立命館大学情報理工学部メディア情報学科 田中弘美

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研究紹介

  • 触覚センシング・再現

有形文化財の視触力覚デジタルアーカイブに関する研究

有形文化財を高精細にデジタルアーカイブ化するには、色や形、質感などを忠実に記録し、再現する必要がある。 本研究では、これらの要素を視覚だけでなく触力覚で多面的に記録・再現可能なリアルタイム視・触力覚提示システムの開発 を行っている.本研究では,形状や触覚情報が二次元画像化されたものを低精細モデルにテクスチャマッピングし, テクスチャをベースに触覚提示を行うことで, 高精細な計測モデルをコンピュータ上で高速に処理を行うことができる.

視覚モデル

     (a)レンジスキャナによる計測データ          (b)リダクションモデル

     (c)超高精細カラーマップ                (d)三次元モデル

触力覚モデル

        (a)低精細モデル                   (b)高さマップ

        (c)法線マップ                    (d)硬さマップ

試作システム

       

メンバー

PD 脇田 航

皮膚感覚のセンシング・再現システムの開発に関する研究

普段は触れる事ができない有形文化財を手にとって鑑賞できるシステムにおいて、特に皮膚感覚の再現を目指す. ヒトは皮膚中の受容器が物体をなぞったときの振動を検知し触感を認識している.貴重な文化財を触れる事ができないので、 振動生成のための表面微細構造を画像から取得し振動を生成する研究を行っている.さらに、なぞる方向や速度に応じて振動 をリアルタイムに変化させるために、振動モータを制御するシステムの開発を行っている.


画像からの触感生成・提示システム

メンバー

客員教授  坂口 嘉之
M2   野村 和義
B4   西沢 淳

触感のセンシング・再現システムの開発に関する研究

よりリアルな触・力覚提示を行うためには,実世界のモノを触った時の力学特性に基づいた反力計算が必要である.実物体を触っ た時の力を計測するには,触覚センサを用いるのが一般的であるが,導入コストがかかる問題や,触・力覚提示装置の性能に限界 があるため,計測した力を完全に再現することが困難な問題がある.そこで本研究では,触・力覚提示装置を提示だけでなく計測装置 としても用い,一つの装置のみで実世界における様々な材料を指先で触ったときの感覚を計測・モデル化・提示するための効率的な フレームワークを確立し,よりリアルかつインタラクティブな超臨場感仮想環境の実現を支援する.

画像からの触感生成・提示システム

          


                         試作システム
   


                         摩擦力の計測結果

メンバー

PD 脇田 航

研究業績

国際会議(査読付)

  1. Wataru Wakita, Hirokazu Murai, and Hiromi Tanaka, "From Friction Measurement to Haptic Rendering with ONE Point-based Haptic Device," Proc. IEEE-CS The 2010 International Conference on Computational Science and Its Applications (ICCSA 2010), Kyushu Sangyo University, Fukuoka, Japan, March 2010.(in press)
  2. Kazuyoshi Nomura, Yoshiyuki Sakaguchi, Xin Yin, Hiromi Tanaka, "Estimation and Rendering Tactile Feeling Information Based on Photometric Images," Proc. IEEE-CS The 2010 International Conference on Computational Science and Its Applications (ICCSA 2010), Kyushu Sangyo University, Fukuoka, Japan, March 2010.(in press)
  3. Xin Yin, Kazuyoshi Nomura, Hiromi T. Tanaka, and Naoki Saiwaki. “Extracting Vibration Signal for Tactile Sensation from a Single Image”. In proceedings of ACCV 2009 Workshops: Vision and Control for Access Space (VCAS2009), IW2-7, Xian, China, (2009.09)
  4. Xin Yin, Kazuyoshi Nomura, and Hiromi T. Tanaka. "Extracting Tactile Sensation Information from Multi-illuminated Images of Tangible Cultural Property", in the proceeding of the 5th international Conference on Intelligent Information Hiding and Multimedea Signal Processing (IIHMSP2009), pp. 1168-1171, Kyoto, Japan, (2009.09)
  5. Xin, Yin, Kazuyoshi, Nomura, Hiromi T. Tanaka "Vibration Signal Synthesis for Representing Cutaneous Tactile" ,ICAT 2008pp.323-326,Dec 2008.
  6. Xin Yin, Kazuyoshi Nomura, and Hiromi T.Tanaka. "Cutaneous Tactile Synthesis for Cultural Heritage Exhibition",In 9th International Symposium on Virtual Reality, Archaeology and Intel ligent Cultural Heritage, VAST 2008, pp.63-69, Braga, Portugal, Dec., 2008.

国際会議(査読なし)

  1. Kazuyoshi Nomura, Xin Yin, Hiromi T.Tanaka, Naoki Saiwaki: "Modeling of Finger Resonance Vibration for Distinction of Textures in a Single Image",The Fifth Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2009) Oct 2009.[The Best Poster Award受賞]
  2. Xin Yin, and Hiromi T. Tanaka. "Visual Simulation of Ancient Book Printing", in Proceedings of Asia Simulation Conference 2009 (JSST 2009), ID168, Kusatsu, Japan, Oct. 8th, 2009.
  3. Xin Yin, Kazuyoshi Nomura, and Hiromi T.Tanaka. "Cutaneous Tactile Rendering Based on Constructed Meso-Structure", In The Fourth Joint Workshop on Machine Perception and Robotics. Beijing, China, Nov., 2008.
  4. Xin, Yin, Kazuyoshi, Nomura, Hiromi T. Tanaka "Vibration Signal Synthesis for Representing Cutaneous Tactile" ,ICAT2008 pp.323-326, Dec 2008.

国内会議(査読付)

  1. 尹新,野村和義,田中弘美:"多方向照明画像からの皮膚触覚振動信号の生成",第12回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2009), IS2-43,pp1142-1147,(2009.7)
  2. 尾崎遼, 西脇靖洋, 武田祐樹, 湯原卓広,田中弘美:"多方向照明HDR画像を用いたシルクライク織物の3次元織構造モデリング, 第12回画像の認識"・理解シンポジウム(MIRU2009),IS3-71,pp1134-1141,(2009.7)

国内会議(査読なし)

  1. Kazuyoshi Nomura, Xin Yin, and Hiromi T.Tanaka. "Extracting parameter for tactile sensation based on surface mesostructure", In proceedings of the 71th national convention of the Information Processing Society of Japan (IPSJ)(4), pp.131-132, Kusatsu, March, 2009,(in Japanese).
  2. 尹 新, 野村 和義, 田中 弘美."仮想文化財の皮膚触覚提示".人文科学とコンピュータシンポジウム(じんもんこん2008) 論文集, IPSJ Symposium Series Vol.2008,
  3. 野村 和義, 尹 新, 田中 弘美 "音と振動による文化財鑑賞システムの研究" , 第13回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集, pp666-669, Aug 2008.