空間表示 3D ディスプレイにおけるポリゴンモデルの表示 石川 尋代 斎藤 英雄 慶應義塾大学理工学 〒223-8522 横浜市港北区日吉 3-14-1 E-mail: {hiroyo, saito}@hvrl.ics.keio.ac.jp あらまし あらまし あらまし あらまし 本研究では空間中に光ドットを用いて物体を実体として描画する新しい 3D ディスプレイのためのコ ンテンツ生成手法を提案している.本研究で対象としている 3D ディスプレイは 50kHz で光ドットを 1 つずつ生成 し,その光ドットをベクタスキャンで任意の空間中に描画することができる.高密度な光ドットを表示することが できるため,本ディスプレイを用いて一般的なコンピュータグラフィックスで使用されるポリゴンモデルのように 複雑な表面を表現できると考えた.提案手法では,ポリゴンモデルに対して水平な断面上で抽出される断面輪を 用いてモデルを表現し,ベクタスキャン用の点列データを生成している.実験の結果から,本手法で表現されたポ リゴンモデルをディスプレイで描画できることが確認された. キーワード キーワード キーワード キーワード 空間表示 3D ディスプレイ, コンピュータグラフィックス,ポリゴンモデル,ベクタスキャン Surface representation of a polygonal model for aerial 3D display Hiroyo ISHIKAWA and Hideo SAITO Faculty of Science and Technology, Keio University 3-14-1 Hiyoshi, Kohoku-ku, Yokohama, 223-8522 Japan E-mail: {hiroyo, saito}@hvrl.ics.keio.ac.jp Abstract In this paper, a method of creating contents data for a new spatial 3D display which can draw dots of light to represent an object in space is proposed. The Aerial 3D display that we use in this research can create a dot of light at 50 kHz, and can display it in an arbitrary position by vector scanning. Since it can display a higher density of dots of light, we expect that the desktop system can represent more complex objects, such as 3D surface models consisting of polygonal patches, which are generally used in computer graphics. The proposed method represents the surface with cross sections of an object against the vertical direction and generates a point sequence data for vector scanning. From the experiments of drawing, it can be seen that polygonal models can successfully be drawn by the proposed method. Keyword Aerial 3D display,Computer graphics,Polygonal model,Vector scanning 1. はじめに はじめに はじめに はじめに 近年,立体映像技術に関する研究が盛んに行われて おり,立体ディスプレイ技術が向上している.裸眼で も立体映像を見ることができる方式としては,多眼式 3D ディスプレイや光線再生型,空間走査型ディスプレ イなどが主に研究されている [1] .一方で,新しいタイ プの 3D ディスプレイとして,レーザプラズマ式 3D デ ィスプレイが ( 株 ) バートンと ( 独 ) 産業技術総合研究所 によって開発されている [2-4] .このディスプレイはプ ラズマ発光体の光ドットを任意の空間中に描くデバイ スを用いており,スクリーンを用いることなく空間中 に物体を実体として描画することができる.レーザプ ラズマ式 3D ディスプレイは広い空間に光ドットを 1kHz で生成してコンテンツ描画が可能である. さらに, 類似した技術を用いて小型高速でデスクトップ型の空間表 示 3D ディスプレイも開発されている.デスクトップ型の 3D ディスプレイは小型ではあるが, 3D スキャナのス キャンスピードが速く,レーザによって生成する光ド ット数も 50kHz 以上であり,レーザプラズマ式 3D デ ィスプレイとは異なるコンテンツの描画が可能である. 著者らはスキャナのスピードと光ドットの密度が 高いことを利用し,コンピュータグラフィックス (CG) で用いられている一般的なポリゴンモデルに対して, 表面を描画してコンテンツ表示することを考えた.ベ クタスキャンで描画するディスプレイとしてはレーザ ショーなどで使用するレーザディスプレイシステムが ある [5] .しかし,このようなシステムで描画できるの は 2 次元画像であり,壁などのスクリーンへの描画や, 動的にレーザを放射する空間演出が主な目的となって いるため,本ディスプレイにはその手法を用できな い.そこで,本研究では本ディスプレイにした 3 次 元物体の描画手法を提案する. 2. ディスプレイ ディスプレイ ディスプレイ ディスプレイシステム システム システム システム構成 構成 構成 構成 空間表示 3D ディスプレイは図 1 の概要図に示すよ 画像電子学会研究会予稿 10-01-04 13
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Surface representation of a polygonal model for …2010/01/04 · Surface representation of a polygonal model for aerial 3D display Hiroyo ISHIKAWA and Hideo SAITO Faculty of Science
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空間表示 3Dディスプレイにおけるポリゴンモデルの表示
石川 尋代 斎藤 英雄
慶應義塾大学理工学部 〒223-8522 横浜市港北区日吉 3-14-1
E-mail: {hiroyo, saito}@hvrl.ics.keio.ac.jp
あらましあらましあらましあらまし 本研究では空間中に光ドットを用いて物体を実体として描画する新しい 3D ディスプレイのためのコ
ンテンツ生成手法を提案している.本研究で対象としている 3D ディスプレイは 50kHz で光ドットを 1 つずつ生成
[2] H. Kimura, T. Uchiyama and H. Yoshikawa, Laser produced 3D display in the air, Proc. Emerging technologies SIGGRAPH 2006, ACM SIGGRAPH, Boston, Massachusetts USA, July 2006.
[6] H. Saito, H. Kimura, S. Shimada, et al, “Laser-plasma scanning 3D display for putting digital contents in free space,” Proc. International Symposium on Electronic Imaging, Stereoscopic Displays and Applications XIX, 6803-07, California, USA, Jan. 2008.
[7] H. Ishikawa and H. Saito, “Closed-Line based Representation of 3D shape for Point Cloud for Laser Plasma Scanning 3D Display,” Proc. 18th International Conference on Artificial Reality and Telexistence (ICAT08), pp. 28-35, Yokohama, Japan, Dec. 2008.