研究の紹介


熱画像を利用した球面型操作インタフェース

熱画像を利用した球面型操作インタフェース



◎背景と目的

VR技術を用いて、可視化されたデータを提示している。

特徴:
・広い視野な環境にデータを整列できる。
・奥行き感が得られ、複雑な構造を簡単に把握できる。

しかし、

既存のインタフェースでは、触覚によるフィードバックが得られないために・・・

・三次元位置を直接指定できない。
・立体像の表面をなぞれない。

また、可視化されたデータを分析する際には、以下のような操作が必要

・探索的に視点を変更する。
・データにアクセスし、情報へアクセスする。
・領域指定によって情報を選択し、比較する。

特に、図1のような球面状に可視化されたデータに関しては、分析の際にこれらの操作が
必要であるにもかかわらず、触覚フィードバックを得られないために、簡便に行えない。


図1 球面状データの可視化例


そこで、球面状データを触覚フィードバックによって、 簡便に操作できるインタフェースを提案する。

◎提案手法

ミニチュアの半球状スクリーンに対して、可視光によってデータを表示し、 指を押し当てた位置を赤外線によって検知する。

・データの提示面と操作面を一体化。
・データを指で直接触ることで直観的な操作を実現。

<提案システム>
提案システムの概念図を図2に示す。


図2 提案システム


システムは,球面ディスプレイ、赤外線カメラ、制御PC、プロジェクタから構成され,
球面ディスプレイの背面に配置したプロジェクタと赤外線カメラからオブジェクトを
表示および入力できるようになっている.システムでは,まず入力補正データと出力補正
データから入出力位置の補正を行い,球面ディスプレイ上で入出力位置の整合性を保
ちつつデータの表示を行う.表示されたデータに対して,直接球面ディスプレイを触
ることで,ユーザが入力すると,体温の伝播によって球面ディスプレイの温度が上昇
する.これを赤外線カメラで検知する。制御PCは,赤外線カメラが出力する熱画像か
ら指領域を抽出し,接触の有無および位置を連続的に検出することで,ポインティン
グやドラッグといった操作を認識する.同時に,それぞれの操作を組み合わせ,球面
データの自由な閲覧や領域の選択などの機能を実現する.

◎インタフェースの実装


熱画像を利用した直観的操作として、以下のようなものを 実装した。

1.自由軸回転による閲覧 


2.複数点の同時アクセス 


3.自由閉曲線領域の選択 


また、試作したインタフェースの様子を図3に示す。
図3では、指を押し当てた位置に指位置の検出結果として、
マーカが表示されていることがわかる。



図3 試作インタフェース


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