概要
現在，ゲームやアミューズメント施設で立体映像を体験する機会は増えてきています．しかし，立体映像の体験には，ヘッドドマウントディスプレイ（HMD）や，CAVEのような巨大な施設を利用したものが多く，一般的なデバイス，例えばテレビやパソコンで体験できるものはまだまだ多くありません．
人が立体感を感じる錯視の例としてスケッチブックを使った3Dトリックアートがあります．下の図に示す絵は永井秀幸さん（公式ウェブサイト）の作品です．この作品はアナモルフォーシスという絵画技法を用いて錯視を与えています．
本研究では，この錯視を応用し，2枚のディスプレイをL字型に配置し，立体映像を表示します． ユーザの移動に合わせて提示する映像を変えることによる運動視差と，ディスプレイをL字に配置することで表現されるキャストシャドウを利用して奥行きを知覚させ，立体映像を提示します[J-2]．この初期の成果についてはこちらのサイト（CGWORLD.JP）でも紹介されています．
ビデオ
立体感向上のための工夫
上記の立体映像生成の仕組みだけではユーザに与える立体感が十分であるとは言えません．この研究ではシステムの立体感の向上や問題の改善を目指し工夫を行っています．
サイクロープスの眼の位置推定による両眼視差問題の軽減
上記のシステムは単眼を想定していました．しかし，人間には左右二つの眼があり，顔のどの位置に向けて映像を提示するべきなのか厳密に考慮していませんでした．そのため両眼視差の影響で立体感を下げていました．
そこでサイクロープスの眼という概念に注目しました．人間の視界を単眼から見た映像と仮定するという考えがあり，心理学の分野ではこの単眼をサイクロープスの眼とよんでいます．この研究ではサイクロープスの眼の位置を推定する手法を提案し，推定した位置に向けて映像を提示することで，両眼視差の問題を軽減することに成功しました[J-1]．詳しくはこちらの動画でも解説されています．
上の図のように直交したディスプレイモニタ上に直線を表示し，ユーザに2本の直線が一直線に見える位置に顔を動かしてもらうことで，簡易的にサイクロープスの眼の位置を推定しています．
両眼視差の影響は視距離の近い小型ディスプレイで大きく，この問題を軽減することで小型の折畳みディスプレイでも本システムを応用することが可能となります．
FrameBreak効果の検証
ユーザの視点位置とシーンのオブジェクトの位置によってはオブジェクトが描画範囲からはみ出し，欠損するという問題があります．
この問題に対し，近年映画などで用いられているFrameBreak効果という，オブジェクトがはみ出す余白を作る手法を応用することで改善を図っています[P-2]．
裸眼立体視とSAM
ユーザの視線を入力とし，それに対して映像を出力する．SAMのコアコンセプトであるHuman-in-the-Loopの流れをもつため，SAMに位置づけられています．
メンバ
背景色が灰色のメンバは現在はプロジェクトに関わっていないメンバです．現在も藤代研究室に所属しているメンバは名前の前に藤代研のアイコン
がついています．
| 名前 | 所属 | ホームページ |
|---|---|---|
| 德永 恵太 | 慶應義塾大学 | |
| 長澤 彦己 | 慶應義塾大学（2020.3修士修了） | |
| 井阪 建 | 慶應義塾大学（2016.3修士修了） |
業績
下線が引いてある著者は藤代研究室所属している/所属していたメンバです。
論文誌
- 徳永 恵太，長澤 彦己，藤代 一成：「サイクロープスの眼：直交配置マルチディスプレイを用いた裸眼立体映像生成のためのアナモルフォーシスの先鋭化」，画像電子学会誌，Vol. 50，No. 4，pp. 550―557，2021年10月 (URL). 西田賞，優秀論文賞
- 井阪 建，藤代 一成：「L字型表示面を用いた錯視による裸眼立体映像生成」，映像情報メディア学会誌，Vol. 70，No. 6，pp. J142―J145，2016年5月(研究ハイライト(第12回)として，同誌，Vol. 73, No. 1, pp. J108―J112，2019年1月に再掲) [doi: 10.3169/itej.70.J142].
発表
- Keita Tokunaga , Issei Fujishiro: ”Frame-break: Enhancing stereoscopic effect of an anamorphosis-based naked-eye 3D imaging system,” The 8th IIEEJ International Conference on Image Electronics and Visual Computing (IEVC 2024), National Cheng Kung University, Tainan City, Taiwan, March 12, 2024
- 徳永 恵太，藤代 一成：「直交マルチディスプレイを用いた裸眼立体映像におけるフレームブレイク効果の検証」，情報処理学会研究報告，Vol. 2022-CG-187，No. 5，2022年9月14日．(URL)
その他
受賞
- 「アナモルフォーシスに基づく個人用裸眼立体視システム」．第6回羽倉賞[Web]
解説
- 藤代 一成：「Academic Meets Industry No. 007 慶應義塾大学理工学部情報工学科藤代研究室 RESEARCH1：アナモルフォシス裸眼立体視」，CGWORLD，Vol. 247, p. 126，2019 年2 月9 日．[Web版：2019 年12 月26 日]
講演
- 藤代 一成，久保 尋之: 「超視覚：魅せる立体映像の生成技術と見えない映像の可視化技術」（特別講演），情報処理学会CGVI研究会第192回・CVIM研究会第227回・DCC研究会第29回・電子情報通信学会PRMU 合同研究会，鳥取県立生涯学習センター，2023年11月17日．
- 藤代 一成：「羽倉賞：アナモルフォーシスに基づく個人用裸眼立体視システム」，
第6回羽倉賞受賞記念講演会，品川・フォーラムエイト本社，2023年7月3日． - 藤代 一成：「心理学ベース裸眼立体視」，Computer Graphics and Image Processing 2023 国際会議，オンライン，2023 年1 月15 日．(Web)
- 藤代 一成：「錯視を組み合わせた裸眼立体視の実現」，電子情報通信学会第2 回ジュニアWebinar DAY 「ヒトとヒトの視覚を科学する～コンピュータビジョン・コンピュータグラフィックス・ロボット～」，オンライン，2022 年8 月17 日．(Web，映像)
- Issei Fujishiro：”The Cyclopean Eye: Pinpointed Anamorphosis for Personal Stereoscopic Views,” Keynote for the 2021 international conference on Cyberworlds, September 29, 2021.(URL)
展示
- 藤代 一成，井阪 建：「トリックアート原理に基づく裸眼立体ディスプレイシステム」，KEIO TECHNO–MALL 2015（第16 回慶應科学技術展），No. 14，東京国際フォーラム（東京都・千代田区），2015年12月4日．
挑戦的研究(開拓)：