透明ARディスプレイに高精度計測データによるフォトリアルな3D表示を実現

2022年1月31日
国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）
凸版印刷株式会社

ポイント
■ ホログラフィックフィルム1枚と複数のプロジェクタのみで透明ARディスプレイシステムを構成
■ 高精度の顔計測データによるフォトリアルな3D表示を実現
■ 3D表示を通じオンラインによるコミュニケーションへの活用に期待

　国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT、理事長: 徳田 英幸） デジタル光学基盤研究室は、ホログラムプリント技術（HOPTEC）を応用し、多人数が同時に3Dメガネなし（裸眼）でフォトリアルな3D表示を体験できる透明AR（Augmented Reality）ディスプレイシステムを開発しました。本システムは、NICTが独自開発したホログラフィックフィルム1枚と、複数台の小型プロジェクタから構成されます。さらに、NICTと凸版印刷株式会社（凸版印刷、代表取締役社長: 麿 秀晴、本社: 東京都文京区）は、本システムに、凸版印刷の保有するライトステージを用いて計測した高精度な顔計測データから成る映像を3D表示することに成功しました。
　今後、フォトリアルな3D表示を通じ、透明ARディスプレイシステムを使ったオンラインによるコミュニケーションや遠隔作業支援などに活用します。

背景
　昨今、オンラインでのコミュニケーションの重要性が高まる中、二次元映像のみでは情報量が足りないケースが多く、コミュニケーションツールとして、フォトリアルな3D表示への期待が高まっています。
　NICTでは、HOPTECを使って作製したホログラフィックフィルムとプロジェクタを組み合わせることで、映像を3D表示することが可能な透明ARディスプレイの研究開発を行ってきました。
　凸版印刷では、高精度の人体計測が可能な装置「ライトステージ」を核に、顔計測データを始めとした人体の様々な情報を適切に加工し提供するプラットフォームの構築を目指し、トッパンバーチャルヒューマンラボを開設して、事業開発を行ってきました。

今回の成果
【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202201316794-O2-6Fth9hkX】

　NICTは、ホログラフィックフィルムと複数台の安価な小型プロジェクタのみの簡易な構成により、裸眼で3D表示を体験できる透明ARディスプレイシステムを開発しました。本システムは、約30台の小型プロジェクタを用いてフルカラーの映像を投影し、対角35 cm、水平視野角60度、垂直視野角10度以内で、3Dメガネを着用せずに多人数で見ることが可能です。なお、光線制御技術に関しては、京都橘大学にもご協力をいただきました。

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202201316794-O8-Bj9ZjWS8】

　また、NICTと凸版印刷は本システムによる新しいコミュニケーションの可能性を探るべく、凸版印刷のライトステージで撮影した高精細かつ肌の質感を含んだ顔計測データを本システム上に再現する実証実験を行い、自然な顔の表情を映し出すことに成功しました。

今後の展望
　NICTと凸版印刷は、今後も3Dコンテンツを使用した新しいコミュニケーションの可能性を開拓すべく協力していきます。また、これまで培ってきた知見と技術を活かし、仮想空間と実空間をつなげるデジタルツインや、仮想キャラクターといったエンターテイメント分野だけでなく、人体を3D表示させた手術トレーニングや手術支援など医療分野における活用など様々な分野への適用を進めていきます。
　NICTは、3Dコンテンツの更なる高精細化、システムの簡素化・柔軟性の向上、各種3Dデータへの対応（例えば、CADデータやBIMデータ、点群データ等）などを進め、コミュニケーションにとどまらずそれ以外の分野（例えば、建設分野、教育分野など）へ寄与できる技術の開発を目指します。
　凸版印刷は、人体に関する各種計測データを蓄積し、高セキュリティ下での管理・運用ノウハウと知見を活かし、様々な領域に適応可能なデジタルコンテンツ生成のプラットフォーム構築を目指します。

各者の役割分担
・情報通信研究機構: ホログラフィックフィルムを応用した透明ARディスプレイシステムの開発
・凸版印刷: 顔計測データの取得、及び人体情報データの活用に関する研究／用途開発