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Author:はしもと
ユーザインタフェース系のお仕事をしてます.関心領域は画像処理,拡張現実感,ヒューマンコンピュータインタラクション,エンタテインメントコンピューティングあたり.モノ書きもやってます.

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工学ナビの中の人 はしもとのブログです. いろんなコトを研究的,工学的な視点で見つめます.
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ARToolKitのマーカ
■実はカラーもOK

特集記事「ARToolKitを使った拡張現実感プログラミング」のほうで間違いを見つけてしまったのでご報告.

「ARToolKitで使われるマーカのパターンは,
 モノクロで,正方形で,黒い太枠があるものを使用します.」

と書きましたが,正しくは

「ARToolKitで使われるマーカのパターンは,
 黒い正方形の太枠の中に,白黒またはカラーの図案があるものを使用します.」

です.モノクロだけじゃなくてカラーもいけます.
ごめんなさいごめんなさい(あとで訂正しておきます).

公式ページ眺めてたらもろに 「Then create a black and white or color image of the desired pattern that fits in the middle of this square and print it out.」 という一文がありました.

どうもご迷惑をおかけしました.

color_marker.png

こんな感じで色による識別もできます.


■ARToolKitのパターンファイル

パターンファイルのフォーマットは実は結構シンプルでして,マーカを撮影した画像から
パターンの部分だけをサンプリングして,16×16画素のRGBカラー画像として4方向分
保存しているだけです.(16はAR_PATT_SIZE_X,AR_PATT_SIZE_Yで定義されてる)

パターンファイルをテキストエディタで開いてじーっと眺めてるとパターンが見えてきますよ(笑)
赤とか青のような単色でマーカを作成して,データを眺めてみると顕著にわかると思います.


■色つきのマーカを使う上での問題

カラーのマーカは,カメラやプリンタの色特性(色再現性)が認識性能に
もろに影響してしまうという問題があります.

同じ色でもカメラによって映り方が異なりますので,パターンファイルを作成したカメラと
実際のアプリケーションで用いるカメラが違うとうまくいきません.プリンタについても同様.
光の当たり方によっても色は変化します.

そんなわけで色付きのマーカはちょっと扱いづらいです.

自分の眼が見ている赤色と,他人の眼が見ている赤色はきっと同じじゃないんでしょうね.


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NyARToolkit - Java版のARToolKitが登場!
ついにARToolKitをJavaに移植してしまった人が現れましたよ!
すげー!

NyARToolkit
http://nyatla.jp/nyartoolkit/

12741_1206769878.jpg


当方Javaはド素人なもんで試すまでに時間がかかりそうですが,
Java使いの方はぜひトライしてみてください.

しかし,こうやって盛り上がっていくのはイイですね.
そのうち誰かブラウザ上で動かしたりしそう.


/* 余談 */
本家ARToolKitのソースは読んでみると結構面白いです.
ソースが細かく分かれてて,関数もかなり細分化されてます.
変数名もそこそこわかりやすい名前がついているので追っかけやすいと思います.
(大学院入学を控えてる暇な学生さんはいいウォーミングアップになりますよ)

画像上のマーカ座標から3次元位置・姿勢を計算する関数のところは
最初の論文とセットで読むのがオススメです.
線形代数の初歩的なロジックだけでできていることに驚くはず.

公式サイトのARToolKit Frameworkを読むとわかりますが,いくつかのモジュールに
分けられていて,モジュールごとに使っているライブラリがいい感じに分かれています.
座標系とグローバル変数の扱いに気をつけてよく読めば,部分的に他のライブラリに
置きかえることもできますよ.DirectXとかOpenCVとか.

# 実際,初音ミクの動画の人は描画系をDirectXに移植してましたね.


月刊I/O 4月号
月刊I/O 2008年4月号(3/18発売)にARToolKitの紹介記事をちょこっと書かせていただきました.

gekkan_IO_4.jpg

いつの間にかB5版になってた.


gekkan_IO_ARTK.jpg

というわけで雑誌デビューです.

ARToolKitをつくった加藤先生に感謝.


ゼロからはじめるARToolKit on VisualC++ 2008 Express Edition
できたので一応ご報告.
では手順を簡単に.

1.VisualC++2008のインストール

「Visual C++ 2008 Express Edition 日本語版」をインストールします.
インストールの詳しい説明は以下のサイトがとても丁寧.こちらを参考に.

Visual C++ 2008 Express Edition インストール メモ@太田研究室(岡山理科大学)

ちなみに僕は,こちらからDVDイメージ版(VS2008ExpressJPNX1428694.iso)を落としてきて,
Daemon Toolsを使ってDVD-Rに焼かずにインストールしました.個人的にこちらがおすすめ.

【追記】Daemon Toolsはアドウェアが入っているので,他の仮想ドライブソフトの使用を推奨します.
MagicDiscという仮想ドライブソフトを使ってインストールができました.


VC2008になってPlatform SDKが同梱されるようになったので,VC2005のときのように
別途落としてきて面倒な統合作業をしなくて良くなった.ありがたい!

2.GLUTのインストール

GLUTというのはOpenGLの補助ライブラリみたいなものです.
OpenGLはVC2008に付属しているSDKの中に入ってますが,
GLUTは別途落としてこないといけません.

公式サイト(GLUT for Win32)からglut-3.7.6-bin.zipをダウンロード.
解凍して中にあるファイルをそれぞれあるべき場所に移動.

glut32.dll → C:\WINDOWS\system32
glut.h   → C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Include\gl
glut32.lib → C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Lib

3.ARToolKitのインストール

「ライブラリのコンパイルなんかわかんねぇよ!」という人のために
バイナリ版があるので,そっちで説明.

公式のダウンロードページから,「ARToolKit-2.72.1-bin-win32.zip」をダウンロードします.
解凍してできた「ARToolKit」フォルダを「C:\Program Files\」に移動.

VC2008を起動して,メニューの「ツール」→「オプション」とたどり,
「プロジェクトおよびソリューション」のなかにある「VC++ディレクトリ」を表示.

「ディレクトリを表示するプロジェクト」の項目で「インクルードファイル」を選択し
下のパスが並んでるところに「C:\Program Files\ARToolKit\include」を追加.

同様にして,「ディレクトリを表示するプロジェクト」の項目で「ライブラリファイル」を選択し
下のパスが並んでるところに「C:\Program Files\ARToolKit\lib」を追加.

OKボタンを押して設定終了.
そしたらVC2008を終了.

以上!


あとはカメラとマーカを用意して,「C:\Program Files\ARToolKit\bin」
の中にあるデモプログラム(simpleLite.exe)を動かしてみてください.

AR_sample_exe_03.jpg

プログラムの作成は,ARToolKitフォルダの中に「ARToolKit.sln」という
ソリューションファイルが入ってるのでそちらを参考に.
サンプルプログラムは「examples」フォルダの中に入ってます.

VC2008のような統合環境を使ったことがない人はちょっと勉強が必要ですね.
ソースファイルをゼロから作ってコンパイル(ビルド)するまでの手順は,
以下のサイトがとても参考になります.

Visual C++ 2008 Express Edition プログラミング入門@太田研究室(岡山理科大学)

ARToolKitのプログラミングについては僕が書いたこちらをご覧ください.
「攻殻機動隊」「電脳コイル」の世界を実現! - ARToolKitを使った拡張現実感プログラミング

なにかわからないことがあれば,こちらかBBSにコメントをば.


ジャンパー観てきた
今年1発目の映画鑑賞.

「バチスタ」は原作が良すぎたのであのキャストで映像化したのは観たくなかったし,
「L」はウチの研究室の映画同好会で「南ちゃんはないだろ」と地雷認定されたので却下.
というわけでジャンパー.

ジャンパー公式サイト
http://movies.foxjapan.com/jumper/

感想: ☆☆☆ (5段階評価)

面白いか,面白くないかを聞かれたら「面白くなくはない」といった感じで,
なんとも言えない物足りなさ感が漂う作品.惜しい.

なんというか「ジャンプ(テレポーテーション)できます」というアイデアを
そのまま映画にしただけで,能力や敵の説明とか,物語のバックグラウンドとか
すべてが浅い.やっぱりSFは「設定燃え」がないとダメな気がする.

あと,登場するジャンパーが少なすぎ.
せめて敵側についているジャンパーが出てくるぐらいしないといけない.
でも相棒の彼は好き.

ちなみに予告動画を先に見ちゃうとダメな作品です.
作品中一番の「転送シーン」がもろに入ってます.


インタラクション2008に行ってきました
でもって2日目にインタラクティブ発表しました.お玉のやつです.
以下,感想を適当に書きたいと思います.

int2008_kanban.jpg

またこの看板か!


int2008.jpg

去年に引き続きスポンサー様はGoogleとMicrosoft Research.
今年もコーヒーとドーナッツをありがとう.



■ 今年のインタラクション

参加人数: 659名(だったと思う)
一般講演の採択率: 13/37
インタラクティブ発表の採択率: 56/143
ポスター発表: 13件(ポスター発表として投稿) + 64件(インタラクティブ発表として投稿)

という感じで,かなり規模のデカイ学会です.例年のデモ発表の投稿件数の急激な増加から,
今年からデモ発表に対してコメント付査読をやるようになり,若干ハードルが上がったようです.
僕の中で 「インタラクション = HCI系の学会 + デモ発表いっぱい = 楽しいね!」
みたいな認識だったんですが,始まった当初はデモ発表はほんのおまけ程度だったらしいですよ.

<余談>
査読うんぬんに関しては暦本さんが興味深いことを書いてらっしゃいました.
今後WISSやインタラクションに投稿される予定の方は要チェック?

インタラクション2008、半順序式査読採点手法 - NextReality


■ 面白かった発表

残念なことに2日目は自分のデモの準備・発表・片付けでほとんど見れませんでした.
以下,記憶に残っているものを適当に.


● 来客と顔見知りになる案内ロボット
  宮下善太,神田崇行,塩見昌裕,石黒 浩,萩田紀博(ATR)

 ショッピングセンターで案内ロボットを動かして実験してみました,という話.タイトルの通り,客と顔見知りになって「このあいだ来てくれたよね?」などと言ってくれるロボットです.このロボット,やたらと商売上手で「あそこのクレープ美味しいって聞いたんだけど食べてみて」とか「この間話したクレープ食べてみた?」とか言うんですが,実験結果のなかに「おかげで子供にクレープをせがまれた」という親御さんのコメントがあり思わず苦笑.お母さんはたまりませんね.顔見知りになることが購買行動につながるという結果が出ていましたが,ロボットが珍しくなくなった未来においてこれがどうなるか,果たして?と議論になりました.

 僕の乗ってる原付は,長らく使っていないとキーを挿したときに「久しぶり!」などと馴れ馴れしく言ってくるんですがそれに似てますね.非生命体にこういうこと言われて悪い気はせず,「こいつめ,かわいいな」とさえ思うわけです.

 「顔見知り」という対個人用コミュニケーション機能は,ロボットに限らずほとんどの対人システムに有効だと思うんですよ.聞くところによると,2次元のキャラクタに「このアイテムを買って!」とせがまれてリアルマネーを払っちゃう人もいるわけですし.Amazon君に「あなたにはこの商品もオススメです」と薦められて悪い気がしないので,もはや形をもたない存在に対しても親近感というものは生まれるんだと思います.

 客にモノを買わせたり,また来店させたりといったことは夜の仕事をしてる人たちが得意なので,その辺りのインタラクションを考察してみるとなにかヒントが見つかるかも.


● 矢印としてマッピングした写真によるアニメーションとストーリー作成
  藤田 秀之,有川 正俊(東京大)

 地図上に配置された矢印にその位置・方向で撮影した写真を対応づけて,撮影者の足取りを辿るようにアニメーション付のスライドショーで写真を再生してくれるシステム.デモと口頭発表がありました.旅行記録や観光案内のようにストーリー性をもつ写真コンテンツのビューアとして非常に有効で,これはすぐにWEB上で動くサービスとして稼動させて欲しいシステムです.歩きながら写真を撮るのが趣味な人は喜びそう.


● CORON: 実世界移動型エージェント提示システム
  山本 友紀子,石井 健太郎,今井 倫太(慶應大),中臺 一博(ホンダ)

 壁面にプロジェクタでエージェント(CGのキャラクタ)を表示するシステム.壁面を動き回りながら「探し物はここにあるよ」とか「行き先はこっちだよ」などとしゃべってユーザとコミュニケーションを行うことを想定しています.特筆すべきは超指向性のスピーカを使って音を飛ばすことにより,あたかもエージェントが表示されている位置から声がするような効果を実現しているところ.もやしもんに出てくる某キャラクタに似たエージェントが可愛かったです.


● バランスボールインターフェース
  安本 匡佑,坂井 理笑,桐山 孝司(東京芸大)

 タイトルのまんまですが,バランスボールに乗っかって弾んで動かすことで入力を行うコントローラです.圧力センサと加速度センサで計測してます.そのうちWiiに実装されて「Wii Ball」みたいな名前で売られてたりしてそう.


● 赤外およびフルカラーLED と加速度センサを内蔵したスポーツ用ゴムボール「跳ね星」の開発
  出田 修,中村 潤,芝崎 郁,児玉 幸子,小池 英樹(電通大)

 中に加速度センサが入っていて,振ったときの加速度に応じてボールが光ります.さらに中に赤外線LEDも入っているので,カメラで撮影してボールの位置を計測することもできます.デモではボールを床に落とすと,落としたところに星のCGが飛び散るというのもやってました.この光るボール欲しいんですけど!


他にも面白いのはいろいろありましたが,長くなるのでこのへんで.


---

遠方から機材持ち込んでデモ発表というのは初めてだったのでいろいろと新鮮でした.
ブースに足を運んでくださった方々,貴重なコメントをくださった方々に感謝いたします.

身内が卒修論発表会だったため,自分ひとりで準備から発表から片付けまで
全部やらなくちゃいけなくてかなりシビアな状況でした.
現場で手伝ってくださった方々,本当にありがとうございました.

数人の方が「工学ナビの中の人ですよね?」とお声をかけてくださいました.
ありがとうございました.うっかり「中の人などいない」と言いそうになりました.
これからもよろしくお願いします.今後も公私ともに面白いものを創っていきたいと思います.


学会の後で,告知した記事のほうにコメントをいただいたので
こちらでレスしたいと思います.


> お疲れ様でした。もしあれだったら秋葉原のメイド喫茶でも案内しようと思いましたが、
> 多分新幹線だろうと思い、断念しました。また東京にこられたときにでも。

ぬわー! 実を言うと20:30の飛行機で帰ることになっていたので19:30ごろまで秋葉原を散策してました.
DSでごにょごにょする道具がいたるところで売られていたので軽く引きましたが(笑
メイド喫茶は5~6年前に一度行ったきりですねぇ.幽体離脱して.あ,それは冥土喫茶か.
年に何回かは東京に足を運んでますのでまたお誘いくださいませ!



> お疲れ様でした!
> 今日,インタラクティブ発表のときにそちらのブースに遊びに行ったおーつきです.
> 今日はお疲れ様でした.(^-^*
> なんだか分野かぶってるみたいなんでまたどこかの学会でお会いしましょう♪

昨日はデモ発表を見に来ていただきありがとうございました.
今後行く先々でお会いするかもしれませんが,どうぞよろしくお願いします.
句読点が「,」「.」になってるのを見て親近感を覚えました.
(研究者はそれがデフォルトか!)



参加者・発表者・運営者のみなさまお疲れ様でした.
楽しかったです.次回も投稿したいなぁ.




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