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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のマーカについて
明日がARToolKit本の正式な発売日ですが,東京のほうでは書店に並んでるみたいですね.
今回,本に付属するはずだったCD-ROMのデータはネット配布になってます.
(あえて多くを語りませんが,これが何を意味するのかわかりますよね?)


さて,誰かに指摘される前に言っておこうと思うのですが,ARToolKitのマーカのパターンは
黒枠部分とコード部分の大きさに条件があります.

ソースコード上では黒枠:白コード領域:黒枠の比が1:2:1になることを前提にしています.
コード認識処理の部分でその条件を前提に,コード領域を正規化して認識しているので,
この条件から極端に離れたデザインになっていると認識がうまくいかない可能性があります.
(ちなみに四角形抽出処理は無関係)

公式サイトのほうにはこの件は明記されてないようですが,「付属のブランクマーカをベースに
作ってね」ということなのでそうしてください.

blankPatt.gif

\ARToolKit\patterns\blankPatt.gif

が付属のブランクのマーカ画像です.
もちろん領域比は上記の条件になってます.

ちなみに僕が過去にデザインしてきたやつはその条件にマッチしていないものがいくつかあります.
しかもこの情報を聞いたのが本の校正を終えた後だったので本のほうも一部そうなってます.
ごめんなさいごめんなさいorz   ※一応,問題なく動くことを確認しています.


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IVRC2008 & iTokyo2008 に行ってきました
国際学生対抗バーチャルリアリティコンテスト(IVRC)と併催イベントであるインタラクティブ東京(iTokyo)を
見に行ってきたので感想をテキトーに書きたいと思います.iTokyoも含めて今回はクオリティ,量ともに
レベルが高すぎて全部紹介しきれません(笑)

※IVRCの様子は公式サイトに動画があります.東京予選の作品一覧はこちら
※なお,ここで載せた写真はすべて出展者に許可をもらったものです.転載禁止でお願いします.


●アソブレラ (チーム:アトム/大阪大学)

IVRC08_kasa.jpg

傘をさしたときに柄から伝わる雨の振動を再現するというもの.
電磁石による振動機構により,ぽつぽつの小雨からバケツをひっくりかえしたような大雨,
さらには落ちてきた蛇まで,さまざまな振動を再現します.

振動の信号パラメータはどうやって決めたの?(計測したの?) っていう疑問がすぐに沸いてきますが,
その部分がなんとも秀逸です.振動機構の部分はスピーカとマイクのような関係になっていて,
アクチュエータであり,センサでもあるのです.すなわち,振動させたときに発生した電気信号を
記録して,それを逆に流すと同じように振動する,というわけです.

傘同士を繋げば,リアルタイムで別な場所での振動を相手にそのまま伝えることができます.

入力が出力が表裏一体になっていて,センシングしたものをそのまま返すというシンプルなアプローチは
工学の視点からも高く評価できると思います.頭でっかちな発想だとすぐに間にコンピュータ(ソフトウェア)を
挟んでしまいがちですね.

ちなみに審査員の審査結果はハンズオン部門・堂々の第1位.


●Tearable - 手でやぶる (チーム:MTT/大阪大学)

IVRC08_yaburu.jpg

無限プチプチならぬ,無限ビリビリ? ひたすら「やぶる」という行為を体験できる作品です.
段ボールや雑誌(ニュートン),果てはお札などいろいろなものをやぶったときの感触を提示します.

「段ボール」の感触がやたらとリアルだったので,「これは意図してやったんですか?」と聞くと,
実はそうではなくて,ギアの溝の凸凹がうまいこと作用して波状の段ボールを切り裂いてる感触が
発生しているとのこと.残念ながら,ほかの感触はそこまでリアルじゃなかったです.
いっそのこと「∞段ボールビリビリ」にしちゃったほうがいいかもしれない(→スネークは涙目).

予想通り,この作品は「明和電機社長賞」を受賞しました.
土佐信道さん曰く, 「Tearableを"手でやぶる"と強引に読ませる大阪ノリと,手で破るという行為そのものが
マシンを壊しているというナンセンスマシン具合が面白かったです」とのこと.

ちなみに明和電機賞を受賞すると「明和電機の忘年会への参加権」をもらえるそうです.
(一昨年の受賞チームは土佐社長とカラオケにいったらしい)


●La fleche de l'odeur (チーム:TOM-KIT's/金沢高専)

IVRC08_iki_game.jpg

IVRC08_iki_image.jpg

「口臭で敵を倒せ!」というコンセプトのゲーム.円筒状のデバイスに息を吹きかけると,
臭いと風の強さがセンシングされ,画面の敵に向かって弾(チーズやにんにく)が発射されます.

口臭を強くするためにお菓子がいろいろ置かれてました.
ボスは逆に口臭を弱くしないと倒せない,という設定になっており,口臭を押さえるために
水を飲んだりして応戦します.まさかIVRCでお菓子を食べさせられるとは思いませんでした.

IVRC08_iki_sensor.jpg
これがセンサ.手前のが臭いセンサで,奥のが風力センサ.じゃなくって臭いセンシングの
換気用のファンだそうです.風力センサは死角にあるみたい.

高専ではロボコンを卒研にするところも少なくないようですが,同様に彼らもこれが卒研とのこと.
クオリティが物凄く高いです.もう一瞬見ただけで上位入賞は確実だと思いました.
安定性やゲーム画面の完成度が高く,ビジュアル面も良いです.

案の定,インスタレーション部門1位を受賞.
そして誰も(発表者含む)タイトルを読めないという前代未聞のオチ.


●人間椅子 (チーム:変隊/東京大学)

タイトルどおり,江戸川乱歩の「人間椅子」から,椅子の中の人を体験するという
インモラルなテーマを扱った作品.チーム名も素敵です(笑).

椅子に座って,ひざの上に器具を取り付けます.すると,ワイヤ制御でひざの上が
圧迫されて,もう片方の椅子に座った人の重みとぬくもりが伝わってきます.
ぬくもりは器具の中に搭載されたヒーターで提示.

はたから見ると拷問器具みたいに見えるあたりも,ある意味インモラルです.
元ネタ的には「上にのられて気持ちいい(もしくはハァハァ)」という感覚提示ってことになるんでしょうけど,
システムの造り的には「見えない何かにのられて気持ち悪い(?)」という感じでした.
第三者視点用に,上に乗られている様子をAR提示すると面白いかも,と思いました.

去年の「虫How?」といい,「気持ち悪いインタフェース」がトレンドなのかもしれません.
ちなみにこの作品はインスタレーション部門4位でした(4位は非常に接戦だったらしい).


●IVRC東京予選まとめの感想

去年も似たようなことを書きましたが,良いIVRC作品というのは以下のようなポイントが
あるように思います.

・コンセプトがシンプル
・実装がシンプル(理にかなっていて,ある種の美しさがある)
・誰でも楽しめる

上位作品ほどこれらの条件に当てはまると思います.
実装がシンプルなものは,壊れにくく,たくさんの来場者の使用に耐えうる仕様になっていることが多いです.
実装といえば,今年はWiiリモコンをセンサとして使っているところがとても多かったです(笑)

IVRC08_turara.jpg

ちょ,Wiiリモコンですよ!奥さん!
(写真は glaçon (グラソン) という作品)

では最後に明和電機・土佐信道さんの素敵コメントを紹介します.

全体のレベルが上がっているのが凄いなと思いました.毎年かならずガムテープで仕上げるという
『ガムテープ・テクノロジー』を使う方が多いんですが,今年はぐっと減っていてビックリしました.
あとビックリしたのは,エントリされているのに当日来なかったという人がおりまして,よく考えれば,
"そこにいるはずなのに,あるはずなのにない"という,まさに"バーチャル・リアリティ"!


まさに捨て身です.



一方,インタラクティブ東京のほうには,あの風覚ディスプレイが!
(他にも面白いのがたくさんあったんですが,書くと長くなるので他は割愛します...)

●Wind Stage

iTokyo08_kaze_souchi.jpg

昨年,インタラクションという学会で大変興味深い(そして楽しい)ご発表をされた研究です.

ドーム状にブロア(風を送るファン)が配置されていて,360度方向から来る風を感じることができます.
また,入力側もドーム状に風力センサが配置されています.センサに風を送ると,同じ方向から風が
ふわーっと来る,という仕組みです(奥のドームが提示装置で,手前のボール状のがセンサ).

実物を体験できるのがこのイベントの醍醐味,というわけで体験させていただきましたが,
率直な感想は「気持ちいい!」.まさに風の谷の俺.空を飛んだり穴に落ちたりしてるときの
風提示として,ゲーセンの体験型アトラクションに向いてますね.コナミあたりが興味持ってそう.

開発者の小坂さんからは,研究室の電力容量を超えてしまったとか,天井に入りきらないとか,
40個を超えるインタフェースを繋ぐのが大変だったとか,直前でボードが壊れた(!)などの裏話を
うかがいました(笑) どうもありがとうございました.

全部紹介しきれなくて非常に残念ですが,このへんで.


今週末は
IVRCインタラクティブ東京を見に東京に行ってきます.
masayashiさんをいじりに

>同業者・勉強会関係者のみなさん
見かけたらお気軽にお声をおかけください :D

あと再来週はVR学会に参加するためにNAISTに行ってきます!
磯監督トーク,ATR・NAISTのテクニカルツアー,イブニングセッション@USJ
と面白そうな企画が目白押し.

あ,それと大事なこと忘れてました.本が完成しましたよ.
こうやって本になると感慨深いものがありますね.

ARToolKit_Book_kansei.jpg

なかなかキャッチーなオビになりました.発売日は9/18です.
ARToolKitに興味のある方はぜひお買い求めください.


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あのマーカレスARの研究がついにソース公開!
昨年のISMAR'07でベストペーパーに輝いたGeorg Klein氏の論文
「Parallel Tracking and Mapping for Small AR Workspaces」の
ソースコードがついに公開になりました!

masayashi君ヨカッタネ!
『攻殻機動隊』『電脳メガネ』どころではない拡張現実感技術の現在 | 王様の箱庭

Parallel Tracking and Mapping for Small AR Worspaces



一度は「ソース公開の話はなかったことに」みたいな展開がありましたが,
オックスフォード大学直属の会社との間で権利の整理ができたようで,
非商用ライセンスの下でソースを利用することができます.


Georg Klein Home Page
http://www.robots.ox.ac.uk/~gk/

ソース配布ページ
http://www.robots.ox.ac.uk/~gk/PTAM/

使い方の簡単な説明
http://www.robots.ox.ac.uk/~gk/PTAM/usage.html





ソフトウェアの名前は「Parallel Tracking and Mapping」を略して「PTAM」らしいです.ピータム?
配布ページにはこんな文章が太字で明記してあります↓

Please note that this is research-quality code and not a polished end-user application. Unless you are familiar with compiling and running computer vision applications on your target platform, you might have a hard time using this.

(意訳) あくまで研究レベルの品質で,けしてエンドユーザ向けに洗練されたアプリケーションではないから注意してね! 目的のプラットフォーム上で,コンピュータビジョンのアプリケーションをコンパイルして走らせることに慣れてない人は苦労すると思うよ! (ジョージより)


とりあえずやっつけで動かしてみたので備忘録的にメモ.

●Windows(VisualC++2008)でコンパイルするのに必要な道具

PTAM (PTAM.zip)
GLEW (glew-1.5.0-win32.zip)
Lapack and BLAS (shared-libs.zipとheaders.tar.gz)
CMU1394 camera driver (1394camera645_src.zip)
pthreads (pthreads-w32-2-8-0-release.exe)
libjpeg for win32 (jpeg-6b-4.exe)

以下はCVS経由でソースコードをダウンロード
TooN
libCVD
Gvars3


●Georgの言うとおり,素人にはおすすめできない

PTAMに付属しているREADME.txtを読みながらかなり頑張らないといけません.
道具そろえるまでがひとつの山です.Windowsユーザの人やCVSを使ったことが
ない人はCVS経由のダウンロードで手間取るかも.

それぞれのライブラリをコンパイルしたり,パス通したりとかなり大変です.
コンパイルできても画面が…なんてことは日常茶飯事.どうやらIEEE1394接続のカメラを
入力として扱ってる(?)みたいなので,Webカメラで動かすために少々Hackしました.
この辺りは知識がないとつらいかも.


●WebカメラでPTAMを動かしたい人のためのソース

Webカメラで動かすためのソースを公開します.
同梱されているreadmeをよく読んで自己責任で使ってください.

中の人ブログ用ファイル置き場 > PTAM for Webcam > PTAM_webcam.zip
工学ナビ::BACKYARD


●使ってみた感じ

カメラキャリブレーションツールが付属してるので先にこれを実行する必要があります.
メインのプログラムのほうですが,残念ながら「龍安寺でダースベーダー」は入ってませんでした.
期待の特徴点抽出とマッピングにはさすがに「おぉー」となりますが,デモ動画のようにはうまくいき
ませんでした(カメラの問題かな).ちなみにビデオ入力は 640x480,30Hz,そして広角レンズ推奨
だそうです.

PTAM_01.jpg
最初にカメラをスライドさせます.

PTAM_03.jpg
すると格子状の平面が現れ,特徴点のトラッキング&マッピングがスタートします.

PTAM_02.jpg
AR表示にすると,目玉が4つ表示されます.正直気持ち悪い(笑)
どうやら研究グループのトレードマークらしい.

PTAM_04.jpg
マッピングされた特徴点.


●初音ミク on PTAM 【08/10/07追記】



もう! aiminoさんは仕事が速いんだから!


●ライセンス日本語訳

かなり適当ですが,ライセンスを翻訳しておきました(ただしあってる保証はないです).
基本的には「商用はダメ」ってとこさえ押さえておけばOKみたいです.

http://www.robots.ox.ac.uk/~gk/PTAM/download.html
Parallel Tracking and Mapping for Small AR Workspaces
ライセンス & ソースコード ダウンロードページ

ソフトウェアをダウンロードする前に以下のライセンスを読んでください.
-----------------------------------------------------------------------------
ライセンス
Parallel tracking and mapping for small augmented reality workspaces - PTAM.1
PTAM.1 (c) Isis Innovation Limited 2008 (以下,ソフトウェア)

このソフトウェアはオックスフォード大学(以下,大学)の完全子会社であるIsis Innovation社(以下,Isis)の所有物です.このソフトウェアを使用する際,ライセンシー(利用者のこと)は上記の著作権表記を明示しなくてはなりません.

ソフトウェアは以下のライセンスの下で配布されます.

・非独占的なライセンスです.
・有用と考えますが,ひとえに非商用の目的で使ってください.
・このソフトウェアはAS-IS(あるがまま)で提供されます.また,慈善団体としての大学が教育および研究目的でその資産を保護するために,(iii)ソフトウェアの使用が第三者の権利を侵害するかどうかに関係なく,(i)ソフトウェアの品質,正確さ,信頼性,(ii)特定の目的や特定の条件下におけるソフトウェア利用の適合性について説明や保証をしません.

Isisは,ソフトウェアによって作られたものを使用する際のすべての責任,およびソフトウェアの使用によって発生する結果についてのいかなる義務も負いません.

ソフトウェアが結果またはデータの源であることを明記しているのであれば,ライセンシーはソフトウェアの利用によって発生する結果または得られたデータを公表することができます.公表物には,著作権表記および,ソフトウェアがIsisからのライセンスの下で使用できるようになっていることの表記を含みます.またライセンシーはそのような公表物のコピーをIsisに提供します.

ライセンシーはIsisおよび大学を保護し,彼らを,ソフトウェアまたはその派生物の直接的・間接的な使用や,ソフトウェアに基づく製品の販売に起因する第三者によるすべてのクレーム,損害賠償,負債(過失によるクレームを含む)から無害な状態に保つことに同意します.

いかなる形でも,またどんな手段でも,Isisの明確な許可なしに,ソフトウェアの一部を電子的,機械的に複写,修正,送信,転送することはできません.もし,上記の複写,修正,送信,転送が金銭的な成果なしに行われ,このライセンスの条件が製品の受け手に課せられ,すべてのオリジナルデータと改変されたソースコードが送信された製品に含まれるのであれば,Isisの許可は必要ありません.

これらの契約条件を守らなかったことによって発生または助長される著作権侵害に対してあなたには法的に責任があります.

このライセンスの下では,このソフトウェアを商業目的で使うことは許されていません.

なんらかの金銭的成果を得るような使い方は商用とみなされます.これには以下のような場合を含みます.
(1) ソースコードのすべてまたは一部,あるいはソフトウェアを商用の製品に統合する,あるいは,ライセンシーによりまたはそれに代わって第三者にライセンスする.
(2) 商用または第三者へのライセンスのためのソフトウェア製品の開発を最終目的とする,このソフトウェアまたはその派生物の研究利用.
(3) 商用または第三者へのライセンスのための非ソフトウェア製品の開発を最終目的とする,このソフトウェアまたはその派生物の研究利用.
(4) 支払いを受け取るようななんらかのサービスを外部の団体に対して提供する使い方.

もしあなたが商業的な利用に関心がある場合は,ライセンス交渉のためにIsisに連絡してください.
連絡先: innovation@isis.ox.ac.uk(問い合わせ番号:DE/3588)






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