グローバルナビゲーションへ

本文へ

ローカルナビゲーションへ

フッターへ



ホーム  > 教育・研究  > 次世代3DCGプロジェクト(社会で役立つ画像技術の開発)

次世代3DCGプロジェクト(社会で役立つ画像技術の開発)

長野大学企業情報学部の学生たちが進めているCG・映像技術開発プロジェクト

「次世代3DCGプロジェクト」は,企業情報学部の学生が進めている「CGや画像技術の開発プロジェクト」の総称です.学生自身が様々なソフトウェア技術を開発し,その成果を発信しています.ここで開発された3DCG技術は学外からも高く評価されています.

このプロジェクトは「初心者」から「上級者」まで幅広い学生が参加しています.


次世代3DCGプロジェクト

次世代3DCGプロジェクトとは?

「次世代3DCGプロジェクト」とは,長野大学企業情報学部の学生たちが進めている画像処理・CG技術を基盤としたプロジェクトの総称です.

長野大学企業情報学部では,社会の様々なところで役立つことを目的とした次世代の3DCG技術を学生自身の手で開発しています.

ここでは単に「楽しい」だけではなく,「実際に社会に役立つ」ことを目的としたCG技術・画像処理技術を学んでいる学生たちの活動をご紹介いたします.

ここでは学生が一人ひとり「個別のテーマ」を持ち,自分の技術的課題に挑戦しています.

次世代映像システムの開発

4Kの次世代デジタルシネマへ対応したCG・映像システムの開発

疑似3Dディスプレイ

企業情報学部の学生が開発した大型疑似3Dディスプレイ

現在の(フル)ハイビジョン規格(1920×1080画素)は約2000万画素であるが,次世代の劇場映像規格では4K(4096×2048画素)の約8000万画素へ移行する.
このとき問題となることは,従来の映像技術ではそういった4Kの高精細映像に耐えられる品質の映像を生成することができないことである.
そこで新たに,4Kの次世代デジタルシネマに対応した新たな高精細映像技術が求められている.
企業情報学部の学生たちは,こういった次世代の映像技術を開発すべくプロジェクトを進めている.

【企業情報学部の学生たちが進めている関連プロジェクト】
疑似3Dディスプレイの開発

高画質化するゲームや映画に対応できるCG・映像システムの開発

人間の肌の3D CG

企業情報学部の学生が開発したソフトウェアで生成した人間の肌の3D CG

現在,映画やゲームで求められるCGの品質は極めて高いものとなっている.今後の,視聴者やゲームプレイヤーはよりリアリティの高い高品質なCG映像を求めていくだろう.そのためには,よりクォリティを向上させた新たなCG技術を開発していかなければならない.
企業情報学部の学生の開発したシステムはこういった高品質のCG生成を目指している.

【企業情報学部の学生たちが進めている関連プロジェクト】
デジタルコスメプロジェクト(化粧・人間の肌の3DCG再現)
日本刀デジタルアーカイブプロジェクト(美術品の3DCG再現)

3Dヘッドマウントディスプレイ(3Dメガネ)で没入空間体験システム

Oculus Rift と呼ばれる3Dメガネを用いて,CG空間に入り込んだ体験(没入空間)ができるシステムを開発しています.
現在は,小諸城を3DCGで復元して,その中を自由に見渡しながら体験できるシステムの開発を進めています.
立体視ができるので,立体感のある映像を楽しむことができます.

3Dメガネを使って没入空間を体験

3Dメガネ(Oculus Rift DK2)を使って没入空間を体験

本学の学生が開発したシステムで没入空間を体験する小学生(体験授業にて)

本学の学生が開発したシステムで没入空間を体験する小学生(本学主催の体験授業にて)

医療・健康・福祉に応用できる画像処理・CG技術の開発

人間の動作をコンピュータで調べている様子

人間の動きをコンピュータで解析するモーション実験:
被験者の学生の動きがディスプレイ上に表示されている.

現在では,医療分野などにおいても画像技術は重要である.レントゲン写真などは従来からある画像技術であるが,たとえば現在では人の顔の色情報から健康状態を推定したり,画像解析から患者の患部の状態を推定できる.

また福祉分野での画像解析技術も日々進歩している.たとえば,現時点では研究段階であるが独居老人などのプライバシーを侵害せずに健康で正常に生活できているかを見守るための画像解析システムが研究されている.

これは「従来の監視カメラではプライバシーを侵害する」問題があり,また,「緊急通報装置では,機器の操作が間に合わない」問題に対する企業情報学部の学生の一つの回答である.



【企業情報学部の学生たちが進めている関連プロジェクト】
◆Microsoft KINECTセンサーを用いた人間の行動把握システムの開発(現在ページ作成中)
 ・独居老人などが病気で倒れたりしていないかを常時見守る画像解析システム企業情報学部でも研究がスタート
デジタルコスメプロジェクト(肌の健康状態の計測)

地域文化へCG技術を応用(小諸城,坂城町 日本刀)

文化面で貢献できる画像処理・CG技術の開発

美術品などの有形文化財が,災害,事故,経年変化,酸性雨などの環境変化などで傷んだり滅失したりすることが社会的に問題となっている.そのため現存する有形文化財をデジタルデータとして記録して,映像再現する技術が必要とされている.
さらに最近では,劣化・破損した美術品(有形文化財)を非破壊・非接触で3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)映像として復元する技術が必要とされている.
このように映像技術は文化面にとっても極めて重要な役割を果たしている.

【企業情報学部の学生たちが進めている関連プロジェクト】
小諸城CG復元プロジェクト
日本刀デジタルアーカイブプロジェクト
「自分達が開発している3DCG展示システムを実際の博物館へ展示してもらおう!!」プロジェクト
詳細はこちら

日本刀のCG

企業情報学部の学生が開発したCGシステムで再現した日本刀

壺のCG

企業情報学部の学生が開発したCGシステムで再現した壺

CG復元された小諸城 大手門

CG復元された小諸城 大手門

CG復元された小諸城 黒門橋

CG復元された小諸城 黒門橋

CG復元された小諸城 本丸

CG復元された小諸城 本丸

CG復元された小諸城 黒門橋から本丸の眺め

CG復元された小諸城 黒門橋から本丸の眺め

産業面へ応用可能な画像処理・CG技術の開発

拡張現実(AR)を用いた美術品のCG再現システム

拡張現実(AR)を用いた美術品のCG再現システム:
実写映像とCGが違和感なく合成されている.

自動車などの工業製品をはじめ,市場に出る様々な製品は多大な労力をかけてデザインをしている.
ここでは見た目の美しさはもとより,どのようにすれば「使いやすい形状」になるのか,どのようにすれば「安全なのか」を徹底的にデザインの段階で検討する.

このときCGを使って仮想の模型を作ることができれば,コンピュータ上で何度も様々な試行錯誤を繰り返して,製品をより良くしていくことができる.





【企業情報学部の学生たちが進めている関連プロジェクト】
◆拡張現実技術(AR技術)を用いたデザイン支援システム(ページ制作中)

Kinectを用いた美術品のデジタル展示システム

Kinectを用いた美術品のデジタル展示システム:機器に直接触れなくてもジェスチャー(身振り)でソフトウェアを操作できる.

画像処理・CG技術の実用化の例(スマートフォン アプリの開発)

近年,急速に普及してきているスマートフォンは,すでに現代社会では携帯情報機器として重要な位置づけとなっている.スマートフォンは超小型のPC(パソコン)と考えることができる.たとえば常時インターネットに接続し,高度な計算処理ができる.それに加えて,ジャイロやGPSといった高性能なセンサ機器が搭載され,またカメラやディスプレイといったカラーデバイスも高性能なものが搭載されている.
現在の問題は,こういった高機能な情報機器が常時携帯できるが,現在は,それらの機能を有効に活用できるアプリケーションソフトウェア(スマホ アプリ)が不足している点である.社会では新たに実用できるスマホアプリが求められている.

企業情報学部では,こういった問題に対して独自に開発したCGや画像処理に基づいたソフトウェア技術を実用化するためにスマートフォンアプリを開発している.

人間の肌の3DCG再現するスマートフォンアプリ
地域の文化財を案内するスマートフォンアプリ(ARを用いた電子情報の提示)

人間の肌を3DCG再現するスマートフォンアプリ

企業情報学部の学生が開発した「人間の肌を3DCG再現するスマートフォンアプリ」

地域の文化財を案内するスマートフォンアプリ

企業情報学部の学生が開発した「地域の文化財を案内するスマートフォン アプリ」:拡張現実(AR)技術を用いて実写映像に様々な電子情報を合成

ゲーム開発

国際会議で研究成果を発表

開発したゲームを国際会議で海外に向けて発表(IASDR 2003会場にて)

CG技術を駆使して本格的なゲーム開発を行っています.開発したゲームは海外で発表したり,インターネット上で公開したりしています.その結果,学外からも高い評価を受けています.
開発しているゲームは,フライトシミュレータ,アクション,シューティング,FPSと様々なジャンルがあります.

また,自分が実際に見ている方向の景色を自由に見ることができるヘッドトラッキングシステムといったゲームに必要な技術などの開発も行っています.

学生が開発したフライトシミュレータ

学生が開発したフライトシミュレータの画面

学生が開発したフライトシミュレータの画面

学生が開発したフライトシミュレータの画面

ゲーム機の操縦席

学生が開発したゲームシステムの操縦席(操縦席,ヘッドマウントディスプレイ等)
プレイヤーが頭を動かして実際に見ている方向の映像をCGで表示することが可能

ヘッドトラッキングシステム(頭を動かせば360度好きな方向の景色を見ることができます)

ヘッドマウントディスプレイと独自に開発したヘッドトラッキングシステム:(頭を動かせば360度好きな方向の景色を見ることができます)

学生たちの活動実績

学生たちの活動の成果は,様々なところから表彰されるなど学外からも高く評価されています.

学生たちの活動実績(企業情報学部 次世代3DCGプロジェクト)(こちらをクリック)

小諸市の小諸フィルムコミッション(代表 牧野和人会長)と長野大学の学生が協働し、小諸市観光課や小諸市商工会などの支援を受けて江戸中期の古文書の情報に基づいて小諸城を3DCGで復元するプロジェクトです。
小諸城は絵図録をはじめ詳細な古文書が残されていることから、昔の情報に基づいて城の精密なCG再現が可能となります。このプロジェクトは、2015年3月26日に小諸高原美術館で古文書のデジタル記録作業からスタートしました。
中心となるのは、「次世代3DCGプロジェクト」で企業情報学部 田中法博ゼミの学生となります。2016年もリーダーの櫻井千寛君(企業情報学部4年)を中心に着々とプロジェクトが進んでいます。