AR(拡張現実)技術の基礎・発展・実践

【目次】

序章

１．拡張現実とは
２．拡張現実の特徴
３．これまでの拡張現実
４．本書の構成
第１章　基礎編その1

１．マーカーベースの位置合わせ
１−１　ARマーカーとは
１−１−１　ARマーカーの概要
１−１−２　ARマーカーの特徴
１−１−３　ARマーカーの誕生と発展
１−１−４　マーカーを用いたARシステムの基本構成
１−２　矩形ARマーカー
１−２−１　マーカー認識手法の概要
１−２−２　マーカー方式のメリット・デメリット
１−３　その他のタイプのARマーカー
１−３−１　隠蔽に強く、広範囲で使用できるマーカー
１−３−２　美観を損ねないマーカー
１−３−３　姿勢精度を向上させるマーカー
１−４　ランダムドットマーカー
１−４−１　概要
１−４−２　マーカーの認識と追跡
１−４−３　特徴
１−５　マイクロレンズシートを用いたマーカー
１−５−１　姿勢推定に関する従来マーカーの問題
１−５−２　可変モアレパターンの活用
１−５−３　LentiMarkとArrayMark
１−５−４　LentiMarkとArrayMarkの姿勢推定法
１−５−５　LentiMark、ArrayMarkによる高精度な姿勢推定
１−５−６　LentiMark、ArrayMarkの改良−問題�Aの改善
１−５−７　LentiMark、ArrayMarkのまとめ
１−６　ARマーカーのまとめと展望
２．自然特徴ベースの位置合わせ
２−１　概要
２−２　特徴点を用いた認識
２−２−１　認識の流れ
２−２−２　特徴点検出
２−２−３　特徴量算出
２−２−４　特徴量マッチング
２−２−５　その他の特徴を用いた認識
２−３　特徴点を用いた追跡
２−３−１　2次元特徴点の追跡
２−３−２　3次元特徴点の追跡
２−３−３　その他の特徴を用いた追跡
２−４　ARを実現する処理の枠組み
２−４−１　認識処理のみを用いたAR
２−４−２　認識と追跡処理を用いたAR
２−４−３　SLAMを用いたAR
２−４−４　認識処理のみを用いたARのサンプルコード
２−５　評価用データセット
２−５−１　metaioデータセット
２−５−２　TrakMarkデータセット
２−６　奥行き情報を用いた位置合わせ手法
２−６−１　奥行き情報を利用するメリット
２−６−２　奥行き情報を用いた位置合わせ処理
第２章　基礎編その2

１．ヘッドマウントディスプレイ
１−１　拡張現実感とヘッドマウントディスプレイ
１−２　ヘッドマウントディスプレイの分類
１−３　ヘッドマウントディスプレイのデザイン
１−３−１　アイリリーフ
１−３−２　リレー光学系
１−３−３　接眼光学系
１−３−４　ホログラフィック光学素子を用いたHMD
１−３−５　網膜投影ディスプレイ
１−３−６　頭部搭載型プロジェクター
１−３−７　光線再生ディスプレイ
１−４　広視野映像の提示
１−５　時間遅れへの対処
１−６　奥行き手がかりの再現
１−６−１　調節（焦点距離）に対応するHMD
１−６−２　遮蔽に対応するHMD
１−７　マルチモダリティ
１−８　センシング
１−９　今後の展望
２．空間型拡張現実感（Spatial Augmented Reality）
２−１　幾何学レジストレーション
２−２　光学補償
２−３　光輸送
２−４　符号化開口を用いた投影とボケ補償
２−５　マルチプロジェクターによる超解像
２−６　ハイダイナミックレンジ投影
３．インタラクション
３−１　AR環境におけるインタラクションの基本設計
３−２　セットアップに応じたインタラクション技法
３−２−１　頭部設置型AR環境におけるインタラクション
３−２−２　ハンドヘルド型AR環境におけるインタラクション
３−２−３　空間設置型AR環境におけるインタラクション
３−３　まとめ
第３章　発展編その1

１．シーン形状のモデリング
１−１　能動的計測による密な点群取得
１−１−１　能動ステレオ法
１−１−２　光飛行時間測定法
１−２　受動的計測による点群取得
１−２−１　Structure-from-Motionの概要
１−２−２　Structure-from-Motionのバリエーション
１−２−３　Structure-from-Motionにおける高速化・安定化の工夫
１−３　点群データ処理およびAR/MRへの応用
１−３−１　位置合わせ処理
１−３−２　統合処理
１−３−３　シーン形状のAR/MRへの応用
２．光学的整合性
２−１　光学的整合性とは
２−２　光学的整合性に含まれる構成要素
２−３　光源環境の推定技術
２−４　実物体の形状・反射特性推定に関する技術
２−５　AR/MRにおける実時間レンダリング技術
２−５−１　シャドウマップ
２−５−２　環境マップ
２−５−３　Image-Based Lightning（IBL）
２−５−４　事前に計算されたGI結果の活用
２−５−５　写実性の向上が期待されるその他の描画法
２−５−６　リライティング（Relighting）
２−５−７　最新の動向
２−６　画質の整合性
３．ビューマネージメント、可視化
３−１　アノテーションのビューマネージメント
３−２　Diminished Reality
３−３　焦点の考慮、奥行きの知覚
３−４　まとめ
４．自由視点映像技術を用いたMR
４−１　自由視点映像技術の拡張現実への導入
４−２　静的な物体を対象とした自由視点映像技術を用いたMR
４−２−１　インタラクティブモデリング
４−２−２　Kinect Fusion
４−３　動きを伴う物体を対象とした自由視点映像技術を用いたMR
４−３−１　人物ビルボード法
ほか（目次抜粋）