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AR技術を用いた現場支援システムの研究

建設業にテレイグジスタンスの概念を導入する第一歩として

今井 博*1

Study of Construction Assistance System using AR Technique

The First Step in Introducing the Theory of Telexistence into the Construction Industry

Hiroshi IMAI

研究の目的

現在の位置に居ながらにして,恰も遠隔に居る存在感を持たせる,という異なる空間での等価性を具現化する概念を「テレイグジスタンス」と呼んでいます。「人間をユビキタスにする」とも言えます。この概念の具現化に必要な要素技術として,感覚データの送信技術が重要です。視覚や聴覚の送信ついては,特に放送業界では,すでに行われています。しかし,触覚や臭覚,さらに味覚に関してはまだまだ研究段階です。
本研究では,まず,テレイグジスタンス概念の具現化の礎となるAR(実像とVRの結合)技術の基礎研究から取り組み,そのアプリケーションとして,ウェブカメラに写る実画像から,自分の位置座標を推定したり,また,その実画像にVRを重畳するという研究から始めました。この技術の汎用性を考慮すると,土木や建築の分野で多岐にわたって利用できると言えます。

技術の説明

高速ノート型PCを背負い,ヘルメットにウェブカメラ,センサー(地磁気・加速度),HMDおよびヘッドセットを装着するウェアラブル形式が基本で,無線LANで遠隔に画像送信および音声送受信ができます。仮想三次元座標空間内に予め設定された位置にマーカーを置き,ウェブカメラで捕らえたマーカーの大きさとゆがみをもとに自分の位置を決定し,その位置から見た実画像にVR画像を予め設定した位置と角度で重畳してAR表示します。また,HMDに表示されるメニューにしたがって,色・形などVR表示パラメータを変えてAR表示することができます。さらに,予め保存してある図面などの工事書類を選んでHMDに表示することもできます。

主な結論

丁張り・計測測線のAR表示や出来形AR表示ができることはヤードでの実験で,杭位置を想定したVRマークは数cm程度の誤差内で表示できること,VR建物のAR表示やその内部のウォークスルーができることは室内実験でわかりました。今後は,さらに安定した,しかも高精度で,AR表示ができることを目指します。また,本システムを基本として,さらに多くの現場仕様のアプリケーションの研究開発をしていきたいと考えています。

*1 技術センター 建築技術開発部 ニューフロンティア技術開発室