ドローンとレーザーディスプレイに基づいた飛翔空中ディスプレイ

 

 SFの世界では空中に映像を出現させる技術が描かれることが多く,現実の世界でも様々な手法が提案されている.また,近年では動く対象を追従し,継続して映像を投影し続ける"動的プロジェクションマッピング"を用いた演出も注目を集めている.もし,ドローンに吊るしたスクリーンのような遠方の動く対象へ動的プロジェクションマッピングが行えれば,新しい空中ディスプレイの手法として有用であると思われる.しかし,遠方を飛翔する対象へ地上に置かれた投影機材から映像を投影する場合,投影距離は近くても数十メートル,遠い場合には数百メートルにも及ぶと考えられ,このような遠方対象へ動的にプロジェクションマッピングを行うことは既存技術では困難だった.
 そこで当研究室では,遠方対象への動的プロジェクションマッピングを実現する,望遠3枚鏡視線制御システムとレーザーディスプレイを組み合わせたシステムを開発し,開発したシステムを空中ディスプレイに応用することを提案している.望遠3枚鏡視線制御システムとはサッカードミラー3を改良し,遠方の物体を対象とした高速視線制御が可能となったシステムであり,このシステムを用いることで遠方を飛翔するドローンに吊るされたスクリーンを対象とした高速視線制御が可能となる.レーザーディスプレイとはレーザーと2枚のガルバノミラーを組み合わせたシステムであり,ガルバノミラーを高速に動かしレーザー光を制御することで,レーザー光の残像を用いて模様を描画するシステムである.レーザーを用いているため遠距離にレーザー模様を照射することが可能であり,レザーディスプレイと望遠3枚鏡視線制御システムを組み合わせることで遠方対象への動的プロジェクションマッピングが可能となる.図1に提案するシステムの全体構成図を示し,図2に試作したシステムを示す
 試作したシステムが実際に空中ディスプレイに活用可能かを検証するために,36m先を飛翔するドローンから吊るしたスクリーンを対象とした動的プロジェクションマッピングの実験を行った.実験の結果を動画に示す.実験の結果より,試作したシステムを空中ディスプレイに活用できるをことを確認した.

動画 36m先を飛翔するドローンに吊るしたスクリーンを対象とした動的プロジェクションマッピング実験.

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図1 提案システムの全体構成図

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図2 試作システムの外観と構成

参考文献

  • 井内将俊 廣橋惟冬 奥寛雅, “遠方を飛翔するスクリーンへの動的プロジェクションマッピングによる空中ディスプレイの提案第27回日本バーチャルリアリティ学会大会 (VRSJ2022) /予稿集, 1D4-3, 2022.

  • S. Higuchi and H. Oku, “Wide angular range dy-namic projection mapping method applied to drone-based avatar robot,” Advanced Robotics, vol. 35, issue. 11, 2021.

  • 小笠原健 飯田和久 奥寛雅, “高速・高解像度望遠計測のための 3 枚鏡方式視線制御システムの試作” ロボティクス・メカトロニクス講演会 講演論文集, 2A1-L17,2018.

  • 飯田和久 奥寛雅, “3 枚の回転鏡を用いた高速かつ広範囲な視線制御機構用ミラーの開発” ロボティクス · メカトロニクス講演論文集, 2A1-19b5, 2016.