カスタマイズ可能な二次元レンチキュラを用いた多視点情報提示手法

レンチキュラレンズとは,かまぼこ型の凸レンズが連なったシート状のレンズである.これを複数画像を交互に分割して配置した合成画像の上に重ねることで,見る角度によって画像が切り替わって見える.この仕組みは一般にレンチキュラと呼ばれ,傾けるとアニメーションするカードや,ユーザの視点によって絵柄が変化するポスター等の印刷物に広く利用されている.さらに,裸眼立体視表現などディスプレイへ応用する研究も行われている.一方,従来のレンチキュラでは一次元方向でしか画像を切り替えることができず,一般のユーザが扱うためにはレンズを印刷物等に精密に張り合わせる必要があり,敷居が高い問題があった.よって,3D プリンタやレーザーカッターのように個人レベルのモノづくりではあまり利用されてこなかった.

本研究では,UV プリンタで造形可能なレンズアレイを用いた二次元レンチキュラを提案する.二次元レンチキュラでは,凸レンズを二次元方向に敷き詰めたレンズアレイをディスプレイや印刷物と組み合わせることで,視点に応じて二次元方向に画像が変化する情報提示を行うことができる.また,小型マイコン/スマートフォン/タブレット等の多様なサイズのディスプレイに適応したり,レンズの焦点距離を変えることで視認性を調整することもできる.



本研究の概要.
二次元レンチキュラを用いて視点に応じて画像が変化する情報提示を行う(左).
レンズアレイは多様なサイズ/厚み等にカスタマイズして造形できる(右).
二次元レンチキュラの概要.
レンズの下に円状の色画像を配置(左)すると,見る角度によって色が2次元的に変化する(右).
画像パターン設計ツール

発表

  • ワークショップ.公立はこだて未来大学 塚田研究室 島元諒.角度を変えるとイラストが変わる!キーホルダーワークショップ .FabLab SENDAI – FLAT.2022/03/20.[外部リンク(FabLab SENDAI)]
  • 島元 諒,塚田 浩二.UVプリンタを用いた二次元レンチキュラのカスタマイズ性の検討と試作.WISS2021予稿集.デモ発表,3-R-13.2021-12.[PDF]
  • 島元 諒,塚田 浩二,カスタマイズ可能な二次元レンチキュラを用いた多視点情報提示手法の提案,WISS2020予稿集,pp.25-30,登壇発表(ショート),2020-12. [PDF]

UVプリンタを用いたレンズ造形手法の提案

レンズは,身近なものから精密機器まで幅広く利用されている.近年,デジタル工作機械の普及により,個人レベルでのものづくりの幅が広がっているが,レンズを作ることは一般に困難である.本研究では,FabLab などを中心に普及しつつある UV プリンタに着目し,多様なレンズ造形手法を提案する.具体的には,UV プリンタを用いて透明インクを積層して形状を作り,その上に光沢の印刷を施すことで積層跡を埋め,なめらかな表面のレンズを造形する.印刷データ制作ツールの実装を行い,複数の作例を試作した.

発表

  • Koji Tsukada, Kei Sugiyama, Maho Oki. Lens Shaping Method and Applications Using UV Printer. Journal of Information Processing, 2022, Volume 30, Pages 97-106. 2022-02-15. [PDF]
  • Kei Sugiyama and Koji Tsukada. Proposal of Lens Shaping Method Using UV Printer. In The Adjunct Publication of the 32nd Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’19). pp.125-127. 2019.  [PDF]
  • 杉山 圭,塚田 浩二, UVプリンタを用いたレンズ造形手法とその応用, WISS2019論文集,登壇/デモ発表,pp.25-30,Sep,2019. [PDF]【デモ発表賞受賞】
  • 杉山 圭,塚田 浩二,UVプリンタを用いたレンズ造形手法の提案,インタラクション2019論文集,インタラクティブ発表,1B-24,pp.270-275,2019.[PDF]

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