2015/10/05 卒研中間発表2015 1 Beaconを利用した拡張現実による 防災観光システム 情報環境デザイン学講座 4 年 0312012065 佐々木克海 Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム 2 はじめに ì Beacon ì 無線電波により端末の近接通知が可能 ì 安価で低消費電力 引⽤用:play.google.com ì 拡張現実…Augmented Reality (AR) ì 現実世界の風景に対して情報を付与する技術 ì マーカ型 ビジョンベース ì マーカレス型 ロケーションベース Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム B4 佐々木克海 1 2015/10/05 卒研中間発表2015 3 拡張現実について ì マーカ型 ì 特定のマーカにデバイスをかざすことがストレス ì ビジョンベースマーカレス型 ì 天気,時間の変化によって画像処理が難しい ì 環境の広さ, 類似環境の多さからマッチングが難しい ì ロケーションベースマーカレス型 ì 位置情報の取得が難しい場所での使用に不適 ì ビーコンの情報によって問題点をカバー Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム 4 背景 ì 「学ぶ防災」が新たな観光素材として定着[1] ì 津波の脅威と教訓を教示 ì 累計見学者数は4年で8万2千人以上 ì ツアーガイドがついて集団で観光 ì 大規模ツアーの「利便性」と個人旅行の「自由度」のトレードオフ ì 大規模ツアー ì ガイドの説明があるため利便性大, 集団行動のため自由度小 ì 個人旅行 ì 個人行動のため自由度大, ガイドや説明がないため利便性小 ì スマートデバイスの普及 ì ì ツアーガイド付きの個人旅行の実現が可能 多彩なセンサが搭載された端末の普及 ì ARの有用性 Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム B4 佐々木克海 2 2015/10/05 卒研中間発表2015 5 関連研究・先行研究 ì マーカレスARを用いた展示物展覧システムの制作[2] ì PTAMM(Parallel Tracking and Mapping MulGple)を利用した マーカレスビジョンベースAR ì 屋内における展示品の情報提示 ì 屋外を考慮していない ì 携帯端末上ではなくPC上で動作 Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム 6 目的 ì 「学ぶ防災」の支援 ì ARによる観光促進 ì 防災教育の推進 ì ツアーガイド付きの個人旅行の実現 ì 観光の「利便性」と「自由度」のトレードオフの解消 自由度 自由度&利便性 利便性 Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム B4 佐々木克海 3 2015/10/05 卒研中間発表2015 7 システム概要 ì ビーコンを用いたロケーションベースAR ì 特定のマーカを必要としない ì センサを利用 ì GPS 位置の取得 ì 加速度センサ ì 地磁気センサ 方向の取得 ì ビーコンの電波をトリガーとしてコンテンツを提供 ì ビーコンの位置を基点としてARを表示 Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム 8 システム構成図 GPS衛星 IGBサーバ 観光客 位置情報 Beacon poi リクエスト Internet Beacon コンテンツサーバ コンテンツ タグ アクセス Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム B4 佐々木克海 4 2015/10/05 卒研中間発表2015 9 データフロー Mobile device Beacon IGB server リクエスト(REST) Contents server BeaconID BeaconGIS(longitude, laGtude) POI(JSON) URL ContentsLocaGon(θ, distance) 到達 コンテンツリクエスト(HTTP) コンテンツ表示(HTTP) Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム 10 システムアーキテクチャ MobileDevice ARViewer ContentsServerConnecter AR View ServerAccess Sensor ContentsReceive BeaconConnecter IGBServerConnecter TagReceive RequestSend BeaconIdenGfy ResponseReceive Beacon IGB Server Internet Contents Server Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム B4 佐々木克海 5 2015/10/05 卒研中間発表2015 11 モジュール構成 Beacon MobileDevice ì IGBServerConnecter ì ì ì ì ì poiを受信 ResponceReceive TagReceive ì タグの受信 ì ビーコンの識別 ì ì ì BeaconIdenGfy サーバーへアクセス ì コンテンツの受信 ContentsReceive ARViewer ì ARView ì ARの表示 ビーコンに紐づくリストを保持してい るサーバ ì ì ì ì SeverAccess ì タグの送信 IGBServer ContentsServerConnecter ì ì リクエストの送信 BeaconConnecter ì ì RequestSend ì タグ ビーコンの緯度・経度 コンテンツのURL ビーコンからコンテンツが表示位置 の角度・距離 ContentsServer ì コンテンツのサーバ Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム 12 利用シナリオ ì 宮古市田老地区の「学ぶ防災」で使用 ì 防災ポイントにBeaconを設置 ì 防災ポイントに近づくことでARコンテンツを提供 ì 防災教育, 観光に役立てる Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム B4 佐々木克海 6 2015/10/05 卒研中間発表2015 13 アプローチ ・ビーコンの利用 ì 前回 ì 今回 ì コンテンツが緯度経度の情報 を持つ ì コンテンツが緯度経度の情報 を持たない ì 端末内で角度,距離を計算 ì あらかじめ角度,距離を計算 distance = √(X-‐x)^2 + (Y-‐y)^2 arctanθ = (Y-‐y) / (X-‐x) θ, distance N N Internet (x, y) θ θ distance E distance E (X, Y) Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム 14 アプローチ ・コンテンツの表示 ì 画角を画面の大きさに正規化 ì コンテンツの表示位置の制御 ì コンテンツの大きさの制御 ì 視野の制御 視野に入っているか識別 視線 正規化 正規化 画角 画角 Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム B4 佐々木克海 7 2015/10/05 卒研中間発表2015 15 プロトタイプ図 観光地ビーコン コンテンツサーバ Wi-‐Fi BLUETUS BLU250 Lab AP MacBook Air Bluetooth IGBサーバ 観光者端末 Internet Wi-‐Fi Lab AP Nexus7 研究室B Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム 16 プロトタイプ詳細 観光者端末 観光地ビーコン コンテンツサーバ 端末 Nexus7 (2013) 端末 BLUETUS BLU250 端末 MacBook Air OS Android 5.1.0 認証 Bluetooth 4.0 OS OS X Yosemite 無線LAN IEEE802.1a/b/g/n 周波数 2402~2480MHz プロセッサ 1.4 GHz Intel Core i5 Bluetooth Bluetooth® 4.0 受信感度 -‐70dBm センサ GPS(GPS+GLONASS) 電子コンパス 加速度センサ ジャイロスコープ 光センサ 磁気センサ NFC 拡散方式 周波数ホッピング メモリ 8 GB 1600 MHz DDR3 配信距離 10m程度 Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム B4 佐々木克海 8 2015/10/05 卒研中間発表2015 進捗状況 ì ビーコン接続部分の実装 ì ビーコンの電波取得 ì UUID, majorID, minorIDによるビーコンの識別 ì カメラ画像部分の実装 ì カメラ画像の表示 ì カメラの最適比率に画面を調整 ì 画面の中心に表示 ì APIの問題でカメラの画角取得できず 進捗状況 ì AR部分の実装途中 ì 端末内の画像の表示 ì センサ情報の取得 ì 前後の傾き, 左右の傾き, 方位の取得 ì センサデータによって画像を移動(途中) ì AnimaGon.translate()メソッドではセンサ情報の取得頻度に アニメーションが追いつかない ì View.setX(), View.setY()メソッドで見かけ上移動しているが センサのノイズによりアニメーションが滑らかでない B4 佐々木克海 9 2015/10/05 卒研中間発表2015 まとめ・今後の予定 ì まとめ ì ビーコンを利用したロケーションベースARシステム ì あらかじめビーコンとコンテンツ表示位置の角度距離を計算 ì 端末の位置情報としてビーコンの位置情報を使用 ì 今後の予定 ì センサデータのフィルタリング ì 磁気センサの生の情報はノイズが多いため フィルタをかけることでより正確な方位を取得する ì サーバ接続部分の実装 ì IGBサーバとの接続 ì コンテンツサーバとの接続 スケジュール 10月 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 実装(サーバ部分) モジュール結合 11月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 性能評価 論文要旨執筆 12月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 性能評価 論文要旨執筆 1月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 論文要旨執筆 論文執筆 2月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 論文執筆 成果発表会準備 3月 B4 佐々木克海 1 実装(AR部分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 デモ（準備） 10 2015/10/05 卒研中間発表2015 21 参考文献 ì [1]岩手日報WebNews(2015),「『学ぶ防災』で有料公開へ 宮古、震災遺構のホテル」, hnp://www.iwate-‐np.co.jp/cgi-‐bin/ topnews.cgi?20150704_10 (参照2015-‐07-‐06) ì [2]柴田裕矢(2014), 「マーカレスARを用いた展示物展覧システムの制作」, 『福井高専 平成26年度専攻科特別研究論文 集』 ì [3]平沢岳人(2011), 「D-‐GPSを利用した建築・都市スケールでの拡張現実感システムの開発」, 『JACIC 研究助成事業報告書 第2010-‐13号』 ì [4]山本豪志郎(2014),「観光における拡張現実感のエンタテインメント性に関する一考察」,『研究報告エンターテインメン トコンピューティング』p1-‐2 ì [5]坪石健志,馬場雅志,日浦慎作,宮崎大輔,青山正人,古川亮(2014),「タブレット端末による原爆ドームとCGの実時間マーカ レス位置合わせ」,『研究報告グラフィックスとCAD』p1-‐2 ì [6]打越大成,岩本健嗣,松本三千人「姿勢情報とカメラ画像を用いたスマートフォン向け測位システムの特徴量しきい値の 検討」,『研究報告ユビキタスコンピューティングシステム』p1-‐7 ì [7]山口涼太,伊藤淳子,宗森純(2013), 「空き時間の有効利用をめざす位置情報と拡張現実感を用いた情報共有システムの提 案」, 『マルチメディア、分散協調とモバイルシンポジウム2013論文集』p625-‐631 ì [8]下岸祐太,山本邦雄,乃万司(2014), 「ARを用いた街角ブラウジングシステムの開発」, 『エンタテインメントコンピュー ティングシンポジウム2014論文集』p280-‐287 Beaconを利用した拡張現実による防災観光システム B4 佐々木克海 11
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