国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

この講義は実践的な形式をとり。 受講者は、センシング技術、人間の視覚システム、ディスプレイ技術、グラフィックスレンダリング、ARアプリケーションを含む拡張現実感（AR）の基礎について学びます。
この単元では、講義と演習を交互に行います。 講義では、ARの基本を他の関連技術とともに紹介します。 この基本的な知識の習得と並行して、演習を通してARを実践的に学びます。 演習を通して、受講者はビジョンベースのARプログラムを一から実装します（各演習はそのプログラムの小さな要素です）。各受講者または少人数のチームは、プログラムを使用して小さなARプロジェクトを発表しなければなりません。 また、プロジェクトに関する最終報告書を書く必要があります。

到達目標

１）現在の代表的ARシステムおよび先端的ARシステムの研究背景、設計思想、構成原理を習得できる。
２）典型的ARシステムの設計および実現⼿法を習得できる。

キーワード

拡張現実感、複合現実感、ヴァーチャルリアリティ、視覚システム、トラッキング、ヘッドマウントディスプレイ

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

参加者は講義の座学と演習を交互に行う。具体的には、奇数回ではARの基礎知識を習得する座学講義を、偶数回ではプロジェクト形式の演習を取り入れ、基礎的なARアプリケーションを実装する。最終的にプロジェクトの成果発表を行う。

授業計画・課題

授業時間外学修（予習・復習等）

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特に無し

参考書、講義資料等

講義スライドをオンラインで共有する．
座学のスライドは主に次の参考書に基づく
“ARの教科書 (2018)” Dieter Schmalstieg, Tobias Hollerer, マイナビ出版
（原著の英語版と翻訳の日本語版あり）

演習ではOpenCVとOpenGL （GLFWとセットで)を用いるため、下記のチュートリアルを活用されたし：
https://www.opencv-srf.com/p/introduction.html
https://learnopengl.com/Introduction

成績評価の基準及び方法

プロジェクトレポート (50%) およびプロジェクト発表 (50%) により評価する．

関連する科目

• CSC.T421 ： ヒューマンコンピュータインタラクション
• ART.T463 ： コンピューターグラフィクス

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

- コーディング経験（特にC / C ++）| 演習ではC / C ++を使用しOpenGLおよびOpenCVを含みます。
- 線形代数 行列の転置、逆行列、その他の演算を使用して、行列で代数を計算します。 いくつかの線形方程式も解きます。 3Dモデルを回転/変換するには、変換行列を使用します。これらの要素がプロジェクトの実装には必須です。
- コンピュータグラフィックスおよび/またはコンピュータビジョンの基本| OpenGLを使ったグラフィックスレンダリングにはモデルと視点の行列を使います。 OpenCVによるエッジ検出などの基本的な画像操作も使用します。 あなたが素早い学習者であれば、まだ行っていなければ授業中にそれらを学ぶことができるはずです。

その他

プロジェクトに関してはウェブカメラが必要である。但し、ノートパソコンのカメラで十分。