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UchiwaDe3D †

著者 †

• Takashi Yamanoue @ fukuyama university

概要 †

• 音に合わせて団扇を扇ぐと、空中に３次元画像が現れます。

表示された3次元画像の例 †

仕組み †

• まぶしい光を見ると、その光が消えた後も、人の目は、すこしの間その光がついたままに感じます。これを残像効果と呼びます(https://en.wikipedia.org/wiki/Persistence_of_vision )。残像を利用した２次元画像表示システムが各種開発されています(http://www.ze.em-net.ne.jp/~kenken/versawriter/index.html など)。UchiwaDe3Dは、短い間にLEDマトリックスによる２次元表示を変化させると同時に物理的な位置を移動させることにより、３次元表示に見せかけるものです。この移動のため、音に同期して扇がれる団扇の動きを使います。
• ３次元の残像を得るためには、人の目が残像を感じる短い時間の間に２次元表示の切り替えを行う必要があります。この表示速度を達成するため、表示パネルに、DotStar? Matrix (https://learn.adafruit.com/adafruit-dotstar-leds/dotstar-matrices-2 )を利用すると当時にArduino のSPI(https://www.arduino.cc/en/Reference/SPI )を利用しています。
• ArduinoのRAMの容量に制限があるため、RAMを使う場合は、Arduinoに保存できる３次元画像は16x16x8の１つだけです（色数を工夫すればもうちょっといけるかもしれません）。様々な３次元映像作成し、表示することができるようにするため、ArduinoとAndroid スマホを、Open Accessory Development Kit(ADK)で接続し、Androidスマホで３次元画像を作成し、それをArduinoに転送し、表示することができるようになっています。Androidスマホ側で作成した３次元画像を保存することもできるようにしています。

注意 †

• 起動すると、まぶしい光の点滅がはじまります。人によっては光過敏性発作を起こし、気分が悪くなったり、けいれんを起こしてしまう場合がありますので、その可能性がある人は使わないでください。
  • https://www.mhlw.go.jp/www1/houdou/1004/h0414-2.html
  • https://ja.wikipedia.org/wiki/光過敏性発作

システム構成 †

• 表示部(uchiwa, 団扇)の写真
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    2018年度福山大学工学部情報工学科卒業論文より
• ハードウェア概要
  • 
    2018年度福山大学工学部情報工学科卒業論文より

ソフトウェア †

• Githubのコード... Android側に加えて、firmwareにarduinoのコードを入れています。Android studio とArduino IDEを使って開発しています。ごめんなさい。まだ、readme とか使い方とか書いてません。
  • https://github.com/takashiyamanoue/UchiwaDe3D_ex2

ニュース †

• 2019 2/2 NT広島2019 にて、UchiwaDe3Dの展示をおこないました。
  • http://wiki.nicotech.jp/nico_tech/index.php?NT%E5%BA%83%E5%B3%B62019
  • https://docs.google.com/spreadsheets/d/1RFs68kSYg5K_rQfMFG1gZj00xQK49kugqrzbdaRvnwg/edit#gid=1591335835

参考文献 †

• UchiwaDe3Dの表示部は福山大学工学部情報工学科の卒業研究により研究・開発されました。
  • 5415003_伊藤宏樹-20190124.pdf
• モーターで、螺旋状に配置したLEDの棒やLEDマトリックスパネルを回転させたり移動させたりして立体画像を表示するシステム... これらに対して、UchiwaDe3Dの場合は、手動でマトリックスパネルを移動させています。気軽に3D画像を表示できます。
  • https://www.jstage.jst.go.jp/article/jvs1990/12/1Supplement/12_1Supplement_23/_pdf
  • https://www.youtube.com/watch?v=bCETWNgBxbI
  • https://makezine.jp/event/makers2016/チーム_3d-pov/
  • http://siio.jp/pdf/grad/2014/2014grad35.pdf
  • https://naglly.com/archives/2013/09/full-turn-ecal.php
• 空気しかない空間にプラズマ発光を用いて３次元映像を表示する技術があります。
  • https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2006/pr20060207/pr20060207.html