Virtual Museum on 4K Ultra-high Resolution Real-time CG System

4K 超高精細リアルタイム CG によるバーチャル美術館

林 正樹

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_{中嶋 正之}

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_{スティーブン・バチェルダー}

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井口 昭彦

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_{町田 聡}

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_{ゴットランド大学ゲームデザイン学科 Cramérgatan 3, 621-57 Visby, スウェーデン}

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_{アストロデザイン（株） 〒145-0066 東京都大田区南雪谷 1-5-2}

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_{アンビエントメディア 東京都目黒区}

E-mail:

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_{hayashi.masaki@hgo.se}

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_{aiguchi@astrodesign.co.jp}

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_{msat_machida@yahoo.co.jp}

あらまし 4K/8K 超高精細映像を使ったリアルタイム CG によるバーチャル美術館の研究開発を行っている。今回、 4K 映像出力の CG システムを構築し、この上に浮世絵や屏風を展示するバーチャル美術館を構築した。特に、作品 を超高精細デジタイズし、さらに 3DCG 空間の提示自体も大画面超高精細としたことで、遠目に作品群を眺めること と、作品の近くに寄って詳細を観察することの、二つの鑑賞行為を同居させ、臨場感と実在感を得ることができた。 システムの開発と実験、そして現在進行中のさまざまなプランについて述べる。 キーワード バーチャル美術館、超高精細画像、CG、4K、ウォークスルー

Virtual Museum on 4K Ultra-high Resolution Real-time CG System

Masaki HAYASHI

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_{Masayuki NAKAJIMA}

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_{Steven BACHELDER}

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Akihiko IGUCHI

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_{Satoshi MACHIDA}

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_{Game Design Department, Gotland University Cramérgatan 3, 621-57 Visby, Sweden}

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_{Astrodesign Inc. 1-5-2 Minamiyukigaya, Ota-ku, Tokyo, 145-0066, Japan}

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_{Ambient Media Meguro-ku, Tokyo, Japan}

E-mail:

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_{hayashi.masaki@hgo.se}

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_{aiguchi@astrodesign.co.jp}

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_{msat_machida@yahoo.co.jp}

Abstract We have researched and developed a 'Virtual Museum' in an extreme high-definition real-time computer graphics system with a resolution of 4K and 8K (Super Hi-Vision). We have first developed a functioning test system, which exhibits Japanese artifacts 'Ukiyoe and pannel' in 4K resolution. In our system, the artifacts have been digitized in ultra high-resolution then positioned in a high-quality modeled exhibition space. A user can walkthrough in the exhibition space enabling to view the artifacts in a distance and also to get closer to observe its detailed surface seamlessly. With this method, we have successfully enhanced both sense of being there and sense of realness. In this paper, we first survey several virtual museums in practical use, then explain the detail of our system and introduce experiment results with discussion in comparison with the existing virtual museums.

Keyword Virtual museum, Ultra high definition image, CG, 4K, Walkthrough

1. はじ め に

HDTV の 4 倍 の 解 像 度 を 持 つ 、 通 称 「 4K」、 そ の さ ら に 4 倍 の 解 像 度 を 持 つ ス ー パ ー ハ イ ビ ジ ョ ン（ 通 称 8K） と い っ た 映 像 シ ス テ ム が 次 世 代 の 映 像 メ デ ィ ア と し て 注 目 さ れ て い る 。 一 方 、 こ れ ら は ど ち ら か と い う と ハ ー ド 優 先 で 開 発 が 進 め ら れ た た め 、 そ こ に 載 せ る コ ン テ ン ツ の 開 発 が 非 常 に 遅 れ て お り 、 ユ ー ザ ー に と っ て は こ れ 以 上 の 高 解 像 度 は 不 要 で は な い か 、 と い う 声 も 聞 く 。 4K/8K を 振 興 す る に は 、 従 来 の 方 法 論 に と ら わ れ な い さ ま ざ ま な コ ン テ ン ツ の 可 能 性 を 開 拓 す る 必 要 が あ る 。 そ こ で 我 々 は 、 昨 今 の リ ア ル タ イ ム ・ コ ン ピ ュ ー タ グ ラ フ ィ ク ス (CG)の 目 覚 ま し い 進 歩 を 背 景 と し て 、超 高 精 細 な リ ア ル タ イ ム CG を 使 っ て 4K/8K の 新 し い コ ン テ ン ツ の 形 態 を 開 拓 す る プ ロ ジ ェ ク ト 「 ウ ル ト ラ CG」 を 提 案 し 、 研 究 開 発 を 進 め て い る [1]。 ウ ル ト ラ CG の 最 初 の タ ー ゲ ッ ト の 一 つ と し て 、 4K 環 境 を 使 っ た バ ー チ ャ ル 美 術 館 構 築 が あ る 。4K ハ ー ド ウ ェ ア に 3DCG ゲ ー ム エ ン ジ ン の Unity を 載 せ 、こ こ に 美 術 館 コ ン テ ン ツ を 載 せ て 作 成 し た も の で あ る 。 コ ン テ ン ツ に は 、美 術 館 の 空 間 を 3DCG で モ デ リ ン グ し 、そ

こ に 浮 世 絵 と 屏 風 の 作 品 を 高 精 細 に デ ジ タ イ ズ し た 画 像 を 用 い 、 額 装 、 キ ャ プ シ ョ ン 入 れ な ど を 加 え て バ ー チ ャ ル 上 で 展 示 し た も の で あ る 。 そ も そ も 、 こ の バ ー チ ャ ル 美 術 館 は ウ ル ト ラ CG 振 興 の た め の 試 作 コ ン テ ン ツ だ っ た が 、 各 所 に て 展 示 し た と こ ろ 評 判 が よ く 、 こ れ を 機 に い わ ゆ る 「 バ ー チ ャ ル 美 術 館 」 の 将 来 に お け る 可 能 性 に つ い て 、ウ ル ト ラ CG 的 な 観 点 も 含 め 、ま た 違 っ た 角 度 か ら 考 え る 機 会 に な っ た 。 本 稿 で は 、 こ の バ ー チ ャ ル 美 術 館 に 焦 点 を 当 て て 論 じ る 。 ま ず 、 現 在 の 美 術 館 、 博 物 館 で 行 わ れ て い る バ ー チ ャ ル 展 示 に つ い て 概 観 し 、そ こ で の 課 題 を 述 べ る 。 そ の 後 、試 作 し た 浮 世 絵 4K バ ー チ ャ ル 美 術 館 の 技 術 的 詳 細 に つ い て 説 明 し 、 い く つ か の 展 示 会 に お け る デ モ の 結 果 を 紹 介 し 、特 長 や 問 題 点 な ど に つ い て 議 論 す る 。 最 後 に 、 ま と め と 共 に 、 現 在 計 画 し て い る 次 バ ー ジ ョ ン の バ ー チ ャ ル 美 術 館 に つ い て 簡 単 に 紹 介 す る 。

2. バー チ ャ ル美 術 館 の現 状

こ こ で は 、 現 在 行 わ れ て い る バ ー チ ャ ル 展 示 を 、 主 に 展 示 に お け る ユ ー ザ ー 鑑 賞 の 視 覚 効 果 の 観 点 か ら い く つ か 紹 介 す る 。 バ ー チ ャ ル 展 示 に は 、 実 際 の 美 術 館 の 建 物 に 設 置 し て 来 場 者 に 提 供 す る も の と 、 イ ン タ ー ネ ッ ト を 通 じ て Web 上 の サ ー ビ ス で 提 供 す る も の が あ る の で 、 各 々 に つ い て 以 下 に 概 観 す る 。 2.1. 展 示 スペースに設 置 するタイプ 凸 版 印 刷 で は 「 ト ッ パ ン VR」 [2]と 呼 ば れ る 技 術 に よ り 、美 術 品 な ど を 3DCG と し て 取 り 込 み 、そ れ を バ ー チ ャ ル 展 示 す る バ ー チ ャ ル 美 術 展 示 を 行 っ て い る 。 独 自 の デ ジ タ ル ア ー カ イ ブ 技 術 に よ り 彫 像 や 絵 画 、 そ れ ら が 納 め ら れ て い た 建 物 な ど を 、 高 精 細 か つ 正 確 な 色 彩 に よ り 三 次 元 CG モ デ ル と し て デ ジ タ ル 化 す る 。こ れ を 、3 面 の カ ー ブ し た 大 ス ク リ ー ン 、4K 大 型 モ ニ タ ー 、 会 場 に 置 か れ た PC な ど で 三 次 元 的 に 自 在 に 鑑 賞 す る こ と が で き る 。 ま た 、 大 日 本 印 刷 で は 、 ル ー ブ ル 美 術 館 と 共 同 で 、 ル ー ブ ル の 持 つ 美 術 品 を デ ジ タ イ ズ し 、 こ れ を モ ニ タ ー 展 示 、AR 展 示 な ど を 含 め た さ ま ざ ま な マ ル チ メ デ ィ ア 展 示 手 法 を 使 っ て 自 社 ビ ル の 展 示 会 場 で 来 場 者 に 対 し て 提 示 す る 試 み を 行 っ て い る [3]。 一 方 、 実 物 の 美 術 品 を 展 示 し て い る 美 術 館 な ど で は 、 来 場 者 に 対 し PC を 並 べ た マ ル チ メ デ ィ ア コ ー ナ ー を 用 意 し 、 ユ ー ザ ー は そ れ ら 端 末 で 収 蔵 品 を 画 像 で 観 察 し た り 関 連 情 報 を 調 べ た り で き る と こ ろ が 多 い 。 こ れ を さ ら に 一 歩 進 め た 展 示 手 法 と し て 、 ク レ ー ヴ ラ ン ド 美 術 館 [4]が 、大 型 タ ッ チ ス ク リ ー ン を 展 示 物 と 同 じ 空 間 に 多 数 設 置 し 、 実 物 を 見 な が ら モ ニ タ ー 上 で 自 在 に バ ー チ ャ ル 鑑 賞 で き る よ う に し て い る 例 が あ る（ 図 1）。 以 上 、 実 際 の 展 示 ス ペ ー ス で 来 場 者 に バ ー チ ャ ル 体 験 し て も ら う こ と は ア ミ ュ ー ズ メ ン ト 施 設 と 同 じ で 、 大 型 の モ ニ タ ー を 使 い 大 勢 の 来 場 者 に い っ せ い に 体 験 し て も ら う か 、 あ る い は 個 別 の タ ッ チ ス ク リ ー ン 端 末 な ど を 設 置 し 、 そ こ で め い め い が 操 作 す る 、 と い う 二 本 立 て に な る こ と が 多 い 。 2.2. Web サービスによるもの 世 界 の 美 術 館 、 博 物 館 は ど こ も ホ ー ム ペ ー ジ を 持 っ て お り 、 イ ン タ ー ネ ッ ト を 通 し て さ ま ざ ま な 形 で 作 品 鑑 賞 を 提 供 し て い る 。 世 界 最 大 級 の 美 術 館 で あ る ル ー ブ ル 美 術 館 で は Virtual tour[5]が 用 意 さ れ て お り 、 こ こ で は 展 示 室 の フ ロ ア プ ラ ン 上 を マ ウ ス で ク リ ッ ク し 、 好 み の 場 所 へ 視 点 を 移 動 し 、 そ こ で の 360 度 パ ノ ラ マ を 横 ス ク ロ ー ル で 見 回 し 、 展 示 品 に ク リ ッ ク す る こ と で 拡 大 写 真 を 見 る こ と が で き る 。 東 京 国 立 博 物 館 で は e-Museum[6]が 用 意 さ れ 、 検 索 し た 展 示 品 を 専 用 の イ ン タ ー フ ェ ー ス を 使 っ て 鑑 賞 で き る 。 二 次 元 写 真 図 1 ク レ ー ブ ラ ン ド 美 術 館 の Collection Wall。超 大 型 の マ ル チ タ ッ チ ス ク リ ー ン

図 2-a Google Art Project の ウ ォ ー ク ス ル ー モ ー ド （ オ ル セ ー 美 術 館 ）

図 2-b Google Art Project の 個 別 作 品 鑑 賞 モ ー ド （ Gigapixel で デ ジ タ イ ズ し た ゴ ッ ホ の 作 品 ）

を マ ウ ス に よ り 拡 大 縮 小 ス ク ロ ー ル な ど が 可 能 で あ る 。 美 術 館 に よ っ て は 以 上 の 例 の よ う な バ ー チ ャ ル 鑑 賞 を 用 意 し て な い と こ ろ も 多 く 、 そ の 場 合 、 所 蔵 品 を 写 真 つ き で リ ス ト ア ッ プ し 、 そ れ を 検 索 で き る よ う に し て い る と こ ろ が 多 い 。 お そ ら く 、 美 術 品 の Web 展 示 と い う こ と で 世 界 最 大 の 規 模 を 持 つ サ ー ビ ス は Google が 提 供 し て い る Google Art Project[7]で あ ろ う （ 図 2）。 Google は 世 界 中 の 美 術 館 と 提 携 し 、 所 蔵 品 の 情 報 の 提 供 を 受 け サ イ ト 上 で バ ー チ ャ ル 展 示 を 行 っ て い る 。 図 2-a に 示 す よ う に 、 Google Street View と 同 様 の 技 術 で 美 術 館 内 を パ ノ ラ マ 撮 影 し 、 Street View と 同 様 の ユ ー ザ ー イ ン タ ー フ ェ ー ス で 展 示 室 内 を ウ ォ ー ク ス ル ー し て 天 井 も 含 め た 360 度 を 自 由 に 見 回 せ る よ う に な っ て い る 。 ウ ォ ー ク ス ル ー し て 見 た い 展 示 品 を 決 め た ら ク リ ッ ク し て モ ー ド を 替 え 、 デ ジ タ イ ズ さ れ た ２ 次 元 画 像 を マ ウ ス で 自 在 に 拡 大 縮 小 ス ク ロ ー ル し て 見 る 。 特 に 、 い く つ か の 作 品 で は Gigapixel 級 の 非 常 な 高 解 像 度 で 作 品 を デ ジ タ イ ズ し て お り 、 表 面 の 細 部 に 渡 っ て 観 察 で き る （ 図 2-b ）。 美 術 館 に よ っ て は ホ ー ム ペ ー ジ か ら Google Art Project へ リ ン ク を 張 り 、 そ こ で 鑑 賞 で き る よ う に し て い る と こ ろ も あ る（ 国 立 西 洋 美 術 館 な ど ）。

一 方 、 そ れ ほ ど 大 規 模 で な い ギ ャ ラ リ ー な ど に お い て 3DCG を 使 っ た バ ー チ ャ ル 美 術 館 が す で に 商 用 と し て 利 用 さ れ て い る 例 も 見 受 け ら れ る 。 ス ト ッ ク ホ ル ム の BEL’ ART[8]で は GRAPHTWERK[9]と い う ド イ ツ の 会 社 の 提 供 す る 商 用 の 「 Web 3D-Gallery」 ツ ー ル を 使 っ て バ ー チ ャ ル 展 示 を 行 っ て い る 。 マ ウ ス で 三 次 元 空 間 を ウ ォ ー ク ス ル ー で き 、 作 品 を 選 び ボ タ ン を 押 す こ と で 二 次 元 作 品 画 像 の 鑑 賞 に 移 行 し 、 拡 大 縮 小 ス ク ロ ー ル し て 見 ら れ る 。 ア プ リ ケ ー シ ョ ン に は ゲ ー ム エ ン ジ ン Unity を 使 用 し て い る 。 2.3. まとめと問 題 点 以 上 で 概 観 し た 現 状 の バ ー チ ャ ル 鑑 賞 に つ い て は 以 下 の ２ つ の 機 能 を 切 り 替 え 式 で 提 供 す る こ と が 多 い 。 a) 展 示 ス ペ ー ス の 作 品 を 見 て 回 る と き： イ ン タ ー フ ェ ー ス と し て は 、作 品 リ ス ト の ブ ラ ウ ズ ／ 検 索 、 フ ロ ア プ ラ ン の ク リ ッ ク ／ パ ノ ラ マ 画 像 提 示 、 Street View に よ る 館 内 の ウ ォ ー ク ス ル ー と 見 回 し 、 完 全 3DCG 空 間 に お け る 三 次 元 ウ ォ ー ク ス ル ー と 見 回 し 。 b) 個 別 の 作 品 を 鑑 賞 す る と き： イ ン タ ー フ ェ ー ス と し て は 、マ ウ ス と ア イ コ ン ボ タ ン に よ る 、拡 大 縮 小 ス ク ロ ー ル 、彫 刻 な ど の 立 体 物 に つ い て は 上 述 に 加 え ボ タ ン に よ る 視 点 変 更 。 以 上 の 現 状 に 対 し 、以 下 の よ う な 問 題 点 が あ げ ら れ る 。 a) 館 内 ウ ォ ー ク ス ル ー か ら 個 別 作 品 の 鑑 賞 に シ ー ム レ ス に 移 動 で き な い た め 、鑑 賞 行 為 に つ い て の 臨 場 感 に 欠 け る 。 b) 個 別 鑑 賞 に 移 行 し た と た ん に 作 品 の 実 寸 感 覚 が 混 乱 し て し ま う 。 c) 個 別 鑑 賞 が 完 全 二 次 元 な た め 、た と え 絵 画 で あ っ て も 斜 め か ら 見 る な ど の 見 方 は で き な い 。 こ れ ら の 問 題 点 は 、 美 術 館 内 を 作 品 も 含 め て 完 全 に 三 次 元 的 に 高 精 細 に デ ジ タ イ ズ し て 3DCG に 置 き 換 え て し ま え ば ほ ぼ 解 決 す る 。 た だ し 、 そ れ を 行 っ た 場 合 で も 、 そ の 代 わ り に 以 下 の 問 題 点 が 浮 上 す る で あ ろ う 。 a) 館 内 で 歩 き 回 っ て 、作 品 の 前 に 立 ち 止 ま っ て 、近 寄 っ て 鑑 賞 す る 、 と い う 動 作 の 自 由 度 が 多 過 ぎ 、 適 切 な ユ ー ザ ー イ ン タ ー フ ェ ー ス を バ ー チ ャ ル で 設 計 す る こ と が 難 し い 。 b) 美 術 館 で の 鑑 賞 は 非 常 に リ ラ ッ ク ス し た 状 態 で あ る べ き で 機 械 操 作 を 感 じ さ せ な い ウ ォ ー ク ス ル ー 用 デ バ イ ス を 提 供 す る 必 要 が あ る 。 c) 一 般 に デ ー タ 量 や 処 理 量 が 増 え 、 重 く な り 、 Web で サ ー ビ ス を 提 供 す る の が 難 し く な る 。 こ れ ら の 相 反 す る 問 題 を す べ て 一 気 に 解 決 す る こ と は 容 易 で は な い 。 し か し 、 こ の 現 状 の 分 析 に よ り 、 真 に 快 適 な バ ー チ ャ ル 美 術 館 の 構 築 に は ま だ ま だ チ ャ レ ン ジ す べ き 課 題 が た く さ ん 残 っ て い る こ と も 分 か る 。

3. 浮世 絵 4K バ ーチ ャ ル 美術 館

3.1. 設 計 指 針 こ こ で 、我 々 が 構 築 し た 浮 世 絵 4K バ ー チ ャ ル 美 術 館 に つ い て の 詳 細 を 述 べ る 。 そ も そ も 本 シ ス テ ム は 、 前 章 で あ げ た 問 題 点 を 解 決 す べ く 構 築 し た も の で は な い 。 む し ろ 、 美 術 の 一 愛 好 家 と し て 、 自 分 が 思 い 描 い て い る バ ー チ ャ ル 鑑 賞 に な る べ く 近 づ け よ う と い う 意 図 の も と に 設 計 製 作 し た と 言 っ た 方 が 実 態 に 合 っ て い る 。 以 降 で 説 明 す る 浮 世 絵 4K バ ー チ ャ ル 美 術 館 の ね ら い を い く つ か 下 記 に 整 理 し て お く 。 a) 4K 大 型 モ ニ タ ー で の 展 示 と す る 。 b) 美 術 館 ス ペ ー ス と 作 品 を 3DCG で 構 築 し ウ ォ ー ク ス ル ー に よ り 鑑 賞 す る が 、美 術 館 で の 鑑 賞 行 為 に な る べ く 近 く な る よ う に 留 意 す る 。 c) 展 示 ス ペ ー ス 内 移 動 と 作 品 個 別 鑑 賞 の モ ー ド 切 替 は せ ず シ ー ム レ ス と す る 。 d) 専 用 シ ス テ ム と は せ ず 、 実 際 の 4K モ ニ タ ー に よ る 来 場 者 の 鑑 賞 と 、イ ン タ ー ネ ッ ト に よ る Web 鑑 賞 の 両 者 を カ バ ー で き る よ う に す る 。 3.2. システムの詳 細 以 下 に 項 目 に 分 け て 詳 細 を 述 べ る 。 (1) 美 術 品 素 材 作 品 と し て 今 回 は 、 浮 世 絵 を ７ 点 、 屏 風 を １ 点 用 い た 。 浮 世 絵 に つ い て は 高 解 像 度 の デ ジ タ ル カ メ ラ で デ ジ タ イ ズ し 、 最 終 的 に 一 枚 を 4096×4096 画 素 の JPEG

画 像 と し て 蓄 積 し た 。 屏 風 に つ い て は 借 用 し た デ ー タ が 9270×3938 画 素 で 、 こ れ を 左 右 に 4096×4096 の 2 枚 に 分 割 し て 蓄 積 し た 。 (2) 美 術 館 空 間 デ ザ イ ナ ー に よ る モ デ リ ン グ （ 3ds 使 用 ） で あ る 。 影 や 天 井 ラ イ ト の 投 影 な ど に つ い て は テ ク ス チ ャ ー 焼 き 込 み で 表 現 し 、 リ ア リ テ ィ を 重 視 し た 。 中 央 の 椅 子 は フ リ ー 素 材 の 形 状 に テ ク ス チ ャ ー を 貼 っ て 作 成 。 作 品 の キ ャ プ シ ョ ン に つ い て も 紙 の テ ク ス チ ャ ー を 生 か し 、そ れ ぞ れ 2048×1024 画 素 で 作 成 し て い る 。作 品 も 合 わ せ て 全 体 の テ ク ス チ ャ ー 画 像 は 4096×4096 が 20 数 枚 程 度 の 量 に な っ た 。 な お 、 作 品 は 実 寸 に 近 い サ イ ズ で 展 示 室 内 に 配 置 し て い る 。 (3) ハ ー ド ウ ェ ア シ ス テ ム 構 成 を 図 3 に 示 す 。 ハ ー ド ウ ェ ア は 、 Windows7 を 搭 載 し た QuadCORE の 汎 用 PC に 、 AMD 社 製 の グ ラ フ ィ ッ ク カ ー ド V7900 を 挿 し 、 ボ ー ド か ら の DisplayPort 出 力 の 4 本 を 4 本 の DVI に 変 換 し 、 ア ス ト ロ デ ザ イ ン 社 製 の 56 イ ン チ 業 務 用 4K モ ニ タ に 接 続 し て 表 示 し た 。 (4) ソ フ ト ウ ェ ア 3DCG ゲ ー ム エ ン ジ ン Unity の フ リ ー 版 を 使 用 し た 。 前 述 の 美 術 館 ス ペ ー ス 、 椅 子 、 額 、 キ ャ プ シ ョ ン の モ デ リ ン グ デ ー タ を Unity Editor に イ ン ポ ー ト し て 配 置 し 、 点 光 源 を そ れ ぞ れ の 作 品 の 前 な ど も 含 め 合 計 15 個 配 置 し た 。 (5) ウ ォ ー ク ス ル ー Unity 上 で マ ウ ス に よ る ウ ォ ー ク ス ル ー を 行 う プ ロ グ ラ ム を 作 成 し た 。 図 4 に 示 す よ う に 、 作 品 の 順 路 に 沿 っ て 一 次 元 的 に 水 平 移 動 す る 経 路 を 設 定 し 、 マ ウ ス の 横 ス ク ロ ー ル に よ っ て こ の 順 路 を 歩 い て 順 に 見 て ゆ く よ う な 動 き を す る（ x 軸 移 動 ）。視 線 方 向 は 壁 と 垂 直 を 保 っ て 動 く 。 加 え て マ ウ ス の 縦 ス ク ロ ー ル で 垂 直 方 向 （ ｙ 軸 移 動 ） の 移 動 を す る 。 ま た 、 マ ウ ス の ホ イ ー ル を 操 作 す る こ と で 作 品 に 近 寄 っ た り 、 離 れ た り す る （ z 軸 移 動 ）。 焦 点 距 離 は 固 定 で 垂 直 画 角 は 40 度 に 設 定 し た 。 ま た 視 線 方 向 に つ い て は 、 マ ウ ス の 左 ボ タ ン を 押 し な が ら 操 作 す る こ と で 縦 横 方 向 に 見 回 せ る（ x,y 軸 回 転 ）。た だ し 、視 線 移 動 し て し ま う と 作 品 と 正 対 す る 状 態 に 戻 し に く く な る た め 、 マ ウ ス ホ イ ー ル を 押 す こ と で 回 転 軸 を 0 度 に リ セ ッ ト し て 作 品 正 対 に 戻 る よ う に な っ て い る 。な お 、3D 空 間 内 カ メ ラ の 動 き は マ ウ ス デ ー タ に サ ー ボ ロ ッ ク し て 滑 ら か に 動 く よ う に な っ て い る （ 昨 今 の タ ッ チ パ ネ ル に よ る ス ク ロ ー ル 操 作 と 同 様 ）。 GPU PC マ ウ ス 4K モ ニ タ D i s p l a y Po r t × 4 V 7 9 0 0 ( AM D ) Q u a d C o r e W i n d o w s 7 ソ フ ト ウ ェ ア Unity ハ ー ド ウ ェ ア 図 3 浮 世 絵 4K バ ー チ ャ ル 美 術 館 の シ ス テ ム 構 成 図 4 ウ ォ ー ク ス ル ー の 設 計

(6) 自 動 運 転 Unity 上 の プ ロ グ ラ ム で 、 マ ウ ス の 動 き を 記 録 し モ ー シ ョ ン デ ー タ と し て テ キ ス ト フ ァ イ ル に 蓄 積 し 、 こ れ を 再 生 で き る 機 能 を 組 み 込 ん だ 。 自 分 で マ ウ ス を 操 作 し て 鑑 賞 す る と き は あ ま り 気 に な ら な い が 、 第 三 者 か ら 見 る と マ ウ ス の 動 き が 唐 突 で 見 づ ら い 絵 に な る こ と が 多 い 。 自 動 運 転 時 は 、 ち ょ う ど テ レ ビ の 美 術 番 組 で プ ロ の カ メ ラ マ ン が 撮 影 す る と き の よ う な 滑 ら か さ が 好 ま し い 。 そ こ で 、 今 回 は マ ウ ス デ ー タ の 再 生 時 に 次 の 1 次 の リ カ ー シ ブ デ ジ タ ル ロ ー パ ス フ ィ ル タ を き つ め に か け 、 動 き を ス ム ー ジ ン グ し た 。 H(z) = (1 - k)/(1 - kz- 1₎ カ ッ ト オ フ 周 波 数 は カ ッ ト ア ン ド ト ラ イ で 決 定 し 、 現 在 k=0.98 で あ る 。ス ペ ー ス キ ー を 押 す こ と で 自 動 運 転 し 、 マ ウ ス に 触 る と そ の 時 点 で 手 動 に 切 り 替 わ る 。 (7) Web で の 提 供 本 バ ー チ ャ ル 美 術 館 は Unity 上 に 構 築 さ れ て い る た め 、 Unity が サ ポ ー ト す る す べ て の プ ラ ッ ト フ ォ ー ム 上 （ Windows, Mac, Linux, iOS, Android, Xbox な ど 各 種 ゲ ー ム マ シ ン ） で 稼 動 す る 。 Unity は Web Player も サ ポ ー ト し 、 ビ ル ド フ ァ イ ル を サ ー バ ー 上 に 置 く こ と で 、 そ の ま ま Web ブ ラ ウ ザ ー で 起 動 す る こ と が で き る 。 現 在 、 大 量 の テ ク ス チ ャ ー の た め の デ ー タ 量 だ け が 問 題 で 、 動 的 ロ ー ド な ど の 手 法 が 必 要 で あ る 。 3.3. 実 験 結 果 図 5 に 試 作 し た バ ー チ ャ ル 美 術 館 の 出 力 を 示 す 。 美 術 館 と い う 性 質 上 、ポ リ ゴ ン 数 は 少 な く 5000 ポ リ ゴ ン て い ど だ が 、 前 述 し た よ う に 大 量 の テ ク ス チ ャ ー を 使 用 し て い る 。出 力 解 像 度 は 3840×2160 で 、ア プ リ ケ ー シ ョ ン 起 動 の 際 は レ ン ダ リ ン グ 品 質 に 最 高（ fantastic） を 選 択 し て 動 か し て い る が 、 60fps は 余 裕 で 得 ら れ て お り ウ ォ ー ク ス ル ー は 非 常 に 滑 ら か で あ る 。 一 枚 の 絵 の 解 像 度 が 4K×4K サ イ ズ を 持 っ て い る た め 、特 に 浮 世 絵 の 方 は 図 5 に 示 す よ う に 拡 大 し て も 鮮 明 で あ り 、 紙 の 表 面 の 質 感 や 汚 れ ま で も き れ い に 観 察 で き る 。 わ れ わ れ は 本 シ ス テ ム を 展 示 会 で 数 回 に 渡 っ て デ モ し た が 、コ ン テ ン ツ 不 足 な 4K の 有 望 な 使 い 方 と し て 好 評 で あ っ た 。 以 下 に 実 験 に よ っ て 分 か っ た 長 所 と 問 題 点 を あ げ る 。 a) 浮 世 絵 は 通 常 、退 色 を 避 け る た め 薄 暗 い と こ ろ で し か 鑑 賞 で き ず 、し か も そ の も の が 小 さ い た め 細 部 に 渡 っ て 観 察 す る こ と も ま ま な ら な い 。そ れ が 、 こ の バ ー チ ャ ル 美 術 館 で は 、明 る く 自 在 に 照 明 を 当 て 、 近 寄 っ て 細 部 を た っ ぷ り 鑑 賞 で き る 。 b) 屏 風 絵 は 本 用 途 で は 9270×3938 画 素 の 元 解 像 度 で は 不 足 し て お り 近 く に 寄 る と 画 質 が 荒 れ る 。浮 世 絵 と 同 等 の 解 像 度 を 確 保 す る に は 単 純 計 算 で も 50 倍 以 上 の 解 像 度 が 必 要 に な る 。 図 5 浮 世 絵 4K バ ー チ ャ ル 美 術 館 の 出 力 例

c) 今 回 の 横 方 向 の 順 路 移 動 方 式 に 縦 と 奥 行 き の 移 動 を 組 み 合 わ せ た 方 法 は 完 全 で は な い が 比 較 的 快 適 で あ る 。 d) 一 つ の マ ウ ス だ け で ウ ォ ー ク ス ル ー と 見 回 し の す べ て を カ バ ー す る の は 難 し い 。そ も そ も 、大 き な 4K 画 面 を マ ウ ス と い う 小 さ な デ バ イ ス 一 つ で コ ン ト ロ ー ル す る こ と に 違 和 感 が あ る 。 e) 56 イ ン チ 4K の モ ニ タ ー は 79ppi で Retina デ ィ ス プ レ イ（ 200ppi 以 上 ）に は 及 ば な い が 、モ ニ タ ー 面 の 至 近 距 離 で も ピ ク セ ル は 見 え に く く 、3H 程 度 で 全 体 を 鑑 賞 す る 行 為 と 、 モ ニ タ ー 面 に 1H 以 下 に 近 寄 っ て 鑑 賞 す る 行 為 の 両 者 が 、自 然 に シ ー ム レ ス に 行 え た 。 f) 今 回 屏 風 を 額 装 し て 壁 に 掛 け て し ま っ た が 、こ れ は 実 際 に は あ り 得 ず 、屏 風 は 自 立 さ せ て 鑑 賞 す る も の で あ る 。 美 術 品 に 対 す る 配 慮 が 欠 け て い た 。

4. 今後 の 開 発方 向 と まと め

本 稿 で は 、4K 映 像 シ ス テ ム に よ る 浮 世 絵 を 中 心 に 展 示 し た バ ー チ ャ ル 美 術 館 に つ い て 紹 介 し 、 こ れ を 現 在 の 世 の 中 の バ ー チ ャ ル 美 術 展 示 と 比 較 し 、 そ の 長 所 や 短 所 に つ い て 議 論 し た 。 本 シ ス テ ム で は 、 超 高 精 細 で デ ジ タ イ ズ し た 作 品 を 高 精 細 な CG 展 示 ス ペ ー ス に 配 置 し 、こ れ を 丸 ご と 3DCG と し て ユ ー ザ ー に 提 供 し て い る 。 実 際 の 美 術 館 ス ペ ー ス で 展 示 作 品 群 を 眺 め る 行 動 と 、 個 別 作 品 を 詳 し く 鑑 賞 す る 行 動 は 、 そ れ ぞ れ 臨 場 感 と 実 在 感 を 担 っ て い る と も 考 え ら れ る 。 本 シ ス テ ム で は 、こ れ ら シ ー ム レ ス に つ な ぎ 、さ ら に 大 型 4K モ ニ タ ー で 提 示 す る 方 法 で 、臨 場 感 と 実 在 感 を 同 時 に 与 え 、 美 術 館 に お け る 美 術 品 の 鑑 賞 と い う 行 為 に 比 較 的 近 い 効 果 を 得 る こ と が で き た 。 一 方 、 三 次 元 空 間 の ウ ォ ー ク ス ル ー を ユ ー ザ ー 操 作 に 任 せ て い る と こ ろ に ネ ッ ク が あ る 。 順 路 設 定 に よ る 移 動 ア ル ゴ リ ズ ム を 取 り 入 れ る こ と で 違 和 感 は 緩 和 さ れ て い る が 、 ユ ー ザ ー イ ン タ ー フ ェ ー ス デ バ イ ス が 小 さ な マ ウ ス 一 つ で 弱 く 、 そ の 点 で は ス ト レ ス を 与 え る 結 果 に な っ た 。 今 回 の 構 築 は 第 1 バ ー ジ ョ ン で あ り 、 今 後 、 本 稿 で 行 っ た 議 論 を 元 に さ ま ざ ま な 方 向 に 研 究 開 発 を 進 め て 行 き た い 。 現 時 点 で 以 下 の よ う な 課 題 を 考 え て い る 。 a) ウ ォ ー ク ス ル ー ア ル ゴ リ ズ ム の 改 善 。 順 路 移 動 、 見 回 し 、近 寄 り 、ぶ ら ぶ ら 歩 き 、な ど を ユ ー ザ ー が ス ト レ ス な く 行 え る よ う な ウ ォ ー ク ス ル ー ア ル ゴ リ ズ ム と イ ン タ ー フ ェ ー ス の 研 究 開 発 。 b) 自 動 再 生 モ ー ド に お け る 優 雅 で 人 間 ら し い カ メ ラ 移 動 の 自 動 生 成 。 c) 一 つ 以 上 の 展 示 室 に 対 応 。 d) 絵 画 デ ー タ ベ ー ス を 用 意 し 、そ こ か ら ユ ー ザ ー が 絵 を 選 び 自 在 に 並 べ ら れ る 仕 組 み 。自 動 額 装 、自 動 キ ャ プ シ ョ ン 生 成 、自 動 配 置 機 能 、正 確 な ラ イ フ サ イ ズ 展 示 。 e) 絵 画 に 加 え 彫 刻 な ど の 立 体 物 の 展 示 。 f) 一 方 的 展 示 の み で は な く 、合 成 音 に よ る 自 動 説 明 読 み 上 げ 、動 画 説 明 ビ デ オ の 埋 め 込 み 、光 を 当 て た り 、 触 っ た り で き る イ ン タ ラ ク シ ョ ン の 提 供 。 g) バ ー チ ャ ル 説 明 員 、バ ー チ ャ ル 専 門 家 、バ ー チ ャ ル 鑑 賞 客（ バ ー チ ャ ル ク ラ ウ ド ）な ど の キ ャ ラ 的 演 出 の 付 与 。 h) バ ー チ ャ ル 美 術 館 を 使 っ た バ ー チ ャ ル 美 術 番 組 の 自 動 生 成 。 鑑 賞 者 に 対 し て さ ま ざ ま な 新 し い 鑑 賞 方 法 を 提 供 す る こ と は バ ー チ ャ ル 美 術 館 の 一 つ の 方 向 性 だ が 、 我 々 は 、ま ず「 美 術 館 ス ペ ー ス を 歩 い て 、作 品 を 見 て 、 感 じ る 」 と い う 美 術 鑑 賞 の 一 番 の 基 本 を 常 に 第 一 に 考 え て サ ー ビ ス 設 計 と シ ス テ ム 構 築 を し て 行 き た い 。 そ う い う 意 味 で は 、 語 義 の 上 で 正 し く Virtual な 経 験 が で き る バ ー チ ャ ル 美 術 館 の 構 築 を 目 指 し て 行 く つ も り で あ る 。 謝 辞 今 回 、 ご 所 蔵 の 浮 世 絵 を 快 く お 貸 し 頂 い た 新 藤 茂 先 生 、 吉 野 花 見 図 屏 風 の 撮 影 デ ー タ を お 貸 し 頂 い た Artefactory 社 、 細 見 美 術 館 に 感 謝 致 し ま す 。 文 献

[1] M. Hayashi, M. Nakajima, S. Bachelder, A. Iguchi, S. Machida: “Ultra High Resolution 4K/8K Real-time CG System and Its Application”, Proceedings of IWAIT2013, Jan. 7-9, (2013)

[2] ト ッ パ ン VR・ デ ジ タ ル ア ー カ イ ブ ：

http://www.toppan-vr.jp/bunka/ (May. 2013 visited) [3] LOUVRE-DNP Museum Lab：

http://www.museumlab.jp/ (May. 2013 visited) [4] The Cleveland Museum of Art:

http://www.clevelandart.org/ (May. 2013 visited) [5] ル ー ブ ル 美 術 館 バ ー チ ャ ル ツ ア ー ：

http://www.louvre.fr/jp/visites-en-ligne (May. 2013 visited)

[6] 東 京 国 立 博 物 館 e-Museum：

http://www.emuseum.jp/ (May. 2013 visited) [7] Google Art Project:

http://www.googleartproject.com/ (May. 2013 visited)

[8] Galerie Bel'Art - Stockholm:

http://www.belart.se/home/ (May. 2013 visited) [9] 3D-GALLERY, GRAPHTWERK: