Wall Display in Mosaic

提供:Shohei Yokoyama
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Flickr Error ( : ): PhotoID 4253635508 【お知らせ】まもなく、HTML5に対応した新バージョンWall Display's Canvasをリリースします。

目次

概要

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Wall Display in Mosaicは複数の液晶ディスプレイを使い、全体全体を超高解像度画面として利用する可視化システムです。この様な構成の画面は一般的にはTiled Display Wall等と言います。Wall Display in Mosaic (WDiM)は、私達が開発しているシステムのミドルウェアまでも含めた固有名称です。

現在、研究室には研究開発環境として2セットWDiMを構築しております。

  • 一号機:FullHD LCD 16枚(縦4×横4)デモ用
  • 二号機:FullHD LCD 6枚(縦2×横3)学生の開発用

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WDiMの特徴は一枚の液晶画面に一台のPCがつながっている点です。一般的なTiled Display Wallは一台のPCが複数台の液晶画面につながっています。それに比べWDiMは一見、非効率かつ高価に見えるかもしれませんが、WDiMが利用するPCはいわゆる5万円PCとも呼ばれているNettopを利用することでコストも抑えています。たとえば1号機の部品購入に掛った代金は120万円程度です。この1対1構成の最大の利点は、システムがシンプルになることです。たとえば、複数の画面を一台のPCで動かし、それを数セット使いTiled Display Wallを構成すると、ベゼルのギャップの処理等をどのレベルで処理するかという点だけを見ても複雑になります。その点、1対1構成は、非常に単純な構成となります。これによりWDiMはWeb技術(PHPやJavaScript)に基づいたコンテンツをTiled Display Wall上で表示する事ができるようになりました。言うまでもなくWeb技術のスキルを有する開発者人口は非常に多く、従来のような高度プログラミングを必要とする分散レンダリング、あるいは非常に単純かつ非効率なOSレベルでの仮想デスクトップにたよらず、Web技術のみで超高解像度コンテンツを開発できる事はWDiMの最大の利点といえます。

ユーザーインタフェースには一般的なPCの他、任天堂Wii・携帯電話(i-mode, iPhone)等が利用できます。任天堂Wii搭載のOperaブラウザ用や、i-mode用のHTMLページにてインタフェースを記述する事で、Wiiリモコンを使った直観的な操作や、複数人の携帯電話を使ったコラボレイティブな操作などを実現する事ができます。

WDiMには欠点があります。WDiMを使って、たとえば超高精細の動画を再生させたり、あるいは3Dグラフィックの分散レンダリング等を行うのは苦手(困難あるいは不可能)です。それらは従来型のTiled Display Wallを使うべきです。そのようなコンテンツではなく、WDiMはWebを利用したマッシュアップによる超高解像度Webコンテンツを扱う為に最適化されています。WDiMのマッシュアップの例は、次節をご覧ください。

WDiM起動(動画)

WDiMは5万円台の安価なPCと液晶ディスプレイで構成されています。下記の起動の様子をみるとわかりますが、各画面、普通にWindows VISTAが立ち上がっています。しかも、WDiMを構築するにはWindowsに複雑なソフトウェアをインストールする必要はありません。箱を空けた状態のPCに、少しだけ設定を施すだけでよく、構築コストが抑えられます。

アプリケーション例

フォトモザイク

フォトモザイクとは、小さな写真を縦横に並べて、大きな絵を描く手法の事です。最近ではディズニーランドのワールドバザールとシンデレラ城の間の広場に設置されているなど、非常にポピュラーな手法です。一般的にそれらは印刷物ですが、このディスプレイを使うと、液晶画面上で表現できます。液晶画面ですから、次から次へと新しい画像へ切り替える事が出来ます。この動画をみれば、WDiMが単に大写ししているのではなく、非常に高精細な描画をしている事がわかります。

技術詳細

このアプリではオンデマンドでフォトモザイクを作り出しています。上記の動画中で10秒程度かかってフォトモザイクを表示していますが、まさしくこの時間の間に、元の画像を読み込んで、それをフォトモザイク化しています。フォトモザイクに利用する小さな画像はFlickrにアップされた画像を使っています。我々はFlickrから50万枚の写真を持ってきて、それらの特徴量をベクトル化しメタデータとして保存しています。その特徴ベクトルに対しkd-treeを利用したApproximate Nearest Neighborアルゴリズムを使い、最適なモザイク用画像を選んでいます。またマルチコアCPUを使って効率的に画像検索を行うため、各画面が並列非同期でモザイク用画像を検索する仕組みを実装しています。

フォトモザイク生成動画

フォトモザイク動画特設ページへ

フォトマップ

Flickr Error ( : ): PhotoID 4252866735 Flickr Error ( : ): PhotoID 4252866787 Flickr Error ( : ): PhotoID 4253636060 フォトマップはGeotag(緯度経度情報)の付与されたデジタル写真をGoogle Maps上の該当する位置に配置するというアプリケーションです。WDiM上のコンテンツはWeb技術を用いて実装するため、前述のFlickrや、このGoogle MapsのようにWebサービス・Web APIとのマッシュアップが容易です。

右の写真はローマのコロッセオ付近で撮影した画像を、フォトマップ上に表示しています。拡大画像を見るとわかりますが、非常に高精細な描画となっている事がわかります。元来このようなTiled Display Wallは衛星写真の描画等によくつかわれてきました。このシステムも、元々は産業技術総合研究所において、ASTERという衛星センサからの画像を高精細に描画するために開発されました。現在はそのような研究目的の特殊用途だけにとどまらない応用を考えています。

デジカメで撮影した画像をWDiM上に表示するのは簡単です。撮った画像にGeotagを付与し、それをFTPやSCPでサーバにアップロードするだけです。Geotagの付与にSONYの安価なGPS等を使って簡単に付与できます。

現時点で、Geotag付きの写真を撮影するいちばん簡単な方法は、iPhoneや携帯電話かもしれません。それらで写真を撮影した場合は、メールに写真を添付して投稿する事ができます。

このようにWDiMは、Wiiによる直観的な操作や、携帯電話等の身の回りの機器を、Webを通じて接続して操作するスタイルを提供します。

技術詳細

このアプリケーションは技術的には非常に簡単です。もしドライブマップを想像してください。もし16冊の同じドライブマップを持って居て、それを格子状にならべると、一枚の巨大な地図を作る事ができます。このアプリケーションは基本的にはそれをコンピューター上で行っているにすぎません。

このアプリケーションが利用しているGoogle Mapsに限らず、Webマップシステムは基本的には、細かい画像の断片を画面上に隙間無く並べているにすぎません。その細かい画像をWDiM全体として、適切な場所に並べるだけで、全体として、大きな超高解像度地図になります。

ジオタグに関してですが、これは撮影した場所の緯度経度が付与されているExifデータの事を言います。Exifは標準化された(されつつある)画像メタデータフォーマットで、撮影時のカメラの設定等が保存されています。携帯電話などのGPSとカメラが付いている機器では、その一台で、ジオタグ付きの写真を撮れますし、別途『GPSロガー』という製品を持って歩き、後から画像にジオタグを付ける事も可能です。一眼レフカメラの一部の機種では拡張機能としてGPSを取り付けられる製品もあります。デジタルカメラとGPSはこれからもっと融合がすすむでしょう。(融合が進んでくれなきゃ、写真の整理が苦手な私は困ります!!)

このシステムでは投稿された写真からジオタグを抽出し、Google Maps APIを使って、撮影場所の衛星画像を写真とともに表示しています。操作は任天堂Wiiで行い、フォトアルバムのように利用できます。

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