情報処理学会 インタラクション 2014
IPSJ Interaction 2014

C2-4
2014/3/1

DepthSketch: 深度情報を利用した遠近感のあるスケッチシステム
名取 則行1

福地 健太郎1,a)

概要：深度情報と色情報を同時に取得できるカメラを利用して、写真をなぞることで遠近感のあるスケッチを描けるシステムを開発した。写真の上からペンで描きこむと、ペンのある領域の深度に応じてストロークの太さを変えるもので、これにより、写真をなぞっただけで奥行き感のあるスケッチを描くことができる。ただなぞるだけのスケッチに比べると、描き上がった絵に対する満足感が高い。

DepthSketch: a Drawing System Giving Perspective
Strokes Using Depth Data
Noriyuki Natori1

Kentaro Fukuchi1,a)Abstract: We developed a novel sketch drawing system giving perspective strokes using a depth camerathat enables to capture both color and depth images simultaneously. The user can draw a stroke onto thecaptured color image that has perspective storke by adjusting the size of the stroke. The drawing by theproposed system supplies perspective feeling.

1. 概要

いついたものを図像にしたい、などが挙げられるだろう。
本研究では、スケッチの手法の一つである「なぞり描き」

手軽にスケッチを描きたいという要求は、カメラ内蔵のを対象としている。すなわち、写真や絵の上にトレーシンスマートフォンや携帯電話が普及し、誰もがカメラを持ちグペーパーのような透過性のある紙を置き、必要な部分を歩くようになった今でも依然として存在する。その理由は鉛筆でトレースしてスケッチを描く手法である。対象をな様々だが、手で描くと自分が描きたいもののみ抽出した図ぞるだけなので、オブジェクトの大きさや形状、配置などを像を得ることができる、手描きの味が欲しい、頭の中で思かなり正確に写し出すことができ、絵の初心者でもそこそこ写実的なスケッチを描くことができる。一方で、トレース線で描かれた線は一般に弱々しく、できあがったスケッチには独特の頼りなさ・味気なさがあり、満足度は低い。
我々はその理由の一つとして、トレース絵が醸し出す、のっぺりとした平板な感じがあるのではないかと仮定し、その問題の解決を試みた。具体的には、トレース線に強弱をつけ、手前のものは太く、奥のものは細い線とし、それによる遠近感のあるスケッチ絵にすることで改善が図れる

図1

提案システムで描かれたスケッチ (右) と、元になった写真 (左)Fig. 1 A sketch drawn with the proposed system (right) andthe original image (left).
1a)

明治大学
kentaro@fukuchi.org© 2014 Information Processing Society of Japanのではないかと考えた。
そこで今回、元となる写真を通常のカメラではなく、深度情報をあわせて撮影できるカメラを用い、なぞり描きの際のストロークの太さに深度を反映させるスケッチシステ

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図 3

深度情報 (左) とそれを利用したスケッチ (右)Fig. 3 Depth image (left) and a sketch drown from it (right).

このとき、ペン直下の場所に対応する深度情報を反映して、距離が近い領域ではストロークを太く、遠い領域では細くと、動的にストロークの太さを変える。これにより、
提案システムを使ったスケッチ風景

図 3 に示すような遠近感のあるスケッチが描かれる。自分

Fig. 2 Overview of the system in use.

に対して近いもの・遠いものをそれぞれ輪郭をなぞったり

図 2

軽く塗り潰すだけで、対象物の遠近を表現することが可能ム「DepthSketch」を開発した。実際に提案システムを使っとなる。現在の実装では、取得した深度画像の最小値と最て描いたスケッチと、その元になった写真を図 1 に示す。

大値から、全体の深度を 7 段階に分けてストロークに反映2. 関連研究している。ストロークの太さは、最小で 1 ピクセル・最大で 7 ピクセルとしている。

Shadow Draw[1] は、ユーザが描いたストローク群に近椅子の取っ手や机の脚など細い領域を描く際には、ペンいエッジ集合を持った写真を、写真データベースの中からが領域からはみ出てしまい、意図せずに太さが変わって集め、それらのエッジ集合を重ねたものを薄く図示するこしまう場合があるため、ユーザ操作によって、現在のストとにより、ユーザが描きたいであろう絵の手本を示す、とロークの太さをそのまま維持するモードに切り換えられるいう手法でスケッチを支援する。ユーザが描きたいものをようにしている。また、この機能を自動化する試みとして、システム側が写真集合データベースを元に推測して提示すペン先位置を中心とした周辺領域の平均深度情報とペン先ることにより、ユーザの手元に手本が用意されていない状位置の深度情報とを保持し、ペンが移動した際に直前の情況からでもスケッチを始められる。

報と比較して、平均深度の変化に比べてペン先位置の深度

The Drawing Assistant[2] は、写真を手本にしたデッサが大きく変化している場合には細い領域のストロークであン練習を支援するもので、基本的なデッサン手法に基づいると判断し、直前のストロークの太さを維持するという手たアドバイスや修正を、ユーザの描いた線に対してインタ法を実装した。また、手元に近い対象物でも細かい描写がラクティブに提示する。

できるよう、1〜7 キーでストロークの太さを固定する機能

いずれも写真をベースにしたスケッチについて、ユーザを加えている。

をどう支援するかに着目しているが、対象物の正確なデッ今後は、提案システムを使ってのスケッチ実験を通してサンではなく、描いたものの質に対しては注意を払ってい必要な機能を洗い出し実装を進めていくのと同時に、提案ない。本研究は描いたものの質を向上させることを目的とシステムで描かれたスケッチの優位性についての検証を進している一方で、デッサンについては写真のなぞり描きのめ、また提案システムの限界を明らかにしていく。また、域を出てはおらず、これらとは相補的な関係にある。

カラーでのスケッチを実現するために写真の色情報を利用

3. システム説明本システムは PC・3D カメラ (XTION LIVE PRO)・液晶ペンタブレットで構成されている。液晶ペンタブレットする手法を検討する。
参考文献[1]のかわりに、タッチディスプレイと対応するペンの組み合せでもよい。
本システムの使用手順は、まず 3D カメラにより、描きたい風景の色情報と深度情報の両方を撮影する。次に、色情報をスケッチ画面に薄く表示する。ユーザはその上をペンでなぞっていくことでスケッチをしていく。使用風景の[2]

Lee, Y. J., Zitnick, C. L. and Cohen, M. F.: ShadowDraw: Real-time User Guidance for Freehand Drawing,
ACM Trans. Graph., Vol. 30, No. 4, pp. 27:1–27:10 (online), DOI: 10.1145/2010324.1964922 (2011).
Iarussi, E., Bousseau, A. and Tsandilas, T.: The Drawing
Assistant: Automated Drawing Guidance and Feedback
from Photographs, Proceedings of UIST ’13, UIST ’13,
New York, NY, USA, ACM, pp. 183–192 (online), DOI:
10.1145/2501988.2501997 (2013).

例を図 2 に示す。

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