Microsoft Azure Kinect DKの代替製品、Orbbec Femto Bolt のユースケース「小売業界や一般消費者向け」のソリューションを紹介します。
本記事は、Orbbec社の以下の情報を参考にしています
Retail and Consumer
Depthkit doubles color resolution while maintaining depth accuracy using Orbbec’s Femto Bolt for High Quality Volumetric Video
目次
Depthkitがかつてないクオリティを実現
米国ニューヨークに本社を置くScatter社の「Depthkit」は、インタラクティブな3Dアプリケーションや体験のために、魅力的でリアルなデジタルヒューマンを作成することができます。ポータブルなプロ品質のボリューメトリックビデオキャプチャシステムであり、多くのフォーチュン50企業や大手エンターテイメントメディア企業で使用されています。
Depthkitには、Orbbec社のFemto Bolt が採用されています。これにより、深度精度を正確に維持しながら、色解像度2倍を実現しています。
主な用途
- インタラクティブ・エンターテイメント
- 没入型音楽
- 電子商取引などの消費者向け体験のキャラクター作成など
- 企業向けアプリケーション (仮想シミュレーションやトレーニング、企業コミュニケーション) など
なぜ高品質なビデオキャプチャが可能なのか？
本物そっくりのデジタルヒューマンは、多くのインタラクティブ体験に不可欠な要素であり、キャラクターの外観の信憑性は、その価値を示すうえで重要な側面といえます。しかし、インタラクティブな3D体験のための魅力的なデジタルヒューマンアバターの制作には、従来は、かなりの時間と費用を必要としていました。
従来の3Dヒューマンキャラクターの制作の課題
- 多くのアーティスト、アニメーター、機材が必要
- モーションキャプチャーのセットアップ
- 多様なスキルを持つ大規模なチーム
- 何百時間にもおよぶ労働時間 など
このような制作上の制約があるため、多くのクリエイターや企業は、対話型3Dのインタラクティブ性と没入感を活用することができなかったと考えられます。
Depthkit による解決策
上記のような課題解決のために登場したのが Depthkit です。このポータブルボリューメトリックビデオソリューションは、被写体を取り囲むカメラのアレイを使用して、被写体のパフォーマンスを忠実にビデオキャプチャすることで、従来の3Dデジタルパペットに代わるものを提供します。この制作プロセスは、一般的なビデオ制作に似ているため、より速く、より少ない技術的スキルで完結します。
Depthkit の最大魅力
デプスカメラは、低コストで持ち運び可能なフォームファクターであり、高品質のボリューメトリックビデオを生み出し、Depthkit の魔法のような能力を支えています。カラー映像のキャプチャだけでなく、デプスカメラは、被写体が置かれた環境や物体の形状を感知します。
カメラのハードウェアに組み込まれたアクティブレーザーとセンサーが組み込まれており、これらから別の深度ビデオが生成されます。深度とカラーの両方のストリームの組み合わせにより、Depthkit はわずか10台以下のカメラで、フルモーションフレームレートで、高精度の3D再構築を行えます。アクティブレーザー深度センシングの能力がなければ、同等のキャプチャ品質を実現するには、30から100台の標準的なカラービデオカメラが必要となります。
高品質なビデオキャプチャが可能な理由
- コストはそのままで、従来比のほぼ倍のカラー解像度の品質を実現
- 製品への統合が容易
- SDKの効率化により、10色の1440p@30hzストリームをキャプチャ可能
- コンパクトデザインでポータビリティと取り付けの容易さが向上
- 高ダイナミックレンジとレンズフレアの削減を含む、マルチカメラキャプチャの画像品質向上
- キャリブレーションが Azure Kinect DK の4倍ほど正確
- クロック同期の精度向上と時計同期ドリフトの軽減
コストはそのままで、従来比のほぼ倍のカラー解像度の品質を実現
Femto Bolt は Azure Kinect DK の代替品であり、いくつかの相違点がありますが、特に HDR (ハイダイナミックレンジ) 対応カメラであるため、広い動的レンジの光を撮影できます。明暗のコントラストが高い場所でも細部を描写し、逆光時でも被写体が鮮明に映るなど、様々な照明環境下で自然な色合いと階調表現を実現し、画質がほぼ2倍に向上しています。これらの設計ディテールが大きな品質向上に寄与していると考えられます。
製品への統合が容易
Orbbec Femto Boltは、Azure Kinect DKと比較して、シンプルで直感的な設計を採用しています。ハードウェアの物理的な取り付けや接続シンプルで、特別な技術や専門的な知識を必要としません。一般的なプロトコルやインターフェースをサポートにより、既存のシステムやソフトウェア、ハードウェアの統合作業が迅速かつ効率的に行えます。
また、統合作業に関連する手順やプロセスは、明確にドキュメント化されており、ユーザーが迷うことなく進めることができます。
コンパクトデザインでポータビリティと取り付けの容易さが向上
Depthkit の携帯性と柔軟性を維持することは、Scatter社にとって最優先事項の1つでした。Femto Bolt は Azure Kinect DKの半分のサイズです。小型化されたフォームファクターにより、携帯性と取り付けが容易さを得ました。
| 物理パラメータ | Femto Bolt | Azure Kinect Developer Kit |
|---|---|---|
| Dimensions (WxHxD) | 115ｘ40ｘ65 mm | 103ｘ39ｘ126 mm |
| Weight | 335 g | 440 g |
優れたカラー画質
Femto Boltは、Azure Kinect DKと比較した場合、深度センシングの品質が一致するだけでなく、カラー画像が明らかに向上しています。オプションのHDR (ハイダイナミックレンジ) モードにより、厳しい照明環境下でも豊かな色彩を再現します。
Femto Boltを採用することで、360°サラウンドインサイドアウトの照明構成によって生じるレンズフレアやグレアが完全に低減され、明暗のコントラストが高い状況でも高品質なキャプチャが可能になります。これにより、マルチカメラキャプチャにおけるテクスチャのアーチファクトや矛盾を減少させ、より優れた最終的なキャプチャ結果を得ることができます。
キャリブレーションが Azure Kinect DK の4倍ほど正確
Femto Bolt を採用することで、工場出荷時のキャリブレーションがとても正確に行われるようになり、Azure Kinect DK の抱えるキャリブレーションの問題が大幅に減少します。Depthkit Studio のマルチカメラキャリブレーションがより鮮明になり、深度と色の間の正確なオンボードアライメントが実行され、テクスチャリングにおけるスピルやゴーストがなくなります。
また、Orbbec の SDK の効率化により、より高解像度で多くのカラーストリームをキャプチャできるようになります。これらの利点により、より高品質なマルチカメラキャプチャが可能になります。
クロック同期の精度向上と時計同期ドリフトの軽減
信頼性の高いクロックは、時間同期ドリフトを10分の1に減らし、センサーの干渉を排除します。同期ハブとイーサネットケーブルの使用は、スター型ケーブル構成で改善されました。これにより、Depthkit Studioに導入されたプロ仕様のハードウェアシステムは、外部オーディオ、シネマカメラ、Azure Kinect DK間のクロックを同期させ、時間的ドリフトを大幅に軽減しました。
Femto Boltは、同じキャプチャ時間でわずか1フレームのドリフトしか示さなかったため、ハードウェアでクロックをブリッジする必要性を取り除くことができました。さらに、Femto Boltの採用は、Azure Kinectの10台のカメラで断続的に発生していたセンサーの干渉問題の解消にもつながりました。
※Orbbec Sync Hub Proについての詳細は、製品ページにてご確認ください
※Femto Bolt と Azure Kinect DKの比較については、以下の記事をご参照ください
最後に
この記事内で言及しておりますOrbbec社のFemto Bolt は弊社にてお取り扱いがございます。研究開発者向けサービス「レンタルサービスtegakari」もご活用いただけます。実際にお使いになられたい場合など、ぜひご活用ください。
この製品に限らず弊社で取り扱っているカメラの多くは「1台」からお取り扱いできます(モジュールなどを含む一部の製品には最小ロットの指定がござます)。また人気の高いカメラなどは弊社に在庫しておりますため短納期でお届けも可能です。ぜひ気兼ねなくお問合せください。
Orbbec製品のお問い合わせはユニポスへ
ユニポス(テガラ株式会社)では、多くのお客様にOrbbecの3Dカメラをお届けしてきました。Orbbec製品のご購入をご検討中の方は、海外製品調達の専門家・ユニポスまでお気軽にご相談ください。
よろしければ、下記の記事もご参照ください。
| ■商品の詳細、お問い合わせはこちら Orbbec Femtoシリーズ | 6軸IMU搭載で複数台同期も可能なToF方式デプスカメラ メーカー(Orbbec 3D Tech. Intl. Inc) WEBサイト
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