Masters Research (2024 - Current)

深度センサの限界をGPUで突破する。60Hz・低遅延のリアルタイム・ハンドレンダリング技術。

GPUパイプラインを用いたフィルタリングによる手メッシュ描画の安定化

空中触覚提示における課題である「深度センサのノイズ」と「描画の不安定さ」を解決する手法を開発している。GPUによる「並列フィルタリング」とCPUによる「軽量な位置推定(3D-PCA)」を連携させることで、4~6msの高速処理を維持しつつ、激しい動きでも破綻しないロバスト性を実現した。

2025.04 - 2025.10
C#, Unity 6, Shader Lab (Compute Shader)
Intel RealSense SDK
GPU Optimization

技術的アプローチ: Hybrid PipelineGPU Accelerated

GPUとCPUの得意分野を活かした連携処理(ハイブリッド・パイプライン)を実装し、 計算負荷の高いフィルタリング処理をオフロードした。

GPU Pre-processing

局所的直線近傍フィルタリング:Compute Shaderを用い、前フレームの推定結果を利用したノイズ除去を並列処理で実行。 深度マップ全体に対する走査を高速化した。

CPU Estimation

3D-PCA (主成分分析):クリーンになった点群データに対し、反復計算を行わない軽量なアルゴリズムで手の位置・姿勢(Orientation)を高精度に推定。

Hybrid Pipeline Architecture
Fig 1. Proposed GPU-CPU Hybrid Architecture

実装結果と成果

Avg Processing Time

4 ~ 6 ms

Target: 16.6ms (60Hz) Cleared

Noise Reduction

26.56 %

Outlier removal rate in dynamic motion

Stability

Jitter / Flicker Free

描画のチラつきを完全に抑制

Research Paper

研究の理論背景、パイプライン詳細、評価実験結果をまとめた論文PDF。

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Research Overview

研究の要点、コアとなるアイデア、実装の概要を簡潔にまとめた資料PDF。

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Source Code

Unityプロジェクト(Compute Shader実装、3D-PCAアルゴリズム)の全ソースコード。

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