ID:67044さん

# プロジェクト概要 「宇宙の窓」は、EXPO 2025 大阪・関西万博のシグネチャーパビリオン「いのちめぐる冒険」における大型展示です。 直径約4.8mの巨大な正方形LEDスクリーンに、宇宙空間から見た太陽や地球の姿をリアルタイムかつ高精細に投影。 来場者に圧倒的な没入感を与えると同時に、科学的データに基づいた「生きている宇宙」の表現を通して、人類と宇宙のつながりを体感できる空間を実現しています。 最大の見どころは日本の気象衛星ひまわりとNASAの太陽観測衛星SDOから届く観測データを、AIや画像解析などさまざまな映像処理を施し、24時間前から直近までの地球や太陽の今を映し出すリアルタイム映像。 「宇宙の窓」から見える刻々と変わっていく地球と太陽の表情が体験者に"いのちの循環"を感じさせます。 --- # 取り組んだ課題 ## 科学的正確性とエンターテインメント性の両立 * 観測衛星（SDO、ひまわり等）や各研究機関が提供する生データは研究者向けに最適化されており、そのままでは来場者に直感的に伝わりにくい。 * 学術的正確性を損なわずに、一般来場者にとって感動や発見につながる体験に変換する必要があった。 ## リアルタイム処理と安定稼働 * 衛星から送られる数十GBにも及ぶ大容量のデータを即時に処理し、高解像度LEDに常時表示するには高度なシステム設計が求められた。 * 万博会期を通じて長期間・高安定性で稼働するシステム基盤が必要だった。 ## 多機関連携とデータ交渉 * NASAやロッキード・マーティン社、国立天文台、気象庁など多様な国内外の研究機関と交渉・協力し、通常は研究者向けに制限されている観測データを活用可能な形で取得する必要があった。 --- # 担当技術領域 ## リアルタイム可視化システムの開発 ### 詳細 衛星データをリアルタイムに解析し、大容量データを安定的にレンダリング。4.8mスクリーンでの上映を可能にするシステムを構築。 ### 取り組んだ課題・問題点 - 最大22K・数十GB規模のデータを即時に処理する必要 - 万博会期を通じた長期間の安定稼働が必須 ### 使用した技術 - Python（NumPy, OpenCV） - TouchDesigner - FFmpeg ### URL - [地球・太陽リアルタイム映像](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_73#slide=id.g373627ae543_0_73) --- ## AIによるアップスケール、デノイズ、映像補完 ### 詳細 ディテールを鮮明に表示するためにフレーム補間やデノイズ処理、アップスケールを施し、滑らかで高精細な映像を生成。4.8mスクリーンに耐える品質を実現。 ### 取り組んだ課題・問題点 - 観測データにおける欠損・ノイズ - 人の目で違和感を感じさせない自然な補完の必要 ### 使用した技術 - Python（TensorFlow, NumPy） - AIモデルによるフレーム補完 ### URL - [AIによるアップスケール](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_225#slide=id.g373627ae543_0_225) - [AIによるフレーム補間](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_235#slide=id.g373627ae543_0_235) --- ## 自動カット割システムの開発 ### 詳細 日照度・衛星軌道・地球の自転を計算し、最適なズーム率・対象座標を動的に選択。来場者がいつ訪れても「美しい地球」を体験できるシステムを実装。 ### 取り組んだ課題・問題点 - 来場時間帯による映像の見栄えのばらつき - 自動化による安定した演出の必要 ### 使用した技術 - Python（NumPy, Skyfield） ### URL - [自動カット割りシステム 地球](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_258#slide=id.g373627ae543_0_258) - [地球のカット選出ロジック](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_306#slide=id.g373627ae543_0_306) --- ## 太陽現象の独自解析アルゴリズム ### 詳細 太陽画像における最大輝度点を基準に、周辺領域との比較解析を組み合わせた独自アルゴリズムを実装。フレア・プロミネンスをリアルタイムに自動検出可能に。 ### 取り組んだ課題・問題点 - 単純なピーク検出では誤検出が多い - 科学的に意味のある検出結果を提示する必要 ### 使用した技術 - Python（NumPy, matOpenCV, Matplotlib） - 独自アルゴリズム設計・実装 ### URL - [太陽フレアの解析](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_317#slide=id.g373627ae543_0_317) - [波長毎に異なる太陽の見どころ](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_337#slide=id.g373627ae543_0_337) --- ## シミュレーションによる精度検証 ### 詳細 過去の観測データを用い、開発アルゴリズムの精度・安定性・誤検出率を検証。実運用に先立ち綿密なシミュレーションを実施し、堅牢なシステムを完成。 ### 取り組んだ課題・問題点 - 実運用前に高い信頼性を確保する必要 - 誤検出や安定性低下を最小限に抑える必要 ### 使用した技術 - Python（NumPy, Skyfield, Matplotlib） - TouchDesinger（シミュレータ） - 衛星観測データを用いたシミュレーション ### URL - [地球公転軌道シミュレーションによる日照度計算 ①](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_274#slide=id.g373627ae543_0_274) - [地球公転軌道シミュレーションによる日照度計算 ②](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_286#slide=id.g373627ae543_0_286) - [地球公転軌道シミュレーションによる日照度計算 ③](https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?slide=id.g373627ae543_0_297#slide=id.g373627ae543_0_297) --- ## 運用性を考慮した設計 ### 詳細 長期運用を見据えた監視・ロギング機構を実装。データ欠損や異常が発生した際も自動で補正・復旧できる仕組みを導入。 ### 取り組んだ課題・問題点 - 万博の半年間に及ぶ長期稼働での障害リスク - 無停止での展示継続が求められる ### 使用した技術 - Python（監視・ロギング処理） - Slack App - バックアップシステム（完パケ映像への切り替え） - 現場スタッフ用運用マニュアルの作成 ### URL - [[入門者向け] Slack AppのWebhooksでメッセージを送る](https://zenn.dev/nichol76/articles/e8a0e0bd8c7e61) --- ## 研究機関との連携・交渉 ### 詳細 NASA、ロッキード・マーティン社、国立天文台、気象庁など国内外の研究機関と直接調整を行い、通常は研究者向けに限定されている観測データを展示用に活用可能な形で取得。 ### 取り組んだ課題・問題点 - 機関ごとに異なるデータフォーマット・利用規約 - 学術的正確性を損なわずにエンターテインメントへ転換する必要 ### URL - [数学赤点だった私が、宇宙への憧れだけで超絶スケールの太陽を展示することになった話 - 太陽観測衛星データを調べまくる -](https://note.com/bascule/n/ne3845e694497#c71c5dee-275f-423f-be94-77766f497b40) --- # 関連URL * 公式サイト https://shojikawamori.jp/expo2025/contents/universe/ * 技術資料 https://docs.google.com/presentation/d/1PJaRIy3oXqwldKIvVNkR59ehR-ptOFqLyI2dSNQdpm0/edit?usp=sharing * 数学赤点だった私が、宇宙への憧れだけで超絶スケールの太陽を展示することになった話https://note.com/bascule/n/n2d42212592db

# プロジェクト概要 地球上空400kmを飛行し、90分で地球を1周する国際宇宙ステーション「ISS」。 条件さえそろえば街なかでもISSを肉眼で観察できることは、まだあまり知られていません。 観測できる晴れた日に窓から外を見上げるだけで、誰でも手軽に宇宙に触れることのできるこの体験をもっと多くの人に届けたい。 そんな願いを抱き、ISSが見える日時と方角を予測するサービスをJAXAから引き継ぐ形で立ち上げました。 またリニューアルにあたり、ISSの現在位置や軌道がスマートフォンの画面上にリアルタイムでAR表示されるコンテンツを新たに制作しました。 --- # 取り組んだ課題 ## 誰でも理解できる仕組みづくり 旧来のサイトは天文知識のある人向けで分かりづらく、Flash依存で利用環境も限定的。特別な知識や環境がなくても使える“観測予報＋AR”が必要だった。 ## 技術的制約の克服 Flashで作られていたISS軌道計算ロジックをモダン環境へ移植し、スマートフォン中心に最適化する必要があった。 ## 体験価値の拡張 データ閲覧に留まらず、ARやSNS連動で“宇宙を身近に感じる”体験へ昇華すること。 --- # 技術的なアプローチ・工夫した点 ## モックで方位合わせを検証 3D上の方角と現実世界の方角を一致させるため、まず真北にキューブを表示する最小モックを作成。実機検証を通じて、OSやブラウザ差分を早期に洗い出し、実装リスクを低減した。 ## OSごとの向きの違いを吸収 iOSとAndroidで初期方位の扱いが異なるため、キャリブレーションの仕組みを取り入れ、端末ごとのズレを解消。どの環境でも一貫した体験が得られるようにした。 ## センサー情報の統合と同期制御 ジャイロ、カメラ、位置情報といった複数のセンサーを組み合わせ、安定したAR描画を実現。ユーザー許可や同期処理を整理し、使いやすさと堅牢性を両立した。 ## スマートフォン最適化のUI実装 JavaScriptと軽量フレームワークを採用し、地域別の観測予報表示とAR重畳を軽快に実行。初見でも“空にかざすだけ”でISSの現在地・通過軌道・時刻が分かるUI/UXに落とし込んだ。 ## 観測を後押しする情報設計と普及導線 ARにより“そこにある”を可視化し観測の不安を低減。SNS連動や配信と組み合わせ、人々が同じ空を見上げる行動につながる体験導線を設計した。 --- # 関連URL * #きぼうを見よう https://lookup.kibo.space/ * ARきぼう予報（スマートフォンのみ） https://lookup.kibo.space/ar/ * ARきぼう予報を作って宇宙飛行士に手を振った話 https://blog.bascule.co.jp/entry/2021/10/20/104350

# プロジェクト概要 2024年4月22日「アースデイ」に合わせて開催された配信イベント。 大阪・関西万博「いのちめぐる冒険」パビリオンと連携し、気象衛星ひまわりから見た地球の映像を高精細かつリアルタイムでお届けしました。 私はプロジェクトオーナーとして企画・台本・進行・司会を担当。 さらに、開発面では、TouchDesignerを活用したリアルタイム映像操作システムを構築し、「ただ眺めるだけではない」インタラクティブな体験を設計しました。 マクロスなどのSFアニメーション監督で知られる河森正治さん、気象予報士・キャスターとして活躍する井田寛子さんの解説と視聴者参加型クイズも組み込み、地球と生命の輝きを感じる学びと共有の場を創出しました。 --- # 取り組んだ課題 ## 生中継感と参加型体験の両立 - 約1時間前の地球を「ほぼ生中継」で届けるリアルタイム感と、高精細かつ滑らかな映像をどう両立するか。 - ただ映像を流すだけでなく、地域や現象を指し示して「ここを見てみよう」と視聴者と一緒に探索できる体験をどう作るか。 - 配信番組として成立させるために、進行・演出・解説・クイズといった多層的な要素を統合し、学びを提供するとともに飽きさせない構成にすることが必要とされた。 ---- # 担当技術領域 ## TouchDesignerによるリアルタイム映像操作システム ### 詳細 気象衛星ひまわりの高解像度映像をリアルタイムで操作可能なシステムを開発。配信中にズームやシークを行い、解説や進行に合わせて即座に映像を切り替えることを実現（本番オペレーションは別のエンジニアが担当） ### 取り組んだ課題・問題点 - 「ほぼ生中継」としてリアルタイム感を維持しながら、視聴者を飽きさせない演出が必要 - 解説者が示す地域や現象をその場で映像に反映するための柔軟な仕組みが求められた ### 使用した技術 - TouchDesigner（リアルタイム映像制御） - Python（データ前処理） --- ## 視聴者参加型コンテンツ「地球探索クイズ」 ### 詳細 番組内で事前にX（旧Twitter）に投稿されたクイズをピックアップし、コメントを紹介しながら進行。解説と視聴者参加を組み合わせ、双方向的な体験を設計。 X投稿管理オペレータがピックアップした投稿を、司会者（私）の画面に映すシステムを開発。 ### 取り組んだ課題・問題点 - 配信番組に「参加感」を生み出す必要 - 生配信中にコメントやクイズ回答を取り込みつつ、進行が滞らない仕組みが必要 ### 使用した技術 - Next.js, TypeScript（Xの投稿ピックアップシステム） --- ## 高解像度映像生成・補間 ### 機能詳細 「宇宙の窓」で培った技術を継承し、ひまわりの11K画像をAIで補間して22Kにアップスケール。雲の立体的な動きや陸地のディテールを鮮明に表現。 ### 課題・問題点 - 衛星画像の解像度・フレーム数に制限があり、そのままでは大型配信で迫力を出しにくい - 人の目で自然に感じられる滑らかな映像を作る必要があった ### 使用した技術 - Python（NumPy, OpenCV） - AIフレーム補間（TensorFlow） --- ## 進行・演出と多層的な番組構成 ### 機能詳細 プロジェクトオーナーとして企画・台本・進行・司会を担当。河森正治監督の演出解説、井田寛子氏による気象解説、クイズ参加を組み合わせ、学びとエンターテインメントを両立する番組を構築。 ### 課題・問題点 - 配信番組として「学び」「体験」「演出」を一体化させる必要 - 生配信中に多様な要素を円滑に進行し、視聴者を飽きさせない構成が必要 ### 使用した技術 - 企画・台本作成スキル - 司会・進行スキル - 演出設計（映像×解説×クイズの統合） ----- # 関連URL * #アースデイライブ 2024 ～丸い地球をほぼ生中継。～ https://bascule.co.jp/work/earthday2024/ * 配信動画 https://www.youtube.com/watch?v=2qFnXhXvo8I