能動的臨場感の研究

Research Project

Project/Area Number	06212202
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	廣瀬通孝東京大学, 工学部, 助教授 (40156716)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石井威望慶応大学, 環境情報学部, 教授 (70010684)
Project Period (FY)	1994
Project Status	Completed (Fiscal Year 1994)
Budget Amount *help	¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000) Fiscal Year 1994: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords	能動的臨場感 / 連続体モデル / 物理モデル / 触覚フィードバック / 仮想環境 / 仮想空間 / 人口現実感
Research Abstract	人口現実感における臨場感は、生成された映像の精緻さなど、表現された情報の現実との静的な類似だけでなく、対象に対する操作やその際の対象の運動など、対話的で動的な要因に関しても議論されなければならない。このような動的な要因は能動的臨場感と呼ばれる。本研究では、とくに粘土による造形作業のような連続体モデルに対する操作に関して能動的臨場感の実現とその評価をおこなった。対象の操作は、現実世界においては力が関与しており、仮想世界においても操作力の入力とこれを条件とした仮想物体の運動モデルの駆動により実現される。このような現実との相似性の実現のために、人口現実感システムを構成した。モデルの計算を含む仮想空間の生成にグラフィクスワークステーションを使用した。また、操作力の入力と操作者へのフィードバックの実現のために、フォースディスプレイを使用した。連続体モデルに対する操作に先立ち、単純形状の剛体の表現と、運動方程式に基づくシミュレーションとが正しく行なわれることを確認するための予備的な実験をおこなった。この中では、剛な平面による運動の拘束の検証のために文字を描く作業が、また、運動シミュレーションの検証のために一次元のバネのモデルの伸縮作業がとり上げられ、いずれも精度良く機能することが確認された。以上の予備実験を踏まえて、粘土をこねる作業をシミュレートする仮想環境を試作した。これは、曲面として表現される連続体を指により押す直接的操作により変形させることができるものである。変形は操作力に基づいてシミュレートされる。この環境を利用した操作性の評価の結果、触覚情報の存在により変形の認識がより効率的に行なわれ、操作性が向上することが示された。これは、試作された仮想環境により能動的臨場感が得られていることを示すものである。