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A Study of the Influence of the Peripheral Visual Field Elements in VIMS using Biometric Evaluation

Research Project

Project/Area Number 19K20620
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 90010:Design-related
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

Kinoshita Fumiya  富山県立大学, 工学部, 准教授 (20800907)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2021: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2020: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords映像酔い / バーチャルリアリティ / 周辺視野 / 局所脳血流量 / 重心動揺検査 / 自律神経機能検査 / 前庭電気刺激 / カラードノイズ / 重心動揺 / ホワイトノイズ / ピンクノイズ / 背景要素 / 局所脳血流 / 自律神経
Outline of Research at the Start

立体映像やVirtual Realityなどの映像提示技術の分野では高臨場感を目指す研究開発がめまぐるしく進歩している。一方で,高臨場感の映像を長時間視聴した際に生じる映像酔いの問題に関しては未だ解決されておらず,映像酔いに関する実証研究を蓄積し,その発生機序を特定することが生体医工学の取り組みとして急務である。本研究課題では「眼球は周辺視をしていても視覚情報として入ってきた像を脳内で立体映像として処理している」という仮説のもと,自律神経活動指標や脳機能計測の手法を用いて映像コンテンツにおける周辺視野領域の画像要素を調査することで映像酔いを軽減する技術の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we hypothesized that the information from the peripheral visual field has a significant effect on visually induced motion sickness (VIMS). Empirical experiments were conducted to evaluate the effects of image elements in the peripheral visual field on biometric information. We conducted an experiment on a group of healthy young participants, and confirmed that differences in the background elements in the peripheral visual field influenced the cerebral hemodynamics of the participants. It was also confirmed that the pattern of the sway of the center of gravity was affected by the amount of virtual reality (VR) object protrusion. These results indicate that background elements in the peripheral visual field may overload visual information processing of the brain.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

映像酔いに関しては,1つの原因では説明できない複雑な現象であるとされ,未だ発生機序の解明には至っていない.しかしながら,重度の酔いには運動失調を伴うことも知られており,業務によっては重大な危険につながる可能性もある.したがってVRコンテンツの設計に対しては十分な配慮が必要であり,映像酔いを低減する技術の開発が必要不可欠である.本研究課題では,周辺視野領域の画像要素に着目した実証実験を行い,周辺視野領域の画像要素が脳内における立体的な周囲像に関する視覚情報処理を過負荷にしている可能性を示した.今後は,より詳細に画像要素の因子を調査することで,安全なVRコンテンツの設計開発への貢献を目指す.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Effect of the Peripheral Visual Field Elements of 3D Video Clips on Body Sway2021

    • Author(s)
      Kinoshita Fumiya、Okuno Honoka、Touyama Hideaki、Takada Hiroki
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 12768 Pages: 394-404

    • DOI

      10.1007/978-3-030-78092-0_26

    • ISBN
      9783030780913, 9783030780920
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of Numerical Solution of Stochastic Differential Equations Describing Body Sway Using Translation Error2020

    • Author(s)
      Yusuke Jono, Toru Tanimura, Fumiya Kinoshita, Hiroki Takada
    • Journal Title

      FORMA

      Volume: 35 Issue: 1 Pages: 27-31

    • DOI

      10.5047/forma.2020.006

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of Background Element Difference on Regional Cerebral Blood Flow while Viewing Stereoscopic Video Clips2020

    • Author(s)
      Fumiya Kinoshita, Honoka Okuno, Hideaki Touyama, Masumi Takada, Masaru Miyao, Hiroki Takada
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science (LNCS)

      Volume: 12188 Pages: 355-365

    • DOI

      10.1007/978-3-030-49282-3_25

    • ISBN
      9783030492816, 9783030492823
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of The Low-Resolution 3D Video Clip on Cerebrum Blood Flow Dynamics2019

    • Author(s)
      Tanimura Toru、Takada Hiroki、Sugiura Akihiro、Kinoshita Fumiya、Takada Masumi
    • Journal Title

      Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: 380-386

    • DOI

      10.25046/aj040247

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 有色雑音を利用した重心動揺の数理モデル化に関する研究2021

    • Author(s)
      木下 史也
    • Organizer
      2021年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] A Study of Evaluation of Vision Training System to Prevent Mild Cognitive Impairment2020

    • Author(s)
      Kinoshita Fumiya、Ono Rentaro、Ichikawa Keita、Hirayama Kosuke、Takada Masumi、Takada Hiroki
    • Organizer
      2020 15th International Conference on Computer Science & Education (ICCSE)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Numerical Analysis of Body Sway for Evaluation of 3D Sickness2020

    • Author(s)
      Kohki Nakane、Rentaro Ono、Shota Yamamoto、Masumi Takada、Fumiya Kinoshita、Akihiro Sugiura
    • Organizer
      2020 15th International Conference on Computer Science & Education (ICCSE)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Analysis of Local Cerebral Blood Flow during Exposure to Bone Conduction Sound2020

    • Author(s)
      Yuki Mukumoto、Fumiya Kinoshita、Hideaki Touyama
    • Organizer
      21th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (ISIS2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 数値解析を利用した重心動揺の定量評価に関する研究2020

    • Author(s)
      木下 史也
    • Organizer
      第90回日本衛生学術総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of Background Element Difference on Regional Cerebral Blood Flow while Viewing Stereoscopic Video Clips2020

    • Author(s)
      Fumiya Kinoshita, Honoka Okuno, Hideaki Touyama, Masumi Takada, Masaru Miyao, Hiroki Takada
    • Organizer
      HCI International 2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A Study of Evaluation of Vision Training System to Prevent Mild Cognitive Impairment2020

    • Author(s)
      Fumiya Kinoshita, Rentaro Ono, Keita Ichikawa, Kosuke Hirayama, Masumi Takada, Hiroki Takada
    • Organizer
      IEEE ICCSE 2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 重心動揺検査を用いたクロスモーダル現象の定量評価に関する研究2019

    • Author(s)
      奥野 帆香, 木下 史也, 唐山 英明
    • Organizer
      2019年度電気・情報関係学会 北陸支部連合大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 座位重心動揺を用いた臨場感の量的評価に関する研究2019

    • Author(s)
      奥野 帆香, 木下 史也, 唐山 英明
    • Organizer
      第24回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 背景揺れを伴う立体映像が体平衡系に与える影響とその数理モデル2019

    • Author(s)
      橋梅 佑宜, 平田 隆幸, 髙田 宗樹, 木下 史也
    • Organizer
      2019年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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