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Functional Textures for expanding real-world devices

Research Project

Project/Area Number 20H04231
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionFuture University-Hakodate

Principal Investigator

Tsukada Koji  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (20415714)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 治輝  立命館大学, 情報理工学部, 講師 (80824458)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywordsインタラクション / マテリアル / パーソナルファブリケーション / 実世界デバイス / ツールキット
Outline of Research at the Start

本提案では,デジタル工作機械を用いて日用品やスマートフォン等の実世界デバイスに対して多様な「質感」と「機能」を付与可能な「ファンクショナル・テクスチャ」を構築する.
従来,外観/触り心地等の質感設計はデバイスの試作段階ではあまり考慮されてこなかったが,本提案では任意の質感を明示的/暗黙的に付与し,デバイスの機能も調整可能な造形手法を提案する.
さらに,質感のパラメータ/レイアウトや視認性等を手軽に編集可能なエディタを実装した上で,日用品等を拡張した多様な応用例の構築を目指す.

Outline of Final Research Achievements

We construct "FunctionalTextures" that can add various "textures" and "functions" to real-world devices using digital machine tools. Traditionally, texture design (e.g., appearance/feel) has not been a major consideration in the prototyping stage. We develop three types of textures: optical texture, mechanism texture, and material texture. We build case studies of each texture and verify the modeling parameters. In addition, we implement application examples for various real-world devices such as IoT/daily commodities, as well as support tools for modeling and utilizing textures.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

質感のプロトタイピング: レンズアレイを用いた光学的な質感変化や,毛構造を用いた触感的な質感変化等をツールを用いてデザイン可能とすることで,質感のプロトタイピング手法を提案・構築した.HCI研究をはじめとして,デバイスの試作環境で幅広く活用できる可能性がある.
多様な実世界デバイスへの応用: 保護フィルム上に印刷したレンズアレイをスマートフォンやIoTマイコンのディスプレイに貼り付けることで,手軽に多視点表示機能を組み込むことができる.また,導電性の毛構造の長さや配置間隔を設計・造形し,ロボットやタッチパネルの表面に取り付けることで,柔らかな手触りを持つタッチセンサとして活用できる.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results) Presentation (28 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] RhinestonePrinter: Research on Designing and Printing Method for Customizable Rhinestones2024

    • Author(s)
      島元 諒、塚田 浩二
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 65 Issue: 2 Pages: 358-370

    • DOI

      10.20729/00232301

    • ISSN
      1882-7764
    • Year and Date
      2024-02-15
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  • [Journal Article] Research on Multi-viewpoint Information Presentation Using a Customizable 2D-lenticular System2023

    • Author(s)
      島元 諒、塚田 浩二
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 64 Issue: 2 Pages: 388-399

    • DOI

      10.20729/00224251

    • ISSN
      1882-7764
    • Year and Date
      2023-02-15
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  • [Journal Article] Conductive, Ferromagnetic and Bendable 3D Printed Hair for Designing Interactive Objects2023

    • Author(s)
      Kamata Kosei、Takahashi Haruki、Tsukada Koji
    • Journal Title

      In Adjunct Proceedings of the 36th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’23 Adjunct)

      Volume: 62 Pages: 1-3

    • DOI

      10.1145/3586182.3615823

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    • Author(s)
      Oki Maho、Wakamoto Mao、Tsukada Koji
    • Journal Title

      In: Stephanidis, C., Antona, M., Ntoa, S., Salvendy, G. (eds) HCI International 2023 Posters. HCII 2023. Communications in Computer and Information Science

      Volume: 1832 Pages: 280-287

    • DOI

      10.1007/978-3-031-35989-7_36

    • ISBN
      9783031359880, 9783031359897
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    • Author(s)
      折原 征幸, 塚田 浩二
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 63 Issue: 2 Pages: 424-436

    • DOI

      10.20729/00216250

    • NAID

      170000187551

    • Year and Date
      2022-02-15
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      Lu Qian、Darnal Aryabhat、Takahashi Haruki、Muliana Anastasia Hanifah、Kim Jeeeun
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      In Proceedings of CHI 2022 Extended Abstracts.

      Volume: - Pages: 1-6

    • DOI

      10.1145/3491101.3519864

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    • Author(s)
      Takahashi Haruki、Kim Jeeeun
    • Journal Title

      In Adjunct Proc. of UIST 2022.

      Volume: - Pages: 1-3

    • DOI

      10.1145/3526114.3558655

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      Koji Tsukada, Kei Sugiyama, Maho Oki
    • Journal Title

      Journal of Information Processing

      Volume: 30 Issue: 0 Pages: 97-106

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.30.97

    • NAID

      130008160058

    • ISSN
      1882-6652
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      Himani Deshpande, Haruki Takahashi, and Jeeeun Kim
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      In Proceedings of CHI2021

      Volume: 630 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1145/3411764.3445600

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      島元 諒,塚田 浩二
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      袴田 結女, 沖 真帆, 塚田 浩二
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      袴田 結女, 沖 真帆, 塚田 浩二
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      第28回 一般社団法人情報処理学会シンポジウム インタラクション2024論文集, インタラクティブ発表(プレミアム発表), 3C-69, pp.1354-1359
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      野間 直生, 塚田 浩二
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      第28回 一般社団法人情報処理学会シンポジウム インタラクション2024論文集, インタラクティブ発表, 1B-58, pp.433-438
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      第28回 一般社団法人情報処理学会シンポジウム インタラクション2024論文集, インタラクティブ発表, 2B-36, pp.788-790
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      第28回 一般社団法人情報処理学会シンポジウム インタラクション2024論文集, ポスター発表
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      鎌田 航誠,高橋 治輝,塚田 浩二
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      日本ソフトウェア科学会WISS2023予稿集,pp.69-75(ショート発表・査読有)
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      島元 諒, 塚田 浩二
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      折原 征幸,塚田 浩二
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      WISS2020, pp.67-72(査読有口頭発表)
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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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