Stabilization of subjective evaluation of VR experience based on biometric and behavioral measurements
| Project/Area Number |
23K21685
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| Project/Area Number (Other) |
21H03476 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
亀田 能成 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70283637)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宍戸 英彦 創価大学, 理工学部, 准教授 (50782067)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | VR体験 / 生体情報計測 / ユーザエクスペリエンス / スポーツ工学 / 主観評価 / 交通状況アセスメント / 脳波計測 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトがVR体験を評価するとき，それはユーザエクぺリエンスであることから，評価は必然的に主観に基づく．本研究では，被験者のVR体験にバイアスがあっても安定した主観評価を得られる手法を提案することを目指す．被験者のVR体験のバイアスの大きな要因として，VR中での発生事象に対する体験レベルの差が挙げられる．EEGやfMRIなどを含む生体観測と頭部や視線などの行動計測により，VR中での発生事象に対する体験レベルの差を正確に数量化する．それに基づき，体験レベルの差に応じて主観評価に信頼度を付与する方法を確立することに挑戦する．本研究によって，工学的に主観評価を安定化する手法を確立する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画「生体と行動の計測に基づくVR体験の主観評価安定化」において，2年目の2022年度は，[A][B1][B2]を継続するとともに，[B3]について研究を見直した．（各項目の具体名については下記参照）
[A]VR中での発生事象(視聴覚刺激)の設計,及び研究フィールドの選定：昨年度までは安心感を評価対象としていたが，今年度はより一般化を目指すため，驚きの体験を評価対象とすることとした．具体的な事例として，昨年度からの歩道上の歩行者の周りの状況に対する驚きを対象とする研究に加えて，スポーツ選手視点での周りのプレーに対する驚きを対象にする研究も進めることとした．
[B1]脳波や虹彩等を対象にした生体観測，[B2]頭部や視線に基づく行動計測：上記の「驚き」の評価を行っていく上で，HMD-VRでの頭部運動が通常は発生することから，脳波計測に与える頭部運動の影響について，改めて生体観測手法を見直し，改善への知見を得た．[B1]については，元の計画にはなかったことであるが，今年度から新たにfMRIを用いて，立体視による視覚刺激と脳の反応との関係を明らかにする試みに着手することができた．また，[B2]の視線に基づく行動計測については，これまでの研究成果を踏まえて，歩行者ARナビゲーション手法において，視線計測により有効性を計測することができた．これについては，APMAR2022で発表した際，Best short paper awardを受賞した．さらに，視線行動計測技術を応用し，視線反応型のARナビゲーション手法について新しく提案を行った．
[B3](B1とB2に基づく)体験レベルの数量化：評価対象を「安心感」から「驚き」にしたことで，数量化手法について見直しを進めた．結果的に，前頭葉部でのベータ周波数帯のパワーに注目すると数量化の見込みが立つというところまで研究を進めることができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
評価対象とする因子を「安心感」から「驚き」にしたことから，各部で見直しが発生したが，基本的には本年度内で対応することができた．一方で，当初計画になかった発展（fMRI利用，歩行者ナビゲーション応用）が見られたことは，研究計画全体を推進する上でさらによい相乗効果を今後もたらすと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で目指すのは普遍的で安定的な主観評価方法の確立である．そのために，下記の各項目に分けて2022年度と同様の枠組みで研究を進める．今後については，[A][B1][B2][B3]の数量化手法について研究を継続しつつ，[C]についても研究着手する．
[A]VR中での発生事象(視聴覚刺激)の設計,及び研究フィールドの選定：事例ごとのVRインタフェースの違いを考慮しつつ，一般化による知見の発見に注力する．サッカー，バスケットボール，交通アセスメントにおけるVRインタフェースの構築事例について取り組む予定である．
[B1]脳波や虹彩等を対象にした生体観測：前頭葉を中心とした脳波観測を基本とするが，他の部位での脳波観測も検討する．また，fMRIでの計測が，主観評価手法の確立に役立つか精査していく．
[B2]頭部や視線に基づく行動計測，[B3]体験レベルの数量化：頭部のみならず全身の動きを計測することで，特にスポーツVR体験における主観評価と行動との関係を探求する．
[C]体験レベルに基づく主観評価の信頼度モデル化：主観評価アンケートと生体計測レベルとの相関関係について解析に着手し，どのような信頼度モデルが工学的に有意義か検討する．
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
