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皮膚変形レベルでの質感解明:質感を際立たせる触覚テクスチャ合成法の確立

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative studies of neural mechanisms and advanced information technologies for perception of material and surface qualities
Project/Area Number 23135514
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

岡本 正吾  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10579064)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords触感 / 触覚 / 皮膚 / ディスプレイ / テクスチャ / 振動 / ハプティクス / 振動触覚刺激
Outline of Annual Research Achievements

1) 触感空間の基底を認知言語学的アプローチによって特定
質感を多階層・多次元の情報空間とみなし、触覚にとっての質感である触感の基底構造を認知言語学的アプローチによって明らかにした。特に、触感空間の内、対象物の物理的特性の知覚に近い、材質感と呼ばれる層について、基底は5種類と捉えられるとした。得られた材質感の基底構造は心理物理学および神経生理学的な知見によって裏付けされた。その結果、触の材質感は、マクロな粗さ感・細かい粗さ感・摩擦感・硬軟感・温冷感の5次元構造で表現することが妥当であると結論付けた。
2) 触感空間と皮膚変形空間の対応計算
1)にて特定された触感空間の一部と、前年度に特定された皮膚変形の基底を多変量解析の計算手法によって対応させた。また、それを実現する計算手法の開発を継続して行っている。このように、触感という質的な空間と、皮膚変形という物理的な空間の対応が実現すれば、質感の再生および計算と理解に大いに役立つ。触感空間から、皮膚変形空間への射影は、触感の提示に相当する。逆方向の射影は、素材の触感を予想する行為に相当する。両空間の対応関係が妥当であるかどうかの検証を開発した振動触覚テクスチャ・ディスプレイを用いて開始し、良好な結果を得ている。一例を示すと、皮膚変形空間にて2種の素材を表現する素材を合成し、その合成された仮想素材をディスプレイを用いて再生したところ、2種の素材の特徴を合わせたような触感が得られたことを心理学実験によって確認した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Spectrum-Based Synthesis of Vibrotactile Stimuli: Active Footstep Display for Crinkle of Fragile Structures2013

    • Author(s)
      Shogo Okamoto
    • Journal Title

      Virtual Reality

      Volume: 未定 Issue: 3 Pages: 181-191

    • DOI

      10.1007/s10055-013-0224-y

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Psychophysical Dimensions of Tactile Perception of Textures2013

    • Author(s)
      Shogo Okamoto
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Haptics

      Volume: 6 Pages: 81-93

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lossy Data Compression of Vibrotactile Material-Like Textures2013

    • Author(s)
      ShogoOkamoto
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Haptics

      Volume: 6 Pages: 69-80

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Method for Altering Vibrotactile Textures Based on Specified Materials2012

    • Author(s)
      Yoichiro Matsuura
    • Journal Title

      Proceedings of the 2012 IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

      Volume: なし Pages: 995-1000

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Illustrative Evaluation Index for Haptic Interfaces using Confusion Matrices2012

    • Author(s)
      Shogo Okamoto
    • Journal Title

      Proceedings of the 2012 IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

      Volume: なし Pages: 1007-1012

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vibrotactile Display Approach that Modifies Roughness Sensations of Real Textures2012

    • Author(s)
      Shuhei Asano
    • Journal Title

      Proceedings of the 2012 IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication

      Volume: なし Pages: 1001-1006

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 触覚的テクスチャの材質感次元構成に関する研究動向2011

    • Author(s)
      永野光, 岡本正吾, 山田陽滋
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会誌

      Volume: 12(3) Pages: 343-353

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectrum-Based Vibrotactile Footstep-Display for Crinkle of Fragile Structures2011

    • Author(s)
      Shogo Okamoto, Shun Ishikawa, Hikaru Nagano, Yoji Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the 2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics

      Pages: 2459-2464

    • DOI

      10.1109/robio.2011.6181674

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Objective Index that Substitutes for Subjective Quality of Vibrotactile Material-Like Textures2011

    • Author(s)
      Shogo Okamoto, Yoji Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of the 2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      Volume: (In press) Pages: 3060-3067

    • DOI

      10.1109/iros.2011.6094708

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高品質触覚ディスプレイ: 素材の粗さ感を加工する振動触刺激2013

    • Author(s)
      浅野修平
    • Organizer
      日本ロボット学会, 日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス部門, 計測自動制御学会 SI部門主催 第18回ロボティクスシンポジア
    • Place of Presentation
      山形県上山市
    • Year and Date
      2013-03-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 素材を組み合わせることで触感を指定する振動触覚テクスチャの合成技術2013

    • Author(s)
      松浦洋一郎
    • Organizer
      日本ロボット学会, 日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス部門, 計測自動制御学会 SI部門主催 第18回ロボティクスシンポジア
    • Place of Presentation
      山形県上山市
    • Year and Date
      2013-03-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] バーチャル・リアリティ・インタフェースを評価するための多次元知覚空間の計算法2013

    • Author(s)
      岡本正吾
    • Organizer
      情報処理学会シンポジウム インタラクション
    • Place of Presentation
      東京都江東区
    • Year and Date
      2013-02-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ハプティック・インタフェースの新しい評価手法: 多次元知覚空間で実刺激と仮想刺激を捉える手法2012

    • Author(s)
      岡本正吾
    • Organizer
      第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      福岡県福岡市
    • Year and Date
      2012-12-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 特定の素材を規範とした振動触覚テクスチャの加工技術2012

    • Author(s)
      松浦洋一郎
    • Organizer
      第30回 日本ロボット学会 学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 実素材の触感を加工する振動触覚テクスチャ・ディスプレイ: ミクロおよびマクロな粗さ感の加工2012

    • Author(s)
      浅野修平
    • Organizer
      日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • Place of Presentation
      静岡県浜松市
    • Year and Date
      2012-05-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 素材の触知覚を構成する5種の材質感次元2011

    • Author(s)
      岡本正吾, 永野光, 山田陽滋
    • Organizer
      第16回日本バーチャルリアリティ学会
    • Place of Presentation
      はこだて未来大学(北海道)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/asi/ja/member/shogo_okamoto/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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