「手にとれる」ディジタル／フィジカル融合モデルを用いるデザイン支援環境の構築

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K16037
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 山本 景子 京都工芸繊維大学, 情報工学・人間科学系, 助教 (10585756)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: デザイン支援 / 入力インタフェース / プロジェクションマッピング

Outline of Annual Research Achievements

無から有を生み出す創造的な活動において，そのプロセスを円滑に行うための支援は重要である．絵画における紙と鉛筆のように，頭の中に浮かんだアイディアをすぐにアウトプットし評価できる環境がプロダクトデザインにおいても必要とされている．これまでのコンピュータ支援は，入出力デバイスの制約により，感性評価が十分に行えない，アイディアのディテール度の変化に追従できない，入力インタフェースんとあめに習熟が必要であるという問題がある．そこで本研究では，３Dプリンタにより出力された実物体にコンピュータにより生成されたディジタルデータを重畳する出力システムと，ユーザの把持動作を検知し，能動的にモードを切り替える入力デバイスを組み合わせることにより，これらの問題を解決するデザイン支援環境の構築を目標としている．
申請者は昨年度までに，形状既知の白色物体にプロジェクタにより陰影情報を重畳することにより，仮想的に形状が変化して知覚されるディスプレイシステムを構築し，その精度評価を行なった．その結果，ユーザが白色実物体を手にしてデザイン作業を行う上で問題となるレベルで時間遅れと位置ずれが発生してしまうことが明らかになった．そこで今年度は，センシングデバイス（カメラ）を性能の高いものに置き換えるのと同時に，キャリブレーションの自動化を進めることで，精度向上を試みた．
また，入力手法として，これまではユーザの把持動作によりモードを切り替えることを想定していたが，ユーザの意図通りの形状でデザインを可能とするために，デバイスの先端形状をユーザが自ら作成することができ，それをシステムが取り込むことにより，任意形状での加工を可能とする手法を設計した．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究においては，3Dプリンタで出力した白色実物体に対し，陰影情報が重畳される出力システム，デザイナの入力動作をトリガにモードを自動で切り替える入力インタフェースを組み合わせることで，デザイナが自身のアウトプットを確認しながらイメージを形にしていくための支援システムの実現を目指している．
このうち今年度は，デバイスの変更とキャリブレーションの自動化を導入することにより精度向上を試みたが，評価実験に足るほどの精度向上は実現できなかった．また，昨年度に引き続き，研究協力者が想定していた2名に増員できなかったため，出力システムと入力システムを並行して取り組むことが難しく，入力インタフェースについては設計のみに留まった．

Strategy for Future Research Activity

当初の予定では，H28年度中に出力システムと入力システムのプロトタイプを設計・実装・評価することを目指していた．出力システムについては設計・実装・評価は済んでいるので，今年度は引き続き精度向上のための改善を行う．
入力システムについては，申請者がこれまでに提案・実装した入力デバイスの問題点や改善点を考慮し，今年度新たな入力インタフェースを設計したため，それを実装・評価する．
さらに，出力システムと統合することにより，デザイナ数名に使用させ，ユーザビリティの評価を行う．

Causes of Carryover

今年度は，出力システムの精度向上と，入力システムの設計に留まったため，新規の使用物品の購入や情報収集のための旅費に充て，対外発表のための旅費と被験者のための謝金等の使用は発生しなかったため．

Expenditure Plan for Carryover Budget

出力システムおよび入力システムの実装および評価のために，新規購入物品と被験者実験における謝金に使用する．特に，本システムの対象ユーザであるデザイナは，特殊技能を有する被験者であるため，謝金が比較的高額になることが想定される．また，成果発表およびディスカッションのために国内・国際会議への参加費用・旅費に充てる．