2016 Fiscal Year Annual Research Report
Risk Reduction and Enhancement of Presence and Reality in Artificial Stereoscopic Vision
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16H02887
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉澤 誠 東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (60166931)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ３D酔い / 立体視 / 臨場感 / 生体安全性 / 生体影響 / 主観評価 / 自律神経 / 映像酔い |
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| Outline of Annual Research Achievements |
映画・テレビジョン・テレビゲームの3D 化と高精細化（4K・8K 化）が急速に進んでいる．人工的立体視は，遠近感・臨場感・迫真性を与えることができる反面，眼精疲労や「３D 酔い」などの生体に及ぼす望ましくないリスクが伴う．広視野化と高精細化は臨場感・迫真性を増強させる可能性があるが，その分リスクも増える可能性がある．
そこで本研究では，リスクを最小にしながら臨場感・迫真性を最大限に引き出すための方法を得るために，次を目的としている．1) 3D 映像のリスクの原因に関する仮説を検証し，発症条件を明らかにする．2) 映像リスク評価システムを高機能化する．3) 3D 表示における広視野・高精細化による臨場感・迫真性の客観的評価と増強方法を開発する．
本年度では上記1)について，垂直視差が生体に及ぼす影響を検討した．学生10名を被験者として，視差角-2～2 deg，0.1 Hzで前後方向に正弦波状に運動する３D指標を凝視させ，頭部の傾斜角を0, 15, 30, 45, 60 degの5種類とした．提示後には不快度を5段階で測定した．計測した眼球運動から，左右眼の垂直方向運動速度の差分信号における0.1 Hz近傍のパワースペクトル（逆相信号強度）を計算した．
傾斜角の変化に対する逆相信号強度と不快度の関係より，垂直方向の逆相信号強度は，傾斜角が0～15 degの場合には低いが，傾斜角の増大とともに増加し，45 degで最大となった．この領域で不快感が増加した理由は，水平輻輳運動と比較して，垂直方向に逆位相に眼球を運かすことが不自然な運動制御であるからだと推測される．一方，傾斜角が60 degでは逆相信号強度が減少した．この理由は，融像が維持できず眼球運動制御の有効性が減少し，視野闘争が生じたからだと推測される．
以上から，不自然な眼球運動と視野闘争が不快感を誘発することが示唆された．
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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
従来，人工的立体視における眼精疲労あるいは3D酔いの原因として，輻輳距離と焦点距離の矛盾などが指摘されてきた．しかし，特に家庭内での3Dテレビジョンの視聴において頻発する頭部の傾きによる垂直視差も原因である可能性がある．これについては従来ではほとんど研究されて来なかった．これに対して本研究では，アンケートによる主観的な評価ばかりではなく，眼球運動を計測して得られる左右眼球の逆相信号強度を客観的な評価指標として導入した結果，傾斜角の変化に対する逆相信号強度と不快度の関係を具体的かつ定量的に求めることができ，不自然な眼球運動と視野闘争が不快感を誘発する可能性を始めて明らかにすることができたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，本年度明らかになった，垂直視差によって誘発される人工的立体視による眼精疲労あるいは3D酔いの原因が，不自然な眼球運動と視野闘争にある可能性があるという実験事実をさらに検証するため，われわれが始めて導入した眼球運動から得られる左右眼球の逆相信号強度を解析する手法の有効性を，いくつかの追加実験を行うことで確認するとともに，効果的な実験系を構築することによって，所期の目的達成を目指す．
さらに，同じような頭部運動を伴うヘッド・マウンテッド・ディスプレイについても，頭部傾斜角と不快感あるいは臨場感誘発との関係について，眼球運動と前提感覚情報を対象とした解析手法を適用するなどにより，リスク抑制を考慮した研究を促進する．
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[Presentation] Blood Perfusion Display Based on Video Pulse Wave2016
Author(s)
Makoto Yoshizawa, Norihiro Sugita Makoto Abe, Akira Tanaka, Kazuma Obara, Tsuyoshi Yamauchi, Noriyasu Homma, Tomoyuki Yambe
Organizer
38th Annual Conference of IEEE Engineering in Medince Biology Society 2016
Place of Presentation
Oｒlando, USA
Year and Date
2016-08-25
