2017 Fiscal Year Research-status Report
Study on elucidation for visual field area inducing stereoscopic motion sickness based on mathematical modeling of the equilibrium function system
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17K00715
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
高田 宗樹 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (40398855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉浦 明弘 岐阜医療科学大学, 保健科学部, 助教 (00528630)
横山 清子 名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 教授 (50174868)
高田 真澄 中部学院大学, 公私立大学の部局等, 講師 (50760998)
宮尾 克 女子栄養大学, 栄養学部, 客員教授 (70157593)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 人間工学 / デザイン評価分析 / 立体映像 / 数理モデル / 応用数学 / 生物・生体工学 / 自律神経機能検査 / 衛生学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、立体映像視認によって生じる「眼疲労」や「映像酔い」の機序を解明することを目的とし、特に、視認時のVectionを誘発する視野領域および像の運動を実験的に明らかにする。
1)周辺視による立体映像視認時における体平衡系への影響計測の高精度化（体平衡系の数理モデル化・数値解析）：これまで周辺視による立体映像視認時における体平衡系への影響を計測してきた。一方、確率微分方程式による体平衡系の数理モデル化・数値解析を行うことにより、最適な雑音強度や時間ステップなどの因子を推定することができる。このデータを用いて、被験者ごとに体平衡系を記述する確率微分方程式を導出する新しい理論的な体系を構築した。研究代表者は定常非ガウス時系列に対する数理モデルの構成理論を構築・改良を繰り返しており、本実績はその集大成ともいえる。実際の実験と比較して均質化された数値シミュレーション(数値解析)を行うことにより、記述するシステムの変化を敏感に捉えて表現することにも成功した。これにより、周辺視による立体映像視認時における体平衡系への影響を高精度に計量することができた。
2)立体映像視認時における視覚誘導性自己運動感覚の誘発に関する検証（立体映像コンテンツの開発）：これまで立体映像曝露の影響を実証的に調査する際、重心動揺検査の視標として用いた視覚刺激用2D映像2D-(I)および、これに通常の2D/3D変換を行って得られた立体映像3D-(I)をもとに立体映像コンテンツを制作した。詳細は【現在までの進捗状況】に記す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、周辺視による立体映像視認時における体平衡系への影響計測の高精度化の方法論が既に確立された。また、本研究で用いる立体映像コンテンツの開発についても制作を完了している。具体的には、以下のコンテンツ映像を制作した。
・2D/3D-(I)の追従させる視標を無くした2D/3D映像；2D/3D-(II) 。
・2D/3D-(I)の背景が左右(横方向)へ周期的に変動するもの；2D/3D-(III) 。
・2D/3D-(II)の背景が左右へ周期的に変動するもの；2D/3D-(IV)。
・2D/3D-(III)の周期的な変動を考慮して、視標の運動を描いたもの；2D/3D-(V) 。
ここでは、背景が左右へ周期的に変動することにより、被験者の視点(立ち位置)のみを前庭系への入力がないまま変化させており、周辺視による負荷を高めている。2D/3D-(V)では奥行方向へ複雑に運動していた視標が、視点の変化に応じて見え方が変化しており、自然な見え方であるが、2D/3D-(IV)より複雑な運動に見える。また、実験環境の照度に関して予備実験を行い、これまでの実験データの解釈を行っている。環境照度が変わると瞳孔径に影響する。照度を下げると瞳孔径が大きくなって被写界深度が深くなり、輻輳調節と水晶体調節を一致させると、水晶体調節距離と映像投影面との乖離が生じて、酔いが誘発されやすくなるといった考察を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
立体映像視認時における視覚誘導性自己運動感覚の誘発に関する検証
1)若年健常者に対する対照実験：立位ロンベルグ姿勢をとらせた被験者から3Hの位置に設置された55インチワイド円偏光用ディスプレイ上に前項で開発された2D/3D映像(I)～(V)を提示する。尚、これらの映像の提示順についてはランダムとし、それぞれの映像を提示する実験は別の日に行うものとする。60/120秒間の映像視認時に心電図および頭位加速度を日本光電製の多チャネルテレメータシステム(WEB-1000）により計測する。同時に、ナックイメージテクノロジー社製のモバイル型測定機(アイマークレコーダーEMR-9)により視線追尾を行うとともに、映像視認時および視認後閉眼180秒間の重心動揺を記録する。以上の測定前後においてSimulator Sickness Questioner (SSQ)やVisual Analog Scale (VAS)を併用した主観評価を行う。尚、若年健常者(32例)を対象とする。
2)対照実験に関する数理解析・統計解析：検査項目ごとに、背景の揺らぎの有無または背景と中心視標の協調性と、映像の立体性を因子とする2元配置分散分析を行い、比較、検討を行う。
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| Causes of Carryover |
成果報告として、Springer Book: Stereopsis and Hygiene等を執筆・編集している。これらかかる英文翻訳・校正費等を10万円程度、見込んでいたが、稿了時期が年度末となったため、次年度の早期の段階で執行する予定である。
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Research Products
(17 results)
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[Presentation] Changes in Brain Blood Flow during Stereoscopic Video Clips2017
Author(s)
Takada, M., Kinoshita, F., Fujikake, K., Miyao, M., Sugiura, A., Takada, H.
Organizer
IEEE Conference Publications: 2017 12th International Conference on Computer Science & Education (ICCSE)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Experimental Study on Control of Visually Evoked Postural Responses by Galvanic Vestibular Stimulation2017
Author(s)
Sugiura, A., Akachi, K., Yoshida, A., Ito, C., Kondo, S., Tanaka, K., Takada, H.
Organizer
IEEE Conference Publications: 2017 12th International Conference on Computer Science & Education (ICCSE)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Temporal Evolution in Potential Functions While Peripheral Viewing Video Clips with/without Backgrounds2017
Author(s)
Miyao, M., Takada, H., Sugiura, A., Kinoshita, F., Takada, M., Ishio, H.
Organizer
11th International Conference, UAHCI 2017, Held as Part of HCI International 2017
Int'l Joint Research / Invited
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