2018 Fiscal Year Research-status Report
聴覚刺激のクロスモーダル知覚による擬似触力覚の呈示
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18K18095
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
中島 武三志 東京工芸大学, 芸術学部, 助教 (60707404)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | クロスモーダル / AR / 疑似触覚 / 聴覚刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，ヘッドマウントディスプレイ（HMD）を用いた従来の視覚刺激のみによる疑似触力覚呈示手法に対し，聴覚刺激を人工的に付加することでより大きな疑似触力覚呈示が可能であるかを検証し，得られた知見をアート・エンタテインメントコンテンツ制作へと応用することを目的としている．
当該年度においては，特にばねを引っ張る動作や手のひらで仮想物体を転がす動作，平面を歩く動作に着目し，得られる疑似触力覚の量や質についての検証を行った．
はじめに，HMDを装着したVR環境下において，ばねを引っ張る動作量に合わせて音高が変化する人工音を呈示した場合，呈示音なしの場合や，音高が一定の呈示音に比べて得られる疑似力覚が有意に上昇することを明らかにした．
次に，HMDを装着したMR環境下において，仮想物体と手のひらが接触する際にスポンジを指で叩打する音を提示すると，音のない場合に比べて知覚される触覚の大きさが有意に上昇することを明らかにした．一方，実験参加者へのインタビューから，現実と乖離した聴覚刺激を与えられたと参加者が感じた場合，擬似触覚ではなく違和感を感じることが示唆された．
さらに，HMDを装着したVR環境下において，平面を歩く際に振動スピーカを内蔵したサンダルから歩行音を呈示すると，呈示音なしに比べて知覚される床面の硬さが上昇することが示唆された．これより，VR空間における視覚情報に即した歩行音を足部に提示することがもたらす擬似圧覚が，足部の体性感覚表現に有力である可能性が示された．
以上より，HMDを用いたVR/MR環境下において，聴覚刺激を付加することでクロスモーダルな触力覚知覚を引き起こし，視覚刺激の加工による従来の疑似触力覚を強化させる手法としての有用性を示した．
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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
当該年度の研究予定は，1. 聴覚刺激の重畳による擬似触覚呈示の検証と，2. 聴覚刺激の重畳呈示による擬似触力覚を応用したコンテンツ制作であった．
このうち1. については，当初の予定であった「VR環境下においてばねを引っ張る動作」および「MR環境下において仮想物体を手のひらで触れる動作」に関して，聴覚刺激の重畳による効果を検証できた．このことに加え，研究者同士での議論の中から，手に対する疑似触力覚だけでなく足に対する疑似触力覚呈示の可能性という着想を得て，新たに「VR環境下において平面を歩く動作」を対象とした聴覚刺激の効果を検証できた．このため，1.については当初の計画以上に研究が進展したと言える．
2.については「VR環境下において平面を歩く動作」をモチーフとした疑似歩行コンテンツを制作し，デモ展示を行い，多くの来場者からフィードバックを得られた．一方，その他の「VR環境下においてばねを引っ張る動作」および「MR環境下において仮想物体を手のひらで触れる動作」に着目したシステムに関しては，疑似触力覚呈示の検証までに留まっており，これらをモチーフとしたアート・エンタテインメント作品の展示には至っていない．2.については次年度以降も継続して進める予定であり，当初の計画に比べてわずかに遅れているものの，それほど深刻な状況ではない．
以上より，本研究はおおむね順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究方針として，聴覚刺激を用いた疑似力覚呈示における効果的な音響パラメータや，客観的指標による評価を行う．また，得られた知見をもとに社会・に広く発信できるアート・エンタテインメント作品の展示活動を行う．
具体的には，聴覚刺激を呈示する音響機器（ヘッドホン，スピーカ等）による差異や音量，周波数特性など，様々な音響パラメータが疑似触力覚呈示に影響を及ぼしていると考えられこれらの影響について詳細に検討する．また，擬似力覚を評価する生理指標として腕の皮膚表面における筋電位を測定し，聴覚刺激の有無による筋収縮への影響を検証する．
また，本研究の研究成果を社会・国民に発信する方法として，毎年開催される国際会議（ICMI, ACE）や国内研究会（エンタテインメントコンピューティング研究会）での発表や，論文（日本バーチャルリアリティ学会）への投稿を予定している。また，システムを応用したコンテンツの展示イベント（インタラクション等）への出展にも積極的に取り組む予定である。特にこれらの展示イベントは，研究者だけでなく一般の方も非常に多く来場するため，研究成果を社会・国民に広く発信できる重要な方法であると期待できる。
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| Causes of Carryover |
当初の計画にはなかった出費として，展示発表用のノートPCやケース等の物品購入をする必要があった．一方，当初の計画に比べて展示発表の機会が少なく，旅費と相殺する形でこれらの費用を充当した．こうした経緯から僅かな差額が生じた．
生じた差額は少額のため，研究遂行時に生じる消耗品（コピー用紙，電池等）の購入に使用予定である．
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Research Products
(3 results)
