Disparity Modifications and Cognitive Functions in Virtual Reality

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K12071
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 金 相賢 早稲田大学, 理工学術院, 客員次席研究員(研究院客員講師) (60708840)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 両眼立体視 / HMD / 眼球運動 / 認知特性

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、没入型HMDシステムにおける立体映像の認知過程に影響を与える視差角を定量化するため、多様な視差情報を持つ刺激を用い、刺激呈示系と生体計測による評価系を併せ持つ実験システムを構築する。2020年度には、実験システム構築を目指し、刺激呈示に関する基礎的な知見の収集、ならびに実際のシステム構築を通しての刺激作成および評価実験を行ってきた。刺激呈示系としては、高解像度かつ高品質の没入型HMDを対象とし、仮想空間における効果的な立体映像の表現手法に関する基礎的な知見を得るため、実験刺激として検討を行っている。簡易かつ正確に物体の3次元情報を再現できる手法としてフォトグラメトリーやボボリュメトリックビデオ技術に着目し、イメージングレーザースキャナーや360度方向から撮影した画像を元にコンピューターで解析を行い、3次元モデルとして構築を行なっている。その際に実空間上のデータが持つ位置情報に基づいて3次元座標（点群）データが形成されるが、これにテクスチャを貼ることでリアルな立体像が得られる。今回は点群データを刺激として用いることを想定し、VRおよびARの特性を持つ複合現実デバイスに呈示することや、その視差量を操作することで現実と仮想世界に対する認知過程への違いについて調べている。実験参加者の認知過程における心理および生理特性として、視線の停留場所を測定することで視差角と注意に与える影響について関連性を調べることが可能と推測し、眼球運動測定装置を没入型HMDと組み合わせる作業を行なっている。2021年度以降の計画として、構築したシステムを利用して、単純刺激に適用し、注意・長期記憶・選好・方向判断といった認知過程に影響を与える視差情報について定量化していく予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

今回の研究ではHMDの視聴環境を対象に、物理的、心理的、生理的指標を用いて人間工学的評価を行っているが、対象デバイスや測定装置とも参加者を対象に装着を求める必要性があるため実験が難しく遅れが出ている。

Strategy for Future Research Activity

2021年度以降の計画として、構築したシステムを利用しての、高度化された表現における選好・方向判断評価と、その評価を通して視差情報の呈示手法の確立を目指す。評価方法としては、眼球運動測定、動作計測、脳機能計測、心拍計測といった生体計測と、主観評価による手法を組み合わせた手法を検討する。静止画・動画など複雑な要因を持つコンテンツに対して、視差量の操作による選好・方向判断への影響を評価する。それと同時に、視差情報の定量化によって刺激呈示系へのフィードバックの可能性を検討する。