2020 Fiscal Year Annual Research Report
Augmented Reality based on Ensuring Perceptual Consistency
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20H00608
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
加藤 博一 奈良先端科学技術大学院大学, デジタルグリーンイノベーションセンター, 教授 (70221182)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
天野 敏之 和歌山大学, システム工学部, 教授 (60324472)
蒲池 みゆき 工学院大学, 情報学部(情報工学部), 教授 (70395101)
山本 豪志朗 京都大学, 医学研究科, 准教授 (70571446)
斎藤 英雄 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (90245605)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 拡張現実感 / 認知的整合性 / 知覚・認知プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者の加藤のグループでは、速さの知覚に関して、特に自動車運転時の速度制御問題に焦点を当て、関連研究の調査を行い、知覚特性のモデル化を行った。また、拡張現実感を用いた自動車運転時の速度認知特性を調べるための実験システムを構築した。
研究分担者の斎藤のグループでは、「奥行き・形状」に注目し、仮想物体の知覚・認知プロセスを機械学習によりモデル化するための研究をスタートした。対象として静止物体を想定し、現実物体と同じ形状・テクスチャの仮想物体を現実環境に重畳表示した際に、被験者が実際に感じる仮想物体の大きさ・位置を被験 者実験により測定するための実験システムを構築した。
研究分担者の山本のグループでは、認知適性合成駆動型拡張現実感の基本モデル設計に向けて従来研究調査に加えて、プロジェクタおよび光学シースルー型 HMD を用いて錯視モデルの試行を行っている。その中でも当年度では、HMD 上での色恒常性を利用した色域限界突破の可能性を模索し、プロジェクタとの共通点などについて確認を行った。
研究分担者の天野のグループでは、グレア錯視を用いたプロジェクタの性能を超える知覚的な輝きの強調手法を提案した。反射特性の異なる物体を配置したシーン（10種類）に対して評価した結果、8種類のシーンにおいて白色投影と比較して有意水準5%で有意差があることが確認された。
研究分担者の蒲池のグループでは、VR環境下での多感覚知覚として、実空間内で発生する風（触覚）と仮想空間内での視覚情報の統合、水中での触覚依存の感度知覚、注意による前方後方での視聴覚統合の違いなどを調ベる研究を主に進めた。視覚によって生じる空間的方位の影響によって短感覚的には錯覚的な効果が観測された。
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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
各グループにおいて、概ね計画通りの進展が見られて、成果の論文化や国際学会での発表が進められている。特に、山本のグループでは、対象ハードウェアとしてプロジェクタのみに限定するのではなく、HMD への発展応用があり、それらを対象として認知適性合成駆動型拡張現実感の基本モデルの設計を進めている。また、天野のグループでは、グレア錯視を用いたプロジェクタの投影性能を超える知覚的な輝きの強調手法に関して論文が掲載されたほか、投影感が生じないプロジェクションマッピングや投影対象の無投影部分の存在感を消すプロジェクションマッピングなどの進展もあった。
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| Strategy for Future Research Activity |
加藤のグループでは、構築した実験システムを用いて、自動車運転時における拡張現実感コンテンツの速度認知に与える影響を調べ、モデルの妥当性を検証する。
斎藤のグループでは、静止物体を想定して予備実験を行っている。次のステップとして、空間を移動するボールの3次元軌跡に対する認知を検討する予定である。
山本のグループでは、錯視モデルを適用した際に生じうる不自然な表現に対して、最明度（オプティマルカラー）を考慮した色度・輝度分布の制約を課すことで自然な表現の実現を試みる。
天野のグループでは、操作対象の周辺に白色の周辺刺激を提示することで、操作対象で投影感を感じる輝度の上限を上昇させる2段階操作について検討する。また、クレイク・オブライエン効果を応用した投影対象の存在感を消すプロジェクションマッピングについても研究する。
蒲池のグループでは、視覚的情報を与える仮想環境内でのユーザ自身の身体（例えば手や足）を刺激呈示条件に加える。自己身体感覚がモノを掴む動作、モノを動かす動作などにどのような影響を与えるか、動作解析と心理評価を中心にさらなる多感覚情報処理の解明を進める。
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