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2013 Fiscal Year Research-status Report

手形状変形フィードバックを用いた感覚間相互作用の誘発による形状提示システムの研究

Research Project

Project/Area Number 25540077
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

廣瀬 通孝  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40156716)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords形状提示 / 手形状変形 / 感覚間相互作用 / Pseudo-haptics / 触力覚提示
Research Abstract

本研究の目的は,物体と手との接触点が複数ある場合にもPseudo-Hapticsによって深部感覚を擬似提示可能な手法を確立し,多様な触り方に対応可能な視触力覚ディスプレイを実現することである.申請者らは,物体に触れる手の接触点位置を時間的・空間的に変調した映像をフィードバックすることでPseudo-Haptics を生起し,実際とは異なる形状の物体表面に触れる感覚を提示可能なシステムを実現した.一方従来研究では,接触点が複数ある場合,変調後の接触点間の空間的整合性が崩れるため,所望のPseudo-Haptics 効果が得られないという問題がある.本研究では物体と手の間の複数の接触点間の空間的整合性がとれるよう,接触点位置だけでなく手形状を自然に変形する手法を実現し,多様な触り方を許容可能な視触力覚システムの構築と実証を行う.
本年度は,接触点が複数ある状況下においてもPseudo-Hapticsを生起可能にするための視覚フィードバック生成アルゴリズムとして,多点での接触に関して,指の開きや姿勢をリアルタイムに適切に変形させることで,空間的に整合性のとれた視覚提示を生成し,Pseudo-Hapticsを生起させるアルゴリズムを開発した.このアルゴリズムの効果の検証として,従来手法を用いて一指だけでなぞった場合と,提案手法を用いて二指でつかんだままなぞった場合について,それぞれどの程度形状を変化させて知覚させることができるかを実験により検証した.その結果,提案手法では従来手法と同程度の形状知覚操作が可能であることを明らかにした.また,面圧力分布の測定が可能なセンサをなぞる物体の表面に配置し,物体に触れる手の接触点位置を時間的・空間的に変調した映像をフィードバックする際の指の動き方や圧力のかけ方に変化があるかを調べたところ,視覚フィードバックに応じて実際の指の動き方が微小に変化していることを明らかにした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通り順調に研究が進展しているため

Strategy for Future Research Activity

これまでに多指での接触時にもPseudo-Hapticsを生起させて形状知覚を操作する手法に関して,構築と被験者実験による評価が順調におこなわれているため,引き続き同じ体制で研究を推進し,目的の達成を目指す.

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Modifying Perceived Size of a Handled Object through Hand Image Deformation2013

    • Author(s)
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • Journal Title

      Presence: Teleoperators and Virtual Environments

      Volume: Vol. 22, No. 3 Pages: 255-270

    • DOI

      doi:10.1162/PRES_a_00154

  • [Presentation] Controlling Perceived Stiffness of Pinched Objects Using Visual Feedback of Hand Deformation2014

    • Author(s)
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • Organizer
      Haptics Symposium 2014
    • Place of Presentation
      DoubleTree by Hilton Hotel, Houston, アメリカ
    • Year and Date
      20140223-20140226
  • [Presentation] Controlling Fatigue while Lifting Objects using Pseudo-haptics in a Mixed Reality Space2014

    • Author(s)
      Yuki Taima, Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • Organizer
      Haptics Symposium 2014
    • Place of Presentation
      DoubleTree by Hilton Hotel, Houston, アメリカ
    • Year and Date
      20140223-20140226
  • [Presentation] Representing Normal and Shearing Forces on the Mobile Device with Visuo-haptic Interaction and a Rear Touch Interface2014

    • Author(s)
      Arata Kokubun, Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • Organizer
      Haptics Symposium 2014
    • Place of Presentation
      DoubleTree by Hilton Hotel, Houston, アメリカ
    • Year and Date
      20140223-20140226
  • [Presentation] Augmenting Human Experience with Perception-Based Displays Utilizing Illusions2013

    • Author(s)
      Takuji Narumi
    • Organizer
      International Display Workshop '13
    • Place of Presentation
      Sapporo Convention Center,北海道
    • Year and Date
      20131204-20131206
    • Invited
  • [Presentation] ARAtouch: Visuo-haptic Interaction with Mobile Rear Touch Interface2013

    • Author(s)
      Arata Kokubun, Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • Organizer
      ACM SIGGRAPH ASIA 2013 Emerging Technologies
    • Place of Presentation
      Hongkong Convention Center,香港,香港
    • Year and Date
      20131119-20131122
  • [Presentation] 視触覚間相互作用を用いた自由視点形状提示システム2013

    • Author(s)
      伴祐樹, 鳴海拓志, 谷川智洋, 廣瀬通孝
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第18回大会
    • Place of Presentation
      グランフロント大阪,大阪
    • Year and Date
      20130918-20130920
  • [Presentation] Visuo-haptic interaction with mobile rear touch interface2013

    • Author(s)
      Arata Kokubun, Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • Organizer
      SIGGRAPH 2013 Posters
    • Place of Presentation
      Anaheim Convention Center,Anaheim,アメリカ
    • Year and Date
      20130721-20130725
  • [Presentation] Pot the magic pot: interactive modification of the perceived angular shape2013

    • Author(s)
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • Organizer
      SIGGRAPH 2013 Posters
    • Place of Presentation
      Anaheim Convention Center,Anaheim,アメリカ
    • Year and Date
      20130721-20130725
  • [Presentation] 見かけの移動量の操作による持ち上げ時重量知覚の操作2013

    • Author(s)
      對間祐毅,伴祐樹,鳴海拓志,谷川智洋,廣瀬通孝
    • Organizer
      マルチメディア・仮想環境基礎研究会
    • Place of Presentation
      東京大学,東京
    • Year and Date
      20130625-20130626
  • [Presentation] 背面タッチパネルによる擬似力覚の生成と利用に関する基礎的検討2013

    • Author(s)
      国分新,伴祐樹,鳴海拓志,谷川智洋,廣瀬通孝
    • Organizer
      マルチメディア・仮想環境基礎研究会
    • Place of Presentation
      東京大学,東京
    • Year and Date
      20130625-20130626
  • [Presentation] Augmented Endurance: Controlling Fatigue while Handling Objects by Affecting Weight Perception using Augmented Reality2013

    • Author(s)
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tatsuya Fujii, Sho Sakurai, Jun Imura, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • Organizer
      ACM CHI2013
    • Place of Presentation
      Palais de Congres de Paris, Paris, フランス
    • Year and Date
      20130427-20130502

URL: 

Published: 2015-05-28  

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