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Effectiveness Analysis of Sport Skill Acquisition under Pressure Control

Research Project

Project/Area Number 19K22857
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

亀田 能成  筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70283637)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
KeywordsVR / AR / ヒューマンインタフェース / スポーツ工学 / 複合現実感技術 / 画像解析 / 行動計測 / 臨場感 / VR / AR
Outline of Research at the Start

スキル練習者に適度な強度のプレッシャーを与えながらスキル獲得の機会をVRの中で与えることで,スポーツスキル獲得の効果を高める方法を研究する.本研究の目的は,十分な状況認識のもと,プレッシャーを的確に与えるVR技術と,プレーヤーのプレッシャーコントロールレベルを計測する技術とを組み合わせることで,VRによる的確なプレッシャーコントロール修得がスポーツスキル獲得に効果的であることを検証することである.

Outline of Annual Research Achievements

2020年度は、プレッシャー要因の高臨場感技術による的確な提示と、プレッシャーコントロールレベルの計測の両者を、プロトタイプに組み込んで、プレッシャーレベルにとるスキル修得のための状況提示法の研究に取り組む予定であった。この過程で、プロトタイプに用いるヘッドマウントディスプレイ(HMD)において、頭部姿勢の挙動を6自由度で精密に計測してそれを解析するだけでなく、視線追跡の調査、さらにはHMDに重畳させる形で脳波計測まで研究に織り込むことについて発展的に研究を進めた。
脳波計測については、本研究のようにVR体験中に頭部が空間的に移動するような状況で計測がそもそも可能かどうかを調べるための予備調査を行い、肯定的な結果を得ている。プレッシャーを受けていることと、脳波等のバイオメディカル情報との関係について、特にスポーツ工学の観点からの先行事例研究の調査を行い、その結果、まだこうした取り組みは行われていないか、行われているにしても被験者の行動に制約が多く、通常のスポーツ選手の体験からは差がある状況であることがわかった。このことは、本研究の独自性を担保していく上で重要な知見である。
また、2020年度から、スポーツ応用の実例研究も実証用に開始した。視覚的にプレッシャーを受けうる状況として、バトミントンにおけるシャトルと照明との重なり(グレア効果)についての研究に着手している。シャトルが高く打ち上げられたとき(クリア)に天井照明とシャトルが重なって見えることは、競技結果に影響を与えるため、プレッシャーのかかる状況であるといえる。このプレッシャーレベルと行動との関係を明らかにできるような体験システムを試作したところである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

プレッシャーレベルの計測技術について、視線解析や脳波解析を含んだ新しい方法への挑戦を進めることができた。COVID-19の影響で、試作システムの体験からの計測やフィードバックについては得にくい状況が続いていたが、その代わりに視線・脳波等へのシステムとしての新技術取り組みを行うことができたので、全体としては順調であるといえる。バトミントンへの展開のほか、バスケットボールへの展開も行い、専門家からのコメントもいただいて研究方向性を定めているところである。

Strategy for Future Research Activity

スポーツスキルの獲得度合いを正確に計測するには,さらに研究展開が必要であると考えている.そのため,2020年度には難しかった、選手(被験者)の実際のリアルタイム状態観測について内容確認を行い、研究を進めていく.
また,バイオメディカル情報の取り込みによるプレッシャーレベルの客観的指標化については、信号処理や脳科学の専門家と議論できる環境を整えて、研究を進め、最終年度として形にできればと考えている。

Report

(2 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(9 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] A new verification approach for subjective evaluation of actions in HMD-VR with EEG2021

    • Author(s)
      Kameda Yoshinari、Rojas Ferrer Cesar Daniel、Ohnishi Sho、Shishido Hidehiko
    • Journal Title

      International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT) 2021

      Volume: -

    • DOI

      10.1117/12.2590801

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] VR体育館内の照明器具からのグレア構成法2020

    • Author(s)
      岡本 香, 宍戸 英彦, 亀田 能成
    • Journal Title

      HCGシンポジウム2020

      Volume: -

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Read-the-game: System for skill-based visual exploratory activity assessment with a full body virtual reality soccer simulation2020

    • Author(s)
      Rojas Ferrer Cesar Daniel, Shishido Hidehiko, Kitahara Itaru, Kameda Yoshinari
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 15-3 Pages: 1-29

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0230042

    • NAID

      120007161351

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pitching Form Evaluation Based on Elbow Position by a Monocular Camera2020

    • Author(s)
      Naoto Nohara, Hidehiko Shishido, Itaru Kitahara, and Yoshinari Kameda
    • Journal Title

      International Workshop on Advanced Image Technology(IWAIT)2020

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 投手正面から撮影した映像中での投球動作初期の分析2020

    • Author(s)
      野原 直翔, 宍戸 英彦, 北原 格, 亀田 能成
    • Organizer
      電子情報通信学会 技術研究報告MVE
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] HMDを用いたスポーツ動作情報の視覚フィードバック方法2020

    • Author(s)
      今井 美里, 宍戸 英彦, 北原 格, 亀田 能成
    • Organizer
      電子情報通信学会 技術研究報告MVE
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 機械学習による競泳映像からの泳者頭部位置推定の試み2020

    • Author(s)
      石川 茉由子, 宍戸 英彦, 北原 格, 亀田 能成
    • Organizer
      電子情報通信学会 技術研究報告MVE
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 画像研の研究紹介(映像)

    • URL

      https://www.youtube.com/channel/UCLh7dSlxJdk2VYkRXO0iWEw

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 亀田能成の発表文献リスト

    • URL

      http://www.kameda-lab.org/research/publication/index-j.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2021-12-27  

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