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身体特性が空間知覚に及ぼす影響の解明とバーチャルアバタへの活用

Research Project

Project/Area Number 19K22862
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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

廣瀬 通孝  東京大学, 先端科学技術研究センター, 名誉教授 (40156716)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywordsバーチャルリアリティ / アバタ / 空間知覚 / 身体性
Outline of Research at the Start

本研究の目的は,バーチャルリアリティで自らが操るアバタの身体特性を変化させる実験系を駆使し,自己の身体特性が空間知覚に与える影響とそのメカニズムを明らかにすることである.この知見を応用し,想定される空間知覚の歪みに応じて身体特性を変化させることで現実と等価な歪みのない空間知覚の下にVRを体験可能にするアバタ表示手法を実現し,現状のバーチャルリアリティでは現実での知覚と比べて空間知覚が大きく歪むという問題を解決を図る.

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,バーチャルリアリティ(VR)で自らが操るアバタの身体特性を変化させる実験系を駆使し,自己の身体特性が空間知覚に与える影響とそのメカニズムを明らかにすることである.この知見を応用して,想定される空間知覚の歪みに応じて身体特性を変化させることで現実と等価な歪みのない空間知覚の下にVRを体験可能にするアバタ表示手法を実現し,現状のVRでは現実での知覚と比べて空間知覚が大きく歪むという問題を解決する.
本年度は,前年度得られた知見である瞳孔間距離(IPD)と身体サイズの相互作用を考慮し,正しい空間知覚を伝達可能なテレプレゼンスシステムとして,人間の頭部運動に連動したロボットアームにより頭部回転運動時にも光軸とIPDを一定に保つことで,常に正しいIPDのもとに立体視が実現されるシステムを構築した.
また,アバタの身体特性と空間知覚および空間内での振る舞いの関係を探索する研究として,アバタの見た目の抽象度がVR空間中の壁や障害物に対するユーザの振る舞いを変化させるかを調査した.VR環境中のボタンを順番に押して部屋を脱出するゲーム型のタスクにおいて,4種類(全身人型アバタ,全身ロボットアバタ,人の手のみのアバタ,コントローラのみのアバタ)のアバタを使用したユーザの行動を計測した.4種類のアバタは,形態として手のみを表示する条件と全身を表示する条件の計2条件,見た目として人間に近い条件とオブジェクトに近い条件の計2条件の組み合わせとして設定されている.タスクは最終的に壁をすり抜けるという非現実的な行動をしなければ絶対に解けなくなるよう設定されている.このときユーザが壁をすり抜けるまでの時間を計測した.その結果,全身人型アバタを使うと,他の条件と比べて非現実的な行動を行うまでの時間が有意に伸び,アバタの見かけがリアルなほどVR中での空間把握と行動様式が現実に近づくことを示した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は空間知覚を補正する新規システムの設計・構築・評価に取りかかる予定であったが,COVID-19の影響を受けて対面での被験者実験による評価等に大きな制約が生じた.ある程度の基盤となるシステムの構築はおこなうことができ,特に状況に対応した計画変更によりテレプレゼンスシステムを活用してオンラインでも実験が可能なシステムを設計・構築することができてはいるため,遅れはあるものの軽微な影響に留まっている.研究期間延長により今後評価実験をおこなう予定である.

Strategy for Future Research Activity

これまでに得てきた,空間知覚や,空間把握に基づいた行動に対して影響を与えるアバタの身体特性に関する知見をもとに,遠隔作業時等にパフォーマンスが低下しないように表示数rアバタの身体特性を動的に変化させて知覚・行動の補正を可能にするシステムを構築し,評価していく.

Report

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

Research Products

(10 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] 頭部回転運動時に光軸と瞳孔間距離を一定に保つ立体視テレプレゼンスシステム2021

    • Author(s)
      雨宮智浩, 青山一真, 廣瀬通孝
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      Volume: 26(2)

    • NAID

      130008058978

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The relationship between the body and the environment in the virtual world: The interpupillary distance affects the body size perception2020

    • Author(s)
      Daisuke Mine, Nami Ogawa, Takuji Narumi, and Kazuhiko Yokosawa
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 15

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0232290

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An Avatar that is used daily in the social VR contents enhances the sense of embodiment2020

    • Author(s)
      小柳 陽光、鳴海 拓志、大村 廉
    • Journal Title

      TVRSJ

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 2-11

    • DOI

      10.18974/tvrsj.25.1_50

    • NAID

      130007822588

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] VRトレーニングシステムの開発の現状について2021

    • Author(s)
      廣瀬通孝
    • Organizer
      HIコンソーシアム定例会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Do You Feel Like Passing Through Walls?: Effect of Self-Avatar Appearance on Facilitating Realistic Behavior in Virtual Environments2020

    • Author(s)
      Nami Ogawa, Takuji Narumi, Michitaka Hirose
    • Organizer
      CHI2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新世紀を迎えたVRの研究開発2020

    • Author(s)
      廣瀬通孝
    • Organizer
      機械学会VE/VR講習会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] テレワークとVR2020

    • Author(s)
      廣瀬通孝
    • Organizer
      機械学会D&Sシンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ポストコロナ社会とVRとゲーム2020

    • Author(s)
      廣瀬通孝
    • Organizer
      CEDEC2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Wider IPD makes people perceive their body to be not so large when large hands are presented2019

    • Author(s)
      Daisuke Mine, Nami Ogawa, Takuji Narumi, Kazuhiko Yokosawa
    • Organizer
      ICAT-EGVE2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] VR環境下における方向認識の視聴覚統合2019

    • Author(s)
      高培鐘,松本啓吾,鳴海拓志,谷川智洋,廣瀬通孝
    • Organizer
      第24回バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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

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