既得の視覚イメージを利用した実空間における投影型人間拡張技術の実現
| Project/Area Number |
19K22867
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
橋本 直己 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (70345354)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 人間拡張 / 視覚イメージ / 拡張現実感 / プロジェクションマッピング / 心身相関 / 潜在能力 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，映像コンテンツに溢れる昨今の社会において，現実を越えた様々な映像表現に対して，人々は既に強いイメージを獲得していることに着目する．例えば，映画中のヒーローが必殺技を繰り出すときの映像表現は，それが強さを象徴するイメージとして多くの人に記憶されている．本研究では，このような既得の視覚イメージに基づき，プロジェクションマッピングによって自身の体を変貌させたり演出したりすることで，特別な訓練を必要とすることなく自身の潜在能力を自在に解放し（心身相関効果），日常での運動や行動において適切な能力を引き出せる手法を実現する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、自己の身体の視覚イメージを変更することで、それが知覚にまでも影響を及ぼす錯覚をより強く引き起こすための条件を探る検討を行った。昨年度までの実験で用いていた、視覚イメージを書き換えるためのアバターを多様化し、事前評価によってそれについて人が感じる印象を細かく調査した。そして、アバターに対する人のイメージに基づいて分類を行い、視覚イメージが重さ知覚に与える錯覚の影響を調査した。この際、より現実的な状況を想定し、過去の100g程度の重さから、kgクラスの重さへと対象を変更して実験を行った。映像提示されたアバターをより自分として錯覚させるために、フルボディを対象としたモーションキャプチャを用い、現実世界を仮想的に再現した実験環境を構築した。これらにより、予想されていたように、映像を現実であるとより強く認識することが、錯覚の発生に大きく起用することがわかってきた。また、モノを把持する腕のモデルを改良し、より高精度に実腕に追従できるように拡張する実験も行い、それによっても錯覚効果が高められることが確認できた。
また、並行して、HMDを用いた視覚情報提示にとどまらず、プロジェクションマッピングによる身体拡張に必要な映像投影技術の検討も行った。２つの同期したカメラから得られる輪郭情報のみを用いて、マーカレスで身体の3次元追跡を可能にするトラッキング技術や、従来のプロジェクタに頼らない、立体空中像提示技術を応用した新しい映像投影方式の検討なども行った。
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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
今年度は、自己の身体の視覚イメージを変更することで、それが知覚にまでも影響を及ぼす錯覚をより強く引き起こすための条件を探る検討を目標としており、それらをおおむね実現することができた。昨年度までの実験で用いていた、視覚イメージを書き換えるためのアバターを多様化し、事前評価によってそれについて人が感じる印象を細かく調査した。そして、アバターに対する被験者の視覚イメージに基づいて分類を行い、視覚イメージが重さ知覚に与える錯覚の影響を評価することができた。この際、より現実的な状況を想定し、過去の100g程度の重さから、kgクラスの重さへと対象を変更して実験を行うことができた。映像提示されたアバターをより自分として錯覚させるために、フルボディを対象としたモーションキャプチャを用い、現実世界を仮想的に再現した実験環境を構築した。これらにより、予想されていたように、映像を現実であるとより強く認識することが、錯覚の発生に大きく起用することがわかってきた。また、モノを把持する腕のモデルを改良し、より高精度に実腕に追従できるように拡張する実験も行い、それによっても錯覚効果が高められることが確認できた。
また、並行して、HMDを用いた視覚情報提示にとどまらず、プロジェクションマッピングによる身体拡張に必要な、映像投影技術の検討も行うことができた。マーカレスで身体の3次元追跡を可能にするトラッキング技術や、従来のプロジェクタに頼らない、新しい映像投影方式の検討なども行い、この期につながる方向性を示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の進め方としては、まず、昨年度はコロナ禍の影響もあり、被験者実験が思うように勧められない状況にあった。これに対して、1年間の研究期間延長によって得られた時間を使って、じっくりと評価実験を行っていきたい。せっかくの追加期間であるため、これまでの知見から得られた最適な実験構成に加えて、視覚イメージの後天的な付与実験や、映像刺激のさらなる改良を行っていきたい。
視覚刺激の後天的な付与に関しては、これまでは既に獲得している視覚イメージを利用してきたが、新たに映像を見えるなどして被験者に印象を獲得してもらい、それによって錯覚がどう変化するのかについて調査することを考えている。また、既得イメージに対しても、印象の強さをより詳細かつ正確に定量化することで、生じる錯覚との関係性を明確化していきたい。
映像刺激の改良に関しては、これまで「全身の再現」と「腕の高精度再現」を別々に行っていたが、まず統合した環境を構築していく予定である。これに加えて、被験者が「現実感が削がれた」と感じる部分を調査し、徹底的に改良していくことを目指したい。
錯覚が生じる物体の重さに関しても、これまで行った100g程度から数kg程度までの幅を広げ、錯覚の適用範囲やその強度の定量化を継続して進めていく。それらを踏まえて、日常生活において本錯覚を利用したサポート技術に昇華できるシチュエーションを見出し、実用性の評価も行っていきたい。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
