| 研究領域 | 実世界の奥深い質感情報の分析と生成 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05957
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅳ)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
西田 眞也 京都大学, 情報学研究科, 教授 (20396162)
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| 研究分担者 |
上村 卓也 日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所, 人間情報研究部, 研究員 (10829394)
堀内 隆彦 千葉大学, 大学院情報学研究院, 教授 (30272181)
坂本 真樹 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80302826)
梶本 裕之 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80361541)
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
117,910千円 (直接経費: 90,700千円、間接経費: 27,210千円)
2024年度: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
2023年度: 21,580千円 (直接経費: 16,600千円、間接経費: 4,980千円)
2022年度: 21,580千円 (直接経費: 16,600千円、間接経費: 4,980千円)
2021年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
2020年度: 34,840千円 (直接経費: 26,800千円、間接経費: 8,040千円)
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| キーワード | 質感 / 視覚 / 触覚 / 聴覚 / オノマトペ / 価値 / 情動 / リアリティ / アート |
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| 研究開始時の研究の概要 |
質感情報は物理的な光や振動を通して人間に伝えられ、視覚・聴覚・触覚などの感覚モダリティで処理され、一部は言語に変換される。この質感情報処理全体を統一的な視点で解析することにより、人間の深奥質感処理に迫る。多感覚情報を統合して実物の質感を認識する仕組みと、感覚モダリティ間の質感情報処理における相同性と独自性に注目し、質感を含む複数属性の知覚的整合性に基づく脳内外界モデルの特性の推定、実物の質感がもつリアリティを生み出す心理的・生理的要因の解明、人工神経回路と人間の比較による自然音質感の認識機構の分析、実物の多様な触感の再現、などを目指した研究を行う。
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| 研究実績の概要 |
・研究代表者の西田らは、質感情報（光学的特性）によって大きく変化する物体運動に伴うオプティカルフローが、物体変形の知覚にほとんど影響を与えないことを見出し、そのメカニズムを分析した。また、インバースレンダリングを用いた知覚的質感手がかりの研究や、DNNモデルによる画質評価モデルの心理物理学的検討、などを行った。今後使用を拡大する予定の眼球運動測定環境の整備を行った。 ・研究分担者の堀内らは、視覚系を中心とした実物の物理情報と知覚量の関係のモデル化を継続し、主に表層質感の適切な画像再現を試みた。また、視覚系に加えて、多感覚情報の統合をモデル化する研究に着手した。・研究分担者の上村らは、音認識で訓練したニューラルネットワークを用いた振幅変調検出実験のシミュレーションについて、論文を投稿した。同時に、両耳音認識でモデルを訓練するパラダイムの検討を開始した。用いるデータセットと評価関数を検討した。・研究分担者の梶本らは、触感生成にとって重要な温度感覚の提示手法を検討し、電気刺激によって冷感を明瞭に提示できることを明らかにした。また化学物質を用いた冷感と温感の提示によって痛覚を生じる錯覚現象を発見し、最適な条件を明らかにした。・研究分担者の坂本らは、革・紙・布・ガラスを対象として、各サンプルを直接 触ったまたは画像を見た際の観的な感性評価(オノマトペ)を得る被験者実験を実施した。触覚実験では、素材を目視せず、利き手の人差し指の腹で各素材をなぞ るという方法で、視覚実験では、蛍光灯照明下で，机の上に置かれたタブレットコンピュータに映し出された画像を，15cm程度離れた座席で見るという方法で あった。50名の被験者が実験に参加し，1サンプルあたりn=25のデータを収集した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
西田チームでは、人間が質感（光学的特性）の違いを乗り越えて運動物体の変形を安定して知覚できることの実験的な証拠が十分に集まった。そのほか、質感関係の研究が複数進行している。さらに、佐藤いまり班や渡辺義浩班との共同研究も開始した。分担研究者のチームでも順調に研究が進み、多くの研究成果が発表された。
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| 今後の研究の推進方策 |
・研究代表者の西田は、視覚と触覚の深奥質感処理を研究する。来年度 は、光学的質感が物体運動知覚に与える影響の検討、視覚と触覚の空間質感情報認識の比較、プロジェクションマッピングによって生じる時間 のずれが生み出す違和感検出のメカニズムのモデル化などを進める。 ・研究分担者の堀内は、これまで実施してきた視覚系を中心とした実物の物理情報 と知覚量の関係のモデル化を、多感覚情報の統合に発展させる。 ・研究分担者の梶本は、人肌質感の再現の一環として人肌同士が接触した際の温度変化の記録再現に取り組む。またこれまでに発見した化学 物質を用いたサーマルグリル錯覚を発展させ、物理的温度提示との融合を図る。さらに簡便なウェアラブル装置による多指触感提示を実現する 。・研究分担者の坂本は、これ度までに、人工皮革(95種)、紙(52種)、布(106種)、ガラス(34種)について、触覚・視覚の印象をオノ マトペで表現する実験データを取得してきた。これからは、質感サンプルを増やしながら同様の実験を継続するとともに、得られたデータでオ ノマトペから素材推薦や新素材開発を可能にするシステム開発を行う。 ・研究分担者の上村は、引き続き、自然な音環境認識のために訓練された人工神経回路 を聴覚系のモデルと見立てる。音源の質感知覚に重要な特徴である振幅変調に着目し、変調への感度を、音認 識で訓練した人工神経回路と人間で比較する。このため、両者に変調検出の心理物理実験を行う。
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