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スキルやモティベーションを向上させる現実歪曲時空間の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H01129
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

森島 繁生  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10200411)

研究分担者 稲見 昌彦  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00345117)
野嶋 琢也  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10392870)
暦本 純一  東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 教授 (20463896)
小池 英樹  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (70234664)
持丸 正明  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究センター長 (90358169)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2021年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2020年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2019年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
キーワード歪曲時空間制御 / ヴァーチャルリアリティ / スポーツトレーニング / 適用的可変速シャドーイングシステム / マーカーレスモーションキャプチャ / ARスポーツ観戦システム / 3次元プレイヤーモデリング / スキーシミュレータ / VR歪曲時空間環境 / リアルタイム着弾点予測 / プレイヤートラッキング / 適応的可変速シャドーウィングシステム / Cyber時空間制御 / 仮実空間相互接続 / Virtual Reality / Augmented Reality / 人間拡張 / Projection Mapping
研究開始時の研究の概要

従来のVR/AR等,Cyber空間に関連する最先端研究においては, 空間の拡張・歪曲が主な研究課題となっており, 情報空間の時間軸自体を歪曲させる研究はあまり例がなかった. 空間だけでなく時間をも主観的に違和感なく歪曲させた現実歪曲時空間内での経験や訓練がPhysical世界での人の行動・知覚に与える影響を調査することが本研究課題である. 具体的な研究対象として,スポーツ,語学訓練等を例に取りあげ,具体的な現実歪曲時空間構成技術の確立および評価システム構築を行い,時間を歪曲されたCyber世界での経験や訓練の成果が,Physical世界にフィードバックされる効果を検証することが研究目的である.

研究成果の概要

従来のVR/AR等, Cyber空間に関連する最先端研究においては, 空間の拡張・歪曲が主な研究課題となっており, 情報空間の時間軸自体を歪曲させる研究はあまり例がなかった. 空間だけでなく時間をも主観的に違和感なく歪曲させた現実歪曲時空間内での経験や訓練がPhysical世界での人の行動・知覚に与える影響の調査を実施した. 具体的な研究対象として, スポーツ, 語学訓練等を例に取りあげ, 具体的な現実歪曲時空間構成技術の確立および評価システム構築を行い, 時間を歪曲されたCyber世界での経験や訓練の成果が, Physical世界にフィードバックされる効果の検証を行い,成果を確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

VR/AR技術は実用化の時代を迎えているが,従来の技術は空間の拡張に主眼がおかれており,時間軸を直接制御する技術は存在しなかった.そこで本研究課題では,バーチャル世界の3次元空間情報のみならず,時間スケールをもコントロール可能な歪曲時空間制御技術を提案し,スポーツトレーニングと語学訓練にターゲットを置いて,仮想世界の歪曲時空間制御によって,従来よりも効率的にスポーツや語学のスキル獲得が実現できる効果を評価実験により実証した.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 8件、 査読あり 21件、 オープンアクセス 18件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 11件、 招待講演 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Durham University(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of South California(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Northumbria University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Developing the Thrower Detection System for Seamless Player-Ball Interaction in Augmented Dodgeball2021

    • 著者名/発表者名
      Kadri Rebane, David Hoernmark, Ryota Shijo, Sho Sakurai, Koichi Hirota, Takuya Nojima
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 26 号: 2 ページ: 129-138

    • DOI

      10.18974/tvrsj.26.2_129

    • NAID

      130008058977

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 年月日
      2021-06-30
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Augmenting Team Games With a Ball to Promote Cooperative Play2021

    • 著者名/発表者名
      Kadri Rebane, Yo Inoue, David Hornmark, Ryota Shijo, Sho Sakurai, Koichi Hirota, and Takuya Nojima
    • 雑誌名

      Augmented Human Research

      巻: Vol. 6, Article No.7 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1007/s41133-021-00045-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lower lung-volume level induces lower vertical center of mass position and alters swimming kinematics during front-crawl swimming2021

    • 著者名/発表者名
      Sohei Washino, Akihiko Murai, Hirotoshi Mankyu, Futoshi Ogita, Hiroaki Kanehisa, Yasuhide Yoshitake
    • 雑誌名

      Journal of biomechanics

      巻: Volume 121 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2021.110428

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] JustSpeak: Automated, User-Configurable, Interactive Agents for Speech Tutoring2021

    • 著者名/発表者名
      Xinlei Zhang, Takashi Miyaki, and Jun Rekimoto
    • 雑誌名

      Proc. ACM Hum.-Comput. Interact. 5, EICS

      巻: Article 202 号: EICS ページ: 24-24

    • DOI

      10.1145/3459744

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Language Acquisition Support System that Presents Differences and Distances from Model Speech2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kawamura and Jun Rekimoto
    • 雑誌名

      The Adjunct Publication of the 34th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology. Association for Computing Machinery

      巻: - ページ: 44-46

    • DOI

      10.1145/3474349.3480225

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human Augmentation for Skill Acquisition and Skill Transfer2021

    • 著者名/発表者名
      Hideki Koike, Jun Rekimoto, Junichi Ushiba, Shinichi Furuya, and Asa Ito
    • 雑誌名

      In Extended Abstracts of the 2021 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI EA '21). Association for Computing Machinery

      巻: Article 93 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1145/3411763.3441354

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MirrorNet: A Deep Reflective Approach to 2D Pose Estimation for Single-Person Images2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Nakatsuka, Kazuyoshi Yoshii, Yuki Koyama, Satoru Fukayama, Masataka Goto, Shigeo Morishima
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 29 号: 0 ページ: 406-423

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.29.406

    • NAID

      130008038621

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D car shape reconstruction from a contour sketch using GAN and lazy learning2021

    • 著者名/発表者名
      Nozawa Naoki、Shum Hubert P. H.、Feng Qi、Ho Edmond S. L.、Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      The Visual Computer

      巻: - 号: 4 ページ: 1317-1330

    • DOI

      10.1007/s00371-020-02024-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Do We Need Sound for Sound Source Localization?2021

    • 著者名/発表者名
      Oya Takashi、Iwase Shohei、Natsume Ryota、Itazuri Takahiro、Yamaguchi Shugo、Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      Computer Vision - ACCV 2020

      巻: 12627 ページ: 119-136

    • DOI

      10.1007/978-3-030-69544-6_8

    • ISBN
      9783030695439, 9783030695446
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Song2Face: Synthesizing Singing Facial Animation from Audio2020

    • 著者名/発表者名
      Iwase Shohei、Kato Takuya、Yamaguchi Shugo、Yukitaka Tsuchiya、Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      ACM SIGGRAPH ASIA 2020 Technical Communication

      巻: no.12 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1145/3410700.3425435

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Audio-guided Video Interpolation via Human Pose Features2020

    • 著者名/発表者名
      Nakatsuka Takayuki、Hamanaka Masatoshi、Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Conference on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP 2020)

      巻: Volume 5: VISAPP ページ: 27-35

    • DOI

      10.5220/0008876600270035

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LinSSS: linear decomposition of heterogeneous subsurface scattering for real-time screen-space rendering2020

    • 著者名/発表者名
      Yatagawa Tatsuya、Yamaguchi Yasushi、Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      The Visual Computer

      巻: 36 号: 10-12 ページ: 1979-1992

    • DOI

      10.1007/s00371-020-01915-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Resolving hand‐object occlusion for mixed reality with joint deep learning and model optimization2020

    • 著者名/発表者名
      Feng Qi、Shum Hubert P. H.、Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      Computer Animation and Virtual Worlds

      巻: 31 号: 4-5

    • DOI

      10.1002/cav.1956

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Foreground-aware Dense Depth Estimation for 360 Images2020

    • 著者名/発表者名
      Feng Qi、Shum Hubert P. H.、Shimamura Ryo、Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      Journal of WSCG

      巻: 28 号: 1-2 ページ: 79-88

    • DOI

      10.24132/jwscg.2020.28.10

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] WithYou: Automated Adaptive Speech Tutoring With Context-Dependent Speech Recognition2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xinlei、Miyaki Takashi、Rekimoto Jun
    • 雑誌名

      CHI '20: Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems

      巻: - ページ: 1-12

    • DOI

      10.1145/3313831.3376322

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mediated-Timescale Learning: Manipulating Timescales in Virtual Reality to Improve Real-World Tennis Forehand Volley2020

    • 著者名/発表者名
      Jiang Shixin、Rekimoto Jun
    • 雑誌名

      VRST '20: 26th ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology

      巻: No.: 63 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1145/3385956.3422128

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] FuturePong: Real-time Table Tennis Trajectory Forecasting using Pose Prediction Network2020

    • 著者名/発表者名
      Wu Erwin、Koike Hideki
    • 雑誌名

      CHI EA '20: Extended Abstracts of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems

      巻: - ページ: 1-8

    • DOI

      10.1145/3334480.3382853

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association between Changes in Swimming Velocity, Vertical Center of Mass Position, and Projected Frontal Area during Maximal 200-m Front Crawl2020

    • 著者名/発表者名
      Washino, S., Murai, A., Mankyu, H., & Yoshitake, Y
    • 雑誌名

      Multidisciplinary Digital Publishing Institute Proceedings

      巻: 49

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toward Augmented Reality Displays for Sports Spectators: A Preliminary Study2020

    • 著者名/発表者名
      Hertzog Clara、Sakurai Sho、Hirota Koichi、Nojima Takuya
    • 雑誌名

      Proceedings of The 13th Conference of the International Sports Engineering Association

      巻: 49 ページ: 129-129

    • DOI

      10.3390/proceedings2020049129

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real-time Rendering of Layered Materials with Anisotropic Normal Distributions2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Tomoya, Yatagawa Tatsuya, Tokuyoshi Yusuke, Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      Computational Visual Media

      巻: 6 号: 1 ページ: 29-36

    • DOI

      10.1007/s41095-019-0154-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Data compression for measured heterogeneous subsurface scattering via scattering profile blending2019

    • 著者名/発表者名
      Yatagawa Tatsuya、Todo Hideki、Yamaguchi Yasushi、Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      The Visual Computer

      巻: - 号: 3 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1007/s00371-018-01626-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real‐time Indirect Illumination of Emissive Inhomogeneous Volumes using Layered Polygonal Area Lights2019

    • 著者名/発表者名
      Kuge Takahiro、Yatagawa Tatsuya、Morishima Shigeo
    • 雑誌名

      Computer Graphics Forum

      巻: 38 号: 7 ページ: 449-460

    • DOI

      10.1111/cgf.13851

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Skiing, Fast and Slow: Evaluation of Time Distortion for VR Ski Training2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Matsumoto, Erwin Wu, and Hideki Koike
    • 学会等名
      In Augmented Humans 2022 (AHs 2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A System for Augmenting Humans’ ability to Learn Kendama Tricks through Virtual Reality Training2022

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kawasaki, Sohei Wakisaka, Hiroto Saito, Atsushi Hiyama, and Masahiko Inami
    • 学会等名
      In Augmented Humans 2022 (AHs 2022). Association for Computing Machinery
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大学体育における超人スポーツの可能性2022

    • 著者名/発表者名
      稲見昌彦
    • 学会等名
      第13回大学体育指導者養成研修会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Study on the Integration Method of Sports Practice and Video Games2021

    • 著者名/発表者名
      Sakuto Hoshi, Kazutaka Kurihara, Sho Sakurai, Koichi Hirota & Takuya Nojima
    • 学会等名
      HCII 2021: HCI International 2021 - Late Breaking Posters, 2021, pp 443-450, 国際学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VR空間内における近接感覚の生成に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      松村 悠司、櫻井 翔、広田 光一、野嶋 琢也
    • 学会等名
      第26回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 遠隔地のスポーツ観戦者同士の一体感醸成手法に関する提案2021

    • 著者名/発表者名
      樫村 侑樹、櫻井 翔、広田 光一、野嶋 琢也
    • 学会等名
      第26回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 時間歪曲機能を用いたVRスキートレーニングの拡張2021

    • 著者名/発表者名
      松本 高,Erwin Wu,小池 英樹
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会 第29回インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ボールジャグリング練習映像に基づいた教示推薦システムの構築と応用2021

    • 著者名/発表者名
      岡田健嗣, 脇坂崇平, 髙原慧一, 荒川陸, 稲見昌彦
    • 学会等名
      第35回身体知研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Virtual Cyborg: Beyond Human Limits2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Inami
    • 学会等名
      NICOGRAPH International 2021, 2021.7
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LSTM-SAKT: LSTM-Encoded SAKT-like Transformer for Knowledge Tracing2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Oya, Shigeo Morishima
    • 学会等名
      AAAI 2021 Workshop on Imaging Post-COVID Education with AI
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DATSURYOKU:身体環境インタラクションが筋活動をデザインする2021

    • 著者名/発表者名
      村井昭彦, 鷲野壮平, 持丸正明
    • 学会等名
      第26回ロボティクスシンポジア予稿集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 異なるタイプのデジタルヒューマンモデルが運動中のモデル体積に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      鷲野壮平, 村井昭彦
    • 学会等名
      第26回ロボティクスシンポジア予稿集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ジャグリングにおけるスロー・キャッチ動作学習支援のための時間軸を操作可能な力触覚提示 VR システムの提案2020

    • 著者名/発表者名
      原口純也, 脇坂崇平, Alfonso Balandra, 前川和純, 堀江新, 佐々木智也, 檜山敦史, 長谷川晶一, 稲見昌彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Asynchronous Eulerian Liquid Simulation2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Koike, Shigeo Morishima, Ryoichi Ando
    • 学会等名
      Eurographics 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] WithYou: Automated Adaptive Speech Tutoring With Context-Dependent Speech Recognition2020

    • 著者名/発表者名
      Xinlei Zhang, Takashi Miyaki & Jun Rekimoto
    • 学会等名
      CHI 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PIFu: Pixel-Aligned Implicit Function for High-Resolution Clothed Human Digitization2019

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Saito, Zeng Huang, Ryota Natsume, Shigeo Morishima, Angjoo Kanazawa, Hao Li
    • 学会等名
      International Conference on Computer Vision 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic Sign Dance Synthesis from Gesture-based SignLanguag2019

    • 著者名/発表者名
      Naoya Iwamoto, Hubert P. H. Shum, Wakana Asahina, Shigeo Morishima
    • 学会等名
      MIG 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SiCloPe: Silhouette-Based Clothed People2019

    • 著者名/発表者名
      Ryota Natsume, Shunsuke Saito, Zeng Huang, Weikai Chen, Chongyang Ma, Hao Li, Shigeo Morishima
    • 学会等名
      CVPR 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time Table Tennis Forecasting System Based on Long Short-term Pose Prediction Network2019

    • 著者名/発表者名
      Erwin Wu, Florian Perteneder, Hideki Koike
    • 学会等名
      SIGGRAPH 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 身体環境インピーダンスのモデル化とデザイン2019

    • 著者名/発表者名
      村井昭彦
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Augmented Dodgeball AR Viewer for Spectators2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Azuma, Clara Hertzog, Sho Sakurai, Koichi Hirota, and Takuya Nojima
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Reality and Telexistence and Eurographics Symposium on Virtual Environments(ICAT-EGVE)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 既存スポーツと既存ビデオゲームを融合させた競技の提案と実装2019

    • 著者名/発表者名
      山田 恭平, 栗原 一貴, 野嶋 琢也
    • 学会等名
      WISS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 早稲田大学 森島研究室

    • URL

      http://www.mlab.phys.waseda.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 画像レンダリング方法、画像レンダリングシステム及びプログラム2019

    • 発明者名
      久家隆宏、谷田川達也、森島繁生(出願者は早稲田大学)
    • 権利者名
      学校法人早稲田大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-159051
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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