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2022 年度 実績報告書

融合身体VRによる身体図式変容の心理学的基盤解明と工学的応用

研究課題

研究課題/領域番号 19H05661
研究機関東京大学

研究代表者

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)

研究分担者 北川 智利  立命館大学, BKC社系研究機構, 教授 (60336500)
青山 一真  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (60783686)
雨宮 智浩  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (70396175)
鳴海 拓志  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (70614353)
広田 光一  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80273332)
谷川 智洋  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任教授 (80418657)
研究期間 (年度) 2019-06-26 – 2024-03-31
キーワード融合身体 / 身体図式 / バーチャルリアリティ / we-mode / スキル伝達
研究実績の概要

本年度は,部位選択型融合身体において部位ごとの融合比率の変化が与えるユーザの行動への影響を検討した.全身運動であるボウリングの投球動作を課題とし,上半身と下半身の寄与率の異なる条件で運動の評価を行なった.その結果,上半身と下半身の寄与率(動作への関与の程度)の差が融合身体の動作に影響を与えることが示唆された.また,融合身体における2名の視線方向を揃える手法として,学習者の視野のうち教師の見ている視野以外にブラーを加え,無意識に鮮明な領域への視点移動を促す手法を提案した.提案手法と明示的に視点移動を指示する他の3つの方法を比較したところ,提案手法は視線方向の一致精度では劣るものの,他の手法に比べて認知負荷が小さく,素早く視線変更ができることが示され,運動スキル学習に向くことが示唆された.
昨年度までに融合身体では二者間のリアルタイムな相互作用が運動効率を高めることを示唆する結果を得てきた.一方先行研究では,他者と協調関係にあると信じているだけでも協調行動が変化することが示唆されている.他者との融合時にオンラインとオフラインの教示を入れ替えたところ,教示によらずオンライン条件でオフライン条件よりも運動効率が向上した.この結果は,融合身体における二者間のオンラインの相互作用が運動効率を高めている可能性を強く支持する.
応用面では,様々なタスクにおいて融合身体を用いた運動スキル学習の効果を検証したところ,目標に追従して手を動かすような単純なタスクでは効果が薄いものの,左右の手でそれぞれ別のタスクをおこなうデュアルタスクやシンボルが提示されて対応する運動をする宣言的記憶の関わるタスクではVRを用いた既存の学習手法の約2倍効率的に学習ができ,また学習後の定着・保持も良いことが明らかとなった.この成果の一部に関して,IEEE VR 2023 Best Paper Awardを受賞している.

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

融合身体は単純な身体運動タスクよりも,認知付加の高い複雑な身体運動タスクの学習に向いていること,学習段階としては複雑なタスクを意識的に遂行する段階から無意識的に遂行できるようにする自動化のフェーズにおいて有効であること,学習直後から1週間後の学習効果の保持において他の手法よりも有利であること等が示され,融合身体は効率的な身体スキル伝達を実現することが示された.この知見が基礎となり,今後は実フィールドで活用するべく検討や,より効率的なスキル伝達を実現するための条件の解明に取り組める.そのため,現時点では順調に研究が進展しており,また,今後当初想定以上の成果が得られる可能性もあると判断している.

今後の研究の推進方策

タスクの種類に応じた融合身体の有効性をさらに検証していくとともに,これまでに得られている融合身体の有効性を実フィールドで活用するための検討や,より効率的なスキル伝達を実現するための条件の解明,融合身体における二者間のオンラインの相互作用が運動効率を高める効果の機序の解明等に取り組んでいく.

備考

IEEE VR 2023 Best Paper Award受賞(Effects of Collaborative Training Using Virtual Co-embodiment on Motor Skill Learning)

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 3件、 招待講演 9件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] INRIA(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      INRIA
  • [雑誌論文] Effects of Collaborative Training Using Virtual Co-embodiment on Motor Skill Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Kodama Daiki、Mizuho Takato、Hatada Yuji、Narumi Takuji、Hirose Michitaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: 29 ページ: 2304~2314

    • DOI

      10.1109/TVCG.2023.3247112

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Revisiting Walking-in-Place by Introducing Step-Height Control, Elastic Input, and Pseudo-Haptic Feedback2022

    • 著者名/発表者名
      Hirao Yutaro、Narumi Takuji、Argelaguet Ferran、Lecuyer Anatole
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: - ページ: 1~14

    • DOI

      10.1109/TVCG.2022.3228171

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Effect of Weight Adjustment in Virtual Co-embodiment During Collaborative Training2023

    • 著者名/発表者名
      Daiki Kodama, Takato Mizuho, Yuji Hatada, Takuji Narumi and Michitaka Hirose
    • 学会等名
      Augmented Humans 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 身体変容がもたらす無意識的/意識的自己変容2023

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      無意識の知性研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 五感統合の編集による感覚と自己のデザイン2023

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      五感統合とnew essential-分子・認知・工学の融合が導く未来のウェルビーイング-
    • 招待講演
  • [学会発表] アバタによる自己の拡張とウェルビーイング2023

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      多感覚・空間・感性共有のインタラクション技術で創造するウェルビーイングな未来社会
    • 招待講演
  • [学会発表] Enhancing the Sense of Agency by Transitional Weight Control in Virtual Co-Embodiment2022

    • 著者名/発表者名
      Daiki Kodama, Takato Mizuho, Yuji Hatada, Takuji Narumi, Michitaka Hirose
    • 学会等名
      ISMAR2022
    • 国際学会
  • [学会発表] VRにおけるpseudo-hapticsの拡張を目的とした腱振動の活用2022

    • 著者名/発表者名
      平尾悠太朗,雨宮智浩,鳴海拓志,Argelaguet Ferran,Lecuyer Anatole
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 教師の憑身体を用いた遠隔技能伝承の提案とワークショップの実践2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木嵩茂,児玉大樹,中村拓人,鳴海拓志,雨宮智浩,葛岡英明
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 融合身体を用いたトレース課題遂行時の身体運動学習効果2022

    • 著者名/発表者名
      児玉大樹,瑞穂嵩人,畑田裕二,鳴海拓志,廣瀬通孝
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 片側上肢の一部を他者に委譲した融合身体におけるEmbodimentの評価2022

    • 著者名/発表者名
      李暁トウ,畑田裕二,葛岡英明,鳴海拓志
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 乳様突起への骨伝導振動刺激が上下ベクションに与える効果の検証2022

    • 著者名/発表者名
      近藤哲太,平尾悠太朗,鳴海拓志,雨宮智浩
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] アバターによる身体拡張が変える人間と社会2022

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      マルチメディア推進フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] アバタの生態系 われわれはどこから来てどこへ向かうのか2022

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      バーチャル学会2022
    • 招待講演
  • [学会発表] VR・メタバースが変える私・空間・社会2022

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      日本建築学会 DXシンポジウム 私たち・建築・都市をつなぐ最先端XR
    • 招待講演
  • [学会発表] 融合身体研究の現状2022

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会サービスVR研究委員会OS「合体は部分の総和に勝るか? ~融合身体の現状と可能性~」
    • 招待講演
  • [学会発表] 学びにおけるバーチャルな場の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      日本高等教育学会第25回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] バーチャルリアリティによる身体活動の変容とその応用2022

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      第95回日本整形外科学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 融合身体に合成する他者の動作データの違いがユーザの歩行動作に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      後藤拓海,岡時生,櫻井翔,広田光一,野嶋琢也
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 融合身体に合成する他者の動作データの違いがユーザの歩行動作に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      大原侑祐,後藤拓海,岡時生,櫻井翔,広田光一,野嶋琢也
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 融合身体を用いた全身運動における鏡の効果2022

    • 著者名/発表者名
      岡時生,後藤拓海,櫻井翔,広田光一,野嶋琢也
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] Inducing joint attention between users by visual guidance with blur effects2022

    • 著者名/発表者名
      N. Chatziantoniou, A. Oyanagi, K. Ito, K. Aoyama, H. Kuzuoka and T. Amemiya
    • 学会等名
      IEEE VR 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic study on view matching between users in virtual co-embodiment2022

    • 著者名/発表者名
      ハジアントニウ ニコラオス, 雨宮智浩, 小柳陽光, 伊藤研一郎, 青山一真, 葛岡英明
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 融合身体を用いた二者でのアバタ操作における事前知識の効果2022

    • 著者名/発表者名
      森田磨里絵, 中村哲朗, 郷原皓彦, 松室美紀, 柴田史久, 木村朝子, 北川智利
    • 学会等名
      日本基礎心理学会第41回大会
  • [学会発表] 融合身体における二者間の相互作用-リアルタイムでの融合と事前記録との融合-2022

    • 著者名/発表者名
      中村哲朗, 森田磨里絵, 郷原皓彦, 松室美紀, 柴田史久, 木村朝子, 北川智利
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [図書] 認知科学講座1 心と身体2022

    • 著者名/発表者名
      嶋田 総太郎
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      978-4130152013

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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