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2021 年度 実績報告書

実世界デバイスを拡張するファンクショナル・テクスチャ

研究課題

研究課題/領域番号 20H04231
研究機関公立はこだて未来大学

研究代表者

塚田 浩二  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (20415714)

研究分担者 高橋 治輝  明治大学, 総合数理学部, 助教 (80824458)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードインタラクション / マテリアル / パーソナルファブリケーション / 実世界デバイス / ツールキット
研究実績の概要

本提案では,デジタル工作機械を用いて日用品やスマートフォン等の実世界デバイスに対して多様な「質感」と「機能」を付与可能な「ファンクショナル・テクスチャ」を構築する.従来,外観/触り心地等の質感設計はデバイスの試作段階ではあまり考慮されてこなかったが,本提案では任意の質感を付与し,デバイスの機能も調整可能な造形手法を提案する.
本年度は,「光学テクスチャ」「機構テクスチャ」「素材テクスチャ」の種類毎に試作/造形テストを行い,基礎的な設計の妥当性を検証し,個別の設計ツールを試作した.
光学テクスチャについては,昨年度提案したカスタマイズ可能なレンズアレイを用いた視点情報提示を発展させた応用例の開発や,表示内容をPC上で事前に確認可能なシミュレーターの開発を進めた.さらに,これらの提案の基礎となるUVプリンタを用いたレンズ造形手法についてまとめたジャーナル論文を執筆し,採択/出版された.
機構テクスチャについては,昨年度提案したダイヤル/スライダなどの可変抵抗にクリック感を付加する機構を発展させ,GUIを用いてクリック感や摩擦感の入力を手軽に行える設計ツールを開発した.
素材テクスチャについては,3Dプリンタを用いて造形した毛構造と,毛穴に見立てたプレートを組み合わせて,毛の柔軟性や動きを調整可能な触覚ディスプレイを開発した.
さらに,UVプリンタを用いて造形したテクスチャと,机上の電子部品等を磁力で移動/整理するシステムを組み合わせて,テクスチャの摩擦力の変化や移動経路への影響を調査した.

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

「光学テクスチャ」「機構テクスチャ」「素材テクスチャ」のそれぞれについて,多様な造形事例の構築や設計ツールの実装を進めており,当初の計画通り順調に研究が進んでいると判断した.

今後の研究の推進方策

次年度は,これまで試作/検証してきた「光学テクスチャ」「機構テクスチャ」「素材テクスチャ」を改良すると共に,IoT/日用品等の多様な実世界デバイスを対象とした応用例を構築する.
さらに,各テクスチャ毎に個別に設計した造形ツールを分析/改良し,統合的な質感エディタの可能性や要件を整理/検討する.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Lens Shaping Method and Applications Using UV Printer2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Tsukada, Kei Sugiyama, Maho Oki
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 30 ページ: 97-106

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.30.97

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PartsSweeper:電子部品や工具をさりげなく整理するインタラクティブ・デスクの研究2022

    • 著者名/発表者名
      折原 征幸, 塚田 浩二
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 63 ページ: 424-436

    • DOI

      10.20729/00216250

    • 査読あり
  • [雑誌論文] EscapeLoom: Fabricating New Affordances for Hand Weaving2021

    • 著者名/発表者名
      Himani Deshpande, Haruki Takahashi, and Jeeeun Kim
    • 雑誌名

      In Proceedings of CHI2021

      巻: 630 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1145/3411764.3445600

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] RayLeight: レイリー散乱を用いたマトリクスディスプレイの提案2022

    • 著者名/発表者名
      袴田 結女,沖 真帆,塚田 浩二
    • 学会等名
      情報処理学会 第63回 エンタテインメントコンピューティング研究発表会
  • [学会発表] 可変抵抗に操作感を付与するためのインタラクティブな機構モデリング支援ツール2022

    • 著者名/発表者名
      山本 侑吾,塚田 浩二
    • 学会等名
      情報処理学会 インタラクション2022,1D-07(インタラクティブ発表)
  • [学会発表] PartsSweeperを拡張した部品整理手法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      阿保 信宏,塚田 浩二
    • 学会等名
      情報処理学会 インタラクション2022,4D-05(インタラクティブ発表/プレミアム発表)
  • [学会発表] MagTile:多様な操作が可能なマグネット式インタフェースの試作2022

    • 著者名/発表者名
      晴山 京汰,塚田 浩二
    • 学会等名
      情報処理学会 第63回 エンタテインメントコンピューティング研究発表会
  • [学会発表] UVプリンタを用いた二次元レンチキュラのカスタマイズ性の検討と試作2021

    • 著者名/発表者名
      島元 諒,塚田 浩二
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会 WISS2021
  • [学会発表] 3Dプリントした毛を用いた触覚ディスプレイの提案2021

    • 著者名/発表者名
      高橋治輝
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会 WISS2021
  • [学会発表] 多様な操作が可能なマグネット式インタフェースの提案2021

    • 著者名/発表者名
      晴山 京汰,塚田 浩二
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会 WISS2021

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公開日: 2022-12-28  

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