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2020 年度 実施状況報告書

視覚と体性感覚の統合における身体の見た目の影響の解明とその活用

研究課題

研究課題/領域番号 20K21801
研究機関東京大学

研究代表者

鳴海 拓志  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (70614353)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
キーワードバーチャルリアリティ / 多感覚統合 / アバタ / 身体所有感 / 行為主体感
研究実績の概要

本研究の目的は,バーチャルリアリティ(VR)環境で操るアバタの見た目を変化させる実験から,身体の見た目が視覚と体性感覚の統合に与える影響とその機序を明らかにすることである.その上で,VRや遠隔操作において実身体を代替するアバタの見た目を制御して多感覚統合を促進/抑制する手法を確立し,作業支援を図る.多感覚統合における視覚優位を利用した触力覚提示手法から遠隔医療における精密操作実現まで,視覚と体性感覚の統合におけるずれの問題を扱う領野は広い.ずれが意識に上らない閾値が調べられてきた一方,閾値を操作して多感覚統合を促進/抑制する手法は未踏である.そこでアバタの見た目が視覚と体性感覚の統合に与える影響の解明から応用まで狙う挑戦的研究として,アバタの見た目の変化による多感覚統合の閾値の変化とその機序の検証,多感覚統合を促進/抑制するアバタ設計法の確立に取り組む.
本年度は,VRでアバタの見た目を変化させた際の,視覚と体性感覚の多感覚統合の閾値変化を定量化する実験をおこなった.具体的には,VR環境で目標位置まで手を運ぶリーチングタスクをおこなわせる際,実際の手の軌道に補正をかけて左右にずらした軌道をアバタの運動として表示し,階段法により視覚と体性感覚のずれに気付かなくなる閾値を求めた.アバタの見た目には,人らしい見かけの手(抽象度低)と球状のポインタ(抽象度高)を使用した.その結果,体の中心軸に近づく方向のずれに関しては身体の見た目による閾値への影響が見られなかったものの,体の中心軸から遠ざかる方向のずれに関しては身体の見た目がリアルなほど閾値が大きくなり,ずれに気付きにくいことが示された.なお,方向による結果の差違はペリパーソナルスペースや身体構造等の影響による可能性がある.この結果を論文化し,身体の見かけの抽象度が視覚と体性感覚の多感覚統合に影響することを初めて報告した.

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

概ね計画通り進んでいるため.

今後の研究の推進方策

本年度は,身体の見かけの抽象度が視覚と体性感覚の多感覚統合に影響することを報告することができた.引き続き身体の見え(手のみ,手と腕,全身等)やレンダリング手法(写実,アニメ調,白黒等)の影響等についても調査した上で,多感覚統合を促進/抑制したい場合にどのようなアバタを用いるべきかを体系化し,提案手法による多感覚統合促進/
抑制の効果を応用領域において評価することを狙う.

次年度使用額が生じた理由

当初計画では対面でおこなう実験を複数回実施すること,また国際共同研究を遂行すること,そして国際会議で発表すること等を盛り込んでいたが,COVID-19の影響が長期化していることにより,それらの一部の延期を余儀なくされた.そこで初年度はすでに所有しているデバイスを活用して基盤となる技術部分を中心的に開発する計画とし,実施できなかった実験については一部をオンラインで実施できるよう修正を加えた計画を立案することとした.そのため,次年度使用額はオンライン実験の実施に伴って生じるシステム運用にかかる費用と謝金に当てる計画である.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7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] Virtual Co-Embodiment: Evaluation of the Sense of Agency while Sharing the Control of a Virtual Body among Two Individuals2020

    • 著者名/発表者名
      Fribourg Rebecca、Ogawa Nami、Hoyet Ludovic、Argelaguet Ferran、Narumi Takuji、Hirose Michitaka、Lecuyer Anatole
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/TVCG.2020.2999197

  • [雑誌論文] The relationship between the body and the environment in the virtual world: The interpupillary distance affects the body size perception2020

    • 著者名/発表者名
      Mine Daisuke、Ogawa Nami、Narumi Takuji、Yokosawa Kazuhiko
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 ページ: e0232290

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0232290

  • [雑誌論文] Effect of Avatar Appearance on Detection Thresholds for Remapped Hand Movements2020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Nami、Narumi Takuji、Hirose Michitaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/TVCG.2020.2964758

  • [学会発表] SHeF-WIP: Walking-in-Place based on Step Height and Frequency for Wider Range of Virtual Speed2021

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Hirao, Takuji Narumi, Ferran Argelaguet Sanz, Anatole Lecuyer
    • 学会等名
      IEEE VR 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Determining the Target Point of the Mid-Air Pinch Gesture2020

    • 著者名/発表者名
      Reigo Ban, Yutaro Hirao, and Takuji Narumi
    • 学会等名
      IEEE VR 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Do You Feel Like Passing Through Walls?: Effect of Self-Avatar Appearance on Facilitating Realistic Behavior in Virtual Environments2020

    • 著者名/発表者名
      Nami Ogawa, Takuji Narumi, Michitaka Hirose
    • 学会等名
      CHI2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋肉質アバタを用いたプロテウス効果が重さ知覚に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      角田賢太朗,小川奈美,鳴海拓志,廣瀬通孝
    • 学会等名
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 鏡アバタの自律行動と容貌が運動タスクの作業速度に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      田崎大也,小川奈美,鳴海拓志,廣瀬通孝
    • 学会等名
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 融合身体を用いた身体スキル伝達に関する基礎調査2020

    • 著者名/発表者名
      伊東亮太,小川奈美,鳴海拓志,廣瀬通孝
    • 学会等名
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [学会発表] 本来の能力を引き出すためのツールVRのさらなる可能性2020

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      第38回超教育協会オンラインシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] バーチャルだからうまくいく アバタ時代のコミュニケーション2020

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      令和2年度北陸信越工学教育協会石川県支部講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Designing ourselves via embodiment in VR2020

    • 著者名/発表者名
      Takuji Narumi
    • 学会等名
      The 23rd EA-RTM Symposium on Smart Entertainment
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] バーチャルリアリティと行動変容2020

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      日本臨床バイオメカニクス学会 特別シンポジウム「メカニクスの基礎、計測技術、IT応用の最前線 -工学系研究者からのメッセージ-」
    • 招待講演
  • [学会発表] なりたい自分になれる? マスク時代のコミュニケーションと自己演出・自己変容2020

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェース学会サイバーコロキウム ワークショップ5「マスク時代のコミュニケーション」
    • 招待講演
  • [学会発表] 身体の見た目の制御による知覚・認知・行動の変容2020

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      日本心理学会第84回大会公募シンポジウム9「バーチャルリアリティ(VR)と心理学」
    • 招待講演
  • [学会発表] バーチャルだからうまくいく アバタ時代のコミュニケーションと人間観の変容2020

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      第3回SICEポストコロナ未来社会ワークショップ
    • 招待講演
  • [図書] プロジェクション・サイエンス2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏昭、田中 彰吾、大住 倫弘、信迫 悟志、嶋田 総太郎、森岡 周、鳴海 拓志、小野 哲雄、中田 龍三郎、川合 信幸、外山 紀子、久保(川合)南海子、鳥居 修晃、望月 登志子、薬師神 玲子
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      近代科学社
    • ISBN
      476490621X

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公開日: 2021-12-27  

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