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2022 年度 実績報告書

Pseudo-haptics実用化に向けた効果の不安定要因解明と安定化制御法開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H03478
研究機関東京大学

研究代表者

伴 祐樹  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任講師 (20789391)

研究分担者 割澤 伸一  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20262321)
宇治土公 雄介  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 (30898474)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードPseudo-haptics / クロスモーダル / 個人差
研究実績の概要

本研究の目的は,Pseudo-haptics効果の不安定要因だと考えられている個人差・提示時間が錯覚効果量に与える影響を解明し,それをもとにPseudo-haptics効果 を制御可能にする手法を構築することにある.Pseudo-hapticsは物理的触覚提示デバイスを用いなくとも擬似的な触力覚を提示可能な現象として着目されている 一方で,その効果が提示対象者や提示時間に依存し,安定しないという問題を抱えている.そこで本研究では,Pseudo-hapticsを安定した触覚提示技術として確 立するため,オンライン実験プラットフォームを構築して多様な特性の体験者に対するPseudo-haptics効果を大規模に収集し,収集データを用いて個々人の特性 が効果量に与える影響や長期間Pseudo-haptics刺激を提示することによる馴化の影響を明らかにする.さらに,体験者の特性の違いや提示時間によって生じる錯覚効果量のばらつき・低減を防ぐ手法を構築し,その適用限界・有効性を明らかにする.
計画二年目にあたる2022年度では,昨年度構築したオンライン実験プラットフォームを用いた実験を行い,400人超の実験参加者を対象に,視覚的・触覚的定位能力や,マウス操作に対しての慣れがPseudo-haptics錯覚効果にどのように影響するかについて検証を行なった.実験で収集したデータを解析した結果,触覚的定位能力が高く,マウス操作に慣れている人ほどPseudo-hapticsの効果を強く感じやすいことが示唆された.
加えて,Pseudo-hapticsの効果を増強するために,バーチャル物体の見た目とPseudo-hapticsの効果との関係の検証や,牽引力錯覚とPseudo-hapticsの組み合わせ,聴触覚クロスモーダル効果における音像定位の影響の検証を進めた.

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

当初の計画通り,初年度に構築したオンライン実験プラットフォームを用いた実験を行い,400人超の実験参加者を対象に,視覚的・触覚的定位能力や,マウス操作に対しての慣れがPseudo-haptics錯覚効果にどのように影響するかについて検証を行なった.実験で収集したデータを解析した結果,触覚的定位能力が高く,マウス操作に慣れている人ほどPseudo-hapticsの効果を強く感じやすいことが示唆された.
加えて,Pseudo-hapticsの効果を感じにくい人に対しても錯覚効果を生起させる方法として,重さ感を提示するPseudo-hapticsの視覚効果を付与するバーチャル物体の見た目を,重量感をイメージしやすいテクスチャにする手法を提案し,検証を進めた.これは,物体の見た目たから重さの手がかりをユーザに与えることで,Pseudo-hapticsの視覚効果に対する解釈を補助する効果を狙ったものである.予備実験の結果を国内学会で発表し,次年度にかけて本実験を実施している.
加えて,Pseudo-hapticsの効果を増強するために,牽引力錯覚とPseudo-hapticsの組み合わせ,聴触覚クロスモーダル効果における音像定位の影響の検証を進めた.
また,Pseudo-hapticsのようなクロスモーダル刺激を安定した触覚提示技術として確立するためには,簡単に提示刺激を生成できるようにする必要がある.そのため,テクスチャ画像を入力するだけでそれに対応した触覚刺激を出力するモデルの構築に取り組んだ.

今後の研究の推進方策

今後はまず,重さや抵抗感等異なる触力覚プロパティの間で,Pseudo-hapticsの効果が個人内でどのように異なるのかを明らかにし,提示するC/D比等のPseudo-haptics設定値に対しての効果量のばらつきをモデル化する.
加えてPseudo-hapticsの提示時間が錯覚効果量に与える影響を明らかにするとともに,2022年度から取り組んでいるPseudo-hapticsの効果を増強する手法の確立をめざす.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] GAN-based image-to-friction generation for tactile simulation of fabric material2022

    • 著者名/発表者名
      Cai Shaoyu、Zhao Lu、Ban Yuki、Narumi Takuji、Liu Yue、Zhu Kening
    • 雑誌名

      Computers & Graphics

      巻: 102 ページ: 460~473

    • DOI

      10.1016/j.cag.2021.09.007

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 足底の接地・非接地制御による着座状態でのVR飛行体験の臨場感向上2022

    • 著者名/発表者名
      伴祐樹,吉田健人,宇治土公祐介
    • 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] アバターへの身体所有感がPseudo-haptics効果に与える影響の検討2022

    • 著者名/発表者名
      子系卓,伴祐樹,割澤伸一
    • 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] 聴触覚クロスモーダル効果に対する音像定位の影響2022

    • 著者名/発表者名
      金イ,伊東健一,伴祐樹,割澤伸一
    • 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] Pseudo-hapticsに牽引力錯覚を組み合わせることによる知覚される抵抗力・推進力の増強2022

    • 著者名/発表者名
      河岸知浩,伴祐樹,宇治土公雄介,割澤伸一
    • 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] バーチャル物体の大きさがPseudo-hapticsによる重さ知覚に与える効果の検証2022

    • 著者名/発表者名
      島村一輝,下村祐樹,伴祐樹,宇治土公雄介,割澤伸一
    • 学会等名
      第27回日本バーチャルリアリティ学会大会
  • [備考] HIT-STOP IN VR

    • URL

      https://visuohapticteam.github.io/hitstop_in_vr_webdemo/

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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