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2013 年度 実施状況報告書

手形状変形フィードバックを用いた感覚間相互作用の誘発による形状提示システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25540077
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関東京大学

研究代表者

廣瀬 通孝  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40156716)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード形状提示 / 手形状変形 / 感覚間相互作用 / Pseudo-haptics / 触力覚提示
研究概要

本研究の目的は,物体と手との接触点が複数ある場合にもPseudo-Hapticsによって深部感覚を擬似提示可能な手法を確立し,多様な触り方に対応可能な視触力覚ディスプレイを実現することである.申請者らは,物体に触れる手の接触点位置を時間的・空間的に変調した映像をフィードバックすることでPseudo-Haptics を生起し,実際とは異なる形状の物体表面に触れる感覚を提示可能なシステムを実現した.一方従来研究では,接触点が複数ある場合,変調後の接触点間の空間的整合性が崩れるため,所望のPseudo-Haptics 効果が得られないという問題がある.本研究では物体と手の間の複数の接触点間の空間的整合性がとれるよう,接触点位置だけでなく手形状を自然に変形する手法を実現し,多様な触り方を許容可能な視触力覚システムの構築と実証を行う.
本年度は,接触点が複数ある状況下においてもPseudo-Hapticsを生起可能にするための視覚フィードバック生成アルゴリズムとして,多点での接触に関して,指の開きや姿勢をリアルタイムに適切に変形させることで,空間的に整合性のとれた視覚提示を生成し,Pseudo-Hapticsを生起させるアルゴリズムを開発した.このアルゴリズムの効果の検証として,従来手法を用いて一指だけでなぞった場合と,提案手法を用いて二指でつかんだままなぞった場合について,それぞれどの程度形状を変化させて知覚させることができるかを実験により検証した.その結果,提案手法では従来手法と同程度の形状知覚操作が可能であることを明らかにした.また,面圧力分布の測定が可能なセンサをなぞる物体の表面に配置し,物体に触れる手の接触点位置を時間的・空間的に変調した映像をフィードバックする際の指の動き方や圧力のかけ方に変化があるかを調べたところ,視覚フィードバックに応じて実際の指の動き方が微小に変化していることを明らかにした.

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

計画通り順調に研究が進展しているため

今後の研究の推進方策

これまでに多指での接触時にもPseudo-Hapticsを生起させて形状知覚を操作する手法に関して,構築と被験者実験による評価が順調におこなわれているため,引き続き同じ体制で研究を推進し,目的の達成を目指す.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Modifying Perceived Size of a Handled Object through Hand Image Deformation2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 雑誌名

      Presence: Teleoperators and Virtual Environments

      巻: Vol. 22, No. 3 ページ: 255-270

    • DOI

      doi:10.1162/PRES_a_00154

  • [学会発表] Controlling Perceived Stiffness of Pinched Objects Using Visual Feedback of Hand Deformation2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • 学会等名
      Haptics Symposium 2014
    • 発表場所
      DoubleTree by Hilton Hotel, Houston, アメリカ
    • 年月日
      20140223-20140226
  • [学会発表] Controlling Fatigue while Lifting Objects using Pseudo-haptics in a Mixed Reality Space2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Taima, Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • 学会等名
      Haptics Symposium 2014
    • 発表場所
      DoubleTree by Hilton Hotel, Houston, アメリカ
    • 年月日
      20140223-20140226
  • [学会発表] Representing Normal and Shearing Forces on the Mobile Device with Visuo-haptic Interaction and a Rear Touch Interface2014

    • 著者名/発表者名
      Arata Kokubun, Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • 学会等名
      Haptics Symposium 2014
    • 発表場所
      DoubleTree by Hilton Hotel, Houston, アメリカ
    • 年月日
      20140223-20140226
  • [学会発表] Augmenting Human Experience with Perception-Based Displays Utilizing Illusions2013

    • 著者名/発表者名
      Takuji Narumi
    • 学会等名
      International Display Workshop '13
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center,北海道
    • 年月日
      20131204-20131206
    • 招待講演
  • [学会発表] ARAtouch: Visuo-haptic Interaction with Mobile Rear Touch Interface2013

    • 著者名/発表者名
      Arata Kokubun, Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH ASIA 2013 Emerging Technologies
    • 発表場所
      Hongkong Convention Center,香港,香港
    • 年月日
      20131119-20131122
  • [学会発表] 視触覚間相互作用を用いた自由視点形状提示システム2013

    • 著者名/発表者名
      伴祐樹, 鳴海拓志, 谷川智洋, 廣瀬通孝
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第18回大会
    • 発表場所
      グランフロント大阪,大阪
    • 年月日
      20130918-20130920
  • [学会発表] Visuo-haptic interaction with mobile rear touch interface2013

    • 著者名/発表者名
      Arata Kokubun, Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • 学会等名
      SIGGRAPH 2013 Posters
    • 発表場所
      Anaheim Convention Center,Anaheim,アメリカ
    • 年月日
      20130721-20130725
  • [学会発表] Pot the magic pot: interactive modification of the perceived angular shape2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa, Michitaka Hirose
    • 学会等名
      SIGGRAPH 2013 Posters
    • 発表場所
      Anaheim Convention Center,Anaheim,アメリカ
    • 年月日
      20130721-20130725
  • [学会発表] 見かけの移動量の操作による持ち上げ時重量知覚の操作2013

    • 著者名/発表者名
      對間祐毅,伴祐樹,鳴海拓志,谷川智洋,廣瀬通孝
    • 学会等名
      マルチメディア・仮想環境基礎研究会
    • 発表場所
      東京大学,東京
    • 年月日
      20130625-20130626
  • [学会発表] 背面タッチパネルによる擬似力覚の生成と利用に関する基礎的検討2013

    • 著者名/発表者名
      国分新,伴祐樹,鳴海拓志,谷川智洋,廣瀬通孝
    • 学会等名
      マルチメディア・仮想環境基礎研究会
    • 発表場所
      東京大学,東京
    • 年月日
      20130625-20130626
  • [学会発表] Augmented Endurance: Controlling Fatigue while Handling Objects by Affecting Weight Perception using Augmented Reality2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tatsuya Fujii, Sho Sakurai, Jun Imura, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 学会等名
      ACM CHI2013
    • 発表場所
      Palais de Congres de Paris, Paris, フランス
    • 年月日
      20130427-20130502

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公開日: 2015-05-28  

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