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2014 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 – 2016-03-31
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
研究実績の概要

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疑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て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,昨年度構築した映像中の手姿勢をリアルタイムに自然に変形させる手法を拡張し,体験者がバーチャル物体の形状を動的に変形させた際にも,その変形に応じて自然に手映像が変調されるような手法を構築した.具体的には,物理的刺激を提示する為に実際に体験者に触らせる物体表面に圧力センサを貼り,それから得られる圧力値や物体の変形に応じて映像中の指位置を変調するためのマップをリアルタイムに生成し,それを基に表示される手映像の姿勢を変調させた.この変調により映像内に生じうる空間的不整合を解消でき,バーチャル物体の変形量が様々に変化し,その変形に手の姿勢もあうような自然な視覚刺激を生成できる.実験の結果,本手法により掴んでいる物体に対する硬さ知覚を操作できることが明らかになった.また,圧力センサの値から,映像中の物体の変形量を操作する事で実際に指にかかる圧力が変化していることがわかり,Pseudo-Haptics効果の生理指標として本手法が有用であることが明らかになった.

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

平成26年度に,多様な形状提示手法を統合した統合型デバイスを構築し,生理指標を用いて効果を検証して成果を学会発表する予定であったが,生理計測の結果複数の生理指標の組み合わせによってPseudo-hapticsの客観定量評価が可能であることわかったため,新規デバイス構築より既存デバイスで多様な状況で生理指標を取得し,汎用的な客観的定量評価手法確立を目指すこととした.当初計画とは異なるが,計画を上回る新規の重要な知見が得られているため総合評価としては順調に進展していると考えている.

今後の研究の推進方策

次年度は未使用額を使用し,形状提示手法を統合したデバイスの構築と汎用的客観定量評価手法に基づく効果の解析,および学会発表を次年度におこなうこととする.

次年度使用額が生じた理由

平成26年度に,多様な形状提示手法を統合した統合型デバイスを構築し,生理指標を用いて効果を検証して成果を学会発表する予定であったが,生理計測の結果複数の生理指標の組み合わせによってPseudo-hapticsの客観定量評価が可能であることわかったため,新規デバイス構築より既存デバイスで多様な状況で生理指標を取得し,汎用的な客観的定量評価手法確立を目指すこととしたため,未使用額が生じた.

次年度使用額の使用計画

このため,形状提示手法を統合したデバイスの構築と汎用的客観定量評価手法に基づく効果の解析,および学会発表を次年度におこなうこととし,未使用額はその経費に充てることとしたい.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 手形状変形フィードバックを利用した把持動作における硬さ知覚操作2014

    • 著者名/発表者名
      伴祐樹,鳴海拓志,谷川智洋,廣瀬通孝
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌,

      巻: Vol.19 No.4 ページ: 523-532

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 背面タッチパネルを用いた擬似力覚によるモバイル端末での触覚提示2014

    • 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
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌,

      巻: Vol.19 No.4 ページ: 571-580

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pseudo-hapticsを用いたMR空間内での力作業支援2014

    • 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
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌,

      巻: Vol.19 No.4 ページ: 533-540

    • 査読あり
  • [学会発表] Virtual Jizai-Ryu: Hi-fidelity Interactive Virtual Exhibit with Digital Display Case2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ban, Takashi Kajinami, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 学会等名
      HCII2015
    • 発表場所
      Los Angeles, アメリカ
    • 年月日
      2015-08-02 – 2015-08-07
  • [学会発表] Modifying a body perception and an actual motion by visual stimuli of distorted physical exercise using shadow metapho2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 学会等名
      ASIAGRAPH 2015
    • 発表場所
      台南,台湾
    • 年月日
      2015-04-24 – 2015-04-27
  • [学会発表] MagicPot360: Free Viewpoint shape Display Modifying the Perception of shape2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 学会等名
      IEEE VR 2015
    • 発表場所
      Arles, フランス
    • 年月日
      2015-03-23 – 2015-03-27
  • [学会発表] High-Definition Digital Display Case with the Image-based Interaction2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ban, Takashi Kajinami, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 学会等名
      IEEE VR 2015
    • 発表場所
      Arles, フランス
    • 年月日
      2015-03-23 – 2015-03-27
  • [学会発表] Rapid Fire Research 102015

    • 著者名/発表者名
      Takuji Narumi
    • 学会等名
      Nico Nico Gakkai Beta Singapore Rapid Fire research 100 @ SCIENCE CENTER SINGAPORE
    • 発表場所
      Singapore, シンガポール
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Displaying shapes with various types of surfaces using visuo-haptic interaction2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ban, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 学会等名
      20th ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology
    • 発表場所
      Edinburgh, イギリス
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-13
  • [学会発表] クロスモーダルインタフェースと行動誘発型AR2014

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      チームつかもと研究交流会2014
    • 発表場所
      はこだて未来大学,北海道
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 背面タッチパネルを用いた手の画像の変調提示による擬似力覚の生成2014

    • 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
      日本バーチャルリアリティ学会第19回大会
    • 発表場所
      名古屋大学,愛知
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] Pseudo-hapticsによる全天周映像鑑賞時の行動誘発孝2014

    • 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
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第19回大会
    • 発表場所
      名古屋大学,愛知
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] 視触覚間相互作用を利用した不連続面を含む三次元曲面に対する形状知覚操作2014

    • 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19回大会
    • 発表場所
      名古屋大学,愛知
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] リアルを侵食するSF的拡張現実感技術の現在2014

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      第53回日本SF大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場,茨城
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-20
    • 招待講演
  • [学会発表] クロスモーダルデザインを探る2014

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志
    • 学会等名
      第6回クロスモーダルデザインWS
    • 発表場所
      Bed Gallery ASLEEP, 東京
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-05-30
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-03  

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