Gr.3
次世代ヒューマンインタフェース
デバイス班
ExtickTouchの設計と開発
VR の分野では仮想物体に触れた手応えや材質、硬さといった触覚情報の提示が課題となっ ています。道具班では、仮想物体の形状に合わせて先端を前後に稼働させることで接触感の 提示を行う新手法を提案し、その手法を実現するデバイス ExtickTouch を開発しました。 また、接触感以外の触覚情報の提示も目指しており、デバイス先端の材質変更をはじめとし たシステムの拡張により硬軟感提示を実現しました。今後は、システム全体の改善によって 提示する接触感をより現実に近づけるとともに、接触感・硬軟感に続きさらなる触覚情報の 提示を目指していきます。
また、ExtickTouch の伸縮による VR 空間でのドローイングへの効果の研究やユーザが ExtickTouch に掛ける圧力に応じて伸縮制御を行うことにより，同一の伸縮機構を用いて仮 想物体ごとに異なる硬軟感を提示することを目的とした研究を行っています。
振動刺激を用いた誘導手法
振動刺激を用いて，VR体験中のユーザの注意誘導を行う研究を行っています．身体の様々な部位に振動モータを装着し，シチュエーションに合わせて適切なタイミングと組み合わせで複数の特異な振動を提示することで，ユーザにより正確で理解が容易な形で情報を提示することを目指しています．具体的なシチュエーションとしては，複数ある候補オブジェクトの中から目的のオブジェクトがどれかを示す，目標地点までの方向・道のりを示すなどを想定しています．
ジェスチャUI班
アイジェスチャ入力
VR空間操作としてのアイジェスチャ（EG：瞼や視線の動き）に関する研究を行っています。既存研究ではどのEGがどの操作に適当であるか検討されていなかったため、EGの体系化を目指すことにしました。まず「瞬き」「ウインク」「見開く」等のEGの列挙を行い、それらを認識可能な環境を構築しました。そして、VR空間入力に用いる基本的な操作（選択、拡大、縮小等）をEGで行う実験結果から特性の分析・整理を行いました。現在は、複数のEGの組合せの検討を行い、その組合せたEGも加えた、より広範なEGのUI特性を明らかにする研究を行っています。また、ユーザーの視点から、実際に使いたいと思うEGが各操作に適しているのかについても研究を行っています．
フットジェスチャ入力
VR空間操作として，足の動作を用いて入力するフットジェスチャに関する研究を行っています．既存研究では，様々なフットジェスチャがある中，各々がどのような操作に適しているのか議論されていませんでした．そこで，本研究では各フットジェスチャの適した操作方法を分析しました．まず，既存研究から「つま先・かかと上昇」や「つま先・かかと回転」「足のスライド」など，複数のフットジェスチャを抽出しました．そしてフットジェスチャの操作には「単発的な入力」や「継続的な入力」，「変化量を用いた入力」があると考え，実験タスクを設計し，主観評価によって各操作に適するフットジェスチャを明らかにしました．
表面筋電位を用いたハンドジェスチャ入力
ユーザインタフェースの研究において，身体部位を入力として利用する方法が広く普及しています．特に，表面筋電位 (EMG; Electromyography) を利用する入力方法は期待されています．EMGは，筋肉が動く際に生じる筋繊維の活動電位を合計したもので，筋肉の動きをリアルタイムに推定することが可能です．さらに，筋肉が存在する部位はEMGが取得可能であるため，全身の筋肉を入力に利用することができます．このような特性から，EMG信号を利用して力の強さを認識し，入力操作に利用することが提案されています．筋電位を用いて力の大きさを入力する際の制御精度と主観的作業負荷を確認するための研究も進められています．
身体動作を入力とするロコモーション手法
ロコモーションとは、空間を移動するための技術です。 VRアプリケーションで仮想空間は広大な空間を表現可能である一方で、現実空間の広さは制限されていることが多いです。 そこで、その場で行う身体動作を入力としたロコモーション手法の開発や提案が行われています。 身体動作を入力に用いることで、仮想空間内にいるように感じる臨場感や歩行感覚、VR酔いに良い影響を与えることがわかっています。 本研究では、特に身体動作の中で身体部位ごとの特性を明らかにすることを目標として研究を行っています。
融合身体班
融合身体
融合身体とは，VR空間で複数人が1つのアバタ（仮想身体）を操作することを指します．実世界での制約に縛られることなく，他人と協調して1つの身体を操作することで，無意識的な行為の意図伝達と動作同期が起こると考えられ，融合身体により，従来よりも高い効率での身体技能学習が可能になると予想されます．私たちは，特に融合身体における運動意図伝達と身体図式変容が起こる条件とメカニズムについて研究を行っており，相互作用のリアルタイム性が持つ影響や，身体共有，運動共有が持つ影響について調べてました．今後も，他者の認知的状態の理解および他者との関わりにおける身体の役割を明らかにするため，研究を続けます．
その他の研究プロジェクト
手のひら前や前腕を利用した電子メニュー提示
MR空間において，手のひら前や前腕などの身体部位を表示領域・操作領域として活用する電子メニューの開発を行っています．具体的には，手を開くと手のひらの前にメニューを表示する手法や，前腕に沿ってその上にメニューを表示する手法の設計とその提案を行っています．この手法によって実物体を導入せずに，メニューの位置の容易な制御や，運動感覚を用いた容易な操作などが可能になると考えられます．
大腿を利用した電子メニュー提示
大腿（太もも）を利用した電子メニュー提示に関する研究を行っています．これまでの研究は，メニューの表示・操作領域として，手のひらや前腕などを利用していましたが，私達のグループは他の身体部位も利用できるのではないかと考え，大腿に着目しました．そして大腿をメニューの表示・操作領域として利用した3DUIを設計・実装し，人間工学的な観点から評価・改良しています．現在は，「タッチ」「スクロール」「スワイプ」などの操作方法で操作するメニューウィジェットの実装に取り組んでいます．
視覚刺激を利用した椅子の触感変化提示
VR空間で視覚刺激を提示し，体験者の体性感覚情報を誤認させることで，椅子の着座感覚を操作する手法についての研究を行っています．具体的には，椅子に着座する際に視点が徐々に下がる映像を提示することで，あたかも自分が沈み込みの深い椅子に座ったように錯覚させる手法を用いています．現在は違和感を低減しつつ，より椅子を柔らかく知覚させることが可能な提示手法についての検討を行っています．
重さ錯覚現象を利用したVR空間でのインタラクション
VR空間において，視覚情報に比べ触覚情報の提示は未だ発展途上です．そこで視覚刺激で提示できる疑似触覚（重さ錯覚現象）に着目し，仮想物体が有する各要因が重さ知覚にどのように影響を及ぼすかの調査を行いました．具体的には，単一要因ごとの条件を変えた仮想物体を持ち上げた際に知覚する重さの差異を分析しました．今後は，分析結果から効果的だと判明した要因を複数組み合わせた条件下で，重さ知覚への影響を分析・検討をし，これからのVR空間における表現力の向上に寄与することを目指します．