A Method for Constructing a Pseudo-Sensation of Body Movement Based on Integrating Multisensory Cues and Transforming Body Schema

一种基于整合多感官线索和变换身体图式的身体运动伪感觉构建方法

基本信息

批准号：
21H04883
负责人：
雨宮智浩
金额：
$ 26.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題は，身体運動感覚への適切な刺激によって，実際の身体運動で生じる感覚情報とのゲイン調整を適切に行い，それによって擬似的な身体移動体験を創出する手法の確立と適用限界の検証を目的としている．本年度はCOVID-19禍により対面での実験の実施に制限がかかったことから，実験計画を一部変更して行った．まず，擬似的な身体移動体験ではなく，実際に広域空間内を実際に歩行させたときの身体移動体験について実験を行った．VR空間をHMDにより視聴しながら歩行する際に壁面に表示されたアバタの移動速度によって実験参加者の歩行速度が変化することが明らかになった．このとき，アバタが人型のシルエットであるときだけでなく，バイオロジカルモーションで表示されたときにも同様の歩行速度の変化の効果が見られたことから，ヒトの身体構造というよりむしろヒトの歩行動作として認識されるアバタと並走するときに歩行速度が変化することが示唆された．身体移動の体験に複数のユーザが関与する場合に有効な知見が得られた．続いて，遠隔地でのテレプレゼンスに関する研究として，両眼立体視が可能な撮影配信システムを開発し，頭部運動に伴うブレを軽減させることでVR酔いの生じにくいシステムを実装した．次年度以降はCOVID-19禍において擬似的な身体移動体験を実現するための準備が整ったため，本年度の成果を活かしながら，着座姿勢の擬似的な身体移動体験の生成として，前庭電気刺激を用いてVR酔いの生じにくいシステムの実装と評価を行う．また，立位の姿勢での擬似的な身体移動体験については，運動せずに腱への電気刺激による姿勢知覚変容についても調べ，足首付近の腱に対する刺激によって，前後左右への重心動揺が確認された．

该研究主题旨在建立一种方法，该方法可以通过在实际物理运动期间发生的感官信息来适当刺激物理动力学，从而创造模拟的身体运动体验并验证应用程序限制。由于Covid-19的大流行，我们今年对实验计划进行了一些更改，因为对进行面对面的实验有限制。首先，我们进行的不是模拟身体运动体验的实验，而是关于实际行动在大区域内行动时的体验。据透露，实验参与者的步行速度会根据使用HMD观察VR空间时在墙上显示的头像的运动速度而变化。目前，不仅在化身具有类人动物轮廓时，还可以观察到步行速度的相同效果，而且在生物学运动中显示时也观察到，这表明步行速度在平行于阿凡达（Avatar）平行运行时会发生变化，而阿凡达（Avatar）则被认为是人的步行运动，而不是人体的身体结构。当多个用户参与身体运动的经验时，获得了有效的发现。接下来，作为一项关于偏远地区的敏感的研究，我们开发了一种允许双眼立体视觉的射击流系统，并实施了一个系统，该系统减少了由于头部移动而造成的摇动，从而降低了引起VR疾病的可能性。从明年开始，已经制定了准备工作，以实现Covid-19大流行期间的模拟身体运动经验，因此，在利用今年的结果时，我们将实施和评估一种系统，该系统不太可能使用前庭电刺激引起VR中毒，从而在坐姿姿势中产生模拟的身体运动体验。此外，关于站立位置的模拟人体运动经验，我们还研究了由于肌腱的电刺激而无需运动而引起的姿势感知的转变，以及脚踝附近的肌腱的刺激证实了质心在前后，背部，左右和右侧的方差。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Novel Motion Display for Virtual Walking.

用于虚拟行走的新颖运动显示。

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Minori Unno;Ken Yamaoka;Vibol Yem;Tomohiro Amemiya;Michiteru Kitazaki;Yasushi Ikei
通讯作者：
Yasushi Ikei

Perception of Illusory Body Tilt Induced by Electrical Tendon Stimulation.

对肌腱电刺激引起的虚幻身体倾斜的感知。

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nozomi Takahashi;Tomohiro Amemiya,Takuji Narumi;Hideaki Kuzuoka;Michitaka Hirose;Kazuma Aoyama
通讯作者：
Kazuma Aoyama

Feedback of Rotational Sensation Experienced by Body for Immersive Telepresence.

身体体验的旋转感觉反馈，实现沉浸式远程呈现。

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kikuchi Chigusa;Sakasai-Sakai Akiko;Okimura Risa;Tanaka Hinako;Takata Takanobu;Takeuchi Masayoshi;Matsunaga Tamihide;Vibol Yem,Tsubasa Morita,Tomohiro Amemiya,Michiteru Kitazaki,Yasushi Ikei
通讯作者：
Vibol Yem,Tsubasa Morita,Tomohiro Amemiya,Michiteru Kitazaki,Yasushi Ikei

Modulation of walking speed by the change in motion and shape of the virtual avatar moving alongside

通过虚拟化身的运动和形状的变化来调节行走速度

DOI：
10.18974/tvrsj.26.3_208
发表时间：
2021
期刊：
Transactions of the Virtual Reality Society of Japan
影响因子：
0
作者：
谷崎充;松本啓吾;鳴海拓志;葛岡英明;雨宮智浩
通讯作者：
雨宮智浩

Virtual Walking Generator from Omnidirectional Video with Ground-dependent Foot Vibrations.

来自全向视频的虚拟步行生成器，具有与地面相关的足部振动。

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
栗田基生;藤本章宏;戸出英樹;江本遼，井桁正尭，松井孝太，松井茂之;Junya Nakamura,Yusuke Matsuda,Tomohiro Amemiya,Yasushi Ikei,Michiteru Kitazaki
通讯作者：
Junya Nakamura,Yusuke Matsuda,Tomohiro Amemiya,Yasushi Ikei,Michiteru Kitazaki