適応的な触覚提示によるVR体験の没入感向上と動作範囲の削減

通过自适应触觉呈现提高 VR 体验的沉浸感并减少运动范围

• 批准号: 19KK0258
• 负责人: 藤田 和之
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-10-07 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0258/
• 关键词: バーチャルリアリティ; 触覚提示; リダイレクテッドウォーキング; ルームスケールVR; ロボティックディスプレイ; 触覚フィードバック

昨年度まで，VR空間内での開扉動作中にユーザの進行方向を操作するリダイレクション手法であるRedirectedDoorsを検討してきた．本年度では，ユーザの歩行を伴うルームスケールVR体験にこの手法を適用するため，ユーザの任意の位置で開扉時の触覚フィードバックを与えるために，物理的なドアノブを搭載したロボットを複数台作製した．次に，これらのロボットをユーザの歩行にあわせて適応的に制御するためのアルゴリズムを実装した．さらに，これらの開扉動作を通してユーザの歩行を小さな物理空間に圧縮するために，各開扉についてリダイレクションのゲイン（進行方向を操作する倍率）を適応的に決定するアルゴリズムを実装した．これらのシステムの評価のため，6種類のバーチャル環境を想定したウォークスルー体験のシミュレーションスタディを実施した．この結果から，本システムのリダイレクションの空間効率とロボット配置の遅延を明らかにし，それによりユーザの歩行速度，経路，ロボットの数に関する利用指針を導いた．さらに，実機のシステムを用いたウォークスルー体験のアプリケーションを実装し，ユーザースタディ（N=12）を実施した．その結果，本システムが限られたプレイエリア内で体験を完結させられることを確認し，本システムの有用性が実証された．また，主観的フィードバックから，ドアが開く臨場感が向上していることが明らかになった一方で，ロボットの発する音等のシステムのいくつかの改善点も指摘された．

Yesterday's annual ま で, VR Spaces で の open leaf movements in に ユ ー ザ の for direction を operation す る リ ダ イ レ ク シ ョ ン gimmick で あ る RedirectedDoors を beg し 検 て き た. This year で は, ユ ー ザ の step line を with う ル ー ム ス ケ ー ル VR body 験 に こ の gimmick を applicable す る た め, ユ ー ザ の arbitrary の で opened the door leaf の touch 覚 フ ィ ー ド バ ッ ク を and え る た め に, physical な ド ア ノ ブ を carry し た ロ ボ ッ ト を plural し as system た. Time に こ れ ら の ロ ボ ッ ト を ユ ー ザ の step line に あ わ せ て suitable 応 に suppression す る た め の ア ル ゴ リ ズ ム を be loaded し た. さ ら に, こ れ ら の open leaf movements を tong し て ユ ー ザ の step line を small さ な physical space に 圧 shrinkage す る た め に, the open door leaf に つ い て リ ダ イ レ ク シ ョ ン の ゲ イ ン (for direction を operation す る ratio) を optimum 応 に decided す る ア ル ゴ リ ズ ム を be loaded し た. こ れ ら の シ ス テ ム の review 価 の た め, 6 species の バ ー チ ャ ル environment を scenarios し た ウ ォ ー ク ス ル ー body 験 の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン ス タ デ ィ を be applied し た. こ の results か ら, this シ ス テ ム の リ ダ イ レ ク シ ョ ン の space unseen rate と ロ ボ ッ ト configuration の 遅 delay を Ming ら か に し, そ れ に よ り ユ ー ザ の step line speed, 経 road, ロ ボ ッ ト の number に masato す る using pointer を guide い た. さ ら に, be machine の シ ス テ ム を with い た ウ ォ ー ク ス ル ー body 験 の ア プ リ ケ ー シ ョ ン を be し, ユ ー ザ ー ス タ デ ィ (N = 12) を be applied し た. そ の results, the シ ス テ ム が limit ら れ た プ レ イ エ リ ア で body within 験 を end さ せ ら れ る こ と を confirm し, this シ ス テ ム の usefulness が card be さ れ た. ま た, Lord 観 フ ィ ー ド バ ッ ク か ら, ド ア が open く telepresence が upward し て い る こ と が Ming ら か に な っ た side で, ロ ボ ッ ト の 発 す る sound such as の シ ス テ ム の い く つ か の improvements も blame さ れ た.

项目成果

Demonstration of PseudoJumpOn: Repetitive Step-up Jump in Virtual Reality

PseudoJumpOn演示：虚拟现实中的重复升压跳跃

• 发表时间: 2022
• 作者: Ogawa Kumpei;Fujita Kazuyuki;Takashima Kazuki;Kitamura Yoshifumi
• 通讯作者: Kitamura Yoshifumi

Towards Balancing VR Immersion and Bystander Awareness

平衡 VR 沉浸感和旁观者意识

• DOI: 10.1145/3486950
• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of the ACM on Human-Computer Interaction
• 作者: Yoshiki Kudo;Anthony Tang;Kazuyuki Fujita;Isamu Endo;Kazuki Takashima;Yoshifumi Kitamura
• 通讯作者: Yoshifumi Kitamura

WaddleWalls: Room-scale Interactive Partitioning System using a Swarm of Robotic Partitions

WaddleWalls：使用一群机器人分区的房间规模交互式分区系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Onishi Yuki;Takashima Kazuki;Higashiyama Shoi;Fujita Kazuyuki;Kitamura Yoshifumi
• 通讯作者: Kitamura Yoshifumi

BouncyScreen: Physical Enhancement of Pseudo-Force Feedback

BouncyScreen：伪力反馈的物理增强

• 发表时间: 2021
• 作者: Yuki Onishi;Kazuki Takashima;Kazuyuki Fujita;Yoshifumi Kitamura
• 通讯作者: Yoshifumi Kitamura

RedirectedDoors: Redirection While Opening Doors in Virtual Reality

• DOI: 10.1109/vr51125.2022.00066
• 发表时间: 2022-03
• 期刊: 2022 IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces (VR)
• 作者: Yukai Hoshikawa;Kazuyuki Fujita;Kazuki Takashima;M. Fjeld;Y. Kitamura