人工現実感システムにおける仮想人間の構成と評価の研究

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仮想環境における自然な作業を実現するには、仮想環境自体が自然な3次元空間を構成していることに加えて、実時間性、操作する人間の環境への自己投射性が要求される。自己投射性は、仮想空間の中に実際に自分自身が存在している感覚を与えることであり、仮想空間における臨場感を与えるための重要な要素である。本研究では、この自己投射性を自然な形で実現するための研究を、「仮想空間へのテレイグジスタンス」という観点から行った。すなわち、仮想空間中に操作者自身のコピーたる仮想的な人間を存在させ、操作者はその仮想人間の中に入り込むことにより自己投射性を実現する。これを行うためには、操作者のモデルを仮想環境中に構築して運動を実時間で計測し、計測結果をモデルに反映すると共に適切な提示を行なう必要がある。本研究では、仮想空間に操作者のコピーである仮想人間を存在させるため、操作者の基本的な骨格構造(スケルトン)を用意した。次に、異なる視点から操作者の姿を撮影して画像として取り込み、それぞれの画像上の点を対応させて三次元空間内位置の推定を行い、推定された各点の位置からスケルトンの各部分の長さを算出することにより、パラメータの同定を行なった。こうしてそれぞれの個人に応じて体格のパラメータを同定して、同定されたパラメータを用いて人間のモデルを仮想環境内に構築することにより、操作者と等しい体格を持つ仮想人間が環境内に構築されることが示された。また、以上の内容を実行するため、画像入力システムを構成し、人間の運動学パラメータを同定するためのソフトウェアを研究開発して、システムの構築を行った。