人工現実環境における移動仮想物体の認知と能動的動作

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シースルー型のHMD(Olympus Mediamask)を用いて、三次元空間内に仮想物体と実際の物体とを混在して提示し、それに対する手の能動的な運動を計測・解析できる実験システムを完成した。システム全体はパーソナルコンピュータ(WindouwsNT)で制御し、仮想物体の作成と提示・移動にはSuperscape VTRを用いた。手の三次元位置は磁気センサー(FASTOCK)によって計測し、その情報は提示映像にほぼ実時間で反映させた。静止した実物体および仮想物体へのリーチングでは、提示される仮想の手とそれを操作する実際の手との物理的位置が離れた遠隔操作時に、手の到達時間が延長し、さらに運動軌跡にオーバーシュートが認められた。それゆえ、実物体と仮想物体との知覚状態はほぼ同等であり、フィードフォアードによる制御が一般と考えられた。ただし、仮想物体に対する遠隔リーチングでは、フィードバック制御も利用されていることが明らかとなった。方向・速度ともにランダムに移動する仮想物体に対する手のトラッキング特性は、以下の2項目で評価した。1. 仮想物体の位置と手の位置との空間的距離(位置誤差)と手の運動速度との相関関係を評価した結果、仮想の手によるトラッキングで相関が高く、視覚フィードバックに基づく運動が確認された。さらに、この過程は私たちが体験によって視覚情報と運動情報とを統合する過程に類似していると考えられた。2. 提示仮想物体の運動方向の反転に追従して手の運動方向が実際に反転するまでの時間(方向反転潜時)は、遠隔操作時における奥行き方向だけで特異的に延長した。この結果は視覚フィードバック制御における手の段階的処理に基づくと推測された。また、遠隔距離が15cm程度の範囲内では反転潜時の延長が見られず、被験者自身が既に持っている運動制御メカニズムを一時的に拡張あるいは変化させて対応したことが示唆された。