有限作用点の張力で慣性力を再現する非慣性系VR環境の開発

开发利用有限作用点处的张力再现惯性力的非惯性 VR 环境

• 批准号: 22K12217
• 负责人: 西山 雄大
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12217/
• 关键词: VR; 非慣性系; 張力提示

動きながら観察される空間を非慣性系といい、そこでは見かけの力=慣性力が働く。私たちは非慣性系に適応しているため、日常的に慣性力を 予測する。ヘッドマウントディスプレイ(HMD)を利用した仮想現実(VR)環境でもヒトは慣性力を予測する。しかしそこでの慣性力は視覚的 にアリ、前庭感覚的にナシという不整合を伴い、VR酔いを引き起こす。HMD利用VR中の自然な慣性力提示にはどの様な機構が必要か?本研究では、張力制御機構を開発し、有限の身体上作用点で慣性力を再現可能か検証する。これまでに張力提示系として十分な強度をもつフレームの設計とモータの選定を行った。現在、発注段階に至っており、実際に構築する予定である。一方で、VR視聴中の張力提示の心理学的・運動的影響を調査する目的で、スノーボードを題材とした実験を行った。実験に用いる刺激の準備として、実際にスキー場で走行中のスノーボーダー（実験者）視点映像を360度カメラで記録し、板上で加速度を記録した。実験の際、張力は実験者による手動で提示した。映像に時間的に合った張力を提示するため、事前に記録した加速度情報を閾値処理してタイミングデータを作成した。実験の結果、張力提示の有無はVR酔いに大きな影響は及さなかったが、臨場感を向上させ、主観的体験時間を短く感じさせることがわかった。また張力提示の方向を加速度方向と慣性力方向で比較した場合、ふらつき度合いに違いがあり、臨場感や主観的時間も異なる傾向があった。映像中の運動に対してどちらの方向で力を加えるかによって、VR体験に違いが生じる可能性がある。

Dynamic き な が ら 観 examine さ れ る space を noninertial system と い い, そ こ で は see か け の force = force が 働 く. The private たち たち non-inertial frame に is suitable for 応 <s:1> て るため るため るため, and the daily に inertial force を is premeasured する. ヘ ッ ド マ ウ ン ト デ ィ ス プ レ イ (HMD) を using し た 仮 want to now be (VR) environment で も ヒ ト は inertial force を be す る. し か し そ こ で の inertia force of the apparent 覚 は に ア リ, vestibular sense 覚 に ナ シ と い い う unconformity を companion, VR 酔 い を lead き up こ す. HMD uses the <s:1> natural な inertial force in VR to indicate the に, に, <s:1> of which the な mechanism が is necessary が? This study で で, tension control mechanism を, the occurrence of で, and the possibility of the reproduction of the で inertial force を at a finite point of action on the body する 検 prove する. こ れ ま で に tension tip is と し て very な strength を も つ フ レ ー ム の design と モ ー タ の を selected rows っ た. Now, the betting stage is に to ってお に, and the real world is に to construct する and set である. Party で, VR 聴 の tension in the influence of tip の psychology, sports を survey す る purpose で, ス ノ ー ボ ー ド を subject と し た be 験 を line っ た. Be 験 に with い る stimulus の prepare と し て, be interstate に ス キ ー field で go line の ス ノ ー ボ ー ダ ー (be 験) viewpoint image 360 degrees を カ メ ラ で record し, board で acceleration を し た. The experimpass, tension による experimpass, による manual で prompt た. Image に time に and っ た tension を prompt す る た め に records, advance し た acceleration on intelligence を threshold numerical 処 Richard し て タ イ ミ ン グ デ ー タ を made し た. Be 験, tension of の results suggest の presence of は VR 酔 い に big き な influence は and さ な か っ た が, telepresence を up さ せ, Lord 観 験 を short く feeling じ さ せ る こ と が わ か っ た. Tip の ま た tension direction を acceleration direction と inertial force direction で compared し た occasions, ふ ら つ き degrees or い い に spare が あ り, telepresence や main 観 time も different な る tendency が あ っ た. Image の movement に し seaborne て ど ち ら の direction で を え / る か に よ っ て, VR 験 に violations い が raw じ る possibility が あ る.