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動く手のひらや物体に映像と触覚刺激を提示できるシステム:高速で無拘束な未来型情報環境の実現

概要

本システムは、当研究室で開発された3次元空間内の対象を高速ビジョンと2枚のミラーによって遅延なくトラッキングする2台の 「1ms Auto Pan/Tiltシステム」を用いて、 動く対象に映像(ゲームやコンピュータの画面、動画等)をプロジェクションすると同時に、 対象の3次元位置を2ms(ミリ秒)ごとに抽出することが可能なシステムと、 東京大学新領域創成科学研究科複雑理工学専攻/情報理工学系研究科システム情報学専攻篠田研究室 で開発された超音波発振機アレイを用いた「非接触触覚ディスプレイ」により、 対象の3次元位置に合わせて、特に手のひらの特定の位置に触覚刺激を呈示するシステムの2つを統合した新しいシステムである. 今回、身のまわりにある紙や手のひらがコンピュータやスマホのディスプレイに変身し、 しかも触覚刺激まで感じられるものを実現した. いわばプロジェクションマッピング技術の動物体版かつ触覚提示版とみなすことができるものである.

本システムは、高速画像処理の技術を用いることで、人間の認識能力をはるかに超えるスピードで環境に存在する手や対象物を認識し、 遅延等の違和感なく情報の表示と入力に利用することを可能にするもので、 たとえ動く物体であってもその物体をヒューマンインターフェイスの道具に用いることができることを示したものである. 従来のコンピュータやスマホがものの中に知的機能を埋め込もうとしていたのに対して、 既存の環境や物体そのものに情報を埋め込むものであり、今後の我々の情報環境を劇的に変える可能性を示唆するものと考えている.


 
図1 システム概要
 
図2 1ms AutoPan/Tiltシステム
及び触覚ディスプレイ発振機アレイ

 
図3 動く紙に表示される映像
 
図4 動く手に表示される映像
(触覚刺激も表示されている)

動画




動く手のひらや物体に提示される映像と触覚刺激の映像

参考文献

  1. 末石智大, 長谷川圭介, 奥村光平, 奥寛雅, 篠田裕之, 石川正俊: 空中超音波触覚ディスプレイ・カメラ系による高速ダイナミック情報環境とその校正手法, 日本バーチャルリアリティ学会論文誌, Vol.19, No.2, pp.173-183 (2014)
  2. Kohei Okumura, Hiromasa Oku and Masatoshi Ishikawa: Lumipen: Projection-based Mixed Reality for Dynamic Objects, 2012 IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICME 2012) (Melbourne,2012.7.11) / Conference Proceedings, pp.699-704
  3. 奥村光平,奥寛雅,石川正俊: アクティブビジョンの高速化を担う光学的視線制御システム, 日本ロボット学会誌,Vol. 29,No. 2 (2011)

東京大学 情報理工学系研究科 システム情報学専攻 ・創造情報学専攻 / 工学部 計数工学科 石川渡辺研究室
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