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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 ~東京大学 石川正俊,奥寛雅,篠田裕之

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 ウェアラブルコンピューターやユビキタスコンピューティングなどの考え方が提起されているが,インターフェースの劇的な変化までは想定されていない。一方で,プロジェクションマッピングのような環境提示型の情報環境も提案され,人間と環境のインタラクションに新しい構造を取り入れる試みがなされている。従来のプロジェクションマッピングは視覚情報のみの提示で,しかも静止対象に限られていたが,動く手のひらや紙等を高速ビジョンでトラッキングすることにより,動く対象に対して遅延なく映像を提示し,しかも触覚刺激を非接触無拘束で提示するシステムを開発した。図1は,動く紙片にスマートフォンと同様の機能を実現したものである。
 このシステムは,石川奥研究室で開発された高速画像トラッキングシステム (1 ms Auto Pan/Tilt:1,000 fpsの高速ビジョンと2枚のガルバノミラーによって2次元の高速トラッキングを実現したもの)を2台(写真では上部の中に隠れている)用いて,3次元空間内の動く対象に対して映像(ゲームやコンピューターの画面,動画等)をプロジェクションマッピングすると同時に,計測される対象の3次元位置に合わせて,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(図1の上部に超音波アレイが見える)により,手のひら等の対象物の特定の位置に触覚刺激を提示することを統合した新しいシステムである。つまり,身のまわりにある紙や(図1)手のひら(図2)がコンピューターやスマートフォンのディスプレイに変身し,しかも無拘束で触覚刺激提示できるシステムを開発した。いわばプロジェクションマッピング技術の動物体への拡張であると同時に,触覚同時刺激への拡張とみなすことができるものである。
 開発したシステムは,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,提示遅延等の違和感もなく,視覚ならびに触覚情報の表示と入力に利用することを可能にするもので,例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ー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ーやスマートフォンが特別の装置の中に知的機能を埋め込んでいたのに対して,既存の環境や身のまわりの物体に情報提示・入力機能,さらには知的機能を実現するものであり,今後のわれわれの情報環境を従来の特定デバイス依存型から環境調和型へと劇的に変える可能性を示唆するものである。

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