空間型作業を支援するポストWIMP型インタフェースの開発

开发 WIMP 后接口以支持空间工作

基本信息

批准号：
08J09217
负责人：
大槻麻衣
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度は,空間型操作を支援するポストWIMP型インタフェースの内,実世界と同様の感覚で,実物体に対して仮想的な描画が可能な筆型デバイスの開発を行った.本年度は,複合現実空間では実物体も仮想物体も同等に扱えることに着目し,仮想物体を対象としたデバイスの開発を行った.仮想物体を対象とした場合,描画対象に穂先が接触する際に生じる穂先のしなりや反力が無く,描画感に乏しいという問題がある.これを解決するために,力覚および視覚フィードバック機構を備えた新たな筆型デバイスの開発を行った.具体的には,力覚フィードバック機構として把持部の一部が可動する機構を,視覚フィードバックとして穂先を任意の方向・強度でしならせることが可能な機構を備えた試作デバイスを作成し,研究室内で運用した.試作デバイスではこれらの機構を駆動させるのにソレノイドを用いていたが,駆動量が調節できず,十分な解像度が得られなかった.そのため,DCモータを用いたデバイスへと改良し,より現実に近い描画感提示を実現した.上記と平行して,「空間への入力」という広い観点から3次元複合現実空間における仮想物体の分解・観察に適した操作法に関する研究を行った.ここでは,多数のパーツで構成された複雑な仮想物体をジェスチャ操作によって部分的に分解し,手元でその詳細を観察するという作業を想定し,誤操作を回避可能,かつ,操作の快適性・応答の心地よさを向上させる手法を提案した.具体的には,実世界と同様の感覚で操作が行えるよう,磁石や接着剤のように,簡単には外れないが,意図的に力を加えることで外れる方法で接合された物体の挙動や応答を模したものとした.これらの成果は2010年9月のヒューマンインタフェースシンポジウム,翌年1月にMR分野の専門家が集うSIG-MRにて口頭発表を行った他,日本バーチャルリアリティ学会論文誌に学術論文として投稿した(現在査読中).

在上一年，我们开发了一种刷型设备，该设备允许在支持空间操作的后wimp接口中的真实对象的虚拟绘制真实对象。在今年，我们专注于以下事实：真实对象和虚拟对象可以在混合空间中平均处理，并开发了针对虚拟对象的设备。当针对虚拟物体时，存在一个问题，即当尖端接触对象时，尖端没有弯曲或反应力，并且缺乏绘图感觉。为了解决这一问题，在本文中，我们开发了一种具有力传感和视觉反馈机制的新的刷型设备。具体而言，我们创建了一种具有机制的原型设备，其中握把部分的一部分可以作为力传感反馈机制移动，并可以将尖端以任何方向和强度作为视觉反馈调整并在实验室中使用。尽管原型设备使用螺线管来驱动这些机制，但无法调整驱动器的量，也无法获得足够的分辨率。因此，该设备已改进到直流电动机，并且可以表现出更接近现实的绘画感觉。与上述同行，我们从“输入到太空”的广泛角度进行了针对三维混合现实空间中虚拟物体分解和观察的操作方法的研究。在这里，我们假设由许多部分组成的复杂虚拟对象部分被手势操作部分分解，并观察手头的细节，从而防止了错误的操作，并改善了操作的舒适性和响应。具体而言，我们提出了一种模拟对象的行为和响应的方法，以不容易脱落的方式（例如磁体和胶粘剂），但可以通过有意使用力来释放的方式来操纵。这些结果于2010年9月在人类界面研讨会上和SIG-MR口头呈现，第二年1月，MR领域的专家以及日本虚拟现实学会杂志（目前正在同行评审）上的学术论文。