Research on Mixed Reality That Accelerates Parametrization of the Real World

加速现实世界参数化的混合现实研究

基本信息

批准号：
21K12198
负责人：
松浦昭洋
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo Denki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は主に以下の研究を行った。1. 筋肉の肥大化と衣服の破裂というマンガ物理学的現象を対象として、腕部で得られる筋電値を元に上腕部と胸部に巻くバンドをサーボモータを利用して締め付けたり緩めたりして、筋肉の肥大化と衣服の圧力からの解放を相対的に体感させるMRシステムを開発し、WISS 2022で発表した。2. 物体の硬度を可変化・パラメータ化する研究に関して、磁気粘性流体を封入した面の下部に電磁石、圧力センサ、位置センサを配置して面の硬度を可変化した平面型触覚デバイスとプロジェックションシステム、デモコンテンツを作成し、EC2022で発表した。さらに、デモ装置とコンテンツを改良してVRST 2022で発表した。また、前年度と異なる物理条件下で硬度測定を行い、面の硬度変化を確認した。3. 設定した硬さの食材を切る感覚を実際には切ることなく提示する包丁デバイスの開発を行った。デバイスの刃部分には型取りゲージのように上下動する刃パーツを設置し、食材に見立てた物体と本デバイスが接触する際の力を元に、サーボモータを利用して設定された硬さを提示する。これまでに、一定の硬さの食材および二種類の硬さが交互に現れる食材を切る感覚の提示を実現し、映像表現・芸術科学フォーラム2023で発表した。4. 崖面を滑落したキャラクターが把持する道具を用いて停止する、というマンガ物理学的現象を主に腕部で体感するためのMRシステムに関して、前年度開発した平坦な崖面を対象としたシステムから凸凹をもつ崖面を対象としたシステムへ拡張し、ナイフ型デバイスの柄内にソレノイドを設置して、崖の突起部においてナイフの刃をソレノイドで押し出し、面の凸凹の刺激を模擬的に実現した。システムの初期プロトタイプをWISS 2022で発表し、刃をより強く押し出すよう改良したシステムをVR 2023で発表した。

今年，我们主要开展了以下研究。 1.伺服电机根据从手臂获得的肌电值来收紧和松开缠绕在上臂和胸部的带子，这是基于肌肉增大和衣服爆裂的漫画物理现象。 MR系统可以让您体验肌肉的相对放大和减轻衣服的压力，并在WISS 2022上宣布。 2. 关于物体硬度的可变/参数化研究，我们开发了一种平面触觉设备和项目，通过在表面底部放置电磁铁、压力传感器和位置传感器来改变表面硬度我们创建了一个应用系统和演示内容，并在 EC2022 上公布了它。此外，演示设备和内容也得到了改进并在 VRST 2022 上公布。此外，在与上一年不同的物理条件下进行硬度测量，并确认了表面硬度的变化。 3. 我们开发了一种刀具装置，无需实际切割即可提供以设定硬度切割食物的感觉。该装置的刀片部分配备有像成型量具一样上下移动的刀片部分，并且根据该装置与存在的食品等物体接触时的力，使用伺服电机设定硬度。到目前为止，我们已经实现了以恒定硬度切割食物和在两种硬度之间交替切割食物的感觉，这是我们在 2023 年视觉表达艺术与科学论坛上宣布的。 4. 针对前一年开发的 MR 系统，体验角色从悬崖上滑下来并停止使用其持有的工具（主要是手臂）的漫画物理现象，我们开发了一个针对平坦悬崖表面的 MR 系统，该系统扩展为针对凹凸不平的悬崖表面的系统，在刀状装置的手柄中安装了螺线管，螺线管在悬崖的突出部分推出刀刃，模拟。实现了对不平坦表面的刺激。该系统的初始原型已在 WISS 2022 上展示，并在 VR 2023 上展示了一种更强力地推出刀片的改进系统。