【研究領域課題番号】21F21769 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

仮想空間 / 都市 / メガロポリス / バーチャルリアリティ

【研究成果の概要】

当該外国人特別研究員の研究課題は、メガロポリス（大都市）が現在において仮想的レベルおよび物理的レベルの両面で変容を遂げているという仮説を、「拡張した心」の理論を援用して、東京という都市を対象に分析・実証することを目的としている。一国の首都として考えたときに、東京という都市が、標準的というよりもむしろ突出した過剰さをもつことは、これまで多くの分野で指摘されてきた。そこから、東京を「ポスト・メガロポリス」あるいは「都市の最終段階」として位置付ける理論的言説も存在している。しかしそれらの言説のほとんどは欧米を中心とする「外からの」観察に依拠するものであり、いわゆる「オリエンタリズム」の陥穽を今なお免れていない。それに対して本研究課題は、内在的アプローチをとり、理論研究、フィールドワーク、専門家へのリサーチを通じて、東京という都市が仮想的レベルおよび物理的レベルの両面でもつポテンシャルを明らかにする。
コロナ禍に伴う入国制限により、当該外国人特別研究員の入国および研究開始が2021年11月に延期されたため、2021年度に与えられる研究期間は半年弱となった。そのため今年度は、文献調査を中心とした理論研究を進めながら、次年度以降のフィールドリサーチやインタビュー調査を設計を進めた。
このうち前者の文献調査は、京都大学、名古屋大学、立命館大学、東京大学の四大学が共催した大学院生国際ワークショップで、「物質と仮想の間の身体と都市」という題目のもと、研究成果が発表された。

【研究種目】特別研究員奨励費

【研究期間】2021-11-18 - 2024-03-31

【配分額】2,200千円 (直接経費: 2,200千円)

【研究領域課題番号】19H01695 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

発達性協調運動障害 / 自閉症スペクトラム障害 / バーチャルリアリティ（VR) / ギフテッド / 感覚処理 / VR（バーチャルリアリティ） / 感覚特異性 / 不器用 / 粗大運動 / 微細運動 / 仮想空間 / クロスモーダル / 発達障害特性 / 協調運動 / 感覚処理特性 / バーチャルリアリティ / 高い知能

【研究成果の概要】

本研究では，ギフテッドおよび発達障害特性の中でも特に運動や感覚処理の特異な特性を活かし，対処可能な支援法を検討することにある。これまでの研究では，新型コロナウイルス感染症のため，実験の予定を繰り下げたり，調査研究に切り替えるなどして予定をかなり変更した形で実施した。また仮想空間での実践応用のベースとなる基礎研究を中心に行い，事例研究を重ねてきた。
片桐は，幼児期の不器用さが小学校においてどういった問題が生じるのかを縦断データを用いて検討を行った。その結果，微細運動の苦手さは小学校において学業成績と密接に関係があり，粗大運動の苦手さは友人関係問題と密接に関係すること，微細運動と粗大運動双方とも情緒的な問題と関係があり，それらは６年間一貫して認められることを明らかにした。協調運動障害のある生徒に対する書き指導において，VRを用いて指導を行った結果，指導効果が一定程度認められた。まだ予備的検討であることから，今後より具体的支援法につなげる検討を行う必要がある。ギフテッドの研究では，親の会であるギフテッド応援隊と共にギフテッドの感覚処理の問題や生きづらさに焦点を当てて，これまでの研究成果を盛り込んだ一般向けの啓蒙書を出版した。
鳴海は，仮想現実を用いたクロスモーダル研究を行い，アバターの動きを予測できる場合には，自分の主体性感覚を著しく過大評価することを報告した。この研究は，仮想現実を利用したトレーニングやユーザーが仮想の身体を共有する共同遠隔操作の分野，教育的な応用などに広がる研究である。
池田は，主にケーススタディから粗大運動の苦手な子どもへの訓練，具体的には縄跳びや鉄棒の訓練効果について検討を行った。今後実空間から仮想空間でのトレーニングに対して検討を行う予定である。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)

【研究分野】科学教育

【研究領域課題番号】17700592 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バーチャルリアリティ / 仮想空間 / 教材開発 / コンピュータグラフィックス

【研究成果の概要】

本研究では,STSP (Science, Technology, Society, and Peace)教材の開発ならびに没入感や臨場感の教育効果の検討を目的とした。
STSP教材については,長崎原爆を題材として取り上げ,浦上天主堂の被爆前と後をコンピュータグラフィックスで再現した。そして,コンピュータグラフィックスによる仮想空間内を自由に探索できるよう,3次元立体視可能なバーチャルリアリティ教材として完成させた。この教材では,学習者がコントローラーを操作することによって仮想空間内を自由に移動できる。また,学習者はボタンを操作することによって,原爆投下前と後の様子を切り替えられる。
続いて,先の教材を4つのクライアント・コンピュータと1つのホスト・コンピュータから構成される簡易式没入型バーチャルリアリティ提示装置(P-IPTS)で提示できるよう開発を進めた。P-IPTSは,5m×2mの大型スクリーンに液晶DLPプロジェクター4台を使って仮想空間を投影することができ,かつ,移動設置することが可能な装置である。設計時に,教材に取り入れることになっていた被爆者の映像については教材化することができなかった。
評価については,P-IPTSを特別教室に設置し提示実験を行った。高等学校の生徒を対象に調査を実施した結果,視覚的な効果が学習者の興味を喚起していたことが明らかになった。一方で,P-IPTSをより実用的なものにするため,教員を対象にアンケート調査を実施し,大型スクリーンとは別に,より小型のスクリーンも開発した。そして,教員が実際に授業で活用するために必要な条件を明らかにした。現職教員は,通常の授業での利用を想定した場合は,教卓より少し大きめのスクリーンがよいこと,3分程度で設置できるものがよいことがわかった。また,大人数では大きなスクリーンがよいことが明らかになった。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【研究分野】情報システム学(含情報図書館学)

【研究領域課題番号】10680411 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

身体インタフェース / 仮想空間 / インタラクティブアート / バーチャルリアリティ / 日本文化 / メディア論 / メディアアート / 身体表現

【研究成果の概要】

(1)"Fantastic Phantom Slipper"がSIGGRAPH98に入選、展示。日本VR学会論文誌に投稿。
(2)身体の傾斜により映像を生成するリアルタイムシステムを試作、福原哲郎がこれを用いて公演及びワークショップを実施。
(3)現在の日本のメディア表現における身体のあり方について、Marina Grznicとの共同企画により、1998年秋、1999年秋にスロヴェニア国立現代美術館においてシンポジウムを開催。
(4)身体メディアと空間に関する論文を執筆。The Robots in the Garden、MIT PRESS(March2000)
(5)現在のディジタルアート、エンターテイメント及びインターネット上のバーチャルキャラクターにおける身体表視について、日本的な視覚システムとの連関に関する理論的研究を進め、その成果を多くの場で発表。
・1998年4月 VR学会・3D FORUM共催研究会。のちに専門誌「画像ラボ」に掲載。
・1999年1月 ニューヨークJapan Society主催 アニメ・シンポジウム
・1999年2月 国際美術学会College Art Association Annual Conference(ロサンゼルス)論文発表
・1999年2月 カリフォルニア州立大学ロサンゼルス校 講演
・1999年5月 ウィーンでSynWorldシンポジウム、その要約はCD-ROMとして出版され、ウェブ上にも掲載された。
・1999年6月 フランス・アヌシー Annecy International Animation Festival 講演
・1999年8月 ブラジル・サンパウロ ISEA/CaiiA 論文発表
・1999年10月 米国シアトル Pacific Science Center 講演
・1999年10月 米国University of Oregon 特別講義
・1999年3月 フィンランド・国立現代美術館kiasma Alien Intelligenceシンポジウム 講演

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1998 - 1999

【配分額】3,300千円 (直接経費: 3,300千円)

【研究分野】機械力学・制御

【研究領域課題番号】10875052 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Virtual Reality / 嗅覚ディスプレイ / 仮想空間 / ダミーヘッド / 呼吸 / 応答性 / 位置センサ / 視覚提示 / アナログ調節弁 / 匂いの「場」 / 匂いの濃度提示 / 磁気位置センサ / 空間の分解能 / 香料 / 官能試験

【研究成果の概要】

本年度は、昨年度のデバイスの問題点に基づき、新たに熱拡散方式による提示デバイスの提案・開発と、定量的な評価を行うための装置の提案を行った。また、開発した嗅覚提示デバイスとディスプレイによる嗅覚と視覚の同時提示による実験を行った。
新たに提示したデバイスは、熱電対とニクロム線により適切な濃度の匂いを体験者の吸気に応じて提示するものである。昨年度の手法では、提示する濃度を定量的に制御することは可能なものの、匂いを体験者の感覚器のみならず大気中に大量にまきちらすものとなっていた。そのため、熱電対により体験者の呼吸を検出することで体験者に必要十分な匂いを提示し、ニクロム線を用いて匂い物質を加熱することで高速に匂いを発生させ温度により濃度を調節する新しいデバイスを開発した。
この手法によるプロトタイプは、昨年度のデバイスに比べ非常に小型軽量化され、周囲に対する影響が非常に小さいものになった。また、比較的強い匂いを短時間で提示することも可能であった。しかしながら、熱による加熱の応答性が予想より高くなく、吸気の検出から匂いの提示まで 1sec 以上かかるため、十分な応答を持たすことができなかった。そのため本手法は、一人の体験者に対し匂いを提示するより、部屋のような比較的広い環境に匂いを局所的に付加するような用途に有効と思われる。
これらの開発したデバイスの定量的な評価を行うために、嗅覚のためのダミーヘッドを開発した。これは聴覚の研究などで用いられるダミーヘッドと同様、人間の形をし擬似的に呼吸を行うものである。ダミーヘッドは二つのチェック弁の組み合わせにより人間の呼吸に応じて呼吸し、吸気を袋に回収することができる。このダミーヘッドに対し、開発した嗅覚ディスプレイを装着し吸排気を行うことで、有効吸入量および濃度を調べることができ、嗅覚ディスプレイの濃度による定量的な評価を行うことができた。
また、試験的ではあるが、視覚提示と併せて嗅覚の提示を行った。視覚により場所を示すことで、嗅覚だけによる提示より正確に空間を提示することができた。また、視覚だけによるより高い臨場感を提示できていることが実験により確かめられた。今後、聴覚や触覚などと組み合わせていくことで、より豊かな空間を提示することが可能になると思われる。

【研究種目】萌芽的研究

【研究期間】1998 - 1999

【配分額】2,100千円 (直接経費: 2,100千円)

【研究分野】情報通信工学

【研究領域課題番号】09650428 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

インターネット / 仮想教室 / バーチャルリアリテイ / 知的符号化 / 3Dコンテンツ / 3D画像 / 遠隔教育システム / 2D画像 / バーチャルクラス / 仮想教室システム / 自律分数システム / 手振り / 仮想物体 / アバタ- / 仮想空間 / 共働環境 / 認識技術 / CSCW / 並列処理 / 3次元画像処理

【研究成果の概要】

お互いに離れた場所にいる先生や学生が通信回線を利用して行う遠隔教育システムの実現に関する研究を行った。具体的にはVR(バーチャルリアリテイ)技術を利用し、通信回線で接続された仮想空間に仮想教室(バーチャルクラスという)を構築して、この中に先生や学生がアバターという形態で参集して、3Dコンテンツを利用した授業を行ったり、3Dコンテンツの操作などによる共同実験を行うことが出来るシステムを実現した。得られた知見は以下の通りである。
1.インターネットで接続して3Dコンテンツなどの導入や操作を自由自在に行うことができる仮想教室システムを構築した。
2.インターネットという細い回線でも3Dコンテンツの操作を通信回線で接続された地点から自由に行うことが出来る知的符号化技術を開発した。
3.3Dオブジェクトを容易に入力できる3Dオブジェクト入力技術を開発した。オブジェクトを正面や側面など種々の角度から2D画像を撮影しておき、観察者の視点に応じた画像を表示することで3D画像を種々の視点から見ているのと同じ感覚を与えることができる技術を開発した。
4.アバターの顔に実在の人間の顔を貼り付け、臨場感のある会議環境を構築した。
5.先生や学生の動きをアバターの動きに反映するためのモーションキャップチャーやアバターの動きに反映する技術を開発した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1997 - 1999

【配分額】3,000千円 (直接経費: 3,000千円)

【研究分野】情報システム学(含情報図書館学)

【研究領域課題番号】07680441 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ネットワーク / 仮想空間 / コミュニケーション / オリジナリティ / メディアアート / バーチャル・キャンパス / 創造性教育 / 日本文化 / 感性表現 / アート / 対話型メディア / 画像通信 / インターネット / 創造性 / バーチャルリアリティ / 創発 / 著作権

【研究成果の概要】

(1)東京工芸大学の厚木キャンパスと中野キャンパスを結ぶ「バーチャル・キャンパス」として、パソコン通信ネットワークCampus MAGICを開設し、画像通信の機能を持つネットワークの企画運営を実施した。このネットワーク上で、作品のオンライン展示、グラフィックインタフェースを用いた季節ごとの企画などを実施し、その成果を分析した。
(2)Campus MAGICと他の研究教育機関のネットワークとの相互接続を行い、ネットワークを連結したアートプロジェクトを実施した。
(3)Campus MAGICとインターネットとの併用による画像生成に関するプロジェクトを多地点を結んで実施した。これにより、インターネットに限定しない複層的なネットワークの有効性を確認した。
(4)「連画」プロジェクトは発展を続け、画像通信のアートへの応用と文化との関連性について、さらに多くの考察が得られた。またNTT Inter Communication Centerではこれ以外にも画像通信を応用したいくつかの企画が実施された。これらの分析から日本文化におけるイメージの伝統がディジタル表現と仮想空間においてどのように展開してきたかに関する分析を行い、これを国際学会などの場で発表した。上記の分析に関わり、また他の研究者との意見交換の中から、仮想空間における協同作業や身体への意識、画像を通じたコミュニケーションにおける空間感覚の変化など、研究の今後の展開に向けての新たなテーマが浮上した。
(1)-(4)は東京工芸大学芸術学部草原研究室における学生の創造的な活動と密接にかかわり、この中から画像通信によって創造性を触発された作品がいくつも出現した。これは今回の研究の直接的な成果であると同時に、メディアアートの創造のためにネットワーク、特に画像通信の適切な応用が持つ可能性を実証したものである。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1995 - 1996

【配分額】2,500千円 (直接経費: 2,500千円)