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図 左 849 株式会社! 8!#6金沢八景駅7 右 その拡大図 示唆されている 0 10 10 1 スリット状の光源を使用し 左右眼に時間差をつけて視覚情報を提示す ると その時間差は物体の奥行きとして知覚される この知覚現象を利用すると 次元スリット状 の少ない光源によって 次元情報を提示する簡便なディスプレイが実現可能である しかし 次元 ディスプレイの設計指針となる再現された奥行き情報の精度についてはこれまで調べられていない そこで このような視差をつけたスリット視の際に知覚される奥行き量の大きさ 精度について調 べた 運動知覚を利用した情報提示手法について 本論文においては以下に示すような 運動知覚によっ て再構成される形態及び色との関係を調べ スリット視による立体視の精度 それに基づいた新たな 次元情報提示手法について述べる 運動知覚によって網膜上異なる位置の色情報が統合される知覚特性とそのメカニズム スリット状光源から再構成される像とそれを利用した立体視の特性とその応用 本論文の目的 眼球運動時及び運動知覚時の時空間統合知覚特性の変化 視覚情報提示において 情報を時分割で提示するという手法は 提示のためのエネルギー コスト が少なくて済むという利点から様々なディスプレイで採用されている 図 6 7 で示したような光源 が高速運動するデバイスだけではなく 提示方式まで含めて考えると :/ ディスプレイの走査線 や ;) マトリックスのダイナミック点灯等その手法の利用されている範囲は幅広い これらの時分 割視覚情報提示における基本原理は図 6 7 のように考えられる 横軸を空間 縦軸を時間と考える と 光源は時間とともに点滅パターンを変化させながら時空間上を斜めに移動する そして ある一 定時間内に提示された光点群は それらを空間軸に射影したものと同等の視覚情報して知覚される これらの時分割視覚情報提示ディスプレイの設計においては 時間 空間を直交する軸とし その上 での光源の移動を考えることが重要である 一方 図 6'7 で示した眼球運動によって 次元情報を提示する手法の原理を同様の時空間上で 考えると図 6'7 のようになる 眼球運動を利用する情報提示手法では光源は固定され 眼球が運 動するが 網膜上での光源位置を考えると光源が運動した場合と相対的には等価である そのため 網膜上の時空間図で考えると図 6 7 と 6'7 における光源移動は同じく 時間とともに点滅パターン を変化させながら時空間上を斜めに移動する このとき 知覚される 次元イメージは 光源自体が
½º µ µ µ ½º¾ µ ¾ ½º µ ½ ½º¾ µ ¾ ½º¾ µ
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(a) Spatial arrangement FP 8 deg saccade S Left end TP Right end Perceived dotted line (b) Time charts TP S 10ms Flash random timing Eye movement Time FP 2-3s Saccade onset 500ms S Fixed Varied S 20ms Varied Fixed S 20ms Varied Varied 20, 50, 100, 200 ms ¾º ¾¹½¾¹¾ µ µ úº ½º»Ñ ¾ Ë Ë ½¼ÑÈÌÈË Åʹ¼¼ Æ ÁÒºµ ¼º½ Åʹ¼¼ È ÌÈ Ë È Ä ÅÖÓÔÈÁ½ ¼º¼½ÐÜ È ÌÈË ¹¹¼ ¾¹½ ¾º µ ¾¹½ È ½¾ È È ÌÈ ½¼Ñ ÌÈ ½
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(a) Spatial arrangement FP 8 deg saccade TP -4-2 +2 +4 +6 S1 S1 S3 +10 S4 (b) Time charts TP S 10ms Stimulus Eye movement Time FP 2-3s 300ms ¾º½ ¾¹ µ µ ¾º¾ ¾¹ ËȽ ËȾ ËÈ ËÈ ÂºÏº ¾ ½ ºÆº ¾ ¾ ¼ Àºº ¾ ¼ úº ¾ ¾ ¼ ¾ ºϺ º ¼ºµ º½ ½º½¾µ º¾ ½º½µ ¾º¼ ½º½µ ºÆº º½ ½ºµ º ½º½µ º¼½ ½º¼¼µ ¾º ½º¼µ Àºº º¾¼ ¾º¼µ º ½ºµ º ½º¼ µ º ½ºµ úº º¼ ½º µ º ½º½µ º ½º µ º¼ ½º¼µ ºϺ º¼¾ ¼ºµ º ½º½¾µ ½¼º ½º½µ ½¼º ½º½µ ºÆº º½ ½ºµ º½ ½º½µ º ½º¼¼µ ½½º½ ½º¼µ Àºº º ¾º¼µ º ½ºµ ½¼º ½º¼ µ ½ º ½ºµ úº º ½º µ º ½º½µ º¾ ½º µ º ½º¼µ ºϺ ¼º ¼º½ µ ¼º ¼º¼µ ¼º ¾ ¼º¼µ ¼º¾ ¼º¼µ ºÆº ¼º ¼º½¼µ ¼º ¼º¼µ ¼º ¾ ¼º¼µ ¼º¾ ¼º¼µ Àºº ¼º ¼º½µ ¼º ¼º¾½µ ¼º ¼º¾½µ ¼º ¼º½ µ úº ¼º ¼º½ µ ¼º ¼º½µ ¼º ¼º½½µ ¼º ¼º½µ
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Relative length of perceived line to the presented length º ¼ º ¹½ ½¾¼Ñ ¹¾ ¾
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º µ º µ º¾ ÓÐÓÖ ÖÓÑ ÅÓØÓÒ½ Physical color and movement Percept Space Space Time Space Space (a) Time sequence of a color alternating bar Time Retina Time Percept (b) Space-time view of a color alternating bar º µ µ ¼
Subjective evaluation by rating Objective evaluation by color matching º º ¹½ º º º½ ¾ ºϺ˺ƺÒÚ ¾ ÁºÃº ÁºÅºÒÚ ¾ ºÅº º µ ËÓÒÝ Å ¾¼ ½¼ÀÞ ¼¼ Ü ¼¼Ôܹ Ð ½ºÑÒ»ÔÜÐ Ø ½½ Ñ ÖÓÑ Ø ÑÓÒØÓÖµ ÊË Î˾» Ò ÐÐ ÈÖ¹ ÓÒ ¼ ½½ ºÑ ¾Ñ ¾ Ñ ¾ ½ ½ ¾¼¼Ñ ¾¼ º µ ½ ½¼ÀÞ Ñ ¾ Ê ½º¼ ¼º º ½
1.0 (or 3.0) Bar Width (BW) Bar interval (20 x BW) 20 (a) Spatial arrangement CRS VSG2/5 in Dell Precision 350 Sony GDM F520 (160Hz, 800 x 600pixels) 0.025 deg/pixel at 113cm from the monitor CRS Video Eye tracker toolbox Dimly illuminated room 1.0 Expos ure dura tion 200 ms (32 frames) Frame duration 6.25 ms (b) Space-time view º µ µ ½º ½º¼¼º¼¼º¼½º¼ ¾º ¼º¼º½¾¼º½¾¼º º ¼º¼º¾¼º¾¼º º ¼º¾¼º ¼ ¼º¾ º ¼º¼º¼º¼º º µ ¾¼¼Ñ ¼¼Ñ ½ º µ ½ º µ ½¼ º µ º µ ¾¼¼Ñ º µ ¾ ½ ¾ ¼ ¼ ¾
Pre-stimulus (3000ms) Pre-stimulus (3000ms) Target-stimulus (200ms) Space Target-stimulus (200ms) Space Post-stimulus (600ms) Time Post-stimulus (600ms) Time Rating-stimulus Rating-stimulus Time Time (a) Color Alternating Bars (b) Color Grating Flash 5: Perfect mixture 4: 3: Partial mixture 2: 1: No mixture (c) Rating Bar Width (BW ) (5 steps) 3.0, 4.5, 6.0, 9.0, 12.0 min Eccentricity (2 steps) 1.0, 3.0 deg Stimulus Color (3 steps) Presentation Style Color alternating bars Color grating flash 1: No physical mixture 3: Partial physical mixture 5: Perfect physical mixture (d) Parameters º µ µ µ µ
º º¾ º º µ ½ ½ ÑÒ ½ ½ ½ ÑÒ ¾º º µ ½ ºÑÒ ½ º¾½¾º½º¾ º¼Ñ ¾½º ½¼º¼º» ¾¼¼Ñ ½¼¼¼Ñ ¾ º º µ ½ ½ ¾¼¼Ñ ½¼¼¼Ñ ½ ½ ¾¼¼Ñ ½ ¾¼Ñ º µ ½ ¾ º¾Ñ º¾Ñ ½ÀÞ
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5.4 deg/sec No Slit 5.4 deg/sec Slit 10.8 deg/sec No Slit 10.8 deg/sec Slit 5.4 No Slit 5.4 Slit 5.4 No Slit 5.4 Slit 10.8 No Slit 10.8 Slit 10.8 10.8 No Slit Slit 10.8 deg/sec Left Slit 5.4 deg/sec No Slit 5.4 deg/sec Slit 5.4 No Slit 5.4 Slit 10.8 No Slit 10.8 Slit 10.8 Left Slit º¾¼ µº» µ½¼º» µ µêóóøåòëõùöööóö ½¼º» º» ÊÓÓØÅÒËÕÙÖÖÖÓÖ º¾¼ µ ½¼º» º½¼º ½¼¾
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前者の仮説では 時間幅を持った光点刺激をフラッシュ刺激の集合として捉え それぞれの光点を 独立に定位していると考える そこから予測される知覚像の時間軌跡はフラッシュ刺激の定位の時間 軌跡に沿ったものになる 例えば 図 のようにサッカード前後を含めて光点が提示されたとす ると 予測される知覚軌跡は逆. 字型の軌跡になる サッカードの前後の時間帯では サッカードと 同方向に サッカード中ではサッカードと同方向に移動しているはずである この場合 知覚される 長さはサッカード振幅の約半分であり これまでの報告と一致するが サッカード前後の移動に関し てはそのような主観的知覚は報告されていない 0 10 10 10 1 一方で 後者の仮説ではサッカード 中のみ光点刺激は網膜上で点列として広がり サッカードと逆方向の像が知覚されることが予測され る このことは 主観的報告と一致するが 知覚される形態に関しては大きな食い違いがある もし 網膜上の長さがそのまま知覚されいるとするならば サッカード振幅と同じ長さの点列が知覚される はずであるが 実際にはサッカード振幅の約半分の長さが知覚されている また この仮説における 定位メカニズムについてはこれまでの研究から予測することができない サッカード時の連続点滅刺激による 次元像の提示 前述のように サッカード中に一点の光点を連続点滅させると 点列に広がることが知られている この現象を芸術に応用した例として 光源を縦一列に並べ 次元イメージを横からスキャンする形 で高速点灯させると その光点列の前でサッカードを行うと 次元イメージが知覚されるという作品 がある サンフランシスコの )B+!! " やボストンサイエンスミュージアム に展示されてい る 図 はボストンサイエンスミュージアムに設置されているものであり 図 はサッカード によって知覚される像である 図 ボストンサイエンスミュージアムの展示 6左3原理の説明 右3作品7 Ý
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付録 視知覚特性を利用した舞台演出 本章の目的と位置付け これまで 視知覚特性を利用した情報提示手法について述べてきた 本章では その知覚特性の舞 台芸術 パフォーミングアート への応用について述べる パフォーミングアートとはパフォーマーの身体運動を通して 観察者に新たなイメージ 価値観を想 起させる行為である そして パフォーミングアートにおいてパフォーマーの身体運動は音楽 映像 舞 台装置等と結びつき その表現能力を拡張してきた 近年 コンピュータを使用し 体験者の動きに応 じて作品が様々に反応するメディアアートと呼ばれる芸術作品が数多く制作され 0 10 1 そのコン ピュータを使用したインタラクション技術は舞台芸術の演出にも応用されつつある 0 10 10 10 1 また コンピュータの計算能力の向上やプロジェクターの光量の増加によって 0 1 プロジェクター を使ったコンピュータグラフィックス映像の付与も可能になった しかし このように より複雑な 情報をパフォーマンスに対して付与できるようになったとしても それを作品の中でどのように使 用し 一つの表現として成立させるかが重要な問題となってくる 筆者はメディアパフォーマンスユ ニット $ & ' 0 1 0 1 0 1 6図 7 の舞台において パフォーマーの身体運動を映像 音楽に 直接反映させるデバイス及び眼球運動を利用した舞台演出装置を利用し 身体運動と映像 音楽の関 係性をテーマとして作品を制作した 本章では 実際に制作した作品を紹介しながら 身体運動と映 像のインタラクションによって身体表現を強化し 観察者のイメージを想起させるような舞台演出方 法の提案を行う 図 $ & ' のパフォーマンス
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図 シーン3!# 図 シーン3. # て使用している 観察者が一度に知覚できるのは身体の一部のみであるが 継時的に現れるパフォー マーの身体の断片から一人の人間の身体を再構成していく 身体の一部のみを順番に観察者に示すこ とによって 観察者はその隠された身体イメージを想像し始める シーン. # では図 のように白い衣装を着たパフォーマーに対してある奥行き構造を持った 映像を付与する パフォーマーが踊っている間はパフォーマーの身体及び運動の立体感を映像によっ て強化する一方 パフォーマーの静止とともにパフォーマーの身体はスクリーンの一部となり舞台か ら消滅する また このシーンでは観察者の感じる奥行き感も重要なテーマとなっている パフォー マーの身体が存在する奥行きとスクリーンの奥行き さらには映し出される映像の中の奥行きという ようにこのシーンの中には少なくとも３つの奥行きが存在し それらに関係性を持たせながら変化さ せることで 日常では起こりえない奥行き感を引き起こしている
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図 $8 6I # " $7 の操作画面 図 ジャイロセンサと無線通信装置 演出手法の評価 提案する演出手法が表現の強化へ繋がるか つまりは観察者のイメージ想起を促進するか その有 効性の評価を行う また 年 $ & ' は + $ の公演を国内のクラブイベントや第 回日本バーチャルリアリティ学会大会懇親会 アルスエレクトロニカを含むヨーロッパ 都市での 公演等 国籍 年齢 専門知識の異なる観察者 6観客7 の前で行ってきた そこで得られた反応の中か ら 特にデバイスを使ったシーンについてのコメントをまとめる 本論文で提案する演出手法は 身体運動に関係付ける映像の図と地の有無によって 身体運動と映 像の時間的 空間的関係性を変化させる手法である 具体的には 前述の ; J " のよう な図と地のある映像では空間的インタラクションを一致させる一方で 時間的にずれを生じさせてい る. # のような地のみの映像では 時間的インタラクションを一致させる一方で 空間的対 応付けを変化させている この手法の有効性を評価するためにデバイスを使用したシーン ; J ". # にお いて時間的 空間的関係性を変化させた場合 観察者の印象はどのように変化するか調べた 身体運
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, 歩行誘導サービスの実現 本節では 感覚入力を利用した歩行誘導の応用例として 健常者に対する歩行誘導サービスを取り 上げ サービスを実現するためのデバイス 刺激入力方法について述べる 歩行誘導サービスの背景 歩行は人間にとって最も基本的な移動手段であり 歩行者は周囲の環境によって様々に歩行状態を 変化させている 例えば 信号の変わり目では早歩きになり 前方の歩行者に近付き過ぎれば歩行速 度を遅くする また 人を避けるために左右への移動も行う このように 日常生活において歩行者 は 常に環境の状態に対して注意を払い 判断し 歩行状態を変化させ続ける必要がある しかし 何らかの方法で 例えば ウェアラブルデバイスで環境情報を取得し 0 1 歩行者を適切な歩行速 度や方向にナビゲートすることができれば 信号を気にせずとも信号に止まらず歩行する 時計を見 ることなくある時刻に合わせて到着する等 効率的に移動することが可能になる また このような 歩行ナビゲーションを多人数が同時に受けることによって 混雑した場所でも周囲の歩行者と快適な 距離 0 1 を保ちながら移動することが可能となる そこで 本論文においては このような歩行ナ ビゲーションを実現するための靴型歩行周期誘導インタフェース 図 を実装し 誘導を効率的 に実現するための刺激の入力方法について論ずる 図 提案する靴形歩行周期誘導インタフェース 感覚入力による歩行周期誘導 前述のような歩行ナビゲーションを実現するためには 歩行者の歩行方向と歩行速度を制御するこ とが重要である これまで筆者らは 歩行方向に関して 前庭感覚を刺激して歩行方向を誘導する研 究を行ってきており 0 1 本論文では歩行速度の制御について論じていく 歩行速度は歩幅と歩行 周期によって決定されるが 先行研究において 歩行速度の増減は歩行周期の増減によって決定され ていることが報告されている 0 1 実際 本論文の実験条件においても 歩行周期によって歩幅は
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