変形と固着滑り分布の物理計算に基づく力触覚的質感提示を有するバーチャルリアリティ
【研究分野】ヒューマンインタフェース・インタラクション
【研究キーワード】
ハプティクス / バーチャルリアリティ / 摩擦モデル / レンダリング / シミュレーション / 物理モデル / ハプティックレンダリング / 動力学シミュレーション / 時変摩擦係数 / CMA-ES / 局所剛性行列 / 力触覚レンダリング / 質感 / 固着滑り / 摩擦 / Position based dynamics / Proxy
【研究成果の概要】
指で物体を擦る際には固着滑りによる振動が生じ、これが物体の材質感に影響することが知られている。本研究は、物理モデルを構築し、シミュレーションすることでこれを再現することを目的とする。期間内には、現実の触察時と同等の振動波形を生成可能な、指と物体のシミュレーションモデルを構築した。また、４つの素材について計測した振動波形からモデルのパラメータを同定し、これを用いたレンダリングにより質感をある程度再現できることを確かめた。また、シミュレーションモデルに指先や物体表面の形状変形を含めるために、柔軟変形物体のシミュレーションとハプティックレンダリングの手法を提案した。
【研究の社会的意義】
製品の評価や設計にバーチャルリアリティを応用する際には物体の材質感の再現が望まれる。また、把持操作の際にも摩擦振動を手がかりに材質感を感じ取り、器用な把持操作にも利用している。摩擦振動を再現する物理モデルを実現し、これを用いたハプティックレンダリングを組み込むことで、バーチャル物体の材質感や操作感が現実に近くなり、より多くの作業や課題をバーチャルリアリティで実現できるようになることが期待でき、その用途の拡大に繋がると考えられる。
また、摩擦時物理現象を説明するモデルは、人の触知覚の理解に繋がることも期待できるため、人の触覚情報処理の理解がすすむことも期待できる。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 三武 裕玄 | 東京工業大学 | 科学技術創成研究院 | 助教 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【配分額】17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)