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バーチャルリアリティ・
制作
～第十三回～
Virtual Realityと人間，社会
バーチャルリアリティと人間
 リアリティ＝脳内に発生する意識過程
感覚刺激の発生装置
発生した感覚刺激が人間にどのように感じられるか？
バーチャルリアリティと人間
 外部：刺激の物理量
 内部：意識の感覚量
バーチャルリアリティと人間
 物理量と感覚量の関係





1gと4.5gは識別可能
1000gと1003.5gは識別不可能
同じ3.5gの差でも基準点の取り方で弁別可能
性が決まる
「感覚の変化量は，物理的な刺激の変化量そ
のものに対応するのではなく，刺激の絶対量
との比で決まる」
「ウェーバー・フェヒナーの法則」
バーチャルリアリティと人間
 ウェーバー・フェヒナーの法則
刺激量：x
receptor
y  a log x  C
感覚量：y
a,Cは定数
伝えたい情報（刺激）をパラメータと機械的に
対応づけるだけでは良い結果は得られない
バーチャルリアリティと人間
 感覚器からの刺激量をどのようなプロセス
で認識しているのか？
 認識プロセスのどこにどんな刺激を与える
のか？
 感覚器入力だけでなく，脳内の高次過程ま
で考慮に入れる必要
バーチャルリアリティと人間
 視覚の認識プロセス
感覚器
（網膜）
光
脳幹
（視床）
大脳（後頭葉）
第
一
次
視
覚
野
第
二
次
視
覚
野
第
三
次
視
覚
野
第
四
次
視
覚
野
第
五
次
視
覚
野
 網膜

光→電気変換，対数圧縮，側抑制（空間微分とコントラスト強調）
 視床（LGN:Lateral Geniculate Nucleus，外側膝状体）

情報の整理（サッケード抑制：眼球の動きによる像のぶれ防止）
 大脳


第一次視覚野：直線位置選択性，第二次視覚野：傾き，運動方向選択性
第三次視覚野：長さ，角度選択性，第四次視覚野：色選択性
バーチャルリアリティと人間
 現実感を感じるのは脳内高次過程
 現実感を論じるためには，外界からの刺激だけで
なく内的感覚（メンタルプロセス）を知る必要がある
 脳内高次過程の外部からの計測は困難
 「感」をどう測定するか？



アンケートなどによる主観評価
心電図（RR間隔），脳波，脳誘発電位など生体信号の
計測
心理反応→表情変化→血流量変化→温度変化
＝顔面皮膚温度変化による心理的変化の測定
バーチャルリアリティと人間
 内的刺激によるバーチャルリアリティ
 マトリックスの世界？
 感覚代行システム


他の感覚で代行する
神経系を直接電気刺激する
バーチャルリアリティと人間
 感覚代行システム：視覚の場合
 他の感覚で代行

触覚の利用
 文字・画像をスキャンしながら光電変換→皮膚
刺激
 舌触覚の利用



舌は触覚ニューロンが多い器官
導電性の唾液で覆われているため高効率
聴覚の利用
 超音波眼鏡による障害物認識
バーチャルリアリティと人間
 感覚代行システム（視覚の場合）
 神経系の直接電気刺激

1968：Brindley
 ヒトの大脳視覚野を直接刺激

1972：Donaldson
 180chの刺激電極を大脳視覚野へインプラント
 輝点は見えたが隣接点が融合して弁別困難
 感染症
バーチャルリアリティと人間
 直接電気刺激による視覚
代行システム
 TVカメラ＋超音波距離セ
ンサの眼鏡
 コンピュータで距離算出と
ビデオ画像処理，電気刺
激のためのトリガーパルス
を発生
 視覚野表面のプラチナ電
極を電気刺激
the Dobelle Institute, USA
バーチャルリアリティと人間
 視覚の感覚代行システム
39歳，18年間失明の患者
CNN, 2002 June, Wired, 2002 Sep.
バーチャルリアリティと人間
 視覚の感覚代行システム
カメラから視覚野への入力信号
ここまでの行動を可能に
バーチャルリアリティと人間
 感覚代行システム（触覚の場合）
 感覚信号を伝える，神経系と完全に一体化した義手の開発




イタリア，ドイツ，スペイン，デンマークの共同研究
2007年（2年後）の人間への装着を目標として開発中
小さな電極と生体模倣技術を用いたセンサーによって神経系と
義手がつながれ，義手の位置や動きだけでなく外界からの刺激
まで感じることが可能になる。
今後の課題
 使用する素材が人体と適合するか
 患者の脳がどのように適応するか
 義手への電力供給はどうするか
バーチャルリアリティと人間
 触覚の代行システム
バーチャルリアリティと人間
 触覚の代行システム
バーチャルリアリティと人間
 触覚の代行システム
ここまで実現したそうです(2008.1.16)
ここまで実現したそうです(2008.4.17)
ロボット技術と人間の融合
 2006年放送の番組から紹介
バーチャルリアリティと社会
 VRとは，コンピュータに対する新しいメタファ（比喩）
 「脳」から「空間」へ
 「人工的な空間は，脳そのものの表現である」養老孟司「唯脳論」
 「空間は外転した脳」廣瀬通孝「空間型コンピュータ」
 VR技術の一般化とVR空間での活動の社会的意義の認知
 VR空間は「人工現実」ではなくもう一つの「現実」
 伝える手段としてのVR
 シンボルとしては伝えられない情報の伝達
 何が伝えられて何が伝えられないのか？
 Artificial IntelligenceからIntelligence Amplificationへ
 優れたアフォーダンス*環境を構成し知能を増幅する
*外部環境とのインタラクションにより動的に知能を
得るという考え。J.J.Gibson（知覚心理学者）
最後に
 Virtual Realityの提唱者J.Lanierの言葉


「もし人々がテレビに慣れると，社会性が欠如し責任感が希
薄になる。これは，テレビが一方向のメディアであり社会メディ
アではないからだ。VRもメディアの一つとして，社会メディアで
なければならない」
「VR技術が，物質世界からプラスのエネルギーを吸収すれば，
人々は楽しく美しい体験をすることが可能になる。しかし，もし
マイナスのエネルギーを吸収すると逆のことが発生する。」
期末テストについて
 形式は中間テストと同じです。
 出題範囲は以下の通り。



中間テスト以降からの出題です。
12回目と13回目の講義から３題
実習について，WTK，ＡＶＳ，PHANToM，磁気
センサ・グローブ，HoloStageから各１題

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