Virtual Reality and its Application

空間情報処理特論
~第二回~
空間情報のヒューマンインタフェース②
ディスプレイシステム(人の感覚と力触覚)
ディスプレイシステムの役割
「人間の
に,現実世界
が与えるのと同様な
を
与えること」
人間の
が対象とな
る
人間の感覚
 特殊感覚
 体性感覚

皮膚感覚


深部感覚(固有受容感覚,自己受容感覚)

 内臓感覚

触覚ディスプレイ
 人間は鉄の玉をどう認識するか?

触れる事で形状を知る
 皮膚?

表面の細かいパターン(テクスチャ)は?
 皮膚?

深部?
深部?
「金属」という認識は?
触覚ディスプレイ
 人間は鉄の玉をどう認識するか?

触れる事で形状を知る



表面の細かいパターン(テクスチャ)は?



Haptics(触運動知覚)


「金属」という認識は?

を感じる皮膚感覚による
触覚と感覚受容器
 皮膚感覚(触圧覚)


触覚
 マーケル触盤(変位)
 マイスナー小体(速度)
 ルフィニ小体(変位)
圧覚
 ルフィニ小体
 パチニ小体(加速度)
触覚と感覚受容器
 固有受容感覚


運動覚,位置覚
筋肉内の感覚受容器


筋の
情報を延髄経由で中枢に伝達

筋の
情報を中枢に伝達

皮膚感覚のディスプレイ
 触れた,触れないの判定
 Cyber Touch



データグローブ+振動子
各指+手のひら(6カ所)
振動周波数125Hz
皮膚感覚のディスプレイ
 マーケル触盤,マイスナー小体,パチニ小体,ルフィ
ニ小体を,実際のモノをさわったときと同様に反応さ
せる
 受容器のところだけは同じ振動になるような振動を作
る(現在のところ不可能)

で直接的に受容器を刺激する(
)


×すべての受容器に
○
からの

を埋め込む
刺激
の特異性や
の違
いから選択的刺激可能(3種類について)
(舘研究室,東大)
深部感覚のディスプレイ
 形状を感じ取れるような触覚再現装置
 装着型
 手指に装置を装着,
する事で物体の存在感を作り出す
 把持型
 器具を手にしたときの,その器具による触感だけを作
り出す
 遭遇型(研究中)
 バーチャルな模型(素片)を置き,
事で物体の存在感を実現する
 指の動きを検知して素片が
動く
 素片の移動や回転などで
を表
現する
深部感覚のディスプレイ
装着型
 Cyber Grasp

手指の動きを計測す
るとともに深部感覚を
提示
深部感覚のディスプレイ
装着型
 PHANToM
(SensAble Technologies)



指先への深部感覚提示
6自由度
ペンの位置と姿勢を計測す
るとともに深部感覚を提示
深部感覚のディスプレイ
装着型
 問題点



常に装置をつけているため,装置の
や装置の
が常に感じられる
純粋に「
」感覚
を作り出す事が難しい
力をかけるモーターの応答限界
や

い
の表現が難し
深部感覚のディスプレイ
遭遇型
 Shape Approximation Device (SAD) による形状表現
平面や曲面の表現
エッジの表現