インタラクティブメディア設計学研究室

研究室名・大学名・学科名

インタラクティブメディア設計学研究室
奈良先端科学技術大学院大学
先端科学技術研究科　情報科学領域

ラボ紹介

本研究室では、真に生活者や社会に貢献する情報技術の確立を目指して、革新的なヒューマンインタフェース技術を追究しています。そのために、ヒューマンインタフェースという研究分野の中で、主にコンピュータビジョンやコンピュータグラフィックスに関連する技術を用いた研究を行っています。特に、拡張現実感・複合現実感やバーチャルリアリティについての研究では国際水準の研究成果を上げています。新機能の創出、精度・信頼性等の性能向上、応用システム開発といった技術開発研究に留まらず、それら技術がユーザや社会に及ぼす影響等を評価する研究も行っています。また、異分野の研究者との共同研究も積極的に行っています。研究の応用先としては、産業分野、エンターテインメント分野、ヘルスケア分野をはじめ、多様な分野が含まれます（図1）。具体的な研究事例を以下に示します。

技術紹介

1. 次世代ヘッドマウントディスプレイ(ＨＭＤ)
   主に２つの観点から研究に取り組んでいる。１つは、メガネのように薄く軽量で、かつ、広視野角、高画質なＨＭＤの実現である。マイクロレンズアレイ方式を採用することで薄型を担保した上で、超高ピッチディスプレイパネル、眼球運動追跡などの技術を用いることで広視野角化と高画質化に取り組んでいる。２つめは、ＨＭＤ使用がユーザの眼に与える悪影響(疲労感や視力低下)を低減することを目的に、ユーザの眼球の焦点調節機能に応じた最適な映像提示に関する研究を行っている。
   
   
2. 慢性腎臓病患者の在宅食事療法におけるＩＴ活用
   在宅食事療法は慢性腎臓病の重篤化を防ぐ非常に重要な治療法であり、長期に渡る継続的な実践が要求されるが、患者に加え、家族のＱｏＬにも影響があり、容易ではない。摂取栄養管理という観点ではなく、調理や運動にも注目し、患者・家族の生活環境デザインという観点からloT技術を用いた生活支援システムに関する研究を行っている。
   
3. 拡張現実感・画像計測技術のスポーツ応用
   鹿屋体育大学と共同研究を実施している。トップアスリートのトレーニングや高齢者の健康維持・増進のための運動を支援することを目的に、拡張現実感や画像計測技術を応用し、適切なコーチングや運動者のモチベーション維持に活用することを試みている。
   
   
   
4. 拡張現実感の実利用に向けた有効性評価と利用方法の体系化
   拡張現実感技術の成熟に伴い、作業支援システムや教育システムとしての実利用が始まりつつあるが、適切な利用方法に関する知見はまとまっていない。そこで、拡張現実感の様々な利用方法について有効性の評価を行い、適切な利用方法に関する知見の体系化に取り組んでいる。さらにその知見をまとめたガイドラインをウェブページとして公開している。
   
   
5. 日常的対話を継続するヒューマンロボットインタラクション(HRI)
   安全・安心・快適な日常的支援を行うために、視覚・触覚・ジェスチャなどによるマルチモーダルな対話技術の開発を目的としている。物理的な身体をもったロボットに限らず拡張現実感ロボット・バーチャルロボットを含むロボットメディアを利用した様々なヒューマンロボットインタラクション技術を研究している。
   
   
6. 仮想・拡張現実感のパブリックスピーキングトレーニング応用
   人と話すコミュニケーション能力の訓練に、仮想・拡張現実感を応用し、その効果を高めることを目的としている。プレゼンテーションなどの人前で話す状況を仮想環境に再現し、有効な情報提示手法について研究している。
   

代表的な研究実績・受賞

学術論文

• R. Akiyama, G. Yamamoto, T. Amano, T. Taketomi, A. Plopski, C. Sandor, H. Kato, Robust Reflectance Estimation for Projection-Based Appearance Control in a Dynamic Light Environment, IEEE TVCG, (2019)..
• D. C. Rompapas, C. Sandor, A. Plopski, D. Saakes, J. Shin, T. Taketomi, H. Kato, Towards Large Scale High Fidelity Collaborative Augmented Reality, Computers & Graphics, Vol.84, pp.24-41 (2019).
• M. Krichenbauer, G. Yamamoto, T. Taketomi, C. Sandor, H. Kato,
  Augmented Reality vs Virtual Reality for 3D Object Manipulation, IEEE TVCG, Vol.24, No.2, pp.1038-1048 (2018).
• D. Rompapas, A. Rovira, A. Plopski, C. Sandor, Y. Goshiro, H. Kato, S. Ikeda, EyeAR: Refocusable Augmented Reality Content through Eye Measurements, Multimodal Technologies and Interaction, Vol.1, No.4, pp.22:1-22:18(2017).
• M. Santos, A. Chen, T. Taketomi, G. Yamamoto, J. Miyazaki, H. Kato,Augmented Reality Learning Experiences: Survey of Prototype Design and Evaluation, IEEE TLT, Vol.7, No.1, pp.38-56(2014).

国際会議発表

• K.Tainaka, Y. Fujimoto, M. Kanbara, H. Kato, A. Moteki, K. Kuraki, K. Osamura, T. Yoshitake, T. Fukuoka, “Guideline and Tool for Designing an Assembly Task Support System Using Augmented Reality,” IEEE ISMAR (2020).

受賞

• Hirokazu Kato, Mark Billinghurst: Lasting Impact Award, the IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR2012). Atlanta, USA, (2012).
• Hirokazu Kato: The 2009 Virtual Reality Technical Achievement Award from IEEE VGTC (2009).

海外連携研究機関

• ミュンヘン工科大学(ドイツ)：拡張現実感
• 国立成功大学(台湾)：拡張現実感のリハビリ支援応用
• プリモルスカ大学(スロベニア)：３次元ユーザインタフェース
• トレント大学（イタリア）：拡張現実感の医療応用