著者

藤木 卓 森田 裕介 寺嶋 浩介 柳生 大輔 竹田 仰 相原 玲二 近堂 徹

出版者

長崎大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2007

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本研究では,原爆への科学技術的認識を育てることを意図したVR(Virtual Reality)技術を活用した学習環境を構築し,それを用いた遠隔授業実践を行うことを目的として研究を行った。その結果,携帯端末との連携を図るVR学習環境及び,それを遠隔地から操作するとともにテレビ会議映像の立体視伝送を行う環境を開発することができた。そして,これらの環境を用いた授業実践を行い効果を確認するとともに,今後の課題を把握することができた。

著者

竹田 仰

出版者

バイオメカニズム学会

雑誌

バイオメカニズム (ISSN:13487116)

巻号頁・発行日

vol.12, pp.265-279, 1994-08-10 (Released:2016-12-05)

参考文献数

28

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This paper reports on a virtual training environment developed using virtual reality technology with force and visual image feedback capability. In our system: (1) A light and safe force-display implemented using a pneumatic rubber actuator is available. It has a wide range of motion and large driving force comparable to those of human joints and muscle. (2) The trainee's muscle characteristics can be measured. (3) The parameters of the training environment (e. g. spring constant, weight of dumbbell) can be changed easily so as to obtain an environment best fitting the characteristics of human muscle. In order to accomplish the above purposes, a system must be capable of freely generating and controlling the physical and psychological elements of a training environment. For the first step, applying virtual reality techniques, we are developing a computer controlled training system which can generate and control various audio/visual images and forces to be applied to the trainee. Currently, however, we have decided to limit the scope of implementation to the upper extremity as the training target, and to visual images for the environmental information. The trainee using this system wears a force-display which can apply force to his/her upper extremity and a head mount display through which he/she can see the virtual world, a room with wall, windows, etc., in which a spring and a dumbbell are placed in the room. The trainee can "use" these sporting goods and can feel forces on his/her upper extremity as if he/she were actually exercising using them. By measuring the trainee's muscle characteristics and setting them in the system's computer before starting a training session, an improved training environment results. In addition, in the case of rehabilitation, the system can provide information such as video images of rehabilitation history data, which can help increase the trainee's motivation for attending the exercise. In our system, an important role is played by the actuators which are attached to the force-display to generate various reaction forces. An actuator serving those purposes should be safe, small, light, and capable of high force output. As human muscle of the upper extremity is much stronger than the muscle of the fingers, an actuator with high output is very desirable. It is also important that the apparatus not feel unpleasant to the trainee when he/she wears the force-display. For these reasons, we have chosen a pneumatically controlled rubber actuator.

著者

竹田 仰 蒲原 新一

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界 (ISSN:09135707)

巻号頁・発行日

vol.79, no.2, pp.489-497, 1996-02-25

参考文献数

15

被引用文献数

12

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力覚提示機能をもつ人工現実感技術の応用として, 仮想人物と腕相撲の対戦が行えるシステムを構築した. 対戦のための力覚ディスプレイには, 空気圧式のゴム人工筋を使用し, ヒトの筋力の強さと動きによく桔抗して応答できる機構設計を行った. また, 仮想人物との対戦をいかに人間同士の対戦のように見せるかということのために, 単に勝ち負けの2値的な評価手法ではなく, 知識が対戦ごとに獲得されていく分類システムと遺伝的アルゴリズムの手法を使用した. 従来, これらの手法は計算機内での生物の成長や行動の様子のシミュレーションとして使うことが一般的であった. しかし本論文では, 実際のヒ卜の腕相撲対戦中の刻々と変化する上肢の角速度や位置情報を計算機内に取り込み, それをもとに出力コードを選択して力覚ディスプレイに出力し, 対戦者の上肢の行動反応を再び入力するという外界とのインタラクティブな機能をもつ方式に応用展開している. このことにより, 対戦中にリアルタイムに戦略を学習しながら成長する腕相撲対戦システムを実現できている. また, 対戦中に仮想人物の顔の表情を変化させるなど臨場感の演出も試みている.

著者

竹田 仰 金子 照之

出版者

一般社団法人映像情報メディア学会

雑誌

テレビジョン学会誌 (ISSN:03866831)

巻号頁・発行日

vol.50, no.12, pp.1935-1940, 1996-12-20

参考文献数

18

被引用文献数

42 10

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視覚情報によって生じる運動感覚は, 視覚誘導自己運動感覚(Vection)と呼ばれている.Vectionが人の生体生理に及ぼす影響について測定することは, 人工現実感における臨場感の効果を把握する上で重要である.我々は, Vectionに関する知見を深めるために, 非常に広い視野角を有する, ハーフドーム型スクリーンを用いて, 映像の揺れに対する被験者の直立姿勢時の重心動揺の測定を行った.本論文では, 水平面・垂直面を強調した2種類のCG映像, ロール・ピッチ・ヨーの3種類の揺れ方向, 0.1〜0.4Hzの4種類の揺れ周波数, 15〜45゜の3種類の揺れ角度に対する重心動揺の影響を調べた.その結果, 垂直面を強調した映像をロール方向に大きく揺らすなど, 重心動揺に及ぼす影響が大きいことが明らかになった.また, 映像の揺れ周波数が低いときは, 映像と重心動揺の位相は一致しているが, 揺れ周波数が高くなるにつれて, 位相のずれが大きくなり, 0.3Hzを越えたところで90゜の位相遅延を生じることが示された.

著者

竹田 仰

出版者

九州大学

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2010

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近年,映画館やテーマパークでのVRシアターにおいて,映像や音響の効果に合わせて風や水滴などを提示して触覚情報を与える演出が多くなっている.例えば,乗り物に乗っているときには風を吹き付けたり,波しぶきに合わせて水滴を吹き付けたりする.このようにVRシアターにおいて触覚のおける役割は欠かせないものなりつつあるがまだ普及には至っていない.なぜなら触覚ディスプレイは大掛かりな上に一つの装置で表現できる演出も限られている現状にある.そこで,本研究では風圧を制御し,顔面の任意の場所に空気をあてることで触覚を伝える風圧型顔面触覚ディスプレイの提案を行う.本研究では空気砲の原理に着目し,渦輪と呼ばれる空気の塊(渦輪)を適格な風圧で顔面にあてることで,空気を利用した自由な触覚表現が可能なシステムの実現を目的とする.そこで,精密な実験を重ねて空気砲を設計し,コンピュータ制御が可能な風圧型顔面触覚ディスプレイを製作した.製作した風圧型顔面触覚ディスプレイで渦輪の特徴的な印象や演出の幅広さを評価し,印象指標を作成した.そして,移動式の大型スクリーンと組み合わせて使用できるように小型化し,観客に平等な触覚刺激を与える制御システムを製作し,評価した.

著者

中川 千鶴 大須賀 美恵子 竹田 仰

出版者

Japan Human Factors and Ergonomics Society

雑誌

人間工学 (ISSN:05494974)

巻号頁・発行日

vol.36, no.3, pp.131-138, 2000-06-15 (Released:2010-03-12)

参考文献数

22

被引用文献数

6 5

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近年, 仮想環境 (Virtual Environment: VE) の技術は著しく進歩しており, 多くの分野で普及しつつあるが, 一方で, VEシステムの利用時・利用後に生じる「酔い」の問題が顕在化し, その低減や防止策が強く望まれている. そこで, 我々は, VEシステム利用時の嘔吐に至らない程度の軽度の「酔い」を簡便かつ客観的に評価する手法を検討した. 13名の健常成人を被験者に用い, 黒い3次元空間に白いドットがランダムに分布している仮想空間内を移動する映像を刺激として用い, 暗室内の70inchの画面に提示して最大15分暴露した. この間の心電図, 呼吸などの生理反応を収集し, これらから得られる指標値と「酔い」の程度の主観評価との関係性を調べた. その結果, 軽度の酔いが発症した場合に, 呼吸周波数と心拍変動の0.1Hz近辺の成分が低下するという特徴的な現象がみられた. これらは, 他のストレス事態における生理反応パターンと異なるものであり, VEによる軽度の「酔い」の評価指標として用いられる可能性が示された.

著者

古賀 恭子 北島 律之 竹田 仰

出版者

一般社団法人 映像情報メディア学会

雑誌

映像情報メディア学会誌 (ISSN:13426907)

巻号頁・発行日

vol.66, no.12, pp.J500-J503, 2012 (Released:2012-11-22)

参考文献数

7

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This study examined the effects of visual inducing stimulus on choices when the criterion-locus of judgment was internal or external. In a preference choice task (internal criteria), subjects were asked to choose the drawing they preferred from two drawings. In a cognitive choice task (external criteria), subjects were asked to choose the drawing that included more elements from two drawings. Visual inducing stimulus (an arrow and/or a CG character) was task-irrelevant and often presented to indicate either alternative. Results showed that the conformity effect was found in cognitive decision tasks, but no effect was found in preference choice tasks. We discuss the process of the inducement by investigating the meanings of criterion-loci of judgments.

著者

瀬戸崎 典夫 森田 裕介 竹田 仰

出版者

一般社団法人 日本科学教育学会

雑誌

科学教育研究 (ISSN:03864553)

巻号頁・発行日

vol.33, no.4, pp.370-377, 2009

参考文献数

15

被引用文献数

6

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The purpose of this research was to examine the teaching effect of using a "Multi-view VR Teaching Material of the Solar System". The teaching experiment was conducted with elementary and high school students. The result shows that the VR Teaching Material improved the interest and attitude of the elementary school students. In addition, it was shown that when the VR Teaching Material was used as an introduction, the level of understanding improved. Moreover, high school students obtained a similar learning effect, regardless of the use of the VR Teaching Material. In addition, we suggeste that the VR Teaching Material improves the level of understanding of elementary school students, and high school students with low learning capacity.

著者

瀬戸崎 典夫 森田 裕介 竹田 仰

出版者

一般社団法人日本科学教育学会

雑誌

年会論文集

巻号頁・発行日

vol.32, pp.443-444, 2008-08-08

参考文献数

6

被引用文献数

1

著者

瀬戸崎 典夫 森田 裕介 竹田 仰

出版者

特定非営利活動法人 日本バーチャルリアリティ学会

雑誌

日本バーチャルリアリティ学会論文誌 (ISSN:1344011X)

巻号頁・発行日

vol.11, no.4, pp.537-543, 2006

参考文献数

11

被引用文献数

18

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The purpose of this paper is to elucidate the basic data for future study as estimated from the demonstration class. At first, we conducted a "needs based investigation" for teachers to examine the VR teaching materials available for educational purposes. The investigation contents dealt with "use of materials," "level of students to be taught" and "functional needs of the VR materials". We have made improvements in the portability and operability of the 3D VR system used for screen presentations based on the results of the "needs investigation." Following this, we brought the VR teaching materials, which we produced, to a senior high school and performed a teaching demonstration using the VR system. Furthermore, we performed a survey based on the subjective evaluations of both teachers and students who attended the demonstration. As a result, the VR teaching material we used left a positive impression on the students and teachers who were involved in our demonstration.

著者

北原 加保里 藤木 卓 寺嶋 浩介 森田 裕介 竹田 仰 相原 玲二 近堂 徹 柳生 大輔

出版者

日本教育工学会

雑誌

日本教育工学会研究報告集

巻号頁・発行日

vol.2009, no.5, pp.279-282, 2009-12-19

著者

蒲原 新一 竹田 仰

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会総合大会講演論文集

巻号頁・発行日

vol.1996, 1996-03-11

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計算機能力の大幅な向上により人工現実感の技術が大幅に進歩した.近年は,この計算機能力の向上に加えてインターネットに代表されるような通信技術が発達し,これにより情報化社会が形成されようとしている人工現実感の技術はリハビリなどに応用されようとしているが,各家庭がネットワークに接続されるようになると在宅医療への応用も考えられるようになる.矢野らはネットワーク上の分散型仮想環境での協調作業システムの構築などを行っている.我々はこれまでに仮想環境における腕相撲対戦システムを構築しており,これをネットワーク化することを検討している.

著者

竹田 仰

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MVE, マルチメディア・仮想環境基礎 (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.105, no.433, pp.1-6, 2005-11-17

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長崎ソフトウェアセンター内にIPTと呼ばれる没入型の多面スクリーン投影システムを開発して納めた.このIPTは, 4面もしくは5面のスクリーンにプロジェクタで映像が投影される.この3D映像と音響効果により仮想環境を生成する仕組みで, もし, この仮想世界を現実世界と見紛うほど上手に生成できれば, 人間の生理的心理的な振る舞いが詳細に観察される可能性がある.本稿では, これまでの実験結果について報告する.

著者

岩崎 勤 北島 律之 竹田 仰

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. MVE, マルチメディア・仮想環境基礎 (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.105, no.106, pp.47-52, 2005-05-27

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We developed a large scale three-dimensional-immersive display that is bent the center of the screen and the bending angle can be changed variably. This display was built very cost effectively and portability. However, because the line for the breaking bend enters the center of the screen, it becomes difficult to obtain the absorption feeling. Then, the new type screen that curved naturally and gradually has been developed. This paper describes the feature and the design method of the new screen.