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仮想物体操作と仮想空間内移動を統一的に扱うジェスチャインタフェース

友添 雄亮, 大阪大学大学院 修士学位論文, Feb. 2004.

論文概要

3次元仮想空間は従来の 2 次元ディスプレイよりも操作の直感性や形状確認の容易さ,変形の簡単さなどの点で優れており,これらの利点はバーチャル博物館や部屋の模様替えシミュレーション等に広く応用されている.バーチャル博物館のような応用を考える場合,対象とする利用者は初心者であることが多く,複雑で詳細な操作が行えるインタフェースよりも詳細な操作が困難であっても分かりやすいインタフェースが求められる.仮想空間に対する操作を考える場合,特に重要となる操作の中に物体移動とナビゲーションがある.そこで,現在までに研究開発されている操作インタフェースについて調査を行った結果,これら 2 種類の操作はその性質がよく似通っており,それぞれに対応する提案されている操作インタフェースの機能も良く似ていることが分かった.このことから,これらに対する操作体系を統一することで操作性の向上を図ることができるのではないかということが考えられる.そこで,本研究では仮想物体の移動とナビゲーションの双方の操作を同一の動作で行うことが出来る有用なインタフェースを作成することを目的とした.物体操作とナビゲーションを同一のインタフェースで実現する手段としては,仮想空間中に存在する全ての物体に対して可動属性を付加し,動かせる物体に対する操作は物体に対する操作,動かせない物体に対する操作はユーザ自身に対する操作と自動的に判別する方法を考案した.この考え方に基づき,本研究では手の届く範囲に対して直接操作,目に見えるが手にと解かない範囲に対して引寄せ・追払いというインタフェースを提案し,これらをさらに直接見ることができない距離の操作に拡張するウィンドウというインタフェースを考案,試作した.本インタフェースは大型の没入型ディスプレイでの利用を想定しているため,スを把持する必要がないよう入力装置にはデータグローブを使用し,手のジェスてコマンドを発行するようにした.また,出力装置としては前方・下方・左右のことが出来る大型の没入型ディスプレイ装置CAVE を使用した.さらに,提案インタフェースの有効性を評価するため,物体移動とナビゲーシぞれ異なる従来手法を組み合わせたシステムと試作システムの比較実験を行った本システムが高い操作性を有していることや,習熟によりそれがさらに向上する認した.またその一方で,ジェスチャを用いた入力が疲労しやすいことや,仮想把握するスケーリング機能が重要であること等の結果も明らかになった.(pdf file)

関連論文

  • "遠隔仮想物体操作と仮想空間ナビゲーションのためのジェスチャを用いた統一的操作手法", 電子情報通信学会 技術研究報告, ITS2003-55, Feb. 2004. (pdf file)
  • "大規模仮想環境における遠隔仮想物体の操作と仮想空間ナビゲーションのための統一的ジェスチャコマンド", 電子情報通信学会 技術研究報告, IE2003-39, Jul. 2003. (pdf file)
  • "遠隔仮想物体の操作と仮想空間ナビゲーションのための統一的ジェスチャコマンド", 電子情報通信学会 総合大会講演論文集, A-16-17, Mar. 2003. (pdf file)
  • "Unified Gesture-Based Interaction Techniques for Object Manipulation and Navigation in a Large-Scale Virtual

   Environment", Proc. IEEE Virtual Reality (IEEE VR), pp. 259-260, Mar. 2004. (pdf file)