ヒューマンインタフェース工学講座
主な研究テーマ紹介
アンビエントな環境ディスプレイ
Ambient Display
適切な人に適切な形で情報が提示できるアンビエントな環境ディスプレイの研究を進めている．たとえば，触覚を用いた環境ディスプレイや，振動触覚により情報を提示する傘型ディスプレイなどの検討を進めている．
ActiveCube: ブロックを用いたユーザインタフェース
A Real-time and Bi-directional Interface for Constructing and Interacting with a 3D Environment
実世界の経験を積極的に利用したGUIは，コンピュータを利用した作業の効率向上に寄与してきた．この考えをさらに発展させ，人の3次元世界での体験に基づく空間性や身体性を活用しようとするバーチャルリアリティの研究や，さまざまな感覚チャネルの情報を有効に利用するマルチモーダルインタフェースの研究が，人の直感や感性などを利用した柔軟なインタフェースを目指して，近年盛んになってきている．しかしこうしたインタフェースは，操作対象に実体がないので実際に操作している感覚になりにくいといった問題もあった．そこで，ブロックという物理的な物体を介したインタフェースを提案する．人は立方体のブロックを自由に組み合わせてさまざまな形状を構築する．すると，その三次元形状は実時間で計算機に認識される．同時に，各ブロックには人の操作意図や環境情報を入力するためのセンサや，さまざまなシミュレーション結果を表示するためのディスプレイやアクチュエータが実装されており，ブロックそのものを介した直接的なインタラクションが可能である．操作意図などの入力装置とその結果を表示する出力装置が一体化しているために，両者の間の因果関係が明快で直感的なインタフェースを構築することができる．
協調インタラクション
Collaborative Interaction
オフィスや家庭などで，複数の人と顔を合わせてアイデアや情報を交換したり協力し合いながら何かのする機会はよくあるが，我々は，このような協調作業を支援する方法について研究を進めている．たとえば，IllusionHoleは， 3人以上の複数の利用者が，自由に動き回りながら，それぞれの視点位置から，ひずみもちらつきもない立体映像を，同時に，単一の装置上で観察することができる，従来にはない全く新しいインタラクティブな立体ディスプレイである．非常に簡単なしくみでありながら，理想的な立体映像を表示することができるので，様々な分野での応用が考えられる．他にも，個々のメンバーが夫々の利益を追求しながら，同時にメンバー全員のグループとしての利益も向上させるような戦略的協調作業を支援するテーブルトップ・ディスプレイを提案し，インタラクションの方法や，そこで繰り広げられる対人関係や社会性などについても研究している．
運動学に基づいたインタラクション
kinematics-based Interactions
GUI環境や3次元空間上における，マウスによるポインティングなどの基礎的なインタラクションは，計算機の普及に従って重要になってきている．そこで運動学的な観点から人の動作を分析し，そこから得られた知見を元に，インタフェース設計上のガイドラインや新たなインタラクション手法を提案している．
現実世界に立脚するエージェント
Agents from Reality
日ごろ可愛がっているペットや水槽の金魚，また友人などをビデオ撮影し，その映像素材を元に，それらが自律的に動き回るサイバースペースを作成する研究を進めている．各エージェントは，サイバースペースで遭遇するさまざまなイベントやユーザからのインタラクティブな働きかけに対して自律的に行動を決定する．そのために，各エージェントは，環境情報を読み取るセンサと感情モデルを持ち，ファジー推論によって行動を選択する．現在，新しいインタラクティブ映像メディア技術として，多方面への応用を検討中である．
Motion Characteristic Control
Motion Characteristic Control
人間の動作は人それぞれ異なる．この動作の差異を特徴として抽出でき，さらに，その特徴を加工して他の人の動作に適応できれば，新たな手法として人体動作アニメーションを生成することができる．そこで，人の動作から特徴を抽出し，これを異なる体型の骨格モデルに適応する方法の研究を進めている．この方法を利用して，例えば，プロゴルファーのスイングやプロのダンサーから動作の特徴をそれぞれ抽出し，これを未経験者の動作に適用することで，経験者の技術を活かした豊かな動作を生成することができる．
Computer-mediated Communication
Computer-mediated Communication
インターネットの普及により，国境，地域，言語，文化，世代の壁を超えて，不特定多数の見知らぬ人々とのコミュニケーションが盛んに行われるようになったきた．しかし，そのコミュニケーションは文字のみで行われるのが一般的であり，現実空間のコミュニケーションにおいて重要な要素である，相手の表情や場の状況といった多くのものが欠如しているのが現状である．このような環境において，相手に的確な情報を伝えたり，相手との人間関係を形成するのは非常に困難であるといえる．これらの人々を支援するためには，現実空間に近いコミュニケーション環境を提供するだけではなく，リアルタイムに時時刻刻と変化する人々のコミュニケーションの状況に合わせた支援が効果的であると考えられる．そこで，我々は人々のコミュニケーションをリアルタイムに解析し，その状況に応じた適切な支援情報を提供する研究を進めている．
仮想道具，仮想の手
Virtual Tools and Virtual Hand
我々は物体の位置や方向を変えようとする場合，道具を利用することによって容易に効率的に作業を実行できることが多い．このような道具を仮想世界の中で「仮想道具」として実現することができれば，現実世界の経験や知識を最大限に活かした高度な物体操作インタフェースとして，操作者に正しい操作メタファを与える直感的操作を実現することが可能となる．また道具を仮想化することで，道具の諸パラメータを簡単に変更して試行錯誤することができるので，伝統工芸などの職人や医師が手術で使用するような特殊な道具ばかりではなく，この世になかったような全く新しい道具を次々と作り出すことができる．このような道具を人に与えた時に，その使用法を習得してゆく課程を観察することは，人の学習や認知の機能を調べることでもあり，同時にそれは，よりよいインタフェースを構築するための指針にもなり得る．
統合型3次元モデリング
Integrated 3D Modeling
インタラクティブ性と自律性の統合，ジェスチャ等による空間型の直接操作と手続きによる間接操作の統合，3次元と2次元のインタフェースの統合など，複数のアプローチの統合や両立によって，3次元の対象を効率的・直感的にモデリングするための方法を検討しています．たとえば，樹木など自然界の対象の形状を計算機の中に構築しようとする際，人は，大まかな形状は指定したいが，細部の形状を細々と指定するのは面倒だと思うことがよくあります．そこで，ジェスチャによる大まかな形状指定を空間的拘束条件とし，その制約の下で自動的に細部を生成させる統合型のモデリングインタフェースについて検討しています．他にも，さまざまな対象とアプローチについて検討しています．
複数カメラからの映像を用いた3次元インタラクション
3D Interaction using Images from Multiple Viewpoints
初めて訪れる街を歩くとき，もし適切な地図などがなければ，我々はすぐに道に迷ってしまう．目の前に広がる世界だけからは局所的な情報しか得られないため，地図などの大局的な情報も利用することで，人は頭の中に認知地図を構築し，自分の周りの空間構造を正しく理解することができる．このような大局情報を獲得する方法の１つに，鳥瞰画像(バードビュー）の利用がある．しかし，ある決められた位置に固定された鳥瞰カメラや，ボタンやジョイスティックなどの間接的な方法で位置・方向などのパラメータを調整するカメラでは，人やカメラの移動につれてこれらの位置関係が把握し辛くなり，正確な空間構造情報を利用者に把握させることができない． そこで，カメラの位置・方向などのパラメータを人の身体運動に直接関連付けて変化させることにより，直感的にカメラパラメータを制御することができる方法「座標系対連動法」を提案した．この方法を利用して，大規模仮想環境内のナビゲーションや，実世界の監視カメラの直感的制御などに関する研究を進めている．