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知能・機能創成工学専攻「映像+ロボットでソーシャルテレプレゼンスを強化」
遠くの人がまるで同じ部屋にいるように存在感を増幅する要素を実験で検証 知能・機能創成工学専攻 中西 英之 准教授

そこにいない人の存在感を研究

ビデオ会議(テレビ会議)システムを使ったことがあるだろうか。離れた場所にいる人とお互いの顔を見ながら双方向に対話ができる便利なシステムだ。最近ではSkypeなども普及。パソコンやスマートフォンで気軽にビデオチャットができるようになり、自宅にいながら友達とおしゃべりを楽しんでいる人も多いだろう。

ただし、その画面に映し出されているのは、あくまでも”遠くにいる”人の姿であり、距離感は厳然としてそこにある。

一方で最近のテレビ映像は、解像度の高い4Kテレビの登場もあって、リアル感が向上している。森林に分け入ったり、宮殿の中を巡ったりする映像を大画面で見ると、まるで自分がそこにいるような錯覚を覚えるほどだ。3Dなら尚更だろう。しかし、そこにいるレポーターと話すことは、当たり前だができない。

映像技術や情報通信技術がこれほど発達した今も、遠隔地の人と違和感なくコミュニケーションすることは実に困難なのだ。中西研究室が研究テーマとする「ソーシャルテレプレゼンス」は、ひと言で言えば"存在感"の研究だ。中西准教授は言う。「遠隔地の人がまるで同じ部屋にいるかのような、リアルでインタラクティブなコミュニケーションを成立させることが目標です」。どのような要素に着目し、それを技術でどのように解決すればいいのか。多様なアプローチを試みている。

ソーシャルテレプレゼンスとは、離れた場所にいる人と、あたかも対面している感覚のことである。ビデオ会議システムにおいて様々な研究がなされているが、リアル感、存在感の面でまだまだ研究の余地がある。

遠隔操作ロボットで「運動視差」の効果を確認

例えば、初期に着目したのは、「運動視差」であった。運動視差とは、視点の移動によって対象物の見え方(見える方向や角度)が変わること。遠隔操作ロボットを使った遠隔対話実験を行い、被験者がロボットを「静止」「回転」「前進」「回転かつ前進」させた場合、ロボットのカメラを通して見る相手の存在感が増減するかを検証した。結果、運動視差が生じる「前進」に存在感を増幅する効果のあることが確かめられ、同時に被験者がロボットを操作しない場合は、増幅効果が消失することも認めた。

また、カメラを動かすことで存在感が増幅されたのだから、画面自体を動かしても同様の効果があるのではないかという仮説も検証。確かに存在感が増幅されることが確認された。

さらに、この結果に基づき、運動視差を生じさせるビデオ会議システムを開発。被験者が遠隔地にいる相手に話しかけようとして画面に近づくと、相手の目の前に設置された可動式カメラが被験者の動きに合わせて前進する仕組みを構築して実験を行った。この実験ではカメラを被験者が操作していないにも関わらず相手の存在感が増幅されることがわかり、同時に行った比較実験で、ズームインで相手の映像を拡大しても増幅効果は得られないことも確かめられた。

仮説を実験で検証するため、実験装置のほとんどを研究室のメンバーが開発している。機械加工から材料の選択、制御ソフトウエアの開発、通信環境の構築など、モノづくりの要素も大きい。

遠隔握手用のロボットハンドを開発

その延長として次に考え出したアイデアが、工学部らしくて実にユニークだ。ビデオ会議の画面にロボットハンドを取り付け、被験者と相手が握手できるようにすれば、存在感は飛躍的に増幅するのではないか。つまりはバーチャル握手。視覚だけの映像に身体接触という触覚を付加することでソーシャルテレプレゼンスを強化することができるのではないかという大胆な仮説だ。

この検証実験のポイントの1つは、ロボットハンドの製作にあるだろう。前述の実験に使った装置も研究室メンバーが自らの手で作りあげたものばかりで、その理由を中西准教授はこう説明する。「モノをつかむロボットハンドならいくらでも市販されています。しかし、硬い時点でアウト。見るからに機械っぽいし、冷たいし、人間の手とは明らかに異なります。握手の感触がリアルであればあるほど存在感も増幅されると考えられるので、そうなるともう、握手用のロボットハンドを作るしかないわけです。どんな実験でも同じで、私たちが必要とする道具や装置はどこにもないんです。」

遠隔握手を行うために、握手の感覚を再現できるロボットハンドを開発。通常のロボットハンドに求められる性能とは異なり、十分な握力、人肌のような温かさ・柔らかさを実現している。多くのマスコミにも取り上げられた。

そうやって完成したロボットハンドは、人の手のような柔らかさと温かさ、十分な握力を備え、握手をした誰もが驚くほどのリアリティを実現したものになった。実験結果でも、ロボットハンドによる遠隔握手に相手の存在感を増幅する効果のあることが確認されている。

今の技術に縛られたビデオ会議はリアルに程遠い

では、どこまでソーシャルテレプレゼンスの強化を追究するのか。インタラクティブなコミュニケーションのレベルが10段階あるとして、手紙のやりとりをレベル1、対面での会話をレベル10とすると、今のビデオチャットやビデオ会議はいったいどのレベルにあるのだろう。電子メールやSNSやTwitterはどうだろう。中西准教授の見立てはかなり低い。「今のビデオ会議システムも、以前に比べれば映像も音声も格段によくなっています。臨場感を広告で謳うメーカーもありますからね。しかし、それは今の技術と発想で可能な範囲でという前提条件が付いてのこと。私から言わせれば、まだまだリアルには程遠い。音声だけで十分、テキストのやりとりで満足しているという人もいるでしょう。そういう発想になること自体、ビデオ会議のクオリティがまだまだ不十分だという証左だと思います。今の世界に生きている人が、これが最高だと思っても、新しい技術やアイデアでそれが突破された事例はいくらでもあります。現状の技術や既成概念に縛られない自由な発想があれば、まだまだソーシャルテレプレゼンスの可能性は広がるのです」。

ソーシャルテレプレゼンスは、機械工学と情報工学、それに心理学や脳科学、社会学が融合した分野。人の存在感をキーワードに、バーチャルとリアルを融合する分野でもあり、世の中のメディアをがらりと変える可能性を秘めている。

主宰する中西准教授も若く、教室の雰囲気は明るい。ホワイトボードにはディスカッションで出たアイデアが書かれ、製作のためのエリアには工具や部品があふれている。

中西 英之 准教授 知能・機能創成工学専攻

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