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慶應義塾大学が「VR環境内では物体が約5%小さく見える」などの研究成果を発表

慶應義塾大学の板口典弘助教が、「VR環境内の物体は実際よりも約5%小さく知覚される」というバイアスや、バーチャルな手を用いて物を掴む運動の特徴について研究成果を発表しました。より深い没入感のあるバーチャル環境の開発や、VRを用いた研究などに応用が期待されます。

今回発表された結果

この研究は、慶應義塾大学文学部の板口典弘助教が行ったもので、2021年8月13日に「Frontiers in Virtual Reality」(オンライン版)に掲載されました。実験ではOculus Riftを使用しています。

実験の結果、VR環境内ではバーチャルな手でも日常的な物でも、実際より約5%小さく知覚されることが明らかになりました。物体が表示される位置やバーチャルな手を操作する経験は、こうした知覚のバイアスに影響はありませんでした。

また、バーチャルの物体と実際の物体の大きさが約3%異なると50%の確率で気づくことや、実験の参加者の手が小さいほど、バーチャルな手を実際の大きさに比べて小さく感じることが分かりました。

バーチャルな手で物を掴む運動では、掴む対象を実際に触れられる場合、掴もうとする指の開き具合が現実の環境よりも約4割(約1.5cm)大きくなりました。実際に触れられない場合は、現実環境との差はありません。またバーチャルな環境の方が、現実環境よりも時間がかかることなどが明らかになりました。

実験の詳細

「物体の大きさ判断課題」で実験参加者は、VR環境内に映し出されるバーチャルな手やジュースの缶が、「自分の記憶の中の物体と比較して大きいか/小さいか」を二択で判断しました。(画像A〜D)バーチャルな手は、参加者自身の手のサイズに基づいてカスタマイズされ、15サイズ(実際の手の大きさの0.75倍〜1.17倍)がランダムに表示されました。表示される位置などが異なって表示され、実験参加者1人につき全部で1200回の試行が行われています。

「到達把持運動課題」は、VR環境内でバーチャルな手を使って直径1.5cm高さ2cmの円柱を掴むという実験です。実際にターゲットの円柱を掴める場合と掴めない場合、バーチャルな手の形状の違い(CGの手/親指と人差し指の位置だけを球として表示)の4つの条件で、現実環境における動きと比較しました。(画像E〜F)

VR環境への応用

今回の研究では、バラバラな環境でしか測定されていなかったVR環境における知覚と運動の特徴が明らかになっています。発表では「VR環境への没入感を増すためには、仮想物体を実際よりも大きくすることが有効だと考えられます」と述べられています。
近年、VR環境を用いた研究は増えていて、例えばリハビリなどへの社会的応用も望まれている分野です。VR環境と現実の間の差や違和感の特性を明らかにすることで、研究やゲーム開発への応用が期待されます。

(参考)プレスリリースFrontiers in Virtual Reality


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