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電気触覚ハプティクスを活用した VR トレーニング (パート 1)

電気触覚ハプティクスを活用した VR トレーニング (パート 1)

皆さんこんにちは、Wave Companyです。😊

今日は製品の発売や販売のお知らせではありません。それは査読された研究に基づいた研究シェアです。

Wave Company が何のために研究し、これまでに何を達成し、どのように一歩一歩前進し続けているかを示したいと思います。

少し専門的で馴染みのないものに感じるものもあるかもしれませんが、最終的に当社の製品を形づくる努力と研究を感じていただければ幸いです。 😉

なぜこの研究をするのか?

問題意識

VR はすでに視覚と聴覚を通じて強力な没入感を提供しています。しかし、肌が何も感じていないときは、「これが本物だと感じる」瞬間に到達するのは困難です。

研究目標

画面上のイベントが起こった瞬間に触感を与えることで、ユーザーの認識が「VRでトレーニングしている」から「現実世界と同じ感覚でトレーニングしている」に変わるかどうかをデータを使って検証することにしました。

手法の概要

私たちは電気触覚触覚デバイスを構築し、それを Meta Quest + Unity コンテンツと同期しました。セッションを比較してみました と そして なしで 電気刺激とその両方を使用した結果の評価 主観的な そして 目的 対策。

何をどのように構築したのでしょうか?

システムの概要

VR でイベント (衝突、レバーの握り方など) が発生すると、そのイベントは即座に触覚信号に変換されます。 2 つのことが重要です。

  • タイミング調整  画面上で何かが起こる瞬間は、感覚が肌に伝わる瞬間であるはずです。
  • 論理マッピング  イベントの性格は、触感の「感触」で理解できるはずです。

VR研修コンテンツの導入

内容は「道具の使い方の基礎研修」としました。

  • 短く鋭い衝突・衝撃に対しては、「軽くたたいた!」と感じるような皮膚感覚を設計しました。
  • レバーの握り方や握り方については、緩やかな感覚や周期的な感覚で「押し続ける」感覚を再現しました。
  • 細かな組み立てやかみ合わせの場面では、強すぎる刺激を避け、より繊細な感覚を用いて、動作と感触のずれを抑えました。

スティミュラス設計: 波形ライブラリとチューニング

様々な波形の組み合わせを用意し調整しました 周波数、強度、持続時間 シーンのコンテキストに応じて。として扱う 波形ライブラリそれぞれの状況において、どの波形が最も説得力のある「感触」を生み出すのか、測定とチューニングを繰り返しました。

簡単な用語集:

  • 波形:肌に伝わる感覚の「形」
  • 周波数: 刺激が 1 秒間に何回繰り返されるか
  • 強度: 皮膚が刺激をどの程度強く感じるか
  • 期間: 単一の刺激がどれくらい続くか

研究全体を通じて、画面上で起こっていることと肌で感じることが乖離しないように、これら 4 つの要素を繰り返し調整しました。

波形はどのように測定したのでしょうか?レバレッジ ElecSil R&D

Wave Companyは長い間研究してきました ElecSil、当社の導電性シリコン電極。そこで蓄積された試験セットアップと測定ノウハウにより、幅広い波形を確実かつ安全に測定、検証できます。

同期と遅延管理

視覚、音声、タッチのタイミングが一致しないと、即座に没入感が損なわれます。そこで、シーン設計の段階からフレームの安定性をチェックし、効果音の開始を触覚刺激の開始に合わせました。目標はシンプルで、画面上で何かが起こったときに、音と皮膚感覚が同時に伝わることです。

自動強度スケーリング

刺激の強度を速度や加速度などのシーン変数に関連付けました。 A harder hit feels stronger; a light touch feels gentler.ユーザーの動きの変化を触覚の変化に直接変換することで、アクションとフィードバックの間の連動感を高めました。

一貫したフィット感と電極の配置

安定した刺激を得るには、電極を同じ場所に設置する必要がありますe 毎回。基準位置を確立し、配置を確保したので、繰り返しの着脱によって位置がずれることはなく、データ品質と知覚される一貫性の両方が維持されました。また、没入感を保護するために、ケーブルやハードウェアがエクスペリエンスに侵入しないようにしました。

これらのトピックは、通常よりも少し専門的です。しかし、考えを 1 つ取り除くと、次のようになります。

「彼らは、より良い製品をユーザーに提供できるよう、この種の研究と努力に投資しています。」

今日私たちが焦点を当てたのは、 どうやって デバイスを接続し、 どうやって 実装ファーストルックで触感を生成しました。

で パート 2、まとめていきます パフォーマンスの検証と結果.

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