Human-Computer Interactionを軸足に
「わくわくする体験」を探求しよう！

佐藤研究室　SATO Laboratory
准教授：佐藤 俊樹（SATO Toshiki）

E-mail：
［研究分野］
Human-Computer Interaction(HCI), AR/MR/VR.
［キーワード］
Projector-camera system, Surface Computing, Projection Mapping, Entertainment Computing.

研究を始めるのに必要な知識・能力

コンピュータやものづくりに対する深い興味と、「未来を自分の手で作っていきたい」、「人を楽しませたい」という高いモチベーション。そして楽しい研究やものづくりに没頭するための十分な時間。基本的に研究に必要な技術や知識については適宜勉強しながら身につけていくため過去の経験は問いませんが、異分野の様々な知識を持っている学生さんは大いに歓迎します。

この研究で身につく能力

Human-Computer Interaction(HCI)分野を軸足に専門的な考察を重ね、「実空間とサイバー空間をまたぐ革新的な体験」を提唱します。さらに、それらを最速で体験可能な実システムに落とし込み、速いペースで国際的な場での研究発表を行っていきます。これらの過程で、ゼロからアイディアを生み出して鋭く研ぎ澄ます能力、アイディアを具現化するソフトウェア・ハードウェアをまたぐプロトタイピング能力、研究の価値・ビジョンをわかりやすく表現し伝える能力、その他様々な能力を身につけることができるはずです。また、「研究の楽しさ」にも気づくことができるはずです。

研究内容

　コンピュータの中にあるサイバー空間と我々の住む実世界との間には、まだまだ大きな壁があります。佐藤研究室では、HCI分野に軸足を置き、Computer Vision/Graphics技術をベースにコンピュータのインタフェースおよびディスプレイデバイスを拡張することでこの隔たりを解消し、「人と情報」・「人とモノ」・「人と人」との「より直接的な」対話を実現する新しい対話手法を提案する研究を行っています。

図1．柔軟性を持つ視触覚ディスプレイの研究例


図2．全周囲立体形状ディスプレイの研究例

1) サーフェイス拡張技術の研究

　長い間、「平面的で硬い」ディスプレイが一般的でした。文字や画像情報を提示するのに適した形状ではありますが、立体的な形状を持つデータ(3DCGやキャラクター等)を表示する場合、「手で形状に触れられない」、「触っても硬い感触しかない」等の様々な制約が発生します。佐藤研究室では、ディスプレイの「表面(サーフェイス)」に着目し、サーフェイスに様々な「特殊能力」を持たせることで、従来のディスプレイではできなかった人と情報との「肌を介した」より直接的な対話を実現する試みを行っています(図1)。

2) 全周囲プロジェクションディスプレイの研究

　目の前に「高さのある側面」を持つ立体的な形状をしたディスプレイがあった場合、ただ周囲から眺めるだけではなく、直接手に取って触りたくなるはずです。佐藤研究室では、「手に取って扱う」ことに着目した様々な形状の新しい全周囲立体形状ディスプレイの提案と、それらのディスプレイとのより自然な対話手法を考える研究を行っています(図2)。

3) プロジェクションマッピング拡張のための基盤技術の研究

　立体的な構造物に複数のプロジェクタから映像を投影し、グラフィックスと実世界を高い没入感で融合させた映像コンテンツが様々な場所で体験できるようになってきました。しかし、複数プロジェクタの設置やそれらのキャリブレーションは容易ではなく、実現可能な環境やコンテンツも限られるという課題があります。そこで佐藤研究室では、これを解決する新しいプロカムシステムの基盤技術を提案し、インタラクティブなプロジェクション体験がどこでも実現可能になるような世界を目指しています。

4) エンタテインメント応用、連携等

　佐藤研究室では、開発した新しい入出力技術を積極的に「人を楽しませる」システムに応用し、研究技術を楽しく世界に広める試みを行っています。さらに他大学(東工大・電通大・武蔵美大等)や企業と連携しながら、応用研究や研究実用化も積極的に進めていきます。

主な研究業績

1. Toshiki Sato, Dong-Hyun Hwang and Hideki Koike, “MlioLight: Projector-camera Based Multi-layered Image Overlay System for Multiple Flashlights Interaction”, Proc. of ACM ISS2018, pp.263-271, 2018.
2. Shio Miyafuji, Toshiki Sato, Zhengqing Li and Hideki Koike, “Qoom: An Interactive Omni-directional Ball Display”, Proc. of ACM UIST2017, pp. 599-609, 2017.
3. Toshiki Sato, Jefferson Pardomuan, Yasushi Matoba, and Hideki Koike, “ClaytricSurface: An Interactive Deformable Display with Dynamic Stiffness Control”, IEEE Computer Graphics and Applications, Volume 34, Issue 3, pp.59–67, 2014.

使用装置

各種プロジェクタ、カメラデバイスをベースに、FabLab等を活用しながら様々なディスプレイ装置を自作します。