ここでは、佐藤研究室が最近興味を持っている研究テーマ・ビジョンについて、いくつか例を挙げながら紹介します。(是非最初にこちらをご覧ください。)
研究ビジョン例1: 全周囲プロジェクションマッピングディスプレイの研究
目の前に立体的な形状(高さのある側面)を持つディスプレイがあった場合、ただ周囲から目で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、立体的な形状を持つオブジェクトを「直接手に取って扱う」ことに着目した、人と物との自然な対話をベースにした新しいタンジブルインタラクションの提案を行う研究を行っています(要はちゃんと「手で触れる」立体ディスプレイを作ろうということ)。
研究ビジョン例2: ディスプレイサーフェス拡張技術(Surface Augmentation)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(サーフェス)」に着目し、サーフェスに様々な「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。
研究ビジョン例3: 新しい超広角プロジェクタカメラシステムの研究
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、この問題を根本から解決する新しいプロカムシステムとして、180度以上の画角を持ち、1台で全周囲投影および全周囲撮影を可能にする同軸プロジェクタカメラシステム「OmniProCam」技術を提案し、インタラクティブなプロジェクションマッピング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。このOmniProCamプロジェクトは東京工業大学小池英樹研究室(小池先生・宮藤先生)と協力して進めています。
研究ビジョン例4: 「空間融合タンジブルディスプレイ」の研究
立体的な形状を有するディスプレイは、大きく分けて「スクリーンを外から眺める」タイプ(下図のスクリーンA)と、「スクリーンの内から眺める」タイプ (同スクリーンB)に分類することができると考えています。佐藤研究室では、それぞれ全く異なるインタラクション要素を持つこれらの2つの立体的・空間的ディスプレイのインタラクション要素を、後述の超広角プロカム(OmniProCam)技術や「光学的/物理的な透過性」持つ特殊(Shape Changing)なスクリーン等の技術を用いて1つに融合させる独自の研究を行っています。これらを融合させることで、例えば俯瞰と没入という異なる閲覧要素を動的に切り替えたり、ディスプレイが立体的である故に見えないエリアがある問題(図中のAの見えない部分等)を環境へのアンビエントな情報提示で自然に補う/強調できたり等の応用が可能になります。
研究ビジョン例5: 「没入可能TUIデバイス」を目指した高空間解像タンジブル感覚提示技術の研究
また、視覚・触覚情報の提示のみならず、これらの独自のビジョンを聴覚・嗅覚・味覚情報の提示も可能な五感提示ディスプレイへ拡張する研究も続けています。
例えば、デパート等で歩いている時に、ふと香水の匂いが漂ってきていることに気づいた経験があるのではないでしょうか。この時の香水の匂い、思い出せますか？(なかなか思い出せないのではないでしょうか。)しかし、同じ香水でも「恋人とハグしている時に香ってきた香水の匂い」だったらその匂いの細部まで具体的に思い出せる人も多いのではないでしょうか。
佐藤研では、我々の身の回りにある物・道具の「無限の解像度」に着目し、このような「形ある物に意識を向けた後」の「ユーザと物との一対一の没入的なインタラクション」を再現・拡張可能なタンジブル五感提示技術の研究を進めています。
例えば、この写真のデバイスは音楽鑑賞用スピーカデバイスです。設置されたスピーカから聞こえてくる音楽を「ただ耳で聴く」だけの音楽鑑賞より、音を出している「形ある物体(音源)を直接手にとり」、耳を近づけたりしながら音の構成要素を能動的な動作で聞き分けながら楽しむことを可能にする、新しい音楽鑑賞技術を提案しています。
応用テーマ例: アート・エンタテインメント応用、医療・教育応用、連携等
佐藤研究室では、上記のような様々なビジョンをもとに開発した新しいインタラクティブディスプレイのプラットフォームおよびそれらのベースとなるディスプレ/インタフェース技術を、積極的に「人を楽しませる・人を助ける」システムへ応用し、研究技術を楽しく世界に広める試みを行っています。また教育・医療などへの応用も積極的に行っています。また他研究機関(東工大・電通大・武蔵美大等々)や地元企業、自治体等とも連携しながら、応用研究や研究実用化も積極的に進めていきます。
※なお、上記いずれの研究プロジェクトにおいても、最初に研究のアイディアを考えた後にコンセプトを尖らせるための議論を重ねます。その後、プログラミングや電子工作、3Dプリンタ等の試作開発技術を用いて実際に体験可能な試作機の開発を行います。また、同時にUnity等を用いていくつかのキラーアプリケーションの試作開発を行います。そして研究の最終段階では、開発した画像処理システム・映像投影システムやアプリケーション等の性能や使いやすさを評価したうえで論文を執筆します。これらの研究プロセスは、チームワークで取り組んでいきます。