1. 研究背景
コンピュータのデジタル情報と人間のインタラクションを考える上で、画面の存在は常にその制約となってきた。画面の中に存在する情報を、人間は画面の外側からインタフェースを駆使してそれらを操作するという関係が一般的である中で、近年では、その制約を取り払おうとする取り組みも盛んになってきた。一般的に、画面の中の情報は容易に動的な変化を見せるが、画面の外側に存在する身近な物体の多くは静的であり、不変である。プロジェクションマッピングと呼ばれる映像投影重畳などにより、あたかも実世界の物体が動的に変化しているかのように見せるアプローチも盛んに行われるようになっているが、より直接的にユーザにフィードバックや情報を提示するために物体そのものの動きを制御しインタラクションを可能にする研究が注目を集めている。
物体そのものを操作する手法は、大きく二つのアプローチの研究に大別できる。一つはモータなどのアクチュエータを直接的に物体に埋め込む手法(直接駆動)である。しかし、この手法では、導線や基板などによって、サイズや形状の問題など物体に物理的な制約を設けてしまうことが考えられる。もう一つのアプローチは、動かされる物体には何も組み込まずに、外力によって物体に動力を与える手法(間接駆動)である。このアプローチでは、物体に直接的な加工を施す必要性がないために、物体の特性を損なうことなく扱うことが可能であるが、物体の形状や特性などを考慮しながら適切に外力を与える必要がある。
2. 研究内容
申請者はこれまでにも後者の間接駆動のアプローチを採り、物体そのものの特性を引き出しながらインタラクティブに動きをつけるシステム (tamable looper(図1))の提案を行ってきた。しかし、そこには実世界ならではの制約として「重力」の問題が付きまとい、基本的には地面に接地した状態での動きに留まっていた。そこで間接駆動の方式を採りながら、身近に存在する物体の粒を空中に浮遊させた状態で移動させる手法を提案し、人間とのインタラクションを含め、その粒子の動きを通した応用表現を行うことを検討した。
具体的には、超音波振動子アレイを用いて音響浮揚によって粒子を空中に保持し、さらに水平方向の位置をコントロールする。本手法によって、浮遊された粒子が空中で小刻みに振動しながら漂うという独特の振る舞いに注目し、あたかも小バエのような「生き物感」を伴う表現を制作し、本作品を「lapillus bug」(図2)と名付けた。
さらには、水滴を複数の超音波振動子アレイによる放射圧・定在波によって振る舞いを与える「obscure protist」(図3)を制作した。水滴に物理的に触れることなく、間接的な方法により、水滴を平面上で移動・分散・結合させることを可能とした。
図1: tamable looper
図2: lapillus bug
図3: obscure protist
3. 主な研究成果
上述で述べたtamable looper、lapillus bug、obscure protistを実装・評価するとともに、その成果を発表することに取り組んできた。
具体的には下記の成果を達成することができた。
6月 NTT インターコミュニケーションセンター(ICC)、オープンスペース2014、HABILITATE、Usual Unusual 出展
7月 修士論文提出
7月 ACM ACE2014 Full Paper 採択
9月 Ars Electronica 2014 Future Innovators Exhibition 出展
9月 NTT インターコミュニケーションセンター(ICC)、オープンスペース2014、HABILITATE、Physical Digital 出展
など国際会議への採択や世界的な展覧会で出展し、本研究の成果は高い評価を受けてきたと言える。
4. まとめ
本研究では、実世界上の物質に対して、その物質には直接的に何も埋め込まない間接駆動の方式を採りながら、それに動きを与えることに取り組んで来た。その結果、その物質の素材性を活かした表現を実現し、作品制作を行った。これらの作品は多くの場で発表をし、高い評価を受けてきた。
今後は同様な動力付与手法を用いて、様々な物質に対して動力を与え、そこから人間が見出すことのできる物質の特性を表現し、作品を制作していく。