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人間のあらゆる能力を拡張させるインタフェース

宮田研究室 MIYATA Laboratory
講師:謝 浩然(XIE Haoran)

E-mail:
[研究分野]
コンピュータグラフィックス(CG)、ヒューマンコンピュータインタラクション(HCI)、人間拡張
[キーワード]
深層学習、設計インタフェース、XR(AR、VR、MR)、創造活動支援、身体拡張、ウェアラブルデバイス

研究を始めるのに必要な知識・能力

自分の力で誰でも「魔法使い」「超能力者」「スーパーマン」になれる技術に興味があり、自らの「ゆめ」を実現する意欲が重要です。CG・HCI分野の基礎、深層学習やインタフェース技術を自発的に習得していることが望ましいですが必須ではありません。

この研究で身につく能力

超スマート社会における高い専門知識と幅広い俯瞰的知識を有する未来価値創造人材の育成が重要な課題です。特に、学問分野を超えて学際的思考力、問題解決のための情報活用能力および俯瞰的視点でのイノベーション創出力は不可欠です。他の研究者と互いを尊重し合いつつ切磋琢磨し、専門領域から異分野の知識を蓄積し学際的思考が育ちます。サイバー空間とフィジカル空間を融合させるユーザインタフェースの開発においては、情報技術の利活用により問題解決するための実践力も身に付きます。

【就職先企業・職種】 情報通信産業、研究開発職、製造業、クリエイティブ産業など

研究内容


図1.オーグメンテッド(X)インタフェースの研究

 Society 5.0※におけるオーグメンテッド(X)インタフェースの研究を目指しています(図1)。研究ビジョンとしては、サイバー空間とフィジカル空間を高度に融合させる技術による創造力、認知能力や身体的能力を拡張し、誰もが夢を追求できる人生を楽しめる未来社会の実現を目指しています。
※日本が提唱する未来社会のコンセプト(超スマート社会)

(1) 創造の拡張:xDesign

 近年深層学習技術の発展による社会の改革が進んでいます。その中には、創造性をもつ人工知能技術の実現がまだ挑戦的で重要な研究トピックスとして世界から注目されています。本研究課題は、CG研究分野にて、GANやVAE等の深層生成モデルを代表とするデータ駆動型手法を用いることでコンテンツの制作支援を目指しています。具体例としては、ユーザの対話的な飛行機の形状設計を支援するシステム、簡単なスイッチ入力から流体の編集が可能になる技術。

(2) 空間の拡張:xSpace


図2.オーグメンテッド(X)インタフェースの技術マップ

 本課題では、空間コンピューティング技術で現実空間と仮想空間をシームレスに繋ぎ、創造活動支援インタフェースの実現を目指しています。具体例としては、一般ユーザでも手軽に大規模な造形物の制作が可能となる技術、ユーザが描いたスケッチからリアルタイムでドミノの配置支援システム。

(3) 人間の拡張:xHuman

 人工知能、XR、5Gを代表とするテクノロジーは、私たちの生活のあらゆる面を拡張しています。「拡張時代」は、人類史におけるすべての世代の中で、最も素晴らしい優位性と可能性を私たちに提供します。本研究課題は、情報技術やロボット技術を活用して人間自身の能力を回復・増幅する技術の開発を目指しています。具体例としては、動物の尻尾を模倣し人間の身体機能および感情表現力を拡張できるデバイス、開閉機構により着用者の状況に応じた体温調節ができる服の開発。
 これらの研究課題に関連する拡張技術は図2に示しています。

主な研究業績

  1. H.Xie, H. Matsuzaki and T. Torii. xClothes: Augmenting Human Thermoregulation Using Shape Changing Clothes. Augmented Human 2020,1-8,2020. (2nd Best Paper Award)
  2. Z. Hu, H. Xie, T. Fukusato, T. Sato and T. Igarashi. Sketch2VF: Sketch-Based Flow Design with Conditional Generative Adversarial Network. Computer Animation and Virtual Worlds, 30(3-4),1-11, 2019. (Best Paper Nominee Award)(Journal Cover)(Top Downloaded Paper)
  3. H. Xie, T. Igarashi and K. Miyata. Precomputed Panel Solver for Aerodynamics Simulation. ACM Transactions on Graphics. 37(2), 1-12, 2018. (ACM SIGGRAPH 2018)

使用装置

深層学習サーバ、3Dプリンター&スキャナー、各種センサ、プロジェクター、深度カメラ、JAIST FabLab

研究室の指導方針

オーグメンテッドインタフェースの研究課題に対して、学生の主体性を重視しながら、チームワークで研究開発の即戦力を鍛えることを目指しています。自らの目標を実現するために、個人型と共同研究型の研究プロジェクトを通して、学生の高い研究能力と豊かなコミュニケーション能力の向上に取り組みます。様々なプロジェクト研究に参加させることで、自らの可能性と研究ビジョンを明確にしつつ、教員と共同で解決手法を探求します。また、国内外の研究機関との共同研究や産学連携の機会を設けることで、グローバル人材として世界トップレベルの研究成果が得られるように支援していきます。

[研究室HP] URL:http://x-interface.com/index-j.html

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