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研究概要

研究のあらまし

研究概要

研究分野としては、情報可視化マルチモーダルインタフェースソフトウェア開発環境分散協調支援、および、それらの教育応用を中心にしています。具体的な研究テーマの概要については下記をご参照ください。

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研究室紹介PDFファイル (2009年2月2日版)


情報可視化

ここでの情報可視化は、固有の空間的情報を持たないデータの空間へのマッピング、もしくは、抽象的なデータの可視化のことを意味します。固有の空間的情報を有する(物理)データの可視化であるScientific Visualization とは区別します。

熱モデルに基づくグラフの可視化

熱モデルに基づいたFocus+Context機能を有するグラフ構造のレイアウトとブラウジング

graph visualization based on heat model

熱モデルと力学モデルに基づいてグラフ構造をレイアウトし、複数の正および負のフォーカスを仮想的な熱源の設定によって行える可視化技法を研究してきています。

熱のメタファによって一般的なグラフ構造の拡大・縮小表示すべき点を設定できる情報可視化技法です。フォーカスに仮想的な温度を与え、その熱輸送をシミュレートすることによって、レイアウトします。

例示によってグラフレイアウトのパラメタを調整するLayout by exampleも研究しています。

Webアクセスの動的挙動の可視化

Web access visualization

熱モデルに基づいたグラフ構造のレイアウトを応用し、Webサイトへのアクセスの動的振舞いを可視化する研究をしてきています。

力学モデルに基づく動的挙動の可視化

並列プログラムの性能デバッギングを支援するアニメーション化ツール: 「かのこ」

performance visualization of parallel program

並列プログラムの動的挙動の可視化の研究です。

プロセッサや通信路の動的な負荷を、力学モデルにおけるノードの質量やノード間引力にマッピングし、そのモデルの振舞いをシミュレートすることにより、物体移動や構造変形のアニメーションとして表示し、適切な負荷分散に役立てる可視化手法を明らかにしました。

プログラムの可視化

制約と関係のジグソーパズル的表現

jigsaw-puzzle-like visualization

ジグソーパズルのような形の整合による文法的制約や階層的関係の表現方法を研究しています。

「ジグソーパズル的」表現では、ジグソーパズルのように正確な一致だけではなく、嵌ることも制約を満足すると考えます。

視覚的表現だけではなく、聴覚的表現、触覚的表現についても研究しています。



マルチモーダルインタフェース

3次元仮想空間を利用したプレゼンテーション・オーサリングシステム

Poster3D

poster3d

没入型3次元仮想空間を利用して、仮想空間のウォークスルーによるプレゼンテーションとオーサリングを可能とするシステムです。

分散協調アプリケーションのための3次元ツールキットライブラリ it3d を利用した3次元プレゼンテーションシステムです。

没入型オブジェクト指向プログラミングシステム

おうぎ

Ougi

仮想現実感技術によるプログラミング支援を目的に、初心者のプログラミングにおける基本的な要素や制約の理解、大スクリーン、没入環境の活用を目標にしています。

特徴は、身体を用いた編集・操作(直接操作)、ジェスチャー を可能にしていること、構造および制約を可視化し、理解を助けるためにプログラミングに必要になる要素、関係の3次元可視化を行っていることです。

インタラクション技法

没入仮想環境における手による正確で効率的な操作のためのユーザインタラクション技法

enhanced hand manipulation of virtual objects

没入型仮想空間を有効活用するためには、仮想物体を思い通りに操作できることが重要です。手による(手によって仮想物体をつまんで移動したりする直接操作(は、実世界の操作と類似性が高いたけ理解しやすく、精度を必要としない場合には効率的だが、高い精度を要求される操作が難しいと考えられてきました。

この問題を解決するために、ギアボックス型の仮想ウィジェットを直接操作と併用する方法の研究を進めてきました。また、仮想物体の解放、位置の調整、視点の調整を行う、強化された手のみによる操作方法の研究・評価を進めています。

没入環境でのテキスト入力

multimodal text input

没入型仮想環境での仮想物体への注釈付けの際などの立位でのテキスト入力方法を研究してきています。

音声認識と手による編集操作を併用する方法を研究してきました。

小型の装置を利用したテキスト入力方法も研究しています。



ソフトウェア開発環境

ツールキット

3次元アプリケーションのためのツールキットライブラリ: it3d

it3d library

情報処理振興事業協会(IPA)の委託により財団法人ソフトウェア工学研究財団(RISE)が実施した「高度情報化支援ソフトウェアシーズ育成事業」によって分散協調アプリケーションのための3次元ツールキットライブラリit3dを研究開発しました。

プロトタイプベースのオブジェクト指向に基づいた、マルチモーダルアプリケーション構築用ツールキットライブラリです。Java言語、Java3Dクラスライブラリを利用しています。

分散協調マルチメディアツールキット

multimedia toolkit for distributed collaboration

複数のテレポインタやその集約、ビデオ処理による着目点呈示などを、場の概念に基づいて処理する機能を持ち、IPv4/IPv6による通信ができる、容易に組合せ可能なモジュールから構成されるツールキットを研究開発しています。



分散協調支援

大規模協調支援のためのテレポインタの集約

集合ポインタ、委任ポインタ

aggregate and delegate pointers

大規模分散環境において合意形成や協調作業を容易にするために、テレポインタを集約する機能をもった集合ポインタおよび代理ポインタを研究しています。

多地点マルチメディア会議システム

FocusShare

conference with multiple telepointers

テレポインタとビデオ処理による着目点の共有によるグループアウェアネス機能を有する多地点マルチメディア会議システム FocusShare を研究してきました。

ツール・スイート(ツール群)としてシステムを構成しています。



教育応用

屋外での教授・学習活動の支援

屋外の学習環境と教室を人工衛星で結ぶフィールド教育パイロット実験 (終了)

i-Space experiment

宇宙開発事業団 NASDA (現 宇宙航空研究開発機構 - JAXA)との共同研究をi-Space利用実験計画の中で行いました。

屋外と教室を人工衛星で結んだ、パイロット実験です。

屋外での教授・学習支援プロジェクト:「わかば」

outdoor education support

千葉大学環境健康フィールド科学センター の先生方との共同研究で、次のシステムの研究開発と実践をしてきました。

  • 野外に設置した全周カメラ(4方向カメラ)と屋内に設置した没入型全周ディスプレイをSCS(衛星通信システム)で結んだシステムによる全周高臨場感提示を利用した教育・研究支援
  • 屋外の状況を立体カメラで撮影したり、生物を顕微鏡カメラで撮影し、SCS車載局を使って遠隔地へ立体映像や拡大映像を提示すると共に、着目点情報を交換することによる屋外での教育支援
  • RFID(無線ID)タグとQRコード(2次元コード)を利用したロケーション・アウェアネスによる自然観察授業の支援

また、衛星通信と無線アドホック通信を利用した屋外と屋内とのコミュニケーション支援システムの研究開発をしています。



必要に応じて下記Webもご参照ください(アクセスできなくなっている可能性があります)。

以前の勤務先のメディア教育開発センターの個人Webページ

http://www.nime.ac.jp/~osawa/index-j.html

以前の勤務先のメディア教育開発センターの公式Webページ

hhttp://act.nime.ac.jp/activedb/program/researcherhp.php?disp_user_id=74