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一般社団法人電子情報通信学会信学技報一般社団法人電子情報通信学会信学技報 THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, IEICE Technical Report INFORMATION THE INSTITUTE AND OF COMMUNICATION ELECTRONICS,

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2.脈 拍 と 血 圧 前 章 で 述 べ た よ う に , 脈 拍 と 血 圧 を 測 定 す る 場 合 , 連 続 的 に 測 定 し な け れ ば な ら な い . し か し な が ら , こ の 2 つ を 連 続 的 に 測 定 す る の は 難 し い た め , ど ち ら か 一 つ を 選 択 し な け れ ば な ら な い . そ の た め , 血 圧 よ り も 脈 拍 の 方 が 簡 単 で あ る と 考 え ら れ る .VR を し な が ら 脈 拍 を 測 定 す る 場 合 , イ ヤ ー セ ン サ ー を 用 い て の 測 定 が 理 想 的 で あ る . 3.専 門 家 の 協 力 の 必 要 性 VR エ ク ス ポ ー ジ ャ ー は 工 学 と 心 理 学 に 係 る 研 究 領 域 で あ る . 心 理 学 分 野 に 精 通 し て い る 者 の 協 力 が あ れ ば よ り 良 い 実 験 が で き る . 4.触 覚 の 再 現 本 研 究 で は , 風 な ど の 触 覚 の 再 現 を 行 わ な か っ た . 被 験 者 が 屋 外 に い る こ と を よ り リ ア ル に 再 現 す る た め に 扇 風 機 な ど で 風 を 与 え る べ き で は な い か と の 指 摘 が あ っ た . 被 験 者 は HMD を 被 っ て い る の で , 扇 風 機 は 見 え な い た め 日 常 で 扇 風 機 を 用 い る と き と 異 な っ た 感 覚 に な る こ と が 期 待 で き る . 5.聴 覚 の 再 現 本 研 究 で は , ビ ル 街 の 音 を 再 現 せ ず に 空 調 や 足 音 な ど の 環 境 音 が す る 中 で 行 っ た . ビ ル 街 に い る こ と を よ り 実 感 す る た め に ビ ル 街 の 音 を 再 現 す る べ き で は な い か と の 指 摘 が あ っ た . ビ ル 街 の 音 を い れ る こ と で , よ り 現 実 に 近 い 感 覚 が 期 待 で き る . 6.靴 の 再 現 vive ト ラ ッ カ ー を 用 い て VR 上 で 靴 の ト ラ ッ キ ン グ を 行 わ な か っ た .サ ン ダ ル に vive ト ラ ッ カ ー を 装 着 し て 用 い る と , サ ン ダ ル を 装 着 し た 被 験 者 が 足 元 を 動 か す と 同 時 に ラ イ ト ハ ウ ス が vive ト ラ ッ カ ー を 感 知 し て ,VR 上 の 靴 も 動 く よ う に な る .自 分 が 動 い て い る の を よ り 実 感 す る た め に 靴 の 再 現 を 検 討 し な け れ ば な ら な い . 7.高 所 恐 怖 の 与 え 方 の 選 択 高 所 恐 怖 症 の 最 大 の 恐 怖 の 原 因 は 落 ち て 死 ぬ か も し れ な い と い う 恐 怖 で あ る .VR の 利 点 と し て ,VR 上 で 人 を 落 下 さ せ て も 外 傷 が な い 点 で あ る . し か し な が ら , 一 部 の 被 験 者 は 高 所 に い る こ と は 平 気 で あ る が 落 下 し た こ と に 恐 怖 を 感 じ た 被 験 者 も い た . そ の た め , Δ S の 数 値 が 上 が っ た 被 験 者 も い る . Δ S の 数 値 が 上 が っ た 原 因 が 高 所 に よ る も の か 落 下 に よ る も の か の 差 別 化 の 必 要 性 が あ る か も し れ な い . 8.風 景 の 選 択 一 口 に 高 所 と い っ て も さ ま ざ ま な 高 所 が あ る . 今 回 の 実 験 で は , 日 常 生 活 に 近 い ビ ル の 屋 上 を 採 用 し た . し か し , 人 に よ っ て は 今 回 の ビ ル の 屋 上 に は 恐 怖 を 感 じ な く て も , 山 の 頂 上 や よ り 高 い ビ ル の 屋 上 で は 恐 怖 を 感 じ る 可 能 性 が あ る . そ の た め , さ ま ざ ま な 場 合 の 高 所 を 作 る か ビ ル の 高 所 を 調 節 す る 仕 組 み を 作 る 必 要 が あ る .

8. 結論

今 回 の 実 験 を 通 し , 多 く の 知 見 を 得 ら れ た . VR に よ る 高 所 に お け る 恐 怖 を 被 験 者 に 与 え る と 実 験 の 前 後 で STAI に お け る 状 態 不 安 の 数 値 が 大 き く 変 化 し ,STAI が 高 所 恐 怖 症 の 判 定 に 有 用 で あ る こ と が 示 唆 さ れ た . 一 方 で , 特 性 不 安 の 数 値 の 変 化 と 血 圧 と 脈 拍 の 変 化 は あ ま り な か っ た . そ の た め , 特 性 不 安 よ り も , 状 態 不 安 が 重 要 で あ る こ と が わ か っ た . 一 方 で , 血 圧 と 脈 拍 の 測 定 に 関 し て は , 血 圧 の 測 定 を 行 わ ず に イ ヤ ー セ ン サ ー な ど を 用 い て 脈 拍 を 継 続 的 に 測 定 す る の が 望 ま し い と 考 え ら れ る . そ の 他 に も ,VR の 実 験 装 置 の 見 直 し も 必 要 で あ る こ と が わ か っ た . 今 回 の 実 験 で は 視 覚 の み で あ っ た が , よ り 現 実 的 な 高 所 に 近 づ け る た め 聴 覚 や 触 覚 も 採 用 す る の が 良 い と 考 え て い る . ビ ル 街 で あ れ ば , 実 際 の ビ ル 街 の 音 を 実 験 中 に 聞 か せ ,風 を 与 え る こ と に よ っ て , よ り 現 実 に 近 い 感 覚 に す る こ と が で き る . こ れ ら を 改 善 す れ ば , よ り 現 実 に 近 づ き , 状 態 不 安 の 数 値 も 正 確 に 測 定 す る こ と が で き る .

[1] I. M. Marks : Fears, phobias, and rituals : Panic, anxiety, and their disorders, New York : Oxford University Press, 1987

[2] 仙波純一:MRI 恐怖症の理解と対応 , 日本放射線 技 術 学 会 雑 誌, 72(10) , pp.1027-1032, 2016

[3] Allison G. Harvey, Ronald M. Rapee, (訳 )神 村 栄 一 :Specific Phobia, TEXTBOOK OF ANXIETY DISORDERS 不安 障 害 , pp.370-381, 2005

[4] 肥 田 野 直 , 福 原 眞 知 子 , 岩 脇 三 良 , 曽 我 祥 子 , Charles D. Spielberger: 実 務 教 育 出版 , 新 版 STAI マ ニ ュ ア ル, 2000

[5] Fredrikson M, Annas P, Fischer H, et al:Gender and age differences in the prevalence of specific fears and phobias. Behaviour Research and Therapy34, pp.33-39, 1996

[6] J.M. Cortina : What is coefficient alpha? An examination of theory and applications, Journal of applied psychology, 78(1), pp.98-104, 1993

一般社団法人 電子情報通信学会 信学技報

THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, IEICE Technical Report INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

This article is a technical report without peer review, and its polished and/or extended version may be published elsewhere.

Copyright ©2018 by IEICE

VR コンテンツの臨場感と高所における

ストレス反応の関係性に関する研究

西野

岳 社本 勇希

檜垣

泰彦

千葉大学大学院工学研究科

〒263-8522 千葉市稲毛区弥生町 1-33

†千葉大学工学部

〒263-8522 千葉市稲毛区弥生町 1-33

‡千葉大学大学院工学研究院

〒263-8522 千葉市稲毛区弥生町 1-33

E-mail: ‡[email protected]

あらまし 映像技術は現在に到るまで絶え間なく進化し続けており,近年では Virtual Reality(以下「VR」という) と呼ばれる3D 技術も一般に普及し始めている。しかしながら,VR コンテンツを構成する各要素とプレイヤーに与 える影響との関連性は完全には明らかにはなっていない。そこで

本研究ではゲーム統合開発環境である

Unity と

HTC Vive を用いて臨場感を構成する要素を変更した VR コンテンツを 5 つ作成した。そして,これらを被験

者に体験してもらい体験前及び体験中のストレス値を測定することで臨場感と高所におけるストレス反応の

関係性を調べた。ストレス反応の測定には生理的指標として脈波を測定、主観的評価としてリッカート尺度に

よ る 質 問 紙 を実 施 し た。 ま た 、

VR の体験によるストレス反応を考慮するために Simulation Sickness

Questionnaire によって体験前後の体調を比較し、その結果を含めて評価を行った。

キーワード VR,Unity,ストレス,SSQ,臨場感,LF/HF

A study on the relationship between the presence of VR content

and stress response at height

Gaku NISHINO

Yuki SHAMOTO Yasuhiko HIGAKI

†‡

Graduate School of Engineering, Chiba University 1-33 Yayoi-cho,Inage-ku, Chiba-shi, 263-8522 Japan

Faculty of Engineering, Chiba University 1-33 Yayoi-cho, Inage-ku, Chiba-shi, 263-8522 Japan

E-mail: ‡[email protected]

Abstract Video technology continues to evolve to the present, and in recent years 3D technology called virtual reality

(hereinafter referred to as "VR") has begun to spread in general. However, the relevance between each element making up the VR content and the effect on the player has not been fully clarified. Therefore, in this research, we created five VR contents which changed the elements which make up the presence feeling using Unity and HTC Vive which is game integration development environment. Then, we asked the subjects to experience these, and examined the relationship between the presence feeling and the stress response at the altitude by measuring the stress values before and during the experience. Pulse waves were measured as a physiological index for the measurement of stress response, and questionnaires by the Likert scale were carried out as subjective evaluation. Also, in order to consider the stress response due to VR experiences, the physical condition before and after the experience was compared by Simulation Sickness Questionnaire and the results including the results were evaluated.

Keywords VR,Unity,Stress,SSQ,Presence,LF/HF

1. はじめに

映 像 技 術 は 現 在 に 到 る ま で 絶 え 間 な く 進 化 し 続 け て お り , 近 年 で は Virtual Reality(以 下 「 VR」 とい う ) と 呼 ば れ る3D 技 術 も 一 般 に 普 及 し始 め て い る 。VR と は コ ン ピ ュ ー タ ー 上 に 人 工 的 な 環 境 を 作 り 出 し ヘ ッ ド マ ウ ン ト デ ィ ス プ レ イ ( 以 下 HMD と い う ) を 通 し て あ た か も そ の 場 に い る か の よ う な 感 覚 を 味 わ う 事 の で き る 技 術 で あ る 。 HMD を 用 い た VR 技術 自 体 は 1960 年代 頃 か ら 存 在 し て お り , そ こ か ら 現 在 に 至 る ま で VR に 関 す る 研 究 は さ れ 続 け て い る 。し か し ,数 年 前 ま で は VR 技術関連 デバイスは高価であり,一 部 の 専 門 的 な 研 究 機 関 の み で

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扱 わ れ て い た た め , 様 々 な 分 野 に お い て VR に 関 連 し た 研 究 の 余 地 が 多 く 残 さ れ て い る 。 例 え ば , 作 成 さ れ た VR コン テ ン ツ の 精 度 が VR 酔い の 度 合 い に 影 響 を 与 え る こ と も 既 存 の 研 究 か ら 分 か っ て い る[1]。し か し な が ら ,VR コ ン テ ン ツ を 構 成 す る 各 要 素 と プ レ イ ヤ ー に 与 え る 影 響 と の 関 連 性 は 完 全 に は 明 ら か に は な っ て い な い 。 こ れ ら が 明 ら か に な っ て い な け れ ば VR コ ン テ ン ツ を 作 成 し て 実 験 を 行 う よ う な 研 究 等 に お い て , VR コ ン テ ン ツ の 内 容 や 質 に よ っ て 必 要 と し て い る 正 確 な デ ー タ が と れ な い 事 も 考 え ら れ る だ ろ う 。 前 述 の 背 景 よ り ,VR 技 術 を 利 用 し た 実 験 環 境 が 整 え 易 く な り 研 究 が 増 え て い く な か で , 臨 場 感 と 自 律 神 経 活 動 の 評 価 及 び 主 観 評 価 と の 関 係 性 を 調 べ る こ と が 重 要 で あ る と 考 え た 。 本 研 究 で は ,VR コ ン テ ン ツ に お け る 臨 場 感 と 高 所 に お け る ス ト レ ス と の 関 連 性 を 検 証 す る こ と を 目 的 と し , 実 際 に VR 高 所 コ ン テ ン ツ を 作成 し て 体 験 中 の 脈 波 を 測 定 す る こ と で ス ト レ ス 値 と 臨 場 感 の 関 係 を 調 べ る こ と に し た 。

2. VR コンテンツの作成

本 実 験 で は VR コ ン テ ン ツ 自 体 によ る ス ト レ ス と 高 所 に よ る ス ト レ ス を 区 別 す る た め に , 高 所 の VR 体 験 だ け で な く 低 所 の VR 体 験 も さ せ る必 要 が あ る 。 そ の た め , ま ず 低 所 で の 体 験 後 に 高 所 に 移 動 し , 到 着 し た 高 所 か ら 下 を 見 下 げ る と い っ た 内 容 で 作 成 し た 。ま た , 高 所 に お け る ス ト レ ス を わ か り や す く す る た め に , コ ン テ ン ツ 内 の 足 場 の 縁 に 立 っ て も ら う よ う に し た 。 次 に 作 成 し た VR 高 所 コ ン テ ン ツ の 要件 及 び そ の 実 装 に つ い て 述 べ る 。 な お 、 作 成 に は 統 合 型 の ゲ ー ム 開 発 環 境 を 内 蔵 し た ゲ ー ム エ ン ジ ンUnity と VR 向 け HMD で あ るHTC Vive を 用 い た 。

( 1 ) 臨 場 感 構 成 要 素

 オブジェクトのテクスチャの品質

テ ク ス チ ャ と は 物 の 表 面 の 質 感 ・ 手 触 り な ど を 指 す 概 念 の こ と で , 3D モ デ ル 表 面 に 質感 を 与 え る た め の 手 法 の こ と を テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ と い う 。 実 際 に オ ブ ジ ェ ク ト を 間 近 に み る こ と が で き る VR コ ン テン ツ に お い て は テ ク ス チ ャ の 品 質 が そ の ま ま 臨 場 感 に 関 わ っ て く る こ と が 考 え ら れ る 。 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ に は い く つ か の 手 法 が あ り , 一 般 的 に 使 わ れ る 法 線 マ ッ ピ ン グ の み で はVR 内 で 視 認 し た 時に , 質 の 低 さ が わ か り や す く な っ て し ま う 。 よ っ て 本 実 験 に お い て は 法 線 マ ッ ピ ン グ に 加 え ハ イ ト マ ッ ピ ン グ を 適 用 し た 。 図 1 に 色 の み の オ ブ ジ ェ ク ト と 高 品 質 テ ク ス チ ャ を 貼 り 付 け た オ ブ ジ ェ ク ト を 示 す 。

 VR コンテンツ内における足の再現

VR コ ン テン ツ で は 基 本 的 に は HMD 以 外 は ト ラ ッキ ン グ さ れ て お ら ず , 手 や 足 を 動 か し て も 視 認 す る こ と が で き な い 。 今 回 制 作 す る VR 高 所 コ ン テ ン ツに お い て は 足 場 の 縁 に 立 っ て も ら う た め , 自 分 の 足 が 視 認 で き る か ど う か は 臨 場 感 の 向 上 と 共 に 高 所 ス ト レ ス に も 関 連 し て い る と 考 え ら れ る 。 本 作 成 で は 2 つ の Vive ト ラ ッ カ ー と 呼 ば れ る コ ン ト ロ ー ラ を 靴 に 取 り 付 け , Unity 内 で 座 標 を 取 得 し 用 意 し て おい た 靴 の 3D モ デ ル を そ の 座 標 に 描 写 す る こ と で VR 空 間 内 に お い て自 分 の 足 の 位 置 を 視 認 で き る よ う に し た 。

音の再現

私 達 の 身 の 回 り に は 意 識 を し て な く と も 様 々 な 音 に 溢 れ て い る 。 高 所 の 知 覚 は 基 本 的 に 視 覚 に よ る も の が 多 い と 考 え ら れ る が , 身 の 回 り の 音 の 再 現 に よ っ て 臨 場 感 を 高 め る こ と で 高 所 ス ト レ ス へ の 影 響 が あ る か を 検 証 す る 必 要 が あ る 。 Valve 社 が 配 布 し て い る UnityVR コ ン テ ン ツ 向 け の 開 発 キ ッ ト の Steam Audio SDK を 利 用 して 音 の 再 現 を 行 っ た。 Steam Audio SDK で は HRTF ベ ー ス の バ イ ノ ー ラ ル オー デ ィ オ を 簡 単 に 実 装 す る こ と が で き る 。HRTF ベ ー ス の オ ー デ ィ オ を 再 生 す る こ と で よ り 現 実 に 近 い 音 を 再 現 す る こ と が で き る 。 今 回 制 作 し た VR 高 所 コ ン テン ツ で は 配 置 し た エ ア コ ン の 動 作 音 等 の 環 境 音 を 再 現 し た 。 図1 オ ブ ジ ェク ト の テ ク ス チ ャ の品 質 の 違 い 2 現 実 と VR コ ン テ ン ツ に お ける 足 場

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扱 わ れ て い た た め , 様 々 な 分 野 に お い て VR に 関 連 し た 研 究 の 余 地 が 多 く 残 さ れ て い る 。 例 え ば , 作 成 さ れ た VR コン テ ン ツ の 精 度 が VR 酔い の 度 合 い に 影 響 を 与 え る こ と も 既 存 の 研 究 か ら 分 か っ て い る[1]。し か し な が ら ,VR コ ン テ ン ツ を 構 成 す る 各 要 素 と プ レ イ ヤ ー に 与 え る 影 響 と の 関 連 性 は 完 全 に は 明 ら か に は な っ て い な い 。 こ れ ら が 明 ら か に な っ て い な け れ ば VR コ ン テ ン ツ を 作 成 し て 実 験 を 行 う よ う な 研 究 等 に お い て , VR コ ン テ ン ツ の 内 容 や 質 に よ っ て 必 要 と し て い る 正 確 な デ ー タ が と れ な い 事 も 考 え ら れ る だ ろ う 。 前 述 の 背 景 よ り ,VR 技 術 を 利 用 し た 実 験 環 境 が 整 え 易 く な り 研 究 が 増 え て い く な か で , 臨 場 感 と 自 律 神 経 活 動 の 評 価 及 び 主 観 評 価 と の 関 係 性 を 調 べ る こ と が 重 要 で あ る と 考 え た 。 本 研 究 で は ,VR コ ン テ ン ツ に お け る 臨 場 感 と 高 所 に お け る ス ト レ ス と の 関 連 性 を 検 証 す る こ と を 目 的 と し , 実 際 に VR 高 所 コ ン テ ン ツ を 作成 し て 体 験 中 の 脈 波 を 測 定 す る こ と で ス ト レ ス 値 と 臨 場 感 の 関 係 を 調 べ る こ と に し た 。

2. VR コンテンツの作成

本 実 験 で は VR コ ン テ ン ツ 自 体 によ る ス ト レ ス と 高 所 に よ る ス ト レ ス を 区 別 す る た め に , 高 所 の VR 体 験 だ け で な く 低 所 の VR 体 験 も さ せ る必 要 が あ る 。 そ の た め , ま ず 低 所 で の 体 験 後 に 高 所 に 移 動 し , 到 着 し た 高 所 か ら 下 を 見 下 げ る と い っ た 内 容 で 作 成 し た 。ま た , 高 所 に お け る ス ト レ ス を わ か り や す く す る た め に , コ ン テ ン ツ 内 の 足 場 の 縁 に 立 っ て も ら う よ う に し た 。 次 に 作 成 し た VR 高 所 コ ン テ ン ツ の 要件 及 び そ の 実 装 に つ い て 述 べ る 。 な お 、 作 成 に は 統 合 型 の ゲ ー ム 開 発 環 境 を 内 蔵 し た ゲ ー ム エ ン ジ ンUnity と VR 向 け HMD で あ るHTC Vive を 用 い た 。

( 1 ) 臨 場 感 構 成 要 素

 オブジェクトのテクスチャの品質

テ ク ス チ ャ と は 物 の 表 面 の 質 感 ・ 手 触 り な ど を 指 す 概 念 の こ と で , 3D モ デ ル 表 面 に 質感 を 与 え る た め の 手 法 の こ と を テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ と い う 。 実 際 に オ ブ ジ ェ ク ト を 間 近 に み る こ と が で き る VR コ ン テン ツ に お い て は テ ク ス チ ャ の 品 質 が そ の ま ま 臨 場 感 に 関 わ っ て く る こ と が 考 え ら れ る 。 テ ク ス チ ャ マ ッ ピ ン グ に は い く つ か の 手 法 が あ り , 一 般 的 に 使 わ れ る 法 線 マ ッ ピ ン グ の み で は VR 内 で 視 認 し た 時に , 質 の 低 さ が わ か り や す く な っ て し ま う 。 よ っ て 本 実 験 に お い て は 法 線 マ ッ ピ ン グ に 加 え ハ イ ト マ ッ ピ ン グ を 適 用 し た 。 図 1 に 色 の み の オ ブ ジ ェ ク ト と 高 品 質 テ ク ス チ ャ を 貼 り 付 け た オ ブ ジ ェ ク ト を 示 す 。

 VR コンテンツ内における足の再現

VR コ ン テン ツ で は 基 本 的 に は HMD 以 外 は ト ラ ッキ ン グ さ れ て お ら ず , 手 や 足 を 動 か し て も 視 認 す る こ と が で き な い 。 今 回 制 作 す る VR 高 所 コ ン テ ン ツに お い て は 足 場 の 縁 に 立 っ て も ら う た め , 自 分 の 足 が 視 認 で き る か ど う か は 臨 場 感 の 向 上 と 共 に 高 所 ス ト レ ス に も 関 連 し て い る と 考 え ら れ る 。 本 作 成 で は 2 つ の Vive ト ラ ッ カ ー と 呼 ば れ る コ ン ト ロ ー ラ を 靴 に 取 り 付 け , Unity 内 で 座 標 を 取 得 し 用 意 し て おい た 靴 の 3D モ デ ル を そ の 座 標 に 描 写 す る こ と でVR 空 間 内 に お い て自 分 の 足 の 位 置 を 視 認 で き る よ う に し た 。

音の再現

私 達 の 身 の 回 り に は 意 識 を し て な く と も 様 々 な 音 に 溢 れ て い る 。 高 所 の 知 覚 は 基 本 的 に 視 覚 に よ る も の が 多 い と 考 え ら れ る が , 身 の 回 り の 音 の 再 現 に よ っ て 臨 場 感 を 高 め る こ と で 高 所 ス ト レ ス へ の 影 響 が あ る か を 検 証 す る 必 要 が あ る 。 Valve 社 が 配 布 し て い る UnityVR コ ン テ ン ツ 向 け の 開 発 キ ッ ト の Steam Audio SDK を 利 用 して 音 の 再 現 を 行 っ た。 Steam Audio SDK で は HRTF ベ ー ス の バ イ ノ ー ラ ル オー デ ィ オ を 簡 単 に 実 装 す る こ と が で き る 。HRTF ベ ー ス の オ ー デ ィ オ を 再 生 す る こ と で よ り 現 実 に 近 い 音 を 再 現 す る こ と が で き る 。 今 回 制 作 し た VR 高 所 コ ン テン ツ で は 配 置 し た エ ア コ ン の 動 作 音 等 の 環 境 音 を 再 現 し た 。 図1 オ ブ ジ ェク ト の テ ク ス チ ャ の品 質 の 違 い 2 現 実 と VR コ ン テ ン ツ に お ける 足 場

 触覚の再現

作 成 す る VR 高 所 コ ン テ ン ツ で は足 場 の 縁 に 立 っ て も ら う が , 自 分 が 見 て い る 映 像 の 中 で は 縁 に 立 っ て い て も 実 際 の 足 は 床 に 付 い て お り , 縁 に 立 っ て い る よ う な 感 覚 は 得 ら れ な い 。 こ う い っ た 感 覚 の 不 一 致 は 高 所 に お け る ス ト レ ス 及 び 臨 場 感 に 関 連 し て い る と 考 え ら れ る 。 本 作 成 で は ル ー ム ス ケ ー ル の 範 囲 内 に 実 際 に 厚 さ 約 3cm の 鉄 板 を 配 置 し ,VR コ ン テ ン ツ内 で も 同 じ サ イ ズ の オ ブ ジ ェ ク ト を 配 置 し た 。 実 際 に 設 置 し た 足 場 と そ れ に 対 応 す るVR 内 で の 足 場を 図 2 に 示 す 。

( 2 )

VR 酔いへの対処

VR 酔 い に 関 す るス ト レ ス を 軽 減 する た め に ,VR 酔 い の 対 策 もVR コ ン テン ツ の 要 件 に加 え る 。VR 酔 い の 原 因 と な る 感 覚 の 不 一 致 と 疲 労 に よ る 酔 い を 最 小 限 に 抑 え る た め に 次 の 2 つ を 要 件 と し て 設 定 し た 。 以 下 に 設 定 し た 2 つ の 要 素 と 設 定 し た 理 由に つ い て 述 べ る 。

 描画負荷の低減

描 画 負 荷 が 高 く な っ て し ま う こ と で フ レ ー ム レ ー ト が 低 下 し , 映 像 に 遅 延 が 発 生 し て し ま う 。 遅 延 が 発 生 し て し ま う と , 頭 の 動 き と 見 て い る 映 像 の 不 一 致 に よ りVR 酔 い が 発 生 する 可 能 性 が 高く な っ て し ま う 。 描 画 負 荷 を 低 減 す る た め に は , 単 純 に VR コ ン テ ン ツ に お け る 処 理 の 重 さ を 解 消 す る 必 要 が あ る 。ま た , オ ブ ジ ェ ク ト の 多 さ に よ っ て も 描 画 負 荷 が 高 く な っ て し ま う た め ,VR コ ン テ ン ツ の 状 況を 壁 で 囲 ん だ 一 室 に す る こ と で , オ ブ ジ ェ ク ト の 量 を 減 ら し た 。

 実験時間の調整

通 常 パ ソ コ ン や テ レ ビ の モ ニ タ を 見 る 場 合 に は , 目 か ら モ ニ タ ま で の 距 離 は 0.5 メ ート ル ~1.5 メ ー ト ル ほ ど 離 れ て い る が ,HMD の 場 合 は 画 面と の 距 離 は 僅 か 数 セ ン チ メ ー ト ル で あ る 。こ れ に よ る 眼 精 疲 労 や ,HMD 自 体 の 圧 迫 感 や 蒸 れ に よ る 疲 労 に よ っ て 酔 い だ け で な く 別 の ス ト レ ス と し て 生 理 的 反 応 に 影 響 を 与 え て し ま う 可 能 性 が あ る た め , 実 験 時 間 の 設 定 に は 注 意 し な く て は な ら な い 。

3. 実験

作 成 し た VR 高 所 コ ン テ ン ツ を 臨場 感 の 構 成 要 素 の 数 に 応 じ て シ ー ン 1 か ら シ ー ン 5 の 5 つ の レ ベ ル に 分 け て 被 験 者 に 体 験 し て も ら っ た 。 各 シ ー ン の 臨 場 感 の 構 成 要 素 に つ い て 表 1 に 示す 。 1 各 シ ー ンの 臨 場 感 構 成 要 素 シ ー ン 名 テ ク ス チ ャ 音 の 再 現 足 の 再 現 触 覚 の 再 現 シ ー ン 1 × × × × シ ー ン 2 〇 × × × シ ー ン 3 〇 〇 × × シ ー ン 4 〇 〇 〇 × シ ー ン 5 〇 〇 〇 〇 シ ー ン1 か ら シ ー ン 5 に な る に つ れて 臨 場 感 構 成 要 素 が 増 え て い き ,5 つの シ ー ン そ れぞ れ で 臨 場 感 に 差 が 出 る よ う に 設 計 し て あ る 。 被 験 者 に は 体 験 前 後 の SSQ ア ン ケ ー ト へ の 回 答及 び 体 験 中の 脈 拍 の 測 定 ,そ し て ア ン ケ ー ト に 協 力 し て も ら っ た 。 次 に 実 際 に 実 験 に 使 わ れ た 評 価 方 法 と 実 験 手 順 に つ い て 述 べ る 。

( 1 ) 評 価 方 法

 脈波測定

脈 波 か ら 読 み 取 っ た 心 拍 変 動 の 分 析 に よ り 短 時 間 に お け る ス ト レ ス を 算 出 す る こ と が で き る こ と か ら 本 実 験 で は ス ト レ ス を 評 価 す る た め に , 実 験 中 の 脈 波 の 計 測 及 び 分 析 を 行 う 。 ま た , 心 拍 変 動 を ス ト レ ス 評 価 に 使 用 し て い る 既 存 研 究 も 多 く , そ の 妥 当 性 も 高 い 。 既 存 研 究 の 多 く は ス ト レ ス 測 定 中 ず っ と ス ト レ ス を 与 え 続 け る と い う も の で あ る が ,本 実 験 のよ う な 短 時 間 の ス ト レ ス の 評 価 に 使 っ た 例 も あ る 。 武 田 ら は ゴ ル フ カ ー ト と 人 の 接 近 に よ る ス ト レ ス の 計 測 に 心 拍 変 動 の 分 析 を 用 い た [2]。こ の 研 究 で は FFT 法 に よ る ス ペ ク ト ル 解 析 で は ,時 間 幅 と し て 時 系 列 デ ー タ を 64 点 以 上 利 用 す れ ば 安 定 し た 解 析 が で き る と いう 既 存 研 究 か ら,ス ト レ ス 刺 激 が 起 こ っ た 瞬 間 を 中 心 と し た 64 拍 分 の デ ー タ を 分 析 に 使 用 し て 評 価 し て い る 。 本 実 験 で は 武 田 ら の 手 法 を ベ ー ス に 高 所 ス ト レ ス 刺 激 が 起 こ る 瞬 間 を 中 心 と し た 64 点以 上 の 脈 波 デ ー タを 用 い て 心 拍 変 動 の 分 析 を 行 う こ と に し た 。 脈 波 の 計 測 に は マ イ コ ン ボ ー ド と 開 発 環 境 か ら な る シ ス テ ム で あ る Arduino Uno と Arduino 用 の パ ル ス セ ン サ ー 及 び 付 属 の プ ロ グ ラ ム を 使 用 し た 。 付 属 の プ ロ グ ラ ム で は 生 の 脈 波 デ ー タ か ら 脈 拍 数[bpm]と 隣 り 合 う ピ ー ク 点 の 間 隔 で あ る Inter Beat Interval( 以 下 IBI と い う ) を 計 算 し シ リ ア ル 通 信 を 使 っ て , パ ソ コ ン に デ ー タ 入 力 す る こ と が で き る 。 こ の 際 の サ ン プ リ ン グ 周 波 数 は 約 50[Hz]であ り ,こ れ は 脈波 に お け る ピ ー ク を 検 出 す る の に 十 分 な 周 波 数 と さ れ て い る[3]。 ま た , 脈 波 の 計 測 は 主 に 指 先 か 耳 朶 に よ っ て 行 わ れ る が , 本 実 験 で は 被 験 者 はHMD に よ っ て 視界 が 塞が れ て し ま う た め , 指 先 に パ ル ス セ ン サ ー を 装 着 し て し ま う と セ ン サ か ら Arduino Uno へ と 繋 が る 導線 や マ イ コ ン か ら パ ソ コ ン へ と 繋 が る USB ケ ー ブ ルに 誤 っ て 接 触 し て し ま う 恐 れ が あ っ た め 本 実 験 で は , 専 用 の ク リ ッ プ を 用 い て 耳 朶 に 装 着 し て 計 測 を 行 う こ と に した 。心 拍 変 動 の 分 析 に は IBI を 振 幅 と し た 信号 を 使 用 す る が ,記 録 さ れ た ま ま の 状 態 で は 不 等 間 隔の 時 系 列 信 号 と な る た め ,サ ン プ リ ン グ 周 波 数 128Hz で ス プ ラ イン 補 間 を し な が ら リ サ ン プ リ ン グ し , 等 間 隔 の 時 系 列 信 号 を 生 成 し て 高 速 フ ー リ エ 変 換 を 行 っ て パ ワ ー ス ペ ク ト ル を 算 出 し た 。IBI の プ ロ ッ ト と スプ ラ イ ン 補 間 後 の グ ラ フ の 例 を 図 3 に 示 す 。 3 IBI プ ロ ッ ト ス プラ イ ン 補 完

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(4)

周 波 数 分 析 し た パ ワ ー ス ペ ク ト ル か ら LF(Low Frequency)と 呼 ば れ る 0.04[Hz]か ら 0.15[Hz]の低 い 周 波 数 帯 域 の パ ワ ー ,HF(High Frequency)と 呼 ば れ る 0.15[Hz] か ら 0.40[Hz]の 高 い 周 波 数帯 域 の パ ワ ー の そ れ ぞ れ の 総 和 を 自 立 神 経 活 動 の 指 標 と す る こ と が で き る 。 そ れ ぞ れ HF の 大 き さ が 副 交感 神 経 活 動 , LF/HF の 大 き さ が 交 感 神 経 活 動 の 指 標 と な る と さ れ て お り , ス ト レ ス を 受 け る こ と で 交 感 神 経 活 動 が 活 発 に な る こ と か ら ,本 実 験 で はLF/HF の 値 を 求め て ス ト レ ス の 評 価 に 使 用 す る こ と に し た 。 以 下 に パ ワ ー ス ペ ク ト ル 算 出 の た め の 高 速 フ ー リ エ 変 換 の 式 と LF,HF の パ ワ ー 積 分 値 算 出 に 使 用 し た 式 を 示 す 。 ス ト レ ス 評 価 の た め の 心 拍 変 動 解 析 に つ い て 述 べ て き た が LF/HF の 値 は 個 人 差 が 大き く , そ の ま ま 比 較 す る こ と は 難 し い 。 こ れ に 対 し て 許 ら は デ ー タ の 平 均 で 全 て の デ ー タ を 除 す る こ と で変 化 率 を 求 め 比 較・分 析 を 行 っ た[4]。本 研 究 で もこ れ を 参 考 に し ,変 化 率 を 求 め て 考 察 を 行 う こ と に し た 。 ま た , 心 拍 変 動 は ス ト レ ス 以 外 の 様 々 な 影 響 を 受 け や す く , デ ー タ に 外 れ 値 が 含 ま れ や す い 。 よ っ て , 分 析 結 果 か ら 変 化 率 を 求 め た 後 に ス ミ ル ノ フ ・ グ ラ ブ ス 検 定 を 繰 り 返 し 行 う こ と で 外 れ 値 を 全 て 除 外 し , 外 れ 値 の 影 響 を 抑 え る こ と に す る 。

 SSQ アンケート

VR シ ス テ ム を 用 い た実 験 で は VR 酔い に よ る 生 理 反 応 も 測 定 の 結 果 と し て 出 て し ま う こ と が 考 え ら れ る 。 よ っ て ,個 人 の VR 酔 い に よ る 生 理的 反 応 を 考 慮 に い れ る た め に Kennedy ら に よ る Simulator Sickness Questionnaire(以 下 SSQ と い う )アン ケ ー ト を 日 本 語 訳 し た も の を 被 験 者 に 回 答 し て も ら っ た 。SSQ ア ン ケ ー ト は16 の 主 観 評価 項 目 か ら な り ,0 か ら 3 の 4 段 階 の 尺 度 で 回 答 す る 。 各 回 答 に 対 し て Nausea(吐 き 気), Oculomotor(眼 球運 動 ), Disorientation( ふ ら つ き ) と し て 与 え ら れ た 重 み を か け 、合 計 値 や 3 つ の 領 域 ご と の 集 計 値 を 求 め 映 像 に よ る 酔 い の 度 合 い の 分 析 を 行 う こ と が で き る 。

 主観評価

作 成 し たVR 高 所 コ ン テ ン ツ に お ける 臨 場 感 の 度 合 い 及 び 生 理 反 応 以 外 の 高 所 に お け る ス ト レ ス を 評 価 す る た め に 質 問 に 回 答 し て も ら っ た 。ま た , 実 験 に 関 す る 質 問 は 一 般 的 に よ く 用 い ら れ て い る 5 段 階 の リ ッ カ ー ト 尺 度 を 使 用 し て 作 成 し た 。 高 さ や 怖 さ , そ し て 臨 場 感 に 関 係 す る 質 問 に 対 し て5 段 階で 回 答 し て も ら う 。

( 2 ) 実 験 手 順

高 所 ス ト レ ス 刺 激 が 起 こ る 瞬 間 を 中 心 と し た 64 点 以 上 の 脈 波 デ ー タ を 計 測 す る 必 要 が あ る た め 本 実 験 で は ,低 所 に お い て 30 秒か ら 60 秒 程 度 の 体験 ,高 所 に お い て 30 か ら 60 秒 程 度 の 体 験 を して も ら い 体 験 中 の 脈 波 を 計 測 す る 。 脈 拍 を 落 ち 着 か せ て 慣 れ を 軽 減 さ せ る 目 的 か ら , 実 験 は3 人 1 組 の グ ルー プ で 行 い , 同 じ シ ー ン を 順 番 に 体 験 し て も ら う こ と で 毎 回 5 分 間 か ら 10 分 間 の 休 憩を と っ て も ら っ た 。ま た ,VR へ の慣 れ に よ る 臨 場 感 へ の 印 象 の 変 化 を 考 慮 す る た め , グ ル ー プ ご と に 体 験 し て も ら う シ ー ン の 順 序 を 変 更 し て 実 験 を 行 っ た 。 実 際 の 実 験 の 流 れ を 表 2 に 示 す 。 ま た 、 脈 波 の 測 定 は 比 較 材料 と し て 1 人 の 被 験 者 につ き 実 験 前 に 立 位 で の 計 測 ,実 験 中 各 シ ー ン に お い て 1 回 ず つ 計 測 し , 合 計 6 回 計 測 を 行 っ た 。 2 実 験 手 順

4. 結果と考察

20 代 の 男 性 11 名 、20 代 の 女 性 4 名の 計 15 名 を 対 象 に 実 験 を 行 っ た 。そ れ ぞ れ の 被 験 者 をA か ら O と す る 。 前 章 で 述 べ た 3 つ の 評 価 項 目 に つ いて , そ れ ぞ れ 結 果 を 示 し ,考 察 を す る 。15 名 の 被 験 者の そ れ ぞ れ の 計 測 状 況 に お け る LF/HF 変 化 率 の 平 均値 及 び 標 準 偏 差 の 計 算 結 果 を 表 3 に 箱 ひ げ 図 を 図 4 に示 す 。 3 LF/HF 変 化 率 被験者ID \計測状況 立位 シーン1 シーン2 シーン3 シーン4 シーン5 A 0.131 1.03 1.04 0.244 3 .1 3 0.431 B 0.946 0.298 1.08 2.12 0.314 1.25 C 0.407 1.11 1.65 1.09 1.14 0.604 D 0.990 1.92 0.607 0.242 0.575 1.67 E 0.970 0.785 2.27 0.233 1.25 0.496 F 2 .2 6 0.343 0.653 0.466 1.68 0.598 G 0.420 1.75 1.06 0.158 2.09 0.528 H 1.07 1.41 1.32 1.17 0.208 0.820 I 3 .0 6 0.369 1.01 0.605 0.277 0.680 J 1.08 0.984 1.68 1.51 0.213 0.524 K 0.662 0.373 1.20 0.613 1.69 1.47 L 0.337 1.61 1.19 0.462 0.818 1.59 M 0.307 0.603 0.915 1.49 1.48 1.21 N 0.323 1.70 2.04 0.166 0.076 1.69 O 0.348 0.123 1.24 0.779 0.742 2 .7 6 平均 0.615 0.960 1.26 0.756 0.896 0.968 標準偏差 0.776 0.584 0.452 0.575 0.828 0.636

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(5)

周 波 数 分 析 し た パ ワ ー ス ペ ク ト ル か ら LF(Low Frequency)と 呼 ば れ る 0.04[Hz]か ら 0.15[Hz]の低 い 周 波 数 帯 域 の パ ワ ー ,HF(High Frequency)と 呼 ば れ る 0.15[Hz] か ら 0.40[Hz]の 高 い 周 波 数帯 域 の パ ワ ー の そ れ ぞ れ の 総 和 を 自 立 神 経 活 動 の 指 標 と す る こ と が で き る 。 そ れ ぞ れ HF の 大 き さ が 副 交感 神 経 活 動 , LF/HF の 大 き さ が 交 感 神 経 活 動 の 指 標 と な る と さ れ て お り , ス ト レ ス を 受 け る こ と で 交 感 神 経 活 動 が 活 発 に な る こ と か ら ,本 実 験 で はLF/HF の 値 を 求め て ス ト レ ス の 評 価 に 使 用 す る こ と に し た 。 以 下 に パ ワ ー ス ペ ク ト ル 算 出 の た め の 高 速 フ ー リ エ 変 換 の 式 と LF,HF の パ ワ ー 積 分 値 算 出 に 使 用 し た 式 を 示 す 。 ス ト レ ス 評 価 の た め の 心 拍 変 動 解 析 に つ い て 述 べ て き た が LF/HF の 値 は 個 人 差 が 大き く , そ の ま ま 比 較 す る こ と は 難 し い 。 こ れ に 対 し て 許 ら は デ ー タ の 平 均 で 全 て の デ ー タ を 除 す る こ と で変 化 率 を 求 め 比 較・分 析 を 行 っ た[4]。本 研 究 で もこ れ を 参 考 に し ,変 化 率 を 求 め て 考 察 を 行 う こ と に し た 。 ま た , 心 拍 変 動 は ス ト レ ス 以 外 の 様 々 な 影 響 を 受 け や す く , デ ー タ に 外 れ 値 が 含 ま れ や す い 。 よ っ て , 分 析 結 果 か ら 変 化 率 を 求 め た 後 に ス ミ ル ノ フ ・ グ ラ ブ ス 検 定 を 繰 り 返 し 行 う こ と で 外 れ 値 を 全 て 除 外 し , 外 れ 値 の 影 響 を 抑 え る こ と に す る 。

 SSQ アンケート

VR シ ス テ ム を 用 い た実 験 で は VR 酔い に よ る 生 理 反 応 も 測 定 の 結 果 と し て 出 て し ま う こ と が 考 え ら れ る 。 よ っ て ,個 人 の VR 酔 い に よ る 生 理的 反 応 を 考 慮 に い れ る た め に Kennedy ら に よ る Simulator Sickness Questionnaire(以 下 SSQ と い う )アン ケ ー ト を 日 本 語 訳 し た も の を 被 験 者 に 回 答 し て も ら っ た 。SSQ ア ン ケ ー ト は16 の 主 観 評価 項 目 か ら な り ,0 か ら 3 の 4 段 階 の 尺 度 で 回 答 す る 。 各 回 答 に 対 し て Nausea(吐 き 気), Oculomotor(眼 球運 動 ), Disorientation( ふ ら つ き ) と し て 与 え ら れ た 重 み を か け 、合 計 値 や 3 つ の 領 域 ご と の 集 計 値 を 求 め 映 像 に よ る 酔 い の 度 合 い の 分 析 を 行 う こ と が で き る 。

 主観評価

作 成 し たVR 高 所 コ ン テ ン ツ に お ける 臨 場 感 の 度 合 い 及 び 生 理 反 応 以 外 の 高 所 に お け る ス ト レ ス を 評 価 す る た め に 質 問 に 回 答 し て も ら っ た 。ま た , 実 験 に 関 す る 質 問 は 一 般 的 に よ く 用 い ら れ て い る 5 段 階 の リ ッ カ ー ト 尺 度 を 使 用 し て 作 成 し た 。 高 さ や 怖 さ , そ し て 臨 場 感 に 関 係 す る 質 問 に 対 し て 5 段 階で 回 答 し て も ら う 。

( 2 ) 実 験 手 順

高 所 ス ト レ ス 刺 激 が 起 こ る 瞬 間 を 中 心 と し た 64 点 以 上 の 脈 波 デ ー タ を 計 測 す る 必 要 が あ る た め 本 実 験 で は ,低 所 に お い て 30 秒か ら 60 秒 程 度 の 体験 ,高 所 に お い て30 か ら 60 秒 程 度 の 体 験 を して も ら い 体 験 中 の 脈 波 を 計 測 す る 。 脈 拍 を 落 ち 着 か せ て 慣 れ を 軽 減 さ せ る 目 的 か ら , 実 験 は3 人 1 組 の グ ルー プ で 行 い , 同 じ シ ー ン を 順 番 に 体 験 し て も ら う こ と で 毎 回 5 分 間 か ら 10 分 間 の 休 憩を と っ て も ら っ た 。ま た ,VR へ の慣 れ に よ る 臨 場 感 へ の 印 象 の 変 化 を 考 慮 す る た め , グ ル ー プ ご と に 体 験 し て も ら う シ ー ン の 順 序 を 変 更 し て 実 験 を 行 っ た 。 実 際 の 実 験 の 流 れ を 表 2 に 示 す 。 ま た 、 脈 波 の 測 定 は 比 較 材料 と し て 1 人 の 被 験 者 につ き 実 験 前 に 立 位 で の 計 測 ,実 験 中 各 シ ー ン に お い て 1 回 ず つ 計 測 し , 合 計6 回 計 測 を 行 っ た 。 2 実 験 手 順

4. 結果と考察

20 代 の 男 性 11 名 、20 代 の 女 性 4 名の 計 15 名 を 対 象 に 実 験 を 行 っ た 。そ れ ぞ れ の 被 験 者 をA か ら O と す る 。 前 章 で 述 べ た3 つ の 評 価 項 目 に つ いて , そ れ ぞ れ 結 果 を 示 し ,考 察 を す る 。15 名 の 被 験 者の そ れ ぞ れ の 計 測 状 況 に お け る LF/HF 変 化 率 の 平 均値 及 び 標 準 偏 差 の 計 算 結 果 を 表3 に 箱 ひ げ 図 を 図 4 に示 す 。 3 LF/HF 変 化 率 被験者ID \計測状況 立位 シーン1 シーン2 シーン3 シーン4 シーン5 A 0.131 1.03 1.04 0.244 3 .1 3 0.431 B 0.946 0.298 1.08 2.12 0.314 1.25 C 0.407 1.11 1.65 1.09 1.14 0.604 D 0.990 1.92 0.607 0.242 0.575 1.67 E 0.970 0.785 2.27 0.233 1.25 0.496 F 2 .2 6 0.343 0.653 0.466 1.68 0.598 G 0.420 1.75 1.06 0.158 2.09 0.528 H 1.07 1.41 1.32 1.17 0.208 0.820 I 3 .0 6 0.369 1.01 0.605 0.277 0.680 J 1.08 0.984 1.68 1.51 0.213 0.524 K 0.662 0.373 1.20 0.613 1.69 1.47 L 0.337 1.61 1.19 0.462 0.818 1.59 M 0.307 0.603 0.915 1.49 1.48 1.21 N 0.323 1.70 2.04 0.166 0.076 1.69 O 0.348 0.123 1.24 0.779 0.742 2 .7 6 平均 0.615 0.960 1.26 0.756 0.896 0.968 標準偏差 0.776 0.584 0.452 0.575 0.828 0.636 図4 LF/HF 変 化 率 箱 ひ げ 図 3 にお い て 太 字 で 示 し た 数 字 は 外れ 値 検 定 に よ り 除 外 し た 値 で あ り , 平 均 や 標 準 偏 差 の 値 に は 含 ま れ て い な い 。 次 に ,LF/HF 変 化 率 の 有 意差 を ノ ン パ ラ メ ト リ ッ ク 検 定 で あ る Mann-Whitney 検 定 を 用 い て 検 証 す る こ と に し た 。 検 定 結 果 を 表4 に 示す 。 4 Mann-Whitney 検 定 4 を みる と , 全 て の 計 測 状 況 に お い てLF/HF 値 のば ら つ き が 大 き い こ と が わ か る 。 平 均 の 値 だ け 見 れ ば , 立 位 か ら シ ー ン2 にか け て LF/HF 変 化 率 が 上昇 し て い き , シ ー ン 3 で 一 度 下 が っ て か ら 再 び シ ー ン5 に 向 け て 上 昇 し て い く 法 則 性 が 見 え る 。 ま た ,Mann-Whitney 検 定 に よ っ て,VR コ ン テ ン ツ 間 で は シ ー ン2 と シ ー ン 3 に お い て 有意 差 が あ る こ と が わ か っ た 。 他 の 二 つ の 組 み 合 わ せ と 違 い 、 シ ー ン 2 か ら シ ー ン 3 に お い て は , LF/HF 値 が 減 少 し て いる 。こ こ に 有 意 差 が 得 ら れ た と い う こ と は シ ー ン 3 に お い て 追 加 さ れ た 音 の 再 現 と い う 臨 場 感 構 成 要 素 が LF/HF 値 に 影 響 を 与 え た 可 能 性 が あ る 。 そ れ を 考 慮 に い れ て 平 均 の 値 を 見 る と , シ ー ン 1 か らシ ー ン 2 に か け て ス ト レ ス 値 の 増 加 , シ ー ン 3 に お い てス ト レ ス 値 が 減 少 し , 再 び シ ー ン 5 に 向 け て 増 加 す ると い う 構 成 要 素 と LF/HF 変 化 率 の 比例 関 係 が 可 能 性 とし て み て と れ る 。 次 にSSQ ア ン ケ ー ト の 結 果 を 図 5 に 示 す 。 5 SSQ ア ン ケー ト 実 験 前 後 の スコ ア 差 図 5 を み る と 一 人 を 除 い て 高 い ス コ ア は で な か っ た こ と が わ か る 。 ま た ,LF/HF 値 と の 相関 を ピ ア ソ ン の 無 相 関 検 定 を 行 っ た と こ ろ 優 位 水 準 5% を 上 回 り ,有 意 差 が 得 ら れ な か っ た 。 こ の こ と か ら VR 酔 い は LF/HF の 値 は 影 響 し な か っ た と 考 え ら れ る 。 ま た 、主 観 評 価 に お け る「 感 じ た 高 さ 」の 結 果 を 図 6 に ,「 感 じ た 怖 さ 」の 結 果 を 図7 に,そ し て 本 研 究に て 定 義 し た 臨 場 感 に 関 す る 質 問 へ の 回 答 を 図 8 に 示 す 。 6 感 じ た 高さ に 関 す る 質 問 7 感 じ た 怖さ に 関 す る 質 問 0 1 2 3 4 シーン1 シーン2 シーン3 シーン4 シーン5 感じた高さ 0 1 2 3 4 5 シーン1 シーン2 シーン3 シーン4 シーン5 感じた怖さ 計測状況の組み合わせ p 値 有意差 立位-シーン1 0.16 n .s 立位-シーン2 p < 0.001 * 立位-シーン3 0.72 n .s 立位-シーン4 0.49 n .s 立位-シーン5 0.029 * シーン1-シーン2 0.15 n .s シーン1-シーン3 0.35 n .s シーン1-シーン4 0.62 n .s シーン1-シーン5 0.85 n .s シーン2-シーン3 0.013 * シーン2-シーン4 0.15 n .s シーン2-シーン5 0.13 n .s シーン3-シーン4 0.62 n .s シーン3-シーン5 0.17 n .s シーン4-シーン5 0.63 n .s n.s:非有意,*:p< 0.05 -50 0 50 100 A B C D E F G H I J K L M N O TOTAL SCORE 気持ち悪さ 眼精疲労 ふらつき感

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8 臨 場 感 に関 す る 質 問 全 体 的 に 臨 場 感 が 増 え る に つ れ て , 点 数 が あ が っ て い る 傾 向 が 見 て 取 れ る 。 感 じ た 高 さ に 関 す る 回 答 に お い て は , 臨 場 感 構 成 要 素 が 2 つ 以 上 離 れ た 組 み 合 わ せ での み 有 意 差 が み ら れ た 。VR コ ンテ ン ツ の 環 境 が 室内 で あ っ た た め に 壁 の パ ー ス な ど で 高 さ を 測 れ て し ま い , 感 じ た 高 さ に 大 き な 変 化 は な か っ た と 考 え ら れ る ま た , 感 じ た 怖 さ に 関 す る 回 答 で 有 意 差 が 得 ら れ た 組 み 合 わ せ は 音 の 再 現 が 追 加 さ れ て か ら の シ ー ン と 無 音 の シ ー ン の 組 み 合 わ せ で あ る 。 つ ま り LF/HF の 値 と 違 い , 音 の 再 現 に よ っ て 主 観 に よ る 怖 さ は 増 加 し て い る と い う 結 果 が 得 ら れ た 。 こ の こ と か ら 被 験 者 た ち の 意 識 の 外 で 音 が ス ト レ ス に 作 用 し て い る 可 能 性 も 示 唆 さ れ る 。 最 後 に 本 実 験 に お け る 臨 場 感 の 定 義 で あ っ た 「 よ り 現 実 に 近 い と 感 じ る 感 覚 」 と 「 実 際 に そ の 場 に い る よ う に 感 じ る 感 覚 」 に 関 す る 質問 で あ っ た が , 2 つ の ア ン ケ ー ト の 検 定 結 果 に お い て ,t 検 定 を 行 っ た と こ ろ ,p 値 に 違 い はあ る が 同 じ 組み 合 わ せ に お い て 有 意 差 が 得 ら れ て い る 。 有 意 差 が 得 ら れ な か っ た 組 み 合 わ せ は 聴 覚 , 及 び 触 覚 に 関 す る 臨 場 感 構 成 要 素 の 違 い で あ る こ と か ら , 主 観 評 価 に よ る 臨 場 感 の 評 価 で は 視 覚 に よ る 影 響 が 比 較 的 大 き い と 考 え ら れ る 。

5. 課題

脈 波 計 測 に お い て 音 の 再 現 に よ る ス ト レ ス 値 の 低 下 が 示 唆 さ れ た が , 音 に よ っ て 高 所 ス トレ ス が 軽 減 さ れ た の か , 音 が な い こ と に よ っ て ス ト レ ス 値 が 大 き く な っ て い た の か は 今 回 の 実 験 の 結 果 か ら は 推 測 で き な か っ た 。 本 実 験 で は 既 存 論 文 を 元 に 4 つ の 臨 場 感 を 構 成 し て い る と 考 え ら れ て い る 要 素 を 選 ん だ が , そ の ひ と つ ひ と つ を 対 象 に VR コ ンテ ン ツ 上 で 発 生 す る ス ト レ ス と ど う い っ た 関 係 が あ る か を 検 証 し て い く 必 要 が あ る 。 ま た , 聴 覚 , 触 覚 に 比 べ て 視 覚 に 関 す る 臨 場 感 構 成 要 素 が 主 観 に よ る 臨 場 感 の 評 価 に 関 わ っ て い る こ と が 示 唆 さ れ た が , こ れ に つ い て も 要 素 ご と に ど れ だ け 臨 場 感 の 主 観 評 価 に 影 響 を 与 え る か を 検 証 し , 数 値 化 す る こ と が で き れ ば , ス ト レ ス の 値 と の 関 係 も よ り 深 く 考 察 で き る だ ろ う 。 最 後 に , 今 回 の 実験 で は 脈 波 と 主 観 評 価 か ら ス ト レ ス 反 応 の 判 断 を 行 な っ た が , 関 連 研 究 で は 皮 膚 電 気 活 動 を ス ト レ ス の 指 標 に す る な ど 他 の 方 法 も と ら れ て い る 。LF/HF 値 の 算 出に は 最 低 で も30 秒 程 度の 脈 波 の デ ー タ が必 要 に な り , 瞬 間 的 な 心 拍 変 動 を 解 析 す る 場 合 , 信 頼 性 に か け る 可 能 性 が あ る 。 こ う い っ た 計 測 装 置 も 同 時 に 使 う こ と よ り , 複 数 の 生 理 指 標 か ら 考 察 を す る こ と も 重 要 で あ る と 考 え る 。

6. おわりに

臨 場 感 構 成 要 素 1 つ の VR 高 所 コ ンテ ン ツ に 音 の 再 現 を 加 え た 時 に ス ト レ ス 値 が 有 意 に 減 少 す る と い う 結 果 が 得 ら れ た 。 コ ン テ ン ツ 同 士 で 有 意 差 が 得 ら れ た の は こ の 場合 の み で ,音の 再 現 に よ り ス トレ ス 値 が 減 少 し た と 考 え ら れ る 。 主 観 評 価 で は 聴 覚 , 触 覚 に 関 す る 臨 場 感 構 成 要 素 よ り , 視 覚 に 関 す る 臨 場 感 構 成 要 素 の 方 が よ り 臨 場 感 の 度 合 い に 影 響 を 与 え る こ と が わ か っ た 。VR が 我 々 の 身近 な も の に な っ て か ら ま だ 数 年 も 経 っ て い な い が , 技 術 の 発 展 と と も に こ れ か ら 様々 な 領 域 で VR は 活 躍 し て い くだ ろ う 。 し か し ,VR 酔 い を 代 表 と して ま だ 解 決 し な け れ ば な ら な い 問 題 が 多 く 存 在 し て い る の も 確 か で あ る 。そ う い っ た 課 題 の 解 決 を 最終 的 な 目 標 と し て , 未 知 の 部 分 の 検 証 か ら 行 っ て い く 事 で こ れ か らVR の 発 展 に よ る 新 し い 社 会 へ の 足 が か り に し た い 。

文 献

[1]藤 木卓 ,市 村幸 子,寺嶋 浩介,小清 水 貴子 “VR コン テンツの精度が現 実 感 と 酔 い に 与 え る 影 響 ” 日 本 教 育 工 学 会 論 文 誌 36(Suppl.), 73-76, 2012 [2] 武 田 将 司 ,猪 井 博 登 ,栗 山 龍 起 ,土 肥 正 男 “ス ト レ ス 計 測 に よ る ゴ ル フ カ ー ト と 人 の 接 近 可 能 距 離 の 検 証 ”土 木 系 各 学 会 研 究 ・ 講 演 集 ,CD-ROM(165), 2013 [3] 渡 邉 志 , 安 形 将 史 , 秋 田 谷 研 人 , 小 川 勇 人 , 松 本 有 二 ,冨 田 雅 史 ,近 藤 優 輝 ,武 内 諭 右 大 ,森 幸 男 “Visual Analog Scale に よ る 不 快 音 聴 取 時 の 主 観 評 価 と 心 拍 変 動 解 析 と の 相 関 ”バ イ オ メ デ ィ カ ル・フ ァ ジ ィ・シ ス テ ム 学 会 誌 14(1), 19-26, 2012 [4] 許 鳳 浩 ,王 紅 兵 ,上 馬 場 和 夫 “炭 酸 泉 足 浴 と 淡 水 足 浴 に よ る 生 理・心 理・生 化 学 的 変 化 の 比 較 ”日 本 温 泉 気 候 物 理 医 学 会 雑 誌 70(3), 172-185, 2007 0 1 2 3 4 5 シーン1 シーン2 シーン3 シーン4 シーン5 その場にいる感覚 現実に近い感覚

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図 8  臨 場 感 に 関 す る 質 問 全 体 的 に 臨 場 感 が 増 え る に つ れ て , 点 数 が あ が っ て い る 傾 向 が 見 て 取 れ る 。 感 じ た 高 さ に 関 す る 回 答 に お い て は , 臨 場 感 構 成 要 素 が 2 つ 以 上 離 れ た 組 み 合 わ せ で の み 有 意 差 が み ら れ た 。 VR コ ン テ ン ツ の 環 境 が 室 内 で あ っ た た め に 壁 の パ ー ス な ど で 高 さ を 測 れ て

参照

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