情報メディア学科 板宮研究室

「人工現実」が「現実」の未来をつなげていく

最新の映像技術を用いて、「人工現実(バーチャル)」が「現実(リアル)」を助ける研究。

「VR」とは、「Virtual Reality」、つまり「人工現実感」という意味です。立体的な映像や音を組みあわせて人工の空間上に現実感を与える技術のことを指します。
また、セットでよく呼ばれるものとしてAR(Augmented Reality 拡張現実)という、現実上に人工の表示を重ねあわせ、現実を拡張するという技術もあります。
「VR」の活用としては、Oculus Rift(ヘッドマウントディスプレイ)というデバイスを活用して、CGで再現した街で津波に襲われた際の疑似体験を可能にし、防災教育に活用しています。
「AR」の活用としては、患者さんをMicrosoft® HoloLens(スマートグラス)というデバイスを通して見ると、CTやMRIから作成された患部が立体的な映像として確認でき、手術の際の安全性を高められます。
単に新しいシステムを開発するだけではなく、社会に応用して日々活用されることを目標にしています。

バーチャルとリアルを融合した次世代技術

VR(バーチャルリアリティ:人工現実感)という技術を用いると、CG(コンピュータグラフィックス)などでつくられた人工の空間に自分が入り込み、リアルな疑似体験ができます。まるで、ゲームやSF映画の世界に自分が飛びこんだかのような体験です。
CGが現実の世界に重なって見える技術は、AR(拡張現実)と呼ばれています。
近年、デバイスが大幅に安価かつ高機能化し、ソフトウェアも進歩したため、VRやAR技術がこれまで以上により身近なものになってきました。今までは、大学などの研究機関や一部の企業でしか使われていなかった技術が、スマートフォンアプリやゲーム、広告・販促のツールなど様々な分野で活用され始めています。
本研究室では、VRやARの技術を社会に応用する研究を行っています。
たとえば、Oculus Rift(ヘッドマウントディスプレイ)というデバイスを活用して、CGで再現した街で津波に襲われた際の疑似体験を可能にし、防災教育に活用しています。
また、患者さんをMicrosoft® HoloLens(スマートグラス)というデバイスを通して見ると、CTやMRIから作成された患部が立体的な映像として確認でき、手術の際の安全性を高められます。
単に新しいシステムを開発するだけではなく、社会に応用して日々活用されることを目標にしています。


Oculus Lift(ヘッドマウントディスプレイ)

Oculus Rift(ヘッドマウントディスプレイ)


Oculus Rift(ヘッドマウントディスプレイ)

Oculus Rift(ヘッドマウントディスプレイ)を装着すると、画面に表示されているバーチャルな世界が目の前に広がる。




Microsoft® HoloLens(スマートグラス)

Microsoft® HoloLens(スマートグラス)


Microsoft® HoloLens(スマートグラス)

Microsoft® HoloLens(スマートグラス)を通して空間を見ると、リアルなCGが浮かび上がる。


安心・安全な社会への一助になる研究

以前から津波などの大規模災害への対策システムや、医療分野の技術修得のための支援ツールなどの研究を行ってきました。
「津波体験ドライビングシミュレータ」や「AR災害疑似体験アプリ」はテレビや新聞などでも度々取り上げられて、VR/ARの防災分野への応用事例として広く認知されています。
防災分野では、災害発生時のリスク情報は紙による「ハザードマップ」が主流です。しかし、2次元の地図上の情報を、瞬時にイメージできる人はそう多くはありません。本研究室の取り組みは、子どもから大人まで誰でもわかりやすく災害発生状況を「わがこと」として実感できるため、新たな防災教育・訓練ツールとして注目を集めています。
また、本学のITS研究所と連携し、大型ドライビングシミュレータによる「自動車運転時の災害状況シミュレーション(※1)」なども開発を進めています。
他にも、AR(拡張現実)を応用した手術ナビゲーションシステムの研究開発にも取り組んでいます。
患者さんをスマートグラス越しに見ると、その患者さんの内部を精巧に表現したCGが透過表示され、重要血管の位置や切除すべき患部の箇所と手術器具との位置関係を明確にし、手術の安全性を向上させます。特に、経験の少ない若手医師の技術向上に貢献できます。
バーチャルとリアルを融合した技術を研究・開発し、安全・安心な社会の実現の一助となることを目指しています。


drivingsimulator

※1 ドライビングシミュレータによる「自動運転時の災害状況シミュレーション」


学生との新な試みと今後について

学生が行っている研究の一つに、VRを用いた工場の安全教育コンテンツの開発があります。ローラー機械への手の巻き込みや高所からの転落などをVRでリアルに疑似体験することにより、効果的な安全教育を実現します。学生自ら企業の担当者とやりとりをし、展示会では説明員を務めることもあります。自分が開発したコンテンツの評価をお客さんの反応として実感できるため、やりがいが湧くとともに社会性も身に着けられます。
この分野は研究を進めるほど、3DCGの知識から物理演算のプログラム知識、リアル感を伝えるためのデザイン的な知識など、必要となる知識や技術が膨大になります。
ツールを使いこなしてより高いレベルを実現するためには、それらの基礎知識が必要不可欠であることを実感します。そこで、より一層学習と研究へのモチベーションが高まる好循環が生まれることを期待しています。
このモチベーションを保ったまま、様々な知識・技術を修得し、実社会に応用できるシステムやコンテンツをつくり出せる学生を増やしていきたいと考えています。
その中で、新たな発見が生まれ、社会に大きなインパクトを与え、社会貢献につながる仕組みの実現につながれば大変うれしく思います。

板宮 朋基 教授 プロフィール


板宮先生

板宮 朋基 准教授(博士(政策・メディア))
工学部 情報メディア学科

専門

画像処理/バーチャルリアリティ/空間情報処理/3D-CAD、CG/eラーニング

経歴

最終学歴
慶應義塾大学大学院 政策・メディア研究科 後期博士課程修了
平成16年11月~平成21年3月
慶應義塾大学デジタルメディア・コンテンツ統合研究機構(DMC)RA 研究員
平成22年4月~平成26年3月
東京工科大学デザイン学部デザイン学科 助教
平成24年4月~平成?年?月
Visiting academic of institute for Reconstructive Sciences in Medicine (iRSM), Misericordia Community Hospital, University of Alberta
平成?年?月~平成?年?月
国立研究開発法人 防災科学技術研究所 客員研究員
平成26年4月
愛知工科大学工学部情報メディア学科 准教授

受賞歴

第21回日本シミュレーション外科学会 優秀講演/情報処理学会第74回全国大会 大会奨励賞/VRクリエイティブアワード2015 インタラクティブ部門賞

好きなこと

スマートウォッチなどのデジタルガジェットが大好きで、研究も兼ねて最新の機器をいち早く入手して色々と試しています。
また飛行機が好きで、自家用操縦士(多発)の免許を保持しています。

研究のやりがい

VRやARなどの研究は、まだまだ大きな可能性を秘めた研究分野です。
CGと各種ハードウェアの連動など、様々な複合技術の修得は時間がかかりますが、最初はゲームなどの開発で楽しみながら技術を学んだ後、修得した技術を応用し、世界をあっと驚かせるようなシステムの開発に携われるなど、やりがいは大いにあります。
特に防災分野はまだVRやARの社会応用が進んでいないので、先駆者になれます。

研究室で身につくこと

VR、AR分野の最新技術を、Unityなどを用いたコンテンツ制作を通して身につけるとともに、最新のモーションセンサなどのハードウェアを組み合わせたプログラミングの技術も身につけます。
修得した技術や知識は、興味を持った分野において社会に応用していきます。また、知識を積極的に対外に公開し、外部の組織とも協力することにより、社会性も身につけられます。

今後の目標

未来の社会に向け、本研究室の学生がイノベーションを起こせるような研究をしてくれることを願っています。
まだまだ発展が著しい分野ですので、自由な発想を持って取り組んでいける環境を整えたいと考えています。そのため一人一台以上、専用の開発用PCと最新のVR、ARデバイスを用意しています。
技術面だけでなく、歴史や芸術分野にも積極的に触れて、教養を深めることで、新しい発想に結び付けてほしいです。様々な分野の表現やアイデアを吸収することで、より良い結果が生まれていくと思っています。


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