ハプティクス(バーチャルリアリティ学ライブラリ<4>) [全集叢書]

ハプティクス(バーチャルリアリティ学ライブラリ<4>) の 商品概要

• 目次

  第I部　触覚の基礎
  
  1．生理学
  1.1　皮膚感覚と自己受容感覚　
  　1.1.1　皮膚感覚　
  　1.1.2　自己受容感覚　
  1.2　触覚を支える神経基盤　
  　1.2.1　末梢から中枢へ　
  　1.2.2　一次体性感覚野　
  　1.2.3　二次体性感覚野　
  　1.2.4　頭頂連合野　
  　1.2.5　高次視覚野　
  　1.2.6　感情的触覚　
  
  2．心理学
  2.1　知覚特性　
  　2.1.1　皮膚変形の検出　
  　2.1.2　空間分解能　
  　2.1.3　温度の知覚　
  　2.1.4　振動周波数知覚　
  　2.1.5　粗さの知覚　
  　2.1.6　テクスチャ知覚　
  　2.1.7　2次元パターンの知覚　
  　2.1.8　運動の知覚　
  2.2　アクティブタッチ　
  　2.2.1　探索的手続き：判断したい触り心地に応じて変化する手指の動き　
  　2.2.2　物体の触り心地に応じて変化する手指の動き　
  　2.2.3　触り方が変わったときの触り心地への影響　
  　2.2.4　われわれは触り方と触り心地の関係を知っている　
  2.3　触覚の錯覚　
  　2.3.1　運動の錯覚　
  　2.3.2　ふれた物体の距離・大きさの錯覚　
  　2.3.3　形状の錯覚　
  　2.3.4　材質感の錯覚　
  　2.3.5　重さの錯覚　
  　2.3.6　自他区別の錯覚　
  2.4　クロスモーダル効果　
  　2.4.1　クロスモーダル効果の基礎　
  　2.4.2　代表的なクロスモーダル効果の特徴　
  　2.4.3　神経科学的基盤　
  　2.4.4　多感覚統合の数理モデル　
  　2.4.5　触覚と他の感覚モダリティとの相互作用　
  　2.4.6　クロスモーダル触覚の応用と展望　
  2.5　触覚の言葉　
  　2.5.1　感覚や情動のカテゴリーと言葉　
  　2.5.2　形容詞による触覚のカテゴリー化　
  　2.5.3　オノマトペによる触覚の言葉の分布図　
  　2.5.4　触覚の言葉による素材の配置　
  コラム：かき消される触感
  
  第II部　触覚の計測
  
  3．計測法概論
  3.1　力触覚情報の計測の目的　
  3.2　力触覚情報の階層とさまざまな測り方　
  
  4．身体運動・物理刺激・性質の計測
  4.1　力触覚に影響を及ぼす刺激　
  4.2　機械刺激の運動学的計測　
  　4.2.1　変位　
  　4.2.2　速度・加速度　
  　4.2.3　振動　
  4.3　温冷刺激の計測　
  4.4　機械特性の計測　
  　4.4.1　硬さの計測　
  　4.4.2　摩擦係数の計測　
  コラム：同じ物理刺激でも異なる感じ方？－－－社会と力触覚
  
  5．生理学実験と計測手法
  5.1　実験計画と仮説　
  5.2　陽性対照と陰性対照　
  5.3　交絡要因　
  5.4　被験者内要因と被験者間要因　
  5.5　従属変数と独立変数　
  5.6　実験参加者の選定　
  5.7　事前登録と再現性の危機　
  5.8　倫理委員会　
  5.9　計測方法　
  　5.9.1　脳と脳機能イメージング　
  　5.9.2　ベルベットハンド錯覚に関わる脳内ネットワーク　
  　5.9.3　末梢の活動の計測　
  
  6．知覚特性の測定・心理物理測定法
  6.1　主観的等価点，弁別閾と検出閾　
  6.2　古典的な心理物理測定法　
  　6.2.1　恒常法　
  　6.2.2　極限法　
  　6.2.3　調整法　
  6.3　適応的な心理物理測定法：階段法　
  6.4　感覚の数量化・尺度化　
  　6.4.1　感覚量　
  　6.4.2　マグニチュード推定法　
  　6.4.3　SD法　
  
  7．物理モデリング
  7.1　生体の物理モデリング　
  7.2　皮膚シミュレーション　
  　7.2.1　皮膚シミュレーションの概要　
  　7.2.2　皮膚を平面形状と仮定した物理モデル　
  　7.2.3　皮膚の形状を再現した物理モデル　
  　7.2.4　皮膚シミュレーションの応用事例　
  7.3　機械受容器シミュレーション　
  　7.3.1　機械受容器シミュレーションの概要　
  　7.3.2　機械受容器の物理モデル　
  7.4　皮膚-機械受容器シミュレーション　
  
  8．センサー
  8.1　力触覚センサーの基礎　
  　8.1.1　検出する物理量　
  　8.1.2　主要な検出原理　
  　8.1.3　特性とその評価　
  　8.1.4　人の特性と触覚センサー　
  　8.1.5　空間分布計測方法　
  　8.1.6　センサーを構成する材料　
  8.2　さまざまな力触覚センサー　
  　8.2.1　検出原理ごとの事例と原理の比較　
  　8.2.2　検出対象ごとの事例　
  
  9．触覚理解のための信号処理
  9.1　生体と機械の触覚信号処理　
  9.2　ハードウェアレベルでの信号処理　
  9.3　ソフトウェアレベルでの信号分析　
  　9.3.1　周波数情報に基づく信号分析　
  　9.3.2　機械学習に基づく信号分析　
  コラム：点字ブロックの発明者・三宅精一氏
  
  第III部　触覚の提示
  
  10．提示法概論
  10.1　力触覚情報の提示の目的　
  10.2　力触覚の機能と提示　
  　10.2.1　手の機能と触覚　
  　10.2.2　触覚，アクティブタッチ，把持操作とハプティクス　
  　10.2.3　身体図式の認識と触覚　
  　10.2.4　手への力触覚提示の研究史　
  　10.2.5　足の機能と触覚　
  　10.2.6　音と触覚　
  　10.2.7　感情的触覚とソーシャルタッチ　
  10.3　力触覚提示の階層構造　
  10.4　刺激の作り方　
  　10.4.1　対象ベース　
  　10.4.2　数理モデルベース　
  　10.4.3　記録ベース　
  コラム：触覚ディスプレイと力覚ディスプレイ
  
  11．振動刺激
  11.1　振動提示デバイス　
  　11.1.1　振動アクチュエーターの種類　
  　11.1.2　振動提示の身体部位　
  11.2　振動レンダリングのアプローチ　
  　11.2.1　数理モデルベースの振動レンダリング　
  　11.2.2　記録ベースの振動レンダリング　
  　11.2.3　知覚ベースの振動レンダリング　
  11.3　目的別の振動レンダリング手法　
  　11.3.1　振動パターンの提示と識別性　
  　11.3.2　衝突感　
  　11.3.3　クリック感　
  　11.3.4　テクスチャ感　
  11.4　振動による臨場感・没入感の表現　
  　11.4.1　音響信号に基づく振動生成技術　
  　11.4.2　振動の空間表現技術　
  
  12．力覚
  12.1　力覚提示デバイス　
  　12.1.1　力覚提示デバイスとは　
  　12.1.2　接地型　
  　12.1.3　装着型　
  　12.1.4　非接地型　
  　12.1.5　遭遇型　
  　12.1.6　その他のアプローチ　
  　12.1.7　低コスト化・軽量化に向けて　
  12.2　レンダリング手法　
  　12.2.1　干渉計算　
  　12.2.2　物体表現　
  　12.2.3　デバイスの制約を考慮した設計法　
  12.3　リーダー・フォロワー制御とバイラテラル制御　
  　12.3.1　リーダー・フォロワー制御とは　
  　12.3.2　基本的なバイラテラル制御　
  　12.3.3　改良されたバイラテラル制御　
  12.4　疑似力覚　
  　12.4.1　疑似力覚とは　
  　12.4.2　限定型　
  　12.4.3　代替型　
  　12.4.4　疑似力覚提示手法の問題　
  
  13．温度感覚の提示
  13.1　温度感覚の提示方法　
  　13.1.1　皮膚温度を変化させる手法：接触式　
  　13.1.2　皮膚温度を変化させる手法：非接触式　
  　13.1.3　皮膚温度を変化させない手法　
  13.2　温度感覚の計測・レンダリング　
  　13.2.1　温度計測手法　
  　13.2.2　温度変化の算出　
  13.3　温度感覚提示の注意点　
  
  14．新しい触覚の提示手法
  14.1　サーフェスハプティクス　
  　14.1.1　サーフェスハプティクスとは　
  　14.1.2　静電気力による方法　
  　14.1.3　たわみ振動による方法　
  　14.1.4　縦振動による方法　
  　14.1.5　弾性表面波による方法　
  14.2　超音波による空中ハプティクス　
  　14.2.1　超音波による遠隔触覚提示　
  　14.2.2　基本原理と単一焦点の特性　
  　14.2.3　超音波提示デバイス　
  　14.2.4　変調による感度の向上　
  　14.2.5　空中映像への触覚提示　
  　14.2.6　その他の触覚提示応用　
  14.3　神経刺激ハプティクス　
  　14.3.1　神経電気刺激　
  　14.3.2　神経刺激による触覚提示　
  　14.3.3　神経刺激による力覚提示　
  14.4　硬軟感・やわらかさ感レンダリングと提示デバイス　
  　14.4.1　やわらかさの知覚機序　
  　14.4.2　CASR仮説に基づくやわらかさの提示手法　
  
  第IV部　触覚の応用
  
  15．応用概論
  15.1　応用の対象である力覚，触覚，触感の違い　
  15.2　応用における「目的」への着目　
  15.3　「目的」に基づく応用の分類　
  
  16．触感を設計する
  16.1　プロダクトの触感　
  16.2　触感の設計技術　
  　16.2.1　触感のデジタルデザイン　
  　16.2.2　触感の評価・生成技術　
  16.3　触感設計の事例　
  　16.3.1　触感のデジタルデザイン事例　
  　16.3.2　運動感覚のデジタルデザイン事例　
  
  17．触感を評価する
  17.1　触感の官能評価と物理評価　
  17.2　従来の物理的評価手法　
  　17.2.1　摩擦試験機型　
  　17.2.2　指モデル接触子　
  　17.2.3　ポータブル型　
  　17.2.4　指装着型・フォースプレート型　
  　17.2.5　圧縮型　
  17.3　進化する触感評価システム　
  　17.3.1　力触覚刺激を捉える汎用センサー　
  　17.3.2　接触の分布を捉える汎用センサー　
  　17.3.3　ロボット用の触覚センサー　
  
  18．触感を伝える
  18.1　触感の伝送　
  　18.1.1　触覚の三原色　
  　18.1.2　触覚の双方向性の活用　
  　18.1.3　触覚伝送のアレンジ　
  18.2　触覚の伝送の応用例　
  　18.2.1　触覚の記録と再現　
  　18.2.2　触覚の共有　
  
  19．触感を変容する
  19.1　複合的な触感　
  19.2　環境型　
  19.3　外部支援型　
  　19.3.1　アシストタイプ　
  　19.3.2　介在タイプ　
  19.4　ウェアラブル型　
  　19.4.1　刺激追加　
  　19.4.2　皮膚特性変化　
  19.5　クロスモーダル型　
  19.6　触覚の変容手法の課題と応用性　
  
  20．触覚で代行する
  20.1　感覚代行の歴史　
  20.2　視覚の代行　
  20.3　聴覚の代行　
  20.4　身体の代行　
  
  21．触覚をエンタテインメントにする
  21.1　静的活動：“見る・聴く”事例　
  　21.1.1　ウェアラブルハプティクスHapbeat　
  　21.1.2　iPhone　
  　21.1.3　D-BOXの家庭向けハプティックシート　
  　21.1.4　Haptic Vest　
  　21.1.5　Newcastle FC sensory shirts　
  　21.1.6　VRアニメーション「Beat」　
  　21.1.7　Powersoft Haptic Tech　
  21.2　静的活動：“遊ぶ”事例　
  　21.2.1　PS5 DualSenseコントローラー　
  　21.2.2　全身触覚再現デバイス「TactSuit Pro」　
  　21.2.3　ハプティックゲーミングクッション「Razer Freyja」　
  　21.2.4　グローブ型ハプティックデバイス　
  　21.2.5　Sandbox VRにおける触覚技術の活用　
  　21.2.6　ゲームセンターにおける触覚技術の活用　
  　21.2.7　テーマパークにおける触覚技術の活用　
  21.3　動的活動：“巡る”事例　
  　21.3.1　車載ハプティック音楽　
  　21.3.2　完全非装着触覚技術「Haptic Floor」　
  　21.3.3　電通デジタル「超さわれる美術館」　
  　21.3.4　風ハプティクス　
  21.4　エンタメ領域への触覚技術応用の可能性　
  コラム：ハプティクスのマーケットとELSI
  
  引用・参考文献
  索引

• 出版社からのコメント

  感覚としての触覚，技術としての触覚，計測手段，提示手段，応用技術を幅広く紹介。

• 内容紹介

  【読者対象】
  高校生や大学生，大学院生をはじめ，バーチャルリアリティ（VR）や触覚（ハプティクス）の研究を志す初学者。また，ロボティクス，人間工学，インタフェース開発などの分野で触覚提示やセンシング技術の実装に携わる技術者・研究者。
  
  【書籍の特徴】
  本書は，「バーチャルリアリティ学ライブラリ」シリーズの一冊として，触覚（ハプティクス）の基礎から応用までを一冊で包括的に学べるよう構成されている。国内の第一線で活躍する総勢29名の触覚研究者が結集し，今後10年に欠かせないと考えられる知見を厳選し，わかりやすく横断的・体系的に解説している。生理学・心理学の基礎知見と，工学的な計測・提示技術がどのように結びついているかを明確に示し，分野の全体像を見渡せる指針となる。
  
  【各章について】
  第1章「基礎」では，皮膚に存在する複数の触覚受容器（物理的変形を検知する機械受容器，温度変化を検知する温度受容器，組織損傷を検知する痛覚受容器など）の生理学的メカニズムや，脳内での情報統合，錯覚，クロスモーダルといった知覚・心理特性の基礎を紐解く。 第2章「計測」では，触覚刺激に対する生体応答の計測，およびロボットやシステムに不可欠な触覚・力・モーションセンサの物理的計測技術，さらに感覚の評価方法を解説する。 第3章「提示」では，リアルな触覚をユーザーに伝えるための各種ディスプレイ技術（触覚・力覚・温覚ディスプレイなど）と，そのレンダリング・設計手法を網羅する。 第4章「応用」では，エンタテインメント，情報伝達，感覚変容など，VRや社会実装におけるハプティクス技術の具体的な適用事例と今後の展望を紹介する。
  
  【著者からのメッセージ】
  触覚研究は多くの学問分野が交差する，発展が目覚ましく刺激的な領域です。「触覚を学びたいが，どこから手を付ければよいかわからない」という声を耳にすることがあります。本書は，そのような初学者が迷わずに入り込める「最初の入口」となることを目指して執筆されました。先人たちが築き上げてきた「触覚学」の知見を共有し，読者の皆さんが新しい触覚体験やインタフェースを創造するための強固な土台となれば幸いです。
  
  【キーワード】
  バーチャルリアリティ／ハプティクス／触覚／機械受容器／皮膚感覚／自己受容感覚／触覚センサ／触覚ディスプレイ／触錯覚／クロスモーダル
  
  図書館選書
  本書では，ハプティクスという言葉は，感覚としての触覚，技術としての触覚，この双方が密接につながる横断的な学問領域を指す。さらに計測手段，提示手段について記し，周辺技術も含めたハプティクスの応用技術を解説する。

ハプティクス(バーチャルリアリティ学ライブラリ<4>) の商品スペック