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研究・開発

導入企業・学校(一部掲載)

研究・開発でKATVRをご利用いただいております使用例をご紹介致します。

二段階横断歩道

VR技術を活用して、現実世界の二段階横断歩道を仮想空間内に再現しました。この環境では、実際に歩行することにより、二段階横断の効果と有用性を直接評価することが可能です。この手法により、現実世界の交通状況をVR内で忠実に模倣し、歩行者の安全と利便性を向上させるための具体的な解決策を検証しました。

（協力：静岡理工科大学様）

メタバース活用

コロナ禍で始まった大学のメタバース内覧は、受験生と在学生のリアルタイムな交流を可能にし、遠方の受験生の参加もしやすくなった。ポストコロナでは対面とオンラインのハイブリッド内覧を継続し、多様なニーズに応える新たな形として注目されている。

（協力：多摩大学様）

その他の想定される活用用途

心理学的アプローチ

現実での再現が難しい特定の状況下での人間の心理を理解するため、仮想空間を活用します。この仮想環境では、実際に存在するようなシチュエーションを詳細に模倣し、歩行を伴うリアルな没入体験を提供します。このような体験を通じて、人々がそのような状況下でどのように感じ、反応するかを分析します。これにより、現実に準備するのが困難なシチュエーションにおける人間の心理をより深く調査することが可能になります。

防災訓練、安全教育の基礎研究

歩行型VR技術を活用して、防災訓練や安全教育に関する基礎研究を行います。この方法により、参加者はより深い没入感を体験し、リアルな環境下での反応や行動をシミュレートできます。この没入感は、訓練や教育の効果を高めると考えられています。VRを使った研究を通じて、防災訓練や安全教育の方法がどのように実際の危険状況への対応能力を向上させるかを分析し、その効果を検証します。

環境建築デザイン

BIMやSIMなどの建築関連3Dデータ技術をさらに進化させ、建築プロジェクトの初期段階における重要な側面を探求します。具体的には、建物の外観や内部の雰囲気、さらには設置される部材の間隔などを、実際に歩きながら体感するような方法で検証することです。このアプローチにより、設計段階での詳細なチェックと調整が可能となります。また、公園や都市のような広範な環境デザインにおいても、この技術を活用します。事前に仮想空間でのシミュレーションを行うことで、潜在的な問題点を特定し、より洗練されたデザインに繋げることができます。これらの取り組みは、建築と環境デザインの未来を形作る重要なステップとなるでしょう。

運動・リハビリテーション分野

VR技術を用いたリハビリテーションが患者の回復過程にどのような影響を及ぼすかを、詳細に調査し分析します。特に、VRトレッドミルを活用した新しいリハビリテーション手法の開発に焦点を当てます。このアプローチは、患者が仮想環境の中で歩行を行うことで、身体的な回復だけでなく、精神的なモチベーションの向上も図ることができます。このような没入型のリハビリテーションは、従来の方法と比較して、より効果的な回復を促す可能性があります。



KATWALK を活用した研究

 VR トレッドミル「KATWALK」は、世界中の研究者に活用されています。以下に、KATWALK を使用した近年の研究実績のいくつかをご紹介します。これらの研究は、KATWALK の多様な応用可能性と高い性能を示しています。


1. 視覚に障害のある子どもたちの支援：オリエンテーションとモビリティトレーニング

研究概要： KATWALK を用いて、視覚に障害のある子どもたちが安全に白杖の使用と単独歩行能力を習得できる VR トレーニングシステムを開発。

研究成果： 視覚に障害のある子どもたちの不安を軽減し、効果的なトレーニングを少人数で提供可能に。

Seki, R., Shimomura, Y., Asakawa, N., & Wada, H. (2023). "Development of Orientation and Mobility Training System for Visually Impaired Children Using VR." Studies in Health Technology and Informatics, 306, 527-534. https://doi.org/10.3233/SHTI230673



2. 都市計画：リアルタイム歩行者流シミュレーション

研究概要： KATWALK を活用し、VR 空間内で実際の歩行者と NPC が共存する高速レンダリングシステムを開発。

研究成果： 人流モデルと NPC の 3D モーション計算を効率化し、リアルタイムシミュレーションを実現。

Sakurai, A., Ikegami, Y., & Yamamoto, K. (2023). "VR Pedestrian Flow Simulator by Real-time 3D Motion Reconstruction for Multiple Characters." In M. Okada (Ed.), Advances in Mechanism and Machine Science. IFToMM WC 2023. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-45770-8_27

3. 訓練：意思決定パフォーマンス向上

研究概要： KATWALK と触覚フィードバックを統合した VR フレームワークが、複雑な探索・射撃シミュレーションにおける意思決定に与える影響を評価。

研究成果： プレゼンス、没入感、エンゲージメントの向上を確認。

Rao, A. K., Bhavsar, A., Roy Chowdhury, S., Chandra, S., Negi, R., Duraisamy, P., & Dutt, V. (2024). "Evaluating the efficacy of a haptic feedback, 360° treadmill-integrated virtual reality framework and longitudinal training on decision-making performance in a complex search-and-shoot simulation." In Artificial Intelligence and Machine Learning for Multi-Domain Operations Applications VI. Proc. SPIE 13051. https://doi.org/10.1117/12.3017333

4. 災害対策：避難行動モデリング

研究概要： KATWALK を使用して VR 環境での避難行動を分析し、明確性-強度モデルを構築。

研究成果： 実際の火災事例と一致する結果を得て、災害時の人間行動理解に貢献。

Deng, K., Xing, S., Wang, G., Hu, X., & Chen, T. (2023). "A clarity-intensity model for evacuation behaviour: A VR study and comparison with a real-world case." Journal of Environmental Psychology, 88, 102034. https://doi.org/10.1016/j.jenvp.2023.102034

5. 高齢者支援：空間認識能力向上

研究概要： KATWALK を利用して高齢者向けのバイクベース VR ロコモーション「SilverCycling」を開発。

研究成果： 高齢者の空間認識能力向上と VR アクセシビリティ改善の可能性を確認。

Chen, Q., Wu, Z., Liu, Y., Han, L., Li, Z., Kan, G. L., & Fan, M. (2024). "SilverCycling: Exploring the Impact of Bike-Based Locomotion on Spatial Orientation for Older Adults in VR." arXiv:2407.06846 [cs.HC]. https://doi.org/10.48550/arXiv.2407.06846

6. ロボット工学：社会的行動モデリング

研究概要： KATWALK を用いた VR 環境で、公共の場での他者との接近と回避行動をモデル化。

研究成果： コミュニケーションロボットの社会的行動設計への応用可能性を示唆。

Sakamoto, T., & Takeuchi, Y. (2022). "Modeling Approach and Avoidance Behavior with Social Considerations for Others in Public Situations." In M. Kurosu (Ed.), Human-Computer Interaction. Technological Innovation. HCII 2022. Lecture Notes in Computer Science, vol 13303. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-05409-9_44

これらの研究実績は、KATWALK が教育、都市計画、訓練、災害対策、高齢者支援、ロボット工学など、幅広い分野で活用されていることを示しています。KATWALK は、高度な VR 研究と革新的なアプリケーション開発を可能にする信頼性の高いプラットフォームとして、その価値を証明し続けています。



KATWALK開発環境

  1. ※INDUSTRYの部分を　GATEWAYソフトウェアに置き換えると、ほぼ

KATLocoS,KATWALK C2Plus,C2 Core,C1の開発環境になります。

UNITY版1.4　UE版1.2用のGATEWAYは現在準備中です。

 
　　


  1. ソフトウェア:

   - KAT INDUSTRY 2.0.8

     - 初心者向け、展示会での使用に適している

     - 振動機能を利用可能

     - より広範囲の歩行検知が可能

   - KAT INDUSTRY 3.0.2 / 3.1.2

     - より精密な歩行検知（急な停止や細かい歩行に対応）

     - 歩き方にコツが必要（プレート外周のセンサー内での歩行が重要）

   - KAT INDUSTRY 3.1.3検証用 (3.1.4がリリース版予定)

     - Androidスタンドアロンデバイス（Meta Quest、pico、yvrなど）対応

     - NEXUS アダプターが必要

     -過去のバージョン用に作られたSDKを使用したアプリが動作

 

  1. SDK:

   - INDUSTRY 2.0.8用:

     - Unity用SDK、Unreal Engine用SDK

     

   - INDUSTRY 3.0.2用:

     - Unity SDK 0.99 (Unity 2017以降対応)

     - Unreal Engine SDK 1.0/1.0.1 (UE 4.24.3以降対応)

 

   - INDUSTRY 3.1.2用:

     - Unity SDK 1.0、Unreal Engine SDK 1.1

     - 同上のリンクからダウンロード可能

    -INDUSTRY 3.1.3用
　　　-UnitySDK1.4　　UE1.2

 

 の準備があります。

ダウンロードリンクはお問い合わせください。

 

  1. システム要件:

   - Windows 10 または Windows 11

 

  1. 開発ポイント:

   - SDKにはデモシーンとドキュメントが含まれています

デモシーンを参考に、KATの用意したスクリプトの使い方を学習できる

内容となっています。

 

   - Unity版ではOpenXRを使用

   - 歩行検知の調整が可能（感度、移動速度など）

 

  1. 注意事項:

   - アンチウイルスソフトによっては、ソフトウェアが誤検知される場合がある

   - 対処法: インストールプログラムをホワイトリストに追加するか、Windows Defenderの使用を推奨

 

  1. 追加機能:

   - INDUSTRY 3.1.2以降: 「ダッシュ」「ジャンプ」機能追加

   - デバイスシミュレーター: INDUSTRY 3.0.2用の仮想シミュレーターが利用可能

(KATデバイスがない場所での開発用）

 

  1. ドキュメントとチュートリアル:

   - INDUSTRY 3.1.2用の日本語字幕付きチュートリアルビデオ利用可能

(歩行方法について）

   - KATWALKminiSマニュアル.pdf: 等にINDUSTRYソフトウェアの説明あり

 

 

  1. サポート:

   - ご質問の際は、使用しているINDUSTRYのバージョン、SDKのバージョン、開発環境（UnityかUE）、使用VR HMDの情報を含めてください

   - スクリーンショットや関係すると思われる機器（PCのUSB接続部の状態など）の写真があると対応がスムーズです

※KATデバイスのプロジェクトへの実装までのご対応になります。

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