SPARCでバーチャルコラボレーションを改善する

テレプレゼンス仮想現実（VR）システムは、人々が対面しているかのようにコミュニケーションを取ることを可能にする。これにより、ユーザーは存在感を感じ、ジェスチャーやボディランゲージといった非言語的なサインを拾いやすくなる。ただ、3Dオブジェクトについて話すときは、その存在感が失われがち。なぜなら、ユーザーごとに物の見え方が違うため、ジェスチャーが意味を持ちにくくなるからだ。現在の方法では、アバターを重ねることでこれを解決しようとするが、特に複数のユーザーがいる場合、混乱や不快感を引き起こすことがある。

私たちは、マルチユーザーコラボレーションで視点を共有する新しい方法を提案する。この方法では、アバターは同じ場所にいるのではなく、仮想テーブルの周りに配置される。各人は他のアバターを自分のスペースから見ることができつつ、作業エリアの直接的な視界も持てる。一人のユーザーが物に手を伸ばすと、他のユーザーは自分の視点からその物を指すように調整された腕を見られる。この方法はSPARCと呼ばれ、共有された方向性と非言語コミュニケーションを組み合わせ、遮蔽を減らし、コラボレーションを強化する。18人の参加者を対象にした研究では、SPARCがタスクパフォーマンスを向上させ、通常の設定に比べてメンタル負担を減らすことが示された。

#リモートワークの影響

リモートワークは、時間とお金を節約することでビジネスや従業員に大きな影響を与えている。パンデミック以来、リモートワークが一般的になったのは明らかで、主にさまざまなビデオ会議ツールを通じてだ。ただ、これらのツールはインタラクションを制限したり、コミュニケーションの障壁を作ったりすることがある。人気のビデオ会議システムでも、プレゼン中に図を指さすといった、対面なら簡単にできることを達成するために複雑なプロセスを経ることが多い。

これらのコミュニケーションの障壁は、人間が対面で自然に行うコミュニケーションの方法を無視することで生じる。これにはジェスチャーやボディポスチャーの意識、他の人が見ている方向などが含まれるが、オンラインミーティングではこれらが欠けている。

以前の研究によると、VRはユーザー同士の協力をよりスムーズにすることができるらしい。なぜなら、物や環境をより自然に視覚化し、相互作用できるからだ。これは、エンジニアリング、建築、医療などの分野でよくある、3Dモデルについて話し合ったり操作したりする必要がある際に特に重要だ。効果的なリモートコラボレーションは、ユーザーがお互いを明確に理解し、他の人が何をしているかを知ることに依存している。

現在のVR技術は対面の会話をかなりうまく模倣できる。しかし、ユーザーが共有コンテンツでコラボレーションするとき、視点の違いが誤解を生むことがある。特にテーブルを囲んで作業しているときにはこの問題が顕著だ。この問題は物理的な設定でも発生するが、VRは独特の方法で環境をシミュレートできる。

共有された視点の問題に対処するために、ユーザーが共通の視界を持ちながらも各自の位置を把握できる仮想環境を設計することができる。この方法で、ユーザーが物を指さすと、同僚は自分の視点でその手の動きを正確に見ることができる。私たちの共有視点に関するアプローチであるSPARCは、コミュニケーションを向上させつつ、視覚的な混乱を最小限に抑えることを目指している。

#SPARCアプローチ

VRにおける共有視点のアプローチでは、複数のユーザーが異なる場所にアバターを配置しながら簡単にコラボレーションできるようにしている。これにより、皆が自分の位置から他のアバターを見られながら、作業スペースの一人称視点を保つことができる。

一人のユーザーが物を操作すると、その行動が他のユーザーの視点でもミラーリングされ、物を指すように腕の表現が伸びる。これにより、コラボレーションの二つの重要な側面である共有された方向性と非言語コミュニケーションがシームレスに接続される。

私たちの研究では、SPARCがタスクパフォーマンスや作業スペースの認識にどのように影響するかを見た。SPARCは従来のVR設定よりも効率的で、メンタル負担が少ないことが分かった。ユーザーは仮想テーブルの周りで作業しながら、お互いを見たり、同じ視点で作業スペースを見たりすることができた。

#背景概念

コラボレーティブワークにおける認識のアイデアは、コンピュータ支援協調作業（CSCW）の文脈で研究されてきた。作業スペースの認識（WA）は、共有された環境で他者がどこにいて何をしているかを知ることを指す。VRでWAを維持するのは、対面の設定よりも難しい。なぜなら、それには明示的なデザイン上の配慮が必要だからだ。

以前の研究では、効果的なコラボレーションのためにWAを維持することの重要性が強調されている。非言語的なサインやジェスチャーに関連するさまざまな方法が提案されてきた。これらは現実の生活では自然に存在するが、VR体験に意図的にデザインする必要がある。

共有スペースでの認識を促進するために、さまざまなアプローチが開発されている。例えば、参加者は共通のタスク空間を共有するが、ボディランゲージやサインを読むためにフォーカスを移さなければならない。これにより緊張が生まれ、コミュニケーションが難しくなる。他のシステムは、コラボレーションタスクにボディランゲージを取り入れようとするが、遠隔ユーザーやその相互作用を表現する際に多くの制限がある。

#SPARCの実装

私たちのSPARCの実装では、マルチプレイヤーネットワークをサポートするVRプラットフォームを使用して概念実証を開発した。このシステムは、複数のユーザーが同時に参加できるようにし、パーソナルスペースや個々のアクションの視認性を保ちながら一緒に作業できる。

SPARCでは、ユーザーが物を指さすと、他の人の視点でアバターの表現を調整する。これは、テーブルの周りの各ユーザーの位置に基づいて参照を変換するプロセスを通じて行われる。

ユーザーは、手による直接操作または仮想ポインターを使用して作業スペースと相互作用できる。ユーザーが作業スペース内の物を指さすと、他の人がその点を自分の視点で正しく見るために変換を適用する。

私たちは、SPARCがタスクパフォーマンス、作業スペースの認識、VR環境での全体的な体験に与える影響を評価するためにユーザースタディを実施した。

#ユーザースタディのデザイン

私たちの研究では、SPARCと典型的なVRコラボレーション設定を比較することを目指した。参加者は3人ずつのグループに分かれて、ベドラムキューブという3Dパズルを組み立てる共同タスクに取り組んだ。

一つの条件では「真実のコラボレーション」と呼ばれるもので、参加者は共有された方向性なしに各自の視点で操作した。他の条件では、SPARCを使用して共通の視点とアバターの操作を行った。

共同タスクでは、組み立て担当者が物理的にパズルのピースを操作し、二人のインストラクターが指導するが、ピースには触れられない。インストラクターは、組み立て担当者が各ピースを正しい位置に置くように明確にコミュニケーションを取る必要があった。

参加者は組み立てタスクを完了し、その後、自分たちの体験についてのアンケートに答えた。

#パフォーマンスの測定

タスクパフォーマンスは、総完了時間、ピースごとのエラー数、タスク中の総移動数などいくつかの指標を用いて測定した。私たちは、メンタル負担、共同存在感、作業スペースの認識などの側面を評価する質問票を通じてユーザーの好みも調査した。

データを分析した結果、SPARC条件は、総完了時間やエラー数に関してより効率的である傾向があったが、統計的には有意な差がなかった。しかし、平均的な結果は、SPARCが真実の条件と比較してタスクパフォーマンスにおいて利点を提供する可能性があることを示唆していた。

#ユーーフィードバックと観察

研究中、参加者は自分たちの体験を報告し、二つの条件が相互作用にどのように影響したかについての洞察を提供した。多くの参加者は、SPARCを使うことでメンタル負担が軽減されると感じた。これは共通の作業スペースの方向性によって説明でき、参加者は疑うことなく指示を出したり受けたりしやすくなった。

一方、真実の条件では、インストラクターがパズルをよりよく見るためにテーブルの周りを移動することが多かった。この物理的な動きが彼らの集中を妨げ、つながりを感じにくくさせていた。

参加者はまた、お互いのアバターを対面で見ることができる利点を強調した。これにより、ジェスチャーや他の非言語的なサインを通じてリッチなコミュニケーションが促進され、通常のVR条件では効果が薄かった。

#結論と今後の研究

SPARCは、共有視点を提供し、対面コミュニケーションを維持することで仮想環境での共同タスクを向上させる可能性を秘めている。視覚的な混乱を減らし、ジェスチャーの意味を保持することで、SPARCはユーザーがより直感的かつ効率的に相互作用できるようにする。

私たちの発見は、SPARCが従来の設定と比較してコラボレーションを向上させつつ、メンタル負担を軽減することを示している。より大きなサンプルサイズを使ってこれらの結果を検証するにはさらなる研究が必要だが、私たちの研究は、視点とアバターの操作が仮想空間でのコラボレーションに与える影響について貴重な洞察を提供する。

今後の研究では、これらの発見を拡張するために、さらに大規模なユーザースタディを実施し、VR環境内でより多くのユーザーをサポートする方法を検討する予定だ。また、空間オーディオや視線追跡などの追加機能を調査し、コラボレーションの場でのコミュニケーションや作業スペースの認識をさらに向上させることを目指している。

全体的に、このアプローチは、ユーザーがより自然かつ効果的にコミュニケーションを取れるようにするため、従来のビデオ会議ツールよりもVRをリモートコラボレーションのより良い選択肢にする可能性を秘めている。