[論文レビュー] Personal+Context navigation: combining AR and shared displays in network path-following

Raphaël James, Anastasia Bezerianos+4 more|arXiv (Cornell University)|May 19, 2020

Interactive and Immersive Displays参考文献 77被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、拡張現実（AR）ヘッドセットと共有ディスプレイを組み合わせることで、ネットワーク可視化におけるプライベートでハンドフリーの経路追従を可能にする Personal+Context ナビゲーションを提案する。共有ディスプレイ上のネットワークリンクとARカーソルの間の恒久的または一時的な視覚的接続を用いることで、タスクの精度に応じてナビゲーションの正確性とユーザーの好みが向上し、共同でのパブリックなネットワーク探索における実現可能性を示している。

ABSTRACT

Shared displays are well suited to public viewing and collaboration, however they lack personal space to view private information and act without disturbing others. Combining them with Augmented Reality (AR) headsets allows interaction without altering the context on the shared display. We study a set of such interaction techniques in the context of network navigation, in particular path following, an important network analysis task. Applications abound, for example planning private trips on a network map shown on a public display.The proposed techniques allow for hands-free interaction, rendering visual aids inside the headset, in order to help the viewer maintain a connection between the AR cursor and the network that is only shown on the shared display. In two experiments on path following, we found that adding persistent connections between the AR cursor and the network on the shared display works well for high precision tasks, but more transient connections work best for lower precision tasks. More broadly, we show that combining personal AR interaction with shared displays is feasible for network navigation.

研究の動機と目的

• ナビゲーション中に、個人のARビューと共有ネットワーク可視化の間の視覚的・認知的つながりを維持する課題に対処すること。
• 共有ディスプレイがネットワークの文脈を提示するが、ユーザーが個人的なガイドが必要な公共の場において、プライベートでハンドフリーのナビゲーションを支援すること。
• ARと共有ディスプレイの間の異なる結合メカニズムが、経路追従タスクのパフォーマンスに与える影響を評価すること。
• ARヘッドセットを用いて、共有視覚的文脈を損なわず、個別にカスタマイズされたナビゲーションフィードバックを提供する可能性を検討すること。

提案手法

• システムは HoloLens AR ヘッドセットを用い、ユーザーの視線と特定のネットワークリンクを結ぶ個人用の視覚的キーポイント（例：スライディングリングや磁気ポインタ）をレンダリングする。
• 視覚的接続は AR ヘッドトラッキングに基づいて生成され、ARカーソルと共有ネットワークのノード／リンクがリアルタイムで整合するように保証される。
• 2つのインタラクション技術を実装：恒久的接続のための「スライディングリング」と、一時的で視線トリガーのフィードバックのための「磁気」メタファー。
• ハンドムーブメントと視線に依存するだけで、ジェスチャーまたはハンドデバイスを一切使用しないため、ハンドフリーの操作が可能である。
• ユーザーは頭を動かして AR カーソルを目的のネットワーク経路に合わせ、視覚フィードバックにより共有ディスプレイへの接続が強化される。
• 本手法は、すべてのユーザーが共有ネットワーク可視化をそのままで維持しつつ、ARビュー内で個人向けのナビゲーション支援を提供可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 AR と共有ネットワークディスプレイ間の恒久的視覚的結合は、高精度な経路追従タスクにおけるパフォーマンスにどのように影響するか？
• RQ2 低精度な経路選択タスクにおいて、一時的視覚的結合は恒久的結合と比較してどのように異なるか？
• RQ3 AR補助ネットワークナビゲーションにおいて、スライディングリングと磁気メタファーのどちらの視覚的メタファーがより優れたパフォーマンスとユーザーの好みをもたらすか？
• RQ4 ARヘッドセットが共有ディスプレイの文脈を損なわず、プライベートなナビゲーション支援をどの程度提供できるか？

主な発見

• スライディングリング技術による恒久的視覚的結合は、高精度な経路追従タスクにおいて顕著にパフォーマンスを向上させ、正確性が求められるナビゲーションに有効であることを示している。
• 低精度な経路選択タスクでは、一時的メタファーの磁気メタファーが標準の視線カーソルを上回り、ユーザーの好まれるという結果が得られ、よりシンプルなナビゲーション目標に適していることが示唆された。
• AR と共有ディスプレイの組み合わせにより、公共の場においてプライベートで非干渉的なナビゲーションが可能となり、共有文脈を保ちながら個別化されたガイドを提供できた。
• 視覚フィードバックが AR ヘッドセットの視野に密接に結合されている場合、ユーザーは共有ネットワークに対する視覚的・認知的つながりをよりよく維持できた。
• 複数人のユーザーが共有可視化を変更せずに、個別にカスタマイズされた AR フィードバックを受けられるマルチユーザー向けネットワークナビゲーションの実現可能性が示された。
• 結果から、タスクの精度が最適な結合戦略を決定する要因であることが示唆された：高精度の場合は恒久的、シンプルな場合は一時的が望ましい。