[論文レビュー] Towards Augmented Reality-driven Human-City Interaction: Current Research and Future Challenges.

Lik‐Hang Lee, Tristan Braud+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 17, 2020

Augmented Reality Applications参考文献 221被引用数 8

ひとこと要約

本サーベイは、2015–2019年の間の205件の最近の研究を分析し、スマートシティにおける拡張現実（AR）駆動型人間-都市インタラクションの分野で、ARインターフェース設計、情報可視化、身体的インタラクションの主なトレンドを同定する。本研究では、ARと会話型ユーザーインターフェース（CUIs）を統合することが、没入型スマートシティ環境におけるシームレスで普遍的な都市内インタラクションを可能にするために不可欠であると提言する。

ABSTRACT

Interaction design for Augmented Reality (AR) is gaining increasing attention from both academia and industry. This survey discusses 205 articles (75% of articles published between 2015 - 2019) to review the field of human interaction in connected cities with emphasis on augmented reality-driven interaction. We provide an overview of Human-City Interaction and related technological approaches, followed by a review of the latest trends of information visualization, constrained interfaces, and embodied interaction for AR headsets. We highlight under-explored issues in interface design and input techniques that warrant further research, and conjecture that AR with complementary Conversational User Interfaces (CUIs) is a key enabler for ubiquitous interaction with immersive systems in smart cities. Our work helps researchers understand the current potential and future needs of AR in Human-City Interaction.

研究の動機と目的

• 拡張現実（AR）駆動型人間-都市インタラクション研究の現状をマッピングすること。
• 都市環境におけるARインターフェース設計および入力技術に関する未解明の課題を特定すること。
• ARヘッドセットを対象とした情報可視化、制限付きインターフェース、身体的インタラクションの分野における新興トレンドを検討すること。
• ARと会話型ユーザーインターフェース（CUIs）を組み合わせることが、スマートシティにおける普遍的で没入型のインタラクションを可能にするために不可欠であると提言すること。
• ARベースの都市内インタラクションシステムにおける技術的・設計上のギャップを明らかにすることで、今後の研究を導くこと。

提案手法

• 205編の学術論文の体系的レビュー。そのうち75％が2015年から2019年の間に発表された。
• 研究をテーマごとに分類：人間-都市インタラクション、ARインターフェース設計、情報可視化、制限付きインターフェース、身体的インタラクション。
• ARヘッドセットを用いたインタラクション技術の分析。主に使いやすさ、入力モダリティ、環境的制約に焦点を当てる。
• ARによる都市データの可視化に関するトレンドの統合。空間的および文脈的な情報提示を含む。
• 現実の都市環境における身体的インタラクション（ジェスチャー、注視、運動ベースの制御）の評価。
• 会話型ユーザーインターフェース（CUIs）を、スマートシティにおけるARの使いやすさを向上させる補完的インタラクションモダリティとして統合すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2015年から2019年の間、AR駆動型人間-都市インタラクション研究における支配的なトレンドは何か？
• RQ2 都市環境におけるARインターフェース設計および入力技術に関する主な課題は何か？
• RQ3 現在のARシステムは、スマートシティにおける情報可視化および空間認識をどのように処理しているか？
• RQ4 身体的インタラクションは、現実の都市的文脈におけるAR体験をどのように向上させることができるか？
• RQ5 会話型ユーザーインターフェース（CUIs）は、スマートシティにおけるARとどのように補完し合い、より自然で普遍的なインタラクションを可能にするか？

主な発見

• レビュー対象のAR人間-都市インタラクション研究の75％が2015年から2019年の間に発表されており、分野の急速な成長を示している。
• ARにおける情報可視化は、都市環境における文脈的および空間的に固定されたデータ提示にますます注目が集まっている。
• ARヘッドセットのような制限付きインターフェースは、現実の都市環境下での使いやすさの観点から、依然として未発展な分野である。
• ジェスチャー制御や注視制御などの身体的インタラクション技術は有望であるが、動的な都市環境下では標準化および耐久性に欠けている。
• ARと会話型ユーザーインターフェース（CUIs）の統合は、将来の没入型都市内インタラクションシステムの重要な促進要因であると特定された。
• 特にスケーラブルでアクセス可能な都市ARアプリケーションを想定した場合、入力技術およびインターフェース設計における顕著な研究ギャップが残っている。