人差し指を曲げて撃ち、手首を時計回りに回転させて前進する。没入感のあるコントロールは、ゲームの世界では常に夢物語のようなものだったが、着実に現実のものとなりつつある。Lim Chwee Teck教授率いるNUSの研究者チームは、ユーザーが簡単なハンドジェスチャーを使ってゲーム内の様々なコントロールを模倣できる「InfinityGlove™」と呼ばれるスマートグローブを開発した。

手を使ってゲームを操作するというコンセプトそのものは新しいものではないが、主な問題とされてきたのは重さと柔軟性であった。市場に出回っている現世代のスマートグローブ型コントローラーは、従来のセンサーに頼っているため、かさばる上、硬いものが多く、ハードウェアに負担がかかっていた。

InfinityGlove™は、超薄型で高感度なマイクロファイバーセンサーを手袋の素材に織り込むことで、重量と柔軟性という既存の問題を克服した。これらのセンサーは軽量で正確なだけでなく、ワイヤーの役割も果たしているため、追加の配線の必要性を減らすことができるのだ。現在、プロトタイプは約40グラムほどの重さで、柔軟性と快適性を備えている。

現在、各InfinityGlove™には、各指に1つずつ、合計5つのスレッド状のセンサーが搭載されている。このセンサーのネットワークは、ゲームソフトウェアとインターフェイスして、動く手の正確な三次元（3D）位置を生成することができる。ユーザーの手によるさまざまなジェスチャーは、通常のコントローラーにある特定の入力にマッピングされる。これまでに、チームは合計11の入力とコマンドをマッピングしており、これによりユーザーは『バトルフィールドV』などのゲームをプレイすることができるようになる。

このマイクロファイバーセンサー技術の応用は、InfinityGlove™がヒューマンマシンインタラクションのために指のジェスチャーを正確にマッピングすることを可能にする画期的な技術革新だ。センサーは、人の髪の毛と同じくらいの太さの薄くて伸縮性のあるゴムのようなマイクロファイバーでできており、その中に導電性の液体金属が充填されている。小さな電流が導電性の液体金属に流れ、繊維が曲がったり、液体金属が変位したときに変化する、電気的な読み取り信号が作られる。このマイクロファイバーセンサーは2017年にチームが開発したもので、以前は脈拍や包帯の圧力を測定するために使用されていたが、その後、ひずみ感知能力を向上させることでスマートグローブに適応させた。

チーム独自のソフトウェアと連携することで、センサーは電気信号を介したジェスチャーを、キーボードのボタンを押すのとほぼ同じスピードでコマンド入力に迅速に変換することができるようになった。InfinityGlove™はワイヤレスでコンピュータに接続でき、軽量だ。

チームは2年をかけてInfinityGlove™の試作品を開発、他のアプリケーション向けにマイクロファイバーセンサーを商業的に生産している。

NUS Institute for Health Innovation & TechnologyのディレクターであるLim Chwee Teck教授は、「私たちは、手のジェスチャーだけでタスクを遠隔操作する必要性に非常に触発されました。現在市販されている技術では、反応が悪く、かさばるため長時間使用すると手に負担がかかります。私たちは、軽量なスマートグローブを使用したジェスチャーベースの制御により、人間と機械の間の真に没入感のあるインターフェースに一歩近づくことができると考えています。」

InfinityGlove™の他のアプリケーションとしては、ゲーミフィケーションが患者の手のリハビリテーションを実現し、没入型のプレイを通じて患者が手の運動を継続するモチベーションを高めたり、医療従事者が患者の関節の動きの改善の進捗状況を同時に追跡したりすることができる。

NUSチームの次のステップは、このグローブの機能をバーチャルリアリティ、複雑なゲーム、ロボット制御の世界にまで拡張することだ。この技術は、Lim教授と彼のチームメンバーであるYeo Joo Chuan博士とYu Longteng博士が共同で設立したNUSのスタートアップであるMicrotube Technologiesによって商用化されている。

参考：【原典】NUS researchers develop new smart gaming glove　/ 20 August 2020
https://news.nus.edu.sg/research/nus-researchers-develop-new-smart-gaming-glove