2021.05.17

人間にとっての嬉しさから新たな衣服を描き出す:HCIという研究領域

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ファッション領域におけるテクノロジーの導入が進むなか、衣服にコンピューティングの機能を導入していくウェアラブルデバイスなど、新たな試みもなされている。

こういった開発やそこに至る研究の展開を考えるうえで、注目すべき分野にHCI(Human-Computer Interaction)という分野がある。Fashion Tech Newsでも、HCI分野に関連の深い東京大学・筧康明研究室の「What’s the Matter?」というイベントシリーズを配信しているが、改めてHCIとはどんな分野であるのか、また、その分野では衣服へのどのようなのアプローチが登場しているのだろうか。今回は、HCI領域を牽引する若手研究者である東京大学大学院工学系研究科特任講師の鳴海紘也さんにインタビュー取材を行った。

PROFILE|プロフィール
鳴海 紘也
鳴海 紘也

2020年東京大学大学院情報理工学系研究科博士課程修了。博士(情報理工学)。博士課程在籍中に日本学術振興会特別研究員、科学技術振興機構 ACT-I「情報と未来」個人研究者などを務め、2020年4月より東京大学大学院情報学環助教。2021年4月より同工学系研究科特任講師。柔らかいアクチュエータや折りたためるファブリケーション手法の研究に加え、ヒューマン・コンピュータインタラクションに関するトップ国際会議CHI2021では「Wearables, Tangibles, and Fabrics」のセッションチェアを担当するなど、人間と調和する実世界インタフェースの研究に従事。主な受賞歴として2020年度東京大学総長賞など

「人間にとっての嬉しさ」を扱う研究

まず、HCIという領域について教えてください。

HCIはHuman-Computer Interactionの略で、コンピュータサイエンスの分野に属しています。コンピュータサイエンスの分野では、例えば計算の高速化や計算機の小型化というように、計算や計算機の性能を向上させる研究が一般的です。しかしHCIでは、計算「しか」行わない計算機と実世界の人間が意思疎通するための翻訳機(インタフェース)をうまく作るという問題と、人間が計算機のある環境で人・モノ・計算機などとどのようにやりとり(インタラクション)を行うかという問題を扱います。計算機科学の分野ではありますが、その目的は人間の体験を向上させることです。

伝統的なHCIの領域では、文字や画像やタッチパネルを使った計算機の操作方法を扱う研究などが多かったですが、現在ではバーチャルリアリティ(VR)、アクチュエータ(ロボットのように動く物体)、ものづくりなどの分野から、我々が着る衣服や我々が食べる食事まで、非常に幅広い対象を扱うようになってきました。

どういった大学やコースで学べるのでしょうか?

これまでの多くのHCI研究は、人間に使いやすいソフトウェアを作ることができる計算機科学の人間や、iPhoneのような物理デバイスを作ることができる電気工学の人間などによって行われてきました。

その一方で、「人間にとっての嬉しさ」を扱う研究であることから、数字で良し悪しを決めるのが難しい対象を評価できる心理学や統計学の考え方を利用することも多いです。また、最近ではロボットや材料科学などの研究者、さらにはインダストリアルデザイナーなどが業界のトップを走っていることも頻繁にあります。もはや、人間の未来の生活に興味がある人であれば、誰でもHCIの世界に飛び込めるのではないかと思います。

鳴海さんご自身は、どういった研究をしていらっしゃいますか?

僕自身は、かたちが変わることによって人間とやりとりを行うモノ(形状変化インタフェース)の研究や、人間業では作れないような物体を計算機の補助を受けながら作るコンピュテーショナルファブリケーションの研究などをしています。

画像: Koya Narumi, Hiroki Sato, Kenichi Nakahara, Young ah Seong, Kunihiko Morinaga, Yasuaki Kakehi, Ryuma Niiyama, and Yoshihiro Kawahara. 2020. Liquid Pouch Motors: Printable Planar Actuators Driven by Liquid-to-Gas Phase Change for Shape-Changing Interfaces.
Koya Narumi, Hiroki Sato, Kenichi Nakahara, Young ah Seong, Kunihiko Morinaga, Yasuaki Kakehi, Ryuma Niiyama, and Yoshihiro Kawahara. 2020. Liquid Pouch Motors: Printable Planar Actuators Driven by Liquid-to-Gas Phase Change for Shape-Changing Interfaces.

具体的には、紙のように薄っぺらいけど強い力で変形する構造を作ったり、それを使って動く建築や衣服を作ったりしました。また、一度ちぎれたり壊れたりしてもくっつけるだけで自然に治ってしまう素材を使って、ある程度自由に形を変えられるインタフェースデバイスを作ったこともあります。そのほか、通常では大きすぎて作るのに時間がかかるような物体を、折り紙のように折りたたんだ状態で作ることによって、ものづくりにかかる時間や素材を減らすような研究もしています。

画像: Koya Narumi, Fang Qin, Siyuan Liu, Huai-Yu Cheng, Jianzhe Gu, Yoshihiro Kawahara, Mohammad Islam, and Lining Yao. 2019. Self-healing UI: Mechanically and Electrically Self-healing Materials for Sensing and Actuation Interfaces. In Proceedings of the 32nd Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST '19).
Koya Narumi, Fang Qin, Siyuan Liu, Huai-Yu Cheng, Jianzhe Gu, Yoshihiro Kawahara, Mohammad Islam, and Lining Yao. 2019. Self-healing UI: Mechanically and Electrically Self-healing Materials for Sensing and Actuation Interfaces. In Proceedings of the 32nd Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST '19).

ここまで計算機、計算機と言ってきましたが、僕の研究はあまりコンピュータっぽさがないかもしれませんね。

HCIのなかでの衣服

HCIのなかで、衣服に関わるような研究はあるのでしょうか?

最近はとても増えていると思います。衣服に関わる研究は、大きく分けると①衣服に計算機を乗せるウェアラブルコンピューティングの研究と、②衣服をこれまでにない方法で作るファブリケーションの研究が多いです。

ウェアラブルコンピューティングの代表例としては、GoogleのProject Jacquardという、タッチセンサを搭載しているけど見た目にはそれがわからないような衣服などが挙げられます。ファブリケーションの代表例としては、ニットを継ぎ目なしで作ることのできるホールガーメントマシンという装置を使って、これまでには不可能だった複雑な形状や意匠を持つ衣服を実現する研究などが報告されています。

では、このような衣服を対象とした研究はどういった目的のもとで進められているのでしょうか?


例えば、ウェアラブルコンピューティングの最終目的としてよく語られる考え方として、「ユビキタスコンピューティング1」というものがあります。これは、我々の生活がいかにも「計算機」なものであふれてしまったらウザったいので、計算機を身のまわりのモノと区別できなくなるほど溶け込ませてしまおうという考え方です。衣服は我々の身のまわりにある物体の中でも最も人間の体に近く、最も長い時間使っているモノかもしれません。計算機が衣服と区別できなくなれば、わざわざパソコンやスマートフォンを覗き込まなくても、計算機の恩恵を受けられるかもしれません。

これまで不可能だった衣服の形状や意匠などを生み出すファブリケーションの研究には、様々な目的があります。例えば、布地から衣服のパターンを切り出すときに出る廃材を減らす(またはゼロにする)という目的もあるでしょうし、例えば複雑な形状2やテクスチャ3、古すぎて現在の装置で再現できない構造4など、大量生産することができないような意匠や機能を簡単に実現するという目的もあります。

衣服の進化の可能性

鳴海さんご自身は、HCIという領域が衣服にアプローチしていくことの重要性をどのように考えていらっしゃいますか

計算機で日常をより快適にしようとする人は、まだ計算機が入っていない対象をいかにして拡張していくかを考えます。しかし多くの衣服は、薄く軽く快適でなくてはならないし、洗うことができないと使い物になりません。何より、衣服のデザイナーは美しくないものは作りたくないと思っています。そのため、HCIの対象として衣服に取り組むのはとても難しいです。

しかし、上に書いたように、衣服をHCIの知見により拡張することは、コンピュータサイエンスだけでなく、廃材を減らすことによるサステナビリティへの貢献や、計算により実現される新たなデザインの観点でも非常に重要です。

繰り返しになりますが、衣服は「衣食住」と言うくらい人間にとって最も身近な必需品のひとつです。同時に、衣服は愛すべき文化でもあり、僕も服が大好きです。そのため、衣服の研究によって幸福になる人も多いはずで、研究者が衣服に取り組むのは当然だと思います。

では、ご紹介いただいたような研究から、どういったファッションの未来が想像できるのでしょうか?

現状の衣服に関するHCI研究の多くは、衣服の上で計算機とやりとりをするための技術開発にとどまっているかもしれません。しかし将来的には、ジッパーやボタンを誰も気にしないように、計算機の恩恵を受けられる衣服を誰も気にすることなく使うようになるかもしれません。そういう意味で、ZOZOSUITは研究の最前線と比較した場合、かなり「気にしなくても」使えるウェアラブルコンピューティングの技術だったと思います。

ファブリケーションに関しては、既存の枠組みの中で大量生産の効率化や機能性素材の開発はすでにかなり進んできたと思います。その一方で、例えば3Dプリンタで作られた服のコンセプトが何年も前に実現しているなど、作り方自体を更新する試みは常に前に進んでいます。

ココ・シャネルが女性の服に対する考え方自体を更新したように、今本質的に存在しない衣服もいずれは存在するようになっていくべきです。もしもファッションショーが新しい考え方を提示する場所ならば、HCIやその他の研究により進化した衣服は、ファッションの文化に調和するものになると思います。

(1) Mark Weiser. 1991. The Computer for the 21st Century. Scientific American 265.3, 94-105.
(2) James McCann, Lea Albaugh, Vidya Narayanan, April Grow, Wojciech Matusik, Jennifer Mankoff, and Jessica Hodgins. 2016. A compiler for 3D machine knitting. ACM Trans. Graph. 35, 4, Article 49 (July 2016), 11 pages.
(3) James McCann, Lea Albaugh, Vidya Narayanan, April Grow, Wojciech Matusik, Jennifer Mankoff, and Jessica Hodgins. 2016. A compiler for 3D machine knitting. ACM Trans. Graph. 35, 4, Article 49 (July 2016), 11 pages.
(4) Megan Hofmann, Jennifer Mankoff, and Scott E. Hudson. 2020. KnitGIST: A Programming Synthesis Toolkit for Generating Functional Machine-Knitting Textures. In Proceedings of the 33rd Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST '20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 1234–1247. 

#Wearable Device#Smart Textile#FactoryTech
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