『「VR」「AR]技術ハンドブック』 

 2016年はVR元年だったそうで、普及環境が揃ってきたので、ちょっと『「VR」「AR]技術ハンドブック』でVRの今をおさらいしておく。

リアリティ技術
 VR(仮想現実)でリアリティを得るための構成要素は以下の3つ。
①3次元空間性:3DCGや立体音響技術等により、「自然な」3次元空間を構成していること。主に高性能HMDを利用。
②リアルタイム性:ユーザのアクションで仮想空間内での相互作用ができること。モーションキャプチャや3次元ポインタ等の入力インタフェース技術を利用。
③自己投射性:普段の感覚と矛盾のない体験が仮想空間内でも実現可能なこと。

 以上の3つが揃って理想的なVRとなるが、過渡期の現在ではAR(拡張現実)やMR(複合現実)、SR(代替現実→関連ブログ)など、目的によってさまざまなリアリティ技術が派生している。

実現技術(HMDとモーションキャプチャ)
 HMDは、「ジャイロスコープ」「3軸加速度」「地磁気」の3センサで頭部の「傾き」「動作」「向き」を検知し(=ヘッドトラッキング)、それに映像を追随させることで臨場感を演出。液晶パネルと魚眼レンズで自然な視覚に近い像を表示。
 頭部だけでなく全身の動きをリアルタイムに検知してHMDに表示すると、極めてリアルなVR空間に没入できる。これを実現するのがモーションキャプチャ・コントローラ。
 例えば、YEIテクノロジーのPrioVRのセットは、複数個のセンサ・ユニット(上記3センサ含)「制御ユニット」「接続ケーブル」「装着用ベルト」等から構成。

VRコンテンツ
 現在、一般に普及しているVRコンテンツは主にゲーム分野。
 Oculus VR社の脱出ゲーム『I Expect You To Die』や、個人製作による戦略ゲーム『TACTERA』、ソニー・インタラクティブ・エンタテイメントが技術デモしたVRアバターチャット『Social VR Demo』がGDC2016で注目された。

今後の実現技術
 HMDによる視聴覚体験だけでなく触覚や嗅覚を用いた体験が研究されている。
 3次元触力覚(3D Haptics)技術をベースとした産総研の体感フィードバック付きゲームコントローラM-ORBは、銃を撃ったときの反動等、特定の振動刺激を与える。
 ほかにも、H2LのUnlimitedHand、電気通信大学の梶本裕之研究室による電気触覚ディスプレイ。

AR(拡張現実)
 ARは現実世界(のリアルタイム映像)にアノテーションを重畳表示したもの。
 撮影カメラの動きに合わせリアルタイムにアノテーションが動く(=マッチムーブ)。アノテーションは映像だけでなく音声や匂いも含み、追加(例えば口ひげ)だけでなく消去(口だけ消す)も含む。
 これまでアイヴァン・サザランドの「Ultimate Display」、歴本純一のNavicamや加藤博一のARToolkit(カメラからの入力画像から視点位置を計算)等が開発され、医療現場やスポーツ中継、カーナビ(例:パイオニアのHUD(Head Up Display)、ゲーム(例:ポケモンGO)等で実現化されてきた。

HoloLens
 マイクロソフトのHoloLensは透過型のHMDに3Dホログラムのアノテーションを表示する。
 単体で機能するAR(MR?)専用のPCで、センサからの情報を高速処理するHolographic Processing Unit(HPU)1.0とインテル製の32bitプロセッサを搭載し、OSはWindows10。カメラ×4、マイク×4、深度センサ、照度センサを含んでいる。
 Kinnectと同じ投射型深度センサ(CMOS)による測距システムで、部屋の壁や天井などを高精度で認識し、そこに仮想ディスプレイや3次元キャラを任意に配置できる。「網膜投射型」なので、近視・乱視の」人でも眼鏡無しに鮮明な映像が得られる。また、入力方法も視線移動やジェスチャ、音声、仮想キーボードなど多彩。

 第3部のデバイス編では、注視点ほど高解像度でCG映像をレンダリングする「フォビエイテッド・レンダリング」技術を搭載する次世代型のHMD「FOVE」や、Leap Motion社のジェスチャ認識デバイス「Orion」、安価型モーションキャプチャ・デバイスのPerception Neuron等を紹介。

「VR」の未来
 ゲーム開発Schell Games社代表のジェッセ・シェル氏の市場予測によると、2017年までに約800万台の「VRシステム」が販売され、モバイル向けにその4倍の台数が販売される。今後の動向は以下の通り。
①HMDの小型・軽量化(メガネの形状に近づく)。
②電力確保(バッテリの小型大容量化、充電時間の短縮[アルミニウム・バッテリ…])。
③VR空間の操作技術の進歩(ジェスチャ・コントロール等)。
④投影技術の進歩(コニカミノルタのホログラフィック光学素子、光学シースルー方式)
⑤嗅覚、味覚、満腹感の再現技術…クロスモーダル(感覚間相互作用)の利活用。
⑥Android N(ヌガー)ではGoogle Daydream―スモホVRモードをサポート予定。

 ネットでチェックしたところ、VR関係のニュースメディア、MoguraVRというのもある。



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