バーチャルリアリティ

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バーチャルリアリティ: virtual reality)とは、現物・実物(オリジナル)ではないが機能としての本質は同じであるような環境を、ユーザの五感を含む感覚を刺激することにより理工学的に作り出す技術およびその体系。略語としてVRとも。日本語では「人工現実感」あるいは「仮想現実」とされる(#「仮想現実」という訳語について)。古くは小説や絵画、演劇やテレビなども、程度の差こそあれVRとしての機能を有している[1]

米国海軍で利用されるVRパラシュート訓練機

概要[編集]

バーチャルリアリティは、コンピュータによって作り出された世界である人工環境・サイバースペース現実として知覚させる技術である[2]時空を超える環境技術であり、人類認知を拡張する[3]

コンピュータグラフィックスなどを利用してユーザに提示するものと、現実の世界を取得し、これをオフラインで記録するか、オンラインでユーザに提示するものとに大別される。後者は、ユーザが遠隔地にいる場合、空間共有が必要となり、テレイグジスタンス (en:Telexistence) 、テレプレゼンス (en:Telepresence)、テレイマージョン (en:Teleimmersion) と呼ばれる。

ユーザが直接知覚できる現実世界の対象物に対して、コンピュータがさらに情報を付加・提示するような場合には、拡張現実 (en:Augmented reality) や複合現実 (en:Mixed reality) と呼ばれる。

現実と区別できないほど進化した状態を表す概念として、シミュレーテッドリアリティ(Simulated reality) やアーティフィシャルリアリティ (Artificial reality) があるが、これはSFや文学などの中で用いられる用語である。

歴史[編集]

SF作品におけるコンセプト段階

スタンリイ・G・ワインボウムによる1935年の短編小説「Pygmalion's Spectacles」にゴーグル型のVRシステムが登場する[4]。これは、視覚、嗅覚、触覚の仮想的な体験をホログラフィに記録してゴーグルに投影するというシステムで、バーチャル・リアリティのコンセプトの先駆けとなった。

技術開発

1962年に、映像技師のen:Morton Heiligen:SensoramaというVR体験装置の試作機を開発した。これは視覚、聴覚、嗅覚、触覚を模擬する機械装置(デジタル・コンピュータ式ではない)であった。これは、コンピュータのGUIが開発され始めた頃とほぼ同じ時期のことであった。

1968年に、ユタ大学アイバン・サザランド によってヘッドマウントディスプレイ(HMD、頭部搭載型ディスプレイ)のThe Sword of Damoclesが開発されたもの[5]が最初のウェアラブル型のバーチャルリアリティ装置であるとされる。

1978年に、MITで初期のハイパーメディアおよびVRシステムであるen:Aspen Movie Mapが開発された。これはユーザが、仮想世界の中でコロラド州アスペンの散策を行うことができるというシステムであった。季節は夏か冬を選ぶことができた。初期のバージョンは実際に撮影された写真を張り合わせた世界であったが、3版目からは3Dコンピュータモデルによって仮想世界が再現された。

1982年に、アタリはVRの研究チームを創設したが2年で解散した。

「バーチャルリアリティ」という言葉は、ジャロン・ラニアーが設立したVPL Researchが、1989年に発表したVR製品のデータグローブ (Data Glove)・アイフォン(Eye Phone)・オーディオスフィア (Audio Sphere) の紹介から一般的に使われ始めた[6]

ウェアラブル型ではなく部屋の壁の全方位に映像を投影して没入環境を構築するVRシステムは、1991年イリノイ大学のElectronic Visualization Laboratoryの Thomas DeFanti らによって提案された CAVE [7]Cave automatic virtual environment没入型の投影ディスプレイ)が有名である。1997年にはCABINが東京大学インテリジェント・モデリング・ラボラトリーに設置され、2012年まで、15年間にわたり運用された[8]岐阜県各務原市のVRテクノセンターには6面を大型スクリーンで囲んだCOSMOSが設置された[9][10]

かつてヘッドマウントディスプレイ(HMD)は仮想現実の表示デバイスとしては適さないと評価された時期があり、1990年代から2000年代初頭にかけて、この種の投影型表示装置と液晶シャッタグラスを組み合わせて没入型デジタル環境を実現して仮想現実の研究の発展に貢献した時期があったものの、装置が大掛かりで設置するための空間や維持費がかかることもあり、近年では一部を除き、下火になりつつある[11]

1990年代に一時期、アーケードゲームVirtuality1991年)やジョイポリスに設置されたVR-1(1994年)、Sega VR(1994年)や家庭用ゲームのバーチャルボーイ1995年)、PCゲームのVFX1(1995年)など、主にゲーム機をはじめとして各方面でVR装置の開発が試みられた。しかし、当時は表示画素が粗く、トラッキングの精度が不十分でコンピュータの処理能力が限られていた事もあり、本格的な普及には至らなかった[12]

1994年には、VRデータ用のファイルフォーマットVRMLが開発された。

2007年には、Googleグーグルマップストリートビュー機能を追加した。これは全方位パノラマ撮影されたストリートの風景を体験できる機能である。2010年には3Dモデルも追加された。

アメリカでは2012年後半に登場したOculus RiftからVRへの投資は加速した[13]2016年Valve CorporationSteamVR規格対応の「HTC Vive」、スマートフォンを装着して使う"モバイルVR"であるGear VRに対応した『Minecraft』が発売された[14](簡易のGoogle Cardboardや一体型のオールインワンVRもある[15])。さらにPlayStation 4と接続するHMDデバイス「PlayStation VR」の登場もあり、VR元年といわれている[16][17]

特性[編集]

現代のバーチャルリアリティは、3次元の空間性、実時間の相互作用性、自己投射性の三要素を伴う(Presence/Interaction/Autonomy)。

視覚/聴覚/味覚/嗅覚/前庭感覚/体性感覚など、多様なインタフェースマルチモーダル・インタフェース)を利用する。

VRゲームの分野では酔い対策のガイドラインがある[18]

基礎となる技術と応用[編集]

バーチャルリアリティの技術を構成する要素には、コンピュータ科学ロボティクス通信計測工学制御工学芸術認知科学などが含まれる。また、その応用は、科学技術における情報の可視化 (en:Scientific visualization)、ソフトウェアの構築、セキュリティ訓練医療芸術などと幅広い。例えば、VRに関するIEEEACMの国際会議などでは次のようなセッションが準備されている。

「仮想現実」という訳語について[編集]

バーチャル・リアリティは元々シュルレアリスムの詩人アントナン・アルトーが造語[19]した芸術用語であった。現在のような意味では「バーチャル・リアリティの父」[20][21]と呼ばれるジャロン・ラニアーらが普及させた。

本来、英語の「virtual」は本来「厳密には異なるがほとんど同様の」という意味であり、コンピューター関連の文脈においては、「物理的には存在しないもののそのようにみえる」という意味で用いられ、「バーチャル・リアリティ」はその一例である。

バーチャル・リアリティは、たとえば、人間が行けない場所でのロボット操作などの応用や、コンピュータ上の作り出す仮想の空間を現実であるかのように知覚させることなどに使用される。現実の光景に様々なデジタル情報を重ね合わせて表示する技術の拡張現実(Augmented Reality)とは異なる。

他方、「仮想」という言葉は、本来は「仮に想定すること」を意味するが(仮想敵国など)、コンピューター関連の文脈においては、上記のような意味におけるvirtualの訳語として用いられており(仮想記憶(virtual memory)など)、そのような意味で、virtual realityは「仮想現実」と訳されることがある。

東京大学の舘暲は、2005年の日本バーチャルリアリティ学会第10回大会において、バーチャルリアリティの訳語として、「Vr kanji.png現実」という語を提案した。Vr kanji.pngはこのために提案された国字で、立心偏に實(実の正字体)と書き、「ジツ」または「ばーちゃる」と読む[22][23]

バーチャルリアリティを取り扱った作品[編集]

映画
小説
漫画
ドラマ
アニメ
ゲーム

健康リスク[編集]

斜視リスク[編集]

VRデバイスは、特に10歳未満だと斜視になりやすい傾向がある。幼少期は目の筋肉や視力が発達途中で、大人よりも悪影響を及ぼしやすい。ちなみに立体細胞は6歳までに形成され、瞳孔間距離については10歳ごろまでに発達するため、VRデバイスの業界標準では対象年齢13歳以上など保守的な設定となりつつある[24]

VR酔い[編集]

VRの映像によってVR酔いを起こし頭痛や吐き気を催す。PlayStation VRでは健康のための注意として映像上の光の表現(光の刺激)によってけいれんや意識障害などの発作がおきることがあるとしており、頭痛、めまい、吐き気など体に不快感を感じたときはすぐに使用中止して治らない場合は医師にの診察を受けること等を注意をしている[25]。VR酔いはなぜ起こるのか完全な解明はされてはいないが、視覚系と前庭系の間でミスマッチが生じることではないかとされている[26]

脚注[編集]

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  1. ^ 高橋幸治のデジタルカルチャー斜め読み ― 第22回 VRが盛り上がり始めると現実に疑問を抱かざるをえない”. 2016年5月11日閲覧。
  2. ^ VRとは - IT用語辞典”. 2016年5月11日閲覧。
  3. ^ 「VR=仮想現実」ではない? VRの“第2次ブーム”で世界はどう変わる (1/3)”. 2016年5月11日閲覧。
  4. ^ Pygmalion's Spectacles”. Project Gutenberg. 2014年9月21日閲覧。
  5. ^ Sutherland, I.E.. “The Ultimate Display”. Proc. IFIP 65 (2): 506-508, 582-583. 
  6. ^ 知覚的リアリティの科学(2)バーチャルリアリティ――リアリティをつくり,変える技術”. 2016年5月11日閲覧。
  7. ^ Cruz-Neira, C.; Sandin, D.J., and DeFanti, T.A. (August 1993). “Surround-Screen Projection-Based Virtual Reality: The Design and Implementation of the CAVE”. Proceedings of SIGGRAPH '93 Computer Graphics Conference. SIGGRAPH '93 Computer Graphics Conference. ACM SIGGRAPH. pp. pp. 135-142. http://www.evl.uic.edu/EVL/RESEARCH/PAPERS/CRUZ/sig93.paper.html 
  8. ^ さよならCABINシンポジウム(2012年12月18日火)
  9. ^ 株式会社VRテクノセンター
  10. ^ COSMOS
  11. ^ HMDがダメだといわれた時代 - CABIN誕生
  12. ^ PSVRを機に振り返るVR・立体視ゲームの歴史(その2)”. 2017年1月13日閲覧。
  13. ^ 西田宗千佳のRandomTracking 特別編:「バーチャルリアリティー」の歴史を俯瞰する 全ては1960年代から。「Oculus」の衝撃とその未来”. 2016年5月11日閲覧。
  14. ^ 石井英男の「週刊Gear VR」(第1回): 据え置き機と遜色なし!「GALAXY×Gear VR」で気軽に楽しめる“VR”の世界 (1/3)”. 2016年5月11日閲覧。
  15. ^ 西田宗千佳のRandomTracking PC一体型HMDも登場。“VRに本気”のAMDが示す「スマホの次は没入感の時代」”. 2016年5月11日閲覧。
  16. ^ ニュースでよく見る「バーチャルリアリティ」ってどんなもの?”. 2016年5月11日閲覧。
  17. ^ Access Accepted第496回:VRゲーム市場は立ち上がるか?”. 2016年5月11日閲覧。
  18. ^ VR 酔い対策の事例”. 2016年5月11日閲覧。
  19. '^ Antonin Artaud, "The Alchemical Theater", in The Theater and its Double, trans. Mary Caroline Richards, New York: Grove Press, 1958, p. 49, emphasis in original. See also Samuel Weber, "'The Virtual Reality of Theater': Antonin Artaud", in Theatricality as Medium, New York: Fordham University Press, 2004, pp. 277-94.
  20. ^ Savage, Emily (2010-10-20). "Renaissance man: Berkeley resident is a musician, a Web guru and the father of virtual reality". j. the Jewish news weekly of Northern California. Archived from the original on 2011-03-06.
  21. ^ Appleyard, Bryan (2010-01-17). "Jaron Lanier: The father of virtual reality". The Sunday Times. Archived from the original on 2011-03-06.
  22. ^ 舘 暲 (12 2005). “第10回を記念する新字(ばーちゃる)の提案”. 日本バーチャルリアリティ学会誌 10 (4): pp. 18-19. http://files.tachilab.org/publications/review/tachi200512JVRSJ.pdf. 
  23. ^ 日本バーチャルリアリティ学会第11回大会 大会長挨拶”. 2007年11月24日閲覧。
  24. ^ VRによる斜視リスクに“企業はどう対策しているのか”を聞いた
  25. ^ 健康のためのご注意
  26. ^ VR酔いを防ぐにはどうしたらいいのか?

文献[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]