VR基礎 - VirtualReality@Wiki

本内容は日本バーチャルリアリティ学会著作のバーチャルリアリティ学を参照し要点のみを記述している。

バーチャルリアリティとは

バーチャルリアリティとは、人工的に現実感を発生させる技術である。

バーチャルリアリティとその三要素

バーチャルリアリティがバーチャルリアリティとして満たすべきもっとも特徴的な要点とは、
コンピュータの生成する環境が次の3つの特性を持っていることである。

A	3次元の空間性	人間にとって自然な3次元空間を構成している
B	実時間の相互作用性	人間がそのなかで、環境との実時間の相互作用をしながら自由に行動できる
C	自己投射性	その環境と使用している人間とシームレスになっていて環境に入り込んだ状態が作られている

実例	A	B	C
3次元の映画	X
家庭用コンピュータゲーム		X

道具としてのバーチャルリアリティ

VRは3C/3Eのための道具である。

3C	Creation	創造	設計や造形など種々の創造活動や創作活動のための道具
	Control	制御	ロボットや機器の制御のための道具
	Communication	通信	電話やテレビ電話の次にくるコミュニケーションのための道具
3E	Elucidation	解明	人間の認知や行動の機能を解明したり、シミュレーション結果を 模型実験のように表現したりする解明のための道具
	Education	教育	体験型シミュレータなど、経験を深める教育のための道具
	Entertainment	娯楽	体験型ゲームやバーチャル旅行などの娯楽のための道具

VRの要素と構成

ヒトと感覚

バーチャルリアリティ・インタフェイス

バーチャルリアリティ・インタフェイスの体系

バーチャルリアリティ・インタフェイスの基本構造

	ハードウェア	ソフトウェア
入力インタフェイス	センサ	認識エンジン
出力インタフェイス	ディスプレイ	ディスプレイドライバ

入力インタフェイスの体系

検出するもの	検出方式	認識エンジン
物理的状態	位置姿勢	人体モデル (モーションキャプチャ)
	関節角
	顔の表情、視線	感性計測
生理的状態	生理指標	状態推定の各種手法 (含、情緒反応)
	生体電気信号
	脳活動計測
心理的状態	脳センサ	BMIの各種手法
	EEG,fMRI,NIRSなど

出力インタフェイスの体系

感覚モダリティ	提示手法		ディスプレイドライバ
視覚	立体視	2眼式(眼鏡、HMD、HMP)	左右の映像の分離、 ビューボリュームの設定など
		2眼式(裸眼)
		体積走査型
	没入ディスプレイ	平面・多面体スクリーン
		曲面スクリーン
聴覚	両耳型(ヘッドホン、スピーカーなど)		HRTF、トランスオーラル系
	空間型(スピーカーウォールなど)		キルヒホッフの積分方程式
前庭感覚	モーションプラットフォーム		ウォッシュアウト、ウォッシュバックなど
味覚	味物質の滴下手法		味物質の調合手法、五基本味
嗅覚	匂い物質の気化手法		匂い物質の調合手法
体性感覚	皮膚感覚(震動子、空気圧、電気刺激など)		テクスチャの提示アルゴリズム
	深部感覚	装着型(外骨格を含む)
		把持型	硬さの提示アルゴリズム
		対象型
		接地と非接地
	他の感覚との複合(運動視、歩行、口内感覚)
神経系への直接刺激(人口内耳、機能的電気刺激など)

バーチャル世界の構成手法

リアルとバーチャルの融合 - 複合現実感

テレイグジスタンスと臨場感コミュニケーション

VRコンテンツ

VRと社会