VR基礎

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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

最終更新:2011年09月02日 11:57