バーチャル・リアリティ
アメリカ海軍で利用されるVRパラシュート訓練機（2006年）
バーチャル・リアリティ（英: 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」と訳される（#「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]。
目次
1 概要
2 歴史
2.1 SF作品におけるコンセプト段階
2.2 技術開発
3 特性
4 基礎となる技術と応用
5 「仮想現実」という訳語について
6 バーチャル・リアリティを取り扱った作品
7 VRデバイス
8 VRの問題点
8.1 健康リスク
8.2 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）によって痙攣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を中止して、治らない場合は医師に診察を受けること等を注意をしている[27]。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[28]。
8.3 VRへの関心度
9 エレクトロニック・スポーツ（eスポーツ）としてのバーチャル・リアリティの利用
10 脚注
11 参考文献
12 関連項目
13 外部リンク
概要
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・サイバースペースを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、人類の認知を拡張する[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。
ユーザー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
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
アメリカ陸軍のVR射撃訓練装置
1962年に、映像技師のen:Morton Heiligがen: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、ユタ大学のアイバン・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年にイリノイ大学の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、アーケードゲームのVirtuality（1991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がグーグルマップに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2000年代から軍隊でパラシュートの訓練などにHMDが使われ始め、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年はValve CorporationのSteamVR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]。
世界三大映画祭のひとつヴェネチア国際映画祭では、2017年から世界に先駆けて『VR部門』を設立。日本のVR映像作品としてはアニメーション制作会社のプロダクション・アイジーが手がけたVR映像作品『攻殻機動隊 新劇場版 Virtual Reality Diver』が初の正式招待[18]。
特性
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[19]。
基礎となる技術と応用
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、計測工学と制御工学、芸術や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IEEEやACM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。
- 情報の取得と提示のシステム
- 分散処理システム・インテリジェントシステム
- 人物や物体のトラッキング
- ヒトの知覚
- インタラクションと共同作業
- シミュレータ
拡張現実、複合現実
- ナビゲーション
- CSCW (en:Computer supported cooperative work)
- CHI/HCI (en:Human-computer interaction)
「仮想現実」という訳語について
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[20]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」[21][22]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(他分野であるが電子工学用語の仮想接地という用語の英文は「Virtual ground」と呼ばれている。実際に接地されているわけでは無いが、理屈上接地していると言う概念である)。
「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、「
現実」という語を提案した。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[23][24]。
バーチャル・リアリティを取り扱った作品
 | 作品の世界観または重要な主題としてバーチャルリアリティを取り上げているもの以外は追加しないでください。 |
- 映画
- 『13F』
- 『GHOST IN THE SHELL / 攻殻機動隊』
- 『アヴァロン』
- 『スタートレック』のホロデッキ
- 『トータル・リコール』
- 『バーチャル・ウォーズ』
- 『バーチュオシティ』
- 『マトリックス』シリーズ
- 『名探偵コナン ベイカー街の亡霊』
- 『20世紀少年 (映画)』
- 『レディ・プレイヤー1』
- 小説
ウィリアム・ギブソン『ニューロマンサー』『クローム襲撃』『モナリザ・オーヴァードライブ』
岡嶋二人『クラインの壺』
高畑京一郎『クリス・クロス 混沌の魔王』
森博嗣『すべてがFになる』 『有限と微小のパン』
山田悠介 『Aコース』『Fコース』
川原礫 『アクセル・ワールド』『ソードアート・オンライン』
時雨沢恵一『ソードアート・オンライン オルタナティブ ガンゲイル・オンライン』- アーネスト・クライン『ゲームウォーズ』
- 漫画
寺沢武一『コブラ』（物語冒頭ジョンソン（コブラ）は、退屈しのぎにT.M.株式会社のアミューズメントを体験する。）
花沢健吾『ルサンチマン』
筒井哲也『リセット』
佐倉ケンイチ『ドラゴンドライブ』
青樹佑夜/綾峰欄人『GetBackers-奪還屋-』（エピソード「IL奪還作戦」以降、「バーチャルリアリティ」や「仮想現実」の言葉が、頻繁に出てくる）
CLAMP『ツバサ-RESERVoir CHRoNiCLE-』（桜都国編）
富樫義博『HUNTER×HUNTER』（グリードアイランド編）
浦沢直樹『20世紀少年』『21世紀少年』
小野敏洋『バーコードファイター』（題材となるゲームの対決はVRを利用した施設で行われる。）
- ドラマ
- バーチャルガール
- Sh15uya
- 未来日記-ANOTHER:WORLD-
- アニメ
- ガンダムビルドダイバーズ
- 救命戦士ナノセイバー
- ゼーガペイン
- ゲーム
.hack//シリーズ
武装神姫 BATTLE MASTERS 神姫ライドシステム
Fate/EXTRAシリーズ- メタルギアソリッド2
- 龍騎兵団ダンザルブ
VRデバイス
- PS4
PlayStation VR（SIE、2016年）
- PC
Oculus Rift/Oculus Touch（Oculus VR, Inc.、2016年）[25]
HTC Vive（Valve Corporation・HTC、2016年）
Virtuix Omni（Virtuix、2016年）
- モバイル
- ハコスコ（ハコスコ社、2014年）
Google Cardboard/Google Daydream（Google、2014年、2016年）- Gear VR（サムスン電子、2015年）
- HOMiDO（HOMiDO JAPAN、2014年）
Oculus Go（Oculus VR, Inc.）
- MR（Mixed Reality、複合現実）
Microsoft HoloLens（マイクロソフト）
VRの問題点
健康リスク
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[26]。
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）によって痙攣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を中止して、治らない場合は医師に診察を受けること等を注意をしている[27]。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[28]。
開発側でもこれらの問題が認識されており、不快感を軽減するため視点の移動速度やゲーム内の重力を調整するなどの対策が行われている[29]。
VRへの関心度
2016年はVR元年と言われ、VRがブームになるだろうと期待されていたのだがVR元年から1年がたち蓋を開けてみるとVRヘッドセットの売り上げが伸び悩んでいる[30]。調査会社のスライブ・アナリティクスがVRヘッドセットの購入を考えていない理由を聞くと「値段が高くコンテンツが少ない」「乗り物酔いになりそう」などの回答があった。なかでも一番多い回答が「単純に興味がない」で53％だった[31]。
中国ではVRスタートアップの9割が倒産したと中国のメディアが報じている[32]。
エレクトロニック・スポーツ（eスポーツ）としてのバーチャル・リアリティの利用
脚注
^ “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。
^ “VRとは - IT用語辞典”. 2016年5月11日閲覧。
^ “「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。
^ “Pygmalion's Spectacles”. Project Gutenberg. 2014年9月21日閲覧。
^ Sutherland, I.E.. “The Ultimate Display”. Proc. IFIP 65 (2): 506-508, 582-583.
^ “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。
^ 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
^ さよならCABINシンポジウム(2012年12月18日火)
^ 株式会社VRテクノセンター
^ COSMOS
^ HMDがダメだといわれた時代 - CABIN誕生
^ “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。
^ “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。
^ “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。
^ “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。
^ “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。
^ “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。
^ プロダクション・アイジーが手がけたVR作品がベネチア国際映画祭VR部門から正式招待
^ “VR 酔い対策の事例”. 2016年5月11日閲覧。
- '^ 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.
^ 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.
^ Appleyard, Bryan (2010-01-17). "Jaron Lanier: The father of virtual reality". The Sunday Times. Archived from the original on 2011-03-06.
^ 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.
^ “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。
^ “VRヘッドセットOculus Riftがまた大幅値下げ。Touchセットで5万円、半年前の半額以下”. 2017年7月12日閲覧。
^ 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
^ 健康のためのご注意
^ VR酔いを防ぐにはどうしたらいいのか？
^ サイゲームス社長・渡邊耕一氏が『M∀RS』を語る！ 「いまのサイゲームスがあるのは『ANUBIS』を遊んだおかげ」 - [ファミ通]
^ 高価格帯VRヘッドセット、普及が足踏み
^ VRヘッドセット、なぜ売れないのか
^ 中国VRスタートアップの9割が倒産 中国のVR産業は崩壊するのか？
参考文献
- 廣瀬・小木・石綿・山田、「多面型全天周ディスプレイ (CABIN) の開発とその評価」、電子情報通信学会論文誌、D-II Vol.J 81-D-II, No.5, pp.888-896，1998
- 没入型ディスプレイの特性と応用の展開
- さよなら CABIN - 日本バーチャルリアリティ学会
関連項目
拡張現実 (AR)
複合現実 (MR)- WebVR
日本バーチャルリアリティ学会 (The Virtual Reality Society of Japan)
バーチャルリアリティ･ローラーコースター（en:Virtual reality roller coaster）
- きゃりーぱみゅぱみゅ XRライド
エレクトロニック・スポーツ（eスポーツ）
外部リンク
- 日本バーチャルリアリティ学会
- 日本VR医学会
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