仮想現実技術は非常に急速に発展しています。今日では、ビデオグラスやVRゲームで誰も驚かないでしょう。過去数年にわたって、多くの技術革新が実施されてきました。
それにもかかわらず、仮想現実の基本的な考え方のほとんどは現在ではなく、前世紀の60年代に登場しました。そしてこれまでのところ、それらのすべてが実装されているわけではありません。誰が何を思いついたのか、私たちがすでに持っているもの、そして何を待たなければならないのかを見てみましょう。
相互運用性とエミュレーション
VRの最も重要な要素は、対話性、環境と対話する機能、および環境自体、つまりそのエミュレーションです。 1960年代には、これらのテクノロジーの2つのプロトタイプがありました。
たとえば、 リンクトレーナーは、フライトシミュレーターの初期のプロトタイプでした。このプロジェクトの目標は、ユーザーに現実的な飛行装置を提供し、飛行制御機器にフィードバックを提供することです。これらすべてにより、学生飛行士は、自分自身と航空機を危険にさらすことなく、飛行とそのさまざまな状態を視覚的に把握することができました。シミュレーターは、スキルを向上させることができる専門家にも適していました。
このシミュレーターは、さまざまな飛行モードのニュアンスを研究することを可能にしたため、大きな需要がありました。
センサーラマ-まったく異なるシステム。これは映画愛好家のためのエンターテインメントプロジェクトです。Sensoramaにより、短編映画をステレオスコピックモードで表示できるようになりました。ファンの作品、匂い発生器（そう、これは新しいアイデアとはほど遠い）、可動式の椅子、ステレオサウンドが画像と同期していました。実際、Sensoramaは、仮想現実に人を巻き込み、エミュレーションに没頭させて、現実世界とほぼ同じように感じさせる最初の試みの1つです。
しかし、これらはすべてアナログ技術でした。コンピュータ技術の開発は、これらおよび他の同様のシステムにセカンドライフを与えました。
究極のディスプレイ
1965年、コンピューター科学者のIvan SutherlandがTheUltimate Display（PDF）を作成しました。その中で、彼は自分の時代に先んじたアイデアを概説しました。残念ながら、著者は何かをしましたが、それらの実装に技術的な可能性はありませんでした。エッセイは2ページと短いです。最初の部分では、著者は60年代のコンピューターと入力テクノロジーの相互作用について考察します。
第二部はもっと興味深いもので、著者が未来、技術の進歩、そして仮想現実に没頭するときにすべての人間の感覚を使用できる「運動感覚の表示」について話します。サザーランド氏によると、未来のコンピューターは視覚情報だけでなく、出力音も処理し、振動モーターや匂いなどを使って人と対話する必要があります。著者がエッセイを書いたとき、コンピューターは画像はもちろん、今のような音を再現することができませんでした。
完全な相互作用
サザーランドのダモクルの剣は、サザーランドのアイデアと理想的な
サザーランドのアイデアについてのアイデアに少なくともわずかに対応するインターフェースを開発しようとするサザーランドの試みであり、人々は周囲の世界と対話するさまざまな方法に完全に精通しているというものでした。オブジェクトが別の角度からどのように見えるかを理解し、オブジェクトを移動させる方法や移動を停止する方法を知っています。
サザーランドは、現実世界、感覚についての私たちの考えを一種の仮想世界に移すことができるという完全に論理的な考えを思いつきました。これにより、通常の世界では利用できない新しい機会を知ることができます。
サザーランドと彼の生徒たちは、少なくとも部分的に彼らの考えを実現するために、天井から吊り下げられたシステムを開発しました。これを「ダモクルの剣」と呼びました（上のシステムの写真）。「剣」の一部は、その画像がカメラではなくコンピュータによって送信され、画像がそれによって作成された、その種の最初の画面でした。もちろん、それはベクターグラフィックスでしたが、それはすでに何かです。さらに、頭の位置を変更するか、データを入力するだけで、この「ベクトル現実」での位置を変更することができます。
一般的に、人を没頭させて仮想現実を創造する最初の成功した試みは「ダモクルの剣」でした。技術的な限界のために完全に没頭することはできませんでしたが、結果は印象的です。
実装された60年代のアイデア
60年代に著者によって記述された概念とアイデアのほとんどは、現在、テクノロジーの形で使用されています。主なアイデアは次のとおりです。
コンピューターで生成されたオブジェクトは、通常の現実のルールに従わない場合があります。
仮想現実では、重力を除去したり、非常に大きくしたり、光源を変更したり、想像できるものを生成したりできます。この鮮やかな例は、VRだけでなくゲームです。
サザーランド自身は、数学的な不思議の国への鏡のような画像を備えたコンピューター制御のディスプレイを想像していました。また、非ユークリッドジオメトリ用の3次元エンジンがすでに作成されているため、これも可能です。これにより、インタラクティブの助けを借りて新しい世界が示されます。
触覚フィードバック
仮想世界との理想的な触覚の相互作用はまだ達成されていません。しかし、一般的に、このテクノロジーは長い間機能してきました。ジョイスティック、ゲームコントローラー、スマートフォンなどの最新の仮想現実コントローラーは、仮想世界でのユーザーアクションに触覚応答を提供します。仮想ボタンを備えた同じスマートフォンは、この良い例です。
頭と手の追跡
仮想現実の作成者によって実装された最初のテクノロジーの1つは、頭の追跡です。この機能は、長い間仮想メガネに登場してきました。スマートフォンを挿入する必要がある最も安価なメガネでさえ、電話自体のジャイロスコープのおかげでこの機会を提供します。
さらに、手の位置が追跡されています-多くの最新のVRゲームがこの機能をサポートしています。True、特別なコントローラーがある場合のみ。
触覚、匂い、その他の触覚
「5Dシネマ」は、過負荷、風の感覚、水しぶき、時には匂いを体験しながら、仮想現実に完全に没頭する機会を提供します。この技術は徐々に改善されています。
そして、まだ実装されていないものは何ですか？
高
精度の視線追跡視線追跡の実装はそれほど難しくありません。主なことは生徒の位置を決定することです、そして特定の仮定で所有者がどこを見ているかを決定することは可能です。
しかし、高精度の追跡はまったく別の問題です。ここには、不随意の眼球運動、一部の人の眼の構造や色の特徴など、多くの問題があります。また、生徒も静的ではないため、生徒自身を追跡するのはそれほど簡単ではありません。このビデオでは、問題について詳しく説明してい ます。一般的に、アイトラッキング技術は徐々に改善されていますが、複雑すぎて主流にはなりません。
正確なフォースフィードバック
重要なのは、誰もが利用できるVRテクノロジーにはまだ高精度のフォースフィードバックがないということです。はい、シミュレートされた抱擁、ハンドシェイクなど。 -これはすべてそこにあり、対応するプロジェクトが存在します。
しかし、単純な実世界の物理学の忠実度の高いシミュレーションは、まだ一般に公開されていない特殊なプロジェクトの保存です。はい、ここでは追加の機器が必要です。手袋/ヘルメットだけでは十分ではありません。
理想的なシミュレーション
これは実装が最も難しい部分であり、前世紀の60年代には素晴らしく、今日でもそうです。
これはサザーランドのエッセイの最後の文についてであり、理想的なシミュレーションは、コンピューターが物質の特性とその存在そのものを制御する部屋であると彼は述べています。したがって、このような仮想現実にある椅子は、ユーザーがその上に座ることができる実際の椅子である必要があります。まあ、そのような部屋で発射された弾丸は致命的でしょう。
マトリックスのプロットの一部のように聞こえますよね？
重要な機能をクールな機能から分離する
仮想現実の最良のアイデアは前世紀の半ばから来たと言っても過言ではありません。ただし、一部は高価であるか、実際には必要ないため、実装されませんでした。仮想現実の作成者が達成したかった主なことは、人がその個々の要素に気付くことをやめ、現実と同様に周囲のオブジェクトやシミュレーション自体と相互作用する統合された「絵」を見るとき、それに没頭することでした。
ダイビングには不要なものもありました。たとえば、広い視野角-常に必要なわけではありません。音に関しては、どんなに高品質であっても、「イヤフォン」を介して伝達されるため、没入感が低下します。人間の脳は音を「本物ではない」と分類し始めます。イヤフォンは音楽を聴くのには適していますが、仮想現実には適していません。
しかし、それは非常に重要です-優れたトラッキングと低遅延の画面。人は頭にヘルメットをかぶっていることを知っていますが、画面上の「絵」が本物であると考えると、脳はこれに注意を払っていないようです。古いビデオヘルメットを使用する場合、そのようなことはありません。たとえば、Forte VFX1VRは90年代半ばに利用可能になりました。しかし、もちろん、彼は現在のビデオヘルメットの「隣に立っている」わけではありません。当時の技術では、人が真っ逆さまに突入できる高品質の仮想現実を作成することはできませんでした。
次は何ですか？
おそらく、既存の技術が改善され、新しい技術が登場するでしょう。さらに、人間の顔の表情や感情の追跡が仮想現実に表示されます。これらのテクノロジーはすでに開発されており、たとえばFacebookは機能しています。
インタラクティブ性の度合いを高め、仮想会議の品質を向上させます。それはゲームだけでなく、仮想教室、ビジネス会議、友好的な会議などの他のテクノロジーについてもです。
現在、検疫のおかげでVR技術の進歩のスピードが増しており、将来的には開発者からの新たな成果が期待できます。おそらくすぐに、仮想現実への没入度を高める最新の開発を見ることができるようになるでしょう。しかし、いずれにせよ、彼らの基盤はすべて60年代からの同じ考えです。
