バーチャルリアリティの秘密
VR（バーチャルリアリティ）は、ユーザーを仮想世界に完全に没頭させます。完全に没頭する、とは何か考えてみましょう。360°どの方向を見ても、その動きを予測するツールが開発され、その動きに追従する音や、人が感じるであろう振動を組み込んでいます。この技術は、地上にいて安全だとわかっていても、50階の高さにある板から落ちるかもしれないと思わせるのに十分なものでなければなりません。
どのように実現するのでしょうか？
VR化する
このリアルな環境に入るには、まずヘッドセットが必要です。ヘッドセットにはいくつかの選択肢があり、Oculus Questのようにコンピュータを内蔵しているものや、Samsung Gearのように携帯電話などのポータブルデバイスに接続する必要があるものもあります。
通常、ヘッドセット内には映画館で使用されるようなスピーカーが組み込まれていますが、ヘッドフォンが必要なものもあります。 ポジショナルオーディオは、音が違うところから聞こえてくるような錯覚を起こさせるものです。背後から足音が聞こえてきたり、上から鳥が舞い降りてきたりするので注意が必要です。
最後に、リモートコントローラー（携帯型またはより広範なもの）があり、ユーザーは体験の中で動くことができます。これらは、プレイ中の方向とタッチの種類に敏感に反応します。手が何をしているかによって、爆発物のボタンを押したり、宝石が詰まった箱を開けたり、紙飛行機を投げたりすることができます。
コンピュータビジョンから始める
コンピュータビジョンは、人間が画像を理解するのと同じように画像を処理します。基本的に、コンピュータビジョン技術を使用するデバイスは、環境を取り込みながらその場所をスキャンすることができます。グラフィックは高品質で、(VR ソフトウェアを使用して) 非常に迅速に処理する必要があります。これは、単にスクリーン上に何かを表示すればいいという問題ではありません。VRでは、人工知能（AI）、機械学習、ビッグデータを組み合わせて、表示されているものやユーザーが行っていることを認識、分析、反応させる必要があるのです。
これを実現するのが:
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- ブロブ検出 - 周囲とは異なる特徴を持つ画像の部分を見つけることです。
- エッジ検出 - 画像内の輝度が低下したり、消失したりする部分を分析します。以下はその一例です。
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- テンプレートマッチング - 機械学習を活用し、あらかじめ用意されたテンプレートに基づき画像を認識します。
- その他の手法
バーチャルリアリティはどのように実現されるのか？
ユーザーは、外界を完全にシャットアウトするヘッドセットを装着することになります。その中には、ユーザーの目に合わせて調整可能なレンズが入っています。このレンズは、完璧なフォーカスを実現するだけでなく、平面的なディスプレイを曲面的な現実に変身させます。コンピュータが起動し、最もリアルな方法でイベントを作成します。これは以下のことに影響を受けます。
- レイテンシー
レイテンシーとは、情報が処理されるまでの遅れのことです。ウェブページを読み込むのにかかる時間を考えてみてください。一般的に、20ミリ秒を超えると、体験が危険にさらされます。低レイテンシーが重要で、VRでは5ミリ秒以上かかるとアウトです。 - フレーム
処理速度に直接関係するのは、フレームレートとリフレッシュレートです。フレームレートは、グラフィック・プロセッシング・ユニット（GPU）が画像を解析し、反応を返すまでの速度のことです。フレームレートが低いと、脳がそのビジュアルを処理する際に、文字通り胃が痛くなることがあります。そして、リフレッシュレートは、それらの画像をどれだけ速く表示できるかを決定します。 - 視野(FOV)
とは、デバイスがユーザーの周囲をカバーできる範囲のことです。現実世界では、人は目の前のものだけを見るのではなく、周辺視野を使いながら行動しています。VRも同じで、それを正確に行う必要があり、そうでなければすべてが無駄になります。 適切なFOVは、ユーザーの周囲200°〜220°をカバーするものです。 - アドバンストディスプレイ
一般的に、画像は1インチあたりのピクセル数で測定されます。これは、画像が平らであれば、定規を使うだけで理解できます。しかし、画像が丸みを帯びている場合、この方法ではうまくいきません。VRでは、画質は 角度あたりの画素数(PPD)で決定されます。PPDが高ければ高いほど、よりリアルな画像となります。コンシューマー向けヘッドセットは現在、15～25 PPDの範囲ですが、常に改善されています。 - 五感に働きかける
これらのビジュアルイノベーションとリアクティブハードウェアの組み合わせは、紛れもない体験となります。クリアな映像に囲まれながら、あらゆる方向から音が聞こえてくるようなリアルな感触を体感できる......これを信じずにはいられないでしょう？
どんなに懐疑的な人でも、バーチャルリアリティのファンタジーに没頭せずにはいられないのです。そのためには、主要なコンポーネントがすべて正常に作動していることを確認する必要があります。バッファリングの遅さほど、ファンタジーを台無しにするものはないのです。
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