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Institute of Systems,
Information Technologies
and Nanotechnologies
公益財団法人
九州先端科学技術研究所
VR?AR?MRの基礎と活用事例
自己紹介
氏名:吉永崇(Takashi Yoshinaga)
所属:九州先端科学技術研究所(ISIT)
専門:ARを用いた医療支援や運動計測
痴搁?础搁?惭搁って?
痴搁?础搁?惭搁って?
VRとは(1/2)
Virtual Realityの略。日本語で「仮想現実」や「人工現実感」
とも呼ばれる。ユーザの五感を刺激することで、本物ではないが
機能としての本質は同じような体験や環境を作り出す技術。
様々な刺激により仮想空間で本物のような体験ができる技術
視覚
環境
TACTOT触覚
嗅覚
VRとは(2/2)
VRの主な刺激
人の知覚の割合は視覚が8割以上 (照明学会編 電気書院 1980)
視覚
環境
触覚
嗅覚
1968, by Ivan Sutherland
元祖HMD(Head Mounted Display)
痴搁元年(2016年)前后に一般に広く普及
HMDの低価格化?簡便化?高性能化により、ここ3~4年で広く普及
?39,800 ?100~
?8,400K
10年前
約?35,000 Oculus Rift DK1
Google Cardboard
HMDの普及
[特徴]
? 自分の足で空間を自由に歩くルームスケールVR (6DoF)
? ハンドコントローラを使ってCGを操作できる
? VRを体験する際にケーブルや外部PCが不要
? Oculus Quest 、Vive Focus、Mirage Solo etc...
Oculus Quest Mirage Solo
VR-HMDのトレンド
仮想空間でオブジェクト操作や移動はもちろん、アプリの操作も可能
動作の様子(例:WindowsMR)
痴搁の事例绍介
様々なシチュエーションを想定した体験が可能。
何度でも失敗できるので防災/医療/運転?操縦の訓練に最適。
引用元: MXモバイリング株式会社
事例①:トレーニング
製造や保守点検に関するスキルを効率的かつ安全に習得可能
引用元:https://youtu.be/fMpfFnkX0uQ
事例②:製造業でのトレーニング
見取り図などの2D情報では実感が難しい部屋の雰囲気を再現
https://www.megasoft.co.jp/vrsolution/
事例③:体験型の説明ツール
攻殻機動隊ARISE @VR ZONE新宿
事例④:アミューズメント
攻殻機動隊ARISE @VR ZONE新宿
「現実ではできない体験」を「複数の人数」で共有することが可能
事例④:アミューズメント
引用元: ITmedia NEWS (http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1805/08/news092.html)
仮想空間でコミュニケーション。NEUTRANS, OculusRoom, VRChatなど
事例⑤:遠隔コミュニケーション
より手軽にそして身近な痴搁
Nintendo Lab VR Kitが発売開始。体験だけでなく自作も可能。
引用元: ZENKEI 360 (https://360.zenkei.com/)
事例⑥:遊び×VR
スマホとWebブラウザがあれば「いつでも?どこでも?誰でも」VRを体験可能
引用元: ITmedia NEWS (http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1805/08/news092.html)
ゴーグルマークをタップ HMDモード
事例⑦:Webサイト×VR
Webサイトに360°画像を用いたVRコンテンツを仕込み手軽に内覧
引用元: ZENKEI 360 (https://360.zenkei.com/)
事例⑦:Webサイト×VR
痴搁?础搁?惭搁って?
痴搁?础搁?惭搁って?
Augmented Realityの略。日本語で「拡張現実感」
とも呼ばれる。デジタルな情報(CG,音,etc..)を現実空間に
付加する技術全般を指す。特に視覚情報の付加が主流。
ARとは(1/2)
そこに存在しない物を、あたかも存在するかのように見せる技術
CG
ARとは(2/2)
引用元: http://pokemongo.nianticlabs.com/ja/
ようするに
MRは?
ARのイメージが分かったところで
? Mixed Realityの頭文字からくる略語
? 現実空間と仮想空間を混合する技術全般を指す
? 現実>仮想の場合をAugmented Reality(AR)
? 仮想>現実の場合をAugmented Virtuality(AV)
※Virtual Reality(VR)と表現される場合も多い
MRとは
? 1999年に加藤博一氏(現、奈良先端大 教授)により発表
? 正方形の枠と内側の絵を組み合わせたマーカーを使用
? 必要なものはPC、Webカメラ、紙に印刷したマーカのみ
? 2007年前後に技術者?愛好家の間で一気に広まった
AR技術の普及:ARToolKitの流行
? スマホの普及?高性能化により誰もがARを体験可能
? 販売促進やゲーム、観光分野でのコンテンツが増加
? スマホで使われるARのスタイルは大きく分けて2種類
? 画像中の目印(マーカー)を検出してその上にCGを表示
? GPSを使って現在地に紐づいた情報を表示
GPSベースのAR画像処理ベースのAR
AR技術の普及:スマートフォンの登場
[特徴]
? 空間の形を把握し自分の位置や向きを知ることが可能
? GoogleはARCore, AppleはARKitというモバイル端末用
のARプラットフォームを提供
? Microsoft HoloLensなどのAR専用デバイスが登場
Microsoft HoloLensARCore / ARKit
次世代ARツールの登場(2016年~)
次世代ARツールの登場(2016年~)
[特徴]
? 空間の形を把握し自分の位置や向きを知ることが可能
? GoogleはARCore, AppleはARKitというモバイル端末用
のARプラットフォームを提供
? Microsoft HoloLensなどのAR専用デバイスが登場
Microsoft HoloLensARCore / ARKit
? 空間にCGを配置し、自由な位置?向きから観察できる
? 壁や床の認識も可能なためCGと空間の相互作用も表現可能
スマホARの動向
次世代ARツールの登場(2016年~)
[特徴]
? 空間の形を把握し自分の位置や向きを知ることが可能
? GoogleはARCore, AppleはARKitというモバイル端末用
のARプラットフォームを提供
? Microsoft HoloLensなどのAR専用デバイスが登場
Microsoft HoloLensARCore / ARKit
次世代ARツールの登場(2016年~)
[特徴]
? 空間の形を把握し自分の位置や向きを知ることが可能
? GoogleはARCore, AppleはARKitというモバイル端末用
のARプラットフォームを提供
? Microsoft HoloLensなどのAR専用デバイスが登場
Microsoft HoloLensARCore / ARKit
アプリケーション
ウィンドウ
3Dオブジェクト
HoloLensとは
? Microsoft社が発売した次世代型ウェアラブルコンピュータ
? コンピュータを内蔵し,単独で動作 (OS: Windows)
? マーカー画像を用いず、空間にオブジェクトを配置可能
ジェスチャ操作
Microsoft HoloLens
贬辞濒辞尝别苍蝉の动作の様子
カメラ画像ではなく
人の目で見た風景
CGのみ重ね合わせ
AR/MR HMDの動向:光学シースルー
各社からデバイスが続々登場
? PC接続型: Meta2, Project North Star
描画処理をPCが行うので高画質なコンテンツの実現が容易
? スタンドアロン型:HoloLens, HoloLens2, Magic Leap
ケーブルがないので自由に動けるが、処理性能はデバイス次第
Project
North Star
Meta2 Magic Leap
AR/MR HMDの動向:デバイスの種類
础搁/惭搁の事例绍介
ミイラ内部の骨格のX線画像を重ねて表示し展示物の詳細解説
事例①:展示物の拡張
事例②:医疗支援
医療等の作業支援の場合、HMDを使うと手が自由になり非常に便利
事例②:医疗支援 (自身の研究)
自動車の塗料膜厚検査にARを適用した結果、従来の方法では
「2人で1日」かかっていた作業が「1人で4時間」に短縮
事例③:品質検査支援
地下に埋まっている管や電線を可視化し、工事の際の事故を防ぐ
引用元: https://youtu.be/WgCOTn80C8M
事例④:工事の安全性向上
作業支援情報やリアルタイムデータを対象物に重ねて表示
引用元:http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1808/02/news026.html
事例⑤:機械の保守とIoT
Deep Learningにより動画の各フレームから選手を抽出し3次元化
事例⑥:AIとスポーツ観戦の3D化
Microsoftはマルチプレーヤー対応のARマインクラフトを発表 (2019/05/17)
事例⑧:空間共有
もっと身近なAR
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SNOW、Snapchat、egg、facebookなど各種コミュニケーションツール
事例⑨:顔認識×デコレーション
ネイルやアクセサリー、スニーカーなどを仮想的に試着することが可能
https://wanna.by/
事例?:試着アプリ
IKEAなどが家具を購入する前にサイズ感や色を確認できるアプリを提供
事例?:eコマース
引用元: https://youtu.be/Jq98OEXJSr8
教科書中の図では表現が難しい3Dの情報や現象をARで可視化
事例?:紙面の拡張
引用元:東京書籍webサイト
痴搁?础搁?惭搁って?
現実の背景+デジタル
AR VR
体験としては???
ARはコンテンツが「こっちに来る」、VRは自分が「あっちに行く」イメージ
人工的なデータがメイン
まとめ:ARとVRを画像で比較

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