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清川 清
奈良先端科学技術?学院?学 先端科学技術研究科
サイバネティクス?リアリティ?学研究室
齿搁のグランドチャレンジ
2
眼鏡の発明 (13世紀)
l イタリアで発明されたらしい
14世紀頃の木製リベットメガネ
3
眼鏡の普及 (18世紀)
l ?衆向けの眼鏡屋が登場(北斎画)
4
江?時代の HoloLens
(1797)
l 福徳寿五?眼鏡(作 桜川慈悲成,絵 歌川豊国)
5
Wheatstone のステレオスコープ
(1838)
https://www.kcl.ac.uk/charles-wheatstone-the-father-of-3d-and-virtual-reality-technology-2
6
l今?の情報社会や?型映像機器の登場を予?
Bush の “As We May Think”
(1945)
1944.04 1945.07
7
l?体視システム
– ?体視,視度調整,広視野
Heilig の特許 (1960)
8
l1965年コンセプト, 1968年試作
– 視覚だけでなく五感を含む
l今?の VR かつ AR のご先祖様
Sutherland の究極のディスプレイ
(1965)
2013年来日時
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VPL 社 RB2 / EyePhone
(1989)
l VRの造語.初の???HMD
https://www.watch.impress.co.jp/img/headline/docs/1008/849/html/03.jpg.html
Jaron Lanier
10
l 1980 舘暲(VR学会初代会?)によるテレイグジス
タンスの概念
l 1989 岩?洋夫(VR学会前会?)による初の?覚
ディスプレイ
1980年代の?本のVR
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Boing の ARシステム
(1992)
l Caudell & Mizell によるARの造語
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リアル
リアルの
拡張 (AR)
バーチャル
の拡張 (AV) バーチャル
リアル?バーチャル連続体
(ミルグラムら, 1994)
複合現実 (MR)
バーチャル
アバター
リアル
アバター
AR
アバター
ミルグラム先?
(2012年訪問時)
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l 1990 松下電?によるシステムキッチンVR
l 1990 ??現実感とテレイグジスタンス研究委員会
l 1991 「??現実感の世界」出版
l 1993 第1回産業?バーチャルリアリティ展 (IVR)
l 1993 国際学?対抗VRコンテスト (IVRC)
1990年代前半の?本のVR
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l 1995 ?部省 重点領域研究「??現実感の基礎的研究」
l 1996 ?本バーチャルリアリティ学会 設?
l 1997 東京?学に 5?型CAVE「CABIN」設置
l 1997 エム?アール?システム研究所 設?
l 1999 加藤らによる AR Toolkit 公開
1990年代後半の?本のVR/AR
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スマホで HMD (2012)
l 南カリフォルニア大学 FOV2GO
– iPhone + Paper craft = HMD
– IEEE VR 2012 Best Demo Award
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HMD 略史
l Sutherland(?60)?軍?(?80)????(?90)?普及?(?10)
Sword of
Damocles
1968
EyePhone
1989
IHADSS
1985
1982
VCASS
光学透過式 ビデオ透過式
Google
Glass
2012
FOV2GO
1997
Glasstron
1995
I/O
Glasses
2000
Forgettable
Display
COASTAR
2000 2014
Google
Cardboard
2015
HoloLens HoloLens2
2019
2013
Near eye
LF display
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VR技術?夢ロードマップ
l ?本バーチャルリアリティ学会にて作成
– テーマ?「VRが拓く?きがいのある社会」
– 2040年までの技術ロードマップ
– 2013年10?25?@?本科学未来館
稲? 昌彦
(慶應?)
池井 寧
(?都?東京)
(座?) 清川 清
(?阪?)
宇都? 契
(??製作所)
蔵? 武志
(産総研)
嵯峨 智
(東北?)
唐? 英明
(富?県??)
苗村 健
(東京?)
野嶋 琢也
(電通?)
鳴海 拓志
(東京?)
前? 太朗
(?阪?)
南澤 孝太
(慶應?)
宮下 芳明
(明治?)
宮地 英?
(サイバネット)
柳? 康幸
(名城?)
渡邊 淳司
(NTT CS研)
(所属は当時)
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2040
2030
2020
2013
社会基盤?応?展開
要素技術
主観情報(感覚?認識)
処理技術
物理?バーチャル
相互変換技術
少???齢化でも
誰もが参加/貢献できる社会
災害?極限環境作業?援
(テレイグジスタンス、ロボット)
主観的感覚の記録?再??追体験技術
感覚情報から主観的認識に?る
脳内の変換様式のモデル化技術
可感化?物質化技術
(ドリーム?リアルインタラクション、物質の?語化、
コンパクトワールド(実感できる世界のサンプリング))
超感覚技術
(感覚?知情意の記録?再??リミックス)
超テレイグジスタンス技術
(バーチャル世界の意識から物理世界への働きかけ)
R-V(物理-バーチャル)連続体基盤?
個-社会連続体基盤を通じた社会参加?社会貢献
(物理的??体的制約のない?産、労働、創造性の提供)
つながり と ふれあい
のある社会
超臨場感メディア
(スタジアム、ミュージアム、公園、遠隔観光?
遠隔体験、医療、教育分野)
オープンバイタルメディア
(医療、スポーツ、コミュニケーション、
?化研究)
オ
リ
ン
ピ
ッ
ク
応
?
共有?共感?安?感を提供する情報流通社会基盤
(個?データや著作物、?体技能?体験?知識の
記録?保存?流通?伝承、他?の??の追体験、技術伝承)
クロスモーダル技術(共感覚、錯覚)
物理世界のバーチャル化技術
(サイバーフィジカル、形状計測、?動計測)
バーチャルの実体化技術
(パーソナルファブリケーション、バイオプリンタ、
医療、ナノテク、MEMS技術)
オリンピックもパラリンピックも同じフィールド
にたてるAugmented Human(?間強化)技術
五感体感型メディア?
遠隔視聴?式基盤
感覚??体の時代からそれらの
制約を超えるポスト?体の時代へ
超認識技術
(思考や認識の記録?伝達?共有)
ロングテール型超参与社会
(誰もがつながり能?を発揮)
ディープデータ記録?分析技術
(バイタル?思考のライフログ)
バーチャルリアリティが拓く?きがいのある社会
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VR技術?夢ロードマップ
l今後、?と?の連帯が薄れる社会となるこ
とが懸念される
– 少??齢化、労働?低下、都市部の核家族化、
地?の過疎化…
lVR技術でこれらの問題を緩和?解決した?
きがいのある社会を創成
– 時間や距離、個?の能?を制約としない、裾野
の広い社会参加
– 誰もが社会と接点を持ち、それぞれの能?を最
?限に発揮して貢献
20
VR技術?夢ロードマップ
つまり?
l技術?新による
–個?の尊重
–社会的包摂の促進
–共?社会の実現
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DX による効率化??性能化 から、
リアルとバーチャルの融合を前提とした
新たな?活?社会様式 へ
Before Corona / With Corona
22
(総務省, 2019)
23
(総務省, 2019)
(総務省, 2019)
24
Telelife: The Future of
Remote Living (2021)
l J. Orlosky, M. Sra, K. Bektas, H. Peng, J. Kim, N. Kos?myna,
T. Hollerer, A. Steed, K. Kiyokawa. & K. Ak?it
“telelife paper” で検索
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XR のグランドチャレンジ
l?らしさ??と?のふれあいの再現
l完全な五感の再現
l完全なセンシング(ユーザも環境も)
lAR から VR までシームレスな切り替え
l??も取り残さないインクルーシブ技術
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?らしさ??と?のふれあいの再現
lサイズ,距離,表情,しぐさ,温もり…
VRChat HoloPortation
Spatial Facebook Research
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完全な五感の再現
l完璧なHMDは遥か彼?
l ?型軽量
l 広視野?
l ??度分解能
l 焦点調節対応
l 遮蔽対応
l ?い?再現性
l ?精度な校正
l 低遅延
…
(Kishishita et al., 2014)
(Kiyokawa et al., 2002)
(Jang et al., 2017)
(Langlotz et al., 2016)
28
超広視野?遮蔽対応 HMD
(w/アリゾナ?, Yan et al., ISMAR 2020)
l 対向楕円ミラーにより広視野(122° x 74°)を実現
狭視野?高コントラスト
広視野?低コントラスト 広視野?高コントラスト
狭視野?低コントラスト
ホロレンズ1の視野
(30x17.5度)
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Varjo XR-3
30
l499ドルのAR/VR両?HMD
Lynx R1
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完全な五感の再現
l視覚?聴覚は序の?
Facebook Research
明治?学
東京?学
都??学
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完全な五感の再現
空中?覚(テニス)
空中触覚
歩?感覚 浮遊感覚???感覚(?中VR)
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l 味覚の拡張: 深層学習による映像変換で味覚を変化
?物の映像変換による味覚変調
(w/ 東?, 中野ら, ISMAR 2019)
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完全なセンシング(ユーザも環境も)
lユーザ
– 視線,?拍,?膚電位,脳活動,情動,意図…
l環境
– 幾何形状,輝度分布,気温,?速,周囲の?…
HP Reverb G2 Omnicept Edition Varjo XR-3
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完全なセンシング(ユーザも環境も)
l脳内映像の可視化 (UCB, 2011)
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AR から VR までシームレスな切り替え
l同じグラスをつけたまま?由に切り替えたい
VLEGO2 (1998)
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General-Purpose
Telepresence
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??も取り残さないインクルーシブ技術
lXRであらゆるバリアを超えて能?を最?化
Hugh Herr
ピッツバーグ?
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眼の困りごとを助ける
!(= $ % ) ' ( )
*+ *,
!′(= $′ %′ )'′ (′ )′
定型の
視知覚
非定型の
視知覚
?斜位
?斜視
?近視
?遠視
?乱視
?不正乱視
?単眼複視
?視覚過敏?鈍麻
?感覚統合障害
*+
非定型の
視知覚
+
視知覚
矯正?補助
?高精細カメラ
?高精細HMD
?視線推定
?瞳孔径計測
?定型と等価
な視知覚
?逆関数の
畳み込み
?)′((′ '′!′.
*+ )
≈ ) ( '!*+
=*0なる.
*+を提示
*1 *0
*+ *′, *′1 *′0
*0
?対光反射異常 ?眼振
.
*+
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スマートサングラス
(Hu et al., IEEE VR 2021)
l まぶしいところだけ暗くする
l 視覚過敏症の?の?活を?援
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VST-HMDによる斜視矯正
(Sorapon & 清川, 2018)
l ??画像を回転して提?し?体視を回復
l 適正矯正量の把握、?優位眼の訓練などの効果
矯正前 矯正後
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XR のグランドチャレンジ
l?らしさ??と?のふれあいの再現
l完全な五感の再現
l完全なセンシング(ユーザも環境も)
lAR から VR までシームレスな切り替え
l??も取り残さないインクルーシブ技術
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その他の話題
l関連分野とのマッシュアップ
– AI,MaaS,セキュリティ,3Dプリンタ
l?物?物理の制約からの解放
– トイレ?めし?睡眠?寿命?重??時差
lメタバース時代の社会?教育?政治?外交
– VRリテラシー教育?学校の意義?倫理?SDGs
l結局のところ?間のしあわせとは何か?
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もっともっと
盛り上げて?きましょう?
45
ありがとうございました?

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