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xR(VR,AR,MR) 分野紹介

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自己紹介 土鍋 学部3年 A-PxL代表 Zli、企画開発、手芸、フォトサー バーチャルリアリティ技術者 趣味: ゲーム、アニメ、鉄道旅行、Vtuber、音楽 技術: Unity, C#, VR Twitter: @donadonadonabe Blog: https://donabenabe.hatenablog.com/ Github: https://github.com/donabe-aizu

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xRとは

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xR(エックスアール、クロスリアリティ)とは 「VR, AR, MR」等、~Rを合わせてxRと表現します。 AR VR MR 実世界 AV xR

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xR • VR(Virtual Reality、仮想現実) • コンピュータによって構築された世界に没入する • AR(Augmented Reality、拡張現実) • 現実世界をコンピュータ世界のものを追加して拡張する • AV(Augmented Virtuality、拡張VR) • コンピュータ世界を現実世界のものを追加して拡張する • MR(Mixed Reality、複合現実) • 現実世界にある仮想世界のものにインタラクティブにアクセスできる • 境界は曖昧なもの

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VRとは まるで仮想世界に入ったかのように感じられる技術。 普通のゲームよりも没入感が高い。 デバイス例 • Oculus Quest 2(Meta Quest 2) • VIVE Pro • VALVE INDEX

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VRという言葉 Virtual Realityの略 日本語では「仮想現実」と訳されるが 「Virtual」≠「仮想」である。 「Virtual」は日本語にはない概念 「Virtual」は「本質は本物である」みたいな意味なのでどちら かというと「仮想」とは対義語に近い

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VRの三要素 • 三次元の空間性 → 3次元空間を構成 • 実時間の相互作用性 → リアルタイムインタラクション • 自己投射性 → 自己感覚と人工環境とで齟齬がない

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VR技術 出力デバイス 入力デバイス 感覚提示 (視覚、聴覚、触覚など) 入力 シミュレーション

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VR技術 出力デバイス 入力デバイス 感覚提示 (視覚、聴覚、触覚など) 入力 シミュレーション

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入力システム • コントロール • コントローラー • ジェスチャー • 位置や姿勢 • モーションキャプチャ • 光学式モーションキャプチャ • 表情 • 光学式 • 特徴点 • 視線 • 筋電 • 脳波

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VR技術 出力デバイス 入力デバイス 感覚提示 (視覚、聴覚、触覚など) 入力 シミュレーション

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出力ディスプレイ • ディスプレイといっても、モニターやHMDだけではない！ • 視覚ディスプレイ • 聴覚ディスプレイ • 前庭感覚ディスプレイ • 味覚ディスプレイ • 嗅覚ディスプレイ • 体性感覚ディスプレイ

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視覚ディスプレイ • 網膜投影 • 頭部搭載型ディスプレイ • 接眼光学系HMD • 頭部搭載型プロジェクター • ハンドヘルド(スマホ) • 据え置き光学系(ハーフミラー) • プロジェクションマッピング • 没入ディスプレイ • 大型平面スクリーン • 多面体スクリーン • 曲面スクリーン

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VR技術 出力デバイス 入力デバイス 感覚提示 (視覚、聴覚、触覚など) 入力 シミュレーション

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人間に関する研究 • VRとはまるでそこにいる(ある)かのように感じさせる技術 →人間を騙す必要がある 脳、視覚、聴覚、触覚などの研究が必要

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触覚 • 光は三原色で再現する事ができる • → 触覚も同様にできるのでは？ • 「触原色」 • https://tachilab.org/jp/about/hpc.html Tachi_Lab

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テレイグジスタンス • 1980年に舘暲(たちすすむ)さんによって提唱 • 自身の分身(ロボット、アバター)を用いて、遠隔地や仮想空間 に存在する • 極限作業 • 高臨場感コミュニケーション • まるで遠隔地の人がそこにいるかのよう • 拡張型テレイグジスタンス • スケール変換 • 感覚拡張 • 身体拡張 Tachi_Lab

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VRの応用例 • 教育 • 学校では危険でできない実験 • シミュレーター • エンターテイメント • 医療 • 製造業 • コミュニケーション • メタバース • 最近話題ですよね

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AR、MR • 基本的な技術面ではVRと同じ • レジストレーション(位置合わせ) • 入力システム • 出力ディスプレイ • 実世界モデリング などなど

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ARとは 仮想世界のものをまるでそこにあるかの ように現実世界に表示する。 デバイス例 スマホやスマートグラス

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MRとは ARよりも仮想世界のものに触ったり、アク セスすることができるようになったもの。 デバイス例 • Microsoft HoloLens • NrealLight

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AR、MRの利用例 AR • 現実の街にバーチャル広告 • GPSを用いて、現実世界にキャラクターを出現させる • 家具をARで置いて大きさを見る MR • 空中に浮いているUIを触る • 機械の説明書が実際のき

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実際に開発してみる

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開発を始めよう 1. PCを用意する 2. xRデバイスを用意する 3. 開発する

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PCを用意する • もちろん性能は良い方がいい • しかし、かなり高いモノなので最初はそれなりで大丈夫 • 個人的にはWindowsを推しているが、Macでも問題はない • グラボが入っていたら理想的

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xRデバイスを用意する • 一番メジャーなVRHMDは 「Meta Quest2 (Oculus Quest2)」 • 3万強でこのレベルのVRデバイスは他にない • スマホでVR、AR • iPhone向けの開発にはMacが必要 • NrealLightはMRデバイスの中では低価格

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開発する • 基本的にはゲームエンジンを利用するのが一般的 • Unity • Unreal Engine 1. ネット上に様々なチュートリアルがある。 「Quest2 Unity」などで検索 2. 本やチュートリアルである程度の技術を身につける 3. 作品を一本作ってみる 様々な問題に直面する → それを解決することで技術力アップ！ 4. イベント、展示会に出す。ブログを書く。

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サークルに所属する・イベントに出る ある程度の道筋を示してくれる！ (宣伝) 例えばA-PxLに入ると • 勉強会 • Unity, C#, Blender, Git • チーム開発 • LT会 • Quest2も貸し出せますよ

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サークルに所属する・イベントに出る Aizu Hack 勉強会付きハッカソンイベント • 勉強会から実際の開発まですべて体験できる • メンターがサポートについてくれる • 今回はUnity部門がある！

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xRに興味を持ってくれたら 嬉しいです！

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参考 • 「バーチャルリアリティ学」 • UT-virtual YouTube「VRのすべて 2022」