TTVR 41th VRSNSでプラネタリウムをつくってみたら（HMDとVRでの表現編）

22Aug2021発表分です。

Transcript

1. VRSNSでプラネタリウムを 作ってみたら (HMDとVRでの表現編） さっきのなな
2. 自己紹介  さっきのなな  趣味：旅行・天文  配信・Twitterで天文教育普及活動を たまにやってます  バーチャルキャストでVCI（VRアイ テム）を作ってます  代表作：バーチャルプラネタリウム  Hipparcos+gaiaEDR3  原理的に世界最多の星数を表示  デイリーアクティブユーザーの３～ ４倍の取り込み数
3. こんな感じ
5. VRで綺麗でリアル なプラネタリウムを 作るときに
6. 立ちはだかる壁
7. HMD特性
8. 綺麗さの追求 v.s. ちらつき現象 について、 秘伝（？）のノウハウを大公開
9. VRで綺麗でリアル なプラネタリウムを 作るぞー！
10. 綺麗にする →星を小さくし高精細に リアルにする →暗い星も表現（例：天の川）
12. 安直に作ってみると… 星の明るさが画素値に反映され た8kテクスチャを貼ればいい？
13. A.リアルにも 綺麗にもならない
14. VRHMDのディスプレイ、実は 色・明るさが とても弱い ため制限がある
15. 百万 百万分の１ １ 千分の１ 千 1012 明るさ(lx) 人間の目 VRHMD カメラ DISPLAY 自然の明るさと表現域
16. 百万 百万分の１ １ 千分の１ 千 1012 106 明るさ(lx) 人間の目 VRHMD カメラ DISPLAY 自然の明るさと表現域
17. 百万 百万分の１ １ 千分の１ 千 1012 106 104~5 明るさ(lx) 人間の目 VRHMD カメラ DISPLAY 自然の明るさと表現域
18. 百万 百万分の１ １ 千分の１ 千 1012 106 104~5 103 明るさ(lx) 人間の目 VRHMD カメラ DISPLAY 自然の明るさと表現域
19. 百万 百万分の１ １ 千分の１ 千 1012 106 104~5 103 102 明るさ(lx) 人間の目 VRHMD カメラ DISPLAY 自然の明るさと表現域
20. 百万 百万分の１ １ 千分の１ 千 1012 106 104~5 103 102 明るさ(lx) 人間の目 VRHMD カメラ DISPLAY 103~4 自然の明るさと表現域
21. 百万 百万分の１ １ 千分の１ 千 1012 106 104~5 103 102 明るさ(lx) 人間の目 VRHMD カメラ DISPLAY 103~4 自然の明るさと表現域 足りない
22. 表現力が 全然足りない！！
23. Q.プラネタリウム のやり方を真似すれ ばリアルになる？
24. 現実のプラネタリウムの簡単な仕組 レンズ 恒星原板 ドーム 一つの光源からの光なので実は明るさは一緒
25. 現実のプラネタリウムの常識： 星の明るさを大きさ（面積） で表現する
26. 恒星原板 恒星原板１枚当た り10万個以上の、 星に対応する小さ い穴(0.1μm~)が開 いている※ 写真：さっきのなな/名古屋市科学館 ※）川崎総合教育センター資料より http://www.keins.city.kawasaki.jp/content/ksw/2/ksw 2_051-056.pdf
27. 現実のプラネタリウム 人間が大きさが判らないほ ど星像が小さい 人間の目で（心理的に）点に見える範囲 実際の星の像の大きさ 明るい点に見える 人間にはどちらも点に見えるけど、実際の 面積が違うので、明るさが違って見える 暗い点に見える 明るい星の表現 暗い星の表現
28. VRでも星の明るさを大きさで表現 すれば万事解決？ →今度は解像度の問題でう まくいかない
29. VRHMD：解像度が低い →大きさ表現の前提を満たさない 人間の目の分解能は ピクセルより小さい 大きい面に見える コンピューターが 全部同じに描画し てしまう 暗い星 あまり大きくできない （明るい表現ができない~数px程度まで） 暗い方にも表現に制限 明るい星
30. じゃあ大きさは控えめにするために 一番暗い星は1pxからスタートで..
31. エイリアスとトラッキングの問題で 砂嵐状の激しいちらつきが起きる
32. ちらつきが起きる仕組み 1ピクセルの大きさ 同じに見える 視界の揺れで隣のピクセル に動く これを繰り返すと激しく点 滅する（不安定）
33. リアルに暗い星も映す →暗い星は小さい →ちらつく 高精細にする →シャープに小さくする →ちらつく
34. 痛し痒し！！ 表現力を上げるための努力 とせめぎあいになる
35. 数ピクセルに星像を分散 星の形状を工夫
36. ちらつきを抑える仕組み サブピクセル程度の動きではあまり移動して見えない （安定する） ただし、明るさの表現力は落ちる
37. ちらつきを抑える仕組み 暗い星は個々の明るさの瞬間的 ずれに対しては鈍感 とがった形状 →単位面積当たりの像の大きさ を大きい →移行が滑らかになりちらつき にくい ポリゴン軽減にも効果
38. 人間の視覚特性 を考慮して制作 するのが重要
39. HMDは発展途上 まだまだ改善の余地が多い 解像度 色表現 輝度 視野 etc…
40. HMDは発展途上 まだまだ改善の余地が多い 解像度 色表現 輝度 視野 etc… 今回はこれの話 問題のごく一部に過ぎない！！
41. 表現力を上げるため の努力が 他にもまだまだある んですがそろそろお時間…
42. まだまだ更新予定 よかったら使ってみてね！
43. 具体的な回避方法はQiitaで2019 年より記事にて公開してます
44. ご清聴ありがと うございました