バーチャルリアリティ：テクノロジー

リアルタイムで3Dの世界を探検したいのですか？ 適切なハードウェアとソフトウェアを使用すれば、それだけでも可能です。 さまざまなヘッドマウントディスプレイまたはブームマウントディスプレイの中から選択します。 または、バーチャルリアリティルームCAVEに足を踏み入れることで、デジタル画像で自分を囲みます。

以下の文書には、3Dマウスのように、仮想世界を制御し操作することができる、最も一般的なバーチャルリアリティシステムとそれに関連するインタフェースデバイスが記載されています。 VRアーキテクチャのディスプレイも紹介します。 典型的なVRシステムのこの例では、ハードウェアとソフトウェアが一緒になって仮想世界を生成する方法を知ることができます。 実際には、VRシステムを訪問するのがよいでしょう。







それぞれの環境は、仮想世界について若干異なる視点を提供します。 それぞれは、あなたがコンピュータとやりとりしやすくするためのものです。 それぞれは、データ分析を感覚的ならびに認知的な経験に変換する。



次に最も一般的な仮想環境について説明します。 3つすべてを調べてください。



ヘッドマウントディスプレイ

カーネギーメロン大学



特大のオートバイのヘルメットのように見えるヘッドマウントディスプレイは、実際には他のフラットな画像に深みを与える携帯用の表示画面です。 ヘルメットの中を見ると、2つのレンズが見えます。 シミュレーションが始まると、コンピュータは画面上に2つのわずかに異なる画像を投影します.1つはオブジェクトを右目で、もう1つは左から見えるように表示します。 これらの2つのステレオ画像は、脳によって融合されて1つの3D画像になります。



あなたの動きを追跡するために、ヘルメットの上部にあるデバイスは、固定された追跡デバイスに相対的な頭の動きを通知します。 頭を前に、後ろに、または横に動かすか、または異なる方向を見ると、コンピュータは新しい視点を反映してシミュレーションを継続的に更新します。



ヘッドマウントディスプレイは周囲の環境をブロックするため、フライトシミュレータなどの仮想環境で着用者が気分を感じるようにするVRオペレータが好評を博しています。 予想通り、これらのディスプレイはエンターテインメント業界でも人気があります。 しかし、少しエスケープのコストは、痛い首になることができます。 ほとんどのヘッドマウントディスプレイは数ポンドの重さです。



データグロブとワンドは、ヘッドマウントディスプレイで使用される最も一般的なインターフェイスデバイスです。



ブーム

ブームの写真

スーパーコンピューティング・アプリケーションのための国立センター



Binocular Omni Orientation Monitor（BOOM）は、ヘルメットに騒がしいこと以外はヘッドマウントに似ています。 BOOMの表示ボックスは、2つの部分からなる回転アームから懸架されています。 ブームの2つの眼鏡に額を置き、あなたは仮想世界にいます。 画像上の視点を変更するには、表示ボックスの横にあるハンドルをつかんで、実際の場合と同じように画像の周りを移動します。 後ろから見て回る。 BOOMハンドルのコントロールボタンは通常、インターフェイスとして機能しますが、データグローブや他のインターフェイスデバイスを接続できます 。



洞窟

ケーブアニメーション

電子視覚化実験室

洞窟のアニメーション

QuickTimeムービー （3.9 MB）; MPEGムービー （1.2 MB） サウンドファイル （1.7 MB）



CAVEのコンピュータ画像

電子視覚化実験室



「 CAVEでは、あなたは外を見ているのではなく、内を見ている」

Thomas DeFanti 、CAVEの共同開発者、シカゴのElectronic Visualization Laboratoryのイリノイ大学

JPEG画像 （38K）



洞窟でのデータ浸漬



最新で最も没入型の仮想環境の1つは、CAVE（ CAVE自動仮想環境 ）です。 この10 x 10 x 9フィートの暗くなったキュービクルに入るのは、BOOMの表示ボックスにジャンプするか、コンピュータの画面に登るようなものです。 ポータルやフラットスクリーンでデータを観察することはもうなくなりました。 むしろ、ディスプレイを使用すると、データの「内側」にある感覚を体験することができます。

JPEG画像 （42K）



Larry Smarr、NCSA /イリノイ大学、カメラ上

映画/サウンドバイト

QuickTimeムービー （4.7 MB） サウンドファイル （2.0 MB） テキスト



CAVEが他の仮想環境よりも優れているという2つの利点から、このデータが内部にあるか、浸漬されているという大きな感覚がもたらされます。 第1の利点は、妨げられない動きです。 ここには不器用なヘルムートや観覧箱は必要ありません。 唯一必要なギアは、ガラスとワンドのファンキーなペアです。



CAVEの第2の利点は、その大きな視野です。 CAVEでは、データは立体画像でCAVEの壁と床に投影され、キューブを満たす。 シミュレートされた水族館では、魚はあなたの前またはあなたの左右で泳ぐだけでなく、あなたの後ろにも泳ぐことができます。



Larry Smarr、カメラ上

映画/サウンドバイト

QuickTimeムービー （3.7 MB）。 サウンドファイル （1.5 MB）; テキスト



3D効果を得るために、コンピュータは、スクリーン上でフラッシュされる画像と同期して、視聴眼鏡内のレンズを制御しながら、迅速かつ交互に連続して立体画像を投影する。 検出不能に速いシャッターリングはステレオビジョンを生み出します。



眼鏡に取り付けられた追跡装置は、視聴者の位置をコンピュータに中継し、その後、視聴者の新しい遠近感を毎秒10フレームの割合で反映するように画像を再計算する。 Wandsは最も一般的に使用されるインタフェースデバイスです。



3D画像はCrystalEyesシャッターメガネを着用している誰でも見ることができるため、CAVEは共同作業に最適です。 1人または複数の人が、追跡装置を身につけている人の観点からであっても、シミュレーションを同時に観察および分析することができます。 今のところ誰もが同じCAVEにいなければなりませんが、 CAVEからCAVへのEセッションは電話会議と同じくらい一般的です。



一部の画像には、画像を駆動する同じデータにマッピングされたサウンドが付いています。 ビーチへの仮想旅行は、海岸に衝突する波の音とカモメの叫び声が聞こえると、はるかに魅力的です。 しかし、雰囲気を提供することを超えて、サウンドは、スピードや周波数など、イメージに簡単に取り込まれないデータの細かい機能を明らかにすることができます。 ジェットの表面を流れる空気の微妙な渦と渦が聞こえるのはいかがですか？ 2つの分子が結合したときに、強烈なことが分かります。 ビーコンとして放射されたビープ音は、バイオギャラクシーの探査からあなたを地球に帰還させることができます。



Larry Smarr、カメラ上

映画/サウンドバイト

QuickTimeムービー （2.1 MB）; サウンドファイル （1.0 MB）; テキスト



Larry Smarr、カメラ上

映画/サウンドバイト

QuickTimeムービー （2.9 MB） サウンドファイル （1.3 MB）; テキスト



しかし、ギアの抵抗や斜面の傾斜など、あなたが探索している仮想世界を感じるのはどうですか？ スタイリストや他の触覚デバイスなど、現在オンラインになっている新しい入力デバイスでは、これを行うことができます。 一言で言えば、皆さんは、あなたが冒険しようとするデジタル世界を見て、聞いて、感じるように、そしてすべてをリアルタイムで行うように設定されています。



スモールはゴールデンです

答えが何であっても、VR技術は明らかに、より小型で安価で柔軟性の高い、より高い解像度のシステムに向かって進化しています。 たとえば、ImmersaDesksはCAVEの合理化されたバージョンとして機能し、3Dの没入型テクノロジをオフィスのコストのほんのわずかにすることができます。 ドラフトテーブルのサイズについては、イマーサジクスはポータブルですが、その前に座っている人の視野を埋めるのに十分な大きさです（したがって、浸漬の錯覚を与えます）。 画像は、CAVEで使用されているのと同じ軽量の立体視眼鏡で見られます。 科学者はオフィス内のImmersadesksでCAVE用のアプリケーションを設計することができます。 建築家は3Dで建物を設計し、次にモードを切り替え、モデルの仮想ウォークスルーで顧客を護衛する。