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2014年9月 8日 (月)

MOVERIO BT-200の電脳メガネとしての可能性

前回の記事で予告した「MOVERIO BT-200電脳メガネとしての可能性」について考察してみます。ここでは、GPSや外部センサによる位置情報によるものではなく、ヘッドマウントディスプレイ(以下、HMD)に搭載されたカメラによってARマーカー(ターゲット)を認識し、適切な位置に仮想オブジェクトを重畳させてユーザに提示するようシステムに限定して考えます。

AR用のHMDには、下記の二つのタイプがあります。

  • ビデオシースールー型HMD(以下、VSTHMD: Video See-Through HMD)
  • 光学シースルー型HMD(以下、OSTHMD: Optical See-Through HMD)
VSTHMDは、カメラ映像からARマーカーの位置・姿勢(マーカー座標系)を推定して、その座標系を用いて仮想オブジェクトを適切の位置にCGとして重畳させて映像を合成し、その合成映像を眼前のスクリーンに投影してユーザに提示する方式です。ビデオ越しの間接的な映像を通して見ていることからこの名称が付けられました。
OSTHMDは、HMDに搭載されたカメラはARマーカーの位置・姿勢を推定するためのセンサとしてのみ利用し、透明なレンズ越しに捉えたユーザ自身の眼前にある現実の映像に、眼前のスクリーンを使って仮想オブジェクト重畳させて提示する方式です。光学的に直接捉えた映像を見ていることからこの名称が付けられました。

VSHMDとOSHMDにはそれぞれ長所と短所があります。
前者は、マーカー座標系の推定をカメラ座標系に対してのみ行えばいいので、仮想オブジェクトの3次元的な合成位置のブレがほとんどない映像を提示することができます。しかし、ビデオ越しに映像を見ていることから、視野が狭く、解像度の低い映像となるため、ユーザ自身の眼がとらえている視感覚と異なってしまうだけでなく、処理が重くなると、映像が遅延して提示されてしまうという問題もあります。
これに対して、後者は、ユーザの視感覚に対して違和感のない自然に拡張された映像を提示できますが、各ユーザの眼の網膜に映る映像に対して、マーカーの位置・姿勢を推定する(この方法をキャリブレーションと呼ぶ)必要があるため、このキャリブレーションを行うのがとてもむずかしくなります。

MOVERIO BT-200は、ハードウェア的にはOSTHMDの要件を満たしているので、眼前にあるレンズに投影されているスクリーン上の仮想オブジェクトの位置と、ユーザの網膜映像上のマーカーの位置を一致させるためのソフトウェアを開発すれば、本来有している電脳メガネとしての機能を利用できるようなり、電脳コイルのような世界を実現できる可能性がもたらされます。

現状の「TekkyuAR」は、カメラ越しにしか映像を提示できないので、本来のBT-200の機能を生かし切れていません。OSTHMD用のアプリとして提供できれば、さらにリアリティのある面白いゲームになると思います。
それよりも「誰でも美文字AR」をOSTHMDで実現できれば、本当に実用的なアプリとして、習字や年賀状書き、袋書きなどに大いに利用されると期待されます。
少し難易度が高いですが、今後はOSTHMDアプリの開発も行っていきたいと考えています。

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