拡張現実とは何ですか?

デジタル革命が一歩進むごとに、「マトリックス」はフィクションではなくなり、より現実に近づいてきました。その理由の 1 つは、ハードウェア エンジニアとソフトウェア開発者が AR テクノロジーを改良し続けているためです。しかし、拡張現実とは何でしょうか?

拡張現実は、まばゆいばかりのビジュアル オーバーレイ、ブジーな触覚フィードバック、その他の感覚投影などのインタラクティブなデジタル要素を現実世界の環境にブレンドする複合現実の一種です。 Pokémon Go の喧騒を経験した人は、拡張現実が実際に動作しているのを目撃したことになるでしょう。

この（かつては非常に人気があった）モバイル ゲームでは、ユーザーはスマートフォンのカメラを通して周囲の世界を眺めながら、画面上のアイコン、スコア、いつもとらえどころのないポケモンなどのゲーム アイテムを、あたかもそれらのアイテムが正しいかのように見せるオーバーレイとして投影することができました。あなたの現実の近所で。このゲームのデザインは非常に没入型だったので、何百万もの子供と大人が同じように仮想の賞品を求めて現実世界の裏庭を歩き回った（そしてぼんやりとつまずいた）ようになりました。

Google SkyMap もよく知られた AR アプリです。スマートフォンやタブレットのカメラを天に向けると、星座や惑星などに関する情報がオーバーレイ表示されます。 Wikitude は、スマートフォンのカメラを使ってランドマークやオブジェクトを指すだけで、そのオブジェクトに関する情報を検索するアプリです。リビングルームに新しい家具を置くのをイメージするのに助けが必要ですか? IKEA Place アプリは、購入前にそのスペースに適した新しいソファのオーバーレイを提供するので、それがフィットするかどうかを確認できます

しかし、拡張現実テクノロジーはスマートフォンをはるかに超えています。これは、ビジネスから戦争、医療に至るまで、より深刻な問題に応用できるテクノロジーです。

たとえば、米陸軍は AR デバイスを使用して、デジタルで強化された兵士向けの訓練ミッションを作成しています。これは非常に一般的な概念となっているため、陸軍では 1 つのプログラムに「合成訓練環境 (STE)」という正式名が付けられています。ウェアラブル AR メガネとヘッドセットは、未来の軍隊が信じられないほどの速度でデジタル情報を処理し、指揮官が戦場でその場でより適切な意思決定を行えるようにするのに役立つ可能性があります。ビジネス上の魅力的なメリットもあります。たとえば、ガトウィック旅客機アプリは、旅行者が AR アプリを使用して混雑した空港内を移動するのに役立ちます。

拡張現実ソリューションの可能性は無限です。唯一の不確実性は、開発者がこれらの機能を私たちが日常的に使用するデバイスにどれだけスムーズかつ迅速に統合できるかということです。

私たちの世界を拡張する

拡張現実の基本的なアイデアは、グラフィックス、オーディオ、その他の感覚の強化を既存の現実世界の環境にリアルタイムでスーパーインポーズすることです。とてもシンプルに聞こえます。それに、テレビネットワークは何十年もグラフィックスでそれをやっていなかったでしょうか？ただし、拡張現実は、これまでテレビ放送で見てきたどのテクノロジーよりも高度です。ただし、 RACEf/xや、テレビ放送されるアメリカン フットボールの試合でスーパーインポーズされるファースト ダウン ラインなど、いくつかの新しいテレビ効果はそれに近いものですが、どちらも が作成したものです。しかし、これらのシステムは 1 つの視点に対してのみグラフィックスを表示します。次世代の拡張現実システムでは、各視聴者の視点に応じたグラフィックスが表示されます。

最もエキサイティングな拡張現実の研究のいくつかは、世界中の大学の研究室で行われ始めました。 2009 年 2 月、パティ メイズとプラナフ ミストリーが MIT メディア ラボの流体インターフェイス グループの一部として開発した画期的な拡張現実システムを発表したため、TED カンファレンスに参加したテクノファンたちは一斉にツイッターを始めました。彼らはそれを SixthSense と呼び、プロジェクトは停滞していますが、これは多くの拡張現実システムにある基本コンポーネントを見つける方法の良い概要です。

これらのコンポーネントは、ユーザーが首にかけるストラップのような装置に一緒につながれていました。また、ユーザーは指に 4 色のキャップを着用しており、これらのキャップはプロジェクターが放出する画像を操作するために使用されました 。

SixthSense が注目に値するのは、約 350 ドルのシンプルな既製コンポーネントを使用しているためです。また、プロジェクターは基本的にあらゆる表面をインタラクティブなスクリーンに変えたという点でも注目に値しました。基本的に、このデバイスはカメラと鏡を使って周囲の世界を調べ、その画像を携帯電話に送り（携帯電話は画像を処理し、 GPS座標を収集し、インターネットからデータを取得しました）、その後プロジェクターから情報を表面に投影することで機能しました。ユーザーの目の前、手首、壁、あるいは人であっても。ユーザーは胸にカメラを装着していたので、SixthSense は彼が見たものすべてを拡張しました。たとえば、彼が食料品店でスープの缶を手に取った場合、SixthSense はその材料、価格、栄養価、さらには顧客のレビューに関する情報を見つけてスープに投影します。

キャップをかぶった指を使うことで（パティ・メイズ氏は、異なる色のマニキュアを塗った指でも機能すると述べた）、ユーザーは投影された情報に対してアクションを実行し、その情報がカメラで取得され、電話で処理される。スープの缶について、そこに投影されている以上のことを知りたければ、指を使って投影された画像を操作し、たとえば競合ブランドについて知ることができます。悲しいことに、SixthSense プロジェクトは数年にわたって中断されており、おそらく市場に流通することはないだろう。しかし、他にも多くの製品が AR 争いに参入しています 。

スマートフォン上の拡張現実

オランダでは、携帯電話の所有者は、携帯電話のカメラとGPS機能を使用して周囲の地域に関する情報を収集する Layar と呼ばれるアプリケーションをダウンロードできます。次に、Layar は、その地域のレストランやその他の場所に関する情報を携帯電話の画面に重ねて表示します。電話を建物に向けることもでき、Layar はその建物内で採用を行っている企業があるかどうかを教えてくれたり、Flickr でその建物の写真を見つけたり、Wikipedia でその歴史を見つけたりできるかもしれません

この種のアプリケーションは Layar だけではありません。 2018 年 10 月、Mural Arts Philadelphia という団体が、巨大なインタラクティブな屋外壁画を作成しました。視聴者はスマートフォンを壁画の一部に向け、さまざまなホログラムを表示し、それに一致する音楽を聴いて、完全に没入型のアート体験を楽しみました。そして、SF の夢が現実となり、映画のファンは未来的なグラフィックスとサウンドを備えた「スター・ウォーズ」のホロチェスを携帯電話で直接プレイできるようになりました。

医療専門家は間もなくスマートフォン対応の AR に依存するかもしれません。 Tissue Analytics という会社は、医師や看護師が携帯電話を使用して特定の種類の創傷を迅速に特定し、より迅速な診断とより効率的なケアを行うのに役立つアプリを開発しています 。

単に Augment と呼ばれるアプリは、ほぼすべての新製品を現実世界の環境に投影します。新しいリクライニングチェアであれ、ランプであれ、購入希望者は自宅で製品を「見て」、購入する前にすべての情報とレビューを読むことができます。 AR Compass Map 3D は、強化された地図アプリのようなものです。コンパスと地図のオーバーレイをカメラと組み合わせて、行きたい場所へ案内する完全没入型 3D マップを作成します 。

同様に、Total Immersion という会社は、ビジネス用と娯楽用のさまざまなアプリケーションを作成しています。新しいメガネフレームをオンラインで購入する前に、あなたの顔に装着したときにどのように見えるかを知りたいですか?アプリを使用してこれらのフレームを仮想の顔にスライドさせると、角のあるリムが実際にはあなたのスタイルではないことがすぐにわかります 。

さらに、前述の Pokémon Go のようなアプリもあります。このゲームは 2016 年に爆発的に人気を博し、プレイヤーはスマートフォンやタブレットで公共の場に散らばる仮想の生き物を狩ることができました。

軍事における拡張現実

軍隊は、安全な環境で現実的に戦闘に備えて兵士を訓練する可能性を見出し、ゲーム テクノロジーをいち早く導入した企業の一部でした。そして軍もARで同じことをする可能性が高い。

兵士は、ヘルメットに取り付けられたディスプレイやスマートグラスなどで強調された、これまで以上に没入感のある戦場環境に飛び込むことになります。これは、2018 年には 14 億ドルの価値がある可能性がある市場です 。

カナダの企業である Arcane Technologies は、拡張現実デバイスを米軍に販売しました。同社は、情報を世界に重ね合わせるヘッドマウント ディスプレイ (仮想現実をもたらすはずだったデバイスのようなもの) を製造しています。アフガニスタンで反政府派の隠れ家を偵察している兵士の分隊を考えてみましょう。 AR 対応のヘッドマウント ディスプレイを使用すると、設計図や、衛星や上空から聞こえるドローンからの眺めを兵士の視界に直接オーバーレイすることができます。

そして奇妙なことに、フィクションが現実となり、これらの軍事応用の多くが今可能になりつつあります。これは、部分的には…一人称視点シューティング ゲーム業界によって可能になった驚くほど高度な物理計算とプログラミングのおかげです 。

拡張現実の多くの現在および急成長中の用途のいくつかを確立したところで、このテクノロジーの限界と将来がどうなるかを見てみましょう。

モバイル AR 革命

スマートフォンを活用した AR アプリの例をいくらでも挙げることはできますが、これらのプログラムはすぐに現れては消えていきます。おそらく、メーカーが AR の成功を確信しすぎて、実際に AR エクスペリエンスを強調するためのデバイスを構築していることを指摘するのがより注目に値します。たとえば、ASUS は、AR 固有の市場に早期に参入することを期待して Zenfone AR を開発しました 。

Apple と Google という 2 つの強力な技術リーダーは、AR 固有のソフトウェアの要求に対応するためにモバイル デバイスの微調整を続けています。 iPhone、iPad、そして Android 搭載スマートフォンの銀河系全体で、これまで以上に高速なプロセッサーを搭載したこれらのポケットサイズのコンピューターは、AR 機能を含むあらゆる種類のデータ集約型アプリを実行するのに十分な性能を備えています。これらのデバイスは、避けられない5Gデータ ネットワークと組み合わせることで、驚異的な量のデータを送受信できるようになり、AR がこれまでよりも高速かつ優れたものになり、オフィス ビル内にいる場合でも、オフィスビルにいても機能します。田舎の高速道路 。

ソーシャル メディア ネットワークが今後の AR トレンドを利用しようとすることは間違いありません。 Facebook には独自の AR Studio があり、開発者が Facebook のフレームワーク内で動作することを目的とした AR アプリを作成するのに役立ちます。その一方で、Googleは、カメラ対応のARツールであるGoogleレンズを通じたビジュアル検索機能を備えたTango ARプラットフォームを宣伝している。 Apple も、iPhone やその他の iOS ベースのデバイス向けの AR アプリ作成に取り組むために必要なコードをプログラマーに提供する ARKit で、競争の真っ只中にいます 。

有名なGoogle Glassプロジェクトの開始、停止、開始の歴史は、最近の AR の性質を要約するのに適切な方法かもしれません。 2013 年、Google は AR 対応の Google Glasses を発表しました。これは基本的に、着用者の周囲の世界を AR タイプのヘッドアップ ディスプレイで表示するものでした。しかし、このプロジェクトは勢いを失い、2015年に停滞したが、2017年に同社がビジネス目的でメガネを復活させたことで、新たな希望が見えてきた。そして 2018 年、Brain Power という会社が、自閉症の人々を支援するプログラムの一環として Google Glass の販売を開始しました。これは、自閉症の人々の社会的スキルを向上させ、周囲の世界と前向きな方法で交流することをゆっくりと、しかし確実に学習することに報酬を与えるものです 。

拡張現実の限界と未来

拡張現実には、まだ克服すべき課題がいくつかあります。たとえば、人々はスマートフォンに依存したくないかもしれません。スマートフォンは多くの場合、情報を重ね合わせるための小さな画面を備えています。そのため、拡張現実対応のコンタクト レンズやメガネなどのウェアラブル デバイスは、ユーザーに周囲の世界のより便利で広大なビューを提供することになります。画面の面積はもう問題ではありません。近い将来、コンピュータでリアルタイム ストラテジー ゲームをプレイしたり、友人を家に招待して AR メガネをかけて、目の前のテーブルでプレイしたりできるようになるかもしれません。

情報過多というものがあります。スマートフォンやインターネット中毒が懸念されているのと同じように、拡張現実への過度の依存は、人々が目の前にあるものを逃すことを意味する可能性があります。たとえツアーガイドがコンピュータプログラムでは得られないレベルの対話、経験、個人的なタッチを提供できるとしても、経験豊富なツアーガイドよりもAR iPhoneアプリケーションを使用することを好む人もいるかもしれません。また、特定のテクノロジーを持っている人だけがアクセスできる仮想の銘板よりも、建物にある本物の銘板の方が望ましい場合もあります。

プライバシーの問題もあります。 AR と組み合わせた画像認識ソフトウェアにより、間もなく、見知らぬ人でも携帯電話を人に向けることができ、その人のFacebook 、 Twitter 、 Amazon 、 LinkedInまたはその他のオンライン プロフィールからの情報を即座に確認できるようになるでしょう。これらのサービスのほとんどでは、人々は自分自身についての情報をオンラインに喜んで公開しますが、誰かに会って、その人があなたの人生や背景についてすぐに知ってしまうことは、望ましくないショックかもしれません。

こうした懸念にもかかわらず、可能性を想像してみてください。AR 対応携帯電話を近くの公園や建物に向けるだけで、何年も住んでいる街について何かを知ることができるかもしれません。建設業で働いている場合は、仮想マーカーを使用して梁の移動先やどの構造サポートを検査するかを指定することで、材料を節約できます。交代で恐竜の骨格を組み立てる古生物学者は、骨自体に仮想の「メモ」をチームメンバーに残したり、アーティストは仮想の落書きを作成したり、医師は患者の X 線写真のデジタル画像をマネキンに重ねてリアリティを高めることができます。

そして、今後も AR 対応アプリケーションが混在することになるでしょう。たとえば、企業は間違いなく、子供たちに基本的な歯磨きスキルを教えることを目的とした、Dixie Cups の AR 歯磨きゲームのような基本的なツールをリリースし続けるでしょう。そして同時に、製造業者や研究施設などが、人口の高齢化に直面して人々の生産性をますます高めるための新しい方法を見つけることになるでしょう。これらのツールはすべて、この未知の技術的道筋に沿って AR の受け入れと機能をさらに前進させるのに役立ちます。

今後数年間で、ソフトウェア、ハードウェア、および多数の新しいアプリケーションの両方の観点から、AR コンセプトの進化が飛躍的に進む可能性があります。拡張現実の未来は非常に明るいので、シェードや AR グラスも必要になる、と言う人もいるかもしれません。