コンピュータディスプレイは、他のコンピュータ テクノロジに影響を与えた進歩に対して著しく耐性がありました。たとえば、1982 年当時、初代 IBM PC は 4.77 MHz で動作する 16 ビット プロセッサを搭載していました。現在のプロセッサは約 1,000 高速です。一方、今日のモニターは依然として小さなガラス製の長方形です。大きな進歩は見られなかった。
「コンピューター入門」の今回は、デジタル情報の視覚化に完全な革命をもたらす新しいコンピューター ディスプレイ テクノロジを取り上げます。空間デザインやシミュレーション (飛行、運転、戦場シミュレーション) などの分野では、この新しいディスプレイはデジタル環境との対話方法を完全に変えます。
VisionStation ディスプレイ
一般的なディスプレイの問題は、ゲームをプレイするときに最も顕著になります。ゲームで部屋に入ったものの、横から攻撃されたことが何度ありますか?ゲームの「視野」は、標準的なモニターで表示できるもの、つまり前方の環境を表す小さな平らな長方形に限定されます。視野はせいぜい50度程度で、小さな舷窓から世界を眺めるような感じです。ゲームコントローラーを使用してその方向に「回転」しない限り、上下左右には何も見えません。コントローラーを使ったこの「動き」はまったく不自然です。現実世界では、別の方向を見るために瞬時に目または頭全体を動かしますが、その動きは速く、本能的です。
現実世界でも周辺視野が役に立ちます。目は横への動きを簡単に感知し、そちらを見るように警告します。コンピューター モニターの場合、周辺視野は大きな気を散らすものにすぎません。プレイしているデジタル環境ではなく、実際の環境が表示されます。
ノースカロライナ州に本拠を置く企業Elumens は、周辺視野を考慮したディスプレイ システムを設計しました。 VisionStation は、大きな曲面 (大きなパラボラアンテナを思わせる)、高解像度データ プロジェクター、および広角投影レンズで構成されています。
その結果、最大 180 度の非常に広い視野が表示されるディスプレイが実現します。 Elumens ディスプレイは、周辺視野を含む視野全体を引き継ぎます。目の前にあるものだけではなく、上下左右すべてが見えます。自分の「横」にあるものを見たいときは、頭を向けて見るだけです。たとえば、ドライビング シミュレーターでは、実際の車と同じように頭を回転させることで両側の窓の外を見ることができます。
Elumens のディスプレイを見たときの体験は非常に興味深いものです。周辺視野を使用するため、動きの感覚が非常にリアルになります。頭を動かして物体を見るのはとても自然なことです。画面は完全に滑らかなので、気が散ることはありません。
Vision シリーズには、個人向けの VisionStation から最大 45 人まで収容できる VisionDome VS-5 まで、いくつかのモデルがあります。
- スライド 1:標準の VisionStation は、奥行き 41 インチ (104 cm)、高さ 63 インチ (160 cm)、幅 65 インチ (165 cm) です。表示面の投影領域は幅 5 フィート (1.5 m) で、スクリーンの球面曲率半径は 33 インチ (84 cm) です。
- スライド 2: VS-3 VisionStation は、奥行き 106 インチ (270 cm)、高さ 93 インチ (237 cm)、幅 136 インチ (346 cm) です。表示面の投影領域は幅 10 フィート (3 m) で、スクリーンの球面曲率半径は 60 インチ (152 cm) です。 VS-3は1名様から6名様までご利用いただけます。
- スライド 3: V-4 VisionDome の投影半径は 12 フィート 3 インチ (3.75 m) で、LightShell を使用して 2 人から 10 人まで収容できます。ドームは高さ 10 フィート 3 インチ (3.1 m)、幅 17 フィート (5.2 m)、深さ 15 フィート 11 インチ (4.9 m) です。
- スライド 4: V-5 VisionDome の投影半径は 16 フィート 4 インチ (5 m) で、LightShell を使用すると 2 人から 45 人まで収容できます。ドームは高さ 14 フィート 10 インチ (4.63 m)、幅 19 フィート 10 インチ (6.1 m)、深さ 20 フィート (6.1 m) です。
VisionStation の主な利点は次のとおりです。
- 没入型の体験を提供します。
- 仮想環境用の面倒なヘッドギアは必要ありません。
- 実際の 3D データとコンピューターで生成された 3D データの両方に対応します。
- 2 人で約 2 時間 (オプションの LightShell エンクロージャを使用すると 3 ～ 4 時間) でセットアップできます。
- 持ち運び可能です。
- 拡張性が高いです。
- 従来のモニターと同じように簡単に操作できます。
- さまざまな用途に使用できます。
- 特別な移植を行わずに、既存の 3D アプリケーションの大部分に対応します。
Vision シリーズ プロジェクターは、解像度 1027×768 ～ 1365×1024、24 ビット カラー (1680 万色) のLCD プロジェクターを使用します。 SXGA、UXGA、VGA、SVGA、XGA モードをサポートし、HD15、S-Video、RCA コネクタを備えています。 f-thetaレンズは 180 度の視野と無限の焦点深度を備えています。これは、レンズの焦点が合うと、レンズの外側のどこにでも常に焦点が合うことを意味します。
エルーメン画像技術
VisionStation は、Elumens TruThetaイメージング テクノロジーを使用して、没入型の体験を提供します。つまり、180度×135度の視野いっぱいに映像が投影されるため、まるでその場にいるかのような臨場感が得られます。周辺視野では、スクリーンの向こうの周囲ではなく、投影された画像が見えるため、気が散る心配が軽減されます。これは、ユーザーを外界から完全に隔離するヘッドマウント ディスプレイ(仮想現実に伝統的に使用されている) とは異なります。 Elumens のチームは、周囲との接触を失うことなく体験に没頭できるため、VisionStation が仮想現実よりも優れていると信じています。
高度な 3D ソフトウェア アルゴリズムと f-θ レンズ設計を組み合わせて、半球スクリーン上での高品質の投影を可能にします。目標は、常に明るく、均一で、焦点の合った画像を作成することです。この目標を達成するために、TruTheta レンズは半球面全体にピクセルを均等に分散させ、歪みを排除します。
3D シーンを作成するには、Elumens は4 台のカメラ プロセスを推奨します。通常どおり、単一 (メイン) カメラでアニメーションを追跡する 3D アニメーション プログラムのシーンを設定します。シーンの準備が完了したら、元のカメラを 4 回複製します。他の 4 台のカメラは、シーンのさまざまな領域を指すようにカメラ軸を中心に 90 度回転されます。追加の 4 つの角度は次のとおりです。
- カメラ左: カメラはメイン カメラの左に 90 度回転します。
- カメラ右: カメラはメイン カメラの右に 90 度回転します。
- カメラ上部: カメラはメインカメラの上部に対して 90 度回転します。
- カメラ下部: カメラはメイン カメラの下部に対して 90 度回転します。
アニメーションのフレームが 4 つの角度すべてからレンダリングされると、 TruFrameと呼ばれるプログラムを使用して 4 つの異なるシーンが 1 つのシーンに結合され、180 度の投影に必要なすべての情報が提供されます。
通常、フレームは 1024 x 1024 ピクセルの解像度でレンダリングされます。 4 つの個別のビューを組み合わせて、各 TruFrame フレームを作成します。
Elumens はソフトウェア開発者と協力して、180 度のシーン作成プロセスを自動化し、手動の 4 台のカメラ プロセスを置き換える一般的な 3D ソフトウェア アプリケーション用のプラグインを提供しています。たとえば、Elumens は、Raygun レンダリング エンジンを使用して、複数のカメラ アングルを設定することなく半球シーンを作成する 3-D Studio Max のプラグインであるTruShade for Raygunを提供しています。
VisionStation を説明するのは簡単ですが、説明だけではその使用体験を十分に評価できません。このシステムの前に座って3Dシミュレーターを実行すると、その効果は驚くべきものになります。仮想世界を移動すると、動きと奥行きの感覚が本当に得られます。
VisionStation の用途
基本システムの価格が 19,995 ドルである VisionStation は、カジュアルなユーザーやゲーム プレーヤーを対象としていません。次のような分野での使用を目的としています。
- トレーニング支援/シミュレーション – 多くの企業や政府機関は、標準のモニターベースのシステムよりもはるかに包括的なエクスペリエンスを提供するシミュレーターをセットアップするために VisionStation を使用しています。
- プレゼンテーション – VisionStation は、製品またはプロセスをデモンストレーションするための素晴らしい環境を提供します。
- 建築設計 – プランナーと建築家は、VisionStation を使用して、最初のレンガを敷く前に設計が正しいことを確認できます。
- CAD/CAM – 自動車メーカーなどの製造業者は、一般的なフラット モニターよりも徹底的に設計をプレビューできます。
- 科学 – 科学者や研究者は、自分がプロセスの一部であるかのように感じる詳細なシミュレーションを作成できます。
- エンターテイメント – 一部の VisionStation は、参加するためにお金を払ってでも楽しめる、没入型の体験を提供するために使用されている場合があります。
現在のモデルはほとんどのホーム ユーザーにとって高価すぎますが、VisionStation はデジタル イメージングの革命への道を切り開きます。今後数年間、Elumens やその他のディスプレイ企業が、コンピューター データの見方の限界を押し広げていくことが予想されます。
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