〈XR ✕ ITエンジニア〉現実と仮想の境がない 先端知覚技術 XR(クロスリアリティ) | エンジニアワークス

現実と仮想の境がない先端知覚技術XR(クロスリアリティ)



IT、IoT、DX、VR、MR、AR、SRなど略語のマーケティング用語(技術名)を最近多く見かけますが、特にいま注目を集めているのが、「VR仮想現実)」「AR(拡張現実)」「MR(複合現実)」「SR(代替現実)」の包括的総称である「XR(クロスリアリティ)」です。

「Cross Reality/Extended Reality」の略称であるクロスリアリティ(X Reality)は、現実の物理空間(リアル)と仮想空間(バーチャル)をミックスさせて、リアルな空間では知覚できない新たな体験を創造する技術です。

でも、「Cross Reality」または「Extended Reality」であれば「XR」ではなく、「CR」「EX」と表記されるべきですが、「X」が使用されている理由はCrossの略称が「X」であることに由来します。さらにクロスリアリティには、〈複合技術の集約〉〈あいまいな境界線〉といった意味合いがあることから、“不定”“未知数”“変数”“概念”などの意味を含む「X」になったともいわれています。

本記事では、VR(仮想現実)、 AR(拡張現実)、 MR(複合現実)の概要と、新たなユーザ体験の拡張を実現するSR(代替現実)の特徴を踏まえたうえで、「XR」の“いま”を探っていきます。

VR、AR、MR、SRの特徴と、「XR」の関係性


まずはVR、 AR、 MR、SRの違いを見ていきましょう。
すでにバーチャル・リアリティのキーワードは広く知られていて、VR用ヘッドマウントディスプレイやVRゴーグルを装着すると、縦、横、奥行きのある立体的な3DCG映像が視界いっぱいに広がります。VRゲームであれば、自分がバーチャル空間に存在するかのような圧倒的な没入感に魅了され、食べることも寝ることも忘れてその世界観にハマるゲーマーも急増しているようです。

もちろんゲームだけでなく、VR技術の進化・普及に伴って観光地や施設では、鳥の目線ではるか上空から360度広がる雄大な景色を眺められるVR体験を提供するところも増えています。そのほかにもスポーツ、エンターテインメント、イベント、観光、広告、ビジネス、教育、医療、生産現場、トレーニングジムなどの多領域でVR技術は活用されています。

VRのような新たなユーザ体験の拡張を実現した技術には、AR(拡張現実)、 MR(複合現実)、SR(代替現実)があり、ここではVR、 AR、 MR、SRのおおまかな違いを整理しましょう(図①参照)。





VR、AR、MR、SRの概要を踏まえ、ここからはそれぞれの違いを具体的に見ていきます。



VR【仮想現実/Virtual Reality】


●トピックス——
2016年に「PlayStation VR」や「Oculus Rift(2021年に製造終了)」等のVR用デバイスが販売されたことで一気にVRへの注目度が上昇。このことから2016年は「VR元年」と呼ばれている

●技 術——
視覚を刺激する右目と左目の視差を利用した「映像立体技術」、触覚を刺激する頭・体・手の動きを感知する「トラッキング技術」、聴覚を刺激する音場の広がりを再現する「空間オーディオ技術」によって、バーチャル空間でありながらも、限りなく実体験に近いリアルな知覚を得られる技術

●活用領域——
ゲーム、シネマ、エンターテインメント、イベント・アミューズメント、スポーツ、観光、医療、商品デモ、プロモーション、教育・訓練 ほか

●活用事例——
〈医療業界〉現実と寸分違(たが)わない環境下で何度でも反復訓練ができる利点から、高難度手術の手技シミュレーションをはじめ、緊急医療現場でもVR研修プログラムが用いられている
〈不動産・建設・インテリア〉VR内覧体験、施工イメージや家具・家電の配置イメージの共有
〈メーカー・生産現場等〉安全・品質・技術等のVR教育
〈飲料・食品業界〉商品デモンストレーション
〈スポーツ業界〉新商品VRプロモーション
〈ビジネスシーンや専門職育成〉VR訓練、VR研修、VR安全教育、VRミーティング
そのほか、仮想空間での音楽ライブ、撮影会、コンサートなどのイベントや、遠隔地に住む仲間が仮想空間(メタバース)に集まるなど、新たな人間関係創出の場としてVRは活用されている

●アクセス・デバイス——
ヘッドマウントディスプレイ、ゴーグル型ディスプレイ、スマホ、PC ほか



AR【拡張現実/Augmented Reality】


●トピックス——
ARの原型となる技術は、いまから55年前の1968年に米国科学者によって開発されていたものの、時代はまだデジタル技術が「計算業務」に活用される程度であったため、約40年におよぶ冬眠期間を過ごす。iPhoneの登場した2007年の2年後の2009年、スマホ版「セカイカメラ※」が登場したことでようやく実用化に至る ※街や観光名所などの情報をリアルタイムな映像で表示するアプリ

●技 術——
スマホカメラやスマートグラスなどのディスプレイを通して、視界に映る現実空間にCGコンテンツなどの仮想情報を投影させる技術。モバイル用電波が届く範囲であれば手軽に利用できることが広く普及した理由のひとつに挙げられる。一方、衛星信号が妨害されやすいビルが林立するエリアでは機能が低下し、誤差が生じるデメリットがあったが、GPSを超える精度のVPS(Visual Positioning System)によって、ARの機能は大幅にアップデートされている

●活用領域——
ゲーム、エンターテインメント、イベント・アミューズメント、商品デモ、プロモーション、観光、ヘルス、教育・訓練 ほか

●活用事例——
〈ゲーム〉スマホカメラを通した現実の映像に、仮想物(ポケモン)が出現したかのような感覚を視覚で認識できる大ヒットゲーム「ポケモンGO」は数々の記録を打ち立て、ARゲームブームの火つけ役に
〈エンターテインメント・スポーツ等〉水族館で魚にスマホをかざすと情報が表示される機能や、選手・試合情報を取得できるプロスポーツ観戦、イベント・アミューズメント施設でのAR活用
〈新たなビジネスモデル〉世界的ファストファッションブランドのARファッションショー、スマホを通じて商品を試せるARバーチャルメイク、仮想試着室で商品を身に着けられるAR試着、家電・家具を室内に試し置きできるARインテリア ほか
最近では、商品のARマーカーをスマホで読み取るだけで、商品の製造過程や栄養・成分情報を取得できる機能も登場

●アクセス・デバイス——
スマホ、スマートグラス ほか





MR【複合現実/Mixed Reality】

●トピックス——
四半世紀前の1997年に日本の国策として「複合現実感システムに関する試験研究(MRプロジェクト)」が始まっていたが、その後、VRとARの課題である「空間的ズレ」「画質的ズレ」「時間的ズレ」の整合性が追究されてきた

●技 術——
スペクトル的※に連続した仮想と現実がミックス(混合または複合)した、現実とバーチャルの境があいまいな空間でオブジェクトを直観的に操作できる技術 ※複雑な情報・光・信号などの波を成分に分解し、成分ごとの大小(強弱)に従って配列したもののこと

●活用領域——
エンターテインメント、イベント・アミューズメント、医療、設計・建設、教育・研修、自治体、メーカーをはじめとする各種産業、アート、企業研修 ほか

●活用事例——
〈大手自動車メーカー〉車両整備などの研修・作業教育用MRプログラム
〈エンターテインメント・スポーツ等〉ジオラマ上で恐竜や架空怪獣がバトルを繰り広げるMR体験
〈建設業界〉完成前の建物を建築予定地に重ねて表示するMRシミュレーション
〈医療業界〉手術支援ロボットを用いた遠隔地・国外の医学生・研修生向けMR手技トレーニング
〈福祉・介護業界〉熟練者の目線の動きや作業手順を学習し、専門技術を確実に習得するMR教育
〈メーカーや生産現場〉MRロボットでの操作訓練や技術教育、作業者・専門職の技術向上、業務効率化、MRアプリを使った複雑かつ高難度の作業を学ぶ社員研修 ほか
〈ビジネスシーン〉教育・研修、業務効率化・作業現場など多様なシーンでMR技術は利活用されている

●アクセス・デバイス——
MR用ヘッドマウントディスプレイ ほか





SR【代替現実/Substitutional Reality】

●トピックス——
SRの特性である「現実世界+バーチャル」の取り合わせはAR(拡張現実)によく似ているが、SRはARを超える視覚・聴覚・触覚のリアリティを実現する先端技術に位置づけられている。現在は研究が進められている段階だが、魅力的かつ不可思議で没入度の高い仮想空間を創造する高度な技術に加え、複数人が精度の高い情報を同時共有できるコミュニケーションツールとしての活用にも期待が寄せられている

●技 術——
VR(仮想現実)、AR(拡張現実)、MR(複合現実)の先をいくSRは、現在の映像に、過去や違う場所でのさまざまな情報を重ね合わせることで、現実と非現実の境をあいまいする。現実とは違う(現実にはない)事象を、あたかも現実のように認識(知覚)させる最先端技術。

●活用領域——
エンターテインメント、イベント・アミューズメント、医療、設計・建設、教育・研修、自治体、メーカーをはじめとする各種産業、アート、企業研修 ほか

●活用領域や活用事例(見込み)——
脳科学、医療、設計・建設、ビジネス、エンターテインメント、イベント・アミューズメント、教育、シネマ、ゲーム、アート、スポーツ ほか
リアルな現実世界とバーチャル世界の隔たりがなくなるMRの特性は、現実と夢を区別・認識する「脳」の機能性に大きくかかわる点から、人類最大の謎であり、神秘に満ちた「脳」の解明にも大きな影響をおよぼすとされている。SRの活用事例は現段階で具体的なものはまだないものの、今後はSR技術の進化によって、誰もが経験したことのない深奥な世界観が実現するのではないかと期待されている。

●アクセス・デバイス——
SR用ヘッドマウントディスプレイ ほか





なぜいま、「XR」がこれほどまでに注目されている?

VR、 AR、 MR、SRの違いを踏まえたうえで、次は「XR(= X Reality)」です。

本記事の冒頭に示した図①ては、センターに「XR」が位置していますが、なぜセンターに位置しているかの理由を知ると、「XR」の意味が理解しやすくなります。

「XR」とは……
VR、 AR、 MR、SRの先端技術を網羅した技術の包括的総称。
現実には存在しないバーチャルな事象を、高精細なデジタル技術を用いて
リアルに表示することで、新たな体験・学習・機会を創出する


少し前までのメタバース空間というと、現実世界とのギャップが大きく、ファンタジックな絵本のようなグラフィック品質が低い世界といったイメージがありましたし、黎明期におけるVRやARの「現実×仮想空間技術」は、ゲームユーザを中心とした一部の人に認知される技術でした。

しかし、技術進化に伴ってデバイスの開発にメーカーがしのぎを削り、安価なモデルが次々と誕生したことで、企業や組織をはじめ多ジャンルで「XR」が利活用されるようになっています。

現在は、立体的な音響を実現させた聴覚技術や、仮想空間は現実と区別がつかない高精細映像による視覚技術、リアルな触覚や体感を再現するデバイスの進化によって、現実と仮想の垣根がないより精度の高いリアルな体験ができるまでに進化しています。





誰もが当たり前に「XR」を活用できる条件とは?

「XR」は今後、さらに多くの領域で利活用されると見込まれていますが、その一方で、「XR」の浸透が遅れている要因は、日本における「5Gの普及の遅れ」や「先端ITエンジニア不足」と指摘されています。

「XR」技術を用いたサービスが広く普及し、産業、個人すべてがその機能や魅力を堪能するようになれば、通信負荷が高い3Dコンテンツや高精細な映像等のデジタル情報を、遠隔地や国外にいる大勢の人とやりとりする機会が増えることになります。このことからも高速大容量、多数同時接続、超低遅延を網羅した高度な通信環境「5G」の普及・浸透が絶対条件になってきます。

また、「XR」を利活用する場面ではハイレベルなVR専用機器を用いることになりますし、不特定多数の人が直感的に楽しめるコミュニティ環境を開発・構築するには、高度な先端技術を身につけたエンジニアの存在が欠かせません。先端ITエンジニアの人手不足が深刻化するいまこそ、新しい社会を創造する立役者であるエンジニアの教育・育成が求められています。

——誰もが当たり前に「XR」を活用できる条件には「5Gの普及・浸透」「エンジニアの育成」が挙げられますが、同時に、仮想空間と現実空間の混在によって生じる人々の意識や行動変化によって生じる倫理的問題や個人情報の管理、犯罪などのリスクが生じえます。

こうしたさまざまな課題・リスクからも、産業界、国、教育機関が連携して技術や課題を共有することが求められますし、日本社会全体での横断的な取り組みによって高い障壁を乗り越えていくことが、「XR」普及の必須条件になるといえるでしょう。



日総工産ではITエンジニアのお仕事も多数掲載中!
「新たな技術フィールドで活躍したい」、「自らの可能性をもっと追求したい」、「エンジニアとしてキャリアアップを図りたい」と考えている皆さんを、全力でサポートいたします。詳しくは「エンジニアワークス」をご覧ください。

お問い合わせ

採用に関するご相談など、お気軽にお問合わせください。
受付は平日朝9時より18時までとなります。
平日18時以降、土日祝日のお問合わせは翌営業日以降にご対応致します。

engineer works(エンジニアワークス)は、日総工産のエンジニア採用ページです。日総工産には「未経験の方」も「経験を活かしたい方」も、エンジニアとして活躍できる場があります。