製造業や建築で活用進む
自動車や住宅を仮想世界で再現、業務用ARを体験してきた
キヤノンが3次元データを活用して現実空間と仮想空間をリアルタイムに融合する映像システムの新製品を2013年12月に市場投入する。内覧会で実際に体験してみた。
現実の世界にコンピュータグラフィックス（CG）を合成するAR（Augmented Reality：拡張現実感）技術の用途が拡大している。コンシューマー向けではスマートフォン専用のAR対応カメラアプリが有名だが、ここに来て企業向け製品／サービスが市場に多く登場してきた。
そんな中、キヤノンは2013年12月、現実映像とデジタルデータをリアルタイムに融合する「MREALシステム」の新製品群を販売する。その利用シーンは、製品の設計・開発工程、デザインレビュー、シミュレーションのみならず、顧客セールスやプレゼンテーション、トレーニングに至るまでを支援するという。内覧会で実際に体験してみた。
現実空間と仮想空間を違和感なく融合する「Mixed Reality」
MREALシステムは、1997年に始まった当時の通産省（現 経済産業省）傘下の基盤技術研究促進センターとキヤノンによる共同開発プロジェクト「MRプロジェクト」によって誕生した製品。4年間の研究の後、キヤノンが継承して実証実験や事業性検証などを行い、2012年7月に最初の製品となる、頭部装着型ディスプレー「MR Head Mount Display MREAL HM-A1」（以下、MREAL HM-A1）、映像の位置合わせ機能やインタフェース、制御機能などを搭載するソフトウェア「MREAL Platform MP-100」を販売開始した。
MREALシステムでは、現実空間の映像に仮想空間の情報（仮想物）を重ね合わせて表示する。例えば、製品のモックアップ（模型）を実寸大のサイズで確認できる。また、利用者の動きに合わせて仮想世界の映像が360度変化し、利用者が見たい角度から仮想物を観察することが可能だ。例えば、背が低い人と高い人とのユーザビリティの違いを確認できる。さらに感触はないものの仮想物をつかんだり、操作することも可能。
MREAL HM-A1を装着してモックアップを確認している例。後方の画面に映っているのが、装着者が見ている映像《クリックで拡大》
キヤノンによると「MR（Mixed Reality：複合現実感）とは、VR（Virtual Reality：仮想現実感）技術をさらに推し進めた現実空間と仮想空間を違和感なくリアルタイムに融合させる映像技術のこと」だという。MREALシステムの特徴として以下の3つを挙げている。
- 実寸大の臨場感
- 利用者の視点や姿勢に応じた映像体験
- インタラクティブな体感
これらを実現しているのが、キヤノンが強みを持つ技術力だ。例えば、観察者視線とカメラ視線の光軸を一致させる独自の光学技術「自由曲面プリズム」や、画像処理とセンサーによる高精度な位置合わせ技術などを活用している。
キヤノン独自の光学技術
MRシステムの映像合成のイメージ
手持ち型ディスプレーでMR体験がより簡単に
手持ち型ディスプレー「MR Hand Held Display MREAL HH-A1」
2013年12月に販売開始するのは、手持ち型ディスプレー「MR Hand Held Display MREAL HH-A1」（以下、MREAL HH-A1）と制御用ソフトウェア「MREAL Platform MP-110」だ。
MREAL HH-A1は、約230ミリ（幅）×90ミリ（高さ）×97ミリ（奥行）の端末サイズで、その質量は約490グラム。眼鏡を掛けたままでも装着することが可能なユニバーサルデザインを採用しており、双眼鏡のようにのぞきこんで使用する。
頭部に装着し両手が自由になるMREAL HM-A1は、主に製造業における設計確認や操作性の検証、デザインレビューなどの利用シーンを想定していた。一方、MREAL HH-A1は頭部に着脱する手間が省けることで、ショールームや展示会など複数の人数が手渡しで交代して気軽にMR映像を体験できる。
プリンタ製品の表示例。元になる設計データが詳細であれば、製品の内部構造まで表示できる
マットレス型の位置決め用3次元マーカー
ソフトウェアの新版となるMREAL Platform MP-110では既存機能の拡張に加えて、システムのセットアップ時間の短縮を図った。例えば、マットレス型の位置決め用3次元マーカーを用いると場所を選ばずにシステムが利用可能だ。
また、位置合わせ専用のカメラをHH-A1の上部に装着することで「MREALマーカー」による位置合わせの範囲が拡大できる。
客観視点用カメラやセンサーによる位置合わせの例
さらに、キヤノンのネットワークカメラ「VB-H41」を客観用カメラとして利用すると、MREAL Displayを装着していなくても周囲の人がMR映像を一緒に確認できる。
客観用カメラでの表示例。左下のいす、プリンタがMR映像《クリックで拡大》
自動車や住宅なども実寸大で再現できる
MREALシステムは、自働車や住宅などの持ち運びにくい物を実寸大の仮想CGで確認できる点も特徴だ。導入実績としては製造業が最も多く、大学などの研究機関が解析・シミュレーションなどに活用している。
さらに建設・建築分野では、工場における生産設備の設置シミュレーションなどに利用するケースが多いという。図面だけでは確認できない現場での配置を事前に検討することで、実際の可動範囲や安全エリアを直感的に確認できる。レイアウトの最適化で工場内の物流費の削減、生産性の向上にもつながる。
既に日産自動車や大林組などが採用しており、車体の設計やデザインレビュー、建築物に対する施主へのプレゼンテ―ションなどに活用している。また東北大学では、東日本大震災の被災地の状況を3Dレーザースキャナでデジタル化してアーカイブし、MREALシステムで再現することで、震災の記録を後世に伝える研究に利用している。
キヤノン、キヤノンITソリューションズ、キヤノンマーケティングジャパンの3社共同で市場展開する。まずは製造業を中心に業務改善活動の支援サービスとして大手企業への導入を提案する予定だ。その後、周辺機器／コンテンツ、アプリケーション、販売パートナーとの協業を進めることで、より迅速に導入可能なターンキーシステムや低価格な製品といった製品ラインアップを増やす計画。幅広い業種、規模の企業への導入を目指すという。
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