Portalgraph
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PortalgraphができるまでのVRの歴史

PortalgraphができるまでのVRの歴史

Portalgraphは、仮想空間を物理世界に投影する新感覚のVRプロジェクション技術です。Portalgraphの位置づけを理解するには、VR(Virtual Reality / バーチャル・リアリティ/仮想現実)の歴史全体を振り返るのが近道です。初期のSFから始まり、最初のヘッドマウントディスプレイ(HMD)、CAVE、任天堂のVirtual Boy、そしてOculus Rift・HTC Vive・PlayStation VR・Meta Questといった近年のHMDまで——本記事では、VRの70年以上にわたる系譜と、その延長線上にあるPortalgraphの役割を整理します。

Pygmalion's Spectacles(1935年):フィクションに描かれたVR

VR的な体験のコンセプトは、コンピュータが実用化される前から存在していました。1935年、アメリカの作家スタンリイ・G・ワインボウム(Stanley G. Weinbaum)は短編小説『Pygmalion's Spectacles』で、視覚・聴覚・嗅覚・味覚・触覚を総動員した没入型映像世界を提供する"眼鏡型デバイス"を描写しました。VRゴーグル、HMD、立体視ディスプレイといった現代の用語のはるか以前に、のちに「VR元年」と呼ばれる2016年より80年以上も前から、VRの基本構想はすでにSFとして存在していたことになります。

スタンリイ・G・ワインボウム『Pygmalion's Spectacles』(1935年)

スタンリイ・G・ワインボウム『Pygmalion's Spectacles』(1935年)

Sensorama(1962年):最初の"VRデバイス"

しばしば"最初のVRデバイス"として語られるのが、1962年に映画作家モートン・ハイリグ(Morton Heilig)が開発したSensorama(センソラマ)です。アーケードゲームのような筐体に顔を近づけると、3D映像に加えてステレオ音響・振動・風・匂いまでが再生される、多感覚的な短編映画体験でした。インタラクティブな操作こそないものの、「現実世界の代わりに人工的な感覚刺激を提供する」というVRの根幹を具現化したデバイスとして、VRの歴史に必ず登場します。

モートン・ハイリグによるSensorama(1962年)

モートン・ハイリグによるSensorama(1962年)

The Sword of Damocles(1968年):最初のヘッドマウントディスプレイ

1968年、コンピュータ科学者アイバン・サザランド(Ivan Sutherland)が開発した通称「The Sword of Damocles(ダモクレスの剣)」は、世界初の本格的なHMD型VRシステムとされています。装置が非常に重く、天井から吊り下げる形でユーザーの頭部に装着される様子から、頭上に剣が吊り下げられているというギリシア神話の逸話になぞらえて名付けられました。コンピュータが描画するリアルタイムの3Dワイヤーフレーム映像を頭の動きに合わせて更新する——現在に至るHMD/VRの設計思想の原型となったマイルストーンです。

アイバン・サザランドによるThe Sword of Damocles(1968年)

アイバン・サザランドによるThe Sword of Damocles(1968年)

Aspen Movie Map(1978年):空間を"散策"できる映像

1978年にMITが制作したAspen Movie Map(アスペン・ムービー・マップ)は、コロラド州アスペンの街並みをクルマから全方位撮影した映像を、ユーザーの選択に応じて繋ぎ直してインタラクティブに再生するシステムでした。現在のGoogle Mapsストリートビューの先祖にあたるとも言われ、「VR」という言葉が一般化する以前に、インタラクティブに空間を"歩ける"映像体験を実現した事例として知られています。

MITによるAspen Movie Map(1978年)

MITによるAspen Movie Map(1978年)

1980年代:VPL Research、ジャロン・ラニアーと「Virtual Reality」

1980年代に入ると、のちに"VRの父"のひとりと呼ばれるジャロン・ラニアー(Jaron Lanier)VPL Research社を設立します。同社はHMD「EyePhone」や指の動きを検出するデータグローブ(DataGlove)を商用化し、ラニアー自身が「Virtual Reality」という言葉を広めたと言われています。SFや一部の研究機関の中に閉じていた没入型VRが、"製品として流通しうるテクノロジー"として再定義され始めた時代です。

VPL ResearchのEyePhoneとDataGloveを使用する2人(1989年6月7日)

1989年6月7日に撮影された写真。2人が、専用のゴーグルとDataGloveを用いるEyePhoneシステムを体験している様子。

CAVE(1992年):部屋そのものが仮想空間になる

1992年、イリノイ大学シカゴ校のElectronic Visualization Laboratory(EVL)で、Thomas A. DeFanti・Carolina Cruz-Neira・Daniel J. Sandinらのチームが部屋サイズの没入型VR環境CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)を発表しました。立方体状の部屋の壁・床・天井に3Dコンピュータグラフィックスを投射し、ユーザーの頭部位置をリアルタイムにトラッキングして、見ている位置・角度に合わせた映像を生成します。

ユーザーの視界を完全に遮断するHMDとは異なり、CAVEでは複数人が同時に同じ仮想空間を共有できました。装着するのは軽量な立体視メガネのみで、当時としてはもっとも優れたVR体験の一つと評価され、「CAVEこそがVRの主流になる」と考える人も少なくありませんでした。

CAVEを体験する男性

CAVEを体験する男性

1990年代のVRブームとVirtual Boy

1990年代は、VRが初めて一般の話題にのぼった10年間でした。アーケードではVirtualityなどのVRゲームマシンが稼働し、家庭用ゲーム機では1995年に任天堂がVirtual Boy(バーチャルボーイ)を発売します。赤色LEDによる立体表示で大きな注目を集めたものの、重い装着感やコンテンツ不足により商業的には短命に終わり、のちに"VR冬の時代"と呼ばれる停滞期のきっかけのひとつにもなりました。1990年代後半〜2000年代のVRは、主にエンタープライズ・研究・軍事訓練といった分野で静かに発展していきます。

任天堂 Virtual Boy(1995年)

任天堂 Virtual Boy(1995年)

VR元年:Oculus Rift、HTC Vive、PlayStation VR

状況が大きく動いたのは2010年代です。2012年、Oculus VR(のちにMeta傘下)がKickstarterでOculus RiftDK1を発表し、安価で高性能な現代型HMDの時代を切り開きました。2016年には製品版のOculus Rift CV1、Valveとの共同開発によるHTC Vive、ソニーのPlayStation VR(PSVR)が相次いで発売され、この年はのちに「VR元年」と呼ばれるようになります。その後もOculus Go(2018年)やOculus Quest / Meta Questシリーズ(2019年〜)のように、PCレス・スタンドアロン型HMDへと進化し、VRヘッドセットは一般家庭にも届く製品ジャンルとして定着しました。

「VR元年」(2016年)を代表する3機種:HTC Vive、Oculus Rift、PlayStation VR

「VR元年」(2016年)を代表する3機種:HTC Vive、Oculus Rift、PlayStation VR。画像引用元:TwoReality

AR・MR・XRの登場:Kinect、HoloLens、Google Cardboard

VRが再注目される中で、VRの周辺では拡張現実(AR)複合現実(MR)といった概念も広く認知されるようになります。マイクロソフトはKinectで全身モーションキャプチャを一般家庭に持ち込み、さらにMR型HMDHoloLensを発売。GoogleはGoogle CardboardDaydreamでスマートフォンを活用したモバイルVR/ARを、SamsungはGear VRを展開しました。現在ではVR・AR・MRを包括する言葉としてXR(Extended Reality)が使われており、メタバースという言葉とともに、VR/XR市場全体が再び大きな関心を集めています。

Microsoft Kinect for Xbox 360

Microsoft Kinect(Xbox 360)

Microsoft HoloLens

Microsoft HoloLens

Google Cardboard

Google Cardboard

Portalgraph:CAVEの原理を現代的に再構成

HMDの進化はVRの普及を一気に押し上げましたが、「頭にヘッドセットを装着する」前提には、装着負担、VR酔い、年齢制限、装着中は周囲が見えない、といった課題がいまも残ります。また、HMDは基本的に"1人用"のデバイスであり、同じ空間にいる複数人が同じVR体験をリアルタイムで共有することは得意ではありません。

Portalgraphは、こうした課題に対してCAVEの思想に立ち返ったアプローチです。プロジェクター・テレビ・LEDディスプレイ・モニターなど、既に身の回りにある"平面ディスプレイ"にソフトウェア的な工夫を加えることで、観察者の視点位置に応じた立体映像をリアルタイムに描画します。ユーザーはHMDを装着せず、軽量な立体視メガネをかけるだけで、ディスプレイの向こう側にVR空間が広がっているような体験が得られます。

Portalgraph

Portalgraph


HMDと比較したときのPortalgraphの特徴は次の通りです:

  • 軽量・年齢制限なし:小さなお子さまでも体験可能
  • 周囲が見える:現実環境を把握しながら安全に体験できる
  • 複数人で同時に体験可能:CAVEゆずりの"みんなで同じVRを見る"体験
  • 既存機材の流用:専用の立方体ルームや高価な設備に縛られず、プロジェクター・テレビ・LEDスクリーンなどをそのまま活用できる
  • "現実にCGが実在するかのような"表現:HMDのように視界を閉ざすのではなく、現実空間の中にCGが浮かび上がって見える

CAVEが掲げた「スケール×没入感」という方向性を、2020年代のハードウェアで"どこでも・誰でも・みんなで"使える形に再構築したもの——それがPortalgraphです。

HomemadeCAVE

東京藝術大学の八谷和彦教授がPortalgraphを用いて「自宅でも再現できるCAVE」として制作された「HomemadeCAVE」プロジェクトは、CAVEの原理を現代の機材で表現できることを示した好例です。Unityを用いた革新的な取り組みとしてUnity Japanにも取り上げられ、東京藝術大学美術館でも展示されました。専用施設に依存せず、身近な機材の組み合わせだけで没入型VR体験を提供できる——Portalgraphのコンセプトを体現するプロジェクトと言えます。

Wiiのデモとの関係

Portalgraphの"元ネタ"としてしばしば引き合いに出される映像に、Johnny Chung Lee氏によるWiiのヘッドトラッキングデモ(Head Tracking for Desktop VR Displays using the Wii Remote、2007年)があります。このデモは確かに印象的ですが、Portalgraphの理論的土台はこのデモではなく、Wiiデモより10年以上前に存在していたCAVE(1992年)にあります。Portalgraphは、CAVEで培われた「視点追跡×立体投影」の思想を、現代の身近なデバイスで再設計したものだと位置づけることができます。

まとめ:PygmalionからSensorama、CAVE、そしてPortalgraphへ

VRの歴史は、1935年のSF小説『Pygmalion's Spectacles』に始まり、1962年のSensorama、1968年のThe Sword of Damocles、1978年のAspen Movie Map、1980年代のVPL Researchによる「Virtual Reality」という言葉の普及、1992年のCAVEによる"複数人で共有できる没入型VR"、1990年代の一時的なブームと任天堂のVirtual Boy、そして2010年代のOculus Rift/HTC Vive/PlayStation VRと2016年のVR元年、Meta Quest世代へと続いてきました。

HMD型VRは個人に対する深い没入体験を提供する一方で、"同じ空間に居る複数人で同時にVRを共有する"ことや、"日常の空間でそのままVRを楽しむ"ことは得意ではありません。Portalgraphは、CAVEの系譜を引き継ぎながら、プロジェクターやテレビ、LEDディスプレイなど身近な機材で没入型のVR空間を実現し、装着負担・年齢制限・周囲が見えない問題を避けつつ、みんなで同時に体験できるVRを提供する技術です。70年以上におよぶVR史の延長線上に、"誰でも・どこでも・みんなで"使える次のVRとしてPortalgraphは位置しています。

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