ゲームをおもしろくするコツ

第3回 来るべきVRの世界―立体視の歴史,ゲームの目指すべき方向

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「今年(2016年)はVRVirtual Reality元年である」という言葉をよく聞きます。これは加速度センサ付き両眼視差立体視ヘッドマウントディスプレイ(HMD)を使ったシステムのラインナップが,ソニーのPlayStation VRの発売で充実するからです。そのため,HMDのことをVRと勘違いしている人も多いですが,3D映画のような立体感のあるビジュアルが,どちらを向いても楽しめるのがVRゲームなのではありません。今回はVRの中心技術である両眼視差立体視と,VRゲームの目指すべき方向について紹介します。

両眼視差立体視とは

人は2つの眼を持っていることで,物を立体的に見ることができます。左右の眼が見ている画像の微妙な違いを,脳が立体感として認識しているのです。逆に左右の眼が立体感と誤認するような,微妙な違いを持った画像をそれぞれの眼に見せると,人はそれに立体感を感じてしまうのです。これを両眼視差立体視と言います。

しかし立体感を感じる手掛かりとなるのは両眼視差だけではありません。小さな筋肉で水晶体の厚みを調節してピントを合わせるのですが,そのときの筋肉の緊張具合でピントが合っている物までの距離を脳は知覚しています。また,目が2つあることで起きる現象として,近くの物を見るときには寄り目になることがあります。距離によって目の寄り具合が変化することを「輻輳(ふくそう) 」と言います。脳は目の寄り具合からも,物までの距離を知覚できるのです。

両眼視差は脳が距離情報を得るための大きな手掛かりとなるため,ピントや輻輳が間違っていても脳は立体視を成立させてしまいます。これは両眼で視差を手掛かりに距離を知る訓練が十分にできているからで,この能力が形成されるのは6歳くらいと言われています。逆に6歳以下で両眼視差のみによる立体視を行うと,ピントと輻輳から立体情報を得る能力の発達に著しい影響があるのではないかと懸念されています。このあたりはまだハッキリとはわかっていないのですが。それゆえ子どもが遊ぶ機会の多いニンテンドー3DSには,両眼視差立体視のかかり具合を調節する機能があるのです。

アナグリフとステレオビューア

両眼視差によって立体視を行おうという試みは,19世紀には赤青メガネを使うことで実現されました。「アナグリフ」という名前が付いています。赤と青で同じ紙に視差のある絵を描き,それを赤青メガネのフィルタ効果で左右の目に振り分け,両眼に異なる絵を見せるわけです。

アナグリフのように単一の画像から2つの目に情報を分離する方法のほかに,両目に最初から別々の画像を見せる方法があり,代表例がステレオビューアです。これは近い位置でピントが合うように,凸レンズを介して左右別々の画像を見せます。アナグリフの場合色の情報が失われてしまうのに対し,ステレオビューアはきれいな立体像を見ることができるため,景勝地のお土産として人気があります。

レンチキュラーと視差バリア

メガネや専用のビューアを使わず,画像を直接見るだけで両眼視差立体視ができる方法もあります。これらは裸眼立体視と呼ばれます。代表的な方法がレンチキュラーと視差バリアです。

どちらの手法も,2つの画像をストライブ上にしたものを用意し,レンチキュラーは細いカマボコ型レンズを,視差バリアは縦格子を置き,右目と左目で別々の画像を見せることで立体的に見えます図1)。視差バリアはニンテンドー3DSに使われている技術です。

図1 レンチキュラーと視差バリア

図1 レンチキュラーと視差バリア

この2つの方法は,装置を付けなくてよいので見る側としては楽です。しかし,見る方向や画面との距離が限られてしまうため,映画のような席によって環境が異なる場合は使えません。

偏光フィルタ

アナグリフに次いで,映画で使われるようになった技術が偏光フィルタです。光は波動として伝わり,その波には方向があります。特定の方向の波を持った光だけを透過させるのが偏光フィルタです。

立体視では,右目には右の45度傾けたフィルタ,左目には左に45度傾けたフィルタを使ったメガネをかけ,2台の映写機の前にそれぞれの目に合わせたフィルタを置いて,左右の画像を分離します。

偏光フィルタを通した画像は色も犠牲にならず,距離や見る角度にも依存しないので,映画に向いています。またTVモニターでも,1列ごとに方向が異なる偏光フィルタを画面に貼り付け,1列おきに左右映像を表示することで,メガネを通した立体視ができます。ただし1列おきなので画像解像度は半分になってしまいます。

著者プロフィール

遠藤雅伸(えんどうまさのぶ)

ゲーム作家,研究者。アーケードゲーム『ゼビウス』『ドルアーガの塔』をはじめ,ファミコン『機動戦士Zガンダム・ホットスクランブル』『ファミリーサーキット』『ケルナグール』,カードゲーム『真・女神転生デビルチルドレン カードゲーム』『巫法札合戦 犬夜叉』など多数のゲームの制作に参加し,現在は東京工芸大学芸術学部ゲーム学科でゲームデザインを教えている。日本のゲームプレイヤーの行動と,コンセプト主導のゲームデザインに関する研究が専門で,ゲームデザイン教育の演習などの考案も行っている。

遠藤雅伸研究室:http://endohlab.org/

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