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2018年1月14日 - 2018年1月20日

2018.01.15

■情報 マジックリープ AR (拡張現実) ヘッドセット「マジックリープ 1 : Magic Leap One」

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Magic Leap、技術はかなり凄そう。でも正直デザインはまだ恥ずかしいよね | ギズモード・ジャパン

"Magic Leapによると我々が目で捉えている「ライトフィールド(明視野)」を操作することでARを実現しているということです。(略)

 (彼らの結論は)脳の視覚野はコンピューターの中のグラフィックス・プロセッサーのような機能を担っているということでした。目から与えられた情報を元に、その人間が知覚する世界をレンダリングしているのです。そしてそれをするために必要な情報量はとても少なくて良いということでした。(略)

 脳は必要に応じた時にだけ必要な情報を目から得て、視覚野でアバターを生み出すかのようにレンダリングをして”見ている”というわけです。

 であれば、彼らが開発するデバイスも常に全ての情報を使って映像を再現する必要は無いと考えたとのこと。必要に応じて正しいライトフィールドを脳へと届けることができるチップを作れば、そこに存在しないものを”見ている”と脳に信じ込ませることができると確信したわけですね。"

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Welcome | Magic Leap(公式HP)

 上記記事にあるように、謎のARスタートアップ、米マジックリープ社のヘッドセットが初公開された。
 かっこ良い/悪いは両論あるようだけれど、僕は初登場したものとしては、なかなかサイバーパンクで良いかな〜と思う。
 今までのVRヘッドセットやGoogleグラスと比較してみると、特に特徴的なのは前面と側面に設えられた複数のレンズとカメラのようなデバイス。
 これにより、外界の3次元空間を捉えて認識し、ARの仮想映像をどの位置に重畳して表示するかをCPUで演算しているのであろう。複数のカメラは、立体的に外界を捉えて、奥行きを含む位置情報を把握してCPU内部で3次元空間を再現していると考えられる。

 そしてその仮想映像の重畳に用いられているのがライトフィールドという技術のようです。人間の眼に入ってくる外界の光に対して、ヘッドセットのメガネの2眼レンズに、仮想の映像を重畳するのがこのライトフィールドという技術のようです。

 詳細は今回の発表では明らかにされていないですが、現在、わかっている情報から以下推定してみます。まずは公式ページ情報。

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Welcome | Magic Leap Features
 (上の公式ページ写真のDigital Lightfieldの文)

"Our lightfield photonics generate digital light at different depths and blend seamlessly with natural light to produce lifelike digital objects that coexist in the real world. This advanced technology allows our brain to naturally process digital objects the same way we do real-world objects, making it comfortable to use for long periods of time.

私たちのライトフィールドフォトニクスは、さまざまな深度でデジタル光を生成し、自然光とシームレスに調和して、現実の世界に共存する実物のデジタルオブジェクトを作り出します。この先進的な技術により、私たちの脳は、実世界のオブジェクトと同じようにデジタルオブジェクトを自然に処理することができ、長期間快適に使用できます。"

 ここからは「さまざまな深度でデジタル光を生成」する技術という位のことしかわかりません。

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Magic leap製品予想

" ライトフィールドを直訳すると「光線空間」 意訳すれば「光線の全て」 撮像素子に入ってくる 「光の量」だけでなく 「入射角」も記録する 撮影後に任意のフォーカスに合わ せた画像を作り出せる。

 ライトフィールドカメラのしくみ 撮像素子前面にマイクロレンズ マイクロレンズの屈折からメインレンズに入った光の位置を記録する。

 Magic Leapのライトフィールド Eric Seibel教授のチームはFiber Scanning によるライトフィールド映像の出力について 論文を出している ライトフィールドカメラと逆に光の眼への入射角を制御する!

 ライトフィールドプロジェクタ ▼ マイクロファイバーを束にして一体化 ▼ マイクロファイバーからに表示物の配置位置に合わせ て光を目に照射 ▼ 目の焦点運動によりCG映像がフォーカスが合ったり ボケたりすることによりリアリティーのある映像表現! 現実に溶け込んだCG表示が可能!!"

 こちらの解説は、ライトフィールドを推定したものである。
 こちらのページが書かれた時には、Magic Leapの特許を調べられているが、日本での公開特許は存在しなかったようである。
 現時点で特許を調べてみると、ライトフィールド他について、詳細の技術がある程度はわかる。以下、いくつかザクザクと見てみた結果である。

特許情報プラットフォーム|J-PlatPat 
 リンク先の特許検索ページで「マジックリープ」のキーワードで検索すると、2014年から2017年に出願された30件の特許を見ることができる。
 まずその中から「マジックリープ」と「ライトフィールド」の2つの検索ワードで絞り込むと一軒の特許が見つかる。

特許・実用新案テキスト検索 【公表番号】特表2017-518532)|J-PlatPat

20180114_214112 この図から頭の側面から何らかのデバイスにより投影された映像がレンズによって眼球の前に映し出されていることがわかる。この投影の際に、仮想映像を映し出す投影角度を制御することで、リアルな現実世界に対して、3次元的な位置を特定して脳が認識する幻影を重畳している仕組みであるのがわかる。

特許・実用新案テキスト検索【公開番号】特開2017-223970|J-PlatPat

20180114_201900 ヘッドセットの内部構造。メガネ側面のプロジェクタと複数の異形なレンズにより眼球にある投射角を持って映像が投影されていることがわかる。この構造が今回発表されたヘッドセットに仕込まれているのだろうか。

特許・実用新案テキスト検索【公表番号】特表2014-513367|J-PlatPat

"【請求項1】該仮想世界の少なくとも一部分は、該仮想世界データの変更に応答して変化し、 該仮想世界データの少なくとも一部分は、該ユーザデバイスによって感知される物理的オブジェクトに応答して変更される、システム。
【請求項2】 前記仮想世界データの変更は、前記物理的オブジェクトとの所定の関係を有する仮想オブジェクトを記述する、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】 前記仮想世界データの変更は、前記所定の関係に従って第2のユーザに提示するために第2のユーザデバイスに提示される、請求項2に記載のシステム。
【請求項4】 前記仮想世界は、前記コンピュータサーバまたはユーザデバイスのうちの少なくとも1つによってレンダリングされるように動作可能である、請求項1~3のうちのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項5】 前記仮想世界は、2次元形式または3次元形式のうちの少なくとも1つで提示される、請求項1~4のうちのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項6】 前記ユーザデバイスは、増大現実モード、仮想現実モード、または増大現実モードと仮想現実モードとの組み合わせのうちの少なくとも1つにおいて、ユーザと前記仮想世界との間の相互作用を可能にするためのインターフェースを提供するように動作可能である、請求項1~5のうちのいずれか一項に記載のシステム。"

 こちらが日本で2012年にはじめて出願されたマジックリープの特許。
 彼らの技術の一番ベーシックな部分が書かれているようだ。

◆その他の特許
 いくつか興味深い特許があったので御紹介。

特許・実用新案テキスト検索(詳細表示)
【公表番号】特表2015-501101(P2015-501101A)【発明の名称】3次元仮想現実および拡張現実表示システム|J-PlatPat

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 なんとこのPatにはガンダムの写真(お台場に居た奴?)が使われている。
 重畳されているのはミツバチのようなキャラクタである。
 何だかガンダムが使われているところが未来技術とマッチして、そして微笑ましい(^^)。

特許・実用新案テキスト検索(詳細表示)【公表番号】特表2017-500605|J-PlatPat.

"【発明者】 【氏名】ブライアン・ショーウェンゲルト"

 なんと請求項が880という膨大なボリュウムの特許。本業の方で特許はかなり見ますが、こんな数のクレームは見たことがありません。これを詳細に読み込めばマジックリープの謎がいろいろと解けるかも。時間があれば真面目に読むのですが、、、w。

 この特許の発明視野である、ブライアン・ショーウェンゲルト Brian Schowengerdt Ph.D. 氏は、このリンク先によるとマジックリープのチーフサイエンス&エクスペリエンスオフィサーとのことです。

◆関連リンク

・Avegantのライトフィールド技術は、複合現実の未来に希望を与えます
(Google機械翻訳)

" Avegantのソリューションは、ライトフィールド技術を検討することでした。 この技術は、複数の焦点を同時に表示します。つまり、焦点に応じてオブジェクトがぼやけて鮮明に表示されます。 要するに、それはあなたが実際に現実世界で見る方法を模倣します。 ライトフィールドディスプレイ技術はすでに存在しています。マジック・リープが使用している技術と同じですが、Avegantは、これらの技術は現時点では実現可能ではないと述べています。 「彼らは狂ったコンピュータと多くの機械的な光学系を必要としている」とタン氏。 「このような製品を作ってから数年後に実際に出荷することには、いくつかの実用的な問題がある」 だからAvegantは何かを発明した。 同社が光の場を生み出すまったく新しい方法であると言われる、まったく新しい光学部品です。 Tang氏によると、Avegantの技術は既存の製造技術と既存のサプライチェーンを使用できるという点で、大きな違いがあります。 「これにより、規模を拡大することができます。

スペースを介して浮かんでいる小惑星は、ピン・シャープに見えました。これまでに見たHDディスプレイよりも確かにシャープです。 また、MicrosoftのHoloLensとは異なり、Avegantのプロトタイプの視野は巨大でした。 それは私の顔の前に100インチのテレビがあるように感じました。 この明確さの理由の1つは、Avegantの以前の網膜イメージングの経験です。 その太陽系のイメージは、小さなマイクロミラーの配列で私の目の中に直接投影されました。

私が歩き始めたとき、特定の角度で、私は実際に焦点を1つの惑星から別の惑星に移し、周囲の環境をぼかすことができることを発見しました。 たとえば、私が地球の隣に立っていたとき、月が私の目の前で右に回った。 私が月に直接焦点を合わせると、地球は背景にぼやけました。 私が視線を地球に戻すと、月が前景にぼやけました。 私はそれに少しショックを受けたように感じました。そして、私は大声で叫んでいます。「これはとても奇妙です! しかし、もちろん、それはまったく変わってはいけません。なぜなら、これは私たちが普通に見る方法なのですから。 私はこのように仮想オブジェクトを見るのに慣れていないということだけです。"

 こちらはライトフィールドで検索して見つけた技術。こちらも参考になります。
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