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両眼5K解像度で、色収差なども原理的に生じない

JVCがミラー方式HMDを開発中、周囲の把握が可能、没入型にはない自然な装着性

2020年10月28日 13時00分更新

文● ASCII

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 JVCケンウッドがヘッドマウントディスプレー(HMD)を開発中だ。実機を体験する機会を得た。ミラー方式という、一般的なHMDにはない構造を採用したモデルで、水平視野角、解像度、色収差といった既存のHMDの弱点を克服できる可能性があるという。

没入しつつ、周囲の状況も把握できる

 一般的なHMDでは液晶や有機ELを利用したパネルを目の正面に置き、それをレンズで拡大して見る。一方、JVCが開発中のモデルでは、液晶パネルを上部、正面にミラー、そしてミラーの下端とパネルの手前側に向け、一眼レフカメラのミラーのように斜め45度に倒した偏光板(ハーフミラー)を置いている。液晶パネルの映像は偏光板で一度反射して前面のミラーに当たり、そのミラーが偏光板を通って目に伝わる仕組みだ。

 利点は、レンズを用いないため、周辺の解像度が低下したり、色収差(にじみ)が発生しないこと。また、解像度の低いパネルをレンズで拡大した時のように、液晶の格子を感じてしまうことがない。また、下側はシースルーとなっているので、HMDを装着した状態でも手元が見える。

 ミラー方式では、パネルの映像を反射させ直接見ることになる。試作機では2560×1440画素と高解像度なパネルを片目ずつ使用しており、両眼では5Kの解像度を持つHMDであるとする。左右の視野も120度(垂直方向は45度)と広く取っており、横の映像も自然に視界に入るよう工夫しているという。

 HMDは、個人用のVRからエンタメ施設での活用、業務用途では訓練用のシミュレーターや、建築や空間の再現、3D CADモデルの確認、さらには遠隔作業など、までさまざまなシーンで活用され始めている。しかし、視界は完全にHMD内の範囲になってしまうため、何らかの操作をする場合は、カメラや位置センサーで手の動きや位置をとらえ、それを画面上に合成する必要がある。動きを認識し、画面に反映する際には遅延が生じるし、HMD装着時には視界が奪われ、ちょっとまわりのものを取る程度のこともできないという問題もある。

 一方、JVCの試作機では前面にハーフミラーを用いることで、必要に応じて周囲の雰囲気も感じ取れるつくりになっている。また、手元が見えるため、航空機や自動車のシミュレーションなどをする際、窓から見える風景映像はHMDで再現し、計器類は実際のものを使うといった形がとれる。結果、自然で効率のいい訓練ができるとJVCは考えている。

 実際、説明の通りで、HMD特有の不自由さ、もどかしさなく映像を観ることができた。デモではヘリコプターの操作シミュレーションや自動車で首都高を走行するシミュレーションが用意されていたが、限られた範囲とはいえ完全に没入するのではなく、視界の一部が残っているので、違和感がなく自然で、長時間でも疲れにくいという特徴があるように感じた。

 高解像度の液晶パネルを使用しているため、滑らかな映像再生ができる高性能なPCと組み合わせれば、実在感という意味でもかなり高い水準を確保できると思う。

写真はヘリコプターの操縦シミュレーションを体験しているところ。当然写っていないが、体験者には周囲の風景が広がっている。奥のタブレット上には計器類が表示されているが、その状態は目視で確認できる。

 反面、偏光板を通すため、映像の輝度を確保しにくいのは弱点もある点も付け加えておく。パネルの輝度は非公開。最近では高輝度な有機ELパネルを使用したHMDも出揃ってきているが、高解像度である一方で、コントラスト感や輝度感は多少制限がある印象も持った。

 HMD自体は幅280×奥行き140×高さ135mm、重量595gとかなり大型かつ重めだが、重量バランスや密着感などが十分に配慮されており、装着してしまえば負担を感じない。

 PCとの接続は、右目用/左目用にDisplayPort 1.2ケーブルとUSB 2.0ケーブルがそれぞれ必要。60Hzまたは72Hz駆動となっている。

ケーブル類はPCとの接続用に都合4本付くことになる。

VIVE用のベースステーションが利用できる。

本体の凹凸には、このベースステーションの光を認識して、位置情報や動きなどを認識するためのセンサーがある。

 自然な映像の再現には、プロジェクター開発で培ったプリズムなどの光学系や、適切なコントラスト処理なども生かされているそうだ。

 HMDはすでに多くの製品が市場に出回っているが、JVCの試作機は自然な視野と緻密な解像度、そして周囲の状況を把握できるシースルー方式といった特徴を持っている。まずは、業務用途での利用を中心に考えているとのことで、デモで示されたシミュレーション用途以外にも、デザインレビューや設計支援、遠隔操作などの可能性を検討しているという。

 個人的には頭外定位など、リアルな音場の再現が可能なEXOFIELD技術などとの連携も期待したいところだ。

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