OculusRiftのしくみ

バーチャルリアリティ（VR）は、何十年にもわたって空想科学小説や映画のようなものであっただけでなく、実際のものでもありました。最初のVRヘッドセットは1960年代に製造されました。当時、この技術は多くのスペースを占め、莫大な費用がかかりました。1980年代後半から1990年代にかけて、VRアーケードやその他のアミューズメント施設で、当時のコンピューティングシステムが集結できる限りの精度で、仮想の敵にふりをする剣を振るなど、かなり単純なゲームをプレイするために使用される重いヘッドセットとコントローラーを介して一般の人々がアクセスできるようになりました。ヘッドトラッキングは遅く、視野は狭く、グラフィックスは最新の基準では低解像度でした。この経験はしばしば頭痛や乗り物酔いを引き起こしましたが、それはそれほど没入型ではありませんでした。それでも、それはゲームの一歩であり、良くなるはずでしたが、当時は追いつかず、業界は混乱していました。大衆に魅力的なものにするために必要な技術はまだ出ていませんでした。

それ以来、より優れた解像度と応答時​​間を備えたハイエンドVRヘッドセットが開発されましたが、ホームユーザーにとっては法外な費用がかかり、政府や企業の研究およびトレーニング施設などに生息する傾向があります。軍事、自動車産業、宇宙計画、医療分野など、すべてが一般大衆の視点から外れて、何らかの形でVRを使用しています。

しかし、テクノロジーは進化を続けており、携帯電話やゲームシステムを大幅に改善した小型で強力なコンポーネントにより、Oculus Riftなどのデバイスが可能になり、VRテクノロジーに新たな命が吹き込まれました。これは、平均的なユーザーの可能性の領域に現実的なVRをもたらす準備ができているいくつかのヘッドセットの最初のものです。

あなたはそのような驚異が有名な電子機器メーカーから来ることを期待するでしょう、しかしOculusRiftはより謙虚な始まりを持っていました。VRに情熱を注ぐ10代のゲームと電子機器の愛好家であるパルマー・ラッキーは、古いヘッドセットを収集し、現代のゲームで機能するものを作成するためにいじくり回し始めました。やがて彼は、実行可能なものは何もないことに気づき、自分のデバイスを最初から作成する必要がありました。

コンテンツ

1. リフトを開く
2. 技術仕様：リフトを割って開く
3. システム要求
4. オープンソースのソフトウェアとハ​​ードウェア
5. リフトでできること
6. Riftではどのような種類のゲームが機能しますか？
7. 格闘シミュレーター酔い
8. レビュー、可用性、可能性

ラッキーは、大学でジャーナリズムを勉強しているときに、OculusRiftになるものに取り組み始めました。彼はわずか19歳の2012年にプロトタイプを作成しました。彼はキックスターターキャンペーンを実施して、おそらく数十人の熱心なVR愛好家のためのVRヘッドセットキットの作成に資金を提供することを考えていました。彼は、「Doom」の作成で有名なゲーム開発者であるJohn Carmackを含め、オンラインで多くの人々とコミュニケーションを取りました。 "と"Quake"およびIdSoftwareの創設者。CarmackはVRプロジェクトに取り組んでおり、プロトタイプを要求しました。彼は自分のファームウェアでRiftプロトタイプを使用して、E32012で彼のVRゲーム「Doom3BFG」をデモンストレーションし、それがOculusRiftの誇大宣伝を開始しました。

LuckeyはOculusVRを設立し、ゲームUIプロバイダーのScaleformの共同創設者であるBrendanIribeやMichaelAntonovなど、業界関係者の協力を得ました。Kickstarterキャンペーンは、初日以内に達成した目標である250,000ドルの資金調達目標で始まりました。最終的に、それは誓約額のほぼ10倍に達しました-合計$ 2,437,429 [出典：Kickstarter、Eurogamer ]。

それ以来、同社は投資家からさらに何百万ドルも稼ぎ、従業員で盛り上がりました。とりわけValve、Epic Games、Unityと提携して、高品質で低コストのVRゲームを実現しています。

2014年の初めの時点で、Oculus Riftは現在、改良された消費者向けバージョンが市場に出る前にデバイスのコンテンツの作成を促進することを目的として、開発者向けキットバージョンでリリースされています。消費者向けバージョンはまだ開発中であり、Facebookは2014年3月にOculusVRを20億ドルで買収すると発表しました。

このデバイスは、周囲の視界を遮り、仮想世界に完全に没頭する軽量のバーチャルリアリティヘッドセットです。Riftを使用すると、ゲームに足を踏み入れ、あらゆる方向を見回して、リビングルームの装飾に囲まれたフラットスクリーンではなく、周囲のゲーム環境を確認できます。そして、あなたはそれを3Dで見る。ホロデッキやマトリックスではありませんが、その方向への良い一歩です。

OculusVRの頭

Oculus VRは、ワンマンオペレーションから、消費者向けVR市場を追い詰める態勢を整えている数百万ドル規模の企業へと急速に移行しました。この記事の執筆時点では、次の幹部が指揮を執っています。パルマーラッキー（創設者）、ブレンダンイリベ（最高執行責任者）、マイケルアントノフ（最高ソフトウェアアーキテクト）、ジョンカーマック（最高技術責任者）、レアードM.マラメッド（最高執行責任者）役員）、ジャック・マッコーリー（エンジニアリング担当副社長）、ネイト・ミッチェル（製品担当副社長）、マーシャル・クライン（プラットフォーム担当副社長）。共同創設者のアンドリュー・スコット・ライセは、警察の追跡に関与したスピード違反の車に襲われたとき、2013年に悲劇的に殺されました。

Oculus Rift開発キットバージョン1.1には、Oculus Riftヘッドセットが含まれています。これは、フロントエンドを覆う長方形のボックスを備えた黒いスキーゴーグルのペアに漠然と似ています。キットには、6フィート（1.8メートル）のケーブルを介してヘッドセットに恒久的に接続されるコントロールボックス、快適さと安定性を高めるための取り外し可能なオーバーヘッドストラップ、焦点長の異なる3組のビジョンレンズが付属しています。 HDMIケーブル、USBケーブル、DVIケーブル、HDMIからDVIへのアダプター、5ボルトスイッチングの米国標準電源装置と国際電源アダプター。これらはすべてハードケースに収納されています。Oculus Rift開発キットゴーグルの重量は1ポンド未満（わずか369グラム）であり、将来の消費者モデルはさらに軽量になる可能性があります。

コントロールボックスは、ヘッドセットをコンピュータに接続し、基本的な制御機能を実行するために使用されます。HDMI、DVI、mini-USB、DC電源接続ポートのほか、コントラスト、明るさ、電源を制御するための5つのボタンが含まれています。上部の青いLEDは、デバイスがオンかオフかを示します。

開発者用ヘッドセットは、3自由度（DOF）、超低遅延、対角110度、水平90度の視野（FOV）でヘッドトラッキングを可能にし、説得力のある没入感を実現します。

Riftには、解像度が1280 x 800ピクセル（約720pの高解像度）のフラットな7インチ（17.8センチメートル）の60HzLCDディスプレイ画面が組み込まれています。画面は片目あたり640x800ピクセルに分割され、レンズの中心間の距離は2.5インチ（64ミリメートル）に固定されています。ユーザーは2つのレンズカップを通して画面を表示します。消費者モデルの解像度を少なくとも1080pにする計画があり、同社はすでに2つの1080pプロトタイプ（HDモデルとCrystal Coveモデル）を実証しています。ディスプレイ入力には、DVI-Dシングルリンク、HDMI 1.3+、USB 2.0フルスピード+が含まれ、すべて単一のコントロールボックスコードを介して供給されます。

このデバイスには、最大1000Hzのサンプリングレートを備えた特注のモーションおよび方向センサーユニットがあります。センサーユニットには、ARM Cortex-M3マイクロコントローラーに加えて、ジャイロスコープ、加速度計、磁力計が含まれています。3つのセンサーすべてからのデータは、センサーフュージョンと呼ばれるプロセスによって結合され、頭の向きをすばやく正確に追跡し、表示しているものと同期できるようにします。これにより、頭を任意の方向に向けて仮想環境をリアルタイムで見回すことができますが、位置を追跡することはできません。

新しいプロトタイプ、Crystal Coveと呼ばれる、CES2014でデビューしました。より高い解像度の1080pAMOLED（アクティブマトリックス有機発光ダイオード）画面、より低い待ち時間、より高いリフレッシュレート、およびはるかに低い画像持続性を備えています。画面は、動きがぼやけるほど長く画面にとどまるのではなく、移動するとすぐに変化します。Crystal Coveは、外部カメラによって監視されるヘッドセット全体のIR LED（小さな正方形の白い点のように見える）の助けを借りて、方向だけでなく位置も追跡できるため、3つではなく6つの自由度が得られます。物事に寄りかかって近くを見たり、寄りかかって角を曲がったりすることができますが、開発者キットを使用すると、頭をさまざまな方向に向けてカメラのビューを変更できます。ただし、物に向かう、物から離れる、または物の周りのすべての動きを処理するには、別のコントローラーを使用する必要があります。このプロトタイプは、消費者向けバージョンに対するOculusVRのビジョンに近いと報告されています。

Oculus Riftデバイスとソフトウェア開発キット（SDK）は、 Linux、Mac OS、およびWindowsオペレーティングシステムをサポートします。コンピュータでデバイスを使用するには、HDMIポートまたはDVIビデオ出力ポートのいずれかが必要です。VGAはサポートされていません。

特定の最小システム要件はありませんが、推奨されるガイドラインには次のものがあります。

ヘビーデューティーゲームを処理できるコンピューターでは、パフォーマンスが向上するはずです。SDKのドキュメントによると、Oculusチームは、Nvidia650Mグラフィックカードを搭載したMacBookProRetinaがポータブルVRワークステーションとして機能することを発見しました。

SDKには、 Windows用のXbox 360有線コントローラー、WindowsおよびMac用のLogitech F710ワイヤレスゲームパッド、Mac用のSony PlayStation DUALSHOCK3コントローラーなど、一部のゲームコントローラーのサポートも含まれています。

ヘッドセットを使用するには、USBポートとビデオ入力ポートの1つ（HDMIまたはDVIのいずれか）を介してコンピューターをコントロールボックスに接続します。次に、電源コードをボックスとコンセントに差し込みます。必要な3本のケーブルがすべて接続されると、画面がアクティブになります。コンピューターは基本的にRiftを別のディスプレイとして認識し、コンピューターのディスプレイコントロールパネルからディスプレイの設定を調整できます。

現在はパーソナルコンピュータでのみ動作しますが、モバイルデバイスのサポートが進行中であり、ゲームシステムが次に登場する可能性があります。

Oculus SDKは公開されており、オープンソースです。つまり、誰でもコードを取得、使用、変更、配布することができます。ライセンス契約には、変更をOculus VRと共有する必要があること、Oculus VRで承認されていない他の商用VRヘッドセットとのインターフェースにソフトウェアを使用できないこと、コードなど、いくつかの注意事項が記載されています。一部ではなく、全体を配布する必要があります。また、健康や安全上の問題を引き起こすアプリケーションを作成した場合、SDKを使用する権利を取り消すこともできます。

The SDK includes C++ source code, libraries, headers, firmware, samples, tutorials and documentation, along with the Unreal Development Kit, Unreal Engine 4 and Unity game development software.

Some of the samples include:

Developers can access the Oculus VR Developer Center to retrieve the latest versions of the SDK components and for online support. These resources should help greatly in developing or porting more games and other content to the Oculus Rift.

同社はまた、ハードウェアとソフトウェアの両方がオープンソースであるOculusレイテンシテスターをリリースしました。そのファームウェアはApache2.0ライセンスの下にあり、その回路図、ボードレイアウト、およびエンクロージャはCreative CommonsAttribution4.0の下でライセンスされています。レイテンシーテスターはOculusVRサイトから購入でき、テスターとそのコードの任意の部分を使用、変更、または配布できます。または、いじくり回している場合は、無料で入手できるファイルを使用して独自のファイルを作成できます。

ただし、Oculus Riftユニット自体を物理的に変更することはお勧めしません。これは、会社が変更されたデバイスをサポートできない可能性があるためです。しかし、そのソースコードは公正なゲームです。

何らかの理由で、RiftはGoogle Glassと比較されますが、どちらも顔に装着するテクノロジーであるという事実を除けば、2つのデバイスはまったく異なる動物です。Google Glassは、片方の目に透明な長方形のシースルースクリーンを備えた眼鏡の形をした小さなスマートフォンです。いつでも周囲を見ることができますが、音声コマンドで情報を呼び出すこともでき、目の前にあるものの上に重ねて画面に表示されます。それは、仮想現実よりも拡張現実の領域にあります。

一方、Oculus Riftは、真のバーチャルリアリティです。あなたは現実世界のあなたの見方を完全にブロックし、その場所に新しいデジタルの仮想世界を見ています。Riftは、立体3Dレンダリング、高解像度ディスプレイ、幅110度の視野、超低遅延のヘッドトラッキングを使用して、ほとんどのVRよりも信頼できる仮想世界に没頭します。前に目撃した。

Riftは、それぞれの目にわずかに異なる画像を供給することで立体3Dを実現します。これは、実際の3Dで見る方法とほぼ同じです。実際の世界では、それぞれの目がわずかに異なる視点からすべてを見ており、違いは次のとおりです。奥行きを知覚するために使用されます。110度の視野は周辺視野に広がり、レンズと組み合わせて、ゲームに没頭するのに役立ちます。待ち時間が短いということは、画像が目に追いつく必要がある遅延ではなく、リアルタイムで頭の動きを追跡することを意味します。

開発者のRiftを入手し、SDKとファームウェアアップデートをOculus VRサイトからダウンロードしたら、デバイスを調整する必要があります。これには、身長とIPD（瞳孔間距離、または瞳孔間距離）の測定と設定、および指示に従ってヘッドセットを回転させる磁力計のキャリブレーションの実行が含まれます。デバイスの調整が完了すると、デバイスを使用して、見つけたゲームや作成したゲームをテストまたはプレイできます。

この記事の執筆時点では、Oculus Riftのコンシューマーバージョンはまだリリースされていませんが、デバイスで動作するように作成または移植された主要な開発者からのゲームがすでにいくつかあります。これらには以下が含まれます：

これらはすべてRift対応の形式で一般に公開されているわけではありませんが、「Eve：Valkyrie」以外のすべての非VRバージョンが公開されています。「Doom3BFGEdition」は、Kickstarterキャンペーンで購入した開発キットとともに配布され、「Eve：Valkyrie」は、新しいRiftプロトタイプでデモンストレーションされ、2014年中に発売される予定です。

多くの既存のゲームは、Riftで動作するようにすでに適応されています。また、Oculus VR Webサイトには、開発者がゲーム、モッド、デモ、シミュレーションなどを共有するためのスポットがあります。人気ゲーム「Minecraft」のVR変換である「Minecrift」（「Minecraft」の有料コピーが必要）など、すでに100以上のタイトルが共有サイトで利用可能です。そして「VRシネマ」は、実際にビデオを見ることができる映画館のシミュレーションです。

残念ながら、まだデバイスで3Dゲームをプレイできるわけではありません。広い視野やヘッドトラッキング機能など、Riftの独自の特性により、ゲームやその他のアプリケーションは、デバイスで動作するように特別に作成する必要があります。統合する必要がある主なものは、モーショントラッキングと3Dレンダリング、および立体画像を生成するための歪み調整です（各目でわずかに異なります）。

2014年初頭の時点で、約50,000ユニットが出荷されています[出典：Edwards、Perton ]。多くの開発者が手にしているので、多くのゲームが制作されていることは間違いありません。しかし、Riftは主にゲームを念頭に置いて設計されていますが、それだけが良いというわけではありません。いつの日か、ヘッドセットを着用して360度のビデオを見たり、仮想教室に座ったり、ライブエンターテイメントやスポーツイベントを視聴したり、フィットネス用の運動器具と組み合わせてシミュレートされた環境を移動したりする可能性があります。

一部のハイエンドプレーヤーは、すでにRiftの可能性を模索しています。NASAジェット推進研究所（JPL）は、OculusRiftをXboxKinect 2と組み合わせて実験し、ロボットアームを制御しました。これは、宇宙空間でロボットをリモートで制御するための可能なステップです。JPLはまた、火星での歩行をシミュレートするために、VirtuixOmniトレッドミルを備えたRiftとCuriosityローバーによってキャプチャされたパノラマ画像を使用しました。伝えられるところによると、無数の企業がすでに独自の目的で開発者キットを購入しており、低コストの軍事訓練にそれらを使用するという話さえあります。軽量で安価なVRヘッドセットの可能なアプリケーションは本当に無限大です。

静止した画面でも、特定の状況下では眼精疲労や乗り物酔いを引き起こす可能性がありますが、VRは特にそのような問題を起こしやすい傾向があります。「シミュレータ酔い」という用語は、仮想現実やその他のシミュレーション技術によって引き起こされることがある頭痛、失見当識障害、および吐き気を表すために造られました。最大の原因は、ユーザーが移動してからビデオ画像が追いつくまでの遅延時間です。これは主にハードウェアの問題です。それにもかかわらず、OculusVRチームはベストプラクティスガイドを作成しましたソフトウェア開発者がこれらの問題を防止し、VRに適した楽しいゲームを作成するのに役立ちます。このドキュメントには、画像レンダリング、ユーザーパースペクティブ、立体3D深度の程度、頭の動きに関連するカメラの動き、ゲーム内の速度と動きの変化、ユーザーインターフェイスとオブジェクトの配置、オーディオ、ユーザーを最適に処理する方法に関するアドバイスが含まれています。制御、ビジュアルデザイン、その他の技術的およびデザイン上の考慮事項。

ガイドは、4.5フィート（1.4メートル）/秒のシミュレートされた歩行速度、60フレーム/秒（fps）の最小フレームレート、20ミリ秒以下の理想的な遅延、静的な仮想配置など、快適さのためのいくつかのベースラインを提案していますユーザーから1.6フィート（50センチメートル）以上離れたオブジェクト。ガイドには、歪みシェーダー、予測トラッキング、開発者が車輪の再発明をせずにゲーマーの快適さを向上させるために使用できるOculusヘッドモデルなどの特定のOculusVRソフトウェア機能への参照もあります。

ゲーム（または他のアプリケーション）がコンテンツに慣れている開発者だけでなく、さまざまな人々にとって快適であることを確認するために、外部ユーザーとのユーザーテストを実行することをお勧めします。このガイドでは、速度、加速サイズ、視野、衝突の影響を変更する機能や、画像を両目で同じにするモノスコピック表示モードを含めるなど、オプションのユーザー設定を含めるように開発者にアドバイスしています（シミュレータ酔いを軽減することになっています）。

仮想世界を走り回るのは危険ですが、心が見ていることと体がしていることの間に断絶があることもあり、サウンドデザインはシミュレータ酔いの可能性を減らすのに役立ちます。新しいCrystalCoveプロトタイプの大幅に削減されたモーションブラーは、乗り物酔いの可能性をさらに減らすはずです。VRに慣れることができ、VRの経験が増えるほど病気にならないという証拠さえあります。

Oculus VRチームは、眼精疲労に関しては、自然な静止位置である遠くに目を集中させるため、リフトを通して見る方が標準のフラットスクリーンを見つめるよりも少し良いかもしれないと主張しています。

開発者モデルの初期の印象は、おおむね前向きでした。多くの人々は、アーリーアダプターの90歳の祖母[出典：Kooser ]を含め、Riftは信じられないほどクールだと考えています。これは、ゲームのゲームチェンジャーと呼ばれています。

吐き気やめまいについての予想される苦情があり、リフトで眼鏡を使用することについていくつかの懸念がありました。サイズや形状にもよりますが、実際にはほとんどの眼鏡でヘッドセットを使用できます。メガネを収納するには、ヘッドセットの両側にある2本のネジを回して、レンズと顔の距離を調整します。最大の視野が得られるように、近ければ近いほどよいでしょう。ただし、眼鏡レンズに傷がつく危険性があり、視野が狭くなる可能性があるため、眼鏡と一緒に使用することはお勧めしません。彼らは、Riftのレンズを交換して、眼鏡がなくても機能するかどうかを確認することをお勧めします。最長のセット（A）は20/20または遠視の人向けに、中程度の長さのセット（B）は中程度の近視の人向けに、最短のセット（C）はより重度の近視の人向けに作成されました。Oculusチームは、消費者向けバージョンをもう少し眼鏡に優しいものにすることを計画しています。

新しいCrystalCoveプロトタイプに対する肯定的な反応は、解像度が高く、モーションブラーが減少し、位置追跡が行われるため、さらに効果的です。デバイスの両方のイテレーションは、2013年と2014年にそれぞれBestofCESの称賛を受けました。

2014年の初めの時点で、開発者向けバージョンはOculus VRサイトから直接300ドルで購入できますが、消費者向けバージョンのリリース日と価格はまだ正式に発表されていません。しかし、非常に多くの開発キットとさらに優れたプロトタイプがあり、うまくいけば、特にFacebookの財政的支援があれば、リビングルームでのVRの楽しみは長くは続かないでしょう。

著者のメモ：OculusRiftのしくみ

「Tron」、「Star Trek：The Next Generation」ホロデッキ、「The Lawnmower Man」、「The Matrix」（そのうちの1つを除くすべての恐怖の側面）以来、私はバーチャルリアリティを待ち望んでいました。バーチャルリアリティを体験したことがないわけではありません。私はシミュレーターライドをかなりの割合で行い、ヘッドセットアーケードゲームを1〜2回試しましたが、高価で、解像度が非常に低く、不正確で、それほど没入感がないことを覚えています。

いつものように、テクノロジーは飛躍的に進歩し、グラフィックスはより良くなりました。そして今、Oculus Riftを使用することで、より楽しく、信頼できるVRが私たちの手の届くところにあるように聞こえます。それはまだホロデッキではありませんが、1080pコンシューマーモデルが利用可能になるたびに試してみるのが待ちきれません。

そして、近い将来、私はただ故障して開発者モデルを手に入れるかもしれません。結局のところ、私は開発者です（ただし、ゲーム開発についてはまだ詳しく調べていません）。または、通常の2D「Minecraft」で行っているように「Minecraft」で作成することもできます。3D VRでは、ランダムな城を建設したり、羊の毛を刈ったり、オセロットやオオカミを飼いならしたりすることで、さらに満足できるかもしれません。没入型の現実で最初にクリーパーに顔を向けるのは悪夢のようなものかもしれませんが。

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