Ethereal Matter：ボディ触覚と VR 体験をつなぐ
インダストリアルデザイナーの Scott Summit は、Apple、シリコングラフィックス、Nike 向けの製品を設計し、スタンフォード大学、シンギュラリティ大学、カーネギーメロン大学でデザインを教え、デザイン + テクノロジー関連の特許を 46 件保有しています。Ethereal Matter, Inc を設立し、VR とゲームの新しいトレンドがもたらすフィットネスと健康の機会に取り組んでいます。
VRの世界変革の可能性が明確に示されています。他のテクノロジーでは見たことのないような、私たちを肌から解き放ち、選んだ現実へといざないます。この機能だけでも、特に効果的な代替 IRL シミュレーションが高コストまたは不可能である場合には、軍事および医療トレーニングで高い採用率を達成しています。コンシューマー者レベルでも、VR は高所恐怖症や人前での会話などの課題に対処することに成功していることがわかります。
近年、VR の背後にある豊かな技術的進化にもかかわらず、多くの人にとっては未完成のビジネスを示しています。その可能性は明白ですが、現在の製品は多くの場合、確実な最初のステップとして位置づけられます。市場でも反気候的導入率が確認されています。VR は、私たちの日常生活に全面的に関連していることを示すことも、それがなかったら人生がどれほど充実していなかったかを示すこともまだありません。要するに、現実世界での完全な没入感を約束するものの、私たちの全体が夢中になることを目と耳で錯覚させることがほとんどです。
現実世界は双方向
世界は定義上、双方向の触覚環境です。それが一番の長所です。相互作用し、相互作用し合う。自転車をこぐとフォワードします操作してリーンすると、コマンドによって方向転換し、周囲の風景も変化します。水上では、帆に「スイートスポット」を見つけ、身を乗り出してウィンドサーフィンをすることができます。
VR では、静止したサイクリングやボートなどの魅力的でぶら下がりの少ないハプティクスアプリケーションのいくつかが、静止した状態の単調さをどのように魔法の逃避に変換できるかを太字で示すことに成功しました。彼らの成功は、麻酔のような活動からメディアリッチな体験を生成できることにあります。限られた活動ではありますが、そのポテンシャルは着実に示されています。
現在の触覚ソリューション：Hexapod アプローチ
しかし、ボディ触覚没入に関しては、業界で最も頼りにされているのが「六角形」であることに変わりはありません。視覚的または没入型の体験と組み合わせることで、6 自由度（6DoF）のモーションを機械的に同期させ、目と耳が期待しているとおりに内耳に確認します。制御可能なファンを追加すれば、完全に没入型のテーマパーク体験から、軍の戦車やヘリコプターの訓練機まで、幅広いデバイスが完成します。
この感覚入力の調和は、感覚の点と点を繋ぐだけで、感覚間の不協和による「シミュレーション酔い」を減少させます。しかし、Hexapodプラットフォームは、汎用的なユニバーサル モーション コントロール デバイスとして設計され、つい最近、私たちの内耳を騙す目的でVRのサービスが開始されました。残りの身体性はほとんど失われます
フルボディのインタラクティブ プラットフォームを導入
Ethereal Matter の MEK は、現実世界と同じようにインタラクティブなバーチャル体験に腕、脚、バランスを組み込むインタラクティブなモーション制御プラットフォームです。『Hexapod』のアプローチと同様に、『MEK』は、ユーザーが期待している感覚とユーザーが物理的に体験する感覚を融合させます。最も重要なことは、MEK は VR によって実現される機会を受け入れるように根本的に設計されており、その中にあるオブジェクトとボディのインタラクションを生成することで、ユーザーを豊かで想像力豊かな世界に没入させることです。
この目的のために、以下のもので構成されています。
- 2 つのロボットアームが人間の可動範囲をアクティブにカバーします。
- 足の触覚状態を作り出すアクティブ フット プラットフォーム。
- ジンバル グリップでモーター アーマチュアを握り、手首を自由かつ安全に動かし、わずかなユーザー入力をセンサーが検出
- LiDARモーション キャプチャ スキャンによるユーザーの一人称アバターとしてVRシーンへのより高度なテレポートを可能にし、深い没入感を高めます。
MEK が双方向ハプティクスを実現する方法
双方向ハプティクスは、エンドエフェクター（ジンバルグリップアセンブリ内のセンサーと、Unity と相反するコードの組み合わせによって実現され、視覚体験と物理的体験の相乗効果をもたらします。
例えば、ユーザーは『Star Wars』スタイルの『Pod Racer』のスロットル コントロールとして仮想的に現れるものをつかみ、フォワードに押し出して加速させることができます。センサーがフォワード インテントを検出し、モーション コントロールがモーションをバーチャル スピーダーの指定されたスライディング スロットル トラックに誘導します。ユーザーはアバターの手がモーターを撃ち込んでいるのを見ることができます。モーターが位置に合わせて回転し、音が大きくなり、始動時に振動を感じ、周囲のシーンが動き始めます。トラクターのようにスロットルを 1 つ以上押しながら、デファレンシャルステアリングを使用して旋回します。脚はジェットスキーの IRL モーションダイナミクスに似た、浮力があり反応する「スピーダー」を認識します。ユーザーにとって、最終的な効果は超現実的な環境でのごく自然な体験です。
『The Speeder』は、ほぼ無限の範囲のシミュレーション、レクリエーション、トレーニングのほんの一例です。ここからの形状は、すべてロボット対応のUnityソフトウェア上のゲーム デザインによって決まります。まったく新しいスポーツ、インタラクション、レクリエーション、アクティビティが、想像からそのまま現実の体験に。
Unity搭載:没入型インタラクションの中核
センサー、モーター、VRの下にはUnityコアがあります。すべての入力データを連結し、ゲーム体験と融合させ、モーター コントローラーを動かします。Unityは、これらの要素を必要に応じてC++のレイヤーと統合し、以下を含みます。
- 着信センサーデータ収集
- センサー データとモーション コントローラーのインテグレーション
- 触覚の現実感を高めるUnity Physicsパッケージ
- ユーザー インターフェース。シンプルでグラフィカルなユーザー インタラクションが可能
- Unity Asset Storeの膨大な高品質のコンテンツ
- 深度感と没入感を高める空間オーディオ
- MEKのヘッドセットに依存しないプラットフォームを実現するVR出力
- ユニバーサルレンダーパイプライン(URP)による高品質なレンダリングとフォトリアリズムで現実感を向上
- トレーニング、対戦、ソーシャルインタラクション用の Multiplayer 機能。
- 一人称アバターインテグレーション
ビルトインの物理演算により、すべてのモーションを正確に制御し、仮想エンティティが質量と慣性のほか、抵抗、風、浮力など、体験を向上させるために必要な効果を持っていることをブレインに納得させることができます。レンダリングスタイルは、トレーニングやシミュレーションのニーズを満たすリアルなものから、マンガ、水彩画、木版、フィルムノワールなど、現実逃避の感覚を掻き立てるスタイルまで、さまざまです。また、Unity Asset Store では、無限の品質のマテリアル、エフェクト、環境、オーディオが揃っており、想像力豊かな新しいコンテンツ制作を迅速に行うことができます。これはMEKにとって不可欠です。なぜなら、新しい世界の定数フローがエンゲージメントを呼び起こすからです。
さまざまな業界にわたって新しい可能性を解き放つ
フィットネスとトレーニング
Ethereal は、従来型の体験（通常は固定型ゲームを含む）を強化できます。双方向モーションコントロールを適用することで、トム・クルーズがブルジュ・ハリファを登ったり、機械の羽をはためかせて万里の長城の上空を飛行したり、トラファルガーの戦いでマン・オブ・ウォーを操縦したりすることができます。300フィートのRim Pacificロボット アバターを装着して、世界中の大学のルームメイトをボックスに入れ、足元で東京を潰すこともできます。
実質的な効果は、ビデオ ゲームよりも魅力的であると同時に、VR単体よりも没入感が高く、ジムよりも魅力的です。ベンチプレスやベンチロー、ハエ、スクワット、カールなど、設備の整ったジムでは何でもできます。これは、退屈なあなたをただ見ているのではなく、触覚抵抗の設定に関するユーザーの選択に完全に基づいて、フィットネスとゲームを融合させ、現実逃避と冒険の感覚を高めます。ゲームにリアリティを加えると、eSport は突然スポーツ、レクリエーション、フィットネスになり、IRL の結果をもたらします。
アーマチュアは人間の可動範囲をカバーするため、ほぼすべてのフィットネス アクティビティを再現して特定のユーザー層に合わせたゲーム体験にモーフィングしたり、その逆を行ったりすることができます。Unityのインバースキネマティクスは、ユーザーの割合を決定し、シーンやアセットをセルフ スケールして、すべてのモーションが生体力学的に最適になるようにし、ユーザーの年齢に合わせて調整します。フォースフィードバックのパラメーターを完全に制御することで、繊細な触覚インタラクションがアートとなり、全体的な体験の魔法に貢献します。その巨大なロボット パンチは、抵抗のある膨らみから始まり、ボディのフル パワーでアッパー カットを家まで運びます。衝撃の恐怖を感じ、火花と煙で相手の鎧が噴き出すのを見て、敵が後方に飛んでいくときの騒音が聞こえます。すべての触覚手がかりは、最終的にUnityのビジュアル、キネマティック、聴覚、物理演算対応のコードから派生し、非常に没入感のある体験を実現します。
理学療法
UnityのMultiplayer機能は、プラットフォームを完全なスポーツ、フィットネス、トレーニング ソリューションに変換し、物理的な場所に関係なく集団で競い合ったりコラボレーションしたりできるようにします。その結果、本格的なフィットネスを備えたチーム スポーツや、ボディ全体がアクティビティに参加するトレーニングが可能になります。没入型 e スポーツは、社会的で肉体的な要求の厳しい、ボディを使った体験になります。大学は、設備、場所、天候、旅行バジェット、および利用できる時間に関係なく、国際的な地域内競争に参加する場合があります。MEK と Unity なら、母さんとのキャッチアップコールを、ベニスの運河でパドルボードを漕ぐ 1 時間にすることができます。
MEKとUnityにより、理学療法(PT)は退屈なものから楽しいものに変わり、コンプライアンスを高めながら成果を最適化します。ここでは、Unityのインバースキネマティック モデルをLiDAR駆動のオンボード スキャンと組み合わせることで、まるで用心深い理学療法士がその場にいるかのような近接モーション モニタリングを実現しています。バーチャルモーションパスは特定のベクターによって定義され、患者の割合に合わせてスケーリングされ、最適な結果を得るために正確な抵抗値で設計されています。ゲーミフィケーションのレイヤーは、PTの最も一般的な欠点である、本質的に単調であるためのコンプライアンスの欠如に対処します。友人と魔法のカーペットを漕いで古代ナイル川を下ることは、突然、肩のインピンジメントを修正する最善の方法になります。
これらのすべては、プラットフォーム ソフトウェア制御のアーマチュアと双方向モーションによるUnityとロボティクスの融合によって実現されています。
宇宙トレーニングとシミュレーション
失敗がオプションれない宇宙では、正確なシミュレーションがミッションの成功に不可欠です。現在、Ethereal は宇宙トレーニングおよびシミュレーション市場をターゲットにした環境を開発しており、地球上で再現不可能な独自の微妙な課題を提示しています。
具体的には、UnityのPhysics Engineパッケージを使用することで、MEKはフォトリアリスティックなバーチャル環境で複雑なモーションとインタラクションを生成し、あらゆるレベルの非常に正確なトレーニング環境を実現します。Unityの高品質立体視レンダリングは、宇宙での強いグレアと深い影をシミュレートしながら、地球、月、太陽、星の軌道力学を正確に再現し、トレーニングを受ける人の周囲を高速で移動します。その結果、宇宙飛行士の訓練生は、上空に上がる前の視覚的な宇宙体験に慣れることができ、その結果、その場の全体的な認知ロードを最小限に抑えることができます。
Unityは物理的に、宇宙飛行士の訓練生の動きと宇宙服固有の抵抗感、そして実際の無重力環境で重量物を移動するときに遭遇する無重力質量を融合させています。また、同じモーション制御コードを使用して、宇宙飛行士は宇宙ステーションの外装を無重力で手を動かし、宇宙飛行士と 250 lb の宇宙服の運動に伴う偏心慣性のバランスを慎重に調整できます。
Unity のビルトインの物理演算により、宇宙飛行士のモーション、回転、ボディ衝突をゼロ G で正確にシミュレーションできます。Unity のシンプルかつ高性能なリジッドボディ物理演算とコライダーの実装、さらには慣性テンソルにより、EVA モーションのモデリングが根本的に可能になります。慣性テンソルにより、MEK は空間での軸スピンと矢状スピンのスピン差をシミュレートすることができます。さらに細かいレベルでは、MEKは手動での質量割り当てを使用して、宇宙服の背もたれの重い生命サポート システムの偏心質量をシミュレートします。具体的には、MEKのコードは「add force at position(位置での力を加える)」を使用して、結果として得られるトルクの計算を回避し、その結果、動作コードがシンプルになります。
このような没入型トレーニングの忠実度の高さは、地球を離れる前に宇宙空間で遭遇する複雑な運動力学の慣れ親しんだ状態と筋肉の記憶力を大幅に向上させます。
没入型テクノロジーの未来
MEKとは、物理的な次元と深度を、最新のVRヘッドセットによって実現される感覚的なイリュージョンに拡張することを指します。Unityの統合テクノロジーによって推進されるMEKは、AI、モーション コントロール、センサー フュージョン、ゲームなど、幅広いデータを、フィットネスからソーシャル エンゲージメント、複雑なトレーニングまで、ユニークで深い没入型の体験に統合します。MEKの中核を成すUnityは、感覚の入力と出力を調和させて体験を生成し、深い没入感と別世界への真の脱出を実現します。
