活用例
マルチユーザー仮想空間歩行およびインタラクティブ実験用のモーションキャプチャシステム
中国科学技術大学(USTC)
10m×10m
モーションキャプチャ、バーチャルリアリティ、リダイレクト、スムーズなマッピング
HMDヘルメット
12のMars 2Hモーションキャプチャーカメラ

同じ実空間を複数人で歩くVRは実現が難しい

バーチャルリアリティは仮想技術とも呼ばれ、コンピューターシミュレーションを使用して3次元の仮想世界を生成し、ユーザーは仮想空間内の物を瞬時に観察できます。ユーザーが位置を移動すると、コンピューターはすぐに複雑な計算を実行し、正確な仮想世界のビデオを送り返して、存在感を生み出すことができます。没入型歩行は、重要な研究の方向性の1つです。つまり、仮想現実システムで歩くユーザーのリアリズムを向上させる方法です。

一般に、仮想空間と実空間の幾何学的形状の不一致により、仮想空間は広い範囲であるが、実際の空間は比較的小さく、複数のユーザーが同じ空間にいる場合、衝突。以前のソリューションには、ネットワークを介して同じ仮想空間にユーザーを作成することが含まれますが、ユーザーは実際には異なる部屋にいます。または、実際には1人のユーザーと見なすことができる衝突を回避するために、複数のユーザーが全体として協力できるようにします。同じ実空間をマルチユーザーで歩くことを実現する方法は、業界研究のホットスポットです。

GCLは、業界の問題に対してリダイレクトされたスムーズなマッピング方法を提案します

現在、実空間と仮想空間の不一致の問題には2つの主な方法があります。 1つ目は、視覚が人間の動きを制御する主な要因であり、ユーザーの知覚を導入することなく仮想空間と実空間の微妙な違いを導入するという事実に基づくリダイレクト方法(RDW)です。ただし、この方法はシングルユーザーにのみ使用できます。

2つ目は、スムーズマッピング方式(SAM)です。仮想シーンから実際のシーンへのマッピングを確立します。このマッピングは通常、ユニットマッピングではないため、マッピング後の仮想シーンは大きく歪んでしまいます。 SMA法では、最適化アルゴリズムを使用して、歪みサイズと関連する制約を測定するためのエネルギー関数を確立することで最適化問題を解決し、仮想シーンから実際のシーンへの歪みの少ないマッピングを取得します。この方法の利点は、ユーザーが中断することなくシーン内をローミングできることですが、欠点は、視覚的な歪みがユーザーの歩行体験を大幅に低下させることです。

上記の2つの方法のそれぞれの長所と短所に基づいて、中国科学技術大学のLiu Ligang先生のチームは、リダイレクト方法とスムーズマッピング方法を組み合わせたリダイレクトスムーズマッピング方法(REM)を提案しました。リダイレクション方式を使用して、スムーズなマッピングを支援し、歪みを抑えてより直線的なルートを生成します。マッピング。 REM法の目的は、マッピングf:仮想空間SV→実空間SRを確立し、SVの各点(u、v)をSRの(x、y)にマッピングすることです。まず、SVがk個のブロックに分解され、各ブロックが個別にマッピングされます。次に、マッピングfを2つの部分に分解します。まず、事前に計算された中間ワークスペースSPを作成し、中間マッピングg:SV→SPを計算します。 SPにRDWを適用した後、h:SP→SRとして表されます。

G杨贵妃.jpg

ユーザー同士の衝突の危険性の問題を解決するために、劉氏のチームは「アバター」を使用する方法を設計しました。 2人のユーザーが衝突の危険にさらされている場合、システムは1人のユーザーの歩行ルートの前に動的アバターを生成します。これは、ユーザーにアバターから離れることを思い出させるインジケーターとして機能し、ユーザー間の衝突を回避します。

NOKOVは、マルチユーザーの高精度測位ソリューションを提供します

中国科学技術大学のマルチユーザー仮想空間ウォーキングおよびインタラクティブ実験で、12台のNOKOV Mars 2H赤外線光学モーションキャプチャカメラ(写真の青い点)を使用して、10m * 10m(10m * 10m)のサイトエリアをキャプチャしました。実際の移動スペース)(仮想移動スペースのサイズ)64m * 33m)。空間内の障害物として鋼製の柱が部屋に置かれています。ユーザーの頭には3つのマーカーポイントが配置され、3つのポイントの平均位置が3次元空間でのユーザーの位置として使用されます。

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SV内のユーザーの位置を仮想位置、f(SV)内の位置を実位置(NOKOV赤外線光学式モーションキャプチャカメラ(図の青い線)で取得)、g(内の位置)をg( SV)はリダイレクション位置と呼ばれます。ユーザーはRDW法を使用してg(SV)によってf(SV)にリダイレクトされるのと同じです。実際の歩行の過程で、NOKOVモーションキャプチャシステムはユーザーの実際の位置xを追跡します。次に、動的逆マッピングを使用して仮想位置y = f ^(-1)(x)を取得します。マッピングgを使用して、仮想位置yをリダイレクトされた位置z = g(y)= g(f ^(-1)にマッピングします。 )(x))、これはHMDヘルメットの場所でレンダリングされるものです。

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衝突を回避するための「仮想アバター」アルゴリズムでは、空間内の2人のユーザーの相対位置とリダイレクト位置を決定する必要があります。 NOKOVモーションキャプチャデバイスを使用して実際の空間で2人のユーザーAとBを見つけることは非常に近いですが、リダイレクトされた位置g(SV)は遠く離れており、2人はHMDを通してお互いを見ることができません。このとき、アバターはユーザーBの横に表示され、Bに表示されます。BはAとの衝突を避けるために、アバターから離れる必要があります。

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NOKOVは、中国科学技術大学に加えて、清華大学の車両輸送学部など、多くの国内大学や業界をリードする企業と、仮想現実の方向で綿密な協力を行ってきました。チャイナビジョンデジタルテクノロジー株式会社。


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