ARヘッドマウントディスプレイの最新開発動向と応用可能性

第1部 AR (拡張現実) 技術の開発動向と今後の課題

(2017年2月28日 10:30〜12:15)

1. 歴史と概要
   1. VR (Virtual Reality) 、AR (Augmented Reality) 、MR (Mixed Reality) とは
   2. VR/AR/MRの歴史
2. 位置合わせ、測位
   1. マーカーベースの位置合わせ
   2. 自然特徴ベースの位置合わせ
   3. 屋内外シームレス測位 (PDR、ハイブリッド測位)
   4. SLAM
3. インタフェース
   1. ヘッドマウントディスプレイ
   2. ハンドヘルドディスプレイ
   3. 空間型拡張現実 (Spatial Augmented Reality)
   4. ビューマネージメント、可視化
   5. 触覚
4. 標準化
   1. 映像酔い、VR酔い
   2. ビジョンに基づく位置合わせ及び追跡手法のベンチマーキング
   3. PDRベンチマーク、PDR Challenge
5. 今後の展開
   1. 日本学術会議の科学・夢ロードマップ (日本VR学会作成) 等
   2. コミュニティ・イベント紹介 (日本VR学会など)
• 質疑応答

第2部 拡張現実向けヘッドマウントディスプレイの研究動向

(2017年2月28日 13:00〜14:30)

　近年さまざまなヘッドマウントディスプレイ (HMD) が登場しています。ウェアラブル用途のものからバーチャルリアリティ用途のものまで多種多様です。一方、拡張現実 (AR) と呼ばれる技術が急速に普及しており、AR向けのHMDも多数登場しています。AR向けのHMDにはどのような性能が求められ、現在の技術はどこまで進んでいるのでしょうか。また、研究者たちはどのような未来のHMDを思い描いているのでしょうか。 　本講座では、急速に発展するARに適したHMDについて、基礎から最新の研究事例、今後の展望までをわかりやすく解説します。

1. 拡張現実向けHMDの要件
   1. 光学シースルーHMDの要件
   2. ビデオシースルーHMDの要件
2. 広視野・高精細HMDの研究動向
   1. 曲面光学系
   2. タイリング光学系
3. 調節 (焦点距離) に対応するHMDの研究動向
   1. 時分割方式
   2. 多層化方式
   3. ライトフィールド方式
   4. 網膜走査方式
4. 遮蔽に対応するHMDの研究動向
5. HMDの校正に関する研究動向
   1. 光学歪みの校正
   2. 色調の校正
   3. 眼球位置の校正
6. これからのHMD
   1. センシング
   2. マルチモダリティ
   3. 視覚拡張
• 質疑応答

第3部 ホログラフィック光学素子を用いたヘッドマウントディスプレイの光学設計

(2017年2月28日 14:45〜16:15)

　ホログラフィック光学素子 (HOE) を用いたヘッドマウントディスプレイの光学設計について、実例と理論を交えて説明します。 　人間の視覚特性とヘッドマウントディスプレイの光学仕様との関係や、HOEの光学的な振る舞い、HOEを作成する光学系の設計など、ヘッドマウントディスプレイの光学設計を行う上で知っておくべき関連事項についても、併せて解説します。 　また、本講座で説明するHOEを搭載し、2017年度に発売予定のWCc (ウェアラブルコミュニケーター) について紹介します。

1. ヘッドマウントディスプレイの光学系
   1. ヘッドマウントディスプレイの概要
   2. 仮想画面サイズと仮想視聴距離
   3. 視野と表示画角
   4. 視力と解像度
2. ホログラフィック光学素子を用いたウェアラブルディスプレイの概要
3. ホログラフィック光学素子の収差補正
   1. 反射型ホログラム
   2. 平行光を1点に集光するHOE
   3. 像面湾曲の補正
   4. 斜入射の副作用の補正
4. 露光光学系
   1. 露光光学系の概要
   2. 画像表示光学系と露光光学系
   3. 露光光学系自由曲面ミラーの設計
5. WCc (ウェアラブルコミュニケーター)
• 質疑応答