単行本(実用) 情報科学 ヘッドマウントディスプレイ / 日本バーチャルリアリティ学会 / 清川清

商品説明

情報科学
【内容紹介】
【読者対象】
本書は、バーチャルリアリティ（VR）や拡張現実感（AR）に関心を寄せる方や、ウェアラブルコンピュータや先端技術に興味のある方を対象としています。
VRやARを実現する代表的デバイスであるヘッドマウントディスプレイ（HMD）を取り上げ、高校生から、社会人、研究者まで、幅広い層がHMDの技術とその進化を理解しやすいように解説しています。
【書籍の特徴】
VRやARといえばHMDをつけたユーザをイメージする人が多いと思います。
これまでにVRやARに関する書籍は数多く出版されていますが、HMDはその中の一部として取り上げられるだけでした。
本書は、HMDのみを深く掘り下げて様々な角度から一般向けに解説した初めての書籍であると言ってよいでしょう。
HMDの仕組みや典型的な光学系を解説するだけではなく、HMDがどのように発展してきたのか、そもそもHMDを見る眼の仕組みはどうなっているのか、さらには映像視聴に留まらないHMDの新しい機能や用途についてどのような研究がなされているのか、といった多岐にわたる話題を取り上げています。
読者の皆様には、HMDについての深い理解を得るだけでなく、HMDがもたらす未来の可能性に触れ、その魅力を感じていただけることを願っています。
【各章について】
本書は6章で構成されており、それぞれの章でHMDの重要な側面を詳しく解説しています。
1章では、まず本書の導入としてHMDの歴史や基本概念について紹介します。
2章では、HMDの性能や機能を理解するための基礎となる人間の視覚について解説しています。
3章では、古典的な光学系から最新の光学系まで、多様な実例を交えて紹介します。
4章では、執筆時点の最先端の研究事例を通じてHMDの進化の方向性を浮き彫りにします。
5章では、HMDを用いて視覚機能を自在に補正・矯正したり拡張したりする様々な試みについて紹介します。
6章では、視覚以外の感覚を提示する様々な多感覚HMDについて取り上げます。
あとがきでは、本書全体を振り返り、HMDの進化がもたらす生活や社会の未来像について展望します。
【著者からのメッセージ】
HMDはVRやARの体験だけではなく、私たちの未来を左右するかもしれないとても重要なデバイスです。
本書を通じて、HMDの技術とその進化、そしてそれがもたらす未来についての理解を深めていただければ幸いです。
エキサイティングなHMDの世界を感じ取っていただけたなら、執筆陣としてこれほどの喜びはありません。
【目次】
☆発行前情報のため、一部変更となる場合がございます
1．ヘッドマウントディスプレイの概要
1.1ヘッドマウントディスプレイの歴史
1.1.1ヘッドマウントディスプレイの先史時代
1.1.2ヘッドマウントディスプレイの誕生
1.1.3ヘッドマウントディスプレイの黎明期
1.1.4ヘッドマウントディスプレイの普及期
1.2さまざまなヘッドマウントディスプレイ
1.2.1VR用ディスプレイとしてのHMD
1.2.2AR用ディスプレイとしてのHMD
1.2.3透過性と映像チャネル数による分類
1.2.4多様なヘッドマウントディスプレイの必要性
2．人間の視覚
2.1眼の構造
2.1.1眼球と外眼筋
2.1.2角膜
2.1.3虹彩と瞳孔
2.1.4水晶体
2.1.5網膜
2.1.6視細胞
2.2視機能
2.2.1視力
2.2.2視野
2.2.3色覚
2.2.4光覚
2.2.5調節
2.2.6眼球運動
2.3奥行き知覚
2.3.1単眼性の手がかり
2.3.2両眼性の手がかり
2.3.3奥行き感度
3．ヘッドマウントディスプレイの光学系
3.1屈折型
3.1.1視距離と視野角
3.1.2アイボックス
3.1.3接眼レンズ
3.2反射屈折型
3.2.1平面ハーフミラー型
3.2.2BirdBath型
3.2.3曲面ミラー型
3.3自由曲面プリズム型
3.4ウェーブガイド型
3.4.1曲面ハーフミラーによるコンバイナ
3.4.2HOE/DOEによるコンバイナ
3.4.3EPE光学系
3.4.4LOE光学系
3.4.5ピンミラーアレイ型
3.5網膜投影型
3.6ライトフィールド型
3.6.1インテグラルフォトグラフィ
3.6.22枚スクリーンによるライトフィールド光学系
3.7ホログラム型
3.8ピンライトディスプレイ
3.9頭部搭載型プロジェクタ
4．ヘッドマウントディスプレイの最新研究事例
4.1位置合わせ
4.2光学的歪み
4.3時間的整合性
4.4色再現性
4.4.1ディスプレイ色再現
4.4.2色混合
4.5ダイナミックレンジ
4.6焦点再現
4.6.1調整可能焦点OST-HMD
4.6.2多焦点OST-HMDおよび可変焦点OST-HMD
4.6.3ライトフィールドOST-HMDとホログラフィックOST-HMD
4.6.4フォーカスフリーHMD
4.7画角
4.8解像度
4.9光学遮蔽
5．ヘッドマウントディスプレイによる視覚の解放
5.1視覚を解放するための要素技術
5.2視知覚の補正・矯正
5.2.1視知覚の補正・矯正のプロセス
5.2.2視力の矯正
5.2.3色覚異常の補正
5.2.4斜視・斜位の矯正
5.2.5変視症の矯正
5.2.6視覚過敏の矯正
5.2.7視機能検査
5.3視覚拡張
5.3.1視力の拡張
5.3.2視野角の拡張
5.3.3可視波長の拡張
5.3.4動体視力・時間感覚の拡張
5.3.5視点の拡張
5.3.6視覚シミュレーション
5.3.7視覚的ノイズの軽減
5.3.8視界の多様な変調・置換
6．ヘッドマウントディスプレイと多感覚情報提示
6.1ヘッドマウントマルチモーダルディスプレイ
6.1.1深部感覚
6.1.2表在感覚
6.1.3前庭覚
6.1.4嗅覚
6.2ヘッドマウントディスプレイによる感覚間相互作用の活用
6.2.1感覚間相互作用
6.2.2Pseudo-haptics
6.2.3リダイレクテッドウォーキング
6.2.4感覚間相互作用による嗅覚提示
6.2.5感覚間相互作用による食体験の提示
引用・参考文献
あとがき
索引