没入型デジタル環境

没入型デジタル環境は、物理的でない世界に物理的に存在するという認識です。知覚は、全体的な環境を魅了する画像、音声、または他の刺激でVRシステムのユーザを囲むことによって生成される。

浸水または没入状態は、被験者が自分の身体状態を意識しなくなる心理状態である。それはしばしば、時間と現実の混乱した概念である集中的な集中を伴う。この用語は、コンピューティング、バーチャルリアリティ、ビデオゲーム(MMORPGなど)で広く使用されていますが、流行語として誤用される可能性があります。

バーチャルリアリティの分野では、没入型システムは、散漫や訓練の目的のために、実際の状況で使用される反射を植え付けたり、実際のシステムを遠隔から再構成したりするために、ユーザーを身近な環境に浸していますこのようにして遠隔制御によって動作することができる。 Futuroscope Poitiersの魅力や仮想操縦席への浸水によるパイロットドローンなどの例があります。浸漬の程度は、ユーザが慣れているものとの感覚の一致およびそれらの間の異なる感覚の妥当性(例えば、接触および視力)によって決定される。

この名前は、表現、フィクション、またはシミュレーションに適用される浸水体験の比喩的な使用です。イマージョンは、「訪問者」(Maurice Benayoun)または「immersant」(Char Davies)の物理的自己に対する意識が人工環境に囲まれて変容する意識状態と定義することもできます。仮想または芸術的環境で遭遇する刺激に対する行動または反応を可能にする、不信の部分的または完全な停止を記述するために使用される。バーチャルまたは芸術的環境が忠実に現実を再現する程度は、不信の停止の程度を決定する。不信の停止が大きくなればなるほど、達成される存在の程度は大きくなります。

パッシブ映画没入とは対照的に、バーチャルリアリティは仮想環境との相互作用を可能にし、したがって、はるかに高い浸漬強度を達成することができる。

これは、ユーザが直接的に対話することが許可されている場合、没入型仮想環境と呼ばれます。適切な対話ハードウェアを備えたCAVEは、そのようなシステムの例です。対照的に、非没入型仮想現実、例えば、 PC上で動作する3D-CADシステムでは、

魅力的で洗練された仮想世界は、仮想世界と自然に見える相互作用を可能にするコントローラだけでなく、より大きな浸漬につながります。極端な場合、これは、VRゲームが終了した後にプレイヤーが現実世界に慣れなければならないことを意味する可能性があります。強度はまた、プレイヤーの個性およびゲームの持続時間に依存する。

アメリカのデジタルメディア教授ジャネット・マレー(Janet H. Murray)は、浸水について以下のように述べている。
「巧妙にシミュレートされた場所に運ばれた経験は、ファンタジーの内容にかかわらず、それ自体楽しいものです。浸水は水面に浮かぶ物理的経験から生まれる比喩的な言葉です。私たちの知覚装置全体にプールされています。

リチャード・バートルは、4つの異なるレベルの浸漬(浸水レベル)を区別しています。
player:キャラクターはゲーム世界に影響を与える手段です。
アバター:キャラクターはゲーム界のプレーヤーの代表です。プレイヤーは第三者のキャラクターについて話します。
キャラクター:コンピュータのプレイヤーは、キャラクターと識別し、ファースト・パーティーでそれらについて話します。
ペルソナ:キャラクターはコンピュータプレーヤーの身元の一部です。彼は仮想世界でキャラクターを演じることはなく、彼自身は仮想世界にいる。
例えば、一人称シューティングゲームのコンピュータゲームのジャンルは、基本的にキャラクターの観点から、すなわち一人称視点で行われる。ゲームデザイナーは、プレイヤーに可能な限り直接的に仮想世界を体験させるためにここに浸漬を使用します。

タイプ:
ゲームデザインの作者でコンサルタントであるErnest W. Adamsによると、浸漬は3つの主要なカテゴリに分けることができます。

戦術的浸水は、技能を含む触覚操作を行う際に経験する。プレイヤーは成功をもたらすアクションを完成させながら「ゾーン内」を感じます。

戦略的浸水はより脳性が高く、精神的挑戦と関連している。チェスのプレーヤーは、幅広い可能性の中から適切なソリューションを選択する際に戦略的な没頭を経験します。

物語の浸漬は、プレイヤーがストーリーに投資したときに発生し、本を読んだり、映画を見ているときに経験したことに似ています。
StaffanBjörkとJussi Holopainenは、ゲームデザインのパターンで、浸漬を類似のカテゴリに分けていますが、それぞれ感覚・動脈浸漬、認知浸漬、感情浸漬と呼んでいます。これらに加えて、新しいカテゴリを追加します。
空間浸漬は、シミュレートされた世界が知覚的に説得力があるとプレイヤーが感じたときに発生します。プレイヤーは、自分が本当に「そこにいる」と感じ、シミュレートされた世界が「リアル」に見えると感じます。

存在:
「プレゼンス」は、元の「テレプレゼンス」の短縮に由来する用語で、人々は技術を介して身体の外で世界と交流し、世界とつながっていくことを可能にする現象です。これは、通常は本質的に仮想的である媒体によって描写された場面に存在する人間の主観的感覚として定義される。ほとんどの設計者は、忠実度の高い仮想環境を作成するために使用される技術に重点を置いています。しかし、存在状態を達成することに関わる人間の要素も考慮に入れる必要があります。人為的な技術によって生成され、かつ/またはフィルタリングされているが、最終的に存在の達成を決定するのは主観的な認識である。

バーチャルリアリティグラスは、存在と呼ばれる空間浸漬の一種であるシミュレートされた世界にいるという内在的な感覚を生み出すことができます。 Oculus VRによれば、この内臓反応を達成するための技術要件は、待ち時間が短く正確な動きの追跡である。

没入型バーチャルリアリティ:
没入型のバーチャルリアリティは、今日、バーチャルリアリティアートプロジェクトとして、ほとんどの場合、現在存在する仮想の将来のテクノロジーです。人工環境に浸漬することから成り立ちます。人工環境では、普段のように感じているように、まるで没頭しているように感じます。

神経系の直接の相互作用:
最も考慮されている方法は、神経系の仮想現実を直接作り上げた感覚を直接誘導することです。機能主義/従来の生物学では、我々は、神経系を介してコンセンサスの現実と相互作用する。こうして我々はすべての感覚からのすべての入力を神経インパルスとして受け取る。それはあなたのニューロンに高められた感覚の感覚を与えます。それは、人工的に刺激された神経インパルスとして入力を受け取るユーザを含み、システムはCNS出力(自然神経インパルス)を受け取り、それらを処理して、ユーザが仮想現実と相互作用することを可能にする。身体と中枢神経系との間の自然の衝動は防止する必要があります。これは、脳のワイヤリングに接続するナノロボを用いて自然インパルスを遮断することによって行うことができ、脳の配線に送ることができる仮想世界を記述するデジタルインパルスを受信する。ユーザと情報を記憶するコンピュータとの間のフィードバックシステムもまた必要となる。そのようなシステムにどれくらいの情報が必要かを考えてみると、コンピュータ技術の仮説に基づいている可能性が高い。

要件:
神経系の理解
どの神経感覚がどの感覚に対応し、どの筋肉刺激がどの筋肉収縮に対応するかについての包括的な理解が必要となる。これにより、ユーザに正しい感覚が与えられ、仮想現実における動作が起こる。ブルー・ブレイン・プロジェクトは、非常に大規模なコンピュータ・モデルを構築することによって脳がどのように機能するかを理解するという、現在有望な研究です。

CNSを操作する能力
神経系は明らかに操作される必要があります。放射線を用いた非侵襲的な装置は仮定されているが、侵襲的なサイバネティックインプラントはより早く利用可能になり、より正確になる可能性が高い。操作は神経系のどの段階でも起こりうる – 脊髄は最も単純である可能性が高い。すべての神経がここを通り抜けるので、これは操作の唯一の場所かもしれません。分子ナノテクノロジーは、必要とされる精度の程度を提供する可能性が高く、操作によって挿入されるのではなく、インプラントを体内に構築することを可能にする可能性がある。

入力/出力を処理するコンピュータハードウェア/ソフトウェア
非常に強力なコンピュータは、コンセンサスの現実とほとんど区別できず、中枢神経系と十分に迅速に対話できるように、バーチャルリアリティコンプレックスを処理するのに必要です。

没入型デジタル環境:
没入型デジタル環境は、人がインタラクティブにコンピュータで作成したシーンまたは「世界」であり、その中でユーザーは自分自身を没入させることができます。

没入型デジタル環境は、バーチャルリアリティと同義であると考えることができるが、実際の「リアリティ」がシミュレートされているという意味合いはない。没入型デジタル環境は現実のモデルかもしれませんが、環境のユーザーがその中に浸かっている限り、完全なファンタジーユーザーインターフェイスまたは抽象化でもあります。浸漬の定義は幅広く可変ですが、ここでは単純にシミュレートされた「宇宙」の一部であるとユーザーが感じていると想定しています。没入型デジタル環境が実際にユーザーを没入させることの成功は、信じられない3Dコンピュータグラフィックス、サラウンドサウンド、対話型ユーザー入力、およびシンプルさ、機能性および楽しみの可能性などの多くの要素に依存する。風、座席振動、周囲の照明など、プレーヤーの環境に現実的な環境効果をもたらす新しい技術が現在開発中です。

知覚:
トータル・イマージョンの印象を作り出すには、5つの感覚がデジタル環境を現実のものと認識しなければなりません。パーマネント3Dディスプレイサラウンドサウンドフォースフィードバックとモーション認識デバイス人工的な味や香りの創造

インタラクション:
感覚がデジタル環境を実際のものと十分に認識したら、ユーザーは自然かつ直感的な方法で環境と対話できなければなりません。動き認識のような多数の没入型技術は、ユーザの行動に応答する。ニューロン活動に応答する脳(BCI)による制御インターフェースも現れ始めた。

例とアプリケーション:
トレーニングやリハーサルシミュレーションは、状況タスクシミュレーション(危機対応や護送訓練訓練など)からパイロットを訓練するフルモーションシミュレーションに至るまで、パートタスク手順訓練(多くの場合、どのボタンを使用して給油ブームを展開するかといったボタン操作)生きた条例を使用して実際の機器で訓練するにはあまりにも危険なシナリオでは、兵士や法執行機関が必要です。

シンプルなアーケードから、多人数参加型のオンラインゲームや、飛行や運転シミュレータなどのトレーニングプログラムまで、コンピュータゲーム。モーションシミュレータなどのエンターテインメント環境で、ライダーやプレーヤーをモーション、ビジュアル、および聴覚の手がかりによって強化された仮想デジタル環境に浸します。ルワンダのヴィルンガ山脈のような現実のシミュレータは、山のゴリラの部族に会うためにジャングルを旅します。また、プラークの形成を目の当たりにしてコレステロールや健康について学ぶために、人間の動脈や心臓を乗りこなすことをシミュレートするものなどのトレーニングバージョンもあります。

科学者と並行して、ノーボクシング・リサーチ、ドナ・コックス、レベッカ・アレン、ロビー・クーパー、モーリス・ベナユーン、チャー・デイヴィス、ジェフリー・ショウなどのアーティストは、臨場感あふれるバーチャルリアリティの可能性を利用して、

浸漬技術の他の例には、CAVEのような周囲のデジタル投影および音響を伴う物理的環境/没入型空間、提示された画像のヘッドトラッキングおよびコンピュータ制御による映画の視聴のためのバーチャルリアリティヘッドセットの使用が含まれ、シーンの中にいること。次世代はVIRTSIMです.VIRTSIMは、仮想空間と物理空間の両方で空間と相互作用を通じて自然な動きを可能にする、最大13の浸水のチームのためのモーションキャプチャとワイヤレスヘッドマウントディスプレイによる全浸漬を実現します。

医療での使用:
臨場感あふれるバーチャルリアリティに関連した新しい分野の研究が毎日現れています。研究者は、精神医学的ケアの補完的なインタビュー方法として役立つバーチャルリアリティテストで大きな可能性を見ている。没入型バーチャルリアリティは、精神病状態の視覚化が類似の症状を有する患者の理解を高めるために使用されている教育ツールとしても用いられている。精神分裂病やその他の新しく開発された研究領域では、没入型仮想現実が、外科手術の教育、怪我や手術からのリハビリプログラム、幻肢痛の軽減などに役立つと期待されています。

構築された環境でのアプリケーション:
建築設計と建築科学の分野では、没入型仮想環境を採用して、建築家や建築技術者が規模、深さ、空間認識の意識に同化することで設計プロセスを強化することを促進します。このようなプラットフォームは、サイエンスリサーチ、建設オペレーション、人材育成、エンドユーザ調査、パフォーマンスシミュレーション、BIMビジュアライゼーションなどのさまざまな機能に、バーチャルリアリティモデルと複合現実感テクノロジを統合しています。 3つの自由度と6自由度システムを備えたヘッドマウントディスプレイとCAVEプラットフォームは、さまざまな設計と評価の目的で空間ビジュアライゼーションやビルディングインフォメーションモデリング(BIM)ナビゲーションに使用されます。クライアント、建築家、建物所有者は、ゲームエンジンの派生アプリケーションを使用して、1:1スケールのBIMモデルをナビゲートし、将来の建物を仮想ウォークスルーで体験できます。このような使用事例では、バーチャルリアリティヘッドセットと2Dデスクトップスクリーンの間の空間ナビゲーションの性能向上が様々な研究で調査されており、バーチャルリアリティヘッドセットの大幅な改善が示唆されているものもあれば、建築家や建築技術者は、没入型設計ツールを使用して、バーチャルリアリティCADインターフェイスのさまざまな構築要素をモデル化し、そのような環境を介してビルディングインフォメーションモデリング(BIM)ファイルにプロパティの変更を適用することもできます。

ビル建設段階では、没入型の環境が、敷地の準備、チームメンバーの現場でのコミュニケーションとコラボレーション、安全と物流を改善するために使用されます。建設現場の訓練では、仮想環境は技術移転に非常に効果的であることが示されており、実際の環境でのトレーニングと同様のパフォーマンス結果を示す研究が行われています。物品(IoT)デバイスは、建物内で利用可能であり、プロセスの改善および資源管理も可能である。

占有者とエンドユーザーの研究は、没入型の環境で行われます。仮想没入型プラットフォームは、建築モデルの代替設計オプションを適時かつコスト効率よく評価するために、事前構築モックアップとBIMモデルを統合してユーザに存在感を提供することにより、建物設計プロセスにおける将来の占有者を支援します。人間の実験を行う研究では、臨場感あふれる仮想環境やベンチマークされた物理環境内で、日々のオフィス活動(オブジェクトの識別、読み込みのスピード、理解)において同様に機能することが示されています。照明の分野では、ファサードパターンが知覚的印象に及ぼす影響と、シミュレートされた昼間の空間の満足度を調べるために、バーチャルリアリティヘッドセットが使用されている。さらに、人工照明研究では、没入型仮想環境を実装して、仮想環境内のブラインドおよび人工照明の制御によって、シミュレートされた仮想シーンのエンドユーザの照明の好みを評価する。

構造エンジニアリングと分析のために、没入型環境では、シミュレーションツールを操作して操作するのに気をそらさずに、構造調査に集中することができます。仮想および拡張現実感アプリケーションは、シェル構造の有限要素解析用に設計されています。スタイラスとデータグローブを入力デバイスとして使用して、ユーザーはメッシュの作成、修正、境界条件の指定を行うことができます。シンプルなジオメトリでは、モデルの負荷を変更することでリアルタイムの色分けされた結果が得られます。研究では、複雑な幾何形状のリアルタイム相互作用を実現し、触覚手袋を介してその影響をシミュレートするために、人工ニューラルネットワーク(ANN)または近似方法を使用してきた。没入型の仮想環境でも、大規模な構造とブリッジシミュレーションが実現されています。ユーザーはブリッジに作用する荷重を移動でき、有限要素解析結果は近似モジュールを使用して直ちに更新されます。

有害な影響:
シミュレーション病、またはシミュレータ病は、コンピュータ/シミュレーション/ビデオゲーム(シミュレータ病を解消するために働くOculus Rift)をプレイすることによって引き起こされる動きの酔いに類似した症状を示す状態である。

バーチャルリアリティによる動きの病気は、映画によるシミュレーションの病気や動きの病気に非常によく似ています。しかし、バーチャルリアリティでは、すべての外部基準点が視覚から遮られているのでエフェクトがより鋭くなり、シミュレートされた画像は3次元であり、場合によっては動きの感覚を与えるステレオサウンドとなります。研究は、仮想環境における回転運動への暴露が悪心および他の酔い症状の有意な増加を引き起こし得ることを示している。

ストレス、中毒、孤立、気分の変化などの他の行動変化も、没入型のバーチャルリアリティによって引き起こされる副作用であると言われています。