アプリA

物理法則に基づいた
力覚VR環境構築ソフトウェアの開発
東京工業大学
精密工学研究所
岡田直樹，長谷川晶一
小池康晴，佐藤誠
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
物理法則に基づいた力覚VR環境
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
はじめに
物理ベース力覚VR環境構築ソフトウェアを
取り巻く環境
力覚提示装置，物理シミュレータは，
まだ研究・開発段階
 アプリケーションを探っている段階
 新規のデバイスが次々に発表されている
 リアルタイム物理シミュレーションも研究段階
変更が
多い
商用ライブラリでは対応できない
 プログラムソース非公開のために，自由に変更できない
研究としてソフトウェア開発に取り組む必要あり
 アプリケーション探索に必要
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
汎用物理シミュレータ
従来－それぞれの作品に特化した物理プログラム
新アプリケーション
→新しい物理プログラム
アプリA
物理A
データA
仮想世界を修正
→物理プログラムも要修正
開発者の負担－大
アプリB
アプリC
アプリA
物理B
データB
物理C
データC
物理A
データA
アプリA
物理A’
データA’
アプリA
物理A”
データA”
アプリA
物理
（汎用）
データA’
アプリB
物理
（汎用）
データB
解決法－汎用的な物理プログラム
アプリA
新アプリケーション，修正
物理
開発者の負担－小
→ データ変更のみ
（汎用）
データA
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
既存の開発ソフトウェア
物理ベース力覚VR環境機能の変更が可能
の構築が可能
GHOST
HIP
多体の運動シミュレー
ションができない
できる
Virtools
reachin
できる
プログラムの内部構
造が公開されておら
ず，変更できない
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
開発ソフトウェアの機能構成
データの流れ
未実装機能
ファイルローダ・セーバ
データファイル
シーングラフ
レンダラ
ジオメトリ
テクスチャ
物理特性
衝突判定
イベントハンドラ
物理エンジン
デバイス
マネージャ
モデラ
テキスト
エディタ
外部
処理
ディスプレイ
力覚提示装置
リアルタイム処理
• オープンソース
• 機能のモジュール化 → 交換･再利用が容易
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
評価実験
開発ソフトウェアを用いてアプリケーションを製作し，
汎用物理シミュレータ，オープンソースであることの効果を調べる
芸術科学会DiVA展にて入選
Dynamo
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
製作者
製作者A
初めて開発ソフトウェアを使用
過去にSPIDARを用いた力覚VR作品を開発した経験あり
製作者B
初めて開発ソフトウェアを使用
初めてVR作品の開発を行った
製作者C
開発ソフトウェアの開発者
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
製作工程
製作者B
製作者A
製作者C
企画（数日）
ラフスケッチ（3時間）
データ記述の理解（1時間）
データ記述の理解（3時間）
最大パフォーマンス
の測定（6時間）
オブジェクトのモデリング
テクスチャの作成（6時間）
α版，β版の作成（12時間）
物体の初期位置などの
データ編集
ファイナル版の作成（12時間）
コンセプトの煮詰め
実機テスト
全体として２週間ほど
床から落ちた箱を上に戻
す機能の実装（5時間)
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
結果
データファイル編集が製作工程の大半
開発ソフトウェア初使用の二人（製作者A，B）が
ほとんどの工程を担当
短期間でアプリケーションが完成
（参考：バーチャルバスケットボール 3，4ヶ月）
開発ソフトウェアにない機能が追加可能
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
今後の課題
データファイル編集が困難
テキストエディタ → GUI
イベント記述が困難
イベントハンドラの整備
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)
開発ソフトウェア Web Page
http://sklab-www.pi.titech.ac.jp/springhead/
日本バーチャルリアリティ学会第8回大会(2003.9.19)

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