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特集 1

サイバースペースと VR

位置情報サービスとサイバースペースの融合

有川正俊
東京大学

い位置情報を使っても利用者が満足いくサービスをカー

１．はじめに
昨年 2001 年末、初めて GPS ケータイが発売され、今ナビとして実現できたのと同様に、ヒューマンナビに関

年末にはその販売台数が 200 万台を超えると予想されしても、様々なレベルでのソリューションが提案されてている。ケータイに位置情報サービス（LBS; Location

行くと考えられる。また、位置情報の精度も、今年 5 月

Based Service）が付くことにより、位置情報は本格的にに国土交通省国土地理院 [1] の電子基準点リアルタイム

一般の人々が利用できる段階に入ってくる。しかし、データ提供が開始されるようになったので、ケータイで

VR において、位置情報とは一般にミリメートルのオー

も 1 センチメートル程度の精度でリアルタイム測位が実ダーを要求されており、この観点から、2~100 メートル

現できる日も遠くないかもしれない。もし、このような程度の精度である現在の LBS を、VR に直接的に応用でセンチメートルの精度の位置情報が広域で利用できるよ

きるわけではない。LBS と、VR で用いる位置センサー

うになると、いよいよ拡張現実感の応用が現実的になるとの違いとしては、精度の他に、前者は広域を一貫性だろう。

を持ってサポートしているのに対し、後者は狭い空間だ

実際のサービスを考えると、コンテンツとしての位置

けをアドホックにサポートする。カーナビが成功した理情報だけでは役に立たず、背景、基軸あるいはベースと由として、自動車は道路上だけを走り、また移動速度がなる現実空間のモデル情報、つまり地図情報が必要であ速いので、位置情報の精度が悪くても十分に利用できた

る。現在は、経済的観点から、2 次元空間データとして点がある。道路上だけを走るという制約を使って、GPSの地図情報が一般に整備されている。LBS と地図とのだけでは大きな誤差を含む自動車の軌跡データを道路の関係は、ワープロで例えるとフロントエンドプロセッサ

ベクトルデータとマッチングすることにより、自動車のと辞書の関係と言える。辞書が悪いワープロが使いもの

位置精度を向上させた。この技術をマップマッチングとにならないのと同様に、地図情報が悪いと LBS も十分いう。しかし、ヒューマンナビを考えた場合、人の移動に使えるものにはならない。従来、地図情報は、土木工は自由であり、また速度も遅いという理由から、自動車事や都市計画をはじめ多くの実応用に耐えうる精度を保に対して道路を線幾何として抽象化できたのに対して、証する必要があり、政府や測量会社などの地図情報の専人に対しては歩道を線幾何ではなく面幾何として扱う門的機関だけでトップダウン的に作成されてきたのが実必要が出てくる。位置情報の精度だけ考えると、現在の状である。一方、インターネットの出現により、地理的

LBS は、屋外における拡張現実感の応用で利用できるな位置に依存せずに全世界的にネットワークを介して誰までの水準には達していない。しかし、十分な精度が無でも自由に情報を交換できるようになった。しかし、こ

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15178を提供できる。例えば、今歩いている場所は過去に来た

位置情報による関連付けことがある場所なのか、ある人にとっての個人的ランド
マークは何か、などをエージェントは理解し、現実空間での活動においてアドバイスを出すことが可能になるかもしれない。
PDA やパソコンへの現在の入力情報のほとんどは、

現実空間

人手をかけて入力するものである。例えば、現在のソフ

サイバースペース

トウェアアプリケーションに対するデータや問い合わせ
図１．位置情報による現実空間との情報を作る場合、キーボード、マウス、ペン、あるいサイバースペースの相互参照

は音声などの物理的そして仮想的な入力デバイスを利用する。一方、LBS は、人が入力しなくても、現実世界のの情報空間が現実空間の位置とうまくリンクしていない

人の動きに関する空間情報を自動的に生成できる。LBS

ことが問題であり、サイバー空間の本来の可能性を小さは、ヒューマンインタフェースの観点からは、キーボー

くしている。今後、この情報空間と現実空間の位置とを

ドとマウスに次ぐ、コンピュータにとって革新的な第 3

スムーズに、かつ自由にリンクさせるサービスを実現すの入力デバイスになるとも予想できる。LBS は、現実る（図 1）ことにより、現実空間での我々の活動とイン空間に対応する地図の上に、人の動きの軌跡を線で描く

ターネットに展開された情報空間とを自然に結び付けような入力デバイスである。この人の軌跡の情報を用いて、人間の日常生活を多角的に豊かにさせることができて、エージェントは様々な状況において人の活動を支援るだろう。また、LBS とインターネットとを組み合わし、将来のモバイルコンピュータ環境において、LBS は、せることにより、一般の人々が個々に空間情報を作成し、最も重要でかつ便利な入力デバイスとなるだろう。
LBS は、時計に例えることができる。時計の普及に交換できる土壌ができつつあると言える。
本解説では、まず LBS の意義に関して論じ、次により、我々は「時間」情報を手に入れることができた。

LBS をインターネットに統合する基本的な枠組みであ

一方、LBS の普及により、我々は「空間」情報あるいる「位置によるインターネットのリソース管理」に関しは「位置」情報を手に入れることになる。今日の社会は、て説明を行う。
最後に、地図以外でも様々なマルチメディ

時間を基準に回っていると言って良いだろう。LBS がア情報を位置情報をキーとして結び付ける「空間コンテ

安定して安価で提供されるようになると、「空間」を基

ンツ融合」の可能性に関して我々の研究を紹介する。

準にした様々な管理方法が社会の根幹に加わり、社会のシステムを変革するだろう。
LBS のもう 1 つの側面として、我々が自分自身の個

２．LBS の可能性
モバイルコンピューティング環境の充実に伴い、コン

人的な空間データを所有することが挙げられる。空間

ピュータは、現在の機能からさらに発展して、利用するデータのパーソナライゼーションを実現するためには、場所に制限されることなく人々の活動を支援するツール

人間の認知の解明が重要となる。エージェントは、人間となるだろう。そして、自律した存在あるいはエージェの脳の中の情報をシミュレーションすることにより、各ントへと発展すると予想される。例えば、コンピュータ

種機能を実現することになる。エージェントは、人の行の存在は、デジタル秘書、デジタル友人、デジタルペッ

動の履歴データをその人の個人空間データとして記録す

トなどの存在へと変化するだろう。コンピュータは、人る。個人空間データは、現実空間における我々の行動にと対話し、その人の意図や好みを理解する機能を持つこ

関する記憶の外在化と解釈できる。

とになる。また、その人自身の過去の行動履歴を記憶し、これを利用してアドバイスを人に与えたり、それに対す

３．位置情報によるインターネット上のリソース管理
Web は地理的位置に依存しない情報空間を実現し、今るフィードバックを受けて、その人を深く理解する機能が実現されるだろう。

日、巨大な情報空間を人類が共有できるようになった。

LBS は、このようなエージェントを実現するための一方、Web の情報を場所に依存する形態で利用できるよ

最も重要な技術の 1 つとなる。エージェントは、主人のうにする要望がある。例えば、現在いる場所から近いお位置が分かっているので、その人の行動を支援する情報

勧めのイタリアンレストランのホームページ情報が知り

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たいとか、今から行く場所の Web カメラのリアルタイ

リーレストランは、そのホームページにおいて各店鋪のム映像を見てみたいなどといった、位置に依存した情報

位置情報をインターネットで公開するのが当たり前とな

アクセスの手段は便利である。位置情報をキーとしてイるだろう。これらのインターネット上で公開された空間

ンターネット上の Web ページにアクセスするサービス

情報を、クローラ（crawler）やディレクトリサービスを[2、3] はまだ研究レベルであり、インターネットの主要使って集めたものが「未来の地図」あるいは「未来のササービスの 1 つとして技術的に実現されてはいない。

イバー地図」になると考えられる。つまり、地図は、従VRML（Virtual Reality Modeling Language） の 提 案

来のようなトップダウンで画一的なものではなく、ボト

は、1994 年 に 第 1 回 の WWW に 関 す る 国 際 会 議 で、ムアップで多様性を持つ位置情報あるいは空間情報を集"Cyberspace " と い う 題 目 の 発 表 と し て 行 わ れ た [4]。

約して作られる形態へとシフトして行くだろう。言い換

VRML を発明したときの大きな目的の 1 つとしてデジえると、現在の Web と同様に、個人でも、地図とは無タルアース [5] の構想があった。デジタルアースとは、縁の組織でも、普通に自由に簡単に空間情報を公開させ

地球上の様々な情報を 3 次元化して、さも地球儀を覗く流通させる枠組みになることが、インターネット上の今がごとく、インターネット上の様々な情報にアクセスす後の発展の自然な方向と考えることができる。この結果、るという枠組みである。VRML の提案論文では、(x,y,z)

空間データ（むしろ、空間コンテンツと言うべきだろう）

で表現される 3 次元の位置と IP アドレスとを対応付け

は、新鮮性を保つことができる。一方で、現在のインター

る Cyberspace Server というサービスが提案された。このネットと同様に、様々な品質の空間コンテンツがカオス

サービスは、唯一の 3 次元 Web 空間を地球上の位置とのように流通するようになるだろう。しかし、それらの一意に結び付ける。現在、Web は普及したが、VRML の

情報は、社会というフィルタにより自然淘汰され、ボト提案論文にあったような、位置に基づいて必要なリソー

ムアップ型のサイバー地図は自律的に段階的に内容が充スにアクセスする枠組みは、まだ実現されていない。た実して、現在の地図の一部に置き換わるものになるだろだし、そのようなサービスを実現しようとする国際標準

う。

化の動きが全く無いわけではない。VRML コンテンツ

位置情報は、現在の地図で扱っている地物、つまり、の中で緯度経度を記述できる "GeoVRML"[6] の提案や、建物や自然地物のような静止物だけではなく、あらゆる

トップレベルのドメイン名として ".geo"[7] を使えるようもの（リソース；resource）を表現するようになる。例えば、にして、"20e30n.geo "のように経度緯度情報を URL の人、自動車、ケータイ、パソコン、家電、洋服、鉛筆、靴、

一部に記述できるようにし、現実世界の場所を階層的な食料などあらゆるものに位置センサーならびに IP アド

セル単位でアクセスする枠組みの提案が行われた。残念

レスが付くようになるだろう。それらの位置情報を検索ながら、.geo の提案は、トップドメインを使って行うサーできるようになるだけではなく、逆に、位置情報から様々

ビスとしては不適切であるという理由から、インターなリソースをコントロールできるようになるだろう。具

ネットの標準化組織である IETF では認められなかった。

体的には、IPv6 で提供される無限に近い IP アドレスがこのように、インターネット上のリソースへの、位置情

自分の身の回りのもののほとんどに割り当てられるよう

報によるアクセスのためのインターネット標準についてになる。それらを検索するあるいはコントロールする場

は、
決定的なものはまだ出てきていない。一方、
インター

合、IP アドレスで直接そのリソースを指定するのは非ネット上のリソースとは関係なく、地理情報の相互流通

人間的であり、また、小さなものにまで名前（ドメインの重要性から、地理情報に関する様々な国際／国内標準名）を付けるのも非現実的である。そこで、名前が無い

化の開発が、デジュール標準およびデファクト標準としものでも、位置で指定ができるのが自然である。
バーコーて活発に行われている [8][9][10]。

ドでいろいろな指定ができるがごとく、位置でいろいろ

LBS の普及により、位置情報を時間情報並みに一般なリソースを指定できる枠組みが普及する可能性は大き

市民が利用できるインフラが整ってくると考えられる。

い。位置により IP アドレスが検索できる枠組みが確立

今後は、位置情報は、専門家だけでなく誰もが普通に使すれば、例えば、どこに行っても、自分の前にあるテレうようになり、時間情報が溢れているのと同様に、位ビのコントロールは、自分のケータイから自動的に普遍

置情報も我々の生活の中に溢れるようになり、様々な情的にコントロールできる。

報の共有や同期を行うために、それらの位置情報の多く

位置とリソースを結び付けると、我々の生活活動を楽はインターネット上を流通するだろう。例えば、ファミに高度にできる。この位置とリソースを結び付けるサー

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ビスとは、DNS(Domain Name Service) がドメイン名から

クスに URL を関係付けることにより、ビデオに映ってIP アドレスを検索するのと同様に、位置から IP アドレ

いる地物をクリッカブルにすることもできる。この重スを検索できる枠組みが、インターネット上での一般的ね合わせは、現在の映像が現実空間のどの位置であるかなサービスとして確立することである。当然、個人情報を計算することにより実現できている。つまり、カメラ

において、位置情報は人の居場所を表現しているので、の設置位置および各種のカメラパラメータから、映像にプライバシや安全を確保する枠組みの確立は必須であ映っている領域、つまり位置情報を算出している。利用る。同時に、うまく隠蔽化が実現できれば、人の動きな者は、地図インタフェース上でマウスなどである位置をどのリアルタイムで大量の情報を公開できる。これらを指定する操作により、カメラがその位置を映すように回利用すれば、行政計画、マーケティングなど様々な分野

転させることができる。これは、位置情報をカメラパラで効率良い客観的で公平な空間意思決定を行うことが可

メータ情報に変換することにより実現される。一方、重能となる。

ね合わせ表示は、カメラパラメータを位置情報に変換することにより実現している。我々が実験で使用したカメラは、福岡市百道浜の福岡タワーに設置した 3 台のカメ

４．空間コンテンツ融合
現実空間のデータベースを考えた場合、一般に地図をラで、それぞれ 120 度ずつずらした方向に向けて、3 台想定する。様々な位置情報を地図として扱うためには、で 360 度のパノラマの風景をカバーさせた。利用者は、(x,y) という座標値を持つ空間データを扱う。しかし、(x,y)

それらの 3 台のカメラの中から 1 台を選ぶ必要はなく、という直接参照している位置情報を持たない空間情報も自分が見たい場所を地図上で指定するだけで、後はシスある。例えば、ビデオ情報や文書情報も、ある場所を映テムが自動的にその場所を映す最適なカメラを選択し、していたり、ある場所の記述が含まれており、間接参照

次にそのカメラに適切なカメラパラメータを設定して、的な空間情報である。我々は、非地図情報の空間コンテ

意図する場所の映像を利用者に提供した。これは、位置

ンツを位置情報と結び付ける枠組み及びその効果に関し情報を使って、複数の物理的カメラを 1 台の抽象化カメて研究を行ってきた。以下で、その紹介を行う。

ラとして実現させたものである。映像を位置情報によりビデオ情報としては、インターネット上で公開してい選択できたり、映像の中のコンテンツを URL に対応付

る定点観測カメラからの映像を対象として、映像に位置けたりする枠組みは一般性が高く、今後、インターネッ

情報を関係付ける枠組みの研究を行った（図 2）[11]。こトの主要サービスになる可能性は大きい。定点観測カメの定点観測カメラは、Web ブラウザを通して遠隔からのラからの映像を考えた場合、プライバシが問題となるが、操作が可能で、首を振ったり、拡大／縮小を行うことが位置情報を使えば、プライバシを保護することも可能でできる。このカメラは様々な方向を向くことができ、そある。例えば、ある方向にはカメラを向けないようにすの操作に対応した映像の中に映っている建物などの地物る。ある建物に対してある一定以上にはズームはできなに対して注釈などのグラフィックスを重ね合わせて表示

いという制約を、ある建物の空間解像度の制限値として、するサービスを実現した。映像に重ねられたグラフィッ

カメラ操作に加えることもできる。あるいは、ある建物を映す場合、リアルタイム映像の一部を静止画で置き換
えて提供することも可能である。ビデオに情報を追加したものを拡張ビデオと呼ぶのに対し、ビデオの情報の一部を減らしたり、制限を付けるという意味から、このよ
うなプライバシの保護を考慮に入れたビデオを、我々は減少ビデオあるいは制約ビデオと呼んだ。
現実世界の文書の 8 割は、住所、地名、郵便番号、電話番号などの何らかの間接位置情報を含むと言われている。これらの間接位置情報は、変換表を利用して緯度経度という直接位置情報、つまり (x,y) に変換することが可能である。間接位置情報を直接位置情報へ変換する処

図２．位置情報によるリアルタイム風景映像と理をジオコーディング（geocoding）と呼ぶ。（写真やビ

地図データとの統合の例

デオの中のピクセルを現実空間の位置に対応付ける処理

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サイバースペースと VR「池ノ上駅前のパン屋のゴマ餡パンはお勧めです。」↓「<spa name=“池ノ上駅” type=“point” p=“139.676636E,
35.657230N” author=“basho ver2” >池ノ上駅<spa>前のパン屋のゴマ餡パンはお勧めです。」

図３．ジオコーディングを用いた半構造化の例

図４．空間コンテンツ融合のイメージ図

もジオコーディングと呼ぶ。
）図 3 は、1 つの文章から、
ジオコーディングにより間接位置情報を抽出し、その部分に位置情報を表現するための <spa> タグを差し込み、文章を半構造化した例である。もし、Web 空間のすべて物の幾何表現のように、直接参照的な (x,y) という位置の文書コンテンツのうちの 8 割をジオコーディングによ

情報を文書内で表現するのが理想的ではあるが、直接位り空間コンテンツに変換して、位置 (x,y) をキーとして置情報を文書の一部として取り扱うのは、文書の作り手

それらにアクセスできるようになるとすれば、Web 空

にとっては一般に負担となる。現実の応用では、我々が間全部が現実空間データベースとなり有意義である。こ

日常会話で利用している住所や地名を位置情報として利の場合、むしろ空間コンテンツが大量になり過ぎて、大用できるようにする意味は大きい。ここで扱うべき問題

量の空間コンテンツの中から適切な情報をいかにフィル

は、様々な異なる縮尺と精度の空間コンテンツをどのよタするかが重要になってくるだろう。ジオコーディング

うにして融合して利用するかということである。この問は、Web 文書だけでなく、我々がパソコンで個人的に題には、コンテクストを考慮して知的に選択するという保持しているワープロファイルなどの様々なデータにも解法、及び、利用者に知的で便利なツールを与えて、利適用できる。しかし、現実には、1 件 1 件の家屋に相当用者が自ら知的に位置キーを用いて、大量の空間コンテ

する詳細な住所が正確に記載されておらず、記述が不正

ンツの中から自由に取捨選択できるような利用者環境を確であったり、省略されたりして、ジオコーディングが実現するという 2 つのアプローチがあるだろう。

必ずしもうまく行かない場合も多い。たとえば、「世田以上のように、位置をキーとして、多くのマルチメディ

谷区」という住所を含む文書にアクセスする場合、そのアコンテンツにアクセスする枠組みが実現できる。この量は膨大なものとなり、また、世田谷区という場所が広とき、カメラパラメータや自然言語などを変換して位置い範囲を表現しているので、どのようにして位置情報とという絶対空間において、距離的に近い関係にあるコン関係付けて利用者に提供すべきであるかは困難な問題でテンツを関連付けてアクセスできる仕組みを提供するこある。地名や住所は、位置のような点に対応させるようとにより、閲覧者は、現実空間の位置を通して、様々ななものではなく、面積を持つ領域として対応付けるといコンテンツに芋づる式にアクセスできる。位置情報が点うアプローチもある。しかし、このような幾何情報の一を表すのに対して、一般的な空間情報としては、それよ

般化を進めることにより、LBS が本来持つシンプルさ

りも次元の高い線や面なども扱うこととなる。また、位が失われるかもしれないという危惧もある。ある地物を置キーも一般化すると、「近い」という関係だけではなく、

1 つの領域として表現しても、縮尺を小さくするとそれ

「隣」、
「右側」、
「交差」、
「沿線」、
「5 分以内」などのような、は点になるだろう。このように、幾何情報の段階的抽象

より複雑な空間関係によって様々にコンテンツを関係付化は意味的な側面が多く、一般に困難な問題で、高度なけることができる。このような空間情報をキーとして意味的な LOD（Levels of Detail）の問題ともとらえるこ

様々なコンテンツを串刺し的に関係付ける枠組みを「空とができる。また、人間が地名をどのようにとらえてい

間コンテンツ融合（Spatial Content Fusion）」と呼んでいるかという空間認知にも関係し、個人個人の多様性を扱る（図 4）[12]。

う必要が出てくる。もちろん、明示的に、地図の上の地

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the 21st Century, the California Science Center, 1998,

５．むすび<http://www.opengis.org/info/pubaffairs/ALGORE.htm>

現在使われている地図のほとんどは、天空から真下を映した映像であり、縮尺も小さいものがほとんどで、実［6］GeoVRML, <http://www.geovrml.org/>

際には、かなり偏った表現方法になっているにも関わら［7］.geo Project, <http://www.dotgeo.org/>

ず、多くの用途で便利に利用されている。これは、現在［8］ISO/TC211，<http://www.statkart.no/isotc211/>の地図という枠組みが、縮尺一定、投影方向も一定とい［9］OGC，<http://www.opengis.org/>う制約を導入することにより、多目的に利用でき、同時［10］G-XML, <http://gisclh.dpc.or.jp/gxml/>に経済的にも現実的なソリューションを実現した良い例［11］Michihiro Murao, Masatoshi Arikawa, Koji Okamura,と言える。しかし、地図は紙メディアを対象に数百年前"Networked Augmented Spatial Hypermedia System onに発明された枠組みであり、現在のコンピュータとネッInternet," 5th IFIP 2.6 Working Conf. on Visual Databases,

トワーク技術を十分に利用したものではない。現実空間

pp. 239-253, 2000.

をありのまま高い精度でデジタル表現するのは、経済的［12］相良毅、有川正俊、坂内正夫、ジオレファレンスにも物理的にも非現実的であるが、現在の地図とはまっ情報を用いた空間情報抽出システム、情報処理学会論

たく異なる何らかの革新的な制約の下で、現実空間のデ

文誌「データベース」、Vol. 41 No.SIG6(TOD7)、

ジタル表現は今後ますます進むだろう。
また、
人間にとっ

pp.69-80、2000ては、3 次元化された仮想都市空間が必ずしも分かりや
すいとは考えにくい。2 次元であるが故に本質的に分か【略歴】

りやすい、ということもあり、今後は、人間の空間認知

有川能力を考慮した、新しいデジタル現実空間の体系化及び東京大学確立が期待される。そのときに重要視される考え方とし

1986 年九州大学工学部卒業、1992 年九州大学博士（工ては、単純に距離により詳細度を変更する LOD ではな学）授与。1989 年九州大学工学部助手。1993 年京都大く、
空間認知を考慮した意味的 LOD の体系化、ならびに、

学工学部助手。1994 年広島市立大学情報科学部助教授。

絶対位置だけによる空間コンテンツの融合ではなく、ハ1999 年より現職。現在、地理情報システム学会空間 IT

イパーリンクで代表される相対関連も導入した非ユーク研究会主査。専門は情報工学、空間情報科学。共著『画リッド空間及び矛盾を許容する仮想空間の体系化が必要

像と空間の情報処理』、『情報の表現』。

になってくるだろう。
謝辞
空間コンテンツ融合の体系化に関して共同研究をさせていただいており、本解説を書くにあたり有益なご助言をいただきました岡村耕二助教授（九州大学センター）及び相良毅助手（東京大学

情報基盤

空間情報科学研究センター）に感謝いたします。
参考文献＆参考サイト［1］国土交通省 国土地理院、<http://www.gsi.go.jp>［2］小山 聡、平松 薫、山田幸一、" デジタルシティ京都 市民のための公共情報空間の構築をめざして、"
bit、 Vol.33 No.4、pp.8-12、 2001
［3］モーバイルインフォサーチ、<http://www.kokono.net/>［4］Mark Pesce, Peter Kennard, Anthony Parisi,“Cyberspace,” the 1st Int'l Conference on the World Wide
Web, 1994.
［5］Al Gore, The Digital Earth: Understanding our planet in

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正俊 (ARIKAWA Masatoshi)
空間情報科学研究センター

助教授