特集 1

JVRSJ Vol.7 No.3 September, 2002

サイバースペースと VR

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分散型共有仮想環境

松田晃一
SONY

分散型共有仮想環境 (DSVE: Distributed Shared Virtualる (1) 頭字語 (LOL: Laugh Out Loudly) や (2) 感情アイコEnvironment) とは、コンピュータグラフィックス、映像、ン (:-) など )、(3) ジェスチャ語 ( ジェスチャを記述する

音、ネットワークを融合し、3DCG などの UI を持つ共文字列。*wave* のようにアスタリスクで囲まれる ) を有仮想環境で、複数人のユーザが実時間のインタラク解釈し、これらの語が会話文中に含まれた場合に、シスションを可能にするシステムである。ユーザは、その環テムが対応するジェスチャを自動的に発火させる方式が境内での自分自身の表現 ( アバタ、avatar) を操作しなが提案されている。また、[1] では、DSVE 内での会話グルーら、環境内を動き回ったり、情報を探索したり、他のユープを視覚的に分かりやすくする手法としてアバタを円卓ザとインタラクションしたりすることができる。このよ状に配置し、状態をそこを照らすスポットライトの色でうな DSVE の例としては、協調デザイン、分散型のトレー呈示する Conversation circle という概念を提案している。

ニング、テレコンファレンス、コミュニケーションツー

アバタの表現は、3D の人型などが用いられることが多く、アバタを操作するユーザが予め決められたものかル、マルチプレーヤゲームなどがある。
本稿では、DSVE に関する最新トピックスをアバタ、ら選択して使用する。このようなアバタの表現に、ユーマルチメディア、スケーラビリティの観点から概観し、ザそのものの情報 ( 顔や身体形状など ) が用いられるこ

筆者らが行ってきた共有仮想社会 PAW^2 の研究結果なとはあまりなく、ユーザの顔写真をアバタの顔にはるどとともに今後の展開について述べる。

研究などがなされてきた。より臨場感を増す方向として、ユーザの姿そのものをアバタとして用いる方法が提１. 最近のトピックス

案されている。例えば、[2] では、没入型ディスプレイ

１. １

CAVE 間を高速ネットワークでつなぎ DSVE を構築しアバタ

DSVE 内では、各ユーザはアバタ (avatar) で表現されて、カメラで手得した CAVE 内の画像から背景を取りる。DSVE でのアバタの基本的な役割は、環境内でのユー除くことで DSVE 中にユーザそのものの姿をアバタ ( いザの存在と向きと位置を示すことである。アバタ間のイわゆる、ビデオアバタ ) として投入することを可能にしンタラクションは、言葉による情報 ( バーバル情報 ) がている。ビデオアバタでは、環境内で表情や感情表現な主で、アクションやジェスチャなどのノンバーバル情報どを直接的に相手に伝えることが可能になる。

は、GUI のパネルなどを介してやりとりしていた。こアバタの操作は、マウスやコントロールパネルなどののようなノンバーバル情報の発信に、バーバル情報を用特殊な GUI で制御されることが多く、アバタを操作すいる手法が提案されている。[1] では、会話文に含まれるユーザとアバタとの間に距離があった。この距離を縮25

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サイバースペースと VRめ、人間の身体性を導入し、ユーザの身体の動きをリ造に分割できるようになっている [6]。アスペクトは、アルタイムにアバタに反映させるものがある。[3] では、いくつかのプロパティを持ち、アバタの表示の正確さうなずき、身振りなどのノンバーバル情報と呼吸、心拍(Fidelity) などが指定できる。これに加え、DSVE の世界変動、顔面皮膚音などの生体情報からユーザの情緒を推の構造を記述するロケール間のリンクにアウェアネス定し、DSVE 上のアバタの動きや顔色、表情に反映でき(awareness) を付加することでスケーラビリティを実現しる。

ようとしている。例えば、スタジアムの観客席とアリー
ナ間は、観客席からアリーナへのアウェアネスの方がア１. ２

リーナから観客席へのそれよりも高く設定されている。

マルチメディアDSVE へのマルチメディアの組込みは、ストリーミン

これに加え、観客と選手の持つアスペクトを用いること

グビデオや 3D 音源、QoS に関してさまざまな研究が行により、アリーナから観客席を見た場合には、観客は簡われてきたが、DSVE のジオメトリ ( 壁や建物の配置 )易に表示され、逆の場合は、選手はより忠実に表示されに基づくリアルタイムな環境を実現するものはなかっるという状態が実現できる。これにより、より多人数がた。[4] は、ジオメトリの影響を受けた音の伝播を、リ同時にお互いを見ることができる。

アルタイムの計算できるようにするものである。
つまり、

また、[7] では、DSVE 内の空間を部分構造に分割し壁の向こうで話されている声が壁と関係なく直接聞こえて管理するセル構造に、そのセル内の混み具合に応じるのではなく、壁に反射し聞こえる環境を実現する。て、そのセル及び隣接したセルを管理するサーバが通信[4] では、従来の beam tracing 法に加えて、音響心理しあってセルの大きさを動的に変更するモデルを提案し学的な人間の耳の特質と DSVE の特徴をアルゴリズムている。セル構造の大きさの変更アルゴリズムは、6 角に適用してリアルタイムな環境を実現しようとする試み

形メッシュを用い、サーバの重み付けとメッシュ内の混である。ここで用いられている人間の耳の音響心理学的み具合から凸形状を保持しながら変形を行う。

な特性は、音が発生してから 20ms から 80ms までの初２. 共有仮想社会 PAW^2 の社会実験

期反射波に関してはセンシティブであるが、その後の残響波に関しては、センシティブではないこと、また、筆者らは、DSVE をベースにした共有仮想社会 PAW^2DSVE の特徴としては、音の発生源と受信先としてアバを用いた仮想社会実験を行っている [12]。PAW^2 は、タ間に限定し、アバタは DSVE 内を連続的に移動する

従来の同様な仮想空間サービスに加え、社会的・環境的という二つの特徴をベースにしている。80ms 以上伝達

インフラストラクチャを持ち、各ユーザが、そのユーザにかかる音の計算はコストを下げ、アバタ間に限定するをサポートする犬型のパーソナルエージェントを必ず持ことで、双方向に beam を計算することができる。評価

つことを特徴とするインターネット上の仮想社会である

結果によると 2 桁のオーダーで計算コストを下げられた( 図 1)。PAW^2 を用いた仮想社会実験の中からいくつかことが報告されている (R10000/156MHZ を 4 つ持つ SGI

興味深い研究結果を紹介する。

Onix2 で、60s かかっていた計算が 0.3s で可能 )。
また、[16] では、風や香りといった新しいアウェアネ
スを DSVE に導入しようという試みである。これに関しては、本特集に論文があるのでそれを参照されたい。
１. ３

スケーラビリティ

DSVE は、多人数が同時にアクセスするリアルタイムメディアであるため技術的にはスケーラビリティが大きな課題となる。これまで、スケーラビリティに関しては、オーラアルゴリズムや SPLINE のロケール (locale)[5] といった世界内の空間的な論理構造などが導入されてきた。
水 平 分 散 型 の DSVE で あ る MASSIVE-3 で は、SPLINE で導入されたロケールに加え、その中をさらに図１ PAW^2 (Personal Agent World)

複数個のアスペクト (aspect) という付加情報を持つ構

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２. １

パーソナルエージェントJVRSJ Vol.7 No.3 September, 2002

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売が広まってきたが、純粋に仮想の物の物販はまだない。
[8] では、PAW^2 内で、仮想の物をもちいた e コマース

[13] では、PAW^2 に再訪問するユーザのアクセス要
因をユーザのアクティビティを元に統計的な手法を用い実験の結果を報告している。て解析している。調査対象となったユーザのアクティビ

本実験では、PAW^2 の社会インフラのひとつである

ティは、パーソナルエージェントに関するものが 9 項目，アイテムを共有仮想社会の中で意味づけし、1 個 100 円

コミュニケーションに関するものが 4 項目，イベントに〜 300 円で販売した結果が報告されている。アイテムは、関するものが 10 項目、アイテムに関するものが 3 項目

実際には、32x32 のビットマップであり、PAW^2 の社会となっている（PAW^2 でユーザが行えるアクティビティの中では、アクセサリや機能を持つアイテムとして機能のほとんどをカバー）。これらのアクティビティを説明するが、PAW^2 の社会を出てしまうと外では意味を持変数とし、ユーザの PAW^2 へのアクセス回数を目的変たない ( 図 2)。2 ヶ月の試行の結果、約 8000 個 ( 約 120数として、どのアクティビティが最もユーザのアクセス万円弱 ) の販売が行われた。中でも、アバタのアクセサに寄与しているかを多変量解析を用いて調べている。調リ、パーソナルエージェントの機能アイテムが売上の主査対象は、1 ヶ月の調査期間中に 1 回以上アクセスして要であったことが興味深い。

いたユーザ全 6,497 人から外れ値を含むレコードを除いた全 5,170 人である。この結果、パーソナルエージェン
トに関するユーザのアクティビティがアクセスに寄与する比率が最も高く、使用歴別に見ると、初期のユーザは、パーソナルエージェントに関するものがユーザの行動モデルに与える影響が大きく、その後、徐々に、コミュニケーション及びイベントに関するものへと行動モデルがシフトしてくることが報告されている。
また、believable agent という観点から次の報告がある。
PAW^2 では、3D の仮想空間という特性を生かして、ロケーションベースのイベントを行っている。例えば、現実世界でのオリエンテーリングを PAW^2 の世界でイベントとして実施している。イベントに対するユーザの評

図２

アクセサリ

２. ３

文化の形成

価は高く，参加率も高い。イベント実施日には多くのア

これまで DSVE の研究で行われてきた、システムアークセスが集中し、最大同時アクセスもイベント時に観測

キテクチャやプロトコル、UI の研究は、仮想社会を構されている。ここで、興味深いのは、ユーザに対して行っ築する上で必要不可欠である。しかし、それだけでは，た、イベントに関する情報の入手源に関するアンケート社会を作り出すことはできない。「社会」は、ユーザが結果である [12]。イベントに関する情報は、(1) オフィ

その世界で社会活動をする上で必要な様々な社会的・環シャルなホームページ、(2) 仮想世界内のテロップ、(3)境的インフラストラクチャが十分に整って初めて実現でメーリングリスト、(4) パーソナルエージェントからのきるものである。[11] では、そのような観点から自己完メールを用いて同じ情報がユーザに提示される。これに結型の仮想社会 (Self-contained virtual society) の可能性を関して、「どの情報源から得た情報をもとにイベントに探っている。自己完結型の仮想社会とは、その中だけで、参加したか」というアンケート結果から、情報の入手源

コンテンツ ( 文化 ) がユーザによって開発され、それがは，パーソナルエージェントからのメールが約 50% を他のユーザを惹きつけ、他のユーザによって、そのコン占め，次のホームページが 25% であることが分かった。

テンツ上に新しいコンテンツが開発されていき、それがパーソナルエージェントがユーザと PAW^2 の世界をつまた他のユーザを惹きつけるようなポジティブフィードなぐ絆になっていることが分かる．

バックループを持つ世界を構築するにはどのような仕組

２. ２ e コマース

みが必要かである。

これまでのネットワーク上での物販は、現実の物やソ[11] に よ る と、PAW^2 の ユ ー ザ は、 あ る ユ ー ザ とフトウェアなどの販売を仲介するものであった。最近にチャットを行い、次の話し相手が見つかるまでエーなって、電子メールによるニュース配信などの情報の販ジェントと遊んだり、イベントに参加するというよう

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サイバースペースと VRに PAW^2 の機能を組み合わせて利用し、長時間利用すしては、DSVE 内で出会った他のユーザが持っているもる間に自分なりの楽しみ方を確立していくようである。のをその場でクリックすることで購入できたり、看板や例えば、PAW^2 の情報誌のように、長期間利用していショーウィンドウなどからの直接購入が考えられる。まるユーザの中には、仮想社会内で他のユーザにインタた、ビジネスモデルに関しては、2.2 で紹介した PAW^2ビューしたり、自らストーリを創作して、現実世界での e コマース実験で、ユーザが作り出したアイテムをそれを発信するユーザもいる。このように、ユーザ自らPAW^2 で販売することにより、作成者とシステム運用が楽しみ方を発見し、その行動がコンテンツになるとい者側でレベニューシェアすることなどが考えられる。

う有益なチェーン構造が見出され、仮想世界そのものが一種のメディアとして機能していることが報告されてい３. ３

拡張現実や複合現実との融合る。これを助長するには、仮想社会そのものを変える仕拡 張 現 実 (Augmented Reality) や 複 合 現 実 (Mixed組みが必要であるが、反面、そのような自由度は、反社Reality) と DSVE とが融合したシステムの研究が期待で会的行為にも利用されやすいことも報告されている。

きる。DSVE は、ユーザが参加する基本となる環境自身も仮想の環境であり、一方、拡張現実は、現実世界を３.

基本環境とし、そこに仮想物体や情報を導入する [10]。

今後の展開

ネットワークのブロードバンド化、インターネットのDSVE の基本環境に現実世界を用い、拡張現実の環境に広がり、CPU の高性能化や 3D アクセラレータの進歩に仮想物体だけでなく、遠隔からアクセスしているユーザより、ようやく 3DCG を用いた DSVE がコンシューマをアバタで表示し、遠隔のユーザには仮想環境として現レベルで手軽に使える環境が整ってきた。これまでのさ実環境を提示する融合システムである。現実環境へのアまざまな研究成果が生かせる時代となり、特に、ブロー

クセスは、ユビキタスコンピューティングの領域であるドバンドネットワークのサービスソリューションとして[15]。会議室で隣に座っている人がアバタであり、実世DSVE は今後さらなる展開に期待できる。

界のプロジェクタと仮想世界のプロジェクタが連動する日もそう遠くないであろう ( その場合には、プロジェク

３. １

タ自身が必要ないかもしれない。アイコンとしては必要

さまざまなメディアとの融合

今後の重要な展開の一つに、さまざまな端末が遍在であろう )。将来的に、仮想と現実が常に並存し、区別する中での DSVE、DSVE と他のメディアとの融合があのつかない世界が来るのは必然であり、そのような世界る。携帯電話や PDA などさまざまな環境から DSVE へが実現された場合の社会的・技術的な研究が望まれる。

アクセスする可能性が増えてきている。例えば、DSVE内のユーザと携帯電話のユーザが同じインターネットの３. ４

自己完結型の仮想社会情報にアクセスし協調作業できるような環境が必要であ

DSVE をコミュニケーションメディアとしてとらえたる。携帯電話でアクセスしているユーザは、DSVE 内で場合、単に DSVE をインターネット上で公開してもなは、仮のアバタなどで表現し、携帯電話側では、他のアかなかメディアとしては機能しにくい。これは、DSVEバタの声は音声で聞こえるなどである。メディアとの融内の社会を構成するインフラストラクチャが不十分なこ合という観点では、TV と DSVE の融合が重要である [9]。とが考えられる。今後の一つの大きな DSVE 研究の方DSVE 自身を放送コンテンツとしてとらえ、社会性を持向性としては、社会性を持つ DSVE を実現するのに必つ DSVE 内の出来事をそのまま放映してもよく、DSVE要な社会的・環境的インフラストラクチャの研究とそ内に TV そのものを取り込むこともできる。新しい参加こでのユーザの社会行動の分析が考えられる。次世代の型の TV コンテンツである。

DSVE 研究の課題としては、自己完結型の DSVE の研究をあげたい。文化を生み出すためにシステムはどのよう

３. ２ e コマースの可能性な機能を持つべきか，そして、それを提供することでど社会性を持つ DSVE は、唯一、仮想の物に対して見のような文化が生まれるのかを実験、評価していく必要た目と意味付けが付与できるメディアであり、その中でがある。特に、社会的に許容可能な機能やインタフェーの仮想物の販売、仮想商品のライフサイクル、DSVE なスに関する研究は、今後、ネットワーク社会が浸透するらではの販売方法、ユーザとのビジネスモデルの共有なにつれますます重要な研究課題になっていくと考えられどが今後の課題になるだろう。例えば、販売方法に関る [11]。また、そのような環境内のパーソナルエージェ

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ントの研究は、将来、現実社会に AIBO などの実体を持Spline: Social Virtual Reality with 3D Animation, Spoken

つパーソナルエージェントが導入される場合の基礎研究

Interaction, and Runtime Extensibility. Presence, Vol. 6,
No. 4, pp. 461-480 (1997).となりうる [12]。

[6]Greenhalgh, C., Purbrick, J., Snowdon, D. Inside
３. ５

MASSIVE-3: Flexible Support for Data Consistency andその他

World Structuring, Proc. of CVE’2000, pp. 119-127 (2000)

仮想世界をより現実世界に近づけるアプローチとして[7] Pekkola,S., Robinson, M., Korhonen, J., Hujala, S.,

は、風や香りの導入など新しいアウェアネスの導入研究が重要である [16]。また、CAVE などの高品位な表示装

Toivonen, T. Collaborative Virtual Environments in the置との組み合わせも重要である。

Year of the Dragon, Proc. of CVE’2000, pp. 11-18 (2000)

スケーラビリティに関しては、意味構造や動的な管理[8] 松田晃一、杉野浩之、上野比呂至 、パーソナルエージェ

構造の変更の導入がキーになると思われるが、そのオーント指向仮想社会 PAW における課金実験とその評価、バーヘッドやトレードオフがどの程度か、今後の評価、

信学会論文誌 B、 Vol. J84-B No. 12、pp.2392-2400(2001)[9]Benford, S., Greenhalgh, C., Craven, M., Walker, G.,

研究結果に期待したい。
アバタに関しては、今後さまざまな研究が期待できる

Regan, T., Morphett, J., Wyver, J., Bowers, J. Broadcasting

領域である。特に、アバタ間及びアバタと DSVE 内のon-line social interaction as inhabited television, Proc. of

物との有機的なインタラクション、DSVE 内のコンテキ

ECSCW’99, pp. 179-198 (1999)

ストに応じたアバタの自律的な振る舞い ( 一種の DSVE

[10]Broll, W., Meier, E., Schardt, T. The Virtual Round Table

内のコンテキストにアウェアな行動干渉装置や行動拡張- A Collaborative Augmented Multi-User Environment,装置の導入 ) の研究などが興味深い。それにより、コミュ

Proc. of CVE’2000 , pp. 39-46 (2000)[11]Matsuda, K., Miyake, T., Kawai, H. Culture Formation

ニケーションが拡張され、よりリッチなコミュニケーションが期待できる。コンテキストに依存したサービス

and Its issues in Personal Agent-oriented Virtual Society ---という観点では、例えば [14] では、DSVE に非共有性を“PAW^2”. Proc of CVE’2002, pp. 88-95 (2002)

導入することでそのようなサービスを可能にしている。

[12]Matsuda, K. Evaluation of Personal Agent-oriented

この考え方は、AR や MR でも応用可能である。

Virtual Society - PAW, Presence, Vol.10, No. 2 pp.160-174、(2001)[13] 松田晃一、谷島亘、パーソナルエージェント指向仮想社会 PAW^2 におけるユーザアクティビティの分析

４．まとめ
DSVE に関して、最近の動向、今後の展開を述べた。と考察、DICOMO シンポジュム、pp.775-780、(2000)

ブロードバンド + ユビキタスコンピューティング時代を[14] 松田晃一，非共有型共有仮想世界，情報処理学会第62 回全国大会 特 1、pp. 99-102(2001)

迎えますます重要な本分野における活発な研究を期待し[15]Weiser, M. Some Computer Science Issues in Ubiquitous

たい。

Computing, CACM, Vol.36, No.7,pp.74-84(1993)[16] 重野寛、本田新九郎、大澤隆治、永野豊、岡田謙一、

参考文献[1]Salem, B., Earle, E., "Designing a Non-Verbal Language for

松下温、仮想空間における風と香りの表現手法

Expressive Avatars", Proc. of CVE’2000, pp. 93-102 (2000)-- 仮想空間システム Friend Park、情報処理学会論文誌、Vol. 42, No.7, pp. 1922-1932(2001)[2]OGI,T.,YAMADA,T.,TAMAGAWA,K.,HIROSE,M.Video
Avatar Communication in a Networked Virtual Environment,
http://www.isoc.org/inet2000/cdproceedings/4c/4c_3.htm【略歴】[3] Watanabe,T., Okubo M. An Embodied VirtualCommunication

松田晃一（MATSUDA Kouichi）

System for Human, Interaction Sharing,Proc. of IEEE SMC’99,

1996 年、NEC よりソニーコンピュータサイエンス研究

pp. 1060-1065 (1999)

所を経て、ソニー（株）へ。現在、ネットワークソフト[4]Funkhouser,T., Min, P., Carlbom, I. Real-Time Acoustic

ウェアテクノロジセンター担当部長 / システムアーキテ

Modeling for Distributed Virtual Environments, Proc. ofクト。主に、分散仮想環境、CHI、エージェントに興味

SIGGRAPH’99, 1999, 365-374.

を持つ。ACM、情報処理学会、電子情報通信学会各会員。

[5]Nitta, T., Sterns, I., Yerazunis, W., Diamond Park and29