仮想3D環境の構築
メタバースは、主に仮想世界とその中の仮想オブジェクトによって推進されることになります。ユーザーや企業が様々な体験に参加できる3次元環境となるのです。
前回は、仮想空間用のデジタルアバターをデザインする方法と、魅力的なインタラクションを生み出すための基礎的なルールをいくつか定義しました。今回は、大規模でリアルタイム、かつ永続的な仮想3D環境を構築するための基本原則を確認します。
ライブ環境の作成
メタバースはその性質上、永続的かつ偏在的な仮想シミュレーションであり、このシミュレーション内のすべてのオブジェクトは静的ではありません。例えば、あなたが住んでいる街の家を壊すことにした場合、この家はその街に住む全ての人にとって取り返しのつかない形で消えてしまいます。そのため、メタバースにおける創造物の大半は永続することを意図したものになるのです。
ユーザーを教育するために実世界の手がかりを利用する
学習曲線（ツールを使いこなすのに必要な時間）は、新しい製品や技術の採用に直接関係します。仮想空間に初めて参加するユーザーは、仮想空間をナビゲートし、その中のオブジェクトと対話するために、物理世界から学んだキューに頼ることになります。理想的には、空間とのインタラクションを学ぶために特別なトレーニングは必要なく、ユーザーは周囲を見渡してそこで何ができるかを理解できるようになるべきです。
物理法則を導入する
メタバースデザインでは、家や通りをリアルに表現するだけでは十分ではありません。その仮想空間で機能する物理法則（重力など）を導入することが肝心です。その法則は、ユーザーにとって明確であるべきです。
クラウドベースのレンダリングを利用する
メタバースでは、3Dシミュレーションの複雑さが大幅に増加することが予想されます。コンテキストに応じて変化する膨大な数の3Dオブジェクトをレンダリングする必要があります。細部まで作り込まれた3D空間のレンダリングには、多くのハードウェアリソースが必要となります。今、大量に出回っているデバイスの中に、それを実現できるものはありません。
この問題を解決するには、超高性能なデバイスをリリースして、ユーザーが古いデバイスをアップグレードするのを待つか、3D空間全体をクラウド上でレンダリングし、それをビデオストリームとしてユーザーのデバイスにプッシュするか、2つのアプローチがあります。後者の方が、誰でもメタバースにアクセスできるようになり、メタバースユーザーの数を最大化できるので、より好ましいアプローチと言えます。
クラウドベースのレンダリングは、高遅延の問題を克服するのにも役立ちます。サーバーをユーザーの近くに設置することで、ネットワーク遅延を最小にすることができます。
現実世界から仮想世界へオブジェクトを簡単に転送する方法を導入する
メタバースには、仮想コンテンツを投入する必要がありますが、コンテンツ制作にはコストがかかります。この問題を解決するにはどうしたらよいでしょうか。ユーザー自身に仮想環境を作る機会を与えるだけでいいのです。メタバースは、誰もがデザイナーの役割を果たし、自分自身を最もよく表現する空間やオブジェクトを作り上げる力を与えるべきです。
私たちの家が自己の反映であるように、これから作る仮想空間もまた、私たちの表現となるのです。
3D環境をデザインする際に、プロダクトクリエイターが直面する重要な問題のひとつに、3D空間の高解像度テクスチャを作成する必要があります。オブジェクトは細部まで作り込まれているため、長い間、この作業は時間のかかる作業でした。しかし、近年、状況は大きく変化しています。多くの新しい技術が登場し、AppleのObject Capture技術もその一つです。この技術は、iPhoneのカメラを使って、忠実度の高いバーチャルオブジェクトを作成することができるものです。文字通り、高解像度の3Dオブジェクトを数分で作成することができます。その結果、職場の家のデジタル版を作ることが容易になり、仮想空間は物理的な対応部分とよく似ていることになります。
ここで、「なるほど、ユーザーは仮想空間に自分の家を再現するわけだが、街区のような広いエリアはどうするのか 」という疑問が湧くかもしれません。広い面積を転送できる技術も市販されています。その一つが、3D地理空間データの解析と可視化に特化したオープンプラットフォーム「Cesium」です。Cesiumが提供する地理空間データのデータベースを利用することも、ユーザー自身が保有するデータ（環境の鳥瞰図など）をアップロードして、その環境を瞬時にリアルタイムにビジュアライズすることも可能です。
今後、特定の実環境の超リアルなレンダリングに特化したツールは増えていくでしょうが、どのツールも同じ考え方で作られていくでしょう。
誰でも仮想空間をデザインできるのです。
グローバルな建築ルールを定義する
3D環境の作成は簡単ですが、仮想世界のオブジェクトは、いくつかの一般的な法則に従って設計・構築される必要があります。現実世界のすべての主要都市には、建築家ができること、できないことを示す建築コードがあります。例えば、ロンドンの中心部に新しいビルを建てる場合は、このコードに従わなければなりません。タワーブリッジの近くに超高層ビルを建てることはできません。
同じ原理が仮想空間にも適用されるでしょう。メタバースプラットフォームは、規制、ゾーニング、認定を指示する一連のルールを通じて、その世界を統治します。基本的に、建物の高さから、隣接する建造物がどれだけ近くに位置するかまで、すべてがユーザーに新しい空間を作る力を与える前に定義されるべきなのです。
GAN技術による仮想環境生成
仮想環境を作れるのは人間だけではありません。このツールには、人工知能が役に立ちます。仮想空間が遵守すべきアーキテクチャーのルールを定義したら、すぐにGAN（Generative Adversarial Networks）を使って、あなたの世界のための新しい空間を作り始めることができます。
GANは完璧な技術ではないので、節度が必要です。コンピュータが空間を生成したら、それを慎重に検討し、必要な変更を導入して、そのエリアが生きていると感じられるようにする必要があるのです。
3D空間をよりリアルに感じるためにダイナミックな照明を追加する
照明は、仮想空間をより生き生きとしたものにすることができます。ダイナミックライティングを導入することで、メタバースの最初のバージョンが持つであろういくつかの制限（テクスチャの解像度が低いなど）も回避することができます
120hzのリフレッシュレートを使用する
乗り物酔いは、VRユーザーが直面する最も深刻な問題の1つです。仮想空間に参加したユーザーの多くは、吐き気に悩まされます。吐き気を催すと、ユーザーはインタラクションを断念せざるを得なくなります。吐き気に対する解決策の1つは、リフレッシュレートを上げることです。多くのユーザーにとって、120hzが吐き気を回避するための最小限の閾値である可能性は十分にあります。
空間オーディオの追加
音は、私たちが仮想空間をどう感じるかに多大な役割を果たします。映画やビデオゲームなど、どのような体験であっても、音は環境に関する多くの手がかりを与え、私たちの気分に直接影響を与えます。照明と同じように、サウンドを使って仮想空間に生命を吹き込むことは簡単です。
3Dモデルの簡単なインポート/エクスポート方法
今日、3Dオブジェクトを作成するために、膨大な数の様々なツールが使用されています。Maya、Houdini、RenderMan、Blenderは、3Dデザイナーが使用するツールのほんの一例です。これらのツールはそれぞれファイルタイプや独自のコーデックを持っており、あるツールで作成したアセットを他のツールにエクスポートする簡単な方法は今のところありません。メタバースが発展するためには、これらの一般的な3Dレンダリングツールから簡単にインポート/エクスポートできるオープンスタンダードとプロトコルを作成する必要があります。
さらに、ツール間の相互接続を改善する必要があります。理想的には、開発者が、あるプラットフォーム／レンダリングソリューション／エンジンから作品をエクスポートして、別のプラットフォームにインポートすることが簡単にできるようにすることです。Nvidia のような企業は、すでにこの問題の解決に取り組んでいます。たとえば、Nvidia Omniverse プラットフォームは、Maya、Houdini、または Unreal で作成されたアセットをまとめるために USD を使用しています。
今後数年のうちに、相互交換フォーマットをサポートする新しいオープンスタンダードの台頭が見られると思われます。
メタバースデザインガイド
- パート1：仮想空間のためのユーザーアバターの作成
- パート2：仮想空間におけるインタラクションのデザイン
- [パート3：仮想3D環境の構築](
