WiiリモコンプラスとWiiリモコンモーションプラスアクセサリ

コンピューティングにおいて、モーション コントローラは、加速度計、ジャイロスコープ、カメラ、またはその他のセンサーを使用して動きを追跡する入力デバイスの一種です。

モーション コントローラは、ゲーム コントローラ、バーチャル リアリティやその他のシミュレーション目的、スマート TVやパーソナル コンピュータのポインティング デバイスとして使用されます。

モーション コントローラに必要なテクノロジの多くは、モバイル アプリケーションがモーション コントローラとして使用する など、さまざまな機能を提供するためにスマートフォンで一緒に使用されることがよくあります。

テクノロジー

モーションコントローラは、様々なセンサーを様々な組み合わせで使用して動きを検出・測定してきました。これらのセンサーは、個別の入力として使用される場合もありますが、より正確で信頼性の高い入力を提供するために、複数のセンサーを組み合わせて使用​​される場合もあります。現代のデバイスでは、ほとんどのセンサーは特殊な集積回路です。以下は、モーショントラッキングの現在および過去の手法の例です。

慣性モーションセンサー

慣性計測ユニット（IMU）は、ジャイロスコープを用いて回転の変化率を、加速度計を用いて速度の変化を検出するために使用されます。これらは多くの場合、同じ集積回路上に搭載されており、 6自由度（6DOF ）のトラッキングを実現するために併用されます。

カメラ

画像センサーはコンピュータビジョンと組み合わせて使用​​され、携帯型デバイスやウェアラブルデバイス、あるいは環境内に設置され、他のデバイスと環境の相対的な位置を検出したり、ユーザーの体の一部または全体の動きを検出したりします。また、カメラで直接追跡される一対の発光体と組み合わせて使用​​される場合もあれば、赤外線の反射を介して間接的に追跡される場合もあります。

磁力計

デバイス内の磁場センサーは、地球の磁場の方向や近くの基地局の方向を検出するために使用される場合があります。

機械

ポテンショメータ、ホール効果センサー、インクリメンタルエンコーダを用いた機械式センシング手法は、歴史的にモーショントラッキングの基盤として使用されてきましたが、現在ではMEMSやその他の集積回路技術にその用途はほぼ置き換えられています。これらのセンサーは、制御要素とアーケード筐体などの静止物体との間の機械的接続を追跡するために使用されます。

ロードセルを使用した体重計は、体重の分布の変化や測定された体重の瞬間的な変動を通じてバランスの変化やその他の身体の動きを検出するために使用されてきました。

モーション トラッキングでの使用とは関係なく、機械式センサーは、モーション コントローラーやその他の入力デバイスに搭載されているジョイスティックやその他のコントロールでも引き続き広く使用されています。

他の

超音波三角測量と水銀スイッチは、1980 年代の家庭用ビデオゲーム機のオプションの周辺機器に見られました。

歴史

モーションコントローラの初期の使用例としては、セガAM2 アーケードゲーム『 ハングオン』が挙げられます。このゲームは、バイクに似た筐体を用いて操作され、プレイヤーは体で操作しました。これが「体感」トレンドの始まりとなり、1980年代後半には多くのアーケードゲームでモーションコントロール式の油圧式筐体が採用されました。これは、ビデオゲーム機でモーションコントロールが普及する20年前のことでした。[1]

セガVRヘッドセットは、1991年に初めて発表された、モーショントラッキングを内蔵した初期の未発売VRデバイスでした。そのセンサーはプレイヤーの動きと頭の位置を追跡しました。[2]もう1つの初期の例としては、2000年のライトガンシューティング アーケードゲーム 「ポリス911」があります。このゲームではモーショントラッキング技術を使用してプレイヤーの動きを検出し、ゲーム内のプレイヤーキャラクターに反映させました。 [3] Atari Mindlinkは、 Atari 2600用に初期に提案されたモーションコントローラで、フィットしたヘッドバンドでユーザーの眉毛の動きを測定しました。[要出典]

セガ・アクティベーターは、アサフ・グルナーが発明したライトハープをベースにしたゲーム機です。 1993年にメガドライブ（メガドライブ）のオプションアクセサリーとして発売され、全身モーショントラッキングを用いてプレイヤーの身体動作を読み取ることができました。しかし、「扱いづらさと不正確さ」のために商業的には失敗に終わりました。[4]

モーションコントローラは、第7世代のビデオゲーム機でより広く普及しました。任天堂 WiiのWiiリモコンは、画像センサー[5]を搭載しており、加速度センサーと併用することで直線運動と重力方向を検知し、ポインティングデバイスとして使用できます。また、ヌンチャクにも加速度センサーが搭載されていました。モーションプラス機能を搭載した後期のアクセサリやコントローラには、ジャイロセンサーが追加され、コントローラがセンサーバーを向いているかどうかに関係なく、3軸の回転をすべて検知できるようになりました。

PlayStation 3はSixaxisコントローラーを同梱して発売されました。このコントローラーは3軸加速度センサーによるモーショントラッキングと1軸ジャイロスコープを備えていましたが、干渉の懸念を理由に他の最新ゲーム機で見られる触覚フィードバック（振動）は搭載されていませんでした。 [6]両方の機能は、後にDualShock 3コントローラーのリフレッシュに搭載されました。

その後、ASUS Eee Stick、ソニーの PlayStation Move（位置追跡を支援するためにPlayStation Eyeを介してコンピュータビジョンを追加）、 HP Swingなど、加速度計とジャイロスコープセンサーを備えたいくつかのワンドベースのデバイスが登場しました。[7]他のシステムでは、赤外線構造化光とコンピュータビジョンを組み合わせた MicrosoftのKinectや、磁力計を使用した Razer Hydraなど、入力に異なるメカニズムが使用されました。

任天堂とソニーは、携帯型ゲーム機の3DSとPS Vitaを皮切りに、次世代機においてジャイロスコープと加速度計を用いたモーショントラッキングを標準ハードウェア機能として採用しました。両機とも必須の3軸加速度計とジャイロスコープを搭載していました。第8世代のビデオゲーム機では、任天堂とソニーはこれらのセンサーを両手操作のゲームコントローラーであるWii U GamePadとDualShock 4に標準機能として搭載しました。また、ゲームによっては、前世代のモーションコントローラーの一部デバイスもサポートしていました。

ValveのSteamコントローラーはPC専用に設計されており、Steamソフトウェアを必要としました。6DOFセンサーはSteamで公開されたゲームで使用可能で、ユーザーはオプションでジャイロスコープをポインターコントロールとして使用できるようになりました。モーショントラッキング機能は後にSteam Deckにも採用されました。

2010年代に発売されたバーチャルリアリティヘッドセットの波は、 6DOFモーションコントローラーの形式を採用しました。HTC Viveには杖のようなコントローラーが同梱されていましたが[8] 、 Oculus Touchとして知られるコントローラーは、当初は2016年12月にOculus Riftのオプションアクセサリーとして発売され、[9]、2017年7月に標準装備となりました。[10] [11] 両方のコントローラーは、プレイスペースに設置された赤外線エミッターを使用して追跡されます。[9] [8] [12] Oculusは後にOculus QuestとRift Sで「インサイドアウト」トラッキングシステムに切り替え、コントローラーはヘッドセット自体のカメラで追跡されるようになりました。[12]

Nintendo Switchは、家庭用と携帯用のハイブリッドゲーム機として、そして付属のJoy-Conコントローラーには、本体だけでなく、左右それぞれのコントローラーに6DOFセンサーが搭載されています。別売りのNintendo Switch Proコントローラーとモンスターボール Plusにも6DOFセンサーが搭載されています。

第9 世代のSony PlayStation 5では、付属のDualSenseコントローラーに対して同様のモーション トラッキングを提供し続けると同時に、下位互換性のあるゲームをプレイする際に旧世代のモーション コントローラーの使用もサポートしています。

著名なコントローラー

参照

参考文献

  1. ^ “The Disappearance of Yu Suzuki: Part 1 from 1UP.com”. www.1up.com . 2013年11月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年1月12日閲覧。
  2. ^ Lanxon, Nate (2008年3月11日). 「Sega VR」. Vapourware: The tech that never was . CNET.com . 2012年5月15日閲覧。
  3. ^ ビデオゲームのキラーリストにおける警察911
  4. ^ Horowitz, Ken (2004年8月3日). 「Top 10 Tuesday: Worst Game Controllers」. www.sega-16.com . 2010年2月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年12月4日閲覧。
  5. ^ Castaneda, Karl (2006年5月13日). 「任天堂とPixArtが提携」. Nintendo World Report . 2007年2月24日閲覧。
  6. ^ Murdey, Chase (2006年5月17日). 「Ready to Rumble? ImmersionのVictor Viegas氏がPlayStation 3の振動不足について語る」Gamasutra . CMP Media LLC . 2006年7月1日閲覧。
  7. ^ 「HP、インドでPavilion PCにSwingモーションコントローラーハードウェアを同梱」Engadget、2010年4月24日。 2011年11月1日閲覧。
  8. ^ ab Robertson, Adi (2016年4月5日). 「HTC Vive VRレビュー：素晴らしいアイデア、未完成の実現」The Verge . 2021年7月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年9月19日閲覧。
  9. ^ ab Makuch, Eddie (2016年10月6日). 「Oculus Touchコントローラーの価格は200ドル、発売日も発表」GameSpot . 2016年12月11日閲覧。
  10. ^ Lang, Ben (2017年7月20日). 「新型Oculus Rift + Touchバンドルをクローズアップ ― 改良されたフォームパッド搭載で出荷」Road to VR . 2023年11月14日閲覧。
  11. ^ Lang, Ben (2017年9月4日). 「Oculus Riftを400ドルで買える最後のチャンス！」Road to VR . 2023年11月14日閲覧。
  12. ^ ab Ellis, Cat (2019年9月14日). 「Oculus Insight：FacebookがVRをアンプラグドし、仮想世界をすべての人に開放した方法」TechRadar . 2020年11月17日閲覧。