SKY NOTE

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未来のディスプレイを考えてみる。2014.8.25

未来のディスプレイについて考えてみる。
最近の新しい技術や、懸念される問題について考えると、以下の様なディスプレイが理想型といえる。

5K 21:9ディスプレイ、この比率は1280×1024ドットの液晶を2つ並べたアスペクト比であり、それで、縦方向は4K動画が表現できるように2160ドット、横方向は5040ドットである。このアスペクト比を選んだのは、人間の視野をまんべんなく表現するのには、このアスペクト比が最低限、必要だと思ったから、そして、横方向への広さは、首を振った時に、横にきちんと画像があるアスペクト比にしたいとおもったから、というのは、ダイナミックパースペクティブのような視線の動きに呼応して画像を切り替える技術があると、クビの動きに適応できる画面の横幅が必要だと考えたからだ。クビを動かし視線を動かした瞬間に画面が途切れることなくパースが切り替わり、擬似立体表現を可能にする。この様な立体映像のバーチャルワールド空間を眼鏡なしに体験できるディスプレイ

また、3D眼鏡をかければ立体映像もみれるようにするため、最低120Hz表示が可能である事が求められる。これとダイナミックパースペクティブの連動により、よりリアルな3D表現可能になる。

高精度なダイナミックパースペクティブを実現するため、左右、センターと3chのカメラと赤外線センサが搭載されており、そのカメラによって、RealSense技術によって見ている人間を3次元的に把握する。このカメラによって、ユーザーの体型や顔の形を把握できる状態が何をもたらすのかといえば、衣類や靴など、体型や足型を登録しておけば、それにあった服や靴を自動的にコンピューターがチョイスし、提案することが出来る。また、視点との距離も同時に分かるため、画面で見ている映像と、実際の商品のサイズを一致させることが可能になる。これによって、商品サイズを適切に表現することが可能になる。WYSIWYGの3D版

また、このカメラによって、立体的な顔の形を転送し、あたかもそこに人がいるかのような錯覚をもたらす、テレビ会議システムが作れる。従来のテレビ会議との違いは、奥行き情報を活用して、背景を消去し、そのかわりバーチャル会議室の背景が合成される。そして、背景部分に画像を合成できるため、プロジェクターがあるのと同じような効果を生むことが出来る。これにより、会議室がなくても会議室と同じような機能を実現する。

背景を喫茶店にすれば、4〜5人で仮想喫茶店の中で会話を楽しむことも出来る。従来のテレビ電話と違って、実際に会って話しているような空間を生み出すことが出来る。立体情報が手に入るため、光源の調整もでき、それによって、背景と自分が、自然にマッチした動画に出来る。これがより自然な空間表現を可能にする。

ブルーライトが目の網膜にダメージを与える事がわかったので、ブルーライトを90%カットするというフィルタが標準搭載されている。このフィルターをiPadで実際に使っているが、色調の変化は僅かで、しかも、少し青っぽかったiPadの画面が適度なホワイトになった感じ、黄色くなるという感じはしなかった。ただ、外光が入ると、画面全体が青っぽくなってしまう。この場合、輝度を最大にすれば緩和できる。
(製品名:Retina Guard)

5Kの映像を最低でも120Hz表示をしないといけないので、現在のDisplayportの2.6倍の転送速度が必要であり、ケーブル規格を新しくしないと実現できない。また、3ch(1920 or 1280)ダイナミックパースペクティブに必要とする情報も転送しないといけないので、転送方向が上り下りと両方に対応していないといけない。

RGBの他にZ方向(奥行き)の情報を転送し、それを元に3D動画を生成するため、超解像度処理による奥行き情報の処理が行われ、よりリアルな3D表現を実現する。また人間の体型をコンピューターに入れておき、腕などの影になる部分を自動的に補正する処理も並行して行い、よりリアルな3D表現を可能とする。コレがリアルタイムで実現できるプロセッサは、恐らくは、TSV技術を採用した広帯域メモリを利用したGPUとなるだろう。よって、高品位な3D画質になるには2016年以降の話となる。センサー自体は、現状のもので良いと思う。ただ、赤外線センサではなく、Lytroのようなカメラを奥行き情報のセンサとして考えてもいいと思う。

また、このような空間センサを使うことによって、手のゼスチャーを把握するインタフェースも採用し、画面の中のものを触るようなインターフェースも最終的には実現できるかもしれない。

このように考えてみると、未来のディスプレイは、今より横長で、眼鏡なしで擬似3D表現が可能であり、まるで向こう側に実際に人がいるかのような、リアルなコミュニケーションが実現でき、また、背景がスクリーンに出来るため、バーチャルオフィスが簡単に作れ、オフィスの需要を減らすだろう。さらにタッチレスインターフェースにより、空間をさわるような表現が出来、また、それによって映像空間に自分が溶け込んでいるような錯覚をもたらすだろう。つまり、未来のディスプレイはリアルとバーチャルの境目が曖昧になり、融合するディスプレイと言える。

想定されるスペック
サイズ   :29インチ(17インチディスプレイを2個並べたサイズ)
解像度   :5040×2160(189dpi アスペクト比21:9)
視野角   :178度(横長だから視野角が広くないといけない)
書き換え速度:120Hz以上(立体表示)
内蔵カメラ
 光学センサ :3ch(センター、右、左)解像度1280×720以上
 奥行きセンサ:3ch(センター、右、左)超解像度処理で補正
マイク   :ステレオマイク(24bit/96KHz)
表面処理  :ブルーライトを90%カット
入出力端子 :Displayport 1.3(まだない) 5K/120Hz表示
       双方向I/O(センサー情報の転送が必要になるため)
本体サイズ :横70cm(狭縁)×35cm (スタンド高さ2cm〜15cm)
登場予想時期:2016年以降(周辺処理に広帯域のメモリが必要なため)

5Kの高解像度とダイナミックパースペクティブによる立体表現によるリアルな映像に加え、ディスプレイに奥行きセンサを搭載することで、リアルとバーチャルの融合を可能とする。これにより、多機能で自然なコミュニケーションが可能となる。