ARとVRはいつ発明されたのか？デジタルリアリティの意外な歴史

拡張現実（AR）と仮想現実（VR）は21世紀の発明で、現代のシリコンバレーで生まれた流行語だと思っているかもしれません。しかし、デジタルの世界に逃避したり、人工情報で現実世界を拡張したりするという夢が、何世紀も前からの夢だったとしたらどうでしょう？ARとVRの発明の真実の物語は、単なる日付ではなく、技術の進化、哲学的思考、そして人間の想像力が織りなす豊かなタペストリーであり、ほとんどの人が認識しているよりもはるかに古くから遡ります。それは、失敗の連続、先見の明のあるプロトタイプ、そして時代を先取りしすぎて世界がまだ受け入れる準備ができていなかった発明で満ちた歴史なのです。

哲学と技術の先駆者たち：異界への憧憬

ピクセルを生成できる計算能力が生まれるずっと以前から、人類は現実をシミュレートすることに夢中でした。この欲求は、芸術、文学、そして最も初期の視覚的娯楽のいくつかに現れました。

19世紀には、サー・チャールズ・ホイートストンが1838年に発明したステレオスコープが登場しました。この装置は、左右の目にそれぞれわずかに異なる2つの画像を表示し、奥行きと立体感を錯覚させる魅力的な装置でした。商業的に大成功を収め、現代のVRヘッドセットの祖とも言える存在です。ステレオスコープは、脳に2D画像を3Dとして認識させるという、ステレオプシスの根本的な課題を解決しました。この原理は、今日でもすべてのVRヘッドセットに採用されています。

同じ頃、写真と映画の発展は、現実を捉え、再現することへの関心の高まりを示しました。そして、その究極的な発展は、もちろん、現実をただ見るだけでなく、その世界に足を踏み入れることへと繋がりました。1935年の短編小説『ピグマリオンの眼鏡』で、装着者を触覚、味覚、嗅覚を備えた架空の世界に連れ込むゴーグルを描いたスタンリー・G・ワインバウムのような作家たちは、VRを構築する技術が存在する数十年前から、VRを概念化していたと言えるでしょう。

「バーチャルリアリティ」の誕生：概念から造語まで

20世紀半ばは、概念から、たとえ不格好ではあっても、具体的な現実へと移行する重要な転換期でした。この時代は、今日のVRの直接的な基盤となった最初の真のプロトタイプを生み出しました。

1956年、撮影監督モートン・ハイリヒは「センサラマ」と呼ばれる試作機を開発しました。1962年に発表されたこの試作機は、複数の感覚を刺激するアーケード風の機械式筐体で、立体的な3Dディスプレイ、首振りファン、アロマエミッター、そしてブルックリンをバイクで走っているような感覚を再現する振動椅子を備えていました。ハイリヒの哲学は「体験型シアター」であり、映画は観客を没入させるべきだと考えていました。インタラクティブではありませんでしたが、センサラマは多感覚没入への画期的な一歩であり、VRとAR体験の明確な先駆けとなりました。

ハイリヒの発明はそれだけにとどまりませんでした。1960年、彼はテレスフィア・マスクと呼ばれるヘッドマウントディスプレイ（HMD）の特許を取得しました。このマスクは立体的な3D映像とステレオサウンドを提供し、ヘッドマウントディスプレイの記録に残る最初の例となりましたが、ヘッドトラッキング機能とコンピューター生成画像は備えていませんでした。

真のVRヘッドマウントディスプレイシステムを初めて開発した人物として最もよく知られているのは、アイヴァン・サザーランドです。1968年、サザーランドは弟子のボブ・スプロールの協力を得て、 「ダモクレスの剣」を開発しました。このシステムは恐ろしく原始的で、天井から吊り下げるほど重かったものの、革命的なものでした。その特徴は以下の通りです。

• コンピューター生成グラフィックス:シンプルなワイヤーフレームの部屋とオブジェクト。
• ヘッドトラッキング:機械式および超音波式のトラッカーを使用して、ユーザーが視線を向けた場所に基づいて画像を更新します。
• 立体ディスプレイ:左右の目に異なる画像を表示します。

サザーランドのシステムは、その後のあらゆるVRの核となる設計図を確立しました。彼は自らのビジョンを「究極のディスプレイ」、つまり独自の物理法則に支配された仮想世界を覗き込む鏡と表現したことで有名です。この画期的な作品は、実用的ではないにせよ、機能的な意味で1960年代後半にVRの真の「発明」という称号を授けたにふさわしいものです。

夢の進化：1970年代から1990年代

サザーランドの画期的な成果の後、研究は主に政府機関や大学の研究室、特にNASAで継続され、宇宙飛行士の訓練や衛星データの可視化にVRが活用されました。「バーチャルリアリティ」という用語自体は、1980年代後半にVPLリサーチの創設者であるジャロン・ラニアーによって初めて提唱されました。VPLは、 DataGlove （1985年）やEyePhone HMD（1988年）などのVR機器を販売した最初の企業であり、研究やハイエンドアプリケーション向けにVR技術を商業化したため、非常に重要な企業でした。

1990年代はVR革命の兆しが見られましたが、結局実現しませんでした。企業は原始的なVRを搭載したゲーム機やアーケードゲーム機をリリースしました。しかし、当時の技術――低解像度のグラフィック、遅延のあるトラッキング、そして非常に高いコスト――は、消費者市場への導入には到底及びませんでした。一般の人々が初めてVRを体験した時の印象は期待外れで、VRへの関心と投資は10年以上にわたり急激に減少する「冬」の時代へと突入しました。

拡張現実の並行経路

VRが全く新しい世界を構築しようとしていた一方で、ARはそれと並行して、既存の世界を拡張しようと試みていました。その発明の経緯も同様に複雑です。

「拡張現実（AR）」という用語は、1990年にボーイング社の元研究者トーマス・コーデル氏が考案したと広く信じられています。彼は、航空機の電気配線の組み立て方法を作業員に指示するデジタル表示システムを説明するためにこの用語を使用しました。しかし、最初の実用的なARシステムは、この用語が使われる20年以上も前に存在していました。

1968年、サザーランドのVRヘッドセットと同じ年に、ハーバード大学のコンピュータ科学者アイヴァン・サザーランド（再び）と彼の弟子ボブ・スプロールは、世界初のヘッドマウント型拡張現実（AR）システムを開発しました。「ダモクレスの剣」は主にVRデバイスでしたが、コンピューターで生成されたシンプルなワイヤーフレームグラフィックスを現実世界に重ね合わせることも可能で、世界初の実用的なARシステムでもありました。

1990年代から2000年代初頭にかけて、ARはハードウェアのコストとサイズが法外だったため、重工業、軍事、医療用途に限定されていました。しかし、1999年に加藤宏一氏によるARToolKitの開発が大きな飛躍を遂げました。このオープンソースソフトウェアライブラリは、ビデオトラッキングを用いて仮想グラフィックスを物理的なマーカーに重ね合わせることで、研究者や開発者にとってAR開発のアクセス性を大幅に向上させました。

現代の復活と収束

2010年代は、スマートフォン技術の飛躍的な進歩に牽引され、両分野が劇的な復活を遂げた時代でした。スマートフォンは、高解像度の画面、強力なプロセッサ、高性能カメラ、ジャイロスコープや加速度計などのセンサーなど、モバイルARに不可欠な要素を提供しました。

2016年にリリースされた大人気モバイルゲームは、ARにとって画期的な出来事でした。何億人もの人々が、初めて自分のデバイスでAR技術に触れる機会となりました。ARが、非常に魅力的で、誰もが気軽に楽しめる技術であることを証明したのです。

同時に、VRは商業的に復活を遂げました。2012年にOculus RiftのKickstarterキャンペーンが大成功を収めたことで、業界の関心が再燃しました。VRが数十年にわたり約束してきた低遅延で高忠実度の没入感を、現代の技術によってついに実現できることが実証されたのです。これがVRヘッドセット開発の熾烈な競争を巻き起こし、PC接続型やスタンドアロン型の高性能ヘッドセットといっ​​た新世代の製品が誕生しました。

今日、ARとVRの境界線は曖昧になりつつあり、しばしば複合現実（MR）またはXRと呼ばれる領域へと移行しています。最新のヘッドセットはパススルーカメラを搭載し、ユーザーは現実の環境をデジタルオーバーレイで見ることができるため、VRの没入感とARのコンテキストが融合しています。この融合は、これらの技術の長い道のりにおける次の論理的なステップを表しています。

それで、それらはいつ本当に発明されたのでしょうか?

ARとVRの発明の日付を一つに特定することは不可能です。それは定義次第です。

• 概念的発明については、 1830 年代のステレオスコープ、あるいはそれより前のルネサンス芸術家による遠近法の研究が起源だと主張する人もいるでしょう。
• 機能的 VR の場合:最も有力な主張は、1968 年の Ivan Sutherland の「Sword of Damocles」です。
• 「バーチャルリアリティ」という用語は、 1980 年代後半に Jaron Lanier によって造られました。
• 機能的 AR の場合:同じ「ダモクレスの剣」システムは、名前は付いていませんでしたが、1968 年にもタイトルを保持していました。
• 「拡張現実」という用語について:これは 1990 年に Thomas Caudell によって確立されました。
• 商業化に向けて: 1980 年代後半にハイエンド VR 向けの VPL Research、2010 年代に AR と VR の両方の現代の消費者市場向けの VPL Research。

彼らの物語は、単なるひらめきの瞬間ではなく、分野を超えた協力と情熱の積み重ねによって築き上げられたものです。ハイリヒのような撮影監督、サザーランドやスプロールのようなコンピューター科学者、ラニアーのような先見の明のある人々、そして半世紀以上にわたり夢を磨き上げてきた何千人ものエンジニアや開発者によって築き上げられてきました。

ARとVRの歩みは、テクノロジーはただ現れるのではなく、進化していくものだということを力強く思い出させてくれます。構想、試作、誇大宣伝、失望、休眠、そして最終的には他の分野の進歩に支えられて再生するというサイクルです。今日私たちが構築している没入型現実は、この長く魅力的な歴史の集大成です。そして、このテクノロジーが猛烈なスピードで進化を続け、より強力で、より手頃な価格になり、私たちの日常生活に溶け込んでいく中で、その歴史の中で最もエキサイティングな章は、間違いなく今もなお書き続けられているのです。ARグラスをスマートフォンのように普及させ、VR世界を現実世界と区別がつかないものにする次のブレークスルーは、今まさにどこかの研究所で、これまでのすべての基盤の上に構築されているのです。