[論文レビュー] The History of Mobile Augmented Reality

Clemens Arth, Raphaël Grasset+4 more|arXiv (Cornell University)|May 6, 2015

Augmented Reality Applications参考文献 65被引用数 72

ひとこと要約

本論文は、1968年から2014年までの間、モバイル拡張現実（AR）の進化を時系列的に記錣し、ウェアラブルARシステムからハンドヘルドデバイス上のモバイルARへの移行をたどる。ハードウェア、ソフトウェア、アプリケーション分野における主要な出来事の詳細を示し、GPS統合、スマートフォンの開発、SLAMアルゴリズムといった技術的進歩が、モバイルプラットフォームにおけるリアルタイムARを可能にしたことを強調する。

ABSTRACT

This document summarizes the major milestones in mobile Augmented Reality between 1968 and 2014. Major parts of the list were compiled by the member of the Christian Doppler Laboratory for Handheld Augmented Reality in 2010 (author list in alphabetical order) for the ISMAR society. Later in 2013 it was updated, and more recent work was added during preparation of this report. Permission is granted to copy and modify.

研究の動機と目的

• 1968年から2014年までのモバイル拡張現実の歴史的発展を記錣すること。
• ウェアラブルシステムからモバイルデバイスに移行する過程における「モバイルAR」という用語の進化をたどること。
• モバイルARを可能にする主要な技術的出来事の特定と分類。
• プロトタイプシステムから商業的に実用可能なモバイルARプラットフォームへの移行の分析。
• ARおよびモバイルコンピューティング分野の研究者や実務家向けに包括的なタイムラインを提供すること。

提案手法

• Christian Doppler研究所のハンドヘルドAR分野における一次資料および専門家貢献に基づくモバイルARの歴史的出来事の収集。
• 標準化されたアイコンを用いて、出来事を研究、モバイルPC、モバイルフォン、ハードウェア、基準、ゲーム、ツール、取引の種別に分類。
• サザランドの1968年のヘッドマウントディスプレイや、コウデルとマイゼルによる1992年の「拡張現実」の語源の基礎的研究を統合。
• IBM Simonスマートフォン（1993年）、GPSの初期運用能力（1993年）、初期のモバイルSLAMシステムといった重要な発展を含む。
• Google Glass（2013年）、Project Tango（2014年）、および商業的買収（例：Oculus VR、Metaio）といった後続の進歩を統合。
• 公開データおよびオープンソースリリース（例：LSD-SLAMコード）を用いて、モバイルAR分野における技術的進歩の妥当性を検証。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 1968年から2014年までの間、ウェアラブルシステムからモバイルデバイスに移行する過程で、モバイル拡張現実の定義と範囲はどのように変化したか？
• RQ2 モバイルARが研究用プロトタイプから消費者向けプラットフォームへ移行できるようになった主な技術的要因は何か？
• RQ3 GPS、インertialセンサー、コンピュータビジョンアルゴリズムの統合が、モバイルARシステムのパフォーマンスと使いやすさにどのように影響したか？
• RQ4 商業的ハードウェアおよびソフトウェアプラットフォーム（例：スマートフォン、SDK、開発者プログラム）は、モバイルARの発展にどのような役割を果たしたか？
• RQ5 実験的ARシステムからスケーラブルでリアルタイムのモバイルARアプリケーションへと移行する節目となった出来事は何か？

主な発見

• 最初の拡張現実システムは、1968年にアイアン・サザランドが6自由度（6DOF）追跡機能を備えたヘッドマウントディスプレイを用いて開発した。これはARおよびVRの始まりを示した。
• 「拡張現実」という用語は、1992年にトム・コウデルとデイビッド・マイゼルによって、現実の世界にデジタル情報を重ねる状況を説明するために考案された。
• IBM Simon Personal Communicator（1993年）は、タッチスクリーン、GPS、多機能を備えた最初のスマートフォンであり、モバイルARの基盤を築いた。
• グローバルポジショニングシステム（GPS）は1993年に初期運用能力を達成し、位置情報に基づくARアプリケーションの実現を可能にした。
• フィッツマーリスが1993年に開発した「カメレオン」は、入力の追跡機能を備えたハンドヘルドデバイスに空間的に配置された情報を表示する初期のシステムであった。
• 2014年までに、LSD-SLAMやDT-SLAMといった進化した技術により、モバイルプラットフォーム上でリアルタイムで特徴点を必要とせず、かつ頑丈な単眼SLAMが実現され、モバイルARにとって不可欠な技術的基盤が整った。