VR用語6dofと3dofの違いとは?読み方やメリット、意味を徹底解説!


VRに関する記事を読んでいるとよく目にする「6dof」「3dof」という用語の意味をご存知でしょうか?

この二つの言葉はそれぞれVR空間内での動きの自由度を表している言葉です。

これからVRヘッドセットを新しく購入する場合、そのヘッドセットが「3dof」と「6dof」どちらに対応しているか?という点は極めて重要です。

そこで今回はVRヘッドセットの購入で失敗しないために、知っておきたい「3dof」「6dof」のそれぞれの意味やメリット、違いについて解説していきます。

3dofとは3軸の動きのみをVR空間に反映させること

まず最初に、dofとは「degree of freedom」の略で、日本語に訳すと「自由の度合い」という意味になります。

この「DoF」自体は様々な分野で使用される言葉なのですが、VRに関係する場面で使用する場合、VR空間内での動きの自由度、動く事が可能なパターンの数を表しています。

すなわち「3dof」とはVR空間内で3パターンの動きが可能という事を示しており、「3dof」は視界を左右に動かす動き、視界を上下に動かす動き、それに頭を傾ける動きが可能である事を表します。

3dofは、その場で視界を巡らせて周囲を見る事は可能ですが、対象物に体を近づけてよく見たり、自分の足で移動した動きをVR空間に反映させることはできません。

※但し、「3dof」のみに対応したヘッドセットでもコントローラーを使ってのワーク形式の移動が可能になっているゲームやコンテンツは多くあります。

現在市販されている主要なVRヘッドセットで「3dof」にのみ対応しているものは「Oculus go」「Gear VR」「Daydream View」などがあげられます。

6dofは3dofに体の動きも足し算された計測方式

続いて、「6dof」についてです。

こちらはVR空間内で6パターンの動きが可能である事を示しています。

「6dof」とは先ほど説明した「3dof」でのその場で視界を巡らす動きに加えて、前後への移動と左右への移動、上下への移動という3パターンの移動の動き、合計6パターンの動きが可能である事を表しています。

「6dof」でのVR体験では、視界を360度巡らしながら頭を気になるものに近づけて見たり、自由にその空間内を実際に自分の足で移動する事ができます。

Beat saver

現在市販されている主要なVRゴーグルの中で「6dof」に対応しているものは「Oculus Rift」「HTC Vive」「HTC Vive Pro」「Mirage Solo」「PSVR」などがあげられます。

いずれもハイエンドモデルと呼ばれているもので「3dof」のみに対応するVRゴーグルと比べると値段もそれなりに張りますが「6dof」での極めて没入感の高いVR体験を実現してくれます。

「3dof」「6dof」それぞれの仕組みは?

さて、ここまでの説明で「3dof」での体験に比べて「6dof」での体験の方がより質の高いVR体験である事はお分かり頂けるかと思いますが、何故VRゴーグルによって「3dof」での動作のみが可能なものと「6dof」までの動作が可能なものがあるのでしょうか?

その理由は、それぞれのVR空間での位置情報を測定する方法の仕組みの違いにあります。

現在市販されている「6dof」対応型のVRヘッドセットの多くは、VRに対応したハイスペックPCやゲーム機と接続したカメラやセンサーを設置し、それがヘッドセットに組み込まれたLEDや受光器などのデバイスの情報を読み取る事によって、その位置をリアルタイムに測定する方式が採用されています。

外部に置いたセンサーやカメラが、ユーザーが装着したヘッドセットと通信する事によって現実空間での位置情報をリアルタイムに測定し、VR空間内での位置と同期させるというわけです。

一方で、「3dof」のみに対応したVRヘッドセットでは外部にセンサーやカメラを設置せず、ヘッドセット本体に組み込まれたセンサー、あるいは装着するスマホに搭載されたセンサーを利用してユーザーの頭の向きだけを計測します。

これが、「3dof」「6dof」それぞれの大まかな仕組みとなります。

スマホなどを利用した「3dof」のみに対応させたVRヘッドセットは手軽に利用でき、値段自体は安く抑えられるというメリットはありますがVR空間内で位置の移動は再現できず、VR体験の品質自体は落ちてしまうのです。

逆に「6dof」までに対応したVRヘッドセットは高い没入感を得られる反面、値段が高くなる、ハイスペックなPCが必要など、少し体験の敷居が高くなってしまいます。

コントローラーにも「3dof」「6dof」がある

また、各VRヘッドセットごとに専用のコントローラーが多数発売されていますが、それらも「3dof」のみに対応のものと「6dof」に対応しているものに分かれます。

「Oculus Rift」「HTC Vive」「HTC Vive Pro」「PSVR」に対応するコントローラーはそれぞれ「6dof」に対応しており、VR空間内でユーザーの手の動きと同期し、より没入感を高めてくれます。

以上のように、ヘッドセットとコントローラーがそれぞれ「3dof」「6dof」のどちらに対応しているのか、その組み合わせで遊べるVRゲームやVR体験の質自体も変わってくるため、この辺りも考慮してVRヘッドセットを選ぶ必要があるわけです。

6dofのメリットとデメリット

6dofのメリットは仮想現実に没入出来る最高の手段であること

「6dof」の最大のメリットは何と言ってもそのVR空間内での自由度の高さから生まれる質の高い没入体験だと言えます。

「3dof」での体験はVR空間を見回すだけになってしまうので、どうしてもVRの作品を「鑑賞」しているという感覚になりますが、実際に自分の足で歩く事が可能な「6dof」でのVR体験はその空間に本当に自分が入り込んでいるという高い没入感を味わう事ができます。

デメリットは環境構築の手間やケーブルに引っかかってしまうこと

しかしながら、従来の「6dof」対応型VRヘッドセットでは外部センサーとホストPCとの接続の煩わしさや、ヘッドセット自体から伸びたケーブルなどが気になり没入感が削がれてしまうといったマイナスな側面がありました。

そんな問題点を解消するには、スタンドアロン型と呼ばれるPCやスマホなどを必要とせずそれのみで動作するVRヘッドセットを使用する方法があります。

現在市販されているものでは、HTC社の「Vive Focus」やレノボ社の「mirage solo」がスタンドアローンでの「6dof」対応を実現しています。

また、Oculus社から2019年春の発売が告知されている新型VRヘッドセット「Oculus Quest」もそれのみで動作する「6dof」対応のスタンドアロンタイプです。

外部にセンサーを設置する事なく、ゴーグル前面の四方に内蔵されたカメラだけで、ユーザーの位置情報を計測します。

VRでの高品質な没入体験を実現するためにはグラフィック自体の品質はもちろんの事、その自由度の高さも重要な要素です。

今後は、こういったスタンドアローン型の「6dof」対応のVRヘッドセットが主流になっていく事が予想されます。

まとめ

今回は「3dof」「6dof」それぞれの説明と仕組み、そのメリットなどについて解説しました。

「3dof」には安価に気軽にVR体験ができるというメリットがありますが、どうしても「6dof」での高品質なVR体験には及びません。本当の意味でのVR体験にはやはり「6dof」でのVR体験であると言えるでしょう。

今後VRヘッドセットを購入されるという方は、この辺りも考慮に入れつつ選んで頂ければと思います!


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XR-Hub 編集部