F o u r - D i m e n s i o n a l D i g i t a l U n i v e r s e P r o j e c tN a t i o n a l A s t r o n o m i c a l O b s e r v a t o r y o f J a p a n

国立天文台でのVRの取り組み（２）:天文シミュレーションソフト「Mitaka」のVR対応について

加藤恒彦 （国立天文台４D2Uプロジェクト）

2017年 1月 28日 VR Tech Tokyo #5 於 株式会社アカツキ （東京都品川区）

4D2UプロジェクトとMitakaの概要

今日の話

Mitakaの1分デモ

MitakaのVR対応について

４次元デジタル宇宙（4D2U）プロジェクト

４次元デジタル宇宙(4D2U)プロジェクト

宇宙・天文の観測・理論・シミュレーションの成果をわかりやすく可視化して一般の人に見せる

国立天文台の可視化プロジェクト

• Mitaka• シミュレーション・ムービー

（2002年~）

メンバー（敬称略）4D2U/CfCA（開発）： 小久保英一郎 加藤恒彦 中山弘敬 長谷川鋭 福士比奈子天文情報センター（公開）： 縣秀彦 臼田-佐藤 功美子 遠藤勇夫 伊東昌市 岩下由美

武田隆顕 二見広志 波田野聡美 根本しおみ 高畠規子

プロジェクトの2本柱

• 4D2Uドームシアターなどでの上映• ウェブでの公開（ダウンロード）

成果の公開

シミュレーションムービー

宇宙の大規模構造 銀河衝突 銀河形成

月形成 土星リングの力学 地球型惑星の形成

スーパーコンピュータによる大規模シミュレーションの結果を可視化し、立体視できるムービーコンテンツを制作

4D2Uドームシアターで上映されているほか、4D2Uのウェブサイトから平面版をダウンロード可能 （http://4d2u.nao.ac.jp/）→ YouTube でVR版ムービーも公開しています（Google Cardboard対応）

4D2U ドームシアター（国立天文台三鷹キャンパス：東京都三鷹市）

ドームシアターの建物

ドームスクリーンに投影された Mitaka の映像

直径10mの立体視ドームシアター

月に４回、一般向け公開（事前申込み制）観覧申込み： https://prc.nao.ac.jp/4d2u/

Mitakaの概要

４次元デジタル宇宙ビューワー「Mitaka」

地球

太陽系

恒星銀河系・銀河

宇宙の大規模構造

天文学の最新の成果に基づいた「宇宙の姿」を見るためのソフトウェア

広大な宇宙の様々なスケールを自由に行き来して各階層の様々な天体やその構造を見ることができる107m

1013m

1019m

1021m1026m

なるべく最新の観測データや理論的なモデルを使って、科学に基づいた最新の宇宙像を見せる

Mitakaが目指すもの

観測データの例： 近くの星の分布

観測に基づいた約1000光年ぐらいまでの星々の３次元地図

（500光年）

（430光年）

（550光年）

（400光年）

（310光年）

数十億光年スケールで銀河が作り出す宇宙最大の構造

宇宙の大規模構造

観測データの例： 遠方銀河の分布

観測に基づいた遠方銀河の３次元地図

理論モデルの例：銀河系の想像図

理論モデルに基づいた銀河系の立体モデル

Mitaka 1分デモ地球から宇宙の果てまで

フリーソフト

Mitaka はフリーソフトとして4D2U のウェブサイトで公開

850,000 ダウンロード（2005年2月 – 2015年12月）

Mitaka ウェブサイトhttp://4d2u.nao.ac.jp/html/program/mitaka/

最新バージョン： v1.3.2

ぜひ使ってみてください!

MitakaのVR対応

MitakaのVR対応

VR用ヘッドマウントディスプレイ Oculus Rift に対応前後左右上下、全方位の立体視が可能に

土星、銀河系、探査機などが本当に目の前に浮かんでいるように見える

銀河系

火星のオリンポス山

Oculus Rift CV1（製品版）

Image from Forbes

Mitaka VR

• 上映内容：地球から銀河系へ。また、土星、銀河系、探査機などが眼前に浮かぶ様子をVRで体験できる

• 国立天文台の特別公開日（水沢、野辺山、三鷹）で実施

• ポスターの被写体は小久保プロジェクト長

「Mitaka VR」と銘打ってVR版Mitakaの体験会を実施

Mitaka VR 体験会

国立天文台 水沢特別公開日 国立天文台 野辺山特別公開日

アンケート結果（三鷹特別公開日）

回答者：７３名

男34%

女62%

未回答4%

性別

02468

101214161820

10代 20代 30代 40代 50代 60代 70代以上

年齢

• 比較的、女性が多かった• 40代をピークに幅広い年齢層の方に見ていただいた

体験者：７５名、年齢制限：13歳以上

アンケート結果（三鷹特別公開日）

• VRという言葉は認知されている• VR体験をしたことがある人は少なかった

バーチャルリアリティ（VR）について

はい96%

いいえ3%

VRという言葉を聞いたことがありましたか？

はい35%

いいえ65%

これまでにVR体験をしたことがありましたか？

アンケート結果（三鷹特別公開日）

• VRゴーグルの装着に苦労する人が一定数いた• 「ニンジャマスク」がズレやすいのも一因

（参考）上映15分のうち約半分の時間が入替とHMD装着の時間

VRゴーグル（HMD）について

簡単難しい

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5

VRゴーグルの装着は簡単でしたか？

ニンジャマスク

アンケート結果（三鷹特別公開日）

• ほとんどの人が臨場感を強く体感できた• 気持ち悪さ（酔い）を感じる人も少数いた

映像について

感じた感じない 感じた感じない

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5

臨場感をはっきり感じましたか？

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5

気持ち悪さを感じましたか？

アンケート結果（三鷹特別公開日）

• 上映内容は大変好評だった• もう少し長めの上映でもよかったかもしれない

上映内容について

面白いつまらない 長い短い 丁度良い

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5

上映内容はどうでしたか？

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 2 3 4 5

上映の長さはどうでしたか？

アンケート結果（三鷹特別公開日）

・いろいろな天体を様々な角度から見れてとてもおもしろかったです。・初めてVRを見ましたが、想像以上に臨場感があり、大変面白かったです。・銀河や星々等が、立体的に、様々な角度から見えてとても楽しかったです。

ありがとうございました。・初めてVRを体験したのですが、凄く楽しかったです！死ぬまでに宇宙に行

きたいという夢がかないました☆星や銀河を上・下・横など色々な角度から見る事が出来て感動しました。土星へ連れて行ってくれてありがとうございました！！

・上下左右臨場感があって本当に宇宙に飛び出した感じがした。VRで見るべき映像でした。楽しませて頂きました。ありがとうございました。

・感動しました。いろんな角度から銀河を見た。また体験したいと思います。

感想

臨場感や、自分で動いて好きな位置から天体などを見られることに感激した人が多かった

HTC Vive対応

• HTC Vive にも対応（開発版）• 最大 3m x 4m のルームスケール• VR用コントローラを使って操作可能

VRコントローラによる操作「ピンチイン」でズームアウト「ピンチアウト」でズームイン

MitakaVR体験会

本日16:00からの体験会の時間にMitaka VR を体験していただけます

• HTC Vive版• ルームスケール• 一人ずつ体験（１、２分程度）• 体験者が自分で操作

スマホVR版 Mitaka

スマホVR版（iPhone）も開発中（未公開）※これも体験できます。お声掛けください

CAP Conference （コロンビア）でのデモGoogle Cardboard

“Mitaka smartphone VR” （開発中）

今後の開発予定

• 「Mitaka for VR」を近々リリース予定（Oculus Rift, HTC Vive に対応）

• 星や遠方銀河のデータの更新• 教育利用・学習投影への対応• 対応言語を追加• 系外惑星の軌道を入れる• 探査機、人工衛星の追加• 星座絵を入れる• etc...

• スマホVR版（簡易版）• 1から書き直す「Mitaka 2.0」→ Mac対応予定• タブレット版？

短期的（現行版）

中長期的

ご清聴ありがとうございました