VRパイロット訓練に触覚が加わる

パイロットにとって最も貴重な訓練ツールである航空シミュレーターは、あらゆる要素を完璧に再現しなければなりません。計器盤、風や雨、スイッチを入れたり操縦桿を引いたりした時の機体の反応など、すべてが可能な限り忠実に再現されていなければなりません。そうでなければ、パイロットはシミュレーションでの経験を現実世界に持ち込む際に、不安や混乱に陥るリスクがあります。

バーチャルリアリティ（VR）ベースのシミュレーションの台頭により、ユーザーはヘッドセットを装着してコックピットに座り、フロントガラスの外の景色以外はすべて現実のものとして体験するようになりました。そのため、そのリアリティを維持するという課題は深刻化しています。これらのシステムは、フルサイズのコックピットモックアップに数万ドルから数十万ドルかかるのに対し、わずか数千ドルで購入できます。さらに、小型で持ち運びも容易なため、遠隔地でのパイロット訓練を希望する軍隊などのクライアントにとって大きなメリットとなります。

欠点は、今日のシステムでは、ジョイスティック、ラダーペダル、そしておそらくスロットルレバーを除いて、すべての操作がデジタルレンダリングされていることです。スイッチやダイヤルは、空中に指を突いたり引っかけたりすることで「作動」します。これは、パイロットの脳をプログラムするために触覚や動きのニュアンスが不可欠なVRベースの訓練の難しさを増大させます。

ゲームやデザイン、セックスなど、多くの仮想現実アプリケーションで長年追求されてきた解決策の一つが、触覚フィードバックです。ユーザーの体の様々な部位、特に手や指先に接触する機械式アクチュエーターが、コンピューターで生成された世界に触覚を与えます。現在、フランスの企業Go Touch VRがこれを実用化しています。

Go Touch VRは、米国のバーチャルリアリティシミュレーションソフトウェア開発会社FlyInsideと提携し、指先に装着する技術を航空業界向けに改良しました。その目標は、バーチャルリアリティフライトシミュレーターを使用するパイロットが、数百万ドル規模の大型商用モーションシミュレーターに搭載されている実物大のコックピットモックアップで体験するのと全く同じように、飛行中に使用するあらゆるスイッチやダイヤルをタッチで確認できるようにすることです。

「操作中に押す必要があるボタンに一目見るだけで、残りの操作はすべて仮想スイッチの『クリック』という触覚で確認できるべきです」と、Go Touchの共同創業者兼CEOであるエリック・ベッツォーリ氏は語る。「この基本的な確認がなければ、操作が実行されたかどうかを後から確認しなければならず、飛行操作に費やすべき貴重な時間と注意力を無駄にしてしまうのです。」

Go Touch VRのエンジニアが持つ触覚フィードバックの専門知識を基に開発された新システムでは、ユーザーは両手に3つのセンサーを装着します。これは、医師が指先に装着する血圧センサーに似ています。指先に圧力を加えることで、アクチュエーターが物体の硬さ、粗い質感、そして実際に物体を手に持つ感覚を再現します。このデバイスは、柔軟なゴムカバーの下に多数のアクチュエーターを内蔵しており、それぞれを個別に制御して圧力を調整することで、軽いタッチからより強い接触までをシミュレートできます。見た目はゴツゴツしていますが、軽量で、自然な手や指の動きを妨げないように設計されています。（同社は量産開始前にさらなる小型化に取り組んでいます。）

ヘッドセットからの映像では、ユーザーの手の描写からアタッチメントが省かれているため、アタッチメントの存在を忘れてしまいがちです。訓練中のパイロットが知っているのは、指を弾くとスイッチの動きを視覚的に確認できるだけでなく、実際に触って確認できるということだけです。同社によると、この効果の一部は、ユーザーの脳が物理的な接触を予測し認識するだけでセンサーの働きを増幅させることに起因しています。

鍵となるのは、微妙な機械的相互作用（ヴェッツォーリ氏が「皮膚の凹凸を通じた皮膚の力覚フィードバック」と呼ぶ）を微調整し、自然な感触に仕上げることです。「この技術は、現実の物体に触れた時に感じる皮膚刺激を正確に再現します」と彼は言います。「私たちは、最も頻繁に触れる部位、つまり指先に焦点を当てています。これを仮想現実や拡張現実の視覚的レンダリングと組み合わせると、物体に向かって手を伸ばし、皮膚に圧力をかけると、脳が「カチッ」と反応し、目の前の仮想物体を現実のものとして知覚します。なぜなら、脳が期待していた感覚を感じているからです。」

このシステムは、航空分野をはるかに超える可能性を秘めています。同社によると、この技術は、例えば他の制御システムよりも高い精度でボールをキャッチしたり投げたりするなど、VRにおける様々なインタラクションを向上させることができるとのことです。

同社は、まだ開発キット段階にあるこの製品を、6月中旬に開催された欧州防衛安全保障会議「ユーロサトリ」で展示した。同社によると、この製品を試用したパイロットやエンジニアは、その有効性を認め、軍人にとっての携帯性の利点や使いやすさを指摘する声もあったという。

さらに、この技術は航空業界以外にも潜在的なメリットをもたらします。例えば、小売業界では、消費者が購入前に遠隔で製品を「触る」ことができるようになります。また、製造業では、実社会で応用する前に手作業のスキルを指導・練習する必要があるため、トレーニングの現場でも活用できます。その他にも、可能性は無限大です。

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