SIGGRAPH Asia 2018 参加レポート

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はじめに

カブクの甘いもの担当の高橋憲一です。
2018年12月4日から7日にかけて開催されたSIGGRAPH Asia 2018に参加してきました。
SIGGRAPH Asiaはコンピューターグラフィクスとインタラクティブ技術の国際カンファレンスであるSIGGRAPHのアジア版で、2008年から毎年冬に開催されています。日本ではこれまで2009年に横浜、2015年に神戸で開催されてきましたが、今回は初の東京開催です。
毎年夏に北米で開催される本家SIGGRAPHよりは会期が1日短いのですが、盛りだくさんな規模と朝から晩までセッションがあるハードさは負けず劣らずで、普段以上に甘いものを食べて4日間乗り切りましたw

このブログでこれまでSIGGRAPH 2016, SIGGRAPH 2018とレポートしてきたように、気になったものをカテゴリごとにピックアップしてご紹介します。

BOF

Birds Of a Featherの略で「同じ興味を持つ人の集まり」というような意味です。英辞郎で引くと「特にIT関連のフォーラムなどで、特定のテーマに関連や関心のある人が集まり、自由に議論したり情報交換したりする場」とあります。

Tips for First-Time Attendees. Perfect Guide to SIGGRAPH Asia

SIGGRAPHのカンファレンスに初めて参加するという方向けに「SIGGRAPH Asiaの歩き方」を解説するという趣旨で開催されたもので、私もスピーカーとして混ぜていただきました。

BOF「Tips for First-Time Attendees. Perfect Guide to SIGGRAPH Asia(SIGGRAPH Asiaの歩き方)」大盛況でした！ @sa2018tokyo #SA18 #SIGGRAPHAsia pic.twitter.com/8zP1LW7NDO

— SIGGRAPH Asia 2018 (@sa2018tokyo) December 4, 2018

これまで北米の本家SIGGRAPHには5回、SIGGRAPH Asiaは2回の参加経験がある私ではありますが、このBOFでご一緒させていただいた安藤幸央さんや白井先生をはじめとした先人の皆さんに比べればまだまだSIGGRAPH経験は浅い方です。その分初めての方に近い立場で初日のTechnical Papers Fast Forwardから最終日のReal Time Live!までの定番セッションの構成や、今回の注目セッションについて話をさせていただきました。
そして今回の会場は、中での移動の複雑さには定評がある東京国際フォーラムということもあったので、スライドにはこのように公式サイトのマップに印をつけて場所を示しながら解説しました。

当日使ったスライドです。

（会場内で何人かの方から「あのBOFは良かったよー、説明してもらった通りに回ってます」と声をかけていただけたのは嬉しかったです。50枚超のスライドを準備して臨んだ甲斐がありました。）

Khnonos

Vulkan, OpenGL等の業界標準APIの規格策定を行っているKhronosのBOF。
丸一日かけてVulkan, OpenXR, WebGL, glTF, NNEF, OpenVX, OpenCLのトピックについて、次の4つのテーマで最新情報のラップアップがありました。Khronosのサイトに資料が上げられています。

3D Graphics and Virtual Reality with Vulkan and OpenXR

低レベルのグラフィクスAPIであるVulkanと、VR/AR/MRの各ベンダー毎の差を吸収することを目指すOpenXRの話。
（約4ヶ月前にバンクーバーで開催されたSIGGRAPHのKhronos BOFでは”OpenGL is still alive!”とかろうじてOpenGLのトピックが少しだけありましたが、今回はかすりもしていません。2018年のAppleのWWDCに端を発するOpenGLをdeprecatedにする流れはもはや避けられないことのようです）

WebGL: Latest Techniques

今後出てくる機能として、WebVRのパフォーマンスを上げるために重要なWEBGL_multiview、シェーダーコンパイルの並列実行を可能にするKHR_parallel_shader_compile等の話がありました。

glTF: Efficient 3D Models

様々なフォーマットが乱立する3Dモデルデータの標準となりつつあるglTFの話。
glTFのセッションではKhronosの代表のニールさんからglTFのエコシステムの堅牢性について、

• glTFのファイルを作成したら必ずバリデイターにかけて確認してほしい
• glTFのファイルのローダーを実装したら必ず全てのサンプルモデルがロードできるか確認してほしい
• ユーザー自らがglTFを信頼できる、統一性のあるフォーマットに保つことを助ける

「colladaでの反省を踏まえて…」と最後に付け加えて話されていたのが印象に残っています。

Standards for machine learning, inferencing and vision acceleration: NNEF, OpenVX and OpenCL

GPUを活用する観点からのアプローチである各APIによる機械学習とコンピュータービジョンの話。

• NNEF – Nearal Network Exchange Format
• OpenVX – コンピュータービジョンのためのクロスプラットフォーム・アクセラレーションAPI
• OpenCL – GPU等のヘテロジニアスな環境で並列プログラミングを実現するクロスプラットフォームAPI

Emerging Technologies

インタラクションや光学系などの先端研究の展示

Magnetact

NTTコミュニケーション科学基礎研究所の安 謙太郎さんによるタッチディスプレイ向けの触覚インタフェースプロトタイプ手法の研究。
数ミリ間隔でストライプ上にS極とN極を並べた磁性シートを2枚合わせてスライドさせると絶妙なクリック感が発生するという仕組みで、円状に並べればダイヤルにもなります。タブレットの上にスライダーとダイヤルを配置してVJ用ミキサーのパネルを模したデモもありました。

S極とN極を交互に一列に並べたネオジウム磁石の間隔を変えて磁性シートを滑らせることで、その場でストライプ幅を変えてクリック感が変化する様も体験させてもらい、一見簡単な仕組みで大きな効果をもたらすことができる点に強く興味を惹かれました。

VR/AR

ここ数年のSIGGRAPHではVRとARの比重が高まっています。SIGGRAPH Asiaでも同様の傾向でEmerging Technologiesと同等の広さ（VR/ARの方が広かったのではという程）の体験展示スペースが用意されており、大学の研究室、ゲーム開発や映像制作の企業による多数のプロジェクトのブースがありました。

A-Real-Object-based interactive haptic interface

名城大学の柳田研究室によるVRで餅つきをする仕組みの展示。思った以上に餅つき感があって面白かったです。VRの映像とこの仕組みが組み合わされると、杵でついた後にペチャっとくっついてくる感覚が完全に餅つきそのもので思わず笑ってしまいました。杵の先を水（もちろんバーチャルな水）に浸すと、そのくっつきが軽減されるところまで再現されています。

杵の頭にはVIVEトラッカーが付けられており、それで振り上げて下ろす動作を検知していることは見てすぐに分かるのですが、杵をつき続けていると段々くっつく度合いが高くなる仕組みは外観からだけでは想像がつきません。その動作は杵に内蔵された磁石が臼に仕込まれたラバーのシートとくっつくことにより実現されており、杵の中の磁石が先端に移動していくことで臼のラバーとの距離が近くなり、それによりくっつく度合いが増すようになっているとのことです。そして水に浸す動作をした際に、磁石を元の位置（杵の先から離れた位置）に戻すことで磁石とラバーの距離が離れてくっつかなくなるという、VRでの餅つきの体験を高めることに特化した良くできた仕組みです。

Haptopus: Haptic VR Experience Using Suction Mechanism Embedded in Head-mounted Display

電通大の梶本研究室によるVRの視覚情報に触覚情報を加える研究。指に装置を付ける代わりにヘッドマウントディスプレイの内側（顔に接触する面）に各指の動作に連動する複数の吸引装置を組み込むことで、ヘッドマウントディスプレイを被るだけで触覚提示をできるようになっているとのことです。手の動きのトラッキング用にはLeapMotionが使われていました。
実際に装着して試してみたところ、指を動かすとポコポコという感触が顔にあり、ある程度使い慣れると脳が指の触覚と同類のものとして解釈してくれるようになるのではないかという気がします。

（吸引により皮膚にしばらく赤い跡が残る可能性があるということで事前に承諾書へのサインを求められましたが、私の場合はほとんど跡は残らず、薄暗いVR/AR体験スペースをうろうろしている間に消えていました。）

“The Player Is The Star” – Futuristic Vision For Mixed Reality World

バンダイナムコによるMR版パックマン。
HoloLensを装着してHONDAのUNI-CUBに乗り、自分がパックマンになって部屋の中を移動しながらプレイできるようになっています。UNI-CUBの軽快な動きもあって、おなじみのゲームの空間の中を浮遊して移動しているような感覚がありました。最初にUNI-CUBに乗って前進や回転をするための練習を数分間行ったあとに、聞き慣れたオープニング音とともにゲーム開始です。

周りにいる人から見ると部屋の中をUNI-CUBでうろうろしているだけですが…

HoloLensを装着した人には下記写真のような空間が目の前に広がります。

（これもコンピューターグラフィクスとインタラクションの最新技術調査の一環ではありますが…完全に遊んでいますねw）

Space Fusion: Context-Aware Interaction Using 3D Scene Parsing

Sony Interactive Etnertainmentによる、コンテキストを意識したインタラクションをMRで行う研究。
展示スペースには現実の部屋のようにリアルなソファやテーブル等の家具が置かれており、PSVRのヘッドセットを通して見ると、それらの物体が別のものに変換して表示されます。
深度のポイントクラウドから3Dシーン解析をして、ソファやテーブル、壁などのカテゴリのラベル付けをリアルタイムに行うようになっており、現実の部屋の中にある家具（ソファやテーブルなど）を、それが何であるか認識してバーチャル空間にインポートできるようになっているとのことです。機械学習によるラベル付けで、CGによる部屋のセットの画像でトレーニングデータを作成して16の部屋、16の視点で家具の位置やライティングの状態やテクスチャを変化させて400万枚の画像を用意して学習させたそうです。

Posters

Global-optimization-based Model Decomposition for support-free Multi-DOF 3D Printing

北京工業大学の研究。
3Dプリンタでサポート材が必要な角度の面を造形する際にプリンタベッドを回転させてサポート材がなくても大丈夫な角度にしてしまうという手法がMulti-DOF 3D Printingですが、このPoster発表ではその際にジオメトリーや機械的な制限を考慮したモデルの分割が研究対象とのことでした。大域的最適化を行うことにより、サポート材を不要とするだけでなくエクストルーダーとオブジェクトの衝突が起こらないようにできるそうです。

Simulation of Different Materials Texture in Virtual Reality through Haptic Gloves

フランスのESGIによるVRの触覚の研究。
高価で大掛かりな仕組みを使って触覚を実現するものは他にもありますが、これは簡易な仕組みで安価にできるようにしてあるとのことです。手袋の指先の部分に振動子を埋め込み、VR内で触れたものの表面の質感の違いをバイブレーションの周期の差によって表現するというもので、指の動きはLeapMotionを組み合わせて検知するようになっています。

著者がポスター前で直接説明をしてくれる時間帯では実際に試すことができました。

さいごに

2019年のSIGGRAPHは7月28日から8月1日にかけてアメリカのロス・アンゼルスで、SIGGRAPH Asiaは11月17日から20日にかけてオーストラリアのブリスベンで開催されます。
カブクに入ってからは2016年（アナハイム）と2018年（バンクーバー）のSIGGRAPH、2015年（神戸）と2018年（東京）のSIGGRAPH Asiaに参加してきましたが、いつかはカブクで取り組んでいることの成果をあの場で発表する側になりたいという目標があります。その目標を一緒に実現する仲間を引き続き募集中ですのでご興味のある方はぜひご連絡ください！