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VPS（Visual Positioning System）とは？仕組みと活用事例

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VPS（Visual Positioning System）とは、位置を特定する技術の一種です。

顧客体験の向上で活用できる技術として、ARやMRなどが挙げられますが、この正確な位置情報を特定すると言われているVPSとの組み合わせが欠かせない技術となります。

本記事では、VPSの仕組みやARやMRで重要になる理由を事例とともに解説していきます。ARやMRなどのXRを活用したサービスやビジネスを検討されている方は必見です。

VPS(Visual Positioning System)とは？

VPS（Visual Positioning System）とは、画像データの情報を利用して位置を特定するシステムです。主にスマートフォンやタブレットなどのカメラと画像処理を用いて位置を特定する技術です。

VPSの仕組み

VPSは、まずスマートフォンやタブレットなどのカメラで周囲の画像を取得します。この画像をAIが解析し、建物の外観やランドマークなどの特徴を抽出します。

カメラ画像から解析した凸凹や模様などの特徴を、事前に用意しておいた3Dマップ（データベース）と照合させることで、ユーザーが現実空間のどの位置にどの向きでいるのかを、正確に割り出すことができます。

GPSとの違い

VPSと同様に、ユーザーの位置を特定する技術として、GPSがあります。GPSは、人工衛星の電波をもとに位置情報を特定します。そのため、電波の届きにくい屋内や建物が密集している都市部では、正確な位置情報を取得しづらいことが多いです。

VPSは、GPSの電波が阻害される場所でも正確に位置情報を取得できます。ユーザーが向いている方向、周囲にある建物の位置まで数センチ単位で正確に特定することが可能です。その特定技術はGPSよりも優れていて、XRとの組み合わせで顧客体験の向上が期待できます。

ARやMRでVPSを活用するメリット

数センチ単位で位置情報を特定できるVPSの技術は、ARやMRなど空間を用いた技術との組み合わせでよく使われます。

特に、屋内での活用が適しています。狭い空間に柱や物など多くの物体が存在していても、XR空間の中で正確に近い状態で表示したいものが表示できるのです。

ゲームやエンタメ用途だけでなく、ビジネス活用にも適しており、ユーザーに質の高いXR体験を提供することが可能となります。

VPSの活用事例

VPSの活用事例はすでにいくつか存在しています。3つピックアップしたものを紹介します。

GoogleMapのウォーキングナビ

Googleは、ARCoreというAR(拡張現実)を構築するためのプラットフォームを開発しています。

2022年にリリースされたARCore Geospatial APIという新機能では、GPSを代表とするデバイスのセンサーデータに加え、Googleストリートビューで使用されている数百億の画像とデバイスのカメラ画像を照合させることで正確な位置情報を判断できるようになり、現実世界の指定した位置に正確にキャラクターや物を登場させるといったことも可能となりました。

GoogleMapのウォーキングナビでデバイスのカメラをかざすと矢印で道案内してもらえる機能も、このARCore Geospatial APIを用いたVPS機能によるものです。

関連記事　【技術体験レポート】ARCoreとは？新機能を使ってみた！

3D都市モデルに最適化したVPSの実証実験

通常VPSを用いるには、事前に現地へ向かい、撮影やスキャンによってマップを作成する必要があります。

この実証実験では、自動車運転車両の自己位置推定でのVPSに、3D都市モデルと光学カメラ画像を組み合わせた自己位置推定精度をさらに向上させる機能を追加開発しました。
新たにスマートフォン向けに最適化されたVPSを開発し、スマホ向けのアプリケーション等における有用性を検証しています。

参考記事：3D都市モデルに最適化したVPSの開発v3.0

渋谷エンタメテック推進プロジェクト（KDDI総合研究所）

KDDI総合研究所が渋谷区観光協会、渋谷未来デザインとの三者で、5Gを中心とした先端技術を駆使して立ち上げた「渋谷エンタメテック推進プロジェクト」での実証実験で制作されたものを紹介します。

このプロジェクトでは、スマホのカメラを通して渋谷のスクランブル交差点に表示されるAR体験にVPSが活用されています。
あらかじめ渋谷スクランブル交差点付近の3Dマップを作成し、マップ内のどの位置にどのアニメーションや文字が出現するかを設定し、サメや熱帯魚、気温や湿度などを配置しています。

参考記事：ARを進化させる「VPS」とは？特定の位置と向きにARを表示する仕組みを解説

VPSを用いてテックファームで開発した「MR金魚すくい」

当社では、イベント向けにXRデバイスでの「金魚すくいデモ」を開発しました。これはVPSを活用し、XRデバイスの特徴に合わせたデモコンテンツを搭載しています。

XRデバイス越しに水の球体を実際にあるテーブルの上に配置します。水の球体の中には3Dの金魚のオブジェクトが泳いでおり、ユーザーの手の動きを認識し金魚すくいをしているような体験ができます。

このアプリは、MR（複合現実）とVPSを組み合わせています。ゲーム感覚で楽しむことができるように開発していますが、ビジネスのシーンでも活用ができます。

例えば、工場の位置情報をもとに、機械の前に立つとマニュアルがXRデバイス越しに表示されるようなトレーニングで、社員教育の効率化に役立てることができます。他にも、屋内の道案内や位置情報を活かした広告表示など、ユーザー体験をより質の高いものへと向上させる効果が期待できます。

関連記事　【出展レポート】第4回XR総合展 夏

VPSを活用した「MR金魚すくい」開発者のコメント

AR/MRのように現実空間の中でデジタルコンテンツを体験させる仕組みの場合、現実空間の決められた場所に決められたデジタルコンテンツを表示するというのは本来はなかなか難しいものです。

3Dマップをアプリ内に保持しておくことでデジタルコンテンツの座標をその3Dマップの特定の場所に固定でき、セッション間・ユーザー間でデジタルコンテンツを同じ場所で共有することが容易になります。課題としてはプラットフォームをまたいで共有することができるVPSサービスが現状乏しいということです。

iOSやAndroidなどスマホ同士であればプラットフォームをまたいだ位置合わせ機能を提供できるVPSサービスもあるのですが、特に比較的新しいMR系のデバイス（Apple Vision ProやMeta Quest 3等）では、プライバシー保護の観点もあってか、アプリ側（開発者側）や他のプラットフォームとユーザーの環境情報（3Dマップ）を共有しないという方針もあります。

そのため、他のプラットフォームのデバイスを使用するユーザーと同じ位置に同じコンテンツを共有するというのが困難です。
この辺りは世の中や開発側のニーズを受け、プラットフォーマー側の方針がどのように変わって来るかに注目していきたいところです。

XRデバイスの普及に伴い、今後は現実空間でもユーザー同士が同じコンテンツを共有できる必要性が高まってくると考えられます。

製造現場やオフィスで生産性向上のためにXRデバイスを導入される際、同じコンテンツを従業員様同士で共有されたいとお考えでしたらVPSを活用したソリューションがお役にたてるはずです。
ぜひお気軽にご相談いただければと思います。

まとめ

VPSの仕組みやメリットを事例とともに解説し、課題にも言及しました。ビジネスシーンでもVPSを活用して、ユーザー体験の質を向上させることが期待できます。

またApple Vision Proの到来により空間コンピューティングにも注目が集まっています。VPSを活用した事例は今後も増えていくでしょうが、この空間コンピューティングと組み合わせて活用されるシーンも将来的に出てくるかもしれません。

多種多様な技術を組み合わせ、ビジネスシーンでのよりよいアイディアを生み出すために役立つ情報を引き続き発信していきます。