図解まるわかり VR・AR・MRのしくみ

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 物理エンジン

リアルな物体の動きを再現

6-11

物理法則にもとづいた動きを再現

ユーザーが仮想空間内で物体を動かしたり、操作したりする際に、重

力、衝突、摩擦など現実の物理法則にもとづいた自然な動作を再現できる

技術を

物理エンジンといいます。

ユーザーが仮想オブジェクトを持ち上げたとき、その重さやバランスが

現実に即していると、仮想空間での体験がよりリアルに感じられ、没入感

を向上させることができます。

さらには、柔らかい物体や布の動きなども自然に再現でき、触覚フィー

ドバックと組み合わせることで、より没入感のある体験を得ることができ

ます。こうした技術により、ゲームやシミュレーションなどで物理現象が

現実とほぼ同じように再現され、ユーザーの感覚に自然なフィードバック

を与えます。

物理エンジンを構成する3つの要素

物理エンジンは、大きく3 つの要素で構成されています（図 6-21）。

1 つ目が、物理計算です。これは、ニュートンの運動方程式を利用して

物体の動きを計算します。例えば、質量、加速度、力などのパラメータを

もとに、物体がどのように移動するかを予測します。これにより、ユーザ

ーが投げたボールの軌道や、風による影響をリアルに再現できます（図

6-22）。

2 つ目が、環境の影響です。これは重力や空気抵抗、流体の動きなどが

含まれます。例えば、水中での動きや風が吹く草原の表現など、環境によ

る影響を反映することで、よりリアルな場面を作り出すことができます。

3 つ目が、衝突検出と応答です。これは物体同士の接触や衝突を検出 ...