これはもうSF映画の世界 ソニーが開発した360度ぐるっと眺められる3Dディスプレイが未来だった

　空間に浮かび上がる立体映像――そんなSF映画の世界にまた一歩近づいたようだ。12月3日から6日まで東京・有楽町で開催された、コンピュータグラフィックスに関する国際会議「SIGGRAPH Asia 2024」。この展示エリアでひときわ注目を集めていたのがソニーの「360度ライトフィールドディスプレイ」だ。

　ディスプレイは、直径15cm・縦18cmのコンパクトな円筒形。その中心に3D映像が浮かび上がる。特筆すべきなのが、複数人が同時に、それぞれ別の角度から自由に3D映像を見られる点だ。デモでは、モンスターやサッカー選手の3Dモデルを表示していたが、背景が見通せるほどの透明性ながら十分な輝度もあり、現実空間に3Dオブジェクトが存在しているかのような“実在感”が得られた。

　3次元のオブジェクトを空間に再現するというのは世界中の企業や研究者が長年取り組んでいるテーマの一つだが、その中でもソニーの360度ライトフィールドディスプレイは一歩抜きん出ているように思う。

●キモは「高速回転する独自開発スクリーン」

　ディスプレイには、HOE（Holographic Optical Element）と呼ばれる、光の出射方向をコントロールできる（特定の波長と入射角を持つ光のみを任意の方向に曲げる）円形状の特殊なスクリーンが取り付けられている。本体の下にはDLPプロジェクターが上向きで取り付けられており、円筒スクリーンの天井に取り付けられた鏡に向かって映像を投影する。

　ソニーによると、HOEスクリーンの原理は3Dホログラム映像と同じという。光の入射角や出射角など特定の回折条件を設定したスクリーンに、鏡越しにプロジェクターから照射された“特定の回折条件”に合致する光が当たることで強く拡散（＝映像として表示）する。一方で、条件外の光は透過するため、背景が見えるほど透明度が高いスクリーンながら、1000カンデラという高い輝度で映像を表示できる。

　では、これを使ってどうやって3D映像を表示させるのか。ソニーは、HOEスクリーンを3600rpm（毎秒60回転）で高速回転させ、そこにDLPプロジェクターの映像を2万1600Hzの超高速リフレッシュレートで投影する方法を編み出した

　投影する映像はUnityで制作している。3Dオブジェクトを囲む形でバーチャルカメラを1度ずつ、360度分設置し、それぞれのカメラからXGAの60Hz映像を生成。DLPプロジェクターはHOEスクリーンの回転と同期しており、1度あたり60Hz、それを360度分描写（60Hz×360＝2万1600Hz）する。超高速リフレッシュレートを生かして360度全ての映像を投影し、プロジェクターの映像を特定の位置からHOEスクリーン越しに見ることで、複数人同時かつ360度どの角度からでも3D映像を見ることができるディスプレイを実現した。