西川善司の3DGE：技術の視点で分析するPSVR2の体験。進化した映像表現や操作感からグラフィックス表現のポイントまでまとめて解説

　ソニー・インタラクティブエンタテインメント（以下，SIE）が2023年初頭の発売を目指して開発中のVRヘッドマウントディスプレイ（以下，VR HMD）「PlayStation VR2」（以下，PSVR2）。東京ゲームショウ2022で行われた「バイオハザード　ヴィレッジ」による体験デモも非常に好評だったようで，一般公開日には数時間待ちの行列ができたという。

　筆者は事前に，PSVR2の報道関係者向け体験会に参加できたので，本稿では，そのときに気付いたPSVR2の所感についてまとめてみたい。
　ただし，あらかじめSIEから，「西川さん，今日はPSVR2のハードウェア周りに関する質問は，一切ダメですよ」と釘を刺されてしまったため，細かい話を聞くことはできなかった。そのため，今回は限られた範囲で聞けた情報と，筆者の所感や考察に限られることをお断りしておく。

PSVR2

　なお，今回体験できたコンテンツは，PSVR2対応版バイオハザード　ヴィレッジと，開発中のPSVR2専用タイトル「Horizon Call of the Mountain」（以下，Horizon CoM）の2タイトルだ。ただ，ゲームについてのレポートは，別の記事で掲載済みなので，そちらを参照してほしい。

PSVR2の付け心地はよくなったのか

　PSVR2の装着手順は，初代PSVRとあまり変わらない。
　まず頭に被ってから，ゴーグル部の天面右にあるボタンを押すと，ゴーグルの前後位置を調整できる。また，ヘッドバンド後端にあるダイヤルを回せば，ヘッドバンドの締め付けが強くなって頭部にしっかり固定できる仕組みだ。

ゴーグル天面の右端に見える大きなボタンが，前後位置調整用のボタンだ。ヘッドバンド後端にはダイヤルがある

ゴーグル天面の左にあるのがIPD調整用ダイヤルだ

　PSVR2では，瞳孔間距離（IPD）をゴーグル天面左側にあるダイヤルで調整できるようになったのが，初代PSVRに対する大きな進歩だ。PSVRは，左右レンズが固定だったので，IPDはソフト的に調整することしかできなかった。IPDの物理的な調整が可能になったおかげなのだろう，視界の中央だけでなく外周まですべてのピクセルが，映像パネル解像度の向上とはまた別の，光学的に鮮明に見える印象だ。

ちょっと見えにくいが，赤丸部分がシースルーモードのボタンである

　ゴーグル部の左下にあるボタンを押すと，PSVR2の前面カメラで捉えた外界の映像を見られる「シースルーモード」に移行できる。シースルーモードの映像は，PSVR2のゴーグル部に組み込まれた4つのトラッキング用カメラによる映像から生成したものだ。そのため，DVDビデオ程度の白黒映像なので，画質はそれほどいいものではない。
　とはいえ，たとえば，PSVR2を装着したあとに，専用コントローラである「PlayStation VR2 Senseコントローラー」（以下，Sense）を手にするときや，プレイ中に動きすぎて部屋のどこにいるかを確認するときなどに，いちいちゴーグルを外すことなくボタン一発で周囲を見られるので，かなり便利な機能だ。

シースルーモードの見え方

　トラッキング用カメラの映像から外部視界を生成するVR HMDは，今となっては珍しいものではない。ただ，PSVR2のシースルーモードは，画像合成の精度が優秀なためか，目で見たものに近い距離感とスケール感を実現していた。そのおかげで，シースルーモードで周囲を見ながら，テーブルの上にあるSenseを手に取って持つといったことは，ごく普通に行える。

PSVR2の見え方はどう変わったのか

　初代PSVRは，解像度1920×1080ピクセルの有機ELパネルを1枚使い，パネル中央に仕切り板を入れることで，片眼あたり960×1080ピクセルの映像を見せる仕様だった。それがPSVR2では，片眼あたり2000×2040ピクセルの有機ELパネルを2枚搭載して，左右の目それぞれに1枚のパネルを見せる仕様に改められた。画素数は約4倍に向上したことになる。

　一方，PSVR2の接眼レンズだが，筆者は，最新のVR HMDで採用事例が増えているパンケーキ型レンズ（※拡大光学系と伸長光学系を組み合わせたダブルレンズ構成の接眼レンズ）を採用するのではないかと予想していたのだが，これは外れてしまった。次の写真はPSVR2の接眼レンズ部の写真だ。接眼レンズには，同心円状の陰影がくっきりと現れている。

PSVR2の接眼レンズ。同心円状の模様が見えるだろう

　同心円状の模様は，初代PSVRと同じ「フレネルレンズ」の特徴だ。
　フレネルレンズは，凸レンズを同心円状に切って平面上に並べたものだ。レンズを通して見た像には，年輪のようなモアレ模様が出やすく，レンズ外周での色収差（色ズレ）やコマ収差（ピンボケ）も生じやすい。また，輝度の高い光がレンズに入ると，強いフレアが出やすいといった特徴もある。その一方で，レンズが薄く軽量なのが大きな利点だ。
　フレネルレンズのこうした特徴は，高解像度の映像パネルを組み合わせたVR HMDとは相性があまりよくない。

　そんなわけで，やや不安を抱きながらPSVR2の映像を見てみたのだが，映像は比較的鮮明で，先述したようなフレネルレンズの特徴は，あまり気にならない。PSVR2は，HDR映像も表示でき，体験したタイトルによっては高輝度な表現も少なくなかったのだが，フレアなどもとくに気にならなかった。
　ちなみに，カメラ向けレンズでは，フレネルレンズの弱点を軽減した「回折レンズ」（Phase Fresnel Lens，Diffractive Optics Lensとも呼ぶ）というレンズもあるが，もしかしたらPSVR2は，そうしたレンズを採用しているのだろうか。このあたりの工夫については，今後の取材で明らかにしたい。

　なお視野角は，初代PSVRが約100度に対して，PSVR2では約110度まで広がったとのこと（※PSVRは水平方向だったが，PSVR2もそうなのかは明言されていない）。実際にゲームで体験した範囲では，最新世代のVR HMDと同等の視野角を実現できている印象で，高い没入感を得られた。ただ，初代PSVRから劇的に視野角が広がった，という印象はあまりない。
　これはPSVR2に限ったことではなく，現状のVR HMDで共通の課題なのだが，VR HMD特有の潜望鏡を覗いているような，あるいは水中眼鏡をかぶった視界とでも言うこの感覚は，左右の視野角がもう少し広がらないと，軽減されなさそうである。

PSVR2の位置，動き認識はどう変わったのか

黒い点のようなものがカメラだ

　先述したように，PSVR2では，ゴーグル部の前面に4基のカメラがあり，これらからのリアルタイム映像を映像処理することで，基準座標からユーザーがどれくらい動いたかの相対的な三次元座標を検出する。

　知っている人も多いだろうが，初代PSVRや「VIVE Pro 2」のように，VR HMDの外側に設置したセンサーやカメラを使ってユーザーの位置を検出する方式を，「アウトサイドイン」方式と呼ぶ。一方，PSVR2や「Meta Quest 2」のように，VR HMD自体に位置検出用カメラに内蔵した方式を「インサイドアウト」方式と呼ぶ。
　もちろん，PSVRもPSVR2も，実際にはカメラだけで位置検出を行っているわけではない。ゴーグルに内蔵する6軸検出システム（3軸ジャイロセンサーと3軸加速度センサー）からの情報も組み合わせて，より正確な位置と動きを検出しているのだ。

バイオハザード　ヴィレッジを体験中の筆者

　筆者が体験したコンテンツのうち，バイオハザード　ヴィレッジは，体験ブース内を歩き回ってプレイするものだったが，体の動きに対する遅延やズレを，ほとんど感じなかった。もちろん，すぐ近くでほかの人が動いていたら，インサイドアウト式のトラッキング機構が混乱して，遅延やズレを感じるかもしれない。だが，そういう特殊な事情がない室内でのプレイにおいては，おかしな現象はまったく起きない。

　PSVR2では，視線追跡（視線トラッキング）機能を搭載したことも，初代PSVRに対する大きな違いだ。視線追跡機能は，左右の接眼部に組み込んだ2基の赤外線カメラによって実現している。照射した赤外光パルスの反射光が瞳孔の向きに応じて変移する特性をもとに，ユーザーが注視している方向を判定する「角膜反射法」が用いられていると思われる。
　筆者が体験した2つのコンテンツでは，視線トラッキングをゲームメカニクス方面で効果的に活用するシーンはなかった。しかし，ユーザーが注視している部分を高解像度で描画する「Foveated Rendering」に，視線追跡技術を活用していることは，筆者自身の目でしっかり確認ができた。Foveated Renderingについては，後段で詳しく説明するとして，話を続けよう。

　さて，視線追跡機能を活用するには，ユーザーごとにキャリブレーションを行う必要がある。具体的には，黒背景の画面と，眩しいくらい白い背景の画面に対する2回を行った。これは，瞳孔を絞って明るさに慣れている状況の「明順応状態」と，瞳孔を開いて暗さに慣れている状況「暗順応状態」で瞳孔の開度が異なり，開度によって角膜からの反射光も変化することに対応するためだ。
　実際の視線追跡処理においては，最暗状態と最明状態それぞれのパラメータを用いて，視線位置を予測する。これにより，表示映像がいかなる輝度であっても，視線追跡精度を安定的に保てるわけだ。なかなか凝った作りだと思う。

ケーブルによる“つながれ感”はまだある

　初代PSVRは，本体とケーブルでつながった「プロセッサーユニット」というそこそこ大きなコントロールボックスがあったり，ケーブルはケーブルで，中継コネクタみたいなものにつながっていたりした。そこに「大学の研究室にある実験機」的なガジェット感を感じてマニア心がくすぐられた人もいるだろうが，便利か不便かで言えば，不便な面があったのは確かだ。
　それに対してPSVR2では，コントロールボックスも中継コネクタもなくなり，1本のUSB Type-CケーブルでPS5本体と接続する方式となった。

左側頭部から下に伸びているのが，PSVR2のケーブルだ

　歩き回わる体験ができたバイオハザード　ヴィレッジの場合，「ケーブルでつながれている感」は，初代PSVRと同様，やはりあることはあった。
　バイオハザード　ヴィレッジは，ゲームの性格上，動き回る敵のほうへ向く必要があるので，首を高い頻度で勢いよく回すことになる。よって，そのたびにケーブルは，ぶるんぶるんと振り回されるわけだ。夢中になっていると足元のケーブルが足や体に巻きつくこともあるので，1人でプレイするときは，ときどきケーブルの状態を意識しておく必要はある。PSVR2のシースルー機能を使って確認するといいだろう。その場にほかの人がいる場合は，ケーブルの管理を頼むといい。

　PS5が生成したVR映像は，USB Type-Cポートにつないだケーブルを通じてPSVR2に送られるわけだが，映像信号をどのような方法で伝送しているのかは，教えてもらえなかった。
　PS5のUSB Type-Cポートは，USB 3.2の10Gbps仕様（※USB 3.2 Gen 2）となっている。しかし，4K相当の解像度を90Hz以上で伝送するとなれば，理論値にして24Gbpsを超える帯域幅が必要となるので，まったく足りないはず。ということは，PSVR2では，MPEG系の非可逆圧縮技術で圧縮した遅延のある映像を伝送しているか^※，実はPS5のUSB Type-Cポートが，「DisplayPort Alternate Mode」にも対応していて，これを用いて映像信号を伝送しているかのどちらかだと思う。
　考えにくいが，SIE独自の拡張仕様を活用している可能性もあるのだが，いずれにせよ，このあたりも改めて取材したいところだ。

※初代PSVRでは，VR映像とは別にMPEG圧縮した映像をPS4から送り出し，PSVRのプロセッサボックス経由で，外付けのテレビやディスプレイ向けに映像を出力できた。このテクニックと同じような仕組みだ

PSVR2専用コントローラによる操作感，サウンドの臨場感はどう進化したか

　PSVR2では，専用コントローラのSenseを両手に持ってプレイするわけだが，Senseのフィット感は素晴らしいものだった。軽々と動かすことができて，握り心地も良好だ。

　Senseには，表面に複数の赤外光LEDが見えないように実装されており，PSVR2のゴーグル部にあるカメラによって，位置や動きを追跡している。また，PSVR2のHMD部分と同様に，Sense内に6軸検出システムを内蔵しているので，それらの情報を活用して，かなり高度な位置と向き検出が行える仕組みだ。

○×△□の4ボタンが左右に分散配置されてしまったことで，「△ボタンを押せ」というゲームの指示に対して，慣れないうちは反応が遅れてしまうかもしれない

Horizon CoMの体験中に弓を引くアクションをする筆者

　その甲斐あってか，体験プレイ中に，PSVR2がSenseの位置を見失うことは一度もなかった。追従性も良好で，バイオハザード　ヴィレッジでは，ナイフ投げ時に手を素早く動かす投擲モーションも高精度に検出できていた。また，Horizon CoMでは，弓を引くモーションも正しく行えた。
　アイデア次第では，PSVR2ならではの「面白いVRゲームのプレイメカニクス」を発明できそうである。

　引き金ボタンの反発力をプログラム的に制御できる「アダプティブトリガー」，ゲーム世界からの干渉を多様な振動表現で伝えてくれる「ハプティックフィードバック」といったPS5のDualSenseコントローラにおける特徴的な機能は，PSVR2のSenseにも継承されている。筆者が体験した2タイトルでも，弓引きやハンドガン操作において効果的に使われていた。

「アダプティブトリガー」と「ハプティックフィードバック」は，Senseにも継承されている

　左右のSenseには，親指，人差し指，中指の3本指が触れる部分に，静電容量式のタッチセンサーが実装されていて，「フィンガータッチ機能」と呼ばれている。
　グリップ部に付いている中指センサーの使いこなしが，筆者にはちょっとだけ難しかったが，グー/チョキ/パーの動きは，なんとか行えた。フィンガータッチ機能を効果的に活用することで，新しいゲーム体験が創出できそうである。

紫色の部分にフィンガータッチ機能がある

　サウンドは，頭部伝達関数ベースの仮想音源技術で，PS5が誇る「Tempest 3D Audio」機能により，ステレオヘッドフォンで360度の音を表現できる。それはもう，やばいくらいの臨場感を演出できる。バイオハザード　ヴィレッジの場合，プレイヤーは，体が虫の群体でできたサディスティックな美女3姉妹からリンチ攻撃を受けるのだが，この時，虫がぶんぶんと頭の周りを飛び回るわ，体中を刃物で切り刻まれるわで，恍惚もののサラウンド感を感じられた。

Tempest 3D AudioはPSVR2との相性がいい

　一方Horizon CoMでは，さまざまな機械獣が水面から飛び出してきたり，あちこちからビームを撃ってきたりするのだが，プレイヤーは，あちこちから発せられる効果音に包まれる。もちろんゲームなので，音を聞いているだけではダメで，音の方向に対して的確に反応しなくてはならない。そのため，プレイヤーはあちこちで鳴る効果音を追うという，忙しい体験に引き込まれていく。PS5のTempest 3D Audio機能は，PSRV2との相性がバッチリだ。

PSVR2のグラフィックスはどれくらい進化したのか

　結論から言うと，PSVR2の映像はかなり美しい。筆者が体験したことのある両眼4KクラスのVR HMDと拮抗したレベルと言っていい。
　まず，解像感だが，「ドットが見えないレベル」というのは言い過ぎだとしても，24インチ級でフルHD解像度のディスプレイを見ているくらいの精細感はある。両眼で4K，片眼あたり2K解像度なので，実感にも納得がいく。

曲面主体のキャラクター表現にもカクカク感がないので違和感なし

　解像感が上がったことにより，人間のようなキャラクターの曲面からなる柔らかい輪郭線のリアリティ向上に大きく貢献していると感じた。初代PSVRでは，PS4自体の性能による限界と，PSVRの解像度（片眼あたり1K）の制約から，どうしてもテレビやディスプレイで見るPS4の映像に比べると，解像感や精細感で少々劣っていた印象がある。しかし，PSVR2の映像における解像感は，ディスプレイ機器に映したPS5の映像に迫っている。

　なんといっても感心したのは，PSVR2のHDR表現力だ。PSVR2は，既存のVR HMDでも珍しいHDR表示対応HMDなのだ。
　とくにバイオハザード　ヴィレッジは，HDR表現の使い方が上手で，古城の各所に置かれた燭台の灯りや，暖炉の炎などは，周囲の陰影と比較して，とても明るく輝いて見えて，そのマテリアル自体が自発光しているような感じがリアルに伝わってきた。
　PSVR2では，空間的な解像度が向上しただけでなく，輝度方向のダイナミックレンジも向上しているので，よりリアルで没入感の高い映像体験，ゲーム体験が楽しめそうである。

自発光マテリアルをPSVR2のHDR表示能力は超リアルに表現できていた

　また筆者は，古城の調度品で異様に質感がリアルに見えたので，それらに近づいては片眼を交互に閉じて，鏡面反射のハイライトがどう見えるかを観察してみた。すると，ただ左右の目，それぞれの視線から見える3Dオブジェクトをそれぞれレンダリングして，立体形状の視差を表現しているだけでなく，ライティングとシェーディングを，左右それぞれの視線に対して個別に行っていたのだ。
　それゆえ，金属の器やレリーフなどを，目を片方ずつ閉じて見比べると，ちゃんと異方性に配慮した鏡面反射光が見えるのだ。もう少し具体的に言うと，注視しているオブジェクトにおけるハイライトの出方が，右目で見たときと，左目で見たときで違うのである。いうまでもなく，現実世界も同様だ。バイオハザード　ヴィレッジで古城内情景の質感表現がやたらリアルな秘密のひとつは，ここにある。

バイオハザード　ヴィレッジに登場する調度品の数々は，両眼を通して見るPSVR2の立体映像では，やたらとリアルに見える

　ちなみに，初代PSVRを含む既存のVR HMD向けコンテンツでは，処理負荷軽減のために，ライティングとシェーディングを1つの視線だけで行っているタイトルが少なくない。
　PSVR2を被った筆者が全然ゲームを進めることなく，1か所に留まってごそごそと奇行をしていることに気付いたカプコンの方が，筆者の指摘について「よくそこに気付いてくれました」と述べていた。筆者が，「ここまでやると，本編で安定して120fpsが出せますか？」と聞いたところ，「オリジナル版のグラフィックス要素をチューニングすることで，なんとか頑張ってやってます！」と力強く答えてくれた。

　そうなると，オリジナル版のグラフィックス要素をどうチューニングしたのかが気になるわけだが，話を聞いた感じでは，いくつかのポイントがあるようだ。
　まず，バイオハザード　ヴィレッジでは，PS5のリアルタイムレイトレーシングは使っていない。これは負荷低減の意味もあるが，PSVR2を通して見た映像の見え方に対する配慮が大きいようだ。PS5のレイトレーシング性能は限定的であり，本作のオリジナル版でも，レイの発射を空間的かつ時間的にも分散して行っている。そのため，すべてのフレーム，すべてのピクセルからのレイ発射はしておらず，時間方向に発射元を入れ替えたり，あるいは発射方向を変えたりしていた。レンダリング時には，過去フレームに放った一定数のレイが取得した情報を，集めて回収し，描画するのだが，生成した完成フレームを左右の目で同時に見ると，チラチラとちらついてノイジーに見えてしまうのだという。それを嫌って，PSVR2版ではレイトレーシングを使わなかったそうだ。

　ほかにも，アンビエントオクルージョン（Ambient Occlusion）による疑似陰影なども，VRの立体視で見るとチラツキが目立つそうで，バイオハザード　ヴィレッジのPSVR2版では，ポストエフェクト系表現を外したり，調整したりして開発を進めているという。かつての3D立体視に対応したゲーム開発でも，こうした工夫を行っていたことを思い出す。

　2つめは，レンダリングシステムをVR用に最適化するというチューニングで，2つの技術を組み合わせているという。
　まずひとつは，PS5のGPUが持つラスタライザの特殊機能「Flexible Scale Rasterization」（Flexible SR）の活用だ。

　ラスタライザとは，どのGPUにも搭載されている機能ブロックのひとつで，ポリゴンをピクセルに分解する役割を果たすところだ。そしてPS5のGPUでは，ラスタライザが，ポリゴンを意図的に不均衡なバランスでピクセルに分解できる。

接眼レンズを通して見た状態。中央付近は線がまっすぐに見えるが，端に近づくほど歪んで見える

　PSVR2の接眼レンズは，中央付近がもっとも光学的に解像度が高く，外側にいくにつれて解像度が下がるため，PSVR2タイトルでは，Flexible SRを活用して，映像フレームの外側へ行くにつれて，ピクセル分解能を下げてラスタライズ処理を行うことを，SIEが奨励している。解像度が下がれば，自ずとピクセル負荷は下がるので，描画性能を稼げるわけだ。

PSVR2タイトルの開発には，PS5 GPUのFlexible SRを活用することが欠かせない

　3つめは，視線追跡技術を活用したFoveated Renderingだ。
　PS VR2では，着用者の視線をリアルタイムに追跡できるので，これを活用して解像度が均一ではないライティングやシェーディングを行う。これがFoveated Renderingの基本的な概念だ（関連記事）。

　Foveated Renderingの仕組みは，現行世代GPUの多くが対応する不均一解像度でのシェーディング技術「Variable Rate Shading」（以下，VRS）を活用して実装するのが一般的だ。ただ，PS5のGPUはVRSに対応していないので，別のアプローチが必要となる。
　具体的には，Flexible SRによる解像度不均一のラスタライズを使い，視線から外れた領域については，積極的にピクセル解像度を下げる。これによって，VRSを使用したときに近い描画を実現するわけだ。

　まとめると，PS VR2では，Flexible SRによるピクセル分解能の不均一化を，ユーザーの視線に応じて制御することでGPU性能を稼いでいるわけである。こうした工夫によって，PS VR2は，4K解像度においても90〜120fpsといったハイフレームレート映像を安定的に表示しているのだ。

　実際に，バイオハザード　ヴィレッジで，古城内に掲げられている複雑な形状のシャンデリアを視界の中心に置いて，瞳を動かして画面の外周を見つめるとシャンデリアの見え方がどう変わるのかを観察したところ，たしかに，違いを知覚できた。たとえば，シャンデリアを注視しているときは，たくさんある燭台と燭台の隙間がくっきりと見えるのだが，視線をシャンデリアからずらすと，隙間が消えてぼんやりとした描画になるのだ。

シャンデリアの部屋は，Flexible SR×Foveated Renderingの効果が分かりやすい

　こうした地道な努力の積み重ねで，PSVR2の両眼4K映像＆120fpsは達成できているのだ。開発陣の創意工夫には脱帽である。

ワイヤレス化できなかったのは残念

やはり不安は入手性と価格か

　ハードウェアの詳細は，まだ分かっていないことも多いPSVR2だが，初代PSVRから，かなりパワーアップしていることはよく分かったし，実感もできた。映像体験も，操作感も良好だったので，期待度は高まるばかりだ。

　ただ，体験したうえで，ひとつ気になったのは，ワイヤレス化が実現されなかったことだ。PSVR2は，映像，サウンド，操作感が初代PSVRから格段に進化しているため，VRコンテンツへの没入しやすくなった。しかし，PSVR2のVRコンテンツに夢中になっていると，ときどき感じるケーブルによって頭が引っ張られる感触や，体にコードが巻きつく感触が，これまでのVR HMDよりも残念に感じたのだ。ワイレレス化はPSVR3（？）に期待しよう。

　もうひとつ心配なことといえば，発売後，PSVR2を欲しい人が普通に買えるのだろうかということ。転売勢と戦いながら抽選をくぐり抜けて入手しなくてはならないのかと思うと，気が重くなる。そもそも，PSVR2はPS5専用なので，PS5を持っていない人は，まずPS5を入手しなければならない。

　さて，2023年初頭発売予定のPSVR2であるが，価格は，まだ明らかになっていない。初代PSVRは4万4980円（※ただし税別）だったが，PSVR2ははたしていくらになるのだろうか。初代PSVRのようなプロセッサーユニットはなくなったが，専用コントローラがおそらくは2つ付属するだろうと考えると，今回も，初代PSVRの価格帯から大きく動くことはない……と思いたい。ただ，中核部材がほとんど海外での製造となる以上，円安の影響で多少は高価になってしまうだろう。ゲーマーにとっては頭の痛い話である。

PlayStation公式WebサイトのPSVR2製品情報ページ