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スマートツーリズム：明日香村における複合現実感技術を 用いた観光 ITS
<第 8 回 ITS シンポジウム 2009> スマートツーリズム：明日香村における複合現実感技術を 用いた観光 ITS の取り組み 角田哲也*1 株式会社アスカラボ*1 大石岳史*2 牧野浩志*3 東京大学大学院情報学環*2 池内克史*2 東京大学生産技術研究所*3 最先端の情報通信技術を融合した次世代観光 ITS サービスとして「スマートツーリズム」構想を提案する． 本構想は観光者の観光行動を，動機づけ・訪問・感動・再訪という 4 段階に分け，各段階に対してウェブサ イト，EV・パーソナルモビリティ，MR システム等を利用したサービスを提供することを目的とする．その 結果，従来の観光振興に対して，環境負荷が少ない双方向的な時空間的観光情報を提供することで感動・共 感を生み出し，人と人との暖かい触れ合いによってリピーターを生み出す仕組みを作ることが期待できる． このケーススタディとして複合現実感技術による遺跡復元プロジェクト「バーチャル飛鳥京」について説明 し，現地での車両型 MR システムを用いた実験について報告する． Smart Tourism: A challenge for tourism ITS using Mixed Reality in Asuka village Tetsuya Kakuta*1 Takeshi Oishi *2 Hiroshi Makino*3 Katsushi Ikeuchi *2 AsukaLab Inc.*1 Interfaculty Initiative in Information Studies, The University of Tokyo*2 Institute of Industrial Science, The University of Tokyo*3 We propose the concept of “Smart Tourism”, which is a fusion of latest information-communication technologies. Here, we assume that the tourism activity is composed of four parts, motivation, transportation, impression and revisit. Smart Tourism is intended to provide services to each of the four stages using websites, Mixed Reality systems, Electronic Vehicles and Personal Mobility etc. The main advantages of Smart Tourism are low environmental load, interactive temporal-spatial tourist information service, and with live human contacts, number of repeat visitors is increased. We report the outline and experiment of the case study project “Virtual Asukakyo” which focus on virtual reconstruction of ancient capital of Japan using Mixed Reality technology. Keyword: ITS, Tourism, Augmented Reality, Mixed Reality 1. はじめに 近年，ITS（Intelligent Transport System）車載器や GPS 機能付き携帯電話を利用して，ドライバに地域 の観光情報を提供する取り組みが広く行われている． 図1 スマートツーリズム構想 カーナビや GPS 機能を持つ携帯電話は広く普及して おり，これらの機器を利用して様々な情報を提供す ることが可能となっている．これらの取り組みでは， 天候や施設情報など，現地の地域・観光情報を配信 するシステムを構築するとともに，必要とされるイ ンフラの整備や，安心・安全を目指した環境全体の 構築も一つの課題とされている． これまでの事例としては，ドライブ観光を対象と して，ドライバの携帯電話に道路・気象情報や観光 情報を配信する広域観光 ITS 実験「ニセコ・羊蹄・ 洞爺 e 街道」[1]や，道路情報総合案内ウェブサイト 「北の道ナビ」の運営[2]，外国人観光客に対する英 語版カーナビ導入の実証実験[3]などが挙げられる． また，長崎 EV&ITS コンソーシアムでは，カーナビ を活用した観光情報配信システムの構築を目指し， 離島地域への EV（Electric Vehicle）導入，急速充電 器付き駐車場・ITS ビーコンの配備を進めている[4]． 「コ・モビリティ社会の創生」プロジェクトでは， 最先端の情報通信技術と移動体の融合を図ることで， 子供からお年寄りまで，すべての人が自由で安全に 移動でき，便利で暮らしやすい実空間・仮想空間複 合型コミュニティの実現に向けた研究も進められて いる[5]． しかし，このような取り組みではユーザが移動中 に必要とする情報をリクエスト型サービスとして提 供するのみにとどまっている．観光者の行動は一般 に，準備，移動，滞在の 3 段階に分けられるとされ る[6]．これまでは移動中においてユーザ周囲の情報 を提供するのみであり，移動に至る前の準備（動機 づけ）や，滞在中のエンターテインメント（感動） を提供するサービスは行われていなかった． 一方，仮想世界と現実世界を融合させる複合現実 感（MR: Mixed Reality）技術[7]を観光分野に応用する 試 み が 行 わ れ て い る ． MR シ ス テ ム は HMD （Head-Mounted Display）などの没入型映像表示装置 を用いることで，ユーザに対して現実感の高い体験 を提供可能である．このシステムを用いて失われた 文化財を再現する，地域の文化財を活かした新たな 展示方法が提案されている[8]．また MR 技術にはウ ェアラブルコンピュータ，PDA，携帯電話などのモ バイル端末を用いることも可能であり，文化財の復 元に加えてガイドシステムとして用いる方法なども 提案されている[9]． この MR 技術による観光システムは滞在時のユー ザ行動を主眼としている．現状では，これらのシス テムは現地での展示イベントに実施することによる 滞在時のエンターテインメント提供を目的としてい る．しかし，用いられる展示デバイスは移動中にお ける観光・ナビゲーション情報の提示にも利用可能 であり，これらのシステムを統合し，移動・滞在を 包括的に支援するシステムの構築が可能であると考 えられる．さらに観光では一度きりの訪問ではなく リピーターとして観光客を地域に根付かせることが 重要である．そのため再訪を促すサービスの提供も 同時に必要となる． そこで我々は，ITS，MR 等，情報通信分野の技術 を融合した次世代観光 ITS サービスとして， 「スマー トツーリズム」構想を提起する．この構想では，観 光が，動機づけ・訪問・感動・再訪という 4 つの段 階から構成されると仮定し，これらを循環させて一 つのサイクルとする観光システムを提案する（図 1） ． さらに，論文の後半では，この概念のプロトタイ プとして実装しつつある「バーチャル飛鳥京」につ いて詳細を報告する． 2. スマートツーリズム スマートツーリズムでは，観光行動を動機づけ・ 訪問・感動・再訪の 4 つの段階から構成される複合 体と仮定する．その上で，ウェブサイト・MR シス テム等の表示系を用いた情報提供サービス，EV・パ ーソナルモビリティ等の移動体を用いた移動支援サ ービス，位置情報連動型コメント・写真投稿サービ ス等を用いたユーザ同士のコミュニケーション促進 ツールを提供するものとする．スマートツーリズム における観光行動の各段階に応じて提供される具体 的なシステム・サービスは次の通りである． 2-1. 動機づけ 潜在的観光客を誘致する広報・宣伝活動として， これまでは雑誌・テレビ・ポスター等の広告が主に 用いられてきた．しかしそれ以前に，地域の魅力や ブランドが存在しなければ，人々がわざわざ遠方か ら訪れるような動機づけを行うことは難しい．そこ で本研究ではまず，地中に埋もれている遺構や歴史 的事件を MR システムで再現することで，地域の文 化的・歴史的資源を可視化し，地域の魅力の再発見 を促す．また，MR システムのために制作した 3 次 元 CG コンテンツをウェブサイトで公開し，ユーザ が自由に探索できるような仮想世界を表現すること で，従来の観光宣伝より深みのあるインタラクティ ブな広報活動を行う．ユーザが事前に観光対象に対 して様々な学習を行うことにより，現地における感 動を高めることが期待できる． 2-2. 訪問 我が国では観光の拠点となる駅や空港への鉄道・ 航空網は比較的充実しているが，周遊型観光におけ る地域の観光対象間を移動する公共交通機関は十分 に整備されているとは言い難い．一方，自家用車や 観光バスによる乗り入れは，渋滞，排気ガス，騒音， 路肩や表土の浸食など観光地の環境破壊を引き起こ す懸念がある．そこで本研究では，パークアンドラ イド方式により観光スポット間の移動に環境負荷の 少ない EV を導入する．また，農業用道路や起伏の 多い山道を移動する手段として，小型で取り回しの 容易なパーソナルモビリティの導入を検討する．さ らにこれらの車両に GPS と透過型 HMD を搭載し， 車両の特性に合った安全な映像・音声ナビゲーショ ンシステムの開発を行う．拠点間の移動時間にディ スプレイを通して観光ガイドや歴史解説を提供する ことにより，観光客の限られた滞在時間を有効活用 する．高齢者・障害者や団体観光客に対しては MR システムを搭載した大型 EV バス等を準備し，観光 客のニーズに合ったバリアフリーな移動支援サービ スを行う． 2-3. 感動 MR システムでは現地の景観にそのまま CG 映像 を合成できるため，地域特有の情緒や雰囲気を楽し みながら，仮想的な歴史体験を行うことが可能とな る．過去の街並みや歴史的人物の視点を観光客の興 味や知識レベルに応じてインタラクティブに提供す ることで，感動体験を生み出す．また，建築物や景 観の再現だけではなく，往時の人々の暮らしや歴史 的事件をドラマ仕立てで上映することで，コンテン ツのエンターテイメント性を高め，観光客の共感体 験を生み出す．MR システムは現地でしか体験でき ないため，観光客を誘導する動機づけとして働くこ とも期待できる．このように自然環境と伝統文化を 調和したサスティナブルツーリズムを実現する手段 として，MR 技術は有効と考えられる． 2-4. 再訪 観光客の顧客満足を重視し，訪れた人々にまた来 たいと思ってもらえるような仕組みを情報通信技術 で実現する．例えばユーザが自分の緯度経度情報に 結び付けて体験談や写真を投稿・共有できるウェブ サービスを提供することで，ユーザ同士のコミュニ ケーションを図り，地域の人々との交流を促進する ことが期待できる．魅力的なコンテンツと地理情報 を用いることで，「現地に行かなければ体験できな い」という訪問への強い動機づけを行うことが可能 である．また，MR コンテンツのシナリオを変更し て期間限定の企画展示を行ったり，有名人を仮想観 光ガイドや歴史ドラマに起用したりすることで，何 度も現地を訪れるリピーターを増やすことができる． 2-5. スマートツーリズムの特長 本構想はこれまでに行われてきた観光案内・移動 サービスと比較して，次の 3 つの特長を持つ． 図3 移動支援システム （左：パーソナルモビリティ，右：電動アシスト自転車） 図 2 バーチャル飛鳥京ウェブサイト 1） 従来の点・線・面的な観光情報（点：観光スポ ットに関する情報，線：移動手段に関する情報， 面：観光地域内の観光資源や施設を網羅的に捉 えた情報[10]）に加え，インタラクティブな仮想 現実技術を用いた時空間的観光情報を提供す ることができる． 2） EV や MR 技術の導入によって，マスツーリズ ムの弊害である観光客による環境汚染，観光施 設建設による環境破壊を阻止することができ る．MR 技術は消失した建築物や歴史的事件を CG で仮想的に再現して見せることが可能であ り，地域文化財の保存と活用を両立させる． 3） 地域 SNS や MR 空間情報共有サービスを用いて 観光客と地域の人の交流を生み出すことがで きる．人間性溢れる相互交流によってリピータ ーを増やし，従来のハコモノ観光施設建設や一 過性観光振興イベントからの脱却を目指す． 3. バーチャル飛鳥京プロジェクト 本研究のケーススタディとして，筆者らは奈良県 明日香村を対象に「バーチャル飛鳥京」プロジェク トを行っている．本プロジェクトは，明日香村にか つて存在したとされる古代飛鳥京を MR 技術によっ て仮想復元することが特徴である．2 章で仮定した 観光行動の各段階に対応して，これまでに構築した ウェブサイト，移動支援システム，MR 技術による 文化財復元システムについて説明する． 3-1. ウェブサイト（動機づけ） 本提案では観光客の動機を促す媒体としてウェブ サイトが適していると考えている．パンフレット， ポスターなどの媒体は観光誘致のためには非常に効 果的であるが，スマートツーリズムでは統括的に観 光を支援するため，全ての段階がネットワークに接 続された環境が望ましい．また誰でもどこからで もアクセスできる必要があるため，ウェブサイト は主要な媒体になると考えられる． プロジェクトサイトではイベントの告知に加えて， 飛鳥京に関する様々な情報の提供も行っている [11] （図 2） ．このサイトでは明日香村における発掘調査 の記録を Google Map 上で自由に閲覧できる「発掘調 査マップ」を構築しており，写真とテキストによる 各遺跡の説明が公開されている． さらに Google Earth API を用いて，3 次元 CG モデルをウェブブラウザ上 で自由に閲覧できるサービスを提供しており，ユー ザは事前に飛鳥京を仮想体験することができるよう になっている． 3-2. 移動支援システム（訪問） 移動支援・情報提供サービスシステムとして，パ ーソナルモビリティ・電動アシスト自転車と MR シ ステムの融合したシステムを開発した．このシステ ムは，パーソナルモビリティ（Segway XT）及び電 動アシスト自転車（Sanyo eneloop bike CY-SPJ220） に MR システムを搭載する形になっている（図 3）． 車両のハンドル部分に HMD・PC・バッテリーを収 納し，任意の地点で HMD を覗き込むことにより遺 構の復元 CG を見ることが可能である． このシステムには，いわゆるネットブックと呼ば 図4 MR システムにおける処理の流れ れる小型のノート PC を搭載している（Asus N10Jb －CPU: Atom N280 1.66GHz，GPU: NVIDIA GeForce G105M, RAM: 2GB）．ナビゲーション機能だけであ れば携帯電話や PDA 程度の機能で十分であるが， MR コンテンツを表示するためには 3D 描画専用チ ップを搭載し，ある程度処理能力が高い計算機が必 要となるためである．また表示デバイスとして HMD （VUZIX VR920）を採用し，臨場感の高い MR コン テンツの提供が可能になっている． 3-3. MR システムによる文化財復元（感動） 現地では MR 技術を用いた遺跡の復元を体験する ことができる．MR システムでは，まずビデオカメ ラで実世界を撮影し，カメラの位置姿勢情報をもと に生成した復元 CG 画像を合成し，HMD などのディ スプレイ装置に表示する（図 4） ．これによってユー ザはあたかも自分の目の前の現実世界に CG で描か れた復元された遺跡が出現したかのように感じるこ とができるのである． 飛鳥京の建物は現存していないが，発掘調査をも とに作成された復元図面から当時の飛鳥京全域の復 元 CG モデルを作成した．この復元モデルには飛鳥 浄御原宮，川原寺，飛鳥寺など南北約 1350m，東西 約 600m の地域が含まれている．これを遺跡現地で 遺構の上に重ねて見せることで，ユーザは復元され た飛鳥京を体験することができる．また実世界の光 源環境に対応した陰影表現手法を開発し，これを適 用することによって CG モデルを写実的な表現を可 能にしている[12]． 4. 実験 4-1. MR コンテンツ公開実験 本プロジェクトでは 2005 年から毎年秋の観光シ ーズンに，明日香村現地で一般観光客を対象とした 公開実験を開催している．これまでに川原寺，伝飛 鳥板蓋宮，甘樫丘等の史跡・展望台において， HMD や大型プラズマディスプレイを用いて現地遺構への 飛鳥京復元 CG モデルの合成を行ってきた．これら の公開実験ではアンケートをもとにした主観評価を 行い，その結果 MR システムによる文化財展示の意 義や，我々が提案する陰影表現手法[12]の有効性を確 認している[9]． 4-2. 移動支援システム走行・表示実験 明日香村・川原寺史跡内で移動支援システムの実 験を行った．走行試験の結果，電動アシスト自転車 は搭載した装置類による運転時の障害は少ないこと を確認した．しかし，パーソナルモビリティにおい ては PC 等収納部分の加重（3kg 程度）により，停車 時・走行時にバランスを取りにくいことがわかった． 今後の課題として車両への MR システムの取り付け 方法を工夫し，走行時の物理的な障害を除くことが 必要であると考えられる． 今回，MR システムでは HMD 内蔵の 3DOF ヘッ ドトラッカでユーザの姿勢を推定し，事前に撮影し ておいた現地の全方位パノラマ画像に復元 CG を重 ね合わせることで合成画像を生成した（図 5，6）． このシステムでは実画像の切り出しと，CG の描画 に同じ姿勢を用いるため，姿勢推定の誤差や，描画 の遅れによる位置ずれの問題を回避することができ る．今回は川原寺史跡内の一ヶ所のみで合成画像の 提示を行ったが，今後は走行範囲内の複数地点で表 示するための合成画像コンテンツを用意して，ユー ザが任意に選択する，或いは GPS で取得した緯度経 度に連動させる方法などを実装する必要がある． なお走行時の HMD 着用について，今回使用した ディスプレイ装置は透過型ではないため外界が見え ず安全性に問題があった．今後はビデオシースルー 図5 図6 川原寺実画像 方式または光学シースルー方式の HMD を使用して， 走行中にユーザが現実世界を認識できるようにする 必要がある． 5. まとめ 本論文では，情報通信技術を融合した次世代観光 ITS サービス「スマートツーリズム」を提案した． スマートツーリズムは観光者の観光行動を①動機づ け，②訪問，③感動，④再訪，の 4 段階に分け，各 段階に対してウェブサイト，EV・パーソナルモビリ ティ，MR システム等を利用したサービスを提供す る．その結果，従来の観光振興に対して，双方向の 時空間的観光情報を提供可能であり，環境負荷が少 なく，人と人との触れ合いによってリピーターを生 み出す仕組みを作ることができる． さらにモデルケースとして，明日香村を対象とし た MR 技術による遺跡復元プロジェクト「バーチャ ル飛鳥京」を紹介した．このプロジェクトではこれ までに 3 次元ウェブサイトによる文化財情報提供と， MR システムによる古代飛鳥京復元を行ってきた． また今回 MR コンテンツ公開実験やパーソナルモビ リティと電動アシスト自転車を用いた車両型 MR シ ステムの走行・表示実験を行った結果を報告した． 今後スマートツーリズムを明日香村で実現するた めの課題としては，観光拠点間の移動支援と MR シ ステムによる歴史体験の融合を進め観光客の利便性 を向上させるとともに，実世界コメント投稿機能等 を実装して再訪への動機づけを行うことなどが挙げ られる． 謝辞 本研究の一部は文部科学省研究開発事業「デジタ ル・ミュージアム実現のための研究開発に向けた要 川原寺復元 CG 合成画像 素技術及びシステムに関する調査検討」の援助を受 けて行った．また，実験にご協力頂いた明日香村， 国営飛鳥歴史公園，復元図面をご提供頂いた奈良文 化財研究所，橿原考古学研究所，実験機材をご提供 頂いた奈良先端科学技術大学院大学に感謝の意を表 する． 参考文献 [1] 加治屋康彦, 山際祐司, “広域観光 ITS の構築に向けて ―e 街道の展開―”, 第 2 回 ITS シンポジウム, 2003. [2] 加治屋康彦, 松田泰明, 松島哲郎, 正岡久明, 星野洋,” 「Web2.0」時代におけるドライブ情報提供に関する一 考察”, 第 6 回 ITS シンポジウム, 2007. [3] 松田泰明, 松山雄馬, 加治屋康彦, “外国人ドライブ観 光を支援する ITS”, 第 6 回 ITS シンポジウム，2007． [4] 長崎 EV&ITS http://www.pref.nagasaki.jp/ [5] コ・モビリティ社会の創成 http://co-mobility.com/ [6] 長谷政弘(編著), “観光ビジネス論”, 同友館, 1999. [7] R. Azuma, Y. Baillot, R. Behringer, S. Feiner, S. Julier, and B. MacIntyre, “Recent advance in Augmented Reality”, IEEE Computer Graphics and Applications, Vol. 21, No. 6, pp. 34-47, 2001. [8] 角田哲也, 大石岳史, 池内克史, "高速陰影表現手法を 用いた飛鳥京 MR コンテンツの開発とその評価", 映像 情報メディア学会誌, Vol.62, No.9, pp.1466-1473, 2008. [9] R. Tenmoku, Y. Nakazato, A. Anabuki, M. Kanbara, and N. Yokoya, “Nara palace site navigator: device-independent human navigation using a networked shared database”, Proc. Int. Conf. on Virtual Systems and Multimedia (VSMM 2004), pp. 1234-1242. 2004. [10] 岡本伸之(編), “観光学入門―ポスト・マス・ツーリズ ムの観光学”, 有斐閣, 2001. [11] バーチャル飛鳥京 http://virtual-asukakyo.jp/ [12] 角田哲也, 大石岳史, 池内克史, "影付け平面を用い た複合現実感における高速陰影表現手法", 映像情報 メディア学会誌, Vol.62, No.5, pp.788-795, 2008.