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テレプレゼンスとは、遠隔操作技術やビデオなどを介して、人が実際の場所とは異なる場所にいるかのように見せたり、感じさせたりする技術のことである。
テレプレゼンスでは、ユーザーの感覚が特定の刺激と相互作用することで、まるでその場所にいるかのような感覚が得られます。さらに、ユーザーは遠隔地に影響を与える能力を持つ場合もあります。この場合、ユーザーの位置、動き、行動、声などが感知され、遠隔地に伝達・複製されることで、その効果が実現されます。したがって、ユーザーと遠隔地の間では、情報が双方向にやり取りされることになります。
最も普及しているアプリケーションの一つに、ビデオ電話の最高レベルであるテレプレゼンスビデオ会議があります。ビデオによるテレプレゼンスは、従来のビデオ会議よりも高度な技術と、映像・音声の忠実度の向上を実現しています。モバイルコラボレーションにおける技術革新により、ビデオ会議の機能は会議室にとどまらず、携帯端末でも利用できるようになり、場所を選ばないコラボレーションが可能になりました。
類似または同一の概念としてテレキシスタンスがあり、これは1980年[ 1 ]と1981年[ 2 ]に日本の立進によって特許として初めて提案され、最初の報告は1982年に日本語で[ 3 ]、1984年に英語で発表されました[ 4 ]。
先駆的な論文の中で、米国の認知科学者マービン・ミンスキーは、テレプレゼンスの概念の発展をSF作家ロバート・A・ハインラインに帰している。「遠隔操作経済の最初のビジョンは、ロバート・A・ハインラインの1948年の予言的な小説『ウォルドー』から得た」とミンスキーは書いている。[ 5 ]ハインラインは、 SF短編小説「ウォルドー」（1942年）で、原始的なテレプレゼンス・マスタースレーブ・マニピュレーター・システムを初めて提案した。
1969年にフレッド・セイバーハーゲンによって書かれた『ブラザー・アサシン』は、テレプレゼンスによる主従関係を持つヒューマノイドシステムの完全な概念を提示した。小説の中で、この概念は次のように描写されている。「そして一瞬後、彼は自分が主人から床に立つ奴隷ユニットの体へと移されたように感じた。その動きの制御が彼に移ると、奴隷は徐々に片側に傾き始め、彼は自分の足を動かすのと同じように自然にバランスを保つために奴隷の足を動かした。頭を後ろに傾けると、奴隷の目を通して見上げると、自分が中にいる主ユニットが、複雑な吊り下げ構造の上で同じ姿勢を保っているのが見えた。」
テレプレゼンスという用語は、未来学者パトリック・ガンケルによる新語で、1980年にミンスキーが発表した記事で一般に紹介されました。ミンスキーは、遠隔地の参加者に実際に別の場所にいるような感覚を与えることに焦点を当てた、従来のテレオペレーションの概念を改良したバージョンの構想を概説しました。 [ 5 ] 遠隔地での完全な没入型プレゼンスの錯覚を作り出す最初のシステムの1つは、1992年に米国空軍のアームストロング研究所で発明家ルイス・ローゼンバーグによって開発されたバーチャルフィクスチャープラットフォームでした。このシステムには、遠隔環境からの立体視画像表示と、上半身全体を覆う外骨格を使用した没入型触覚フィードバックが含まれていました。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
商業的に成功した最初のテレプレゼンス企業であるTeleport （後にTeleSuiteに改名）は、1993年にDavid AllenとHerold Williamsによって設立されました。[ 9 ] TeleSuite設立以前、彼らはリゾート事業を経営しており、重要な会議に参加するためにビジネスマンが滞在を短縮しなければならないことがよくあることに気づいたことから、このコンセプトが生まれました。彼らのアイデアは、ビジネスマンがリゾートを離れることなく会議に参加できる技術を開発し、ホテルの滞在を長くすることでした。
ヒルトンホテルは当初、米国およびその他の国々のホテルにこれらのシステムを導入するライセンスを取得していたが、利用率は低かった。このアイデアは勢いを失い、ヒルトンは最終的に撤退した。TeleSuiteはその後、ホスピタリティ業界よりもビジネス向けのテレプレゼンスシステムに重点を置くようになった。株主は最終的に、同社の元の経営陣を交代させるのに十分な株式を保有し、それが最終的に同社の倒産につながった。デビッド・アレンはTeleSuiteのすべての資産を購入し、スコット・アレンをDestiny Conferencingという新会社の社長に任命した[ 10 ]。
Destiny Conferencing は特許ポートフォリオをHPにライセンス供与し、HP はテレプレゼンス業界に参入した最初の大企業となり、その後すぐにCiscoやPolycom (現在の Poly 社) などが続きました。[ 11 ]プレザントンに拠点を置く Polycom (現在の Poly 社) と販売契約を結んだ後、Destiny Conferencing は 2007 年 1 月 5 日にPolycom (現在の Poly 社) に 6,000 万ドルで売却されました。
1990 年にテレプレゼンス研究プロジェクトが開始されました。トロント大学に拠点を置くオンタリオ・テレプレゼンス・プロジェクト (OTP) は、社会科学と工学が関わる学際的な取り組みでした。最終報告書には、「…3 年間、480 万ドルの競争前研究プロジェクトであり、その使命は、さまざまな職場で高度なメディア空間システムを設計し、フィールドテストを行い、主要な社会学的および工学的問題に関する洞察を得ることでした。1994 年 12 月に終了した OTP は、オンタリオの研究者とヨーロッパ 4 か国の研究者を結びつける国際テレプレゼンス プロジェクトの一部でした。プロジェクトの主なスポンサーは、オンタリオ州政府であり、その 2 つの卓越センター、情報技術研究センター (ITRC) とオンタリオ電気通信研究所 (TRIO) を通じて資金を提供しました。」と記載されています。[ 12 ]
業界の専門家は、テレプレゼンスの利点について次のように述べています。「ビデオやテレプレゼンスでより多くのビジネスを行うという決定には、4つの要因がありました。出張費の削減、二酸化炭素排出量と環境への影響の削減、従業員のワークライフバランスの改善、従業員の生産性の向上です。」[ 13 ]
対面会議のために長距離を移動する代わりに、現在ではテレプレゼンスシステムを利用するのが一般的になっています。テレプレゼンスシステムは、複数のコーデックを使用したビデオシステム（これが現在「テレプレゼンス」という言葉が最もよく表しているものです）を採用しています。会議の参加者はそれぞれテレプレゼンスルームに「ダイヤルイン」し、まるで同じ部屋にいるかのように、画面上で他の参加者全員の顔を見たり話したりできます。これにより、時間とコストを大幅に節約できます。また、視覚的な要素によってコミュニケーションが格段に向上し、表情やその他のボディランゲージを読み取ることができるため、電話会議よりも優れています（コスト面を除く）。
モバイルコラボレーションシステムは、最新世代の携帯型モバイルデバイスを使用してビデオ、オーディオ、画面上の描画機能を組み合わせ、場所に関係なくリアルタイムで複数人による会議を可能にします。メリットとしては、問題解決の迅速化によるコスト効率の向上、ダウンタイムと出張の削減、顧客サービスの向上、生産性の向上などが挙げられます。[ 14 ]
テレプレゼンスは、自分の物理的な場所から離れた現実世界の場所に完全に存在しているかのような人間の体験として説明されています。したがって、ビデオテレプレゼンスを体験する人は、遠隔地での会議に参加しているかのように振る舞い、刺激を受け取ることができます。前述のことは、幅広いユーザーに利益をもたらすグループ活動へのインタラクティブな参加につながります。[ 15 ]
遠隔臨場体験を提供するためには、視覚、聴覚、操作といった人間の感覚要素を実装する技術が必要となる。
最小限のシステムには通常、視覚的なフィードバックが含まれる。理想的には、ユーザーの視野全体が遠隔地の景色で満たされ、視点はユーザーの頭の動きと向きに対応する。この点で、視点が視聴者の制御下にないテレビや映画とは異なる。
これを実現するために、ユーザーには非常に大きな（またはラップアラウンド型の）スクリーン、あるいは目の前に直接取り付けられた小型ディスプレイのいずれかが提供される。後者は特に説得力のある3D感覚を提供する。ユーザーの頭の動きを感知し、カメラはその動きを正確かつリアルタイムに再現する必要がある。これは、意図しない乗り物酔いを防ぐために重要である。
テレプレゼンスディスプレイの将来的な改善のもう1つの源泉は、ホログラムと比較されることもある実物大の画像を表示する投影ディスプレイ技術である。 [ 16 ]
音は一般的に、130年以上前に遡る電話技術を基盤としているため、高忠実度で実現するのが最も容易な感覚である。非常に高忠実度の音響機器もかなり以前から存在しており、ステレオ音はモノラル音よりも説得力がある。
遠隔地の物体や環境を操作できる能力は、一部のテレプレゼンスユーザーにとって重要な要素であり、ユーザーのニーズに応じて様々な方法で実現できます。一般的には、ユーザーの手の動き（空間における位置と指の姿勢）は、有線グローブ、慣性センサー、または絶対位置センサーによって感知されます。そして、遠隔地のロボットがこれらの動きを可能な限り忠実に再現します。この機能は、遠隔操作とも呼ばれます。
ロボットが人間の手の形状をより忠実に再現すればするほど、テレプレゼンスの感覚は高まります。ロボットのアクチュエータの複雑さは、単純な1軸グリッパーから、完全に人間のようなロボットハンドまで、大きく異なります。
触覚遠隔操作とは、ユーザーに何らかの触覚力フィードバックを提供するシステムを指し、ユーザーはロボットが操作する遠隔物体の重さ、硬さ、大きさ、質感などをある程度感じ取ることができます。現在、コラボレーション型テレプレゼンスと呼ばれる新しい技術が開発されており、最終的には、通常の社会的距離を保ちながら、まるで同じ部屋にいるかのように他者と共同作業を行うために使用される予定です。コラボレーション型テレプレゼンスでは、このような触覚センサーを使用して触覚を実現します。
モバイルデバイス、タブレット、ポータブルコンピュータを使用した高品質のビデオ会議の普及により、オフィス、自宅、学校などで、直接その場にいられない場合でも、遠隔での物理的な存在感をより良く感じさせるのに役立つテレプレゼンスロボットが大幅に成長しました。ロボットのアバターは、遠隔地の人の指示に従って移動したり、周囲を見回したりできます。運転可能なテレプレゼンスロボットは、通常、移動可能なベースに取り付けられたディスプレイ（統合型または別体の電話またはタブレット）を備えています。移動可能なテレプレゼンスロボットの例としては、Suitable Technologies の Beam、Double Robotics の Double、Ava Roboticsの Ava Telepresence 、Anybots、Vgo、Mantarobot の TeleMe、Romotive の Romo などがあります。[ 17 ]
より現代的な移動型遠隔操作ロボットには、自律的に動作する機能が含まれている可能性がある。ロボットは空間をマッピングし、部屋とドッキングステーションの間を移動しながら障害物を回避することができる。[ 18 ]
テレプレゼンスの有効性は、忠実度の程度によって異なります。研究では、テレプレゼンスソリューションは、「没入型」から「適応型」、そして「ライト」ソリューションまで、実装の程度によって異なると指摘されています。[ 19 ]最上位は没入型ソリューションで、両端の環境は照明、音響、装飾、家具に関して高度に制御されており（多くの場合同じ）、参加者全員が同じ部屋の同じテーブルに一緒にいるという印象を与え、「没入型」というラベルが付けられています。
適応型テレプレゼンスソリューションは同じ技術を使用する場合もありますが、両端の環境は厳密に制御されていないため、多くの場合異なります。適応型ソリューションとテレプレゼンスライトソリューションの違いは、環境制御の面ではなく、技術統合の面にあります。適応型ソリューションはマネージドサービスを利用するのに対し、テレプレゼンスライトソリューションは、ユーザーが統合する必要のあるコンポーネントを使用します。
テレプレゼンスシステムは、対人コミュニケーションに関連する視覚的な構成に重点を置いています。特徴としては、参加者の実物大表示、滑らかな動き、正確な色再現、直接的なアイコンタクトの外観などが挙げられます。[ 20 ]この技術はビジネス環境で使用されています。2006年6月、シスコシステムズの最高経営責任者であるジョン・チェンバースは、この技術をスタートレックのテレポートに例え、同社にとって潜在的な市場であると述べました。[ 21 ]
遠隔プレゼンスシステムが、ユーザーが実際の存在と全く区別がつかないほど、包括的かつ説得力のある刺激を備えた、これほど透明性の高い実装を実現することは稀である。しかし、アプリケーションによっては、ユーザーはそのような違いを気にしない場合もあるだろう。
比較的シンプルな電話機は、人間の聴覚という感覚要素のみを用いて、限定的な形のテレプレゼンスを実現している。つまり、ユーザーは電話機自体に話しかけているのではなく、互いに話していると認識するのである。
例えば、テレビを見ていると、視覚や聴覚といった基本的な感覚が刺激されますが、視聴者がもはや家にいないという感覚を抱くことはめったにありません。しかし、テレビは時として、出来事を直接目撃したり体験したりする人が経験するような感情的な反応を視聴者に引き起こすほど、感覚を十分に刺激することがあります。例えば、スポーツイベントのテレビ中継は、視聴者から強い感情を引き出すことがあります。
画面サイズが大きくなるにつれて、没入感も高まり、視聴者が体験できる主観的な精神的体験の幅も広がります。一部の視聴者は、飛行シーンや屋外シーンのIMAX映画を鑑賞中に、実際にめまいや乗り物酔いのような感覚を覚えたと報告しています。
現在利用可能なテレプレゼンス機器のほとんどは、何らかの点で不十分なため、ユーザーはある程度の不自然さを許容し、遠隔地の状況に合わせて自然な振る舞いを心がける必要があり、場合によっては機器の操作に多少のスキルを駆使する必要がある。これに対し、電話の利用者は、自分が電話を「操作」しているとは考えず、単に電話を通して相手と話しているだけだと考える。
テレプレゼンスとは、ユーザーが別の現実の場所と対話することを指し、ユーザーがシミュレーションされた環境にいるという印象を与えるバーチャルプレゼンスとは異なります。テレプレゼンスとバーチャルプレゼンスは、同様のユーザーインターフェース機器に依存しており、プロセスのある時点でのユーザー体験の関連部分が抽象的な（通常はデジタルな）表現で送信されるという共通の特徴を持っています。主な機能上の違いは、相手側の存在です。テレプレゼンスの場合は現実の環境であり、没入型バーチャルリアリティの場合はコンピュータです。
プレゼンスは、遠隔帰属または外部化と非常によく似ており、感覚器官の限界を超えて自分の存在と精神を投影し、そのように環境を知覚するようなものです。2つの異なる知覚が区別されます。1つ目は、物理的な周囲以外何も感じられない非媒介知覚です。2つ目は、テクノロジーを介した媒介プレゼンスであり、これにより、突然2つの異なる環境を同時に知覚することになります。つまり、すぐ周囲の環境と、テクノロジーによって投影された環境です。媒介された経験は仮想テクノロジーに限定されず、望遠鏡やカメラを使って宇宙などの空間的に遠い場所で経験することもできます。[ 22 ]
応用例としては、緊急事態管理およびセキュリティサービス、ビジネスおよび産業、エンターテイメントおよび教育業界などが挙げられる。[ 15 ]
テレプレゼンスは、地理的に離れたグループメンバー間で、まるでその場にいるかのような、あるいは空間を共有しているかのような感覚を生み出すために利用できる。
人間が危険な状況に晒される場面における、テレプレゼンスの活用に適したアプリケーションは他にも数多く存在する。鉱業、爆弾処理、軍事作戦、火災や有毒ガスからの救助、深海探査、さらには人質事件などがその例である。テレプレゼンスは、火星探査ローバーのように地球から遠隔操作されるなど、他の惑星の探査においても重要な役割を果たしている。
従来は検査が困難だった小径パイプも、パイプラインビデオ検査を用いることで検査できるようになりました。
外科医の知識と技術を遠隔地に伝達できる可能性は、多くの魅力を持っている。そのため、この分野でも精力的な研究が進められている。（関節置換手術では、関節をはめ込むための骨の切削精度が高いため、現在、局所制御ロボットが使用されている。）遠隔操作、遠隔手術、遠隔ロボット技術を組み合わせることで、遠隔地の外科医が移動式手術室で負傷者に迅速な処置を施すことが可能になり、戦傷者の命を救うことができる可能性があるため、軍隊も当然関心を持っている。
近年、遠隔医療（テレメディシンまたはテレマティクス）において、主に音声と映像の交換を利用した遠隔手術をリアルタイムで行うために、遠隔会議が利用されている。これは2002年にドイツのレーゲンスブルクで実証された。 [ 23 ]音声と映像データに加えて、触覚情報の伝達も遠隔医療で実証されている。[ 24 ]
教師の専門能力開発にテレプレゼンスを使用することに関する研究が行われてきました。研究によると、教師の専門能力開発の最も効果的な形態の1つはコーチング、つまり認知徒弟制です。テレプレゼンスの応用は、教師の専門能力開発へのこのアプローチを実践的にする可能性を示しています。[ 25 ]
児童が探究活動に積極的に参加できるようにすることの利点は、JASONプログラムやNASAエイムズ研究センターのプログラムによっても実証されています。生徒、学生、研究者が、通常は立ち入ることのできない場所を探査できる能力は、非常に魅力的な提案です。例えば、多くの人が行き来することで周辺環境や遺物自体に悪影響を及ぼしている場所、例えばサンゴ礁の海底探査、古代エジプトの墓、そしてより最近の美術作品などが挙げられます。
もう1つの応用例は、教授が同時に異なるキャンパスの学生に教えることができる遠隔教室です。この応用例の1つは、ラトガース大学のロースクールの教室です。2つの同一の部屋が2つの大都市圏にあります。各教室には、スタジオ照明、オーディオ、ビデオ会議機器が備え付けられており、学生が正面を向く壁にある200インチのモニターに接続され、全員が同じ教室にいるような印象を与えます。これにより、教授はどちらのキャンパスにいても、授業中に両キャンパスの学生間の交流が促進されます。[ 26 ]
真のテレプレゼンスは、工学、心理学、そしてテレビ放送の技術を根本的に統合した、学際的な芸術であり科学である。
1998年、ディラーとスコフィディオは、ライブウェブカメラの映像とプロの俳優が演出した録画映像を並置したインターネットベースのアートインスタレーション「リフレッシュ」を制作した。それぞれの映像には架空の物語が添えられており、どちらがライブウェブカメラの映像なのかを見分けるのは困難だった。
1993年、エドゥアルド・カックとエド・ベネットは、国際通信芸術祭「境界の曖昧さ」（Entgrenzte Grenzen II）のために、テレプレゼンス・インスタレーション「月の上のオルニトリンコ」を制作した。このインスタレーションはオーストリアのグラーツにあるKulturdataがコーディネートし、世界中に配信された。
1997年から現在まで、shinkansenとbody>data>spaceのギスレーヌ・ボディングトンは、舞台芸術の手法を用いて、The Weave [ 27 ]と呼ばれるコラボレーションプロセスで、フェスティバル、アートセンター、クラブへのテレプレゼンスの拡張利用を探求し、世界中の多くのアーティストによるテレプレゼンスの探求につながる数多くのワークショップを指導してきました。この方法論は、body>data>space / NESTAプロジェクト「ロボットとアバター」を通じて、若者のテレ直感のスキルを開発し、将来の仕事の世界への準備に広く使用されています。この革新的なプロジェクトは、今後10〜15年の間に、若者が仮想世界と現実世界で自分自身や他者の新しい表現形式とどのように働き、遊ぶかを探求しています。
過去 20 年間のダンスと演劇におけるテレプレゼンスの概要は、On The Move のWeb サイトからダウンロードできる Judith Staines (2009) による研究文書「Excited Atoms」 [ 28 ]に記載されています。
テレプレゼンスは、メディアやエンターテインメントの分野で活用されている。
