バーチャルリアリティ：　乗員を傷つけない衝突シミュレーション

BMWの新しい「バーチャルリアリティ・センター（VRセンター）」では、プロトタイプ作成の前に数十回にも及ぶ衝突実験が行なわれています。 BMW 5シリーズの青い車が、ブレーキをかけずに時速35マイル（約56キロメートル）でコンクリート壁に衝突します。ドライバーは安全ベルトを装着していますが、瞬時に膨らんだエアバッグに体当たりします。運転席側のボンネットはフロントガラスの前まで大きく曲がっています。車は全壊の状態です。 拡大図 Touraj Gholami氏はマウスを使ってこの車を"分解"し、"ドライバー"ならびに車内の様子を明らかにしていきます。同氏はスクリーンを指し示しながら、次のように語ります。「あれだけの衝突にもかかわらず、ご覧の通り床は無傷のままです。近頃の自動車にはこのような強度も求められています。」 BMWの新型車は、組み立てられる前にGholami氏率いるチームの手によって100通りの方法でスクラップにされます。もちろん現実ではなく、サイバースペースにおいての話です。「私達のチームはデザインのデータを受け取ると、コンピュータを使ってシャーシ、エンジン、車内の備品などを付け加えていきます。」と、黒髪に黄色いハリー・ポッターのような眼鏡をかけたイラン出身のGholami氏は説明します。「私達は衝突に関連するすべての部分、つまり、ケーブルとワイヤーを除いた自動車全体について詳しく見ていくわけです。」 このデータを基に、同氏のチームは最初の衝突実験を行ないます。バーチャル自動車を同じくバーチャルの壁に衝突させる実験を一度するためには、コンピュータでの計算に2日から4日の時間を要します。コンピュータは休むことなく計算を続け、衝突発生の瞬間の0.1秒（10分の1秒）を0.001秒（1000分の1秒）の単位で細分化していきます。その結果、作られた映像によって、車がどのように壁に接近していったのかを1mmごとに見ることができます。そして、工作用の粘土のように徐々に変形していく様子を観察することができます。 Gholami氏のチームは、衝突のスローモーション3D映像を再生しながら、様々な点を考察していきます。「バーチャルリアリティは私達にとって非常に重要なツールとなっています。3D映像がなければ、データは何の役にも立ちません。」と、同氏は述べています。

実際の分析は、BMW社のバーチャルリアリティ・スタジオに設置された175平方フィート（約16.25平方メートル）のデジタル・ディスプレイPowerWallを使って行なわれています。3Dメガネをかけた技術者達が、極めて細かい部分に至るまで衝突の流れを追っていきます。ここで得られた情報を基にして、設計された自動車の変更を勧告します。もちろん常に最優先されるのはドライバーの安全です。 Gholami氏はこれまでを振り返り、次のように語ります。「BMWがバーチャルの衝突実験を始めたのは10年前のことです。それ以前は、同等のデータを得るために数台の本物の自動車を衝突させなくてはなりませんでした。」 VRセンターにおけるチームワーク：　コントロール・パネルに向かう技術者によって作り出される3D画像
拡大図	プロトタイプの作成には最高で100万ドルもの費用がかかっていました。それに比べてコンピュータによる衝突実験は、たとえ長時間かかったとしてもそのコストを500ドル以下に抑えることができます。 もちろんすべてをシミュレーションすることはできないため、バーチャルの衝突に加えて本物の衝突実験も何度か行います。法律によって本物の衝突実験が義務づけられているというだけでなく、技術者にとっても現実の損傷とバーチャルの損傷とを比較することが重要なのです。当然のことながら、コンピュータ・シミュレーションによるデータは、現実を反映してこそ有効なのです。
最新の超高速コンピュータであれば、自動車のあらゆる部品の反応をシミュレーションすることが可能です。今日の技術者達は、新型車がプロトタイプの段階に達するずっと以前から、人とマシンの相互作用をサイバースペースにおいて調査することができます。バーチャルの衝突実験によって、乗員が負う可能性のある損傷についても調査することができ、また、製造工程をシミュレーションすることにより、製造中に発生する可能性のある問題を発見できます。実験チームの技術者達はこのCAVEシステムの中で、そのデザインの乗り心地、安全性、利便性が予想水準に達しているかどうかを見極めています。

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Images courtesy of Gunter Schmied. This story was written and permission was granted by Dr. Brigitte.