thumb|WiiリモコンプラスとWiiモーションプラスを接続したWiiリモコン コンピューティングにおけるモーションコントローラ（）とは、加速度計、ジャイロスコープ、カメラ、その他のセンサを使用して動きを追跡する入力機器の一種である。
モーションコントローラは、ゲームコントローラ、バーチャル・リアリティやその他のシミュレーション目的、またスマートテレビやパーソナルコンピュータのポインティングデバイスとして利用されている。
モーションコントローラに必要な技術の多くは、スマートフォンでも組み合わせて使用されることが多く、多様な機能を提供するとともに、モバイルアプリケーションにおいてモーションコントローラとして活用することを可能にしている。
技術 モーションコントローラは、様々なセンサを複数の組み合わせで使用して、動きを検出および測定する。個別の入力として、場合によっては組み合わせて使用し、入力をより正確かつより信頼性の高いものにする。近年のデバイスでは、大部分のセンサが特殊な集積回路で構成されている。下記は、動きを追跡する方法の例である。
慣性モーションセンサ 慣性計測装置（IMU）は、ジャイロスコープを使用して回転の変化率を検出し、加速度計を使用して速度変化を検出するために使用される。これらは多くの場合、同じ集積回路上に一緒に搭載されており、併用して6DoFを追跡する。
カメラ イメージセンサはコンピュータビジョンと組み合わせて使用され、ハンドヘルドデバイス、装着型デバイス、または環境内の各所に配置されることで、他のデバイスや環境の相対位置を検出したり、ユーザーの身体の一部または全部の動きを検出したりするために用いられる。これらは、カメラで直接追跡される一対の発光体と組み合わせて使用される場合もあれば、赤外線の反射を通して間接的に追跡される場合もある。
磁気計 装置に搭載された磁場センサは、地磁気の方向、あるいは近隣の基地局への方向を検出するために使用される。
メカニカル ポテンショメータ、ホール素子センサ、を用いた機械式センシング方式は、歴史的にモーショントラッキングの基盤として利用されてきたが、現在ではその目的において多くがMEMSやその他の集積回路技術に取って代わられている。これらのセンサは、制御要素とアーケード筐体などの静止物体との間の機械的接続を追跡するために使用される。
ロードセルを用いた体重計は、重量分布の変化や測定重量の瞬間的な変動を通して、バランスの変化やその他の身体の動きを検出するために用いられてきた。
モーショントラッキングとしての用途とは別に、機械式センサは、モーションコントローラやその他の入力デバイスに搭載されているジョイスティックやその他の制御装置において、現在も広く使用され続けている。
その他 1980年代の家庭用ゲーム機向けの周辺機器では、超音波を用いた三角測量や水銀スイッチが採用されていた。
歴史 モーションコントローラの初期の用途として、SEGA-AM2によるアーケードゲーム『ハングオン』が挙げられ、同作はバイクに似たアーケード筐体をプレイヤーが体で動かして操作するものであった。これにより、モーションコントロールが家庭用ゲーム機で普及する20年も前の1980年代後半に、多くのアーケードゲームでモーションコントロール対応の油圧式筐体が使われる「体感ゲーム」のトレンドが始まった。
Sega VRヘッドセットは、内蔵のモーショントラッキングを備えた初期の未発売VRデバイスであり、1991年に初めて発表された。このデバイスのセンサはプレイヤーの動きと頭部の位置を追跡していた。マイクロソフト初の傾き検知機能付きコントローラは、PC向けのSidewinder Freestyle Proであった。1998年に発売されたこのコントローラは、コントローラの傾きを2つのアナログ軸にマッピングすることができ、実質的にアナログジョイスティックを再現していた。もう一つの初期の例として、2000年のガンシューティングアーケードゲーム『ザ・警察官』がある。これはモーショントラッキング技術を使用してプレイヤーの動きを検出し、ゲーム内のプレイヤーキャラクターにそれが反映される仕組みになっていた。は、Atari 2600向けに提案された初期のモーションコントローラであり、装着型ヘッドバンドを用いてユーザーの眉の動きを測定するものであった。
Sega Activatorは、アサフ・ガーナーが発明したライト・ハープをベースに開発された。1993年にメガドライブ向けの周辺機器として発売され、全身のモーショントラッキングによってプレイヤーの身体の動きを読み取ることができた。一方で、「扱いにくさと精度の低さ」から商業的には失敗に終わった。
モーションコントローラは、においてより広く普及することになった。任天堂のWiiに付属するWiiリモコンは、イメージセンサを用いてポインティングデバイスとして機能させるとともに、加速度センサを使用して直線運動や重力の方向を追跡した。また、もう片方の手で使用するヌンチャクにも加速度センサが搭載されていた。その後、Wiiモーションプラスを冠した周辺機器や改良型コントローラでは、コントローラがセンサーバーを視認できるかどうかに関わらず、3軸すべての回転を追跡できるジャイロスコープセンサが追加された。
PlayStation 3は、3軸の加速度センサによるモーショントラッキングと1軸のジャイロスコープを搭載したSIXAXISコントローラを同梱して発売されたが、干渉の問題を理由に、他の最新のゲーム機に見られる振動機能は搭載されていなかった。これらの振動機能とモーション関連の機能は、その後に登場した改良型コントローラDUALSHOCK 3に搭載されることになった。
その後、、ソニーのPlayStation Move（位置トラッキングを補助するため、PlayStation Eyeを通じたコンピュータビジョンを追加）、HPのSwingなど、加速度センサとジャイロスコープセンサを備えた複数のワンド型デバイスが登場した。また、マイクロソフトのKinect（赤外線とコンピュータービジョンを組み合わせたもの）や、磁気センサを使用したなど、異なる入力機構を採用したシステムもあった。
任天堂とソニーは、携帯型ゲーム機であるニンテンドー3DSとPS Vitaを皮切りに、両機種に必須の3軸加速度センサとジャイロスコープを搭載し、次世代機以降でジャイロスコープと加速度センサを使用したモーショントラッキングを標準的なハードウェア機能として採用するようになった。において、任天堂とソニーはそれらのセンサをWii U GamePadやDUALSHOCK 4といった両手持ちのゲームコントローラの標準機能として組み込んだ。また、これらのゲーム機は、個々のゲームに応じて前世代のモーションコントローラの一部デバイスのサポートも備えていた。
ValveのSteamコントローラはPCでの使用専用に設計されており、Steamソフトウェアを必要とした。その6DOFセンサはSteamで配信されるゲームで利用できるようになり、ユーザーが利用できる追加機能によって、ジャイロスコープをポインタコントロールとして使用することができた。このモーショントラッキング機能は、のちにSteam Deckにも応用されることになる。
2010年代に発売された一連のバーチャル・リアリティヘッドセットは、さまざまな形式の6DOFモーションコントローラを採用した。HTC Viveにはワンド型のコントローラが同梱され、として知られるコントローラは、当初2016年12月にOculus Riftの追加周辺機器として発売され、2017年7月には標準装備の一部となった。どちらのコントローラも、プレイエリアに配置された赤外線発光体を使用してトラッキングが行われる。その後、OculusはOculus Questやにおいて、ヘッドセット本体に内蔵されたカメラでコントローラを追跡する「インサイドアウト」方式のトラッキングシステムへと移行した。
任天堂のハイブリッド型ゲーム機であるNintendo Switchと、その付属コントローラであるJoy-Conは、左右のコントローラの両方と本体のメイン部分に6DOFセンサを搭載している。別売りのNintendo Switch Proコントローラーやモンスターボール Plusにも6DOFセンサが搭載されている。
において、ソニーのPlayStation 5は付属のDualSenseコントローラで同様のモーショントラッキングを引き続き提供しつつ、下位互換ゲームのプレイ時には旧世代のモーションコントローラの使用もサポートしている。
2020年代半ばまでに、GoogleのMediaPipeなどのコンピュータビジョンによる姿勢推定ツールキットにより、専用のセンサを必要とせず、一般的なウェブカメラとウェブブラウザを通じて全身のモーショントラッキングが可能になった。これがAI支援によるバイブコーディングと組み合わされることで、小規模なチームでもKinectのような専用ハードウェアなしで、ブラウザベースのモーションゲームを開発できるようになっている。
著名なコントローラ (Windows) EyeToy（PlayStation 2） （Xbox 360） Wiiリモコン（Wii・Wii U） Sixaxis（PlayStation 3） DualShock 3、4、DualSense（PlayStation 3・PlayStation 4・PlayStation 5） PlayStation Move（PlayStation 3・PlayStation 4・PlayStation 5） Wii U GamePad（Wii U） Kinect（Xbox 360・Xbox One・Windows）
Xavix Joy-Con・Nintendo Switch Proコントローラー (Nintendo Switch)
Steam Deck
脚注
出典
関連項目 3Dモーションコントローラ
ジェスチャ認識 モーションキャプチャ