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技術 仮想体験をユーザに提供するための方法、プログラム及びコンピュータ

出願人 株式会社コロプラ
発明者 加田健志
出願日 2017年10月17日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2017-201003
公開日 2019年5月16日 (3ヶ月経過) 公開番号 2019-074953
状態 未査定
技術分野 イメージ処理・作成 電子ゲーム機 デジタル計算機のユーザインターフェイス
主要キーワード D動作 乾電池型 VR空間 方位角β 有線通信インターフェース プッシュ式ボタン 犬小屋 視界領域
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年5月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

仮想空間内で生じるイベントに関する仮想体験をユーザに提供する場合に、ユーザの仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための新規な手法を提供する。

解決手段

ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介してユーザに仮想体験を提供するコンピュータに、仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、画像表示装置の動きに基づいて仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、仮想視点からの視界内におけるイベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、ユーザの注意をイベントに向けるための行動を、仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、行動が行われている間に、視界内におけるイベントの視認度合いが条件を満たすように視界を制御するステップとを実行させるプログラムが提供される。

概要

背景

特許文献1には、ヘッドマウントデバイス(Head−Mounted Device、HMD)の動きと同期せずにユーザの視野画像更新される場合に、仮想現実VR:Virtual Reality)空間における酔い(いわゆる「VR酔い」)を低減させる技術が開示されている。当該技術によると、外部コントローラからの入力によって仮想カメラが動かされるとき、ユーザの視線誘導するための視線誘導領域が生成される。この視線誘導領域によってユーザの視野画像の一部を隠すことにより、仮想カメラが動くときのVR酔いが低減される。

今後、仮想空間におけるユーザの仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための様々な技術の開発が進むものと考えられる。

概要

仮想空間内で生じるイベントに関する仮想体験をユーザに提供する場合に、ユーザの仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための新規な手法を提供する。ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介してユーザに仮想体験を提供するコンピュータに、仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、画像表示装置の動きに基づいて仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、仮想視点からの視界内におけるイベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、ユーザの注意をイベントに向けるための行動を、仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、行動が行われている間に、視界内におけるイベントの視認度合いが条件を満たすように視界を制御するステップとを実行させるプログラムが提供される。

目的

特許第6087453号公報






本開示は、仮想空間内で生じるイベントに関する仮想体験をユーザに提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介して当該ユーザに仮想体験を提供するためのコンピュータに、前記仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、前記画像表示装置の動きに基づいて、前記仮想空間内仮想視点からの視界を制御するステップと、前記仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、前記仮想視点からの視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、前記ユーザの注意を前記イベントに向けるための行動を、前記仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、前記行動が行われている間に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界を制御するステップとを実行させるためのプログラム

請求項2

前記処理を実行するステップが、前記行動が行われることを示唆する音声を出力するステップを含み、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトが、前記音声に関連付けられる1つ又は複数のキャラクタオブジェクトである、請求項1に記載のプログラム。

請求項3

前記処理を実行するステップが、前記行動として、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトによって前記視界を覆わせる第1の行動と、前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界が制御される契機となる第2の行動とを、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行する、請求項1又は2に記載のプログラム。

請求項4

前記イベントは、1つ又は複数のオブジェクトが登場するイベントであり、前記1つ又は複数のオブジェクトのうち所定の数以上のオブジェクトが前記視界内に含まれていない場合に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが前記条件を満たしていないと判断するステップを前記コンピュータに更に実行させるための、請求項1から3のいずれか1項に記載のプログラム。

請求項5

前記イベントは、1つ又は複数のオブジェクトが登場するイベントであり、前記1つ又は複数のオブジェクトについて予め設定された1つ又は複数の特徴点のうち所定の特徴点が前記視界内に含まれていない場合に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが前記条件を満たしていないと判断するステップを前記コンピュータに更に実行させるための、請求項1から3のいずれか1項に記載のプログラム。

請求項6

前記イベントは、1つ又は複数のオブジェクトが登場するイベントであり、前記判断するステップは、所定の期間内に前記視界内に現れる前記1つ又は複数のオブジェクトの数に基づく値が所定の数未満である場合に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが前記条件を満たしていないと判断するステップを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載のプログラム。

請求項7

前記イベントは、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトのうちの少なくとも1つが登場するイベントであり、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトのうち前記行動を行うキャラクタオブジェクトと、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトのうち前記イベントに登場するキャラクタオブジェクトとが、共通の属性を有し、前記共通の属性が、性別服装所属集団及び大きさのうちの少なくとも1つを含む、請求項1から6のいずれか1項に記載のプログラム。

請求項8

コンピュータであって、前記コンピュータが備えるプロセッサによる、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介して当該ユーザに仮想体験を提供するための制御により、前記仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、前記画像表示装置の動きに基づいて、前記仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、前記仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、前記仮想視点からの視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、前記ユーザの注意を前記イベントに向けるための行動を、前記仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、前記行動が行われている間に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界を制御するステップとが実行されるコンピュータ。

請求項9

ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介して当該ユーザに仮想体験を提供するためのコンピュータにより実行される方法であって、前記仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、前記画像表示装置の動きに基づいて、前記仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、前記仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、前記仮想視点からの視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、前記ユーザの注意を前記イベントに向けるための行動を、前記仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、前記行動が行われている間に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界を制御するステップとを含む、方法。

技術分野

0001

本開示は、仮想体験をユーザに提供するための方法、プログラム及びコンピュータに関する。

背景技術

0002

特許文献1には、ヘッドマウントデバイス(Head−Mounted Device、HMD)の動きと同期せずにユーザの視野画像更新される場合に、仮想現実VR:Virtual Reality)空間における酔い(いわゆる「VR酔い」)を低減させる技術が開示されている。当該技術によると、外部コントローラからの入力によって仮想カメラが動かされるとき、ユーザの視線誘導するための視線誘導領域が生成される。この視線誘導領域によってユーザの視野画像の一部を隠すことにより、仮想カメラが動くときのVR酔いが低減される。

0003

今後、仮想空間におけるユーザの仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための様々な技術の開発が進むものと考えられる。

先行技術

0004

特許第6087453号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本開示は、仮想空間内で生じるイベントに関する仮想体験をユーザに提供する場合に、ユーザの仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための新規な手法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本開示の一実施形態によれば、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介して当該ユーザに仮想体験を提供するためのコンピュータに、
前記仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、
前記画像表示装置の動きに基づいて、前記仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、
前記仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、
前記仮想視点からの視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、前記ユーザの注意を前記イベントに向けるための行動を、前記仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、
前記行動が行われている間に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界を制御するステップと
を実行させるためのプログラムが提供される。

0007

本開示の別の実施形態によれば、コンピュータであって、
前記コンピュータが備えるプロセッサによる、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介して当該ユーザに仮想体験を提供するための制御により、
前記仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、
前記画像表示装置の動きに基づいて、前記仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、
前記仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、
前記仮想視点からの視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、前記ユーザの注意を前記イベントに向けるための行動を、前記仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、
前記行動が行われている間に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界を制御するステップと
が実行されるコンピュータが提供される。

0008

本開示の別の実施形態によれば、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介して当該ユーザに仮想体験を提供するためのコンピュータにより実行される方法であって、
前記仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、
前記画像表示装置の動きに基づいて、前記仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、
前記仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、
前記仮想視点からの視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、前記ユーザの注意を前記イベントに向けるための行動を、前記仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、
前記行動が行われている間に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界を制御するステップと
を含む、方法が提供される。

発明の効果

0009

本開示の実施形態により、仮想空間内で生じるイベントに関する仮想体験をユーザに提供する場合に、ユーザの仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための新規な手法を提供することができる。

0010

本開示のその他の特徴及び利点は、後述する実施形態の説明、添付の図面及び特許請求の範囲の記載から明らかなものとなる。

図面の簡単な説明

0011

MDシステムの構成を概略的に示す図である。
本開示の一実施形態による、コンピュータの基本的なハードウェア構成の例を表すブロック図である。
一実施形態に従う、HMDに設定されるuvw視野座標系概念的に表す図である。
一実施形態に従う、仮想空間を表現する一態様を概念的に表す図である。
一実施形態に従う、HMDを装着するユーザの頭部を上から表した図である。
仮想空間において視認領域をx方向から見たyz断面を表す図である。
仮想空間において視認領域をy方向から見たxz断面を表す図である。
一実施形態に従う、コントローラ概略構成を表す図である。
一実施形態に従う、コントローラの概略構成を表す図である。
本開示の一実施形態による、HMDシステムを介してユーザに仮想体験を提供するための、コンピュータの機能を示すブロック図である。
ユーザが没入する仮想空間の画像を表示部に表示するための一般的な処理のフロー図である。
本開示の一実施形態による方法のフローチャートである。
ステップ1110及び1112において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。
ゲームのプレイ中にイベントが生じた様子を概略的に表す図である。
図13に示すシーンに関してユーザに提供される視界画像の例を示す図である。
ステップ1116において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。
ステップ1502において行われる処理の様子を模式的に示す図である。
ステップ1502において行われる処理の様子を模式的に示す図である。
ステップ1502において行われる処理の様子を模式的に示す図である。
ステップ1504において行われる処理の様子を模式的に示す図である。
ステップ1504において行われる処理の様子を模式的に示す図である。
ステップ1504において行われる処理の様子を模式的に示す図である。
ステップ1118において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。
ユーザの仮想視点を動かす様子を説明する図である。
視界画像の中心点基準点に一致するように仮想カメラを移動させた後の視界画像を示す図である。
ステップ1110及び1112において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。
オブジェクトに設定された特徴点と視界画像との間の関係を説明する図である。
ステップ1110及び1112において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。
所定期間内に得られた視界内のオブジェクトの数及びこれに基づく値の例を示す図である。

実施例

0012

[本開示の実施形態の説明]
はじめに、本開示の例示的な実施形態の構成を列記して説明する。本開示の実施形態による方法、プログラム及びコンピュータは、以下のような構成を備えてもよい。

0013

項目1)
ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介して当該ユーザに仮想体験を提供するためのコンピュータに、
前記仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、
前記画像表示装置の動きに基づいて、前記仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、
前記仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、
前記仮想視点からの視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、前記ユーザの注意を前記イベントに向けるための行動を、前記仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、
前記行動が行われている間に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界を制御するステップと
を実行させるためのプログラム。

0014

(項目2)
前記処理を実行するステップが、
前記行動が行われることを示唆する音声を出力するステップを含み、
前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトが、前記音声に関連付けられる1つ又は複数のキャラクタオブジェクトである、項目1に記載のプログラム。

0015

(項目3)
前記処理を実行するステップが、
前記行動として、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトによって前記視界を覆わせる第1の行動と、前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界が制御される契機となる第2の行動とを、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行する、項目1又は2に記載のプログラム。

0016

(項目4)
前記イベントは、1つ又は複数のオブジェクトが登場するイベントであり、
前記1つ又は複数のオブジェクトのうち所定の数以上のオブジェクトが前記視界内に含まれていない場合に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが前記条件を満たしていないと判断するステップを前記コンピュータに更に実行させるための、項目1から3のいずれか1項に記載のプログラム。

0017

(項目5)
前記イベントは、1つ又は複数のオブジェクトが登場するイベントであり、
前記1つ又は複数のオブジェクトについて予め設定された1つ又は複数の特徴点のうち所定の特徴点が前記視界内に含まれていない場合に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが前記条件を満たしていないと判断するステップを前記コンピュータに更に実行させるための、項目1から3のいずれか1項に記載のプログラム。

0018

(項目6)
前記イベントは、1つ又は複数のオブジェクトが登場するイベントであり、
前記判断するステップは、所定の期間内に前記視界内に現れる前記1つ又は複数のオブジェクトの数に基づく値が所定の数未満である場合に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが前記条件を満たしていないと判断するステップを含む、項目1から3のいずれか1項に記載のプログラム。

0019

(項目7)
前記イベントは、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトのうちの少なくとも1つが登場するイベントであり、
前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトのうち前記行動を行うキャラクタオブジェクトと、前記1つ又は複数のキャラクタオブジェクトのうち前記イベントに登場するキャラクタオブジェクトとが、共通の属性を有し、
前記共通の属性が、性別服装所属集団及び大きさのうちの少なくとも1つを含む、項目1から6のいずれか1項に記載のプログラム。

0020

(項目8)
コンピュータであって、
前記コンピュータが備えるプロセッサによる、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介して当該ユーザに仮想体験を提供するための制御により、
前記仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、
前記画像表示装置の動きに基づいて、前記仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、
前記仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、
前記仮想視点からの視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、前記ユーザの注意を前記イベントに向けるための行動を、前記仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、
前記行動が行われている間に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界を制御するステップと
が実行されるコンピュータ。

0021

(項目9)
ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置を介して当該ユーザに仮想体験を提供するためのコンピュータにより実行される方法であって、
前記仮想体験を提供するための仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、
前記画像表示装置の動きに基づいて、前記仮想空間内で仮想視点からの視界を制御するステップと、
前記仮想空間内でイベントを生じさせるステップと、
前記仮想視点からの視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たさない場合に、前記ユーザの注意を前記イベントに向けるための行動を、前記仮想空間内に存在する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに行わせる処理を実行するステップと、
前記行動が行われている間に、前記視界内における前記イベントの視認度合いが条件を満たすように前記視界を制御するステップと
を含む、方法。

0022

[本開示の実施形態の詳細]
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態について説明する。以下の説明では、同様の要素には同様の符号を付してある。それらの名称及び機能も同様である。このような要素については重複する説明が省略される。

0023

図1を参照して、ヘッドマウントデバイス(Head−Mounted Device、HMD)システム100の構成について説明する。図1は、HMDシステム100の構成を概略的に示す。一例では、HMDシステム100は、家庭用のシステム又は業務用のシステムとして提供される。HMDは、表示部を備える所謂ヘッドマウントディスプレイであってもよく、表示部を有するスマートフォン等の端末を装着可能なヘッドマウント機器であってもよい。

0024

HMDシステム100は、HMD110と、HMDセンサ120と、コントローラ160と、コンピュータ200とを備える。HMD110は、表示部112と、注視センサ140とを含む。コントローラ160は、モーションセンサ130を含んでもよい。

0025

一例では、コンピュータ200は、インターネット等のネットワーク192に接続可能であってもよく、ネットワーク192に接続されるサーバ150等のコンピュータと通信可能であってもよい。別の態様において、HMD110は、HMDセンサ120の代わりにセンサ114を含んでもよい。

0026

HMD110は、ユーザ190の頭部に装着され、動作中に仮想空間をユーザに提供し得る。より具体的には、HMD110は、右目用の画像及び左目用の画像を表示部112にそれぞれ表示する。ユーザの各目がそれぞれの画像を視認すると、ユーザは、両目視差に基づき当該画像を3次元の画像として認識し得る。

0027

表示部112は、例えば、非透過型の表示装置として実現される。一例では、表示部112は、ユーザの両目の前方に位置するように、HMD110の本体に配置される。したがって、ユーザは、表示部112に表示される3次元画像を視認すると、仮想空間に没入することができる。ある実施形態において、仮想空間は、例えば、背景、ユーザが操作可能なオブジェクト、ユーザが選択可能なメニューの画像等を含む。ある実施形態において、表示部112は、スマートフォン等の情報表示端末が備える液晶表示部又は有機EL(Electro Luminescence)表示部として実現され得る。

0028

一例では、表示部112は、右目用の画像を表示するためのサブ表示部と、左目用の画像を表示するためのサブ表示部とを含み得る。別の態様において、表示部112は、右目用の画像と左目用の画像とを一体として表示する構成であってもよい。この場合、表示部112は、高速シャッタを含む。高速シャッタは、画像がいずれか一方の目にのみ認識されるように、右目用の画像と左目用の画像とを交互に表示可能に作動する。

0029

一例では、HMD110は、複数の光源(図示せず)を含む。各光源は、例えば、赤外線を発するLED(Light Emitting Diode)により実現される。HMDセンサ120は、HMD110の動きを検出するためのポジショントラッキング機能を有する。より具体的には、HMDセンサ120は、HMD110が発する複数の赤外線を読み取り現実空間内におけるHMD110の位置及び傾きを検出してもよい。

0030

ある態様において、HMDセンサ120は、カメラにより実現されてもよい。この場合、HMDセンサ120は、カメラから出力されるHMD110の画像情報を用いて、画像解析処理を実行することにより、HMD110の位置及び傾きを検出することができる。

0031

別の態様において、HMD110は、位置検出器として、HMDセンサ120の代わりに、センサ114を備えてもよい。HMD110は、センサ114を用いて、HMD110自身の位置及び傾きを検出し得る。例えば、センサ114が角速度センサ地磁気センサ加速度センサジャイロセンサ等である場合、HMD110は、HMDセンサ120の代わりに、これらの各センサのいずれかを用いて、自身の位置及び傾きを検出し得る。一例として、センサ114が角速度センサである場合、角速度センサは、現実空間におけるHMD110の3軸周りの角速度を経時的に検出する。HMD110は、各角速度に基づいて、HMD110の3軸周りの角度の時間的変化を算出し、さらに、角度の時間的変化に基づいて、HMD110の傾きを算出する。また、HMD110は、透過型表示装置を備えていても良い。この場合、当該透過型表示装置は、その透過率を調整することにより、一時的に非透過型の表示装置として構成可能であってもよい。また、視界画像は、仮想空間を構成する画像の一部に、現実空間を提示する構成を含んでいてもよい。例えば、HMD110に搭載されたカメラで撮影した画像を視界画像の一部に重畳して表示させてもよいし、当該透過型表示装置の一部の透過率を高く設定することにより、視界画像の一部から現実空間を視認可能にしてもよい。

0032

注視センサ140は、ユーザ190の右目及び左目の視線が向けられる方向(視線)を検出する。当該方向の検出は、例えば、公知のアイトラッキング機能によって実現される。注視センサ140は、当該アイトラッキング機能を有するセンサにより実現される。ある態様において、注視センサ140は、右目用のセンサ及び左目用のセンサを含むことが好ましい。注視センサ140は、例えば、ユーザ190の右目及び左目に赤外光照射するとともに、照射光に対する角膜及び虹彩からの反射光を受けることにより各眼球回転角を検出するセンサであってもよい。注視センサ140は、検出した各回転角に基づいて、ユーザ190の視線を検知することができる。

0033

サーバ150は、コンピュータ200にプログラムを送信し得る。別の態様において、サーバ150は、他のユーザによって使用されるHMDに仮想現実を提供するための他のコンピュータ200と通信し得る。例えば、アミューズメント施設において、複数のユーザが参加型のゲームを行う場合、各コンピュータ200は、各ユーザの動作に基づく信号を他のコンピュータ200と通信して、同じ仮想空間において複数のユーザが共通のゲームを楽しむことを可能にする。

0034

コントローラ160は、有線又は無線によりコンピュータ200に接続される。コントローラ160は、ユーザ190からコンピュータ200への命令の入力を受け付ける。ある態様において、コントローラ160は、ユーザ190によって把持可能に構成される。別の態様において、コントローラ160は、ユーザ190の身体又は衣類の一部に装着可能に構成される。別の態様において、コントローラ160は、コンピュータ200から送信される信号に基づいて、振動、音、光のうちの少なくともいずれかを出力するように構成されてもよい。別の態様において、コントローラ160は、ユーザ190から、仮想空間に配置されるオブジェクトの位置や動きを制御するための操作を受け付ける。

0035

ある態様において、モーションセンサ130は、ユーザの手に取り付けられて、ユーザの手の動きを検出する。例えば、モーションセンサ130は、手の回転速度、回転数等を検出する。検出された信号は、コンピュータ200に送られる。モーションセンサ130は、例えば、手袋型のコントローラ160Aに設けられる。ある実施形態において、現実空間における安全のため、コントローラ160Aは、手袋型のようにユーザ190の手に装着されることにより容易に飛んで行かないものに装着されるのが望ましい。別の態様において、複数の操作ボタンを有する一般的な構造のコントローラ160Bが用いられてもよい。別の態様において、ユーザ190に装着されないセンサがユーザ190の手の動きを検出してもよい。ユーザ190の身体の様々な部分の位置、向き、動きの方向、動きの距離などを検知する光学式センサが用いられてもよい。例えば、ユーザ190を撮影するカメラの信号が、ユーザ190の動作を表す信号として、コンピュータ200に入力されてもよい。モーションセンサ130とコンピュータ200とは、一例として、無線により互いに接続される。無線の場合、通信形態は特に限られず、例えば、Bluetooth(登録商標)その他の公知の通信手法が用いられる。

0036

図2を参照して、本開示の実施形態に係るコンピュータ200について説明する。図2は、本開示の一実施形態によるコンピュータ200の基本的なハードウェア構成の例を表すブロック図である。コンピュータ200は、主たる構成要素として、プロセッサ202と、メモリ204と、ストレージ206と、入出力インターフェース208と、通信インターフェース210とを備える。各構成要素は、それぞれ、バス212に接続される。

0037

プロセッサ202は、コンピュータ200に与えられる信号に基づいて、あるいは、予め定められた条件が成立したことに基づいて、メモリ204又はストレージ206に格納されているプログラムに含まれる一連の命令を実行する。ある態様において、プロセッサ202は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processor Unit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)等のデバイスとして実現される。

0038

メモリ204は、プログラム及びデータを一時的に保存する。プログラムは、例えば、ストレージ206からロードされる。データは、コンピュータ200に入力されたデータと、プロセッサ202によって生成されたデータとを含む。ある態様において、メモリ204は、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリとして実現される。

0039

ストレージ206は、プログラム及びデータを永続的に保持する。ストレージ206は、例えば、ROM(Read−Only Memory)、ハードディスク装置フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置として実現される。ストレージ206に格納されるプログラムは、HMDシステム100において仮想空間を提供するためのプログラム、シミュレーションプログラムゲームプログラムユーザ認証プログラム、他のコンピュータ200との通信を実現するためのプログラム等を含む。ストレージ206に格納されるデータは、仮想空間を規定するためのデータ及びオブジェクト等を含む。

0040

別の態様において、ストレージ206は、メモリカードのように着脱可能な記憶装置として実現されてもよい。さらに別の態様において、コンピュータ200に内蔵されたストレージ206の代わりに、外部の記憶装置に保存されているプログラム及びデータを使用する構成が使用されてもよい。このような構成によれば、例えば、アミューズメント施設のように複数のHMDシステム100が使用される場面において、プログラムやデータの更新を一括して行なうことが可能になる。

0041

ある実施形態において、入出力インターフェース208は、HMD110、HMDセンサ120及びモーションセンサ130との間で信号を通信する。ある態様において、入出力インターフェース208は、USB(Universal Serial Bus、USB)、DVI(Digital Visual Interface)、HDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)等の端子を用いて実現される。なお、入出力インターフェース208は上述のものに限られない。

0042

ある実施形態において、入出力インターフェース208は、さらに、コントローラ160と通信し得る。例えば、入出力インターフェース208は、コントローラ160及びモーションセンサ130から出力された信号の入力を受ける。別の態様において、入出力インターフェース208は、プロセッサ202から出力された命令を、コントローラ160に送る。当該命令は、振動、音声出力発光等をコントローラ160に指示する。コントローラ160は、当該命令を受信すると、その命令に応じて、振動、音声出力、発光等を実行する。

0043

通信インターフェース210は、ネットワーク192に接続され、ネットワーク192に接続されている他のコンピュータ(例えば、サーバ150)と通信する。ある態様において、通信インターフェース210は、例えば、LAN(Local Area Network)等の有線通信インターフェース、あるいは、WiFi(Wireless Fidelity)、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)等の無線通信インターフェースとして実現される。なお、通信インターフェース210は上述のものに限られない。

0044

ある態様において、プロセッサ202は、ストレージ206にアクセスし、ストレージ206に格納されている1つ以上のプログラムをメモリ204にロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。当該1つ以上のプログラムは、コンピュータ200のオペレーティングシステム、仮想空間を提供するためのアプリケーションプログラム、仮想空間で実行可能なゲームソフトウェア等を含み得る。プロセッサ202は、入出力インターフェース208を介して、仮想空間を提供するための信号をHMD110に送る。HMD110は、その信号に基づいて表示部112に映像を表示する。

0045

図2に示される例では、コンピュータ200は、HMD110の外部に設けられている。しかし、別の態様において、コンピュータ200は、HMD110に内蔵されてもよい。一例として、表示部112を含む携帯型の情報通信端末(例えば、スマートフォン)がコンピュータ200として機能してもよい。

0046

また、コンピュータ200は、複数のHMD110に共通して用いられる構成であってもよい。このような構成によれば、例えば、複数のユーザに同一の仮想空間を提供することもできるので、各ユーザは同一の仮想空間で他のユーザと同一のアプリケーションを楽しむことができる。

0047

ある実施形態において、HMDシステム100では、グローバル座標系が予め設定されている。グローバル座標系は、現実空間における鉛直方向、鉛直方向に直交する水平方向、ならびに、鉛直方向及び水平方向の双方に直交する前後方向にそれぞれ平行な、3つの基準方向(軸)を有する。本実施形態では、グローバル座標系は視点座標系の1つである。そこで、グローバル座標系における水平方向、鉛直方向(上下方向)、及び前後方向は、それぞれ、x軸、y軸、z軸として規定される。より具体的には、グローバル座標系において、x軸は現実空間の水平方向に平行である。y軸は、現実空間の鉛直方向に平行である。z軸は現実空間の前後方向に平行である。

0048

ある態様において、HMDセンサ120は、赤外線センサを含む。赤外線センサが、HMD110の各光源から発せられた赤外線をそれぞれ検出すると、HMD110の存在を検出する。HMDセンサ120は、さらに、各点の値(グローバル座標系における各座標値)に基づいて、HMD110を装着したユーザ190の動きに応じた、現実空間内におけるHMD110の位置及び傾きを検出する。より詳しくは、HMDセンサ120は、経時的に検出された各値を用いて、HMD110の位置及び傾きの時間的変化を検出できる。

0049

グローバル座標系は現実空間の座標系と平行である。したがって、HMDセンサ120によって検出されたHMD110の各傾きは、グローバル座標系におけるHMD110の3軸周りの各傾きに相当する。HMDセンサ120は、グローバル座標系におけるHMD110の傾きに基づき、uvw視野座標系をHMD110に設定する。HMD110に設定されるuvw視野座標系は、HMD110を装着したユーザ190が仮想空間において物体を見る際の視点座標系に対応する。

0050

図3を参照して、uvw視野座標系について説明する。図3は、ある実施形態に従うHMD110に設定されるuvw視野座標系を概念的に表す図である。HMDセンサ120は、HMD110の起動時に、グローバル座標系におけるHMD110の位置及び傾きを検出する。プロセッサ202は、検出された値に基づいて、uvw視野座標系をHMD110に設定する。

0051

図3に示されるように、HMD110は、HMD110を装着したユーザの頭部を中心(原点)とした3次元のuvw視野座標系を設定する。より具体的には、HMD110は、グローバル座標系を規定する水平方向、鉛直方向、及び前後方向(x軸、y軸、z軸)を、グローバル座標系内においてHMD110の各軸周りの傾きだけ各軸周りにそれぞれ傾けることによって新たに得られる3つの方向を、HMD110におけるuvw視野座標系のピッチ方向(u軸)、ヨー方向(v軸)、及びロール方向(w軸)として設定する。

0052

ある態様において、HMD110を装着したユーザ190が直立し、かつ、正面を視認している場合、プロセッサ202は、グローバル座標系に平行なuvw視野座標系をHMD110に設定する。この場合、グローバル座標系における水平方向(x軸)、鉛直方向(y軸)、及び前後方向(z軸)は、HMD110におけるuvw視野座標系のピッチ方向(u軸)、ヨー方向(v軸)及びロール方向(w軸)に一致する。

0053

uvw視野座標系がHMD110に設定された後、HMDセンサ120は、HMD110の動きに基づいて、設定されたuvw視野座標系におけるHMD110の傾き(傾きの変化量)を検出できる。この場合、HMDセンサ120は、HMD110の傾きとして、uvw視野座標系におけるHMD110のピッチ角(θu)、ヨー角(θv)及びロール角(θw)をそれぞれ検出する。ピッチ角(θu)は、uvw視野座標系におけるピッチ方向周りのHMD110の傾き角度を表す。ヨー角(θv)は、uvw視野座標系におけるヨー方向周りのHMD110の傾き角度を表す。ロール角(θw)は、uvw視野座標系におけるロール方向周りのHMD110の傾き角度を表す。

0054

HMDセンサ120は、検出されたHMD110の傾き角度に基づいて、HMD110が動いた後のHMD110におけるuvw視野座標系を、HMD110に設定する。HMD110と、HMD110のuvw視野座標系との関係は、HMD110の位置及び傾きに関わらず、常に一定である。HMD110の位置及び傾きが変わると、当該位置及び傾きの変化に連動して、グローバル座標系におけるHMD110のuvw視野座標系の位置及び傾きが変化する。

0055

ある態様において、HMDセンサ120は、赤外線センサからの出力に基づいて取得される赤外線の光強度及び複数の点間の相対的な位置関係(例えば、各点間の距離等)に基づいて、HMD110の現実空間内における位置を、HMDセンサ120に対する相対位置として特定してもよい。また、プロセッサ202は、特定された相対位置に基づいて、現実空間内(グローバル座標系)におけるHMD110のuvw視野座標系の原点を決定してもよい。

0056

図4を参照して、仮想空間についてさらに説明する。図4は、ある実施形態に従う仮想空間400を表現する一態様を概念的に表す図である。仮想空間400は、中心406の360度方向の全体を覆う全天球状の構造を有する。図4では、説明を複雑にしないために、仮想空間400のうちの上半分の天球が例示されている。仮想空間400では各メッシュが規定される。各メッシュの位置は、仮想空間400に規定されるXYZ座標系における座標値として予め規定されている。コンピュータ200は、仮想空間400に展開可能なコンテンツ静止画動画等)を構成する各部分画像を、仮想空間400において対応する各メッシュにそれぞれ対応付けて、ユーザによって視認可能な仮想空間画像が展開される仮想空間400をユーザに提供する。

0057

ある態様において、仮想空間400では、中心406を原点とするxyz座標系が規定される。xyz座標系は、例えば、グローバル座標系に平行である。xyz座標系は視点座標系の一種であるため、xyz座標系における水平方向、鉛直方向(上下方向)及び前後方向は、それぞれx軸、y軸及びz軸として規定される。したがって、xyz座標系のx軸(水平方向)がグローバル座標系のx軸と平行であり、xyz座標系のy軸(鉛直方向)がグローバル座標系のy軸と平行であり、xyz座標系のz軸(前後方向)がグローバル座標系のz軸と平行である。

0058

HMD110の起動時、すなわちHMD110の初期状態において、仮想カメラ404が、仮想空間400の中心406に配置される。ある態様において、プロセッサ202は、仮想カメラ404が撮影する画像をHMD110の表示部112に表示する。仮想カメラ404は、現実空間におけるHMD110の動きに連動して、仮想空間400を同様に移動する。これにより、現実空間におけるHMD110の位置及び向きの変化が、仮想空間400において同様に再現され得る。

0059

HMD110の場合と同様に、仮想カメラ404には、uvw視野座標系が規定される。仮想空間400における仮想カメラ404のuvw視野座標系は、現実空間(グローバル座標系)におけるHMD110のuvw視野座標系に連動するように規定される。したがって、HMD110の傾きが変化すると、それに応じて、仮想カメラ404の傾きも変化する。また、仮想カメラ404は、HMD110を装着したユーザの現実空間における移動に連動して、仮想空間400において移動することもできる。

0060

コンピュータ200のプロセッサ202は、仮想カメラ404の配置位置と、基準視線408とに基づいて、仮想空間400における視認領域410を規定する。視認領域410は、仮想空間400のうち、HMD110を装着したユーザが視認する領域に対応する。

0061

注視センサ140によって検出されるユーザ190の視線は、ユーザ190が物体を視認する際の視点座標系における方向である。HMD110のuvw視野座標系は、ユーザ190が表示部112を視認する際の視点座標系に等しい。また、仮想カメラ404のuvw視野座標系は、HMD110のuvw視野座標系に連動している。したがって、ある態様に従うHMDシステム100は、注視センサ140によって検出されたユーザ190の視線を、仮想カメラ404のuvw視野座標系におけるユーザの視線とみなすことができる。

0062

図5を参照して、ユーザの視線の決定について説明する。図5は、ある実施形態に従うHMD110を装着するユーザ190の頭部を上から表した図である。

0063

ある態様において、注視センサ140は、ユーザ190の右目及び左目の各視線を検出する。ある態様において、ユーザ190が近くを見ている場合、注視センサ140は、視線R1及びL1を検出する。別の態様において、ユーザ190が遠くを見ている場合、注視センサ140は、視線R2及びL2を検出する。この場合、ロール方向wに対して視線R2及びL2がなす角度は、ロール方向wに対して視線R1及びL1がなす角度よりも小さい。注視センサ140は、検出結果をコンピュータ200に送信する。

0064

コンピュータ200が、視線の検出結果として、視線R1及びL1の検出値を注視センサ140から受信した場合には、その検出値に基づいて、視線R1及びL1の交点である注視点N1を特定する。一方、コンピュータ200は、視線R2及びL2の検出値を注視センサ140から受信した場合には、視線R2及びL2の交点を注視点として特定する。コンピュータ200は、特定した注視点N1の位置に基づき、ユーザ190の視線N0を特定する。コンピュータ200は、例えば、ユーザ190の右目Rと左目Lとを結ぶ直線の中点と、注視点N1とを通る直線の延びる方向を、視線N0として検出する。視線N0は、ユーザ190が両目により実際に視線を向けている方向である。また、視線N0は、視認領域410に対してユーザ190が実際に視線を向けている方向に相当する。

0065

別の態様において、HMDシステム100は、HMDシステム100を構成するいずれかの部分に、マイク及びスピーカを備えてもよい。ユーザは、マイクに発話することにより、仮想空間400に対して、音声による指示を与えることができる。

0066

また、別の態様において、HMDシステム100は、テレビジョン放送受信チューナを備えてもよい。このような構成によれば、HMDシステム100は、仮想空間400においてテレビ番組を表示することができる。

0067

さらに別の態様において、HMDシステム100は、インターネットに接続するための通信回路、あるいは、電話回線に接続するための通話機能を備えていてもよい。

0068

図6及び図7を参照して、視認領域410について説明する。図6は、仮想空間400において視認領域410をx方向から見たyz断面を表す図である。図7は、仮想空間400において視認領域410をy方向から見たxz断面を表す図である。

0069

図6に示されるように、yz断面における視認領域410は、領域602を含む。領域602は、仮想カメラ404の配置位置と基準視線408と仮想空間400のyz断面とによって定義される。プロセッサ202は、仮想空間おける基準視線408を中心として極角αを含む範囲を、領域602として規定する。

0070

図7に示されるように、xz断面における視認領域410は、領域702を含む。領域702は、仮想カメラ404の配置位置と基準視線408と仮想空間400のxz断面とによって定義される。プロセッサ202は、仮想空間400における基準視線408を中心とした方位角βを含む範囲を、領域702として規定する。極角α及びβは、仮想カメラ404の配置位置と仮想カメラ404の向きとに応じて定まる。

0071

ある態様において、HMDシステム100は、コンピュータ200からの信号に基づいて、視界画像を表示部112に表示させることにより、仮想空間における視界をユーザ190に提供する。視界画像は、仮想空間画像402のうち視認領域410に重畳する部分に相当する。ユーザ190が、頭に装着したHMD110を動かすと、その動きに連動して仮想カメラ404も動く。その結果、仮想空間400における視認領域410の位置が変化する。これにより、表示部112に表示される視界画像は、仮想空間画像402のうち、仮想空間400においてユーザが向いた方向の視認領域410に重畳する画像に更新される。ユーザは、仮想空間400における所望の方向を視認することができる。

0072

このように、仮想カメラ404の向き(傾き)は仮想空間400におけるユーザの視線(基準視線408)に相当し、仮想カメラ404が配置される位置は、仮想空間400におけるユーザの視点に相当する。したがって、仮想カメラ404を移動(配置位置を変える動作、向きを変える動作を含む)させることにより、表示部112に表示される画像が更新され、ユーザ190の視界(視点、視線を含む)が移動される。

0073

ユーザ190は、HMD110を装着している間、現実世界を視認することなく、仮想空間400に展開される仮想空間画像402のみを視認できる。そのため、HMDシステム100は、仮想空間400への高い没入感覚をユーザに与えることができる。

0074

ある態様において、プロセッサ202は、HMD110を装着したユーザ190の現実空間における移動に連動して、仮想空間400において仮想カメラ404を移動し得る。この場合、プロセッサ202は、仮想空間400における仮想カメラ404の位置及び向きに基づいて、HMD110の表示部112に投影される画像領域(すなわち、仮想空間400における視認領域410)を特定する。

0075

ある実施形態に従うと、仮想カメラ404は、2つの仮想カメラ、すなわち、右目用の画像を提供するための仮想カメラと、左目用の画像を提供するための仮想カメラとを含んでもよい。また、ユーザ190が3次元の仮想空間400を認識できるように、適切な視差が、2つの仮想カメラに設定されてもよい。

0076

図8Aを参照して、コントローラ160の一例であるコントローラ160Aについて説明する。図8Aは、ある実施形態に従うコントローラ160Aの概略構成を表す図である。

0077

ある態様において、コントローラ160Aは、右コントローラと左コントローラとを含み得る。説明を簡単にするために、図8Aにおけるコントローラ160Aは右コントローラを示す。右コントローラは、ユーザ190の右手で操作される。左コントローラは、ユーザ190の左手で操作される。ある態様において、右コントローラと左コントローラとは、別個の装置として対称に構成される。したがって、ユーザ190は、右コントローラを把持した右手と、左コントローラを把持した左手とをそれぞれ自由に動かすことができる。別の態様において、コントローラ160は両手の操作を受け付ける一体型のコントローラであってもよい。以下、右コントローラ160Aについて説明する。

0078

右コントローラ160Aは、グリップ802と、フレーム804と、天面806とを備える。グリップ802は、ユーザ190の右手によって把持されるように構成されている。例えば、グリップ802は、ユーザ190の右手のと3本の指(中指薬指小指)とによって保持され得る。

0079

グリップ802は、ボタン808及び810と、モーションセンサ130とを含む。ボタン808は、グリップ802の側面に配置され、右手の中指による操作を受け付ける。ボタン810は、グリップ802の前面に配置され、右手の人差し指による操作を受け付ける。ある態様において、ボタン808、810は、トリガー式のボタンとして構成される。モーションセンサ130は、グリップ802の筐体に内蔵されている。なお、ユーザ190の動作がカメラその他の装置によってユーザ190の周りから検出可能である場合には、グリップ802は、モーションセンサ130を備えなくてもよい。

0080

フレーム804は、その円周方向に沿って配置された複数の赤外線LED812を含む。赤外線LED812は、コントローラ160Aを使用するプログラムの実行中に、当該プログラムの進行に合わせて赤外線を発光する。赤外線LED812から発せられた赤外線は、右コントローラ160Aと左コントローラ(図示しない)との各位置や姿勢(傾き、向き)を検出するために使用され得る。図8に示される例では、2列に配置された赤外線LED812が示されているが、配列の数は図8に示されるものに限られない。1列あるいは3列以上の配列が使用されてもよい。

0081

天面806は、ボタン814及び816と、アナログスティック818とを備える。ボタン814及び816は、プッシュ式ボタンとして構成される。ボタン814及び816は、ユーザ190の右手の親指による操作を受け付ける。アナログスティック818は、ある態様において、初期位置(ニュートラルの位置)から360度任意の方向への操作を受け付ける。当該操作は、例えば、仮想空間400に配置されるオブジェクトを移動するための操作を含む。

0082

ある態様において、右コントローラ160A及び左コントローラは、赤外線LED812等の部材を駆動するための電池を含む。電池は、1次電池及び2次電池のいずれであってもよく、その形状は、ボタン型、乾電池型等任意であり得る。別の態様において、右コントローラ160Aと左コントローラは、例えば、コンピュータ200のUSBインターフェースに接続され得る。この場合、右コントローラ800及び左コントローラは、USBインターフェースを介して電力を供給され得る。

0083

図8Bを参照して、コントローラ160の一例であるコントローラ160Bについて説明する。図8Bは、ある実施形態に従うコントローラ160Bの概略構成を表す図である。

0084

コントローラ160Bは、複数のボタン820(820a、820b、820c、820d)及び822(822a、822b、822c、822d)と、左右のアナログスティック824L及び824Rとを備える。各ボタン820及び822は、プッシュ式ボタンとして構成される。ボタン820及び822は、ユーザ190の手の親指による操作を受け付ける。ユーザ190の手の人差し指又は中指による操作を受け付けることが可能な不図示のトリガー式のボタンが、更にコントローラ160Bに設けられてもよい。アナログスティック824L及び824Rは、ある態様において、それぞれ初期位置(ニュートラルの位置)から360度任意の方向への操作を受け付ける。当該操作は、例えば、仮想空間400に配置されるオブジェクトを移動するための操作を含む。ボタン820(820a、820b、820c、820d)及び822(822a、822b、822c、822d)並びにアナログスティック824L及び824R(更に、含まれる場合には不図示のトリガー式ボタン)には、それぞれ別個の操作コマンド割り当てられる。操作コマンドは、例えば、仮想空間400内のオブジェクトに指令を与えるためのコマンド、ゲームのメニュー画面等において各種の設定を行うためのコマンド、及びユーザ190が仮想空間400を体験している際にコンピュータ200に入力し得る任意の他のコマンドを含む。各ボタン又はアナログスティックに割り当てられた操作コマンドは、例えばゲームの進行や場面の変化に応じて、動的に変更されてもよい。

0085

ある態様において、コントローラ160Bは、その外表面に配置された不図示の複数の赤外線LEDを含んでもよい。赤外線LEDは、コントローラ160Bを使用するプログラムの実行中に、当該プログラムの進行に合わせて赤外線を発光する。赤外線LEDから発せられた赤外線は、コントローラ160Bの位置や姿勢(傾き、向き)を検出するために使用され得る。またコントローラ160Bは、内部の電子部品を駆動するための電池を含む。電池は、1次電池及び2次電池のいずれであってもよく、その形状は、ボタン型、乾電池型等任意であり得る。別の態様において、コントローラ160Bは、例えば、コンピュータ200のUSBインターフェースに接続され得る。この場合、コントローラ160Bは、USBインターフェースを介して電力を供給され得る。
図9は、本開示の一実施形態による、HMDシステム100を介してユーザに仮想体験を提供するための、コンピュータ200の機能を示すブロック図である。コンピュータ200は、主にHMDセンサ120、モーションセンサ130、注視センサ140、コントローラ160からの入力に基づいて、様々な処理を実行する。

0086

コンピュータ200は、プロセッサ202と、メモリ204と、通信制御部205とを備える。プロセッサ202は、仮想空間特定部902と、HMD動作検知部904と、視線検知部906と、基準視線決定部908と、視界領域決定部910と、仮想視点特定部912と、視界画像生成部914と、仮想カメラ制御部916と、イベント生成部918と、視認度合い特定部920と、条件判定部922と、オブジェクト制御部923と、視界画像出力部924と、を含み得る。メモリ204は様々な情報を格納するように構成され得る。一例では、メモリ204は、仮想空間データ926、オブジェクトデータ928、アプリケーションデータ930、イベントデータ932、視認度合い条件934、行動データ936、その他のデータ938を含んでもよい。メモリ204はまた、HMDセンサ120、モーションセンサ130、注視センサ140、コントローラ160等からの入力に対応した出力情報をHMD110に関連付けられる表示部112へ提供するための演算に必要な、各種データを含んでもよい。オブジェクトデータ928は、仮想空間内に配置される様々なオブジェクトに関するデータを含んでもよい。イベントデータ932は、仮想空間内で生じるイベントに関する様々なデータを含んでもよい。イベントは、仮想空間におけるシナリオの進行に応じて生じてもよい。視認度合い条件934は、イベントをユーザが視認しているかどうかの判定に関する情報(例えば、視認度合いを満たすのに必要な、後述のオブジェクト数特徴点数など)を含んでもよい。行動データ936は、ユーザの注意を誘導するために仮想空間内のオブジェクトによって行われる行動に関するデータを含んでもよい。表示部112は、HMD110に内蔵されてもよいし、HMD110に取り付け可能な別のデバイス(例えば、スマートフォン)のディスプレイであってもよい。本開示の実施形態において、HMD110は、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置として構成される様々な装置を含み得る。

0087

図9においてプロセッサ202内に含まれるコンポーネントは、プロセッサ202が実行する機能を具体的なモジュールとして表現する1つの例にすぎない。複数のコンポーネントの機能が単一のコンポーネントによって実現されてもよい。プロセッサ202がすべてのコンポーネントの機能を実行するように構成されてもよい。

0088

図10は、ユーザが没入する仮想空間の画像を表示部112に表示するための一般的な処理のフロー図である。

0089

図9及び図10を参照して、仮想空間の画像を提供するためのHMDシステム100の一般的な処理を説明する。仮想空間400は、HMDセンサ120、注視センサ140及びコンピュータ200等の相互作用によって提供され得る。

0090

処理はステップ1002において開始する。一例として、アプリケーションデータ930に含まれるゲームアプリケーションがコンピュータ200によって実行されてもよい。ステップ1004において、プロセッサ202(又は、仮想空間特定部902)は、仮想空間データ926を参照するなどして、ユーザが没入する仮想空間400を構成する天球状の仮想空間画像402を生成する。HMDセンサ120によってHMD110の位置や傾きが検知される。HMDセンサ120によって検知された情報はコンピュータ200に送信される。ステップ1006において、HMD動作検知部904は、HMD110の位置情報傾き情報等を取得する。ステップ1008において、取得された位置情報及び傾き情報に基づいて視界方向が決定される。

0091

注視センサ140がユーザの左右の目の眼球の動きを検出すると、当該情報がコンピュータ200に送信される。ステップ1010において、視線検知部906は、右目及び左目の視線が向けられる方向を特定し、視線方向N0を決定する。ステップ1012において、基準視線決定部908は、HMD110の傾きにより決定された視界方向又はユーザの視線方向N0を基準視線408として決定する。基準視線408はまた、HMD110の位置や傾きに追随する仮想カメラ404の位置及び傾きに基づいて決定されてもよい。

0092

ステップ1014において、視界領域決定部910は、仮想空間400における仮想カメラ404の視界領域410を決定する。図4に示すように、視界領域410は、仮想空間画像402のうちユーザの視界を構成する部分である。視界領域410は基準視線408に基づいて決定される。視界領域410をx方向から見たyz断面図及び視界領域410をy方向から見たxz断面図は、既に説明した図6及び図7にそれぞれ示されている。

0093

ステップ1016において、視界画像生成部914は、視界領域410に基づいて視界画像を生成する。視界画像は、右目用と左目用の2つの2次元画像を含む。これらの2次元画像が表示部112に重畳される(より具体的には、右目用画像右目用表示部に出力され、左目用画像左目用表示部に出力される)ことにより、3次元画像としての仮想空間400がユーザに提供される。ステップ1018において、視界画像出力部924は、視界画像に関する情報を表示部112に出力する。表示部112は、受信した視界画像の情報に基づいて、当該視界画像を表示する。処理はステップ1020において終了する。

0094

図11は、本開示の一実施形態による方法1100のフローチャートである。図11のステップ1110、1112、1116及び1118において実行される処理の具体例を示すフローチャートは、後述する図12図15図19図21及び図23に示される。本開示の一実施形態において、コンピュータプログラムが、図11図12図15図19図21及び図23に示される各ステップをプロセッサ202(又はコンピュータ200)に実行させてもよい。また、本開示の別の実施形態は、少なくともプロセッサを備え、当該プロセッサの制御により方法1100を実行するコンピュータとして実施することもできる。

0095

以下、本開示の実施形態について具体的に説明する。ここでは、本開示の実施形態を適用することができる具体例として、ユーザが、当該ユーザに関連付けられるアバター、他のオブジェクト等が配置された仮想空間に没入して楽しむことができるゲームを想定する。しかし、本開示の実施形態は、必ずしもこのような態様に限定されない。本開示の実施形態が、特許請求の範囲において規定される範囲に含まれる様々な態様を取り得ることは、当業者にとって明らかであろう。

0096

図13は、ゲームのプレイ中にイベントが生じた様子を概略的に表す図である。以下では、具体例として「の子と一緒散歩させる」というイベントが生じた場合について、本開示の実施形態を説明する。しかし、イベントはこの種のものに限られず、RPGゲーム、シューティングゲームなどを含む様々なアプリケーションにおいて生じるイベントであってもよい。例えば、イベントは、旅行観光レッスン講習などの、様々なシナリオを含むイベントであってもよい。

0097

ユーザ1304はHMD110を頭部に装着する。この例では、ユーザ1304は、図8Bに示す構成を有するコントローラ160Bを操作してもよい。これはコントローラの一例にすぎないことが理解されよう。図8Aに示すコントローラ160Aなどの、ユーザの身体に装着可能な他の態様のコントローラを含む、様々なコントローラを本開示の実施形態に適用することができる。別の例において、ユーザ1304がコントローラを装着せず、ユーザ1304に装着されないセンサがユーザ1304の動きを検出してもよい。例えば、ユーザ1304を撮影するカメラの信号が、ユーザ1304の動きを表す信号として、コンピュータ200に入力されてもよい。

0098

仮想空間1300内には、ユーザ1304によって操作されるアバター1306が配置される。ゲームのプレイ中、ユーザ1304は、コントローラ160Bを操作すること、HMD110が装着された頭部を動かすこと等によって、ユーザ1304に関連付けられるアバター1306に様々な動作を行わせることができる。

0099

図13に示されるように、アバター1306の位置(例えば、アバター1306の目の位置)に仮想カメラ1302が配置されてもよい。ユーザ1304は、仮想カメラ1302により(アバター1306の視点から)得られた仮想空間1300の映像を見ることができる。この例では、ユーザ1304のアバター1306が、女の子1310、犬1312、リード1314、犬小屋1316などのオブジェクト、及び他の任意の背景画像を含むシーン1318の近傍にいるものと仮定する。

0100

図11戻り、処理はステップ1102において開始する。プロセッサ202は、メモリ204に格納されているアプリケーションデータ930に含まれるゲームプログラムを読み出して実行する。仮想空間特定部902は、仮想空間データ926、オブジェクトデータ928等に基づいて、実行されたゲームのための仮想空間データを特定する。アバター1306及びシーン1318内に現れるオブジェクトに関するデータは、オブジェクトデータ928、アプリケーションデータ930等に含まれてもよい。仮想空間データは、ユーザ1304に関連付けられるアバター1306を含む仮想空間を規定する。イベントに関するデータは、イベントデータ932に含まれてもよい。

0101

処理はステップ1104に進み、仮想カメラ制御部916は、ユーザ1304による操作に基づいて、仮想空間1300内で仮想カメラ1302を動かす(仮想視点からの視界を制御する)。仮想カメラ1302は、ユーザ1304によるコントローラ160Bに対する操作、ユーザ1304の頭部190の動きに伴うHMD110の動き、アプリケーションによって予め規定される仮想カメラ1302の移動等によって動かされてもよい。

0102

処理はステップ1106に進み、イベント生成部918は、ゲームの進行状況等に応じて生じるイベント(この例では散歩イベント)を、イベントデータ932、オブジェクトデータ928、アプリケーションデータ930等に基づいて生成する。

0103

図13の例において、シーン1318は、女の子1310、犬1312、リード1314及び犬小屋1316を含む。アバター1306の視線の方向、すなわち仮想カメラ1302の向き(又は、仮想視点の向き)は、矢印1312により示されている。

0104

処理はステップ1108に進む。視界画像生成部914は、仮想空間データ926、イベントデータ932、仮想カメラ1302の位置及び向き等に基づいて、視界画像を生成する。視界画像は、例えば、図10に関連して既に説明された処理によって生成される。

0105

処理はステップ1110に進み、視認度合い特定部920は、ステップ1106において生成されたイベントをユーザ1304がどの程度視認しているかを示す視認度合いを特定する。

0106

処理はステップ1112に進み、条件判定部922は、視認度合い条件934等に基づいて、ステップ1110で特定された視認度合いが所定の条件を満たしているか否かを判定する。

0107

図12は、ステップ1110及び1112において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。

0108

ステップ1202において、視認度合い特定部920は、ステップ1106において生成されたイベントに登場するオブジェクトのうち視界内に含まれるオブジェクトの数を算出する。一例として、オブジェクトが視界内に含まれるか否かは、ステップ1108により生成された視界画像内に当該オブジェクトのうち少なくとも所定の部分が含まれるか否かに基づいて判断されてもよい。

0109

図14は、図13に示したシーン1318に関してユーザに提供される視界画像の例を示す。図14においては、オブジェクト1310、1312及び1316が、四隅座標により定まる、点線で示される矩形領域1402、1404及び1406を有するように設定されている。このような矩形領域を設定することは、視界内にオブジェクトが含まれるか否かを判断するための手法の一例にすぎない。様々な手法を用い得ることが当業者に理解されよう。図示されていないが、リード1314についても領域が定められてもよい。

0110

ステップ1108によって視界画像1410が生成される場合、イベントに関連するシーン1318内のオブジェクトは視界画像1410に一切含まれない。すなわち、このとき、アバター1306の視線は発生しているイベントの方向に向いていない。この場合、ステップ1202において、視認度合い特定部920は、視界内に各オブジェクト(又は、各オブジェクトについて設定される領域1402、1404及び1406)のいずれも含まれていないと判断し、視界内のオブジェクトの数がゼロであると特定する。ステップ1202において、視認度合い特定部920は、オブジェクトの領域の全体が視界内に含まれるときにのみ、当該オブジェクトが視界内に含まれると判定してもよい。あるいは、視認度合い特定部920は、オブジェクトの領域のうち所定の一部のみが視界内に含まれる場合であっても、当該オブジェクトが視界内に含まれると判定してもよい。

0111

別の例において、ステップ1108によって視界画像1412が生成される場合、女の子1310、犬1312及びリード1314が視界内に含まれ、犬小屋1316は視界内に含まれない。このとき、視認度合い特定部920は、視界内のオブジェクトの数が3であると特定する。さらに別の例において、視界画像1414が生成される場合、視認度合い特定部920は、女の子1310が視界内に含まれていると判断し、視界内のオブジェクトの数が1であると特定してもよい。さらに別の例において、視界画像1416が生成される場合、視認度合い特定部920は、犬小屋1316及び女の子1310が視界内に含まれていると判断し、視界内のオブジェクトの数が2であると特定してもよい。

0112

図14に関する上述の処理は、一例として、2次元の視界画像を用いて実行されるように説明された。しかし、当該処理は、3次元の仮想空間内で実行されてもよい。例えば、uvw視野座標系のvを縦軸、uを横軸として、上述の処理を、視界画像を生成する前に行うようにしてもよい。また例えば、視界とオブジェクトとのコリジョン判定により、視界内に各オブジェクトが含まれているか否かを判定してもよい。この場合、視界には当該視界の形状に相当するコリジョン領域を設け、オブジェクトにも当該オブジェクトの少なくとも一部を覆う形状のコリジョン領域を設ける。視界のコリジョン領域と各オブジェクトのコリジョン領域との衝突コリジョン)の有無で、視界内に各オブジェクトが含まれているか否かを特定すればよい。

0113

図12に戻り、処理はステップ1204に進む。ステップ1204において、条件判定部922は、ステップ1202により算出された視界内のオブジェクトの数が所定数J以上であるか否かを判定する。所定数Jは視認度合い条件934内に格納されていてもよい。例えば、図14の例において、所定数J=2と設定されてもよい。

0114

視界画像1412及び1416の場合のように、視界内のオブジェクトの数が所定数J以上であるとき(ステップ1204の「Y」)、処理はステップ1206に進む。視認度合い特定部920は、イベントの視認度合いが条件を満たす(図11のステップ1112の「Y」)と判断する。したがって、図11の処理は終了する。

0115

他方、視界画像1410及び1414の場合のように、視界内のオブジェクトの数が所定数J未満であるとき(ステップ1204の「N」)、処理はステップ1208に進む。視認度合い特定部920は、イベントの視認度合いが条件を満たしていない(図11のステップ1112の「N」)と判断する。したがって、図11の処理はステップ1114に進む。

0116

視界画像を用いる上述の処理は、一例として、2次元の視界画像を用いて実行されるように説明された。しかし、当該処理は、3次元の仮想空間内で上述した手法で実行されてもよい。

0117

図11に戻り、ステップ1114において、オブジェクト制御部923は、ユーザに見て欲しいイベントへとユーザの注意を向けるための誘導行動が行われることを予め示唆する処理を実行する。当該処理は、仮想空間内で所定のオブジェクトに所定の行動(以下、「予告行動」とも呼ぶ)を行わせる処理であってもよい。予告行動に関するデータは行動データ936内に格納されていてもよい。予告行動は、ユーザ1304の意思とは無関係にユーザ1304の仮想視点の位置、向き等が変更されることをユーザに事前に知らせるために、様々な態様をとることができる。例えば、予告行動として、「どこ見ているの?」、「あっちで何かやっているよ、見ようよ。」などの内容を含む音声が出力され、ユーザに提供されてもよい。当該音声は、仮想空間内の1つ又は複数のキャラクタオブジェクトに関連付けられてもよい。

0118

予告行動が音声の出力である場合、イベントの内容に応じて当該音声は様々な内容を含み得る。例えば、旅行関連のアプリケーションにおいて生じる観光案内のイベントの場合、「右手をご覧下さい。」、「左前方をご覧下さい。」などの音声が出力されてもよい。ショッピングのイベントの場合、「右のをご覧下さい」などの音声が出力されてもよい。講習、レッスンなどのイベントの場合、「右のボードをご覧下さい。」などの音声が出力されてもよい。このような音声を予め出力することにより、仮想空間内のユーザ1304の視点が向いている方向とは異なる方向において何かが起きていることをユーザ1304に知らせることができる。さらに、予告行動は、音声出力に加えて、あるいは音声出力に代えて、画像、動画の表示などを含んでもよい。また、音声の内容は、仮想空間内のユーザ1304の視点の方向とイベントの方向との間の乖離の度合いに応じて異なってもよい。例えば、当該乖離の度合いが大きい場合、音声は、厳しい言葉、厳しい口調などをもって提供されてもよい。乖離の度合いが小さい場合、音声は、穏やかな言葉、穏やかな口調などをもって提供されてもよい。一例として、ステップ1110及び1112において図12の処理が実行される場合、乖離の度合いの大きさは、視界内のオブジェクトの数が所定数Jと比較してどの程度少ないかに応じて決定されてもよい。なお、ステップ1114の処理は、処理1100において必須ではなく、オプションの処理である。しかし、ステップ1114の処理により、ユーザ1304は、自身の視点が何らかの手法で変更され得ることを察知することができる。したがって、ステップ1114の処理を実行することにより、当該処理が実行されない場合と比較して、ユーザ1304のVR酔いをさらに低減することができる。

0119

処理はステップ1116に進み、オブジェクト制御部923は、キャラクタオブジェクトに誘導行動を行わせる。誘導行動は、ユーザに見て欲しいイベントへとユーザの注意を向けるための行動である。誘導行動は、発生しているイベントに含まれない仮想空間内の1つ又は複数のキャラクタオブジェクトにより行われてもよい。誘導行動はまた、発生しているイベントに含まれる1つ又は複数のキャラクタオブジェクトによって行われてもよい。これらのキャラクタオブジェクトは、例えば、他のプレイヤーに関連付けられるアバター、NPC(ノンプレイヤーキャラクタ)などであってもよい。

0120

図15は、ステップ1116において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。一例において、誘導行動は、1つ又は複数のキャラクタオブジェクトがユーザの視界を覆う第1の行動と、イベントの視認度合いが条件を満たすように仮想カメラ1302(又は、仮想視点)を動かす(仮想視点からの視界を制御する)ための契機となる第2の行動とを含む。誘導行動は上記の行動に限定されず、他の行動を含んでもよい。

0121

ステップ1502において、オブジェクト制御部923は、キャラクタオブジェクトに第1の行動を行わせる。例えば、オブジェクト制御部923は、行動データ936に含まれるデータに基づいて、ユーザの視界を覆う動作をキャラクタオブジェクトに行わせる。当該動作は、例えば、キャラクタオブジェクトがキャラクタオブジェクトの手でアバター1306の顔、目等を覆う動作、キャラクタオブジェクトが手以外の何らかの手段を用いてアバター1306の顔、目等を覆う動作を含んでもよい。

0122

図16A図16Cは、ステップ1502において行われる処理の様子を模式的に示す。ここでは、一例として、当初はユーザの視界内に存在しなかったキャラクタオブジェクトが、第1の行動として、当該キャラクタオブジェクトの両手を用いてアバター1306の顔を覆うことを想定する。視界画像1410の外側は実際にはユーザには見えないが、図16A図16Cにおいては、実施形態を説明し易くするために、視界画像1410の外部の一部も図示されている。

0123

既に説明された図13及び図14を再度参照しつつ、図16A図16Cの例について説明する。この例において、キャラクタオブジェクト1602は、図13及び図14に示されるシーン1318内に登場しないキャラクタオブジェクトである。第1の行動の最初の段階においては、図16Aに示すように、キャラクタオブジェクト1602を視界(ここでは、視界画像1410)の外側の、アバター1306から離れた位置に配置してもよい。図示されるように、オブジェクト制御部923は、ユーザの顔を覆うために両手1604を揃えて前に突き出すようにキャラクタオブジェクト1602を制御してもよい。次に、オブジェクト制御部923は、キャラクタオブジェクト1602をアバター1306に接近させながら向かって左方向へ移動させて、視界内に両手1604が入るようにする。オブジェクト制御部923は、さらに、アバター1306に対するキャラクタオブジェクト1602の接近及び左方向への移動を続ける。その結果、図16Cに示すように、両手1604の中央部分が視界の大部分を覆う。すなわち、このとき、仮想カメラ1302の視界を覆う場所に両手1604が位置することになる。したがって、ユーザ1304は、キャラクタオブジェクト1602によって仮想空間内で目隠しをされたような体験をする。図16Cの例では、視界は両手1604によって完全には覆われず、背景部分1610が見えている。別の例において、視界を完全に覆うようにキャラクタオブジェクト1602を制御してもよい。

0124

視界画像を用いる上述の処理は、一例として、2次元の視界画像を用いて実行されるように説明された。しかし、当該処理は、3次元の仮想空間内で上述した手法で実行されてもよい。

0125

図16A図16Cに示した例とは異なり、第1の行動はキャラクタオブジェクト1602の片手により行われてもよい。また、他のプレイヤーのアバターなどの任意のキャラクタオブジェクトに第1の行動を行わせてもよい。第1の行動を含む誘導行動は、イベントに登場する1つ又は複数のキャラクタオブジェクトのうちの少なくとも1つにより行われてもよい。この場合、当該1つ又は複数のキャラクタオブジェクトのうち誘導行動を行うキャラクタオブジェクトは、当該1つ又は複数のキャラクタオブジェクトのうちの他のキャラクタオブジェクトと共通の属性を有してもよい。これにより、実行されているゲーム等におけるユーザの没入感が損なわれることを防止できる。誘導行動は、複数のキャラクタオブジェクトによって行われてもよい。例えば、2人のキャラクタオブジェクトが手でアバター1306の顔、目等を覆ってもよい。

0126

上記の共通の属性の例は、性別、服装、所属集団及び大きさのうちの少なくとも1つを含んでもよい。所属集団の例は、女の子1310の家族、女の子1310が属しているグループチームなどを含んでもよい。所属集団が女の子1310の家族である場合、キャラクタオブジェクト1602は女の子1310の母親であってもよい。この場合、ステップ1114において出力される音声は、「うちの子はあっちよ。犬の散歩の付き添いよろしくね。」という内容を含んでもよい。服装の例は、学校の制服、企業の制服、音楽バンド又は芸能グループなどにおける共通のスタイルの服装などを含み得る。

0127

処理はステップ1504に進み、オブジェクト制御部923は、キャラクタオブジェクトに第2の行動を行わせる。例えば、オブジェクト制御部923は、行動データ936に含まれるデータに基づいて、両手1604でアバター1306の顔をつかんで回転させる動作をキャラクタオブジェクトに行わせてもよい。この第2の行動は、イベントの視認度合いが所定の条件を満たすように仮想視点からの視界を制御するための契機として使用される。

0128

図17A図17Cは、ステップ1504において行われる処理の様子を模式的に示す。視界画像1410の外側は、実際にはユーザ1304には見えないが、ここでは説明を分かりやすくするため図示されている。図17Aは、図16Cとほぼ同じ図であり、第1の行動の結果としてキャラクタオブジェクトが両手1604でユーザの顔を覆っている状態を示す。図17Bは、キャラクタオブジェクトがアバター1306の顔を左方向に回転させるときの様子を示す。詳細には、仮想カメラ1302をY軸の反時計周りに回転させるときの様子を示す。図示されるように、オブジェクト制御部923は、両手1604を左方向に移動させる。このとき、オブジェクト制御部923は、アバター1306の顔をつかむために両手1604の形態を変化させてもよい。この第2の行動により、自分の視線の向きが左方向に移動又は回転させられるという示唆をユーザ1304に与えることができる。図17Cは、別の例として、キャラクタオブジェクトがアバター1306の顔を上方向へ回転させるときの様子を示す。詳細には、仮想カメラ1302をX軸の反時計周りに回転させるときの様子を示す。図17A図17Cにおいては背景のごく一部が視認できるが、両手1604が視界を完全に覆うようにキャラクタオブジェクトを制御してもよい。本実施形態によれば、背景のわずかな一部が見える状態でアバター1306の視点が動かされるので、視界の変化をユーザ1304に対して過度感じさせることなく、自分の視線の向きが移動又は回転させられているという感覚をユーザに与えることができる。これにより、ゲームに対するユーザの没入感を保ったまま、VR酔いを低減させることができる。加えて、第2の行動の間、ほぼ同じ状態の両手1604の画像が視界画像1410の大部分を占めるので、視界画像1410の生成に必要なデータ量を低減することができる。

0129

第2の行動は、図17B及び図17Cに示すような動作の結果、両手1604によるアバター1306の顔の回転が完了したときに終了してもよい。別の例において、アバター1306の顔の回転が完了した後、オブジェクト制御部923は、仮想空間内の別の場所へ移動するようにキャラクタオブジェクト1602を制御してもよい。例えば、図17Bに示される回転が終了した後、キャラクタオブジェクト1602は、図16Aに示される位置に移動してもよい。これにより、キャラクタオブジェクト1602に実体験に近い自然な行動をとらせることができ、ゲームへのユーザ1304の没入感をより向上させることができる。

0130

視界画像を用いる上述の処理は、一例として、2次元の視界画像を用いて実行されるように説明された。しかし、当該処理は、3次元の仮想空間内で上述した手法で実行されてもよい。

0131

図11に戻り、処理はステップ1118に進む。ステップ1116において誘導行動(例えば、ステップ1504の第2の行動)が行われている間、仮想カメラ制御部916は、仮想空間データ926、オブジェクトデータ928、イベントデータ932、視認度合い条件934等に基づいて、イベントの視認度合いが所定の条件を満たすように仮想カメラ(又はユーザ1304の仮想視点)を動かす(仮想視点からの視界を制御する)。

0132

図18は、ステップ1118において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。一例では、ステップ1802において、仮想カメラ制御部916は、視界画像1410の中央に配置すべきシーン1318の基準点を特定する。

0133

図19は、図14と同様の図であり、ステップ1118における仮想カメラ1302(ユーザ1304の仮想視点)を動かす(仮想視点からの視界を制御する)処理を説明するための図である。図19において、視界画像1410の中心1902(黒丸で示される)、シーン1318の基準点1904(十字で示される)、基準点1904に基づく所定の角度範囲1906(点線の円で示される)が示されている。これらの情報は、イベントの視認度合いの条件を満たすためのデータとしてイベントごとに設定されてもよく、視認度合い条件934内に予め格納されていてもよい。基準点1904は、イベントに応じて、主要な登場人物(例えば、女の子1310の中心点又はその近傍など)に設定されてもよいし、女の子1310と犬1312との間の位置に設定されてもよい。角度範囲1906は、仮想カメラ1302の基準視線が基準点1904を向いているときの方向と比較した、基準視線の成す許容される角度として設定されてもよい。

0134

処理はステップ1804に進み、一例において、仮想カメラ制御部916は、視界画像1410の中心点1902がシーン1318の基準点1904と一致するように仮想カメラ1302を動かす(仮想視点からの視界を制御する)。この場合、仮想カメラ制御部916は、中心点1902の座標から基準点1904の座標へのベクトルを計算し、これに基づいて仮想カメラ1302を移動させてもよい。あるいは、仮想カメラ制御部916は、視界画像1410の中心点1902が角度範囲1906内に含まれるように、仮想カメラ1302を移動させてもよい。

0135

図20は、視界画像1410の中心点1902が基準点1904に一致するように仮想カメラ1302を移動させたときの視界画像2002を示す。仮想カメラ1302の移動に伴い、ユーザ1304に提供される視界画像は、視界画像1410から視界画像2002へと変化する。図19及び図20においては省略されているが、図17A図17Cに関連して説明したように、視界画像1410から視界画像2002への遷移の間、視界の大部分は両手1604などによって覆われることに留意されたい。

0136

図18図19及び図20に示した例では、視界画像の中心点1902がシーン1318の基準点に一致するように処理が行われる。しかし、このような処理に代えて、シーン1318に登場する主要キャラクタ(例えば、女の子1310)を囲む所定の領域(例えば、矩形領域1402)、主要キャラクタが占める領域の少なくとも一部、又は当該領域の中央部が視界画像に含まれるように、仮想カメラ1302を移動させてもよい。

0137

視界画像を用いる上述の処理は、一例として、2次元の視界画像を用いて実行されるように説明された。しかし、当該処理は、3次元の仮想空間内で上述した手法で実行されてもよい。

0138

図11に戻り、処理はステップ1120に進む。ステップ1120において、視界画像生成部914は、ステップ1118において動かされた仮想カメラ1302により取得される視界画像を生成する。視界画像出力部924は、生成された視界画像を、HMD110に関連付けられる表示部112に出力する。この処理によって、イベントの視認度合いの条件を満たす視界画像がユーザ1304に提供されるので、ユーザ1304は、仮想空間内で生じているイベントを十分に見ることができる。

0139

このように、本実施形態によれば、ユーザの仮想視点がイベントの方向に向いていないときに、ユーザに不自然さを感じさせない手法で仮想視点からの視界を制御することができる。したがって、ゲームなどへのユーザの没入感を損なうことなく、VR酔いを抑制しながら、仮想視点からの視界を制御してユーザにイベントを見せることができる。

0140

図21は、図11のステップ1110及び1112において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。この例では、イベントに登場するオブジェクトに対して設定された特徴点を利用して、視界内のイベントの視認度合いが所定の条件を満たしているか否かが判断される。

0141

ステップ2102において、視認度合い特定部920は、図11のステップ1106において生成されたイベントに登場するオブジェクトに予め設定された特徴点のうちの、ステップ1108において生成された視界画像内に含まれる特徴点を特定する。

0142

図22は、オブジェクトに設定された特徴点と視界画像との間の関係を説明するための図である。一例において、特徴点は、女の子1310の顔、、手及び足に対して設定された特徴点2202、2204、2206及び2208、犬1312の頭に対して設定された特徴点2210、犬小屋1316に対して設定された特徴点2212を含んでもよい。これらの特徴点のデータは、オブジェクトデータ928、イベントデータ932等に格納されていてもよい。なお、各オブジェクトに設定する特徴点の数は様々であってよく、特徴点が設定される位置は必要に応じて変更されてもよい。また、上記のオブジェクト以外の背景に含まれるオブジェクト等に特徴点を設定してもよい。

0143

図22に示したシーン1318の例において、視界画像2220の場合、視界内特徴点は存在しない。視界画像2222の場合、視界内特徴点は犬の頭の特徴点2210である。視界画像2224の場合、視界内特徴点は、女の子1310の顔の特徴点2202である。視界画像2226の場合、視界内特徴点は、犬小屋の特徴点2212及び女の子1310の足の特徴点2208である。視界画像2228の場合、視界内特徴点は、女の子1310及び犬1312に設定された全ての特徴点である。

0144

処理はステップ2104に進み、条件判定部922は、ステップ2102で特定された特徴点が所定の特徴点を含むか否かを判定する。ここで、所定の特徴点は、イベントごとに任意に設定されてもよい。例えば、図22の例のイベントにおいて、ユーザに特に見てもらいたいオブジェクトが女の子1310である場合、所定の特徴点は、女の子1310の顔、腰、手及び足の特徴点2202、2204、2206及び2208の少なくとも1つを含んでもよい。この例において、ユーザ1304に視界画像2220又は2222が提供される場合、視界内特徴点が所定の特徴点を含まないので(ステップ2104の「N」)、処理はステップ2106に進む。ステップ2106において、視認度合い特定部920は、イベントの視認度合いが所定の条件を満たしていないと判定する。他方、ユーザ1304に視界画像2224、2226又は2228が提供される場合、視界内特徴点が所定の特徴点を含むので(ステップ2104の「Y」)、処理はステップ2108に進む。ステップ2108において、視認度合い特定部920は、イベントの視認度合いが条件を満たしていると判定する。本実施形態によれば、オブジェクトごとに設定された特徴点がイベントの視認度合いの判定に使用されるので、特徴点の設定の仕方に応じて様々な精度で視認度合いを判定することができる。

0145

視界画像を用いる上述の処理は、一例として、2次元の視界画像を用いて実行されるように説明された。しかし、当該処理は、3次元の仮想空間内で上述した手法で実行されてもよい。

0146

図23は、図11のステップ1110及び1112において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。この例では、所定の期間にわたって特定されたオブジェクトの数に基づく値が視認度合いの判定に利用される。

0147

ステップ2302において、視認度合い特定部920は、図11のステップ1106において生成されたイベントに登場するオブジェクトのうち、ステップ1108において生成された視界画像内に現れるオブジェクトの数OBを算出する。所定期間T(例えば、5秒間)の計測を開始するために、ステップ2302において、タイマーがセットされてもよい。図14に示したシーン1318の例では、視界画像1410の場合OB=0、視界画像1412の場合OB=3、視界画像1416の場合OB=2である。

0148

処理はステップ2304に進み、条件判定部922(又は、他のコンポーネント)は、タイマーにより計測される時間に基づいて、所定期間Tが経過したか否かを判定する。所定期間Tが経過していないとき(ステップ2304の「N」)、処理はステップ2302の前に戻る。所定期間Tが経過したとき(ステップ2304の「Y」)、処理はステップ2306に進む。

0149

ステップ2306において、視認度合い特定部920は、所定期間T内に視界内に現れたオブジェクトの数OBに基づく値Vを算出する。一例において、値Vは、所定期間Tに含まれる短い時間期間の各々において視界内に現れたオブジェクトの数OBの平均値であってもよい。

0150

図24は、所定期間T内に得られた視界内オブジェクト数OB及びこれに基づく値Vの例を示す図である。この例では、所定期間T内にn個のOB(OB1〜OBn)が得られ、その平均値が値Vとして算出されると仮定する。具体的には、図24の例1においては、OB1〜OBnはいずれも0であり、したがってV=0である。このことは、所定期間Tにわたって、図14の視界画像1410の場合のように、ユーザ1304の仮想視点の方向がイベントの方を向いていないことを意味している。図24の例2において、OB1〜OBnは、それぞれ、1、2、0、・・・、及び1であり、V=1である。このことは、所定期間T中の少なくともある期間において、ユーザ1304の仮想視点がイベントの方向を向いていること、視界画像1410だけでなく、視界画像1414、1416などがユーザ1304に提供されることを意味する。図24の例3において、OB1〜OBnは、それぞれ、2、3、3、・・・、及び3であり、V=3である。このことは、所定期間Tの大部分にわたって、ユーザ1304の仮想視点がイベントの方向を向いていること、視界画像1412又はこれに近い領域の視界画像がユーザ1304に提供されることを意味する。

0151

処理はステップ2308に進み、条件判定部922は、値Vが所定値Kより大きいか否かを判定する。この例において、所定値K=2と設定されてもよい。所定値Kは、イベントの内容に応じて任意の値に設定することができる。値Vが所定値K以上である場合(ステップ2308の「Y」)、処理はステップ2310に進む。ステップ2310において、値Vはクリアされ(例えば、ゼロへと初期化され)、処理はステップ2302の前に戻る。値Vが所定値K未満である場合(ステップ2308の「N」)、処理はステップ2312に進む。ステップ2312において、視認性度合い特定部920は、イベントの視認度合いが所定の条件を満たしていないと判定する。したがって、図11の例において、ステップ1114〜1120の処理が実行される。

0152

図23の実施形態によれば、ユーザが一時的にイベントを見ているかどうかではなく、ユーザがある程度の期間の間継続してイベントを見ているかどうかを判定することができる。ユーザ1304の仮想視点が基本的にイベントの方向を向いている場合であっても、ユーザがイベント以外の場所、イベント内の主要キャラクタオブジェクト以外のオブジェクト等を時折見ることがあり得る。このような場合、本実施形態によれば、所定期間Tの間にユーザが短期間のよそ見をしているときに、仮想視点の方向が強制的にイベントの方向へと向けられることを防止できる。したがって、ユーザ1304は、イベントの発生中に当該イベントのみを見ることを強制されず、仮想空間内の様々な場所をより自由に見ることができる。このため、ゲーム等に対するユーザの没入感を向上させることができる。

0153

図23及び図24の実施形態において、視界内オブジェクト数に代えて、図21及び22の実施例で示したような視界内特徴点を用いて処理が行われてもよい。例えば、図23のステップ2302において、イベントに登場するオブジェクトに設定された特徴点のうち視界内に現れる特徴点の数が算出されてもよい。そして、ステップ2306において、所定期間T内に視界内に現れた特徴点の数に基づいて値Vが算出されてもよい。

0154

視界画像を用いる上述の処理は、一例として、2次元の視界画像を用いて実行されるように説明された。しかし、当該処理は、3次元の仮想空間内で上述した手法で実行されてもよい。

0155

上述のように、本開示の実施形態によれば、イベントが発生したときにユーザの仮想視点が当該イベントの方向を向いていない場合に、ユーザの仮想体験を損なうことなく、VR酔いを低減しつつ、ユーザの仮想視点を当該イベントへと向けることができる。

0156

本開示の実施形態を、プロセッサ202(又は、コンピュータ200)、方法1100、プロセッサ202(又は、コンピュータ200)に方法1100を実行させるコンピュータプログラム等として実施することができることは、当業者にとって明らかであろう。

0157

上述の実施形態においては、HMD装置によってユーザが没入する仮想空間(VR空間)を例示して説明したが、HMD装置として、透過型のHMD装置を採用してもよい。この場合、透過型のHMD装置を介してユーザが視認する現実空間に仮想空間を構成する画像の一部を合成した視界画像を出力することにより、拡張現実(AR:Augumented Reality)空間又は複合現実MR:Mixed Reality)空間における仮想体験をユーザに提供してもよい。この場合、手オブジェクトに代えて、ユーザの手の動きに基づいて、仮想空間内における対象オブジェクトへの作用を生じさせてもよい。具体的には、プロセッサは、現実空間におけるユーザの手の位置の座標情報を特定するとともに、仮想空間内における対象オブジェクトの位置を現実空間における座標情報との関係で定義してもよい。これにより、プロセッサは、現実空間におけるユーザの手と仮想空間における対象オブジェクトとの位置関係を把握し、ユーザの手と対象オブジェクトとの間でコリジョン制御等に対応する処理を実行可能となる。その結果、ユーザの手の動きに基づいて対象オブジェクトに作用を与えることが可能となる。

0158

本開示の実施形態が説明されたが、これらが例示にすぎず、本開示の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施形態の変更、追加、改良等を適宜行うことができることが理解されるべきである。本開示の範囲は、上述した実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその均等物によって規定されるべきである。

0159

100…HMDシステム、112…表示部、114…センサ、120…HMDセンサ、130…モーションセンサ、140…注視センサ、150…サーバ、160A、160B…コントローラ、190…頭部、192…ネットワーク、200…コンピュータ、202…プロセッサ、204…メモリ、205…通信制御部、206…ストレージ、208…入出力インターフェース、210…通信インターフェース、212…バス、400…仮想空間、402…仮想空間画像、404…仮想カメラ、406…中心、408…基準視線、410…視界領域、800…右コントローラ、802…グリップ、804…フレーム、806…天面、808、810、814、816…ボタン、812…赤外線LED、818…アナログスティック、820、822…ボタン、824R、824L…アナログスティック、902…仮想空間特定部、904…HMD動作検知部、906…視線検知部、908…基準視線決定部、910…視界領域決定部、912…仮想視点特定部、914…視界画像生成部、916…仮想カメラ制御部、918…イベント生成部、920…視認度合い特定部、922…条件判定部、923…オブジェクト制御部、924…視界画像出力部、926…仮想空間データ、928…オブジェクトデータ、930…アプリケーションデータ、932…イベントデータ、934…視認度合い条件、936…行動データ、938…その他のデータ、1300…仮想空間、1302…仮想カメラ、1304…ユーザ、1306…アバター、1318…シーン、1310…女の子、1312…犬、1314…リード、1316…犬小屋、1402、1404、1406…矩形領域、1410、1412、1414、1416、2220、2222、2224、2226、2228…視界画像、1602…キャラクタオブジェクト、1604…両手、1902、2004…中心点、1904…基準点、1906…角度範囲、2202、2204、2206、2208、2210、2212…特徴点

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