JP2019192039A - バーチャル空間表示システム及びバーチャル空間表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザによる直観的な操作を可能とするバーチャル空間表示システムを提供する。【解決手段】建屋の間取りを示す、二次元又は三次元の間取り構造体１２０と、間取り構造体１２０の任意の位置に、移動可能に配置されるキャラクタ構造体１１０と、間取り構造体１２０に配置されたキャラクタ構造体１１０の位置を検出する位置検出部１３０と、建屋内の空間に対応するバーチャル空間を表示部１５０に表示させる制御部１４０と、を備える。制御部１４０は、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応するバーチャル空間における位置から見た場合の当該バーチャル空間を表示部１５０に表示させる。【選択図】図２

Description

本発明は、バーチャル空間表示システム及びバーチャル空間表示方法に関する。

近年、三次元コンピュータグラフィックスの技術が普及している。この技術は、ディスプレイにバーチャル空間を表示し、ユーザは、操作部を操作することで、当該バーチャル空間を疑似的に移動することができる。

特許文献１には、実空間におけるユーザの挙動をセンシングし、センシングした結果をバーチャル空間へ反映させる技術が開示されている。

特開２００２−８２７５１号公報

ユーザが操作する操作部には、ユーザが簡便に、つまり、直観的に操作できることが望まれている。

本発明は、ユーザによる直観的な操作を可能とするバーチャル空間表示システム等を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るバーチャル空間表示システムは、建屋の間取りを示す、二次元又は三次元の間取り構造体と、前記間取り構造体の任意の位置に、移動可能に配置されるキャラクタ構造体と、前記間取り構造体に配置された前記キャラクタ構造体の位置を検出する位置検出部と、前記建屋内の空間に対応するバーチャル空間を表示部に表示させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記位置検出部が検出した前記キャラクタ構造体の位置に対応する前記バーチャル空間における位置から見た場合の前記バーチャル空間を前記表示部に表示させる。

また、本発明の一態様に係るバーチャル空間表示方法は、建屋の間取りを示す、二次元又は三次元の間取り構造体に配置されたキャラクタ構造体の位置を検出する位置検出ステップと、前記建屋内の空間に対応するバーチャル空間を表示部に表示させる制御ステップと、を含み、前記制御ステップでは、前記位置検出ステップで検出した前記キャラクタ構造体の位置に対応する前記バーチャル空間における位置から見た場合の前記バーチャル空間を前記表示部に表示させる。

また、本発明の一態様に係るプログラムは、上記バーチャル空間表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明の一態様に係るバーチャル空間表示システム等によれば、ユーザによる直観的な操作を可能とするバーチャル空間表示システムを提供することができる。

図１は、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システムの構成を説明するための図である。 図２は、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システムの機能構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システムが実行する処理手順を示すフローチャートである。 図４Ａは、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システムが備える間取り構造体へのキャラクタ構造体の配置の第１例を示す図である。 図４Ｂは、図４Ａにおけるキャラクタ構造体の位置及び向きに対応する画像の一例を示す図である。 図５Ａは、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システムが備える間取り構造体へのキャラクタ構造体の配置の第２例を示す図である。 図５Ｂは、図５Ａにおけるキャラクタ構造体の位置及び向きに対応する画像の一例を示す図である。 図６Ａは、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システムが備える間取り構造体へのキャラクタ構造体の配置の第３例を示す図である。 図６Ｂは、図６Ａにおけるキャラクタ構造体の位置及び向きに対応する画像の一例を示す図である。 図７は、間取り構造体の変形例を示す図である。 図８は、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システムの機能構成を示すブロック図である。 図９Ａは、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システムが備える操作部とキャラクタ構造体とを嵌合させる動作を説明するための図である。 図９Ｂは、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システムが備えるキャラクタ構造体のユーザによる操作を説明するための図である。 図９Ｃは、図９ＢのＩＸＣ−ＩＸＣ線における、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システムが備える操作部とキャラクタ構造体との断面を示す断面図である。 図１０は、表示部に表示されたバーチャル空間における構造体の模様を変更する際の処理手順を説明するための図である。 図１１は、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システムが実行する処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。

（実施の形態）
［構成］
まず、本発明の実施の形態１に係るバーチャル空間表示システムの構成について説明する。

図１は、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００の構成を説明するための図である。図２は、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００の機能構成を示すブロック図である。

バーチャル空間表示システム１００は、表示部１５０に表示される画像であるバーチャル空間内をユーザが仮想的に移動するバーチャルウォークスルーを実現するシステムである。バーチャル空間表示システム１００は、例えば、モデルハウス等の建屋のバーチャル見学を実現する。例えば、ユーザは、バーチャル空間表示システム１００が備える、建屋の間取りを示す間取り構造体１２０上に配置される、バーチャル空間表示システム１００が備えるキャラクタ構造体１１０を動かすことで、表示部１５０に表示されるバーチャル空間を仮想的に移動する。

図２に示すように、バーチャル空間表示システム１００は、間取り構造体１２０と、キャラクタ構造体１１０と、位置検出部１３０と、制御部１４０と、表示部１５０と、記憶部１６０とを備える。

間取り構造体１２０は、家屋、ビルディング等の建屋の間取りを示す構造体である。図１には、一例として、シート状である２次元の間取り構造体１２０を示している。なお、間取り構造体１２０は、シート状ではなく、例えば、壁等を模した壁部を有する三次元形状でもよい。

キャラクタ構造体１１０は、間取り構造体１２０の任意の位置に、移動可能に配置される構造体である。キャラクタ構造体１１０は、例えば、生物を模した構造体でもよいし、カメラ等の無生物の模型でもよい。また、例えば、キャラクタ構造体１１０は、人を模した構造体（つまり、人形）である。

位置検出部１３０は、間取り構造体１２０に配置されたキャラクタ構造体１１０の位置を検出する。位置検出部１３０は、例えば、ホールセンサ等の磁気センサを含み、この場合、キャラクタ構造体１１０は、図１に示すように、永久磁石等の磁石２００を備える。図１には、位置検出部１３０に含まれる、２つの磁気センサ１３１、１３２を例示している。複数の磁気センサは、間取り構造体１２０の複数の地点に配置され、例えば、図示しない通信線により制御部１４０と接続されている。磁気センサの数は、特に限定されるものではなく、３以上でもよい。

なお、位置検出部１３０は、間取り構造体１２０におけるキャラクタ構造体１１０の位置を検出できればよく、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の画像検出デバイス等を含んでもよい。位置検出部１３０は、このような画像検出デバイスによって撮像されることで得られるキャラクタ構造体１１０を含む間取り構造体１２０の画像から、間取り構造体１２０におけるキャラクタ構造体１１０の位置を検出してもよい。

制御部１４０は、建屋内の空間に対応するバーチャル空間を表示部１５０に表示させる制御装置である。具体的には、制御部１４０は、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応するバーチャル空間における位置から見た場合のバーチャル空間を表示部１５０に表示させる。より具体的には、制御部１４０は、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応するバーチャル空間における位置から当該バーチャル空間を仮想的に見た場合の画像を表示部１５０に表示させる。制御部１４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、例えば、後述する記憶部１６０に記憶された、ＣＰＵが実行する制御プログラムとから実現される。

また、例えば、制御部１４０は、位置検出部１３０が複数の磁気センサを含み、且つ、キャラクタ構造体１１０が磁石を備える場合、複数の磁気センサのうちで最も強い磁力を検出した磁気センサの位置に対応するバーチャル空間の位置から見た場合の当該バーチャル空間を表示部１５０に表示させる。

また、キャラクタ構造体１１０は、間取り構造体１２０上における位置をユーザが任意に移動できるようになっているために、ユーザとぶつかる等して意図せずキャラクタ構造体１１０が移動してしまう場合が想定される。このようなキャラクタ構造体１１０の意図しない移動に対して、制御部１４０は、表示部１５０に表示されているバーチャル空間を変更しなくてもよい。具体的には、制御部１４０は、バーチャル空間を表示部１５０に表示させている場合に、複数の磁気センサのいずれからも所定の閾値を超える磁力が検出されなくなったとき、表示部１５０に表示させているバーチャル空間の表示を表示部１５０に維持させてもよい。

表示部１５０は、バーチャル空間を表示する表示装置である。表示部１５０は、例えば、ディスプレイである。

記憶部１６０は、制御部１４０が実行する制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリである。

また、記憶部１６０には、バーチャル空間の３次元画像情報、つまり、制御部１４０が表示部１５０に表示させるバーチャル空間の３次元画像情報であるバーチャル空間情報１６１が記憶されている。制御部１４０は、バーチャル空間情報１６１を用いて、建屋内の空間に対応するバーチャル空間における、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応するバーチャル空間の位置から見たバーチャル空間を表示部１５０に表示させる。つまり、制御部１４０は、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置に基づく画像を、バーチャル空間情報１６１に含まれる画像群から選択して表示部１５０に表示させる。なお、制御部１４０は、建屋の構造に関する情報を含むバーチャル空間情報１６１を用いて、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応するバーチャル空間における位置を算出し、算出した位置から見た場合のバーチャル空間の画像を生成し、生成した画像を表示部１５０に表示させてもよい。また、制御部１４０は、算出したバーチャル空間における位置から任意の方向を見た場合の画像を生成してもよいし、キャラクタ構造体１１０の向きに対応するバーチャル空間における方向を算出し、算出した方向を見た場合の画像を生成してもよい。

また、バーチャル空間表示システム１００は、方位検出部１８０をさらに備えてもよい。

方位検出部１８０は、キャラクタ構造体１１０の向きを検出する。例えば、方位検出部１８０は、キャラクタ構造体１１０が人形である場合、キャラクタ構造体１１０の顔が向いている方向（以下、前方向と呼称する）を、キャラクタ構造体の向きとして検出する。ここで、前方向とは、例えば、キャラクタ構造体１１０に形成される顔面の法線方向である。また、前方向とは、キャラクタ構造体１１０に目が形成されている場合には視線方向でもよい。

方位検出部１８０は、例えば、ジャイロセンサを含む。ジャイロセンサは、例えば、キャラクタ構造体１１０の内部又は外表面に接触するように配置される。方位検出部１８０は、さらに、３軸加速度センサ等の加速度センサを備えてもよい。

制御部１４０は、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置及び方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１０の向きに基づくバーチャル空間を、表示部１５０に表示させてもよい。

なお、方位検出部１８０は、間取り構造体１２０におけるキャラクタ構造体１１０の向きを検出できればよく、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の画像検出デバイス等を含んでもよい。方位検出部１８０は、このような画像検出デバイスによって撮像されることで得られるキャラクタ構造体１１０の画像から、キャラクタ構造体１１０の向きを検出してもよい。

なお、以下の説明においては、方位検出部１８０は、ジャイロセンサであり、キャラクタ構造体１１０の内部に配置されているものとして説明する。また、位置検出部１３０は、磁気センサであり、キャラクタ構造体１１０は、磁石２００を備えているものとして説明する。

［処理手順］
続いて、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００の処理手順について説明する。

図３は、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００が実行する処理手順を示すフローチャートである。

まず、位置検出部１３０は、間取り構造体１２０におけるキャラクタ構造体１１０の位置を検出する（ステップＳ１０１）。具体的には、位置検出部１３０は、ステップＳ１０１において、間取り構造体１２０が備える磁石２００から磁力を検出する。

次に、方位検出部１８０は、キャラクタ構造体１１０の向きを検出する（ステップＳ１０２）。

次に、制御部１４０は、ステップＳ１０１で位置検出部１３０が検出した磁力と、ステップＳ１０２で方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１０の向きとから、表示部１５０に表示させるバーチャル空間の位置及び向きを算出する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部１４０は、ステップＳ１０３において、位置検出部１３０が備える複数の磁気センサのうちで最も強い磁力を検出した位置に対応するバーチャル空間における位置と、方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１０の向きに対応するバーチャル空間における方向とを算出する。

次に、制御部１４０は、ステップＳ１０３で算出したバーチャル空間における位置及び方向に対応するバーチャル空間を表示部１５０に表示させる（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部１４０は、ステップＳ１０４において、位置検出部１３０が備える複数の磁気センサのうちで最も強い磁力を検出した位置に対応するバーチャル空間の位置から、方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１０の向きに対応する方向を見た場合のバーチャル空間を、表示部１５０に表示させる。

［具体的］
続いて、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００が備える間取り構造体１２０へのキャラクタ構造体１１０の配置と、当該配置に対応する画像の具体例を説明する。なお、図４Ａ、図５Ａ、及び、図６Ａには、図１に示すシート状の間取り構造体１２０を法線方向から見た場合を示す図である。

＜第１例＞
図４Ａは、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００が備える間取り構造体１２０へのキャラクタ構造体１１０の配置の第１例を示す図である。図４Ｂは、図４Ａにおけるキャラクタ構造体１１０の位置及び向きに対応する画像１５１の一例を示す図である。

ユーザは、例えば、図４Ａに示すように、キャラクタ構造体１１０を、磁気センサ１３１の近傍に前方向Ｌ１の向きで、間取り構造体１２０上に配置したとする。この場合、制御部１４０は、磁気センサ１３１において最も強い磁力を検出したとして、キャラクタ構造体１１０がユーザによって磁気センサ１３１に配置されたと判定する。さらに、制御部１４０は、キャラクタ構造体１１０が備える方位検出部１８０（図２参照）から、キャラクタ構造体の前方向Ｌ１を取得する。制御部１４０は、このように取得した間取り構造体１２０におけるキャラクタ構造体１１０の位置及び前方向Ｌ１と、記憶部１６０に記憶されているバーチャル空間情報１６１とから、表示部１５０に表示するバーチャル空間の範囲を決定し、決定したバーチャル空間の範囲を示す画像１５１を表示部１５０に表示させる。なお、画像１５１は、バーチャル空間の一部が示された画像である。

＜第２例＞
図５Ａは、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００が備える間取り構造体１２０へのキャラクタ構造体１１０の配置の第２例を示す図である。図５Ｂは、図５Ａにおけるキャラクタ構造体１１０の位置及び向きに対応する画像の一例を示す図である。

ユーザは、例えば、図５Ａに示すように、キャラクタ構造体１１０を、磁気センサ１３２の近傍に前方向Ｌ２の向きで、間取り構造体１２０上に配置したとする。この場合、制御部１４０は、磁気センサ１３２において最も強い磁力を検出したとして、キャラクタ構造体１１０がユーザによって磁気センサ１３２に配置されたと判定する。さらに、制御部１４０は、キャラクタ構造体１１０が備える方位検出部１８０（図２参照）から、キャラクタ構造体の前方向Ｌ２を取得する。制御部１４０は、このように取得した間取り構造体１２０におけるキャラクタ構造体１１０の位置及び前方向Ｌ２と、記憶部１６０に記憶されているバーチャル空間情報１６１とから、表示部１５０に表示するバーチャル空間の範囲を決定し、決定したバーチャル空間の範囲を示す画像であり、図４Ｂに示す画像１５１とは異なる画像１５２を表示部１５０に表示させる。このように、ユーザは、間取り構造体１２０に対するキャラクタ構造体１１０の位置を変えるだけで、表示部１５０に表示される画像、つまりバーチャル空間を変更することができる。なお、画像１５２は、バーチャル空間の一部が示された画像である。

＜第３例＞
図６Ａは、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００が備える間取り構造体１２０へのキャラクタ構造体１１０の配置の第３例を示す図である。図６Ｂは、図６Ａにおけるキャラクタ構造体１１０の位置及び向きに対応する画像の一例を示す図である。

ユーザは、例えば、図６Ａに示すように、キャラクタ構造体１１０を、磁気センサ１３２の近傍に前方向Ｌ３の向きで、間取り構造体１２０上に配置したとする。つまり、図６Ａには、図５Ａに示すキャラクタ構造体１１０と、配置は同様であるが、前方向が異なるように、ユーザがキャラクタ構造体を回転させた例を示している。

この場合、制御部１４０は、磁気センサ１３２において最も強い磁力を検出したとして、キャラクタ構造体１１０がユーザによって磁気センサ１３２に配置されたと判定する。さらに、制御部１４０は、キャラクタ構造体１１０が備える方位検出部１８０（図２参照）から、キャラクタ構造体の前方向Ｌ３を取得する。制御部１４０は、このように取得した間取り構造体１２０におけるキャラクタ構造体１１０の位置及び前方向Ｌ３と、記憶部１６０に記憶されているバーチャル空間情報１６１とから、表示部１５０に表示するバーチャル空間の範囲を決定し、決定したバーチャル空間の範囲を示す画像であり、図５Ｂに示す画像１５２とは異なる画像１５３を表示部１５０に表示させる。ここで、画像１５３には、画像１５２と同様の窓等が、位置を変えて含まれている。このように、ユーザは、キャラクタ構造体１１０の向きを変えるだけで、表示部１５０に表示される画像、つまりバーチャル空間を変更することができる。なお、画像１５３は、バーチャル空間の一部が示された画像である。

［変形例］
続いて、間取り構造体の変形例について説明する。

間取り構造体１２０は、例えば、図１に示すように、シート状又は板状等の二次元状でもよいが、立体又はシート状又は板状等の二次元状の構造体が層状に配置された三次元状でもよい。

図７は、間取り構造体の変形例を示す図である。

間取り構造体１２１は、シート状に形成され、それぞれが建屋の間取りの一部を示す構造体を複数備え、それぞれの構造体は、層状に配置されている。また、これら構造体には、位置検出部１３０に含まれる磁気センサ１３１〜１３４が配置されている。このような構成とすることで、建屋の間取りにおける一階、二階等の階数を、ユーザに直観的に分かりやすくすることができる。

なお、図７においては、間取り構造体１２１は、２つのシート状の構造体を備えているが、３つ以上のシート状の構造体を備えてもよい。また、間取り構造体１２１は、それぞれが建屋の間取りの一部を示す複数のシート状の構造体を備える場合、層状に配置されていなくてもよい。例えば、複数のシート状の構造体は、それぞれ又は一部が横並びに配置されてもよい。

［まとめ］
以上説明したように、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００は、建屋の間取りを示す、二次元又は三次元の間取り構造体１２０と、間取り構造体１２０の任意の位置に、移動可能に配置されるキャラクタ構造体１１０と、間取り構造体１２０に配置されたキャラクタ構造体１１０の位置を検出する位置検出部１３０と、建屋内の空間に対応するバーチャル空間を表示部１５０に表示させる制御部１４０と、を備える。制御部１４０は、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応する位置から見た場合の当該バーチャル空間を表示部１５０に表示させる。

このような構成によれば、ユーザは、間取り構造体１２０上でキャラクタ構造体１１０を移動させるだけで、表示部１５０に表示されるバーチャル空間を変更することができる。そのため、バーチャル空間表示システム１００によれば、ユーザによる直観的な操作を可能とすることができる。

例えば、バーチャル空間表示システム１００は、さらに、キャラクタ構造体１１０の向きを検出可能な方位検出部１８０を備える。この場合、例えば、制御部１４０は、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応するバーチャル空間における位置から、方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１０の向きに対応する方向を見た場合の当該バーチャル空間を、表示部１５０に表示させる。

このような構成によれば、ユーザは、間取り構造体１２０上でキャラクタ構造体１１０を、例えば、回転させるだけで、表示部１５０に表示されるバーチャル空間を変更することができる。そのため、このような構成によれば、ユーザによるより直観的な操作を可能とすることができる。

また、例えば、方位検出部１８０は、ジャイロセンサを含む。

このような構成によれば、簡便な構成で、キャラクタ構造体１１０の向きは、検出され得る。

また、例えば、キャラクタ構造体１１０は、人形である。この場合、例えば、方位検出部１８０は、キャラクタ構造体１１０の顔が向いている方向を、キャラクタ構造体１１０の向きとして検出する。

このような構成によれば、ユーザは、キャラクタ構造体１１０の形状を視認するだけで、表示部１５０に表示させているバーチャル空間の画像を、所望のバーチャル空間の画像に変更するために、どのようにキャラクタ構造体１１０を動かせばよいかが分かりやすくなる。そのため、バーチャル空間表示システム１００によれば、ユーザによる直観的な操作を可能とすることができる。

また、例えば、位置検出部１３０は、複数の磁気センサを含む。また、例えば、複数の磁気センサは、間取り構造体１２０の複数の地点に配置される。また、例えば、キャラクタ構造体１１０は、磁石を備える。これらの場合、制御部１４０は、複数の磁気センサのうちで最も強い磁力を検出した磁気センサの位置に対応するバーチャル空間における位置から見た場合の当該バーチャル空間を表示部１５０に表示させる。

このような構成によれば、簡便な構成で、間取り構造体１２０におけるキャラクタ構造体１１０の位置は、検出され得る。

また、例えば、制御部１４０は、バーチャル空間を表示部１５０に表示させている場合に、複数の磁気センサのいずれからも所定の閾値を超える磁力が検出されなくなったとき、表示部１５０に表示させている当該バーチャル空間の表示を表示部１５０に維持させる。

キャラクタ構造体１１０は、間取り構造体１２０上における位置をユーザが任意に移動できるようになっているために、ユーザとぶつかる等して意図せずキャラクタ構造体１１０が移動してしまう場合が想定される。このような場合においても、制御部１４０が表示部１５０に表示させているバーチャル空間の表示を維持させる構成とすることで、ユーザが意図しないバーチャル空間の表示の変更を抑制することができる。

なお、バーチャル空間表示システム１００は、表示部１５０を備えず、表示部１５０にバーチャル空間を表示させるためにユーザが操作する操作システムとして実現されてもよいし、表示部１５０を備えてもよい。

また、実施の形態１に係るバーチャル空間表示方法は、建屋の間取りを示す、二次元又は三次元の間取り構造体１２０に配置されたキャラクタ構造体１１０の位置を検出する位置検出ステップと、建屋内の空間に対応するバーチャル空間を表示部１５０に表示させる制御ステップと、を含む。制御ステップでは、位置検出ステップで検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応するバーチャル空間における位置から見た場合のバーチャル空間を表示部１５０に表示させる。

このような方法によれば、ユーザは、間取り構造体１２０上でキャラクタ構造体１１０を移動させるだけで、表示部１５０に表示されるバーチャル空間を変更することができる。そのため、このような方法によれば、ユーザによる直観的な操作を可能とすることができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システムについて説明する。なお、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システムの説明において、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システムと実質的に同様の構成においては、同様の符号を付し、説明を一部省略又は簡略化する場合がある。

［構成］
まず、本発明の実施の形態２に係るバーチャル空間表示システムの構成について説明する。

図８は、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システム１０１の機能構成を示すブロック図である。

実施の形態２に係るバーチャル空間表示システム１０１は、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００と同様に、表示部１５０に表示される画像であるバーチャル空間内をユーザが仮想的に移動するバーチャルウォークスルーを実現するシステムである。バーチャル空間表示システム１００は、例えば、モデルハウス等の建屋のバーチャル見学を実現する。

図８に示すように、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システム１０１は、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００と同様に、間取り構造体１２０と、キャラクタ構造体１１１と、位置検出部１３０と、制御部１４１と、表示部１５０と、記憶部１６０とを備える。また、バーチャル空間表示システム１０１は、さらに、操作部１７０と、撮像部１９０と、を備える。

図９Ａは、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システム１０１が備える操作部とキャラクタ構造体１１１と嵌合させるユーザの動作を説明するための図である。図９Ｂは、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システム１０１が備えるキャラクタ構造体１１１のユーザによる操作を説明するための図である。図９Ｃは、図９ＢのＩＸＣ−ＩＸＣ線における、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システム１０１が備える操作部１７０が有する嵌合部１７１とキャラクタ構造体１１１との断面を示す断面図である。

キャラクタ構造体１１１は、キャラクタ構造体１１０と同様に、間取り構造体１２０の任意の位置に、移動可能に配置される構造体である。キャラクタ構造体１１０は、例えば、人形である。

また、キャラクタ構造体１１１は、例えば、図９Ｃに示すように、操作部１７０が有する嵌合部１７１に嵌合する被嵌合部２０１を有する。被嵌合部２０１は、凹状の凹部又は凸状の凸部の少なくとも一方が形成されている。例えば、図９Ｃには、被嵌合部２０１全体が凹状のとなっている例を示している。

操作部１７０は、例えば、図９Ａに示すように、ユーザからの操作を受け付けるための嵌合部１７１を有する操作部を備える。嵌合部１７１は、被嵌合部２０１と嵌合し、凹状の凹部又は凸状の凸部の少なくとも一方が形成されている。例えば、図９Ｃには、嵌合部１７１全体が凸状の凸部となっている例を示している。このように、操作部１７０は、凸部及び凹部の一方が形成されている嵌合部１７１を有し、キャラクタ構造体１１１は、嵌合部１７１に嵌合する凸部及び凹部の他方が形成されている被嵌合部２０１を有する。

ユーザは、例えば、キャラクタ構造体１１１を動かすことによる、表示部１５０に表示されているバーチャル空間の表示の変更だけでなく、操作部１７０の嵌合部１７１を動かすことにより、表示部１５０に表示されているバーチャル空間の表示の変更をする。具体的には、制御部１４１は、方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体の向きを示す情報だけでなく、さらに、操作部１７０の嵌合部１７１がユーザから受け付けた情報に基づいて表示部１５０に表示されているバーチャル空間の表示の変更をする。

制御部１４１は、制御部１４０と同様に、建屋内の空間に対応するバーチャル空間のうち、位置検出部１３０が検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応するバーチャル空間の位置から見た場合のバーチャル空間を表示部１５０に表示させる制御装置である。制御部１４１は、例えば、ＣＰＵと、例えば、記憶部１６０に記憶された、ＣＰＵが実行する制御プログラムとから実現される。

例えば、制御部１４１は、被嵌合部２０１が嵌合部１７１に嵌合された場合に、操作部１７０がユーザからの操作を受け付けたとき、操作部１７０が受け付けた操作に基づいて表示部１５０に表示させるバーチャル空間を変更させる。

例えば、ユーザは、まず、キャラクタ構造体１１１を間取り構造体１２０の任意の位置に、任意の向きで配置する。制御部１４１は、キャラクタ構造体１１１の位置及び向きに基づくバーチャル空間を、表示部１５０に表示させる。

次に、図９Ａに示すように、ユーザは、キャラクタ構造体１１１を間取り構造体１２０から離して、操作部１７０に配置する。具体的には、図９Ｃに示すように、キャラクタ構造体１１１が有する被嵌合部２０１と、操作部１７０が有する嵌合部１７１とを嵌合させる。

なお、この場合には、制御部１４１は、バーチャル空間を表示部１５０に表示させている場合に、位置検出部１３０に含まれる複数の磁気センサのいずれからも所定の閾値を超える磁力が検出されなくなったとき、表示部１５０に表示させているバーチャル空間の表示を表示部１５０に維持させてもよい。こうすることで、キャラクタ構造体１１１を間取り構造体１２０から離した場合においても、表示部１５０に表示されているバーチャル空間の表示は維持される。また、この場合、制御部１４１は、表示部１５０に表示させるバーチャル空間において、表示部１５０に、キャラクタ構造体１１１の位置のみを維持させた場合のバーチャル空間を表示させてもよいし、キャラクタ構造体１１１の位置及び向きを維持させた場合のバーチャル空間を表示させてもよい。

次に、ユーザは、図９Ｂに示すように、例えば、操作部１７０に配置されたキャラクタ構造体１１１を回転させたり、キャラクタ構造体１１１を斜めに倒すことで、表示部１５０に表示されているバーチャル空間を変更する。具体的には、制御部１４１は、キャラクタ構造体１１１が有する被嵌合部２０１が操作部１７０が有する嵌合部１７１に嵌合されたと判定した場合に、方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１１の向き、及び、操作部１７０が受け付けた操作に基づいて、表示部１５０に表示させるバーチャル空間を変更する。なお、制御部１４１によってキャラクタ構造体１１１が有する被嵌合部２０１が、操作部１７０が有する嵌合部１７１に嵌合されたか否かを判定するために、操作部１７０は、位置検出部１３０を備えてもよい。例えば、位置検出部１３０に含まれる複数の磁気センサのうちの１つが、操作部１７０に配置されていてもよい。より具体的には、操作部１７０の嵌合部１７１又は嵌合部１７１の近傍に、当該磁気センサが配置されていてもよい。こうすることで、制御部１４１は、操作部１７０が有する嵌合部１７１にキャラクタ構造体１１１が有する被嵌合部２０１が嵌合されたか否かを判定してもよい。

また、制御部１４１は、方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１１の向きに基づいて、嵌合部１７１がユーザから受け付けた操作に対するバーチャル空間の変更内容を決定してもよい。制御部１４１は、例えば、操作部１７０の嵌合部１７１がキャラクタ構造体１１１と同じ向きに動かされた場合、バーチャル空間の表示を、ユーザが仮想的に前方に進んだように変更してもよい。また、制御部１４１は、例えば、操作部１７０の嵌合部１７１がキャラクタ構造体１１１と向きに対して横方向に動かされた場合、バーチャル空間の表示を、ユーザが仮想的に横方向に進んだように変更してもよい。

撮像部１９０は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の画像検出デバイス等を備えるカメラである。例えば、制御部１４１は、撮像部１９０が撮像した構造体（第１構造体）の模様に、バーチャル空間内の構造体である第２構造体の模様を変更して表示部１５０に表示させる。言い換えると、制御部１４１は、撮像部１９０が撮像した構造体の模様を、バーチャル空間における構造体の模様に反映させる。

図１０は、表示部１５０に表示されたバーチャル空間における構造体の模様を変更する際の処理手順を説明するための図である。

図１０に示すように、例えば、ユーザは、撮像部１９０を用いて、実空間における構造体２１０（つまり、第１構造体の一例）を撮像する。こうすることで、制御部１４１は、撮像部１９０が構造体２１０を撮像することで得られた画像から、構造体２１０の模様を取得する。

次に、ユーザは、例えば、操作部１７０を操作することで、表示部１５０に表示されているバーチャル空間を示す画像１５４の一部又は全部を、選択範囲１５５として選択する。制御部１４１は、選択範囲１５５内の模様を、撮像部１９０が撮像した構造体２１０の模様に変更する。つまり、図１０に示す選択範囲１５５が選択されたバーチャル空間内の構造物が、第２構造物の一例である。

［処理手順］
続いて、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システムの処理手順について説明する。

図１１は、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システム１０１が実行する処理手順を示すフローチャートである。

まず、位置検出部１３０は、間取り構造体１２０におけるキャラクタ構造体１１１の位置を検出する（ステップＳ２０１）。具体的には、位置検出部１３０は、ステップＳ２０１において、間取り構造体１２０が備える磁石２００から磁力を検出する。

次に、方位検出部１８０は、キャラクタ構造体１１１の向きを検出する（ステップＳ２０２）。

次に、制御部１４１は、ステップＳ２０１で位置検出部１３０が検出した磁力と、ステップＳ２０２で方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１１の向きとから、表示部１５０に表示させるバーチャル空間の位置及び向きを算出する（ステップＳ２０３）。具体的には、制御部１４１は、ステップＳ２０３において、位置検出部１３０が備える複数の磁気センサのうちで最も強い磁力を検出した位置に対応するバーチャル空間における位置と、方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１１の向きに対応するバーチャル空間における方向とを算出する。

次に、制御部１４１は、ステップＳ２０３で算出したバーチャル空間におけるキャラクタ構造体１１１位置及び向きに対応するバーチャル空間を表示部１５０に表示させる（ステップＳ２０４）。具体的には、制御部１４１は、ステップＳ２０４において、位置検出部１３０が備える複数の磁気センサのうちで最も強い磁力を検出した位置に対応するバーチャル空間の位置から、方位検出部１８０が検出したキャラクタ構造体１１１の向きに対応する方向を見た場合のバーチャル空間を、表示部１５０に表示させる。

次に、制御部１４１は、キャラクタ構造体１１１が有する被嵌合部２０１が、操作部１７０が有する嵌合部１７１に嵌合したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

制御部１４１は、キャラクタ構造体１１１が有する被嵌合部２０１が、操作部１７０が有する嵌合部１７１に嵌合したと判定した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、例えば、操作部１７０は、ユーザから操作を受け付ける（ステップＳ２０６）。

次に、制御部１４１は、操作部１７０がユーザから操作を受け付けたとき、操作部１７０が受け付けた操作に基づいたバーチャル空間を表示部１５０に表示させる（ステップＳ２０７）具体的には、ステップＳ２０７において、制御部１４１は、操作部１７０がユーザから操作を受け付けたとき、操作部１７０が受け付けた操作に基づいて表示部１５０に表示させるバーチャル空間を変更させる。

［まとめ］
以上説明したように、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システム１０１は、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００の構成に、さらに、ユーザからの操作を受け付けるための凸部及び凹部の一方が形成されている嵌合部１７１を有する操作部１７０を備える。また、キャラクタ構造体１１１は、嵌合部１７１に嵌合する凸部及び凹部の他方が形成されている被嵌合部２０１を有する。制御部１４１は、被嵌合部２０１が嵌合部１７１に嵌合された場合に、操作部１７０がユーザからの操作を受け付けたとき、操作部１７０が受け付けた操作に基づいて表示部１５０に表示させるバーチャル空間を変更させる。

このような構成によれば、実施の形態１に係るバーチャル空間表示システム１００と同様の効果を奏し、さらに、ユーザは、操作部１７０によって、表示部１５０に表示されているバーチャル空間内を仮想的に進むような操作をすることができる。

例えば、バーチャル空間表示システム１０１は、さらに、撮像部１９０を備える。この場合、制御部１４１は、撮像部１９０が撮像した構造体２１０の模様を、バーチャル空間における構造体の模様に反映させる。

このような構成によれば、ユーザは、構造体２１０の模様から、当該模様が建材等に適用された場合を、バーチャル空間によって確認することができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態１、及び、実施の形態２に係るバーチャル空間表示システム等について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、バーチャル空間表示システムが備える制御部等の処理部の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、又は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。

また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。或いは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。ここで、上記実施の形態のバーチャル空間表示方法を実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、本発明に係るバーチャル空間表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、具体的には、建屋の間取りを示す、二次元又は三次元の間取り構造体１２０に配置されたキャラクタ構造体１１０の位置を検出する検出ステップと、建屋内の空間に対応するバーチャル空間のうち、検出ステップで検出したキャラクタ構造体１１０の位置に対応するバーチャル空間の位置から見た場合のバーチャル空間を表示部１５０に表示させる制御ステップと、を含む処理を実行させる。

また、上記実施の形態では、位置検出部及び方位検出部は、無線通信よって制御部へキャラクタ構造体の向きに関する情報を送信したが、情報の送信方法、つまり、位置検出部及び方位検出部と制御部との通信方法は限定されない。位置検出部及び方位検出部は、例えば、制御部へ情報を送信するための無線通信モジュール等を備えてもよい。位置検出部及び方位検出部と制御部との無線通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の所定の無線通信規格に基づいて行われてもよい。また、位置検出部及び方位検出部は、制御部と有線通信してもよい。この場合、位置検出部及び方位検出部は、制御部と有線通信するためのケーブルを接続するための通信アダプタ等を備えてもよい。操作部及び撮像部と、制御部との通信方法もまた、位置検出部及び方位検出部と同様に、有線通信でもよいし、無線通信でもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１００、１０１ バーチャル空間表示システム
１１０、１１１ キャラクタ構造体
１２０、１２１ 間取り構造体
１３０ 位置検出部
１３１〜１３４ 磁気センサ
１４０、１４１ 制御部
１５０ 表示部
１６０ 記憶部
１７０ 操作部
１７１ 嵌合部
１８０ 方位検出部
１９０ 撮像部
２００ 磁石
２０１ 被嵌合部
２１０ 構造体
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 前方向

Claims (11)

1. 建屋の間取りを示す、二次元又は三次元の間取り構造体と、
   前記間取り構造体の任意の位置に、移動可能に配置されるキャラクタ構造体と、
   前記間取り構造体に配置された前記キャラクタ構造体の位置を検出する位置検出部と、
   前記建屋内の空間に対応するバーチャル空間を表示部に表示させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記位置検出部が検出した前記キャラクタ構造体の位置に対応する前記バーチャル空間における位置から見た場合の前記バーチャル空間を前記表示部に表示させる
   バーチャル空間表示システム。
2. さらに、前記キャラクタ構造体の向きを検出可能な方位検出部を備え、
   前記制御部は、前記位置検出部が検出した前記キャラクタ構造体の位置に対応する前記バーチャル空間における位置から、前記方位検出部が検出した前記キャラクタ構造体の向きに対応する方向を見た場合の前記バーチャル空間を、前記表示部に表示させる
   請求項１に記載のバーチャル空間表示システム。
3. 前記方位検出部は、ジャイロセンサを含む
   請求項２に記載のバーチャル空間表示システム。
4. 前記キャラクタ構造体は、人形であり、
   前記方位検出部は、前記キャラクタ構造体の顔の向いている方向を、前記キャラクタ構造体の向きとして検出する
   請求項２又は３に記載のバーチャル空間表示システム。
5. 前記位置検出部は、複数の磁気センサを含み、
   前記複数の磁気センサは、前記間取り構造体の複数の地点に配置され、
   前記キャラクタ構造体は、磁石を備え、
   前記制御部は、前記複数の磁気センサのうちで最も強い磁力を検出した磁気センサの位置に対応する前記バーチャル空間における位置から見た場合の前記バーチャル空間を前記表示部に表示させる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のバーチャル空間表示システム。
6. 前記制御部は、前記バーチャル空間を前記表示部に表示させている場合に、前記複数の磁気センサのいずれからも所定の閾値を超える磁力が検出されなくなったとき、前記表示部に表示させている前記バーチャル空間の表示を前記表示部に維持させる
   請求項５に記載のバーチャル空間表示システム。
7. さらに、ユーザからの操作を受け付けるための凸部及び凹部の一方が形成されている嵌合部を有する操作部を備え、
   前記キャラクタ構造体は、前記嵌合部に嵌合する凸部及び凹部の他方が形成されている被嵌合部を有し、
   前記制御部は、前記被嵌合部が前記嵌合部に嵌合された場合に、前記操作部がユーザからの操作を受け付けたとき、前記操作部が受け付けた操作に基づいて前記表示部に表示させる前記バーチャル空間を変更させる
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のバーチャル空間表示システム。
8. さらに、前記表示部を備える
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のバーチャル空間表示システム。
9. さらに、撮像部を備え、
   前記制御部は、前記撮像部が撮像した第１構造体の模様に、前記バーチャル空間内の構造体である第２構造体の模様を変更して前記表示部に表示させる
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のバーチャル空間表示システム。
10. 建屋の間取りを示す、二次元又は三次元の間取り構造体に配置されたキャラクタ構造体の位置を検出する位置検出ステップと、
    前記建屋内の空間に対応するバーチャル空間を表示部に表示させる制御ステップと、を含み、
    前記制御ステップでは、前記位置検出ステップで検出した前記キャラクタ構造体の位置に対応する前記バーチャル空間における位置から見た場合の前記バーチャル空間を前記表示部に表示させる
    バーチャル空間表示方法。
11. 請求項１０に記載のバーチャル空間表示方法をコンピュータに実行させるための
    プログラム。

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