JP5812665B2 - 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム - Google Patents
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Description
けるマーカーの位置および姿勢に基づいて、実空間におけるマーカーとカメラとの相対位置および相対姿勢を計算する方法が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。
の類似度に基づいて、1つの仮想オブジェクトの制御が可能となる。したがって、本発明によれば、バリエーションに富んだ仮想オブジェクトの制御が可能となる。
[ゲームシステム]
図1A及び図1Bは、本実施形態に係るゲームシステム100の構成例を示す。ゲームシステム100には、ゲーム装置1、及び、複数のカード2a、2b(ただし、カードの種類を区別しない場合には、単に「カード2」とも称する)が含まれる。ゲームシステム100は、例えば、図1A及び図1Bに示されるようなスキーゲームをプレイヤに提供する。ゲームシステム100が提供するスキーゲームでは、キャラクタ4は、カード2の上に表示され続ける。そして、キャラクタ4以外の仮想オブジェクト(例えば、障害物5)が画面上において移動することで、キャラクタ4の移動が表現される。このようなキャラクタ4は、少なくともカード2の姿勢によって制御される。つまり、プレイヤは、少なくともカード2の姿勢を変えることで、所望する動作をキャラクタ4に行わせる。なお、本
実施形態は、本発明をゲームシステムに適用した例を示す。ただし、本発明の適用対象はゲームシステムに限定されない。
も実カメラ23に対する自身が付されたカード2の位置を特定することができる指標でもある。ただし、複数のカード2(マーカー3)の位置を用いる必要がない場合、マーカー3は、カード2の位置を特定可能な指標でなくてもよい。複数のカード2(マーカー3)の位置を用いる必要がない場合とは、例えば、複数のカード2(マーカー3)の位置に関係なくキャラクタ4が配置される場合等である。
図2は、本実施形態に係るゲーム装置1の外観を例示する。ゲーム装置1は、下側ハウジング11および上側ハウジング21を有する。下側ハウジング11と上側ハウジング21とは、ヒンジ構造により開閉可能(折り畳み可能)に連結されている。
は、ゲーム装置1の電源をオンまたはオフにするために用いられる。例えば、セレクトボタン14Gは、ゲーム中断操作等に用いられる。例えば、HOMEボタン14Hは、所定の画面を表示するための操作等に用いられる。例えば、スタートボタン14Iは、ゲーム開始操作等に用いられる。また、アナログスティック15は、方向を指示するデバイスである。
的に記憶したりする。本実施形態では、メインメモリ32として、例えば、PSRAM(Pseudo-Static Random Access Memory)が用いられる。
タッチパネル制御回路とを含む。音声制御回路は、音声信号に対するA/D変換およびD/A変換を行ったり、音声信号を所定の形式の音声データに変換したりする。本実施形態では、タッチパネル13は、抵抗膜方式のタッチパネルが用いられる。ただし、タッチパネル13は、抵抗膜方式に限らず、例えば、静電容量方式等、任意の押圧式のタッチパネルを用いることができる。タッチパネル制御回路は、タッチパネル13からの信号に基づいて所定の形式のタッチパネル13のタッチ位置座標を生成して情報処理部31に出力する。情報処理部31は、タッチ位置データを取得することにより、タッチパネル13に対して入力が行われたタッチ位置を特定することができる。
ライダの位置に応じた電気信号を情報処理部31に送信する。
図4は、本実施形態に係るゲームシステム100において扱われる座標系の一例を示す。例えば、本実施形態に係るゲームシステム100は、マーカー座標系(Xm、Ym、Zm
)と、仮想空間座標系(Xg、Yg、Zg)と、カメラ座標系(Xc、Yc、Zc)と、撮像画像平面座標系(Xp、Yp)(不図示)とを扱う。なお、図4では、マーカー3aのマーカー座標系は(Xma、Yma、Zma)、マーカー3bのマーカー座標系は(Xmb、Ymb、Zmb)と表記されている。ただし、マーカー3aとマーカー3bのマーカー座標系を区別しない場合は、マーカー3の座標系を(Xm、Ym、Zm)と表記する。
る。マーカー座標系は、例えば、マーカー3の中心点を原点とし、互いに直交する座標軸によって定義される座標系である。本実施形態では、マーカー座標系は、マーカー3(カード2)による操作対象の仮想オブジェクト(キャラクタ4)の配置等に用いられる。
また、マーカー座標系のY軸(Ym)は、マーカー3の左右方向の軸として定義される。
そして、マーカー座標系のZ軸(Zm)は、マーカー3が付されている平面の法線方向の
軸として定義される。なお、本実施形態では、マーカー座標系のX軸方向は、マーカー3によって示される方向(矢印の方向)と一致している。これは、マーカー3とマーカー座標系との対応関係の説明を簡単にするためであり、本発明は、このような形式に限定される訳ではない。マーカー座標系のX軸、Y軸、及び、Z軸は、その他の基準に従って定義されてもよい。
仮想オブジェクト(障害物5)の配置に係る座標系である。
像部23b(以下、単に「外側撮像部23」と称する)の焦点位置を原点とし、外側撮像部23の撮像方向にZ軸(Zc)が定義され、撮像方向と直交する平面上にX軸(Xc)及びY軸(Yc)が定義された座標系である。
系に変換する同次変換行列は、「Tcmb」と表記されている。
クタ4と障害物5との関係において、キャラクタ4の相対的な位置は変動する。すなわち、仮想空間に対する、キャラクタ4の相対的な位置変動が実現される。
図5は、本実施形態に係るゲーム装置1が保持する情報を示す。ゲーム装置1は、カード情報511、キャラクタ情報512、障害物情報513、相対姿勢情報514、ゲーム進行状態情報515、及び、仮想空間情報516を保持する。これらの情報は、後述する記憶部51に保持されている。
、位置も特定することができる。ゲーム装置1は、マーカー画像データ、マーカー3の大きさ、及び、マーカー座標系情報に基づいて、撮像画像に含まれるマーカー3(カード2)の外側撮像部23に対する位置及び姿勢を示す位置姿勢情報を特定することができる。位置姿勢情報は、例えば、図4により示される、マーカー座標系をカメラ座標系に変換することができる同次変換行列Tcmである。この同次変換行列Tcmは、例えば、数1に示されるような、回転移動に係る3×3の行列R3×3と、平行移動に係る3×1の行列t3×1を含む行列として表現することができる。
ラメータに設定される値を定義する座標系として、他の座標系(例えば、仮想空間座標系)が用いられてもよい。また、移動方向についてのパラメータの値と移動速度についてのパラメータの値は、1つのベクトル値で表現されてもよい。
用いて、類似度情報を求める。類似度情報は、比較に係る2枚のカード2の姿勢が類似するほど、高い類似度を示す。類似度情報は、例えば、比較に係る2枚のカード2のマーカー3によって示される方向の差分角が小さいほど、高い類似度を示す。類似度の具体例を以下の[数2]により示す。なお、差分角は、0度以上180度以下で与えられるものとする。
報に含まれる位置情報及び姿勢情報により特定することができる。
もよいことは言うまでもない。本実施形態では、説明を簡単にするため、それぞれのベクトルのなす角の角度(θ)を用いて、第1のカード2と第2のカード2の姿勢の向かい合わせの状態を説明する。なお、それぞれのベクトルのなす角の角度(θ)は、0度以上180度以下で与えられるものとする。
M1及びM2が完全に反対方向を向いている場合、M1及びM2のなす角の角度は、ともに180度となる。これに対して、M1及びM12のなす角の角度は、2枚のカード2が完全に正面に向かい合っている状態の場合、0度となる。他方、M1及びM12のなす角の角度は、2枚のカード2が完全に背面に向かい合っている状態の場合、180度となる。すなわち、M1及びM2のなす角の角度により、ゲーム装置1は、2枚のカード2が正面又は背面に向かい合っているか否かを特定することができる。そして、M1及びM12のなす角の角度により、ゲーム装置1は、2枚のカード2の向かい合いが、正面であるか背面であるかを特定することができる。
なる。また、M1及びM12のなす角が90度以下のとき、M1及びM12の内積の値は正の値となる(0を含む)。したがって、ゲーム装置1は、M1及びM12の内積の値が、負の値か、又は、正の値かを判定することにより、M1及びM12のなす角が第2の閾値(90度)を超えるか否かを識別することができる。よって、このような場合、2枚のカード2が、正面に向かい合っているか、又は、背面に向かい合っているかを判定するために、ゲーム装置1は、M1及びM12のなす角の角度に代えて、M1及びM12の内積の値を用いてもよい。
図7は、本実施形態に係るゲーム装置1の機能ブロックを例示する。図7に示される各機能ブロックは、例えば、外部メモリ45に格納されるゲームプログラムを情報処理部3
1(CPU311及びGPU312)が読み出して実行することによって実現される機能の一部である。
アライブラリを用いることによって取得することができる。取得された位置姿勢情報はそれぞれ、カード情報511の一部として、記憶部51に記憶される。
次に、図8を用いて、本実施形態に係るゲーム処理の流れを説明する。図8は、本実施形態に係るゲーム処理の流れを示すフローチャートである。なお、図8では、ステップを「S」と略称する(後述する図9及び図12においても同様)。
新を例示する。なお、上述のとおり、カード2aは、キャラクタ4の左足に対応している。また、カード2bは、キャラクタ4の右足に対応している。
カー座標系(Xma、Yma、Zma)におけるカード2bの姿勢(Xmb軸の向き)を求める。そして、仮想オブジェクト制御手段56は、マーカー座標系(Xma、Yma、Zma)により表現されたカード2a及びカード2bの向きに基づいて、キャラクタ情報512に含まれるキャラクタ4の移動方向についてのパラメータの値を更新する。例えば、仮想オブジェクト制御手段56は、キャラクタ4の移動方向についてのパラメータの値を、カード2a及びカード2bの姿勢方向の中間方向を示す値に更新する。なお、同次変換行列Tcmaと
Tcmbは、それぞれの回転移動に係る行列R3×3(姿勢情報)で代用可能である。
装置1の平行移動、及び、角速度センサ40によって検出されるゲーム装置1の回転移動に基づいて、仮想空間情報516に含まれる同次変換行列Tcgを更新する。
次に、変形例として、ゲーム装置1が、相対姿勢情報514を用いずに、キャラクタ4(仮想オブジェクト)を制御する例を示す。なお、本実施形態と変形例において、図2及び図3により示されるゲーム装置1の構成、図4により示されるゲームシステム100において用いられる座標系は共通する。
する。
姿勢情報により、キャラクタ4の左足の向きを特定することができる。よって、仮想オブジェクト制御手段56は、カード情報511に含まれる位置姿勢情報(Tcma)のうちの
姿勢情報により、キャラクタ4の左足の向きを制御する。キャラクタ4の右足の向きについても同様である。仮想オブジェクト制御手段56は、カード情報511に含まれる位置姿勢情報(Tcmb)のうちの姿勢情報により、キャラクタ4の左足の向きを制御する。
図13A及び図13Bは、本実施形態に係るゲームシステム100の適用例を示す。本
実施形態に係るゲームシステム100は、例えば、図13A及び図13Bに示されるような気流4を操るゲームをプレイヤに提供することができる。
2 カード
3 マーカー
23 外側撮像部
52 撮像画像取得部
53 検出部
54 実オブジェクト情報取得部
55 相対姿勢情報取得部
56 仮想オブジェクト制御部
58 描画部
59 表示制御部
100 ゲームシステム
511 カード情報
512 キャラクタ情報
514 相対姿勢情報
Claims (17)
- 特徴を有する複数の実オブジェクトと、表示装置及び撮像装置に接続される情報処理装置と、を含む情報処理システムであって、
前記特徴は、前記撮像装置によって撮像されることで、少なくとも、前記撮像装置に対する実オブジェクトの姿勢を特定可能な特徴であり、
前記情報処理装置は、
前記撮像装置によって撮像された撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
前記複数の実オブジェクトそれぞれが有する前記特徴を前記撮像画像から検出する検出手段と、
検出された前記特徴に基づき、前記複数の実オブジェクトそれぞれの姿勢を示す姿勢情報を含む複数の実オブジェクト情報を取得する実オブジェクト情報取得手段と、
前記複数の実オブジェクト情報から、前記複数の実オブジェクトの相対的な姿勢関係を示す相対姿勢情報を取得する相対姿勢情報取得手段と、
前記相対姿勢情報に基づいて、1つの仮想オブジェクトの前記仮想空間内における移動速度を制御する仮想オブジェクト制御手段と、
少なくとも前記1つの仮想オブジェクトを含む画像を前記表示装置に表示させる表示制御手段と、
を備える情報処理システム。 - 前記相対姿勢情報取得手段は、前記複数の実オブジェクトのうちの2つの実オブジェクト間における姿勢の類似度に関する情報を含む前記相対姿勢情報を取得する
請求項1に記載の情報処理システム。 - 前記相対姿勢情報取得手段は、前記複数の実オブジェクトにうちの2つの実オブジェクト間における姿勢の差分に関する情報を含む前記相対姿勢情報を取得する
請求項1又は2に記載の情報処理システム。 - 前記特徴は、前記撮像装置によって撮像されることで、前記撮像装置に対する実オブジェクトの位置及び姿勢を特定可能な特徴であり、
前記実オブジェクト情報取得手段は、検出された前記特徴に基づき、前記複数の実オブジェクトそれぞれの位置及び姿勢を示す位置姿勢情報を含んだ複数の実オブジェクト情報
を取得する
請求項1から3のいずれか一項に記載の情報処理システム。 - 前記相対姿勢情報取得手段は、前記複数の実オブジェクトのうちの少なくとも2つの実オブジェクトの位置及び姿勢から特定される向かい合わせの状態を示す情報を含む前記相対姿勢情報を取得する
請求項4に記載の情報処理システム。 - 前記相対姿勢情報取得手段は、前記少なくとも2つの実オブジェクトのうちの2つの実オブジェクトの姿勢に関するベクトルの内積値、及び、該2つの実オブジェクトのうちの1つの実オブジェクトの姿勢に関するベクトルと、該2つの実オブジェクトの相対的な位置関係を示す相対位置ベクトルとの内積値を用いて、前記向かい合わせの状態を特定する請求項5に記載の情報処理システム。
- 特徴を有する複数の実オブジェクトと、表示装置及び撮像装置に接続される情報処理装置と、を含む情報処理システムであって、
前記特徴は、前記撮像装置によって撮像されることで、少なくとも、前記撮像装置に対する実オブジェクトの姿勢を特定可能な特徴であり、
前記情報処理装置は、
前記撮像装置によって撮像された撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
前記複数の実オブジェクトそれぞれが有する前記特徴を前記撮像画像から検出する検出手段と、
検出された前記特徴に基づき、前記複数の実オブジェクトそれぞれの姿勢を示す姿勢情報を含む複数の実オブジェクト情報を取得する実オブジェクト情報取得手段と、
前記複数の実オブジェクト情報に基づいて、1つの仮想オブジェクトの姿勢に関する複数のパラメータであって、前記複数の実オブジェクト情報各々とそれぞれ対応関係にある複数のパラメータを求め、該複数のパラメータに基づく前記複数の実オブジェクトの相対的な姿勢関係から、前記1つの仮想オブジェクトの前記仮想空間内における移動速度を制御する仮想オブジェクト制御手段と、
少なくとも前記1つの仮想オブジェクトを含む画像を前記表示装置に表示させる表示制御手段と、
を備える情報処理システム。 - 前記仮想オブジェクト制御手段は、前記1つの仮想オブジェクトの前記移動速度に基づいて、前記仮想空間に対する、前記1つの仮想オブジェクトの相対的な位置を変動させる請求項7に記載の情報処理システム。
- 前記特徴は、前記撮像装置によって撮像されることで、前記撮像装置に対する実オブジェクトの位置及び姿勢を特定可能な特徴であり、
前記実オブジェクト情報取得手段は、前記複数の実オブジェクトそれぞれの位置及び姿勢を示す位置姿勢情報を含んだ複数の実オブジェクト情報を取得する
請求項7又は8に記載の情報処理システム。 - 前記情報処理装置は、仮想空間に配置される仮想カメラの位置及び姿勢を設定し、該仮想空間に、前記複数の実オブジェクト情報により位置及び姿勢が決定される前記1つの仮想オブジェクトを配置し、該仮想カメラから見た該仮想空間の画像を生成することで、仮想空間画像を描画する描画手段を更に備える
請求項4、5、6、9のいずれか一項に記載の情報処理システム。 - 前記表示制御手段は、前記撮像画像に前記仮想空間画像を重畳した合成画像を生成し、
該合成画像を前記表示装置に表示させる
請求項10に記載の情報処理システム。 - 撮像装置によって撮像された撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
複数の実オブジェクトそれぞれが有する特徴であって、前記撮像装置によって撮像されることで、少なくとも、前記撮像装置に対する実オブジェクトの姿勢を特定可能な特徴を前記撮像画像から検出する検出手段と、
検出された前記特徴に基づき、前記複数の実オブジェクトそれぞれの姿勢を示す姿勢情報を含む複数の実オブジェクト情報を取得する実オブジェクト情報取得手段と、
前記複数の実オブジェクト情報から、前記複数の実オブジェクトの相対的な姿勢関係を示す相対姿勢情報を取得する相対姿勢情報取得手段と、
前記相対姿勢情報に基づいて、1つの仮想オブジェクトの前記仮想空間内における移動速度を制御する仮想オブジェクト制御手段と、
少なくとも前記1つの仮想オブジェクトを含む画像を表示装置に表示させる表示制御手段と、
を備える情報処理装置。 - コンピュータが、
撮像装置によって撮像された撮像画像を取得するステップと、
複数の実オブジェクトそれぞれが有する特徴であって、前記撮像装置によって撮像されることで、少なくとも、前記撮像装置に対する実オブジェクトの姿勢を特定可能な特徴を前記撮像画像から検出するステップと、
検出された前記特徴に基づき、前記複数の実オブジェクトそれぞれの姿勢を示す姿勢情報を含む複数の実オブジェクト情報を取得するステップと、
前記複数の実オブジェクト情報から、前記複数の実オブジェクトの相対的な姿勢関係を示す相対姿勢情報を取得するステップと、
前記相対姿勢情報に基づいて、1つの仮想オブジェクトの前記仮想空間内における移動速度を制御するステップと、
少なくとも前記1つの仮想オブジェクトを含む画像を表示装置に表示させるステップと、
を実行する情報処理方法。 - コンピュータに、
撮像装置によって撮像された撮像画像を取得するステップと、
複数の実オブジェクトそれぞれが有する特徴であって、前記撮像装置によって撮像されることで、少なくとも、前記撮像装置に対する実オブジェクトの姿勢を特定可能な特徴を前記撮像画像から検出するステップと、
検出された前記特徴に基づき、前記複数の実オブジェクトそれぞれの姿勢を示す姿勢情報を含む複数の実オブジェクト情報を取得するステップと、
前記複数の実オブジェクト情報から、前記複数の実オブジェクトの相対的な姿勢関係を示す相対姿勢情報を取得するステップと、
前記相対姿勢情報に基づいて、1つの仮想オブジェクトの前記仮想空間内における移動速度を制御するステップと、
少なくとも前記1つの仮想オブジェクトを含む画像を表示装置に表示させるステップと、
を実行させるための情報処理プログラム。 - 撮像装置によって撮像された撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
複数の実オブジェクトそれぞれが有する特徴であって、前記撮像装置によって撮像されることで、少なくとも、前記撮像装置に対する実オブジェクトの姿勢を特定可能な特徴を
前記撮像画像から検出する検出手段と、
検出された前記特徴に基づき、前記複数の実オブジェクトそれぞれの姿勢を示す姿勢情報を含む複数の実オブジェクト情報を取得する実オブジェクト情報取得手段と、
前記複数の実オブジェクト情報に基づいて、1つの仮想オブジェクトの姿勢に関する複数のパラメータであって、前記複数の実オブジェクト情報各々とそれぞれ対応関係にある複数のパラメータを求め、該複数のパラメータに基づく前記複数の実オブジェクトの相対的な姿勢関係から、前記1つの仮想オブジェクトの前記仮想空間内における移動速度を制御する仮想オブジェクト制御手段と、
少なくとも前記1つの仮想オブジェクトを含む画像を前記表示装置に表示させる表示制御手段と、
を備える情報処理装置。 - コンピュータが、
撮像装置によって撮像された撮像画像を取得するステップと、
複数の実オブジェクトそれぞれが有する特徴であって、前記撮像装置によって撮像されることで、少なくとも、前記撮像装置に対する実オブジェクトの姿勢を特定可能な特徴を前記撮像画像から検出するステップと、
検出された前記特徴に基づき、前記複数の実オブジェクトそれぞれの姿勢を示す姿勢情報を含む複数の実オブジェクト情報を取得するステップと、
前記複数の実オブジェクト情報に基づいて、1つの仮想オブジェクトの姿勢に関する複数のパラメータであって、前記複数の実オブジェクト情報各々とそれぞれ対応関係にある複数のパラメータを求め、該複数のパラメータに基づく前記複数の実オブジェクトの相対的な姿勢関係から、前記1つの仮想オブジェクトの前記仮想空間内における移動速度を制御するステップと、
少なくとも前記1つの仮想オブジェクトを含む画像を前記表示装置に表示させるステップと、
を実行する情報処理方法。 - コンピュータに、
撮像装置によって撮像された撮像画像を取得するステップと、
複数の実オブジェクトそれぞれが有する特徴であって、前記撮像装置によって撮像されることで、少なくとも、前記撮像装置に対する実オブジェクトの姿勢を特定可能な特徴を前記撮像画像から検出するステップと、
検出された前記特徴に基づき、前記複数の実オブジェクトそれぞれの姿勢を示す姿勢情報を含む複数の実オブジェクト情報を取得するステップと、
前記複数の実オブジェクト情報に基づいて、1つの仮想オブジェクトの姿勢に関する複数のパラメータであって、前記複数の実オブジェクト情報各々とそれぞれ対応関係にある複数のパラメータを求め、該複数のパラメータに基づく前記複数の実オブジェクトの相対的な姿勢関係から、前記1つの仮想オブジェクトの前記仮想空間内における移動速度を制御するステップと、
少なくとも前記1つの仮想オブジェクトを含む画像を前記表示装置に表示させるステップと、
を実行させるための情報処理プログラム。
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