WO2020017440A1 - Vr装置、方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

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WO2020017440A1
WO2020017440A1 PCT/JP2019/027611 JP2019027611W WO2020017440A1 WO 2020017440 A1 WO2020017440 A1 WO 2020017440A1 JP 2019027611 W JP2019027611 W JP 2019027611W WO 2020017440 A1 WO2020017440 A1 WO 2020017440A1
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啓吾 藤川
駿 藤川
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株式会社Univrs
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    • G09G5/37Details of the operation on graphic patterns
    • G09G5/377Details of the operation on graphic patterns for mixing or overlaying two or more graphic patterns

Definitions

  • the present invention relates to a VR device, a method, a program, and a storage medium that can prevent VR sickness.
  • VR games have been developed and provided to the market with an HMD (Head Mounted Display) attached to the user and showing a 3D image to enhance the sense of reality and increase the immersion.
  • HMD Head Mounted Display
  • JP-A-2018-085137 Patent Document 1
  • JP-A-2018-072992 Patent Document 2
  • JP-A-2016-031439 Patent Document 3
  • Table 2016/017245 Patent Document 4
  • Table 2015/107817 Patent Document 5
  • JP-A-12-339490 JP-A-12-339490
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and monitors at least the head and hand movements of a user wearing an HMD, and detects a moving direction, a moving distance, a moving speed, and an acceleration,
  • the autonomous movement of the user wearing the HMD is linked to the change in the scene seen by the player in the 3D movie by reflecting the change in the scene seen by the player in the 3D movie displayed on the HMD.
  • An object of the present invention is to provide a VR device, a method, a program, and a storage medium storing the same, which can prevent VR sickness.
  • the head tracking and the hand tracking are fully utilized, the actual gesture of the user wearing the HMD is maximized, and the user (HMD wearer) shakes his arm.
  • the gesture is recognized and the VR moving image is developed so that the player in the 3D moving image moves forward. It is an object of the present invention to provide a VR device, a method, a program, and a storage medium storing the same, which can match and prevent VR sickness of a user.
  • the present invention provides an HMD, a head posture detector that detects the position, orientation, and inclination of the head of the wearer wearing the HMD, and the position, movement speed, and acceleration of at least one hand of the HMD wearer.
  • a position / speed / acceleration detector for detecting a hand
  • an HMD movement direction / speed calculator for calculating the movement direction and movement speed of the HMD wearer, and a calculation result of the movement direction and movement speed of the HMD wearer are input.
  • a player movement direction / speed calculator for calculating a movement direction and a movement speed of the player in the VR space; and a calculation result of the movement direction and the movement speed of the player in the visual field of the player in the VR space.
  • a VR device provided with a VR scene changer for changing the scene of the vehicle, a VR method using the VR device, a VR program executed by the VR device, and a VR program. And wherein the ⁇ body.
  • the present invention also provides an HMD, a head posture detector for detecting the position, orientation, and inclination of the head of the wearer wearing the HMD, and a hand for detecting the position of at least one hand of the HMD wearer.
  • a calculator, a player position / moving speed calculator for calculating a position and a moving speed of a player in a VR space based on a calculation result of a distance between the position of the hand and the arbitrary point, and a position of the player
  • a VR scene changer for changing the scene in the field of view of the player in the VR space based on the calculation result of the VR device and the moving speed.
  • the present invention also provides an HMD, a head posture detector for detecting the position, orientation, and inclination of the head of the wearer wearing the HMD, and a shooting operation detector for detecting a shooting operation of the HMD wearer.
  • a target detector that detects the shooting operation and determines a shooting target in a VR space
  • a pullback operation detector that detects a pullback operation and a pullback distance of the hand of the HMD wearer
  • a pulling distance calculator for calculating a distance in which the shooting target is drawn to the player side in the VR space based on the pullback operation and the detection result of the pullback distance, and the shooting in the VR space in accordance with the drawn distance. Change the view in the player's field of view so that the target approaches the player Characterized by VR device that includes a VR views changer for.
  • VR method of the VR device the VR program and wherein the storage medium the VR device executes.
  • the present invention provides an HMD, a head posture detector for detecting the position and orientation of the head of the wearer wearing the HMD, and detecting an input of at least one hand button or gesture of the HMD wearer.
  • An input detector that detects the direction of the HMD wearer and the input time of the button or gesture of the one hand, and calculates a rising direction and a rising speed of the player in the VR space; and the VR space.
  • the VR device is provided with a VR scene changer that changes the scene in the field of view of the player according to the ascending direction and the ascending speed of the player, and a VR method using the VR device, It is characterized by a VR program to be executed and its storage medium.
  • an effect line expressing a sense of speed can be superimposed and displayed in the VR space.
  • the moving direction and the speed of the player in the VR moving image are determined by the swinging speed of the hand of the HMD wearer, and the VR moving image is expressed as if the player is moving in the moving direction at that speed. Accordingly, the VR moving image can be developed and progressed in response to the intention and movement of the HMD wearer, and VR sickness can be effectively prevented.
  • the wearer of the HMD when the wearer of the HMD lowers his / her head and approaches his / her hand, the scene in the VR moving image advances rapidly, and when the hand is removed from the head and the distance between the two is increased, the scene in the VR moving image advances. Slows down, and gives the HMD wearer a feeling close to the actual driving and kinetic feelings of riders, skiers, snowboarders and surfers who are riding jockeys, motorcycles, and bicycles while riding, and has an effect on VR sickness Can be prevented.
  • the player moves the hand in the VR moving image by shooting with the controller to determine the target in the moving image, and in this state, the wearer performs an operation of pulling back with his / her hand. It is possible to pull in at a speed corresponding to the distance, and to make the player in the VR moving image perform a motion according to the intention or motion of the HMD wearer, thereby effectively preventing VR sickness.
  • the HMD wearer inputs an arbitrary trigger such as a button, and moves or slows down the view seen by a player flying in the air in the VR movie depending on the duration of the input. It is possible to change the view seen by the player in the VR moving image according to the motion or intention of the HMD wearer, and it is possible to effectively prevent VR sickness.
  • an arbitrary trigger such as a button
  • the wearer by displaying an effect line for displaying a sense of speed in the VR moving image, the speed and direction of change as viewed from the viewpoint of the player, the moving speed and direction according to the direction, and the direction, the wearer is given to the wearer.
  • Realistic sense of speed and sense of direction can be given, and VR sickness can be more effectively prevented.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration of the VR game device according to the first to fourth embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the VR game device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a game engine in the VR game device according to the embodiment.
  • 9 is a flowchart of a processing procedure of the VR game device of the embodiment. Explanatory drawing showing an example of a 3D screen displayed in the HMD by the VR game device of the embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of a VR game device according to a second embodiment of the present invention. 9 is a flowchart of a processing procedure of the VR game device of the embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of the VR game device according to the first to fourth embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the VR game device according to the first embodiment of the
  • FIG. 13 is a block diagram showing a functional configuration of a VR game device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a game engine in the VR game device according to the embodiment.
  • 9 is a flowchart of a processing procedure of the VR game device of the embodiment. Explanatory drawing showing an example of a 3D screen displayed in the HMD by the VR game device of the embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a functional configuration of a VR game device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a game engine in the VR game device according to the embodiment.
  • 9 is a flowchart of a processing procedure of the VR game device of the embodiment.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a functional configuration of the VR game device according to the fifth embodiment.
  • 15 is a flowchart of a processing procedure of the VR game device according to the fifth embodiment.
  • the “player” is a virtual play subject in a 3D moving image projected on a display in the HMD, and a change in scenery seen from the subject is reflected in the VR game moving image. Normally, the player's line of sight is set at the center of the screen.
  • the “user” is a person who wears the HMD and enjoys the VR game moving image, and may be referred to as a “HMD wearer” or a “wearer”. The gesture performed by the wearer is reflected in the operation of the player during the VR game moving image.
  • HMD is formally a "head mounted display", a device sometimes referred to as a “head mounted display”, which has a stereoscopic display inside and allows the wearer to view a VR game stereoscopically. Can be done.
  • the software referred to as "VR game” in the present specification includes not only the 3DVR game but also all the user-interactive 3D contents that can show a moving image to an HMD wearer in three dimensions. .
  • the present invention is not limited to the VR game device and the like, and can be widely applied to VR devices, methods, and programs.
  • the movement of at least the head and the hand of the user wearing the HMD is monitored, the moving direction, the moving distance, the moving speed, the acceleration, and the like are detected, and the player can view the 3D moving image displayed on the HMD.
  • a VR device, a method, and a program having a function of reflecting a change in a scene an autonomous movement of a user wearing an HMD can be linked with a change in a scene seen from a player in a 3D moving image.
  • the actual gesture of the user matches the development of the VR video while being a VR video, Just as a driver driving a car is less likely to have a motion sickness, an HMD wearer operating a VR moving image is less likely to have a VR sickness.
  • the first embodiment of the present invention calculates a moving direction and a speed of a player in a moving image based on a swinging speed of a hand of an HMD wearer and a moving direction of the player in a VR game moving image displayed on the HMD.
  • the VR game video can be developed and progressed as if moving at that speed, thereby matching the development and progression of the VR game video with the intention and action of the HMD wearer, effectively reducing VR sickness VR game device, method and program that can be prevented.
  • FIG. 1 is a block diagram of a VR game device according to a first embodiment.
  • the VR game device includes a camera that tracks its own position, posture, and orientation by an inside-out method, and includes acceleration, angular velocity, and terrestrial magnetism.
  • HMD 1 with a built-in 9-axis sensor, controllers 2R and 2L with a built-in 6-axis sensor that the HMD wearer holds in each of the left and right hands to operate the progress and development of the VR game moving image, and executes a VR game or VR And a VR game execution device 3 for playing back video.
  • the VR game execution device 3 reproduces a VR game or a VR game moving image, such as a VR game machine specialized in a VR game, a PC that executes various VR game software, a game machine dedicated to a specific VR game, and the like, and outputs it to the HMD 1. It includes a stand-alone computer capable of outputting and a computer device having all general-purpose VR image processing functions.
  • any of a plurality of types of devices that can display a VR game moving image that are currently on the market can be adopted.
  • an HMD1 of Windows Mixed Reality will be described as an example.
  • the controllers 2L and 2R are similarly equipped with a touch pad, an analog stick, a trigger button, and a ring-shaped tracking LED marker.
  • the HMD 1 incorporates an inside-out type 6DOF tracking system 101 that can detect three-dimensional spatial coordinates (three directions of front and rear, left and right, and up and down) of the wearer's head.
  • the controllers 2R and 2L also include six-axis sensors 2R1 and 2L1.
  • the operation signals of the controllers 2R and 2L and the detection signals of the 6-axis sensors 2R1 and 2L1 are transmitted to a Bluetooth (registered trademark) receiver (not shown) of the VR game execution device 3 by Bluetooth (registered trademark) communication. Is done.
  • signal communication between the controllers 2R and 2L and the VR game execution device 3 is not limited to Bluetooth (registered trademark), and other wired communication or wireless communication technology may be adopted.
  • the 6DOF tracking system 101 of the HMD 1 can detect the positions of the controllers 2R and 2L with the tracking LED markers and detect the three-dimensional spatial coordinates (three directions of front and rear, left and right, and up and down) of the controllers 2R and 2L.
  • FIG. 2 shows a functional configuration of the VR game apparatus according to the present embodiment. This mainly shows a processing function inside the game execution device 3.
  • HMD sensor signal receiving unit 11 for inputting a sensor signal from the 6DOF tracking system 101 of the HMD 1 and the 9-axis sensor 102, calculating the coordinates of the head of the HMD wearer, the azimuth that the wearer's face is facing, and the vertical angle HMD position / azimuth / up / down angle calculation unit 12 to be executed.
  • a controller signal receiving unit 13 for receiving an operation signal from the controllers 2R and 2L and a 6-axis sensor signal, a tracking LED marker information of each of the controllers 2R and 2L, and a controller position for calculating a position of the controller using the 6-axis sensor signal.
  • An arm swing duration calculator 17 for calculating time and an arm swing speed calculator 18 for calculating an arm swing speed of the HMD wearer are provided.
  • the calculation results of the HMD position / azimuth / up / down angle calculation unit 12, the arm swing duration calculation unit 17, and the arm swing speed calculation unit 18 are input, and the current position, the movement direction, and the movement speed of the player in the VR game are input.
  • the player position / moving direction / moving distance / speed calculating unit 19 for calculating the moving distance and the moving speed calculated by the player position / moving direction / moving distance / speed calculating unit 19 are input, and the length corresponding to the moving speed is input.
  • a speed line creating unit 110 is provided for creating a speed line with different pod speeds and appearance densities.
  • the calculation result of the player position / moving direction / moving distance / speed calculating unit 19 and the speed line creating unit 110 create the speed line.
  • the speed line is output to the game engine 20 executing the VR game.
  • the game engine 20 is a computer for advancing / developing the VR game, inputs the calculation result of the position / movement direction / movement distance / velocity calculation unit 19 of the player, advances the VR game, and converts the 3D moving image of the VR game into the HMD1 And display it.
  • the game engine 20 creates a player position, posture, and orientation setting unit 21, a VR video generation unit 22, a speed line drawing unit 23, an image superimposition unit 24, and creates a stereoscopic video.
  • a rendering engine 25 is provided, and a video signal of the rendering engine 25 is output to the HMD 1 for 3D display.
  • the processing procedure of the VR game device according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart in FIG.
  • This processing procedure is also a description of the VR game method and the program for realizing it.
  • the processing of the flowchart in FIG. 4 is repeatedly executed at a predetermined cycle according to the processing speed of the system.
  • the 6DOF tracking system 101 of the HMD 1 tracks the positions of the controllers 2R and 2L and determines the coordinates of the controllers 2R and 2L (steps ST1 and ST3).
  • step ST5 When the wearer of the HMD shakes the hand holding the controllers 2R and 2L back and forth, the acceleration of the controllers 2R and 2L generated by the gesture is calculated, and the acceleration is compared with a threshold value registered in advance (step ST5). , ST7). If NO in this comparison, the process returns without doing anything.
  • step ST9 If the calculated acceleration is greater than the threshold value and the result is YES, the acceleration value is held, and the arm swing duration time is measured and held (step ST9). Subsequently, the front direction of the HMD 1 is obtained (step ST11), the moving speed of the player is calculated (step ST13), and the moving direction and the moving distance of the player in the VR game moving image are calculated (step ST15). Then, a speed line corresponding to the moving speed of the player is created (step ST17), the VR game moving image is developed based on the moving direction, the moving distance, and the moving speed, and at the same time, a speed line indicating a sense of speed is superimposed on the moving image. This is displayed in 3D on the HMD 1 (step ST19).
  • the intention of the wearer is determined based on the azimuth and the vertical angle of the HMD 1 and the movement of the hand of the HMD wearer.
  • the moving direction, the moving distance, and the moving speed to be read are read and reflected in the development of the VR game moving image viewed from the player in the VR game.
  • the wearer keeps swinging his arm fast for a long time, the scene change in the VR game moving image viewed from the player's viewpoint also changes quickly and the player runs at the intended speed in the direction intended by the HMD wearer.
  • the VR game animation can be developed in accordance with the intended movement of the wearer of the HMD1, and for example, a driver driving a car does not get drunk.
  • the VR game can be developed as if the player in the VR game is moving in accordance with the movement intended by the HMD wearer, and VR sickness can be prevented.
  • FIG. 5 shows one screen 30 of the VR game.
  • the person image 31 of the HMD wearer is superimposed for explanation, and in this case, the HMD wearer is making a fast running gesture with the controllers 2R and 2L. However, this person image 31 is not displayed on the screen 30 of the actual VR game.
  • the VR game screen 30 converts the speed to the moving speed of the player and makes the player appear to be moving forward at the moving speed.
  • the scenery 32 within 30 is developed so as to approach the player quickly.
  • a speed line 33 is displayed as an effect line for making the moving speed more realizable, and the speed line 33 is moved so as to be directed to an assumed player standing at the center of the screen 30.
  • the moving speed of the speed line 33 is a speed reflecting the moving speed of the player. This is because, for example, assuming a passenger on a train looking out during snowfall or rainfall, if the train speed is fast, snowflakes and raindrops will fall diagonally downward and backward in the direction of movement, and if further faster, it will be horizontal. It appears to fly close to the rear, but if the train speed is slow, snowflakes and raindrops seem to fall near directly below.
  • a speed line as an effect line reflecting the moving speed of the player in the VR game moving image
  • the sense of reality in the VR game development can be increased. May not be displayed unless necessary, and the program may be simplified.
  • the HMD 1 and the controllers 2R and 2L are exemplified by devices that conform to Windows Mixed Reality.
  • other currently available HMDs and controllers can be used. It is also possible to use a so-called stand-alone or integrated HMD that is not required as a game execution machine.
  • a glove-type controller that can be put into the hand of the HMD wearer can be adopted, and further, a means for sensing the movement of the HMD wearer's hand itself can be adopted.
  • an HMD a head posture detector that detects the position, orientation, and inclination of the head of the wearer wearing the HMD, and a hand that detects the position, movement speed, and acceleration of at least one hand of the HMD wearer
  • a position / velocity / acceleration detector, an HMD moving direction / speed calculator for calculating the moving direction and moving speed of the HMD wearer, and a calculation result of the moving direction and moving speed of the HMD wearer are input to the VR space.
  • a player movement direction / speed calculator that calculates the movement direction and movement speed of the player, and a VR scene change that changes the scene in the visual field of the player in the VR space based on the calculation result of the movement direction and movement speed of the player.
  • Device a VR method using the VR device, a VR program executed by the VR device, and a storage medium therefor.
  • This embodiment is effective in preventing VR sickness in VR games such as racing games such as horses, motorcycles and bicycles, and riding games such as skiing, snowboarding and surfing.
  • the system configuration of the second embodiment is similar to that of the first embodiment shown in FIG. 1, and includes an HMD 1, controllers 2R and 2L, and a VR game for executing a VR game and playing a VR video. And an execution device 3.
  • FIG. 6 shows a functional configuration of the VR game device of the present embodiment. This mainly shows processing functions inside the VR game execution device 3.
  • An HMD sensor signal receiving unit 11 for inputting a sensor signal from the 6-DOF tracking system 101 of the HMD 1 and the 9-axis sensor 102, and an HMD coordinate / azimuth for calculating the coordinates of the head and the azimuth of the face of the HMD wearer.
  • An angle calculator 121 is provided.
  • the controller signal receiving unit 13 that receives the operation signals from the controllers 2R and 2L and the sensor signals of the six-axis sensors 2R1 and 2L1, the tracking LED marker information of each of the controllers 2R and 2L, and the sensor signals of the six-axis sensors 2R1 and 2L1.
  • a controller position calculating unit 14 that calculates the position of the controller using the HMD position / azimuth calculating unit 121 and the calculation result of the controller position calculating unit 14, and inputs the current position, moving direction, and moving speed of the player in the VR game.
  • the player position / moving direction / moving distance / speed calculating unit 191 for calculating the moving distance and the moving speed calculated by the player position / moving direction / moving distance / speed calculating unit 191 are input, and the length and the length corresponding to the moving speed are input.
  • Speed line creation unit 1 that creates speed lines with different speeds and appearance densities It has a 0, and outputs the created speed line calculation results and speed line creating unit 110 of the player position and the moving direction, speed, distance calculation unit 191, the game engine 20 running VR game.
  • FIG. 7 shows a processing procedure of the player position / moving direction / moving distance / speed calculating unit 191 and the speed line creating unit 110.
  • This processing procedure is also a description of the VR game method and the program for realizing it.
  • the 6DOF tracking system 101 of the HMD1 determines arbitrary reference coordinates by tracking the positions of the controllers 2R and 2L and determining the position coordinates of the controllers (step ST101). Further, the position coordinates and azimuth of the HMD 1 are input (step ST103), and the distance between the HMD 1 and the reference coordinates determined in the step ST101 is calculated (step ST105).
  • step ST107 based on the calculation result of the distance between the HMD 1 and the reference coordinates, the speed of the horse, motorcycle, ski, or the like on which the player who is the game is riding is calculated (step ST107), and the current position and moving direction of the player are also obtained. (Step ST109). Subsequently, a speed line is created as an effect line expressing the moving speed of the player using these calculation results (step ST111), and the VR game is developed using these calculation results (step ST113).
  • the method and the program of the second embodiment when the VR game is developed by the game engine 20, depending on the distance between the HMD 1 and reference coordinates such as the positions of the controllers 2R and 2L.
  • the VR game is developed so that the player's movement speed is determined, and if the distance between the two is short, the speed of the player and eventually the horse, motorcycle, ski, etc. riding on the player is increased, and if the distance is long, the speed is reduced. be able to.
  • a speed line is displayed as an effect line for making the moving speed more realizable, and the speed line is moved so as to come toward the player at the center of the screen.
  • the state of actual VR game development is almost common to the screen 30 of the first embodiment shown in FIG.
  • the HMD wearer makes a gesture of leaning forward, that is, a gesture of rapidly increasing the speed, the speed of approaching the scenery around the player in the VR game or the player on the road surface becomes faster, and conversely, the HMD wearer becomes physically inactive. If you make a gesture that causes the VR game, the scenery around the player in the VR game and the speed of approaching the player on the road surface will be slowed down, and the intended operation of the HMD user and the deployment speed of the VR game can be matched. It is possible to prevent sickness and to enjoy a realistic VR game development. In addition, by displaying a scene in the VR game and a speed line corresponding to a speed approaching the player on the road surface, the HMD wearer can enjoy a more realistic game development.
  • the HMD 1 and the controllers 2R and 2L are exemplified by Windows ⁇ Mixed ⁇ Reality compliant devices in this embodiment, but other HMDs and controllers currently available, and stand-alone type devices are also available. Also, an integrated HMD can be used. Furthermore, as for the controllers 2R and 2L that are held, a glove-type controller that can be put into the hand of the HMD wearer can be adopted, and further, a means for sensing the movement of the HMD wearer's hand itself can be adopted. When these glove type controllers or means for sensing the actual hand movement are employed, the movement of the hand of the wearer of the HMD is detected and taken into the VR game engine as a gesture intended by the wearer. As described above, the change in the VR game space viewed from the player in the VR game can be reflected.
  • an HMD a head posture detector that detects the position, orientation, and inclination of the head of the wearer wearing the HMD, a hand position detector that detects at least one hand position of the HMD wearer,
  • An arbitrary point determiner for determining an arbitrary point of the wearer; a real space two-point distance calculator for calculating a distance between the position of the hand of the HMD wearer and the arbitrary point;
  • a player position / movement speed calculator for calculating the position and movement speed of the player in the VR space based on the calculation result of the distance to the arbitrary point, and a calculation result of the position and movement speed of the player,
  • a VR device including a VR scene changer for changing a scene in the field of view of the player in the VR space, a VR method using the VR device, a VR program executed by the VR device, and a storage medium for
  • the HMD wearer operates the controller to cause a player in the VR game to aim at any one of a plurality of targets in the VR game and shoot a laser beam or a gun to specify the target, or HMD wearers pull back a controller in their hand, such as a fishing game in which the fishing rod is thrown away with a fishing hook to catch a target in the VR game at a speed corresponding to the distance to pull back the controller. It can be applied to such VR game contents.
  • the VR game apparatus has the hardware configuration shown in FIG. 1 and includes an HMD 1, controllers 2R and 2L, and executes a VR game and plays a VR video. And a VR game execution device 3 for playing back.
  • FIG. 8 shows a functional configuration of the VR game device according to the present embodiment. This mainly shows processing functions inside the VR game execution device 3.
  • a controller signal receiving unit 13 for receiving an operation signal from the controllers 2R and 2L and a 6-axis sensor signal, a tracking LED marker information of each of the controllers 2R and 2L, and a controller position for calculating a position of the controller using the 6-axis sensor signal.
  • a pullback duration calculator 171 for calculating the duration and a pullback distance calculator 181 for calculating the pullback distance of the arm of the HMD wearer are provided.
  • the player position calculation unit 192 calculates the current position of the player in the VR game.
  • a pull-in effect line creating unit 1101 for inputting a player position and a pull-back speed, and creating a pull-in effect line having a length and thickness corresponding to the pull-back speed.
  • the calculation result of the player position calculating unit 192 and the pull-in effect The drawing effect line created by the line creating unit 1101 is output to the game engine 20 executing the VR game.
  • the game engine 20 is a computer for advancing and developing the VR game, inputs the calculation result of the player's position calculation unit 192, advances the VR game, and outputs a 3D moving image of the VR game to the HMD 1 for display. More specifically, as shown in the block diagram of FIG. 9, the game engine 20 creates a player position / orientation setting unit 211, a VR image generation unit 22, a drawing effect line drawing unit 231, an image superimposition unit 24, and a stereoscopic image. A configuration is provided in which a drawing engine 25 is provided, and a video signal of the drawing engine 25 is output to the HMD 1 to perform 3D display.
  • the processing procedure of the VR game device according to the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • This processing procedure is also a description of the VR game method and the program for realizing it.
  • the processing of this flowchart is repeatedly executed at a predetermined cycle according to the processing speed of the system.
  • the 6DOF tracking system 101 of the HMD 1 tracks the positions of the controllers 2R and 2L and determines the reference coordinates of the controllers 2R and 2L (steps ST121 and ST123).
  • the controller 2R or 2L When the HMD wearer operates the control buttons of the controllers 2R and 2L to irradiate a laser beam to the target in the VR game, shoot a gun, or throw a hook with a fishing rod to specify the target, the controller 2R or 2L. Calculates the difference in distance from the reference coordinates to the position of the controller after the pull-back operation by performing a gesture of pulling back the hand holding the (here, the right hand), and the threshold value in which the distance difference is registered in advance. (Steps ST125 and ST127). If NO in this comparison, the process returns without doing anything.
  • step ST129 the difference amount of the retraction distance and the retraction duration time are measured and held (step ST129). Subsequently, the position and orientation of the player in the VR game space are calculated from the HMD position and orientation information (step ST131). Then, a target attraction effect line corresponding to the difference amount of the controller withdrawal distance of the HMD wearer is created (step ST133), and the specified target in the VR game space is attracted to the player by the attraction distance, and at the same time, the attraction effect line is superimposed. Then, this is displayed on the HMD 1 in 3D (step ST135).
  • FIG. 11 shows one screen 301 of the VR game according to the third embodiment.
  • the person image 310 of the HMD wearer is superimposed for explanation.
  • the HMD wearer has the controllers 2R and 2L, and shoots by setting a target in the VR game space by operating a control button.
  • the target 312 in the VR game space 311 can be drawn toward the player.
  • the drawing direction at that time can be realized by the drawing effect line 313.
  • the usage of the right hand and the left hand is not particularly limited.
  • the VR game device when the VR engine is developed by the game engine 20, the orientation and the vertical angle of the HMD 1 and the movement of the hand of the HMD wearer are determined.
  • the pulling direction intended by the wearer is read, and this is reflected in the development of the VR game moving image viewed from the player in the VR game. That is, when the wearer makes a gesture of pulling back his hand to a target, it is possible to make it appear as if the target in the VR game moving image viewed from the player's viewpoint is drawn to the player's hand.
  • the VR game can be developed in accordance with the performed movement, and VR sickness can be prevented.
  • HMD 1 and the controllers 2R and 2L a device conforming to Windows Mixed Reality is exemplified in the present embodiment, but other currently available HMDs and controllers can be used, and a stand-alone or integrated HMD can be used. Can also be used.
  • a glove-type controller that can be put into the hand of the HMD wearer can be adopted, and further, a means for sensing the movement of the HMD wearer's hand itself can be adopted.
  • these glove type controllers or means for sensing the actual hand movement are employed, the movement of the hand of the wearer of the HMD is detected and taken into the VR game engine as a gesture intended by the wearer. As described above, the change in the VR game space viewed from the player in the VR game can be reflected.
  • an HMD an HMD
  • a head posture detector that detects the position, orientation, and inclination of the head of the wearer wearing the HMD
  • a shooting operation detector that detects a shooting operation of the HMD wearer, and a shooting operation that is detected
  • a target detector that determines a shooting target in the VR space
  • a pullback operation detector that detects the pullback operation and the pullback distance of the hand of the HMD wearer
  • a drawing distance calculator for calculating a distance that the shooting target is drawn to the player side in the VR space, and a field of view of the player so that the shooting target approaches the player side in the VR space in accordance with the drawn distance.
  • a VR game device, a method, a program, and a storage medium according to a fourth embodiment of the present invention will be described below.
  • an arbitrary trigger such as a button of a controller held by the HMD wearer is input, and the player travels in the air according to the duration of the input and the VR according to the direction of the controllers 2R and 2L.
  • the hardware configuration of the VR game device according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and includes an HMD 1, controllers 2R and 2L, a VR game, and a VR image. And a VR game execution device 3 for playing back the.
  • FIG. 12 shows a functional configuration of the VR game device of the present embodiment. This mainly shows processing functions inside the VR game execution device 3.
  • HMD sensor signal receiving unit 11 for inputting a sensor signal from the 6DOF tracking system 101 of the HMD 1 and the 9-axis sensor 102, calculating the coordinates of the head of the HMD wearer, the azimuth that the wearer's face is facing, and the vertical angle HMD position / azimuth / up / down angle calculation unit 12 to be executed.
  • the controller signal receiving unit 13 which receives the operation signals from the controllers 2R and 2L and the sensor signals of the six-axis sensors 2R1 and 2L1, the tracking LED marker information of each of the controllers 2R and 2L, and the vertical position of the controller using the six-axis sensor signals.
  • An arm swing duration calculator 172 is provided to calculate the input duration of the HMD wearer in response to the sensor signals from the six-axis sensors 2R1 and 2L1.
  • the calculation results of the HMD position / azimuth / up / down angle calculation unit 12 and the input duration calculation unit 172 are input, and the current position, movement direction, movement speed, and movement distance of the player in the VR game are calculated.
  • a speed line creating section 1102 for creating a speed line is provided, and the VR line is used for the calculation result of the player position / moving direction / moving distance / speed calculating section 193 and the speed line created by the speed line creating section 1102. Is output to the playing game engine 20.
  • the game engine 20 is a computer that advances / develops the VR game, inputs the calculation result of the position / movement direction / movement distance / velocity calculator 193 of the player, advances the VR game, and converts the 3D moving image of the VR game into the HMD1. And display it.
  • the game engine 20 creates a player position / orientation setting unit 211, a VR video generation unit 22, a speed line drawing unit 231, an image superimposition unit 24, and a stereoscopic video.
  • a configuration is provided in which a drawing engine 25 is provided, and a video signal of the drawing engine 25 is output to the HMD 1 to perform 3D display.
  • This processing procedure is also a description of the VR game method and the program for realizing it.
  • the processing of this flowchart is repeatedly executed at a predetermined cycle according to the processing speed of the system.
  • the sensor signals are taken in from the 6-axis sensors 2R1 and 2L1 of the controllers 2R and 2L, and the directions of the controllers 2R and 2L are determined (steps ST141 and ST143).
  • step ST149 If the input duration is longer than the threshold and the answer is YES, the input duration is counted and held (step ST149). Subsequently, the position coordinates and the front direction of the HMD 1 are obtained (step ST151), the moving speed of the player is calculated (step ST153), and the moving direction and the moving distance of the player in the VR game moving image are calculated (step ST155). . Then, a speed line corresponding to the duration of the input is created (step ST157), and the VR game moving image is developed based on the moving direction, the moving distance, and the moving speed, and at the same time, a speed line indicating a sense of speed is superimposed on the moving image. This is displayed in 3D on the HMD 1 (step ST159).
  • FIG. 15 is a display example of a VR game.
  • the VR image is obtained by repeatedly moving the controller held by the left and right hands of the person image (HMD wearer image) 320 superimposed on the screen 302 downward.
  • the surrounding scenery 321 viewed from the player in the screen 302 moves so as to fall toward the player at the center of the screen, and at the same time, the speed line 322 also moves from the center back side of the screen 302 to the front outside at a speed corresponding to the moving speed. It is displayed as passing by.
  • This allows the HMD wearer 302 to move the scenery 321 as if the player were moving up the VR game space during the VR game by repeatedly pressing the hand holding his or her controller downward. Also, by speeding up the operation of depressing the controller, it is possible to make the player's ascending speed increase.
  • the VR game device of the present embodiment when the VR game is developed by the game engine 20, the azimuth and the vertical angle of the HMD 1 and the movement direction intended by the wearer from the movement of the hand of the HMD wearer, The moving distance and the moving speed can be read, and these can be reflected in the development of the VR game moving image viewed from the player in the VR game, and the VR game moving image can be developed in accordance with the intended movement of the wearer of the HMD1. And VR sickness can be prevented.
  • the sense of reality in the VR game development can be increased, but this speed line is not necessary.
  • the program may be simplified without being displayed.
  • HMD 1 and the controllers 2R and 2L a device conforming to Windows Mixed Reality is exemplified in the present embodiment, but other currently available HMDs and controllers can be used, and a stand-alone or integrated HMD can be used. Can also be used.
  • a glove-type controller that can be put into the hand of the HMD wearer can be adopted, and further, a means for sensing the movement of the HMD wearer's hand itself can be adopted.
  • these glove type controllers or means for sensing the actual hand movement are employed, the movement of the hand of the wearer of the HMD is detected and taken into the VR game engine as a gesture intended by the wearer. As described above, the change in the VR game space viewed from the player in the VR game can be reflected.
  • the 6-axis DOF sensor 101 of the HMD 1 and the 6-axis DOF sensors 2R1 and 2L1 of the controllers 2R and 2L are not necessarily limited to those mounted as hardware sensors, but may be video signals from the HMD 1 or a controller.
  • An externally installed sensor that detects the position, inclination, direction, etc. of the controllers 2R, 2L by wireless communication with the controller, and further captures the position, movement, direction, inclination, etc. of the controllers 2R, 2L, and outputs a video signal to a VR game execution device. 3 and can be replaced by software detecting means for calculating the position, speed, direction, acceleration, etc.
  • the sensing means for the position, inclination, direction, vertical angle, etc. of the HMD 1 and the sensing means for the same information of the controllers 2R, 2L are not limited to hardware sensors.
  • a storage medium storing the VR game program of each of the above embodiments is also included in the technical scope.
  • an HMD a head posture detector that detects the position and orientation of the head of the wearer wearing the HMD
  • an input detector that detects an input of at least one button or gesture of the HMD wearer
  • a climbing motion calculation unit that detects the direction of the HMD wearer and the input time of a button or gesture of one hand and calculates the climbing direction and climbing speed of the player in the VR space, and the climbing direction and climbing of the player in the VR space.
  • the present invention can be applied to a VR device including a VR scene changer that changes a scene in the field of view of the player according to the speed, a VR method by the VR device, a VR program executed by the VR device, and a storage medium thereof. Further, by displaying the speed line as an effect line reflecting the moving speed of the player in the VR moving image, the sense of reality in the development of the VR moving image can be increased.
  • the feature of this embodiment is that, in an FPS (first person shooting) game and other games, a moving speed and a vector of a player are measured, and a speed line according to the speed and the vector is automatically superimposed on a game screen.
  • the game device, the method and the program which can give the user a sense of realism by giving the user a sense of presence and also give the user a sense of unity with the game, and can also enhance the immersive feeling while preventing so-called game sickness.
  • the present embodiment is characterized by a game device, a method, and a program capable of preventing such game sickness.
  • FIG. 16 shows the system configuration of the present embodiment.
  • the present invention can be applied to a VR game using the HMD 1 as described in the first to fourth embodiments or an FPS game using a game machine or a PC and a controller.
  • a game device that executes an FSP game using a PC 50 and a keyboard and a mouse as a controller 51 as shown in FIG. 16 will be described.
  • FIG. 17 shows a functional configuration of the game device according to the present embodiment.
  • the game engine 60 that executes various computer games inputs, from the game engine 60, the position coordinates of the player in the currently running game.
  • a player's coordinate input unit 61, a player's moving speed / vector calculating unit 62 which calculates displacement of the input player's coordinates per unit time and calculates a moving direction vector, and also calculates a moving direction of the player.
  • a speed line creation unit 63 that creates a speed line as an effect line expressing the movement speed of the player and the movement vector according to the movement speed of the player and the magnitude of the vector obtained by the vector calculation unit 62, and a game output by the game engine.
  • the speed line created by this speed line creation unit 63 is superimposed on the video screen And a speed line superimposing unit 64 for.
  • the display 65 superimposes and displays the speed line from the speed line superimposing unit 64 on the game moving image output from the game engine.
  • This processing procedure is also a description of a game method and a program for realizing it.
  • the processing of this flowchart is repeatedly executed at a predetermined cycle according to the processing speed of the system.
  • the coordinates of the current position of the player are determined (step ST201), and the coordinate displacement from the previous processing is obtained to calculate a vector of the moving speed and the moving direction of the player (step ST203).
  • step ST205 it is determined whether or not the obtained moving speed of the player is greater than a preset threshold value. If NO, the player is regarded as almost stopped and waits for the next processing without creating a speed line. (Branch to NO in step ST205). On the other hand, if “YES” in the step ST205, the process shifts to a process of creating a speed line.
  • the moving speed and the vector of the player obtained in the step S203 are stored in the storage device, and the moving speed and the magnitude of the vector are stored in the storage device.
  • a speed line is created (step ST209) and displayed on the game moving image on the display (step ST211).
  • the speed line for example, the speed line 33 shown in FIG. 5 in the first embodiment and the speed line 322 shown in FIG. 15 in the third embodiment can be adopted. Other forms are also possible.
  • the game device, the method, and the program have been described.
  • the present invention widely expands a VR moving image or a normal moving image to interactively display a scene in a field of view viewed from a player in the moving image. It can be widely applied to changing moving image operation technology.
  • HMD 2R, 2L controller 2R1, 2L1 6-axis sensor 3 VR game execution device 101 6 DOF tracking system 102 9-axis sensor 11 HMD sensor signal receiving unit 12 HMD position / azimuth / vertical angle calculation unit 121 LED position / azimuth calculation unit 13 Controller signal receiving section 14 Controller position calculating section 141 Controller position calculating section 15 Controller acceleration calculating section 151 Controller vertical acceleration calculating section 16 Acceleration / threshold comparing section 161 Acceleration / threshold comparing section 17 Arm swing duration calculating section 171 Pullback duration calculating Unit 172 input duration calculating unit 18 arm swing speed calculating unit 181 pullback distance calculating unit 19 player position / moving direction / moving distance / speed calculating unit 191 player position / moving direction / moving distance / speed calculating unit 192 player Position calculation unit 193 Player position / movement direction / movement distance / speed calculation unit 110 Speed line creation unit 1101 Attraction effect line creation unit 1102 Speed line creation unit 20 Game engine 211 Player position / orientation setting unit 21 Player position / orientation

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Abstract

HMD装着者のジェスチャーをVR画面内のプレーヤーの動きに反映させ、装着者の意図した方向、速度でVRの展開させてVR酔いを防止する。 HMD1を装着している装着者の頭部と手の動きを監視し、移動方向、移動距離、移動速度、加速度を検出し、HMD1内に表示される3D動画内でのプレーヤーから見える景色の変化に反映させることによって、HMD装着者の自律的な動きを3D動画中でのプレーヤーから見た景色の変化に反映させ、VR酔いを防止できるVR装置。

Description

VR装置、方法、プログラム及び記憶媒体
 本発明は、VR酔いを防止できるVR装置、方法、プログラム及び記憶媒体に関する。
 近年、HMD(ヘッド・マウント・ディスプレイ)をユーザーに装着させ、3D画像を見せることによって臨場感に優れ、没入感を増すVRゲームが開発され市場に提供されている。
 ところが、HMDの装着によりユーザーが現実の周囲の様子を見ることができなくなり、ディスプレイ内の3D画像に没入しその映像の中に自分も存在するような錯覚を起こし、ユーザーの体や頭は現実には傾いたり高速で動いたりはしていないのに脳は高速で動いたり傾いたりしていると認識し、その感覚の開離によっていわゆるVR酔いをもたらすことが問題点として指摘されている。このVR酔いの問題は、VRゲームだけでなく、HMDを装着してインタラクティブなVR動画を視聴するVR装置全般において広く指摘されている。
 このVR酔いに関しては、
 ・視覚と体感の不一致により引き起こされる、
 ・おもな症状は胃のむかつき、吐き気、頭痛などが挙げられる、
 ・船酔いや車酔いなどの乗り物酔いに近い症状である、
 ・VR酔い対策にはソフトウェア側での対応が必要である、
等が指摘されている。
 そこで、VR酔いの防止に関して、例えば、特開2018-085137号公報(特許文献1)、特開2018-072992号公報(特許文献2)、特開2016-031439号公報(特許文献3)、再表2016/017245号公報(特許文献4)、再表2015/107817号公報(特許文献5)、特開平12-339490号公報がある。
 これらは、VR酔い防止また軽減のために種々の対策を提案しているが、HMDを装着しているユーザーの頭部と手の座標を監視し、その動く速さや加速度、向き、また移動距離を求めてHMD内の3D動画内でのプレーヤーの動きに反映させる技術を開示しているものはない。
 近年、VRゲームにおいてVR酔いを防ぐために、ある地点からある地点へワープする移動方法が多く採用されている。このワープ移動を採用すれば、ある地点から別のある地点までの空間を自由自在に空を飛んだり、自由に走り回ったりできず、HMD装着者にとって空間移動を体感できず、現実感が損なわれる問題点もあった。
特開2018-085137号公報 特開2018-072992号公報 特開2016-031439号公報 再表2016/017245号公報 再表2015/107817号公報 特開平12-339490号公報
 本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、HMDを装着しているユーザーの少なくとも頭部と手の動きを監視し、移動方向、移動距離、移動速度、加速度を検出し、HMD内に表示される3D動画内でのプレーヤーから見える景色の変化に反映させることによって、HMDを装着しているユーザーの自律的な動きを3D動画中でのプレーヤーから見た景色の変化と連動させ、VR酔いを防止できるVR装置、方法、プログラム及びそれを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
 より具体的に例示して説明すれば、ヘッドトラッキングとハンドトラッキングをフルに使い、HMDを装着しているユーザーの実際のジェスチャーを最大限に活用し、そのユーザー(HMD装着者)が腕を振って前に進むジェスチャーをすればそのジェスチャーを認識して3D動画内のプレーヤーが前に進むようにVR動画を展開させることにより、VR動画でありながらユーザーの現実のジェスチャーとVR動画の展開とをマッチさせ、ユーザーのVR酔いを防止できるVR装置、方法、プログラム及びそれを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
 本発明は、HMDと、前記HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する頭部姿勢検出器と、前記HMD装着者の少なくとも片手の位置、移動速度・加速度を検出する手の位置・速度・加速度検出器と、前記HMD装着者の移動方向と移動速度を演算するHMD移動方向・速度演算器と、前記HMD装着者の移動方向と移動速度の演算結果を入力し、VR空間内におけるプレーヤーの移動方向と移動速度を演算するプレーヤー移動方向・速度演算器と、前記プレーヤーの移動方向と移動速度との演算結果に基づき、前記VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたVR装置を特徴とし、またこのVR装置によるVR方法、このVR装置が実行するVRプログラム及びその記憶媒体を特徴とする。
 また本発明は、HMDと、前記HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する頭部姿勢検出器と、前記HMD装着者の少なくとも片手の位置を検出する手の位置検出器と、前記HMD装着者の任意の点を決定する任意点決定器と、前記HMD装着者の前記手の位置と前記任意の点との間の距離を演算する実空間2点間距離演算器と、前記手の位置と前記任意の点との距離の演算結果に基づいて、VR空間内におけるプレーヤーの位置と移動速度とを演算するプレーヤー位置・移動速度演算器と、前記プレーヤーの位置と移動速度との演算結果に基づき、前記VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたVR装置を特徴とし、またこのVR装置によるVR方法、このVR装置が実行するVRプログラム及びその記憶媒体を特徴とする。
 また本発明は、HMDと、前記HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する頭部姿勢検出器と、前記HMD装着者のシューティング操作を検出するシューティング操作検出器と、前記シューティング操作を検出して、VR空間内でのシューティングターゲットを決定するターゲット検出器と、前記HMD装着者の手の引き戻し動作と引き戻し距離を検出する引き戻し操作検出器と、前記HMD装着者の引き戻し動作と引き戻し距離の検出結果に基づき、VR空間内で前記シューティングターゲットをプレーヤー側に引き寄せた距離を演算する引き寄せ距離演算器と、前記VR空間内で、前記引き寄せた距離に応じて前記シューティングターゲットが前記プレーヤー側に近づくように当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたVR装置を特徴とし、またこのVR装置によるVR方法、このVR装置が実行するVRプログラム及びその記憶媒体を特徴とする。
 さらに本発明は、HMDと、前記HMDを装着している装着者の頭部の位置と向きを検出する頭部姿勢検出器と、前記HMD装着者の少なくとも片手のボタンやジェスチャー等の入力を検出する入力検出器と、前記HMD装着者の向きと前記片手のボタンやジェスチャー等の入力時間を検出し、VR空間内においてプレーヤーの上昇方向と上昇速度を演算する上昇動作演算部と、前記VR空間内で、前記プレーヤーの上昇方向と上昇速度に応じて当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたVR装置を特徴とし、またこのVR装置によるVR方法、このVR装置が実行するVRプログラム及びその記憶媒体を特徴とする。
 さらに、上記VR装置、方法及びプログラムの発明においては、スピード感を表現する効果線を前記VR空間内に重畳して表示させることができる。
 本発明によれば、HMD装着者の手の振りと振る速度でVR動画中のプレーヤーの移動方向と速度を決め、VR動画内でプレーヤーがその移動方向にその速度で移動しているように表現することができ、これによってHMD装着者の意思と動作に対応してVR動画を展開、進行させることができ、VR酔いを効果的に予防できる。
 また本発明によれば、HMDの装着者が頭を低くして手に近づけるとVR動画中の景色が速く進み、頭から手を離して両者間の距離を離すとVR動画中の景色の進みが遅くなり、乗馬中の騎手やオートバイ、自転車を運転しているライダー、スキーヤー、スノーボーダー、サーファーらの実際の運転、運動感覚に近い感覚をHMD装着者に与えることができ、VR酔いを効果的に防止できる。
 また本発明によれば、コントローラでシュートして動画内のターゲットを定め、その状態で装着者がその手で引き戻す動作をすることで、VR動画内でプレーヤーは特定されたターゲットを手を動かした距離に応じた速さで引き寄せることができ、HMD装着者の意図や動作に応じた動きをVR動画内のプレーヤーに行わせることができ、VR酔いを効果的に防止できる。
 また本発明によれば、HMD装着者がボタンなどの任意のトリガーを入力し、その入力の持続時間によってVR動画内での空中を飛んでいるプレーヤーから見える景色の移動を速くさせたりゆっくりさせたりでき、HMD装着者の動作や意思に応じてVR動画内のプレーヤーから見える景色を変化させることができ、VR酔いを効果的に防止できる。
 さらに本発明によれば、VR動画内でプレーヤーの視点から見た変化の速さと方向、向きに応じた移動速度と方向、向きにスピード感を表示する効果線を表示させることにより、装着者にリアルなスピード感や方向感覚を与えることができ、VR酔いをいっそう効果的に防止できる。
本発明の第1~第4の実施の形態のVRゲーム装置のハードウェア構成を示すブロック図。 本発明の第1の実施の形態のVRゲーム装置の機能構成を示すブロック図。 上記実施の形態のVRゲーム装置におけるゲームエンジンの機能構成を示すブロック図。 上記実施の形態のVRゲーム装置の処理手順のフローチャート。 上記実施の形態のVRゲーム装置によりHMD内に表示される3D画面の一例を示す説明図。 本発明の第2の実施の形態のVRゲーム装置の機能構成を示すブロック図。 上記実施の形態のVRゲーム装置の処理手順のフローチャート。 本発明の第3の実施の形態のVRゲーム装置の機能構成を示すブロック図。 上記実施の形態のVRゲーム装置におけるゲームエンジンの機能構成を示すブロック図。 上記実施の形態のVRゲーム装置の処理手順のフローチャート。 上記実施の形態のVRゲーム装置によりHMD内に表示される3D画面の一例を示す説明図。 本発明の第4の実施の形態のVRゲーム装置の機能構成を示すブロック図。 上記実施の形態のVRゲーム装置におけるゲームエンジンの機能構成を示すブロック図。 上記実施の形態のVRゲーム装置の処理手順のフローチャート。 上記実施の形態のVRゲーム装置によりHMD内に表示される3D画面の一例を示す説明図。 本発明の第5の実施の形態のVRゲーム装置のブロック図。 上記第5の実施の形態のVRゲーム装置の機能構成を示すブロック図。 上記第5の実施の形態のVRゲーム装置の処理手順のフローチャート。
 以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。なお、本明細書中では、「プレーヤー」とはHMD内のディスプレイに投影されている3D動画中で仮想のプレー主体であり、その主体から見える景色の変化がVRゲーム動画に反映される。通常はプレーヤーの目線は画面中央に設定される。また「ユーザー」とはHMDを装着してVRゲーム動画を楽しむ人であり、「HMD装着者」または「装着者」と称することもある。その装着者が行うジェスチャーはVRゲーム動画中でのプレーヤーの動作に反映される。「HMD」とは正式には「ヘッド・マウンテッド・ディスプレイ」であり、「ヘッド・マウント・ディスプレイ」と呼ばれることもあるデバイスであり、内部に立体視ディスプレイを備え、装着者にVRゲームを立体視させることができる。さらに、本明細書中で「VRゲーム」と称するソフトウェアは、3DVRゲームだけではなく、HMD装着者に動画を立体的に見せることができるユーザーインタラプティブなすべての3Dコンテンツを包含するものとする。
 さらに、以下ではVRゲーム装置、方法、プログラムの実施の形態について説明するが、本発明はVRゲーム装置等に限定されるものではなく、広くVR装置、方法、プログラムに適用することができる。例えば、HMDを装着しているユーザーの少なくとも頭部と手の動きを監視し、移動方向、移動距離、移動速度、加速度等を検出し、HMD内に表示される3D動画内でのプレーヤーから見える景色の変化に反映させる機能を備えたVR装置、方法、プログラムによれば、HMDを装着しているユーザーの自律的な動きを3D動画中でのプレーヤーから見た景色の変化と連動させることができ、HMD装着者の自律的な動きが3D動画中でのプレーヤーから見た景色の変化と連動するようになれば、VR動画でありながらユーザーの現実のジェスチャーがVR動画の展開にマッチし、車を運転しているドライバーは車酔いをしにくいように、VR動画を操作しているHMD装着者がVR酔いしにくくなるのである。
 [第1の実施の形態]
 本発明の第1の実施の形態は、HMD装着者の手の振りと振る速度で動画中のプレーヤーの移動方向と速度を計算し、HMDに表示されるVRゲーム動画内でプレーヤーがその移動方向にその速度で移動しているように当該VRゲーム動画を展開、進行させることができ、これによってHMD装着者の意思と動作にVRゲーム動画の展開、進行をマッチさせ、VR酔いを効果的に予防できるVRゲーム装置、方法及びプログラムである。
 図1は第1の実施の形態のVRゲーム装置のブロック図を示し、本VRゲーム装置は、インサイドアウト方式で自身の位置、姿勢、向きをトラッキングするカメラを備え、また加速度、角速度、地磁気の9軸センサを内蔵したHMD1と、HMD装着者が左右の手それぞれに持ってVRゲーム動画の進行、展開を操作する、6軸センサを内蔵したコントローラ2R、2Lと、VRゲームを実行したりVR映像を再生したりするVRゲーム実行装置3とで構成される。このVRゲーム実行装置3は、VRゲームに特化されたVRゲーム機、種々のVRゲームソフトを実行するPC、特定のVRゲーム専用のゲームマシンなど、VRゲームやVRゲーム動画を再生しHMD1に出力できるスタンドアローン、汎用のすべてのVR画像処理機能を備えたコンピュータ機器を含むものである。
 HMD1については、現在市販されているVRゲーム動画表示ができる複数種の機器のいずれをも採用することもできる。この明細書では、Windows Mixed RealityのHMD1を例示して説明する。コントローラ2L,2Rも同様であり、タッチパット、アナログスティック、トリガーボタンを装備し、リング状のトラッキングLEDマーカーを備えている。そしてHMD1には装着者の頭部の三次元空間座標(前後、左右、上下の3方向)を検出できるインサイドアウト方式の6DOFトラッキングシステム101が内蔵されている。また3軸加速度センサーと頭部の方位角度、上下角度、傾き角度を検出できる3軸ジャイロセンサーと地磁気センサーからなる9軸センサー102も備えている。6DOFトラッキングシステム101及び9軸センサー102の検出信号はVRゲーム実行装置3に出力する。コントローラ2R,2Lも6軸センサ2R1,2L1を備えている。そしてコントローラ2R,2Lの操作信号、またそれらの6軸センサ2R1,2L1の検出信号はBluetooth(登録商標)通信にてVRゲーム実行装置3のBluetooth(登録商標)受信器(図示せず)に送信される。なお、コントローラ2R,2LとVRゲーム実行装置3との信号通信はBluetooth(登録商標)に限るものではなく、他の有線通信や無線通信技術を採用してもよい。またHMD1の6DOFトラッキングシステム101はコントローラ2R,2Lの位置をトラッキングLEDマーカーを認識して、コントローラ2R,2Lの三次元空間座標(前後、左右、上下の3方向)を検出できる。
 図2に本実施の形態のVRゲーム装置の機能構成を示している。これは主にゲーム実行装置3の内部での処理機能を示したものである。HMD1の6DOFトラッキングシステム101、また9軸センサ102からのセンサ信号を入力するHMDセンサ信号受信部11、HMD装着者の頭部の座標、装着者の顔の向いている方位角、上下角を計算するHMD位置・方位角・上下角計算部12を備えている。
 また、コントローラ2R,2Lからの操作信号と6軸センサ信号を受信するコントローラ信号受信部13、コントローラ2R,2LそれぞれのトラッキングLEDマーカー情報、6軸センサ信号を用いてコントローラの位置を演算するコントローラ位置演算部14、コントローラ加速度を演算するコントローラ加速度演算部15、コントローラ加速度をあらかじめ与えてある閾値と比較する加速度・閾値比較部16、コントローラ2R,2Lの6軸センサ信号からHMD装着者の腕振り持続時間を計算する腕振り持続時間計算部17、HMD装着者の腕振り速度を計算する腕振り速度計算部18を備えている。
 さらに、これらHMD位置・方位角・上下角計算部12、腕振り持続時間計算部17、腕振り速度計算部18の計算結果を入力し、VRゲーム内のプレーヤーの現在位置、移動方向、移動速度、移動距離を計算するプレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部19、そしてプレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部19の計算した移動速度を入力し、その移動速度に対応した長さや速さ、出現密度を変えたスピード線を作成するスピード線作成部110を備えており、このプレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部19の計算結果とスピード線作成部110の作成したスピード線とはVRゲームを実行しているゲームエンジン20に出力される。
 このゲームエンジン20はVRゲームを進行・展開させるコンピュータであり、プレーヤーの位置・移動方向・移動距離・速度計算部19の計算結果を入力してVRゲームを進行させ、VRゲームの3D動画をHMD1に出力して表示させる。
 さらに説明すれば、図3のブロック図に示すように、ゲームエンジン20はプレーヤー位置、姿勢、向き設定部21、VR映像生成部22、スピード線描画部23、画像重畳部24そして立体映像を作成する描画エンジン25を備え、描画エンジン25の映像信号をHMD1に出力して3D表示させる構成である。
 次に、図4のフローチャートを用いて、第1の実施の形態のVRゲーム装置の処理手順を説明する。この処理手順はそれを実現するVRゲーム方法及びプログラムの説明でもある。この図4のフローチャートの処理はシステムの処理速度に応じ、所定の周期で繰り返し実行される。HMD1の6DOFトラッキングシステム101はコントローラ2R,2Lの位置をトラッキングし、コントローラ2R,2Lの座標を決定する(ステップST1,ST3)。
 HMD装着者がコントローラ2R,2Lを握っている手を前後に振ることで、そのジェスチャーで発生するコントローラ2R,2Lの加速度を計算し、その加速度をあらかじめ登録している閾値と比較する(ステップST5,ST7)。この比較においてNOであるならば何もしないでリターンする。
 計算した加速度が閾値よりも大きくてYESである場合には加速度値を保持し、また腕振り持続時間を計時して保持する(ステップST9)。続いてHMD1の正面の向きを求め(ステップST11)、またプレーヤーの移動速度を計算し(ステップST13)、VRゲーム動画内でのプレーヤーの移動方向と移動距離を計算する(ステップST15)。そしてプレーヤーの移動速度に応じたスピード線を作成し(ステップST17)、これら移動方向、移動距離、移動速度に基づいてVRゲーム動画を展開させ、同時に動画中にスピード感を示すスピード線を重畳し、これをHMD1に3D表示する(ステップST19)。
 こうして本実施の形態のVRゲーム装置、方法及びプログラムによれば、ゲームエンジン20によるVRゲームの展開時に、HMD1の方位や上下方向の角度と、HMD装着者の手の動きから当該装着者の意図する移動方向、移動距離、移動速度を読み取り、それらをVRゲーム内のプレーヤーから見たVRゲーム動画の展開に反映させる。すなわち、装着者が腕を長い時間に渡り速く振り続けるならばプレーヤー視点から見たVRゲーム動画中の景色の変化も速くしてプレーヤーがHMD装着者の意図した方向に意図した速さで走ったり飛んだりするように見せることができ、これによって、HMD1の装着者自身の意図した動きにマッチしてVRゲーム動画を展開させることができ、例えば自動車を運転しているドライバーは車酔いをしないのと同様に、HMD装着者の意図した動きにマッチしてVRゲーム中のプレーヤーが動いているように当該VRゲームを展開させることができ、VR酔いを防止することができる。
 図5にはVRゲームの一画面30を示している。HMD装着者の人物像31は説明のために重畳したものであり、この場合、HMD装着者がコントローラ2R,2Lを持って速く走るジェスチャーをしているところである。しかし、この人物像31は実際のVRゲームの画面30に表示されるものではない。HMD装着者がコントローラ2R,2Lを持って速く走るジェスチャーをしているとき、VRゲーム画面30ではプレーヤーの移動速度に変換し、その移動速度でプレーヤーが前方に進んでいるように見せるため、画面30内の景色32がプレーヤーの方に速く近づいてくるように展開される。同時に、この実施の形態ではその移動スピードをより実感させるための効果線としてスピード線33を表示させ、このスピード線33が画面30の中央に立っている想定のプレーヤーに向かって来るように移動させる。そしてそのスピード線33の移動速度はプレーヤーの移動速度を反映させた速度になる。これは、例えば降雪中や降雨中に列車に乗って外を見ている乗客を想定すれば、列車速度が速ければ雪片や雨滴は移動方向の後方斜め下に落ちてゆき、さらに速くなれば水平後方近くに飛んでゆくように見えるが、列車速度が遅ければ雪片や雨滴は真下近くに落ちてゆくように見える状況と共通する。
 なお、本実施の形態において、プレーヤーの動く速さを反映させた効果線としてスピード線をVRゲーム動画中に表示させることにより、VRゲーム展開に現実感を増加させることができるが、このスピード線は必要でなければ表示せず、プログラムをシンプル化してもよい。
 また、HMD1やコントローラ2R,2Lについては、本実施の形態ではWindows Mixed Reality準拠のデバイスを例示したが、現在入手できる他のHMDやコントローラを利用することもでき、PCやゲーム機、スマートフォンをVRゲーム実行機として必要としない、いわゆるスタンドアロン型また一体型のHMDを利用することもできる。さらに、手持ちのコントローラ2R,2Lについては、HMD装着者の手にはめるグローブ型のコントローラを採用することもでき、さらにはHMD装着者の手そのものの動きをセンシングする手段を採用することもできる。これらグローブ型コントローラや実際の手の動きをセンシングする手段を採用した場合、HMD装着者の手そのものの前後、左右、上下方向の動き、また動く速度を検出して、装着者の意図するジェスチャーとしてVRゲームエンジンに取り込み、上記実施の形態のようにVRゲーム内のプレーヤーから見たVRゲーム空間の変化に反映させることができる。
 上記第1の実施の形態はVRゲーム装置、方法、プログラム及び記憶媒体に関連して説明したが、本実施の形態に適用している技術的思想は、広くVR技術に採用できるものである。すなわち、HMDと、HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する頭部姿勢検出器と、HMD装着者の少なくとも片手の位置、移動速度・加速度を検出する手の位置・速度・加速度検出器と、HMD装着者の移動方向と移動速度を演算するHMD移動方向・速度演算器と、HMD装着者の移動方向と移動速度の演算結果を入力し、VR空間内におけるプレーヤーの移動方向と移動速度を演算するプレーヤー移動方向・速度演算器と、プレーヤーの移動方向と移動速度との演算結果に基づき、VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたVR装置、そしてこのVR装置によるVR方法、このVR装置が実行するVRプログラム及びその記憶媒体に適用できる。
 [第2の実施の形態]
 次に、本発明の第2の実施の形態のVRゲーム装置、方法及びプログラムについて説明する。第2の実施の形態は、HMD1の装着者が頭を低くして手に近づけるジェスチャーをすればVRゲーム動画中のプレーヤーの移動速度を速くなり、逆に頭を手から離すジェスチャーをすれば遅くなる動画展開をさせることを特徴とする。つまり、HMD1と任意の基準点(例えばコントローラ2R.2Lの位置や乗り物オブジェクトなど)との距離を検出し、両者間の距離が近づけばVRゲーム中のプレーヤーの移動速度を速くし、逆にHMD1と任意の基準点(例えばコントローラ2R.2Lや乗り物オブジェクトなど)との距離が遠くなればVRゲーム中のプレーヤーの移動速度を遅くする点に特徴がある。この実施の形態は、VRゲームとして馬、オートバイ、自転車等のレーシングゲーム、スキー、スノーボード、サーフィン等の乗り物ゲーム等のVRのVR酔い防止に有効である。
 第2の実施の形態のシステム構成は図1に示した第1の実施の形態と同様であり、HMD1と、コントローラ2R、2Lと、VRゲームを実行したりVR映像を再生したりするVRゲーム実行装置3とで構成される。
 図6に本実施の形態のVRゲーム装置の機能構成を示している。これは主にVRゲーム実行装置3の内部での処理機能を示したものである。HMD1の6DOFトラッキングシステム101、また9軸センサー102からのセンサ信号を入力するHMDセンサ信号受信部11、HMD装着者の頭部の座標と顔の向いている方位角とを計算するHMD座標・方位角計算部121を備えている。
 また、コントローラ2R,2Lからの操作信号と6軸センサ2R1,2L1のセンサ信号を受信するコントローラ信号受信部13、コントローラ2R,2LそれぞれのトラッキングLEDマーカー情報、6軸センサ2R1,2L1のセンサ信号を用いてコントローラの位置を演算するコントローラ位置演算部14、これらHMD位置・方位角計算部121とコントローラ位置演算部14の計算結果を入力し、VRゲーム内のプレーヤーの現在位置、移動方向、移動速度、移動距離を計算するプレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部191、そしてプレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部191の計算した移動速度を入力し、移動速度に対応した長さや速さ、出現密度を変えたスピード線を作成するスピード線作成部110を備えており、このプレーヤー位置・移動方向・速度・距離計算部191の計算結果とスピード線作成部110の作成したスピード線とを、VRゲームを実行しているゲームエンジン20に出力する。
 図7にプレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部191とスピード線作成部110との処理手順を示す。この処理手順はそれを実現するVRゲーム方法及びプログラムの説明でもある。HMD1の6DOFトラッキングシステム101はコントローラ2R,2Lの位置をトラッキングしてコントローラの位置座標を決定する等により、任意の基準座標を決定する(ステップST101)。またHMD1の位置座標、方位角を入力し(ステップST103)、HMD1とステップST101で決定した基準座標との距離を計算する(ステップST105)。そしてこのHMD1と基準座標との距離の計算結果に基づき、ゲーム主体であるプレーヤーの乗っている馬、オートバイ、スキー等のスピードを計算し(ステップST107)、さらにプレーヤーの現在位置、移動方向も求める(ステップST109)。続いて、これらの演算結果を用いてプレーヤーの移動速度を表現する効果線としてのスピード線を作成し(ステップST111)、これらの演算結果を用いてVRゲームを展開させる(ステップST113)。
 こうして第2の実施の形態のVRゲーム装置、方法及びプログラムによれば、ゲームエンジン20によるVRゲームの展開時に、HMD1と例えばコントローラ2R,2Lの位置のような基準座標との距離の遠近に応じてプレーヤーの移動速度を決定し、両者の距離が近くなればプレーヤーひいてはそれに乗っている馬、オートバイ、スキー等のスピードを速くし、距離が遠くなればスピードを遅くするようにVRゲームを展開させることができる。同時に、この実施の形態でもその移動スピードをより実感させるための効果線としてスピード線を表示させ、このスピード線が画面の中央にいるプレーヤーに向かって来るように移動させる。実際のVRゲーム展開の様子は図5に示した第1の実施の形態の画面30とほぼ共通である。
 これにより、HMD装着者が前屈みになるジェスチャー、すなわちスピードをどんどん上げるジェスチャーをすればVRゲーム内のプレーヤーの周囲の景色や路面のプレーヤーに近づいてくるスピードが速くなり、逆にHMD装着者が体を起こすジェスチャーをすればVRゲーム内のプレーヤーの周囲の景色や路面のプレーヤーに近づいてくるスピードが遅くなり、HMD装着者の意図した動作とVRゲームの展開スピードとを一致させることができてVR酔いを防止でき、かつ臨場感のあるVRゲーム展開を楽しませることができる。またVRゲーム内の景色や路面のプレーヤーに向かってくるスピードに応じたスピード線も表示することにより、一層現実感のあるゲーム展開をHMD装着者に楽しませることができる。
 なお、本実施の形態においても、プレーヤーの動く速さを反映させた効果線としてスピード線をVRゲーム動画中に表示させることにより、VRゲーム展開に現実感を増加させることができるが、このスピード線は必要でなければ表示せず、プログラムをシンプル化してもよい。
 また、第1の実施の形態でも述べたように、HMD1やコントローラ2R,2Lについては、本実施の形態でもWindows Mixed Reality準拠のデバイスを例示したが、現在入手できる他のHMDやコントローラ、スタンドアロン型また一体型のHMDを利用することもできる。さらに、手持ちのコントローラ2R,2Lについては、HMD装着者の手にはめるグローブ型のコントローラを採用することもでき、さらにはHMD装着者の手そのものの動きをセンシングする手段を採用することもできる。これらグローブ型コントローラや実際の手の動きをセンシングする手段を採用した場合、HMD装着者の手そのものの動きを検出して、装着者の意図するジェスチャーとしてVRゲームエンジンに取り込み、上記実施の形態のようにVRゲーム内のプレーヤーから見たVRゲーム空間の変化に反映させることができる。
 上記第2の実施の形態はVRゲーム装置、方法、プログラム及び記憶媒体に関連して説明したが、本実施の形態に適用している技術的思想は、広くVR技術に採用できるものである。すなわちHMDと、HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する頭部姿勢検出器と、HMD装着者の少なくとも片手の位置を検出する手の位置検出器と、HMD装着者の任意の点を決定する任意点決定器と、HMD装着者の前記手の位置と前記任意の点との間の距離を演算する実空間2点間距離演算器と、手の位置と前記任意の点との距離の演算結果に基づいて、VR空間内におけるプレーヤーの位置と移動速度とを演算するプレーヤー位置・移動速度演算器と、プレーヤーの位置と移動速度との演算結果に基づき、前記VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたVR装置、そしてこのVR装置によるVR方法、このVR装置が実行するVRプログラム及びその記憶媒体に適用できる。さらにプレーヤーの動く速さを反映させた効果線としてスピード線をVR動画中に表示させることにより、VR動画の展開に現実感を増加させることができる。
[第3の実施の形態]
 次に、第3の実施の形態のVRゲーム装置、方法及びプログラムについて以下に説明する。第3の実施の形態では、HMD装着者がコントローラを操作してVRゲーム内のプレーヤーにVRゲーム内の複数のターゲットのいずれかを狙ってレーザー光や銃を撃たせてターゲットを特定し、あるいは釣り竿で釣り針を遠くに投げて魚釣りをする釣りゲームなど、HMD装着者が手に持っているコントローラを引き戻すジェスチャーをすることで、コントローラを引き戻す距離に応じた速さでVRゲーム内のターゲットを引き寄せるようなVRゲームコンテンツに適用できる。
 本実施の形態のVRゲーム装置も第1、第2の実施の形態と同様に、図1に示すハードウェア構成であり、HMD1と、コントローラ2R、2Lと、VRゲームを実行したりVR映像を再生したりするVRゲーム実行装置3とで構成される。
 図8に本実施の形態のVRゲーム装置の機能構成を示している。これは主にVRゲーム実行装置3の内部での処理機能を示したものである。HMD1の6DOFトラッキングシステム101、また9軸センサ102からのセンサ信号を入力するHMDセンサ信号受信部11、HMD装着者の頭部の座標、装着者の顔の向いている方位角、上下角を計算するHMD位置・方位角・上下角計算部12を備えている。
 また、コントローラ2R,2Lからの操作信号と6軸センサ信号を受信するコントローラ信号受信部13、コントローラ2R,2LそれぞれのトラッキングLEDマーカー情報、6軸センサ信号を用いてコントローラの位置を演算するコントローラ位置演算部14、コントローラ加速度を演算するコントローラ加速度演算部15、コントローラ加速度をあらかじめ与えてある閾値と比較する加速度・閾値比較部16、コントローラ2R,2Lの6軸センサ信号からHMD装着者の腕の引き戻し持続時間を計算する引き戻し持続時間計算部171、HMD装着者の腕の引き戻し距離を計算する引き戻し距離計算部181を備えている。
 さらに、これらHMD位置・方位角・上下角計算部12、引き戻し持続時間計算部171、引き戻し速度計算部181の計算結果を入力し、VRゲーム内のプレーヤーの現在位置を計算するプレーヤー位置計算部192、そしてプレーヤー位置、引き戻し速度を入力し、引き戻し速度に対応した長さと太さの引き寄せ効果線を作成する引き寄せ効果線作成部1101を備えており、このプレーヤー位置計算部192の計算結果と引き寄せ効果線作成部1101の作成した引き寄せ効果線とはVRゲームを実行しているゲームエンジン20に出力される。
 このゲームエンジン20はVRゲームを進行・展開させるコンピュータであり、プレーヤーの位置計算部192の計算結果を入力してVRゲームを進行させ、VRゲームの3D動画をHMD1に出力して表示させる。さらに説明すれば、図9のブロック図に示すように、ゲームエンジン20はプレーヤー位置・向き設定部211、VR映像生成部22、引き寄せ効果線描画部231、画像重畳部24そして立体映像を作成する描画エンジン25を備え、描画エンジン25の映像信号をHMD1に出力して3D表示させる構成である。
 次に、図10のフローチャートを用いて、第3の実施の形態のVRゲーム装置の処理手順を説明する。この処理手順はそれを実現するVRゲーム方法及びプログラムの説明でもある。このフローチャートの処理はシステムの処理速度に応じ、所定の周期で繰り返し実行される。HMD1の6DOFトラッキングシステム101はコントローラ2R,2Lの位置をトラッキングしコントローラ2R,2Lの基準座標を決定する(ステップST121,ST123)。
 HMD装着者がコントローラ2R,2Lのコントロールボタンを操作してVRゲーム中のターゲットにレーザー光線を照射したり銃を撃ったり、釣り竿で釣り針を投げたりしてターゲットが特定されると、コントローラ2R,2Lを握っている手(ここでは右手とする)を引き戻すジェスチャーをすることで基準座標から引き戻し動作後のコントローラの位置までの距離の差をを計算し、その距離の差分をあらかじめ登録している閾値と比較する(ステップST125,ST127)。この比較においてNOであるならば何もしないでリターンする。
 計算した距離の差分が閾値よりも大きくてYESである場合には引き戻し距離の差分量、また引き戻し持続時間を計時して保持する(ステップST129)。
 続いてHMD位置、向き情報からVRゲーム空間上のプレーヤーの位置、向きを計算する(ステップST131)。そしてHMD装着者のコントローラ引き戻し距離の差分量に応じたターゲット引き寄せ効果線を作成し(ステップST133)、VRゲーム空間上の特定したターゲットをその引き寄せ距離だけプレーヤー側に引き寄せ、同時に引き寄せ効果線を重畳し、これをHMD1に3D表示させる(ステップST135)。
 図11には第3の実施の形態によるVRゲームの一画面301を示している。HMD装着者の人物像310は説明のために重畳したものであり、この場合、HMD装着者がコントローラ2R,2Lを持ち、コントロールボタンの操作でVRゲーム空間上のターゲットを定めてシューティングし、例えば右手のコントローラ2Rのコントロールボタンでターゲットを掴み、さらにコントローラ2Rを自身の方に引き戻すジェスチャーをすれば、VRゲーム空間311内のターケッド312をプレーヤーの方に引き寄せることができる。同時にその際の引き寄せ方向を引き寄せ効果線313によって実感させることができる。なお、右手左手の使い方は特に限定されるものではない。
 こうして第3の実施の形態のVRゲーム装置、方法、プログラム及び記憶媒体によれば、ゲームエンジン20によるVRゲームの展開時に、HMD1の方位や上下方向の角度と、HMD装着者の手の動きから当該装着者の意図する引き寄せ方向を読み取り、それをVRゲーム内のプレーヤーから見たVRゲーム動画の展開に反映させる。すなわち、装着者があるターゲットに対して手を引き戻すジェスチャーをするとプレーヤー視点から見たVRゲーム動画中のターゲットをプレーヤーの手元に引き寄せているように見せることができ、これによって、HMD装着者の意図した動きにマッチしてVRゲームを展開させることができ、VR酔いを防止することができる。
 なお、本実施の形態においても、プレーヤーの動きを反映させた引き寄せ効果線をVRゲーム動画中に表示させることにより、VRゲーム展開に現実感を増加させることができるが、この引き寄せ効果線は必要でなければ表示せず、プログラムをシンプル化してもよい。
 また、HMD1やコントローラ2R,2Lについては、本実施の形態でもWindows Mixed Reality準拠のデバイスを例示したが、現在入手できる他のHMDやコントローラを利用することもでき、またスタンドアロン型または一体型のHMDを利用することもできる。さらに、手持ちのコントローラ2R,2Lについては、HMD装着者の手にはめるグローブ型のコントローラを採用することもでき、さらにはHMD装着者の手そのものの動きをセンシングする手段を採用することもできる。これらグローブ型コントローラや実際の手の動きをセンシングする手段を採用した場合、HMD装着者の手そのものの動きを検出して、装着者の意図するジェスチャーとしてVRゲームエンジンに取り込み、上記実施の形態のようにVRゲーム内のプレーヤーから見たVRゲーム空間の変化に反映させることができる。
 上記第3の実施の形態はVRゲーム装置、方法、プログラム及び記憶媒体に関連して説明したが、本実施の形態に適用している技術的思想は、広くVR技術に採用できるものである。すなわちHMDと、HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する頭部姿勢検出器と、HMD装着者のシューティング操作を検出するシューティング操作検出器と、シューティング操作を検出して、VR空間内でのシューティングターゲットを決定するターゲット検出器と、HMD装着者の手の引き戻し動作と引き戻し距離を検出する引き戻し操作検出器と、HMD装着者の引き戻し動作と引き戻し距離の検出結果に基づき、VR空間内で前記シューティングターゲットをプレーヤー側に引き寄せた距離を演算する引き寄せ距離演算器と、VR空間内で、引き寄せた距離に応じてシューティングターゲットがプレーヤー側に近づくように当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたVR装置、そしてこのVR装置によるVR方法、このVR装置が実行するVRプログラム及びその記憶媒体に適用できる。さらにプレーヤーの動く速さを反映させた効果線としてスピード線をVR動画中に表示させることにより、VR動画の展開に現実感を増加させることができる。
[第4の実施の形態]
 本発明の第4の実施の形態のVRゲーム装置、方法、プログラム及び記憶媒体について以下に説明する。この第4の実施の形態は、HMD装着者が手に持つコントローラのボタンなどの任意のトリガーを入力し、その入力の持続時間によってプレーヤーが空中を飛ぶ移動速度、コントローラ2R,2Lの向きによってVRゲーム内のプレーヤーが空中を飛ぶ移動方向に反映させ、HMD装着者のジェスチャーとVRゲーム内でのプレーヤーの視線から見えるVRゲーム空間の変化に連動させ、HMD装着者自身の意図した動きにマッチしてVRゲーム動画を展開させることにより、VR酔いを防止するVRゲーム装置、方法、プログラム及び記憶媒体を特徴とする。
 第4の実施の形態のVRゲーム装置のハードウェア構成は図1に示した第1の実施の形態のものと共通であり、HMD1と、コントローラ2R、2Lと、VRゲームを実行したりVR映像を再生したりするVRゲーム実行装置3とで構成される。
 図12に本実施の形態のVRゲーム装置の機能構成を示している。これは主にVRゲーム実行装置3の内部での処理機能を示したものである。HMD1の6DOFトラッキングシステム101、また9軸センサ102からのセンサ信号を入力するHMDセンサ信号受信部11、HMD装着者の頭部の座標、装着者の顔の向いている方位角、上下角を計算するHMD位置・方位角・上下角計算部12を備えている。
 また、コントローラ2R,2Lからの操作信号と6軸センサ2R1,2L1のセンサ信号を受信するコントローラ信号受信部13、コントローラ2R,2LそれぞれのトラッキングLEDマーカー情報、6軸センサ信号を用いてコントローラの垂直座標位置を演算するコントローラ位置演算部141、コントローラの垂直加速度を演算するコントローラ垂直加速度演算部151、コントローラの垂直加速度をあらかじめ与えてある閾値と比較する加速度・閾値比較部161、コントローラ2R,2Lの6軸センサ2R1,2L1からのセンサ信号に対してHMD装着者の入力持続時間を計算する腕振り持続時間計算部172を備えている。
 さらに、これらHMD位置・方位角・上下角計算部12、入力持続時間計算部172の計算結果を入力し、VRゲーム内のプレーヤーの現在位置、移動方向、移動速度、移動距離を計算するプレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部192、そしてプレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部192の計算した移動速度を入力し、その移動速度に対応した長さや速さ、出現密度を変えたスピード線を作成するスピード線作成部1102を備えており、このプレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部193の計算結果とスピード線作成部1102の作成したスピード線とはVRゲームを実行しているゲームエンジン20に出力される。
 このゲームエンジン20はVRゲームを進行・展開させるコンピュータであり、プレーヤーの位置・移動方向・移動距離・速度計算部193の計算結果を入力してVRゲームを進行させ、VRゲームの3D動画をHMD1に出力して表示させる。
 さらに説明すれば、図13のブロック図に示すように、ゲームエンジン20はプレーヤー位置・向き設定部211、VR映像生成部22、スピード線描画部231、画像重畳部24、そして立体映像を作成する描画エンジン25を備え、描画エンジン25の映像信号をHMD1に出力して3D表示させる構成である。
 次に、図14のフローチャートを用いて、第4の実施の形態のVRゲーム装置の処理手順を説明する。この処理手順はそれを実現するVRゲーム方法及びプログラムの説明でもある。またこのフローチャートの処理はシステムの処理速度に応じ、所定の周期で繰り返し実行される。
 コントローラ2R,2Lの6軸センサ2R1,2L1からセンサ信号を取り込み、コントローラ2R,2Lの向きを決定する(ステップST141,ST143)。
 HMD装着者がコントローラ2R,2Lに対して任意の操作、例えばボタン操作をすれば、これをトリガー入力とし、入力時間を計測する(ステップST145)。そしてその入力時間をあらかじめ登録している閾値と比較する(ステップST147)。この比較においてNOであるならば何もしないでリターンする。
 入力の継続時間が閾値よりも大きくてYESである場合には入力の持続時間を計時して保持する(ステップST149)。続いてHMD1の位置座標と正面の向きを求め(ステップST151)、またプレーヤーの移動速度を計算し(ステップST153)、VRゲーム動画内でのプレーヤーの移動方向と移動距離を計算する(ステップST155)。そして入力の持続時間に応じたスピード線を作成し(ステップST157)、これら移動方向、移動距離、移動速度に基づいてVRゲーム動画を展開させ、同時に動画中にスピード感を示すスピード線を重畳し、これをHMD1に3D表示する(ステップST159)。
 図15はVRゲームの表示例である。本実施の形態により作成されたVRゲームでは、説明上、画面302上に重畳表示させている人物像(HMD装着者像)320が左右の手に持つコントローラを下向きに繰り返し動かすことにより、VRゲーム画面302内でプレーヤーから見た周囲の景色321が画面中央のプレーヤーに向かって落ちてくるように動き、同時にスピード線322も移動速度に応じた速さで画面302の中央奥側から手前外側に通り過ぎてゆくように表示される。これによりHMD装着者302には、自分のコントローラを持つ手を下側に押し下げる動作を繰り返すことによってVRゲーム中ではプレーヤーがVRゲーム空間を上昇してゆくように景色321を動かせて見せることができ、またコントローラを押し下げる動作を速めることでプレーヤーの上昇速度も速くなるように見せることができる。
 こうして本実施の形態のVRゲーム装置によれば、ゲームエンジン20によるVRゲームの展開時に、HMD1の方位や上下方向の角度と、HMD装着者の手の動きから当該装着者の意図する移動方向、移動距離、移動速度を読み取り、それらをVRゲーム内のプレーヤーから見たVRゲーム動画の展開に反映させることができ、HMD1の装着者自身の意図した動きにマッチしてVRゲーム動画を展開させることができ、VR酔いを防止することができる。
 なお、本実施の形態においても、プレーヤーの動きを反映させたスピード線をVRゲーム動画中に表示させることにより、VRゲーム展開に現実感を増加させることができるが、このスピード線は必要でなければ表示せず、プログラムをシンプル化してもよい。
 また、HMD1やコントローラ2R,2Lについては、本実施の形態でもWindows Mixed Reality準拠のデバイスを例示したが、現在入手できる他のHMDやコントローラを利用することもでき、またスタンドアロン型または一体型のHMDを利用することもできる。さらに、手持ちのコントローラ2R,2Lについては、HMD装着者の手にはめるグローブ型のコントローラを採用することもでき、さらにはHMD装着者の手そのものの動きをセンシングする手段を採用することもできる。これらグローブ型コントローラや実際の手の動きをセンシングする手段を採用した場合、HMD装着者の手そのものの動きを検出して、装着者の意図するジェスチャーとしてVRゲームエンジンに取り込み、上記実施の形態のようにVRゲーム内のプレーヤーから見たVRゲーム空間の変化に反映させることができる。
 さらに本発明において、HMD1の6軸DOFセンサ101、コントローラ2R,2Lの6軸DOFセンサ2R1,2L1については必ずしもそれらにハードウェアセンサとして実装されているものに限らず、HMD1からの映像信号やコントローラと無線通信してコントローラ2R,2Lの位置、傾き、向き等を検出する外部設置のセンサ、さらにはコントローラ2R,2Lの位置、動き、向き、傾き等を撮影して映像信号をVRゲーム実行装置3に入力し、このVRゲーム実行装置3側の映像処理によってコントローラ2R,2Lの位置、速度、向き、加速度等を算出するソフトウェア検出手段等にて代替することができる。つまり、HMD1の位置、傾き、向き、上下角等のセンシング手段、コントローラ2R,2Lの同情報のセンシング手段はハードウェアセンサに限定されるものではない。さらに加えて、本発明においては、上記各実施の形態のVRゲームプログラムを記憶した記憶媒体も技術的範囲とする。
 上記第4の実施の形態はVRゲーム装置、方法、プログラム及び記憶媒体に関連して説明したが、本実施の形態に適用している技術的思想は、広くVR技術に採用できるものである。すなわちHMDと、HMDを装着している装着者の頭部の位置と向きを検出する頭部姿勢検出器と、HMD装着者の少なくとも片手のボタンやジェスチャー等の入力を検出する入力検出器と、HMD装着者の向きと片手のボタンやジェスチャー等の入力時間を検出し、VR空間内においてプレーヤーの上昇方向と上昇速度を演算する上昇動作演算部と、VR空間内で、プレーヤーの上昇方向と上昇速度に応じて当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたVR装置、またこのVR装置によるVR方法、このVR装置が実行するVRプログラム及びその記憶媒体に適用できる。さらにプレーヤーの動く速さを反映させた効果線としてスピード線をVR動画中に表示させることにより、VR動画の展開に現実感を増加させることができる。
 [第5の実施の形態]
 次の本発明の第5の実施の形態のゲーム装置、方法及びプログラムについて説明する。本実施の形態の特徴は、FPS(一人称型シューティング)ゲームやその他のゲームにおいて、プレーヤーの移動速度とベクトルを測定して、自動的に速度とベクトルに合わせたスピード線をゲーム画面中に重畳して表示することによりユーザーに臨場感を味合わせると共にゲームとの一体感をも与え、しかもいわゆるゲーム酔いを防止しつつ、没入感を高めることができるゲーム装置、方法及びプログラムにある。
 ゲームプレイ中のゲーム酔いの原因として、自分の体の実際の動きと目で見た映像の動きとのズレがあげられている。通常は体感や平衡感覚から得られる情報と、視覚からの情報は一致するが、ゲームプレイ中は体は動いていないのに目や耳から入ってくる情報では動いていると脳が錯覚してしまい、脳が混乱することによって気分が悪くなってしまうと言われている。このゲーム酔いはゲーム内でのキャラクターの動きの大きさによって差がでて、特に動きの激しいゲームではゲーム酔いしやすくなる。本実施の形態はそのようなゲーム酔いを防止できるゲーム装置、方法及びプログラムを特徴とする。
 本実施の形態のシステム構成は図16に示している。上記の第1~第4の実施の形態で説明したようなHMD1を利用するVRゲームであってもゲーム機やPCとコントローラを利用するFPSゲームであっても適用できるが、本実施の形態では図16に示すようにPC50とコントローラ51としてのキーボード、マウスを利用するFSPゲームを実行するゲーム装置について説明する。
 本実施の形態のゲーム装置の機能構成は図17に示しており、種々のコンピュータゲームを実行するゲームエンジン60に対して、そのゲームエンジン60から現在実行中のゲームにおけるプレーヤーの位置座標を入力するプレーヤーの座標入力部61、入力したプレーヤーの座標の単位時間の変位を求めて移動速度を計算し、また移動方向のベクトルも計算するプレーヤーの移動速度・ベクトル計算部62、このプレーヤーの移動速度・ベクトル計算部62の求めたプレーヤーの移動速度とベクトルの大きさに応じてプレーヤーの移動速度、移動ベクトルを表現する効果線としてスピード線を作成するスピード線作成部63、そしてゲームエンジンの出力するゲーム動画の画面中にこのスピード線作成部63の作成したスピード線を重畳させるスピード線重畳部64を備えている。ディスプレイ65はゲームエンジンの出力するゲーム動画にスピード線重畳部64からのスピード線を重畳して表示する。
 次に、上記の第5の実施の形態のゲーム装置による処理手順を図18のフローチャートを用いて説明する。この処理手順はそれを実現するゲーム方法及びプログラムの説明でもある。またこのフローチャートの処理はシステムの処理速度に応じ、所定の周期で繰り返し実行される。まずプレーヤーの現在位置の座標を決定し(ステップST201)、前回処理からの座標変位を求めてプレーヤーの移動速度と移動方向のベクトルを計算する(ステップST203)。
 続いて、求めたプレーヤーの移動速度があらかじめ設定した閾値よりも大きいかどうかを判断し、NOであればプレーヤーはほぼ停止しているものとみなしてスピード線を作成せずに次の処理を待つ(ステップST205でNOに分岐)。他方、ステップST205でYESであれば、スピード線を作成する処理に移行し、ステップS203で求めたプレーヤーの移動速度とベクトルを記憶装置に保持し、そのプレーヤーの移動速度とベクトルの大きさに応じたスピード線を作成し(ステップST209)、これをディスプレイのゲーム動画上に表示させる(ステップST211)。
 スピード線は、例示すれば、第1の実施の形態における図5に示したスピード線33、また第3の実施の形態における図15に示したスピード線322が採用できるが、ゲーム動画に応じて別の形態にすることもできる。
 なお、上記第5の実施の形態ではゲーム装置、方法及びプログラムについて説明したが、本発明は広くVR動画、あるいは通常の動画をインタラクティブに展開させ、動画内のプレーヤーから見た視界内の景色を変化させる動画操作技術に広く適用することができる。
 1 HMD
 2R,2L コントローラ
 2R1,2L1 6軸センサ
 3 VRゲーム実行装置
 101 6DOFトラッキングシステム
 102 9軸センサ
 11 HMDセンサ信号受信部
 12 HMDの位置・方位角・上下角計算部
 121 LEDの位置・方位角計算部
 13 コントローラ信号受信部
 14 コントローラ位置演算部
 141 コントローラ位置演算部
 15 コントローラ加速度演算部
 151 コントローラ垂直加速度演算部
 16 加速度・閾値比較部
 161加速度・閾値比較部
 17 腕振り持続時間計算部
 171 引き戻し持続時間計算部
 172 入力持続時間計算部
 18 腕振り速度計算部
 181 引き戻し距離計算部
 19 プレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部
 191 プレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部
 192 プレーヤー位置計算部
 193 プレーヤー位置・移動方向・移動距離・速度計算部
 110 スピード線作成部
 1101 引き寄せ効果線作成部
 1102 スピード線作成部
 20 ゲームエンジン
 211 プレーヤー位置・向き設定部
 21 プレーヤー位置・姿勢・向き設定部
 22 VR映像生成部
 23 スピード線描画部
 231 引き寄せ効果線描画部
 24 画像重畳部
 25 描画エンジン
 30 VRゲーム画面
 50 ゲーム装置
 51 コントローラとしてのキーボード及びマウス
 60 ゲームエンジン
 61 プレーヤーの座標入力部
 62 プレーヤーの移動速度・ベクトル計算部
 63 スピード線作成部
 64 スピード線重畳部
 65 ディスプレイ
 301 VRゲーム画面
 302 VRゲーム画面
 31 HMD装着者
 32 VRゲーム空間内の景色
 33 スピード線
 310 HMD装着者
 311 VRゲーム空間内の景色
 312 ターゲット
 313 引き寄せ効果線
 320 HMD装着者の人物像
 321 VRゲーム空間内の景色
 322 スピード線

Claims (17)

  1.  HMDと、
     前記HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する頭部姿勢検出器と、
     前記HMD装着者の少なくとも片手の位置、移動速度・加速度を検出する手の位置・速度・加速度検出器と、
     前記HMD装着者の移動方向と移動速度を演算するHMD移動方向・速度演算器と、
     前記HMD装着者の移動方向と移動速度の演算結果を入力し、VR空間内におけるプレーヤーの移動方向と移動速度を演算するプレーヤー移動方向・速度演算器と、
     前記プレーヤーの移動方向と移動速度との演算結果に基づき、前記VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたことを特徴とするVR装置。
  2.  HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出するステップと、
     前記HMD装着者の少なくとも片手の位置、移動速度・加速度を検出するステップと、
     前記HMD装着者の移動方向と移動速度を演算するステップと、
     前記HMD装着者の移動方向と移動速度の演算結果を入力し、VR空間内におけるプレーヤーの移動方向と移動速度を演算するステップと、
     前記プレーヤーの移動方向と移動速度との演算結果に基づき、前記VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるステップとを有することを特徴とする
    VR方法。
  3.  HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する処理ステップと、
     前記HMD装着者の少なくとも片手の位置、移動速度・加速度を検出する処理ステップと、
     前記HMD装着者の移動方向と移動速度を演算する処理ステップと、
     前記HMD装着者の移動方向と移動速度の演算結果を入力し、VR空間内におけるプレーヤーの移動方向と移動速度を演算する処理ステップと、
     前記プレーヤーの移動方向と移動速度との演算結果に基づき、前記VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させる処理ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするVRプログラム。
  4.  請求項3に記載のVRプログラムを記憶した記憶媒体。
  5.  HMDと、
     前記HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する頭部姿勢検出器と、
     前記HMD装着者の少なくとも片手の位置を検出する手の位置検出器と、
     前記HMD装着者の任意の点を決定する任意点決定器と、
     前記HMD装着者の前記手の位置と前記任意の点との間の距離を演算する実空間2点間距離演算器と、
     前記手の位置と前記任意の点との距離の演算結果に基づいて、VR空間内におけるプレーヤーの位置と移動速度とを演算するプレーヤー位置・移動速度演算器と、
     前記プレーヤーの位置と移動速度との演算結果に基づき、前記VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたことを特徴とするVR装置。
  6.  HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出するステップと、
     前記HMD装着者の少なくとも片手の位置を検出するステップと、
     前記HMD装着者の任意の点を決定するステップと、
     前記HMD装着者の前記手の位置と前記任意の点との間の距離を演算するステップと、
     前記手の位置と前記任意の点との距離の演算結果に基づいて、VR空間内におけるプレーヤーの位置と移動速度とを演算するステップと、
     前記プレーヤーの位置と移動速度との演算結果に基づき、前記VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるステップとを有することを特徴とするVR方法。
  7.  HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する処理ステップと、
     前記HMD装着者の少なくとも片手の位置を検出する処理ステップと、
     前記HMD装着者の任意の点を決定する処理ステップと、
     前記HMD装着者の前記手の位置と前記任意の点との距離を演算する処理ステップと、
     前記手の位置と前記任意の点との距離の演算結果に基づいて、VR空間内におけるプレーヤーの位置と移動速度とを演算する処理ステップと、
     前記プレーヤーの位置と移動速度との演算結果に基づき、前記VR空間内における当該プレーヤーの視野内の景色を変化させる処理ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするVRプログラム。
  8.  請求項7に記載のVRプログラムを記憶した記憶媒体。
  9.  HMDと、
     前記HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する頭部姿勢検出器と、
     前記HMD装着者のシューティング操作を検出するシューティング操作検出器と、
     前記シューティング操作を検出して、VR空間内でのシューティングターゲットを決定するターゲット検出器と、
     前記HMD装着者の手の引き戻し動作と引き戻し距離を検出する引き戻し操作検出器と、
     前記HMD装着者の引き戻し動作と引き戻し距離の検出結果に基づき、VR空間内で前記シューティングターゲットをプレーヤー側に引き寄せた距離を演算する引き寄せ距離演算器と、
     前記VR空間内で、前記引き寄せた距離に応じて前記シューティングターゲットが前記プレーヤー側に近づくように当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたことを特徴とするVR装置。
  10.  HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出するステップと、
     前記HMD装着者のシューティング操作を検出するステップと、
     前記シューティング操作を検出して、VR空間内でのシューティングターゲットを決定するステップと、
     前記HMD装着者の手の引き戻し動作と引き戻し距離を検出するステップと、
     前記HMD装着者の引き戻し動作と引き戻し距離の検出結果に基づき、VR空間内で前記シューティングターゲットをプレーヤー側に引き寄せた距離を演算するステップと、
     前記VR空間内で、前記引き寄せた距離に応じて前記シューティングターゲットが前記プレーヤー側に近づくように当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるステップとを有することを特徴とするVR方法。
  11.  HMDを装着している装着者の頭部の位置、向き及び傾きを検出する処理ステップと、
     前記HMD装着者のシューティング操作を検出する処理ステップと、
     前記シューティング操作を検出して、VR空間内でのシューティングターゲットを決定する処理ステップと、
     前記HMD装着者の手の引き戻し動作と引き戻し距離を検出する処理ステップと、
     前記HMD装着者の引き戻し動作と引き戻し距離の検出結果に基づき、VR空間内で前記シューティングターゲットをプレーヤー側に引き寄せた距離を演算する処理ステップと、
     前記VR空間内で、前記引き寄せた距離に応じて前記シューティングターゲットが前記プレーヤー側に近づくように当該プレーヤーの視野内の景色を変化させる処理ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするVRプログラム。
  12.  請求項11に記載のVRプログラムを記憶した記憶媒体。
  13.  HMDと、
     前記HMDを装着している装着者の頭部の位置と向きを検出する頭部姿勢検出器と、
     前記HMD装着者の少なくとも片手のボタンやジェスチャー等の入力を検出する入力検出器と、
     前記HMD装着者の向きと前記片手のボタンやジェスチャー等の入力時間を検出し、VR空間内においてプレーヤーの上昇方向と上昇速度を演算する上昇動作演算部と、
     前記VR空間内で、前記プレーヤーの上昇方向と上昇速度に応じて当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるVR景色変化器とを備えたことを特徴とするVR装置。
  14.  HMDを装着している装着者の頭部の位置と向きを検出するステップと、
     前記HMD装着者の少なくとも片手のボタンやジェスチャー等の入力を検出するステップと、
     前記HMD装着者の向きと前記片手のボタンやジェスチャー等の入力時間を検出し、VR空間内においてプレーヤーの移動方向と移動速度を演算するステップと、
     前記VR空間内で、前記プレーヤーの移動方向と移動速度に応じて当該プレーヤーの視野内の景色を変化させるステップとを有することを特徴とするVR方法。
  15.  HMDを装着している装着者の頭部の位置と向きを検出する処理ステップと、
     前記HMD装着者の少なくとも片手のボタンやジェスチャー等の入力を検出する処理ステップと、
     前記HMD装着者の向きと前記片手のボタンやジェスチャー等の入力時間を検出し、VR空間内においてプレーヤーの移動方向と移動速度を演算する処理ステップと、
     前記VR空間内で、前記プレーヤーの移動方向と移動速度に応じて当該プレーヤーの視野内の景色を変化させる処理ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするVRプログラム。
  16.  請求項15に記載のVRプログラムを記憶した記憶媒体。
  17.  スピード感を表現する効果線を前記VR空間内に重畳して表示することを特徴とする請求項1~15のいずれかに記載のVR装置、方法又はプログラム。

     
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114327039A (zh) * 2021-11-24 2022-04-12 青岛歌尔声学科技有限公司 检测vr游戏用户动作的方法、***及存储介质
CN116501175A (zh) * 2023-06-25 2023-07-28 江西格如灵科技股份有限公司 虚拟角色移动方法、装置、计算机设备及介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018020735A1 (ja) * 2016-07-28 2018-02-01 株式会社コロプラ 情報処理方法及び当該情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008220580A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Univ Of Tsukuba 没入歩行感覚呈示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018020735A1 (ja) * 2016-07-28 2018-02-01 株式会社コロプラ 情報処理方法及び当該情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Three trends of VR shown from the latest VR experience spots Part2", RIDE TYPE -VR SPACE SHIBUYA, 7 August 2017 (2017-08-07), Retrieved from the Internet <URL:https://www.entertainment-future-lab.net/2017/08/07/1423> [retrieved on 20190930] *
HYPERSUIT HANDS-ON:CES 2017 BRINGS THE WORLDS'S FIRST VR VEHICLE, 3 January 2017 (2017-01-03), Retrieved from the Internet <URL:https://www.youtube.com/watch?v=OLDwoN937-Y> [retrieved on 20190930] *
WORLD'S BEST SPY - I EXPECT YOU TO DIE(VR) #1, 19 January 2018 (2018-01-19), Retrieved from the Internet <URL:https://www.youtube.com/watch?v=BIqqiOQlkNc> [retrieved on 20171010] *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114327039A (zh) * 2021-11-24 2022-04-12 青岛歌尔声学科技有限公司 检测vr游戏用户动作的方法、***及存储介质
CN116501175A (zh) * 2023-06-25 2023-07-28 江西格如灵科技股份有限公司 虚拟角色移动方法、装置、计算机设备及介质
CN116501175B (zh) * 2023-06-25 2023-09-22 江西格如灵科技股份有限公司 虚拟角色移动方法、装置、计算机设备及介质

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