JP2020004263A - Program, computer and method for providing virtual experience to user - Google Patents

Program, computer and method for providing virtual experience to user Download PDF

Info

Publication number
JP2020004263A
JP2020004263A JP2018125233A JP2018125233A JP2020004263A JP 2020004263 A JP2020004263 A JP 2020004263A JP 2018125233 A JP2018125233 A JP 2018125233A JP 2018125233 A JP2018125233 A JP 2018125233A JP 2020004263 A JP2020004263 A JP 2020004263A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
user
stimulus
view
hmd
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018125233A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
研太 簗瀬
Kenta Yanase
研太 簗瀬
崇生 柏原
Takao Kashiwabara
崇生 柏原
野口 裕弘
Yasuhiro Noguchi
裕弘 野口
篤 猪俣
Atsushi Inomata
篤 猪俣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Colopl Inc
Original Assignee
Colopl Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Colopl Inc filed Critical Colopl Inc
Priority to JP2018125233A priority Critical patent/JP2020004263A/en
Publication of JP2020004263A publication Critical patent/JP2020004263A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

【課題】仮想体験における感覚ズレを低減するための新規な手法を提供する。【解決手段】本開示の実施形態によるプログラムは、画像表示装置及び筐体を介して仮想体験をユーザに提供するためのコンピュータに、仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、仮想空間における視界を特定するステップと、筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、検知した操作に基づいて、視界を変化させる態様を特定するステップと、特定された態様に基づいて、視界を更新するステップと、特定された態様に対応する刺激を特定し、現実空間において刺激を、筐体を介してユーザに付与するステップとを実行させる。【選択図】図13PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel method for reducing a sensory deviation in a virtual experience. A program according to an embodiment of the present disclosure includes a step of defining a virtual space for providing a virtual experience to a computer for providing a virtual experience to a user via an image display device and a housing, and a virtual space. A step of specifying a view in space, a step of detecting an operation by a user on a first device included in a housing, a step of specifying a mode of changing the view based on the detected operation, and a specified mode. Based on the above, a step of updating the field of view and a step of identifying the stimulus corresponding to the specified embodiment and applying the stimulus to the user through the housing in the real space are executed. [Selection diagram] FIG. 13

Description

本開示は、仮想体験をユーザに提供するためのプログラム、コンピュータ及び方法に関する。   The present disclosure relates to a program, a computer, and a method for providing a virtual experience to a user.

特許文献1には、HMD(Head−Mounted Device、HMD)を使用したバーチャルリアリティー(VR)体験をユーザに提供するシミュレーションシステムとして、スキーシミュレータが開示されている。このスキーシミュレータは、現実空間でのユーザの移動態様と、仮想空間での仮想ユーザ又はその搭乗移動体の移動態様とが大きく異なっているときに引き起こされる3D酔いあるいはVR酔いを緩和するために、可動筐体40を備えている。可動筐体40は、例えば、仮想空間のスキーコースの雪面の凹凸に合わせて可動筐体40のベース部41を上下方向に移動させたり、スキーコースの傾斜に合わせて、ベース部41を回転移動(ローリング、ピッチング等)させて、プレイ位置PPLを変化させたりする。   Patent Literature 1 discloses a ski simulator as a simulation system that provides a user with a virtual reality (VR) experience using an HMD (Head-Mounted Device). This ski simulator is designed to alleviate 3D sickness or VR sickness caused when the movement mode of the user in the real space is significantly different from the movement mode of the virtual user or the boarding moving body in the virtual space. A movable housing 40 is provided. For example, the movable casing 40 moves the base 41 of the movable casing 40 in the vertical direction according to the unevenness of the snow surface of the ski course in the virtual space, or rotates the base 41 according to the inclination of the ski course. The play position PPL is changed by moving (rolling, pitching, etc.).

ユーザの仮想空間と現実空間との間における感覚ズレを補償するため、このスキーシミュレータにおいては、スキーコースの雪面の凹凸やスキーコースの傾斜などの、VR空間を構成するオブジェクトに基づいて可動筐体を動かす。   In order to compensate for a sense shift between the user's virtual space and the real space, this ski simulator employs a movable housing based on objects constituting the VR space, such as unevenness of the snow surface of a ski course and inclination of a ski course. Move your body.

また、ユーザの操作入力に関しては、このスキーシミュレータは、ユーザの操作入力による現実の感覚と、VR空間における視界の変化との整合性をとるため、ユーザにできるだけ実際のスキーと同じような動作をさせるシミュレータとして構成されている。しかし、VRゲームでは、ユーザの操作入力として現実空間での実際の操作の再現を要求することが不都合な場合もある。例えば、特許文献1で言及されているように、現実空間で身体が大きく動くことによるコード絡まりの問題がある。また、現実空間での動作に合わせた複雑な操作をユーザに要求する場合には、ユーザの動きが複雑になることによってVR視界変化もそれに応じて複雑になり、却ってVRゲームとして納得感のあるVR視界変化が提供されないという問題もある。   Regarding the user's operation input, this ski simulator matches the sense of reality due to the user's operation input with the change of the visual field in the VR space, so that the user performs the same operation as the actual ski as much as possible. The simulator is configured as However, in the VR game, it may be inconvenient to request a reproduction of an actual operation in the real space as an operation input by the user. For example, as mentioned in Patent Literature 1, there is a problem of code entanglement due to a large movement of a body in a real space. Further, when a user is required to perform a complicated operation in accordance with the operation in the real space, the change in the VR field of view is complicated due to the complicated movement of the user, and on the contrary, the VR game is satisfactory. There is also the problem that VR view changes are not provided.

特開2017−188827号公報JP-A-2017-188827

本開示は、少なくとも、仮想体験における感覚ズレを低減するための新規な手法を提供することを目的とする。   An object of the present disclosure is to provide at least a novel technique for reducing a sensory shift in a virtual experience.

本開示の一実施形態によれば、画像表示装置及び筐体を介して仮想体験をユーザに提供するためのコンピュータに、
仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、
前記仮想空間における視界を特定するステップと、
前記筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、
検知した前記操作に基づいて、前記視界を変化させる態様を特定するステップと、
特定された前記態様に基づいて、前記視界を更新するステップと、
特定された前記態様に対応する刺激を特定し、現実空間において前記刺激を、前記筐体を介してユーザに付与するステップと
を実行させるためのプログラムが提供される。
According to an embodiment of the present disclosure, a computer for providing a user with a virtual experience via an image display device and a housing includes:
Defining a virtual space to provide a virtual experience;
Identifying a field of view in the virtual space;
Detecting a user operation on a first device included in the housing;
Based on the detected operation, identifying an aspect that changes the field of view,
Updating the field of view based on the specified aspect;
Providing a stimulus corresponding to the specified aspect and providing the stimulus to the user via the housing in the real space.

本開示の別の実施形態によれば、コンピュータであって、
前記コンピュータが備えるプロセッサによる、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置と、筐体とを介してユーザに仮想体験を提供するための制御により、
仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、
前記仮想空間における視界を特定するステップと、
前記筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、
検知した前記操作に基づいて、前記視界を変化させる態様を特定するステップと、
特定された前記態様に基づいて、前記視界を更新するステップと、
特定された前記態様に対応する刺激を特定し、現実空間において前記刺激を、前記筐体を介してユーザに付与するステップと
が実行される、コンピュータが提供される。
According to another embodiment of the present disclosure, a computer comprises:
By a processor provided in the computer, by an image display device associated with the head of the user, by control for providing a virtual experience to the user via the housing,
Defining a virtual space to provide a virtual experience;
Identifying a field of view in the virtual space;
Detecting a user operation on a first device included in the housing;
Based on the detected operation, identifying an aspect that changes the field of view,
Updating the field of view based on the specified aspect;
Specifying a stimulus corresponding to the specified aspect and providing the stimulus to the user via the housing in the real space.

本開示の別の実施形態によれば、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置と、筐体とを介してユーザに仮想体験を提供するためのコンピュータにより実行される方法であって、
仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、
前記仮想空間における視界を特定するステップと、
前記筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、
検知した前記操作に基づいて、前記視界を変化させる態様を特定するステップと、
特定された前記態様に基づいて、前記視界を更新するステップと、
特定された前記態様に対応する刺激を特定し、現実空間において前記刺激を、前記筐体を介してユーザに付与するステップと
を含む、方法が提供される。
According to another embodiment of the present disclosure, an image display device associated with a user's head and a computer-implemented method for providing a virtual experience to a user via a housing,
Defining a virtual space to provide a virtual experience;
Identifying a field of view in the virtual space;
Detecting a user operation on a first device included in the housing;
Based on the detected operation, identifying an aspect that changes the field of view,
Updating the field of view based on the specified aspect;
Identifying a stimulus corresponding to the identified aspect, and applying the stimulus to the user via the housing in the real space.

本開示の実施形態により、少なくとも、仮想体験における感覚ズレを低減するための新規な手法を提供することができる。   According to the embodiment of the present disclosure, at least a novel method for reducing a sensory shift in a virtual experience can be provided.

本開示のその他の特徴及び利点は、後述する実施形態の説明、添付の図面及び特許請求の範囲の記載から明らかなものとなる。   Other features and advantages of the present disclosure will be apparent from the following description of the embodiments, the accompanying drawings, and the claims.

システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows the structure of a system schematically. 本開示の一実施形態による、コンピュータの基本的なハードウェア構成の例を表すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an example of a basic hardware configuration of a computer according to an embodiment of the present disclosure. 一実施形態による、HMDに設定されるuvw視野座標系を概念的に表す図である。FIG. 4 is a diagram conceptually illustrating a uvw view coordinate system set in the HMD according to an embodiment. 一実施形態による、仮想空間を表現する一態様を概念的に表す図である。FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating an aspect of expressing a virtual space according to an embodiment. 一実施形態による、HMDを装着するユーザの頭部を上から表した図である。FIG. 3 is a top view of a head of a user wearing the HMD according to one embodiment. 仮想空間において視界領域をx方向から見たyz断面を表す図である。It is a figure showing the yz section which looked at the field of view from the x direction in virtual space. 仮想空間において視界領域をy方向から見たxz断面を表す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an xz cross section of a view area in a virtual space viewed from a y direction. 一実施形態による、コントローラの概略構成を表す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a controller according to an embodiment. 一実施形態による、コントローラの概略構成を表す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a controller according to an embodiment. 本開示の一実施形態による、システムを介してユーザに仮想体験を提供するための、感覚ズレ低減機能を含むコンピュータの機能を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating functions of a computer including a sensory shift reduction function for providing a virtual experience to a user via a system according to an embodiment of the present disclosure. ユーザが没入する仮想空間の画像を表示部に表示するための一般的な処理のフロー図である。FIG. 9 is a flowchart of a general process for displaying an image of a virtual space in which a user is immersed on a display unit. 本開示の一実施形態によるVRゲームシステム1100の概略を示すブロック図である。It is a block diagram showing the outline of VR game system 1100 by one embodiment of this indication. 筐体の一実施形態の構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of one Embodiment of a housing | casing. 本開示の一実施形態による感覚ズレ低減方法のフローチャートである。5 is a flowchart of a sense shift reduction method according to an embodiment of the present disclosure. VRゲームシステムにおける、仮想空間、仮想空間内の視界、この視界の動き方向、手すり、ボードに対する操作の関係を概略的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a relationship between a virtual space, a view in the virtual space, a moving direction of the view, a handrail, and an operation on a board in the VR game system. スノーボード機構のより具体的な実施形態を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a more specific embodiment of a snowboard mechanism. スノーボード機構のより具体的な別の実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows another more specific embodiment of a snowboard mechanism. 刺激付与デバイス機構及び刺激付与デバイス駆動機構の組み合わせの別の実施形態である手すり機構を示す概略図である。It is the schematic which shows the handrail mechanism which is another embodiment of the combination of a stimulating device mechanism and a stimulating device drive mechanism. 刺激付与デバイス機構及び刺激付与デバイス駆動機構の組み合わせの別の実施形態である座席状機構を示す概略図である。It is the schematic which shows the seat-like mechanism which is another embodiment of the combination of a stimulating device mechanism and a stimulating device drive mechanism. 2軸回転機構の具体的な一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one specific embodiment of a two-axis rotation mechanism. 回転台を可動台に対し回転させる機構の詳細を説明するため、図19の線I−Iに沿って見た断面の概略図である。FIG. 20 is a schematic cross-sectional view taken along line II of FIG. 19 for describing details of a mechanism for rotating the turntable with respect to the movable table.

[本開示の実施形態の説明]
はじめに、本開示の例示的な実施形態の構成を列記して説明する。本開示の実施形態によるプログラム、コンピュータ及び方法は、以下のような構成を備えてもよい。
[Description of Embodiment of the Present Disclosure]
First, the configuration of an exemplary embodiment of the present disclosure will be listed and described. A program, a computer, and a method according to an embodiment of the present disclosure may have the following configurations.

(項目1)
画像表示装置及び筐体を介して仮想体験をユーザに提供するためのコンピュータに、
仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、
前記仮想空間における視界を特定するステップと、
前記筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、
検知した前記操作に基づいて、前記視界を変化させる態様を特定するステップと、
特定された前記態様に基づいて、前記視界を更新するステップと、
特定された前記態様に対応する刺激を特定し、現実空間において前記刺激を、前記筐体を介してユーザに付与するステップと
を実行させるためのプログラム。
(Item 1)
A computer for providing a virtual experience to the user via the image display device and the housing,
Defining a virtual space to provide a virtual experience;
Identifying a field of view in the virtual space;
Detecting a user operation on a first device included in the housing;
Based on the detected operation, identifying an aspect that changes the field of view,
Updating the field of view based on the specified aspect;
Specifying a stimulus corresponding to the specified aspect, and applying the stimulus to the user via the housing in the real space.

(項目2)
前記第1デバイスは、ユーザがその上に乗るデバイスであり、
前記ユーザによる操作は、ユーザの足で前記第1デバイスに力を加える操作であり、
前記検知するステップは、前記第1デバイスに対しユーザが加える力を検知するステップを含む、
項目1記載のプログラム。
(Item 2)
The first device is a device on which a user rides,
The operation by the user is an operation of applying force to the first device with a foot of the user,
The detecting step includes detecting a force applied by a user to the first device,
The program according to item 1.

(項目3)
前記力を加える操作は、前記第1デバイスに対するエッジング操作及び重心移動操作のうちの少なくとも1つを含み、
前記力を加える操作が前記第1デバイスに対するエッジング操作であるとき、前記検知するステップは、前記第1デバイスの傾きを検知するステップを含み、
前記力を加える操作が前記第1デバイスに対する重心移動操作であるとき、前記検知するステップは、前記第1デバイスに加えられる圧力を検知するステップを含む、
項目2記載のプログラム。
(Item 3)
The operation of applying the force includes at least one of an edging operation and a center of gravity moving operation on the first device,
When the operation for applying the force is an edging operation on the first device, the detecting step includes a step of detecting a tilt of the first device,
When the operation of applying the force is an operation of moving the center of gravity to the first device, the detecting step includes a step of detecting a pressure applied to the first device.
The program according to item 2.

(項目4)
前記筐体は、ユーザに対し前記刺激を与えるための第2デバイスを含む、項目1から3のいずれかに記載のプログラム。
(Item 4)
The program according to any one of items 1 to 3, wherein the housing includes a second device for giving the stimulus to a user.

(項目5)
前記第2デバイスは、ユーザの体を支える支持部材である、項目4記載のプログラム。
(Item 5)
5. The program according to item 4, wherein the second device is a support member that supports a user's body.

(項目6)
前記支持部材は、ユーザの手を支持する手すり、又はユーザの腰を支える座席状部材である、項目5記載のプログラム。
(Item 6)
The program according to item 5, wherein the support member is a handrail supporting a user's hand or a seat-like member supporting a user's waist.

(項目7)
前記第2デバイスは、前記第1デバイスである、項目4記載のプログラム。
(Item 7)
The program according to item 4, wherein the second device is the first device.

(項目8)
前記態様は、ヨーイング、ピッチング及びローリングのうちの少なくとも1つの動きを含み、
前記態様に対応する前記刺激は、ヨー軸回転、ピッチ軸回転及びロール軸回転の少なくとも1つの動きを含む、項目1から7のいずれかに記載のプログラム。
(Item 8)
The aspect includes movement of at least one of yawing, pitching, and rolling,
8. The program according to any one of items 1 to 7, wherein the stimulus corresponding to the aspect includes at least one movement of yaw axis rotation, pitch axis rotation, and roll axis rotation.

(項目9)
前記態様がヨーイングであるとき、前記態様に対応する前記刺激はヨー軸回転の動きである、項目8記載のプログラム。
(Item 9)
9. The program according to item 8, wherein when the aspect is yawing, the stimulus corresponding to the aspect is a yaw axis rotation movement.

(項目10)
前記態様がピッチングであるとき、前記態様に対応する前記刺激はピッチ軸回転の動きである、項目8記載のプログラム。
(Item 10)
9. The program according to item 8, wherein when the aspect is pitching, the stimulus corresponding to the aspect is a movement of a pitch axis rotation.

(項目11)
前記態様に対応する前記刺激は、前記態様の視界変化に対応する変化が現実空間で起きた場合にユーザの身体に加わるはずの刺激に対する、前記筐体からユーザが受ける刺激のズレを補償する補償刺激である、項目1から10のいずれかに記載のプログラム。
(Item 11)
The stimulus corresponding to the aspect is a compensation that compensates for a deviation of a stimulus received by the user from the housing with respect to a stimulus that should be applied to the user's body when a change corresponding to a change in the visual field of the aspect occurs in a real space. The program according to any one of items 1 to 10, which is a stimulus.

(項目12)
前記補償刺激は、前記態様の視界変化に対応する変化が現実空間で起きた場合にユーザの身体に加わるはずの刺激に対し、同じ方向であるが小さい刺激である、項目11記載のプログラム。
(Item 12)
The program according to item 11, wherein the compensation stimulus is a stimulus in the same direction but smaller than a stimulus to be applied to the body of the user when a change corresponding to the change in the visual field of the aspect occurs in a real space.

(項目13)
コンピュータであって、
前記コンピュータが備えるプロセッサによる、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置と、筐体とを介してユーザに仮想体験を提供するための制御により、
仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、
前記仮想空間における視界を特定するステップと、
前記筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、
検知した前記操作に基づいて、前記視界を変化させる態様を特定するステップと、
特定された前記態様に基づいて、前記視界を更新するステップと、
特定された前記態様に対応する刺激を特定し、現実空間において前記刺激を、前記筐体を介してユーザに付与するステップと
が実行されるコンピュータ。
(Item 13)
A computer,
By a processor provided in the computer, by an image display device associated with the head of the user, by control for providing a virtual experience to the user via the housing,
Defining a virtual space to provide a virtual experience;
Identifying a field of view in the virtual space;
Detecting a user operation on a first device included in the housing;
Based on the detected operation, identifying an aspect that changes the field of view,
Updating the field of view based on the specified aspect;
A step of specifying a stimulus corresponding to the specified aspect and providing the stimulus to the user via the housing in the real space.

(項目14)
ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置と、筐体とを介してユーザに仮想体験を提供するためのコンピュータにより実行される方法であって、
仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、
前記仮想空間における視界を特定するステップと、
前記筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、
検知した前記操作に基づいて、前記視界を変化させる態様を特定するステップと、
特定された前記態様に基づいて、前記視界を更新するステップと、
特定された前記態様に対応する刺激を特定し、現実空間において前記刺激を、前記筐体を介してユーザに付与するステップと
を含む方法。
(Item 14)
An image display device associated with a user's head and a computer-implemented method for providing a virtual experience to a user via a housing,
Defining a virtual space to provide a virtual experience;
Identifying a field of view in the virtual space;
Detecting a user operation on a first device included in the housing;
Based on the detected operation, identifying an aspect that changes the field of view,
Updating the field of view based on the specified aspect;
Identifying a stimulus corresponding to the identified aspect, and applying the stimulus to the user via the housing in the real space.

[本開示の実施形態の詳細]
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態について説明する。以下の説明では、同様の要素には同様の符号を付してある。それらの名称及び機能も同様である。このような要素については重複する説明が省略される。
[Details of Embodiment of the Present Disclosure]
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following description, similar elements are denoted by similar reference numerals. The same applies to their names and functions. A duplicate description of such elements will be omitted.

図1を参照して、画像表示装置システム100の構成について説明する。以下では、画像表示装置の一例としてヘッドマウントデバイス(Head−Mounted Device:HMD)が用いられるシステムについて具体的に説明する。しかし、HMDだけでなく、ユーザに仮想体験を提供するための様々な装置を本開示の実施形態に適用することができることが当業者に理解されよう。   The configuration of the image display device system 100 will be described with reference to FIG. Hereinafter, a system in which a head-mounted device (HMD) is used as an example of an image display device will be specifically described. However, those skilled in the art will appreciate that various devices for providing virtual experiences to users, not just HMDs, can be applied to embodiments of the present disclosure.

図1は、システム100の構成を概略的に示す。一例では、システム100は、家庭用のシステム又は業務用のシステムとして提供される。HMDは、表示部を備える所謂ヘッドマウントディスプレイであってもよく、表示部を有するスマートフォン等の端末を装着可能なヘッドマウント機器であってもよい。   FIG. 1 schematically shows a configuration of the system 100. In one example, system 100 is provided as a home or business system. The HMD may be a so-called head-mounted display having a display unit, or may be a head-mounted device to which a terminal such as a smartphone having a display unit can be attached.

システム100は、HMD110と、HMDセンサ120と、コントローラ160と、コンピュータ200とを備える。HMD110は、表示部112と、注視センサ140とを含む。コントローラ160は、モーションセンサ130を含んでもよい。   The system 100 includes an HMD 110, an HMD sensor 120, a controller 160, and a computer 200. The HMD 110 includes a display unit 112 and a gaze sensor 140. The controller 160 may include the motion sensor 130.

一例では、コンピュータ200は、インターネット等のネットワーク192に接続可能であってもよく、ネットワーク192に接続されるサーバ150等のコンピュータと通信可能であってもよい。別の態様において、HMD110は、HMDセンサ120の代わりにセンサ114を含んでもよい。   In one example, the computer 200 may be connectable to a network 192 such as the Internet, or may be communicable with a computer such as a server 150 connected to the network 192. In another aspect, the HMD 110 may include a sensor 114 instead of the HMD sensor 120.

HMD110は、ユーザ190の頭部に装着され、動作中に仮想空間をユーザに提供し得る。より具体的には、HMD110は、右目用の画像及び左目用の画像を表示部112にそれぞれ表示する。ユーザの各目がそれぞれの画像を視認すると、ユーザは、両目の視差に基づき当該画像を3次元の画像として認識し得る。   The HMD 110 may be worn on the head of the user 190 and provide a virtual space to the user during operation. More specifically, HMD 110 displays a right-eye image and a left-eye image on display unit 112, respectively. When each eye of the user visually recognizes each image, the user can recognize the image as a three-dimensional image based on the parallax of both eyes.

表示部112は、例えば、非透過型の表示装置として実現される。一例では、表示部112は、ユーザの両目の前方に位置するように、HMD110の本体に配置される。したがって、ユーザは、表示部112に表示される3次元画像を視認すると、仮想空間に没入することができる。ある実施形態において、仮想空間は、例えば、背景、ユーザが操作可能なオブジェクト、ユーザが選択可能なメニューの画像等を含む。ある実施形態において、表示部112は、スマートフォン等の情報表示端末が備える液晶表示部又は有機EL(Electro Luminescence)表示部として実現され得る。   The display unit 112 is realized, for example, as a non-transmissive display device. In one example, the display unit 112 is arranged on the main body of the HMD 110 so as to be located in front of both eyes of the user. Therefore, when the user visually recognizes the three-dimensional image displayed on the display unit 112, the user can immerse himself in the virtual space. In one embodiment, the virtual space includes, for example, a background, a user-operable object, a user-selectable menu image, and the like. In an embodiment, the display unit 112 can be realized as a liquid crystal display unit or an organic EL (Electro Luminescence) display unit included in an information display terminal such as a smartphone.

一例では、表示部112は、右目用の画像を表示するためのサブ表示部と、左目用の画像を表示するためのサブ表示部とを含み得る。別の態様において、表示部112は、右目用の画像と左目用の画像とを一体として表示する構成であってもよい。この場合、表示部112は、高速シャッタを含む。高速シャッタは、画像がいずれか一方の目にのみ認識されるように、右目用の画像と左目用の画像とを交互に表示可能に作動する。   In one example, the display unit 112 may include a sub-display unit for displaying a right-eye image and a sub-display unit for displaying a left-eye image. In another aspect, the display unit 112 may be configured to display the right-eye image and the left-eye image integrally. In this case, the display unit 112 includes a high-speed shutter. The high-speed shutter operates so that an image for the right eye and an image for the left eye can be alternately displayed so that the image is recognized only by one of the eyes.

一例では、HMD110は、複数の光源(図示せず)を含む。各光源は、例えば、赤外線を発するLED(Light Emitting Diode)により実現される。HMDセンサ120は、HMD110の動きを検出するためのポジショントラッキング機能を有する。より具体的には、HMDセンサ120は、HMD110が発する複数の赤外線を読み取り、現実空間内におけるHMD110の位置及び傾きを検出してもよい。   In one example, HMD 110 includes multiple light sources (not shown). Each light source is realized by, for example, an LED (Light Emitting Diode) that emits infrared light. The HMD sensor 120 has a position tracking function for detecting the movement of the HMD 110. More specifically, the HMD sensor 120 may read a plurality of infrared rays emitted from the HMD 110 and detect the position and the inclination of the HMD 110 in the real space.

ある態様において、HMDセンサ120は、カメラにより実現されてもよい。この場合、HMDセンサ120は、カメラから出力されるHMD110の画像情報を用いて、画像解析処理を実行することにより、HMD110の位置及び傾きを検出することができる。   In one aspect, the HMD sensor 120 may be implemented by a camera. In this case, the HMD sensor 120 can detect the position and the inclination of the HMD 110 by executing image analysis processing using the image information of the HMD 110 output from the camera.

別の態様において、HMD110は、位置検出器として、HMDセンサ120の代わりに、センサ114を備えてもよい。HMD110は、センサ114を用いて、HMD110自身の位置及び傾きを検出し得る。例えば、センサ114が角速度センサ、地磁気センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ等である場合、HMD110は、HMDセンサ120の代わりに、これらの各センサのいずれかを用いて、自身の位置及び傾きを検出し得る。一例として、センサ114が角速度センサである場合、角速度センサは、現実空間におけるHMD110の3軸周りの角速度を経時的に検出する。HMD110は、各角速度に基づいて、HMD110の3軸周りの角度の時間的変化を算出し、さらに、角度の時間的変化に基づいて、HMD110の傾きを算出する。また、HMD110は、透過型表示装置を備えていても良い。この場合、当該透過型表示装置は、その透過率を調整することにより、一時的に非透過型の表示装置として構成可能であってもよい。また、視界画像は、仮想空間を構成する画像の一部に、現実空間を提示する構成を含んでいてもよい。例えば、HMD110に搭載されたカメラで撮影した画像を視界画像の一部に重畳して表示させてもよいし、当該透過型表示装置の一部の透過率を高く設定することにより、視界画像の一部から現実空間を視認可能にしてもよい。   In another aspect, the HMD 110 may include a sensor 114 instead of the HMD sensor 120 as a position detector. The HMD 110 can use the sensor 114 to detect the position and the inclination of the HMD 110 itself. For example, when the sensor 114 is an angular velocity sensor, a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like, the HMD 110 detects its own position and inclination using any of these sensors instead of the HMD sensor 120. obtain. As an example, when the sensor 114 is an angular velocity sensor, the angular velocity sensor detects the angular velocity around the three axes of the HMD 110 in the real space over time. The HMD 110 calculates a temporal change of an angle around three axes of the HMD 110 based on each angular velocity, and further calculates a tilt of the HMD 110 based on a temporal change of the angle. Further, the HMD 110 may include a transmissive display device. In this case, the transmissive display device may be temporarily configurable as a non-transmissive display device by adjusting its transmittance. Further, the view image may include a configuration for presenting the real space in a part of the image forming the virtual space. For example, an image captured by a camera mounted on the HMD 110 may be displayed so as to be superimposed on a part of the view image, or the transmittance of a part of the transmissive display device may be set to be high so that the view image can be displayed. The real space may be made visible from a part.

注視センサ140は、ユーザ190の右目及び左目の視線が向けられる方向(視線)を検出する。当該方向の検出は、例えば、公知のアイトラッキング機能によって実現される。注視センサ140は、当該アイトラッキング機能を有するセンサにより実現される。ある態様において、注視センサ140は、右目用のセンサ及び左目用のセンサを含むことが好ましい。注視センサ140は、例えば、ユーザ190の右目及び左目に赤外光を照射するとともに、照射光に対する角膜及び虹彩からの反射光を受けることにより各眼球の回転角を検出するセンサであってもよい。注視センサ140は、検出した各回転角に基づいて、ユーザ190の視線を検知することができる。   The gaze sensor 140 detects the direction (line of sight) to which the line of sight of the right and left eyes of the user 190 is directed. The detection of the direction is realized by, for example, a known eye tracking function. The gaze sensor 140 is realized by a sensor having the eye tracking function. In one embodiment, the gaze sensor 140 preferably includes a sensor for the right eye and a sensor for the left eye. The gaze sensor 140 may be, for example, a sensor that irradiates infrared light to the right and left eyes of the user 190 and detects the rotation angle of each eyeball by receiving reflected light from the cornea and the iris with respect to the irradiated light. . The gaze sensor 140 can detect the line of sight of the user 190 based on the detected rotation angles.

サーバ150は、コンピュータ200にプログラムを送信し得る。別の態様において、サーバ150は、他のユーザによって使用されるHMDに仮想現実を提供するための他のコンピュータ200と通信し得る。例えば、アミューズメント施設において、複数のユーザが参加型のゲームを行う場合、各コンピュータ200は、各ユーザの動作に基づく信号を他のコンピュータ200と通信して、同じ仮想空間において複数のユーザが共通のゲームを楽しむことを可能にする。   The server 150 may transmit the program to the computer 200. In another aspect, server 150 may communicate with other computers 200 to provide virtual reality to HMDs used by other users. For example, when a plurality of users play a participatory game at an amusement facility, each computer 200 communicates a signal based on the operation of each user with another computer 200, and a plurality of users share a common virtual space in the same virtual space. Enables you to enjoy the game.

コントローラ160は、有線又は無線によりコンピュータ200に接続される。コントローラ160は、ユーザ190からコンピュータ200への命令の入力を受け付ける。ある態様において、コントローラ160は、ユーザ190によって把持可能に構成される。別の態様において、コントローラ160は、ユーザ190の身体又は衣類の一部に装着可能に構成される。別の態様において、コントローラ160は、コンピュータ200から送信される信号に基づいて、振動、音、光のうちの少なくともいずれかを出力するように構成されてもよい。別の態様において、コントローラ160は、ユーザ190から、仮想空間に配置されるオブジェクトの位置や動きを制御するための操作を受け付ける。   The controller 160 is connected to the computer 200 by wire or wirelessly. Controller 160 accepts an input of a command from user 190 to computer 200. In one aspect, the controller 160 is configured to be grippable by the user 190. In another aspect, the controller 160 is configured to be attachable to a part of the body or clothing of the user 190. In another aspect, the controller 160 may be configured to output at least one of vibration, sound, and light based on a signal transmitted from the computer 200. In another aspect, the controller 160 receives an operation from the user 190 for controlling the position and movement of an object placed in the virtual space.

ある態様において、モーションセンサ130は、ユーザの手に取り付けられて、ユーザの手の動きを検出する。例えば、モーションセンサ130は、手の回転速度、回転数等を検出する。検出された信号は、コンピュータ200に送られる。モーションセンサ130は、例えば、手袋型のコントローラ160Aに設けられる。ある実施形態において、現実空間における安全のため、コントローラ160Aは、手袋型のようにユーザ190の手に装着されることにより容易に飛んで行かないものに装着されるのが望ましい。別の態様において、複数の操作ボタンを有する一般的な構造のコントローラ160Bが用いられてもよい。別の態様において、ユーザ190に装着されないセンサがユーザ190の手の動きを検出してもよい。ユーザ190の身体の様々な部分の位置、向き、動きの方向、動きの距離などを検知する光学式センサが用いられてもよい。例えば、ユーザ190を撮影するカメラの信号が、ユーザ190の動作を表す信号として、コンピュータ200に入力されてもよい。モーションセンサ130とコンピュータ200とは、一例として、無線により互いに接続される。無線の場合、通信形態は特に限られず、例えば、Bluetooth(登録商標)その他の公知の通信手法が用いられる。   In one aspect, the motion sensor 130 is attached to a user's hand and detects movement of the user's hand. For example, the motion sensor 130 detects a rotation speed, a rotation speed, and the like of the hand. The detected signal is sent to the computer 200. The motion sensor 130 is provided in, for example, a glove-type controller 160A. In some embodiments, for safety in the real world, it is desirable that the controller 160A be mounted on a glove-shaped object that does not easily fly by being mounted on the hand of the user 190. In another embodiment, a controller 160B having a general structure having a plurality of operation buttons may be used. In another aspect, a sensor that is not worn by the user 190 may detect movement of the user 190's hand. Optical sensors that detect the position, orientation, direction of movement, distance of movement, etc. of various parts of the body of the user 190 may be used. For example, a signal from a camera that captures an image of the user 190 may be input to the computer 200 as a signal indicating the operation of the user 190. The motion sensor 130 and the computer 200 are, for example, wirelessly connected to each other. In the case of wireless communication, the communication mode is not particularly limited, and for example, Bluetooth (registered trademark) or another known communication method is used.

図2を参照して、本開示の実施形態に係るコンピュータ200について説明する。図2は、本開示の一実施形態によるコンピュータ200の基本的なハードウェア構成の例を表すブロック図である。コンピュータ200は、主たる構成要素として、プロセッサ202と、メモリ204と、ストレージ206と、入出力インターフェース208と、通信インターフェース210とを備える。各構成要素は、それぞれ、バス212に接続される。   With reference to FIG. 2, a computer 200 according to an embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a basic hardware configuration of the computer 200 according to an embodiment of the present disclosure. The computer 200 includes, as main components, a processor 202, a memory 204, a storage 206, an input / output interface 208, and a communication interface 210. Each component is connected to the bus 212, respectively.

プロセッサ202は、コンピュータ200に与えられる信号に基づいて、あるいは、予め定められた条件が成立したことに基づいて、メモリ204又はストレージ206に格納されているプログラムに含まれる一連の命令を実行する。ある態様において、プロセッサ202は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processor Unit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)等のデバイスとして実現される。   The processor 202 executes a series of instructions included in a program stored in the memory 204 or the storage 206 based on a signal given to the computer 200 or when a predetermined condition is satisfied. In an embodiment, the processor 202 is realized as a device such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processor Unit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).

メモリ204は、プログラム及びデータを一時的に保存する。プログラムは、例えば、ストレージ206からロードされる。データは、コンピュータ200に入力されたデータと、プロセッサ202によって生成されたデータとを含む。ある態様において、メモリ204は、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリとして実現される。   The memory 204 temporarily stores programs and data. The program is loaded from the storage 206, for example. The data includes data input to computer 200 and data generated by processor 202. In one embodiment, the memory 204 is implemented as a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory).

ストレージ206は、プログラム及びデータを永続的に保持する。ストレージ206は、例えば、ROM(Read−Only Memory)、ハードディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置として実現される。ストレージ206に格納されるプログラムは、システム100において仮想空間を提供するためのプログラム、シミュレーションプログラム、ゲームプログラム、ユーザ認証プログラム、他のコンピュータ200との通信を実現するためのプログラム等を含む。ストレージ206に格納されるデータは、仮想空間を規定するためのデータ及びオブジェクト等を含む。   The storage 206 permanently stores programs and data. The storage 206 is realized as a non-volatile storage device such as a ROM (Read-Only Memory), a hard disk device, and a flash memory. The programs stored in the storage 206 include a program for providing a virtual space in the system 100, a simulation program, a game program, a user authentication program, a program for realizing communication with another computer 200, and the like. The data stored in the storage 206 includes data for defining a virtual space, objects, and the like.

別の態様において、ストレージ206は、メモリカードのように着脱可能な記憶装置として実現されてもよい。さらに別の態様において、コンピュータ200に内蔵されたストレージ206の代わりに、外部の記憶装置に保存されているプログラム及びデータを使用する構成が使用されてもよい。このような構成によれば、例えば、アミューズメント施設のように複数のシステム100が使用される場面において、プログラムやデータの更新を一括して行なうことが可能になる。   In another aspect, the storage 206 may be implemented as a removable storage device such as a memory card. In still another embodiment, a configuration using programs and data stored in an external storage device may be used instead of the storage 206 built in the computer 200. According to such a configuration, for example, in a situation where a plurality of systems 100 are used as in an amusement facility, it is possible to update programs and data collectively.

ある実施形態において、入出力インターフェース208は、HMD110、HMDセンサ120及びモーションセンサ130との間で信号を通信する。ある態様において、入出力インターフェース208は、USB(Universal Serial Bus、USB)、DVI(Digital Visual Interface)、HDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)等の端子を用いて実現される。なお、入出力インターフェース208は上述のものに限られない。   In some embodiments, input / output interface 208 communicates signals between HMD 110, HMD sensor 120, and motion sensor 130. In one embodiment, the input / output interface 208 is realized using a terminal such as a USB (Universal Serial Bus, USB), a DVI (Digital Visual Interface), or an HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface). Note that the input / output interface 208 is not limited to the above.

ある実施形態において、入出力インターフェース208は、さらに、コントローラ160と通信し得る。例えば、入出力インターフェース208は、コントローラ160及びモーションセンサ130から出力された信号の入力を受ける。別の態様において、入出力インターフェース208は、プロセッサ202から出力された命令を、コントローラ160に送る。当該命令は、振動、音声出力、発光等をコントローラ160に指示する。コントローラ160は、当該命令を受信すると、その命令に応じて、振動、音声出力、発光等を実行する。   In certain embodiments, input / output interface 208 may further communicate with controller 160. For example, the input / output interface 208 receives signals output from the controller 160 and the motion sensor 130. In another aspect, input / output interface 208 sends instructions output from processor 202 to controller 160. The command instructs the controller 160 to perform vibration, sound output, light emission, and the like. Upon receiving the command, the controller 160 executes vibration, sound output, light emission, and the like according to the command.

通信インターフェース210は、ネットワーク192に接続され、ネットワーク192に接続されている他のコンピュータ(例えば、サーバ150)と通信する。ある態様において、通信インターフェース210は、例えば、LAN(Local Area Network)等の有線通信インターフェース、あるいは、WiFi(Wireless Fidelity)、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)等の無線通信インターフェースとして実現される。なお、通信インターフェース210は上述のものに限られない。   The communication interface 210 is connected to the network 192 and communicates with another computer (for example, the server 150) connected to the network 192. In one embodiment, the communication interface 210 is implemented as a wired communication interface such as a LAN (Local Area Network), or a wireless communication interface such as WiFi (Wireless Fidelity), Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication), or the like. Is done. The communication interface 210 is not limited to the above.

ある態様において、プロセッサ202は、ストレージ206にアクセスし、ストレージ206に格納されている1つ以上のプログラムをメモリ204にロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。当該1つ以上のプログラムは、コンピュータ200のオペレーティングシステム、仮想空間を提供するためのアプリケーションプログラム、仮想空間で実行可能なゲームソフトウェア等を含み得る。プロセッサ202は、入出力インターフェース208を介して、仮想空間を提供するための信号をHMD110に送る。HMD110は、その信号に基づいて表示部112に映像を表示する。   In an aspect, the processor 202 accesses the storage 206, loads one or more programs stored in the storage 206 into the memory 204, and executes a series of instructions included in the program. The one or more programs may include an operating system of the computer 200, an application program for providing a virtual space, game software executable in the virtual space, and the like. The processor 202 sends a signal for providing a virtual space to the HMD 110 via the input / output interface 208. The HMD 110 displays an image on the display unit 112 based on the signal.

図2に示される例では、コンピュータ200は、HMD110の外部に設けられている。しかし、別の態様において、コンピュータ200は、HMD110に内蔵されてもよい。一例として、表示部112を含む携帯型の情報通信端末(例えば、スマートフォン)がコンピュータ200として機能してもよい。   In the example illustrated in FIG. 2, the computer 200 is provided outside the HMD 110. However, in another aspect, the computer 200 may be built in the HMD 110. As an example, a portable information communication terminal (for example, a smartphone) including the display unit 112 may function as the computer 200.

また、コンピュータ200は、複数のHMD110に共通して用いられる構成であってもよい。このような構成によれば、例えば、複数のユーザに同一の仮想空間を提供することもできるので、各ユーザは同一の仮想空間で他のユーザと同一のアプリケーションを楽しむことができる。   Further, the computer 200 may have a configuration commonly used by a plurality of HMDs 110. According to such a configuration, for example, the same virtual space can be provided to a plurality of users, so that each user can enjoy the same application as another user in the same virtual space.

ある実施形態において、システム100では、グローバル座標系が予め設定されている。グローバル座標系は、現実空間における鉛直方向、鉛直方向に直交する水平方向、ならびに、鉛直方向及び水平方向の双方に直交する前後方向にそれぞれ平行な、3つの基準方向(軸)を有する。本実施形態では、グローバル座標系は視点座標系の1つである。そこで、グローバル座標系における水平方向、鉛直方向(上下方向)、及び前後方向は、それぞれ、x軸、y軸、z軸として規定される。より具体的には、グローバル座標系において、x軸は現実空間の水平方向に平行である。y軸は、現実空間の鉛直方向に平行である。z軸は現実空間の前後方向に平行である。   In one embodiment, in the system 100, a global coordinate system is preset. The global coordinate system has three reference directions (axes) parallel to the vertical direction in the real space, a horizontal direction orthogonal to the vertical direction, and a front-rear direction orthogonal to both the vertical direction and the horizontal direction. In the present embodiment, the global coordinate system is one of the viewpoint coordinate systems. Therefore, the horizontal direction, the vertical direction (vertical direction), and the front-back direction in the global coordinate system are defined as x-axis, y-axis, and z-axis, respectively. More specifically, in the global coordinate system, the x-axis is parallel to the horizontal direction of the real space. The y-axis is parallel to the vertical direction of the real space. The z-axis is parallel to the front-back direction of the real space.

ある態様において、HMDセンサ120は、赤外線センサを含む。赤外線センサが、HMD110の各光源から発せられた赤外線をそれぞれ検出すると、HMD110の存在を検出する。HMDセンサ120は、さらに、各点の値(グローバル座標系における各座標値)に基づいて、HMD110を装着したユーザ190の動きに応じた、現実空間内におけるHMD110の位置及び傾きを検出する。より詳しくは、HMDセンサ120は、経時的に検出された各値を用いて、HMD110の位置及び傾きの時間的変化を検出できる。   In one aspect, the HMD sensor 120 includes an infrared sensor. When the infrared sensor detects infrared rays emitted from each light source of the HMD 110, the presence of the HMD 110 is detected. The HMD sensor 120 further detects the position and inclination of the HMD 110 in the real space according to the movement of the user 190 wearing the HMD 110, based on the value of each point (each coordinate value in the global coordinate system). More specifically, the HMD sensor 120 can detect a temporal change in the position and the inclination of the HMD 110 using the values detected over time.

グローバル座標系は現実空間の座標系と平行である。したがって、HMDセンサ120によって検出されたHMD110の各傾きは、グローバル座標系におけるHMD110の3軸周りの各傾きに相当する。HMDセンサ120は、グローバル座標系におけるHMD110の傾きに基づき、uvw視野座標系をHMD110に設定する。HMD110に設定されるuvw視野座標系は、HMD110を装着したユーザ190が仮想空間において物体を見る際の視点座標系に対応する。   The global coordinate system is parallel to the coordinate system in the real space. Therefore, each inclination of the HMD 110 detected by the HMD sensor 120 corresponds to each inclination around three axes of the HMD 110 in the global coordinate system. The HMD sensor 120 sets the uvw visual field coordinate system to the HMD 110 based on the inclination of the HMD 110 in the global coordinate system. The uvw visual field coordinate system set on the HMD 110 corresponds to a viewpoint coordinate system when the user 190 wearing the HMD 110 views an object in a virtual space.

図3を参照して、uvw視野座標系について説明する。図3は、ある実施形態に従うHMD110に設定されるuvw視野座標系を概念的に表す図である。HMDセンサ120は、HMD110の起動時に、グローバル座標系におけるHMD110の位置及び傾きを検出する。プロセッサ202は、検出された値に基づいて、uvw視野座標系をHMD110に設定する。   The uvw visual field coordinate system will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating a uvw view coordinate system set in the HMD 110 according to an embodiment. The HMD sensor 120 detects a position and an inclination of the HMD 110 in the global coordinate system when the HMD 110 is activated. The processor 202 sets the uvw visual field coordinate system on the HMD 110 based on the detected value.

図3に示されるように、HMD110は、HMD110を装着したユーザの頭部を中心(原点)とした3次元のuvw視野座標系を設定する。より具体的には、HMD110は、グローバル座標系を規定する水平方向、鉛直方向、及び前後方向(x軸、y軸、z軸)を、グローバル座標系内においてHMD110の各軸周りの傾きだけ各軸周りにそれぞれ傾けることによって新たに得られる3つの方向を、HMD110におけるuvw視野座標系のピッチ方向(u軸)、ヨー方向(v軸)、及びロール方向(w軸)として設定する。   As shown in FIG. 3, the HMD 110 sets a three-dimensional uvw visual field coordinate system centered on the head (origin) of the user wearing the HMD 110. More specifically, the HMD 110 adjusts the horizontal direction, the vertical direction, and the front-rear direction (x-axis, y-axis, and z-axis) that define the global coordinate system by tilts around the respective axes of the HMD 110 in the global coordinate system. Three directions newly obtained by inclining the respective axes are set as a pitch direction (u axis), a yaw direction (v axis), and a roll direction (w axis) of the uvw visual field coordinate system in the HMD 110.

ある態様において、HMD110を装着したユーザ190が直立し、かつ、正面を視認している場合、プロセッサ202は、グローバル座標系に平行なuvw視野座標系をHMD110に設定する。この場合、グローバル座標系における水平方向(x軸)、鉛直方向(y軸)、及び前後方向(z軸)は、HMD110におけるuvw視野座標系のピッチ方向(u軸)、ヨー方向(v軸)及びロール方向(w軸)に一致する。   In an aspect, when the user 190 wearing the HMD 110 is standing upright and viewing the front, the processor 202 sets the uvw view coordinate system parallel to the global coordinate system on the HMD 110. In this case, the horizontal direction (x-axis), the vertical direction (y-axis), and the front-back direction (z-axis) in the global coordinate system are the pitch direction (u-axis) and the yaw direction (v-axis) of the uvw visual field coordinate system in the HMD 110. And the roll direction (w-axis).

uvw視野座標系がHMD110に設定された後、HMDセンサ120は、HMD110の動きに基づいて、設定されたuvw視野座標系におけるHMD110の傾き(傾きの変化量)を検出できる。この場合、HMDセンサ120は、HMD110の傾きとして、uvw視野座標系におけるHMD110のピッチ角(θu)、ヨー角(θv)及びロール角(θw)をそれぞれ検出する。ピッチ角(θu)は、uvw視野座標系におけるピッチ方向周りのHMD110の傾き角度を表す。ヨー角(θv)は、uvw視野座標系におけるヨー方向周りのHMD110の傾き角度を表す。ロール角(θw)は、uvw視野座標系におけるロール方向周りのHMD110の傾き角度を表す。   After the uvw field-of-view coordinate system is set to the HMD 110, the HMD sensor 120 can detect the inclination (the amount of change in the inclination) of the HMD 110 in the set uvw field-of-view coordinate system based on the movement of the HMD 110. In this case, the HMD sensor 120 detects the pitch angle (θu), the yaw angle (θv), and the roll angle (θw) of the HMD 110 in the uvw visual field coordinate system as the inclination of the HMD 110. The pitch angle (θu) represents the inclination angle of the HMD 110 around the pitch direction in the uvw visual field coordinate system. The yaw angle (θv) represents the inclination angle of the HMD 110 around the yaw direction in the uvw visual field coordinate system. The roll angle (θw) represents the tilt angle of the HMD 110 around the roll direction in the uvw visual field coordinate system.

HMDセンサ120は、検出されたHMD110の傾き角度に基づいて、HMD110が動いた後のHMD110におけるuvw視野座標系を、HMD110に設定する。HMD110と、HMD110のuvw視野座標系との関係は、HMD110の位置及び傾きに関わらず、常に一定である。HMD110の位置及び傾きが変わると、当該位置及び傾きの変化に連動して、グローバル座標系におけるHMD110のuvw視野座標系の位置及び傾きが変化する。   The HMD sensor 120 sets the uvw view coordinate system of the HMD 110 after the HMD 110 has moved to the HMD 110 based on the detected inclination angle of the HMD 110. The relationship between the HMD 110 and the uvw visual field coordinate system of the HMD 110 is always constant regardless of the position and inclination of the HMD 110. When the position and the inclination of the HMD 110 change, the position and the inclination of the uvw view coordinate system of the HMD 110 in the global coordinate system change in conjunction with the change in the position and the inclination.

ある態様において、HMDセンサ120は、赤外線センサからの出力に基づいて取得される赤外線の光強度及び複数の点間の相対的な位置関係(例えば、各点間の距離等)に基づいて、HMD110の現実空間内における位置を、HMDセンサ120に対する相対位置として特定してもよい。また、プロセッサ202は、特定された相対位置に基づいて、現実空間内(グローバル座標系)におけるHMD110のuvw視野座標系の原点を決定してもよい。   In one embodiment, the HMD sensor 120 determines the HMD 110 based on the light intensity of the infrared light acquired based on the output from the infrared sensor and the relative positional relationship between the plurality of points (for example, the distance between the points). May be specified as a relative position with respect to the HMD sensor 120. Further, the processor 202 may determine the origin of the uvw view coordinate system of the HMD 110 in the real space (global coordinate system) based on the specified relative position.

図4を参照して、仮想空間についてさらに説明する。図4は、ある実施形態に従う仮想空間400を表現する一態様を概念的に表す図である。仮想空間400は、中心406の360度方向の全体を覆う全天球状の構造を有する。図4では、説明を複雑にしないために、仮想空間400のうちの上半分の天球が例示されている。仮想空間400では各メッシュが規定される。各メッシュの位置は、仮想空間400に規定されるXYZ座標系における座標値として予め規定されている。コンピュータ200は、仮想空間400に展開可能なコンテンツ(静止画、動画等)を構成する各部分画像を、仮想空間400において対応する各メッシュにそれぞれ対応付けて、ユーザによって視認可能な仮想空間画像が展開される仮想空間400をユーザに提供する。   The virtual space will be further described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram conceptually illustrating one aspect of expressing the virtual space 400 according to an embodiment. The virtual space 400 has a spherical shape that covers the entire center 406 in the 360-degree direction. FIG. 4 illustrates an upper half celestial sphere of the virtual space 400 in order not to complicate the description. In the virtual space 400, each mesh is defined. The position of each mesh is defined in advance as a coordinate value in the XYZ coordinate system defined in the virtual space 400. The computer 200 associates each partial image constituting the content (still image, moving image, etc.) that can be developed in the virtual space 400 with each corresponding mesh in the virtual space 400, and generates a virtual space image that can be visually recognized by the user. The developed virtual space 400 is provided to the user.

ある態様において、仮想空間400では、中心406を原点とするxyz座標系が規定される。xyz座標系は、例えば、グローバル座標系に平行である。xyz座標系は視点座標系の一種であるため、xyz座標系における水平方向、鉛直方向(上下方向)及び前後方向は、それぞれx軸、y軸及びz軸として規定される。したがって、xyz座標系のx軸(水平方向)がグローバル座標系のx軸と平行であり、xyz座標系のy軸(鉛直方向)がグローバル座標系のy軸と平行であり、xyz座標系のz軸(前後方向)がグローバル座標系のz軸と平行である。   In an embodiment, in the virtual space 400, an xyz coordinate system having the center 406 as an origin is defined. The xyz coordinate system is, for example, parallel to the global coordinate system. Since the xyz coordinate system is a kind of viewpoint coordinate system, the horizontal direction, the vertical direction (vertical direction), and the front-back direction in the xyz coordinate system are defined as an x-axis, a y-axis, and a z-axis, respectively. Therefore, the x axis (horizontal direction) of the xyz coordinate system is parallel to the x axis of the global coordinate system, the y axis (vertical direction) of the xyz coordinate system is parallel to the y axis of the global coordinate system, and the xyz coordinate system The z-axis (front-back direction) is parallel to the z-axis of the global coordinate system.

HMD110の起動時、すなわちHMD110の初期状態において、仮想カメラ404が、仮想空間400の中心406に配置される。ある態様において、プロセッサ202は、仮想カメラ404が撮影する画像をHMD110の表示部112に表示する。仮想カメラ404は、現実空間におけるHMD110の動きに連動して、仮想空間400を同様に移動する。これにより、現実空間におけるHMD110の位置及び向きの変化が、仮想空間400において同様に再現され得る。   When the HMD 110 is activated, that is, in the initial state of the HMD 110, the virtual camera 404 is arranged at the center 406 of the virtual space 400. In an embodiment, the processor 202 displays an image captured by the virtual camera 404 on the display unit 112 of the HMD 110. The virtual camera 404 similarly moves in the virtual space 400 in conjunction with the movement of the HMD 110 in the real space. Thus, the change in the position and the orientation of the HMD 110 in the real space can be similarly reproduced in the virtual space 400.

HMD110の場合と同様に、仮想カメラ404には、uvw視野座標系が規定される。仮想空間400における仮想カメラ404のuvw視野座標系は、現実空間(グローバル座標系)におけるHMD110のuvw視野座標系に連動するように規定される。したがって、HMD110の傾きが変化すると、それに応じて、仮想カメラ404の傾きも変化する。また、仮想カメラ404は、HMD110を装着したユーザの現実空間における移動に連動して、仮想空間400において移動することもできる。   As in the case of the HMD 110, the uvw view coordinate system is defined for the virtual camera 404. The uvw view coordinate system of the virtual camera 404 in the virtual space 400 is defined so as to be linked to the uvw view coordinate system of the HMD 110 in the real space (global coordinate system). Therefore, when the tilt of the HMD 110 changes, the tilt of the virtual camera 404 changes accordingly. The virtual camera 404 can also move in the virtual space 400 in conjunction with the movement of the user wearing the HMD 110 in the real space.

コンピュータ200のプロセッサ202は、仮想カメラ404の配置位置と、基準視線408とに基づいて、仮想空間400における視界領域410を規定する。視界領域410は、仮想空間400のうち、HMD110を装着したユーザが視認する領域に対応する。   The processor 202 of the computer 200 defines a view area 410 in the virtual space 400 based on the arrangement position of the virtual camera 404 and the reference line of sight 408. The view area 410 corresponds to an area in the virtual space 400 that is visually recognized by the user wearing the HMD 110.

注視センサ140によって検出されるユーザ190の視線は、ユーザ190が物体を視認する際の視点座標系における方向である。HMD110のuvw視野座標系は、ユーザ190が表示部112を視認する際の視点座標系に等しい。また、仮想カメラ404のuvw視野座標系は、HMD110のuvw視野座標系に連動している。したがって、ある態様に従うシステム100は、注視センサ140によって検出されたユーザ190の視線を、仮想カメラ404のuvw視野座標系におけるユーザの視線とみなすことができる。   The line of sight of the user 190 detected by the gaze sensor 140 is the direction in the viewpoint coordinate system when the user 190 visually recognizes the object. The uvw view coordinate system of the HMD 110 is equal to the viewpoint coordinate system when the user 190 visually recognizes the display unit 112. The uvw view coordinate system of the virtual camera 404 is linked to the uvw view coordinate system of the HMD 110. Accordingly, the system 100 according to an aspect may regard the gaze of the user 190 detected by the gaze sensor 140 as the gaze of the user in the uvw view coordinate system of the virtual camera 404.

図5を参照して、ユーザの視線の決定について説明する。図5は、ある実施形態に従うHMD110を装着するユーザ190の頭部を上から表した図である。   The determination of the user's line of sight will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing the head of the user 190 wearing the HMD 110 according to an embodiment from above.

ある態様において、注視センサ140は、ユーザ190の右目及び左目の各視線を検出する。ある態様において、ユーザ190が近くを見ている場合、注視センサ140は、視線R1及びL1を検出する。別の態様において、ユーザ190が遠くを見ている場合、注視センサ140は、視線R2及びL2を検出する。この場合、ロール方向wに対して視線R2及びL2がなす角度は、ロール方向wに対して視線R1及びL1がなす角度よりも小さい。注視センサ140は、検出結果をコンピュータ200に送信する。   In one embodiment, the gaze sensor 140 detects each line of sight of the right eye and the left eye of the user 190. In an aspect, when the user 190 is looking near, the gaze sensor 140 detects the lines of sight R1 and L1. In another aspect, when the user 190 is looking far, the gaze sensor 140 detects the lines of sight R2 and L2. In this case, the angle between the lines of sight R2 and L2 with respect to the roll direction w is smaller than the angle between the lines of sight R1 and L1 with respect to the roll direction w. The gaze sensor 140 transmits the detection result to the computer 200.

コンピュータ200が、視線の検出結果として、視線R1及びL1の検出値を注視センサ140から受信した場合には、その検出値に基づいて、視線R1及びL1の交点である注視点N1を特定する。一方、コンピュータ200は、視線R2及びL2の検出値を注視センサ140から受信した場合には、視線R2及びL2の交点を注視点として特定する。コンピュータ200は、特定した注視点N1の位置に基づき、ユーザ190の視線N0を特定する。コンピュータ200は、例えば、ユーザ190の右目Rと左目Lとを結ぶ直線の中点と、注視点N1とを通る直線の延びる方向を、視線N0として検出する。視線N0は、ユーザ190が両目により実際に視線を向けている方向である。また、視線N0は、視界領域410に対してユーザ190が実際に視線を向けている方向に相当する。   When the computer 200 receives the detection values of the sight lines R1 and L1 from the gaze sensor 140 as the sight line detection result, the computer 200 specifies the gazing point N1 which is the intersection of the sight lines R1 and L1 based on the detection values. On the other hand, when the computer 200 receives the detection values of the sight lines R2 and L2 from the gaze sensor 140, the computer 200 specifies the intersection of the sight lines R2 and L2 as the gazing point. The computer 200 specifies the line of sight N0 of the user 190 based on the specified position of the gazing point N1. The computer 200 detects, for example, a direction in which a straight line passing through the midpoint of the straight line connecting the right eye R and the left eye L of the user 190 and the gazing point N1 as the line of sight N0. The line of sight N0 is the direction in which the user 190 is actually turning his or her line of sight with both eyes. The line of sight N0 corresponds to the direction in which the user 190 is actually pointing the line of sight to the field of view 410.

別の態様において、システム100は、システム100を構成するいずれかの部分に、マイク及びスピーカを備えてもよい。ユーザは、マイクに発話することにより、仮想空間400に対して、音声による指示を与えることができる。   In another aspect, the system 100 may include a microphone and a speaker in any part of the system 100. The user can give a voice instruction to the virtual space 400 by speaking to the microphone.

また、別の態様において、システム100は、テレビジョン放送受信チューナを備えてもよい。このような構成によれば、システム100は、仮想空間400においてテレビ番組を表示することができる。   In another aspect, system 100 may include a television broadcast receiving tuner. According to such a configuration, system 100 can display a television program in virtual space 400.

さらに別の態様において、システム100は、インターネットに接続するための通信回路、あるいは、電話回線に接続するための通話機能を備えていてもよい。   In yet another aspect, the system 100 may include a communication circuit for connecting to the Internet, or a call function for connecting to a telephone line.

図6及び図7を参照して、視界領域410について説明する。図6は、仮想空間400において視界領域410をx方向から見たyz断面を表す図である。図7は、仮想空間400において視界領域410をy方向から見たxz断面を表す図である。   The visibility region 410 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a yz cross section of the visual field 410 viewed in the x direction in the virtual space 400. FIG. 7 is a diagram illustrating an xz cross section of the visual field 410 in the virtual space 400 when viewed from the y direction.

図6に示されるように、yz断面における視界領域410は、領域602を含む。領域602は、仮想カメラ404の配置位置と基準視線408と仮想空間400のyz断面とによって定義される。プロセッサ202は、仮想空間おける基準視線408を中心として極角αを含む範囲を、領域602として規定する。   As shown in FIG. 6, the visibility region 410 in the yz section includes a region 602. The area 602 is defined by the arrangement position of the virtual camera 404, the reference line of sight 408, and the yz section of the virtual space 400. The processor 202 defines a range including the polar angle α around the reference line of sight 408 in the virtual space as the region 602.

図7に示されるように、xz断面における視界領域410は、領域702を含む。領域702は、仮想カメラ404の配置位置と基準視線408と仮想空間400のxz断面とによって定義される。プロセッサ202は、仮想空間400における基準視線408を中心とした方位角βを含む範囲を、領域702として規定する。極角α及びβは、仮想カメラ404の配置位置と仮想カメラ404の向きとに応じて定まる。   As shown in FIG. 7, the view region 410 in the xz section includes a region 702. The area 702 is defined by the arrangement position of the virtual camera 404, the reference line of sight 408, and the xz cross section of the virtual space 400. The processor 202 defines a range including the azimuth β around the reference line of sight 408 in the virtual space 400 as a region 702. The polar angles α and β are determined according to the arrangement position of the virtual camera 404 and the orientation of the virtual camera 404.

ある態様において、システム100は、コンピュータ200からの信号に基づいて、視界画像を表示部112に表示させることにより、仮想空間における視界をユーザ190に提供する。視界画像は、仮想空間画像402のうち視界領域410に重畳する部分に相当する。ユーザ190が、頭に装着したHMD110を動かすと、その動きに連動して仮想カメラ404も動く。その結果、仮想空間400における視界領域410の位置が変化する。これにより、表示部112に表示される視界画像は、仮想空間画像402のうち、仮想空間400においてユーザが向いた方向の視界領域410に重畳する画像に更新される。ユーザは、仮想空間400における所望の方向を視認することができる。   In an embodiment, the system 100 provides a view in the virtual space to the user 190 by displaying a view image on the display unit 112 based on a signal from the computer 200. The view image corresponds to a portion of the virtual space image 402 that overlaps with the view area 410. When the user 190 moves the HMD 110 mounted on the head, the virtual camera 404 also moves in conjunction with the movement. As a result, the position of the view area 410 in the virtual space 400 changes. As a result, the view image displayed on the display unit 112 is updated to an image of the virtual space image 402 that is superimposed on the view area 410 in the direction in which the user is facing in the virtual space 400. The user can visually recognize a desired direction in the virtual space 400.

このように、仮想カメラ404の向き(傾き)は仮想空間400におけるユーザの視線(基準視線408)に相当し、仮想カメラ404が配置される位置は、仮想空間400におけるユーザの視点に相当する。したがって、仮想カメラ404を移動(配置位置を変える動作、向きを変える動作を含む)させることにより、表示部112に表示される画像が更新され、ユーザ190の視界(視点、視線を含む)が移動される。   As described above, the direction (inclination) of the virtual camera 404 corresponds to the user's line of sight (the reference line of sight 408) in the virtual space 400, and the position where the virtual camera 404 is arranged corresponds to the user's viewpoint in the virtual space 400. Therefore, by moving the virtual camera 404 (including an operation of changing the arrangement position and an operation of changing the direction), the image displayed on the display unit 112 is updated, and the field of view (including the viewpoint and the line of sight) of the user 190 moves. Is done.

ユーザ190は、HMD110を装着している間、現実世界を視認することなく、仮想空間400に展開される仮想空間画像402のみを視認できる。そのため、システム100は、仮想空間400への高い没入感覚をユーザに与えることができる。   The user 190 can visually recognize only the virtual space image 402 developed in the virtual space 400 without visually recognizing the real world while wearing the HMD 110. Therefore, the system 100 can provide the user with a high feeling of immersion in the virtual space 400.

ある態様において、プロセッサ202は、HMD110を装着したユーザ190の現実空間における移動に連動して、仮想空間400において仮想カメラ404を移動し得る。この場合、プロセッサ202は、仮想空間400における仮想カメラ404の位置及び向きに基づいて、HMD110の表示部112に投影される画像領域(すなわち、仮想空間400における視界領域410)を特定する。   In an aspect, the processor 202 may move the virtual camera 404 in the virtual space 400 in conjunction with the movement of the user 190 wearing the HMD 110 in the real space. In this case, the processor 202 specifies the image area projected on the display unit 112 of the HMD 110 (that is, the view area 410 in the virtual space 400) based on the position and orientation of the virtual camera 404 in the virtual space 400.

ある実施形態に従うと、仮想カメラ404は、2つの仮想カメラ、すなわち、右目用の画像を提供するための仮想カメラと、左目用の画像を提供するための仮想カメラとを含んでもよい。また、ユーザ190が3次元の仮想空間400を認識できるように、適切な視差が、2つの仮想カメラに設定されてもよい。   According to an embodiment, virtual cameras 404 may include two virtual cameras, a virtual camera for providing an image for the right eye and a virtual camera for providing an image for the left eye. Further, appropriate parallax may be set for the two virtual cameras so that the user 190 can recognize the three-dimensional virtual space 400.

図8Aを参照して、コントローラ160の一例であるコントローラ160Aについて説明する。図8Aは、ある実施形態に従うコントローラ160Aの概略構成を表す図である。   Referring to FIG. 8A, a controller 160A, which is an example of the controller 160, will be described. FIG. 8A is a diagram illustrating a schematic configuration of a controller 160A according to an embodiment.

ある態様において、コントローラ160Aは、右コントローラと左コントローラとを含み得る。説明を簡単にするために、図8Aにおけるコントローラ160Aは右コントローラを示す。右コントローラは、ユーザ190の右手で操作される。左コントローラは、ユーザ190の左手で操作される。ある態様において、右コントローラと左コントローラとは、別個の装置として対称に構成される。したがって、ユーザ190は、右コントローラを把持した右手と、左コントローラを把持した左手とをそれぞれ自由に動かすことができる。別の態様において、コントローラ160は両手の操作を受け付ける一体型のコントローラであってもよい。以下、右コントローラ160Aについて説明する。   In certain aspects, controller 160A may include a right controller and a left controller. For simplicity, controller 160A in FIG. 8A shows the right controller. The right controller is operated by the right hand of the user 190. The left controller is operated by the left hand of the user 190. In some embodiments, the right and left controllers are configured symmetrically as separate devices. Therefore, the user 190 can freely move the right hand holding the right controller and the left hand holding the left controller. In another aspect, the controller 160 may be an integrated controller that accepts two-handed operation. Hereinafter, the right controller 160A will be described.

右コントローラ160Aは、グリップ802と、フレーム804と、天面806とを備える。グリップ802は、ユーザ190の右手によって把持されるように構成されている。例えば、グリップ802は、ユーザ190の右手の掌と3本の指(中指、薬指、小指)とによって保持され得る。   The right controller 160A includes a grip 802, a frame 804, and a top surface 806. The grip 802 is configured to be gripped by the right hand of the user 190. For example, the grip 802 can be held by the palm of the right hand of the user 190 and three fingers (a middle finger, a ring finger, and a little finger).

グリップ802は、ボタン808及び810と、モーションセンサ130とを含む。ボタン808は、グリップ802の側面に配置され、右手の中指による操作を受け付ける。ボタン810は、グリップ802の前面に配置され、右手の人差し指による操作を受け付ける。ある態様において、ボタン808、810は、トリガー式のボタンとして構成される。モーションセンサ130は、グリップ802の筐体に内蔵されている。なお、ユーザ190の動作がカメラその他の装置によってユーザ190の周りから検出可能である場合には、グリップ802は、モーションセンサ130を備えなくてもよい。   Grip 802 includes buttons 808 and 810 and motion sensor 130. The button 808 is arranged on the side surface of the grip 802, and receives an operation by the middle finger of the right hand. Button 810 is arranged on the front surface of grip 802, and accepts operation by the index finger of the right hand. In one aspect, buttons 808, 810 are configured as trigger-type buttons. The motion sensor 130 is built in the housing of the grip 802. Note that when the movement of the user 190 can be detected from around the user 190 by a camera or other device, the grip 802 may not include the motion sensor 130.

フレーム804は、その円周方向に沿って配置された複数の赤外線LED812を含む。赤外線LED812は、コントローラ160Aを使用するプログラムの実行中に、当該プログラムの進行に合わせて赤外線を発光する。赤外線LED812から発せられた赤外線は、右コントローラ160Aと左コントローラ(図示しない)との各位置や姿勢(傾き、向き)を検出するために使用され得る。図8に示される例では、2列に配置された赤外線LED812が示されているが、配列の数は図8に示されるものに限られない。1列あるいは3列以上の配列が使用されてもよい。   Frame 804 includes a plurality of infrared LEDs 812 arranged along its circumferential direction. The infrared LED 812 emits infrared light during the execution of the program using the controller 160A in accordance with the progress of the program. The infrared rays emitted from the infrared LED 812 can be used to detect the positions and postures (tilt, direction) of the right controller 160A and the left controller (not shown). In the example shown in FIG. 8, the infrared LEDs 812 arranged in two rows are shown, but the number of arrays is not limited to that shown in FIG. One or three or more arrays may be used.

天面806は、ボタン814及び816と、アナログスティック818とを備える。ボタン814及び816は、プッシュ式ボタンとして構成される。ボタン814及び816は、ユーザ190の右手の親指による操作を受け付ける。アナログスティック818は、ある態様において、初期位置(ニュートラルの位置)から360度任意の方向への操作を受け付ける。当該操作は、例えば、仮想空間400に配置されるオブジェクトを移動するための操作を含む。   Top surface 806 includes buttons 814 and 816 and analog stick 818. Buttons 814 and 816 are configured as push buttons. Buttons 814 and 816 accept an operation by the user's 190 right thumb. In a certain mode, the analog stick 818 receives an operation in any direction of 360 degrees from the initial position (neutral position). The operation includes, for example, an operation for moving an object arranged in the virtual space 400.

ある態様において、右コントローラ160A及び左コントローラは、赤外線LED812等の部材を駆動するための電池を含む。電池は、1次電池及び2次電池のいずれであってもよく、その形状は、ボタン型、乾電池型等任意であり得る。別の態様において、右コントローラ160Aと左コントローラは、例えば、コンピュータ200のUSBインターフェースに接続され得る。この場合、右コントローラ800及び左コントローラは、USBインターフェースを介して電力を供給され得る。   In some embodiments, the right controller 160A and the left controller include batteries for driving components such as infrared LED 812. The battery may be any of a primary battery and a secondary battery, and its shape may be arbitrary such as a button type, a dry cell type and the like. In another aspect, right controller 160A and left controller may be connected to a USB interface of computer 200, for example. In this case, the right controller 800 and the left controller can be powered via the USB interface.

図8Bを参照して、コントローラ160の一例であるコントローラ160Bについて説明する。図8Bは、ある実施形態に従うコントローラ160Bの概略構成を表す図である。   Referring to FIG. 8B, a controller 160B, which is an example of the controller 160, will be described. FIG. 8B is a diagram illustrating a schematic configuration of a controller 160B according to an embodiment.

コントローラ160Bは、複数のボタン820(820a、820b、820c、820d)及び822(822a、822b、822c、822d)と、左右のアナログスティック824L及び824Rとを備える。各ボタン820及び822は、プッシュ式ボタンとして構成される。ボタン820及び822は、ユーザ190の手の親指による操作を受け付ける。ユーザ190の手の人差し指又は中指による操作を受け付けることが可能な不図示のトリガー式のボタンが、更にコントローラ160Bに設けられてもよい。アナログスティック824L及び824Rは、ある態様において、それぞれ初期位置(ニュートラルの位置)から360度任意の方向への操作を受け付ける。当該操作は、例えば、仮想空間400に配置されるオブジェクトを移動するための操作を含む。ボタン820(820a、820b、820c、820d)及び822(822a、822b、822c、822d)並びにアナログスティック824L及び824R(更に、含まれる場合には不図示のトリガー式ボタン)には、それぞれ別個の操作コマンドが割り当てられる。操作コマンドは、例えば、仮想空間400内のオブジェクトに指令を与えるためのコマンド、ゲームのメニュー画面等において各種の設定を行うためのコマンド、及びユーザ190が仮想空間400を体験している際にコンピュータ200に入力し得る任意の他のコマンドを含む。各ボタン又はアナログスティックに割り当てられた操作コマンドは、例えばゲームの進行や場面の変化に応じて、動的に変更されてもよい。   The controller 160B includes a plurality of buttons 820 (820a, 820b, 820c, 820d) and 822 (822a, 822b, 822c, 822d), and left and right analog sticks 824L and 824R. Each button 820 and 822 is configured as a push button. Buttons 820 and 822 accept an operation by the thumb of user 190's hand. A trigger-type button (not shown) capable of accepting an operation by the index finger or the middle finger of the user 190 may be further provided on the controller 160B. In a certain mode, the analog sticks 824L and 824R each receive an operation in any direction of 360 degrees from the initial position (neutral position). The operation includes, for example, an operation for moving an object arranged in the virtual space 400. Buttons 820 (820a, 820b, 820c, 820d) and 822 (822a, 822b, 822c, 822d) and analog sticks 824L and 824R (and, if included, trigger-type buttons not shown) have separate operations. Commands are assigned. The operation commands include, for example, a command for giving a command to an object in the virtual space 400, a command for performing various settings on a menu screen of a game, and the like, and a computer when the user 190 is experiencing the virtual space 400. 200 includes any other commands that may be entered. The operation command assigned to each button or analog stick may be dynamically changed according to, for example, the progress of a game or a change in a scene.

ある態様において、コントローラ160Bは、その外表面に配置された不図示の複数の赤外線LEDを含んでもよい。赤外線LEDは、コントローラ160Bを使用するプログラムの実行中に、当該プログラムの進行に合わせて赤外線を発光する。赤外線LEDから発せられた赤外線は、コントローラ160Bの位置や姿勢(傾き、向き)を検出するために使用され得る。またコントローラ160Bは、内部の電子部品を駆動するための電池を含む。電池は、1次電池及び2次電池のいずれであってもよく、その形状は、ボタン型、乾電池型等任意であり得る。別の態様において、コントローラ160Bは、例えば、コンピュータ200のUSBインターフェースに接続され得る。この場合、コントローラ160Bは、USBインターフェースを介して電力を供給され得る。   In an embodiment, the controller 160B may include a plurality of infrared LEDs (not shown) disposed on an outer surface thereof. The infrared LED emits infrared light during the execution of the program using the controller 160B in accordance with the progress of the program. Infrared light emitted from the infrared LED can be used to detect the position and posture (tilt, direction) of the controller 160B. Controller 160B includes a battery for driving internal electronic components. The battery may be any of a primary battery and a secondary battery, and its shape may be arbitrary such as a button type, a dry cell type and the like. In another aspect, controller 160B may be connected to, for example, a USB interface of computer 200. In this case, controller 160B may be powered via a USB interface.

図9は、本開示の一実施形態による、システム100を介してユーザに仮想体験を提供するための、コンピュータ200の機能を示すブロック図である。コンピュータ200は、主にHMDセンサ120、モーションセンサ130、注視センサ140、コントローラ160からの入力に基づいて、様々な処理を実行する。   FIG. 9 is a block diagram illustrating functions of a computer 200 for providing a virtual experience to a user via the system 100 according to an embodiment of the present disclosure. The computer 200 executes various processes mainly based on inputs from the HMD sensor 120, the motion sensor 130, the gaze sensor 140, and the controller 160.

コンピュータ200は、プロセッサ202と、メモリ204と、通信制御部205とを備える。プロセッサ202は、仮想空間特定部902と、HMD動作検知部904と、視線検知部906と、基準視線決定部908と、視界領域決定部910と、仮想視点特定部912と、視界画像生成部914と、仮想カメラ制御部916と、感覚ズレ低減部918と、視界画像出力部924と、を含み得る。メモリ204は様々な情報を格納するように構成され得る。一例では、メモリ204は、仮想空間データ926、オブジェクトデータ928、アプリケーションデータ930、ユーザ操作判定データ932、視界変化態様データ934、刺激データ936、その他のデータ938を含んでもよい。メモリ204はまた、HMDセンサ120、モーションセンサ130、注視センサ140、コントローラ160等からの入力に対応した出力情報をHMD110に関連付けられる表示部112へ提供するための演算に必要な、各種データを含んでもよい。オブジェクトデータ928は、仮想空間内に配置される様々なオブジェクトに関するデータを含んでもよい。ユーザ操作判定データ932は、後述の筐体に対するユーザ操作の判定に必要な種々のデータを含んでもよい。視界変化態様データ934は、検知したユーザ操作に対応して視界を変化させる態様を決定するための様々なデータを含んでもよい。刺激データ936は、その視界を変化させる態様に対応する刺激を決定するための種々のデータを含んでもよい。表示部112は、HMD110に内蔵されてもよいし、HMD110に取り付け可能な別のデバイス(例えば、スマートフォン)のディスプレイであってもよい。   The computer 200 includes a processor 202, a memory 204, and a communication control unit 205. The processor 202 includes a virtual space specifying unit 902, an HMD operation detecting unit 904, a visual line detecting unit 906, a reference visual line determining unit 908, a visual field determining unit 910, a virtual visual point specifying unit 912, and a visual image generating unit 914. , A virtual camera control unit 916, a sense shift reduction unit 918, and a visual field image output unit 924. The memory 204 can be configured to store various information. In one example, the memory 204 may include virtual space data 926, object data 928, application data 930, user operation determination data 932, view change mode data 934, stimulus data 936, and other data 938. The memory 204 also includes various data necessary for calculation for providing output information corresponding to inputs from the HMD sensor 120, the motion sensor 130, the gaze sensor 140, the controller 160, and the like to the display unit 112 associated with the HMD 110. May be. The object data 928 may include data relating to various objects arranged in the virtual space. The user operation determination data 932 may include various data necessary for determining a user operation on a housing described later. The view change mode data 934 may include various data for determining a mode that changes the view in response to the detected user operation. The stimulus data 936 may include various data for determining a stimulus corresponding to an aspect that changes the field of view. The display unit 112 may be built in the HMD 110, or may be a display of another device (for example, a smartphone) attachable to the HMD 110.

図9においてプロセッサ202内に含まれるコンポーネントは、プロセッサ202が実行する機能を具体的なモジュールとして表現する1つの例にすぎない。複数のコンポーネントの機能が単一のコンポーネントによって実現されてもよい。プロセッサ202がすべてのコンポーネントの機能を実行するように構成されてもよい。   The components included in the processor 202 in FIG. 9 are only one example of expressing a function executed by the processor 202 as a specific module. The functions of a plurality of components may be realized by a single component. Processor 202 may be configured to perform the functions of all components.

図10は、ユーザが没入する仮想空間の画像を表示部112に表示するための一般的な処理のフロー図である。   FIG. 10 is a flowchart of a general process for displaying an image of a virtual space in which a user is immersed on the display unit 112.

図9及び図10を参照して、仮想空間の画像を提供するためのシステム100の一般的な処理を説明する。仮想空間400は、HMDセンサ120、注視センサ140及びコンピュータ200等の相互作用によって提供され得る。   The general processing of the system 100 for providing an image of a virtual space will be described with reference to FIGS. The virtual space 400 may be provided by interaction of the HMD sensor 120, the gaze sensor 140, the computer 200, and the like.

処理はステップ1002において開始する。一例として、アプリケーションデータ930に含まれるゲームアプリケーションがコンピュータ200によって実行されてもよい。ステップ1004において、プロセッサ202(又は、仮想空間特定部902)は、仮想空間データ926を参照するなどして、ユーザが没入する仮想空間400を構成する天球状の仮想空間画像402を生成する。HMDセンサ120によってHMD110の位置や傾きが検知される。HMDセンサ120によって検知された情報はコンピュータ200に送信される。ステップ1006において、HMD動作検知部904は、HMD110の位置情報、傾き情報等を取得する。ステップ1008において、取得された位置情報及び傾き情報に基づいて視界方向が決定される。   The process starts at step 1002. As an example, the game application included in the application data 930 may be executed by the computer 200. In step 1004, the processor 202 (or the virtual space specifying unit 902) generates the celestial virtual space image 402 constituting the virtual space 400 in which the user is immersed by referring to the virtual space data 926. The position and inclination of the HMD 110 are detected by the HMD sensor 120. Information detected by the HMD sensor 120 is transmitted to the computer 200. In step 1006, the HMD operation detection unit 904 acquires position information, inclination information, and the like of the HMD 110. In step 1008, the direction of view is determined based on the acquired position information and inclination information.

注視センサ140がユーザの左右の目の眼球の動きを検出すると、当該情報がコンピュータ200に送信される。ステップ1010において、視線検知部906は、右目及び左目の視線が向けられる方向を特定し、視線方向N0を決定する。ステップ1012において、基準視線決定部908は、HMD110の傾きにより決定された視界方向又はユーザの視線方向N0を基準視線408として決定する。基準視線408はまた、HMD110の位置や傾きに追随する仮想カメラ404の位置及び傾きに基づいて決定されてもよい。   When the gaze sensor 140 detects the movement of the left and right eyes of the user, the information is transmitted to the computer 200. In step 1010, the line-of-sight detection unit 906 specifies the direction in which the line of sight of the right eye and the left eye is directed, and determines the line-of-sight direction N0. In step 1012, the reference line-of-sight determination unit 908 determines, as the reference line-of-sight 408, the view direction determined by the inclination of the HMD 110 or the user's line-of-sight direction N 0. The reference line of sight 408 may also be determined based on the position and inclination of the virtual camera 404 that follows the position and inclination of the HMD 110.

ステップ1014において、視界領域決定部910は、仮想空間400における仮想カメラ404の視界領域410を決定する。図4に示すように、視界領域410は、仮想空間画像402のうちユーザの視界を構成する部分である。視界領域410は基準視線408に基づいて決定される。視界領域410をx方向から見たyz断面図及び視界領域410をy方向から見たxz断面図は、既に説明した図6及び図7にそれぞれ示されている。   In step 1014, the view area determining unit 910 determines the view area 410 of the virtual camera 404 in the virtual space 400. As shown in FIG. 4, the view area 410 is a part of the virtual space image 402 that constitutes the view of the user. The field of view 410 is determined based on the reference line of sight 408. The yz sectional view of the viewing area 410 as viewed from the x direction and the xz sectional view of the viewing area 410 as viewed from the y direction are shown in FIGS. 6 and 7, respectively, which have already been described.

ステップ1016において、視界画像生成部914は、視界領域410に基づいて視界画像を生成する。視界画像は、右目用と左目用の2つの2次元画像を含む。これらの2次元画像が表示部112に重畳される(より具体的には、右目用画像が右目用表示部に出力され、左目用画像が左目用表示部に出力される)ことにより、3次元画像としての仮想空間400がユーザに提供される。ステップ1018において、視界画像出力部924は、視界画像に関する情報を表示部112に出力する。表示部112は、受信した視界画像の情報に基づいて、当該視界画像を表示する。処理はステップ1020において終了する。   In step 1016, the view image generating unit 914 generates a view image based on the view area 410. The view image includes two two-dimensional images for the right eye and the left eye. These two-dimensional images are superimposed on the display unit 112 (more specifically, the right-eye image is output to the right-eye display unit, and the left-eye image is output to the left-eye display unit). A virtual space 400 as an image is provided to the user. In step 1018, the view image output unit 924 outputs information related to the view image to the display unit 112. The display unit 112 displays the view image based on the received view image information. The process ends at step 1020.

図11は、本開示の一実施形態によるVRゲームシステム1100の概略を示すブロック図である。図示のように、VRゲームシステム1100は、図9に示したコンピュータ200及びHMD110に加え、筐体1110を備えている。VRゲームシステム1100は、さらに図9に示すその他の要素を備えているが、説明を簡略化するため、図示を省略して、筐体1110に関する部分のみを詳細に説明する。また、コンピュータ200は、図9では1つのプロセッサを備えているように示したが、2以上のプロセッサを備えるようにして、別個のプロセッサで筐体1110を制御するようにしてもよい。尚、以下の説明では、VRゲームとして、スノーボードに乗って空中を飛びながら世界を巡るというゲームを想定する。しかし、本開示は、このようなゲーム並びにスノーボードという乗り物に限定されず、その他のゲーム、スキー、スケートボードなどの乗り物にも適用することができる。   FIG. 11 is a block diagram schematically illustrating a VR game system 1100 according to an embodiment of the present disclosure. As illustrated, the VR game system 1100 includes a housing 1110 in addition to the computer 200 and the HMD 110 illustrated in FIG. Although the VR game system 1100 further includes other elements shown in FIG. 9, for simplification of description, illustration is omitted, and only a portion related to the housing 1110 will be described in detail. Although the computer 200 is illustrated as including one processor in FIG. 9, the computer 200 may include two or more processors and control the housing 1110 with separate processors. In the following description, it is assumed that the VR game is to go around the world while flying in the air on a snowboard. However, the present disclosure is not limited to such games and vehicles such as snowboards, but can be applied to other games and vehicles such as skis and skateboards.

詳細には、筐体1110は、第1のデバイス、すなわちVRゲームにおいてユーザが操作する対象であるユーザ操作デバイス機構1112(本例ではスノーボードを含む)を備え、また、このデバイス機構に対するユーザ操作を検知するためのユーザ操作検知機構1114を備えている。ユーザ操作検知機構1114から出力される検知データはコンピュータ200に供給される。また、筐体1110は、第2のデバイス、すなわちユーザに対し刺激を付与するための刺激付与デバイス機構1116を備え、さらに、この付与デバイス機構を駆動するための刺激付与デバイス駆動機構1118を備えている。コンピュータ200は、刺激付与デバイス駆動機構1118を制御する出力を供給する。   Specifically, the housing 1110 includes a first device, that is, a user operation device mechanism 1112 (including a snowboard in this example) which is a target operated by the user in the VR game, and performs a user operation on the device mechanism. A user operation detection mechanism 1114 for detection is provided. The detection data output from the user operation detection mechanism 1114 is supplied to the computer 200. The housing 1110 also includes a second device, i.e., a stimulating device mechanism 1116 for applying a stimulus to the user, and further includes a stimulating device driving mechanism 1118 for driving the applying device mechanism. I have. Computer 200 provides an output that controls stimulus delivery device drive 1118.

図12は、筐体1110の一実施形態の構造を示す概略図である。図示のように、この実施形態の筐体1200は、ユーザ操作デバイス機構1112及びユーザ操作検知機構1114の組の一例としての、ユーザ1210がその上に乗るスノーボード機構1220と、刺激付与デバイス機構1116及び刺激付与デバイス駆動機構1118の組の一例としての手すり機構1230と、を備えている。スノーボード機構1220は、スノーボードの進行方向を基準方向1212(矢印で示す)として、全体がこの基準方向1212に細長い形状を有する。スノーボード機構1220はまた、ユーザが乗る平坦な上面を有するボード1222と、基準方向1212に平行なロール軸(図12のZ軸)と、このロール軸と直交し筐体1110が載置される床と平行なピッチ軸(図12のX軸)の2つの軸でボード1222を回転させることが可能な回転機構1224と、この回転によるボードの傾斜を検知する傾斜センサ1226とを備えている。この傾斜センサは、前述のコントローラ160を使用して実現してもよい。回転機構1224及び傾斜センサ1226の詳細については後述する。尚、本例では、ロール軸と直交し床に垂直のヨー軸での回転機構は備えていないが、ゲームの内容によってはそのような回転機構を追加してもよい。回転機構1224を備えることにより、ユーザ1210は、VR空間内で左に曲がりたい時には左エッジを立てるエッジング操作をし、右に曲がりたいときには右エッジを立てるエッジング操作をする。ユーザ1210はまた、VR空間内で上昇したいときにはボードを後傾、すなわち前方部分を上げ(あるいは後方部分を下げ)、下降したいときには前傾、すなわち前方部分を下げる(あるいは後方部分を上げる)、というピッチング操作をする。尚、VR空間内での移動速度は、任意の手段で行ってもよい。   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the structure of an embodiment of the housing 1110. As illustrated, the housing 1200 of this embodiment includes a snowboard mechanism 1220 on which a user 1210 rides, a stimulus imparting device mechanism 1116, and an example of a set of a user operation device mechanism 1112 and a user operation detection mechanism 1114. A handrail mechanism 1230 as an example of a set of the stimulating device driving mechanism 1118. The snowboard mechanism 1220 has a slender shape as a whole in the reference direction 1212 with the traveling direction of the snowboard set as a reference direction 1212 (indicated by an arrow). The snowboard mechanism 1220 also includes a board 1222 having a flat top surface on which a user rides, a roll axis parallel to the reference direction 1212 (Z axis in FIG. 12), and a floor orthogonal to the roll axis and on which the housing 1110 is placed. A rotation mechanism 1224 capable of rotating the board 1222 on two axes, a pitch axis (X-axis in FIG. 12) parallel to the axis, and an inclination sensor 1226 for detecting the inclination of the board due to the rotation. This tilt sensor may be realized using the controller 160 described above. Details of the rotation mechanism 1224 and the inclination sensor 1226 will be described later. In this example, a rotation mechanism for a yaw axis perpendicular to the roll axis and perpendicular to the floor is not provided, but such a rotation mechanism may be added depending on the content of the game. By providing the rotation mechanism 1224, the user 1210 performs an edging operation to raise a left edge when the user wants to turn left in the VR space, and performs an edging operation to raise a right edge when the user wants to turn right. The user 1210 also says to tilt the board backward when he wants to rise in the VR space, ie raises the front part (or lowers the rear part), and leans forward when he wants to lower, ie lowers the front part (or raises the rear part). Perform pitching operation. The moving speed in the VR space may be performed by any means.

次に、手すり機構1230は、図示のように、ユーザ1210が掴む互いに平行の水平方向に延びた2本のバーで構成される手すり1232と、環状の台1234と、この環状の台に手すり1232を支持して固定する垂直方向に延びた4本の支持棒1236と、環状の台を2軸で回動させる2軸回転機構1238とを備えている。2本の手すり1232は、基準方向1212に平行に延びていて、一方はユーザの右手、他方がユーザの左手で掴まれるような長さ及び配置を有する。2軸回転機構1238は、図示のように、環状の台の形状と同じ環状構造を有し、その環状構造の中央の空間にスノーボード機構1220を収容している。環状の台及び2軸回転機構1238の環状構造は、環状構造の中央(ユーザ1210がスノーボード機構1220の乗る位置近辺)を中心として、基準方向1212を基準とするヨー軸とピッチ軸の2つの軸で回転可能である。この2軸回転機構1238の詳細については後述する。   Next, as shown, the handrail mechanism 1230 includes a handrail 1232 composed of two bars extending in parallel to each other and gripped by the user 1210, an annular platform 1234, and a handrail 1232 on the annular platform. There are provided four vertically extending support rods 1236 for supporting and fixing the support, and a two-axis rotating mechanism 1238 for rotating the annular base with two axes. The two handrails 1232 extend parallel to the reference direction 1212, and have a length and arrangement such that one is grasped by the user's right hand and the other is grasped by the user's left hand. As shown, the two-axis rotating mechanism 1238 has an annular structure that is the same as the shape of an annular platform, and houses a snowboard mechanism 1220 in the center space of the annular structure. The annular structure of the annular base and the two-axis rotating mechanism 1238 has two axes of a yaw axis and a pitch axis based on the reference direction 1212 with the center of the annular structure (near the position where the user 1210 rides the snowboard mechanism 1220) as the center. Can rotate. Details of the biaxial rotation mechanism 1238 will be described later.

図13は、本開示の一実施形態による感覚ズレ低減方法1300のフローチャートである。本開示の一実施形態において、コンピュータプログラムが、図13に示される各ステップをプロセッサ202(又はコンピュータ200)に実行させてもよい。また、本開示の別の実施形態は、少なくともプロセッサを備え、当該プロセッサの制御により感覚ズレ低減方法1300を実行するコンピュータとして実施することもできる。   FIG. 13 is a flowchart of a sensation shift reducing method 1300 according to an embodiment of the present disclosure. In one embodiment of the present disclosure, a computer program may cause processor 202 (or computer 200) to execute each step illustrated in FIG. In addition, another embodiment of the present disclosure can be implemented as a computer that includes at least a processor and executes the sensation shift reduction method 1300 under the control of the processor.

以下、本開示の実施形態について具体的に説明する。ここでは、本開示の実施形態を適用することができる具体例として、前述のように、ユーザが、ボード1222で表すスノーボードに乗って空中を飛びながら世界を巡るというVRゲームを想定する。しかし、本開示の実施形態は、必ずしもこのような態様に限定されない。本開示の実施形態が、特許請求の範囲において規定される範囲に含まれる様々な態様を取り得ることは、当業者にとって明らかであろう。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be specifically described. Here, as a specific example to which the embodiment of the present disclosure can be applied, as described above, a VR game in which the user goes around the world while flying in the air on a snowboard represented by board 1222 is assumed. However, embodiments of the present disclosure are not necessarily limited to such an aspect. It will be apparent to those skilled in the art that embodiments of the present disclosure may take various aspects that fall within the scope defined in the claims.

図13の感覚ズレ低減方法1300はステップ1302で始まり、VRゲームの仮想空間が定義される。次いで、ステップ1304において仮想空間における視界が特定される。次いで、ステップ1306において、この特定された視界がユーザに提供される。これらステップ1302ないし1306の詳細は、図10を参照して説明した通りであるが、本例のVRゲームでは、視界の特定、すなわち視界領域の決定に、ボード1222の傾きも使用する。ボード1222の傾きとして、最初はデフォルトの傾き(すなわち、傾斜なし)を使用する。   13 begins with step 1302, where a virtual space for a VR game is defined. Next, in step 1304, the field of view in the virtual space is specified. Then, in step 1306, the identified view is provided to the user. Details of these steps 1302 to 1306 are as described with reference to FIG. 10, but in the VR game of this example, the inclination of the board 1222 is also used for specifying the view, that is, determining the view area. Initially, a default tilt (ie, no tilt) is used as the tilt of the board 1222.

処理はステップ1308に進み、感覚ズレ低減部918が、筐体1110のボード1222に対してユーザが操作をしたか否かを、傾斜センサ1226からの出力により判定する。ユーザ操作が検知されない場合、ボード1222の傾斜に変化なしと判断される。この場合、処理はステップ1306に戻り、最初に特定された視界をユーザに提供し続ける。尚、この最初に特定された視界の提供を開始した後は、ボード1222の傾きに変化がなくても、HMDの位置及び/又は角度、ユーザの視線方向などが変化したときは、その変化に基づいて視界が変化させられる。一方、ステップ1308でユーザ操作によるボード1222の傾斜が検知されると、処理はステップ1310に進む。ステップ1310において、感覚ズレ低減部918は、検知した操作に基づいて視界変化態様を特定する。ここで、視界変化態様とは、視界を変化させる態様を指す。本例において、ボードのエッジング操作、すなわちロール軸の回転操作の時の態様は、視界のヨーイングすなわち視界の左右方向の変化であり、ボードのピッチ軸の回転操作(ボードの後傾操作(又は前方部分を上げる操作)又は前傾操作(又は前方部分を下げる操作)の時の態様は、視界のピッチングすなわち視界の上下方向の変化である。ロール軸とピッチ軸の両方の回転操作が同時にされたときの態様としては、視界のヨーイングとピッチングを、それら操作量に応じたヨーイング量及びピッチング量で同時に実行させる。   The process proceeds to step 1308, and the sensation shift reducing unit 918 determines whether the user has operated the board 1222 of the housing 1110 based on the output from the tilt sensor 1226. If no user operation is detected, it is determined that the inclination of the board 1222 has not changed. In this case, the process returns to step 1306 and continues to provide the user with the initially identified view. After the provision of the initially specified field of view is started, if the position and / or angle of the HMD or the direction of the user's line of sight changes, even if the inclination of the board 1222 does not change, the change is not changed. The field of view is changed based on this. On the other hand, when the inclination of the board 1222 by the user operation is detected in step 1308, the process proceeds to step 1310. In step 1310, the sensation shift reducing unit 918 specifies a view change mode based on the detected operation. Here, the view change mode refers to a mode in which the view is changed. In this example, the mode of the board edging operation, that is, the rotation operation of the roll axis, is the yawing of the field of view, that is, the change in the horizontal direction of the field of view. In the case of the operation of raising the part or the operation of tilting forward (or the operation of lowering the front part), the aspect of the pitching of the field of view, that is, the change in the vertical direction of the field of view, is the rotation operation of both the roll axis and the pitch axis. As a mode at that time, yawing and pitching of the field of view are simultaneously executed with the yawing amount and the pitching amount according to the operation amount.

次いで、ステップ1312において、視界領域決定部910は、上記のようにして特定された視界変化態様に基づいて視界を更新する。処理はステップ1314に進み、感覚ズレ低減部918は、刺激データ936を参照して、特定された視界変化態様に対応する刺激を特定し、この特定した刺激をユーザに付与する。この付与は、手すり機構1230の2軸回転機構1238を制御することにより行われる。ここで、ユーザが操作する対象のデバイスと、このデバイスに対するユーザ操作によって生ずるデバイスの挙動との関係は、そのデバイスに依存する。例えば、デバイスが本例のようなスノーボードの場合、エッジング操作が左右方向のターンという挙動を生じさせる。この点に鑑み、感覚ズレ低減部918が参照する刺激データ936は、デバイス及びデバイスに対するユーザ操作に応じてユーザに与える刺激を定めるデータを含むように構成されてもよい。また、VRゲームでは、デバイスに対する特定のユーザ操作に対し、現実空間においては起きないデバイスの挙動を定めることもできる。例えば、本例のゲームでは、スノーボードの前傾及び後傾操作によって、現実空間では起きない空間内での上昇及び下降という挙動をさせている。このため、刺激データ936は、スノーボードの前傾及び後傾操作によってピッチ軸回転という刺激を定めるデータを含んでもよい。   Next, in step 1312, the view area determination unit 910 updates the view based on the view change mode specified as described above. The process proceeds to step 1314, where the sensation shift reducing unit 918 refers to the stimulus data 936, specifies a stimulus corresponding to the specified visual field change mode, and gives the specified stimulus to the user. This application is performed by controlling the two-axis rotation mechanism 1238 of the handrail mechanism 1230. Here, the relationship between the target device operated by the user and the behavior of the device caused by the user operation on the device depends on the device. For example, when the device is a snowboard as in the present example, the edging operation causes a behavior of turning in the left-right direction. In view of this point, the stimulus data 936 referred to by the sensation shift reducing unit 918 may be configured to include data that defines a device and a stimulus to be given to a user according to a user operation on the device. In the VR game, a behavior of the device that does not occur in the real space can be determined for a specific user operation on the device. For example, in the game of the present example, the snowboard is tilted forward and backward so that the snowboard moves up and down in a space that does not occur in the real space. Therefore, the stimulus data 936 may include data that determines the stimulus of pitch axis rotation by the forward and backward tilting operations of the snowboard.

ここで、図14も参照して、視界変化態様と、これに対応する刺激との関係の一例について詳細に説明する。図14は、仮想空間、仮想空間内の視界、当該視界の動き方向、手すり1230(図14では、図示を簡略化するために、ボードの左側の一本のみを示す)、ボード1222(図14では、図示を簡略化するために、ボードの四角の枠のみ示す)に対する操作の関係を概略的に示す図である。本例では、ユーザが操作するデバイスはスノーボードであるので、例えば左に曲がるときにはボードの左エッジを立てるエッジング操作が行われる。このときには、左に曲がっていることを示すために、視界変化態様は視界の左方向YLへのヨーイングとなる。この場合、基準方向1212を前方としたときに、手すりの前方側を左方向TLへ移動させるという刺激や、ユーザの上方から見たときの反時計回り方向にヨー軸回転させるという刺激をユーザに与える。これにより、ユーザが乗っているボードの向きは現実空間においては変化しないが、左方向のヨー軸回転という刺激が手すりを介してユーザに加わるので、左方向へ曲がっているという感覚をユーザに与えることができる。すなわち、視界変化態様に対応する変化が現実空間で起きた場合にユーザの身体に加わるはずの刺激に対し、同じ方向の刺激を与える。このときの刺激の大きさは、視界変化態様に対応する変化が現実空間で起きた場合にユーザの身体に加わるはずの刺激の大きさと比べると、小さいものとすることができる。すなわち、左方向へのヨー軸回転の量あるいは角度は、左エッジを立てる量あるいはボードの左傾斜の量に応じた量であってもよいし、一定の量であってもよいが、その刺激の大きさは小さくてよい。小さな刺激であっても、ユーザが仮想空間から受ける左方向に曲がっているという感覚とのズレを補償あるいは少なくとも低減でき、VR酔い低減という効果を発揮する。また、小さな刺激を用いることにより、コード絡まりの問題も軽減される。また、刺激の付与によってユーザの動きが更に複雑になるという問題を回避あるいは軽減することができる。   Here, an example of the relationship between the visual field change mode and the corresponding stimulus will be described in detail with reference to FIG. FIG. 14 shows a virtual space, a view in the virtual space, a moving direction of the view, a handrail 1230 (in FIG. 14, only one of the left side of the board is shown for simplicity of illustration), and a board 1222 (FIG. 14). FIG. 4 is a diagram schematically showing a relationship between operations with respect to a rectangular frame of a board for simplicity of illustration. In this example, since the device operated by the user is a snowboard, for example, when turning to the left, an edging operation for raising the left edge of the board is performed. At this time, the view change mode is yaw in the left direction YL of the view to indicate that the view is turning left. In this case, when the reference direction 1212 is set to the front, a stimulus to move the front side of the handrail to the left direction TL or a stimulus to rotate the yaw axis in a counterclockwise direction when viewed from above the user are given to the user. give. Thus, the orientation of the board on which the user is riding does not change in the real space, but the stimulus of leftward yaw axis rotation is applied to the user via the handrail, so that the user is given the feeling of turning leftward. be able to. That is, a stimulus in the same direction is given to a stimulus that should be applied to the user's body when a change corresponding to the view change mode occurs in the real space. The magnitude of the stimulus at this time can be smaller than the magnitude of the stimulus that should be applied to the user's body when the change corresponding to the view change mode occurs in the real space. That is, the amount or angle of leftward yaw axis rotation may be an amount corresponding to the amount of erecting the left edge or the amount of left inclination of the board, or may be a fixed amount. May be small. Even with a small stimulus, it is possible to compensate or at least reduce the deviation from the feeling that the user is bending leftward from the virtual space, and to exhibit the effect of reducing VR sickness. The use of small stimuli also reduces the problem of code entanglement. In addition, it is possible to avoid or reduce the problem that the movement of the user is further complicated by the application of the stimulus.

一方、右に曲がる場合には、ボードの右エッジを立てるエッジング操作が行われる。右に曲がっていることを示すために、視界変化態様は視界の右方向YRへのヨーイングとなる。そのときの刺激の方向は、基準方向1212を前方としたときの右方向TR、あるいはユーザの上方から見たときの時計回り方向となる。このような刺激を付与することにより、上述の例と同様に、ユーザが仮想空間から受ける右方向に曲がっているという感覚とのズレを補償あるいは少なくとも低減でき、VR酔い低減の効果が生ずる。   On the other hand, when turning right, an edging operation is performed to raise the right edge of the board. In order to indicate that the vehicle is turning right, the view change mode is yaw of the view in the right direction YR. The direction of the stimulus at that time is the right direction TR when the reference direction 1212 is set to the front, or the clockwise direction when viewed from above the user. By applying such a stimulus, as in the above-described example, a deviation from the sense that the user receives a rightward turn from the virtual space can be compensated or at least reduced, and an effect of reducing VR sickness occurs.

さらに、スノーボードの前方部分あるいは後方部分を上げるピッチング操作が行われるときの刺激について説明する。本ゲームでは、前述のように、ボードを後傾させる(あるいは前方部分を上げる)と仮想空間内で上昇し、逆に前傾させる(あるいは前方部分を下げる)と仮想空間内で下降する、という視界変化態様を設定している。ピッチング操作によるこのような視界変化は、現実空間では起きえないが、空中を飛びながら世界を巡るというゲームのプレイのために設定されている。先ず、上昇するためにユーザがボードを後傾させたとき、その時の視界変化態様は、視界の上方方向PUへのピッチングである。このときにユーザに加える刺激として、上方へ移動しているという感覚をユーザに与えるために、手すりの前方部分を、上方向TUに動かすか、あるいはピッチ軸回転させる。逆に、下降するためにユーザがボードを前傾させたとき、その時の視界変化態様は、視界の下方向PDへのピッチングである。このときにユーザに加える刺激として、下方へ移動しているという感覚をユーザに与えるために、手すりの前方部分を、下方向TDに動かすか、あるいはピッチ軸回転させる。このような刺激の付与によって、ボードの前傾あるいは後傾操作に対応する刺激をユーザに与えることにより、ユーザが仮想空間から受ける上方向または下方向に移動しているという感覚とのズレを補償あるいは少なくとも低減でき、これによりVR酔いを低減させることができる。   Further, a stimulus when a pitching operation for raising a front portion or a rear portion of the snowboard is performed will be described. In this game, as described above, when the board is tilted backward (or the front portion is raised), it rises in the virtual space, and when it is tilted forward (or lowers the front portion), it descends in the virtual space. The view change mode is set. Such a change in the field of view due to the pitching operation cannot occur in the real space, but is set for playing a game of traveling around the world while flying in the air. First, when the user tilts the board backward to ascend, the view change mode at that time is pitching of the view in the upward direction PU. At this time, as a stimulus applied to the user, the front part of the handrail is moved in the upward direction TU or rotated in the pitch axis so as to give the user a feeling of moving upward. Conversely, when the user tilts the board forward to descend, the view change mode at that time is pitching in the downward direction PD of the view. At this time, as a stimulus applied to the user, the front part of the handrail is moved in the downward direction TD or the pitch axis is rotated in order to give the user a feeling of moving downward. By providing such a stimulus to the user, a stimulus corresponding to a forward leaning or backward leaning operation of the board is compensated for a deviation from a feeling that the user is moving upward or downward from the virtual space. Alternatively, it can be at least reduced, which can reduce VR sickness.

以上説明した刺激付与ステップ1314が終了すると、処理はステップ1306に戻り、ステップ1312で更新された視界がユーザに提供され、以降のステップ1308〜1314が繰り返される。これにより、現実空間と仮想空間とから受ける感覚のズレの低減及びVR酔いの軽減を図ることができる。   When the stimulus applying step 1314 described above ends, the process returns to step 1306, the updated field of view is provided to the user in step 1312, and the subsequent steps 1308 to 1314 are repeated. As a result, it is possible to reduce the shift of the sense received from the real space and the virtual space and reduce VR sickness.

図15は、図12のスノーボード機構1220のより具体的な実施形態を示す概略図である。図示のように、この実施形態のスノーボード機構1500は、平らなボード1502と、ボード1502がその上に載置されてボード1502の2軸での回動を可能にする2軸回転機構1504と、ボード上に設置した傾斜センサとして作用するコントローラ1506とを備えている。2軸回転機構1504の2つの回転軸は、エッジング操作による回動を可能にするためのロール軸1508と、前傾あるいは後傾操作による回動を可能にするためのピッチ軸1510とを含む。ここで、2軸回転機構はそれ自体よく知られているので、その詳細な構造の説明は省略する。尚、ボードを平らな状態に保持するための力を付与したり、ボードの急激な動きを抑制したりしてボードの操作性を向上させるために、必要に応じてダンパーやスプリングなどを使用してもよい。コントローラ1506は、前述のようなコントローラ160と同様の構成を有してもよい。コントローラ1506からのボード傾斜を示すデータから、ボードに対しどのようなユーザ操作がされたのかを、必要に応じてユーザ操作判定データに含まれるデータを参照しながら判定が行われる。ユーザ操作判定データは、例えば、傾斜有りと判定するためのしきい値、傾斜の上限値などのデータを含んでもよい。   FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a more specific embodiment of the snowboard mechanism 1220 of FIG. As shown, the snowboard mechanism 1500 of this embodiment includes a flat board 1502, a two-axis rotation mechanism 1504 on which the board 1502 is mounted to allow the board 1502 to rotate in two axes, A controller 1506 that acts as a tilt sensor installed on the board. The two rotation shafts of the two-axis rotation mechanism 1504 include a roll shaft 1508 for enabling rotation by an edging operation and a pitch shaft 1510 for enabling rotation by a forward or backward tilt operation. Here, since the two-axis rotating mechanism is well known per se, a detailed description of its structure is omitted. If necessary, use dampers or springs to increase the operability of the board by applying force to keep the board flat or to suppress sudden movement of the board. You may. The controller 1506 may have the same configuration as the controller 160 as described above. From the data indicating the board inclination from the controller 1506, the type of user operation performed on the board is determined by referring to the data included in the user operation determination data as necessary. The user operation determination data may include, for example, data such as a threshold value for determining that there is a slope and an upper limit value of the slope.

図16は、図12のスノーボード機構1220のより具体的な別の実施形態を示す概略図である。図示のように、この実施形態のスノーボード機構1600は、ボード上でのユーザの重心移動あるいは体重移動をユーザ操作入力として検知するものである。この例は、図12のスノーボード機構1220及び図15のスノーボード機構1500のような、ボードの傾斜をユーザ操作入力として検知する例とは異なる。詳しくは、スノーボード機構1600は、平らなボード1602と、このボードがその上に載置される台1604と、この台とボード1602との間に配置された薄い平板状の4つの圧力センサ1606とを備えている。4つの圧力センサ1606は、ボード1602の4隅に配置され、センサ出力はコンピュータ200に供給される。   FIG. 16 is a schematic diagram illustrating another more specific embodiment of the snowboard mechanism 1220 of FIG. As shown in the figure, the snowboard mechanism 1600 of this embodiment detects a movement of the center of gravity or a weight of the user on the board as a user operation input. This example is different from an example in which the inclination of the board is detected as a user operation input, such as the snowboard mechanism 1220 in FIG. 12 and the snowboard mechanism 1500 in FIG. Specifically, the snowboard mechanism 1600 includes a flat board 1602, a table 1604 on which the board is mounted, and four thin flat plate-like pressure sensors 1606 disposed between the table and the board 1602. It has. Four pressure sensors 1606 are arranged at four corners of the board 1602, and sensor outputs are supplied to the computer 200.

この構成により、ボードの進行方向左側の1つ以上の圧力センサと、進行方向右側の1つ以上の圧力センサとにより検知される圧力の差に基づいて、左側が大きいときにはユーザが左に体重移動させたと判定され、右側の圧力が大きいときにはユーザが右に体重移動させたと判定される。このように、ユーザが左に曲がりたいときに進行方向左側へ体重移動させると、圧力センサがこの左方向への体重移動を検知し、前述の左エッジを立てる操作を検知したときと同じ処理が行われる。逆に、ユーザが右に曲がりたいときに進行方向右側へ体重移動させると、圧力センサがこの右方向への体重移動を検知し、前述の右エッジを立てる操作を検知したときと同じ処理が行われる。   With this configuration, based on the difference between the pressures detected by the one or more pressure sensors on the left side in the traveling direction of the board and the one or more pressure sensors on the right side in the traveling direction, the user shifts weight to the left when the left side is large. It is determined that the user has shifted the weight to the right when the right pressure is large. As described above, when the user shifts his weight to the left in the traveling direction when he wants to turn left, the same process as when the pressure sensor detects the weight shift in the left direction and the above-described operation of setting the left edge is performed. Done. Conversely, if the user shifts his / her weight to the right in the traveling direction when he / she wants to turn right, the same processing as that performed when the pressure sensor detects this rightward weight shift and the above-described operation of setting the right edge is performed. Is

進行方向前方または進行方向後方への体重移動に関して、前方の1つ以上の圧力センサと後方の1つ以上の圧力センサとで検知される圧力の差に基づき、前方側が大きいときにはユーザが前方に体重移動させたと判定され、後方側の圧力が大きいときにはユーザが後方に体重移動させたと判定される。このように、ユーザが上昇したいときに進行方向後方側へ体重移動させると、圧力センサがこの後方側への体重移動を検知し、前述の後傾操作を検知したときと同じ処理が行われる。逆に、ユーザが下降したいときに進行方向前方側へ体重移動させると、圧力センサがこの前方側への体重移動を検知し、前述の前傾操作を検知したときと同じ処理が行われる。この実施形態のスノーボード機構では、可動部分がほとんどないので、構成が簡単になるという利点がある。尚、上述の例では、4つの圧力センサの配置位置はボードの4隅であるが、実施形態はこの構成に限定されない。圧力センサはボードの矩形形状の各辺の中央位置に配置されてもよい。その場合の圧力差の検知方法は、センサ配置位置に応じて変更されてもよい。   Regarding the weight shift forward or backward in the traveling direction, based on the difference between the pressures detected by the one or more pressure sensors in the front and the one or more pressure sensors in the rear, when the front side is large, the user moves forward in weight. When it is determined that the user has moved, and when the pressure on the rear side is large, it is determined that the user has shifted the weight backward. As described above, when the user moves his / her weight backward in the traveling direction when he / she wants to ascend, the pressure sensor detects the weight shift to the rear side, and the same processing as when the above-described backward tilt operation is detected is performed. Conversely, if the user moves his weight forward in the traveling direction when he / she wants to descend, the pressure sensor detects this forward weight movement and the same processing as when the above-described forward leaning operation is detected is performed. The snowboard mechanism of this embodiment has an advantage that the structure is simple because there are almost no movable parts. In the example described above, the four pressure sensors are arranged at the four corners of the board, but the embodiment is not limited to this configuration. The pressure sensor may be arranged at the center of each side of the rectangular shape of the board. The method of detecting the pressure difference in that case may be changed according to the sensor arrangement position.

図12のスノーボード機構1220のより具体的なさらに別の実施形態として、スノーボード機構1500に対し、スノーボード機構1600における4つの圧力センサを追加してもよい。これら4つの圧力センサを、ボード1502と2軸回転機構1504との間に配置することにより、ボードの傾斜操作だけでなく、ボード上での重心移動によるユーザ操作を検知することができ、より細かなあるいはより緻密なユーザ操作入力を可能にすることができる。   As still another specific embodiment of the snowboard mechanism 1220 of FIG. 12, the snowboard mechanism 1500 may include four pressure sensors in the snowboard mechanism 1600. By arranging these four pressure sensors between the board 1502 and the biaxial rotation mechanism 1504, it is possible to detect not only a tilt operation of the board, but also a user operation due to the movement of the center of gravity on the board, and more finely. It is possible to enable a more or more precise user operation input.

図17は、図11に示した刺激付与デバイス機構1116及び刺激付与デバイス駆動機構1118の組の別の実施形態である、手すり機構1700を示す概略図である。この手すり機構1700は、図示されるように、ユーザ1702が掴む、水平方向に延在する1本の半円形状のバーで構成される手すり1704と、環状の台1706と、この環状の台に手すり1704を支持して固定する3本の指示棒1708と、環状の台を2軸で回動させる2軸回転機構1710とを備えている。環状の台1706及び2軸回転機構1710は、図12の環状の台1234及び2軸回転機構1238と同様のものとしてよい。図12の実施形態では、スノーボード機構1220の各側に一本ずつ存在する手すりを含む、一対の手すり1232が設けられる。これに対して、図17の実施形態においては、図12のスノーボード機構1220と同様のスノーボード機構1712の前方側に1本の手すり1704が設けられる。本実施形態では、1712の前方側に手すりを配置することにより、この同じ手すりをユーザが両手で掴むことができるので、ヨー軸回転及びピッチ軸回転の刺激をユーザに伝えやすくなる。   FIG. 17 is a schematic diagram showing a handrail mechanism 1700, which is another embodiment of the set of the stimulating device mechanism 1116 and the stimulating device driving mechanism 1118 shown in FIG. As shown, the handrail mechanism 1700 includes a handrail 1704 formed of a single semicircular bar extending in the horizontal direction, which is gripped by the user 1702, an annular platform 1706, and an annular platform 1706. It includes three indicator rods 1708 for supporting and fixing the handrail 1704, and a two-axis rotating mechanism 1710 for rotating the annular base with two axes. The annular base 1706 and the biaxial rotation mechanism 1710 may be similar to the annular base 1234 and the biaxial rotation mechanism 1238 in FIG. In the embodiment of FIG. 12, a pair of handrails 1232 are provided, including one handrail on each side of the snowboard mechanism 1220. On the other hand, in the embodiment of FIG. 17, one handrail 1704 is provided on the front side of a snowboard mechanism 1712 similar to the snowboard mechanism 1220 of FIG. In the present embodiment, by disposing the handrail in front of 1712, the same handrail can be grasped by both hands, so that it is easy to convey the stimulation of the yaw axis rotation and the pitch axis rotation to the user.

図18は、図11の刺激付与デバイス機構1116及び刺激付与デバイス駆動機構1118の組の別の実施形態である座席状機構1800を示す概略図である。座席状機構1800は、ユーザ1802の腰を支えるための上方から見て半円形形状の座席状部材1804と、この座席状部材が固定される水平方向に延びたT字状のバー1806と、環状の台1808と、環状の台1808にT字状のバー1806を支持して固定するための垂直方向に延びた3本の支持棒1810と、環状の台1808を2軸で回転させる2軸回転機構1812とを備えている。座席状部材1804は、進行方向に足を広げながらボードに乗っているユーザの腰を支えやすくするために、ボードの幅方向すなわちX軸方向に概して向いて配置されている。環状の台1808及び2軸回転機構1812は、図12の環状の台1234及び2軸回転機構1238と同様のものとしてよい。図12及び図17の実施形態ではユーザが掴む手すりが設けられる。これに対して、図18の本実施形態では、ユーザの腰を支えることができるので、VRゲームのプレイ中のユーザの安全性をより確保することができる。また、座席状部材1804にシートベルト(不図示)を設けてユーザの体を座席状部材1804から離脱するのを防ぐことにより、更に安全性を高めることができる。尚、本実施形態では、座席状部材を用いているが、ユーザの体を支えてユーザに対し刺激を付与できれば、座席のような形状は必須ではなく、その他の任意の形状を用いてもよい。   FIG. 18 is a schematic diagram showing another embodiment of a seat-like mechanism 1800 of the set of the stimulating device mechanism 1116 and the stimulating device driving mechanism 1118 of FIG. The seat-like mechanism 1800 includes a semicircular seat-like member 1804 viewed from above for supporting the waist of the user 1802, a T-shaped bar 1806 extending in the horizontal direction to which the seat-like member is fixed, , A vertically extending support rod 1810 for supporting and fixing a T-shaped bar 1806 to the annular base 1808, and a two-axis rotation for rotating the annular base 1808 on two axes And a mechanism 1812. The seat-like member 1804 is generally oriented in the width direction of the board, that is, in the X-axis direction, in order to easily support the waist of the user riding the board while spreading his or her feet in the traveling direction. The annular base 1808 and the two-axis rotating mechanism 1812 may be similar to the annular base 1234 and the two-axis rotating mechanism 1238 in FIG. In the embodiments of FIGS. 12 and 17, a handrail is provided for the user to grasp. On the other hand, in the present embodiment of FIG. 18, since the user's waist can be supported, the safety of the user during playing the VR game can be further secured. Further, by providing a seat belt (not shown) on the seat-like member 1804 to prevent the user's body from detaching from the seat-like member 1804, safety can be further improved. In the present embodiment, a seat-like member is used, but a shape like a seat is not essential, and any other shape may be used as long as the stimulus can be given to the user while supporting the body of the user. .

図19は、図12、図17及び図18に示した2軸回転機構の具体的な一実施形態である2軸回転機構1900を示す概略図である。図示されるように、2軸回転機構1900は、床に固定される環状の基台1902と、基台1902に対し垂直方向に可動に載置される環状の可動台1904と、環状の可動台1904に対し回転可能に載置される回転台1906とを備えている。回転台1906の上には、図12の環状の台1234、図17の環状の台1706又は図18の環状の台1808が固定される。   FIG. 19 is a schematic view showing a two-axis rotating mechanism 1900 which is a specific embodiment of the two-axis rotating mechanism shown in FIGS. 12, 17, and 18. As shown in the figure, a two-axis rotating mechanism 1900 includes an annular base 1902 fixed to the floor, an annular movable base 1904 movably mounted in a direction perpendicular to the base 1902, and an annular movable base. And a turntable 1906 that is mounted rotatably with respect to 1904. On the rotating table 1906, the circular table 1234 in FIG. 12, the circular table 1706 in FIG. 17, or the circular table 1808 in FIG. 18 is fixed.

詳細には、可動台1904は、垂直方向に延びた4本の電動シリンダ1908で基台1902上に支持される(図20も参照)。図示されるように、電動シリンダ1908は、環状のリング上に互いに等間隔に配置され、且つ、図示されないボードの幅方向の中心軸(図19では水平方向であるX軸)について前後対称の位置に配置されてもよい。これにより、ボードの前方側の2つの電動シリンダが後方側の2つの電動シリンダよりも伸張すると、ピッチ軸(図19ではX軸)回転で可動台1904が後傾する。他方、ボードの後方側の2つの電動シリンダが前方側の2つの電動シリンダよりも伸張すると、ピッチ軸回転によって可動台1904が前傾する。これにより、可動台19及びこの上に置かれた回転台1906、さらには回転台1906上に置かれる環状の台1234、1706又は1808がピッチ軸回転させられる。したがって、ボードの前傾又は後傾の操作による上下方向への視界変化に対応してユーザにその方向と同じ方向のピッチ軸回転という刺激を与えることができる。   Specifically, the movable base 1904 is supported on a base 1902 by four electric cylinders 1908 extending in the vertical direction (see also FIG. 20). As shown, the electric cylinders 1908 are arranged at equal intervals on an annular ring, and are symmetrical with respect to the center axis in the width direction of the board (not shown) (the X axis which is the horizontal direction in FIG. 19). May be arranged. As a result, when the two electric cylinders on the front side of the board extend more than the two electric cylinders on the rear side, the movable base 1904 tilts backward by rotation of the pitch axis (X axis in FIG. 19). On the other hand, when the two electric cylinders on the rear side of the board extend more than the two electric cylinders on the front side, the movable base 1904 tilts forward due to the pitch axis rotation. As a result, the movable platform 19 and the rotating platform 1906 placed thereon, and the annular platform 1234, 1706 or 1808 placed on the rotating platform 1906 are rotated by the pitch axis. Therefore, in response to a change in visibility in the vertical direction due to the operation of tilting the board forward or backward, the user can be stimulated to rotate the pitch axis in the same direction as the direction.

尚、説明に使用しているVRゲームではロール軸(図19では前後方向であるZ軸)回転を使用しない。但し、VRゲームの内容によっては、図19の2軸回転機構1900の構成に基づいて、そのようなロール軸回転をも提供する3軸回転機構を提供してもよい。その場合、ボードの前方方向右側及び前方方向左側の一方の電動シリンダを他方の電動シリンダよりも伸張させることによりロール軸回転を生成することができる。   In the VR game used for the description, the roll axis (the Z axis which is the front-back direction in FIG. 19) rotation is not used. However, depending on the content of the VR game, a three-axis rotation mechanism that also provides such roll axis rotation may be provided based on the configuration of the two-axis rotation mechanism 1900 in FIG. In this case, the roll axis rotation can be generated by extending one of the electric cylinders on the front right side and the front left side of the board more than the other electric cylinder.

図20は、図19の回転台1906を可動台1904に対して回転させる機構の詳細を説明するために、図19の線I−Iに沿って見た断面の概略図である。図示のように、回転台1906に電動モータ1910が固定され、可動台1904の環状部分の内周1912にラックピニオン機構のラック1916が固定される。ラック1916に係合するピニオンギヤ1918が電動モータ1910により駆動される。この構成により、可動台1904に対し回転台1906がヨー軸(図19では鉛直方向であるY軸)回転させられる。また、回転台1906上に置かれる環状の台1234、1706又は1808もヨー軸回転させられる。したがって、ボードのエッジング操作による左右方向への視界変化に対応して、その方向と同じ方向のヨー軸回転という刺激をユーザに与えることができる。   FIG. 20 is a schematic cross-sectional view taken along line II of FIG. 19 to explain the details of the mechanism for rotating the turntable 1906 of FIG. 19 with respect to the movable base 1904. As shown, an electric motor 1910 is fixed to the turntable 1906, and a rack 1916 of a rack and pinion mechanism is fixed to the inner circumference 1912 of the annular portion of the movable table 1904. A pinion gear 1918 engaging with the rack 1916 is driven by the electric motor 1910. With this configuration, the rotary table 1906 is rotated with respect to the movable table 1904 by a yaw axis (Y axis which is a vertical direction in FIG. 19). Further, an annular base 1234, 1706, or 1808 placed on the rotary base 1906 is also rotated in the yaw axis. Therefore, in response to a change in the field of view in the left-right direction due to the edging operation of the board, a stimulus of yaw axis rotation in the same direction as the direction can be given to the user.

上述した図19の2軸回転機構1900においては、図11の刺激付与デバイス駆動機構1118の一例として、電動シリンダ、ラックピニオン機構及び電動モータの組み合わせを用いて2軸回転が実現される。しかし、本開示は、このような手段に限定されるものではなく、他の任意の2軸回転機構を使用してもよい。例えば、ラックピニオン機構及び電動モータの組み合わせの代わりに、1つの電動シリンダを回転台1906と可動台1904との間に配置し、その伸縮によって回転台と可動台と間の相対的な回転が付与されてもよい。また、電動シリンダの代わりに、油圧又は空圧のシリンダ、ラックピニオン以外のギヤ機構などの種々の他の方法を用いて、2軸回転機構が実現されてもよい。   In the two-axis rotation mechanism 1900 in FIG. 19 described above, two-axis rotation is realized using a combination of an electric cylinder, a rack and pinion mechanism, and an electric motor as an example of the stimulus imparting device driving mechanism 1118 in FIG. However, the present disclosure is not limited to such means, and any other two-axis rotating mechanism may be used. For example, instead of a combination of a rack and pinion mechanism and an electric motor, one electric cylinder is disposed between the turntable 1906 and the movable table 1904, and the expansion and contraction thereof imparts relative rotation between the turntable and the movable table. May be done. In addition, instead of the electric cylinder, a biaxial rotation mechanism may be realized by using various other methods such as a hydraulic or pneumatic cylinder and a gear mechanism other than the rack and pinion.

以上、本開示の実施形態を説明したが、これらは例示にすぎず、本開示の範囲を限定するものではないことは理解されるべきである。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施形態の変更、追加、改良等を適宜行うことができることは理解されるべきである。本開示の範囲は、上述した実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその均等物によって規定されるべきである。   Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it should be understood that they are merely examples, and do not limit the scope of the present disclosure. It should be understood that changes, additions, improvements, etc., of the embodiments can be made without departing from the spirit and scope of the present disclosure. The scope of the present disclosure should not be limited by any of the above-described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.

100…システム、112…表示部、114…センサ、120…HMDセンサ、130…モーションセンサ、140…注視センサ、150…サーバ、160A、160B…コントローラ、190…頭部、192…ネットワーク、200…コンピュータ、202…プロセッサ、204…メモリ、205…通信制御部、206…ストレージ、208…入出力インターフェース、210…通信インターフェース、212…バス、400…仮想空間、402…仮想空間画像、404…仮想カメラ、406…中心、408…基準視線、410…視界領域、800…右コントローラ、802…グリップ、804…フレーム、806…天面、808、810、814、816…ボタン、812…赤外線LED、818…アナログスティック、820、822…ボタン、824R、824L…アナログスティック、902…仮想空間特定部、904…HMD動作検知部、906…視線検知部、908…基準視線決定部、910…視界領域決定部、912…仮想視点特定部、914…視界画像生成部、916…仮想カメラ制御部、918…感覚ズレ低減部、924…視界画像出力部、926…仮想空間データ、928…オブジェクトデータ、930…アプリケーションデータ、932…ユーザ操作判定データ、934視界変化態様データ、936…刺激データ、1100…VRゲームシステム、1110…筐体、1112…ユーザ操作デバイス機構、1114…ユーザ操作検知機構、1116…刺激付与デバイス機構、1118…刺激付与デバイス駆動機構、1220…スノーボード機構、1230…手すり機構、1700…手すり機構、1800…座席状機構、1900…2軸回転機構 Reference numeral 100: system, 112: display unit, 114: sensor, 120: HMD sensor, 130: motion sensor, 140: gaze sensor, 150: server, 160A, 160B: controller, 190: head, 192: network, 200: computer , 202 processor, 204 memory, 205 communication controller, 206 storage, 208 input / output interface, 210 communication interface, 212 bus, 400 virtual space, 402 virtual space image, 404 virtual camera, 406: Center, 408: Reference line of sight, 410: Viewing area, 800: Right controller, 802: Grip, 804: Frame, 806: Top surface, 808, 810, 814, 816 ... Button, 812: Infrared LED, 818: Analog Stick, 820, 822 Button, 824R, 824L: analog stick, 902: virtual space specifying unit, 904: HMD operation detecting unit, 906: visual line detecting unit, 908: reference visual line determining unit, 910: view area determining unit, 912: virtual viewpoint specifying unit, 914: view image generation unit, 916 ... virtual camera control unit, 918 ... sense displacement reduction unit, 924 ... view image output unit, 926 ... virtual space data, 928 ... object data, 930 ... application data, 932 ... user operation determination data 934, view change mode data, 936 stimulus data, 1100 VR game system, 1110 housing, 1112 user operation device mechanism, 1114 user operation detection mechanism, 1116 stimulus application device mechanism, 1118 stimulus application device drive Mechanism, 1220 ... snowboard mechanism, 1230 ... Sliding mechanism, 1700 ... handrail mechanism, 1800 ... seat like mechanism, 1900 ... two-axis turning mechanism

Claims (14)

画像表示装置及び筐体を介して仮想体験をユーザに提供するためのコンピュータに、
仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、
前記仮想空間における視界を特定するステップと、
前記筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、
検知した前記操作に基づいて、前記視界を変化させる態様を特定するステップと、
特定された前記態様に基づいて、前記視界を更新するステップと、
特定された前記態様に対応する刺激を特定し、現実空間において前記刺激を、前記筐体を介してユーザに付与するステップと
を実行させるためのプログラム。
A computer for providing a virtual experience to the user via the image display device and the housing,
Defining a virtual space to provide a virtual experience;
Identifying a field of view in the virtual space;
Detecting a user operation on a first device included in the housing;
Based on the detected operation, identifying an aspect that changes the field of view,
Updating the field of view based on the specified aspect;
Specifying a stimulus corresponding to the specified aspect, and applying the stimulus to the user via the housing in the real space.
前記第1デバイスは、ユーザがその上に乗るデバイスであり、
前記ユーザによる操作は、ユーザの足で前記第1デバイスに力を加える操作であり、
前記検知するステップは、前記第1デバイスに対しユーザが加える力を検知するステップを含む、
請求項1記載のプログラム。
The first device is a device on which a user rides,
The operation by the user is an operation of applying force to the first device with a foot of the user,
The detecting step includes detecting a force applied by a user to the first device,
The program according to claim 1.
前記力を加える操作は、前記第1デバイスに対するエッジング操作及び重心移動操作のうちの少なくとも1つを含み、
前記力を加える操作が前記第1デバイスに対するエッジング操作であるとき、前記検知するステップは、前記第1デバイスの傾きを検知するステップを含み、
前記力を加える操作が前記第1デバイスに対する重心移動操作であるとき、前記検知するステップは、前記第1デバイスに加えられる圧力を検知するステップを含む、
請求項2記載のプログラム。
The operation of applying the force includes at least one of an edging operation and a center of gravity moving operation on the first device,
When the operation for applying the force is an edging operation on the first device, the detecting step includes a step of detecting a tilt of the first device,
When the operation of applying the force is an operation of moving the center of gravity to the first device, the detecting step includes a step of detecting a pressure applied to the first device.
The program according to claim 2.
前記筐体は、ユーザに対し前記刺激を与えるための第2デバイスを含む、請求項1から3のいずれかに記載のプログラム。   The program according to claim 1, wherein the housing includes a second device for giving the stimulus to a user. 前記第2デバイスは、ユーザの体を支える支持部材である、請求項4記載のプログラム。   The program according to claim 4, wherein the second device is a support member that supports a user's body. 前記支持部材は、ユーザの手を支持する手すり、又はユーザの腰を支える座席状部材である、請求項5記載のプログラム。   The program according to claim 5, wherein the support member is a handrail supporting a user's hand or a seat-like member supporting a user's waist. 前記第2デバイスは、前記第1デバイスである、請求項4記載のプログラム。   The program according to claim 4, wherein the second device is the first device. 前記態様は、ヨーイング、ピッチング及びローリングのうちの少なくとも1つの動きを含み、
前記態様に対応する前記刺激は、ヨー軸回転、ピッチ軸回転及びロール軸回転の少なくとも1つの動きを含む、請求項1から7のいずれかに記載のプログラム。
The aspect includes movement of at least one of yawing, pitching, and rolling,
The program according to any one of claims 1 to 7, wherein the stimulus corresponding to the aspect includes at least one movement of yaw axis rotation, pitch axis rotation, and roll axis rotation.
前記態様がヨーイングであるとき、前記態様に対応する前記刺激はヨー軸回転の動きである、請求項8記載のプログラム。   9. The program according to claim 8, wherein when the aspect is yawing, the stimulus corresponding to the aspect is a yaw axis rotation movement. 前記態様がピッチングであるとき、前記態様に対応する前記刺激はピッチ軸回転の動きである、請求項8記載のプログラム。   The program according to claim 8, wherein when the aspect is pitching, the stimulus corresponding to the aspect is a pitch axis rotation motion. 前記態様に対応する前記刺激は、前記態様の視界変化に対応する変化が現実空間で起きた場合にユーザの身体に加わるはずの刺激に対する、前記筐体からユーザが受ける刺激のズレを補償する補償刺激である、請求項1から10のいずれかに記載のプログラム。   The stimulus corresponding to the aspect is a compensation that compensates for a deviation of a stimulus received by the user from the housing with respect to a stimulus that should be applied to the user's body when a change corresponding to a change in the visual field of the aspect occurs in a real space. The program according to any one of claims 1 to 10, which is a stimulus. 前記補償刺激は、前記態様の視界変化に対応する変化が現実空間で起きた場合にユーザの身体に加わるはずの刺激に対し、同じ方向であるが小さい刺激である、請求項11記載のプログラム。   The program according to claim 11, wherein the compensation stimulus is a stimulus in the same direction but smaller than a stimulus to be applied to a user's body when a change corresponding to the visual field change in the aspect occurs in a real space. コンピュータであって、
前記コンピュータが備えるプロセッサによる、ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置と、筐体とを介してユーザに仮想体験を提供するための制御により、
仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、
前記仮想空間における視界を特定するステップと、
前記筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、
検知した前記操作に基づいて、前記視界を変化させる態様を特定するステップと、
特定された前記態様に基づいて、前記視界を更新するステップと、
特定された前記態様に対応する刺激を特定し、現実空間において前記刺激を、前記筐体を介してユーザに付与するステップと
が実行されるコンピュータ。
A computer,
By a processor provided in the computer, by an image display device associated with the head of the user, by control for providing a virtual experience to the user via the housing,
Defining a virtual space to provide a virtual experience;
Identifying a field of view in the virtual space;
Detecting a user operation on a first device included in the housing;
Based on the detected operation, identifying an aspect that changes the field of view,
Updating the field of view based on the specified aspect;
A step of specifying a stimulus corresponding to the specified aspect and providing the stimulus to the user via the housing in the real space.
ユーザの頭部に関連付けられる画像表示装置と、筐体とを介してユーザに仮想体験を提供するためのコンピュータにより実行される方法であって、
仮想体験を提供するための仮想空間を定義するステップと、
前記仮想空間における視界を特定するステップと、
前記筐体に含まれた第1デバイスに対するユーザによる操作を検知するステップと、
検知した前記操作に基づいて、前記視界を変化させる態様を特定するステップと、
特定された前記態様に基づいて、前記視界を更新するステップと、
特定された前記態様に対応する刺激を特定し、現実空間において前記刺激を、前記筐体を介してユーザに付与するステップと
を含む方法。
An image display device associated with a user's head and a computer-implemented method for providing a virtual experience to a user via a housing,
Defining a virtual space to provide a virtual experience;
Identifying a field of view in the virtual space;
Detecting a user operation on a first device included in the housing;
Based on the detected operation, identifying an aspect that changes the field of view,
Updating the field of view based on the specified aspect;
Identifying a stimulus corresponding to the identified aspect, and applying the stimulus to the user via the housing in the real space.
JP2018125233A 2018-06-29 2018-06-29 Program, computer and method for providing virtual experience to user Pending JP2020004263A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018125233A JP2020004263A (en) 2018-06-29 2018-06-29 Program, computer and method for providing virtual experience to user

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018125233A JP2020004263A (en) 2018-06-29 2018-06-29 Program, computer and method for providing virtual experience to user

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020004263A true JP2020004263A (en) 2020-01-09

Family

ID=69100132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018125233A Pending JP2020004263A (en) 2018-06-29 2018-06-29 Program, computer and method for providing virtual experience to user

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020004263A (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09149957A (en) * 1995-11-30 1997-06-10 Namco Ltd Simulator
JPH114970A (en) * 1997-06-16 1999-01-12 Nec Corp Pseudo-bodily sensation device
JP2010082340A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Namco Bandai Games Inc Program, information storage medium, and game console
JP2011041753A (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Square Enix Co Ltd Game device and controller device for game
WO2017184785A1 (en) * 2016-04-19 2017-10-26 Scott Summit Virtual reality haptic system and apparatus
JP2018010487A (en) * 2016-07-13 2018-01-18 株式会社バンダイナムコエンターテインメント Simulation system and program
KR101941465B1 (en) * 2017-11-24 2019-04-12 (주)케이에스에스 Virtual Reality Simulation System

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09149957A (en) * 1995-11-30 1997-06-10 Namco Ltd Simulator
US5813864A (en) * 1995-11-30 1998-09-29 Namco Limited Simulator
JPH114970A (en) * 1997-06-16 1999-01-12 Nec Corp Pseudo-bodily sensation device
JP2010082340A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Namco Bandai Games Inc Program, information storage medium, and game console
JP2011041753A (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Square Enix Co Ltd Game device and controller device for game
WO2017184785A1 (en) * 2016-04-19 2017-10-26 Scott Summit Virtual reality haptic system and apparatus
JP2018010487A (en) * 2016-07-13 2018-01-18 株式会社バンダイナムコエンターテインメント Simulation system and program
US20190220088A1 (en) * 2016-07-13 2019-07-18 Bandai Namco Entertainment Inc. Simulation system, processing method, and information storage medium
KR101941465B1 (en) * 2017-11-24 2019-04-12 (주)케이에스에스 Virtual Reality Simulation System

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6246310B1 (en) Method, program, and apparatus for providing virtual space
JP6382928B2 (en) Method executed by computer to control display of image in virtual space, program for causing computer to realize the method, and computer apparatus
JP6523233B2 (en) Information processing method, apparatus, and program for causing a computer to execute the information processing method
JP2022020686A (en) Information processing methods, programs, and computers
JP6684746B2 (en) Information processing method, computer and program
JP2020004060A (en) Program, information processing device, and method
JP7005406B2 (en) Programs, information processing devices, and information processing methods
JP6495398B2 (en) Method and program for providing virtual space, and information processing apparatus for executing the program
US10345896B2 (en) Alignment sensor system and alignment sensor system method for a movement instrument
JP6820299B2 (en) Programs, information processing equipment, and methods
WO2020261945A1 (en) Program, information processing method and information processing device
JP2018147375A (en) Information processing method, computer, and program for causing computer to execute the method
JP6623199B2 (en) Computer-executable program and information processing apparatus for providing virtual reality using a head-mounted device
JP6927797B2 (en) Methods, programs and computers for providing virtual space to users via headmount devices
JP6978240B2 (en) An information processing method, a device, and a program for causing a computer to execute the information processing method.
JP6535641B2 (en) Method and apparatus for controlling an object displayed in a virtual space, and program for causing a computer to execute the method
JP6306678B1 (en) Method executed by computer to present object in virtual space, program causing computer to execute the method, and computer apparatus
JP2021064399A (en) Program, information processing apparatus, and method
JP2021184272A (en) Information processing method, program, and computer
JP2019192250A (en) Information processing method, apparatus, and program causing computer to execute the method
JP2020004263A (en) Program, computer and method for providing virtual experience to user
JP6966246B2 (en) An information processing method, a device, and a program for causing a computer to execute the information processing method.
JP2018106697A (en) Method, program and apparatus for providing virtual space
JP6522572B2 (en) Method for providing virtual reality, program for causing a computer to execute the method, and information processing apparatus
JP2020004061A (en) Computer-executed method, program, information processing apparatus, and information processing system for providing virtual experience

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220616

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20221207