JP2004129180A - 仮想空間体験のためのシステム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は仮想空間をより実空間として感じ、その空間において他のプレーヤーとコミュニケーションを行うことを課題としている。
【解決の手段】複数の表示機をプレーヤーの顔を包み込むように設置し、視野角の大半に対して映像を出力するヘッドマウントディスプレイと、実空間での動きを仮想空間へ反映するためのコントローラを端末装置に連接し、端末装置はコントローラから得た姿勢情報を仮想空間に反映しヘッドマウントディスプレイに表示することにより仮想空間を実空間として感じる錯覚度を上げることができる。
そして、端末装置をネットワークに接続し、他のプレーヤーと各々の姿勢及び音声情報を送受信し、仮想空間を共有することによりコミュニケーションを行うことができる。
また、上記のヘッドマウントディスプレイの画角に対応したカメラをネットワークで遠隔地に設置することにより、遠隔地の実空間を仮想空間として体験することができる。
【選択図】　　図６

Description

【０００１】
本発明は、表示機に表示された空間をより実空間的に感じるために、人間（以下プレーヤーと記述する）の視野角の大半にあたる左右１８０度前後、上下１８０度前後に対して映像を出力することができるヘッドマウントディスプレイ（請求項１）、実空間でのプレーヤーの動きをそのまま仮想空間でのプレーヤーの動きとして反映するためのコントローラー（請求項２）、ＬＡＮ、ＷＡＮ又はインターネットに接続し他のプレーヤーと仮想空間を共有し、仮想空間でのコミュニケーションを可能にするネットワークシステム（請求項３）、実空間を仮想空間化するためのカメラ（請求項４）、ＬＡＮ、ＷＡＮ又はインターネット等に接続し遠隔地の実空間を仮想空間化するためのネットワークシステム（請求項５）及び仮想空間を構成し請求項１〜５を連接する端末装置により仮想空間体験を実現するためのものである。
【０００２】
請求項１は図１、図２に示すようにフルフェイスヘルメットタイプの構造とし、複数の表示機（ＬＣＤ又は有機ＥＬ液晶ディスプレイ等）を使用して、顔を包み込むように設置し、プレーヤーの視野角の大半である左右１８０度前後、上下１８０度前後に対して映像を出力する。またヘッドホン及びマイクロホンも内臓しており、音声の入出力機能も備える。その駆動は連接する端末装置により行う。端末装置は保存されている仮想空間情報（内臓のハードディスクドライブ又は記録メディア（ＤＶＤ、ブルーレイディスク等）に保存）、プレーヤーの情報（音声及び仮想空間での身体及び姿勢情報）、及びインターネットを介して得た他プレーヤーの情報（身体、姿勢、仮想空間での位置及び音声情報）を処理し仮想空間に反映し、請求項１に出力する。
【０００３】
請求項２は、図３に示すように三次元の軸の角度を感知する角度センサを頭、両肩、両肘、両手首、腰、両膝、両足首に装着し、その各センサ間で同期を取り、時分割したデータをタイムスロットにのせ姿勢データとして端末に一定の時間間隔で随時送信する。
【０００４】
請求項１、請求項２及び端末装置の接続状態を図４に示す。端末装置ではその情報と予め保存されている身体情報（身長、各間接間の長さ）により仮想空間でのプレーヤーの動きとして反映させ請求項１に表示する（図５）。仮想空間での体の移動と実空間での体の移動を１対１に対応させた場合には仮想空間と実空間で同じだけの広さが必要となり不都合な場合が多々ある。その場合には実空間での足踏みの動作を仮想空間での歩みの動作に変換する。
【０００５】
請求項３は、図６に示すように請求項１及び請求項２を接続した端末装置をＬＡＮ、ＷＡＮ又はインターネットに接続し、サーバー経由で遠隔地にいる同じ時間に同じ仮想空間を体験している他のプレーヤーの身体情報、姿勢情報及び仮想空間での位置情報を取得、処理して、プレーヤーの仮想空間に反映し請求項１に表示し、同じ仮想空間を共有する。また、相手の音声情報も同時に取得し、自分の音声情報も送信することにより会話によるコミュニケーションを行う。
【０００６】
請求項４は請求項１に対して実映像を出力するための入力装置である。方式１は画角６０度以上の広角レンズ（１から５）を使用し、各々のレンズから得た映像情報を各々のＣＣＤにより収集する（図７、８、９）。収集した映像情報はＬＡＮインタフェースを介して接続された端末装置に送り、連接する請求項１の画面（１から５）の各々に対して出力する。方式２では画角１８０度前後の魚眼レンズより得た映像情報をＣＣＤにより収集する（図１０、１１）。方式１と同様に端末装置に送り、端末装置において歪曲した映像をソフトウェアにより補正し請求項１の画面（１〜５）の各々に対して出力する。方式１、２共に水平方向及び鉛直方向角度制御用のモータを有し、このモータは請求項２のプレーヤーの頭に装着している三次元角度センサ（請求項２の一部）に連動して方向を変える。その機能ブロック図を図１２に示す。
【０００７】
請求項５は図１３に示すように請求項４を遠隔地Ａに設置し、インターネット経由で映像及び音声情報を取得し請求項１に出力することによりプレーヤーはあたかも遠隔地Ａにいるような疑似体験をすることができる。また、遠隔地Ａにはモニタを設置することによりプレーヤーの姿勢（ポリゴン画像）及び音声情報を出力する。（図１４）
【発明の属する技術分野】
【０００８】
国際特許分類Ｈ０５他に分類されない電気技術
【従来の技術】、
【発明が解決しようとする課題】、
【課題を解決するための手段】
【発明の実施の形態】
【０００９】
従来の表示装置による仮想空間の体験（ゲーム、映画等）では、表示する画角が限られており、プレーヤーの視野角の大半である左右１８０度前後、上下１８０度前後に対して映像を出力することはできなかった。そのため、仮想空間を実空間として感じる錯覚度を落すことになる。請求項１はそれを解決するために、プレーヤーの顔の周りに、包み込むように複数の表示機を設置し、全視野角の大半に対して映像を出力できるようにする（図１、２）。
【００１０】
また、請求項２は、仮想空間に対して、自分の体の動きを反映するために、自分の姿勢情報（各関節に装着した三次元角度センサの情報）を連接する端末装置に送り、端末装置はその情報を基に処理し、仮想空間とプレーヤーの動作を重ね合わせて請求項１に表示することにより、より錯覚度を上げることができる（図３、４、５）。
【００１１】
従来のＬＡＮ、ＷＡＮ又はインターネットを介して行われる他プレーヤーとの仮想空間でのコミュニケーション方法は仮想空間でのキャラクタを媒介して行うものであり、感覚として、キャラクタを通して行う第三者間でのコミュニケーションのイメージに近かった。請求項３は請求項１及び請求項２により仮想空間を実空間として感じる錯覚度を上げ、連接した端末装置をＬＡＮ、ＷＡＮ又はインターネットに接続し、サーバー経由で遠隔地にいる同じ仮想空間を体験している他のプレーヤーと仮想空間を共有することにより、あたかも自分と他プレーヤーが仮想空間に移動してきてコミュニケーションを行っているイメージを作り上げることができる。（図６）
【００１２】
請求項４は請求項１に映像を出力するための入力装置である。従来の単眼のビデオカメラ単体では、画角は大きくて６０度程度であり、プレーヤーの視野角の大半である左右１８０度前後、上下１８０度前後に対して映像を出力する請求項１に対しての映像を得ることはできない。方式１では図７、８、９に示すように画角６０度以上の広角レンズ５枚使用し、各々のレンズから得た映像情報を各々のＣＣＤにより収集する。収集した映像情報を請求項１の表示機（１から５）の各々に対して出力する。方式２では図１０、１１に示すように対角線画角１８０度前後の魚眼レンズより得た映像情報をＣＣＤにより収集し、歪曲した周囲の映像をソフトウェアにより補正し請求項１の表示機（１から５）の各々に対して出力することができる。
【００１３】
これまでの技術でも、カメラとコンピュータを使いインターネット経由で遠隔地の映像を取得することはできるが、その映像を実空間として錯覚することは困難である。請求項５は図１２に示すように請求項４を遠隔地Ａに設置し、インターネット経由で映像及び音声情報を取得し、請求項１に出力することによりプレーヤーはあたかも遠隔地Ａにいるような疑似体験をすることができる。
【実施例】、
【発明の効果】
【００１４】
効果１として、過去の歴史（例：恐竜の世界、戦国時代、世界大戦等）を映像（仮想）化し、請求項１、２を用いて、疑似体験することにより、歴史に対してのより深い理解が得られるという効果が期待できる。
【００１５】
効果２として、未来の世界（例：構想中の建物や都市）を映像（仮想）化し、請求項１、２を用いて、疑似体験することにより、事前に未来の世界を体験することができる。
【００１６】
効果３として、現実ではありえない世界を映像（仮想）化し、請求項１、２を用いて、疑似体験することができる。
【００１７】
効果４として、現実には人間が生身で体験することができない世界（例：宇宙空間、人間の体内の世界等）を映像（仮想）化し、請求項１、２を用いて、疑似体験することができ、今まででは理解することが困難な世界を自分の体験として感じることができ、より理解を深めることができる。
【００１８】
効果５として、入院患者等の自由に活動できない人たちが、請求項１、２を用いて、疑似的に旅行等をすることにより、精神的ストレス解消の効果も期待できる。
【００１９】
現在の映画やドラマ、アニメーションにおいての視聴者の立場はあくまで傍観者である。効果６として、請求項１、４を用いることにより視聴者がその世界の一員または主体としたストーリー作りをすることができる。
【００２０】
現状のテレビゲームにおいてのプレーヤーの立場はあくまで傍観者であり、ゲームの世界のキャラクタを傍観者の立場から操作することによりプレイする。キャラクタの視点でプレイするゲームもあるが、ディスプレイの視野角の狭さとキャラクタとプレーヤーの動作の不一致性から錯覚度は低い。効果７として、請求項１、２を使用することにより錯覚度を存分に上げることができ、プレーヤーが実際に行って初めて楽しめるジャンルのゲーム（例：釣り等）やこれまで観戦者の立場からキャラクタを操作しプレイしていたスポーツ系のゲーム（例：野球、テニス、サッカー等）をより楽しむことができる。
【００２１】
効果８として、請求項３により効果１から７の用途それぞれにおいて他の人と一緒に体験し、また、その仮想世界でコミュニケーションをとることができる。
【００２２】
請求項５により、遠隔地にいながらカメラの設置場所に移動する疑似体験をすることができる。効果９として、これにより、遠隔地で開催されている会議等に出席することができる。
【００２３】
効果１０として、核家族化や高齢化社会が進む現在において、遠隔地に祖父や祖母を持つ家族が請求項５を使用することにより、疑似的に、気軽に自宅へ招待することができ、福祉の面での効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】広画角表示用ヘッドマウントディスプレイ（請求項１、横から見た図）。
【図２】広画角表示用ヘッドマウントディスプレイ（請求項１、上から見た図）。
【図３】仮想空間で活動するためのコントローラー（請求項２）。
【図４】請求項１、請求項２及び端末装置の接続状態図。
【図５】プレーヤーの姿勢の仮想空間への反映例。
【図６】仮想空間を共有するためのネットワークシステム（請求項３）。
【図７】実空間を仮想空間化するためのカメラ（請求項４、方式１、全体図）。
【図８】実空間を仮想空間化するためのカメラ（請求項４、方式１、正面図）。
【図９】請求項４、方式１の受光部詳細。
【図１０】実空間を仮想空間化するためのカメラ（請求項４、方式２、全体図）。
【図１１】請求項４、方式２の受光部詳細。
【図１２】実空間を仮想空間化するためのカメラ（請求項４、機能ブロック図）。
【図１３】遠隔地の実空間を仮想空間化するためのネットワークシステム（請求項４）。
【符号の説明】

Claims (5)

1. 広画角表示用ヘッドマウントディスプレイ
2. 仮想空間で活動するためのコントローラー
3. 仮想空間を共有するためのネットワークシステム
4. 実空間を仮想空間化するためのカメラ
5. 遠隔地の実空間を仮想空間化するためのネットワークシステム

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