JP2004309858A - Simulator, program, and information storage medium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simulator which can produce the feeling of operation in accordance with the contents of a simulation or to the taste or the like of an operator. <P>SOLUTION: The simulator includes an operation input data conversion part 101 which converts operation input data into the operation data for simulator calculation by such conversion characteristic that the operation data for simulator operation becomes the maximum value when the operation input data reaches a first data, and a simulator calculation part 109 which performs simulator calculation for making an object move or operate based on the converted operation data for simulator calculation. The operation input data conversion part 101 further includes a conversion characteristic setting part 103 which performs the operation to change the operation amount to an operation member required for obtaining the maximum value of the operation data for simulator calculation by changing the first data. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シミュレータ、プログラムおよび情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来から、例えば自動車運転用シミュレータの操作部で、操作者の操作量をアナログ的に検出するいわゆるアナログスイッチが用いられている。かかるシミュレータでは、操作ペダルやコントローラボタン等を押す圧力や踏み込んだ量などをアナログ的に検出することができる。そして、当該検出されたアナログ的な操作量をＡ／Ｄ変換した操作入力データに基づきシミュレータ画像を制御することによりシミュレータの操作感のリアリティーを出している。
【０００３】
このようなシミュレータとして特開２００１−３４０６４９号公報のようなものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３４０６４９号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来では、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに更に変換する際に、その変換特性は、予め操作者が使いやすいと思われる変換特性で固定されていたため、操作ペダルやコントローラボタン等の操作感は常に一定であり、シミュレータの操作者はかかる設定を調整することができなかった。
【０００６】
よって、例えば自動車運転訓練用シミュレータで操作する対象が、軽自動車でもトラックでも、アクセルの踏み込み量などの操作感は変わらず、車種が異なっても操作感が変わらないという問題があった。
【０００７】
また、操作者によっては、例えば自動車運転訓練用シミュレータでは、アクセルを全開にするときには、もっと踏み込んだ操作感が欲しいと感じたり、逆に軽い操作でアクセルを全開にしたいという要望があり、従来のシミュレータではかかる要望に答えられなかった。
【０００８】
そこで、本願発明は、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の変換特性を変化させることにより、操作者が操作する車種等のシミュレーション内容に応じた操作感、または、操作者の好みに応じた操作感を実現できるシミュレータ、プログラム及び情報記憶媒体を実現する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するために、本発明にかかるシミュレータにおいて、
操作部に設けられた操作部材への操作量に応じてその値が変化する複数ビットの操作入力データを受け、操作入力データの最大値以下の第１のデータに達したときにシミュレータ演算のための操作データが最大値となる変換特性で、前記操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する操作入力データ変換手段と、
変換されたシミュレータ演算のための操作データに基づきオブジェクトが移動または動作するシミュレータ演算を行うシミュレータ演算手段と、
を含み、
前記操作入力データ変換手段は、
前記第１のデータを変化させて、シミュレータ演算のための操作データの最大値を得るために必要な操作部材への操作量を変化させることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記各手段としてコンピュータを機能させるプログラムに関する。また本発明は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記各手段としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶（記録）した情報記憶媒体に関する。
【００１１】
本発明にかかるシミュレータは、例えば、自動車運転訓練用シミュレータやアーケード用のレーシングゲーム等に利用することができる。また、本発明にかかるプログラム、情報記憶媒体は、家庭用ゲーム機等のソフトウェアに利用できる。
【００１２】
また、本発明において、操作入力データおよびシミュレータ演算のための操作データとは、多段階的なデジタル値をとるものである。
【００１３】
本発明によれば、変換特性設定手段は、シミュレータ演算のための操作データが最大値となるために必要な操作入力データである第１のデータを変化させ、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の変換特性を変化させる。
【００１４】
すなわち、操作部から入力された操作入力データのうちシミュレータ演算で使用する値の範囲を変化させる。すると、第１のデータの変化に応じて、シミュレータ演算のための操作データの最大値を得るために必要な操作入力データが変化する。こうして、第１のデータを変化させることにより、操作者がシミュレータ上のオブジェクトを操作するために必要な操作量が変化するため、操作部に設けられた操作部材の操作を通じて感じる操作感を変動させることができる。
【００１５】
例えば、第１のデータを相対的に大きく設定すると、操作部材の操作量を多くしなければ、なかなか最大値に達することができないという操作感を演出することができる。この場合は、例えば、大型トラック等の現実の操作ペダルが重い車の操作感を表現するのに適する。
【００１６】
一方、第１のデータを相対的に小さく設定すると、操作部材の操作量が少なくても、すぐに最大値に達することができるという操作感を演出することができる。この場合は、例えば、軽自動車等の現実の操作ペダルが軽い車の操作感を表現するのに適する。
【００１７】
しかも、これまで変換特性が固定されていたため使用されていなかった、操作入力データの、シミュレータ演算のための操作データへの変換許容範囲を有効に使用して、操作入力データと、変換され得るシミュレータ演算のための操作データの対応関係の調整を行うので、詳細かつ変動可能範囲が広い操作感変動の演出を行うことができる。
【００１８】
このように、本発明によれば、シミュレータの操作感を変動させる要因として、操作入力データとシミュレータ演算のための操作データとの変換特性の変化を用いるので、シミュレータの操作感の変動を詳細に設定することができ、よりリアリティーが高いシミュレータを提供することができる。
【００１９】
（２）また、本発明にかかるシミュレータ、プログラム及び情報記憶媒体において、
前記変換特性設定手段は、
前記第１のデータを、操作者又はオペレータが設定した内容、操作者が操作するオブジェクトの種類および状態、並びにシミュレータのシミュレーションレベルの少なくとも一つに応じて変化させることを特徴とする。
【００２０】
ここで、操作者又はオペレータが設定した内容とは、例えば、所定の操作データを得るために必要な操作部材への操作量に基づき演出される、操作部材の操作感である重さ、渋さ、効き易さなどである。これらは、シミュレータ演算上では、第１のデータの値によって特定される。
【００２１】
本発明によれば、操作者又はオペレータが設定した設定内容に応じて第１のデータを変化させて、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の変換特性を変化させるので、操作者の好みに応じて又はシミュレータの管理者側であるオペレータの設定に応じて操作感を変動することができるシミュレータを提供することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、シミュレータによって行われるシミュレーションの内容に応じて、プログラム的に第１のデータを変化させて、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の変換特性を変化させるので、よりリアリティーの高いシミュレータを提供することができる。
【００２３】
ここでいう、操作者が操作するオブジェクトの種類には、例えば、自動車運転訓練用シミュレータであれば大型トラックや軽自動車等の車の種類が考えられる。また、操作者が操作するオブジェクトの状態には、例えば、自動車運転訓練用シミュレータであれば、故障や事故等による車の内部状態、天候や路面状況等の車の外部状態などが考えられる。また、シミュレータのシミュレーションレベルには、例えば、初級者〜上級者用のシミュレーション内容が考えられる。
【００２４】
（３）また、本発明にかかるシミュレータ、プログラム及び情報記憶媒体において、
前記変換特性は、
前記操作入力データが、前記第１のデータ以下の第２のデータに到達するまでシミュレータ演算のための操作データが変化しない不感帯領域をもち、
前記変換特性設定手段は、
前記第２のデータを変化させて、前記シミュレータ演算のための操作データを得るために必要な操作部材への操作量の最小値を変化させることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の変換特性は、操作入力データの最大値以下の第１のデータに達したときにシミュレータ演算のための操作データが最大値となり、かつ、操作入力データが、前記第１のデータ以下の第２のデータに到達するまでシミュレータ演算のための操作データが変化しない不感帯領域をもつ変換特性となる。
【００２６】
そして、本発明によれば、変換特性設定手段は、シミュレータ演算のための操作データを出力するために必要な操作入力データの最小値である第２のデータを変化させ、前記変換特性を変化させる。すると、第２のデータの変化に応じて、シミュレータ演算のための操作データを出力するために必要な操作入力データの最小値が変化する。従って、第２のデータを変化させて操作者が操作部材を操作しても操作データが出力されないという不感帯領域を変動することにより、操作部材の操作感を変動させることができる。
【００２７】
例えば、第２のデータを相対的に大きく設定すれば、操作部材の操作量を相当程度多くしなければ操作データが出力されないので、操作部材のいわゆる「あそび」が多いという操作感を演出することができる。この場合は、例えば、使い古された車等の操作感を表現するのに適する。
【００２８】
一方、第２のデータを相対的に小さく設定すれば、操作部材の操作量が少なくても操作データが出力され、操作部材のいわゆる「あそび」が少ないという操作感を演出することができる。この場合は、例えば、新しく整備された車等の操作感を表現するのに適する。
【００２９】
よって、本発明によれば、シミュレータの操作感に様々なシチュエーションに応じたバリエーションを持たせることができ、シミュレータをよりリアリティーが高いものとすることができる。
【００３０】
（４）また、本発明にかかるシミュレータ、プログラム及び情報記憶媒体において、
前記変換特性設定手段は、
前記第１のデータおよび第２のデータの少なくともいずれか一方を、操作者又はオペレータが設定した内容、操作者が操作するオブジェクトの種類および状態並びにシミュレータのシミュレーションレベルの少なくとも一つに応じて変化させることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、操作者又はオペレータが設定した設定内容に応じて第１のデータおよび第２のデータの少なくともいずれか一方を変化させて、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の変換特性を変化させるので、操作者の好みに応じて又はシミュレータの管理者側であるオペレータの設定に応じて操作感を変動することができるシミュレータを提供することができる。
【００３２】
また、本発明によれば、シミュレータによって行われるシミュレーションの内容に応じて、プログラム的に第１のデータおよび第２のデータの少なくともいずれか一方を変化させて、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の変換特性を変化させるので、よりリアリティーの高いシミュレータを提供することができる。
【００３３】
（５）また、本発明にかかるシミュレータ、プログラム及び情報記憶媒体において、
前記変換特性設定手段は、
ディスプレイ上に変換特性設定画面を表示して、前記変換特性の設定を変換特性設定用の操作部からの操作入力により受付けるとともに、受付けた変換特性の設定内容をディスプレイ上に表示することを特徴とする。
【００３４】
本発明によれば、操作者又はオペレータが設定した変換特性の設定内容を、操作者が目視により確認することができるので、操作者の好み又はオペレータの意思に合わせた操作感を演出する変換特性を、簡単にかつ的確に設定することができる。
【００３５】
ここで、変換特性設定手段が受付けた変換特性の設定内容の表示手法としては、例えば、ディスプレイ上の変換特性設定画面に、受付けた変換特性の設定内容に応じた操作部材の操作感を表わす棒グラフ等を表示してもよい。この場合、操作者等が変換特性を設定した後に実際に操作部材を操作させ、設定された設定内容に応じて変換された操作データに基づきシミュレータ上の操作量を演算し、演算された操作量を当該棒グラフ等に表示してもよい。
【００３６】
このような構成を採用すれば、操作者は、実際に操作した操作部材の操作量と、ディスプレイ上の操作量の表示を比較して操作感を体感することができる。従って、操作者の好み又はオペレータの意思に合わせた操作感を演出する変換特性を簡単にかつ的確に設定することができる。
【００３７】
（６）また、本発明に係るシミュレータにおいて、
前記操作部は、
操作部材とセンサ部とＡ／Ｄ変換部とを含み、
前記センサ部は、
前記操作部材への操作量をアナログ値として検出し、
前記Ａ／Ｄ変換部は、
アナログ値として検出された前記操作量を複数ビットの操作入力データに変換することを特徴とする。
【００３８】
ここで、操作部材が複数存在する場合には、センサ部、Ａ／Ｄ変換部は、複数の操作部材に対応して複数設けられる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を何ら限定するものではない。また本実施の形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００４０】
１．第１の実施の形態
１−１．シミュレータの構成
図１（Ａ）に、本実施形態を自動車運転訓練用シミュレータに適用した場合の例を示す。操作者は、表示部２００上に映し出されたゲーム画像を見ながら、操作部１６０の操作部材１６１（アクセルペダル１６１ａ、ブレーキペダル１６１ｂ、ステアリング１６１ｃ）を操作して自動車運転のシミュレーションを体験する。
【００４１】
同図において、シミュレータ本体９０には、システムボード（サーキットボード）１１０６が内蔵され、システムボード１１０６には、各種プロセッサ、各種メモリなどが実装される。そして、本実施形態の各部を実現するためのプログラム（データ）は、システムボード１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格納される。以下、このプログラムを格納プログラム（格納情報）と呼ぶ。
【００４２】
そして、操作者がシミュレーション操作を行うと、シミュレータ本体９０に内蔵されたシステムボード１１０６は、操作部１６０からの操作入力データ及びメモリ１１０８に格納された格納プログラムに従いオブジェクトが移動、動作するシミュレータ演算を行う。
【００４３】
ここで、本実施の形態のシミュレータでは、操作部１６０に設けられた操作部材１６１の操作量、例えばアクセルペダル等の踏み込み量やステアリングの回動角度などの操作量は、アナログ的に連続する値として検出される。
【００４４】
１−２．シミュレータの機能ブロックの構成
図２に、本実施の形態のシミュレータの機能ブロック図の一例を示す。同図において本実施の形態は、操作部１６０、処理部１００、記憶部１８０、情報記憶媒体１９０、表示部２００、音出力部２１０、通信部２２０を含む。
【００４５】
操作部１６０は、操作者がシミュレータのディスプレイである表示部２００上に表示されるオブジェクトを操作するための各種操作部材１６１と、操作部材１６１の操作量をアナログ値として検出するセンサ部１６２と、アナログ値として検出された操作量を複数ビットの操作入力データに変換するＡ／Ｄ変換部１７０とを含む。ここで操作部材１６１が複数存在する場合には、センサ部１６２、Ａ／Ｄ変換部１７０は、複数の操作部材１６１に対応して複数設けられている。
【００４６】
更に、操作部１６０は、操作者が各種入力を行う設定入力部２３０を有する。設定入力部２３０は、所与の条件において、後述する変換特性設定部１０３による操作部材１６１の操作感の設定処理に用いられる。
【００４７】
図１（Ａ）に示すシミュレータを例にとると、操作部材１６１として、アクセル１６１ａ、ブレーキ１６１ｂ、ステアリング１６１ｃが設けられており、これら３つの操作部材１６１に対応して、センサ部１６２、Ａ／Ｄ変換部１７０も３組設けられている。そして、３種類の操作操作部材１６１（アクセル１６１ａ、ブレーキ１６１ｂ、ステアリング１６１ｃ）の操作量は、各操作部材１６１の操作量に応じてその値が変化する複数ビットの操作データとして処理部１００に出力される。
【００４８】
以下、操作部材１６１、センサ部１６２、Ａ／Ｄ変換部１７０の構成について、図１（Ａ）に示すアクセル１６１ａを例にとり説明する。図３は、このアクセル１６１ａの機械的な構成の概略が示されている。
【００４９】
このアクセル装置は、シミュレータ本体９０に固定したフレーム１０に対して、ボルト１２を中心に回転可能に支持プレート１４が取付けられている。そして、支持プレート１４の一端部に操作部材１６１としてのアクセルペダル１６１ａを固着し、この支持プレート１４の回転中心を挟んでアクセルペダル１６１ａの反対側にばね取付け板１８を固着し、このばね取付け板１８にコイルばね２０、２２を並列に接続するようにしている。そして、このコイルばね２０、２２によってばね取付け板１８を下方に引張り、アクセルペダル１６１ａを図中上方に付勢するようにしている。
【００５０】
また、支持プレート１４の前記アクセルペダル１６１ａとばね取付け板１８との間には、セクタギア２４が固着されている。そして、このセクタギア２４に、回転によって抵抗値を変化させ、これによってアクセルペダル１６１ａの踏込み量を検出するセンサ部１６２としてのボリューム１６２が歯合されるようになっている。
【００５１】
従って、アクセルペダル１６１ａに対してコイルばね２０、２２にて踏込み抵抗を付与すると共に、アクセルペダル１６１ａの踏込みによる回転変位量を、セクタギア２４を介してボリューム１６２の抵抗値変化として検出している。
【００５２】
こうして、ボリューム１６２が、操作部材１６１としてのアクセルペダル１６１ａの操作量を、アナログ値として検出するセンサとして機能することになる。そして、センサ部１６２でアナログ値として検出された操作部材１６１への操作量は、Ａ／Ｄ変換部１７０でそのアナログ値に対応した複数ビットの操作入力データに変換される。
【００５３】
図４には、アクセルペダル１６１ａの操作量を検出するボリューム１６２と、検出された操作量を複数ビットの操作入力データＩｐａｄに変換するＡ／Ｄ変換部１７０の電気的構成が示されている。
【００５４】
同図において、ボリューム１６２は、アクセルペダル１６１ａのアナログ的な操作量を、これに対応した分圧抵抗値ｒ２の変化として検出する。ボリューム１６２の両端には、所定の直流電圧が印加されており、ボリューム１６２の分圧抵抗値ｒ２の値に応じた電圧Ｖｏｕｔを出力するようになっている。例えば、ボリューム１６２の全抵抗値をＲとして、分圧抵抗をｒ１、ｒ２とすると、ボリューム１６２の出力電圧Ｖｏｕｔは次式で与えられる。
【００５５】
Ｖｏｕｔ＝Ｖｃｃ×（ｒ２／（ｒ１＋ｒ２））
ここにおいて、ボリューム１６２は、アクセルペダル１６１ａの操作量に応じてｒ２が変化するため、前記演算式から明らかなように出力電圧Ｖｏｕｔも変化する。そして、本実施の形態のＡ／Ｄ変換部１７０は、ボリューム１６２から出力される電圧Ｖｏｕｔの値を、そのアナログ値に対応した複数ビットの操作入力データＩｐａｄに変換して出力する。
【００５６】
このようにして、本実施の形態では、アクセルペダル１６１ａの機械的な操作量をアナログ的に検出し、これを複数ビットの操作入力データ（Ｉｐａｄ）に変換し、処理部１００へ向け出力する。
【００５７】
ここでは、操作部材１６１がアクセルペダルである場合を具体例として説明したが、ブレーキペダル、ステアリングにおいても、そのセンサ部１６２、Ａ／Ｄ変換部１７０は、図４に示す構成と略同様の構成を採用することができる。また、前記センサ部１６２は、操作部材１６１の機械的な構成に応じて、これ以外の各種構成を採用することができる。
【００５８】
例えば、操作部材１６１がアクセルペダル、ブレーキペダルなどの場合、センサ部１６２は、前記操作量をアナログ的に検出するセンサとしてのボリューム１６２に代えて、例えば踏んだ圧力を検出する感圧センサや、踏み込み量のストロークを検出するストロークセンサなど、必要に応じて各種構成のセンサを採用することができる。
【００５９】
そして、採用されたセンサを用いて検出されたアナログ値（図４ではＶｏｕｔに相当）を、Ａ／Ｄ変換器を介して、前述と同様に複数ビットの操作入力データ（Ｉｐａｄ）に変換出力すればよい。
【００６０】
また、後述する家庭用ゲーム機を例に取ると、操作部材１６１は、例えばボタン、十字キー、レバー、ねじり操作部材などの構成を採用する場合が多い。このような場合でも、操作部材１６１の機械的構成に応じて、その操作量をアナログ的に検出するセンサは、前述と同様、各種の構成を採用することができる。例えば、ボタンの操作量を圧力として検出する感圧センサを用いてもよく、又ストロークセンサを用いてもよく、また回転角度センサを用いてもよい。
【００６１】
図２の機能ブロックに戻り、処理部１００（プロセッサ）は、操作部１６０からの操作データや、記憶部１８０に格納されたプログラムなどに基づいて、シミュレーション処理、操作部材１６１の操作感変動処理、画像生成処理、音生成処理などの各種の処理を行う。この場合、処理部１００は、記憶部１８０をワーク領域として使用して、各種の処理を行う。
【００６２】
ここで、処理部１００が行う処理としては、Ａ／Ｄ変換部１７０でデジタルデータに変換された操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する処理、当該変換特性の設定を制御する処理、変換されたシミュレータ演算のための操作データに基づいてシミュレータ演算を行う処理、オブジェクトを移動、動作させる処理（モーション処理）、マップオブジェクトなどのオブジェクトをオブジェクト空間へ配置する処理、オブジェクト（１又は複数のプリミティブ）の位置や回転角度（Ｘ、Ｙ又はＺ軸回り回転角度）を求める処理、シミュレーションの進行処理、選択画面の設定処理、各種モードの設定処理、などを考えることができる。
【００６３】
処理部１００は、操作入力データ変換部１０１、シミュレータ演算部１０９、ジオメトリ処理部１１６、画像生成部１２０、音生成部１３０を含む。
【００６４】
操作入力データ変換部１０１は、Ａ／Ｄ変換部１７０から出力された複数ビットの操作入力データを、シミュレータ演算のための操作データに変換する処理を行うものである。
【００６５】
具体的には、操作入力データ変換部１０１は、所与の変換特性に従い、操作部１６０の各Ａ／Ｄ変換部１７０から複数ビットの操作入力データとして出力される、各操作部材１６１の操作量に対応する操作入力データを、シミュレータ演算のための操作データに変換する処理を行い、この変換された操作データをシミュレータ演算部１０９に出力する処理を行う。
【００６６】
例えば、操作部材１６１としての、アクセル１６１ａ、ブレーキ１６１ｂ、ステアリング１６１ｃのそれぞれに対応した変換特性をプログラム的に予め用意しておき、これら各操作部材１６１（アクセル１６１ａ、ブレーキ１６１ｂ、ステアリング１６１ｃ）からの所与の操作量に応じてＡ／Ｄ変換部１７０から出力される複数ビットの操作入力データを、対応する変換特性に従い、シミュレータ演算のための操作データに変換する処理を実行する。
【００６７】
操作入力データ変換部１０１は、変換特性設定部１０３を更に含む。
【００６８】
変換特性設定部１０３は、本実施の形態に特徴的な処理を行うもので、操作入力データ変換部１０１が、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の前記変換特性を変化させる。例えば、所与の条件に従い、シミュレータ演算のための操作データの最大値を得るために必要な操作入力データ（第１のデータ）や、シミュレータ演算のための操作データを得るために必要な操作入力データの最小値（第２のデータ）などを変化させる。
【００６９】
例えば、変換特性設定部１０３は、操作者又はオペレータによって設定された設定内容や、プログラムで予め定められた設定内容に応じて、変換条件として第１のデータ、第２のデータなどを設定する。
【００７０】
ここで、例えば、プログラムで定められた設定内容は、記憶部１８０内に記憶されたテーブルデータ１８０ａとして用意されている。このテーブルデータ１８０ａとしては、プログラム的に用意された各種シミュレーション状況に対応して第１のデータ、第２のデータの組合せが予め複数組用意されている。
【００７１】
そして、変換特性設定部１０３は、後述するシミュレータ演算部１０９が演算するシミュレーション状況が所与の状況になった場合に、これに対応する第１のデータ、第２のデータを、データテーブル１８０ａを検索して読み出し、シミュレータ状況に応じて随時変更設定する処理を行う。
【００７２】
これにより、Ａ／Ｄ変換部１７０から出力される複数ビットの操作入力デ−タを、シミュレータ演算のための操作データに変換する際の変換特性を、シミュレータ状況に合わせて最適なものに随時制御することが可能となる。
【００７３】
更に、本実施の形態の変換特性設定部１０３は、操作者又はオペレータによって設定された設定内容に関連付けて、前記変換特性を制御する処理を行う。ここで、操作者等によるこのような設定入力は、操作部１６０に設けられた設定入力部２３０を用いて行われ、その設定入力は具体的には、以下のようにして行われることになる。
【００７４】
まず、変換特性設定部１０３は、画像生成部１２０を介して表示部２００上に変換特性設定画面を表示して、操作者又はオペレータにより入力された設定を受付ける。例えば、設定された操作部材１６１の踏み重さを表現した棒グラフ等を表示部２００に表示する。
【００７５】
そして、操作者またはオペレータが、設定入力部２３０を用いて設定内容を入力すると、変換特性設定部１０３はこれを受付け、受付けた入力データに対応する第１のデータ、第２のデータを、記憶部１８０のデータテーブル１８０ａを検索して読み出し、記憶部１８０の入力データ設定エリア１８０ｂに書き込み記憶する。そして、このようにして設定された内容に応じて、前記変換特性を変化させるという制御を行なう。これにより、操作者の好み又はオペレータの意思に応じた変換特性を設定して、操作者の好み又はオペレータの意思を反映した操作部材１６１の操作感を実現することができる。
【００７６】
更に、変換特性設定部１０３は、画像生成部１２０を介して表示部２００上の変換特性設定画面に、受付けた変換特性の設定内容に応じた操作部材１６１の操作感を表わす棒グラフ等を表示してもよい。この場合、操作者等が変換特性を設定した後に、操作者等に実際に操作部材１６１を操作させ、設定された設定内容に応じて変換された操作データに基づきシミュレータ上の操作量を演算し、演算された操作量を当該棒グラフ等に表示してもよい。このような構成を採用すれば、操作者が操作した操作部材１６１の操作量と表示部２００に表示された操作量の表示を比較して操作感を体感することができる。
【００７７】
シミュレータ演算部１０９は、操作入力データ変換部１０１で変換されたシミュレータ演算のための操作データや、記憶部１８０に格納された格納プログラム等に従いシミュレータ演算を行う。
【００７８】
また、シミュレータ演算部１０９は、移動・動作処理部１１０、オブジェクト空間設定部１１２、視点制御部１１４を含む。なお、処理部１００は、これらの各部（機能ブロック）を全て含む必要はなく、その一部を省略してもよい。
【００７９】
移動・動作処理部１１０は、オブジェクト（移動体）の移動情報（位置、回転角度）や動作情報（オブジェクトの各パーツの位置、回転角度）を求める処理を行う。即ち、操作部材１６１を操作することにより操作者が入力した操作データやシミュレーションプログラムなどに基づいて、オブジェクトを移動させたり動作（モーション、アニメーション）させたりする処理を行う。
【００８０】
オブジェクト空間設定部１１２は、移動体（キャラクタ、車、戦車、ロボット）、柱、壁、建物、マップ（地形）などの各種オブジェクト（ポリゴン、自由曲面又はサブディビジョンサーフェスなどのプリミティブ面で構成されるオブジェクト）をオブジェクト空間内に配置設定するための処理を行う。より具体的には、ワールド座標系でのオブジェクトの位置や回転角度（方向）を決定し、その位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）にその回転角度（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りでの回転）でオブジェクトを配置する。
【００８１】
視点制御部１１４は、オブジェクト空間内に設定される視点（仮想カメラ）を制御する処理を行う。即ち、視点の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）又は回転（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りでの回転）などを求め、視点位置や視線方向を制御する。
【００８２】
ジオメトリ処理部１１６は、座標変換、クリッピング処理、透視変換或いは光源処理などの種々のジオメトリ処理（３次元演算）を行う。例えば、オブジェクト空間内のオブジェクト（３次元オブジェクト）をスクリーン座標系に透視変換するなどの処理を行う。
【００８３】
画像生成部１２０は、処理部１００で行われる種々の処理の結果に基づいて画像処理を行い、シミュレーション画像を生成し、表示部２００に出力する。例えば、いわゆる３次元のシミュレーション画像を生成する場合には、まず、座標変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算等のジオメトリ処理が行われ、その処理結果に基づいて、描画データ（プリミティブ面の頂点（構成点）に付与される位置座標、テクスチャ座標、色（輝度）データ、法線ベクトル或いは癇ｌ等）が作成される。そして、この描画データ（プリミティブ面データ）に基づいて、ジオメトリ処理後のオブジェクト（１又は複数プリミティブ面）の画像が、描画バッファ１７４（フレームバッファ、ワークバッファ等のピクセル単位で画像情報を記憶できるバッファ）に描画される。これにより、オブジェクト空間内において仮想カメラ（所与の視点）から見える画像が生成されるようになる。
【００８４】
音生成部１３０は、処理部１００で行われる種々の処理の結果に基づいて音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声などのシミュレート音を生成し、音出力部２１０に出力する。
【００８５】
記憶部１８０は、処理部１００などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭなどのハードウェアにより実現できる。また、記憶部１８０のテーブルデータ１８０ａには、例えば本実施の形態に特徴的な第１のデータや第２のデータなど、処理部１００が行う種々の処理のためのデータが設定記憶されている。また、記憶部１８０の入力データ設定エリア１８０ｂには、例えば前記第１のデータや第２のデータなど、処理部１００が行う種々の処理のためのデータが、必要に応じて随時書き込み記憶される。
【００８６】
情報記憶媒体１９０（コンピュータにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯＭ）などのハードウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報記憶媒体１９０に格納されるプログラム（データ）に基づいて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。即ち情報記憶媒体１９０には、本発明（本実施形態）の各手段（特に処理部１００に含まれるブロック）としてコンピュータを機能させる（各手段をコンピュータに実現させる）ためのプログラムが記憶（記録、格納）され、このプログラムは、例えば１又は複数のモジュール（オブジェクト指向におけるオブジェクトも含む）を含む。
【００８７】
なお、情報記憶媒体１９０に格納される情報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶部１８０に転送されることになる。また情報記憶媒体１９０には、本発明の処理を行うためのプログラム、画像データ、音データ、表示物の形状データ、本発明の処理を指示するための情報、或いはその指示に従って処理を行うための情報などを含ませることができる。
【００８８】
表示部２００は、本実施形態により生成された画像を出力するものであり、その機能は、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などのハードウェアにより実現できる。
【００８９】
通信部２２０は、外部（例えばホスト装置や他の端末）との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ、或いは通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００９０】
なお本発明（本実施形態）の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム（データ）は、ホスト装置（サーバー）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部２２０を介して情報記憶媒体１９０に配信するようにしてもよい。このようなホスト装置（サーバー）の情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。
【００９１】
なお、本実施形態のシミュレータは、１人の操作者のみが操作できるシステムにしてもよいし、複数の操作者が操作できるモードも備えるシステムにしてもよい。ここで、複数の操作者が操作するシステムとした場合には、図１（Ａ）の個々のシミュレータを端末として、各シミュレータ端末を通信部２２０を介して互いにデータを送受信し、複数の操作者が同時に共通のシミュレーションを行えるように構成してもよい。この場合、複数の操作者に提供するシミュレーション画像やシミュレート音を、１つのシミュレータ端末を用いて生成してもよいし、ネットワーク（伝送ライン、通信回線）などで接続された複数のシミュレータ端末を用いて生成してもよい。
【００９２】
１−３．本実施形態の手法
次に本実施形態に特徴的な、操作部材１６１の操作感を変動するために変換特性設定部１０３が行う処理の手法について図５、図６を用いて説明する。
【００９３】
１−３−１．第１のデータの変化
本実施形態では、変換特性設定部１０３が、操作入力データ変換部１０１の変換条件としての、シミュレータ演算のための操作データが最大値となるために必要な操作入力データである第１のデータ（Ｉｍａｘ）を変化させる処理を新たに導入している。これにより、シミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）の最大値を得るために必要な操作入力データ（Ｉｐａｄ）を変化させ、操作部材１６１の操作感を変動することができる。
【００９４】
図５は、操作入力データ変換部１０１が操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の変換特性の一例を示したものである。
【００９５】
ここにおいて、横軸Ｉｐａｄは、操作部１６０のＡ／Ｄ変換部１７０から出力される各操作部材１６１の操作量を表わす複数ビットの操作入力データであり、縦軸Ｉｎｐｕｔは、操作入力データ変換部１０１から出力されるシミュレータ演算のための操作データを表わす。
【００９６】
そして、この変換特性は、横軸の操作入力データ（Ｉｐａｄ）が、０から第１のデータ（Ｉｍａｘ）に達するまでに従う第一の変換特性５１０と、操作入力データが第１のデータを上回った場合に従う第二の変換特性５２０との組合せとして用いられる。
【００９７】
ここで、第一の変換特性５１０においては、シミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）は、次のように求められる。
【００９８】
Ｉｎｐｕｔ＝Ｉｐａｄ／Ｉｍａｘ
こうして、操作部材１６１の操作量に応じた操作入力データ（Ｉｐａｄ）は、第一の変換特性５１０に従って変換され、シミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）として出力される。このため、この第一の変換特性５１０に従って変換出力されるシミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）は、操作入力データ（Ｉｐａｄ）に応じて、０．０から１．０の範囲の多段階の値をとることになる。
【００９９】
そして、操作入力データ（Ｉｐａｄ）が第１のデータ（Ｉｍａｘ）に達すると、変換は第二の変換特性５２０に従って行われ、その変換出力は、Ｉｎｐｕｔ＝１．０となる。すなわち、操作入力データ（Ｉｐａｄ）は、第１のデータ以上の値では、その値がどのように変化しても、変換出力される値は１．０の一定値となる。
【０１００】
ここで、本実施形態に特徴的なことは、変換特性設定部１０３が、シミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）が最大値となるために必要な操作入力データである第１のデータ（Ｉｍａｘ）を変化させることにより、操作入力データ変換部１０１で変換される操作入力データ（Ｉｐａｄ）とシミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）の変換特性を変化させて、操作部材１６１の操作感を変動させることにある。
【０１０１】
例えば、第１のデータ（Ｉｍａｘ）が、変換特性設定部１０３により、６４（＝Ｉｍａｘ１）と設定されると、Ｉｐａｄに対するＩｎｐｕｔの変換特性は、Ｉｐａｄ＜６４では、第一の変換特性５１０−１に従う。そして、相対的に小さなＩｐａｄ＝６４という操作入力データ（Ｉｐａｄ）でシミュレータ演算のための操作データの最大値であるＩｎｐｕｔ＝１．０に達する。
【０１０２】
しかし、Ｉｐａｄ＞６４では、第二の変換特性５２０に従い、いくら入力しても操作データ（Ｉｎｐｕｔ）は変化しないという変換特性となる。すなわち、少ない操作入力データでシミュレータ演算のための操作データの最大値まで達するという、操作部材１６１の操作入力感覚が軽い操作感を演出することができる。
【０１０３】
また、第１のデータ（Ｉｍａｘ）が、変換特性設定部１０３により、２５５（＝Ｉｍａｘ３）と設定されると、Ｉｐａｄに対するＩｎｐｕｔの変換特性は、Ｉｐａｄ＜２５５において、第一の変換特性５１０−３に従う。そして、相対的に大きなＩｐａｄ＝２５５という操作入力データ（Ｉｐａｄ）でなければシミュレータ演算のための操作データの最大値であるＩｎｐｕｔ＝１．０に達しないという、操作部材１６１の操作入力感覚が重い操作感を演出することができる。
【０１０４】
以上のような本実施形態の手法によれば、現実の車等の操作感に近い操作感の演出をシミュレータに導入できる。例えば、シミュレータ演算のための操作データが最大値となるために必要な操作入力データである第１のデータ（Ｉｍａｘ）を大きく設定すれば、大型トラック等の現実の操作ペダルが重い車の操作感を表現することができる。一方、第１のデータ（Ｉｍａｘ）を小さく設定すれば、軽自動車等の現実の操作ペダルが軽い車の操作感を表現することができる。これにより、現実の車等の操作感に近い、リアリティーの高いシミュレータを提供することができる。
【０１０５】
１−３−２．第２のデータの変化
また、本実施形態では、更に、変換特性設定部１０３が、操作入力データ変換部１０１の変換条件としての、シミュレータ演算のための操作データを出力するために必要な操作入力データの最小値である第２のデータ（ｍｉｎ）を変化させて操作感を変動させる処理を行うことができる。これにより、操作部１６０から操作入力データ（Ｉｐａｄ）が出力されたとしても、操作入力データ変換部１０１が、これをシミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）に変換しない不感帯領域を設け、操作部材１６１の操作感を変動することができる。
【０１０６】
かかる不感帯領域は、操作部材１６１のいわゆる「あそび」を演出するものであって、シミュレータ演算のための操作データを出力するために必要な操作入力データの最小値である第２のデータ（ｍｉｎ）を大きく設定すれば「あそび」を大きくすることができ、小さく設定すれば「あそび」を小さくすることができる。
【０１０７】
なお、変換特性設定部１０３は、かかる第２のデータ（ｍｉｎ）を変化させる操作感変動処理と、上述した第１のデータ（Ｉｍａｘ）を変化させる操作感変動処理とを組合せて行ってもよい。
【０１０８】
図６は、かかる不感帯領域を変化させる場合の、操作入力データ（Ｉｐａｄ）とシミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）との変換特性の一例を、図５と同様の図で示したものである。
【０１０９】
図６の例の変換特性は、横軸の操作入力データ（Ｉｐａｄ）が、０から前記第２のデータ（ｍｉｎ）の間で従う第三の変換特性５２０−３と、操作入力データが第２のデータ（ｍｉｎ）を上回った場合に従う、前述と同様の第一、第二の変換特性との組合せとして用いられる。
【０１１０】
ここで、第３の変換特性５２０−３は、操作入力データ（Ｉｐａｄ）が変化しても、その出力を常に０．０として変換するというものである。従って、操作入力データ（Ｉｐａｄ）が第２のデータ（ｍｉｎ）に達するまでは、この第三の変換特性に従って変換が行われるので、操作入力データ変換部１０１が出力するシミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）は０．０となる。
【０１１１】
ここで、本実施形態に特徴的なことは、変換特性設定部１０３が、シミュレータ演算のための操作データを出力するために必要な操作入力データの最小値である第２のデータ（ｍｉｎ）を変化させることにより、操作入力データ変換部１０１の操作入力データ（Ｉｐａｄ）とシミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）の変換特性を変化させて、操作部材１６１の操作感を変動させることにある。以下、かかる操作感変動処理の具体例を、前述の第１のデータ（Ｉｍａｘ）が、変換特性設定部１０３により、１２８（＝Ｉｍａｘ２）と設定された場合を例にとり説明する。
【０１１２】
図６において、例えば、第２のデータ（ｍｉｎ）が、変換特性設定部１０３により、６４（＝ｍｉｎ３）と設定されると、Ｉｐａｄに対するＩｎｐｕｔの変換特性は、Ｉｐａｄ＜６４では、第三の変換特性５２０−３に従い、Ｉｎｐｕｔは０．０のまま変化しない。しかし、６４＜Ｉｐａｄ＜１９２では、第一の変換特性５１２−２に従い、Ｉｐａｄの増加に比例してＩｎｐｕｔも増加するという変換特性となる。よって、この場合、Ｉｐａｄの値が６４〜１９２までの図中範囲３が、操作入力データ（Ｉｐａｄ）に応じてシミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）が増加する入力有効範囲となる。
【０１１３】
従って、Ｉｐａｄが０〜６４の間である範囲を操作部材１６１の不感帯領域とすることができ、操作部材１６１のいわゆる「あそび」が相対的に多いという操作感を演出することができる。
【０１１４】
一方、第２のデータ（ｍｉｎ）＝３２（ｍｉｎ２）とすれば、図中範囲２を不感帯領域とすることができ、操作部材１６１のいわゆる「あそび」が相対的に少ないという操作感を演出することができる。
【０１１５】
以上のような本実施形態の手法によれば、現実の車等の操作感に近い操作感の演出をシミュレータに導入できる。例えば、「あそび」が多いという操作感の演出は、使い古された車等の操作感を表現するのに適する。一方、「あそび」が少ないという操作感の演出は、新しく整備された車等の操作感を表現するのに適する。これにより、シミュレータの操作感に様々なシチュエーションに応じたバリエーションを持たせることができ、シミュレータをよりリアリティーが高いものとすることができる。
【０１１６】
１−３−３．操作感変動処理の適用例
本実施形態では、予めプログラムに設定されている、操作者が操作するオブジェクトの種類、状態およびシミュレータのシミュレーションレベルに応じて、変換特性設定部１０３が、上述した操作感を変動させる処理を行うことができる。また、操作者の好みやオペレータの設定内容に応じて、操作感を変動させる処理を行うことができる。このように、本実施の形態の操作感を変動させる処理を導入することにより、操作部材１６１の詳細な操作感の変動を行うことができ、よりリアリティーの高いシミュレータを提供することができる。
【０１１７】
以下、シミュレータ演算のための操作データが最大値となるために必要な操作入力データである第１のデータ（Ｉｍａｘ）を変化させる操作感変動処理を、自動車運転訓練用シミュレータに適用した例を説明する。
【０１１８】
本実施の形態では、操作者がシミュレーションを希望する車種を、シミュレータのオプション画面等で選択可能となっている。また、選択可能な車種に対応して第１のデータ（Ｉｍａｘ）が、記憶部１８０のテーブルデータ１８０ａに設定記憶されている。そして、操作者が車種を選択すると、変換特性設定部１０３が当該車種に対応した第１のデータ（Ｉｍａｘ）を検索し、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する際の条件として、当該第１のデータを設定する処理を行う。
【０１１９】
このように、変換特性設定部１０３が、操作入力データ変換部１０１の変換の条件である、第１のデータ（Ｉｍａｘ）を制御することにより車種別の操作感変動処理が行われる。
【０１２０】
また、同じ車種の中でも操作者の好みに応じて操作感を変動させてもよい。この場合、シミュレータのオプション画面等で操作者が設定入力部２３０を操作して、車種に対応した第１のデータ（Ｉｍａｘ）を調節できるように形成する。具体的には、変換特性設定部１０３が、車種に対応した第１のデータ（Ｉｍａｘ）に、所定の範囲内で変更可能な値（Ｎ）を加える等して操作者好みに調整した最大デジタル値（Ｉｍａｘ´）を、変換の条件として設定する処理を行う。
【０１２１】
また、記憶部１８０のテーブルデータ１８０ａに設定記憶されている第１のデータ（Ｉｍａｘ）や、変更可能な値（Ｎ）の範囲を、操作者又はシミュレータの管理者側のオペレータが設定入力部２３０を操作することにより設定変更できるようにして、当該設定内容に応じて操作感を変動させてもよい。この場合、操作者等が調整した設定内容を、変換特性設定部１０３が、変換の条件として設定する処理を行うことによって、オペレータの調整による操作感を変動する処理が行われる。
【０１２２】
なお、不感帯領域を変化させる操作感変動処理を行う場合には、上述した第１のデータ（Ｉｍａｘ）を変化させる操作感変動処理と同様に、変換特性設定部１０３が、選択された車種等に対応した第２のデータ（ｍｉｎ）をテーブルデータ１８０ａから検索し、変換の条件として当該第２のデータ（ｍｉｎ）を設定する処理を行う。
【０１２３】
１−４．本実施形態の処理
次に、本実施の形態の処理の概要について、図７、図８のフローチャートと図９の概念図を用いて説明する。ここでは、変換特性設定部１０３が、予めプログラムで設定されている車種別の操作感を設定してから、操作者が所定の範囲で調節する操作者好みの操作感を掛け合わせる態様について説明する。例えば、現実の操作ペダルの操作感が重い大型トラックのなかでも、操作者の好みで比較的操作ペダルが軽い設定、重い設定とすることができる態様である。
【０１２４】
まず、シミュレータが起動されると、操作者がシミュレーションを開始する前に、ステップＳ２０において、シミュレータのオプション画面等で、操作者がシミュレーションを行いたいと希望する車種を選択する。すると、ステップＳ２２において、変換特性設定部１０３が、操作者が選択した車種に応じて設定されている、シミュレータ演算のための操作データが最大値となるために必要な操作入力データである第１のデータ（Ｉｍａｘ）を読み出す。
【０１２５】
そして、読み出された車種に応じた第１のデータ（Ｉｍａｘ）を、操作入力データをシミュレータ演算のための操作データへ変換する際の条件として設定する。ここでは、図９の概念図のように、Ｉｍａｘ＝２２５として、選択可能な車種の中では比較的ペダルの操作感が重い中型トラックを選択している。
【０１２６】
すると、操作入力データ（Ｉｐａｄ）とシミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）との変換特性は、Ｉｐａｄが第１のデータ（Ｉｍａｘ）＝２２５に達するまでは５１０−４に従い、ＩｐａｄがＩｍａｘに達した後は、Ｉｐａｄが増加してもそれ以上Ｉｎｐｕｔが増加せずクランプする変換特性５２０に従うこととなる。こうして、操作部材１６１の操作感が中型トラック用の操作感に変動される。
【０１２７】
ここで、ステップＳ２３において、変換特性設定部１０３が、画像生成部１２０を介して、設定された操作感変動処理の内容を、例えば操作ペダルの踏み重さを表現した棒グラフ等として表示部２００に表示する。そして、操作者はこれを見ながら実際に操作ペダル（操作部材１６１）を操作することにより操作感を体感して、選択した車種でよいか決定する。
【０１２８】
そして、ステップＳ２４において、操作者が決定したか否かが判断され、決定しないと判断すると（ステップＳ２４のＮ）、ステップＳ２０に戻り、再度操作者は車種を選択する。
【０１２９】
一方、決定したと判断すると（ステップＳ２４のＹ）、ステップＳ２５において、同じ車種の中でも操作者の好みの操作感に調節するために、オプション画面等で操作者が所定の範囲で調節できる操作者の好みの値Ｎを入力する。ここでは、入力できるＮの許容範囲は、プログラムにより例えば−５＜Ｎ＜５と定められている。操作者は、その許容範囲内で好みの操作感を得られるように、設定入力部２３０を操作して値Ｎを入力する。
【０１３０】
次に、ステップＳ２６において、変換特性設定部１０３が、入力された値Ｎを用いて、車種に応じたＩｍａｘを更に操作者好みに調節したＩｍａｘ´を、Ｉｍａｘ´＝Ｉｍａｘ＋Ｎのように求め、このＩｍａｘ´を操作入力データ変換部１０１の変換の条件として設定する。例えば、操作者がＮ＝−３として入力すると、図９の例ようにＩｍａｘ´＝２２２と設定される。
【０１３１】
すると、Ｉｐａｄに対するＩｎｐｕｔの変換特性は、図９のように、ＩｎｐｕｔがＩｍａｘ´に達するまでは変換特性５１０−５に従い、Ｉｍａｘ´に達した後は変換特性５２０に従うこととなる。こうして、操作部材１６１の操作感は、プログラムが予め設定した中型トラックの操作感よりも軽い操作感に変動される。
【０１３２】
次に、ステップＳ２７において、変換特性設定部１０３が画像生成部１２０を介して、設定された操作感変動処理の内容を、例えば操作ペダルの踏み重さを表現した棒グラフ等として表示部２００に表示し、これを見ながら操作者は実際に操作ペダル（操作部材１６１）を操作することにより操作感を体感して、調節した値でよいか決定する。
【０１３３】
そして、ステップＳ２８において、操作者が決定したか否かが判断され、決定しないと判断すると（ステップＳ２８のＮ）、ステップＳ２５に戻り、再度操作者は好みの値を入力する。一方、決定したと判断すると（ステップＳ２８のＹ）、ステップＳ２９において、シミュレーションが開始される。
【０１３４】
こうしてシミュレーションが開始されると、操作者は表示部２００に表示されたシミュレーション画面を見ながら、操作部材１６１を操作して、表示部２００上のオブジェクトである中型トラックを操作する。
【０１３５】
そして、操作部材１６１が操作されると、図８のフローチャートのステップＳ３０において、センサ部１６２は、操作者が操作部材１６１を操作した操作量をアナログ的に検出する。すると、ステップＳ３２において、Ａ／Ｄ変換部１７０が、検出された操作量を複数ビットの操作入力データ（Ｉｐａｄ）に変換し、処理部１００の操作入力データ変換部１０１に出力する。
【０１３６】
次に、ステップＳ３３において、操作入力データ変換部１０１は、出力された操作入力データ（Ｉｐａｄ）を、ステップＳ２６で設定されたＩｍａｘ´＝２２２を用いてシミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）に、Ｉｎｐｕｔ＝Ｉｐａｄ／２２２のようにして変換する。
【０１３７】
こうして、Ｉｍａｘ´＝２２２と設定されたことにより、操作入力データ変換部１０１の変換特性が図９の５１０−５と５２０に従うように変化する。よって、操作入力データ（Ｉｐａｄ）がＩｐａｄ＝２２２となるまで操作者が操作部材１６１を操作すると、シミュレータ演算のための操作データ（Ｉｎｐｕｔ）がその最大値であるＩｎｐｕｔ＝１．０となるという、相対的にペダルが重い車種である中型トラックでも比較的ペダルが軽い操作感を演出することができる。
【０１３８】
以上は、自動車訓練用シミュレータの操作者が、車種を中型トラックとして選択し、好みに応じて比較的ペダルが軽い操作感に調節した場合であって、調節した第１のデータＩｍａｘ´＝２２２とすることにより、シミュレーション内容に応じた操作感を演出する場合について説明した。
【０１３９】
しかし、本実施の形態はこれに限られるものではなく、オブジェクトの種類、状態およびシミュレータのシミュレーションレベルに応じて第１のデータ（Ｉｍａｘ）を変化させることにより、種々の操作感の演出をすることが可能である。例えば、第１のデータ（Ｉｍａｘ）を小さく設定すれば、軽自動車等の現実の操作ペダルが軽い車の操作感を演出することができる。また、第１のデータ（Ｉｍａｘ）を中程度に設定すれば、普通自動車の操作感を演出することができる。
【０１４０】
このように、本実施の形態では、変換特性設定部１０３が、シミュレータ演算のための操作データが最大値となるために必要な操作入力データである第１のデータ（Ｉｍａｘ）を変化させることにより、様々の車種に応じた、また、操作者の好みなどに応じた操作感を詳細に演出することができる。
【０１４１】
また、これに限らず、本実施の形態では、例えば、シミュレーション上の故障や事故等による車の内部状態、シミュレーション上の天候や路面状況等の車の外部状態などの、操作者が操作するオブジェクトのシミュレーション状態や、例えば初級者〜上級者用等のシミュレーションレベルなど、種々のプログラムに応じて操作感変動処理を行うことができる。
【０１４２】
また、第１のデータ（Ｉｍａｘ）を変化させることに加えて、上述したシミュレータ演算のための操作データを出力するために必要な操作入力データの最小値である第２のデータ（ｍｉｎ）を変化させる不感帯領域の変化を組合せれば、より詳細な操作感の演出を行うことができる。
【０１４３】
例えば、不感帯領域を変化させることにより、アクセルの「あそび」が多くなってしまった古い車、シミュレーション上の事故や悪天候によってブレーキの効きが悪くなってしまった車などを演出することができる。
【０１４４】
２．第２の実施の形態
２−１．ゲームシステムの構成
図１（Ｂ）に、本実施の形態を家庭用のゲームシステムに適用した場合の例を示す。
【０１４５】
本実施の形態のゲームシステムは、図２の操作部１６０として機能するコントローラ１２０２と、処理部１００、記憶部１８０および通信部２２０として機能する家庭用ゲーム機本体８０と、表示部２００として機能するディスプレイ１２００と、情報記憶媒体１９０として機能するＣＤ１２０６或いはメモリカード１２０８とを含んで構成される。
【０１４６】
図１（Ｂ）において、プレーヤはディスプレイ１２００に映し出されたゲーム画像を見ながら、コントローラ１２０２などを操作してゲームを楽しむ。この場合、前述した格納プログラム（格納情報）は、本体システムに着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ１２０６、或いはメモリカード１２０８などに格納されている。
【０１４７】
ＣＤ１２０６等がゲーム機本体８０に装着されると、ゲーム機本体８０は、ＣＤ１２０６からデータの読出しを開始する。そして、当該データをゲーム機本体８０の記憶部１８０に展開する。すると、ゲーム機本体８０は、図２の機能ブロックのうち一点鎖線８０内のブロックとして機能する。このように、第１の実施の形態と同様のシステムが構築される。
【０１４８】
そして、ゲームが開始されプレーヤがゲーム操作を行うと、ゲーム機本体８０の処理部１００は、コントローラ１２０２からの操作入力データ及びＣＤ１２０６、ゲーム機本体８０の記憶部１８０に展開された格納プログラムに従いゲーム演算を行う。そして、演算されたゲーム画像をディスプレイ１２００上に表示する。
【０１４９】
２−２．ゲームシステム特有の機能
本実施の形態を家庭用のゲームシステムに適用した場合でも、操作感を変動する処理等の概要は第１の実施の形態と同様である。以下、本実施の形態を家庭用のゲームシステムに適用した場合に特有の機能を、図２、図７、図８、図１０（Ａ）、（Ｂ）、図１１を用いて説明する。ここでは、レーシングゲームを行う場合を例にとり説明する。
【０１５０】
本実施の形態では、プレーヤが操作データを入力するためのコントローラ１２０２は、例えば、図１０（Ｂ）に示すような、十字キー１２５４、ボタン１２５０を含む。この場合、プレーヤは、かかるコントローラ１２０２を両手で保持し、左手の親指で十字キー１２５４を操作し、右手の親指でボタン１２５０を操作する。
【０１５１】
ここで、本実施の形態のレーシングゲームでは、操作部材１６１としての十字キー１２５４のうち１２５４−１と１２５４−２を、図１０（Ａ）のゲーム画面に表示されたゲーム上のレーシングカー１２００−１のステアリングとして機能させる。そして、これを操作してレーシングカー１２００−１の左右方向への移動を行う。
【０１５２】
また、操作部材１６１としてのボタン１２５０のうち、第１ボタン１２５０−１を、ゲーム上のレーシングカー１２００−１のアクセルペダルとして、第２ボタン１２５０−２をブレーキペダルとして機能させる。そして、これを操作してレーシングカー１２００−１のアクセル操作、ブレーキ操作を行う。
【０１５３】
従って、本実施の形態では、アクセル操作を行うボタン１２５０−１、ブレーキ操作を行う１２５０−２、ステアリング操作を行うキー１２５４−１、１２５４−２が操作部材１６１として機能することとなる。
【０１５４】
なお、ここでは、操作部材１６１の操作感を特定する変換特性の変更は、アクセル、ブレーキの操作を行うボタン１２５０−１、１２５０−２に対してのみ行い、ステアリング操作を行うキー１２５４−１、１２５４−２に対しては行わない場合を例にとり説明する。ステアリング操作に対応するキーの操作検出は、図示しないＯＮ／ＯＦＦスイッチにおいて行われ、その検出信号がＯＮ／ＯＦＦ信号として処理部１００へ向け出力される。
【０１５５】
よって、本実施の形態では、アクセル、ブレーキに対応する操作部材１６１であるボタン１２５０−１、１２５０−２に対してのみ、その操作量をアナログ値として検出するセンサ部１６２、及びこれを複数ビットの操作入力データに変換するＡ／Ｄ変換部１７０が設けられている。
【０１５６】
以下、アクセル、ブレーキの操作を行うボタン１２５０−１、１２５０−２を例にとりその詳細を説明する。
【０１５７】
ボタン１２５０−１、１２５０−２の内部側には、センサ部１６２が設けられている。このセンサ部１６２は、例えば、アクセルボタン１２５０−１、ブレーキボタン１２５０−２を操作者が押す圧力を検出する感圧センサとすることができる。この場合、アクセルボタン１２５０−１やブレーキボタン１２５０−２などへの押圧量（操作量）は、ゲーム上のレーシングカー１２００−１のアクセルペダル、ブレーキペダルなどの踏み込み量としてアナログ的に検出される。
【０１５８】
具体的には、本実施形態のコントローラ１２０２の内部側には、操作ボタン１２５０それぞれに対応する位置に、例えば図１１に示すように、弾性体１２５１と、センサ部１６２として機能する導電部材１２５２および抵抗体１２５３とが設けられている。導電部材１２５２は、例えば、中央を頂部とする山形状に形成された弾力性を有する導電ゴムからなり、操作ボタン１２５０−１のコントローラ内部側に固着されている。
【０１５９】
また、抵抗体１２５３は、導電部材１２５２と対向して、内部基板１２５５上に設けてあり、操作ボタン１２５０−１の押圧操作に伴い、導電部材１２５２が抵抗体１２５３に接触するように構成されている。更に、導電部材１２５２が抵抗体１２５３に接触すると、抵抗体１２５３に対して導電部材１２５２がバイパスとなって電流が流れ、センサ部１６２として機能する抵抗体１２５３と導電部材１２５２との合成抵抗値が減少するように構成されている。
【０１６０】
そして、導電部材１２５２は抵抗体１２５３との接触圧に応じて変形し、図１１の（Ｂ）、（Ｃ）に示すように抵抗体１２５３への接触面積が変化する。例えば、（Ｂ）のように、押圧量が少ないため接触面積が小さいと相対的に合成抵抗値は大きく、一方、（Ｃ）のように、押圧量が多いため接触面積が大きいと相対的に合成抵抗値は小さくなる。よって、操作ボタン１２５０の押圧量を、センサ部１６２として機能する抵抗体１２５３と導電部材１２５２との合成抵抗値の変化として検出することができる。
【０１６１】
この場合に、例えば、図４に示す回路図において、前記合成抵抗値の値をｒ２として、もう一方の分圧抵抗値ｒ１を固定抵抗値として分圧回路を構成することにより、操作部材１６１としてのボタン１２５０の操作量を、その操作量に対応したアナログ電圧Ｖｏｕｔとして検出し、これをＡ／Ｄ変換部１７０を用いてその操作量に対応した複数ビットの操作入力データ（Ｉｐａｄ）に変換出力することができる。
【０１６２】
こうして、抵抗体１２５３と導電部材１２５２が、操作部材１６１としてのアクセルペダル１６１ａの操作量を、アナログ値として検出するセンサ部１６２として機能することになる。そして、センサ部１６２でアナログ値として検出された操作部材１６１への操作量は、Ａ／Ｄ変換部１７０でそのアナログ値に対応した複数ビットの操作入力データＩｐａｄに変換される。これらの電気的構成は、前述した図４の電気的構成と同様である。
【０１６３】
なお、十字キー１２５４への操作入力はＯＮ／ＯＦＦ操作データとして検出され、センサ部１６２、Ａ／Ｄ変換部１７０を介さず、そのままＯＮ／ＯＦＦ操作データが処理部１００に出力されてゲーム演算が行われる。十字キー１２５４の操作入力検出については図示を省略する。
【０１６４】
また、本実施の形態では、コントローラ１２０２の所与のキーが、ゲーム内容を設定変更するための図２に示す設定入力部２３０としても機能する。ここでは、十字キー１２５４のうち、上下方向を指示する１２５４−３、１２５４−４が設定内容を選択するための設定キーとして機能し、ボタン１２５０のうち、１２５０−３が決定ボタンとして機能し、これら各ボタンを組合せて操作することにより、操作入力データ変換部１０１の変換特性の設定入力を行うことができる（図７のステップＳ２５）。
【０１６５】
このようにして変換特性の設定を行うことにより、前述した第１の実施の形態と同様に、操作部材１６１のうちアクセル、ブレーキとして機能するボタン１２５４−１、１２５４−２の操作感を制御し、シミュレーション内容に沿った適切な操作感を演出することができる（図７のステップＳ２６）。
【０１６６】
例えば、オプション画面でプレーヤ好みの操作感の値Ｎを入力する場合、プレーヤが十字キー１２５４−３を押してＮ値を＋に、十字キー１２５４−４を押してＮ値を−に変更する。そして、好みの値に合わせたら第３ボタン１２５０−３を押して決定するようにしてもよい（図７のステップＳ２８）。
【０１６７】
なお、本実施の形態では、ボタン１２５０−１、ボタン１２５０−２それぞれに対して別々の操作感変動処理を適用することができる。例えば、アクセルは軽いがブレーキは重いというように、ボタンごとに異なる操作感とすることができる。
【０１６８】
こうして、本実施の形態では、ゲームの操作感を変動させる要因として、操作入力データ変換部１０１の変換条件としての第１のデータおよび第２のデータの変化を用いることにより、様々なゲームシチュエーションに応じて、操作部材１６１の操作感に種々のバリエーションを持たせることができ、ゲームをよりリアリティーが高いものとすることができる。
【０１６９】
このように、本実施形態を家庭用のゲームシステムに適用した場合には、シミュレータや業務用ゲームシステムのように現実の乗物等の操作部材に模した操作部材を持たないため、現実の乗物等の操作感を演出しにくかった家庭用のゲームシステムにおいても、リアリティーが高い操作感を演出することができる。例えば、図１０（Ｂ）のコントローラ１２０２のような他のゲームにも使用できる汎用のコントローラであっても、操作感の演出をより詳細に行うことによって、ゲームをよりリアリティーが高いものとすることができる。
【０１７０】
３．第３の実施の形態
また、図１（Ｃ）には、ホスト装置１３００と、このホスト装置１３００とネットワーク１３０２（ＬＡＮのような小規模ネットワークや、インターネットのような広域ネットワーク）を介して接続される端末１３０４−１〜１３０４−ｎ（シミュレータ、ゲーム機）とを含むシステムに本実施形態を適用した場合の例を示す。この場合、上記格納プログラム（格納情報）は、例えばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装置、磁気テープ装置、メモリなどの情報記憶媒体１３０６に格納されている。端末１３０４−１〜１３０４−ｎが、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものである場合には、ホスト装置１３００からは、ゲーム画像、ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末１３０４−１〜１３０４−ｎに配送される。一方、スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４−１〜１３０４−ｎに伝送し端末において出力することになる。
【０１７１】
かかる本実施の形態のシステムでも、端末としてのシミュレータ、ゲーム機等において、前記各本実施の形態と同様に、操作部材１６１の操作感を制御し、シミュレーション内容に沿った適切な操作感を演出することができる
なお、図１（Ｃ）の構成の場合に、本実施形態の各部を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分散して実現するようにしてもよい。また、本実施形態の各部を実現するための上記格納プログラム（格納情報）を、ホスト装置（サーバー）の情報記憶媒体と端末の情報記憶媒体に分散して格納するようにしてもよい。
【０１７２】
また、ネットワークに接続する端末は、シミュレータシステムであってもよいし家庭用又は業務用ゲームシステムであってもよい。
【０１７３】
４．ハードウェア構成
次に、上述した各実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例について図１２を用いて説明する。
【０１７４】
メインプロセッサ９００は、メモリ９８２（情報記憶媒体）に格納されたプログラム、通信インターフェース９９０を介して転送されたプログラム、或いはＲＯＭ９５０（情報記憶媒体の１つ）に格納されたプログラムなどに基づき動作し、シミュレーション処理、画像処理、音処理などの種々の処理を実行する。
【０１７５】
コプロセッサ９０２は、メインプロセッサ９００の処理を補助するものであり、高速並列演算が可能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算（ベクトル演算）を高速に実行する。例えば、オブジェクトを移動させたり、動作（モーション）させるための物理シミュレーションに、マトリクス演算などの処理が必要な場合には、メインプロセッサ９００上で動作するプログラムが、その処理をコプロセッサ９０２に指示（依頼）する。
【０１７６】
ジオメトリプロセッサ９０４は、座標変換、透視変換、光源計算、曲面生成などのジオメトリ処理を行うものであり、高速並列演算が可能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算（ベクトル演算）を高速に実行する。例えば、座標変換、透視変換、光源計算などの処理を行う場合には、メインプロセッサ９００で動作するプログラムが、その処理をジオメトリプロセッサ９０４に指示する。
【０１７７】
データ伸張プロセッサ９０６は、圧縮された画像データや音データを伸張するデコード処理を行ったり、メインプロセッサ９００のデコード処理をアクセレートする処理を行う。これにより、オープニング画面、インターミッション画面、エンディング画面、或いはシミュレーション画面などにおいて、ＭＰＥＧ方式等で圧縮された動画像を表示できるようになる。なお、デコード処理の対象となる画像データや音データは、ＲＯＭ９５０、メモリ９８２に格納されたり、或いは通信インターフェース９９０を介して外部から転送される。
【０１７８】
描画プロセッサ９１０は、ポリゴンや曲面などのプリミティブ（プリミティブ面）で構成されるオブジェクトの描画（レンダリング）処理を高速に実行するものである。オブジェクトの描画の際には、メインプロセッサ９００は、ＤＭＡコントローラ９７０の機能を利用して、オブジェクトデータを描画プロセッサ９１０に渡すと共に、必要であればテクスチャ記憶部９２４にテクスチャを転送する。すると、描画プロセッサ９１０は、これらのオブジェクトデータやテクスチャに基づいて、Ｚバッファなどを利用した隠面消去を行いながら、オブジェクトをフレームバッファ９２２に高速に描画する。
【０１７９】
また、描画プロセッサ９１０は、痺ｕレンディング（半透明処理）、デプスキューイング、ミップマッピング、フォグ処理、バイリニア・フィルタリング、トライリニア・フィルタリング、アンチエリアシング、シェーディング処理なども行うことができる。そして、１フレーム分の画像がフレームバッファ９２２に書き込まれると、その画像はディスプレイ９１２に表示される。
【０１８０】
サウンドプロセッサ９３０は、多チャンネルのＡＤＰＣＭ音源などを内蔵し、ＢＧＭ、効果音、音声などの高品位のシミュレート音を生成する。生成されたシミュレート音は、スピーカ９３２から出力される。
【０１８１】
シミュレータコントローラ９４２は、操作者又はオペレータが入力を行うものであり、図１（Ａ）に示す実施の形態では、操作部１６０に相当するものであり、図１（Ｂ）に示す実施の形態では、コントローラ１２０２に相当するものである。そして、このシミュレータコントローラ９４２からの操作データは、シリアルインターフェース９４０を介してデータ転送される。
【０１８２】
ＲＯＭ９５０にはシステムプログラムなどが格納される。なお、ＲＯＭ９５０が情報記憶媒体として機能し、ＲＯＭ９５０に各種プログラムが格納されることにしてもよい。また、ＲＯＭ９５０の代わりにハードディスクを利用するようにしてもよい。
【０１８３】
ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領域として用いられる。
【０１８４】
ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッサ、メモリ（ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、ＲＯＭ等）間でのＤＭＡ転送を制御するものである。
【０１８５】
ＣＤドライブ９８０は、第２の実施の形態で説明した、本実施の形態が家庭用のゲームシステムに適用された場合に使用され、プログラム、画像データ、或いは音データなどが格納されるＣＤ１９０（情報記憶媒体）を駆動し、これらのプログラム、データへのアクセスを可能にする。ここで、ＣＤ１９０は、前記ＲＯＭ９５０の全部又は一部として機能する。
【０１８６】
通信インターフェース９９０は、ネットワークを介して外部との間でデータ転送を行うためのインターフェースである。この場合に、通信インターフェース９９０に接続されるネットワークとしては、通信回線（アナログ電話回線、ＩＳＤＮ）、高速シリアルバスなどを考えることができる。そして、通信回線を利用することでインターネットを介したデータ転送が可能になる。また、高速シリアルバスを利用することで、他の端末との間でのデータ転送が可能になる。
【０１８７】
なお、本実施形態の各部（各手段）は、その全てを、ハードウェアのみにより実現してもよいし、情報記憶媒体に格納されるプログラムや通信インターフェースを介して配信されるプログラムのみにより実現してもよい。或いは、ハードウェアとプログラムの両方により実現してもよい。
【０１８８】
そして、本実施形態の各部をハードウェアとプログラムの両方により実現する場合には、情報記憶媒体には、ハードウェア（コンピュータ）を本実施形態の各部として機能させるためのプログラムが格納されることになる。より具体的には、上記プログラムが、ハードウェアである各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等に処理を指示すると共に、必要であればデータを渡す。そして、各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等は、その指示と渡されたデータとに基づいて、本発明の各部を実現することになる。すなわち、例えば図２に示す各部として機能し、更に図７、図８に示す各種処理、例えば、シミュレーション演算処理、操作感変動処理、画像生成処理などの個々の処理を実行する。
【０１８９】
なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【０１９０】
例えば、本発明が適用されるシミュレータは、上述した自動車訓練用シミュレータに限られるものではなく、オブジェクトがバイク、飛行機、宇宙船等、操作者がオブジェクトを操作するシミュレータに適用することができる。
【０１９１】
また、本発明は種々のゲーム（格闘ゲーム、競争ゲーム、シューティングゲーム、ロボット対戦ゲーム、スポーツゲーム、ロールプレイングゲーム等）に適用できる。
【０１９２】
また、本発明は、シミュレータ、業務用ゲームシステム、家庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型アトラクションシステム、オンラインゲーム、マルチメディア端末等の、操作者がオブジェクトを操作するシミュレーションを行う種々のシステムに適用できる。
【０１９３】
また、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態が適用される種々の形態のシステムの例を示す図である。（Ａ）はシミュレータシステム又は業務用ゲームシステムの例、（Ｂ）は家庭用ゲームシステムの例、（Ｃ）は本実施形態の各部を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分散して実現した例を示す図である。
【図２】本実施形態のシミュレータシステムの機能ブロックの一例を示す図である。
【図３】本実施形態のシミュレータシステムの操作部の一例を示す図である。
【図４】本実施形態のシミュレータシステムの操作部の回路図の一例である。
【図５】本実施形態のシミュレータシステムの変換特性の説明図である。
【図６】本実施形態のシミュレータシステムの変換特性の説明図である。
【図７】本実施形態のシミュレータシステムの処理の概要を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態のシミュレータシステムの処理の概要を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態のシミュレータシステムの操作感設定手法の説明図である。
【図１０】本実施形態が家庭用ゲームシステムに適用された例を示す図である。（Ａ）は家庭用ゲームシステムのディスプレイに表示されたゲーム画面を、（Ｂ）は家庭用ゲームシステムのコントローラを示す図である。
【図１１】本実施形態が家庭用ゲームシステムに適用された場合の操作部の一部の一例を示す図である。
【図１２】本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００ 処理部
１０１ 操作入力データ変換部
１０３ 変換特性設定部
１０９ シミュレータ演算部
１６０ 操作部
１６１ 操作部材
１６２ センサ部
１７０ Ａ／Ｄ変換部
２３０ 設定入力部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a simulator, a program, and an information storage medium.
[0002]
[Background]
2. Description of the Related Art Conventionally, so-called analog switches that detect an operation amount of an operator in an analog manner are used, for example, in an operation unit of an automobile driving simulator. In such a simulator, it is possible to detect the pressure of pressing the operation pedal, the controller button, etc., the amount of depression, etc. in an analog manner. Then, the reality of the operational feeling of the simulator is obtained by controlling the simulator image based on the operation input data obtained by A / D converting the detected analog operation amount.
[0003]
A simulator such as that disclosed in JP 2001-340649 A is known as such a simulator.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-340649 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the past, when the operation input data was further converted into operation data for simulator calculation, the conversion characteristics were fixed in advance with conversion characteristics that would be easy for the operator to use. The operation feeling such as the above is always constant, and the operator of the simulator cannot adjust the setting.
[0006]
Therefore, for example, whether the object to be operated by the simulator for driving driving training is a light car or a truck, there is a problem that the feeling of operation such as the amount of depression of the accelerator does not change and the feeling of operation does not change even if the vehicle type is different.
[0007]
In addition, some operators, for example, in driving simulators, have a desire to feel more depressed when they open the accelerator, or to open the accelerator with a light operation. The simulator could not answer this request.
[0008]
Therefore, the present invention changes the conversion characteristics when converting the operation input data into the operation data for the simulator calculation, so that the operation feeling corresponding to the simulation contents of the vehicle type operated by the operator or the operator A simulator, a program, and an information storage medium that can realize an operation feeling according to the user's preference are realized.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to solve the above problems, in the simulator according to the present invention,
For receiving a plurality of bits of operation input data whose value changes according to the amount of operation to the operation member provided in the operation unit, and for calculating the simulator when the first data equal to or less than the maximum value of the operation input data is reached The operation input data conversion means for converting the operation input data into operation data for simulator calculation, with a conversion characteristic in which the operation data is a maximum value,
Simulator operation means for performing a simulator operation in which an object moves or operates based on the converted operation data for the simulator operation;
Including
The operation input data conversion means includes:
The first data is changed to change an operation amount to an operation member necessary for obtaining a maximum value of operation data for simulator calculation.
[0010]
The present invention also relates to a program for causing a computer to function as each of the above means. The present invention also relates to a computer-readable information storage medium that stores (records) a program that causes a computer to function as each of the above-described means.
[0011]
The simulator according to the present invention can be used, for example, in an automobile driving training simulator or an arcade racing game. The program and the information storage medium according to the present invention can be used for software such as a home game machine.
[0012]
Further, in the present invention, the operation input data and the operation data for the simulator calculation take multi-stage digital values.
[0013]
According to the present invention, the conversion characteristic setting means changes the first data which is the operation input data necessary for the operation data for the simulator calculation to become the maximum value, and converts the operation input data for the simulator operation. Change the conversion characteristics when converting to operation data.
[0014]
That is, the range of values used in the simulator calculation among the operation input data input from the operation unit is changed. Then, the operation input data necessary for obtaining the maximum value of the operation data for the simulator calculation changes according to the change of the first data. Thus, by changing the first data, the amount of operation necessary for the operator to operate the object on the simulator changes, so that the operational feeling felt through the operation of the operation member provided in the operation unit is varied. be able to.
[0015]
For example, when the first data is set to be relatively large, it is possible to produce an operational feeling that the maximum value cannot be easily reached unless the operation amount of the operation member is increased. In this case, for example, it is suitable for expressing a feeling of operation of a heavy vehicle such as a large truck with a real operation pedal.
[0016]
On the other hand, when the first data is set to be relatively small, it is possible to produce an operational feeling that the maximum value can be reached immediately even if the operation amount of the operation member is small. In this case, for example, an actual operation pedal such as a light vehicle is suitable for expressing a feeling of operation of a light vehicle.
[0017]
In addition, the operation input data and the simulator that can be converted by effectively using the allowable conversion range of the operation input data to the operation data for the simulator calculation, which has not been used because the conversion characteristics have been fixed so far. Since the correspondence relationship of the operation data for the calculation is adjusted, it is possible to produce an operation feeling variation that is detailed and has a wide variable range.
[0018]
Thus, according to the present invention, since the change in the conversion characteristics between the operation input data and the operation data for the simulator calculation is used as a factor for changing the operation feeling of the simulator, the fluctuation in the operation feeling of the simulator is detailed. It can be set, and a simulator with higher reality can be provided.
[0019]
(2) In the simulator, program and information storage medium according to the present invention,
The conversion characteristic setting means includes
The first data is changed according to at least one of contents set by an operator or an operator, the type and state of an object operated by the operator, and a simulation level of a simulator.
[0020]
Here, the content set by the operator or the operator is, for example, the weight and astringency that are the operational feeling of the operation member that is produced based on the operation amount to the operation member necessary for obtaining predetermined operation data. , Ease of use, etc. These are specified by the value of the first data in the simulator calculation.
[0021]
According to the present invention, the first data is changed according to the setting contents set by the operator or the operator, and the conversion characteristics when the operation input data is converted into operation data for the simulator calculation are changed. It is possible to provide a simulator that can change the operational feeling according to the preference of the operator or according to the setting of the operator on the manager side of the simulator.
[0022]
In addition, according to the present invention, the conversion characteristics when converting the operation input data into the operation data for the simulator calculation by changing the first data programmatically according to the content of the simulation performed by the simulator. Since it is changed, a more realistic simulator can be provided.
[0023]
As the type of object operated by the operator, for example, a vehicle type such as a large truck or a light vehicle can be considered in the case of an automobile driving training simulator. For example, in the case of an automobile driving training simulator, the state of the object operated by the operator may be an internal state of the vehicle due to a failure or accident, an external state of the vehicle such as weather or road surface conditions, and the like. Moreover, the simulation content for beginners to advanced users can be considered as the simulation level of the simulator, for example.
[0024]
(3) In the simulator, program and information storage medium according to the present invention,
The conversion characteristic is
The operation input data has a dead zone area where the operation data for the simulator calculation does not change until the operation input data reaches the second data below the first data.
The conversion characteristic setting means includes
The second data is changed to change a minimum value of an operation amount to an operation member necessary for obtaining operation data for the simulator calculation.
[0025]
According to the present invention, when the operation input data is converted into operation data for simulator operation, the conversion characteristic is the operation data for simulator operation when the first data that is not more than the maximum value of the operation input data is reached. Becomes a maximum value, and the operation input data has a dead zone region in which the operation data for the simulator calculation does not change until the operation data reaches the second data below the first data.
[0026]
According to the present invention, the conversion characteristic setting means changes the second data which is the minimum value of the operation input data necessary for outputting the operation data for the simulator calculation, and changes the conversion characteristic. . Then, according to the change of the second data, the minimum value of the operation input data necessary for outputting the operation data for the simulator calculation changes. Therefore, by changing the second data and changing the dead zone where no operation data is output even if the operator operates the operation member, the operation feeling of the operation member can be changed.
[0027]
For example, if the second data is set to be relatively large, the operation data is not output unless the operation amount of the operation member is considerably increased, so that an operation feeling that there is a lot of so-called “play” of the operation member is produced. Can do. In this case, for example, it is suitable for expressing a feeling of operation of a used car or the like.
[0028]
On the other hand, if the second data is set to be relatively small, the operation data is output even if the operation amount of the operation member is small, and it is possible to produce an operational feeling that the operation member has less so-called “play”. In this case, for example, it is suitable for expressing a feeling of operation of a newly prepared car or the like.
[0029]
Therefore, according to the present invention, variations according to various situations can be given to the operational feeling of the simulator, and the simulator can be made more realistic.
[0030]
(4) In the simulator, program and information storage medium according to the present invention,
The conversion characteristic setting means includes
At least one of the first data and the second data is changed according to at least one of the contents set by the operator or the operator, the type and state of the object operated by the operator, and the simulation level of the simulator. It is characterized by that.
[0031]
According to the present invention, operation input data is converted into operation data for simulator calculation by changing at least one of the first data and the second data according to the setting content set by the operator or the operator. Therefore, the simulator can change the operational feeling according to the preference of the operator or the setting of the operator on the manager side of the simulator.
[0032]
Further, according to the present invention, at least one of the first data and the second data is changed programmatically in accordance with the contents of the simulation performed by the simulator, and the operation input data is used for simulator calculation. Since the conversion characteristics at the time of conversion into operation data are changed, a more realistic simulator can be provided.
[0033]
(5) In the simulator, program and information storage medium according to the present invention,
The conversion characteristic setting means includes
A conversion characteristic setting screen is displayed on the display, and the setting of the conversion characteristic is received by an operation input from the operation unit for setting the conversion characteristic, and the received conversion characteristic setting content is displayed on the display. To do.
[0034]
According to the present invention, since the operator can visually confirm the setting contents of the conversion characteristic set by the operator or the operator, the conversion characteristic that produces an operational feeling according to the operator's preference or the operator's intention Can be set easily and accurately.
[0035]
Here, as a method of displaying the conversion characteristic setting contents received by the conversion characteristic setting means, for example, a bar graph representing the operational feeling of the operation member according to the received conversion characteristic setting contents on the conversion characteristic setting screen on the display Etc. may be displayed. In this case, the operator or the like actually operates the operation member after setting the conversion characteristics, calculates the operation amount on the simulator based on the operation data converted according to the set content, and the calculated operation amount May be displayed on the bar graph or the like.
[0036]
By adopting such a configuration, the operator can experience the operational feeling by comparing the operation amount of the operation member actually operated with the display of the operation amount on the display. Therefore, it is possible to easily and accurately set a conversion characteristic that produces an operational feeling that matches the preference of the operator or the intention of the operator.
[0037]
(6) In the simulator according to the present invention,
The operation unit is
Including an operation member, a sensor unit, and an A / D conversion unit;
The sensor unit is
Detecting an operation amount to the operation member as an analog value;
The A / D converter is
The operation amount detected as an analog value is converted into operation input data having a plurality of bits.
[0038]
Here, when there are a plurality of operation members, a plurality of sensor units and A / D conversion units are provided corresponding to the plurality of operation members.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The embodiments described below do not limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, all the configurations described in the present embodiment are not necessarily essential configuration requirements of the present invention.
[0040]
1. First embodiment
1-1. Simulator configuration
FIG. 1A shows an example in which the present embodiment is applied to a vehicle driving training simulator. The operator experiences simulation of driving by operating the operation member 161 (accelerator pedal 161a, brake pedal 161b, steering 161c) of the operation unit 160 while viewing the game image displayed on the display unit 200.
[0041]
In the figure, a system board (circuit board) 1106 is built in the simulator main body 90, and various processors and various memories are mounted on the system board 1106. A program (data) for realizing each unit of the present embodiment is stored in a memory 1108 that is an information storage medium on the system board 1106. Hereinafter, this program is referred to as a storage program (storage information).
[0042]
When the operator performs a simulation operation, the system board 1106 built in the simulator main body 90 performs a simulator calculation in which the object moves and operates according to the operation input data from the operation unit 160 and the stored program stored in the memory 1108. Do.
[0043]
Here, in the simulator of the present embodiment, the operation amount of the operation member 161 provided in the operation unit 160, for example, the operation amount such as the depression amount of the accelerator pedal or the turning angle of the steering wheel is an analog continuous value. Detected as
[0044]
1-2. Configuration of simulator functional blocks
FIG. 2 shows an example of a functional block diagram of the simulator of the present embodiment. In the figure, the present embodiment includes an operation unit 160, a processing unit 100, a storage unit 180, an information storage medium 190, a display unit 200, a sound output unit 210, and a communication unit 220.
[0045]
The operation unit 160 includes various operation members 161 for the operator to operate objects displayed on the display unit 200 that is a display of the simulator, a sensor unit 162 that detects an operation amount of the operation member 161 as an analog value, And an A / D conversion unit 170 that converts the operation amount detected as an analog value into operation input data of a plurality of bits. Here, when there are a plurality of operation members 161, a plurality of sensor units 162 and A / D conversion units 170 are provided corresponding to the plurality of operation members 161.
[0046]
Furthermore, the operation unit 160 includes a setting input unit 230 on which an operator performs various inputs. The setting input unit 230 is used for the operation feeling setting process of the operation member 161 by the conversion characteristic setting unit 103 described later under a given condition.
[0047]
Taking the simulator shown in FIG. 1A as an example, an accelerator 161a, a brake 161b, and a steering 161c are provided as the operation members 161, and the sensor unit 162, A / A are provided corresponding to these three operation members 161. Three sets of D converters 170 are also provided. The operation amounts of the three types of operation operation members 161 (accelerator 161a, brake 161b, steering 161c) are output to the processing unit 100 as multi-bit operation data whose values change according to the operation amounts of the operation members 161. Is done.
[0048]
Hereinafter, the configuration of the operation member 161, the sensor unit 162, and the A / D conversion unit 170 will be described using the accelerator 161a illustrated in FIG. 1A as an example. FIG. 3 shows an outline of the mechanical configuration of the accelerator 161a.
[0049]
In this accelerator apparatus, a support plate 14 is attached to a frame 10 fixed to a simulator body 90 so as to be rotatable around a bolt 12. Then, an accelerator pedal 161a as an operation member 161 is fixed to one end portion of the support plate 14, and a spring mounting plate 18 is fixed to the opposite side of the accelerator pedal 161a across the rotation center of the support plate 14, and the spring mounting plate. The coil springs 20 and 22 are connected to 18 in parallel. The spring mounting plate 18 is pulled downward by the coil springs 20 and 22, and the accelerator pedal 161a is urged upward in the figure.
[0050]
A sector gear 24 is fixed between the accelerator pedal 161 a of the support plate 14 and the spring mounting plate 18. The sector gear 24 is engaged with a volume 162 as a sensor unit 162 that detects a depression amount of the accelerator pedal 161a by changing a resistance value by rotation.
[0051]
Therefore, stepping resistance is applied to the accelerator pedal 161 a by the coil springs 20 and 22, and the rotational displacement amount due to depression of the accelerator pedal 161 a is detected as a change in the resistance value of the volume 162 via the sector gear 24.
[0052]
Thus, the volume 162 functions as a sensor that detects the operation amount of the accelerator pedal 161a as the operation member 161 as an analog value. Then, the operation amount for the operation member 161 detected as an analog value by the sensor unit 162 is converted into multi-bit operation input data corresponding to the analog value by the A / D conversion unit 170.
[0053]
FIG. 4 shows an electrical configuration of a volume 162 that detects the operation amount of the accelerator pedal 161a and an A / D conversion unit 170 that converts the detected operation amount into multi-bit operation input data Ipad.
[0054]
In the figure, the volume 162 detects an analog operation amount of the accelerator pedal 161a as a change in the voltage dividing resistance value r2 corresponding thereto. A predetermined DC voltage is applied to both ends of the volume 162, and a voltage Vout corresponding to the voltage dividing resistance value r 2 of the volume 162 is output. For example, assuming that the total resistance value of the volume 162 is R and the voltage dividing resistors are r1 and r2, the output voltage Vout of the volume 162 is given by the following equation.
[0055]
Vout = Vcc × (r2 / (r1 + r2))
Here, since the volume 162 changes r2 in accordance with the operation amount of the accelerator pedal 161a, the output voltage Vout also changes as is apparent from the arithmetic expression. Then, the A / D converter 170 of the present embodiment converts the value of the voltage Vout output from the volume 162 into a plurality of bits of operation input data Ipad corresponding to the analog value, and outputs the operation input data Ipad.
[0056]
In this manner, in the present embodiment, the mechanical operation amount of the accelerator pedal 161a is detected in an analog manner, converted into multi-bit operation input data (Ipad), and output to the processing unit 100.
[0057]
Here, the case where the operation member 161 is an accelerator pedal has been described as a specific example. However, in the brake pedal and the steering, the sensor unit 162 and the A / D conversion unit 170 have substantially the same configuration as that shown in FIG. Can be adopted. In addition, the sensor unit 162 can employ various other configurations depending on the mechanical configuration of the operation member 161.
[0058]
For example, when the operation member 161 is an accelerator pedal, a brake pedal, or the like, the sensor unit 162 replaces the volume 162 as a sensor that detects the operation amount in an analog manner, for example, a pressure-sensitive sensor that detects a stepped pressure, Various types of sensors such as a stroke sensor that detects the stroke of the depression amount can be employed as necessary.
[0059]
Then, the analog value (corresponding to Vout in FIG. 4) detected using the adopted sensor is converted and output to the multi-bit operation input data (Ipad) through the A / D converter in the same manner as described above. That's fine.
[0060]
Taking a home-use game machine to be described later as an example, the operation member 161 often employs a configuration such as a button, a cross key, a lever, a torsion operation member, and the like. Even in such a case, according to the mechanical configuration of the operation member 161, the sensor that detects the operation amount in an analog manner can employ various configurations as described above. For example, a pressure sensor that detects the operation amount of the button as a pressure may be used, a stroke sensor may be used, or a rotation angle sensor may be used.
[0061]
Returning to the functional block of FIG. 2, the processing unit 100 (processor) performs simulation processing, operation feeling variation processing of the operation member 161 based on operation data from the operation unit 160, a program stored in the storage unit 180, and the like. Various processes such as an image generation process and a sound generation process are performed. In this case, the processing unit 100 performs various processes using the storage unit 180 as a work area.
[0062]
Here, the processing performed by the processing unit 100 includes processing for converting operation input data converted into digital data by the A / D conversion unit 170 into operation data for simulator calculation, and processing for controlling the setting of the conversion characteristics. , A process for performing a simulator calculation based on the converted operation data for the simulator calculation, a process for moving and moving an object (motion process), a process for placing an object such as a map object in the object space, and one or more objects The processing of obtaining the position and rotation angle (rotation angle around the X, Y, or Z axis), simulation progress processing, selection screen setting processing, various mode setting processing, and the like can be considered.
[0063]
The processing unit 100 includes an operation input data conversion unit 101, a simulator calculation unit 109, a geometry processing unit 116, an image generation unit 120, and a sound generation unit 130.
[0064]
The operation input data conversion unit 101 performs processing for converting the operation input data of a plurality of bits output from the A / D conversion unit 170 into operation data for simulator calculation.
[0065]
Specifically, the operation input data conversion unit 101 operates according to a given conversion characteristic, and the operation amount of each operation member 161 output as each bit of operation input data from each A / D conversion unit 170 of the operation unit 160. The operation input data corresponding to is converted into operation data for simulator calculation, and the converted operation data is output to the simulator calculation unit 109.
[0066]
For example, conversion characteristics corresponding to each of the accelerator 161a, the brake 161b, and the steering 161c as the operation member 161 are prepared in advance in a program, and these operation members 161 (accelerator 161a, brake 161b, steering 161c) A process of converting a plurality of bits of operation input data output from the A / D conversion unit 170 according to a given operation amount into operation data for a simulator operation according to corresponding conversion characteristics is executed.
[0067]
The operation input data conversion unit 101 further includes a conversion characteristic setting unit 103.
[0068]
The conversion characteristic setting unit 103 performs processing characteristic of this embodiment, and changes the conversion characteristic when the operation input data conversion unit 101 converts operation input data into operation data for simulator calculation. Let For example, in accordance with a given condition, operation input data (first data) necessary for obtaining the maximum value of operation data for simulator calculation, and operation input necessary for obtaining operation data for simulator calculation The minimum value (second data) of data is changed.
[0069]
For example, the conversion characteristic setting unit 103 sets the first data, the second data, and the like as the conversion conditions according to the setting contents set by the operator or operator or the setting contents predetermined by the program.
[0070]
Here, for example, the setting content determined by the program is prepared as table data 180 a stored in the storage unit 180. As the table data 180a, a plurality of combinations of first data and second data are prepared in advance corresponding to various simulation situations prepared programmatically.
[0071]
Then, when the simulation status calculated by the simulator calculation unit 109, which will be described later, becomes a given status, the conversion characteristic setting unit 103 stores the first data and the second data corresponding thereto in the data table 180a. Search and read out, and change and set as needed according to the simulator status.
[0072]
As a result, the conversion characteristics when the multi-bit operation input data output from the A / D converter 170 is converted into operation data for simulator calculation are controlled as needed according to the simulator situation. It becomes possible to do.
[0073]
Furthermore, the conversion characteristic setting unit 103 according to the present embodiment performs processing for controlling the conversion characteristic in association with the setting content set by the operator or the operator. Here, such setting input by the operator or the like is performed using the setting input unit 230 provided in the operation unit 160, and the setting input is specifically performed as follows. .
[0074]
First, the conversion characteristic setting unit 103 displays a conversion characteristic setting screen on the display unit 200 via the image generation unit 120 and accepts a setting input by an operator or an operator. For example, a bar graph or the like expressing the set stepping weight of the operation member 161 is displayed on the display unit 200.
[0075]
Then, when the operator or operator inputs setting contents using the setting input unit 230, the conversion characteristic setting unit 103 receives this, and stores the first data and the second data corresponding to the received input data. The data table 180a of the unit 180 is retrieved and read, and written and stored in the input data setting area 180b of the storage unit 180. And the control which changes the said conversion characteristic according to the content set in this way is performed. Thereby, the conversion characteristic according to an operator's preference or an operator's intention can be set, and the operation feeling of the operation member 161 reflecting an operator's preference or an operator's intention can be implement | achieved.
[0076]
Furthermore, the conversion characteristic setting unit 103 displays, on the conversion characteristic setting screen on the display unit 200 via the image generation unit 120, a bar graph or the like representing the operational feeling of the operation member 161 corresponding to the received conversion characteristic setting content. May be. In this case, after the operator or the like sets the conversion characteristics, the operator or the like actually operates the operation member 161 and calculates the operation amount on the simulator based on the operation data converted according to the set content. The calculated operation amount may be displayed on the bar graph or the like. By adopting such a configuration, the operation amount of the operation member 161 operated by the operator and the display of the operation amount displayed on the display unit 200 can be compared to experience the operational feeling.
[0077]
The simulator calculation unit 109 performs simulator calculation according to operation data for simulator calculation converted by the operation input data conversion unit 101, a storage program stored in the storage unit 180, and the like.
[0078]
The simulator calculation unit 109 includes a movement / motion processing unit 110, an object space setting unit 112, and a viewpoint control unit 114. Note that the processing unit 100 does not need to include all these units (functional blocks), and some of them may be omitted.
[0079]
The movement / motion processing unit 110 performs processing for obtaining movement information (position, rotation angle) and movement information (position, rotation angle of each part of the object) of the object (moving body). That is, a process of moving or moving an object (motion or animation) is performed based on operation data input by the operator or a simulation program by operating the operation member 161.
[0080]
The object space setting unit 112 includes various objects (polygons, free-form surfaces, subdivision surfaces, etc.) such as moving objects (characters, cars, tanks, robots), columns, walls, buildings, maps (terrain), and the like. A process for arranging and setting (object) in the object space is performed. More specifically, the position and rotation angle (direction) of the object in the world coordinate system are determined, and the rotation angle (rotation around the X, Y, and Z axes) is determined at that position (X, Y, Z). Arrange objects.
[0081]
The viewpoint control unit 114 performs processing for controlling the viewpoint (virtual camera) set in the object space. That is, the viewpoint position (X, Y, Z) or rotation (rotation around the X, Y, Z axes) is obtained, and the viewpoint position and the line-of-sight direction are controlled.
[0082]
The geometry processing unit 116 performs various types of geometry processing (three-dimensional calculation) such as coordinate transformation, clipping processing, perspective transformation, or light source processing. For example, processing such as perspective transformation of an object (three-dimensional object) in the object space into the screen coordinate system is performed.
[0083]
The image generation unit 120 performs image processing based on the results of various processes performed by the processing unit 100, generates a simulation image, and outputs the simulation image to the display unit 200. For example, when generating a so-called three-dimensional simulation image, first, geometric processing such as coordinate transformation, clipping processing, perspective transformation, or light source calculation is performed. Based on the processing result, drawing data (primitive surface Position coordinates, texture coordinates, color (brightness) data, normal vectors, 癇 l, etc.) given to the vertices (composition points) are created. Based on the drawing data (primitive surface data), the image of the object (one or a plurality of primitive surfaces) after the geometry processing is stored in the drawing buffer 174 (frame buffer, work buffer, or other pixel unit image information). ) Is drawn. Thereby, an image that can be seen from the virtual camera (given viewpoint) in the object space is generated.
[0084]
The sound generation unit 130 performs sound processing based on the results of various processes performed by the processing unit 100, generates simulated sound such as BGM, sound effects, or sound, and outputs the simulated sound to the sound output unit 210.
[0085]
The storage unit 180 serves as a work area for the processing unit 100 and the like, and its function can be realized by hardware such as a RAM. Further, in the table data 180a of the storage unit 180, data for various processes performed by the processing unit 100 such as first data and second data characteristic of the present embodiment is set and stored. . In addition, in the input data setting area 180b of the storage unit 180, data for various processes performed by the processing unit 100 such as the first data and the second data is written and stored as needed. .
[0086]
The information storage medium 190 (medium readable by a computer) stores programs, data, and the like, and functions as an optical disk (CD, DVD), magneto-optical disk (MO), magnetic disk, hard disk, magnetic tape. Alternatively, it can be realized by hardware such as a memory (ROM). The processing unit 100 performs various processes of the present invention (this embodiment) based on a program (data) stored in the information storage medium 190. That is, the information storage medium 190 stores (records, records) programs for causing a computer to function as each means (particularly, a block included in the processing unit 100) of the present invention (this embodiment) (to realize each means in the computer). This program includes, for example, one or more modules (including objects in object orientation).
[0087]
Part or all of the information stored in the information storage medium 190 is transferred to the storage unit 180 when the system is powered on. The information storage medium 190 also includes a program for performing the processing of the present invention, image data, sound data, display shape data, information for instructing the processing of the present invention, or processing in accordance with the instructions. Information etc. can be included.
[0088]
The display unit 200 outputs an image generated according to the present embodiment, and its function can be realized by hardware such as CRT, LCD, HMD (head mounted display), EL (electroluminescence).
[0089]
The communication unit 220 performs various controls for communicating with the outside (for example, a host device or another terminal), and functions thereof include various processors, hardware such as a communication ASIC, It can be realized by a program.
[0090]
A program (data) for causing a computer to function as each unit of the present invention (this embodiment) is distributed from the information storage medium of the host device (server) to the information storage medium 190 via the network and the communication unit 220. You may do it. Use of such an information storage medium of the host device (server) is also included in the scope of the present invention.
[0091]
Note that the simulator of the present embodiment may be a system that can be operated by only one operator, or may be a system that includes a mode that can be operated by a plurality of operators. Here, when the system is operated by a plurality of operators, each simulator in FIG. 1A is used as a terminal, and each simulator terminal transmits / receives data to / from each other via the communication unit 220. May be configured to perform a common simulation at the same time. In this case, simulation images and simulation sounds to be provided to a plurality of operators may be generated using one simulator terminal, or a plurality of simulator terminals connected via a network (transmission line, communication line), etc. May be used.
[0092]
1-3. Method of this embodiment
Next, a method of processing performed by the conversion characteristic setting unit 103 in order to change the operational feeling of the operation member 161, which is characteristic of the present embodiment, will be described with reference to FIGS.
[0093]
1-3-1. Change in the first data
In this embodiment, the conversion characteristic setting unit 103 uses the first data (operation input data required for the operation data for the simulator calculation as the conversion condition of the operation input data conversion unit 101 to be the maximum value ( Imax) is newly introduced. Thereby, the operation input data (Ipad) necessary to obtain the maximum value of the operation data (Input) for the simulator calculation can be changed, and the operation feeling of the operation member 161 can be changed.
[0094]
FIG. 5 shows an example of conversion characteristics when the operation input data conversion unit 101 converts operation input data into operation data for simulator calculation.
[0095]
Here, the horizontal axis Ipad is multi-bit operation input data representing the operation amount of each operation member 161 output from the A / D conversion unit 170 of the operation unit 160, and the vertical axis Input is the operation input data conversion unit. The operation data for the simulator calculation output from 101 is represented.
[0096]
And this conversion characteristic is the first conversion characteristic 510 according to which the operation input data (Ipad) on the horizontal axis reaches from 0 to the first data (Imax), and the operation input data exceeds the first data. Used as a combination with the second conversion characteristic 520 according to the case.
[0097]
Here, in the first conversion characteristic 510, operation data (Input) for simulator calculation is obtained as follows.
[0098]
Input = Ipad / Imax
Thus, the operation input data (Ipad) corresponding to the operation amount of the operation member 161 is converted according to the first conversion characteristic 510 and output as operation data (Input) for simulator calculation. For this reason, the operation data (Input) for the simulator operation converted and output in accordance with the first conversion characteristic 510 has a multistage range of 0.0 to 1.0 according to the operation input data (Ipad). Will take the value.
[0099]
When the operation input data (Ipad) reaches the first data (Imax), the conversion is performed according to the second conversion characteristic 520, and the conversion output is Input = 1.0. That is, if the operation input data (Ipad) is a value greater than or equal to the first data, the converted output value is a constant value of 1.0 no matter how the value changes.
[0100]
Here, what is characteristic of this embodiment is that the conversion characteristic setting unit 103 uses the first data (Imax) that is operation input data necessary for the operation data (Input) for the simulator calculation to be the maximum value. ) Is changed to change the conversion characteristics of the operation input data (Ipad) converted by the operation input data conversion unit 101 and the operation data (Input) for the simulator calculation, thereby changing the operation feeling of the operation member 161. There is to make it.
[0101]
For example, when the first data (Imax) is set to 64 (= Imax1) by the conversion characteristic setting unit 103, the input conversion characteristic for Ipad is the first conversion characteristic 510-1 when Ipad <64. Follow. Then, the operation input data (Ipad) of relatively small Ipad = 64 reaches Input = 1.0 which is the maximum value of the operation data for the simulator calculation.
[0102]
However, when Ipad> 64, in accordance with the second conversion characteristic 520, the operation characteristic (Input) does not change no matter how much input is performed. That is, it is possible to produce an operation feeling that the operation input feeling of the operation member 161 reaches the maximum value of the operation data for the simulator calculation with a small amount of operation input data.
[0103]
When the first data (Imax) is set to 255 (= Imax3) by the conversion characteristic setting unit 103, the input conversion characteristic for Ipad is the first conversion characteristic 510-3 when Ipad <255. Follow. If the operation input data (Ipad) of relatively large Ipad = 255 is not input, the operation input 161 of the operation member 161 has a heavy feeling that it does not reach Input = 1.0 which is the maximum value of the operation data for the simulator calculation. An operational feeling can be produced.
[0104]
According to the method of the present embodiment as described above, it is possible to introduce an effect of operation feeling close to that of an actual vehicle or the like to the simulator. For example, if the first data (Imax), which is the operation input data necessary for the operation data for the simulator calculation to become the maximum value, is set large, the operational feeling of a heavy vehicle such as a large truck is heavy. Can be expressed. On the other hand, if the first data (Imax) is set small, an actual operation pedal such as a light vehicle can express the feeling of operation of a light vehicle. Thereby, it is possible to provide a highly realistic simulator that is close to the operational feeling of a real car or the like.
[0105]
1-3-2. Second data change
Further, in the present embodiment, the conversion characteristic setting unit 103 is the minimum value of operation input data necessary for outputting operation data for simulator calculation as a conversion condition of the operation input data conversion unit 101. It is possible to perform processing for changing the operational feeling by changing the second data (min). Thereby, even if the operation input data (Ipad) is output from the operation unit 160, the operation input data conversion unit 101 provides a dead zone area in which the operation input data (Ipad) is not converted into operation data (Input) for simulator calculation. The operational feeling of 161 can be changed.
[0106]
The dead zone region produces so-called “play” of the operation member 161, and is the second data (min) that is the minimum value of the operation input data necessary for outputting the operation data for the simulator calculation. If “” is set large, “play” can be increased, and if “” is set small, “play” can be reduced.
[0107]
Note that the conversion characteristic setting unit 103 may perform a combination of the operational feeling variation process for changing the second data (min) and the operational feeling variation process for changing the first data (Imax) described above. .
[0108]
FIG. 6 shows an example of conversion characteristics between the operation input data (Ipad) and the operation data (Input) for the simulator calculation when the dead zone is changed in the same diagram as FIG. .
[0109]
The conversion characteristics in the example of FIG. 6 include the third conversion characteristic 520-3 in which the operation input data (Ipad) on the horizontal axis follows between 0 and the second data (min), and the operation input data is the second. Is used as a combination with the first and second conversion characteristics similar to those described above.
[0110]
Here, the third conversion characteristic 520-3 is to always convert the output as 0.0 even if the operation input data (Ipad) changes. Therefore, since the conversion is performed according to the third conversion characteristic until the operation input data (Ipad) reaches the second data (min), the operation data for the simulator calculation output from the operation input data conversion unit 101 is obtained. (Input) is 0.0.
[0111]
Here, what is characteristic of the present embodiment is that the conversion characteristic setting unit 103 obtains the second data (min) that is the minimum value of the operation input data necessary for outputting the operation data for the simulator calculation. By changing, the conversion characteristic of the operation input data (Ipad) of the operation input data conversion unit 101 and the operation data (Input) for the simulator calculation is changed, and the operation feeling of the operation member 161 is changed. Hereinafter, a specific example of the operational feeling variation process will be described by taking as an example the case where the above-described first data (Imax) is set to 128 (= Imax2) by the conversion characteristic setting unit 103.
[0112]
In FIG. 6, for example, when the second data (min) is set to 64 (= min3) by the conversion characteristic setting unit 103, the input conversion characteristic for Ipad is the third conversion when Ipad <64. According to the characteristic 520-3, Input remains 0.0. However, when 64 <Ipad <192, according to the first conversion characteristic 512-2, the conversion characteristic is such that Input increases in proportion to the increase in Ipad. Therefore, in this case, a range 3 in the figure in which the value of Ipad is 64 to 192 is an input effective range in which operation data (Input) for simulator calculation increases in accordance with the operation input data (Ipad).
[0113]
Therefore, the range where Ipad is between 0 and 64 can be set as the dead zone region of the operation member 161, and the operation feeling that the operation member 161 has a relatively large amount of so-called "play" can be produced.
[0114]
On the other hand, if the second data (min) = 32 (min2), the range 2 in the figure can be set as a dead zone region, and the operation feeling that the so-called “play” of the operation member 161 is relatively small is produced. be able to.
[0115]
According to the method of the present embodiment as described above, it is possible to introduce an effect of operation feeling close to that of an actual vehicle or the like to the simulator. For example, the production of the operational feeling that there are many “plays” is suitable for expressing the operational feeling of a used car or the like. On the other hand, the production of operational feeling that there is little “play” is suitable for expressing the operational feeling of a newly-developed car or the like. Thereby, variations according to various situations can be given to the operational feeling of the simulator, and the simulator can be made more realistic.
[0116]
1-3-3. Application example of operational feeling variation processing
In the present embodiment, the conversion characteristic setting unit 103 performs the above-described processing for varying the operational feeling according to the type and state of the object operated by the operator and the simulation level of the simulator, which are set in advance in the program. Can do. In addition, it is possible to perform processing for varying the operational feeling according to the preference of the operator and the setting contents of the operator. As described above, by introducing the processing for varying the operational feeling according to the present embodiment, the detailed operational feeling of the operation member 161 can be varied, and a more realistic simulator can be provided.
[0117]
Hereinafter, an example in which the operational feeling variation process for changing the first data (Imax), which is the operation input data necessary for the operation data for the simulator operation to be the maximum value, is applied to the vehicle driving training simulator will be described. To do.
[0118]
In the present embodiment, the vehicle type that the operator desires to simulate can be selected on the simulator option screen or the like. Further, the first data (Imax) is set and stored in the table data 180a of the storage unit 180 corresponding to the selectable vehicle types. When the operator selects a vehicle type, the conversion characteristic setting unit 103 searches for the first data (Imax) corresponding to the vehicle type, and as a condition for converting the operation input data into operation data for simulator calculation. Then, processing for setting the first data is performed.
[0119]
Thus, the conversion characteristic setting unit 103 controls the first data (Imax), which is the conversion condition of the operation input data conversion unit 101, so that the operation feeling variation process for each vehicle type is performed.
[0120]
Also, the operational feeling may be varied according to the operator's preference even within the same vehicle type. In this case, the operator operates the setting input unit 230 on the simulator option screen or the like so that the first data (Imax) corresponding to the vehicle type can be adjusted. Specifically, the maximum digital value adjusted by the conversion characteristic setting unit 103 to the operator's preference by adding a value (N) that can be changed within a predetermined range to the first data (Imax) corresponding to the vehicle type. A process of setting the value (Imax ′) as a conversion condition is performed.
[0121]
The operator or the operator on the manager side of the simulator sets the range of the first data (Imax) set and stored in the table data 180a of the storage unit 180 and the changeable value (N) by the setting input unit 230. The operation feeling may be changed according to the setting contents so that the setting can be changed by operating. In this case, the conversion characteristic setting unit 103 performs a process of setting the setting content adjusted by the operator or the like as a conversion condition, thereby performing a process of changing the operational feeling due to the operator's adjustment.
[0122]
In addition, when performing the operational feeling variation process for changing the dead zone region, the conversion characteristic setting unit 103 sets the selected vehicle type or the like in the same manner as the operational feeling variation process for changing the first data (Imax) described above. The corresponding second data (min) is retrieved from the table data 180a, and the second data (min) is set as a conversion condition.
[0123]
1-4. Processing of this embodiment
Next, an outline of the processing of the present embodiment will be described using the flowcharts of FIGS. 7 and 8 and the conceptual diagram of FIG. Here, a description will be given of a mode in which the conversion characteristic setting unit 103 sets an operation feeling of a vehicle type that is set in advance by a program, and then multiplies an operator's favorite operation feeling that the operator adjusts within a predetermined range. . For example, even in a large truck with a heavy operation feeling of an actual operation pedal, the operation pedal can be set to a relatively light or heavy setting according to the preference of the operator.
[0124]
First, when the simulator is activated, before the operator starts the simulation, in step S20, the vehicle type that the operator desires to perform the simulation is selected on the simulator option screen or the like. Then, in step S22, the conversion characteristic setting unit 103 is the first operation input data that is set in accordance with the vehicle type selected by the operator and is necessary for the operation data for the simulator calculation to be the maximum value. Data (Imax) is read out.
[0125]
Then, the first data (Imax) corresponding to the read vehicle type is set as a condition for converting the operation input data into operation data for simulator calculation. Here, as shown in the conceptual diagram of FIG. 9, Imax = 225, and a medium truck with a relatively heavy pedal operation feeling is selected from among selectable vehicle types.
[0126]
Then, the conversion characteristics between the operation input data (Ipad) and the operation data (Input) for the simulator calculation follow 510-4 until Ipad reaches the first data (Imax) = 225, and Ipad reaches Imax. After that, even if Ipad increases, Input does not increase any more and the conversion characteristic 520 that clamps is followed. In this way, the operation feeling of the operation member 161 is changed to the operation feeling for the medium-sized truck.
[0127]
Here, in step S23, the conversion characteristic setting unit 103 causes the display unit 200 to display the contents of the set operational feeling variation process as, for example, a bar graph expressing the depression weight of the operation pedal via the image generation unit 120. indicate. Then, the operator feels the operational feeling by actually operating the operation pedal (operation member 161) while watching this, and determines whether the selected vehicle type is acceptable.
[0128]
Then, in step S24, it is determined whether or not the operator has determined, and if it is determined not to be determined (N in step S24), the process returns to step S20, and the operator selects the vehicle type again.
[0129]
On the other hand, if it is determined that it has been determined (Y in step S24), in step S25, the operator can adjust the operator within a predetermined range on the option screen or the like in order to adjust the operation feeling to the operator's preference even within the same vehicle type. A favorite value N is input. Here, the allowable range of N that can be input is determined by the program as, for example, −5 <N <5. The operator inputs the value N by operating the setting input unit 230 so that a desired operation feeling can be obtained within the allowable range.
[0130]
Next, in step S26, the conversion characteristic setting unit 103 uses the input value N to obtain Imax ′ obtained by further adjusting Imax according to the vehicle type to the operator's preference as Imax ′ = Imax + N. Imax ′ is set as a conversion condition of the operation input data conversion unit 101. For example, when the operator inputs N = −3, Imax ′ = 222 is set as in the example of FIG.
[0131]
Then, the input conversion characteristic for Ipad follows the conversion characteristic 510-5 until Input reaches Imax ′, and follows the conversion characteristic 520 after reaching Imax ′, as shown in FIG. Thus, the operational feeling of the operating member 161 is changed to a lighter operational feeling than the operational feeling of the medium-sized truck preset by the program.
[0132]
Next, in step S27, the conversion characteristic setting unit 103 displays the contents of the set operational feeling variation process on the display unit 200 as, for example, a bar graph expressing the depression weight of the operation pedal via the image generation unit 120. Then, while watching this, the operator actually feels the operational feeling by operating the operation pedal (operation member 161) and determines whether the adjusted value is acceptable.
[0133]
Then, in step S28, it is determined whether or not the operator has determined, and if it is determined not to determine (N in step S28), the process returns to step S25, and the operator again inputs a favorite value. On the other hand, if it is determined that it has been determined (Y in step S28), a simulation is started in step S29.
[0134]
When the simulation is started in this way, the operator operates the operation member 161 while viewing the simulation screen displayed on the display unit 200 to operate the medium-sized track that is an object on the display unit 200.
[0135]
When the operation member 161 is operated, in step S30 of the flowchart of FIG. 8, the sensor unit 162 detects the operation amount by which the operator has operated the operation member 161 in an analog manner. Then, in step S <b> 32, the A / D conversion unit 170 converts the detected operation amount into operation input data (Ipad) having a plurality of bits and outputs the operation input data to the operation input data conversion unit 101 of the processing unit 100.
[0136]
Next, in step S33, the operation input data conversion unit 101 converts the output operation input data (Ipad) into operation data (Input) for simulator calculation using Imax ′ = 222 set in step S26. , Input = Ipad / 222.
[0137]
Thus, by setting Imax ′ = 222, the conversion characteristic of the operation input data conversion unit 101 changes so as to follow 510-5 and 520 in FIG. Therefore, when the operator operates the operation member 161 until the operation input data (Ipad) becomes Ipad = 222, the operation data (Input) for the simulator calculation becomes the maximum value Input = 1.0. Even a medium-sized truck, which is a model with relatively heavy pedals, can produce an operation feeling that is relatively light.
[0138]
The above is the case where the operator of the vehicle training simulator selects the vehicle type as a medium truck and adjusts the operation feeling to a relatively light pedal according to preference. The adjusted first data Imax ′ = 222 Thus, the case where a feeling of operation according to the contents of the simulation is produced has been described.
[0139]
However, the present embodiment is not limited to this, and various operational feelings can be produced by changing the first data (Imax) according to the object type, state, and simulator simulation level. Is possible. For example, if the first data (Imax) is set to a small value, an actual operation pedal such as a light vehicle can produce an operational feeling of a light vehicle. Further, if the first data (Imax) is set to a medium level, it is possible to produce an operational feeling of a normal car.
[0140]
Thus, in the present embodiment, the conversion characteristic setting unit 103 changes the first data (Imax) that is the operation input data necessary for the operation data for the simulator calculation to be the maximum value. In addition, it is possible to produce a detailed operational feeling according to various vehicle types and according to the preference of the operator.
[0141]
Further, the present invention is not limited to this. In the present embodiment, for example, an object operated by an operator, such as an internal state of a vehicle due to a failure or an accident in simulation, an external state of the vehicle such as weather or road surface condition in simulation, etc. The operational feeling variation process can be performed in accordance with various programs such as the simulation state and the simulation level for beginners to advanced users.
[0142]
Further, in addition to changing the first data (Imax), the second data (min), which is the minimum value of the operation input data necessary for outputting the operation data for the above-described simulator calculation, is changed. If the change of the dead zone area to be combined is combined, a more detailed operational feeling can be produced.
[0143]
For example, by changing the dead zone region, it is possible to produce an old car in which the “play” of the accelerator has increased, a car in which the braking effect has deteriorated due to a simulation accident or bad weather, and the like.
[0144]
2. Second embodiment
2-1. Game system configuration
FIG. 1B shows an example in which the present embodiment is applied to a home game system.
[0145]
The game system according to the present embodiment functions as a controller 1202 that functions as the operation unit 160 in FIG. 2, a consumer game machine body 80 that functions as the processing unit 100, the storage unit 180, and the communication unit 220, and the display unit 200. The display 1200 includes a CD 1206 or a memory card 1208 that functions as the information storage medium 190.
[0146]
In FIG. 1B, the player enjoys the game by operating the controller 1202 or the like while viewing the game image displayed on the display 1200. In this case, the above-described storage program (storage information) is stored in a CD 1206 or a memory card 1208 that is an information storage medium that is detachable from the main system.
[0147]
When the CD 1206 or the like is mounted on the game machine main body 80, the game machine main body 80 starts reading data from the CD 1206. Then, the data is expanded in the storage unit 180 of the game machine main body 80. Then, the game machine main body 80 functions as a block in the alternate long and short dash line 80 among the functional blocks in FIG. In this way, a system similar to the first embodiment is constructed.
[0148]
When the game is started and the player performs a game operation, the processing unit 100 of the game machine main body 80 performs the game in accordance with the operation input data from the controller 1202 and the stored program developed in the CD 1206 and the storage unit 180 of the game machine main body 80. Perform the operation. Then, the calculated game image is displayed on the display 1200.
[0149]
2-2. Game system specific features
Even when this embodiment is applied to a home game system, the outline of the processing for changing the operational feeling is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, functions unique to the case where this embodiment is applied to a home game system will be described with reference to FIGS. 2, 7, 8, 10A, 10B, and 11. FIG. Here, a case where a racing game is performed will be described as an example.
[0150]
In this embodiment, the controller 1202 for the player to input operation data includes a cross key 1254 and a button 1250 as shown in FIG. 10B, for example. In this case, the player holds the controller 1202 with both hands, operates the cross key 1254 with the thumb of the left hand, and operates the button 1250 with the thumb of the right hand.
[0151]
Here, in the racing game of the present embodiment, 1254-1 and 1254-2 of the cross key 1254 as the operation member 161 are displayed on the racing car 1200- on the game displayed on the game screen of FIG. 1 function as steering. Then, by operating this, the racing car 1200-1 is moved in the left-right direction.
[0152]
In addition, among the buttons 1250 as the operation members 161, the first button 1250-1 functions as an accelerator pedal of the racing car 1200-1 on the game, and the second button 1250-2 functions as a brake pedal. Then, the accelerator operation and the brake operation of the racing car 1200-1 are performed by operating this.
[0153]
Therefore, in this embodiment, the button 1250-1 for performing the accelerator operation, 1250-2 for performing the brake operation, and keys 1254-1 and 1254-2 for performing the steering operation function as the operation member 161.
[0154]
Here, the conversion characteristics that specify the operational feeling of the operation member 161 are changed only for the buttons 1250-1 and 1250-2 for operating the accelerator and brake, and the keys 1254-1 for performing the steering operation. A description will be given of an example in which the operation is not performed for 1254-2. Key operation detection corresponding to the steering operation is performed by an ON / OFF switch (not shown), and the detection signal is output to the processing unit 100 as an ON / OFF signal.
[0155]
Therefore, in the present embodiment, only the buttons 1250-1 and 1250-2 that are the operation members 161 corresponding to the accelerator and the brake, the sensor unit 162 that detects the operation amount as an analog value, and a plurality of bits. An A / D converter 170 for converting the operation input data is provided.
[0156]
Hereinafter, the details of the buttons 1250-1 and 1250-2 for operating the accelerator and the brake will be described.
[0157]
A sensor unit 162 is provided inside the buttons 1250-1 and 1250-2. The sensor unit 162 can be, for example, a pressure-sensitive sensor that detects the pressure with which the operator presses the accelerator button 1250-1 and the brake button 1250-2. In this case, the pressing amount (operation amount) to the accelerator button 1250-1, the brake button 1250-2, and the like is detected in an analog manner as the amount of depression of the accelerator pedal, the brake pedal, etc. of the racing car 1200-1 on the game. .
[0158]
Specifically, on the inner side of the controller 1202 of the present embodiment, at positions corresponding to the operation buttons 1250, for example, as shown in FIG. A resistor 1253 is provided. The conductive member 1252 is made of, for example, a conductive rubber having elasticity formed in a mountain shape with the center at the top, and is fixed to the inside of the controller of the operation button 1250-1.
[0159]
The resistor 1253 is provided on the internal substrate 1255 so as to face the conductive member 1252, and is configured so that the conductive member 1252 comes into contact with the resistor 1253 when the operation button 1250-1 is pressed. Yes. Further, when the conductive member 1252 comes into contact with the resistor 1253, the conductive member 1252 bypasses the resistor 1253 and current flows, and the combined resistance value of the resistor 1253 and the conductive member 1252 functioning as the sensor unit 162 is It is configured to decrease.
[0160]
The conductive member 1252 is deformed in accordance with the contact pressure with the resistor 1253, and the contact area with the resistor 1253 changes as shown in FIGS. For example, when the contact area is small as shown in (B), the combined resistance value is relatively large when the contact area is small. On the other hand, when the contact area is large as shown in (C), the combined resistance value is relatively large. The combined resistance value becomes smaller. Therefore, the pressing amount of the operation button 1250 can be detected as a change in the combined resistance value of the resistor 1253 that functions as the sensor unit 162 and the conductive member 1252.
[0161]
In this case, for example, in the circuit diagram shown in FIG. 4, by configuring the voltage dividing circuit with the combined resistance value r2 and the other divided resistance value r1 as a fixed resistance value, the operation member 161 is obtained. The operation amount of the button 1250 is detected as an analog voltage Vout corresponding to the operation amount, and this is converted into multi-bit operation input data (Ipad) corresponding to the operation amount using the A / D converter 170. can do.
[0162]
Thus, the resistor 1253 and the conductive member 1252 function as the sensor unit 162 that detects the operation amount of the accelerator pedal 161a as the operation member 161 as an analog value. Then, the operation amount to the operation member 161 detected as an analog value by the sensor unit 162 is converted into multi-bit operation input data Ipad corresponding to the analog value by the A / D conversion unit 170. These electrical configurations are the same as the electrical configuration of FIG. 4 described above.
[0163]
The operation input to the cross key 1254 is detected as ON / OFF operation data, and the ON / OFF operation data is output to the processing unit 100 as it is without passing through the sensor unit 162 and the A / D conversion unit 170, and the game calculation is performed. Done. Illustration of operation input detection of the cross key 1254 is omitted.
[0164]
In the present embodiment, a given key of the controller 1202 also functions as the setting input unit 230 shown in FIG. 2 for changing the setting of the game content. Here, among the cross key 1254, 1254-3 and 1254-4 for instructing the vertical direction function as setting keys for selecting setting contents, and among the buttons 1250, 1250-3 functions as a determination button. By operating these buttons in combination, it is possible to perform setting input of conversion characteristics of the operation input data conversion unit 101 (step S25 in FIG. 7).
[0165]
By setting the conversion characteristics in this way, the operational feeling of the buttons 1254-1 and 1254-2 functioning as the accelerator and brake of the operation member 161 is controlled as in the first embodiment. Thus, it is possible to produce an appropriate operational feeling according to the simulation content (step S26 in FIG. 7).
[0166]
For example, when the player's favorite operation feeling value N is input on the option screen, the player presses the cross key 1254-3 to change the N value to + and the cross key 1254-4 to change the N value to-. And if it matches with a favorite value, you may make it determine by pushing the 3rd button 1250-3 (step S28 of FIG. 7).
[0167]
In the present embodiment, different operational feeling variation processes can be applied to the buttons 1250-1 and 1250-2. For example, the operation feeling can be different for each button such that the accelerator is light but the brake is heavy.
[0168]
In this way, in this embodiment, by using the change of the first data and the second data as the conversion condition of the operation input data conversion unit 101 as a factor for changing the operational feeling of the game, various game situations can be used. Accordingly, various variations can be imparted to the operational feeling of the operation member 161, and the game can be made more realistic.
[0169]
As described above, when this embodiment is applied to a home game system, it does not have an operation member imitating an operation member such as a real vehicle unlike a simulator or a business game system. Even in a home game system in which it is difficult to produce an operational feeling, it is possible to produce a highly realistic operational feeling. For example, even for a general-purpose controller that can be used for other games such as the controller 1202 in FIG. 10B, the game is more realistic by providing the operational feeling in more detail. Can do.
[0170]
3. Third embodiment
FIG. 1C also shows a host device 1300 and terminals 1304-1 to 1304-1 connected to the host device 1300 via a network 1302 (a small network such as a LAN or a wide area network such as the Internet). An example in which the present embodiment is applied to a system including 1304-n (simulator, game machine) will be described. In this case, the storage program (storage information) is stored in an information storage medium 1306 such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, or a memory that can be controlled by the host device 1300, for example. When the terminals 1304-1 to 1304-n can generate game images and game sounds stand-alone, the host device 1300 receives a game program and the like for generating game images and game sounds. 1 to 1304-n. On the other hand, if it cannot be generated stand-alone, the host device 1300 generates a game image and game sound, which is transmitted to the terminals 1304-1 to 1304-n and output at the terminal.
[0171]
Even in the system of this embodiment, in the simulator, game machine, etc. as a terminal, the operation feeling of the operation member 161 is controlled and the appropriate operation feeling in accordance with the simulation contents is produced in the same manner as each of the embodiments. can do
In the case of the configuration in FIG. 1C, each unit of the present embodiment may be realized by being distributed between a host device (server) and a terminal. Further, the storage program (storage information) for realizing each unit of the present embodiment may be distributed and stored in the information storage medium of the host device (server) and the information storage medium of the terminal.
[0172]
The terminal connected to the network may be a simulator system or a home or business game system.
[0173]
4). Hardware configuration
Next, an example of a hardware configuration capable of realizing each of the above-described embodiments will be described with reference to FIG.
[0174]
The main processor 900 operates based on a program stored in the memory 982 (information storage medium), a program transferred via the communication interface 990, or a program stored in the ROM 950 (one of information storage media). Various processes such as a simulation process, an image process, and a sound process are executed.
[0175]
The coprocessor 902 assists the processing of the main processor 900, has a product-sum calculator and a divider capable of high-speed parallel calculation, and executes matrix calculation (vector calculation) at high speed. For example, when processing such as matrix calculation is required for physical simulation for moving an object or moving (motion), a program operating on the main processor 900 instructs the coprocessor 902 to execute the processing ( Request).
[0176]
The geometry processor 904 performs geometry processing such as coordinate transformation, perspective transformation, light source calculation, and curved surface generation. The geometry processor 904 includes a product-sum calculator and a divider capable of high-speed parallel computation, and performs matrix computation (vector computation). Run fast. For example, when processing such as coordinate transformation, perspective transformation, and light source calculation is performed, a program operating on the main processor 900 instructs the geometry processor 904 to perform the processing.
[0177]
The data decompression processor 906 performs a decoding process for decompressing the compressed image data and sound data, and a process for accelerating the decoding process of the main processor 900. As a result, a moving image compressed by the MPEG method or the like can be displayed on the opening screen, the intermission screen, the ending screen, or the simulation screen. Note that the image data and sound data to be decoded are stored in the ROM 950 and the memory 982, or transferred from the outside via the communication interface 990.
[0178]
The drawing processor 910 performs drawing (rendering) processing of an object composed of primitives (primitive surfaces) such as polygons and curved surfaces at high speed. When drawing an object, the main processor 900 uses the function of the DMA controller 970 to pass the object data to the drawing processor 910 and transfer the texture to the texture storage unit 924 if necessary. Then, the drawing processor 910 draws the object in the frame buffer 922 at high speed while performing hidden surface removal using a Z buffer or the like based on the object data and texture.
[0179]
The drawing processor 910 can also perform numbness lending (translucent processing), depth cueing, mip mapping, fog processing, bilinear filtering, trilinear filtering, anti-aliasing, shading processing, and the like. When an image for one frame is written in the frame buffer 922, the image is displayed on the display 912.
[0180]
The sound processor 930 includes a multi-channel ADPCM sound source and the like, and generates high-quality simulated sounds such as BGM, sound effects, and voices. The generated simulated sound is output from the speaker 932.
[0181]
The simulator controller 942 is input by an operator or an operator. In the embodiment shown in FIG. 1A, the simulator controller 942 corresponds to the operation unit 160. In the embodiment shown in FIG. , Corresponding to the controller 1202. The operation data from the simulator controller 942 is transferred via the serial interface 940.
[0182]
The ROM 950 stores system programs and the like. The ROM 950 may function as an information storage medium, and various programs may be stored in the ROM 950. A hard disk may be used instead of the ROM 950.
[0183]
The RAM 960 is used as a work area for various processors.
[0184]
The DMA controller 970 controls DMA transfer between the processor and memory (RAM, VRAM, ROM, etc.).
[0185]
The CD drive 980 is used when the present embodiment is applied to a home game system described in the second embodiment, and the CD 190 (information) stores programs, image data, sound data, and the like. Drive the storage medium) and enable access to these programs and data. Here, the CD 190 functions as all or part of the ROM 950.
[0186]
The communication interface 990 is an interface for transferring data to and from the outside via a network. In this case, as a network connected to the communication interface 990, a communication line (analog telephone line, ISDN), a high-speed serial bus, or the like can be considered. By using a communication line, data transfer via the Internet becomes possible. In addition, using a high-speed serial bus enables data transfer with other terminals.
[0187]
Note that all the units (units) of the present embodiment may be realized only by hardware, or only by a program stored in an information storage medium or a program distributed via a communication interface. May be. Alternatively, it may be realized by both hardware and a program.
[0188]
And when each part of this embodiment is implement | achieved by both hardware and a program, the program for functioning hardware (computer) as each part of this embodiment is stored in an information storage medium. Become. More specifically, the program instructs each processor 902, 904, 906, 910, 930, etc., which is hardware, and passes data if necessary. Each of the processors 902, 904, 906, 910, 930 and the like implements each unit of the present invention based on the instruction and the passed data. That is, for example, it functions as each unit shown in FIG. 2, and further executes various processes shown in FIGS. 7 and 8, for example, individual processes such as a simulation calculation process, an operational feeling variation process, and an image generation process.
[0189]
The present invention is not limited to that described in the above embodiment, and various modifications can be made.
[0190]
For example, the simulator to which the present invention is applied is not limited to the above-described automobile training simulator, and can be applied to a simulator in which an operator operates an object such as a motorcycle, an airplane, or a spacecraft.
[0191]
Further, the present invention can be applied to various games (such as fighting games, competitive games, shooting games, robot battle games, sports games, role playing games, etc.).
[0192]
The present invention also provides various systems that perform simulations in which an operator operates an object, such as a simulator, an arcade game system, a home game system, a large attraction system in which a large number of players participate, an online game, and a multimedia terminal. Applicable to.
[0193]
In the invention according to the dependent claims of the present invention, a part of the constituent features of the dependent claims can be omitted. Moreover, the principal part of the invention according to one independent claim of the present invention can be made dependent on another independent claim.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating examples of various types of systems to which this embodiment is applied. (A) is an example of a simulator system or an arcade game system, (B) is an example of a home game system, and (C) is realized by distributing each part of this embodiment between a host device (server) and a terminal. It is a figure which shows an example.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of functional blocks of the simulator system of the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation unit of the simulator system according to the present embodiment.
FIG. 4 is an example of a circuit diagram of an operation unit of the simulator system of the present embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of conversion characteristics of the simulator system of the present embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram of conversion characteristics of the simulator system of the present embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing an outline of processing of the simulator system of the present embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing an outline of processing of the simulator system of the present embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram of an operation feeling setting method of the simulator system of the present embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing an example in which the present embodiment is applied to a home game system. (A) is a game screen displayed on the display of the home game system, and (B) is a diagram showing a controller of the home game system.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a part of an operation unit when the present embodiment is applied to a home game system.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration capable of realizing the present embodiment.
[Explanation of symbols]
100 processor
101 Operation input data converter
103 Conversion characteristic setting section
109 Simulator operation part
160 Operation unit
161 Operation member
162 Sensor part
170 A / D converter
230 Setting input section

Claims (12)

操作部に設けられた操作部材への操作量に応じてその値が変化する複数ビットの操作入力データを受け、操作入力データの最大値以下の第１のデータに達したときにシミュレータ演算のための操作データが最大値となる変換特性で、前記操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する操作入力データ変換手段と、
変換されたシミュレータ演算のための操作データに基づきオブジェクトが移動または動作するシミュレータ演算を行うシミュレータ演算手段と、
を含み、
前記操作入力データ変換手段は、
前記第１のデータを変化させて、シミュレータ演算のための操作データの最大値を得るために必要な操作部材への操作量を変化させる処理を行う変換特性設定手段を更に含むことを特徴とするシミュレータ。For receiving a plurality of bits of operation input data whose value changes according to the amount of operation to the operation member provided in the operation unit, and for calculating the simulator when the first data equal to or less than the maximum value of the operation input data is reached The operation input data conversion means for converting the operation input data into operation data for simulator calculation, with a conversion characteristic in which the operation data is a maximum value,
Simulator operation means for performing a simulator operation in which an object moves or operates based on the converted operation data for the simulator operation;
Including
The operation input data conversion means includes:
It further includes conversion characteristic setting means for changing the first data to change the amount of operation to the operation member necessary to obtain the maximum value of operation data for simulator calculation. Simulator. 請求項１において、
前記変換特性設定手段は、
前記第１のデータを、操作者又はオペレータが設定した内容、操作者が操作するオブジェクトの種類および状態、並びにシミュレータのシミュレーションレベルの少なくとも一つに応じて変化させることを特徴とするシミュレータ。In claim 1,
The conversion characteristic setting means includes
A simulator characterized in that the first data is changed according to at least one of contents set by an operator or an operator, the type and state of an object operated by the operator, and a simulation level of the simulator. 請求項１において、
前記変換特性は、
前記操作入力データが、前記第１のデータ以下の第２のデータに到達するまでシミュレータ演算のための操作データが変化しない不感帯領域をもち、
前記変換特性設定手段は、
前記第２のデータを変化させて、前記シミュレータ演算のための操作データを得るために必要な操作部材への操作量の最小値を変化させることを特徴とするシミュレータ。In claim 1,
The conversion characteristic is
The operation input data has a dead zone area where the operation data for the simulator calculation does not change until the operation input data reaches the second data below the first data.
The conversion characteristic setting means includes
A simulator characterized by changing the second data to change a minimum value of an operation amount to an operation member necessary for obtaining operation data for the simulator calculation. 請求項３において、
前記変換特性設定手段は、
前記第１のデータおよび第２のデータの少なくともいずれか一方を、操作者又はオペレータが設定した内容、操作者が操作するオブジェクトの種類および状態並びにシミュレータのシミュレーションレベルの少なくとも一つに応じて変化させることを特徴とするシミュレータ。In claim 3,
The conversion characteristic setting means includes
At least one of the first data and the second data is changed according to at least one of the contents set by the operator or the operator, the type and state of the object operated by the operator, and the simulation level of the simulator. A simulator characterized by that. 請求項２、４のいずれかにおいて、
前記変換特性設定手段は、
ディスプレイ上に変換特性設定画面を表示して、前記変換特性の設定を変換特性設定用の操作部からの操作入力により受付けるとともに、受付けた変換特性の設定内容をディスプレイ上に表示することを特徴とするシミュレータ。In any one of Claims 2 and 4,
The conversion characteristic setting means includes
A conversion characteristic setting screen is displayed on the display, the conversion characteristic setting is received by an operation input from the operation unit for setting the conversion characteristic, and the received conversion characteristic setting content is displayed on the display. Simulator. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記操作部は、
操作部材とセンサ部とＡ／Ｄ変換部とを含み、
前記センサ部は、
前記操作部材への操作量をアナログ値として検出し、
前記Ａ／Ｄ変換部は、
アナログ値として検出された前記操作量を複数ビットの操作入力データに変換することを特徴とするシミュレータ。In any one of Claims 1-5,
The operation unit is
Including an operation member, a sensor unit, and an A / D conversion unit;
The sensor unit is
Detecting an operation amount to the operation member as an analog value;
The A / D converter is
A simulator characterized by converting the operation amount detected as an analog value into operation input data of a plurality of bits. 操作部に設けられた操作部材への操作量に応じてその値が変化する複数ビットの操作入力データを受け、操作入力データの最大値以下の第１のデータに達したときにシミュレータ演算のための操作データが最大値となる変換特性で、前記操作入力データをシミュレータ演算のための操作データに変換する操作入力データ変換手段と、
変換されたシミュレータ演算のための操作データに基づきオブジェクトが移動または動作するシミュレータ演算を行うシミュレータ演算手段と、
としてコンピュータを機能させ、
前記操作入力データ変換手段は、
前記第１のデータを変化させて、シミュレータ演算のための操作データの最大値を得るために必要な操作部材への操作量を変化させる処理を行う変換特性設定手段を更に含むことを特徴とするシミュレータ用プログラム。For receiving a plurality of bits of operation input data whose value changes according to the amount of operation to the operation member provided in the operation unit, and for calculating the simulator when the first data equal to or less than the maximum value of the operation input data is reached The operation input data conversion means for converting the operation input data into operation data for simulator calculation, with a conversion characteristic in which the operation data is a maximum value,
Simulator operation means for performing a simulator operation in which an object moves or operates based on the converted operation data for the simulator operation;
Function as a computer
The operation input data conversion means includes:
It further includes conversion characteristic setting means for performing a process of changing an operation amount to an operation member necessary for obtaining the maximum value of operation data for simulator calculation by changing the first data. Simulator program. 請求項７において、
前記変換特性設定手段は、
前記第１のデータを、操作者又はオペレータが設定した内容、操作者が操作するオブジェクトの種類および状態並びにシミュレータのシミュレーションレベルの少なくとも一つに応じて変化させることを特徴とするシミュレータ用プログラム。In claim 7,
The conversion characteristic setting means includes
A simulator program, wherein the first data is changed according to at least one of contents set by an operator or an operator, the type and state of an object operated by the operator, and a simulation level of the simulator. 請求項７において、
前記変換特性は、
操作入力データの最大値以下の第２のデータに達したときにシミュレータ演算のための操作データが初めて出力するという特性を更に含み、
前記変換特性設定手段は、
前記第２のデータを変化させて、前記シミュレータ演算のための操作データを得るために必要な操作入力データの最小値を変化させることを特徴とするシミュレータ用プログラム。In claim 7,
The conversion characteristic is
And further including the characteristic that the operation data for the simulator operation is output for the first time when the second data below the maximum value of the operation input data is reached.
The conversion characteristic setting means includes
A simulator program characterized by changing the second data to change a minimum value of operation input data necessary for obtaining operation data for the simulator calculation. 請求項９において、
前記変換特性設定手段は、
前記第１のデータおよび第２のデータの少なくともいずれか一方を、操作者又はオペレータが設定した内容、操作者が操作するオブジェクトの種類および状態並びにシミュレータのシミュレーションレベルの少なくとも一つに応じて変化させることを特徴とするシミュレータ用プログラム。In claim 9,
The conversion characteristic setting means includes
At least one of the first data and the second data is changed according to at least one of the contents set by the operator or the operator, the type and state of the object operated by the operator, and the simulation level of the simulator. A simulator program characterized by that. 請求項８、１０において、
前記変換特性設定手段は、
ディスプレイ上に変換特性設定画面を表示するとともに、前記変換特性の設定を、変換特性設定用の操作部からの操作入力により受付けることを特徴とするシミュレータ用プログラム。In claims 8 and 10,
The conversion characteristic setting means includes
A simulator program characterized in that a conversion characteristic setting screen is displayed on a display and the setting of the conversion characteristic is received by an operation input from an operation unit for setting the conversion characteristic. 請求項７〜１１のいずれかのシミュレータ用プログラムを格納した情報記憶媒体。An information storage medium storing the simulator program according to claim 7.
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