JP2005261645A - エンタテインメントシステム用のカード - Google Patents

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正美 山本
Nobuhito Kuramochi
信人 倉持
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Abstract

【課題】 専用のバーコードリーダがなくても、カードに印刷されているバーコードをエンタテインメントシステムに読み取らせるためのカードを提供する。
【解決手段】 キャラクタを示すカード画像32と、キャラクタを識別するための1次元バーコード31とが付されているエンタテインメントシステム用のカード30である。そして、この1次元バーコード31は、エンタテインメントシステムが、撮影手段で撮影した2次元の画像を用いて認識するためのものである。
【選択図】 図5

Description

本発明は、ゲームなどのエンタテインメントシステムに用いられるカードに関し、特に、画像処理により認識されるバーコードが印刷されているカードに関する。
バーコードが印刷されたカードを利用したゲームが知られている。例えば、特許文献1のように、バーコードを読み取って、これをプレーヤーからの入力としてゲームを行うシステムがある。
特開平6−71049号公報
特許文献1では、カードを使って入力する場合、カードに印刷されたバーコードを読み取るための専用のバーコードリーダが必要であった。
本発明の目的は、専用のバーコードリーダがなくても、カードに印刷されているバーコードをエンタテインメントシステムに読み取らせるためのカードを提供することである。
本発明の一つの態様に従うエンタテインメントシステム用のカードは、キャラクタと、前記キャラクタを識別するための1次元バーコードとが付されている。そして、前記1次元バーコードは、前記エンタテインメントシステムが、撮影手段で撮影した2次元の画像を用いて認識するためのバーコードである。
本発明の一つの態様に従うエンタテインメントシステム用のカードは、キャラクタと、前記キャラクタを識別するための1次元バーコードとが付されているエンタテインメントシステム用のカードである。そして、前記1次元バーコードを構成する各バーおよびスペースの幅は、前記エンタテインメントシステムが、撮影手段で撮影した2次元の画像で認識可能な幅であることを特徴とする。
好適な実施形態では、前記エンタテインメントシステム用のカードは矩形であり、前記1次元バーコードは、いずれかの一辺に沿って付されていてもよい。
好適な実施形態では、前記エンタテインメントシステム用のカードは矩形であり、2つの前記1次元バーコードが、いずれかの二辺のそれぞれに沿って付されていてもよい。
好適な実施形態では、前記エンタテインメントシステム用のカードは矩形であり、同一の前記1次元バーコードが、向かい合う一組の二辺のそれぞれに沿って付されていてもよい。
以下、本発明の一実施形態に係るエンタテインメントシステムについて、図面を用いて説明する。
本実施形態に係るエンタテインメントシステムの構成の一例を図1に示す。このエンタテインメントシステムは、ディスプレイ装置3に向き合った位置にいるプレーヤー4をアナログまたはデジタルのビデオカメラ1が撮影し、これにより得られた動画像をエンタテインメント装置2が連続的に取り込んで、エンタテインメント装置2が生成したコンピュータ画像(CG)と、ビデオカメラ1から取り込んだビデオ画像の鏡面動画像とを重ね合わせた重畳画像をディスプレイ装置3上にリアルタイムに表示させるものである。従って、重畳画像ではプレーヤー4の動作がリアルタイムに反映されている。プレーヤー4はこの重畳画像でプレーを楽しむことができる。鏡面動画像は、ビデオカメラ1から取り込んだ動画像をエンタテインメント装置2で鏡面処理(画像の左右反転処理)することにより生成することができるが、ビデオカメラ1の前に鏡を置き、操作者を映した鏡面の動画像をビデオカメラ1で撮影することによって鏡面動画像を生成するようにしてもよい。いずれにしても、ディスプレイ装置3上には、ターゲットの動きに応じてその表示形態がリアルタイムに変化する合成画像が表示されるようにする。
エンタテインメント装置2は、コンピュータプログラムにより所要の機能を形成するコンピュータにより実現される。この実施形態によるコンピュータは、例えば図2にそのハードウエア構成を示すように、それぞれ固有の機能を有する複数の半導体デバイスが接続されたメインバスB1とサブバスB2の2本のバスを有している。これらのバスB1、B2は、バスインタフェースINTを介して互いに接続され又は切り離されるようになっている。
メインバスB1には、主たる半導体デバイスであるメインCPU10と、RAMで構成されるメインメモリ11と、メインDMAC(Direct Memory Access Controller)12と、MPEG(Moving Picture Experts Group)デコーダ(MDEC)13と、描画用メモリとなるフレームメモリ15を内蔵する描画処理装置(Graphic Processing Unit、以下、「GPU」)14が接続される。GPU14には、フレームメモリ15に描画されたデータをディスプレイ装置3で表示できるようにするためのビデオ信号を生成するCRTC(CRT Controller)16が接続される。
メインCPU10は、コンピュータの起動時にサブバスB2上のROM23から、バスインタフェースINTを介して起動プログラムを読み込み、その起動プログラムを実行してオペレーティングシステムを動作させる。また、メディアドライブ27を制御するとともに、このメディアドライブ27に装着されたメディア28からアプリケーションプログラムやデータを読み出し、これをメインメモリ11に記憶させる。さらに、メディア28から読み出した各種データ、例えば複数の基本図形(ポリゴン)で構成された3次元オブジェクトデータ(ポリゴンの頂点(代表点)の座標値など)に対して、オブジェクトの形状や動き等を表現するためのジオメトリ処理(座標値演算処理)を行い、そして、ジオメトリ処理によるポリゴン定義情報(使用するポリゴンの形状及びその描画位置、ポリゴンを構成する素材の種類、色調、質感等の指定)をその内容とするディスプレイリストを生成する。
GPU14は、描画コンテクスト(ポリゴン素材を含む描画用のデータ)を保持しており、メインCPU10から通知されるディスプレイリストに従って必要な描画コンテクストを読み出してレンダリング処理(描画処理)を行い、フレームメモリ15にポリゴンを描画する機能を有する半導体デバイスである。フレームメモリ15は、これをテクスチャメモリとしても使用できる。そのため、フレームメモリ上のピクセルイメージをテクスチャとして、描画するポリゴンに貼り付けることができる。
メインDMAC12は、メインバスB1に接続されている各回路を対象としてDMA転送制御を行うとともに、バスインタフェースINTの状態に応じて、サブバスB2に接続されている各回路を対象としてDMA転送制御を行う半導体デバイスであり、MDEC13は、メインCPU10と並列に動作し、MPEG(Moving Picture Experts Group)方式あるいはJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式等で圧縮されたデータを伸張する機能を有する半導体デバイスである。
サブバスB2には、マイクロプロセッサなどで構成されるサブCPU20、RAMで構成されるサブメモリ21、サブDMAC22、オペレーティングシステムなどの制御プログラムが記憶されているROM23、サウンドメモリ25に蓄積された音データを読み出してオーディオ出力として出力する音声処理用半導体デバイス(SPU(Sound Processing Unit))24、図示しないネットワークを介して外部装置と情報の送受信を行う通信制御部(ATM)26、CD−ROMやDVD−ROMなどのメディア28を装着するためのメディアドライブ27及び入力部31が接続されている。
サブCPU20は、ROM23に記憶されている制御プログラムに従って各種動作を行う。サブDMAC22は、バスインタフェースINTがメインバスB1とサブバスB2を切り離している状態においてのみ、サブバスB2に接続されている各回路を対象としてDMA転送などの制御を行う半導体デバイスである。入力部31は、操作装置35からの入力信号が入力される接続端子32、ビデオカメラ1からの画像信号が入力される接続端子33、及びビデオカメラ1からの音声信号が入力される接続端子34を備える。なお、本明細書では、画像についてのみ説明を行い、便宜上、音声についての説明は省略する。
このように構成されるコンピュータは、メインCPU10、サブCPU20、GPU14が、ROM23及びメディア28等の記録媒体から所要のコンピュータプログラムを読み込んで実行することにより、エンタテインメント装置2として動作する。このエンタテインメント装置2の機能ブロック図を図3に示す。すなわち、エンタテインメント装置2には、ビデオ画像入力部101と、画像反転部102と、画像認識部103と、主制御部104と、カード判定部105と、CG生成部106と、重畳画像生成部107と、表示制御部108と、カードデータ記憶部109とが形成される。
ビデオ画像入力部101は、ビデオカメラ1で撮影された2次元のビデオ画像を取り込む。ビデオ画像は動画像であり、ビデオ画像入力部101はビデオカメラ1から送られてくる画像を連続的に取り込む。
画像反転部102は、ビデオ画像入力部101が取り込んだビデオ画像を鏡面処理、すなわち左右反転処理を行う。プレーヤーを撮影した鏡面処理されたビデオ画像200の一例を図4(a)に示す。これ以降の処理は、鏡面処理がされたビデオ画像に対して行われる。
主制御部104は、エンタテインメントシステム全体の制御を行う。例えば、エンタテインメント装置2がゲームプログラムを実行しているときは、主制御部104がそのプログラムに従った処理を実行し、ゲームのストーリーなどを決定する。また、主制御部104がストーリーを決定するときに、カード判定部105の判定結果を参照する場合がある。この詳細については後述する。
CG生成部106は、主制御部104の指示に従って、ゲームのストーリーに沿った種々のコンピュータ画像を生成する。例えば、図4(b)に示すような、プレーヤーからのリクエストを受け付けるためのインタフェース用のコンピュータ画像(インタフェース画像)300を生成する。ここで、インタフェース画像300には、カード入力枠310が含まれている。
重畳画像生成部107は、画像反転部102で鏡面処理されたビデオ画像とCG生成部106で生成されたコンピュータ画像とを重ね合わせた重畳画像を生成する。例えば、重畳画像生成部107が図4(a)のビデオ画像200と図4(b)のインタフェース画像300とを重畳すると、図4(c)の重畳画像400が生成される。
表示制御部107は、重畳画像生成部107で生成された重畳画像をディスプレイ装置3に表示させる。
カードデータ記憶部109は、本エンタテインメントシステムで利用可能な専用のカードに関する情報が格納されている。ここで、カードとは、例えば、本システムで実行可能な対戦型ゲームにおいて、キャラクタを登場させるため、あるいは攻撃または防御の技を出すための入力に用いられるカードである。このカードの例を図5(a)に示す。
すなわち、同図に示すように、カード30は矩形形状を有し、面上にはバーコード31と、カード画像32とが印刷されている。
バーコード31は、短い方の一辺に沿って印刷されている1次元バーコードである。バーコード31は、それぞれのカード30を一意に識別するためのカードIDを示している。例えば、バーコード31には、図5(b)に示すように、バーコードの開始を示すスタートパターン311と、バーコードの終了を示すエンドパターン313と、各カードに固有のカードパターン312とを含む。スタートパターン311およびエンドパターン313は、それぞれ、バー31aおよびスペース31bによって構成される、予め定められたパターンを有する。カードパターン312のバーおよびスペースにより構成されるパターンがカードIDと対応する。
また、本実施形態のバーコード31は、後述するように画像処理によって認識するためのバーコードである。従って、バーコードを構成するバーおよびスペースの最小幅は、それぞれ、(光源を備えていない)ビデオカメラ1が撮影したビデオ画像を使って認識できる程度の幅である。本実施形態では、バーの最小幅は、例えば2〜3mm程度である。
カード画像32は、それぞれのカード30の種別をプレーヤーが識別可能な画像であり、例えば、それぞれのキャラクタなどを示す図画、記号、文字などである。従って、各カードのカードIDとカード画像32、あるいはカードIDとキャラクタはそれぞれ1対1に対応する。プレーヤー4は、例えば、図1に示すようにこのカード30をビデオカメラ1へ向かって提示することにより、カード30に示されている内容がゲームに対する入力となる。
なお、バーコード31およびカード画像32は、何らかの方法でカード30に付されていてばよく、直接印刷されている他に、シールなどのようにカード30に貼付されていても良い。また、図5(a)の例ではバーコード31およびカード画像32は、同一面に印刷されているが、互いに異なる面に印刷されていても良い。さらに、カード30の形状は矩形でなくてもよく、任意の形状(例えば、多角形、円形、楕円形など)でよい。
このようなカードのデータが記憶されているカードデータ記憶部109は、例えば、図6に例示するようなデータ項目を有する。すなわち、カードデータ記憶部109は、カードID1091と、バーコードパターン1092と、バージョン1093と、カード画像1094と、色1095と、形状1096とを含む。
カードID1091は、上述のように、各カードを一意に識別するための識別情報である。
バーコードパターン1092は、カードID1091と1対1に対応し、各カードに付されているバーコード31のカードパターン312(図5(b)参照)を示す。
バージョン1093は、各カード30のバージョンを示す。例えば、同一キャラクタのカードでも、カード画像32、背景部分33の色、あるいはカード形状の異なる複数のバージョンが存在する場合がある。
カード画像1094は、カード30に印刷されているカード画像32を示す。このデータの形式は、例えば、イメージデータでよい。後述するイメージ認識処理では、カード画像1094と撮影した画像とをイメージマッチングさせる。また、カード画像1094のデータ形式がベクトルデータの場合、撮影された画像をベクトル化してマッチングすればよい。
色1095は、カード30の背景部分33の色を示す。色のデータとしては、例えば、R(赤)G(緑)B(青)について、それぞれ256階調のいずれかの値で示されている。
形状1096は、カード30全体の形状である。データの形式は、カード画像1094と同様に、イメージデータあるいはベクトルデータなどでもよいし、形状を示す名称のテキストデータでもよい。
画像認識部103は、ビデオ画像について、フレームごとに以下のような画像認識を行う。特に、画像認識部103は、1フレームの画像に撮影されているカードに関する認識を行う。画像認識部103は、例えば、バーコードを認識するバーコード認識部1031と、カードに印刷されているカード画像を認識するイメージ認識部1032と、カードの色を認識する色認識部1033と、カードの形状を認識する形状認識部1034とを含み、それぞれの認識を行う。
CG画像に図4(b)に示すようなカード入力枠310が提示されているときは、画像認識部103は、カード入力枠310の位置を示す座標データなどを主制御部104から受け付け、カード入力枠310に対応する領域のビデオ画像について、後述する認識処理を行う。また、カード入力枠310が複数設けられているときは、それぞれのカード入力枠310について、CG画像にカード入力枠310がないときは、ビデオ画像の全領域に対して、後述する認識処理を行う。
カード判定部105は、画像認識部103が行ったカードの認識結果に基づいて、撮影されているカードがカードデータ記憶部109に登録されているカードであるかを判定する。また、登録済みカードのバージョンの判定を行うこともできる。
以下に、本システムが、プレーヤーからのカード入力の受け付けを待っている状態のときに、カードを認識して認識結果に応じた処理を実行するときの手順を図7および図8のフローチャートを用いて説明する。
ディスプレイ装置3に、図4(b)に示すようなインタフェース画像300が表示され、本システムがカードによる入力の受け付け待ち状態になると、画像認識処理部103は、取り込まれたビデオ画像の画像認識を行う。すなわち、まずバーコード認識部1031がビデオ画像に写っているカードのバーコードを認識するための処理を行う(S11)。バーコード認識処理の詳細については後述する。この認識処理により、バーコード認識部1031は、ビデオ画像に写っているカードのカードID1091を取得する。
つぎに、イメージ認識部1032、色認識部1033および形状認識部1034が、カードに印刷されているカード画像の認識を行うイメージ認識処理(S12)、カードの背景部分の色の認識を行う色認識処理(S13)およびカード形状の認識を行う形状認識処理(S14)をそれぞれ実行する。これらの処理は、ステップS11で認識されたバーコードの近傍の画像を用いて行ってもよい。
例えば、ステップS12のイメージ認識処理では、イメージ認識部1032が2値化されたビデオ画像をさらに微分してエッジ抽出を行うか、または特徴点抽出などにより、カード画像32の形状を明らかにする。そして、カードデータ記憶部109のカード画像1094のうち、これらの処理により得られた画像と一致するものがあるかを判定するようにしてもよい。
ステップS13の色認識処理では、例えば、上記と同様にエッジ抽出を行って、ビデオ画像に写っているカードの輪郭を抽出する。そして、カード30の背景部分33(図5(a)参照)の部分の色情報(例えばRGB値)を取得する。
ステップS14の形状認識処理では、例えば、上記と同様にエッジ抽出を行って、カードの輪郭を抽出する。この輪郭の形状が、すなわちカード30の形状である。
なお、ステップS12〜S14のイメージ認識、色認識および形状認識は、すべてを行ってもよいし、いずれか一つまたは二つを行ってもよい。さらに、ステップS12〜S14のどれを適用するかは、毎回異なってもよい。
そして、カード判定部105は、ステップS11のバーコード認識の結果にステップS12〜S14のイメージ認識、色認識および形状認識のいずれか一つ以上の結果を併せて、カードデータ記憶部109を参照して、ビデオ画像に写っているカードがカードデータ記憶部109に登録されているカードであるかを判定する(S15)。例えば、ステップS11で特定されたカードID1091と、ステップS12で特定されたカード画像1094が、カードデータ記憶部109で対応関係を有するかを判定する。あるいは、ステップS13で取得した色情報が、S11で特定されたカードID1091と対応する色1095と同一、ないしはこれに近似する色であるかを判定する。さらに、ステップS14で特定されたカードの形状が、S11で特定されたカードID1091と対応する形状1096と一致するかを判定する。
この判定の結果、ステップS12〜S14の認識結果の少なくとも一つ以上あるいはすべてが、ステップS11で特定されたカードIDと対応関係を有する場合には、ビデオ画像に写っているカードは、カードデータ記憶部109に登録されているものであると判定する。一方、対応関係を有しない場合、あるいは、ステップS12〜S14で認識に失敗したときは、ビデオ画像に写っているカードは登録されているものではないと判定する。
そして、ビデオ画像に写っているカードが登録済みカードであるときは(S15:Yes)、主制御部104はS11で取得したカードIDに基づいて所定の処理を実行する(S16)。所定の処理は、例えば、カードIDに対応するキャラクタを登場させたり、カードIDに対応する攻撃または防御を行ったりしてもよい。また、主制御部104は、S11で取得したカードIDと、ステップS12〜S14で特定されたカード画像1094、色1095または形状1096との組み合わせに基づいて、実行する処理を定めても良い。例えば、同じカードIDでもバージョンに応じて色または形状が異なるときは、バージョン(つまり色または形状)に応じて異なる処理が実行される。
一方、ビデオ画像に写っているカードが登録済みカードでないときは(S15:No)、主制御部104は所定のエラー処理を実行する(S17)。エラー処理は、例えば、プレイヤーが提示したカードは本システムでは使用できないことを知らせるメッセージを出力し、ゲームのストーリーと関連する処理を何も行わないようにしてもよい。
ここで、ステップS11のバーコード認識の詳細な処理について、図8のフローチャートを用いて説明する。
バーコード認識部103は、画像反転部102から取得したビデオ画像を2値化する(S21)。そして、2値化された画像を横方向に走査して、2値化画像の中から、バーコード30のスタートパターン311(図5(b)参照)を探す(S22、S23)。ここでは、スタートパターン311として、相対的な長さの比が黒2:白1:黒1となるパターンを検索する。そして、スタートパターン311が検出されると(S23:Yes)、検出された位置およびスタートパターンの、2値化画像における絶対的な長さを基準にして、スタートパターン311に続く位置のバーとスペースの黒白のパターンが、カードデータ記憶部109に記憶されているバーコードパターン1092のいずれかと一致するかを判定する(S23)。一致しない場合には(S23:No)、ステップS22へ戻る。一致した場合には(S23:Yes)、バーコード31のカードパターン312(図5(b)参照)が認識されたことになるが、このカードパターン312に続いてエンドパターン313(図5(b)参照)が検出されない場合は(S25:No)、ステップS22へ戻る。
従って、ステップS23でスタートパターン311が検出され、ステップS24で登録済みのバーコードパターン1092と対応するカードパターン312が検出され、かつステップS25でエンドパターン313が検出されると、ステップS24で特定されたバーコードパターン1092に対応するカードID1091のカードが、ビデオ画像に写っているものと認識される。
次に、本システムで利用できるカード30の変形例について、図9を用いて説明する。図9(a)は、カード30の長手方向に沿ってバーコード31が付されている例である。このようにバーコード31を付すと、図5(a)に示したものよりもバーコードで表現できる情報量が多くなる。
図9(b)は、矩形のカード30の隣り合う二辺に沿って、それぞれバーコード31a、31bが付されている。バーコード31aと31bは、同一であってもよいし、異なってもよい。同一のバーコードが付されている場合、本システムでのバーコードの認識率が向上する。特に、プレーヤーが誤って一方のバーコードを隠してしまったようなときでも、他方のバーコードを認識可能である。異なるバーコードが付されている場合、プレーヤーがこのカードを提示したときに、本システムが両方とも認識した場合と、いずれか一方しか認識できなかった場合とでは、本システムが実行する処理が異なるようにしても良い。
図9(c)は、バーコード31のそれぞれのバーの長さを長くし、カード一面にバーコードが印刷されている。この場合も、本システムでのバーコードの認識率が向上する。
図9(d)は、矩形のカード30の向かい合う二辺に沿って、それぞれバーコード31c、31dが付されている。この場合も(b)の場合と同様に、バーコード31cおよび31dは、同一であってもよいし、異なってもよい。
なお、図9(a)〜(d)のいずれの場合も、カード画像はバーコードが印刷されている面の裏面に印刷されている。この場合、上述の認識処理では、片面ずつ順番に認識させる(例えば、バーコード面を先に認識させた後裏面のカード画像認識させる)。
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
本発明の一実施形態に係るエンタテインメントシステムの全体構成図である。 エンタテインメント装置の構成図である。 エンタテインメント装置の機能構成図である。 ビデオ画像、コンピュータ画像および重畳画像の例を示す図である。 本実施形態に係るカードおよびバーコードの説明図である。 カードデータ記憶部のデータ項目の一例を示す図である。 カード判定処理のフローチャートである。 バーコード認識処理のフローチャートである。 カードの変形例の説明図である。
符号の説明
1…ビデオカメラ、2…エンタテインメント装置、3…ディスプレイ装置、4…プレーヤー、101…ビデオ画像入力部、102…画像反転部、103…判定部、104…主制御部、105…カード判定部、106…CG生成部、107…重畳画像生成部、108…表示制御部、109…カードデータ記憶部。

Claims (5)

  1. キャラクタと、前記キャラクタを識別するための1次元バーコードとが付されているエンタテインメントシステム用のカードであって、
    前記1次元バーコードは、前記エンタテインメントシステムが、撮影手段で撮影した2次元の画像を用いて認識するためのバーコードであることを特徴とするエンタテインメントシステム用のカード。
  2. キャラクタと、前記キャラクタを識別するための1次元バーコードとが付されているエンタテインメントシステム用のカードであって、
    前記1次元バーコードを構成する各バーおよびスペースの幅は、前記エンタテインメントシステムが、撮影手段で撮影した2次元の画像で認識可能な幅であることを特徴とするエンタテインメントシステム用のカード。
  3. 前記エンタテインメントシステム用のカードは矩形であり、
    前記1次元バーコードは、いずれかの一辺に沿って付されている請求項1または2に記載のエンタテインメントシステム用のカード。
  4. 前記エンタテインメントシステム用のカードは矩形であり、
    2つの前記1次元バーコードが、いずれかの二辺のそれぞれに沿って付されている請求項1または2に記載のエンタテインメントシステム用のカード。
  5. 前記エンタテインメントシステム用のカードは矩形であり、
    同一の前記1次元バーコードが、向かい合う一組の二辺のそれぞれに沿って付されている請求項1または2に記載のエンタテインメントシステム用のカード。
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