JP2009519073A - 陰発生機器および方法 - Google Patents

Abstract

リアル世界表面に陰を発生させる機器および方法について示した。陰は、例えばゲーム世界内のバーチャル対象に関連する。機器（24）は、光源（26）と、リアル世界表示を受信する受信手段（28）と、前記光源を制御して、前記受信されたリアル世界表示に応じて、前記リアル世界表面（18）に投射される陰を形成する陰発生制御手段（30）と、を有する。これにより、ゲームまたは映画鑑賞の体感性を高めるため、室内にシャドー効果を提供する機器が提供される。

Description

本発明は、ユーザに、リアル世界のビジュアルキュー（visual cue）を提供する機器および方法に関する。特に、本発明は、室内にシャドー効果を提供するように適合され、ゲームの体感を高める機器に関する。特に、本発明は、これに限定されるものではないが、コンピュータゲームシステムおよびホームシアターシステムに適用される。

国際特許公開第WO02／092183号には、リアル世界表示システムおよび言語が示されており、この中では、受信された実世界描写により、一組の装置が作動され、ユーザがリアル世界を体験をすることができる。例えば、この装置は、受信された表示に応じて、個人住宅の壁に、視覚的カラートーンおよび輝度を出力することができる。表示は、放送信号に埋設され、あるいは放送信号とともに提供され、これにより、放送内の音声／ビジュアル内容に、表示をリンクさせることができる。従って、周囲に、柔軟で拡大縮小の可能な、臨場的な環境が形成され、ユーザに高い体感を提供することができる。

特に、国際特許公開第WO02／092182号には、ゲーム環境への国際特許公開第WO02／092182号に記載された内容の適用例が示されており、これにより、リアル世界に、リアルタイムで、例えばディスプレイに表示されるゲーム世界のモデルに関連した効果が得られる。照明レベル（相対的／絶対的、ムード、色、位置、焦点）の効果、およびムード的、感情的、周囲雰囲気的、アニメーション的な効果が示されている。ある例では、リアル世界表示は、＜森（FOREST）＞、＜夏（SUMMER）＞、＜午後（EVENING）＞と読み取られ、これは、例えば明るい緑のカラートーン、弱くて暖かい光レベルのような、必要なカラートーンおよび輝度レベルに関連する、特定の指令に翻訳される。従って、ゲーム世界におけるそのような環境により、リアル世界に、高いゲーム操作の体感が提供される。

また、欧州特許第EP0948978号に示されているように、表示コンピュータゲームのようなバーチャル環境内で、バーチャルな照明状態により、ビジュアル対象のリアルタイムの陰が提供されることは、広く知られている。そのような陰は、ゲームのプレーヤに、バーチャル世界での対象のバーチャル位置に関するビジュアルキューを提供する。また、そのような陰は、バーチャル世界における対象の感知「存在」を強める働きをする。
国際特許公開第WO02／092183号パンフレット

しかしながら、そのようなビジュアルキューは、リアル世界では有益であり、例えば、視野に表示されるゲームキャラクター内に、対象が存在しないような環境では、有益である。

従って、ゲームまたはホームシアターのアプリケーションに、リアル世界のシャドー効果を提供することが可能な機器および方法を提供することが望まれている。

本発明の第1の態様では、リアル世界表面に、バーチャル世界に存在するバーチャル対象に関連する陰を投射する機器であって、
光源と、
リアル世界表示を受信する受信手段と、
前記光源を制御して、前記受信されたリアル世界表示に応じて、前記リアル世界表面に投射される陰を形成する陰発生制御手段と、
を有する機器が提供される。本発明の第2の態様では、バーチャル対象に関連するリアル世界のシャドー効果を提供する方法であって、
マークアップ言語の指示組の形態で、リアル世界表示を受信するステップと、
光源を制御して、前記受信されたリアル世界表示に応じて、陰を形成するステップと、
を有する方法が提供される。

本発明では、例えば、コンピュータゲーム内のモンスターに関連した、リアル世界のシャドー効果を提供することが可能となり、これにより、改善された体感が提供される。例えば、ゲーム世界において、ゲームキャラクターの「背後」にいるモンスターは、ユーザの前方または側方の実際の壁に陰を投影し、これにより、ゲームキャラクターを操作するユーザに、彼の「背後」に不穏な何かが存在することが警告される。あるいは、映画またはゲームにおいて、上方を飛行する飛行機により、床やユーザの前方の壁に、陰が投影される。

ゲームは、コード化されたリアル世界表示を有し、これがシャドー機器に提供されても良く、あるいは、国際公開第02／092182号に記載されているように、ソフトウェアエンジンまたはブラウザにより、ゲーム世界およびそこの対象が解析され、機器にリアル世界表示が提供されても良い。あるいは、放送により、音声／ビデオストリームとともに、リアル世界表示が提供されても良く、または国際公開第02／092182号のように、ビデオストリームが解析されても良い。

第1の態様の一実施例では、投射用の適当なレンズを有する発光ダイオードの小配列を有する機器により、シャドー効果が生じる。エッジがぼやけたまたは不明瞭な陰が体感に加えられる際に、比較的低解像度の配列のみが必要であることは、有意である。ほとんどの場合、ユーザの周辺視野には、陰が取り入れられるからである。従って、小型で比較的安価な周辺を提供することができ、ゲーム操作感または映画の鑑賞の体感が高まる。第1の態様の別の実施例では、液晶ディスプレイ投射器の形態の機器に、制御手段が提供され、リアル世界描写とは独立に、シャドー効果が形成される。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。これらの実施例は、一例に過ぎない。

図1には、リアル世界表示システムを示す。このシステムは、表示装置10および音声スピーカ12を有するコンピュータと、照明装置14と、暖房装置16と、壁18と、床20とを有する。これらの装置は、相互に関与し合い、周囲環境を構築し、各装置は、1または2以上のリアル世界パラメータを提供するように配置される。例えば、照明装置14は、カラートーンおよび輝度レベルに寄与する。装置は、電子的なものであっても、純粋に機械的なものであっても良い。装置は、無線ネットワーク、またはパワーライン供給ネットワークのような有線ネットワークのいずれかにより、相互接続される。当然のことながら、環境には、通常の家具22が含まれる。コンピュータは、いわゆる「メディアPC」であり、計算、ゲーム、音声／ビデオホームシアターの用途に使用することができる。

リアル世界表示システムを構成する少なくとも一つの装置は、マークアップ言語の指示組の形態で、リアル世界表示を受信するように配置され、装置は、前記表示に従って作動される。この例では、この表示は、ユーザがコンピュータ10で操作するコンピュータゲームに追加される。ユーザのキャラクターが異なる環境に遭遇した場合、コンピュータ10により生じる表示は、システム内の装置に送信される。次に、装置は、図1のリアル世界環境に、この表示を映す。

そのようなリアル世界システムおよびリアル世界表示言語の動作に関する完全な記載として、国際公開第WO02／092183号およびWO02／092182号が参照される。

またシステムは、陰発生機器24（図2、3および4により詳しく示されている）を含み、この陰発生機器24は、リアル世界マークアップ言語であり、これにより、リアル世界表示システムの機能性を向上することができる。ユーザは、陰発生機器24を購入することにより、例えば、マークアップ言語の指示組の形態でリアル世界表示を含むゲームの娯楽性を高めることができる。陰発生機器24は、受信された指示組に応じて、ゲームに追加機能を提供するように配置される。

図2aおよび2bには、リアル世界環境における陰発生機器24の2つの想定される配置の例を示す。

機器24は、光源26および受信手段28を有し、受信手段28は、前述の有線または無線のネットワークを介して、マークアップ言語の指示組の形態で、リアル世界表示を受信する。さらに、機器は、陰発生制御手段30を有し、この手段は、受信された指示に応じて、光源26を介して投射される、シャドー34が生じるように機器を制御する。

機器24は、コンピュータプログラムの形態の制御手段30と、ソフトウェア装置ドライバを有するプロセッサとを備える、液晶をベースとする投射器を有しても良い。あるいは、機器24は、適当なレンズを有する比較的安価な発光ダイオード配列と、プロセッサおよびソフトウェア装置ドライバの形態の制御手段とを有しても良い。

図2aには、コンピュータ10でゲームを操作するユーザの背後に配置された機器24を示す。図2aにおいて、機器は、天井または壁に取りつけられる。例えば、コンピュータ10のゲーム世界において、ユーザが制御するゲームキャラクターに、敵またはモンスターが徐々に近づいてきた場合が想定される。機器は、以下の例に示す方法に従って作動する。機器は、28を介して、マークアップ言語の形態のリアル世界表示、例えば＜陰（shadow）＞、＜中央（middle）＞を受信する。制御手段30は、中程度の領域34に光出力がされないように、光源26を制御し、ユーザの前方の壁に、陰34が表示される。ユーザには、ゲーム世界においてキャラクターの背後に何かが直接存在するように、陰の形態で周囲のビジュアルキューが提供される。

陰の相対的な寸法および位置に関する他の指示が受信され、これにより、ユーザに対して、動的シャドー効果が形成されても良い。例えば、光源の制御の際に、リアル世界表示に対応する陰形状のテンプレートが利用され、シャドー効果が形成される（図5参照）。

図2bには、ユーザの前方に配置された機器24を示す。この場合も、陰34は、壁18上に投射される。従って、機器は、比較的携帯向きであり、ユーザの周囲体験環境に含まれる相対距離に応じて、ユーザの隣あるいは背後のテーブル上または机上に設置され得る。

図3には、機器24の実施例をより詳しく示す。機器は、光源26を有し、この光源は、個々にアドレス処理することの可能な発光ダイオード（LED）の、個々にアドレス処理することの可能な配列を有する。ただし図の明確化のため、図には、このうち4つのみが示されている。各LED26a乃至dは、それぞれ、対応する投射用のレンズ40を有し、これは、例えばフレスネルレンズである。他の標準的な光学素子および部材を用いて、必要な距離で陰を投射しても良いことは、当業者には明らかである。制御手段30は、手段28（ここでは、無線アンテナとしての一例が示されている）を介して、指示を受信し、これにより、いくつかのLEDがスイッチオフにされ、または光強度のレベルが抑制され、残りのLEDは、スイッチオンにされ、光が放射される。すなわち、図に示したように、LED26aおよびLED26dがオンにされ、光42が放射され、LED26bおよび26dがスイッチオフにされ、壁18に陰34が形成される。

実験では、陰は、ユーザの周囲視野に含まれるため、高い解像度である必要はないことが示されている。実際には、環境に、不鮮明なまたはぼやけたエッジが加わったように見える。また実際に、ぼやけた形状が使用されても良く、これは、ゲーム世界において上部に上昇する飛行機のような高速の対象に適している。従って、ゲームキャラクター、モンスター、および他の対象の単純な陰のテンプレートの提供により、十分なユーザ環境および体感が付加された状態のまま、計算および制御の複雑さが低減される。

また要求される解像度が低いため、小型で安価なLED配列を使用することが可能となり、例えば10×10の配列から100×100の配列のようなLEDが使用される。従って、安価で、携帯可能な陰発生機器を得ることができる。

図4には、制御手段30を備える液晶ディスプレイ（LCD）投射器を用いた機器24を示す。この実施例では、液晶ディスプレイ44は、多くの画素を有するが、図には明確化のため、5つの画素のみが示されている。制御手段30は、ディスプレイを駆動し、いくつかの画素44a、44bから光が放射されるのに対し、いくつかの画素44c、44d、44fは、光を遮蔽し、これにより壁18にシャドー領域34が形成される。

この実施例では、制御手段30は、機器24の内部に提供されており、制御手段30は、リアル世界表示を受信し、これを通訳し、出力用のLCDに記録されたデータを制御する、コンピュータプログラムおよびソフトウェア装置ドライバの形態であっても良い。あるいは、コンピュータ10が、出力用のLCDを直接駆動しても良い。従って、前述のように、そのような陰が鮮明ではなく、詳細な端部が浸漬効果を発揮するように作動されなくても、
そのような機器により、より複雑な幾何形状の陰形状が表示される。

ゲームまたはビデオ世界におけるバーチャル対象に関する陰情報を含む、リアル世界感の表示は、マークアップ言語により提供され、この言語は、物理的な環境、これらの環境内の対象、ユーザおよび物理的空間との相互関係の表示を通信する。リアル世界感を形成することの可能な位置内では、一つの装置または複数の装置により、マークアップ言語の指示組が解釈され、体感が与えられる。

例えば、図5には、恐らくゲーム世界においてはモンスターを表している、壁18上に投射された低解像度の陰34の動きを示す。図のa、b、cの部分は、受信されたリアル世界表示に応じて、壁の左（a）から中央（b）さらには右（c）のエッジまで、シャドーがどのように動いて見えるかが示されている。図において、各部分のタイルは、例えば、LEDの出力、または液晶ディスプレイの領域の出力を表しており、従って、どのように低解像度の陰が生じ、これが確実に視認されるのかが示されている。

前述のように、そのような陰のテンプレートは、装置内部に提供され、またはコンピュータ10に装着され、これにより、当業者には明らかなゲーム世界の陰のリアルタイムの発生に匹敵する、妥当なレベルまで、要求された処理および計算が継続される。

以上、リアル世界表面に陰を投影することに関して、本発明について説明したが、リアル世界表面（例えば、壁のスクリーンまたは大きなディスプレイが内部に構成された壁）の表示を制御して、陰を発生させこれを表示しても良いことは、当業者には明らかである。ただし、この実施例には、非携帯的な固定されたシャドー効果用のリアル世界表示表面により、コンピュータ10の位置が影響されるという欠点がある。

陰発生機器を含むリアル世界表示システムの概略的な斜視図である。 システムの構成の一例を示した図である。 陰発生機器の作動時の実施例を示した図である。 陰発生機器の作動時の別の実施例を示した図である。 左から右に動く低解像の陰を示した図である。

Claims (11)

1. リアル世界表面に、バーチャル対象に関連する陰を投射する機器であって、
   光源と、
   リアル世界表示を受信する受信手段と、
   前記光源を制御して、前記受信されたリアル世界表示に応じて、前記リアル世界表面に投射される陰を形成する陰発生制御手段と、
   を有する機器。
2. 前記光源は、複数のアドレス処理可能な発光ダイオードを有し、
   各発光ダイオードは、各レンズを介して投射される光を出力することを特徴とする請求項1に記載の機器。
3. 各レンズは、フレスネルレンズであることを特徴とする請求項2に記載の機器。
4. 前記陰発生制御手段は、前記受信されたリアル世界表示に応じて、各発光ダイオードを選択的にアドレス処理し、前記投射される陰が形成されることを特徴とする請求項2に記載の機器。
5. 当該機器は、液晶ディスプレイ投射器を有することを特徴とする請求項1に記載の機器。
6. 前記陰発生制御手段は、前記ディスプレイの画素を選択的にアドレス処理し、前記投射される陰が形成されることを特徴とする請求項5に記載の機器。
7. 前記受信されたリアル世界表示は、マークアップ言語の指示組の形態であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の機器。
8. 前記受信されたリアル世界表示は、位置情報を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載の機器。
9. 前記リアル世界表面は、表示手段を有することを特徴とする請求項1に記載の機器。
10. バーチャル対象に関連するリアル世界のシャドー効果を提供する方法であって、
    マークアップ言語の指示組の形態で、リアル世界表示を受信するステップと、
    光源を制御して、前記受信されたリアル世界表示に応じて、陰を形成するステップと、
    を有する方法。
11. 前記光源を制御して、前記シャドー効果を発生させるステップにおいて、前記リアル世界表示に対応した陰形状のテンプレートが使用されることを特徴とする請求項10に記載の方法。

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