JP2017138832A - 仮想空間の提供方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】仮想空間へのユーザの没入感を損なうことなく、映像酔いを低減させることができる仮想空間の提供方法およびプログラムが提供される。【解決手段】非透過型のヘッドマウントディスプレイにユーザが没入する仮想空間を提供する方法は、仮想空間を構成する仮想空間画像のうち、ユーザが視認可能な視野画像を生成するステップＳ５０２と、ヘッドマウントディスプレイの動きと同期して視野画像を更新するステップＳ５０７と、ヘッドマウントディスプレイの動きと同期せずに視野画像を更新する場合に、ユーザの視線を誘導するための視線誘導領域を生成し、視線誘導領域が視野画像の一部を隠すように視線誘導領域と視野画像とをヘッドマウントディスプレイに表示させるステップＳ５０９と、を含む。【選択図】図７

Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイにユーザが没入する仮想空間を提供するための方法およびプログラムに関する。

特許文献１には、アプリケーション進行中に、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、以下、ＨＭＤとも称する。）を装着しているユーザの頭部の動きに連動してユーザ視野内に表示される仮想空間における画像の表示を変更する処理を行う一方、ＨＭＤと通信可能に接続されたコントローラを用いて仮想空間における画像の表示を変更することができるヘッドマウントディスプレイシステムが開示されている。

特許第５７６７３８６号

"［CEDEC 2015］VRで"やってはいけないこと"とは？ Oculus VRが快適なVRコンテンツ制作に向けたテクニックを伝授"、[online]、平成２７年８月２２日、４Ｇａｍｅｒ．ｎｅｔ、[平成２８年１月１３日検索]、インターネット＜URL:http://www.4gamer.net/games/195/G019528/20150828092/＞

特許文献１に開示のようなヘッドマウントディスプレイシステムにおいて、仮想空間画像を定義する仮想カメラの位置や向きを変更させてユーザが視認している視野画像を更新する場合に、例えばゲームシーンを瞬間的に変更したり、一時的に俯瞰的な位置に仮想カメラを移動させたりすると、仮想空間への没入感が損なわれる。一方、ＨＭＤの動きと連動せずにコントローラを用いて仮想カメラの位置や向きを動かし視野画像を更新させると、ユーザはＨＭＤの動きに連動しない視覚的効果を受けることで、映像酔い（いわゆるＶＲ（Virtual Reality）酔い）を起こす可能性が高くなる。特に、非特許文献１に開示の通り、仮想カメラが後方へ移動した場合、高速で移動した場合、曲線運動により移動した場合などは、ユーザはＶＲ酔いを起こしやすい。

本発明は、仮想空間へのユーザの没入感を損なうことなく、ＶＲ酔いを低減させることができる仮想空間の提供方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明によれば、
非透過型のヘッドマウントディスプレイにユーザが没入する仮想空間を提供する方法であって、
前記仮想空間を構成する仮想空間画像のうち、前記ユーザが視認可能な視野画像を生成するステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期して前記視野画像を更新するステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期せずに前記視野画像を更新する場合に、前記ユーザの視線を誘導するための視線誘導領域を生成し、前記視線誘導領域が前記視野画像の一部を隠すように前記視線誘導領域と前記視野画像とを前記ヘッドマウントディスプレイに表示させるステップと、
を含む方法が得られる。

また、本発明によれば、
上記に記載の仮想空間の提供方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが得られる。

本発明によれば、仮想空間へのユーザの没入感を損なうことなく、ＶＲ酔いを低減させることができる仮想空間の提供方法およびプログラムが提供される。

本実施形態に係るＨＭＤシステムの構成を示す概略図である。 図１のＨＭＤシステムが備える制御回路部のハードウェア構成を示すブロック図である。 ＨＭＤを装着するユーザの頭部を中心に規定される三次元空間上の直交座標系を示す図である。 （ａ）は、仮想空間および仮想カメラの一例を示すＹＺ平面図であり、（ｂ）は、仮想空間および仮想カメラの一例を示すＸＺ平面図である。 ＨＭＤの動きと同期せずに視野画像が更新される場合における、仮想カメラの動きの例を示す図である。 ＨＭＤの動きと同期せずに視野画像が更新される場合における、仮想カメラの動きの別の例を示す図である。 本実施形態の構成を実現するための、制御回路部の機能を示すブロック図である。 本実施形態のＨＭＤシステムにおける処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係るＨＭＤに表示される視野誘導領域の表示例を示す図である。 図９に示される視線誘導領域の追加構成を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、変形例に係るＨＭＤに表示される視線誘導領域の表示例を示す図である。 図１１に示される変形例に係る視線誘導領域の追加構成を示す図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態の仮想空間の提供方法およびプログラムは、以下のような構成を備える。

（項目１）
一実施形態に係る仮想空間の提供方法は、
非透過型のヘッドマウントディスプレイにユーザが没入する仮想空間を提供する方法であって、
前記仮想空間を構成する仮想空間画像のうち、前記ユーザが視認可能な視野画像を生成するステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期して前記視野画像を更新するステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期せずに前記視野画像を更新する場合に、前記ユーザの視線を誘導するための視線誘導領域を生成し、前記視線誘導領域が前記視野画像の一部を隠すように前記視線誘導領域と前記視野画像とを前記ヘッドマウントディスプレイに表示させるステップと、
を含む。
この構成によれば、ヘッドマウントディスプレイの動きと連動せずに、例えば外部コントローラを用いてあるいは特定のシーン変更等により視野画像を更新させる場合に、ユーザの視線を誘導する視線誘導領域を表示させているため、ユーザの脳に入る情報量が低下される。これにより、ユーザのＶＲ酔いを低減することができる。また、視野画像を表示させつつ当該視線誘導領域が視野画像の一部に重ねるように表示されているため、仮想空間へのユーザの没入感を損なうことがない。

（項目２）
前記視野画像を定義する仮想カメラの位置および／または向きを変化させることによって前記視野画像を更新することが好ましい。
視野画像の更新の例としては、仮想カメラの位置を移動させずに向きを変化させる、仮想カメラの向きを変化させずに位置を移動させる、仮想カメラの位置を移動させつつ向きを変化させる等が挙げられる。

（項目３）
前記視線誘導領域が前記視野画像の半分以上を隠すように表示されることが好ましい。
この構成によれば、ユーザの視線を誘導させる視覚的効果を十分に得ることができ、ＶＲ酔いを確実に防止することができる。

（項目４）
前記視線誘導領域を前記仮想空間のうち前記視野画像の領域の外側にまで延出する大きさで生成することが好ましい。
ヘッドマウントディスプレイの動きに連動して仮想カメラの向きが変化することにより視野画像が更新される場合を想定して、上記の構成のように、視野画像の領域外まで視線誘導領域を延出しておくことが好ましい。

（項目５）
前記視線誘導領域は、前記ユーザの視線を集める視線集中オブジェクトで構成され、
前記視線集中オブジェクトは、前記仮想空間内において前記ユーザを前記仮想カメラの位置および／または向きの変化方向に動かすような視覚的効果を前記ユーザに対して与えることが好ましい。
この構成によれば、視線集中オブジェクトにより自らが所定の方向に動かされるような視覚的効果を与えられるため、ユーザの予測可能性が高まることで、ＶＲ酔いを起こしにくい。

（項目６）
前記視線集中オブジェクトを前記仮想空間内における前記視野画像の領域外にも配置することが好ましい。
ヘッドマウントディスプレイの動きに連動して仮想カメラの向きが変化することにより視野画像が更新される場合を想定して、上記の構成のように、視野画像の領域外にも視線集中オブジェクトを配置しておくことが好ましい。

（項目７）
一実施形態に係るプログラムは、
項目１〜６のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
この構成によれば、ヘッドマウントディスプレイに提供される仮想空間へのユーザの没入感を損なうことなく、ＶＲ酔いを低減させることができるプログラムが提供される。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るＨＭＤに仮想空間を提供する方法および当該方法をコンピュータに実行させるためのプログラムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。仮想空間は３次元仮想空間としているが、必ずしもそれに限られる必要はない。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係るＨＭＤを用いたＨＭＤシステムの構成の概要を示す図である。図２は、図１のＨＭＤシステムが備える制御回路部のハードウェア構成を示すブロック図である。
図１に示すように、ＨＭＤシステム１００は、ユーザＵの頭部に装着されるＨＭＤ１１０と、制御回路部１２０と、動きセンサ１３０と、外部コントローラ１４０とを備えている。

ＨＭＤ１１０は、表示部１１２と、ＨＭＤセンサ１１４と、ヘッドフォン１１６とを備えている。なお、ＨＭＤ１１０にヘッドフォン１１６を設けずに、ＨＭＤ１１０とは独立したスピーカやヘッドフォンを用いてもよい。

表示部１１２は、ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵの視界（視野）を完全に覆うよう構成された非透過型の表示装置を備えている。これにより、ユーザＵは、表示部１１２に表示される画面のみを観察することができる。すなわち、ユーザＵは、外界の視野を失うため、制御回路部１２０において実行されるアプリケーションにより表示部１１２に表示される仮想空間に没入できる。

ＨＭＤセンサ１１４は、ＨＭＤ１１０の表示部１１２近傍に搭載される。ＨＭＤセンサ１１４は、地磁気センサ、加速度センサ、傾き（角速度、ジャイロ）センサのうち少なくとも１つを含み、ユーザＵの頭部に装着されたＨＭＤ１１０の各種動きを検出することができる。

動きセンサ１３０は、例えばポジション・トラッキング・カメラ（位置センサ）から構成される。動きセンサ１３０は、制御回路部１２０に通信可能に接続され、ＨＭＤ１１０に設けられた図示しない複数の検知点の位置や傾きに関する情報を検出する機能を有する。検知点は、例えば赤外線や可視光を発する発光部である。動きセンサ１３０としてのポジション・トラッキング・カメラは、赤外線センサや複数の光学カメラを含む。制御回路部１２０は、動きセンサ１３０からＨＭＤ１１０の位置情報を取得することによって、仮想空間における仮想カメラの位置と、現実空間におけるＨＭＤ１１０を装着したユーザＵの位置を正確に対応付けることができる。

ＨＭＤ１１０の動きを検出するためのＨＭＤセンサ１１４および動きセンサ１３０は、少なくともいずれか一方が設けられていればよい。いずれか一方を用いてＨＭＤ１１０の動きを十分に検出できる場合には、他方は設けられていなくてもよい。

制御回路部１２０は、ＨＭＤ１１０とは別のハードウェア（例えば、パーソナルコンピュータやネットワークを通じたサーバ・コンピュータのようなコンピュータ）として構成され得る。図２に示すように、制御回路部１２０は、データ伝送路としての通信バスで互いに接続された処理回路１２１と、メモリ１２２と、記憶媒体１２３と、入出力インタフェース１２４と、通信インタフェース１２５とを含む。なお、制御回路部１２０は、ＨＭＤ１１０の内部に搭載されても良い。また、制御回路部１２０は、一部の機能のみがＨＭＤ１１０に実装され、残りの機能がＨＭＤ１１０とは別のハードウェアに実装されても良い。

処理回路１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の各種プロセッサを含んで構成され、制御回路部１２０およびＨＭＤシステム１００全体を制御する機能を有する。
メモリ１２２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）など揮発性記憶装置を含んで構成され、処理回路１２１が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを一時的に記憶する。
記憶媒体１２３は、フラッシュメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性記憶装置を含んで構成され、ユーザの認証プログラムや、各種画像やオブジェクトに関するデータを含むゲームプログラム等が格納される。記憶媒体１２３には、さらに、各種データを管理するためのテーブルを含むデータベースが構築されていても良い。
入出力インタフェース１２４は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子やＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子やＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子等の各種接続端子や無線接続のための各種処理回路を含んで構成され、ＨＭＤ１１０、動きセンサ１３０、外部コントローラ１４０等を接続する。
通信インタフェース１２５は、ネットワークＮＷを介して外部装置と通信するための各種有線接続端子や、無線接続のための各種処理回路を含んで構成され、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネットを介して通信するための通信規格に適合するように構成されている。

制御回路部１２０は、メモリ１２２や記憶媒体１２３に格納された所定のアプリケーションを実行することにより、ＨＭＤ１１０の表示部１１２に仮想空間を提供する。これにより、ユーザＵを３次元仮想空間（ＶＲ空間）に没入させるための動作を、ＨＭＤ１１０に実施させることができる。

外部コントローラ１４０は、一般的なユーザ端末であり、例えば、ゲーム用コンソールの他、スマートフォン、ＰＤＡ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ)、タブレット型コンピュータ、ノートＰＣ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ)のようなタッチ・ディスプレイを備える携帯型デバイスであることが好ましい。外部コントローラ１４０は、互いにバス接続されたＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)、主記憶、補助記憶、送受信部、表示部、および入力部を備えることが好ましい。ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵは、外部コントローラ１４０に対してタッチ操作等の入力を行うことにより、仮想空間に様々な操作指示を与えることができる。

次に、図３を参照して、ＨＭＤ１１０の位置や傾き（視軸の向き）に関する情報の取得方法を説明する。ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵの頭部の動きに基づくＨＭＤ１１０の位置や傾きに関する情報は、動きセンサ１３０および／またはＨＭＤ１１０に搭載されるＨＭＤセンサ１１４で検知可能である。図３に示すように、ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵの頭部を中心として、３次元座標系（ＸＹＺ座標）が規定される。ユーザＵが直立する垂直方向をＹ軸、Ｙ軸と直交し表示部１１２の中心とユーザＵとを結ぶ方向をＺ軸、Ｙ軸およびＺ軸と直交する方向をＸ軸とする。動きセンサ１３０および／またはＨＭＤセンサ１１４は、各軸回りの角度（すなわち、Ｙ軸を軸とした回転を示すヨー角、Ｘ軸を軸とした回転を示すピッチ角、Ｚ軸を軸とした回転を示すロール角で決定される傾き）を検知し、その経時的な変化により、制御回路部１２０が視野情報を定義する仮想カメラを制御するための角度（傾き）情報データを決定する。

図４（ａ）は、仮想空間および仮想カメラの一例を示すＹＺ平面図であり、図４（ｂ）は、仮想空間および仮想カメラの一例を示すＸＺ平面図である。また、図４（ｂ）においては、ＨＭＤ１１０の動きに同期して仮想カメラが動く場合を示している。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、仮想カメラ３００は、仮想空間２００の内部に配置されている。本例においては、仮想カメラ３００は、仮想空間２００の中心に配置されているものとする。仮想空間２００における仮想カメラ３００の位置や向きに基づいて視界領域（ユーザが視認可能な視野）２０１が設定される。視界領域２０１は、仮想カメラ３００の基準視線Ｌに基づいて決定される。視界領域２０１は、図４（ａ）に示すＹＺ平面において基準視線Ｌを中心として極角αを含む範囲として設定される第１領域２０１Ａと、図４（ｂ）に示すＸＺ平面において基準視線Ｌを中心として方位角βを含む範囲として設定される第２領域２０１Ｂとを有する。この視界領域２０１に基づいてユーザが視認可能な視野画像が生成される。視野画像は、左目用と右目用の２つの二次元画像を含む。左目用と右目用の二次元画像がＨＭＤ１１０の表示部１１２に重畳されることにより、三次元画像としての視野画像がユーザに提供される。

仮想カメラ３００の動きが、ＨＭＤ１１０の動きに同期して制御される場合には、仮想カメラ３００の基準視線ＬがＨＭＤ１１０の３次元座標系のＺ軸方向（図３参照）に対応するように、現実空間におけるＨＭＤ１１０の動きと仮想空間２００における仮想カメラ３００の動きが対応付けられる。例えば、図４（ｂ）に示すように、ＨＭＤ１１０を装着したユーザが仮想空間２００内に配置されるオブジェクト３０１（実線）を見ている場合、仮想カメラ３００の向きは、その基準視線Ｌがオブジェクト３０１と交差する位置となるよう設定される。このとき、例えばオブジェクト３０１が仮想空間内の水平方向に沿って右側に移動するのにしたがってユーザが右側に視線を向けるように頭部を動かすと、図４（ｂ）に破線で示すように、ＨＭＤ１１０の動きに同期して、基準視線Ｌがオブジェクト３０１（破線）と交差する位置まで仮想カメラ３００の向きが変更され、視界領域２０１（２０１Ｂ）も変更される。視界領域２０１の変更により、ユーザが視認可能な視野画像も変更されることとなる。

これに対して、仮想カメラ３００の視界領域２０１（すなわち、仮想カメラ３００の位置および／または向き）はＨＭＤ１１０の動きと同期せずに制御されてもよい。例えば、仮想カメラ３００の位置および／または向きは、外部コントローラ１４０への入力によって変更され得る。また、仮想空間を用いたコンテンツによっては、ＨＭＤ１１０の動きや外部コントローラ１４０への入力が無い状態で、自動的に仮想カメラ３００が仮想空間２００内で動いて視界領域２０１が変更される場合もある。

図５および図６は、仮想カメラの視界領域がＨＭＤの動きと同期せずに制御される場合における、仮想カメラの動きの一例を示す。
図５に示すように、仮想カメラ３００は、仮想空間内に配置されるオブジェクト３０１のいる方向を向いてＡ地点に配置されている。このとき、ユーザが外部コントローラ１４０へ仮想カメラ３００を制御するための入力を行うと、仮想カメラ３００はオブジェクト３０１を中心として例えば旋回するように時計回りにＢ地点まで移動される。これにより、仮想カメラ３００はオブジェクト３０１を中心として時計回りに９０°旋回し、始点であるＡ地点から終点であるＢ地点へと移動されるとともに、仮想カメラ３００の向きがオブジェクト３０１を向くように制御される。この仮想カメラ３００の旋回動作に伴う視界領域の変化にしたがって、表示部１１２に表示される視野画像が変更される。

仮想カメラ３００の動作は図５に示す旋回動作に限定されず、図６に示すようにＡ地点からＢ地点へと平行移動されても良い。この場合には、仮想カメラ３００の移動する位置は図４に示した場合と同様であるが、仮想カメラ３００の向きはＡ地点とＢ地点とで同一であるように制御される。すなわち、Ｂ地点においては、仮想カメラ３００はオブジェクト３０１のいる方向を向いていない。

本実施形態においては、仮想空間２００に配置された仮想カメラ３００の動きに基づいて視野画像を更新する際に、ＨＭＤ１１０の動きと同期させて仮想カメラ３００を動かす場合と、ＨＭＤ１１０の動きと同期させずに仮想カメラ３００を動かす場合とで、視野画像を更新する手法を異ならせている。ＨＭＤ１１０の動きと同期させて仮想カメラ３００を動かす場合には、制御回路部１２０は、仮想カメラ３００をＡ地点からＢ地点へと移動させる過渡期に、仮想カメラ３００がＡ地点からＢ地点へ移動する間の連続的な視野画像を生成し、当該連続的な視野画像を表示部１１２に表示させる。一方、ＨＭＤ１１０の動きと同期させずに仮想カメラ３００を動かす場合には、制御回路部１２０は、仮想カメラ３００をＡ地点からＢ地点へと移動させる場合に、仮想カメラ３００がＡ地点からＢ地点へ移動する間の連続的な視野画像とともにユーザの視線を誘導するための視線誘導領域を生成し、更新される視野画像の一部を隠すように当該視線誘導領域を表示させる。以下、上記視野画像の更新処理について具体的に説明する。

図７は、ＨＭＤシステム１００における仮想空間２００の表示処理、特に視野画像の更新処理を実現するための、制御回路部１２０の機能を示すブロック図である。制御回路部１２０は、主に、ＨＭＤセンサ１１４、動きセンサ１３０、外部コントローラ１４０からの入力に基づいて、表示部１１２への出力画像を制御する。

図７に示すように、制御回路部１２０は、画像生成部４１０と、入力受付部４２０と、空間情報格納部４３０と、を備えている。画像生成部４１０は、空間画像生成部４１１と、視野画像生成部４１２と、入力判定部４１３と、第一視野画像更新部４１４と、第二視野画像更新部４１５とを含む。

図８は、本実施形態に係る視野画像の更新処理についてのフローチャートである。図９は、視線誘導領域が視野画像の一部に表示される例を示す図である。図１０は、図９に示される視線誘導領域の追加構成を示す。
図８に示すように、まず、画像生成部４１０は、空間画像生成部４１１において、空間情報格納部４３０を参照して、ユーザが没入する仮想空間２００を構成する天球上の仮想空間画像を生成する（ステップＳ５０１）。そして、画像生成部４１０は、視野画像生成部４１２において、仮想空間２００に配置された仮想カメラ３００の始点（例えば、図５または図６のＡ地点）における仮想カメラ３００の位置および向きを特定し、特定された仮想カメラ３００の位置および向きに基づいて仮想空間を構成する仮想空間画像のうちユーザが視認可能な視野画像を特定する（ステップＳ５０２）。

次に、入力受付部４２０は、仮想カメラ３００の位置および／または向きを始点から移動させるための入力として、ＨＭＤセンサ１１４、動きセンサ１３０および外部コントローラ１４０からの入力を受け付ける（ステップＳ５０３）。

次に、視野画像生成部４１２は、入力受付部４２０で受け付けられた入力に基づいて、仮想カメラ３００を移動させる終点（例えば、図５または図６のＢ地点）における仮想カメラ３００の新たな位置および向きを特定する。そして、視野画像生成部４１２は、移動先（終点）における仮想カメラ３００の位置および向きに基づいて、移動先における新たな視野画像を特定する（ステップＳ５０４）。

なお、ＶＲ空間を用いて実行されるコンテンツによっては、仮想カメラ３００の移動はＨＭＤ１１０の動きや外部コントローラ１４０の入力に依らず、自動的に仮想カメラ３００が仮想空間内で動く場合もある。この場合、これらの入力に依らずに、移動先の仮想カメラの新たな位置および向きを計算して、上記のステップＳ５０４が実行される。

次に、入力判定部４１３は、仮想カメラ３００の移動が、ＨＭＤ１１０の動きと同期させる場合におけるものか、ＨＭＤ１１０の動きと同期させない場合におけるものかを判定する（ステップＳ５０５）。すなわち、入力判定部４１３は、ステップＳ５０３による入力がＨＭＤセンサ１１４および／または動きセンサ１３０からの入力であるか、外部コントローラ１４０からの入力であるかを判定する。

ＨＭＤ１１０の動きと同期して仮想カメラ３００を移動させる入力（すなわち、ＨＭＤセンサ１１４および／または動きセンサ１３０からの入力）であると判定されると（ステップＳ５０５のＹｅｓ）、第一視野画像更新部４１４は、ステップＳ５０２で特定された始点からステップＳ５０４で特定された終点まで更新される視野画像を生成する（ステップＳ５０６）。そして、第一視野画像更新部４１４は、ステップＳ５０６を実行した結果として、始点から終点まで更新される視野画像の表示態様に関する情報をＨＭＤ１１０へ出力する。ＨＭＤ１１０は、この情報を受信し、表示部１１２に表示される視野画像を更新する（ステップＳ５０７）。ＨＭＤ１１０の動きと同期して仮想空間におけるユーザの視野が移動される場合には、ＶＲ酔いを起こしにくいため、始点から終点まで更新される視野画像を表示部１１２へそのまま表示させることができる。

これに対し、ステップＳ５０５において、ＨＭＤ１１０の動きと同期せずに仮想カメラ３００を移動させる入力（すなわち、外部コントローラ１４０からの入力）であると判定されると、第二視野画像更新部４１５は、ステップＳ５０２で特定された始点からステップＳ５０４で特定された終点まで更新される視野画像とともに、ユーザの視線を誘導するための視線誘導領域を生成する（ステップＳ５０８）。そして、第二視野画像更新部４１５は、ステップＳ５０８を実行した結果として、始点から終点まで更新される視野画像の表示態様に関する情報とともに視線誘導領域の表示態様に関する情報をＨＭＤ１１０へ出力する。ＨＭＤ１１０は、これらの情報を受信し、表示部１１２に、更新される視野画像の一部を隠すように視線誘導領域を表示させる（ステップＳ５０９）。

図９は、ステップＳ５０９において、仮想的にＨＭＤの表示部に表示される視野画像および視線誘導領域の一例を示す。
視線誘導領域は、例えば図９に示すような目隠しオブジェクトＭＯから構成されている。目隠しオブジェクトＭＯは、連続的に更新される視野画像Ｖの一部を隠すように表示される。例えば、目隠しオブジェクトＭＯは、視野画像Ｖの中央部分に帯部として表示され、視野画像Ｖの上下部には表示されない。目隠しオブジェクトＭＯは、ユーザの視線を誘導する機能を備えていれば良く、例えば、視野画像Ｖとは異なる画像（例えば、模様）が表示されるものである。目隠しオブジェクトＭＯの他の構成としては、以下の例が挙げられる。
・帯状の目隠しオブジェクトとして何らかの文字情報（広告等）を表示する。
・視野画像の中心部のみを残し、中心部を除いた周囲を目隠しオブジェクトで覆う。
・視野画像の中心部を拡大表示し、中心部を覗いた周囲を目隠しオブジェクトで覆うことで、あたたかも望遠鏡を覗いているような視覚効果を与える。
・背景として残された視野画像Ｖよりも解像度やコントラストが低下した画像を例えば視野画像Ｖの中央部分に表示する。

このように、ＨＭＤ１１０の動きと同期せずに視野画像Ｖを更新させる場合に、ユーザの視線を誘導する目隠しオブジェクトＭＯが視野画像Ｖの一部を隠すように視野画像Ｖと目隠しオブジェクトＭＯとをＨＭＤ１１０の表示部１１２に表示させることで、更新されている視野画像Ｖ（背景画像）からユーザの脳に入る情報量が低下される。そのため、ユーザのＶＲ酔いを低減することができる。また、目隠しオブジェクトＭＯは、表示部１１２に表示される視野画像Ｖの全体を隠すのではなく、視野画像Ｖの一部を隠すように表示されているため、更新処理が行われる視野画像Ｖの少なくとも一部はユーザが視認可能である。さらに、ＶＲ酔いを低減するために従来行われていたような視野画像を一人称視点から三人称視点に変更する、すなわち仮想カメラを一時的に俯瞰的な位置に動かすような処理を行う必要がない。そのため、仮想空間２００へのユーザの没入感を損なうこともない。

目隠しオブジェクトＭＯは、特に、仮想カメラ３００が仮想空間内で後方へ移動した場合、仮想カメラ３００が高速で移動した場合、仮想カメラ３００が曲線運動により移動した場合に、視野画像の一部に重ねて表示されることが好ましい。これらの移動の場合には、特にＶＲ酔いが起こりやすいためである。

また、目隠しオブジェクトＭＯは、表示部１１２に表示される視野画像Ｖの半分以上を隠すように表示させることが好ましい。目隠しオブジェクトＭＯは、視野画像Ｖの３分の２以上を隠すように表示させることがより好ましい。目隠しオブジェクトＭＯをある程度大きく表示させることで、ユーザの視線を誘導させる視覚的効果を十分に得ることができ、ＶＲ酔いを確実に防止することができる。

また、図１０に示すように、目隠しオブジェクトＭＯは、仮想空間２００のうち仮想カメラ３００の視界領域の画像として定義される視野画像Ｖ内だけではなく、視野画像Ｖの外部領域にまで延出する大きさで生成しておくことが好ましい。例えば、目隠しオブジェクトＭＯは、仮想カメラ３００の基準視線を中心に±９０度程度の領域まで延出するように生成され得る。目隠しオブジェクトＭＯを視野画像Ｖの領域外まで延出しておくことで、第二視野画像更新ステップＳ５０９においてＨＭＤ１１０の動きと同期せずに視野画像が更新されている最中にユーザが頭部を動かして仮想カメラ３００の向きが変化する場合であっても、目隠しオブジェクトＭＯをＨＭＤ１１０の動きに同期して変化した視野画像Ｖ内にも適切に表示させることができる。

なお、図８のステップＳ５０５において、ＨＭＤ１１０の動きと同期せずに仮想カメラ３００が移動する場合であると判定されたとしても、仮想カメラ３００の移動量が所定の閾値を超えない場合は、目隠しオブジェクトＭＯを表示させなくても良い。すなわち、仮想カメラ３００の移動量が所定の閾値を超える場合にのみ、目隠しオブジェクトＭＯを表示してもよい。視野の移動量が小さい場合には、ユーザにＨＭＤ１１０の動きと同期しない視野の移動が提示されたとしても、ＶＲ酔いを起こしにくいからである。

（変形例）
図１１（ａ）〜（ｃ）は、誘導領域表示ステップＳ５１０において、表示部１１２に表示される視野画像および視線誘導領域の変形例を示す。図１２は、図１１に示される変形例に係る視線誘導領域の追加構成を示す。
図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、視線誘導領域は、ユーザの視線を集める視線集中オブジェクト（ここでは、ロボット型のキャラクタ・オブジェクトＲ）から構成されていてもよい。この視線集中オブジェクト（キャラクタ・オブジェクトＲ）を用いた視野画像の更新処理は以下の通りである。

入力判定部４１３によりＨＭＤ１１０の動きと同期して仮想カメラ３００を移動させる入力であると判定された場合には、第一視野画像更新部４１４は、始点から終点まで視野画像を更新し、この視野画像の表示態様に関する情報をＨＭＤ１１０へ出力する。視野画像の表示態様に関する情報を受け取ったＨＭＤ１１０は、表示部１１２に表示される視野画像を更新する。この場合は、キャラクタ・オブジェクトＲが生成および表示されることはない。

これに対し、入力判定部４１３によりＨＭＤ１１０の動きと同期せずに仮想カメラ３００を移動させる入力であると判定された場合には、第二視野画像更新部４１５は、ステップＳ５０２で特定された始点からステップＳ５０４で特定された終点まで更新される視野画像とともに、キャラクタ・オブジェクトＲを生成する。そして、第二視野画像更新部４１５は、始点から終点まで更新される視野画像の表示態様に関する情報とキャラクタ・オブジェクトＲの表示態様に関する情報とをＨＭＤ１１０へ出力する。視野画像およびキャラクタ・オブジェクトＲの表示態様に関する情報を受け取ったＨＭＤ１１０は、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、表示部１１２においてキャラクタ・オブジェクトＲを表示させつつ視野画像を更新する。

具体的には、キャラクタ・オブジェクトＲは、視野画像Ｖ外から視野画像Ｖ内に入ってきて（図１１（ａ））、視野画像Ｖの中心部（ユーザの眼前）まで移動する（図１１（ｂ）参照）。そして、キャラクタ・オブジェクトＲは、ユーザを移動元（始点）から移動先（終点）まで動かすような動作を行い、このキャラクタ・オブジェクトＲの動きに応じて視野画像Ｖが更新される（図１１（ｃ））。例えば、仮想カメラ３００が前方に移動する場合には、キャラクタ・オブジェクトＲがユーザを引っ張る動作を行うのに応じて、視野画像が始点から終点まで更新される。一方、仮想カメラ３００が後方に移動する場合には、キャラクタ・オブジェクトＲがユーザを押すように動作するのに応じて、視野画像が始点から終点まで更新される。また、仮想カメラ３００の向きのみが変化する（仮想カメラが回転する）場合には、キャラクタ・オブジェクトＲがユーザを回転させるような動作を行うのに応じて、視野画像が始点から終点まで更新される。

このように、視線集中オブジェクトであるキャラクタ・オブジェクトＲは、仮想空間２００内においてユーザを仮想カメラ３００の位置および／または向きの変化方向に動かすような視覚的効果をユーザに対して与えるように構成されている。本例によれば、ユーザは動いているキャラクタ・オブジェクトＲを注視するため、更新されている視野画像からユーザの脳に入る情報量が低下される。また、キャラクタ・オブジェクトＲの上記動作により、一人称視点であるユーザ自らが仮想カメラ３００の移動方向に動かされるような視覚的効果を与えられるため、視野画像Ｖの更新についてユーザの予測可能性が高まる。そのため、ユーザはＶＲ酔いを起こしにくくなる。さらに、キャラクタ・オブジェクトＲは、視野画像Ｖの全体を隠すのではなく、視野画像Ｖの一部に表示されるオブジェクトであるため、仮想空間２００へのユーザの没入感を損なうこともない。

また、図１２に示すように、キャラクタ・オブジェクトＲは、仮想空間２００のうち仮想カメラ３００の視界領域２０１内の画像として定義される視野画像Ｖ内のみならず、視野画像Ｖの外部領域にも表示可能（配置可能）としておくことが好ましい。例えば、ユーザの視界領域２０１内に一体のキャラクタ・オブジェクトＲ１を表示可能としつつ、視界領域２０１の外部領域であって視界領域２０１近傍にもキャラクタ・オブジェクトＲ２，Ｒ３をそれぞれ一体ずつ表示可能とすることができる。キャラクタ・オブジェクトＲ１〜Ｒ３を視野画像Ｖ内だけでなく、視野画像Ｖの領域外にも表示可能としておくことで、第二視野画像更新ステップＳ５０９においてＨＭＤ１１０の動きと同期せずに視野画像が更新されている最中にユーザが頭部を動かして仮想カメラ３００の向きが変化する場合であっても、キャラクタ・オブジェクトＲ２，Ｒ３をＨＭＤ１１０の動きに同期して変化した視野画像Ｖ内にも適切に表示させることができる。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。

１００：ヘッドマウントディスプレイシステム（ＨＭＤシステム）、１１０：ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、１１２：表示部、１１４：センサ、１１６：ヘッドフォン、１２０：制御回路部、１２１：処理回路、１２２：メモリ、１２３：記憶媒体、１２４：入出力インタフェース、１２５：通信インタフェース、１３０：動きセンサ、１４０：外部コントローラ、２００：仮想空間、２０１：視界領域、３００：仮想カメラ、３０１：オブジェクト、４１０：画像生成部、４１１：空間画像生成部、４１２：視野画像生成部、４１３：入力判定部、４１４：第一視野画像更新部、４１５：第二視野画像更新部、４２０：入力受付部、４３０：空間情報格納部、Ｌ：基準視線、Ｖ：視野画像、ＭＯ：目隠しオブジェクト、Ｒ：キャラクタ・オブジェクト

Claims (7)

1. 非透過型のヘッドマウントディスプレイにユーザが没入する仮想空間を提供する方法であって、
   前記仮想空間を構成する仮想空間画像のうち、前記ユーザが視認可能な視野画像を生成するステップと、
   前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期して前記視野画像を更新するステップと、
   前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期せずに前記視野画像を更新する場合に、前記ユーザの視線を誘導するための視線誘導領域を生成し、前記視線誘導領域が前記視野画像の一部を隠すように前記視線誘導領域と前記視野画像とを前記ヘッドマウントディスプレイに表示させるステップと、
   を含む、方法。
2. 前記視野画像を定義する仮想カメラの位置および／または向きを変化させることによって前記視野画像を更新する、請求項１に記載の方法。
3. 前記視線誘導領域が前記視野画像の半分以上を隠すように表示される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記視線誘導領域を前記仮想空間のうち前記視野画像の領域の外側にまで延出する大きさで生成する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記視線誘導領域は、前記ユーザの視線を集める視線集中オブジェクトで構成され、
   前記視線集中オブジェクトは、前記仮想空間内において前記ユーザを前記仮想カメラの位置および／または向きの変化方向に動かすような視覚的効果を前記ユーザに対して与える、請求項２に記載の方法。
6. 前記視線集中オブジェクトを前記仮想空間内における前記視野画像の領域外にも配置する、請求項５に記載の方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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