JP2018045338A - 情報処理方法及び当該情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが仮想オブジェクトと相互作用する仮想体験を改善し得る。【解決手段】コンピュータを用いて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、ユーザの身体の部分の動きに応じて操作オブジェクトを動かすステップと、身体の部分の動きに応じて操作オブジェクトにより第1オブジェクトと第2オブジェクトを含む対象オブジェクトの中から何れかを選択するステップと、を含み、第１オブジェクトが操作オブジェクトにより選択される選択条件を満たす場合には、第１オブジェクトおよび/または第２オブジェクトの表示態様を変更させる、方法。【選択図】図１０

Description

本開示は、情報処理方法および当該情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。

非特許文献１は、現実空間におけるユーザの手の状態（位置や傾き等）に応じて、仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ：ＶＲ）空間における手オブジェクトの状態を変化させると共に、当該手オブジェクトを操作することで仮想空間内の所定のオブジェクトに所定の作用を与えることを開示している。

"Ｔｏｙｂｏｘ Ｄｅｍｏ ｆｏｒ Ｏｃｕｌｕｓ Ｔｏｕｃｈ"、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２７年１０月１３日、Ｏｃｕｌｕｓ、［平成２８年９月６日検索］、インターネット＜ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｉＦＥＭｉｙＧＭａ５８＞

非特許文献１では、手オブジェクトによって所定のオブジェクトを操作する上で、改善の余地がある。例えば、ユーザが現実空間における実際の物体を操作する上では体験できないような仮想体験をユーザに提供する上で改善の余地があり、ユーザが所望のタイミングで所望の仮想オブジェクトを操作可能とする必要がある。これにより、ＶＲ空間の他、拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：ＡＲ）空間、複合現実（Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：ＭＲ）空間といった、ユーザが様々な環境において仮想オブジェクトと相互作用する仮想体験を改善し得る。

本開示は、仮想体験を改善し得る情報処理方法及び当該情報処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを提供することを目的とする。

本開示が示す一態様によれば、表示部を備えるヘッドマウントデバイスをコンピュータが制御するための情報処理方法であって、
前記コンピュータのプロセッサにおいて、
（ａ）仮想カメラと、操作オブジェクトと、第１オブジェクトと第２オブジェクトを含む複数の対象オブジェクトとを含む仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、
（ｂ）前記ヘッドマウントデバイスの位置と、ユーザの頭部以外における身体の部分の位置を検出するように構成された検出ユニットの検出結果を取得するステップと、
（ｃ）前記ヘッドマウントデバイスの動きに応じて、前記仮想カメラを動かすステップと、
（ｄ）前記身体の部分の動きに応じて、前記操作オブジェクトを動かすステップと、
（ｅ）前記操作オブジェクトの動きに応じて、前記第１オブジェクトまたは前記第２オブジェクトを選択するステップと、
（ｆ）前記仮想カメラの動きに基づいて前記仮想カメラの視野を定義し、前記視野と前記仮想空間データに基づいて、視野画像データを生成するステップと、
（ｇ）前記視野画像データに基づいて、前記表示部に視野画像を表示させるステップと、を含み、
（ｅ）において、前記第１オブジェクトが前記操作オブジェクトにより選択される選択条件を満たす場合には、前記第１オブジェクトおよび/または前記第２オブジェクトの表示態様を変更させる、方法、が提供される。

本開示によれば、仮想体験を改善し得る情報処理方法、及び、当該情報処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを提供することができる。

ヘッドマウントデバイス（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＨＭＤ）システムを示す概略図である。 ＨＭＤを装着したユーザの頭部を示す図である。 制御装置のハードウェア構成を示す図である。 外部コントローラの具体的な構成の一例を示す図である。 視野画像をＨＭＤに表示する処理を示すフローチャートである。 仮想空間の一例を示すｘｙｚ空間図である。 状態（Ａ）は、図６に示す仮想空間のｙｘ平面図である。状態（Ｂ）は、図６に示す仮想空間のｚｘ平面図である。 ＨＭＤに表示された視野画像の一例を示す図である。 状態（Ａ）は、ＨＭＤと外部コントローラを装着したユーザを示す図である。状態（Ｂ）は、仮想カメラと、手オブジェクトと、対象オブジェクトを含む仮想空間を示す図である。 各オブジェクトの位置関係と視野画像の関係の一例を示す。 各オブジェクトの位置関係と視野画像の関係の一例を示す。 各オブジェクトの位置関係と視野画像の関係の一例を示す。 各オブジェクトの位置関係と視野画像の関係の一例を示す。

［本開示が示す実施形態の説明］
本開示が示す実施形態の概要を説明する。
（項目１）
表示部を備えるヘッドマウントデバイスをコンピュータが制御するための情報処理方法であって、
前記コンピュータのプロセッサにおいて、
（ａ）仮想カメラと、操作オブジェクトと、第１オブジェクトと第２オブジェクトを含む複数の対象オブジェクトとを含む仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、
（ｂ）前記ヘッドマウントデバイスの位置と、ユーザの頭部以外における身体の部分の位置を検出するように構成された検出ユニットの検出結果を取得するステップと、
（ｃ）前記ヘッドマウントデバイスの動きに応じて、前記仮想カメラを動かすステップと、
（ｄ）前記身体の部分の動きに応じて、前記操作オブジェクトを動かすステップと、
（ｅ）前記操作オブジェクトの動きに応じて、前記第１オブジェクトまたは前記第２オブジェクトを選択するステップと、
（ｆ）前記仮想カメラの動きに基づいて前記仮想カメラの視野を定義し、前記視野と前記仮想空間データに基づいて、視野画像データを生成するステップと、
（ｇ）前記視野画像データに基づいて、前記表示部に視野画像を表示させるステップと、を含み、
（ｅ）において、前記第１オブジェクトが前記操作オブジェクトにより選択される選択条件を満たす場合には、前記第１オブジェクトおよび/または前記第２オブジェクトの表示態様を変更させる、方法。
（項目２）
前記第１オブジェクトが前記操作オブジェクトにより選択される選択条件を満たす場合には、前記操作オブジェクトによる前記第１オブジェクトの選択を可能にするとともに、前記操作オブジェクトによる前記第２オブジェクトの選択を不可能にする、項目１の方法
（項目３）
前記第1オブジェクト、前記第2オブジェクトに、および、前記操作オブジェクトにコリジョンエリアを設定するステップをさらに含み、
前記選択条件は、前記操作オブジェクトのコリジョンエリアと前記第1オブジェクトのコリジョンエリアの重複領域が、前記操作オブジェクトのコリジョンエリアと前記第２オブジェクトのコリジョンエリアの重複領域よりも大きいことを含む、項目１または２の方法。
（項目４）
前記選択条件は、前記操作オブジェクトと前記第1オブジェクトの間の距離が、前記操作オブジェクトと前記第２オブジェクトの間の距離よりも小さいことを含む、項目１〜３のいずれかの方法。
（項目５）
前記視野画像に、前記第1オブジェクトまたは前記第２オブジェクトを前記操作オブジェクトによる選択対象に設定するためのUI画像を表示するステップをさらに含み、
前記選択条件は、予め前記操作オブジェクトによって前記UI画像が操作されることによって、前記第1オブジェクトが前記操作オブジェクトによる選択対象として設定されていることを含む、項目１〜４のいずれかの方法。
（項目６）
前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトが、前記操作オブジェクトから所定範囲内に位置している場合に、
前記第1オブジェクトまたは前記第2オブジェクトのいずれかが、前記操作オブジェクトによる選択対象にランダムに設定され、
前記選択条件は、前記第1オブジェクトが前記選択対象として設定されたことを含む、項目１〜５のいずれかの方法。
（項目７）
項目１〜６のいずれかの方法を、前記コンピュータに実行させるプログラム。

［本開示が示す実施形態の詳細］
以下、本開示が示す実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は繰り返さない。

最初に、図１を参照してヘッドマウントデバイス（ＨＭＤ）システム１の構成について説明する。図１は、ＨＭＤシステム１を示す概略図である。図１に示すように、ＨＭＤシステム１は、ユーザＵの頭部に装着されたＨＭＤ１１０と、位置センサ１３０と、制御装置１２０と、外部コントローラ３２０とを備える。

ＨＭＤ１１０は、表示部１１２と、ＨＭＤセンサ１１４と、注視センサ１４０とを備えるヘッドマウントディスプレイ装置である。表示部１１２は、ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵの視界（視野）を覆うように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に表示された視野画像を見ることで仮想空間に没入することができる。尚、表示部１１２は、ユーザＵの左目に画像を提供するように構成された左目用の表示部とユーザＵの右目に画像を提供するように構成された右目用の表示部から構成されてもよい。また、ＨＭＤ１１０は、透過型表示装置を備えていても良い。この場合、当該透過型表示装置は、その透過率を調整することにより、一時的に非透過型の表示装置として構成可能であってもよい。また、視野画像は仮想空間を構成する画像の一部に、現実空間を提示する構成を含んでいてもよい。例えば、ＨＭＤ１１０に搭載されたカメラで撮影した画像を視野画像の一部に重畳して表示させてもよいし、当該透過型表示装置の一部の透過率を高く設定することにより、視野画像の一部から現実空間を視認可能にしてもよい。

ＨＭＤセンサ１１４は、ＨＭＤ１１０の表示部１１２の近傍に搭載される。ＨＭＤセンサ１１４は、地磁気センサ、加速度センサ、傾きセンサ（角速度センサやジャイロセンサ等）のうちの少なくとも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。

注視センサ１４０は、ユーザＵの視線方向を検出するアイトラッキング機能を有する。注視センサ１４０は、例えば、右目用注視センサと、左目用注視センサを備えてもよい。右目用注視センサは、ユーザＵの右目に例えば赤外光を照射して、右目（特に、角膜や虹彩）から反射された反射光を検出することで、右目の眼球の回転角に関する情報を取得してもよい。一方、左目用注視センサは、ユーザＵの左目に例えば赤外光を照射して、左目（特に、角膜や虹彩）から反射された反射光を検出することで、左目の眼球の回転角に関する情報を取得してもよい。

位置センサ１３０は、例えば、ポジション・トラッキング・カメラにより構成され、ＨＭＤ１１０と外部コントローラ３２０の位置を検出するように構成されている。位置センサ１３０は、制御装置１２０に無線又は有線により通信可能に接続されており、ＨＭＤ１１０に設けられた図示しない複数の検知点の位置、傾き又は発光強度に関する情報を検出するように構成されている。さらに、位置センサ１３０は、外部コントローラ３２０に設けられた複数の検知点３０４（図４参照）の位置、傾き及び／又は発光強度に関する情報を検出するように構成されている。検知点は、例えば、赤外線や可視光を放射する発光部である。また、位置センサ１３０は、赤外線センサや複数の光学カメラを含んでもよい。

ＨＭＤセンサ１１４、注視センサ１４０、位置センサ１３０を総称して、検出ユニットと称することがある。検出ユニットは、ユーザの身体の一部の動きを検知し、検出結果を制御装置１２０に出力する。検出ユニットは、ＨＭＤセンサ１１４のようなユーザＵの頭部の動きを検知する機能と、位置センサ１３０のようなユーザの頭部意外の部分の動きを検知する機能を備える。また、検出ユニットは、注視センサ１４０のようなユーザＵの視線の動きを検知する機能を備えてもよい。

制御装置１２０は、ＨＭＤセンサ１１４や位置センサ１３０から取得された情報に基づいて、ＨＭＤ１１０の位置や向きといった動き情報を取得し、当該取得された動き情報に基づいて、仮想空間における仮想視点（仮想カメラ）の位置や向きと、現実空間におけるＨＭＤ１１０を装着したユーザＵの位置や向きを正確に対応付けることができる。さらに、制御装置１２０は、位置センサ１３０から取得された情報に基づいて、外部コントローラ３２０の動き情報を取得し、当該取得された動き情報に基づいて、仮想空間内に表示される手指オブジェクト（後述する）の位置や向きと、現実空間における外部コントローラ３２０とＨＭＤ１１０との間の、位置や向きの相対関係を正確に対応付けることができる。なお、外部コントローラ３２０の動き情報は、ＨＭＤセンサ１１４と同様に、外部コントローラ３２０に搭載された地磁気センサ、加速度センサ、傾きセンサ等であってもよい。

制御装置１２０は、注視センサ１４０から送信された情報に基づいて、ユーザＵの右目の視線と左目の視線をそれぞれ特定し、当該右目の視線と当該左目の視線の交点である注視点を特定することができる。さらに、制御装置１２０は、特定された注視点に基づいて、ユーザＵの視線方向を特定することができる。ここで、ユーザＵの視線方向は、ユーザＵの両目の視線方向であって、ユーザＵの右目と左目を結ぶ線分の中点と注視点を通る直線の方向に一致する。

図２を参照して、ＨＭＤ１１０の位置や向きに関する情報を取得する方法について説明する。図２は、ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵの頭部を示す図である。ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵの頭部の動きに連動したＨＭＤ１１０の位置や向きに関する情報は、位置センサ１３０及び／又はＨＭＤ１１０に搭載されたＨＭＤセンサ１１４により検出可能である。図２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（ｕｖｗ座標）が規定される。ユーザＵが直立する垂直方向をｖ軸として規定し、ｖ軸と直交しＨＭＤ１１０の中心を通る方向をｗ軸として規定し、ｖ軸およびｗ軸と直交する方向をｕ軸として規定する。位置センサ１３０及び／又はＨＭＤセンサ１１４は、各ｕｖｗ軸回りの角度（すなわち、ｖ軸を中心とする回転を示すヨー角、ｕ軸を中心とした回転を示すピッチ角、ｗ軸を中心とした回転を示すロール角で決定される傾き）を検出する。制御装置１２０は、検出された各ｕｖｗ軸回りの角度変化に基づいて、仮想視点からの視軸を定義するための角度情報を決定する。

図３を参照して、制御装置１２０のハードウェア構成について説明する。図３は、制御装置１２０のハードウェア構成を示す図である。制御装置１２０は、制御部１２１と、記憶部１２３と、Ｉ／Ｏ（入出力）インターフェース１２４と、通信インターフェース１２５と、バス１２６とを備える。制御部１２１と、記憶部１２３と、Ｉ／Ｏインターフェース１２４と、通信インターフェース１２５は、バス１２６を介して互いに通信可能に接続されている。

制御装置１２０は、ＨＭＤ１１０とは別体に、パーソナルコンピュータ、タブレット又はウェアラブルデバイスとして構成されてもよいし、ＨＭＤ１１０に内蔵されていてもよい。また、制御装置１２０の一部の機能がＨＭＤ１１０に搭載されると共に、制御装置１２０の残りの機能がＨＭＤ１１０とは別体の他の装置に搭載されてもよい。

制御部１２１は、メモリとプロセッサを備えている。メモリは、例えば、各種プログラム等が格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やプロセッサにより実行される各種プログラム等が格納される複数ワークエリアを有するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成される。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び／又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であって、ＲＯＭに組み込まれた各種プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。

プロセッサが本実施形態に係る情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム（後述する）をＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で当該プログラムを実行することで、制御部１２１は、制御装置１２０の各種動作を制御してもよい。制御部１２１は、メモリや記憶部１２３に格納された所定のアプリケーションプログラム（ゲームプログラムやインターフェースプログラム等を含む。）を実行することで、ＨＭＤ１１０の表示部１１２に仮想空間（視野画像）を表示する。これにより、ユーザＵは、表示部１１２に表示された仮想空間に没入することができる。

記憶部（ストレージ）１２３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、ＵＳＢフラッシュメモリ等の記憶装置であって、プログラムや各種データを格納するように構成されている。記憶部１２３は、本実施形態に係る情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納してもよい。また、ユーザＵ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てもよい。さらに、記憶部１２３には、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もよい。

Ｉ／Ｏインターフェース１２４は、位置センサ１３０と、ＨＭＤ１１０と、外部コントローラ３２０とをそれぞれ制御装置１２０に通信可能に接続するように構成されており、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ―Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子等により構成されている。尚、制御装置１２０は、位置センサ１３０と、ＨＭＤ１１０と、外部コントローラ３２０とのそれぞれと無線接続されていてもよい。

通信インターフェース１２５は、制御装置１２０をＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）又はインターネット等の通信ネットワーク３に接続させるように構成されている。通信インターフェース１２５は、通信ネットワーク３を介してネットワーク上の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おり、通信ネットワーク３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。

制御装置１２０は、通信ネットワーク３を介して管理サーバ４に接続される。管理サーバ４は、管理サーバ４は、通信ネットワーク３を介して他のＨＭＤシステム１Ｂの制御装置と接続される。これにより、ＨＭＤシステム１Ａ、１Ｂを含む複数のＨＭＤシステムが互いに通信可能に接続され、後述するように共通の仮想空間を用いた仮想体験が提供され得る。ＨＭＤシステム１Ａ、１Ｂは、図１，図２に示すような共通の構成を備える。

管理サーバ４は、制御部４１と、アセット管理部４２と、プレイヤ管理部４３を含む。制御部４１は、主としてメモリとプロセッサを含んで構成される。アセット管理部４２とプレイヤ管理部４３は、主として記憶部（ストレージ）を含んで構成される。アセット管理部４２は後述する仮想空間コンテンツを構成するための各種オブジェクトや背景画像といった仮想空間データを格納する。制御部４１は、制御装置１２０から所定のコンテンツの視聴要求を受け付けると、当該視聴要求に対応する仮想空間データをアセット管理部４２から読み出して、制御装置１２０に送信する。制御部４１は、各ＨＭＤシステム１Ａ、１Ｂから送信されるユーザの行動履歴や使用するオブジェクトを特定するためのプレイヤデータを受信し、当該データをプレイヤ管理部４３に記憶させる。プレイヤ管理部４３は、各ユーザのＩＤや課金データといった、各ユーザに関連付けられた各種情報を一元管理することが好ましい。

図４を参照して、コントローラ３２０の一例について説明する。図４は、ある実施の形態に従うコントローラ３２０の概略構成を表す図である。

図４の状態（Ａ）に示されるように、ある局面において、コントローラ３２０は、右コントローラ３２０Ｒと左コントローラ３２０Ｌとを含み得る。右コントローラ３２０Ｒは、ユーザＵの右手で操作される。左コントローラ３２０Ｌは、ユーザＵの左手で操作される。ある局面において、右コントローラ３２０Ｒと左コントローラ３２０Ｌとは、別個の装置として対称に構成される。したがって、ユーザＵは、右コントローラ３２０Ｒを把持した右手と、左コントローラ３２０Ｌを把持した左手とをそれぞれ自由に動かすことができる。別の局面において、コントローラ３２０は両手の操作を受け付ける一体型のコントローラであってもよい。以下、右コントローラ３２０Ｒについて説明する。

右コントローラ３２０Ｒは、グリップ３０と、フレーム３１と、天面３２とを備える。グリップ３０は、ユーザ１９０の右手によって把持されるように構成されている。例えば、グリップ３０は、ユーザ１９０の右手の掌と３本の指（中指、薬指、小指）とによって保持され得る。

フレーム３１は、その円周方向に沿って配置された複数の赤外線ＬＥＤ３５を含む。赤外線ＬＥＤ３５は、コントローラ３２０を使用するプログラムの実行中に、当該プログラムの進行に合わせて赤外線を発光する。赤外線ＬＥＤ３５から発せられた赤外線は、右コントローラ３２０Ｒと左コントローラ３２０Ｌとの各位置や姿勢（傾き、向き）を検出するために使用され得る。図４に示される例では、二列に配置された赤外線ＬＥＤ３５が示されているが、一列あるいは３列以上の配列が使用されてもよい。

図４の状態（Ａ）に示されるように、コントローラ３２０の姿勢がヨー、ロール、ピッチの各方向に基づいて特定される。また、状態（Ｂ）に示されるように、仮想空間２における手オブジェクト４００の姿勢がヨー、ロール、ピッチの各方向に基づいて特定される。従って、コントローラ３２０の姿勢を手オブジェクト４００の姿勢に対応付けることによって、ユーザの現実空間における手の動きに応じて、仮想空間２における手オブジェクト４００を動かすことができる。

グリップ３０は、ボタン３３，３４と、モーションセンサ１３０とを含む。ボタン３３は、グリップ３０の側面に配置され、右手の中指による操作を受け付ける。ボタン３４は、グリップ３０の前面に配置され、右手の人差し指による操作を受け付ける。ある局面において、ボタン３３，３４は、トリガー式のボタンとして構成される。モーションセンサ１３０は、グリップ３０の筐体に内蔵されている。なお、ユーザ１９０の動作がカメラその他の装置によってユーザＵの周りから検出可能である場合には、グリップ３０は、モーションセンサ１３０を備えなくてもよい。

天面３２は、ボタン３６，３７と、アナログスティック３８とを備える。ボタン３６，３７は、プッシュ式ボタンとして構成される。ボタン３６，３７は、ユーザＵの右手の親指による操作を受け付ける。アナログスティック３８は、ある局面において、初期位置（ニュートラルの位置）から３６０度任意の方向への操作を受け付ける。当該操作は、例えば、仮想空間２に配置されるオブジェクトを移動するための操作を含む。

ある局面において、ボタン３４が押下されることによって、手オブジェクト９３０における人差し指が伸ばした状態から曲げた状態に変化させてもよい。ボタン３３が押下されることによって、手オブジェクト９３０における中指、薬指、小指が伸ばした状態から曲げた状態に変化させてもよい。天面３２に親指が配置されること、または、ボタン３６，３７のいずれかが押下されることによって、手オブジェクト９３０における親指が伸ばした状態から曲げた状態に変化させてもよい。

図５から図８を参照することで視野画像をＨＭＤ１１０に表示するための処理について説明する。図５は、視野画像をＨＭＤ１１０に表示する処理を示すフローチャートである。図６は、仮想空間２００の一例を示すｘｙｚ空間図である。図７における状態（Ａ）は、図６に示す仮想空間２００のｙｘ平面図である。図７における状態（Ｂ）は、図６に示す仮想空間２００のｚｘ平面図である。図８は、ＨＭＤ１１０に表示された視野画像Ｍの一例を示す図である。

図５に示すように、ステップＳ１において、制御部１２１（図３参照）は、仮想カメラ３００と、各種オブジェクトとを含む仮想空間２００を示す仮想空間データを生成する。図６に示すように、仮想空間２００は、中心位置２１を中心とした全天球として規定される（図６では、上半分の天球のみが図示されている）。また、仮想空間２００では、中心位置２１を原点とするｘｙｚ座標系が設定されている。仮想カメラ３００は、ＨＭＤ１１０に表示される視野画像Ｍ（図８参照）を特定するための視軸Ｌを規定している。仮想カメラ３００の視野を定義するｕｖｗ座標系は、現実空間におけるユーザＵの頭部を中心として規定されたｕｖｗ座標系に連動するように決定される。また、制御部１２１は、ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵの現実空間における移動に応じて、仮想カメラ３００を仮想空間２００内で移動させてもよい。また、仮想空間２００内における各種オブジェクトは、例えば、左手オブジェクト４００Ｌ、右手オブジェクト４００Ｒ、対象オブジェクト５００を含む（図８，図９参照）。

ステップＳ２において、制御部１２１は、仮想カメラ３００の視野ＣＶ（図７参照）を特定する。具体的には、制御部１２１は、位置センサ１３０及び／又はＨＭＤセンサ１１４から送信されたＨＭＤ１１０の状態を示すデータに基づいて、ＨＭＤ１１０の位置や傾きに関する情報を取得する。次に、制御部１２１は、ＨＭＤ１１０の位置や傾きに関する情報に基づいて、仮想空間２００内における仮想カメラ３００の位置や向きを特定する。次に、制御部１２１は、仮想カメラ３００の位置や向きから仮想カメラ３００の視軸Ｌを決定し、決定された視軸Ｌから仮想カメラ３００の視野ＣＶを特定する。ここで、仮想カメラ３００の視野ＣＶは、ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵが視認可能な仮想空間２００の一部の領域に相当する。換言すれば、視野ＣＶは、ＨＭＤ１１０に表示される仮想空間２００の一部の領域に相当する。また、視野ＣＶは、状態（Ａ）に示すｘｙ平面において、視軸Ｌを中心とした極角αの角度範囲として設定される第１領域ＣＶａと、状態（Ｂ）に示すｘｚ平面において、視軸Ｌを中心とした方位角βの角度範囲として設定される第２領域ＣＶｂとを有する。尚、制御部１２１は、注視センサ１４０から送信されたユーザＵの視線方向を示すデータに基づいて、ユーザＵの視線方向を特定し、ユーザＵの視線方向に基づいて仮想カメラ３００の向きを決定してもよい。

制御部１２１は、位置センサ１３０及び／又はＨＭＤセンサ１１４からのデータに基づいて、仮想カメラ３００の視野ＣＶを特定することができる。ここで、ＨＭＤ１１０を装着したユーザＵが動くと、制御部１２１は、位置センサ１３０及び／又はＨＭＤセンサ１１４から送信されたＨＭＤ１１０の動きを示すデータに基づいて、仮想カメラ３００の視野ＣＶを変化させることができる。つまり、制御部１２１は、ＨＭＤ１１０の動きに応じて、視野ＣＶを変化させることができる。同様に、ユーザＵの視線方向が変化すると、制御部１２１は、注視センサ１４０から送信されたユーザＵの視線方向を示すデータに基づいて、仮想カメラ３００の視野ＣＶを移動させることができる。つまり、制御部１２１は、ユーザＵの視線方向の変化に応じて、視野ＣＶを変化させることができる。

ステップＳ３において、制御部１２１は、ＨＭＤ１１０の表示部１１２に表示される視野画像Ｍを示す視野画像データを生成する。具体的には、制御部１２１は、仮想空間２００を規定する仮想空間データと、仮想カメラ３００の視野ＣＶとに基づいて、視野画像データを生成する。

ステップＳ４において、制御部１２１は、視野画像データに基づいて、ＨＭＤ１１０の表示部１１２に視野画像Ｍを表示する（図８参照）。このように、ＨＭＤ１１０を装着しているユーザＵの動きに応じて、仮想カメラ３００の視野ＣＶが更新され、ＨＭＤ１１０の表示部１１２に表示される視野画像Ｍが更新されるので、ユーザＵは仮想空間２００に没入することができる。

仮想カメラ３００は、左目用仮想カメラと右目用仮想カメラを含んでもよい。この場合、制御部１２１は、仮想空間データと左目用仮想カメラの視野に基づいて、左目用の視野画像を示す左目用視野画像データを生成する。さらに、制御部１２１は、仮想空間データと、右目用仮想カメラの視野に基づいて、右目用の視野画像を示す右目用視野画像データを生成する。その後、制御部１２１は、左目用視野画像データと右目用視野画像データに基づいて、ＨＭＤ１１０の表示部１１２に左目用視野画像と右目用視野画像を表示する。このようにして、ユーザＵは、左目用視野画像と右目用視野画像から、視野画像を３次元画像として視認することができる。本開示では、説明の便宜上、仮想カメラ３００の数は一つとするが、本開示の実施形態は、仮想カメラの数が２つの場合でも適用可能である。

仮想空間２００に含まれる左手オブジェクト４００Ｌ、右手オブジェクト４００Ｒ及び対象オブジェクト５００について図９を参照して説明する。状態（Ａ）は、ＨＭＤ１１０とコントローラ３２０Ｌ，３２０Ｒを装着したユーザＵを示す。状態（Ｂ）は、仮想カメラ３００と、右手オブジェクト４００Ｒ（第１操作オブジェクトの一例）と、左手オブジェクト４００Ｌ（第２操作オブジェクトの一例）と、対象オブジェクト５００とを含む仮想空間２００を示す。

図９に示すように、仮想空間２００は、仮想カメラ３００と、プレイヤキャラクタＰＣと、左手オブジェクト４００Ｌと、右手オブジェクト４００Ｒと、対象オブジェクト５００とを含む。制御部１２１は、これらのオブジェクトを含む仮想空間２００を規定する仮想空間データを生成している。上述したように、仮想カメラ３００は、ユーザＵが装着しているＨＭＤ１１０の動きに連動する。つまり、仮想カメラ３００の視野は、ＨＭＤ１１０の動きに応じて更新される。右手オブジェクト４００Ｒは、ユーザＵの右手（身体の第１部分）に装着されるコントローラ３２０Ｒの動きに応じて移動する第１操作オブジェクトである。左手オブジェクト４００Ｌは、ユーザＵの左手（身体の第２部分）に装着されるコントローラ３２０Ｌの動きに応じて移動する第２操作オブジェクトである。以降では、説明の便宜上、左手オブジェクト４００Ｌと右手オブジェクト４００Ｒを単に手オブジェクト４００と総称する場合がある。

左手オブジェクト４００Ｌと右手オブジェクト４００Ｒは、それぞれコリジョンエリアＣＡを有する。対象オブジェクト５００は、コリジョンエリアＣＢを有する。プレイヤキャラクタＰＣは、コリジョンエリアＣＣを有する。コリジョンエリアＣＡ，ＣＢ，ＣＣは、各オブジェクト間におけるコリジョン判定（当たり判定）に供される。例えば、手オブジェクト４００のコリジョンエリアＣＡと対象オブジェクト５００のコリジョンエリアＣＢとが接触することで、手オブジェクト４００と対象オブジェクト５００とが接触したことが判定される。また、プレイヤキャラクタＰＣのコリジョンエリアＣＣと対象オブジェクト５００のコリジョンエリアＣＢとが接触することで、プレイヤキャラクタＰＣと対象オブジェクト５００とが接触したことが判定される。図９に示すように、コリジョンエリアＣＡ〜ＣＣは、各オブジェクトに設定された座標位置を中心とした直径Ｒを有する球により規定されてもよい。

本実施形態に係る情報処理方法について図８、および、図１０から図１３を参照して説明する。図８、および、図１０から図１３は、手オブジェクト４００と対象オブジェクト５００（５１０〜５３０）といった各オブジェクトの位置関係、および、それらが含まれる視野画像の一例を示す。特に、手オブジェクト４００によって対象オブジェクト５００を操作する場合を説明するための図である。

図８に示すように、視野画像Mに複数の対象オブジェクト５００（マスク５１０〜５３０）が表示されている。制御部１２１は記憶部１２３およびメモリに記憶されたプレイヤ情報に基づいて、当該ユーザが保有するマスクを特定する。マスクは対象オブジェクト５００の一例であり、ユーザは所望のマスクを定義するアセットデータを予め管理サーバ４からダウンロードして、記憶部１２３およびメモリに記憶させている。

制御部１２１は、アセットデータに基づいて、対象オブジェクト５００を生成し、仮想空間２００に配置させる。本実施形態においては、図８に示すように、制御部１２１は、マスク５１０〜５３０と、を仮想空間２００に配置する。

制御部１２１はＨＭＤ１１０に提示される視野画像Ｍを特定する。本実施形態においては、図９の状態（Ｂ）に示すように、仮想カメラ３００の前方に対象オブジェクト５００、および、手オブジェクト４００Ｌ，４００Ｒが存在している。従って、図８に示すように、視野画像Ｍ内には、対象オブジェクト５００（５１０〜５３０）、および、手オブジェクト４００が表示される。また、この状態からユーザUが移動し、一列に配置されたマスク５１０〜５３０を斜め横から見渡すこととなった状態を、図１０に示す。

図１０の状態（A）に示すように、視野画像M内において奥行き方向（ロール方向：W方向）にマスク５１０〜５３０が並ぶ場合、ユーザは手オブジェクト４００によって所望の対象オブジェクト５００を選択することが難しい。ユーザから見て手オブジェクト４００が奥行き方向においてどの位置に配置されているかを直感的に認識することが困難だからである。

本実施形態においては、手オブジェクト４００に基づいて選択される選択条件を満たすオブジェクトの表示態様を変化させる。例えば、図１０の状態（A）において、右手オブジェクト４００Rにより選択されるべき対象オブジェクト５００として、マスク５２０が特定されているものとする。この場合に、制御部１２１は、マスク５２０に区別表示D1を付するようにして、マスク５２０の表示態様を変更する。区別表示D1は「選択中」という文字列を含んでおり、右手オブジェクト４００Rによる選択対象であることをユーザに示している。なお、マスク５２０の表示態様を変化させずに、隣接する他のマスク５１０，５３０の表示態様を非強調表示とし、マスク５２０に対して他のマスク５１０，５３０が目立たないようにしてもよい。非強調表示は、例えば色調を暗くすることや、解像度を落とすことなどが上げられる。このとき、誤って他のマスク５１０，５３０が右手オブジェクト４００Rにより選択されないように、マスク５１０，５３０の右手オブジェクト４００Rによる選択を不可能としてもよい。

図１１は、右手オブジェクト４００Rにより選択されるべき対象オブジェクト５００を特定する方法の一例を示す。図１１の状態（A）に示すように、右手オブジェクト４００RにコリジョンエリアCAが球状に設定され、マスク５１０にコリジョンエリアCB1が球状に設定され、マスク５２０にコリジョンエリアCB２が球状に設定されている。この場合、選択条件が満たされる選択オブジェクト５００は、右手オブジェクト４００RにコリジョンエリアCAとの重複領域が最も大きいことである。図１１の状態（A）において、制御部１２１は、右手オブジェクト４００RにコリジョンエリアCAと、マスク５１０およびマスク５２０のコリジョンエリアCB1,CB2が一部重複している。制御部１２１は、コリジョンエリアCAとコリジョンエリアCB1の重複領域と、コリジョンエリアCAとコリジョンエリアCB２の重複領域とを比較し、重複領域が大きい方の対象オブジェクト５００を選択対象として特定する。本実施形態においては、重複領域が大きいマスク５２０が選択対象として設定される。

なお、図１１の状態（B）に示すように、制御部１２１は、右手オブジェクト４００Rの座標から最も近い位置に配置された対象オブジェクト５００を、選択対象として特定してもよい。図１１の状態（B）においては、右手オブジェクト４００とマスク５２０の間の距離ｄ２が、右手オブジェクト４００とマスク５１０の間の距離ｄ１より小さいため、マスク５２０が選択対象として設定される。

この状態で右手オブジェクト４００Rの指が曲げられると、図１０の状態（B）に示すように、制御部１２１は、右手オブジェクト４００Rにマスク５２０を掴ませる。具体的には、手オブジェクト４００の動きが、親指とそれに対向する指のいずれか（人差し指〜小指の少なくとも一つ）を、伸ばされた状態である第１位置から、曲げられた状態である第２位置へ向けて移動させる動きを含むか否かを判定する。

制御部１２１は、対象オブジェクト５００が手オブジェクト４００によって選択された状態とする。本実施形態においては、手オブジェクト４００と対象オブジェクト５００の接触が判定されるとともに、前述のような操作によって手オブジェクト４００の各指が曲げられることにより、対象オブジェクト５００が手オブジェクト４００によって掴まれることによって選択された状態とされる。

制御部１２１は、対象オブジェクト５００が選択された状態で、手オブジェクト４００の動きに応じて対象オブジェクト５００を動かす。これにより、ユーザＵは、仮想手４００によって対象オブジェクト５００を意のままに操作することができるという仮想体験を得ることができる。

図１２は、制御部１２１が操作オブジェクト（手オブジェクト４００）による選択対象を特定するための他の形態を示す。本実施形態においては、視野画像M内にUI画像５４０が表示されている点において相違する。

UI画像５４０には、マスク５１０〜５３０に相当する画像が表示されている。図１２の状態（A）に示すように、制御部１２１は、予め手オブジェクト４００によってUI画像５４０が操作されることによって、マスク５１０を選択対象として設定してもよい。この場合、マスク５１０が選択対象であることをユーザに示すための文字列「選択可能」を含む区別表示D2が、マスク５１０に付されるようにして表示される。これにより、選択対象とされたマスク５１０の表示態様が変更される。

この場合、図１２の状態（B）に示すように、制御部１２１は、他のマスク５２０に設定されたコリジョンエリアCB2を解除してもよい。これにより、選択対象とされていない他のマスク５２０が、誤って手オブジェクト４００によって操作されてしまうといった事態を回避でき、ユーザに直感的な仮想体験を提供することができる。

図１３は、制御部１２１が操作オブジェクト（手オブジェクト４００）による選択対象を特定するための他の形態を示す。本実施形態においては、対象オブジェクト５００のうち、マスク５１０〜５３０のいずれかがランダムに手オブジェクト４００によって選択される点において相違する。

制御部１２１は、手オブジェクト４００の周囲の所定範囲内に、複数の対象オブジェクト５００が存在しているか否かを判定する。図１３の状態（A）に示すように、複数のマスク５１０〜５３０が手オブジェクト４００の周囲の所定範囲内に存在しているので、制御部１２１は複数のマスク５１０〜５３０が手オブジェクト４００周囲を回転するように制御し、ランダム選択イベントを演出する。

この後、図１３の状態（B）に示すように、右手オブジェクト４００Rに握る操作が入力された場合には、制御部１２１は、マスク５１０〜５３０の中から何れかをランダムに選択対象として特定する。図１３の状態（B）においては、マスク５３０が選択対象として選択されている。さらに、制御部１２１は、マスク５３０を右手オブジェクト４００Rに掴ませるとともに、マスク５３０が選択対象として特定されたことをユーザに認識させるための文字列「アタリ！」を含む区別表示D3を、マスク５３０に表示させる。

これにより、ユーザは複数の対象オブジェクト５００の中からいずれのマスクを、自らの手を動かす動作によってランダムに選択し得る。例えば、ユーザによる課金に対してマスク５１０〜５３０の何れかをランダムに提供するイベント（所謂「ガシャ」）を提供するに当たり、新たな仮想体験をユーザに提供することができる。

以上、本開示の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではない。本実施形態は一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

本実施形態では、ユーザＵの手の動きを示す外部コントローラ３２０の動きに応じて、手オブジェクトの移動が制御されているが、ユーザＵの手自体の移動量に応じて、仮想空間内における手オブジェクトの移動が制御されてもよい。例えば、外部コントローラを用いる代わりに、ユーザの手指に装着されるグローブ型デバイスや指輪型デバイスを用いることで、位置センサ１３０により、ユーザＵの手の位置や移動量を検出することができると共に、ユーザＵの手指の動きや状態を検出することができる。また、位置センサ１３０は、ユーザＵの手（手指を含む）を撮像するように構成されたカメラであってもよい。この場合、カメラを用いてユーザの手を撮像することにより、ユーザの手指に直接何らかのデバイスを装着させることなく、ユーザの手が表示された画像データに基づいて、ユーザＵの手の位置や移動量を検出することができると共に、ユーザＵの手指の動きや状態を検出することができる。

また、本実施形態では、ユーザＵの頭部以外の身体の一部である手の位置及び／又は動きに応じて、手オブジェクトが対象オブジェクトに与える影響を規定するコリジョン効果が設定されているが、本実施形態はこれには限定されない。例えば、ユーザＵの頭部以外の身体の一部である足の位置及び／又は動きに応じて、ユーザＵの足の動きに連動する足オブジェクト（操作オブジェクトの一例）が対象オブジェクトに与える影響を規定するコリジョン効果が設定されてもよい。

また、本実施形態においては、ＨＭＤ１１０によってユーザが没入する仮想空間（ＶＲ空間）を例示して説明したが、ＨＭＤ１１０として透過型ＨＭＤを採用してもよい。この場合、透過型ＨＭＤ１１０を介してユーザＵが視認する現実空間に対象オブジェクト５００の画像を合成して出力し、ＡＲ空間やＭＲ空間としての仮想体験を提供してもよい。そして、第１操作オブジェクト、および、第２操作オブジェクトにかえて、ユーザの身体の第１部分、および、第２部分（ユーザＵの両手）の動きに基づいて、対象オブジェクト５００の選択、および、操作を行ってもよい。この場合には、現実空間、および、ユーザの身体の第１部分、および、第２部分の座標情報を特定するとともに、対象オブジェクト５００の座標情報を現実空間における座標情報との関係で定義することによって、ユーザＵの身体の動きに基づいて対象オブジェクト５００に作用を与えることができる。

１：ＨＭＤシステム
３：通信ネットワーク
２１：中心位置
１１２：表示部
１１４：ＨＭＤセンサ
１２０：制御装置
１２１：制御部
１２３：記憶部
１２４：Ｉ／Ｏインターフェース
１２５：通信インターフェース
１２６：バス
１３０：位置センサ
１４０：注視センサ
２００：仮想空間
３００：仮想カメラ
３０２：操作ボタン
３０２ａ，３０２ｂ：プッシュ式ボタン
３０２ｅ，３０２ｆ：トリガー式ボタン
３０４：検知点
３２０：外部コントローラ
３２０ｉ：アナログスティック
３２０Ｌ：左手用外部コントローラ（コントローラ）
３２０Ｒ：右手用外部コントローラ（コントローラ）
３２２：天面
３２４：グリップ
３２６：フレーム
４００：手オブジェクト（仮想手）
４００Ｌ：左手オブジェクト
４００Ｒ：右手オブジェクト
５００：対象オブジェクト
ＣＡ：コリジョンエリア
ＣＶ：視野
ＣＶａ：第１領域
ＣＶｂ：第２領域

Claims (7)

1. 表示部を備えるヘッドマウントデバイスをコンピュータが制御するための情報処理方法であって、
   前記コンピュータのプロセッサにおいて、
   （ａ）仮想カメラと、操作オブジェクトと、第１オブジェクトと第２オブジェクトを含む複数の対象オブジェクトとを含む仮想空間を規定する仮想空間データを特定するステップと、
   （ｂ）前記ヘッドマウントデバイスの位置と、ユーザの頭部以外における身体の部分の位置を検出するように構成された検出ユニットの検出結果を取得するステップと、
   （ｃ）前記ヘッドマウントデバイスの動きに応じて、前記仮想カメラを動かすステップと、
   （ｄ）前記身体の部分の動きに応じて、前記操作オブジェクトを動かすステップと、
   （ｅ）前記操作オブジェクトの動きに応じて、前記第１オブジェクトまたは前記第２オブジェクトを選択するステップと、
   （ｆ）前記仮想カメラの動きに基づいて前記仮想カメラの視野を定義し、前記視野と前記仮想空間データに基づいて、視野画像データを生成するステップと、
   （ｇ）前記視野画像データに基づいて、前記表示部に視野画像を表示させるステップと、を含み、
   （ｅ）において、前記第１オブジェクトが前記操作オブジェクトにより選択される選択条件を満たす場合には、前記第１オブジェクトおよび/または前記第２オブジェクトの表示態様を変更させる、方法。
2. 前記第１オブジェクトが前記操作オブジェクトにより選択される選択条件を満たす場合には、前記操作オブジェクトによる前記第１オブジェクトの選択を可能にするとともに、前記操作オブジェクトによる前記第２オブジェクトの選択を不可能にする、請求項１の方法
3. 前記第1オブジェクト、前記第2オブジェクトに、および、前記操作オブジェクトにコリジョンエリアを設定するステップをさらに含み、
   前記選択条件は、前記操作オブジェクトのコリジョンエリアと前記第1オブジェクトのコリジョンエリアの重複領域が、前記操作オブジェクトのコリジョンエリアと前記第２オブジェクトのコリジョンエリアの重複領域よりも大きいことを含む、請求項１または２の方法。
4. 前記選択条件は、前記操作オブジェクトと前記第1オブジェクトの間の距離が、前記操作オブジェクトと前記第２オブジェクトの間の距離よりも小さいことを含む、請求項１〜３のいずれかの方法。
5. 前記視野画像に、前記第1オブジェクトまたは前記第２オブジェクトを前記操作オブジェクトによる選択対象に設定するためのUI画像を表示するステップをさらに含み、
   前記選択条件は、予め前記操作オブジェクトによって前記UI画像が操作されることによって、前記第1オブジェクトが前記操作オブジェクトによる選択対象として設定されていることを含む、請求項１〜４のいずれかの方法。
6. 前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトが、前記操作オブジェクトから所定範囲内に位置している場合に、
   前記第1オブジェクトまたは前記第2オブジェクトのいずれかが、前記操作オブジェクトによる選択対象にランダムに設定され、
   前記選択条件は、前記第1オブジェクトが前記選択対象として設定されたことを含む、請求項１〜５のいずれかの方法。
7. 請求項１〜６のいずれかの方法を、前記コンピュータに実行させるプログラム。
   
   
   
   

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