JP2019193705A - ゲームプログラム及びゲーム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＭＤと連動したコントローラで仮想空間内のオブジェクトを制御可能なゲームプログラムを提供する。【解決手段】実空間内の座標認識を行うＨＭＤ２と、ＨＭＤ２と連動して座標認識を行うコントローラ３Ｌ、３Ｒと、記憶部１１とを備えるゲーム装置１により実行されるゲームプログラム１１０である。配置算出手段１０１は、コントローラ３Ｌ、３Ｒの実空間内の位置及び方向から、仮想空間内のオブジェクトに対応したローカル座標系での配置を算出する。加速度付加手段１０２は、コントローラ３Ｌ、３Ｒからの信号を取得した場合、配置算出手段１０１により算出された配置に対応した加速度をオブジェクトに付加する。制御手段は、加速度付加手段１０２により付加された加速度を適用して移動されたオブジェクトを含む仮想空間をＨＭＤ２に表示させる。【選択図】図３

Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイ及びコントローラと接続されたゲーム装置により実行されるゲームプログラム及びゲーム装置に関する。

従来から、ゲーム装置においては、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下、「ＨＭＤ」と省略する。）を接続可能なものが存在する。
近年のＨＭＤは、装着したユーザのヘッドトラッキングが可能な加速度センサやジャイロに加え、赤外線センサやカメラ等を備え、実時間（リアルタイム）で室内等の実空間内の位置及び方向を含む座標認識を行うことが可能になっている。この座標認識により、ＨＭＤにより表示された、三次元の仮想空間内への没入感が従来より大きく向上している。このため、ＨＭＤを用いた仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｌｙ、以下「ＶＲ」と省略する。）ゲームが流行してきている。

従来のＶＲゲームとしては、特許文献１に、所定のゲームイベント時に、コントローラの入力を受け付けずにプレイヤキャラクタを制御し、仮想カメラの向きを所定の方向に設定した場合でも、所定の方向にユーザの頭の向きを加算した向きに設定することを特徴とするものが記載されている。

一方、近年、ＨＭＤと連動するコントローラが存在する。この種類のコントローラは、ＨＭＤと同様に実空間内の座標認識を行うことが可能である。
このＨＭＤと連動するコントローラは、ＶＲゲームにおいては、仮想空間内で任意の位置にメニュー画面を開いたり、仮想の武器を操作したりする等の指示に使用されている。

特開２０１７−２１７１９６号公報

しかしながら、ＨＭＤと連動するコントローラを、仮想空間内のオブジェクトを直接移動させるのではなく、加速度を付加するような制御の指示に使用することはできなかった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、上述の問題点を解消し、ＨＭＤと連動するコントローラを、仮想空間内のオブジェクトに加速度を付加する制御の指示に使用可能なゲームプログラムを提供することを課題とする。

本発明のゲームプログラムは、実空間内の座標認識を行うヘッドマウントディスプレイと、前記ヘッドマウントディスプレイと連動して座標認識を行うコントローラと接続され、記憶部を備えるゲーム装置により実行されるゲームプログラムであって、前記ゲーム装置を、前記コントローラの前記実空間内の位置及び方向から、仮想空間内のオブジェクトに対応したローカル座標系での配置を算出する配置算出手段と、前記コントローラからの信号を取得した場合、前記配置算出手段により算出された配置に対応した加速度を前記オブジェクトに付加する加速度付加手段と、前記加速度付加手段により付加された前記加速度を適用して移動された前記オブジェクトを含む前記仮想空間を前記ヘッドマウントディスプレイに表示させる表示制御手段として機能させることを特徴とする。
本発明のゲームプログラムは、前記配置は、前記ローカル座標系での位置及び／又は方向を含み、前記加速度付加手段は、前記ローカル座標系での位置及び／又は方向に対応した前記加速度を、前記オブジェクトに付加することを特徴とする。
本発明のゲームプログラムは、前記オブジェクトは、前記仮想空間内のプレイヤキャラクタであり、前記プレイヤキャラクタは、ヒト型であり、前記加速度付加手段は、前記コントローラに対応して前記プレイヤキャラクタの手で把持されたハンドバーニアから、前記信号に対応した噴射の反発力としての前記加速度を付加することを特徴とする。
本発明のゲームプログラムは、前記コントローラは二つであり、ユーザの左右の手にそれぞれ把持され、前記加速度付加手段は、二つの前記コントローラのそれぞれの信号を同時に取得して、それぞれの前記配置に対応した前記加速度を合成して、前記オブジェクトに付加することを特徴とする。
本発明のゲーム装置は、前記ゲームプログラムを記憶した記憶部と、前記ゲームプログラムを実行するコンピュータとを備えるゲーム装置であることを特徴とする。

本発明によれば、コントローラについて、仮想空間内のオブジェクトに対応したローカル座標系での配置を算出し、この配置に対応した加速度をオブジェクトに付加することで、仮想空間内におけるオブジェクトに加速度を付加する制御の指示に使用可能なゲームプログラムを提供することができる。

本発明の実施の形態に係るＶＲゲームの概念図である。 本発明の実施の形態に係るゲームシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。 図２に示すゲームシステムの機能的構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る噴射加速移動処理のフローチャートである。 図４に示す噴射加速移動処理の概念図である。 本発明の実施の形態に係るＶＲゲームのミッションの説明を示す概念図である。 本発明の他の実施の形態に係る噴射の概念図である。

［実施形態］
本発明の実施形態に係るゲームシステムＸについて、図面を参照して説明する。
図１（ａ）によると、本発明の実施形態に係るゲームシステムＸは、ゲーム装置１（コンピュータ）、ユーザＵに装着されたＨＭＤ２、及びユーザＵの左右の手にそれぞれ把持されたコントローラ３Ｌ、３Ｒを含んで構成される。

ゲーム装置１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、コンシューマ用ゲーム機、アーケードゲームやアミューズメント施設に備えられたゲーム機器等である。

ＨＭＤ２は、実空間内の位置及び方向を含む座標認識を行うことが可能なヘッドマウントディスプレイである。

コントローラ３Ｌ、３Ｒは、ＨＭＤ２と連動し、実空間内での座標認識を行うことが可能な手持ちのコントローラである。本実施形態では、二つのコントローラ３Ｌ、３Ｒが用いられ、それぞれが、ユーザの左右の手に把持される。それぞれのコントローラ３Ｌ、３Ｒについて、特定広さの部屋等での位置及び方向を含む座標認識が可能である。
加えて、コントローラ３Ｌ、３Ｒには、ボタンやタッチパッド等が設けられている。ユーザにより、これらが操作されることにより、ゲーム装置１へ操作の信号が出力される。この信号は、例えば、押圧のような特定範囲の値で出力することが可能である。

ゲームシステムＸでは、例えば、ゲーム装置１にインストールされるアプリケーションソフトウェア（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｏｆｔｗａｒｅ、ネイティブ（Ｎａｔｉｖｅ）アプリ、以下、単に「アプリ」という。）を実行することで、ユーザにＶＲゲームを実行（プレイ）させることが可能となる。

図１（ｂ）により、本実施形態で説明されるＶＲゲームの概要について説明する。
このゲームにおいては、プレイヤキャラクタである宇宙飛行士のオブジェクトＯが、宇宙空間において、左右の手に把持するハンドバーニアＢＬ、ＢＲで姿勢制御して、スペースデプリの回収、風船割り対戦、宇宙船の修理等の各種ミッションを行う。

具体的には、ユーザは、ＨＭＤ２と連動したコントローラ３Ｌ、３Ｒで、ハンドバーニアＢＬ、ＢＲを、それぞれ、任意な位置で任意の方向に向け、ガスを吹き出させる。これにより逆方向への推進力（加速度）を得て、無重力空間において、移動、制動、姿勢制御等の様々な動きをさせることが可能となる。たとえば、回転により、キリモミ飛行等も行うことさえ可能である。
このように、本実施形態のＶＲゲームでは、ハンドバーニアＢＬ、ＢＲにより、移動、制動、姿勢制御等が行え、広大な宇宙空間を漂う無重力体験が可能となる。

＜ハードウェア構成について＞
本実施形態のゲームシステムＸのハードウェア構成について説明する。
ここでは、ゲーム装置１のハードウェア構成、及び、ＨＭＤ２のハードウェア構成の概略について説明する。

・ゲーム装置１のハードウェア構成
ゲーム装置１は、制御部１０、記憶部１１、接続部１２、画像処理部１３、及び音声処理部１４を備える。
記憶部１１、接続部１２、画像処理部１３、及び音声処理部１４は、それぞれ、専用のバス及びインターフェイス等を介して、制御部１０に接続される。

制御部１０は、ゲーム装置１の動作を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置）等である。

記憶部１１は、主にＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成される。

接続部１２は、無線又は有線の接続で、ＨＭＤ２、及び、コントローラ３Ｌ、３Ｒと接続する。

画像処理部１３は、制御部１０の指示に従って、仮想空間及び各オブジェクト等を含む三次元のゲーム画像を、例えば、フレーム単位で描画（レンダリング）する。画像処理部１３にて描画されたゲーム画像は、ゲーム画面として、ＨＭＤ２の表示部２６に表示される。

音声処理部１４は、制御部１０の指示に対応して、音声データを再生及び合成し、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換してゲーム音声として出力する。本実施形態において、音声処理部１４は、ダミーヘッド等のバイノーラル録音をシミュレートした三次元音場（立体音響）のゲーム音声を生成可能である。ゲーム音声は、ＨＭＤ２の音声入出力部２７のスピーカやイヤホン出力端子等から音声出力される。
さらに、音声処理部１４は、ＨＭＤ２の音声入出力部２７のマイクロフォンから入力した音声信号をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換して、入力することも可能である。

・ＨＭＤ２のハードウェア構成
ＨＭＤ２には、制御部２０、記憶部２１、接続部２２、センサ部２５、表示部２６、及び音声入出力部２７が備えられている。
記憶部２１、接続部２２、センサ部２５、表示部２６、及び音声入出力部２７は、それぞれ、専用のバス及びインターフェイス等を介して、制御部２０に接続される。

制御部２０は、ＨＭＤ２の動作を制御する。

記憶部２１は、主にＲＡＭ及びＲＯＭで構成される。

接続部２２は、無線又は有線の接続で、ゲーム装置１と接続する。

センサ部２５は、装着されたユーザのヘッドトラッキングが可能な加速度センサ、ジャイロ、赤外線センサ、カメラ等である。これらにより、実空間内の座標認識が可能となる。この座標認識では、特定広さの実空間内でのＨＭＤ２の位置及び方向等を認識する。

表示部２６は、有機ＥＬディスプレイ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイ、網膜投影用のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）レーザープロジェクタ、レンズ、光学素子等である。本実施形態において、表示部２６は、ユーザの左右の目に対して別々の画像を投影可能である。

音声入出力部２７は、ヘッドフォン用のスピーカ、イヤホン、マイクロフォン、エキサイタ等である。音声入出力部２７は、三次元音場のゲーム音声を再生可能である。

上述のゲーム装置１、ＨＭＤ２、及びコントローラ３Ｌ、３Ｒは、本実施形態のゲームプログラム１１０（図３）を実行するハードウェア資源となる。

・ゲームシステムＸの制御の流れについて
次に、図３により、ゲームシステムＸを実現するゲーム装置１における、ゲーム実行時の制御の流れについて説明する。

まず、ゲーム装置１は、ＶＲゲームを実行するために、ユーザに装着されたＨＭＤ２、及び、ユーザの左右の手に把持されたコントローラ３Ｌ、３Ｒとの接続を確認する。そして、必要に応じて、ゲーム装置１は、部屋等の実空間内の位置及び方向を含む座標認識をするためのキャリブレーションを行う。

この上で、ゲーム装置１は、ユーザの操作に基づいて、ＶＲゲームのアプリであるゲームプログラム１１０を、サーバ（図示せず）からダウンロードし、又は記録媒体から読み取って、記憶部１１にインストールする。この際に、ゲームプログラム１１０の実行に必要な、画像、音声、その他のデータを含むゲームデータ１１１も、インストールされる。

インストール後、ゲームプログラム１１０が起動されると、ゲーム装置１は、ゲームデータ１１１に基づいて、ＶＲゲームを実行する。
具体的には、ゲーム装置１は、コントローラ３Ｌ、３Ｒからの信号を取得して、プレイヤキャラクタを加速、移動させる。そして、ゲーム装置１は、ＨＭＤ２と接続して、ゲーム画像、ゲーム音声を出力する。

このように、ゲームシステムＸは、ＨＭＤ２及びコントローラ３Ｌ、３Ｒを用いてゲームを進行させる。ここで実行されるのは、本実施形態におけるＶＲゲームである。

＜ゲームシステムＸの機能的構成について＞
次に、ゲームシステムＸを実現するゲーム装置１の制御部１０及びゲーム装置１の制御部２０の機能的構成、及びデータの詳細構成について説明する。

・ゲーム装置１の制御部１０の機能的構成
ゲーム装置１の制御部１０は、記憶部１１に格納されたゲームプログラム１１０を実行することにより、接続手段１００、配置算出手段１０１、加速度付加手段１０２、及び表示制御手段１０３として機能する。

接続手段１００は、ＨＭＤ２、及びコントローラ３Ｌ、３Ｒから信号を取得する。この信号は、実空間内の位置及び方向を含む座標の情報、ボタンやタッチパッドの押下の情報等を含む。

配置算出手段１０１は、各コントローラ３Ｌ、３Ｒについて、仮想空間内のオブジェクトに対応したローカル座標系での配置を算出する。この配置は、ローカル座標系でのコントローラ３Ｌ、３Ｒの位置及び方向を含む。

加速度付加手段１０２は、コントローラ３Ｌ、３Ｒのいずれかからの信号を取得した場合、配置算出手段１０１により算出された配置に対応した加速度を、オブジェクトに付加する。付加される加速度は、コントローラ３Ｌ、３Ｒの配置に係る位置及び方向に対応した方向である。本実施形態においては、加速度付加手段１０２は、二つのコントローラ３Ｌ、３Ｒのそれぞれの信号を同時に取得して、配置に対応した加速度を合成して、オブジェクトに付加する。
本実施形態では、この加速度は、例えば、仮想空間内のプレイヤキャラクタに付加される。このプレイヤキャラクタは、例えば、上述の宇宙飛行士のようなヒト型である。この宇宙飛行士の手に把持されたハンドバーニアＢＬ、ＢＲから、噴射の反発力としての加速度が付加される。

表示制御手段１０３は、加速度付加手段１０２により付加された加速度を適用して移動されたオブジェクトを含む仮想空間を、ゲーム画像として画像処理部１３に描画させる。この描画されたゲーム画像は、ＨＭＤ２の表示部２６に表示される。
加えて、表示制御手段１０３は、ゲーム画像に基づいたゲーム音声も、音声処理部１４に生成させる。このゲーム音声は、ＨＭＤ２の音声入出力部２７から出力される。

ゲーム装置１は、記憶部１１に、本発明のゲームシステムＸを実現するためのゲームプログラム１１０及びゲームデータ１１１を格納している。

ゲームプログラム１１０は、ゲーム装置１を上述の機能的手段として動作させるためのプログラムである。ゲーム装置１は、ゲームプログラム１１０及びゲームデータ１１１に基づいてＶＲゲームを進行させる。

ゲームプログラム１１０は、ゲーム装置１を上述の機能的手段として動作させるためのプログラムである。

ゲームデータ１１１は、本実施形態のＶＲゲームのプレイ上に必要なデータである。このゲームデータ１１１は、ゲーム進行状況に関するデータを含む。加えてゲームデータ１１１は、各オブジェクトの画像データ、モデリングデータ、メニュー画面のデータ、文字データ、音声データ等、ゲームをプレイするために必要な各種データを含んでいる。

本実施形態においては、ゲームデータ１１１は、配置データ２００及びオブジェクトデータ２０１を含んでいる。
配置データ２００は、オブジェクトの配置のデータである。この配置は、コントローラ３Ｌ、３Ｒの実空間での位置及び方向から算出された、ハンドバーニアＢＬ、ＢＲのローカル座標系での位置及び方向を含む。

オブジェクトデータ２０１は、ユーザが操作するオブジェクトのデータである。オブジェクトデータ２０１は、オブジェクトの種類、モデル、仮想空間内での座標、加速度、速度等を含む各種データを含んでいる。オブジェクトの種類は、仮想空間内のプレイヤキャラクタ、ハンドバーニアＢＬ、ＢＲ、その他のアイテム等を含む。オブジェクトのモデルは、例えば、人型の場合、各ポリゴンの座標と、ボーン（骨）と、各ボーンの連結（リンク）の情報を含む。仮想空間内での座標は、例えば、重心を中心としたローカル座標系、仮想空間内でのＸＹＺ軸の三次元ベクトルで示される向き、ＸＹＺ軸方向の回転のベクトルを含む。加速度及び速度は、例えば、仮想空間内でのＸＹＺ軸の三次元ベクトルとして表現されている。

これら以外にも、記憶部１１には、例えば、ユーザのアカウント情報、プレイデータ、他ゲーム装置１に送信するアカウント情報、フレンドに関する情報、及び他のゲーム装置１から受信した他のアカウント情報等が含まれている。このうち、アカウント情報は、ユーザのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、識別符号）、電子メールアドレス、パスワード、その他のログイン時のユーザ認証に必要な情報である。プレイデータは、ＶＲゲームのプレイ結果を示すデータである。このプレイ結果は、スコアやクリアした面数等である。

＜噴射加速移動処理について＞
次に、図４〜図５を用いて、本実施形態のゲーム装置１の接続手段１００、配置算出手段１０１、加速度付加手段１０２、及び表示制御手段１０３により実行される噴射加速移動処理について説明する。

本実施形態においては、ＨＭＤ２を装着し、コントローラ３Ｌ、３Ｒを把持したユーザに、ＶＲゲームを実行させる。この際に、プレイヤキャラクタをハンドバーニアＢＬ、ＢＲで加速させる、噴射加速移動処理を実行する。これにより、宇宙を模した無重力空間内で各種ミッションが実行される。

以下で、図４のフローチャートを参照して、ゲーム装置１により実行される各処理のフローを説明する。ここでは、本実施形態の噴射加速移動処理の詳細をステップ毎に説明する。

（ステップＳ１００）
まず、接続手段１００が、接続処理を行う。
ＶＲゲームが起動されると、接続手段１００は、センサ部２５の信号により、ＨＭＤ２の実空間内の位置及び方向を取得する。ユーザがＨＭＤ２を移動させると、この信号も取得される。
さらに、接続手段１００は、ＨＭＤ２と連動したコントローラ３Ｌ、３Ｒの実空間内の位置及び方向も取得する。ユーザが、コントローラ３Ｌ、３Ｒのいずれかを把持したまま移動させると、この信号も取得される。
加えて、接続手段１００は、コントローラ３Ｌ、３Ｒのボタンやタッチパッド等の信号も取得する。

（ステップＳ１０１）
次に、配置算出手段１０１が、配置算出処理を行う。
配置算出手段１０１は、コントローラ３Ｌ、３Ｒの実空間内の位置及び方向を取得して、仮想空間内のオブジェクトに対応したローカル座標系でのハンドバーニアＢＬ、ＢＲの配置を算出する。
図５の例によると、配置算出手段１０１は、例えば、ローカル座標として、プレイヤキャラクタであるオブジェクトＯの胴体内にある重心の座標を中心として、右から左の方向をＸ軸、足から頭の方向をＹ軸、腹から背の方向をＺ軸とした座標系を用いる。この上で、配置算出手段１０１は、コントローラ３Ｌ、３Ｒの実空間内における位置及び方向に対応する、ハンドバーニアＢＬ、ＢＲのローカル座標系における位置及び方向を算出する。

この際、配置算出手段１０１は、例えば、ＨＭＤ２が装着されたユーザの頭の位置を、実空間内のユーザの身体モデルに当てはめて、相対的な位置関係から、ハンドバーニアＢＬ、ＢＲの位置及び方向を算出する。算出されたこれらの値を、配置算出手段１０１は、配置データ２００に格納する。
加えて、配置算出手段１０１は、例えば、オブジェクトＯの手の位置も、このハンドバーニアＢＬ、ＢＲの位置及び方向に合わせて、人体モデル内のボーン等を移動させることで変形させる。

（ステップＳ１０２）
次に、加速度付加手段１０２が、ボタン押下か否かを判断する。
加速度付加手段１０２は、コントローラ３Ｌ、３Ｒのいずれかから、ボタンやタッチパッドの押下の信号を取得した場合（以下、単に「ボタン押下」という。）に、Ｙｅｓと判断する。加速度付加手段１０２は、それ以外の場合には、Ｎｏと判断する。
Ｙｅｓの場合、加速度付加手段１０２は、処理をステップＳ１０３に進める。
Ｎｏの場合、加速度付加手段１０２は、処理をステップＳ１０４に進める。

（ステップＳ１０３）
ボタン押下の場合、加速度付加手段１０２が、加速度付加処理を行う。
加速度付加手段１０２は、配置データ２００を読み込み、ハンドバーニアＢＬ、ＢＲの位置及び方向に対応した加速度を、オブジェクトＯに付加する。

図５によると、ハンドバーニアＢＬのボタンのボタン押下により、加速度付加手段１０２は、この押圧に対応した推進剤の噴射による推力を算出する。加速度付加手段１０２は、この推力、すなわち噴射方向Ｌの噴射の反作用による加速（反発力）を、オブジェクトＯに付加する。具体的には、ハンドバーニアＢＬの場合、オブジェクトＯの身体モデルの左手を力点とし、重心であるローカル座標系における中心点を支点とし、腕と胴体の付け根を作用点として、加速度が付加される。ハンドバーニアＢＲについても、同様にして、噴射方向Ｒの反作用による加速を、オブジェクトＯに付加する。
オブジェクトＯは、付加された加速度により、設定された慣性質量や重心に対応して移動する。この際に、本実施形態のＶＲゲームは、例えば、宇宙空間をシミュレートしているため、摩擦等は考慮しない。

加速度付加手段１０２は、二つのコントローラ３Ｌ、３Ｒのそれぞれの信号を同時に取得して、配置に対応した加速度を合成して、オブジェクトＯに付加することも可能である。
図５の例では、オブジェクトＯは、噴射方向Ｌ及び噴射方向Ｒの推進方向が合成されて、Ｚ軸に対して回転する。このようにして、宇宙飛行士の姿勢制御を行うことも可能である。

（ステップＳ１０４）
ここで、表示制御手段１０３が、表示制御処理を行う。
表示制御手段１０３は、加速度を適用して移動されたオブジェクトを含む仮想空間を、ユーザのＨＭＤ２における視線方向について、アフィン変換や透視変換を用いてレンダリングして、ゲーム画像を作成する。ハンドバーニアＢＬ、ＢＲが視界に入る場合は、これも画像データとして描画される。噴射が行われている場合には、この噴射ガスや噴射炎も、画像データに描画される。
これにより、ユーザの視線の向きに対応して、宇宙空間で漂う様子を示すゲーム画像が、ＨＭＤ２の表示部２６に表示される。

この際に、表示制御手段１０３は、例えば、三次元音場のゲーム音声も作成する。実際の真空の宇宙空間では音が聞こえないものの、ＢＧＭ、他のオブジェクトの接近音、落下音等の効果音等について、表示制御手段１０３は、ＶＲゲームの音響効果用に、ゲーム音声を生成する。

図６のミッション例５００、５０１によると、本実施形態のＶＲゲームでは、宇宙飛行士を移動させ、複数種類のミッションをクリアさせる。
具体的には、図６（ａ）のミッションでは、無重力の三次元の仮想空間で、オブジェクトＯをうまく移動させて、散乱しているスペースデブリＤをたくさん回収する。
また、図６（ｂ）のミッションでは、無重力の三次元の仮想空間内で、プレイヤキャラクタであるオブジェクトＯＵが、敵キャラクタであるオブジェクトＯＥに接近して、お互いの風船ＬＵ、ＬＥを割りあう対戦ゲームを行う。このミッションの場合には、ハンドバーニアＢＬ、ＢＲの他に、レーザー銃等を用いることも可能である。
以上により、本発明の実施の形態に係る噴射加速移動処理を終了する。

［発明の効果］
以上のように構成することで、以下のような効果を得ることができる。
従来、ＨＭＤと連動するコントローラは、従来のコントローラと大差ない方法で使用されていた。このため、ＨＭＤと連動するコントローラを、仮想空間内のオブジェクト自体に加速度を付加するような制御をするのに使用することはできなかった。

これに対して、本実施形態のゲームプログラム１１０は、実空間内の座標認識を行うことが可能なＨＭＤ２と、ＨＭＤ２と連動して座標認識を行うコントローラ３Ｌ、３Ｒと、記憶部とを備えるゲーム装置１により実行されるゲームプログラム１１０であって、ゲーム装置１をコントローラ３Ｌ、３Ｒの実空間内の位置及び方向から、仮想空間内のオブジェクトに対応したローカル座標系での配置を算出する配置算出手段１０１と、コントローラ３Ｌ、３Ｒからの信号を取得した場合、配置算出手段１０１により算出された配置に対応した加速度をオブジェクトに付加する加速度付加手段１０２と、加速度付加手段１０２により付加された加速度を適用して移動されたオブジェクトを含む仮想空間をＨＭＤ２に表示させる表示制御手段１０３として機能させることを特徴とする。

このように構成することで、ＨＭＤ２と連動するコントローラ３Ｌ、３Ｒを、仮想空間内におけるオブジェクトに加速度を付加する制御の指示に使用することができる。すなわち、コントローラ３Ｌ、３Ｒの配置を変えて信号を取得させることで、オブジェクト自体を移動させる際の加速度を付加することができる。これにより、慣性の法則をまるで本当のように体感させることができ、ＶＲゲームとして、広大な宇宙空間を漂う無重力感覚をユーザに体験させることが可能となる。

本実施形態のゲームプログラム１１０は、配置は、ローカル座標系での位置及び／又は方向を含み、加速度付加手段１０２は、位置及び／又は方向に対応した加速度を、オブジェクトに付加することを特徴とする。

このように構成することで、コントローラ３Ｌ、３Ｒの位置及び／又は方向に対応して、オブジェクトに加速度を付加して加速させることができる。このため、直感的な操作で、ユーザが意図する方向へ加速させることができる。

本実施形態のゲームプログラム１１０は、オブジェクトは、仮想空間内のプレイヤキャラクタであることを特徴とする。

このように構成することで、プレイヤキャラクタに、コントローラ３Ｌ、３Ｒを用いて加速度を付加することで「操縦」することができる。このため、ユーザが宇宙飛行士と一体となって宇宙遊泳するような臨場感を得ることができる。

本実施形態のゲームプログラム１１０は、プレイヤキャラクタは、ヒト型であり、加速度付加手段１０２は、コントローラ３Ｌ、３Ｒに対応してプレイヤキャラクタの手で把持されたハンドバーニアＢＬ、ＢＲから、信号に対応した噴射の反発力としての加速度を付加することを特徴とする。

このように構成することで、人型のプレイヤキャラクタの人体モデルの形状等に対応した加速度を付加することが可能となる。すなわち、腕の関節の向きや姿勢から、ボーンの連結等に対応した加速度を付加することができる。また、加速度がコントローラ３Ｌ、３Ｒのいずれかの向きに合わせて、仮想空間上のハンドバーニアＢＬ、ＢＲの噴射による加速の感覚を、まるで現実のように体感することが可能となる。

本実施形態のゲームプログラム１１０は、コントローラ３Ｌ、３Ｒは二つであり、ユーザの左右の手にそれぞれ把持され、加速度付加手段１０２は、二つのコントローラ３Ｌ、３Ｒのそれぞれの信号を同時に取得して、配置に対応した加速度を合成して、オブジェクトに付加してもよいことを特徴とする。

このように構成することで、二つのコントローラ３Ｌ、３Ｒに対応した加速度を合成して、オブジェクトを移動させることが可能となる。このため、コントローラ３Ｌ、３Ｒを同じ方向に向けることで倍の加速を付加したり、急速に制動させたりすることができる。また、別の方向に向けることで回転させたり、姿勢制御をさせたりすることもできる。このように、二つのコントローラ３Ｌ、３Ｒだけで、多彩な制御が可能となる。

［他の実施形態］
図２〜図６において説明した制御手段及び処理手順は一例であり、本発明の実施形態はこれらには限られない。処理手順等は、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜設計変更が可能である。

上述の実施形態では、左右の手にコントローラ３Ｌ、３Ｒを把持した例について記載した。しかし、本発明の実施形態は、これには限られない。
図７に記載したように、コントローラは一つであってもよい。この場合、ハンドバーニアＢの噴射方向の反発力が算出され、オブジェクトＯに加速度が付加される。この場合も、オブジェクトＯの重心を基準として、力点と作用点とを算出して加速度が付加されてもよい。すなわち、ハンドバーニアＢの把持された位置によっては、オブジェクトＯは回転してもよい。
このように構成することで、より単純化された操作で、宇宙飛行士の宇宙遊泳の感覚を体験することができる。

上述の実施形態では、配置として、ローカル座標系における位置及び方向を算出するように記載した。しかしながら、位置及び方向のいずれかであってもよい。
加えて、上述の実施形態では、手持ちのハンドバーニアを用いるように記載した。しかしながら、宇宙服に固定されたバーニア等により加速度を得てもよい。この場合、加速度付加手段１０２は、固定されたバーニアは、コントローラ３Ｌ、３Ｒの位置により噴射の向きを設定し、コントローラ３Ｌ、３ＲとオブジェクトＯとの距離により、噴射の強さを調整して、加速度の大きさ及びローカル座標系における向きを算出することも可能である。
このように構成することで、コントローラ３Ｌ、３Ｒにより、より多彩な制御を行うことが可能となる。

上述の実施形態で説明した図５〜図７では、宇宙飛行士のオブジェクトＯのモデルで、腕の関節が肩関節だけの模式図を示しているものの、これに限られない。すなわち、肘や手首や指等の関節をボーンに加えたようなモデルを用いて、応力等も考慮して加速度を算出することも可能である。加えて、加速度を算出するための重心を中心としたローカル座標系とは別に、ＨＭＤ２の視線用のビュー座標系を用いることも可能である。
さらに、上述の実施形態では、宇宙飛行士のような人型のプレイヤキャラクタを例にして記載されているものの、本発明の実施形態はこれには限られない。たとえば、加速度を付加するオブジェクトは、プレイヤキャラクタが操縦するエクソスケルトン、ロボットアーム、搭乗可能なロボット、起動兵器、宇宙船等であってもよい。
また、上述のコントローラ３Ｌ、３Ｒは手に把持されているように記載したものの、ＨＭＤと連動する他種類のコントローラを用いることも可能である。たとえば、足に装着されるコントローラ、バンドで背中に背負われたコントローラ、モーションキャプチャ等を用いることも可能である。
このように構成することで、多彩なオブジェクトのモデルやコントローラに対して、本実施形態のゲームプログラム１１０による制御方法が適用可能となる。

加えて、オブジェクトが激しく移動するとユーザが酔う可能性が高いため、オブジェクトが所定の速度以上になった場合、減速させる又は画面を暗転させる等、酔い防止の制御を行ってもよい。

上述の実施形態は、宇宙遊泳のような姿勢制御を含めた無重力体験が可能なＶＲゲームである例について記載した。
しかしながら、ＶＲゲームとして、低重力の月面、火星、準惑星上のミッション、縮退物質で囲まれた人工的な重力場のフィールドでのミッション等の各種ミッションを用意することも可能である。さらに、通常の重力下で、腕から強力な推進力を得て移動するようにして移動可能とするアクションゲーム等にも同様の制御を適用することが可能である。また、移動したいオブジェクトを選択し、同様の反発力としての加速度を付加することで、仮想空間内で意図した場所に移動させるような用途にも使用することができる。このため、本発明のプログラムによる制御方法を、例えば、アクションゲーム、シューティングゲーム、シミュレーションゲーム、ボードゲーム、及びパズルゲーム等、様々な種類のゲームに適用することもできる。

・ハードウェア構成のバリエーション
なお、制御部１０、２０は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、特定用途向けプロセッサー）等を含む情報処理部であってもよい。

記憶部１１は、一時的でない記録媒体であり、ＲＡＭは、主記憶部として、ＤＲＡＭやＳＲＡＭ等を用いてもよい。ＲＯＭは、補助記憶部として、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、３Ｄ Ｘポイント等の各種不揮発性で書き換え可能な半導体メモリを用いてもよい。加えて、補助記憶部として、ＨＤＤの代わりに、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やｅＭＭＣ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｍｕｌｔｉ Ｍｅｄｉａ Ｃａｒｄ）を用いることも可能である。

接続部１２、２２は、別途、専用又は汎用のコントローラと接続されてもよい。汎用のコントローラは、ゲーム機用のコントローラ、タッチパネル、マウス等のポインティングデバイスやキーボード等であってもよい。
加えて、接続部１２、２２は、ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、携帯電話網等に接続するためのＬＡＮボードや無線送受信機等を含んでいてもよい。これにより、インターネット等に接続し、各種プロトコルによりデータを送受信してもよい。また、接続部１２、２２の無線又は有線の接続は、各種無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、専用線、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ（登録商標）等であってもよい。

画像処理部１３は、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の情報処理部であってもよい。画像処理部１３は、専用のメモリを備えていてもよい。

なお、ゲーム装置１において、制御部１０及び画像処理部１３は、ＧＰＵ内蔵ＣＰＵやチップ・オン・モジュールパッケージ等のように、一体的に形成されていてもよい。
また、制御部１０、制御部２０、及び画像処理部１３は、ＲＡＭやＲＯＭやフラッシュメモリ等を内蔵していてもよい。

上述の実施形態では、本実施形態のゲームプログラム１１０がネイティブアプリケーションである例について記載されたものの、ウェブアプリとして構成されていてもよい。すなわち、ゲームプログラム１１０は、ウェブブラウザー等で実行可能なアプリであってもよい。この場合は、記憶部２１に格納されるゲームプログラム１１０及びゲームデータ１１１は、毎回、ＲＡＭ等に一時的に格納されてもよい。

上述の実施形態には、ゲーム装置１としてＰＣを用いた例が記載されているが、本発明の実施形態はこれには限られない。たとえば、ゲームセンター等に提供されるアーケードゲーム筐体、スマートフォン等の携帯端末装置を用いて本発明を実現することもできる。また、ゲーム装置１として、家庭用（コンシューマ）のゲーム装置を用いて本発明を実現することもできる。

これらの他の実施形態を採用した場合においても、本発明の作用効果は発揮される。また、本実施形態と他の実施形態、及び他の実施形態同士を適宜組み合わせることも可能である。

また、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。

１ ゲーム装置
２ ＨＭＤ
３Ｌ、３Ｒ コントローラ
１０、２０ 制御部
１１、２１ 記憶部
１２、２２ 接続部
１３ 画像処理部
１４ 音声処理部
２５ センサ部
２６ 表示部
２７ 音声入出力部
１００ 接続手段
１０１ 配置算出手段
１０２ 加速度付加手段
１０３ 表示制御手段
１１０ ゲームプログラム
１１１ ゲームデータ
２００ 配置データ
２０１ オブジェクトデータ
５００、５０１ ミッション例
ＢＬ、ＢＲ ハンドバーニア
Ｄ スペースデブリ
ＬＵ、ＬＥ 風船
Ｏ、ＯＥ、ＯＵ オブジェクト
Ｕ ユーザ
Ｘ ゲームシステム

Claims (5)

1. 実空間内の座標認識を行うヘッドマウントディスプレイと、
   前記ヘッドマウントディスプレイと連動して座標認識を行うコントローラと接続され、
   記憶部とを備えるゲーム装置により実行されるゲームプログラムであって、前記ゲーム装置を、
   前記コントローラの前記実空間内の位置及び方向から、仮想空間内のオブジェクトに対応したローカル座標系での配置を算出する配置算出手段と、
   前記コントローラからの信号を取得した場合、前記配置算出手段により算出された配置に対応した加速度を前記オブジェクトに付加する加速度付加手段と、
   前記加速度付加手段により付加された前記加速度を適用して移動された前記オブジェクトを含む前記仮想空間を前記ヘッドマウントディスプレイに表示させる表示制御手段として機能させる
   ゲームプログラム。
2. 前記配置は、前記ローカル座標系での位置及び／又は方向を含み、
   前記加速度付加手段は、
   前記ローカル座標系での位置及び／又は方向に対応した前記加速度を、前記オブジェクトに付加する
   請求項１に記載のゲームプログラム。
3. 前記オブジェクトは、前記仮想空間内のプレイヤキャラクタであり、
   前記プレイヤキャラクタは、ヒト型であり、
   前記加速度付加手段は、
   前記コントローラに対応して前記プレイヤキャラクタの手で把持されたハンドバーニアから、前記信号に対応した噴射の反発力としての前記加速度を付加する
   請求項１又は２に記載のゲームプログラム。
4. 前記コントローラは二つであり、ユーザの左右の手にそれぞれ把持され、
   前記加速度付加手段は、
   二つの前記コントローラのそれぞれの信号を同時に取得して、それぞれの前記配置に対応した前記加速度を合成して、前記オブジェクトに付加する
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のゲームプログラム。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のゲームプログラムを記憶した記憶部と、
   前記ゲームプログラムを実行するコンピュータとを備える
   ゲーム装置。

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