JP2020091758A - プログラム、情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法及びヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】仮想空間におけるキャラクタまたは視点の移動に伴う視覚と身体感覚の同期ズレによる酔いを低減する。【解決手段】情報処理装置１において、ヘッドマウントディスプレイもしくはユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する提示部と、現実空間におけるヘッドマウントディスプレイまたはユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する移動量決定部と、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定し、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動を実行する移動実行部とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、プログラム、情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法及びヘッドマウントディスプレイに関する。

ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤともいう）を介してユーザに提供される仮想空間（ＶＲ空間ともいう）におけるユーザの移動に関する技術が開発されている。例えば特許文献１には、仮想空間における仮想カメラを、コントローラの入力に基づいて移動させることが開示されている。

また例えば特許文献２には、ユーザに仮想空間を提供するコンピュータの情報処理方法において、ユーザに提供する視界画像を定義する仮想カメラを含む仮想空間を定義する仮想空間データを生成するステップと、ユーザの身体の一部の向き（例えば、視線方向）を検出し、当該向きに基づいて仮想空間における仮想カメラの移動目標位置を指定するステップと、移動目標位置に基づいて、仮想カメラを移動させるステップと、仮想カメラの移動に伴った視界画像を生成して、ＨＭＤに提示するステップと、を含むことが開示されている。

特開２０１７−５８４９３号公報 特開２０１８−７２９９２号公報

しかしながら、特許文献１及び２では、仮想空間におけるユーザの分身となるキャラクタまたは視点の移動に伴って、視覚と身体感覚の同期ズレによる「酔い」が生じるという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、仮想空間におけるキャラクタまたは視点の移動に伴う視覚と身体感覚の同期ズレによる酔いを低減することを可能とするプログラム、情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法及びヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係るプログラムは、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理装置または当該ヘッドマウントディスプレイを、前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する提示部と、現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する移動量決定部と、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する判定部と、判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する移動実行部と、として機能させるためのプログラムである。

この構成によれば、ユーザが現実空間において、例えばボクシング選手のように、身体や頭を前後左右に振った動作に起因して、仮想空間上でのユーザの分身であるキャラクタまたは視点を、その動作に同期して前後左右への移動を行うことができる。これにより、仮想空間におけるキャラクタまたは視点の移動に伴う視覚と身体感覚の同期ズレによる酔いを低減することができる。更に、キャラクタ操作が直感的となり、仮想空間における没入感がコントローラ操作のものよりも向上させることができる。

本発明の第２の態様に係るプログラムは、第１の態様に係るプログラムであって、前記遊び距離の範囲を出てからは、前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の位置が、限界距離に近づくほど、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動速度が上昇するように移動速度を決定する速度決定部として更に機能させるためのプログラムである。

この構成によれば、遊び距離の範囲を出てからは、頭の位置が限界距離に近づくほど、仮想空間におけるキャラクタの移動速度を上げることができるので、ユーザが頭の移動量（あるいは足を踏み出す量）に応じてキャラクタの移動速度を調整することができる。

本発明の第３の態様に係るプログラムは、第１または第２の態様に係るプログラムであって、前記提示部は、前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と限界距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示し、前記移動実行部は、限界距離の範囲を前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭が出た場合に、予め決められた最大速度で、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点を移動させる。

この構成によれば、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点が、最大速度以内に抑えられるので、キャラクタがユーザの身体感覚を超えて速く移動することを回避することができる。

本発明の第４の態様に係るプログラムは、第１から３のいずれかの態様に係るプログラムであって、前記移動実行部は、前記限界距離の範囲の外に前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭が出た場合、当該限界距離の範囲を超えた距離だけ、現実空間における原点を前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記頭の方向へ近づける。

この構成によれば、原点が自動的に更新されるので、キャラクタの移動を止める際にユーザが元の原点に戻らずに、元の原点より近い更新後の原点の位置まで戻ればよいので、ユーザによるキャラクタの操作性を向上させることができる。

本発明の第５の態様に係るプログラムは、第１から４のいずれかの態様に係るプログラムであって、前記移動実行部は、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動中に、移動している方向と反対方向にユーザが頭の位置を動かした場合、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を減速させる。

この構成によれば、仮想空間内のキャラクタが移動中に当該キャラクタを容易に減速させることができるので、仮想空間内のキャラクタを停止させやすくすることができる。

本発明の第６の態様に係るプログラムは、第１から５のいずれかの態様に係るプログラムであって、前記移動実行部は、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動中に、ユーザが一定速度で頭を回転させた場合、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を停止する。

この構成によれば、仮想空間内のキャラクタが移動中に当該キャラクタを容易に停止させることができる。

本発明の第７の態様に係るプログラムは、第１から６のいずれかの態様に係るプログラムであって、前記移動実行部は、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動中に、設定角度以上、上下に頭を傾けた場合、移動を停止する。

この構成によれば、前記移動実行部は、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動中に、設定角度以上、上下に頭を傾けた場合、移動を停止する。

本発明の第８の態様に係るプログラムは、第１から７のいずれかの態様に係るプログラムであって、前記移動実行部は、前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭が一定の速度で前記遊び距離の範囲から出た場合、仮想空間内において一度に間隔をあけて、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点を移動させる。

この構成によれば、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点を一度に移動させることができるので、仮想空間内のキャラクタの移動にかかる操作性を向上させることができる。

本発明の第９の態様に係る情報処理装置は、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理装置であって、前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する提示部と、現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する決定部と、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する判定部と、判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する移動実行部と、を備える。

この構成によれば、ユーザが現実空間において、例えばボクシング選手のように、身体や頭を前後左右に振った動作に起因して、仮想空間上でのユーザの分身であるキャラクタまたは視点を、その動作に同期して前後左右への移動を行うことができる。これにより、仮想空間におけるキャラクタまたは視点の移動に伴う視覚と身体感覚の同期ズレによる酔いを低減することができる。更に、キャラクタ操作が直感的となり、仮想空間における没入感がコントローラ操作のものよりも向上させることができる。

本発明の第１０の態様に係る情報処理システムは、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理装置であって、前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する提示部と、現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する決定部と、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する判定部と、判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する移動実行部と、を備える。

この構成によれば、ユーザが現実空間において、例えばボクシング選手のように、身体や頭を前後左右に振った動作に起因して、仮想空間上でのユーザの分身であるキャラクタまたは視点を、その動作に同期して前後左右への移動を行うことができる。これにより、仮想空間におけるキャラクタまたは視点の移動に伴う視覚と身体感覚の同期ズレによる酔いを低減することができる。更に、キャラクタ操作が直感的となり、仮想空間における没入感がコントローラ操作のものよりも向上させることができる。

本発明の第１１の態様に係る情報処理方法は、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理方法であって、前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示するステップと、現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定するステップと、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定するステップと、判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行するステップと、を有する。

この構成によれば、ユーザが現実空間において、例えばボクシング選手のように、身体や頭を前後左右に振った動作に起因して、仮想空間上でのユーザの分身であるキャラクタまたは視点を、その動作に同期して前後左右への移動を行うことができる。これにより、仮想空間におけるキャラクタまたは視点の移動に伴う視覚と身体感覚の同期ズレによる酔いを低減することができる。更に、キャラクタ操作が直感的となり、仮想空間における没入感がコントローラ操作のものよりも向上させることができる。

本発明の第１２の態様に係るヘッドマウントディスプレイは、ユーザに仮想空間を提供するヘッドマウントディスプレイであって、前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する提示部と、現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する決定部と、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する判定部と、判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する移動実行部と、を備える。

この構成によれば、ユーザが現実空間において、例えばボクシング選手のように、身体や頭を前後左右に振った動作に起因して、仮想空間上でのユーザの分身であるキャラクタまたは視点を、その動作に同期して前後左右への移動を行うことができる。これにより、仮想空間におけるキャラクタまたは視点の移動に伴う視覚と身体感覚の同期ズレによる酔いを低減することができる。更に、キャラクタ操作が直感的となり、仮想空間における没入感がコントローラ操作のものよりも向上させることができる。

本発明の一態様によれば、ユーザが現実空間において、例えばボクシング選手のように、身体や頭を前後左右に振った動作に起因して、仮想空間上でのユーザの分身であるキャラクタまたは視点を、その動作に同期して前後左右への移動を行うことができる。これにより、仮想空間におけるキャラクタまたは視点の移動に伴う視覚と身体感覚の同期ズレによる酔いを低減することができる。更に、キャラクタ操作が直感的となり、仮想空間における没入感がコントローラ操作のものよりも向上させることができる。

本実施形態に係るＨＭＤシステムの概略構成を示す図である。 本実施形態に係る情報処理装置の概略構成を示す図である。 本実施形態に係る仮想空間を表現する一態様を概念的に表す図である。 ヘッドマウントディスプレイ２に表示される移動マーカ４を示す模式図である。 現実空間における遊び距離の範囲及び限界距離の範囲を示す模式図である。 図６（Ａ）は、ユーザが前後に動く様子を示す模式図である。図６（Ｂ）は、ユーザが左右に動く様子を示す模式図である。 ＶＨＳモードにおける移動を説明するための模式図である。 ＶＨＳモードにおける最大速度での移動を説明するための模式図である。 ＶＨＳモードにおけるステップ移動を説明するための模式図である。 本実施形態に係る情報処理方法の一例を示すフローチャートである。

以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

図１は、本実施形態に係るＨＭＤシステムの概略構成を示す図である。図１に示すように、ＨＭＤシステムＳは、情報処理装置１と、ユーザの頭Ｈに装着されるヘッドマウントディスプレイ２と、ユーザが手で使用するコントローラＣ１、Ｃ２と、センサＳ１、Ｓ２とを備える。情報処理装置１は、ヘッドマウントディスプレイ２を介してユーザに仮想空間を提供する。本実施形態では一例として情報処理装置１は、コンピュータであるものとして説明する。なお、情報処理装置１は、多機能携帯端末（いわゆるスマートフォン）であってもよく、その場合、情報処理装置１は、ヘッドマウントディスプレイ２に挿入されて使用される。また、ヘッドマウントディスプレイ２は、情報処理装置１を内蔵する構成であってもよく、その場合、ヘッドマウントディスプレイ２は、ユーザに仮想空間を提供する。

ヘッドマウントディスプレイ２は、センサ２１とモニタ２２を備える。センサ２１は例えば、３軸の加速度センサ及び／または３軸のジャイロセンサを含むモーションセンサである。モニタ２２には、ユーザに提供する視界映像が表示される。

コントローラＣ１は、ユーザが押下可能なボタンＣ１１と、センサＣ１２とを備える。ここで、センサＣ１２は、例えば、３軸の加速度センサ及び／または３軸のジャイロセンサを含むモーションセンサである。

コントローラＣ２は、ユーザが押下可能なボタンＣ２１と、センサＣ２２とを備える。ここで、センサＣ２２は、例えば、３軸の加速度センサ及び／または３軸のジャイロセンサを含むモーションセンサである。

センサＳ１、Ｓ２は、ヘッドマウントディスプレイ２またはユーザの頭Ｈの位置を検出するためのセンサである。センサＳ１、Ｓ２は例えば、赤外線センサであり、赤外線の光源を更に備えてもよい。その場合、プロセッサ１６によって赤外線の出射が制御されずに一定の時間間隔または設定されたスケジュールで赤外線を出射してもよいし、プロセッサ１６によって赤外線の出射が制御されてもよい。例えば、センサＳ１、Ｓ２は、光源から出射された赤外線がヘッドマウントディスプレイ２によって反射され、反射された赤外線をそれぞれ検出する。その際例えばセンサＳ１、Ｓ２は、反射された赤外線を検出した場合、出力電圧が上がるので、情報処理装置１の後述するプロセッサ１６は、反射された赤外線を検出したタイミングを検出することができる。

この場合、情報処理装置１の後述するプロセッサ１６は、センサＳ１、Ｓ２が赤外線を出射してから反射された赤外線を検出する時間差に応じて、センサＳ１、Ｓ２それぞれからヘッドマウントディスプレイ２までの距離を決定する。プロセッサ１６は、これらの距離に基づいて、三角測量の原理を用いて、ヘッドマウントディスプレイ２またはヘッドマウントディスプレイ２を装着したユーザの頭Ｈの位置を決定してもよい。なお、センサＳ１、Ｓ２間の距離は既知であるものとする。

あるいは、情報処理装置１の後述するプロセッサ１６は、ヘッドマウントディスプレイ２に設けられたセンサ２１が検出した角速度からユーザの移動方向を決定し且つセンサ２１が検出した加速度からユーザの移動距離を決定することにより、ヘッドマウントディスプレイ２またはヘッドマウントディスプレイ２を装着したユーザの頭Ｈの位置を決定してもよい。なお、情報処理装置１の後述するプロセッサ１６は、センサＳ１、Ｓ２及びヘッドマウントディスプレイ２に設けられたセンサ２１の検出値を組み合わせて、ヘッドマウントディスプレイ２またはヘッドマウントディスプレイ２を装着したユーザの頭Ｈの位置を決定してもよい。

図２は、本実施形態に係る情報処理装置の概略構成を示す図である。情報処理装置１はコンピュータである。図２に示すように情報処理装置１は、ストレージ１１と、メモリ１２と、入力インタフェース１３と、出力インタフェース１４と、通信インタフェース１５と、プロセッサ１６を備える。
ここでストレージ１１には、プロセッサ１６が読み出して実行するための本実施形態に係るプログラム及び各種のデータが格納されている。メモリ１２は、データ及びプログラムを一時的に保持する。メモリ１２は、揮発性メモリであり、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）である。

入力インタフェース１３は、ヘッドマウントディスプレイ２、コントローラＣ１、Ｃ２及びセンサＳ１、Ｓ２から信号が入力される。
出力インタフェース１４は、ヘッドマウントディスプレイ２へ信号（例えば視覚映像を示す信号）を出力する。
通信インタフェース１５は、ネットワークに接続されて、ネットワークに接続されている他のコンピュータと通信する。

プロセッサ１６は、ストレージ１１から本実施形態に係るプログラムをメモリ１２にロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行することによって、提示部１６１、判定部１６２、移動量決定部１６３、速度決定部１６４、及び移動実行部１６５として機能する。

なお、図２に示される例では、情報処理装置１がヘッドマウントディスプレイ２の外部に設けられる構成が示されているが、これに限らず、情報処理装置１はヘッドマウントディスプレイ２に内蔵されてもよい。一例として、モニタ２２を含む携帯型の情報通信端末（例えば、スマートフォン）が情報処理装置１として機能してもよい。

＜仮想空間＞
続いて、図３を参照して、仮想空間についてさらに説明する。図３は、本実施形態に係る仮想空間を表現する一態様を概念的に表す図である。仮想空間３は、投影原点３１を中心とする３６０度方向の全体を覆う全天球状の構造を有する。図３では、説明を簡単にするために、仮想空間３のうちの上半分の天球が例示されている。仮想空間３では各メッシュが規定される。各メッシュの位置は、仮想空間３に規定されるＸＹＺ座標系における座標値として予め規定されている。仮想空間３に展開可能な映像（静止画、動画等）を構成する各部分映像を、仮想空間３において対応する各メッシュにそれぞれ対応付けて、ユーザによって視認可能な仮想空間映像３２が展開される仮想空間３をユーザに提供する。

仮想空間３では、投影原点３１を原点とするＸＹＺ座標系が規定される。図３のＸＹＺ座標系は、例えば、現実空間のグローバル座標系（図６参照）に平行である。ＸＹＺ座標系は視点座標系の一種であるため、ＸＹＺ座標系における水平方向、鉛直方向（上下方向）、および前後方向は、それぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として規定される。したがって、図３におけるＸＹＺ座標系のＸ軸（水平方向）がグローバル座標系のｘ軸と平行であり、ＸＹＺ座標系のＹ軸（前後方向）がグローバル座標系のｙ軸と平行であり、ＸＹＺ座標系のＺ軸（鉛直方向）がグローバル座標系のｚ軸と平行である。

ヘッドマウントディスプレイ２に提示する視界映像の投影の向き（いわゆる仮想カメラの向き）は、ヘッドマウントディスプレイ２の傾きに応じて変わる。すなわち、仮想空間映像３２を視認する際に基準となる視線である基準視線３４は、ヘッドマウントディスプレイ２の傾きに応じて決まる。情報処理装置１のプロセッサ１６は、基準視線３４に基づいて、仮想空間３における視界領域３３を規定する。視界領域３３は、仮想空間３のうち、ヘッドマウントディスプレイ２を装着したユーザの視界に対応する。視界領域３３に、移動マーカ４と、ユーザの分身となるキャラクタ３５が表示される。

図４は、ヘッドマウントディスプレイ２に表示される移動マーカ４を示す模式図である。図４に示すように、移動マーカ４は、ユーザの頭の位置を表す頭マーカ４１と、リング４２を有する。リング４２の内縁４２１は、遊び距離の範囲の境界線を表す。リング４２の外縁４２２は、限界距離の範囲の境界線を表す。

例えば、ユーザがボタンＣ１１を押した場合、ＶＨＳ（ヴァーチャル・ヘッド・スティック）モードに切り替わり、ユーザの胸の前あたりに移動マーカ４があるように、ヘッドマウントディスプレイ２に移動マーカ４が表示される。

これにより、ユーザは、目の前に現れるコンパス状の移動マーカ４がガイドとなり、自分の頭の移動方向、移動量などが視覚的にフィードバックされ、ユーザは客観的な自分の身体もしくは頭の移動方向または移動量を知ることができる。また、移動マーカ４は、自分の頭もしくは体の移動量及び移動方向をユーザに客観的に示しており、ユーザはこの表示のフィードバックを受けながら、キャラクタ３５を移動させるために、自分の姿勢を的確に変えることができる。

頭マーカ４１がリング４２の内縁４２１に達した場合、頭マーカ４１が赤くなり遊び距離の範囲から出たことを示している。このように、提示部１６１は、ヘッドマウントディスプレイ２もしくはユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイ２に提示する。これにより、ユーザは、移動マーカ４を見ることにより、当該ユーザの頭の位置が、遊び距離の範囲を超えているか否かを把握することができる。

頭マーカ４１がリング４２の外縁４２２に接している場合、限界距離に達したことを示している。このように、提示部１６１は、ヘッドマウントディスプレイ２もしくはユーザの頭の位置と限界距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイ２に提示する。これにより、ユーザが、限界距離に達したことを確認することができ、設定された最高速度で移動していることを把握することができる。

図５は、現実空間における遊び距離の範囲及び限界距離の範囲を示す模式図である。ＶＨＳモードを呼び出した際の頭の位置（ここでは一例としてヘッドマウントディスプレイ２の位置）を原点（ホームポジション）とする。図５に示すように、原点（ホームポジション）Ｐ０に対して遊び距離ｒ１の円内が、遊び距離の範囲Ｒ１として示されている。また原点（ホームポジション）Ｐ０に対して限界距離ｒ２の円内のうち遊び距離の範囲Ｒ１を除いた範囲が、限界距離の範囲Ｒ２として示されている。

図６（Ａ）は、ユーザが前後に動く様子を示す模式図である。ユーザの前後の動きは、現実空間のグローバル座標系のｙ方向の動きに対応する。図６（Ｂ）は、ユーザが左右に動く様子を示す模式図である。ユーザの左右の動きは、現実空間のグローバル座標系のｘ方向の動きに対応する。
ＶＨＳモードにある場合、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、移動したい方向に半歩踏み出すことで、頭の座標が遷移して、現実空間における原点（ホームポジション）からの頭の移動量に合わせて仮想空間内のキャラクタの移動量が決定される。また、頭の移動方向に合わせて仮想空間内のキャラクタの移動方向が決定される。

本実施形態では、頭の移動量は、一例として、ヘッドマウントディスプレイ２の移動量である。移動量決定部１６３は、現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する。

図７は、ＶＨＳモードにおける移動を説明するための模式図である。図７に示すように、ヘッドマウントディスプレイ２を装着したユーザが矢印Ａ１のように移動してユーザの頭Ｈの位置が位置Ｐ０から位置Ｐ１に移動して、遊び距離の範囲から出た場合、仮想空間におけるキャラクタが移動する。

これを実現するために、判定部１６２は、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する。
そして、移動実行部１６５は、判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、移動量決定部１６３によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する。

遊び距離の範囲を出てからは、頭の位置が限界距離に近づくほど、仮想空間におけるキャラクタの移動速度が上がる。
これを実現するために、速度決定部１６４は、遊び距離の範囲を出てからは、前記ヘッドマウントディスプレイ２またはユーザの頭の位置が、限界距離に近づくほど、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動速度が上昇するように移動速度を決定する。これにより、遊び距離の範囲を出てからは、頭の位置が限界距離に近づくほど、仮想空間におけるキャラクタの移動速度を上げることができるので、ユーザが頭の移動量（あるいは足を踏み出す量）に応じてキャラクタの移動速度を調整することができる。

図８は、ＶＨＳモードにおける最大速度での移動を説明するための模式図である。図８に示すように、ヘッドマウントディスプレイ２を装着したユーザが矢印Ａ２のように移動してユーザの頭Ｈの位置が位置Ｐ０から位置Ｐ２に移動して、ユーザの頭の位置が、限定距離の範囲から出た時点で、仮想空間におけるキャラクタの移動速度が最大となる。これ以降は移動速度は上がらず、最大速度を保ったまま一定となる。

これを実現するために、移動実行部１６５は、限界距離の範囲の外に前記ヘッドマウントディスプレイまたはユーザの頭が出た場合に、予め決められた最大速度で、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点を移動させる。これにより、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点が、最大速度以内に抑えられるので、キャラクタがユーザの身体感覚を超えて速く移動することを回避することができる。

また一例として、ＶＨＳモードにおいて、頭の位置が限界距離を超えた場合は、超えた距離だけ原点（ホームポジション）が頭の方向へ近づく（つまり、頭と原点の距離は、限界距離よりも遠くなることはない）。

これを実現するために、移動実行部１６５は、限界距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたはユーザの頭が出た場合、当該限界距離の範囲を超えた距離だけ、現実空間における原点を前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記頭の方向へ近づける。これにより、原点が自動的に更新されるので、キャラクタの移動を止める際にユーザが元の原点に戻らずに、元の原点より近い更新後の原点の位置まで戻ればよいので、ユーザによるキャラクタの操作性を向上させることができる。

ＶＨＳモードで移動中に、ユーザが移動している方向と反対方向に頭の位置を動かすことで、仮想空間内のキャラクタに原点（ホームポジション）方向への力が働き、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動が減速する。

これを実現するために、移動実行部１６５は、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動中に、移動している方向と反対方向にユーザが頭の位置を動かした場合、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動を減速させる。ここで、移動実行部１６５は、センサ２１による検出値（例えばジャイロセンサの検出値及び／または加速度センサの検出値）またはセンサＳ１及び／またはＳ２の検出値に基づいて、移動している方向と反対方向にユーザが頭の位置を動かしたか否か判定する。これにより、仮想空間内のキャラクタが移動中に当該キャラクタを容易に減速させることができるので、仮想空間内のキャラクタを停止させやすくすることができる。

またＶＨＳモードで移動中に、ユーザが一定速度で頭を回転させた場合、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動を停止する。これを実現するために、移動実行部１６５は、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動中に、ユーザが一定速度で頭を回転させた場合、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動を停止する。ここで移動実行部１６５は、センサ２１による検出値（例えばジャイロセンサの検出値及び／または加速度センサの検出値）またはセンサＳ１及び／またはＳ２の検出値に基づいて、ユーザの頭が回転しているか否かを判定する。これにより、仮想空間内のキャラクタが移動中に当該キャラクタを容易に停止させることができる。

またＶＨＳモードで移動中に、プレイヤーが設定角度以上、上下に頭を傾けた場合、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動を停止する。これを実現するために、移動実行部１６５は、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動中に、設定角度以上、上下に頭を傾けた場合、移動を停止する。これにより、仮想空間内のキャラクタが移動中に当該キャラクタを容易に停止させることができる。

図９は、ＶＨＳモードにおけるステップ移動を説明するための模式図である。図９に示すように、ヘッドマウントディスプレイ２を装着したユーザが矢印Ａ３のように移動してユーザの頭Ｈの位置が位置Ｐ０から位置Ｐ３に移動して、ユーザの頭が一定の速度で遊び距離の範囲Ｒ１から出た場合、仮想空間内において一度に間隔をあけて、仮想空間内のキャラクタが移動する。すなわち、キャラクタが連続的に移動するのではなく、次のタイミングには、移動先に移動する。

これを実現するために、移動実行部１６５は、ヘッドマウントディスプレイもしくはユーザの頭が一定の速度で遊び距離の範囲から出た場合、仮想空間内において一度に間隔をあけて、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点を移動させる。これにより、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点を一度に移動させることができるので、仮想空間内のキャラクタの移動にかかる操作性を向上させることができる。

その際には、移動実行部１６５は、現実空間におけるヘッドマウントディスプレイもしくはユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動量を決定する。ここで例えば、現実空間におけるヘッドマウントディスプレイもしくはユーザの頭の移動量と仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動量との関係が予めストレージ１１に記憶されていてもよく、この場合、移動実行部１６５は、ストレージ１１の記憶された上記の関係を参照して、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動量を決定してもよい。あるいは、移動実行部１６５は、予め決められた計算式にしたがって、仮想空間内のキャラクタ及び／または視界映像の投影原点の移動量を決定してもよい。

続いて図１０を用いて、本実施形態に係る情報処理の流れについて説明する。図１０は、本実施形態に係る情報処理方法の一例を示すフローチャートである。

（ステップＳ１０１）まず、情報処理装置１のプロセッサ１６は、コントローラＣ１のボタンＣ１１が押されたか否か判定する。

（ステップＳ１０２）ステップＳ１０１でコントローラＣ１のボタンＣ１１が押された場合、プロセッサ１６は、移動モードをＶＨＳモードに移行する。

（ステップＳ１０３）プロセッサ１６は、その際のユーザの頭の位置を現実空間の原点に設定する。

（ステップＳ１０４）次に、プロセッサ１６は、遊び距離の範囲及び限界距離の範囲を設定する。

（ステップＳ１０５）次に、判定部１６２は、ユーザの頭の位置が遊び距離の範囲を出たか否か判定する。

（ステップＳ１０６）ステップＳ１０６でユーザの頭の位置が遊び距離の範囲を出た場合、移動量決定部１６３は、仮想空間内のキャラクタの移動量及び視界映像の投影原点の移動量を決定する。

（ステップＳ１０７）そして、判定部１６２は、ユーザの頭の位置が限界距離の範囲の外に出たか否か判定する。

（ステップＳ１０８）ステップＳ１０７でユーザの頭の位置が限界距離の範囲の外に出た場合、移動実行部１６５は、最大速度で、仮想空間内のキャラクタ及び視界映像の投影原点を移動させる。

（ステップＳ１０９）そして、移動実行部１６５は、限界距離の範囲を超えた距離だけ、原点をユーザの頭の方向へ近づける。

（ステップＳ１１０）ステップＳ１０７でユーザの頭の位置が限界距離の範囲の外に出なかった場合、判定部１６２はユーザが一定の速度で移動したか否かを判定する。

（ステップＳ１１１）ステップＳ１１０でユーザが一定の速度で移動した場合、移動実行部１６５は、仮想空間内のキャラクタ及び視界映像の投影原点の位置を一度に移動する。

（ステップＳ１１２）ステップＳ１１０でユーザが一定の速度で移動しなかった場合、速度決定部１６４は、仮想空間内のキャラクタの移動速度及び視界映像の投影原点の移動速度を決定する。その際、上述したように、速度決定部１６４は、ヘッドマウントディスプレイ２またはユーザの頭Ｈの位置が、限界距離に近づくほど、仮想空間内のキャラクタ及び視界映像の投影原点の移動速度が上昇するように移動速度を決定する。

（ステップＳ１１３）そして、移動実行部１６５は、仮想空間内のキャラクタ及び視界映像の投影原点の移動を実行する。

以上、本実施形態に係るプログラムは、ヘッドマウントディスプレイ２を介してユーザに仮想空間を提供する情報処理装置１または当該ヘッドマウントディスプレイ２を、提示部１６１、移動量決定部１６３、判定部１６２及び移動実行部１６５として機能させるためのプログラムである。提示部１６１は、ヘッドマウントディスプレイもしくはユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する。移動量決定部１６３は、現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する。判定部１６２は、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する。移動実行部１６５は、判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、移動量決定部１６３によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する。

＜効果＞
この構成によれば、ユーザが現実空間において、例えばボクシング選手のように、身体や頭を前後左右に振った動作に起因して、仮想空間上でのユーザの分身であるキャラクタまたは視点を、その動作に同期して前後左右への移動を行うことができる。これにより、仮想空間におけるキャラクタまたは視点の移動に伴う視覚と身体感覚の同期ズレによる酔いを低減することができる。更に、キャラクタ操作が直感的となり、仮想空間における没入感がコントローラ操作のものよりも向上させることができる。

本実施形態は、特に、ゲーム中で、敵の攻撃をかいくぐりながら、攻撃を行う場合に有益である。コントローラのスティック操作による移動方法に頼らず、ユーザが現実空間において、例えばボクシング選手のように、身体や頭を前後左右に振った動作に起因して、仮想空間上でのユーザの分身であるキャラクタを、その動作に同期して前後左右への移動を行うことにより、ゲーム中で、敵の攻撃をかいくぐりながら、攻撃を行うことができる。

なお、センサＳ１、Ｓ２の数は、一例として二つとして説明したが、一つであってもよいし三つ以上あってもよい。またセンサＳ１、Ｓ２は一例として赤外線センサであるものとして説明したが、これに限らず、ユーザを撮像するイメージセンサであってもよい。この場合、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式でユーザまでの距離を測定してもよい。

なお、上述した実施形態で説明した情報処理装置１の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。情報処理装置１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

また、情報処理装置１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

さらに、一つまたは複数の情報処理機によって情報処理装置１と同様の機能を有する情報処理システムとして実現してもよい。複数の情報処理機を用いる場合、複数の情報処理機のうちの１つをコンピュータとし、当該コンピュータが所定のプログラムを実行することにより情報処理装置１の少なくとも１つの手段として機能が実現されてもよい。

以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１ 情報処理装置
１１ ストレージ
１２ メモリ
１３ 入力インタフェース
１４ 出力インタフェース
１５ 通信インタフェース
１６ プロセッサ
１６１ 提示部
１６２ 判定部
１６３ 移動量決定部
１６４ 速度決定部
１６５ 移動実行部
２ ヘッドマウントディスプレイ
２１ センサ
２２ モニタ
３ 仮想空間
３１ 投影原点
３２ 仮想空間映像
３３ 視界領域
３４ 基準視線
３５ キャラクタ
４ 移動マーカ
４１ 頭マーカ
４２ リング
４２１ 内縁
４２２ 外縁
Ｃ１、Ｃ２ コントローラ
Ｃ１１、Ｃ２１ ボタン
Ｃ１２、Ｃ２２ センサ
Ｓ ＨＭＤシステム
Ｓ１、Ｓ２ センサ

Claims (12)

1. ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理装置または当該ヘッドマウントディスプレイを、
   前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する提示部と、
   現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する移動量決定部と、
   現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する判定部と、
   判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する移動実行部と、
   として機能させるためのプログラム。
2. 前記遊び距離の範囲を出てからは、前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の位置が、限界距離に近づくほど、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動速度が上昇するように移動速度を決定する速度決定部として更に機能させるための請求項１に記載のプログラム。
3. 前記提示部は、前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と限界距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示し、
   前記移動実行部は、限界距離の範囲を前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭が出た場合に、予め決められた最大速度で、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点を移動させる
   請求項１または２に記載のプログラム。
4. 前記移動実行部は、前記限界距離の範囲の外に前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭が出た場合、当該限界距離の範囲を超えた距離だけ、現実空間における原点を前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記頭の方向へ近づける
   請求項１から３のいずれか一項に記載のプログラム。
5. 前記移動実行部は、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動中に、移動している方向と反対方向にユーザが頭の位置を動かした場合、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を減速させる
   請求項１から４のいずれか一項に記載のプログラム。
6. 前記移動実行部は、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動中に、ユーザが一定速度で頭を回転させた場合、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を停止する
   請求項１から５のいずれか一項に記載のプログラム。
7. 前記移動実行部は、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動中に、設定角度以上、上下に頭を傾けた場合、移動を停止する
   請求項１から６のいずれか一項に記載のプログラム。
8. 前記移動実行部は、前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭が一定の速度で前記遊び距離の範囲から出た場合、仮想空間内において一度に間隔をあけて、前記仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点を移動させる
   請求項１から７のいずれか一項に記載のプログラム。
9. ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理装置であって、
   前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する提示部と、
   現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する決定部と、
   現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する判定部と、
   判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する移動実行部と、
   を備える情報処理装置。
10. ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理システムであって、
    前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する提示部と、
    現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する決定部と、
    現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する判定部と、
    判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する移動実行部と、
    を備える情報処理システム。
11. ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理方法であって、
    前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示するステップと、
    現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定するステップと、
    現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定するステップと、
    判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行するステップと、
    を有する情報処理方法。
12. ユーザに仮想空間を提供するヘッドマウントディスプレイであって、
    前記ヘッドマウントディスプレイもしくは前記ユーザの頭の位置と遊び距離の範囲との相対的な位置関係を表す情報を、ヘッドマウントディスプレイに提示する提示部と、
    現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイまたは前記ユーザの頭の移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタの移動量、及び／または当該ヘッドマウントディスプレイに提示する視界映像の投影原点の移動量を決定する決定部と、
    現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出たか否か判定する判定部と、
    判定の結果、現実空間において遊び距離の範囲をヘッドマウントディスプレイまたは頭が出た場合に、前記移動量決定部によって決定された移動量に応じて、仮想空間内のキャラクタ及び／または前記視界映像の投影原点の移動を実行する移動実行部と、
    を備えるヘッドマウントディスプレイ。