JP2021194293A - アミューズメントシステム - Google Patents

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Takamasa Hamano
浩司 藤田
Koji Fujita
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【課題】プレイフィールドでのプレーヤの様子を外側から認識可能にしながらマーカーパターンによる適切な位置検出を実現できるアミューズメントシステム等の提供。【解決手段】アミューズメントシステムは、プレイフィールド10でプレイするプレーヤPLに面SF1が向くように配置され、プレーヤPLの位置検出用のマーカーパターンが面SF1に設定される少なくとも1つのマーカー板20と、プレーヤPLが装着し、マーカーパターンを用いたプレーヤPLの位置の検出結果に基づき生成された仮想空間画像が表示されるHMD200を含む。マーカー板20は、マーカーパターンが面SF1に設定されるメッシュ部材により構成される。【選択図】図1

Description

本発明は、アミューズメントシステム等に関する。
従来より、HMD(頭部装着型表示装置)を利用したアミューズメントシステムが知られている。このアミューズメントシステムでは、仮想空間における仮想空間画像をHMDに表示することで、バーチャルリアリティ(VR)などを実現する。このようなアミューズメントシステムの従来技術としては、例えば特許文献1に開示される技術がある。この従来技術のシステムは、HMDと、HMDを装着するプレーヤの体の動きを検出するモーションセンサーと、プレーヤの位置情報を検出するためのマーカーを有している。
特開2017−126302号公報
特許文献1では、プレーヤの位置検出用のマーカーを部屋の壁面に配置している。このため、部屋の外側からは、プレーヤがプレイしている様子を見ることができないという課題がある。一方、プレーヤの位置検出を適切に行うためには、マーカーパターンの検出エラーについては避ける必要がある。
本発明の幾つかの態様によれば、プレイフィールドでのプレーヤの様子を外側から認識可能にしながらマーカーパターンによる適切な位置検出を実現できるアミューズメントシステム等を提供できる。
本開示の一態様は、プレイフィールドでプレイするプレーヤに第1面が向くように配置され、前記プレーヤの位置検出用のマーカーパターンが前記第1面に設定される少なくとも1つのマーカー板と、前記プレーヤが装着し、前記マーカーパターンを用いた前記プレーヤの位置の検出結果に基づき生成された仮想空間画像が表示される頭部装着型表示装置と、を含み、前記マーカー板は、前記マーカーパターンが前記第1面に設定されるメッシュ部材により構成されるアミューズメントシステムに関係する。
本開示の一態様によれば、マーカー板は、プレイフィールドでプレイするプレーヤに第1面が向くように配置されると共に、当該第1面にプレーヤの位置検出用のマーカーパターンが設定される。またマーカー板に設定されるマーカーパターンを用いたプレーヤの位置の検出結果に基づき生成された仮想空間画像が、プレーヤが装着する頭部装着型表示装置に表示される。そして当該マーカー板は、マーカーパターンが第1面に設定されるメッシュ部材により構成される。このようにすれば、メッシュ部材のメッシュの複数の穴を介して、プレイフィールドでのプレーヤの様子を外側から認識できるようになると共に、第1面に設定されるマーカーパターンを用いてプレーヤの位置を検出することが可能になる。従って、プレイフィールドでのプレーヤの様子を外側から認識可能にしながらマーカーパターンによる適切な位置検出を実現できるアミューズメントシステムの提供が可能になる。
また本開示の一態様では、前記マーカー板では、前記メッシュ部材の前記第1面に前記マーカーパターンが印刷されていてもよい。
このように、印刷によりマーカーパターンを設定する手法によれば、マーカー板に対して位置検出用のマーカーパターンを容易に設定することが可能になる。
また本開示の一態様では、前記メッシュ部材は、可撓性を有するメッシュシートであってもよい。
このようにすれば、メッシュシートの可撓性を利用して、メッシュシートを用いたマーカー板の作製作業を容易化したり、或いはプレーヤがマーカー板に誤ってぶつかってしまったときの衝撃を緩和したりすることが可能になる。
また本開示の一態様では、前記マーカー板は、前記メッシュシートと、前記メッシュシートが固定される固定基部と、を含んでもよい。
このような固定基部を設けることで、例えば可撓性を有するメッシュシートであっても、その面が撓まないように固定基部に取り付けることが可能になる。
また本開示の一態様では、前記マーカー板は、前記固定基部を支持し、前記プレイフィールドに設置される脚部を含んでもよい。
このような脚部を設けることで、固定基部にメッシュシートが固定された構造のマーカー板を、プレイフィールドに安定して設置できるようになる。
また本開示の一態様では、前記マーカー板は、任意の位置に移動可能であってもよい。
このようにすれば、マーカー板を任意の位置に移動して設置し、マーカー板のマーカーパターンをプレーヤの位置検出に利用できるようになる。
また本開示の一態様では、前記マーカー板の前記第1面は、第1色地の面であり、前記マーカー板の前記第1面の裏側の第2面は、前記第1色地よりも輝度が低い第2色地の面であってもよい。
このようにすれば、第1面の第1色地よりも輝度が低い第2色地の部分のメッシュの穴を介して、プレイフィールドでのプレーヤの動き等が目立って見えるようになり、プレイフィールドでのプレーヤの様子を外側から認識しやすくすることが可能になる。
また本開示の一態様では、前記第1色地は白地であり、前記第2色地は黒地であってもよい。
このようにマーカー板の第1面を白地にすることで、マーカーパターンを用いた位置検出のエラーの発生を抑制できるようになり、第2面を黒地にすることで、プレイフィールドでのプレーヤの様子を外側から認識しやすくすることが可能になる。
また本開示の一態様では、前記マーカー板の前記第1面の裏側の第2面は、黒地の面であってもよい。
このようにマーカー板の第2面を黒地にすることで、プレイフィールドでのプレーヤの様子を外側から認識しやすくすることが可能になる。
また本開示の一態様では、前記マーカー板は、所定色の色地の前記メッシュ部材により構成され、前記メッシュ部材の前記第1面の裏側の第2面が、前記所定色よりも輝度が低い色に設定されてもよい。
このようにすれば、所定色のメッシュ部材を用いて、第1面にマーカーパターンが設定され、第2面が所定色よりも輝度が低い色に設定されるようなマーカー板を実現することが可能になる。
また本開示の一態様では、前記メッシュ部材の穴径は0.3mm〜1.5mmであり、前記メッシュ部材の穴ピッチは1.75mm〜4mmであってもよい。
このように穴径や穴ピッチを設定することで、マーカーパターンを用いた適切な位置検出を実現しながら、プレイフィールドでのプレーヤの様子を外側から認識しやすくすることが可能になる。
また本開示の一態様では、前記メッシュ部材は、ポリエステル繊維の織物にメッシュが形成されたメッシュシートであってもよい。
このようなポリエステル繊維の織物を用いることで、多数の穴が形成されたメッシュシートを容易に実現できるようになる。
また本開示の一態様では、前記メッシュ部材は、前記ポリエステル繊維の織物に合成樹脂がコーティングされたメッシュシートであってもよい。
このように合成樹脂がコーティングされていることで、マーカーパターンをマーカー板の第1面に容易に設定することが可能になる。
また本開示の一態様では、前記頭部装着型表示装置は、前記仮想空間画像が表示される表示部と、前記マーカーパターンを撮像する撮像部と、を含んでもよい。
このようにすることで、頭部装着型表示装置の撮像部によりマーカー板のマーカーパターンを撮像することで、撮像されたマーカーパターンを用いてプレーヤの位置等を検出できるようになる。
本実施形態のアミューズメントシステムの例を示す図。 プレイフィールドを上方から見た平面図。 プレーヤが装着するHMDの説明図。 プレイフィールドに対応する仮想空間の一例を示す図。 アミューズメントシステムの構成例を示すブロック図。 図6(A)、図6(B)はアミューズメントシステムの具体的な実現例。 本実施形態の処理例を説明するフローチャート。 マーカー板やマーカー板の面SF1に設定されるマーカーパターンの例。 マーカー板の面SF1の拡大図。 マーカー板の面SF2の例。 マーカー板の面SF2の拡大図。 マーカー板の面SF1、SF2の輝度設定の説明図。 マーカー板のメッシュ部材の穴径、穴ピッチの説明図。
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲の記載内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。
1.アミューズメントシステム
図1に本実施形態のアミューズメントシステムの例を示す。また図2にアミューズメントシステムのプレイフィールドを上方から見た平面図を示す。本実施形態のアミューズメントシステムは、少なくとも1つのマーカー板20と、HMD200(頭部装着型表示装置)を含む。
プレーヤPLは、プレイフィールド10において、アミューズメントコンテンツの1つであるゲームをプレイする。そして、このプレイフィールド10に対して少なくとも1つのマーカー板20が設けられる。図2では、例えば8個のマーカー板20−1〜20−8が設けられている。以下ではこれらのマーカー板20−1〜20−8を、適宜、単にマーカー板20と総称する場合がある。
図1、図2に示すように、マーカー板20は、プレイフィールド10でプレイするプレーヤPLに面SF1が向くように配置される。面SF1はマーカー板20の第1面である。面SF2は、面SF1の裏側の面であり、マーカー板20の第2面である。そして後述の図8等で説明するように、マーカー板20の面SF1には、プレーヤPLの位置検出用のマーカーパターンが設定されている。マーカーパターンは特徴点パターンとも言うことができる。後述するようにこのマーカー板20のマーカーパターンを画像認識するトラッキング処理を行うことで、プレーヤPLの位置等の検出が可能になる。
HMD200は、プレーヤPLが装着し、マーカー板20のマーカーパターンを用いたプレーヤPLの位置の検出結果に基づき生成された仮想空間画像が表示される。例えばマーカー板20のマーカーパターンを用いたトラッキング処理により、プレーヤPLの位置が検出され、検出された位置に対応する仮想空間の位置に設定された仮想カメラから見える画像が、仮想空間画像としてHMD200に表示される。
そして本実施形態では、マーカー板20は、マーカーパターンが面SF1に設定されるメッシュ部材により構成される。メッシュ部材は、メッシュを構成する複数の穴が形成された部材であり、これらの複数の穴は、面SF1と面SF2の間を貫通するように設けられている。一例としてはメッシュ部材の複数の穴は、マトリクス状に配置される。このように、マーカー板20をメッシュ部材により構成することで、図1に示すように、プレイフィールド10の外側から、マーカー板20を介して、プレーヤPLがゲームをプレイする様子を見ることが可能になる。例えばゲームプレイを待っている観客や、通行人などが、プレーヤPLのゲームプレイの様子を見ることが可能になる。なおメッシュ部材の詳細については後述する。
図2に示すように、複数のマーカー板20−1〜20−8は、例えばプレイフィールド10の外周においてプレイフィールド10を囲むように配置される。例えば図2の平面図において、プレイフィールド10の外周の辺SD1に沿って、マーカー板20−1〜20−4が配置されている。また辺SD1に交差(直交)する辺SD2に沿って、マーカー板20−5〜20−8が配置されている。またSD1に対向する辺SD3には壁12が設けられており、SD2に対向する辺SD4には壁14が設けられている。これらの壁12、14にも、マーカー板20−1〜20−8と同様にマーカーパターンなどの特徴点パターンを設定することが望ましい。例えば壁12、14に対してマーカーパターンを印刷等により描いたり、マーカーパターンが描かれた垂れ幕などを壁12、14に面に設ける。そしてプレイフィールド10には、境界16が設定されており、プレーヤPLは、この境界16で囲まれた範囲内でプレイすることが想定されている。この境界16は、例えばアミューズメントシステムの運営者のオペレーターが設定する。そして境界16は、マーカー板20−1〜20−8、壁12、14の内側に設定される。別の言い方をすれば、プレイフィールド10のプレイの境界16を囲むように、マーカー板20−1〜20−8、壁12、14が設けられている。
なお図2では、プレイフィールド10の2つの辺SD1、SD2にマーカー板20が配置されているが、1つの辺だけに沿ってマーカー板20を配置してもよいし、3つの辺又は4つの辺に沿ってマーカー板20を配置してもよい。また各辺に沿って複数のマーカー板20を配置してよいし、各辺に沿って大きなサイズの1つのマーカー板20を配置してもよい。また、例えば1つの辺の一部に配置してもよい。
図3は本実施形態で用いられるHMD200の一例を示す図である。HMD200には、HMD200をプレーヤPLが装着するためのヘッドバンド230が設けられている。またプレーヤPLは、ゲーム音などを聴くためのヘッドホン232を装着している。なおゲーム音は、プレイフィールド10に設けられたスピーカから出力するようにしてもよいし、HMD200に内蔵されているスピーカから出力するようにしてもよい。
HMD200は、プレーヤPLの頭部(所定部位)に装着されて、プレーヤPLの眼前に画像を表示する装置である。HMD200は非透過型であることが望ましいが、透過型であってもよい。またHMD200は、いわゆるメガネタイプのHMDであってもよい。HMD200は、後述の図6(A)、図6(B)に示すように、トラッキング処理を実現するためのトラッキング部210を含むことができる。トラッキング部210を用いたトラッキング処理により、HMD200の位置、方向を特定する。HMD200の位置、方向が特定されることで、プレーヤの位置(視点位置)、方向(視線方向)を特定できる。トラッキング方式としては種々の方式を採用できる。
例えばHMD200には、図6(A)、図6(B)のトラッキング部210の撮像部212として、撮像デバイス213、214、215、216が設けられている。撮像デバイス213、214、215、216の各々には、例えばカラー画像を撮影するRGBカメラやデプス情報を取得するデプスカメラなどの環境認識用のカメラが設けられる。撮像デバイス213、214、215、216は、HMD200の前面側の4つの箇所に設けられており、これによりHMD200(プレーヤ)の周囲の環境を認識することで、HMD200の位置、方向等を検出するためのトラッキング処理が実現される。HMD200の位置、方向等を検出することはプレーヤPLの位置、方向等を検出することに相当する。例えば環境認識カメラを用いてHMD200の周囲の実空間の認識処理を行い、認識処理の結果に基づいてHMD200(プレーヤ)の位置、方向等を特定する。例えば認識された実空間の物体との相対的位置関係からHMD200の位置、方向等を特定する。またHMD200に、トラッキング部210として、不図示のモーションセンサーを設け、撮像部212とモーションセンサーとにより、HMD200の位置、方向等を更に正確に検出することができる。モーションセンサーは例えば加速度センサー(3軸加速度センサー)やジャイロセンサー(3軸ジャイロセンサー)などにより実現できる。
このように本実施形態のHMD200は、仮想空間画像が表示される表示部220と、マーカー板20のマーカーパターンを撮像する撮像部212を有する。このようにすることで、HMD200の撮像部212によりマーカー板20のマーカーパターンを撮像することで、撮像されたマーカーパターンを用いてプレーヤPLの位置等を検出できるようになる。
なおトラッキング処理の方式としてはこれ以外にも種々の方式を想定できる。例えば他の方式の1つである第1方式では、トラッキング部210として複数の受光素子(フォトダイオード等)をHMD200に設ける。そして外部に設けられた発光素子(LED等)からの光(レーザー等)をこれらの複数の受光素子により受光することで、実空間(3次元空間)でのHMD200(プレーヤ)の位置、方向を特定する。また第2方式では、トラッキング部210として複数の発光素子(LED)をHMD200に設ける。そして、これらの複数の発光素子からの光を、外部に設けられた撮像部で撮像することで、HMD200の位置、方向を特定する。
また図3ではプレーヤPLはコントローラ240、250を手に持っている。これらのコントローラ240、250には、例えば操作ボタンやアナログスティックなどの操作デバイスが設けられており、プレーヤPLはこれらの操作デバイスを操作することで、操作情報の入力が可能になっている。
図4はプレイフィールド10に対応する仮想空間の一例を示す図である。仮想空間には、実空間のプレイフィールド10に対応する仮想プレイフィールドVFLが設定されている。この仮想プレイフィールドVFLには、仮想的な壁WLが設けられている。この壁WLは、例えば図2の実空間のプレイフィールド10の境界16の対応する場所に設けられている。また仮想プレイフィールドVFLには、通路や障害物等となるオブジェクトOB1〜OB5や、敵キャラクタCH1、CH2などが配置されている。そして、上述のトラッキング処理により、実空間でプレーヤPLの位置が検出され、この実空間に対応する仮想空間の位置に、プレーヤPLに対応するプレーヤキャラクタ(アバター)の位置が設定される。このプレーヤキャラクタは、仮想空間画像に表示されるキャラクタであってもよいし、表示されないキャラクタ(一人称視点)であってもよい。そして、この仮想空間のプレーヤキャラクタの位置に対応して設定された仮想カメラから見える仮想空間画像が生成されて、HMD200の表示部220に表示される。これによりバーチャルリアリティのアミューズメントコンテンツをプレーヤが楽しむための仮想空間画像をHMD200に表示できるようになる。
図5はアミューズメントシステムの構成例を示すブロック図である。このアミューズメントシステムにより、例えばバーチャルリアリティ(VR)をシミュレートするシミュレーションシステムを実現できる。例えばアミューズメントシステムは、ゲームコンテンツを提供するゲームシステムや、スポーツ競技シミュレータや運転シミュレータなどのリアルタイムシミュレーションシステムや、映像等のコンテンツを提供するコンテンツ提供システムなどの種々のシステムに適用できる。なお、本実施形態のアミューズメントシステムは図5の構成に限定されず、その構成要素(各部)の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
操作部160は、プレーヤ(ユーザ)が種々の操作情報(入力情報)を入力するためのものである。操作部160は、例えば操作ボタン、アナログスティック、方向指示キー、ゲームコントローラ、ガン型コントローラ、ハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル、レバー、タッチパネル、又は音声入力装置等の種々の操作デバイスにより実現できる。またHMD200に設けられたモーションセンサーなどによりプレーヤの首の動きなどを検出することで、操作部160の機能を実現してもよい。
記憶部170は各種の情報を記憶する。記憶部170は、処理部100や通信部196などのワーク領域として機能する。ゲーム処理やシミュレーション処理などのアミューズメント処理用のプログラムや、プログラムの実行に必要なデータは、この記憶部170に保持される。記憶部170の機能は、半導体メモリ(DRAM、VRAM)、HDD(ハードディスクドライブ)、SSD、光ディスク装置などにより実現できる。記憶部170は、仮想空間情報記憶部172、描画バッファ178を含む。
コンピュータにより読み取り可能な媒体である情報記憶媒体180は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク(DVD、BD、CD)、HDD、或いは半導体メモリ(ROM)などにより実現できる。処理部100は、情報記憶媒体180に格納されるプログラム(データ)に基づいて本実施形態の種々の処理を行う。即ち情報記憶媒体180には、本実施形態の各部としてコンピュータ(入力装置、処理部、記憶部、出力部を備える装置)を機能させるためのプログラム(各部の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム)が記憶される。
表示部220は例えば図3のHMD200に設けられる。表示部220は、例えば有機ELディスプレイ(OEL)や液晶ディスプレイ(LCD)などにより実現できる。例えばHMD200の表示部220には、プレーヤの左眼の前に設定される第1のディスプレイ又は第1の表示領域と、右眼の前に設定される第2のディスプレイ又は第2の表示領域が設けられており、立体視表示が可能になっている。立体視表示を行う場合には、例えば視差が異なる左眼用画像と右眼用画像を生成し、第1のディスプレイに左眼用画像を表示し、第2のディスプレイに右眼用画像を表示する。或いは1つのディスプレイの第1の表示領域に左眼用画像を表示し、第2の表示領域に右眼用画像を表示する。またHMD200には左眼用、右眼用の2つの接眼レンズ(魚眼レンズ)が設けられており、これによりプレーヤの視界の全周囲に亘って広がるVR空間が表現される。そして接眼レンズ等の光学系で生じる歪みを補正するための補正処理が、左眼用画像、右眼用画像に対して行われる。
音出力部192は、本実施形態により生成された音を出力するものであり、例えばスピーカ又はヘッドホン等により実現できる。
I/F(インターフェース)部194は、携帯型情報記憶媒体195とのインターフェース処理を行うものであり、その機能はI/F処理用のASICなどにより実現できる。携帯型情報記憶媒体195は、プレーヤが各種の情報を保存するためのものであり、電源が非供給になった場合にもこれらの情報の記憶を保持する記憶装置である。携帯型情報記憶媒体195は、ICカード(メモリカード)、USBメモリ、或いは磁気カードなどにより実現できる。
通信部196は、無線又は有線のネットワークを介して外部(他の装置)との間で通信を行うものであり、その機能は、通信用ASIC又は通信用プロセッサなどのハードウェアや、通信用ファームウェアにより実現できる。
なお本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム(データ)は、サーバ(ホスト装置)が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部196を介して情報記憶媒体180(あるいは記憶部170)に配信してもよい。このようなサーバ(ホスト装置)による情報記憶媒体の使用も本開示の範囲内に含めることができる。
処理部100(プロセッサ)は、操作部160からの操作情報や、トラッキング部210のトラッキング処理により得られたトラッキング情報(HMDの位置及び方向の少なくとも一方の情報。プレーヤの視点位置及び視線方向の少なくとも一方の情報)や、プログラムなどに基づいて、ゲーム処理、仮想空間設定処理、移動体処理、仮想カメラ制御処理、画像生成処理、或いは音生成処理などを行う。
処理部100の各部が行う本実施形態の各処理(各機能)はプロセッサ(ハードウェアを含むプロセッサ)により実現できる。例えば本実施形態の各処理は、プログラム等の情報に基づき動作するプロセッサと、プログラム等の情報を記憶するメモリにより実現できる。プロセッサは、例えば各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよいし、或いは各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。例えば、プロセッサはハードウェアを含み、そのハードウェアは、デジタル信号を処理する回路及びアナログ信号を処理する回路の少なくとも一方を含むことができる。例えば、プロセッサは、回路基板に実装された1又は複数の回路装置(例えばIC等)や、1又は複数の回路素子(例えば抵抗、キャパシター等)で構成することもできる。プロセッサは、例えばCPU(Central Processing Unit)であってもよい。但し、プロセッサはCPUに限定されるものではなく、GPU(Graphics Processing Unit)、或いはDSP(Digital Signal Processor)等、各種のプロセッサを用いることが可能である。またプロセッサはASICによるハードウェア回路であってもよい。またプロセッサは、アナログ信号を処理するアンプ回路やフィルター回路等を含んでもよい。メモリ(記憶部170)は、SRAM、DRAM等の半導体メモリであってもよいし、レジスターであってもよい。或いはハードディスク装置(HDD)等の磁気記憶装置であってもよいし、光学ディスク装置等の光学式記憶装置であってもよい。例えば、メモリはコンピュータにより読み取り可能な命令を格納しており、当該命令がプロセッサにより実行されることで、処理部100の各部の処理(機能)が実現されることになる。ここでの命令は、プログラムを構成する命令セットでもよいし、プロセッサのハードウェア回路に対して動作を指示する命令であってもよい。
処理部100は、ゲーム処理部102、仮想空間設定部104、移動体処理部106、仮想カメラ制御部108、画像生成部120、音生成部130を含む。上述したように、これらの各部により実行される本実施形態の各処理は、プロセッサ(或いはプロセッサ及びメモリ)により実現できる。なお、これらの構成要素(各部)の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
ゲーム処理部102(アミューズメント処理部、シミュレーション処理部)は、プレーヤがゲームをプレイするための種々のゲーム処理を行う。別の言い方をすれば、ゲーム処理部102は、プレーヤが仮想現実(バーチャルリアリティ)を体験するための種々のシミュレーション処理を実行する。ゲーム処理は、例えば、ゲーム開始条件が満たされた場合にゲームを開始する処理、開始したゲームを進行させる処理、ゲーム終了条件が満たされた場合にゲームを終了する処理、或いはゲーム成績を演算する処理などである。
仮想空間設定部104は、オブジェクトが配置される仮想空間(オブジェクト空間)の設定処理を行う。例えば、移動体(車、人、ロボット、電車、飛行機、船、モンスター又は動物等)、マップ(地形)、建物、観客席、コース(道路)、アイテム、樹木、壁、水面などの表示物を表す各種オブジェクト(ポリゴン、自由曲面又はサブディビジョンサーフェイスなどのプリミティブ面で構成されるオブジェクト)を仮想空間に配置設定する処理を行う。即ちワールド座標系でのオブジェクトの位置や回転角度(向き、方向と同義)を決定し、その位置(X、Y、Z)にその回転角度(X、Y、Z軸回りでの回転角度)でオブジェクトを配置する。具体的には、記憶部170の仮想空間情報記憶部172には、仮想空間でのオブジェクト(パーツオブジェクト)の位置、回転角度、移動速度又は移動方向等の情報であるオブジェクト情報がオブジェクト番号に対応づけて記憶される。即ち、オブジェクト情報が仮想空間情報として仮想空間情報記憶部172に記憶される。仮想空間設定部104は、例えば各フレーム毎に、仮想空間情報であるオブジェクト情報の更新処理を行う。
移動体処理部106は、仮想空間内で移動する移動体についての種々の処理を行う。例えば仮想空間(オブジェクト空間、ゲーム空間)において移動体を移動させる処理や、移動体を動作させる処理を行う。例えば移動体処理部106は、操作部160によりプレーヤが入力した操作情報や、取得されたトラッキング情報や、プログラム(移動・動作アルゴリズム)や、各種データ(モーションデータ)などに基づいて、移動体(モデルオブジェクト)を仮想空間内で移動させたり、移動体を動作(モーション、アニメーション)させる制御処理を行う。具体的には、移動体の移動情報(位置、回転角度、速度、或いは加速度)や動作情報(パーツオブジェクトの位置、或いは回転角度)を、1フレーム(例えば1/60秒)毎に順次求めるシミュレーション処理を行う。なおフレームは、移動体の移動・動作処理(シミュレーション処理)や画像生成処理を行う時間の単位である。移動体は、例えば実空間のプレーヤに対応するプレーヤキャラクタ(仮想プレーヤ)や、プレーヤキャラクタが搭乗する搭乗移動体である。搭乗移動体は、例えば仮想空間に登場する車、船、ボート、飛行機、戦車、又はロボット等の乗り物を模した移動体である。
仮想カメラ制御部108は、仮想カメラの制御を行う。例えば、操作部160により入力されたプレーヤの操作情報やトラッキング情報などに基づいて、仮想カメラを制御する。具体的にはプレーヤ用の仮想カメラを制御する。例えば仮想空間において移動するプレーヤキャラクタの視点(一人称視点)に対応する位置に、プレーヤ用の仮想カメラを設定して、仮想カメラの視点位置や視線方向を設定することで、仮想カメラの位置(位置座標)や姿勢(回転軸回りでの回転角度)を制御する。或いは、プレーヤキャラクタや搭乗移動体などの移動体に追従する視点(三人称視点)の位置に、プレーヤ用の仮想カメラを設定して、仮想カメラの視点位置や視線方向を設定することで、仮想カメラの位置や姿勢を制御する。
例えば仮想カメラ制御部108は、プレーヤの視点情報のトラッキング情報に基づいて、プレーヤの視点変化に追従するようにプレーヤ用の仮想カメラを制御する。例えば本実施形態では、プレーヤの視点位置、視線方向の少なくとも1つである視点情報のトラッキング情報(視点トラッキング情報)が取得される。このトラッキング情報は、例えばHMD200のトラッキング処理を行うことで取得できる。そして仮想カメラ制御部108は、取得されたトラッキング情報(プレーヤの視点位置及び視線方向の少なくとも一方の情報)に基づいてプレーヤ用の仮想カメラの視点位置、視線方向を変化させる。例えば、仮想カメラ制御部108は、実空間でのプレーヤの視点位置、視線方向の変化に応じて、仮想空間での仮想カメラの視点位置、視線方向(位置、姿勢)が変化するように、仮想カメラを設定する。このようにすることで、プレーヤの視点情報のトラッキング情報に基づいて、プレーヤの視点変化に追従するように仮想カメラを制御できる。
画像生成部120は、仮想空間画像の生成処理を行う。仮想空間画像はゲーム画像やシミュレーション画像である。例えば画像生成部120は、処理部100で行われる種々の処理(ゲーム処理、シミュレーション処理、アミューズメント処理)の結果に基づいて描画処理を行い、これにより仮想空間画像を生成する。具体的には、座標変換(ワールド座標変換、カメラ座標変換)、クリッピング処理、透視変換、或いは光源処理等のジオメトリ処理が行われ、その処理結果に基づいて、描画データ(プリミティブ面の頂点の位置座標、テクスチャ座標、色データ、法線ベクトル或いはα値等)が作成される。そして、この描画データ(プリミティブ面データ)に基づいて、透視変換後(ジオメトリ処理後)のオブジェクト(1又は複数プリミティブ面)を、描画バッファ178(フレームバッファ、ワークバッファ等のピクセル単位で画像情報を記憶できるバッファ)に描画する。これにより、仮想空間において仮想カメラ(所与の視点。左眼用、右眼用の第1、第2の視点)から見える画像が生成される。なお、画像生成部120で行われる描画処理は、頂点シェーダ処理やピクセルシェーダ処理等により実現することができる。
音生成部130は、処理部100で行われる種々の処理の結果に基づいて音処理を行う。具体的には、楽曲(音楽、BGM)、効果音、又は音声などのゲーム音を生成し、ゲーム音を音出力部192に出力させる。
図6(A)、図6(B)は、本実施形態のアミューズメントシステムの具体的な実現例である。図6(A)では、PC(パーソナルコンピュータ)、ゲーム装置又はサーバー装置などにより実現される情報処理装置90は、ルーター92を介してHMD200と通信を行う。例えばWi−Fi(登録商標)などの無線通信を行う。図6(A)では、情報処理装置90は、例えばサーバーとして機能しており、HMD200の各種の設定処理や各種の制御処理を行う。そして図6(A)では、図5の処理部100(プロセッサー)がHMD200に設けられている。即ちHMD200は、処理部100とトラッキング部210と表示部220を有する。そして仮想空間画像の生成処理等は、HMD200の処理部100が行い、生成された仮想空間画像がHMD200の表示部220に表示される。またトラッキング部210として、前述した図3の撮像デバイス213〜216(撮像部212)やモーションセンサーなどが設けられる。これにより情報処理装置90の制御の下で、HMD200は、トラッキング部210で取得されたトラッキング情報や、情報処理装置90から転送された各種のデータやコマンドに基づいて、仮想空間画像を生成して、表示部220に表示する。
図6(B)では、図5の処理部100(プロセッサ)が情報処理装置90に設けられている。そして情報処理装置90の処理部100が、仮想空間画像の生成処理等を行い、生成された仮想空間画像のストリーミングデータ(映像データ)を、例えばHMD200に転送する。そしてHMD200は、転送されたストリーミングデータに基づいて表示部220に仮想空間画像を表示する。このように本実施形態の各処理を実行する処理部100はHMD200に設けられていてもよいし、PC、ゲーム装置等の情報処理装置90に設けられていてもよい。
図7は本実施形態のアミューズメントシステムの処理例を示すフローチャートである。まずアミューズメントシステム(処理部)は、システムの初期設定処理であるキャリブレーション処理を行う(ステップS1)。具体的にはキャリブレーション処理として、HMD200(プレーヤ)の初期位置、初期方向の設定や、プレイフィールド10の設定を行う(ステップS2)。例えばHMD200を装着したアミューズメントシステムのオペレーターがプレイフィールド10に立ち、そのときのオペレーター(HMD200)の位置、方向が初期位置、初期方向に設定される。例えばプレイフィールド20のプレイ基準点(例えば中心点、原点)にオペレーターが、例えば正面方向などの基準方向を向いて立ち、例えば図1、図2のコントローラ240、250などを用いて所定の操作(例えば操作ボタンの長押し)を行う。すると、そのときのオペレーター(HMD200)の位置、方向が初期位置、初期方向に設定される。またキャリブレーション処理として、図1、図2のプレイフィールド10の例えば境界16の設定を行う。例えばHMD200を装着したオペレーターが、図1、図2のコントローラ240、250などを用いて境界16の位置をポインティング指示したり、プレイフィールド10の境界16に沿って移動したりすることで、プレイフィールド10の設定を行う。例えばプレイフィールド10の境界16の設定画面をHMD200の表示部220等に表示し、この設定画面を用いてプレイフィールド10の設定を行うようにする。
次にゲームが開始されたか否かを判断する(ステップS3)。そしてゲームが開始された場合には、図5、図6(A)、図6(B)で説明したトラッキング部210のトラッキング処理により、トラッキング情報を取得する(ステップS4)。例えばHMD200の位置や方向の変化量をトラッキング情報として取得する。そして取得されたトラッキング情報に基づいて、プレーヤの位置、方向等を検出する(ステップS5)。例えばステップS2のキャリブレーション処理で設定された初期位置、初期方向と、トラッキング処理により取得されるトラッキング情報とに基づいて、HMD200の位置、方向等を検出し、これによりプレーヤの位置、方向等を検出する。プレーヤの方向は例えばプレーヤの向く方向である。そしてプレーヤがゲームをプレイするためのゲーム処理を実行する(ステップS6)。例えば検出されたプレーヤの位置、方向等に基づいてゲーム処理を実行する。そして仮想空間画像を生成して、HMD200に表示する(ステップS7)。例えばゲーム処理の結果等に基づいて仮想空間画像を生成してHMD200に表示する。そしてゲームが終了したか否かを判断し(ステップS8)、終了してない場合にはステップS4に移行し、終了した場合にはステップS3に移行する。
2.マーカーシート
本実施形態では、図1、図2に示すように、プレイフィールド10でプレイするプレーヤに面SF1が向くようにマーカー板20を配置する。そしてマーカー板20の面SF1には、プレーヤの位置検出用のマーカーパターンが設定されており、このマーカーパターンを用いたプレーヤの位置の検出結果に基づき仮想空間画像を生成し、HMD200に表示する。例えばHMD200に設けられる撮像部212によりマーカーパターンを撮像するマーカートラッキングを行うことで、プレーヤの位置等を検出し、検出結果に基づいて仮想空間画像を生成する。具体的には図3に示すように、撮像部212として撮像デバイス213〜216をHMD200に設け、これらの撮像デバイス213〜216を用いてプレーヤの周囲の環境を認識する処理を行うことで、プレーヤの位置、方向を検出するトラッキング処理を実現する。なお実際にはHMD200の位置、方向を検出して、プレーヤの位置、方向を検出するが、ここではHMD200の位置、方向を検出することを、便宜的にプレーヤの位置、方向の検出と記載する。
図8にマーカー板20の面SF1に設定されるマーカーパターンの一例を示す。マーカーパターンは特徴点パターンであり、HMD200の撮像部212によりマーカーパターンを撮像することで、プレーヤの位置、方向を検出するトラッキング処理が実現される。例えば図8に示すように、マーカー板20に設定さるマーカーパターンは、マーカー板20ごとに異なっている。従って、これらの各マーカー板20のマーカーパターンを、撮像部212により撮像することで、例えば各マーカー板20とプレーヤ(HMD)との間の相対的な距離を認識して検出でき、複数のマーカー板20とプレーヤとの間の相対的な距離を検出することで、プレーヤの位置等を検出できるようになる。
そして本実施形態では、このマーカー板20を、多数の小さな穴が形成されたメッシュ部材により構成している。例えば図9は、マーカー板20の面SF1の拡大図である。図9に示すように、マーカー板20は、多数の穴が形成されたメッシュ部材により構成されている。また図10は、マーカー板20の面SF1の裏側の面SF2の一例を示す図であり、図11は、面SF2の拡大図である。図8、図9に示すようにマーカー板20の面SF1にはマーカーパターンが設定されているが、図10、図11に示すように面SF2にはマーカーパターンは設定されておらず、例えば黒地の面になっている。そして図11の拡大図に示すように、マーカー板20は多数の穴が形成されたメッシュ部材により構成されている。
このようにマーカー板20をメッシュ部材で構成することで、図1に示すように、プレイフィールド10の外側から、メッシュ部材で構成されるマーカー板20の多数の穴を介して、プレイフィールド10の中の様子を見ることが可能になる。例えばアミューズメントシステムのプレイフィールド10の近くを通った人が、図10、図11に示すマーカー板20の黒地の面SF2の多数の穴を介して、プレイフィールド10でプレイするプレーヤの様子を見ることが可能になる。このように本実施形態によれば、マーカー板20をメッシュ部材により構成することで、プレーヤがプレイする様子を外側から見ることが可能になり、顧客を誘致する効果を期待できる。
例えばオープンスペースに、本実施形態のようなアミューズメントシステムを設置するためには、プレイフィールド10が壁で囲まれたような部屋を設置したり、プレイフィールド10をパーティションで囲む必要がある。例えば前述の特許文献1では、壁で囲まれたような部屋を使用して、VRのアミューズメントシステムを実現している。
しかしながら、このような壁で囲まれたような部屋では、プレーヤがプレイする様子を外側から見ることができない。またオープンスペースのプレイフィールド10をパーティションで囲む手法においても、通常のパーティションを用いてしまうと、パーティションによって視界が遮られるため、プレーヤがプレイする様子を外側から見ることができない。またプレイフィールド10を囲むように多数のパーティションが並んで配置されていると、見た目も面白味がなく、演出効果の点で劣るという問題がある。
この点、本実施形態では、図1に示すように、プレイフィールド10を囲む部材として、メッシュ部材で構成されるマーカー板20が用いられる。従って、メッシュ部材の多数の穴を介して、プレイフィールド10でのプレイの様子を見ることができ、見た目の面でも良好であり、単なるパーティションを並んで配置する手法に比べて、演出効果の点で優れている。またマーカー板20がメッシュ部材で構成されることで、図8、図9に示すように、プレイフィールド10側の面SF1にマーカーパターンを印刷等することで設定できるようになり、マーカーパターンを用いたプレーヤの位置検出が可能になる。例えばガラス板などの透明な板を用いてプレイフィールド10を囲む手法では、マーカーパターンを設定できないため、適切なプレーヤの位置検出を実現することが困難になる。例えば図1、図2のマーカー板20−1〜20−8として透明板を用いてしまうと、壁12、14や床に描かれたマーカーパターンだけを用いて、マーカートラッキングの処理を行わなければならなくなり、適切な位置検出の実現が困難になる。これに対して本実施形態によれば、壁12、14や床のみならず、マーカー板20−1〜20−8のマーカーパターンを用いて、マーカートラッキングによる位置検出を実現できるため、適切な位置検出を実現することが可能になる。また、オープンスペースであっても、マーカートラッキングを実現するマーカー板20を安価に設置できるという利点もある。
また本実施形態のマーカー板20では、例えばメッシュ部材の面SF1にマーカーパターンが印刷されている。例えば図8、図9では、白地のメッシュ部材に対してマーカーパターンが印刷されている。具体的には白地のメッシュ部材に対して所定色でマーカーパターンが印刷されている。例えば大型のインクジェットプリンターなどを用いて、メッシュ部材に対して種々の模様のマーカーパターンを印刷する。このように印刷によりマーカーパターンを設定する手法によれば、図8に示すように、マーカー板20ごとに異なるマーカーパターンを容易に描くことが可能になる。従って、例えば図2のように多数のマーカー板20−1〜20−8を配置する場合にも、これらの各マーカー板に対して互いに異なるマーカーパターンを容易に設定できるようになる。また、印刷によりマーカーパターンを設定する手法によれば、単なるマーカーとしての機能のみだけでなく、デザイン性の優れたマーカーパターンも描くことが可能になるため、見た目の訴求力の向上も図れるようになる。
またマーカー板20のメッシュ部材は、例えば可撓性を有するメッシュシート22である。即ち、メッシュ部材は、容易に撓むような材質で形成されたメッシュシート22である。このようにすれば、メッシュシート22の可撓性を利用して、メッシュシート22を用いたマーカー板20の作製作業を容易化できる。具体的には、後述するように固定基部24に対して、メッシュ部材であるメッシュシート22を取り付ける際に、その取り付け作業が容易になる。例えばメッシュシート22を撓ませながら固定基部24に取り付けることが可能になり、簡素な取り付け作業でマーカー板20を作製できるようになる。
またマーカー板20のメッシュ部材として、可撓性を有するメッシュシート22を用いることで、プレーヤがマーカー板20に誤ってぶつかってしまったときの衝撃を緩和できるという利点もある。即ちプレーヤがぶつかった場合にも、可撓性を有するメッシュシート22が撓むことで、衝撃を緩和できる。例えばプレーヤは頭部にHMD200を装着しているため、図2においてプレーヤがプレイフィールド10の境界16を越えて移動しようとする場合がある。このような場合には、仮想空間画像に柵を表す画像などを重畳してHMD200に表示することで、プレーヤに注意を促す対策を行うが、このような対策を行ったとしても、プレーヤが境界16を越えてマーカー板20にぶつかってしまう事態が発生する可能性もある。この点、マーカー板20を可撓性を有するメッシュシート22により構成することで、このような事態が発生しても、ぶつかった際の衝撃を緩和して、安全性を向上できるようになる。
また本実施形態では、例えばメッシュシート22が可撓性を有することで、折り畳んだり、巻いたりすることが可能になるため、移設時や格納時に収納スペースが少なくて済み、軽量で運びやすいという利点がある。このため、イベントなどの設営や移設を行いやすいという効果がある。
具体的には、マーカー板20のメッシュ部材としては、ポリエステル繊維の織物にメッシュが形成されたメッシュシート22を用いることができる。例えばメッシュターポリンと呼ばれるメッシュシート22を用いることができる。このようなポリエステル繊維の織物を用いることで、多数の穴が形成されたメッシュシート22を容易に実現できるようになる。またポリエステル繊維の織物を用いることで、可撓性を有するメッシュシート22を実現できるようになる。これにより、上述したように、メッシュシート22の可撓性を利用して、メッシュシート22を用いたマーカー板20の作製作業を容易化したり、プレーヤがぶつかった際の衝撃を緩和して安全性を向上できるようになる。またポリエステル繊維の織物によるメッシュシート22を用いることで、軽量なマーカー板20を実現できるため、これによってもプレーヤがぶつかった際の衝撃を緩和して安全性を向上できる。例えば特許文献1のような壁にマーカーパターンを設定する手法は、プレーヤがぶつかった際の衝撃の緩和が難しい。またポリエステル繊維の織物にメッシュが形成されたメッシュシート22は、強度も高く、耐久性の面においても優れているという利点がある。
またマーカー板20のメッシュ部材は、例えばポリエステル繊維の織物に合成樹脂がコーティングされたメッシュシート22である。例えばメッシュ部材は、織物を、軟質な合成樹脂フィルムでサンドした構造となっている。合成樹脂は例えば塩化ビニール系樹脂などである。このように合成樹脂がコーティングされていることで、図8、図9に示すようなマーカーパターンを、印刷等によりマーカー板20の面SF1に容易に描くことが可能になる。またポリエステル繊維の織物に合成樹脂をコーティングすることで、高い強度のメッシュシート22の実現が可能になると共に、防炎性や耐久性も向上できる。
また図8、図10に示すように、マーカー板20は、メッシュシート22(メッシュ部材)と、メッシュシート22が固定される固定基部24を含む。固定基部24は、例えばメッシュシート22が固定される枠体であり、メッシュシート22を支持する支持体である。固定基部24は、例えばアルミなどの軽量金属により実現できる。例えば固定基部24は、マーカー板20の設置時に長手方向が鉛直方向となる第1棒状部材と第2棒状部材を含む。第1棒状部材及び第2棒状部材は、短辺方向での断面が例えば四角形状や丸形状となる棒状部材である。そして例えばメッシュシート22の長辺方向の第1辺は、固定基部24の第1棒状部材に取り付けられる。またメッシュシート22の長辺方向の辺であって第1辺に対向する第2辺は、固定基部24の第2棒状部材に取り付けられる。また固定基部24は、マーカー板20の設置時に長手方向が水平方向となる第3棒状部材や第4棒状部材を含むことができる。第3棒状部材や第4棒状部材は、短辺方向での断面が例えば四角形状や丸形状となる棒状部材である。例えば第1棒状部材の上端部及び第2棒状部材の上端部は第3棒状部材に連結される。また第1棒状部材の下端部及び第2棒状部材の下端部は第4棒状部材に連結される。そしてメッシュシート22の上辺である第3辺は、固定基部24の第3棒状部材に取り付けられる。またメッシュシート22の下辺である第4辺は、固定基部24の第4棒状部材に取り付けられる。このような固定基部24を設けることで、メッシュシート22を、その面SF1、SF2が真っ直ぐな面になるように固定できるようになる。例えば可撓性を有するメッシュシート22であっても、その面が撓まないように固定基部24に取り付けることが可能になる。
なお固定基部24は、図8、図10の構造、形状に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えばメッシュシート22の4辺(上辺、右辺、左辺、下辺)の全てが固定される構造、形状の固定基部24である必要はなく、メッシュシート22の3辺、2辺又は1辺が固定される構造、形状の固定基部24であってもよい。例えばメッシュシート22の上辺が固定されるようなロールアップタイプ(片持ち式)の固定基部24であってもよい。
また本実施形態のマーカー板20は、固定基部24からメッシュシート22を必要に応じて簡単に取り外し可能な構造であってもよい。例えば上述した固定基部24の各棒状部材が折り畳み可能な構造になっていてもよい。このようにすれば、マーカー板2を折り畳んだりすることが可能になり、移設時や格納時に収納スペースが少なくて済み、運びやすくなるため、イベントなどの設営や移設を容易化できる。またマーカー板20は、例えば天井からメッシュシート22をぶら下げたり、会場等にある支柱等にメッシュシート22を取り付けるような構造であってもよい。
またマーカー板20は、固定基部24を支持し、プレイフィールドに設置される脚部26を有する。例えば脚部26として、固定基部24の第1棒状部材の下端部に取り付けられる第1脚部と、固定基部24の第2棒状部材の下端部に取り付けられる第2脚部が設けられる。第1脚部及び第2脚部は、例えばメッシュシート22の面に直交する方向を長手方向とする棒状部材により実現できる。このような脚部26を設けることで、固定基部24にメッシュシート22が固定された構造のマーカー板20を、プレイフィールド10に安定して設置できるようになる。また脚部26が地面から離れるようにマーカー板20を持ち上げることで、マーカー板20を色々な場所に動かして配置することも可能になる。
また本実施形態のマーカー板20は、任意の位置に移動可能である。例えば前述の特許文献1のマーカーパターンが描かれた壁は、床に対して固定して設置されているため、任意の位置に移動することはできないが、本実施形態のマーカー板20は任意の位置に移動可能であり、例えば任意の位置に移動可能な設置物である。具体的にはアミューズメントシステムのオペレーターが、マーカー板20を所望の位置に移動して設置できるようになっている。図2の例であれば、オペレーターは、プレイフィールド10の辺SD1、SD2に沿うようにマーカー板20(20−1〜20−8)を移動して設置する。マーカー板20は、メタル板などに比べて軽量な織物によるメッシュシート22により構成されているため、オペレーターは、マーカー板20を容易に移動できる。そして図8、図9に示すようにマーカー板20はメッシュシート22と固定基部24と脚部26を有している。このためオペレーターは、メッシュシート22や固定基部24の部分を持って、マーカー板20を持ち上げて、所望の位置に移動し、所望の位置への移動後にマーカー板20を下に降ろすことで、脚部26が床に接地して、マーカー板20を所望の位置に配置できるようになる。なおマーカー板20の移動を容易にするために、脚部26にローラー部などを設けてもよい。
なお本実施形態のマーカー板20については種々の変形実施が可能である。例えばマーカー板20のメッシュ部材を、パンチングメタルにより実現してもよい。即ち、メッシュ部材として、鉄、アルミ又はステンレスなどで形成されるパンチングメタルを用いる。このパンチングメタルも多数の穴が形成されるメッシュ部材である。或いはマーカー板20のメッシュ部材を、プラスチック製パンチングボード&シートや、布、皮革又はゴム類で形成される穴あきシートや、木製の有孔ボードにより実現することも可能である。またマーカー板20に設定されるマーカーパターンも図8等で説明したパターンには限定されず、位置検出のための特徴点パターンとして機能するものであれば種々の模様のマーカーパターンを用いることができる。
3.輝度の設定
以上のようにメッシュ部材で構成されるマーカー板20を用いることで、図1のようにプレイフィールド10でのプレーヤの様子を外側から認識できるようになるという利点がある。一方、マーカー板20にはマーカーパターンが設定されており、このマーカーパターンによる適切な位置検出を実現できるようにする必要がある。この点、本実施形態では、マーカー板の面SF1(第1面)は、第1色地の面となっており、マーカー板20のSF1面の裏側の面SF2(第2面)は、第1色地よりも輝度(明度)が低い第2色地の面となっている。例えば図12に示すように、マーカー板20の面SF1は、輝度がBR1(第1輝度)となる第1色地の面となっており、マーカー板20の面SF2は、輝度がBR2(第2輝度)となる第2色地の面となっており、BR2<BR1の関係が成り立つ。即ち面SF1は、輝度が高い第1色地の面となっており、面SF2は、面SF1よりも輝度が低い第2色地の面となっている。例えば図8では、面SF1の色地は白であり、その輝度BR1が高い。一方、図10では、面SF2の色地は黒であり、その輝度BR2が面SF1の輝度BR1よりも低い。ここで色地とは、例えばその面において占有率が最も高い色の部分であり、一例としては50%よりも大きい占有率の色の部分である。例えば図8の面SF1では、白の部分が大部分を占めており、白地に対してマーカーパターンが印刷等により描かれている。一方、図10の面SF2では、黒の部分が大部分を占めており、黒地に対して例えば「VR」の文字が描かれている。
例えば、プレイフィールド10からマーカー板20を見た場合に、マーカー板20の外側には、通行人や観客などの動く物体が存在する場合がある。そしてマーカー板20の面SF1を黒地にすると、この動く物体が、黒地の部分のメッシュの穴を介して透けて見えて目立ってしまい、マーカーパターンを用いたトラッキング処理にエラーが発生するおそれがある。例えば当該動く物体の色が、白などの輝度の高い色であると、メッシュの穴以外の部分である黒地の部分と、メッシュの穴を介して見える物体の色との輝度差が大きくなってしまう。このため、物体の動きが、HMD200の撮像部212により誤検出されてしまい、トラッキングエラーが発生するおそれがある。この点、本実施形態では、マーカー板20の面SF1の輝度BR1が、面SF2の輝度BR2よりも高くなっており、具体的には白地になっている。従って、マーカー板20の外側において物体が動いても、当該物体の動きが撮像部212により誤検出されてトラッキングエラーが発生するのを抑制することが可能になる。黒色などの輝度が低い領域に比べて、白色などの輝度が高い領域では、輝度が飽和することで輝度差が目立たなくなり、誤検出の可能性を低くできるからである。
一方、マーカー板20の面SF2の輝度BR2は、プレイフィールド10側を向く面である面SF1の輝度BR1よりも低くなっている。具体的には、図8に示すように面SF1の色地(第1色地)は白地になっており、面SF2の色地(第2色地)は黒地になっている。このようにマーカー板20の面SF2を輝度の低い色地である黒地などにすれば、この黒地の部分のメッシュの穴を介して、プレイフィールド10でのプレーヤの動き等が目立って見えるようになる。従って、マーカー板20の外側に位置する通行人や観客は、マーカー板20の黒地の多数の穴を介して、プレイフィールド10でプレイするプレーヤの様子を容易に認識できるようになる。例えば人間の目の感度は、輝度が低い領域に比べて、輝度が高い領域では低くなり、白色の領域では飽和している。一方、黒色などの輝度が低い領域では、白色などの輝度が高い領域とは異なり、輝度が飽和していないため、面SF2の黒地の部分と、穴を介して見える部分との輝度差が目立つようになる。従って、この輝度差に対して目が反応し、プレイフィールド10でプレイするプレーヤの様子を容易に認識できるようになる。従って、マーカー板20の外側に位置する通行人や観客が、プレイフィールド10内でのプレーヤの様子に興味を持つようになり、顧客を効果的に誘致することが可能になる。また見た目の面白味も高まり、演出効果も向上できる。
このように、プレイフィールド10内の様子を外側から認識可能にしながらマーカーパターンによる適切な位置検出を実現するためには、図8、図10のように面SF1の色地を白地とし、面SF2の色地を黒地とすることが望ましいが、本実施形態はこれに限定されない。例えば面SF1、SF2の色地は、赤、緑又は青などの所与の色味を有する色地であってもよい。この場合の面SF1、SF2の輝度BR1、BR2としては、RGB値をグレースケール値に変換することで得られる値などを用いることができる。
また例えば輝度の値の範囲を0〜255とした場合に、面SF1の輝度BR1としては例えば200〜255の範囲内の値とすることができ、面SF2の輝度BR2としては例えば0〜55の範囲内の値とすることができる。また本実施形態では、マーカー板20の面SF2は黒地の面としながら、面SF1に対しては所定の色地がないような面としてもよい。即ち面SF1は、大部分を占める色がないような面であってもよい。
また本実施形態では、マーカー板20を、所定色の色地のメッシュ部材により構成し、メッシュ部材の面SF1の裏側の面SF2が、上記の所定色よりも輝度が低い色に設定されるようにしてもよい。例えばマーカー板20を、白色などの所定色のメッシュ部材により構成する。そして、この所定色のメッシュ部材の面SF1に、図8に示すようにマーカーパターンを印刷するなどして設定する。一方、メッシュ部材の面SF2については、白色などの所定色よりも輝度が低い色に設定する。例えば所定色のメッシュ部材の面SF2を、図10に示すように、所定色よりも輝度が低い黒色に設定する。例えばメッシュ部材の面SF2に対して黒色を印刷することで、面SF2の色地を黒色に設定する。このようにすれば、所定色のメッシュ部材を用いて、その面SF1にマーカーパターンが設定され、その面SF2が所定色よりも輝度が低い色に設定されるようなマーカー板20を作製できるようになる。
具体的には所定色のメッシュ部材として、前述したようにポリエステル繊維の織物に合成樹脂がコーティングされたメッシュシートを用いる。例えば白色のメッシュターポリンを用いる。そしてこのメッシュシートの面SF1に図8に示すようなマーカーパターンを印刷する。一方、メッシュシートの面SF2に対しては図10に示すように全面に黒色を印刷する。なお、面SF2の一部の領域には文字(例えば図10の「VR」)を印刷してもよい。このようにすれば、ポリエステル繊維の織物に合成樹脂がコーティングされた所定色のメッシュシートを用いて、その面SF1にマーカーパターンが設定され、その面SF2が所定色よりも輝度が低い色に設定されるようなマーカー板20を作製できるようになる。
また本実施形態では、図13に示すように、メッシュ部材の穴径hdについては、0.3mm〜1.5mmの範囲内の穴径hdにすることができる。より望ましくは0.4mm〜0.8mmの範囲内の穴径hdとすることができる。またメッシュ部材の穴ピッチPtについては、1.75mm〜4mmの範囲内の穴ピッチPtとすることができる。より望ましくは2.0mm〜2.5mmの範囲内の穴ピッチPtとすることができる。なお、例えば穴径が0.3mm≦hd≦0.9mmである場合には、穴ピッチPtは1.75mm≦Pt<2.9mmであることが望ましく、穴径が0.9mm<hd≦1.5mmである場合には、穴ピッチは2.9mm≦Pt≦4mmであることが望ましい。
例えば穴径がhd>1.5mmというように大きすぎると、マーカー板20の透過度合いが高まり、外側の人の動き等でトラッキング処理が不安定になってしまう。一方、穴径がhd<0.3mmというように小さすぎると、マーカー板20の透過度合いが小さくなり、外側から内側の様子を見えにくくなってしまう。従って、穴径hdについては0.3mm≦hd≦1.5mmであることが望ましい。
また穴径hdが同じだとしても、穴ピッチがPt>4mmというように大きすぎると、隣り合う穴が離れることでマーカー板20の透過度合いが小さくなり、外側から内側の様子を見えにくくなってしまう。一方、穴径hdが同じだとしても、穴ピッチがPt<1.75mmというように小さすぎると、隣り合う穴が近づくことでマーカー板20の透過度合いが高まり、外側の人の動き等でトラッキング処理が不安定になってしまう。従って、穴ピッチについては1.75mm≦Pt≦4mmであることが望ましい。
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本開示の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本開示の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語(アミューズメントコンテンツ等)と共に記載された用語(ゲーム等)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。またアミューズメントシステムの構成や処理等も、本実施形態で説明したものに限定されず、これらと均等な構成や処理も本開示の範囲に含まれる。また本実施形態はゲームに限らず種々のアミューズメントコンテンツに適用できる。
10…プレイフィールド、12、14…壁、16…境界、20…マーカー板、
22…メッシュシート、24…固定基部、26…脚部、90…情報処理装置、
92…ルーター、100…処理部、102…ゲーム処理部、104…仮想空間設定部、
106…移動体処理部、108…仮想カメラ制御部、120…画像生成部、
130…音生成部、160…操作部、170…記憶部、172…仮想空間情報記憶部、
178…描画バッファ、180…情報記憶媒体、192…音出力部、
194…I/F部、195…携帯型情報記憶媒体、196…通信部、200…HMD、
210…トラッキング部、212…撮像部、213〜216…撮像デバイス、
220…表示部、230…ヘッドバンド、232…ヘッドホン、
240、250…コントローラ
BR1、BR2…輝度、CH1、CH2…敵キャラクタ、OB1〜OB5…オブジェクト、
PL…プレーヤ、Pt…穴ピッチ、SD1〜SD4…辺、SF1、SF2…面、
VFL…仮想プレイフィールド、WL…壁、hd…穴径

Claims (13)

  1. プレイフィールドでプレイするプレーヤに第1面が向くように配置され、前記プレーヤの位置検出用のマーカーパターンが前記第1面に設定される少なくとも1つのマーカー板と、
    前記プレーヤが装着し、前記マーカーパターンを用いた前記プレーヤの位置の検出結果に基づき生成された仮想空間画像が表示される頭部装着型表示装置と、
    を含み、
    前記マーカー板は、前記マーカーパターンが前記第1面に設定されるメッシュ部材により構成されることを特徴とするアミューズメントシステム。
  2. 請求項1において、
    前記マーカー板では、前記メッシュ部材の前記第1面に前記マーカーパターンが印刷されていることを特徴とするアミューズメントシステム。
  3. 請求項1又は2において、
    前記メッシュ部材は、可撓性を有するメッシュシートであることを特徴とするアミューズメントシステム。
  4. 請求項3において、
    前記マーカー板は、
    前記メッシュシートと、
    前記メッシュシートが固定される固定基部と、
    を含むことを特徴とするアミューズメントシステム。
  5. 請求項4において、
    前記マーカー板は、
    前記固定基部を支持し、前記プレイフィールドに設置される脚部を含むことを特徴とするアミューズメントシステム。
  6. 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
    前記マーカー板は、任意の位置に移動可能であることを特徴とするアミューズメントシステム。
  7. 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
    前記マーカー板の前記第1面は、第1色地の面であり、前記マーカー板の前記第1面の裏側の第2面は、前記第1色地よりも輝度が低い第2色地の面であることを特徴とするアミューズメントシステム。
  8. 請求項7において、
    前記第1色地は白地であり、前記第2色地は黒地であることを特徴とするアミューズメントシステム。
  9. 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
    前記マーカー板の前記第1面の裏側の第2面は、黒地の面であることを特徴とするアミューズメントシステム。
  10. 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
    前記マーカー板は、所定色の色地の前記メッシュ部材により構成され、前記メッシュ部材の前記第1面の裏側の第2面が、前記所定色よりも輝度が低い色に設定されることを特徴とするアミューズメントシステム。
  11. 請求項1乃至10のいずれかにおいて、
    前記メッシュ部材は、ポリエステル繊維の織物にメッシュが形成されたメッシュシートであることを特徴とするアミューズメントシステム。
  12. 請求項11において、
    前記メッシュ部材は、前記ポリエステル繊維の織物に合成樹脂がコーティングされたメッシュシートであることを特徴とするアミューズメントシステム。
  13. 請求項1乃至12のいずれかにおいて、
    前記頭部装着型表示装置は、
    前記仮想空間画像が表示される表示部と、
    前記マーカーパターンを撮像する撮像部と、
    を含むことを特徴とするアミューズメントシステム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4224290A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-09 The Boeing Company Situational awareness headset

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