JP3770290B2 - 画像処理装置、遊戯施設及び遊戯施設用乗り物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、三次元空間座標上にポリゴン等で構成された移動体を移動させるとともに前記移動体を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置、これを用いた遊戯施設及びこの遊戯施設に適する遊戯施設用乗り物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のコンピュ−タグラフィックス技術の発達に伴い、ゲーム装置やシミュレ−ション装置などのデータ処理装置が広く一般に普及するようになっている。ゲーム装置には、例えば、ジョイスティック（操作桿）、ボタンを操作することにより画面中のキャラクタや車両を操作するものがある。そして、三次元的な形状を複数のポリゴンから構成し、このポリゴンにテクスチャー（模様）をマッピングしてキャラクタをいずれの視点から見ても表示することができるようにすることが近年おこなわれている。このような例として、三次元的キャラクタにテクスチャマッピングを施したポリゴンデータで描画するとともに、キャラクタの動作や視点の変更に順じた動きが求められる背景部分もテクスチャ付きのポリゴンデータで描画等するＴＶゲーム装置が知られている。
【０００３】
さらに、プレーヤーが、ゲームの乗物に似せた座席で画面の車両等を操作するとともに、画面中の車両の状態をその乗物にフィードバックし、さらに実感を高めたＴＶゲーム装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のゲーム装置はプレーヤーが単独である場合がほとんどであり、複数のプレーヤー（例えばカップル）が同じ乗物に乗って同時に楽しむものは少ない。特に、複数のプレーヤーそれぞれが、三次元空間中の同一の対象物（車両）を同時に操作しつつ同じ車両でタイムトライアル等のゲームを楽しむものはなかった。
【０００５】
また、三次元空間中を車両が移動するとき、道路の状態によっては車両が振動することがある。この種の振動を画面中に表示するとともに、遊戯者が乗車している乗り物を物理的に振動させることが望ましい。
【０００６】
また、ゲーム中において画面の視点が同じであるとゲームが単調になったり、臨場感が乏しくなったりすることもある。
【０００７】
また、ゲームをより面白くするために、複数の競技者間でデッドヒートを演じるように設定することが考えられる。
【０００８】
以上、要するに、三次元空間中に構成されるゲームにおいて、実感が損なわれることがあった。
【０００９】
この発明は以上の課題を解決するためになされたもので、路面の状態を遊戯者に反映させることのできる遊戯施設用乗り物を提供することを目的とする。
【００１０】
また、この発明は、視点を適切に切り替えて主観画面と客観画面を適宜生成することによりゲームの臨場感を高めることができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、この発明は、複数の遊戯者間で僅差の競争が起きるように仕向けることができ、ゲームの面白さを増すことができる遊戯施設を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る遊戯施設は、遊戯者が乗車する乗り物と、前記遊戯者に対し予め定められたシナリオに基づき所定の画像を提供するための表示手段とを備え、前記遊戯者は前記所定の画像を見ながら前記乗り物の所定の操作を行うことによりゲームを進行する遊戯施設において、前記表示手段は、前記乗り物の前方画面を表示する第1表示部と、前記乗り物の下方画面を表示する第2表示部とを備えるものである。
【００１３】
この発明に係る遊戯施設は、前記第2表示部に、前記乗り物との干渉を避けるための凹部を備えるものである。
【００１４】
この発明に係る遊戯施設は、前記乗り物に、前記遊戯者により操作可能なセンサと、前記乗り物を揺動するシリンダと、前記シリンダを駆動するための配管系と、前記センサの出力信号に基づき前記シリンダを制御する処理部とを備えるものである。
【００１５】
この発明に係る遊戯施設は、前記配管系に、前記シリンダ内の排気を行うことにより前記シリンダのピストンを速く動かすことを可能にするアンロードバルブを備えるものである。
【００１６】
この発明に係る遊戯施設は、前記センサに、前記乗り物の進行方向に関する操作を検出する舵角センサ及び前記乗り物の速さに関する操作を検出する回転センサとを備えるとともに、前記シリンダに、前記乗り物にピッチング運動を与える第1シリンダと、ローリング運動を与える第2シリンダとを備え、前記処理部は、前記舵角度センサ及び前記回転センサの出力信号に基づき前記第1シリンダ及び前記第2シリンダを制御する処理部とを備えるものである。
【００１７】
この発明に係る遊戯施設は、前記処理部が、ゲームシナリオにおいて、領域の凹凸の程度に応じて振幅とその周波数を定めて前記シリンダを制御するものである。
【００１８】
この発明に係る遊戯施設は、前記処理部が、ゲームシナリオにおいて、速度に応じて振幅とその周波数を定めて前記シリンダを制御するものである。
【００１９】
この発明に係る遊戯施設は、前記乗り物に２つの舵角センサを備え、前記処理部は、前記２つの舵角センサの操作量を異なる重みで処理することにより前記第1シリンダ及び前記第2シリンダを制御するものである。
【００２０】
この発明に係る遊戯施設は、前記移動体に２つの回転センサを備え、前記処理部は、前記２つの回転センサのうちのいずれか一方の操作量に基づき処理することにより前記第1シリンダ及び前記第2シリンダを制御するものである。
【００２１】
この発明に係る遊戯施設用乗り物は、遊戯者により操作可能なセンサと、揺動するためのシリンダと、シリンダを駆動するための配管系と、前記センサの出力信号に基づき前記シリンダを制御する処理部とを備えるものである。
【００２２】
この発明に係る遊戯施設用乗り物は、前記配管系に、前記シリンダ内の排気を行うことにより前記シリンダのピストンを速く動かすことを可能にするアンロードバルブを備えるものである。
【００２３】
この発明に係る遊戯施設用乗り物は、前記センサに、前記移動体の進行方向に関する操作を検出する舵角センサ及び前記移動体の速さに関する操作を検出する回転センサとを備えるとともに、前記シリンダに、前記移動体にピッチング運動を与える第1シリンダと、ローリング運動を与える第2シリンダとを備え、前記処理部は、前記舵角度センサ及び前記回転センサの出力信号に基づき前記第1シリンダ及び前記第2シリンダを制御する処理部とを備えるものである。
【００２４】
この発明に係る画像処理装置は、複数の競技者で順位を競うゲームの画面を生成する画像処理装置において、予め定められた条件のときに、競技者の視点による主観画面と競技者以外の視点による客観画面とを切り替えるものである。
【００２５】
この発明に係る画像処理装置は、前記条件として、ゲームのスタート時点において競技者を表示するときに客観画面とし、その後ゲームをスタートするときに主観画面に切り替えるものである。
【００２６】
この発明に係る画像処理装置は、前記条件として、ゲームのゴール付近において主観画面から客観画面に切り替える。
【００２７】
この発明に係る画像処理装置は、前記条件として、遊戯者が操作する競技者を含む複数の競技者間で競われているときに主観画面から客観画面に切り替える。
【００２８】
この発明に係る画像処理装置は、前記条件として、遊戯者が操作する競技者を含む広い範囲を認識する必要が生じたときに主観画面から客観画面に切り替える。
【００２９】
この発明に係る画像処理装置は、遊戯者の操作によりゲーム中の移動体の速さを変化させるとともに、複数の移動体間で順位を競うゲームの画面を生成する画像処理装置において、遊戯者の操作に応じて前記移動体の速さを変化させるとともに、その速さに上限を設けるものである。
【００３０】
この発明に係る画像処理装置は、前記移動体に複数の遊戯者が乗るときに、前記複数の遊戯者のそれぞれの操作に基づき前記移動体の速さを変化させるものである。
【００３１】
この発明に係る画像処理装置は、前記複数の移動体の順位に応じて前記上限を設定するものである。
【００３２】
この発明に係る画像処理装置は、前記移動体が坂を下るとき、前記上限を設けるものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
図１は、この遊戯施設（バイクアスロン）の機能ブロック図である。この遊戯施設は固定されたバイクに二人のプレーヤーが乗り、それぞれペダルをこいだり、ハンドルを操作することにより予め定められたシナリオ（例えばヨーロッパの町中のロードレースを行う）で自転車競争を行うものである。プレーヤーの前のスクリーン上にはレースの進行に伴い所定の画面（例えば、プレーヤーから見た画面（主観画面）、プレーヤーの周囲から見た画面（客観画面）が表示される。また、臨場感を高めるためにレースの進行状況に応じてプレーヤーが乗車している自転車（バイク）が傾いたり揺れたりする。この遊戯施設では、例えば、４チーム合計８人のプレーヤーが同時にプレーすることができる。
【００３４】
図１に示すように、バイク１には、二人のプレーヤーそれぞれについてペダルのこぎ具合（回転速度）を検出するための回転センサ２０Ａ，２０Ｂ舵角センサ、ハンドルの傾き（舵角）を検出するための舵角センサ５０Ａ，５０Ｂ、バイク１を揺らしたり、傾けたりするためのシリンダ３０Ａ，３０Ｂを備える。２つのシリンダ３０を備えるのは、バイク１を２つの軸について動かすため、すなわちピッチングさせたり、ローリングさせたりするためである。回転センサ２０Ａ，２０Ｂ、舵角センサ５０Ａ，５０Ｂの出力は処理部１０Ａ，１０Ｂに入力される。処理部１０Ａ，１０Ｂは所定の画面を生成したり、バイク１を動かすための制御信号を生成する。処理部１０Ａの画像は表示手段１３Ａに表示され、処理部１０Ｂの画像は表示手段１３Ｂに表示される。後述するように、表示手段１３Ａは通常の場合と同様にプレーヤーの正面に、プレーヤーの視線にほぼ垂直に配置されうが、表示手段１３Ｂはプレーヤーの斜め下に配置される。バイク１に乗ったプレーヤーが前方斜め下を見ると地面に相当する位置に表示手段１３Ｂがある。臨場感を高めるために、この表示手段には実際の場合と同様の路面や建物の基礎部分等が表示される。このため処理部１０Ａ，１０Ｂはそれぞれ異なる画面を生成する。
【００３５】
シリンダ３０Ａ，３０Ｂには、エアーの配管系４０を介してエアーが供給される。処理部１０Ａ，１０Ｂで生成されたシリンダの駆動信号に基づき、配管系４０は所定の量のエアーをシリンダに供給する。シリンダ３０Ａ，３０Ｂの動きによりライドが傾いたり、振動したりする。
【００３６】
図２は、処理部１０Ａ，１０Ｂのうちの画像生成処理を行う部分について示す機能ブロック図である。この図の装置は、基本的要素としてゲーム装置本体１０、ＴＶモニタ１３、及びスピーカ１４を備えている。外部のセンサからの信号は後述する入出力インタフェース１０６に送られる。ＴＶモニタ１３はゲーム展開の状況を画像表示するもので、このＴＶモニタの代わりにプロジェクタを使ってもよい。
【００３７】
ゲーム装置本体１０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１を有するとともに、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、サウンド装置１０４、入出力インターフェース１０６、スクロールデータ演算装置１０７、コ・プロセッサ（補助演算処理装置）１０８、地形データＲＯＭ１０９、ジオメタライザ１１０、形状データＲＯＭ１１１、描画装置１１２、テクスチャデータＲＯＭ１１３、テクスチャマップＲＡＭ１１４、フレームバッファ１１５、画像合成装置１１６、Ｄ／Ａ変換器１１７を備えている。なお、本発明における記憶媒体としての前記ＲＯＭ１０２は、他の記憶手段、例えばハードディスク、カートリッジ型のＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭの他公知の各種媒体の他、通信媒体（インターネット、各種パソコン通信網）をも含むものであってもよい。
【００３８】
ＣＰＵ１０１は、バスラインを介して所定のプログラム等を記憶したＲＯＭ１０２、データを記憶するＲＡＭ１０３、サウンド装置１０４、入出力インタフェース１０６、スクロールデータ演算装置１０７、コ・プロセッサ１０８、及びジオメタライザ１１０に接続されている。ＲＡＭ１０３はバッファ用として機能させるもので、ジオメタライザ１１０に対する各種コマンドの書き込み（オブジェクトの表示など）、変換マトリクス演算時のマトリクス書き込み等が行われる。
【００３９】
サウンド装置１０４は電力増幅器１０５を介してスピーカ１４に接続されており、サウンド装置１０４で生成された音響信号が電力増幅の後、スピーカ１４に与えられる。
【００４０】
ＣＰＵ１０１は、本実施の形態において、ＲＯＭ１０２に内蔵したプログラムに基づいてゲームストーリーの展開、ＲＯＭ１０９からの地形データ、又は形状データＲＯＭ１１１からの形状データ（「ライド等のオブジェクト」及び「道路、風景、建物、屋内、地下道等のゲーム背景」等の３次元データ）を読み込んで、三次元仮想空間のシチュエーション設定、入力装置１１からのトリガ信号に対するシューティング処理等を行うようになっている。
【００４１】
仮想ゲーム空間内の各種オブジェクトは、３次元空間での座標値が決定された後、この座標値を視野座標系に変換するための変換マトリックスと、形状データ（建物、地形、屋内、研究室、家具等）とがジオメタライザ１１０に指定される。コ・プロセッサ１０８には地形データＲＯＭ１０９が接続され、したがって、予め定められたカメラの移動コース等の地形データがコ・プロセッサ１０８（及びＣＰＵ１０１）渡される。また、コ・プロセッサ１０８は、シューティングの命中の判定やカメラ視線とオブジェクト間の偏差、視線移動の制御演算等を行うものであり、そして、この判定や計算時に、主に、浮動小数点の演算を引き受けるようになっている。この結果、コ・プロセッサ１０８によりオブジェクトへの射撃の当たり判定やオブジェクトの配置に対する視線の移動位置の演算が実行されて、その結果がＣＰＵ１０１に与えられるようになされている。
【００４２】
ジオメタライザ１１０は形状データＲＯＭ１１１及び描画装置１１２に接続されている。形状データＲＯＭ１１１には予めポリゴンの形状データ（各頂点からなる建物、壁、廊下、室内、地形、背景、主人公、味方、複数種類の他のライド等の３次元データ）が記憶されており、この形状データがジオメタライザ１１０に渡される。ジオメタライザ１１０はＣＰＵ１０１から送られてくる変換マトリクスで指定された形状データを透視変換し、３次元仮想空間での座標系から視野座標系に変換したデータを得る。
【００４３】
描画装置１１２は変換した視野座標系の形状データにテクスチャを貼り合わせフレームバッファ１１５に出力する。このテクスチャの貼り付けを行うため、描画装置１１２はテクスチャデータＲＯＭ１１３及びテクスチャマップＲＡＭ１１４に接続されるとともに、フレームバッファ１１５に接続されている。なお、ポリゴンデータとは、複数の頂点の集合からなるポリゴン（多角形：主として三角形又は四角形）の各頂点の相対ないし絶対座標のデータ群を言う。前記地形データＲＯＭ１０９には、カメラがゲームストーリーに沿って仮想空間を移動する上で足りる、比較的粗く設定されたポリゴンのデータが格納されている。これに対して、形状データＲＯＭ１１１には、敵、背景等の画面を構成する形状に関して、より緻密に設定されたポリゴンのデータが格納されている。
【００４４】
スクロールデータ演算装置１０７は文字などのスクロール画面のデータを演算するもので、この演算装置１０７と前記フレームバッファ１１５とが画像合成装置１１６及びＤ／Ａ変換器１１７を介してＴＶモニタ１３に到る。これにより、フレームバッファ１１５に一時記憶されたオブジェクト（ライド）、地形（背景）などのポリゴン画面（シミュレーション結果）と、その他の文字情報（例えば、遊戯者側のタイムカウント値等）のスクロール画面とが指定されたプライオリティにしたがって合成され、最終的なフレーム画像データが生成される。この画像データはＤ／Ａ変換器１１７でアナログ信号に変換されてＴＶモニタ１３に送られ、シューティングゲームの画像がリアルタイムに表示される。
【００４５】
図３はライド１と画面１３Ａ，１３Ｂの配置を示す側面図である。ライド１の前輪の付近に表示手段１３Ｂがくるように配置される。図４は同じく上面図である。表示手段１３Ｂには一部欠き取り（凹部）１３Ｃが設けられている。凹部１３Ｃは、表示手段１３Ｂとライド１の前輪とが干渉しないようにするためのものである。また、凹部１３により遊技者と画面との距離を縮め、迫力ある画像を提供することができる。図５はライドの後方から見た図である。表示手段１３Ａと１３Ｂとの境界はほぼライド１のサドルの高さにある。なお、以上の例においてディスプレイが2面の場合を例にとり説明してきたが、これに限らず、切り欠きつきの1面のディスプレイであってもよいし、3面以上のディスプレイであってもよい。
【００４６】
図６は、この遊戯施設（バイクアスロン）の全景斜視図である。図１の機能ブロック図はひとつのバイクを含むシステムを示す。ひとつのシステムで遊戯施設を構成することはもちろん可能であるが、競争という点では複数のシステムを並べて相互に競争することがむしろ自然で望ましいと考えられる。このような構成により、プレーヤー間の競争心を刺激しゲームに対する興味と真剣さを増すことができて、プレーヤーの人気も高まる。図６は４台のシステムを並べた遊戯施設を示している。４つのライドのそれぞれには前席に女性Ｆ、後席に男性Ｍが乗っている。この遊戯施設の端には、ゲームの進行を助けるとともに管理するためのアテンダントスタッフＡが配置される。なお、この図のシステムの数は４であるが、これに限らないのは言うまでもない。
【００４７】
図７はライド１の機構を説明するための側面図である。この図はライド１の主要な構成のみを示していて、前輪および後輪、各種カバー等の表示を省略している。台枠及びその上に取り付けられた支柱の上に、ライド１の本体フレーム３３が揺動可能に載架されている。フレーム３３には、二人のプレーヤーそれぞれにペダル部分３４Ａ，３４Ｂ、ハンドル３５Ａ，３５Ｂ、サドル３６Ａ，３６Ｂが取り付けられている。さらに、ペダル３４Ａ，３４Ｂにはその回転速度を検出するための回転センサ２０Ａ，２０Ｂ、ハンドル３５Ａ，３５Ｂの角度を検出するための舵角センサ５０Ａ，５０Ｂが取り付けられている。回転センサ２０として、ロータリーエンコーダ、タコジェネレータ、ポテンショメーター、シンクロ発信器等が用いられる。回転センサ２０は、ペダル部分３４の回転軸に直結されたり、図７のようにペダル３４と同軸に取り付けられたスパーギアーにピニオンを介して連結される。舵角センサ５０は同種のセンサを内蔵し、ハンドル３５の軸の回転角を検出する。
【００４８】
台枠にはシリンダ３０Ａが取り付けられている。シリンダ３０Ａのピストンの先端はフレーム上の作用点３１に結び付けられていて、ピストンの上下に伴いフレーム３３は支点（回転軸）３２を中心に上下に動く。すなわち、シリンダ３０Ａによりピッチング運動が可能になる。シリンダ３０Ａの上下にそれぞれエアーを送る二本の配管にはアンロードバルブ４１、スピードコントローラ４２がそれぞれ設けられている。これらについては後述する。なお、図７中の符号３７、３８はそれぞれローリング運動のための支点（回転軸）、作用点である。
【００４９】
図８はライド１の機構を説明するための背面図（サドルから見た図）である。台枠内にはシリンダ３０Ｂが収められている。シリンダ３０Ｂのピストンの先端はライドのフレーム３３から下がっている支柱の先端の作用点３７に結合している。ピストンの前後に伴いフレーム３３は支点（回転軸）３８を中心に左右に動く。すなわち、シリンダ３０Ｂによりローリング運動が可能になる。
【００５０】
シリンダ３０Ａ、３０Ｂの動きに工夫を加えることにより、フレーム３３にさまざまな動きを与えることができる。例えば、シリンダ３０Ａを小刻みに、つまり小さな振幅・高い周波数で動かすことにより、あたかも自転車が石畳の道路を走っているような感覚が味わえる。振幅を少し大きくすれば砂利道の感覚が味わえる。また、大きく動かすことにより、舗装されていない道、凹凸のある道の感覚が味わえる。例えば、シリンダ３０Ｂを大きく動かせばハンドルを大きく切った状態を、小さく動かせばハンドルを小さく切った状態をシミュレートすることができる。
【００５１】
なお、図８において３９はブレーキレバーである。ブレーキレバーのワイヤーの先端は図示しない張力センサに結び付けられていて、ブレーキの強弱の信号を処理部１０に与えることができる。
【００５２】
図９はライド１の機構を説明するための上面図である。
【００５３】
図１０はライド１のシリンダ３０を駆動するための配管系４０の内部接続を示す図である。この図は、１つのシリンダを駆動するための接続を示しているが、もう一つの接続も同様である。４１Ａ，４１Ｂはシリンダ内のピストンの速さを切り替えるアンロードバルブ、４２Ａ，４２Ｂは低速域の速度を調整するためのスピードコントローラ、４３はシリンダを駆動するためのバルブ、４４はアンロードバルブ４１Ａを制御するためのバルブ、４５はアンロードバルブ４１Ｂを制御するためのバルブである。バルブ４４，４５は通常はオンであり、ピストンを高速に動かすときにオフになる。供給されたエアーはバルブ４３で２つに分岐し、スピードコントローラ４２Ａ，４２Ｂ、アンロードバルブ４１Ａ，４１Ｂを介してシリンダ４０の両端にそれぞれ供給される。図１０の上死点のＡ側にエアーが供給されるとピストンは下死点Ｂの方向に移動する。逆にＢ側にエアーが供給されるとピストンはＡの方向に移動する。アンロードバルブ４１及びスピードコントローラ４２はこのときのピストンの移動速度を制御するためのものである。
【００５４】
＜シリンダの動作＞
次に動作について図１１のタイミングチャートを用いて説明する。図１１の上側のチャートはシリンダ内のピストンの位置を示すものである。一方、下側のチャートはバルブ４３のスイッチＳ１，Ｓ２、バルブ４４のスイッチＳ３、バルブ４５のスイッチＳ４のオン／オフを示すチャートである。
【００５５】
振動のストロークに１速と２速とがある。それぞれで１工程に要する時間が異なる。ゆっくりとストロークを描くものと、早くストロークを描くものがある。短い段差の部分では、ストロークの上死点、下死点にいたる前に反転信号を出して空気圧を制御する。
【００５６】
ｔ＜ａにおいて、スイッチＳ１〜Ｓ４はすべてオフであり、シリンダーはフリーの状態になっている。図１１の例ではピストンはＡの位置にある。
【００５７】
ａ＜ｔ＜ｂにおいて、スイッチＳ１はオフであるが、スイッチＳ２〜Ｓ４はオンである。スイッチＳ３、Ｓ４がオンであるためにアンロードバルブ４１において排気されることはなく、スピードコントローラ４２の制御によりピストンは所定の速度で動く。スイッチＳ２がオンであるためピストンはＡからＢに向かって動く。
【００５８】
ｂ＜ｔ＜ｃにおいて、スイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ４がオンであり、ａ＜ｔ＜ｂの場合とは反対にピストンはＢからＡに向かって動く。
【００５９】
ｃ＜ｔ＜ｄにおいて、スイッチＳ１，Ｓ３がオフ、Ｓ２、Ｓ４がオンである。スイッチＳ３がオフであるのでアンロードバルブ４１Ａによりシリンダ４０のＢ側のエアーは排気され、シリンダは高速で移動することができる。
【００６０】
ｄ＜ｔ＜ｅにおいて、スイッチＳ２、Ｓ４がオフ、Ｓ１、Ｓ３がオン
であるので、ｃ＜ｔ＜ｄの場合とは反対にピストンはＢからＡに向かって高速で移動する。
【００６１】
ｅ＜ｔ＜ｆにおいて、スイッチＳ１がオフ、スイッチＳ２〜Ｓ４がオンである。したがって、ピストンはＡからＢに向かって、スピードコントローラ４２Ｂの定める速度で動く。
【００６２】
ｆ＜ｔ＜ｇにおいて、スイッチＳ１、Ｓ２がオフ、スイッチＳ３、Ｓ４がオンである。したがって、シリンダにエアーが供給されない。しかし、ピストンはその慣性により多少動きつづけ、ｔ＝ｇにおいてＣ２の位置で停止する。
【００６３】
ｇ＜ｔ＜ｈにおいて、スイッチＳ１、Ｓ２がオフのままなので、ピストンは停止したままである。
【００６４】
ｈ＜ｔ＜ｉにおいて、スイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ４がオン、スイッチＳ２がオフである。したがって、ピストンがＣ２からＣ１に向かって動く。
【００６５】
ｉ＜ｔ＜ｊにおいて、スイッチＳ１、Ｓ２がオフ、スイッチＳ３、Ｓ４がオンである。したがって、シリンダにエアーが供給されない。しかし、ピストンはその慣性により多少動きつづけ、ｔ＝ｊにおいてＣ１の位置で停止する。
【００６６】
ｊ＜ｔ＜ｋにおいて、スイッチＳ１、Ｓ２がオフのままなので、ピストンは停止したままである。
【００６７】
ｋ＜ｔ＜ｌにおいて、スイッチＳ１がオフ、スイッチＳ２〜Ｓ４がオンである。したがって、ピストンはＣ１からＣ２に向かって、スピードコントローラ４２Ｂの定める速度で動く。
【００６８】
ｌ＜ｔ＜ｍにおいて、スイッチＳ１、Ｓ２がオフ、スイッチＳ３、Ｓ４がオンである。したがって、シリンダにエアーが供給されない。しかし、ピストンはその慣性により多少動きつづけ、ｔ＝ｍにおいてＣ２の位置で停止する。
【００６９】
ｍ＜ｔ＜ｎにおいて、スイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ４がオン、スイッチＳ２がオフである。したがって、ピストンがＣ２からＣ１に向かって動く。
【００７０】
以下、ピストンは同様に動作する。ピストンがＡ又はＢの位置まで動くときはタイムラグはほとんどないか無視できる程度の量であるが、ピストンがＣ１又はＣ２の位置まで動くときは、これらの位置がシリンダの中間位置であるので多少のタイムラグｔが発生する。なお、シリンダの中間位置Ｃ１，Ｃ２は一例であって、他の位置でもよいのは言うまでもない。
【００７１】
以上の説明から明らかなように、スイッチＳ１〜Ｓ４の制御によりシリンダは次のように動作する。（１）ゆっくりとした振幅の大きな動作、（２）速い振幅の大きな動作、（３）ゆっくりとした振幅の小さな動作、（４）速い振幅の小さな動作である。言い換えれば、さまざまな振幅および周波数で動作することができる。
【００７２】
この実施の形態１のライド１の駆動と上記の動作とを対応づければ、例えば次のようになる。ゲームシナリオにおいて、凹凸の大きな道路を走っているときはゆっくりとした振幅の大きな動作である。このとき、ゲーム上のライドの速度が大きければ速い振幅の大きな動作になる。また、石畳を走っているときの小刻みな振動は速い振幅の小さな動作である。このとき、ライドの速度が小さければゆっくりとした振幅の小さな動作である。
【００７３】
また、ライド１を傾けるときにはそのときの舵角に応じて振幅が決まるし、そのときの速度に応じて周波数が決まる。
【００７４】
このように、シリンダ３０によりさまざまな動きをライド１に与えることができる。
【００７５】
ライド１の回頭角及びハンドルの舵角制御は、舵角センサ５０Ａ，５０Ｂなどのハードの操作量に基づきソフトウエアにより角度を演算する。全体の角度を１０とすると前席の舵角が６割、後席の舵角が４割程度反映される。両者を考慮するのは、前席及び後席の遊戯者の操作をゲームを反映させて両者の協力関係をゲームの争点とするためである。
【００７６】
また、ライドのスピードは、前席と後席のうちのどちらか早いほうのペダルの回転速度を採用する。これは、ライド１に一人で乗る場合もあるので、一人で乗るマシンと二人で乗るマシンとの間の公平を図るためである。
【００７７】
＜ソフトウエアの動作＞
次にこの実施の形態のゲームソフトウエアの動作、特に特徴部分の動作について説明する。
【００７８】
１．視点変更
このソフトウエアでは、画面に表示する映像の視点（カメラ位置）を状況に応じて変化させている。例えば、スタート時、ゴール時、競技中とでそれぞれ視点を変える。スタート時、ゴール時は客観視点（客観画面）、すなわちプレーヤー自身が表示されるように実際の中継の固定カメラの位置から見た画面を提供する。これに対し、競技中は主観視点（主観画面）、すなわちプレーヤー（選手）の目から見た画面を提供する。これは、競技中はゲームの臨場感を演出するとともに、ゴール時において遊戯者が操作する選手の順位を客観的に把握させるためである。ゴール直前において客観視点に変更することによりゴール直前の他の選手との間のデッドヒートをより効果的に演出することができる。特にこの実施の形態においては、後述のようにゴール直前においてデッドヒート状態が必然的に発生するから、ゴール直前に視点を変更することは特に有効である。
【００７９】
このソフトウエアによる視点切替えは、ゴール前の接戦状況を把握させるために客観視点にするという点（バイクアスロンは各プレーヤーごとに主観視点を持っているので、先頭の人は後続がどこにいるかわからない）と、さらに視点切替えによって「今からゴール前の追い込みに入る」ことをプレーヤーに知らせる目的がある。
【００８０】
次に具体例についてゲーム画面例を示す図１２乃至図１８を用いて説明する。
【００８１】
図１２はスタート前の選手の状況をスタートライン側、すなわち選手の前方から見た画面である。左から選手Ａ、選手Ｂ、選手Ｃ、選手Ｄの順番に並んでいる。プレーヤーが操作する選手はＡであり、そのことをプレーヤーに知らせるためにその上に「ＹＯＵ」という文字が矢印とともに表示されている。
【００８２】
カメラの位置は、選手の周囲を回りつつ、選手の前方から後方に移動する。図１３はその途中の画面であり、選手を斜め前から見たものである。このときカメラ位置は進行方向に向かって右斜めやや上方にある。図１４は、カメラ位置が選手の後方に来たときの画面である。そして図１５に示すようにカメラは進行方向に向かって進む。ここまでが客観画面である。
【００８３】
カメラがさらに進行方向に向かって進むと図１６に示すように前方のコースのみが表示され、選手Ａ自身は表示されなくなる。そしてカメラの動きが止まる。この状態で客観画面から主観画面に切り替わる。以後、競技中は主観画面が表示される。
【００８４】
図１２乃至図１６のように、カメラが選手の周囲を回りながら連続的に位置を変えつつプレーヤーが操作する選手Ａの位置まで到達するので、客観画面から主観画面への切替えが自然に行われる。選手Ａの後方から前方に向かってカメラが移動し、選手Ａの視点の位置でカメラが止まるようにしているので、より一層スムーズになる。なお、カメラが進行方向に向かうので競技への導入が容易になるという効果もある。
【００８５】
競技中は図１７に示すような、選手Ａの視点から見た主観画面が表示される。しかし、ゴール（ＧＯＡＬ）近くになるとカメラ位置が自動的に下がり、選手Ａを含む客観画面が表示される。このようにカメラ位置を下げれば、主観画面から客観画面に移行しても表示される画面はさほど変化せず（選手Ａが表示されるかどうかの違い）、違和感はない。これに対してカメラ位置を前に動かすときには、カメラを回転しなければ選手Ａは表示されないので画面が大きく変化する。演出上、このような大きな変化が好ましい場合もある。あるいは、カメラ位置を現実の実況中継のようにゴール付近に設置されたカメラの位置や、ゴール付近の観客視点に変えることも考えられる。ゲームのシナリオに応じて最適なものを選択すればよい。以上、まとめると次のようになる。主観視点−＞客観視点（選手Ａの後方又は前方、ゴール付近の実況中継カメラ又は観客の位置）。
【００８６】
また、主観視点から客観視点に移動するタイミングであるが、次の例が考えられる。（１）ゴールから所定の距離内に、先頭の選手あるいは選手Ａが到達したとき、（２）ゴール付近において、他の選手と順位を競っているとき、（３）所定の数（２人、３人、・・・）以上の選手と順位を競っているとき、（４）トラブル等により進行が妨害されたとき（周囲の状況を認識しやすくするように）、等である。
【００８７】
２．ライドのスピードの決定方法
この実施の形態において、ライド１のゲーム上のスピードは次の式に基づいて決定される。
【００８８】
駆動力＝（自転車をこぐ力（１秒間に何回転したか））
＋（下り坂、上り坂による自転車を押す力、引っ張る力）
−（ころがり抵抗による力）
−（ブレーキをかけたときの力）
この式で求められた駆動力の大きさにより加速度及び速さ（スピード）が決定される。スピードは直前のスピードに基づき次の式で与えられる。
【００８９】
Speed＝Speed＋駆動力＊係数
ライド１のスピードは原則的に上記のように決定されるが、デッドヒートを演出することによりゲームを面白くする、あるいは、上手な人そうでない人を含む幅広い客層に楽しんでもらうために、図１９のような修正が加えられる。
【００９０】
図１９は順位による最高スピードの違いを示したものである。横軸はスピードを示している。この図において、Base Speedは駆動力の有無にかかわらず与えられるスピードである。REVはスピードセンサ（回転センサ２０Ａ，２０Ｂ）の出力に基づいて決定されるスピードである。ライド１のスピードはこれらの合計になる。この図からわかるように順位により最高スピードに上限が設定されている。しかも、順位によりBase Speedが異なり、１位のBase Speedは最も小さく、４位のBase Speedは最も大きい。したがって、１位の選手が４位の選手と同じスピードを得ようとするとき、４位の選手より一生懸命こがなければならない。また、上限が定められているので、最高スピードに達した時点でペダルをいくらこいでもスピードは上がらなくなる。このように、図１９のような速度設定を行うことにより、複数の選手間のスピードのばらつきを少なくすることができるので、デッドヒートを演出することができる。
【００９１】
また、ライド１がくだり坂を下るとき、そのスピードに上限値を設ける。したがって、くだり坂では、ある程度以上こいでもスピードが上がらない。こうしないと複数のプレーヤー（自転車）の間で速度差がですぎて、ゴール時点でのデッドヒートの演出ができなくなる場合があるからである。
【００９２】
このスピード制限は、速度差がありすぎるのではなく、もともと自転車はそのようになっているためである。つまり、チェーン回転速度が人力でこげる回転速度を超えると空回りを始める機構を持っているので、くだり坂に差し掛かるとペダルをこいでもあまり加速できなくなる。これをソフトウエアで再現しているのである。
【００９３】
３．ハンドル角の扱い
舵角センサ５０Ａ，５０Ｂに与えられたハンドル角の取り扱いは次のようになる。前席のハンドルのキレ角＝１０割とし、後席のハンドルのキレ角＝４割とし、これら二人のハンドルのキレ角の和が自転車のキレ角となる。
【００９４】
４．コース制御
ライド１は常にコースアウトしないように制御される。舵角が基準以上でもコースアウトしない。もちろん、フェンスがあるところは当然であるが、フェンスがないところでも同様に制御される。仮想のフェンスが存在しているようなものである。ただし、橋の上の落とし穴は例外である。また、途中コース分岐の絵があってもコース分岐しない。ロスタイムを防ぐためである。ロスタイム防止して遊戯者に対して満足感を付与し、最後のデッドヒートの演出をなるべく実現するようにする。
【００９５】
５．トラップ制御
一位走行のキャラクタを狙って障害物が自動的に発生する。また、キャラクタとの間で衝突するとキャラクタにロスタイム（転倒）が発生する。最後のデッドヒートを演出するためである。また、各キャラクタ間の順位の均一化を図るためである。
【００９６】
６．フェードアウト
自転車のクラッシュ場面からレース場面への復帰のときに自動的にフェードアウトする。この間のハード側からの入力が不可能になる。クラッシュから元に戻る過程のモーションを入れるとロスタイムが大きくなるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る遊戯施設（バイクアスロン）の機能ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る処理部１０Ａ，１０Ｂのうちの画像生成処理を行う部分について示す機能ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るライド１と画面１３Ａ，１３Ｂの配置を示す側面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るライド１と画面１３Ａ，１３Ｂの配置を示す上面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るライド１と画面１３Ａ，１３Ｂの配置を示す後方図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る遊戯施設（バイクアスロン）の全景斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るライド１の機構を説明するための側面図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係るライド１の機構を説明するための背面図（サドルから見た図）である。
【図９】この発明の実施の形態１に係るライド１の機構を説明するための上面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係るライド１のシリンダ３０を駆動するための配管系４０の内部接続を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係るライド１のシリンダ３０の駆動のタイミングチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態１に係るゲーム画面例である。
【図１３】この発明の実施の形態１に係るゲーム画面例である。
【図１４】この発明の実施の形態１に係るゲーム画面例である。
【図１５】この発明の実施の形態１に係るゲーム画面例である。
【図１６】この発明の実施の形態１に係るゲーム画面例である。
【図１７】この発明の実施の形態１に係るゲーム画面例である。
【図１８】この発明の実施の形態１に係るゲーム画面例である。
【図１９】この発明の実施の形態１に係る順位による最高スピードの説明図である。
【符号の説明】
１ バイク１
１０ 処理部
１３ 表示手段
２０ 回転センサ
３０ シリンダ
３３ フレーム
３４ ペダル部分
３５ ハンドル
３６ サドル
５０ 舵角センサ
１０１ ＣＰＵ（中央演算処理装置）
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ サウンド装置
１０６ 入出力インターフェース
１０７ スクロールデータ演算装置
１０８ コ・プロセッサ（補助演算処理装置）
１０９ 地形データＲＯＭ
１１０ ジオメタライザ
１１１ 形状データＲＯＭ
１１２ 描画装置
１１３ テクスチャデータＲＯＭ
１１４ テクスチャマップＲＡＭ
１１５ フレームバッファ
１１６ 画像合成装置
１１７ Ｄ／Ａ変換器

Claims (8)

1. 揺動可能に構成され、遊戯者が乗る乗り物と、
   前記遊戯者に対し予め定められたシナリオに基づき、三次元空間内で移動する移動体を所定の視点から見た画像を表示する表示手段と、
   前記遊戯者が前記画像を見ながら前記乗り物の所定の操作を行うことにより、前記三次元空間内で前記移動体を移動させて競技者が競技を行うゲームの処理を実行する処理部と、
   を備えた遊戯装置において、
   前記乗り物は、
   一つの乗り物に複数の遊戯者が乗ることができるように構成された座席と、
   前記複数の遊戯者のそれぞれの操作を検出する複数のセンサと、
   前記乗り物を揺動させるシリンダと、
   前記シリンダを駆動するための配管系と、
   を備え、
   前記センサは、前記移動体の進行方向に関する操作を検出する舵角センサと前記移動体の速さに関する操作を検出する回転センサを備え、
   前記処理部は、
   前記舵角センサ及び前記回転センサの出力信号に基づいて前記シリンダを制御するものであり、かつ、前記複数の遊戯者のうち、一の遊戯者が操作したことにより検出される一の舵角センサの操作量と他の遊戯者が操作したことにより検出される他の舵角センサの操作量とに異なる重みを付加して、前記シリンダを制御する、
   ことを特徴とする遊戯装置。
2. 揺動可能に構成され、遊戯者が乗る乗り物と、
   前記遊戯者に対し予め定められたシナリオに基づき、三次元空間内で移動する移動体を所定の視点から見た画像を表示する表示手段と、
   前記遊戯者が前記画像を見ながら前記乗り物の所定の操作を行うことにより、前記三次元空間内で前記移動体を移動させて競技者が競技を行うゲームの処理を実行する処理部と、
   を備えた遊戯装置において、
   前記乗り物は、
   一つの乗り物に複数の遊戯者が乗ることができるように構成された座席と、
   前記複数の遊戯者のそれぞれの操作を検出する複数のセンサと、
   前記乗り物を揺動させるシリンダと、
   前記シリンダを駆動するための配管系と、
   を備え、
   前記センサは、
   前記移動体の進行方向に関する操作を検出する舵角センサと前記移動体の速さに関する操作を検出する回転センサを備え、
   前記処理部は、
   前記三次元空間内において、前記競技者が前記移動体をスタートからゴールまで移動させて順位を競うゲームの処理を実行するものであって、
   前記舵角センサ及び前記回転センサの出力信号に基づいて前記シリンダを制御するものであり、かつ、前記複数の遊戯者のうち、一の遊戯者が操作したことにより検出される一の舵角センサの操作量と他の遊戯者が操作したことにより検出される他の舵角センサの操作量とに異なる重みを付加して、前記移動体の舵角を制御するとともに、前記シリンダを制御する、
   ことを特徴とする遊戯装置。
3. 揺動可能に構成され、遊戯者が乗る乗り物と、
   前記遊戯者に対し予め定められたシナリオに基づき、三次元空間内で移動する移動体を所定の視点から見た画像を表示する表示手段と、
   前記遊戯者が前記画像を見ながら前記乗り物の所定の操作を行うことにより、前記三次元空間内で前記移動体を移動させて競技者が競技を行うゲームの処理を実行する処理部と、
   を備えた遊戯装置において、
   前記乗り物は、
   一つの乗り物に複数の遊戯者が乗ることができるように構成された座席と、
   前記複数の遊戯者のそれぞれの操作を検出する複数のセンサと、
   前記乗り物を揺動させるシリンダと、
   前記シリンダを駆動するための配管系と、
   を備え、
   前記センサは、前記移動体の進行方向に関する操作を検出する舵角センサと前記移動体の速さに関する操作を検出する回転センサを備え、
   前記処理部は、
   前記三次元空間内において、前記競技者が前記移動体をスタートからゴールまで移動させて順位を競うゲームの処理を実行するものであって、
   前記舵角センサ及び前記回転センサの出力信号に基づいて前記シリンダを制御するものであり、かつ、前記複数の遊戯者のうち、一の遊戯者が操作したことにより検出される一の回転センサの操作量と他の遊戯者が操作したことにより検出される他の回転センサの操作量とを比較して、回転速度の速い方の操作量を採用して、前記移動体の移動速度を制御するとともに、前記シリンダを制御する、
   ことを特徴とする遊戯装置。
4. 前記処理部は、
   前記回転センサの出力信号に応じて前記移動体の速さを変化させるとともに、ある回転以上であるときに前記移動体の速さに上限を設けることを特徴とする請求項３記載の遊戯装置。
5. 前記表示手段は、
   前記乗り物の前方に設置する画面に前記移動体の前方に見える画像を表示する第１表示部と、前記乗り物の下方に設置する画面に前記移動体の下方に見える画像を表示する第２表示部と、を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載の遊戯装置。
6. 前記処理部は、前記三次元空間内において、前記競技者が前記移動体をスタートからゴールまで移動させて順位を競うゲームの処理を実行するものであって、
   ゲームのスタート時点において前記移動体を表示するときに前記競技者以外の視点から見た客観画像とし、その後の競争中においては前記競技者の視点から見た主観画像に切り替え、前記移動体がゴールから所定の距離以内に到達したときに、前記主観画像から前記客観画像に切り替えて、前記表示手段に表示させるように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか記載の遊戯装置。
7. 前記処理部は、前記三次元空間内において、複数の競技者がそれぞれの移動体をスタートからゴールまで移動させて順位を競うゲームの処理を実行するものであって、
   所定の数以上の他の競技者と競争しているときに、前記競技者の視点から見た主観画像から前記競技者以外の視点から見た客観画像に切り替えて、前記移動体を前記表示手段に表示させるように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６いずれか記載の遊戯装置。
8. 揺動可能に構成され、遊戯者が乗る乗り物であって、
   前記乗り物は、
   一つの乗り物に複数の遊戯者が乗ることができるように構成された座席と、
   前記複数の遊戯者のそれぞれの操作を検出する複数のセンサと、
   前記乗り物を揺動させるシリンダと、
   前記シリンダを駆動するための配管系と、
   前記複数のセンサの出力信号に基づいて前記シリンダを制御する処理部と、
   を備え、
   前記センサは、進行方向に関する操作を検出する舵角センサと速さに関する操作を検出する回転センサを備え、
   前記処理部は、前記舵角センサ及び前記回転センサの出力信号に基づいて前記シリンダを制御するものであり、かつ、前記複数の遊戯者のうち、一の遊戯者が操作したことにより検出される一の舵角センサの操作量と他の遊戯者が操作したことにより検出される他の舵角センサの操作量とに異なる重みを付加して、前記シリンダを制御する、
   ことを特徴とする遊戯装置用の乗り物。

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