JP4726844B2 - Program, data collection apparatus, and control method - Google Patents
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本発明は、実空間を移動する移動体に関するデータを収集するためのプログラムに関する。また、このプログラムを実行可能なコンピュータ、およびこのプログラムをコンピュータにより制御する方法に関する。 The present invention relates to a program for collecting data relating to a moving object that moves in real space. The present invention also relates to a computer that can execute the program and a method of controlling the program by the computer.
従来から様々なゲームが提案されている。これらゲームは、ゲーム装置において実行されるようになっている。たとえば、一般的なゲーム装置は、モニタと、モニタとは別体のゲーム機本体と、ゲーム機本体とは別体の入力部たとえばコントローラとを有している。コントローラには、複数の入力釦が配置されている。 Various games have been proposed in the past. These games are executed on the game device. For example, a general game device includes a monitor, a game machine main body separate from the monitor, and an input unit such as a controller separate from the game machine main body. The controller has a plurality of input buttons.
このようなゲーム装置では、球技ゲームたとえば野球ゲームやサッカーゲーム等を実行することができる(非特許文献1を参照)。ここでは、たとえば、野球ゲームがゲーム装置において実行された場合を考える。野球ゲームが実行されると、投手キャラクタに対する投球に関する指示や、打者キャラクタに対する打撃に関する指示等が行われる。すると、投球されたボールが移動する状態をモニタに表示するために、投球用の軌道がゲーム装置において設定される。そして、この投球用の軌道の設定が行われると、投手キャラクタから投球されたボールがモニタに表示される。また、打者キャラクタがボールを捉えることができたときには、打ち返されたボールが移動する状態をモニタに表示するために、打球用の軌道がゲーム装置において設定される。そして、この打球用の軌道の設定が行われると、打ち返されたボールがモニタに表示される。
従来の野球ゲームでは、投手キャラクタからボールが投球されたときや、打者キャラクタからボールが打ち返されたときには、ボールが移動する状態をモニタに表示するために、ボールの軌道がゲーム装置において設定されるようになっている。ここで設定される野球ゲームにおけるボールの軌道は、一般的には、ゲーム制作者が、現実の野球におけるボールの軌道を参考にして、任意に設定している。このため、プレイヤが、野球ゲームにおいてモニタに表示されたボールの軌道を見ながら野球ゲームをプレイしていると、ボールの移動状態に違和感を覚えるという問題があった。 In the conventional baseball game, when the ball is thrown from the pitcher character or when the ball is hit back from the batter character, the trajectory of the ball is set in the game device in order to display the moving state of the ball on the monitor. It is like that. The ball trajectory in the baseball game set here is generally arbitrarily set by the game creator with reference to the actual ball trajectory in baseball. For this reason, when the player is playing the baseball game while watching the trajectory of the ball displayed on the monitor in the baseball game, there is a problem that the moving state of the ball is uncomfortable.
この問題点を解決するためには、現実の野球におけるボールの軌道を、野球ゲームのボールの軌道に反映することにより、ボールの移動状態を違和感なくモニタに表示できるようにすることが考えられる。しかしながら、これまでは、現実の野球におけるボールの軌道を野球ゲームのボールの軌道に反映するためのデータ、すなわち現実の野球において移動するボールに関するデータを収集する手段が確立されていなかったため、現実の野球におけるボールの軌道を野球ゲームのボールの軌道に反映することは困難であった。このため、現実の野球におけるボールの軌道を野球ゲームのボールの軌道に反映するためには、現実の野球の試合等からボールに関するデータを収集する必要がある。 In order to solve this problem, it is conceivable that the moving state of the ball can be displayed on the monitor without a sense of incongruity by reflecting the actual trajectory of the ball in baseball in the trajectory of the ball in the baseball game. However, until now, no means has been established to collect data for reflecting the ball trajectory in real baseball in the ball trajectory of a baseball game, that is, data relating to a moving ball in real baseball. It was difficult to reflect the trajectory of the ball in baseball in the trajectory of the ball in the baseball game. Therefore, in order to reflect the trajectory of the ball in the actual baseball in the trajectory of the ball in the baseball game, it is necessary to collect data regarding the ball from an actual baseball game or the like.
本発明の目的は、実空間を移動する移動体に関するデータを収集できるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to collect data relating to a moving object that moves in real space.
請求項1に係るプログラムは、実空間を移動する移動体に関するデータを収集するためのコンピュータに、以下の機能を実現させるプログラムである。
(1)実空間を移動する移動体が撮影手段により連続的に撮影されたときに、撮影手段により撮影された複数の画像データを記憶部に格納する画像データ格納機能。
(2)記憶部に格納された複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する格子状の検知領域を設定する処理、および基準点に対する移動体の相対的な位置を時系列に沿って検知領域の格子上において検知する処理を、制御部に実行させる移動体位置検知機能。
(3)検知領域の格子上において時系列に沿って検知された移動体の位置を示す位置データを記憶部に格納する位置データ格納機能。
(4)時系列に沿って検知領域の格子上において検知された移動体の位置データに基づいて、検知領域を移動する移動体の第1軌道方程式を制御部に算出させることによって、実空間の検知領域における移動体の軌道に対応する、仮想空間における移動体の第1軌道を、設定する第1軌道算出機能。
(5)実空間における移動体の送出位置の位置データと、移動体が検知領域に入射した位置を示す位置データとに基づいて規定される、移動体が送出位置から検知領域に到達するまでの移動体の第2軌道方程式を、所定の方程式を用いて近似することによって、仮想空間における移動体の第2軌道として設定する第2軌道算出機能。
The program according to
(1) An image data storage function for storing a plurality of image data photographed by the photographing means in the storage unit when the moving body moving in the real space is photographed continuously by the photographing means.
(2) Processing for setting a grid-like detection region having a reference point for each of a plurality of image data stored in the storage unit, and a detection region of the relative position of the moving body with respect to the reference point in time series A moving body position detection function that causes the control unit to execute processing to detect on the grid .
(3) A position data storage function for storing, in the storage unit, position data indicating the position of the moving object detected along the time series on the detection area grid .
(4) By causing the control unit to calculate the first trajectory equation of the moving body that moves in the detection area based on the position data of the moving body that is detected on the detection area grid along the time series, A first trajectory calculation function for setting a first trajectory of the moving object in the virtual space corresponding to the trajectory of the moving object in the detection region.
(5) It is defined based on the position data of the sending position of the moving body in the real space and the position data indicating the position where the moving body is incident on the detection area, until the moving body reaches the detection area from the sending position. A second trajectory calculation function for setting the second trajectory equation of the moving body as a second trajectory of the moving body in the virtual space by approximating the second trajectory equation using a predetermined equation.
このプログラムでは、画像データ格納機能において、実空間を移動する移動体が撮影手段により連続的に撮影されたときに、撮影手段により撮影された複数の画像データが記憶部に格納される。そして、移動体位置検知機能においては、記憶部に格納された複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する格子状の検知領域を設定する処理、および基準点に対する移動体の相対的な位置を時系列に沿って検知領域の格子上において検知する処理が、制御部により実行される。位置データ格納機能においては、検知領域の格子上において時系列に沿って検知された移動体の位置を示す位置データが、記憶部に格納される。 In this program, in the image data storage function, when a moving body moving in the real space is continuously photographed by the photographing means, a plurality of image data photographed by the photographing means is stored in the storage unit. In the moving body position detection function, a process of setting a grid-like detection area having a reference point for each of a plurality of image data stored in the storage unit , and a relative position of the moving body with respect to the reference point A process of detecting on the grid of the detection area along the time series is executed by the control unit. In the position data storage function, position data indicating the position of the moving body detected in time series on the grid of the detection area is stored in the storage unit.
第1軌道算出機能においては、時系列に沿って検知領域の格子上において検知された移動体の位置データに基づいて、検知領域を移動する移動体の第1軌道方程式を制御部に算出させることによって、実空間の検知領域における移動体の軌道に対応する、仮想空間における移動体の第1軌道が、設定される。第2軌道算出機能においては、実空間における移動体の送出位置の位置データと、移動体が検知領域に入射した位置を示す位置データとに基づいて規定される、移動体が送出位置から検知領域に到達するまでの移動体の第2軌道方程式が、所定の方程式を用いて近似することによって、仮想空間における移動体の第2軌道として設定される。The first trajectory calculation function causes the control unit to calculate the first trajectory equation of the moving body that moves in the detection area based on the position data of the moving body detected on the grid of the detection area in time series. Thus, the first trajectory of the moving object in the virtual space corresponding to the trajectory of the moving object in the detection region in the real space is set. In the second trajectory calculation function, the moving body is defined based on the position data of the sending position of the moving body in real space and the position data indicating the position where the moving body enters the detection area. The second trajectory equation of the moving body until reaching the position is set as a second trajectory of the moving body in the virtual space by approximating it using a predetermined equation.
この場合、たとえば、実空間を移動するボールがカメラにより撮影されたときに、カメラにより撮影された画像データが記憶部に格納される。そして、記憶部に格納された画像データを用いて、実空間におけるボールの位置を検知する処理が、制御部により実行される。そして、制御部により検知されたボールの位置を示す位置データが、記憶部に格納される。 In this case, for example, when a ball moving in real space is photographed by the camera, image data photographed by the camera is stored in the storage unit. And the process which detects the position of the ball | bowl in real space using the image data stored in the memory | storage part is performed by the control part. Then, position data indicating the position of the ball detected by the control unit is stored in the storage unit.
ここでは、実空間を移動するボールの位置が検出され、検出されたボールの位置を示す位置データが記憶部に格納されるようになっている。このように、請求項1に係る発明では、現実に実空間を移動するボールの位置を示す位置データを収集しデータベース化することができる。すなわち、請求項1に係る発明では、実空間を移動する移動体に関するデータを収集しデータベース化することができる。
Here, the position of the ball moving in the real space is detected, and position data indicating the detected position of the ball is stored in the storage unit. Thus, in the invention according to
また、この場合、たとえば、実空間を移動するボールがカメラにより連続的に撮影されたときに、カメラにより撮影された複数の画像データが記憶部に格納される。そして、複数の画像データそれぞれに対して基準点を設定する処理、および複数の画像データそれぞれの基準点に対する相対的な移動体の位置を時系列に沿って検知する処理が、制御部により実行される。In this case, for example, when a ball moving in real space is continuously photographed by the camera, a plurality of image data photographed by the camera is stored in the storage unit. Then, a process of setting a reference point for each of the plurality of image data and a process of detecting the position of the moving body relative to the reference point of each of the plurality of image data in time series are executed by the control unit. The
ここでは、複数の画像データそれぞれに対して基準点を設定することにより、複数の画像データそれぞれの基準点に対する相対的な移動体の位置が時系列に沿って検知されるようになっている。このように、請求項1に係る発明では、時間が経過するにつれてボールが実空間を移動するときに、時間の経過に応じて変化するボールの相対的な位置を示す位置データをデータベース化することができる。 Here, by setting a reference point for each of the plurality of image data, the position of the moving body relative to the reference point of each of the plurality of image data is detected in time series. In this way, in the invention according to
また、この場合、たとえば、複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する検知領域を設定することにより、検知領域において基準点に対する移動体の相対的な位置が時系列に沿って検知されるようになっている。このように、請求項1に係る発明では、時間が経過するにつれてボールが実空間を移動するときに、検知領域内(所定の領域内)で時間の経過に応じて変化するボールの相対的な位置を示す位置データを生成しデータベース化することができる。具体的には、実空間における部分的な空間において時間の経過に応じて変化するボールの相対的な位置を示す位置データを生成しデータベース化することができる。In this case, for example, by setting a detection area having a reference point for each of a plurality of image data, the relative position of the moving body with respect to the reference point in the detection area is detected in time series. It has become. Thus, in the invention according to
さらに、この場合、たとえば、実空間におけるボールの軌道に対応する、仮想空間におけるボールの軌道が、ボールの位置データを用いて制御部により算出される。ここでは、仮想空間におけるボールの軌道が、ボールの位置データを用いることにより、算出されるようになっている。このように、請求項1に係る発明では、仮想空間におけるボールの軌道が実空間のボールの位置データを用いて算出されるので、現実味のあるボールの軌道を作成することができる。なお、たとえば、このような軌道を球技ゲームにおいて用いた場合、現実味のある軌道を描くボールの移動状態を、ボール用の画像データを用いて画像表示部に表示することができる。Furthermore, in this case, for example, the ball trajectory in the virtual space corresponding to the ball trajectory in the real space is calculated by the control unit using the ball position data. Here, the trajectory of the ball in the virtual space is calculated by using the position data of the ball. Thus, in the invention according to
請求項2に係るプログラムは、請求項1に記載のプログラムにおいて、コンピュータに、以下の機能をさらに実現させるプログラムである。
(6)制御部により検知された移動体の位置の変化量を制御部に算出させ、移動体の位置の変化量と移動体の時間の変化量とに基づいて、移動体の速度を算出する処理を制御部に実行させる移動体速度検知機能。
(7)制御部により算出された移動体の速度を示す速度データを記憶部に格納する速度データ格納機能。
A program according to a second aspect is the program according to the first aspect, wherein the computer further realizes the following functions.
( 6 ) Let the control unit calculate the amount of change in the position of the moving body detected by the control unit, and calculate the speed of the moving body based on the amount of change in the position of the moving body and the amount of change in the time of the moving body. A moving body speed detection function that causes the control unit to execute processing.
( 7 ) A speed data storage function for storing speed data indicating the speed of the moving object calculated by the control unit in the storage unit.
このプログラムでは、移動体速度検知機能において、制御部により検知された移動体の位置の変化量が、制御部により算出される。そして、移動体の位置の変化量と移動体の時間の変化量とに基づいて、移動体の速度を算出する処理が、制御部により実行される。速度データ格納機能においては、制御部により算出された移動体の速度を示す速度データが記憶部に格納される。 In this program, in the moving body speed detection function, the amount of change in the position of the moving body detected by the control unit is calculated by the control unit. And the process which calculates the speed of a moving body based on the variation | change_quantity of the position of a moving body and the variation | change_quantity of the time of a moving body is performed by a control part. In the speed data storage function, speed data indicating the speed of the moving object calculated by the control unit is stored in the storage unit.
この場合、たとえば、制御部により検知されたボールの位置の変化量が、制御部により算出される。そして、ボールの位置の変化量とボールの時間の変化量とに基づいて、ボールの速度を算出する処理が、制御部により実行される。そして、制御部により算出されたボールの速度を示す速度データが記憶部に格納される。 In this case, for example, the change amount of the position of the ball detected by the control unit is calculated by the control unit. Then, based on the change amount of the ball position and the change amount of the ball time, a process of calculating the velocity of the ball is executed by the control unit. Then, speed data indicating the speed of the ball calculated by the control unit is stored in the storage unit.
ここでは、移動するボールの速度が検出され、検出されたボールの速度を示す速度データが記憶部に格納されるようになっている。このように、請求項2に係る発明では、移動するボールの速度を示す速度データを収集しデータベース化することができる。すなわち、請求項2に係る発明では、実空間を移動する移動体に関するデータを収集しデータベース化することができる。
Here, the speed of the moving ball is detected, and speed data indicating the detected speed of the ball is stored in the storage unit. Thus, in the invention according to
請求項3に係るデータ収集装置は、実空間を移動する移動体に関するデータからなるデータベースを収集するための装置である。このデータ収集装置は、実空間を移動する移動体が撮影手段により連続的に撮影されたときに、撮影手段により撮影された複数の画像データを記憶部に格納する画像データ格納手段と、記憶部に格納された複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する格子状の検知領域を設定する処理、および基準点に対する移動体の相対的な位置を時系列に沿って検知領域の格子上において検知する処理を、制御部に実行させる移動体位置検知手段と、検知領域の格子上において時系列に沿って検知された移動体の位置を示す位置データを記憶部に格納する位置データ格納手段と、時系列に沿って検知領域の格子上において検知された移動体の位置データに基づいて、検知領域を移動する移動体の第1軌道方程式を制御部に算出させることによって、実空間の検知領域における移動体の軌道に対応する、仮想空間における移動体の第1軌道を、設定する第1軌道算出手段と、実空間における移動体の送出位置の位置データと、移動体が検知領域に入射した位置を示す位置データとに基づいて規定される、移動体が送出位置から検知領域に到達するまでの移動体の第2軌道方程式を、所定の方程式を用いて近似することによって、仮想空間における移動体の第2軌道として設定する第2軌道算出手段と、を備えている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a data collection device for collecting a database composed of data relating to a moving object moving in a real space. The data collection device includes: an image data storage unit that stores a plurality of image data captured by the imaging unit in a storage unit when a moving body moving in real space is continuously captured by the imaging unit; and a storage unit Processing for setting a grid-like detection area having a reference point for each of a plurality of image data stored in the image, and detecting the relative position of the moving body with respect to the reference point on the grid of the detection area in time series Moving body position detecting means for causing the control section to execute processing, position data storage means for storing position data indicating the position of the moving body detected in time series on the grid of the detection area in the storage section, By causing the control unit to calculate the first trajectory equation of the moving body that moves in the detection area based on the position data of the moving body detected on the grid of the detection area in time series, A first trajectory calculating means for setting a first trajectory of the moving object in the virtual space corresponding to the trajectory of the moving object in the detection region of the space, position data of the sending position of the moving object in the real space, and the moving object By approximating the second trajectory equation of the moving body, which is defined based on the position data indicating the position incident on the area, until the moving body reaches the detection area from the sending position, using a predetermined equation, Second trajectory calculating means for setting as a second trajectory of the moving body in the virtual space .
請求項4に係る制御方法は、実空間を移動する移動体に関するデータからなるデータベースを収集する機能をコンピュータにより制御する制御方法である。この制御方法は、実空間を移動する移動体が撮影手段により連続的に撮影されたときに、撮影手段により撮影された複数の画像データを記憶部に格納する画像データ格納ステップと、記憶部に格納された複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する格子状の検知領域を設定する処理、および基準点に対する移動体の相対的な位置を時系列に沿って検知領域の格子上において検知する処理を、制御部に実行させる移動体位置検知ステップと、検知領域の格子上において時系列に沿って検知された移動体の位置を示す位置データを記憶部に格納する位置データ格納ステップと、時系列に沿って検知領域の格子上において検知された移動体の位置データに基づいて、検知領域を移動する移動体の第1軌道方程式を制御部に算出させることによって、実空間の検知領域における移動体の軌道に対応する、仮想空間における移動体の第1軌道を、設定する第1軌道算出ステップと、実空間における移動体の送出位置の位置データと、移動体が検知領域に入射した位置を示す位置データとに基づいて規定される、移動体が送出位置から検知領域に到達するまでの移動体の第2軌道方程式を、所定の方程式を用いて近似することによって、仮想空間における移動体の第2軌道として設定する第2軌道算出ステップと、を備えている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control method for controlling a function of collecting a database made up of data relating to a moving object moving in real space by a computer. This control method includes an image data storage step of storing a plurality of image data photographed by the photographing unit in the storage unit when the moving body moving in the real space is continuously photographed by the photographing unit; Processing for setting a grid-like detection area having a reference point for each of a plurality of stored image data, and detecting the relative position of the moving body with respect to the reference point on the grid of the detection area in time series processing, a moving body position detecting step to be executed by the control unit, and the position data storing step of storing the position data indicating the position of a moving object is detected along the time series on the grid of the detection area in the storage unit, when By causing the control unit to calculate the first trajectory equation of the moving body that moves in the detection area based on the position data of the moving body detected on the grid of the detection area along the series. A first trajectory calculating step for setting a first trajectory of the moving object in the virtual space, corresponding to the trajectory of the moving object in the detection area in the real space, position data of the sending position of the moving object in the real space, and movement The second trajectory equation of the moving body, which is defined based on the position data indicating the position where the body is incident on the detection area and until the moving body reaches the detection area from the delivery position, is approximated using a predetermined equation. Thus, a second trajectory calculation step is set which is set as the second trajectory of the moving body in the virtual space .
本発明では、実空間を移動する移動体の位置が検出され、検出された移動体の位置を示す位置データが記憶部に格納される。このように、本発明では、現実に実空間を移動する移動体の位置を示す位置データを収集しデータベース化することができる。すなわち、本発明では、実空間を移動する移動体に関するデータを収集しデータベース化することができる。 In the present invention, the position of the moving body moving in the real space is detected, and position data indicating the detected position of the moving body is stored in the storage unit. As described above, in the present invention, position data indicating the position of a moving body that actually moves in real space can be collected and databased. That is, in the present invention, data relating to a moving object that moves in real space can be collected and made into a database.
〔コンピュータの構成と動作〕
図1は、本発明の一実施形態によるデータ収集装置たとえばコンピュータの基本構成を示している。ここでは、コンピュータの一例として、パーソナルコンピュータをとりあげて説明を行うこととする。このコンピュータは、コンピュータ本体およびモニタを備える。コンピュータ本体には、記録媒体10が装填可能となっている。この記録媒体10からは、各種のデータおよびプログラムが適宜読み出し可能になっている。
[Computer configuration and operation]
FIG. 1 shows a basic configuration of a data collection apparatus, for example, a computer according to an embodiment of the present invention. Here, a personal computer will be described as an example of a computer. The computer includes a computer main body and a monitor. A
コンピュータは、制御部1と、記憶部2と、画像表示部3と、音声出力部4と、操作入力部5とからなっており、それぞれがバス6を介して接続される。このバス6は、アドレスバス、データバス、およびコントロールバスなどを含んでいる。ここで、制御部1、記憶部2、音声出力部4および操作入力部5は、コンピュータ本体に含まれており、画像表示部3はモニタに含まれている。
The computer includes a
制御部1は、主に、プログラムに基づいて各種の処理を制御するために設けられている。制御部1は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)7と、信号処理プロセッサ8と、画像処理プロセッサ9とから構成されている。CPU7と信号処理プロセッサ8と画像処理プロセッサ9とは、それぞれがバス6を介して互いに接続されている。CPU7は、プログラムからの命令を解釈し、各種のデータ処理や制御を行う。たとえば、CPU7は、信号処理プロセッサ8に対して、画像データを画像処理プロセッサに供給するように命令する。信号処理プロセッサ8は、主に、3次元空間上における計算と、3次元空間上から擬似3次元空間上への位置変換計算と、光源計算処理と、3次元空間上又は擬似3次元空間上で実行された計算結果に基づいた画像および音声データの生成加工処理とを行っている。画像処理プロセッサ9は、主に、信号処理プロセッサ8の計算結果および処理結果に基づいて、描画すべき画像データをRAM12に書き込む処理を行っている。また、CPU7は、信号処理プロセッサ8に対して、各種データを処理するように命令する。信号処理プロセッサ8は、主に、3次元空間上における各種データに対応する計算と、3次元空間上から擬似3次元空間上への位置変換計算とを行っている。
The
記憶部2は、主に、プログラムデータや、プログラムデータで使用される各種データなどを格納しておくために設けられている。記憶部2は、たとえば、記録媒体10と、インターフェース回路11と、RAM(Random Access Memory)12と、ROM(Read Only Memory)とから構成されている。記録媒体10には、インターフェース回路11が接続されている。そして、インターフェース回路11とRAM12とはバス6を介して接続されている。記録媒体10は、プログラムデータや、画像データ、音声データ並びに各種プログラムデータからなるデータなどを記録するためのものである。この記録媒体10は、たとえば、ROM(Read Only Memory)カセット、光ディスク、およびフレキシブルディスクなどである。なお、記録媒体10にはカード型メモリも含まれており、このカード型メモリは、主に、プログラムを中断するときに中断時点での各種パラメータ値やデータを保存するために用いられる。RAM12は、オペレーションシステムのプログラムデータや、記録媒体10から読み出された各種データを一時的に格納したり、制御部1からの処理結果を一時的に記録したりするために用いられる。このRAM12には、各種データとともに、各種データの記憶位置を示すアドレスデータが格納されており、任意のアドレスを指定して読み書きすることが可能になっている。
The
画像表示部3は、主に、画像処理プロセッサ9によってRAM12に書き込まれた画像データや、記録媒体10から読み出される画像データなどを画像として出力するために設けられている。この画像表示部3は、たとえば、モニタ20と、インターフェース回路21と、D/Aコンバータ(Digital-To-Analogコンバータ)22とから構成されている。モニタ20にはD/Aコンバータ22が接続されており、D/Aコンバータ22にはインターフェース回路21が接続されている。そして、インターフェース回路21にバス6が接続されている。ここでは、画像データが、インターフェース回路21を介してD/Aコンバータ22に供給され、ここでアナログ画像信号に変換される。そして、アナログ画像信号がモニタ20に画像として出力される。
The
音声出力部4は、主に、記録媒体10から読み出される音声データを音声として出力するために設けられている。音声出力部4は、たとえば、スピーカー13と、増幅回路14と、D/Aコンバータ15と、インターフェース回路16とから構成されている。スピーカー13には増幅回路14が接続されており、増幅回路14にはD/Aコンバータ15が接続されており、D/Aコンバータ15にはインターフェース回路16が接続されている。そして、インターフェース回路16にバス6が接続されている。ここでは、音声データが、インターフェース回路16を介してD/Aコンバータ15に供給され、ここでアナログ音声信号に変換される。このアナログ音声信号が増幅回路14によって増幅され、スピーカー13から音声として出力される。音声データには、たとえば、ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)データやPCM(Pulse Code Modulation)データなどがある。ADPCMデータの場合、上述と同様の処理方法で音声をスピーカー13から出力することができる。PCMデータの場合、RAM12においてPCMデータをADPCMデータに変換しておくことで、上述と同様の処理方法で音声をスピーカー13から出力することができる。
The audio output unit 4 is provided mainly for outputting audio data read from the
操作入力部5は、主に、キーボード17と、操作情報インターフェース回路18と、インターフェース回路19とから構成されている。キーボード17には、操作情報インターフェース回路18が接続されており、操作情報インターフェース回路18にはインターフェース回路19が接続されている。そして、インターフェース回路19にバス6が接続されている。キーボード17は、ユーザが種々の操作命令を入力するために使用する操作装置であり、ユーザの操作に応じた操作信号をCPU7に送出する。コントローラ17には、各種のボタンが設けられている。これらボタンが操作されると、入力操作に対応する操作信号がキーボード17から制御部1に送出される。そして、操作信号に対応する命令が制御部1に認識される。
The
以上のような構成からなるコンピュータの概略動作を、以下に説明する。電源スイッチ(図示省略)がオンにされ電源が投入されると、CPU7が、オペレーティングシステムに基づいて、記憶部2たとえばRAM12から画像データ、音声データ、およびプログラムデータを読み出す。そして、CPU7が、RAM12に格納されたプログラムデータに基づいて、RAM12に格納された画像データや音声データにコマンドを発行する。
The general operation of the computer having the above configuration will be described below. When a power switch (not shown) is turned on and the power is turned on, the
画像データの場合、CPU7からのコマンドに基づいて、まず、信号処理プロセッサ8が、3次元空間上におけるキャラクタの位置計算および光源計算などを行う。次に、画像処理プロセッサ9が、信号処理プロセッサ8の計算結果に基づいて、描画すべき画像データのRAM12への書き込み処理などを行う。そして、RAM12に書き込まれた画像データが、インターフェース回路13を介してD/Aコンバータ17に供給される。ここで、画像データがD/Aコンバータ17でアナログ映像信号に変換される。そして、画像データはモニタ20に供給され画像として表示される。
In the case of image data, based on a command from the
音声データの場合、まず、信号処理プロセッサ8が、CPU7からのコマンドに基づいて音声データの生成および加工処理を行う。ここでは、音声データに対して、たとえば、ピッチの変換、ノイズの付加、エンベロープの設定、レベルの設定及びリバーブの付加などの処理が施される。次に、音声データは、信号処理プロセッサ8から出力されて、インターフェース回路16を介してD/Aコンバータ15に供給される。ここで、音声データがアナログ音声信号に変換される。そして、音声データは増幅回路14を介してスピーカー13から音声として出力される。
In the case of audio data, first, the
〔コンピュータにおける各種処理概要〕
本コンピュータでは、実空間を移動する移動体に関するデータが収集される。たとえば、本コンピュータでは、実空間を移動するボールに関するデータが収集される。図2は、本発明で主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。
[Outline of various processing in computers]
In this computer, data relating to a moving object moving in real space is collected. For example, in this computer, data relating to a ball moving in real space is collected. FIG. 2 is a functional block diagram for explaining functions that play a major role in the present invention.
画像データ格納手段50は、実空間を移動するボールが撮影手段たとえばカメラにより撮影されたときに、カメラにより撮影された画像データを記憶部2に格納する機能を備えている。詳細には、画像データ格納手段50は、実空間を移動するボールがカメラにより連続的に撮影されたときに、カメラにより撮影された複数の画像データを記憶部2に格納する機能を備えている。
The image data storage means 50 has a function of storing the image data photographed by the camera in the
画像データ格納手段50では、実空間を移動するボールがカメラにより撮影されたときに、カメラにより撮影された画像データが記憶部2に格納される。詳細には、画像データ格納手段50では、実空間を移動するボールがカメラにより連続的に撮影されたときに、カメラにより撮影された複数の画像データが記憶部2に格納される。
In the image
この手段では、実空間を移動するボールがカメラにより連続的に撮影されたときに、カメラにより撮影された複数の画像データがRAM12に格納される。たとえば、カメラの視点が向く方向が互いに直交するように配置された2台のカメラにより実空間を移動するボールが連続的に撮影されたときに、これら2台のカメラそれぞれにより撮影された複数の画像データがRAM12に格納される。ここでは、実空間を移動するボールは、所定の時間間隔(時間変化量データ)でカメラにより連続的に撮影される。
In this means, when a ball moving in real space is continuously photographed by the camera, a plurality of image data photographed by the camera is stored in the
具体的には、現実世界の野球において、カメラの視点が向く方向が互いに直交するように設置された2台のカメラにより、投手から投球されたボールが連続的に撮影されたときに、これら2台のカメラそれぞれにより撮影された複数の画像データがRAM12に格納される。
Specifically, in real-world baseball, when two cameras installed so that the directions of the camera viewpoints are orthogonal to each other, the balls thrown from the pitcher are continuously photographed. A plurality of image data shot by each of the cameras is stored in the
より具体的には、球場のグランドには、カメラの視点が向く方向を規定するための規定点が設けられている。ここでは、ホームベース上に第1規定点が設けられており、第1規定点の上方に第2規定点が設けられている。第2規定点は、第1規定点から上方に所定の距離(ex.1.0m)を隔てた位置に設けられている。この第1規定点に視点が向くように第1カメラを設置し、第2規定点に視点が向くように第2カメラを設置することにより、2台のカメラ(第1カメラおよび第2カメラ)の視点が向く方向を、互いに直交させることができる。この状態で設置された2台のカメラにより、投手から投球されたボールが連続的に撮影されると、投球されたボールを直交する2方向から見た2組の複数の画像データが生成される。すると、2組の複数の画像データがRAM12に格納される。
More specifically, a prescribed point for defining the direction in which the viewpoint of the camera faces is provided on the ground of the stadium. Here, the first specified point is provided on the home base, and the second specified point is provided above the first specified point. The second specified point is provided at a position spaced a predetermined distance (ex. 1.0 m) upward from the first specified point. By installing the first camera so that the viewpoint is directed to the first specified point and installing the second camera so that the viewpoint is directed to the second specified point, two cameras (first camera and second camera) The directions in which the viewpoints are directed can be orthogonal to each other. When the balls thrown from the pitcher are continuously photographed by the two cameras installed in this state, two sets of a plurality of image data are generated as viewed from the two directions orthogonal to the pitched ball. . Then, two sets of a plurality of image data are stored in the
ボール位置検知手段51は、記憶部2に格納された画像データを用いて、実空間におけるボールの位置を検知する処理を制御部1に実行させる機能を備えている。詳細には、ボール位置検知手段51は、複数の画像データそれぞれに対して基準点を設定する処理、および複数の画像データそれぞれの基準点に対する相対的なボールの位置を時系列に沿って検知する処理を制御部1に実行させる機能を備えている。より詳細には、ボール位置検知手段51は、複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する検知領域を設定する処理、および検知領域において基準点に対するボールの相対的な位置を時系列に沿って検知する処理を制御部1に実行させる機能を備えている。
The ball
ボール位置検知手段51では、記憶部2に格納された画像データを用いて、実空間におけるボールの位置を検知する処理が、制御部1により実行される。詳細には、ボール位置検知手段51では、複数の画像データそれぞれに対して基準点を設定する処理、および複数の画像データそれぞれの基準点に対する相対的なボールの位置を時系列に沿って検知する処理が、制御部1により実行される。より詳細には、ボール位置検知手段51では、複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する検知領域を設定する処理、および検知領域において基準点に対するボールの相対的な位置を時系列に沿って検知する処理が、制御部1により実行される。
In the ball position detection means 51, processing for detecting the position of the ball in the real space using the image data stored in the
この手段では、複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する検知領域を設定する処理、および検知領域において基準点に対するボールの相対的な位置を時系列に沿って検知する処理が、CPU7により実行される。
In this means, the
たとえば、2組の複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する検知領域を設定する処理が、CPU7により実行される。ここでは、矩形状の検知領域が用いられ、この検知領域には基準点が規定されている。また、検知領域の内部は、格子状に分割されている。この1格子単位でボールの位置が検知されるようになっている。なお、この1格子単位の1辺は、撮影されたボールの大きさの直径より小さくなるように規定されている。
For example, the
このような検知領域を、各画像データにおいて、基準点が規定点に対応する位置に位置するように重ね合わせる処理が、CPU7により実行される。すると、画像データの検知領域に対応する部分において、形状認識プログラムによって球状のオブジェクトを認識する処理すなわち形状認識プログラムによって撮影されたボールを認識する処理が、CPU7により実行される。すると、格子状の検知領域においてボールの中心点に最も近い交点が、CPU7に認識される。すると、基準点を原点としたときの基準点に対する交点の位置を示す位置データが、CPU7に認識される。このような処理を各組の複数の画像データそれぞれに対して実行することにより、連続的に移動するボールの位置データを時系列に沿って検知することができる。
The
位置データ格納手段52は、制御部1により検知されたボールの位置を示す位置データを記憶部2に格納する機能を備えている。位置データ格納手段52では、制御部1により検知されたボールの位置を示す位置データが、記憶部2に格納される。
The position data storage means 52 has a function of storing position data indicating the position of the ball detected by the
この手段では、CPU7により検知されたボールの位置を示す位置データが、RAM12に格納される。たとえば、直交する2方向からボールを見たときの、複数のボールの位置データからなる時系列データが、RAM12に格納される。
In this means, position data indicating the position of the ball detected by the
ボール速度検知手段53は、制御部1により検知されたボールの位置の変化量を制御部1に算出させ、ボールの位置の変化量とボールの時間の変化量とに基づいて、ボールの速度を算出する処理を制御部1に実行させる機能を備えている。ボール速度検知手段53では、制御部1により検知されたボールの位置の変化量が、制御部1により算出される。そして、ボールの位置の変化量とボールの時間の変化量とに基づいて、ボールの速度を算出する処理が、制御部1により実行される。
The ball speed detection means 53 causes the
この手段では、CPU7により検知されたボールの位置の変化量が、CPU7により算出される。そして、ボールの位置の変化量とボールの時間の変化量とに基づいて、ボールの速度を示す速度データを算出する処理が、CPU7により実行される。
In this means, the change amount of the position of the ball detected by the
たとえば、2点のボールの位置データを用いることにより、2点間のボールの変化量(距離)を算出する処理が、CPU7により実行される。そして、2点間のボールの位置の変化量を示す位置変化量データを、2点間の時間の変化量(所定の時間間隔)を示す時間変化量データで除算する処理が、CPU7により実行される。これにより、各位置におけるボールの速度を示す速度データがCPU7により算出される。この一連の処理をボールの全検知位置において実行することにより、ボールの全検知位置におけるボールの速度データを算出することができる。
For example, the
速度データ格納手段54は、制御部1により算出されたボールの速度を示す速度データを記憶部2に格納する機能を備えている。速度データ格納手段54では、制御部1により算出されたボールの速度を示す速度データが、記憶部2に格納される。
The speed data storage means 54 has a function of storing speed data indicating the speed of the ball calculated by the
この手段では、CPU7により算出されたボールの速度を示す速度データが、RAM12に格納される。たとえば、複数のボールの位置データそれぞれに対応する速度データからなる時系列データが、RAM12に格納される。
In this means, speed data indicating the speed of the ball calculated by the
速度データ認識手段55は、記憶部2に格納されたボールの速度データを制御部1に認識させる機能を備えている。速度データ認識手段55では、記憶部2に格納されたボールの速度データが、制御部1に認識される。
The speed
この手段では、RAM12に格納されたボールの速度データが、CPU7に認識される。たとえば、RAM12に格納された、複数のボールの位置データそれぞれに対応する速度データからなる時系列データが、CPU7に認識される。
In this means, the velocity data of the ball stored in the
軌道算出手段56は、実空間におけるボールの軌道に対応する、仮想空間におけるボールの軌道を、ボールの位置データを用いて制御部1に算出させる機能を備えている。軌道算出手段56では、実空間におけるボールの軌道に対応する、仮想空間におけるボールの軌道が、ボールの位置データを用いて制御部1により算出される。
The trajectory calculation means 56 has a function of causing the
この手段では、実空間におけるボールの軌道に対応する、仮想空間におけるボールの軌道が、ボールの位置データを用いてCPU7により算出される。
In this means, the ball trajectory in the virtual space corresponding to the ball trajectory in the real space is calculated by the
たとえば、検知領域において検知されたボールの位置を通過する方程式を求める処理が、CPU7により実行される。たとえば、検知領域においてボールが最初に検知された第1位置と検知領域においてボールが最後に検知された第2位置とを初期条件として、第1位置と第2位置の間における検知領域内のボールの位置を通る方程式(第1方程式)を算出する処理が、CPU7により実行される。
For example, the
このように第1方程式が算出されると、この第1方程式によって、検知領域の第1位置から検知領域の第2位置に至るまでのボールの位置を規定することができる。また、検知領域の第1位置から検知領域の第2位置に至るまでの各位置のボールの速度は、算出された各位置における速度が用いられる。 When the first equation is calculated in this way, the position of the ball from the first position of the detection region to the second position of the detection region can be defined by this first equation. The calculated speed at each position is used as the speed of the ball at each position from the first position in the detection area to the second position in the detection area.
また、ボールのリリース位置から検知領域に至るまでのボールの位置を、直線の方程式又は高次の方程式を用いることによって規定することにしておけば、ボールのリリース位置と、検知領域においてボールが最初に検知された第1位置すなわちボールが検知領域に入射した位置とを通る方程式(第2方程式)を規定することができる。 In addition, if the ball position from the ball release position to the detection area is defined by using a linear equation or a higher order equation, the ball release position and the ball in the detection area first It is possible to define an equation (second equation) that passes through the first position detected in step S1, that is, the position where the ball has entered the detection area.
このように第2方程式が規定されると、この第2方程式によって、ボールのリリース位置から検知領域の第1位置に至るまでのボールの位置を規定することができる。また、この場合では、ボールのリリース位置から検知領域に至るまでの各位置のボールの速度は、検知領域の第1位置における速度が用いられるようになっている。 When the second equation is thus defined, the position of the ball from the ball release position to the first position of the detection area can be defined by the second equation. In this case, the speed at the first position of the detection area is used as the speed of the ball at each position from the ball release position to the detection area.
このように本コンピュータにおいて算出された方程式を野球ゲームプログラムに組み込んでおけば、野球ゲームにおいて投手キャラクタからボールが投球されたときに、従来よりリアルに移動するボールをモニタに表示することができる。 If the equations calculated in this computer are incorporated in the baseball game program in this way, when the ball is thrown from the pitcher character in the baseball game, the ball that moves more realistically than before can be displayed on the monitor.
なお、第1方程式と第2方程式とが連結される部分がスムーズに連結されない場合は、第1方程式と第2方程式とをスムーズに連結するための連結用の方程式を適宜用意することが望ましい。 In addition, when the part by which a 1st equation and a 2nd equation are connected is not smoothly connected, it is desirable to prepare the equation for connection for connecting a 1st equation and a 2nd equation smoothly.
〔データ収集システムの処理フローと説明〕
次に、実空間を移動するボールに関するデータを収集するためのデータ収集システムの内容についての説明を行う。ここでは、たとえば、現実世界の野球において投手から投球されたボールに関するデータを収集するためのデータ収集システムの具体的な内容についての説明を行う。また、図9に示すデータ収集システムの処理フローについても同時に説明する。
[Processing flow and explanation of data collection system]
Next, the contents of the data collection system for collecting data related to the ball moving in the real space will be described. Here, for example, specific contents of a data collection system for collecting data related to a ball thrown from a pitcher in baseball in the real world will be described. The processing flow of the data collection system shown in FIG. 9 will also be described at the same time.
ここでは、データ収集システムにおいて利用するための2台のカメラ(第1カメラC1および第2カメラC2)が、球場に設置されている。たとえば、第1カメラC1および第2カメラC2(又はC2’)が、図3に示すように、カメラの視点が向く方向が互いに直交するように球場に設置されている。第1カメラC1は、ホームベース上方の天井に設置されており、第2カメラC2(C2’)は、ホームベース右方(又は左方)の観客席に設置されている。そして、第1カメラC1および第2カメラC2(C2’)それぞれと本コンピュータとは、ネットワークを介して互いに接続されている。このため、第1カメラC1および第2カメラC2(C2’)それぞれにより撮影が行われると、撮影された画像データが、本コンピュータのRAM12に格納される。
Here, two cameras (first camera C1 and second camera C2) to be used in the data collection system are installed in the stadium. For example, as shown in FIG. 3, the first camera C1 and the second camera C2 (or C2 ') are installed on a stadium so that the directions of the camera viewpoints are orthogonal to each other. The first camera C1 is installed on the ceiling above the home base, and the second camera C2 (C2 ') is installed in the audience seat on the right (or left) of the home base. The first camera C1 and the second camera C2 (C2 ') and the computer are connected to each other via a network. For this reason, when each of the first camera C1 and the second camera C2 (C2 ') is photographed, the photographed image data is stored in the
なお、本実施形態では、右方の第2カメラC2と左方の第2カメラC2’とは、同じ役割を果たすカメラであるため、以下の説明では、右方の第2カメラC2を用いた説明を行うこととする。 In the present embodiment, the second camera C2 on the right side and the second camera C2 ′ on the left side are cameras that play the same role, and therefore the second camera C2 on the right side is used in the following description. I will explain.
第1カメラC1および第2カメラC2それぞれにより、投球されたボールが連続的に撮影されると、各カメラにより撮影された複数の画像データがRAM12に格納される(S1)。すなわち、2台のカメラそれぞれにより移動中のボールを異なる方向から撮影することにより、2組の複数の画像データがRAM12に格納される。なお、移動中のボールは、時間変化量データにより規定される時間間隔で各カメラにより連続的に撮影されるようになっている。
When the thrown ball is continuously photographed by each of the first camera C1 and the second camera C2, a plurality of image data photographed by each camera is stored in the RAM 12 (S1). That is, two sets of a plurality of pieces of image data are stored in the
具体的には、球場のグランドには、図4に示すように、カメラの視点が向く方向を規定するための規定点K1,K2が設けられている。この規定点K1,K2は、カメラの視点が向く方向を規定するための仮想点である。ここでは、ホームベース上に第1規定点K1が設けられており、第1規定点K1の上方に第2規定点K2が設けられている。第1規定点K1は、グランドに設置されたホームベースの重心位置に設けられている。第2規定点K2は、第1規定点K1の上方の所定の距離たとえば1.0(m)離れた位置に設けられている。この第1規定点K1に視点が向くように第1カメラC1は設置され、第2規定点K2に視点が向くように第2カメラC2は設置される。これにより、第1カメラC1および第2カメラC2の視点が向く方向を、互いに直交させることができる。この状態で設置された2台のカメラC1,C2により、投手から投球されたボールが連続的に撮影されると、図5に示すように、投球されたボールを直交する2方向から見た複数の画像データが生成される。そして、2組の複数の画像データがRAM12に格納される。
Specifically, as shown in FIG. 4, defined points K1 and K2 for defining the direction in which the viewpoint of the camera faces is provided on the ground of the stadium. The defined points K1 and K2 are virtual points for defining the direction in which the camera viewpoint is directed. Here, the first specified point K1 is provided on the home base, and the second specified point K2 is provided above the first specified point K1. The first specified point K1 is provided at the center of gravity of the home base installed on the ground. The second specified point K2 is provided at a position above the first specified point K1 by a predetermined distance, for example, 1.0 (m). The first camera C1 is installed so that the viewpoint is directed to the first specified point K1, and the second camera C2 is installed so that the viewpoint is directed to the second specified point K2. Thereby, the directions in which the viewpoints of the first camera C1 and the second camera C2 face can be orthogonal to each other. When the balls thrown from the pitcher are continuously photographed by the two cameras C1 and C2 installed in this state, as shown in FIG. 5, a plurality of balls viewed from two orthogonal directions are seen. Image data is generated. Two sets of a plurality of image data are stored in the
なお、ここでは、各カメラの撮影開始時間は同じであり、撮影開始後の時間間隔は同じである。このため、第1カメラC1により撮影されたある瞬間の画像データと、第2カメラC2により撮影された同じ瞬間の画像データとは、移動中のボールを異なる方向から見たときの同時刻のボールの画像データとなる。また、各カメラの撮影開始後の時間間隔を示す時間変化量データは、本コンピュータのRAM12に予め格納されている。また、ユーザに時間変化量データを直接入力させることにより、時間変化量データがRAM12に格納されるようにしても良い。
Here, the shooting start time of each camera is the same, and the time interval after the start of shooting is the same. For this reason, the image data at a certain moment photographed by the first camera C1 and the image data at the same moment photographed by the second camera C2 are balls at the same time when the moving ball is viewed from different directions. Image data. Further, time change data indicating a time interval after the start of photographing by each camera is stored in advance in the
続いて、RAM12に格納された複数の画像データそれぞれに対して基準点を有する検知領域を設定する処理が、CPU7により実行される(S2)。たとえば、2組の複数の画像データそれぞれに対して矩形状の検知領域を設定する処理が、CPU7により実行される。なお、この矩形状の検知領域には、検知領域におけるボールの相対的な位置を規定するための基準点が規定されている。また、検知領域の内部は格子状に分割されており、この格子単位でボールの位置が検知される。
Subsequently, a process of setting a detection area having a reference point for each of the plurality of image data stored in the
たとえば、矩形状の検知領域R1,R2を、図6に示すように、各画像データにおいて、基準点O1,O2が規定点K1,K2に対応する位置に位置するように重ね合わせる処理が、CPU7により実行される。ここでは、第1カメラC1で撮影された各画像データ用の第1検知領域R1の中央には、第1基準点O1がCPU7により規定されている。また、第2カメラC2で撮影された各画像データ用の第2検知領域R2の下辺中央には、第2基準点O2がCPU7により規定されている。また、各検知領域R1,R2は、各画像データの撮影領域(各カメラC1,C2のフレームサイズ)に一致する大きさに、形成されている。
For example, as shown in FIG. 6, the process of superimposing the rectangular detection regions R1 and R2 so that the reference points O1 and O2 are located at positions corresponding to the specified points K1 and K2 in each image data as shown in FIG. It is executed by. Here, a first reference point O1 is defined by the
具体的には、第1基準点O1が第1規定点K1に対応する位置に位置するように矩形状の第1検知領域R1を各画像データに重ね合わせる処理が、CPU7により実行される。また、第2基準点O2が第2規定点K2に対応する位置に位置するように矩形状の第2検知領域R2を各画像データに重ね合わせる処理が、CPU7により実行される。なお、ここでは、投球されたボールを捕球する捕手のミット位置が、第1検知領域R1の下辺のいずれかの位置および第2検知領域R2の左辺のいずれかの位置に位置するように、検知領域R1,R2は設定されている。すなわち、第1検知領域R1の下辺のいずれかの位置および第2検知領域R2の左辺のいずれかの位置が、ボールの最終到達位置になる。
Specifically, the
続いて、矩形状の各検知領域R1,R2において各基準点O1,O2に対するボールの相対的な位置を時系列に沿って検知する処理が、CPU7により実行される(S3)。たとえば、各検知領域R1,R2に対応する部分の画像データにおいて、球状のオブジェクトを認識する処理すなわち撮影されたボールを認識する処理が、CPU7により実行される。
Subsequently, a process of detecting the relative position of the ball with respect to the reference points O1 and O2 in the rectangular detection areas R1 and R2 in time series is executed by the CPU 7 (S3). For example, the
すると、図7に示すように、格子状に分割された各検知領域R1,R2においてボールの中心点に最も近い交点が、CPU7に認識される。すると、各基準点O1,O2に対する交点の位置を示す位置データが、CPU7に認識される(S4)。たとえば、第1カメラC1により撮影された画像データを用いると、移動中のボールのx座標およぶy座標がCPU7に認識される。また、第2カメラC2により撮影された画像データを用いると、移動中のボールのy座標およぶz座標がCPU7に認識される。このような各方向の座標を組み合わせることにより、移動中のボールの位置データすなわち3次元座標データが、CPU7に認識される。
Then, as shown in FIG. 7, the intersection closest to the center point of the ball is recognized by the
すると、CPU7に認識されたボールの位置データが、RAM12に格納される。すなわち、直交する2方向からボールを見たときの、複数のボールの位置データからなる時系列データが、RAM12に格納されることになる。このような処理を各組の複数の画像データそれぞれに対して実行することにより、連続的に移動するボールの各瞬間の位置データすなわち3次元座標データを、検知することができ収集することができる。
Then, the ball position data recognized by the
続いて、CPU7により検知されたボールの位置の変化量が、CPU7により算出される(S5)。時間的に隣接した2つの瞬間のボールの位置データを用いることにより、2点間のボールの変化量(距離)を算出する処理が、CPU7により実行される。ここでは、この2点間のボールの変化量が三平方の定理に基づいて算出される。
Subsequently, the amount of change in the position of the ball detected by the
すると、ボールの位置の変化量とボールの時間の変化量とに基づいて、ボールの速度を示す速度データを算出する処理が、CPU7により実行される(S6)。たとえば、2点間のボールの位置の変化量を示す位置変化量データを、撮影開始後の時間間隔を示す時間変化量データで除算する処理が、CPU7により実行される。これにより、各瞬間におけるボールの速度を示す速度データがCPU7により算出される。この一連の処理をボールの全検知時間において実行することにより、ボールの全検知時間におけるボールの速度データを算出することができる。
Then, based on the change amount of the ball position and the change amount of the ball time, a process of calculating speed data indicating the speed of the ball is executed by the CPU 7 (S6). For example, the
すると、CPU7により算出されたボールの速度データが、RAM12に格納される。たとえば、複数のボールの位置データそれぞれに対応する速度データからなる時系列データが、RAM12に格納される。そして、RAM12に格納されたボールの速度データが、CPU7に認識される。たとえば、RAM12に格納された、複数のボールの位置データそれぞれに対応する速度データからなる時系列データが、CPU7に認識される。このようにして、連続的に移動するボールの各瞬間の速度データを、収集することができCPU7に認識させることができる。
Then, the velocity data of the ball calculated by the
続いて、投手キャラクタから投球されたボールの軌道に対応する、野球ゲーム空間において投手キャラクタから投球されるボールの軌道を示す軌道方程式が、ボールの位置データを用いてCPU7により算出される(S7)。すると、算出された軌道方程式がRAM12に格納される(S8)。
Next, a trajectory equation indicating the trajectory of the ball thrown from the pitcher character in the baseball game space, corresponding to the trajectory of the ball thrown from the pitcher character, is calculated by the
ここでは、まず、実空間において収集された位置データおよび速度データを野球ゲーム空間で利用することができるように写像変換する処理が、CPU7により実行される。たとえば、実空間において収集されたデータの単位を、野球ゲーム空間で用いられるデータの単位に変換する処理が、CPU7により実行される。すると、この処理後の位置データおよび速度データが、野球ゲーム空間における位置データおよび速度データとしてRAM12に格納されCPU7に認識される。
Here, first, the
続いて、各検知領域R1,R2において検知されたボールの位置を通過する方程式を求める処理が、CPU7により実行される。たとえば、各検知領域R1,R2においてボールが最初に検知された第1位置N1(ボールが各検知領域R1,R2に入射した位置)と各検知領域R1,R2においてボールが最後に検知された第2位置N2とを初期条件として、第1位置N1と第2位置N2の間における各検知領域内のボールの位置を通る軌道H1を示す方程式(第1方程式)たとえばスプライン関数や高次方程式等を算出する処理が、CPU7により実行される(図7を参照)。なお、この第1方程式によって規定されたボールの各位置の速度データには、上述した各位置における速度データが用いられる。
Subsequently, the
続いて、ボールのリリース位置から各検知領域R1,R2に至るまでのボールの位置が、図8に示すように、直線の方程式に基づいて規定される。すなわち、この直線の方程式は、ボールのリリース位置Boと各検知領域R1,R2の第1位置N1とを通る軌道H2を示す方程式(第2方程式)である。ここで、ボールのリリース位置が固定されている場合は、ボールのリリース位置用の位置データおよび各検知領域R1,R2の第1位置用の位置データを初期条件として、第2方程式を算出する処理が、CPU7により実行される。しかしながら、ボールのリリース位置が決定されていない場合たとえば投球ごとにリリース位置が変化するような場合は、ボールのリリース位置用の位置データは変数の状態で、ボールのリリース位置用の位置データおよび各検知領域R1,R2の第1位置用の位置データを初期条件として、第2方程式を算出する処理が、CPU7により実行される。なお、この第2方程式によって規定されたボールの各位置の速度データには、各検知領域R1,R2の第1位置N1における速度データが用いられる。
Subsequently, the position of the ball from the ball release position to each of the detection regions R1, R2 is defined based on a linear equation as shown in FIG. That is, this linear equation is an equation (second equation) indicating a trajectory H2 passing through the ball release position Bo and the first position N1 of each of the detection regions R1 and R2. Here, when the ball release position is fixed, the process of calculating the second equation using the position data for the ball release position and the position data for the first position of each of the detection regions R1 and R2 as initial conditions. Is executed by the
本発明では、コンピュータにおいて算出された上記の方程式を、野球ゲームプログラムに組み込むことにより、野球ゲームにおいて投手キャラクタからボールが投球されたときに、従来よりリアルなボールの移動状態をゲーム機のモニタに表示することができる。なお、投球ごとにリリース位置が変化するような野球ゲームでは、上述したように、ボールのリリース位置用の位置データが変数の状態で第2方程式が算出されている。このため、このような野球ゲームでは、投手キャラクタからボールがリリースされたときに、ボールのリリース位置用の位置データがゲーム機のCPUに認識され、このボールのリリース位置用の位置データを第2方程式に代入する処理がゲーム機のCPUにより実行される。これにより、第2方程式が一意に決定され、投手キャラクタから投球されたボールの位置を決定することができる。 In the present invention, the above equation calculated in the computer is incorporated into the baseball game program, so that when the ball is thrown from the pitcher character in the baseball game, a more realistic ball movement state than before is displayed on the monitor of the game machine. Can be displayed. In the baseball game in which the release position changes with every pitch, as described above, the second equation is calculated with the position data for the ball release position being a variable. For this reason, in such a baseball game, when the ball is released from the pitcher character, the position data for the release position of the ball is recognized by the CPU of the game machine, and the position data for the release position of the ball is stored in the second position data. The process of substituting into the equation is executed by the CPU of the game machine. Thus, the second equation is uniquely determined, and the position of the ball thrown from the pitcher character can be determined.
また、本発明では、本コンピュータにおいて収集された各種のデータに基づいて、現実世界の投手の配球データ、投手の球種データ、投手の変化球の変化率データ、および投手の球速データ等を分析することができる。そして、分析されたデータを野球ゲームプログラムで用いることにより、従来の野球ゲームよりリアルな野球ゲームを実現することができる。 Further, in the present invention, based on various data collected by the computer, real-world pitcher pitch data, pitcher ball type data, pitcher change ball change rate data, pitcher ball speed data, etc. Can be analyzed. By using the analyzed data in the baseball game program, a baseball game that is more realistic than a conventional baseball game can be realized.
なお、本発明では、ベース近傍のボール位置データたとえば3次元座標データをリアルタイムに検出することができる。このため、この3次元座標データを用いることにより、実空間を移動するボールのコースをリアルタイムに判別することができる。これにより、実空間において投球されたボールのコースの判定(ストライクおよびボールの判定)を、自動的に行うことができる。 In the present invention, ball position data near the base, for example, three-dimensional coordinate data, can be detected in real time. Therefore, by using this three-dimensional coordinate data, the course of the ball moving in the real space can be determined in real time. Thereby, the determination of the course of the ball thrown in the real space (strike and determination of the ball) can be automatically performed.
〔他の実施形態〕
(a)前記実施形態では、ゲームプログラムを適用しうるコンピュータの一例としての家庭用コンピュータを用いた場合の例を示したが、家庭用コンピュータは、前記実施形態に限定されず、モニタが別体に構成されたコンピュータ、モニタが一体に構成されたコンピュータ、ゲームプログラムを実行可能なワークステーションなどにも同様に適用することができる。
[Other Embodiments]
(A) In the above embodiment, an example in which a home computer is used as an example of a computer to which the game program can be applied has been described. However, the home computer is not limited to the above embodiment, and the monitor is a separate body. The present invention can be similarly applied to a computer configured in this manner, a computer in which a monitor is integrated, a workstation capable of executing a game program, and the like.
(b)本発明には、前述したようなゲームを実行するプログラムおよびこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も含まれる。この記録媒体としては、カートリッジ以外に、たとえば、コンピュータ読み取り可能なフレキシブルディスク、半導体メモリ、CD−ROM、DVD、MO、ROMカセット、その他のものが挙げられる。 (B) The present invention includes a program for executing the game as described above and a computer-readable recording medium on which the program is recorded. Examples of the recording medium include a computer-readable flexible disk, a semiconductor memory, a CD-ROM, a DVD, an MO, a ROM cassette, and the like in addition to the cartridge.
(c)前記実施形態では、2台のカメラ(第1カメラC1および第2カメラC2)を用いることによりボールの位置データたとえば3次元座標データを検出する場合の例を示したが、ボールの位置データを検出する形態は、前記実施形態に限定されず、どのようにしても良い。 (C) In the above embodiment, an example in which the position data of the ball, for example, three-dimensional coordinate data, is detected by using two cameras (the first camera C1 and the second camera C2) has been described. The form for detecting data is not limited to the above embodiment, and any form may be used.
たとえば、第1カメラC1のみを用いることにより、ボールの位置データたとえば3次元座標データを検出することも可能である。この場合、第1カメラC1により撮影された画像データを用いることにより、前記実施形態と同様に、移動中のボールのx方向座標およびy方向座標を検出することができる。また、第1カメラC1により撮影された画像データにおいてボールが認識されたときに、認識されたボールの大きさの大小によってz方向の座標を算出する処理をCPU7に実行させることにより、移動中のボールのz方向座標を検出することができる。このように、第1カメラC1だけであっても、移動中のボールの3次元座標データを検出することができる。なお、この場合は、認識されたボールの大きさとz方向の座標との対応関係を示すテーブルを事前に用意しておく必要がある。
For example, by using only the first camera C1, it is possible to detect ball position data, for example, three-dimensional coordinate data. In this case, by using the image data photographed by the first camera C1, the x-direction coordinate and the y-direction coordinate of the moving ball can be detected as in the above embodiment. Further, when the ball is recognized in the image data photographed by the first camera C1, the
また、たとえば、第2カメラC2および反射型センサを用いることにより、ボールの位置データたとえば3次元座標データを検出することも可能である。この場合、第2カメラC2により撮影された画像データを用いることにより、前記実施形態と同様に、移動中のボールのy方向座標およびz方向座標を検出することができる。また、ここでは、反射型センサをグランドに埋め込むことにより、グランドとホームベースの上方を移動するボールとの距離を検出することができる。このように、第2カメラC2および反射型センサを用いることにより、移動中のボールの3次元座標データを検出することができる。
(d)前記実施形態では、本発明が野球において用いられる場合の例を示したが、本発明は野球以外にサッカー等においても用いることができる。たとえば、本発明がサッカーのいて用いられた場合、サッカーのシュート等に関するデータを収集することができる。
Further, for example, by using the second camera C2 and the reflection type sensor, it is possible to detect ball position data, for example, three-dimensional coordinate data. In this case, by using the image data photographed by the second camera C2, the y-direction coordinate and the z-direction coordinate of the moving ball can be detected as in the above embodiment. Here, by embedding a reflective sensor in the ground, the distance between the ground and the ball moving above the home base can be detected. As described above, by using the second camera C2 and the reflective sensor, it is possible to detect the three-dimensional coordinate data of the moving ball.
(D) In the above embodiment, an example in which the present invention is used in baseball has been described. However, the present invention can be used in soccer or the like in addition to baseball. For example, when the present invention is used in soccer, it is possible to collect data relating to soccer shots.
1 制御部
3 画像表示部
5 操作入力部
7 CPU
17 キーボード
20 モニタ
50 画像データ格納手段
51 ボール位置検知手段
52 位置データ格納手段
53 ボール速度検知手段
54 速度データ格納手段
55 速度データ認識手段
56 軌道算出手段
C1,C2 撮影手段(カメラ)
K1,K2 規定点(第1規定点、第2規定点)
O1,O2 基準点(第1基準点、第2基準点)
R1,R2 検知領域(第1検知領域、第2検知領域)
DESCRIPTION OF
17
K1, K2 regulation points (first regulation point, second regulation point)
O1, O2 reference point (first reference point, second reference point)
R1, R2 detection area (first detection area, second detection area)
Claims (4)
実空間を移動する前記移動体が撮影手段により連続的に撮影されたときに、撮影手段により撮影された複数の画像データを記憶部に格納する画像データ格納機能と、
記憶部に格納された複数の前記画像データそれぞれに対して基準点を有する格子状の検知領域を設定する処理、および前記基準点に対する前記移動体の相対的な位置を時系列に沿って前記検知領域の格子上において検知する処理を、制御部に実行させる移動体位置検知機能と、
前記検知領域の格子上において時系列に沿って検知された前記移動体の位置を示す位置データを記憶部に格納する位置データ格納機能と、
時系列に沿って前記検知領域の格子上において検知された前記移動体の位置データに基づいて、前記検知領域を移動する前記移動体の第1軌道方程式を制御部に算出させることによって、実空間の前記検知領域における前記移動体の軌道に対応する、仮想空間における前記移動体の第1軌道を、設定する第1軌道算出機能と、
実空間における前記移動体の送出位置の位置データと、前記移動体が前記検知領域に入射した位置を示す位置データとに基づいて規定される、前記移動体が前記送出位置から前記検知領域に到達するまでの前記移動体の第2軌道方程式を、所定の方程式を用いて近似することによって、仮想空間における前記移動体の第2軌道として設定する第2軌道算出機能と、
を実現させるためのプログラム。 In a computer for collecting data about moving objects moving in real space,
An image data storage function for storing a plurality of image data photographed by the photographing means in the storage unit when the moving body moving in the real space is continuously photographed by the photographing means;
Processing for setting a grid-like detection region having a reference point for each of the plurality of image data stored in the storage unit, and the detection of the relative position of the moving body with respect to the reference point in time series A moving body position detection function for causing the control unit to execute processing to detect on the lattice of the area ;
A position data storage function for storing, in a storage unit, position data indicating the position of the moving body detected in time series on the grid of the detection area ;
By causing the control unit to calculate the first trajectory equation of the moving body that moves in the detection area based on the position data of the moving body detected on the grid of the detection area in time series, the real space A first trajectory calculation function for setting a first trajectory of the moving body in a virtual space corresponding to the trajectory of the moving body in the detection region of
The moving body reaches the detection area from the transmission position, which is defined based on position data of the sending position of the moving body in real space and position data indicating a position where the moving body enters the detection area. A second trajectory calculation function for setting the second trajectory equation of the moving body until the time is as a second trajectory of the moving body in a virtual space by approximating the second trajectory equation using a predetermined equation;
A program to realize
制御部により検知された前記移動体の位置の変化量を制御部に算出させ、前記移動体の位置の変化量と前記移動体の時間の変化量とに基づいて、前記移動体の速度を算出する処理を制御部に実行させる移動体速度検知機能と、
制御部により算出された前記移動体の速度を示す速度データを記憶部に格納する速度データ格納機能と、
をさらに実現させるための請求項1に記載のプログラム。 In the computer,
Let the control unit calculate the amount of change in the position of the moving body detected by the control unit, and calculate the speed of the moving body based on the amount of change in the position of the moving body and the amount of change in the time of the moving body. A moving body speed detection function that causes the control unit to execute processing to be performed,
A speed data storage function for storing speed data indicating the speed of the moving object calculated by the control unit in a storage unit;
Program according to claim 1 in order to further realize.
実空間を移動する前記移動体が撮影手段により連続的に撮影されたときに、撮影手段により撮影された複数の画像データを記憶部に格納する画像データ格納手段と、
記憶部に格納された複数の前記画像データそれぞれに対して基準点を有する格子状の検知領域を設定する処理、および前記基準点に対する前記移動体の相対的な位置を時系列に沿って前記検知領域の格子上において検知する処理を、制御部に実行させる移動体位置検知手段と、
前記検知領域の格子上において時系列に沿って検知された前記移動体の位置を示す位置データを記憶部に格納する位置データ格納手段と、
時系列に沿って前記検知領域の格子上において検知された前記移動体の位置データに基づいて、前記検知領域を移動する前記移動体の第1軌道方程式を制御部に算出させることによって、実空間の前記検知領域における前記移動体の軌道に対応する、仮想空間における前記移動体の第1軌道を、設定する第1軌道算出手段と、
実空間における前記移動体の送出位置の位置データと、前記移動体が前記検知領域に入射した位置を示す位置データとに基づいて規定される、前記移動体が前記送出位置から前記検知領域に到達するまでの前記移動体の第2軌道方程式を、所定の方程式を用いて近似することによって、仮想空間における前記移動体の第2軌道として設定する第2軌道算出手段と、
を備えるデータ収集装置。 A data collection device for collecting data on a moving object moving in a real space,
Image data storage means for storing a plurality of image data photographed by the photographing means in the storage unit when the moving body moving in the real space is continuously photographed by the photographing means;
Processing for setting a grid-like detection region having a reference point for each of the plurality of image data stored in the storage unit, and the detection of the relative position of the moving body with respect to the reference point in time series Mobile object position detection means for causing the control unit to execute processing to detect on the lattice of the area ;
Position data storage means for storing, in a storage unit, position data indicating the position of the moving body detected along the time series on the grid of the detection area ;
By causing the control unit to calculate the first trajectory equation of the moving body that moves in the detection area based on the position data of the moving body detected on the grid of the detection area in time series, the real space First trajectory calculating means for setting a first trajectory of the moving body in a virtual space corresponding to the trajectory of the moving body in the detection region of
The moving body reaches the detection area from the transmission position, which is defined based on position data of the sending position of the moving body in real space and position data indicating a position where the moving body enters the detection area. A second trajectory calculating means for setting the second trajectory equation of the moving object until the time of using a predetermined equation as a second trajectory of the moving object in a virtual space;
A data collection device comprising:
実空間を移動する前記移動体が撮影手段により連続的に撮影されたときに、撮影手段により撮影された複数の画像データを記憶部に格納する画像データ格納ステップと、
記憶部に格納された複数の前記画像データそれぞれに対して基準点を有する格子状の検知領域を設定する処理、および前記基準点に対する前記移動体の相対的な位置を時系列に沿って前記検知領域の格子上において検知する処理を、制御部に実行させる移動体位置検知ステップと、
前記検知領域の格子上において時系列に沿って検知された前記移動体の位置を示す位置データを記憶部に格納する位置データ格納ステップと、
時系列に沿って前記検知領域の格子上において検知された前記移動体の位置データに基づいて、前記検知領域を移動する前記移動体の第1軌道方程式を制御部に算出させることによって、実空間の前記検知領域における前記移動体の軌道に対応する、仮想空間における前記移動体の第1軌道を、設定する第1軌道算出ステップと、
実空間における前記移動体の送出位置の位置データと、前記移動体が前記検知領域に入射した位置を示す位置データとに基づいて規定される、前記移動体が前記送出位置から前記検知領域に到達するまでの前記移動体の第2軌道方程式を、所定の方程式を用いて近似することによって、仮想空間における前記移動体の第2軌道として設定する第2軌道算出ステップと、
を備える制御方法。 A control method for controlling a function for collecting data on a moving object moving in a real space by a computer,
An image data storage step of storing a plurality of image data photographed by the photographing means in the storage unit when the moving body moving in the real space is continuously photographed by the photographing means;
Processing for setting a grid-like detection region having a reference point for each of the plurality of image data stored in the storage unit, and the detection of the relative position of the moving body with respect to the reference point in time series A moving body position detection step for causing the control unit to execute processing for detection on the lattice of the area ;
A position data storage step of storing, in a storage unit, position data indicating the position of the moving body detected along the time series on the grid of the detection area ;
By causing the control unit to calculate the first trajectory equation of the moving body that moves in the detection area based on the position data of the moving body detected on the grid of the detection area in time series, the real space A first trajectory calculation step for setting a first trajectory of the moving body in a virtual space corresponding to the trajectory of the moving body in the detection region of
The moving body reaches the detection area from the transmission position, which is defined based on position data of the sending position of the moving body in real space and position data indicating a position where the moving body enters the detection area. A second trajectory calculating step of setting the second trajectory equation of the moving body until the time is as a second trajectory of the moving body in a virtual space by approximating the second trajectory equation using a predetermined equation;
A control method comprising:
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