JP5060798B2 - 情報処理プログラムおよび情報処理装置 - Google Patents
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Description
この場合、例えば、第1判別ステップおよび第2判別ステップは、いずれも、入力装置が所定方向に直線運動(移動)したことを判別してもよいし、または、いずれも、入力装置が所定軸を中心に回転したことを判別してもよい。まず、第1判定ステップと第2判定ステップがともに所定方向に直線運動したことを判別する場合について説明する。第1判別ステップは、撮像画像において対象物が移動したことに基づいて、入力装置が撮像方向に対して直交する方向に直線運動したことを判別できる(なお、撮像画像において対象物が移動した場合、入力装置が回転運動した可能性もある。しかしながら、入力装置の動きを正確に判断する必要がない場合には、撮像画像において対象物が移動したことに基づいて、入力装置が撮像方向に対して直交する方向に直線運動したと判別してもよい)。そして、動き検出手段として加速度センサを、撮像方向に対して直交する少なくとも1方向に生じる加速度を検出可能に設けることにより、第2判別ステップでは、入力装置が撮像方向に対して直交する方向に直線運動したことを判別できる。第1判別ステップは、撮像方向に対して直交する任意の方向への直線運動を判別可能であるが、そのうち、加速度センサの検出方向についての直線運動を判別することにより、第1判別ステップおよび第2判別ステップは共通の方向の直線運動を判別できる。または、撮像方向に対して直交する2方向に生じる加速度を2軸以上の加速度センサで検出可能に設ければ、第2判別ステップは、撮像方向に対して直交する任意の方向への直線運動を判別できるので、第1判別ステップおよび第2判別ステップは共通の方向の直線運動を判別可能である。また、2軸または3軸の加速度センサを用いる場合、入力装置の姿勢を判断することが可能であり(2軸の加速度センサの場合には2次元的な姿勢のみ)、当該姿勢に応じて、加速度センサの検出値や撮像画像を補正することにより、第1判別ステップおよびまたは第2判別ステップは、鉛直方向または水平方向の直線運動を判別することもできる。
この場合、例えば、第1判定ステップが第1方向の直線運動を判別し、第2判定ステップが第2方向の直線運動を判別するようにしてもよいし、または、第1判定ステップが第1軸まわりの回転運動を判別し、第2判定ステップが第2軸回りの回転運動を判別するようにしてもよい。さらには、第1判定ステップが直線運動を判別し、第2判定ステップが回転運動を判別するか、または、第1判定ステップが回転運動を判別し、第2判定ステップが直線運動を判別してもよい。
(1)ユーザが所定の操作をすることを前提にして、水平方向に対する傾きを算出する設計する場合
入力装置に設定される所定の1軸(例えば、後述する実施形態で言えば、図3に示すX軸)に垂直な1軸(例えば、後述する実施形態で言えば、図3に示すY軸またはZ軸)に生じる加速度を検出可能なように加速度センサを設けることによって、ユーザが、当該所定の1軸が水平方向を向く状態を保ったまま、当該所定の1軸を中心として入力装置を回転(すなわち、当該垂直な1軸が鉛直上下方向に向きを変えるような回転)させることを前提として、当該水平方向に対する傾きを算出することができる。また、この場合、上記所定の1軸に垂直な2軸(例えば、後述する実施形態で言えば、Y軸およびZ軸)に生じる加速度を検出可能なように加速度センサを設けることによって、当該垂直な2軸に生じる2つの加速度の検出値を用いてより正確に傾きを検出することができる。
上述の(1)は、ユーザが上記所定の1軸が水平方向に向く状態で回転させることを前提とした設計であったが、ユーザが入力装置の任意の軸が水平方向に向く状態で回転させたとしても、水平方向に対する傾きを算出できる設計も可能である。この場合、3軸の加速度を検出する加速度センサを用いればよい。例えば、後述する実施形態において説明する方法で当該所定の水平軸まわりの回転に関する傾きを算出することができる。
図1を参照して、本発明の一実施形態に係るゲーム装置を含むゲームシステム1について説明する。図1は、ゲームシステム1の外観図である。以下、据置型のゲーム装置を一例にして、本実施形態のゲーム装置およびゲームプログラムについて説明する。図1において、ゲームシステム1は、テレビジョン受像器(以下、単に「テレビ」と記載する)2、ゲーム装置3、光ディスク4、コントローラ5、およびマーカ部6を含む。本システムは、コントローラ5を用いたゲーム操作に基づいてゲーム装置3でゲーム処理を実行するものである。
次に、図2を参照して、ゲーム装置3の内部構成について説明する。図2は、ゲーム装置3の構成を示すブロック図である。ゲーム装置3は、CPU10、システムLSI11、外部メインメモリ12、ROM/RTC13、ディスクドライブ14、およびAV−IC15等を有する。
次に、図3〜図6を参照して、コントローラ5について説明する。図3および図4は、コントローラ5の外観構成を示す斜視図である。図3は、コントローラ5の上側後方から見た斜視図であり、図4は、コントローラ5を下側前方から見た斜視図である。
図7を参照して、ゲーム操作の例について説明する。図7は、コントローラ5を用いてゲーム操作を行うときの様子を示す図解図である。本実施形態では、プレイヤは、図7に示すように、コントローラ5によってテレビ2の画面上の位置Pを指し示すゲーム操作を行う。ここで、位置Pは、コントローラ5によって指し示される画面上の位置であり、理想的には、コントローラ5の前端部から上記長手方向に延ばした直線とテレビ2の画面とが交わる位置である。ただし、厳密に当該位置である必要はなく、その周辺の位置をゲーム装置3によって算出することができればよい。以下では、コントローラ5によって指し示される画面上の位置を「ポインティング位置」と呼ぶ。プレイヤは、画面上のポインティング位置を移動させることによってゲーム操作を行う。
以下、図9〜図15を参照して、ゲーム装置3において実行されるゲーム処理の詳細について説明する。まず、ゲーム処理において用いられる主なデータについて図9を用いて説明する。図9は、ゲーム装置3のメインメモリ(外部メインメモリ12または内部メインメモリ11e)に記憶される主なデータを示す図である。図9に示すように、メインメモリには、ゲームプログラム60、操作データ61、およびゲーム処理用データ64等が記憶される。なお、メインメモリには、図9に示すデータの他、ゲームに登場する各種オブジェクトの画像データや、オブジェクトの各種パラメータを示すデータ等、ゲーム処理に必要なデータが記憶される。
AngX=−atan(ACY/ACX) …(1)
なお、上式(1)において、−90°≦AngX≦90°で表現されるものとする。上式(1)によれば、コントローラ5の前端部が水平方向を向くときAngX=0となり、コントローラ5の前端部が鉛直上方を向くときAngX=90となり、コントローラ5の前端部が鉛直下方を向くときAngX=−90となる。
x2−x1≧0のとき、AngZ=AngZ’
x2−x1<0、かつ、AngZ>0のとき、AngZ=−180+AngZ’
x2−x1<0、かつ、AngZ≦0のとき、AngZ=180+AngZ’
ただし、AngZ’=atan((y2−y1)/(x2−x1))
…(2)
上式(2)において、コントローラ5が基準状態にある場合に撮像された撮像画像から算出される2つのマーカ座標のうち、x座標値が小さい方の座標を(x1,y1)とする。なお、上式(2)における変数AngZ’は−90°≦AngZ≦90°で表現されるので、変数AngZ’では、コントローラ5が基準状態(Y軸負方向が重力方向を向く状態)であるか、コントローラ5が基準状態から裏返しの状態(Y軸正方向が重力方向を向く状態)であるかを表現することができない。そのため、上式(2)では、(x2−x1)が負となる場合に変数AngZ’の値を補正してAngZを得るようにしている。これによって、AngZは、−180≦AngZ≦180で表現されるので、ロール方向の傾きを360°の範囲で算出することができる。なお、他の実施形態において、コントローラ5が裏返しの状態で使用されることを想定しない場合には、上式(2)における変数AngZ’をそのままロール方向の傾きとして用いるようにしてもよい。
AY≧0のとき、AngZ=AngZ’
AY<0、かつ、AngZ>0のとき、AngZ=−180+AngZ’
AY<0、かつ、AngZ≦0のとき、AngZ=180+AngZ’
ただし、AngZ’=atan(AX/AY)
…(3)
上式(3)において、AY<0のときにAngZ’の値を補正しているのは、上記ステップS22の場合と同様、コントローラ5が基準状態であるか裏返しの状態であるかを表現すべく、−180≦AngZ≦180の範囲で傾きAngZを表現するためである。以上のように算出されたロール方向の傾きAngZを示すデータは、ロール傾きデータ69としてメインメモリに記憶される。
AngZ=AngZ”+(AngZ’−AngZ”)×k …(4)
上式(4)において、定数kは、0<k<1の範囲で予め決められる。
M=Mx-1・Mz-1 …(7)
なお、上式(7)において、上下回転行列Mxの逆行列Mx-1は、上下回転行列MxにおけるAngXを−AngXとすることによって得るようにしてもよい。同様に、ロール回転行列Mzの逆行列Mz-1は、ロール回転行列MzにおけるAngZを−AngZとすることによって得るようにしてもよい。上式(7)から明らかなように、ベクトル回転行列Mは、3次元ベクトルをX軸周りに(−AngX)だけ回転させるとともに、Z軸周りに角度(−AngX)だけ回転させる回転行列である。ステップS27で算出されたベクトル回転行列Mを示すデータは、ベクトル回転行列データ74としてメインメモリに記憶される。ステップS27の後、CPU10は回転行列算出処理を終了する。
[VX VY VZ]=[AX AY AZ]M …(7)
式(7)に示されるように、動きベクトルVは、加速度ベクトルAをベクトル回転行列Mを用いて回転させることによって得られる。
上記実施形態においては、コントローラ5のロール方向の傾きAngZを、−180≦AngZ≦180の範囲で表現することによって、コントローラ5が基準状態であるか裏返しの状態であるかを判別するようにした。ここで、他の実施形態においては、以下の変形例に示す方法によってコントローラ5が基準状態であるか裏返しの状態であるかを判別するようにしてもよい。以下、図16および図17を用いて、上記実施形態の変形例におけるゲーム処理を説明する。図16は、本実施形態の変形例における回転行列算出処理の流れを示すフローチャートである。本変形例においては、上記ステップS22およびS23(図12)では、式(2)および(3)に示した変数AngZ’をそのままAngZ’として用いる。そして、ステップS28(図12)の次に、ステップS51の処理が実行される。すなわち、ステップS51において、CPU10は、CPU10は動きベクトルVを算出する。ステップS51の処理は上記ステップS8と同じ処理である。
2 テレビ
3 ゲーム装置
4 光ディスク
5 コントローラ
6 センサバー
6R,6L マーカ
10 CPU
13 メインメモリ
35 撮像情報演算部
37 加速度センサ
40 撮像素子
Claims (8)
- ユーザによる入力装置の振り動作に応じた処理を行う情報処理装置のコンピュータで実行される情報処理プログラムであって、
前記入力装置は、撮像手段と、当該入力装置自体の空間的な動きを検出する動き検出手段とを備えており、
前記撮像手段によって撮像された撮像画像に含まれる所定の撮像対象の画像に関する当該撮像画像内における動きに基づいて、前記入力装置の振り動作を判別する第1判別ステップと、
前記動き検出手段による検出結果に基づいて前記入力装置の振り動作を判別する第2判別ステップと、
前記第1判別ステップによる判別結果、および、前記第2判別ステップによる判別結果に応じて、所定の処理を実行する第1処理実行ステップとを前記コンピュータに実行させ、
前記第2判別ステップにおいて、前記コンピュータは、前記第1判別ステップで判別される振り動作と同じ種類の振り動作を判別し、
前記第1処理実行ステップにおいて、前記コンピュータは、前記第1判別ステップおよび前記第2判別ステップの少なくともいずれかで前記振り動作が行われたと判別された場合に、前記所定の処理を実行する、情報処理プログラム。 - 前記動き検出手段は加速度センサであり、
前記第1判別ステップにおいて、前記コンピュータは、前記撮影画像に含まれる前記撮像対象の当該画像内での移動に基づいて、前記入力装置が所定方向に移動または回転したことを判別し、
前記第2判別ステップにおいて、前記コンピュータは、前記加速度センサによる検出結果から算出される前記入力装置の振り動作に基づいて、前記入力装置が前記所定方向に移動したことを判別し、
前記第1処理実行ステップにおいて、前記コンピュータは、前記第1判別ステップおよび前記第2判別ステップの少なくともいずれかで、前記入力装置の振り動作が行われたことが判別された場合、前記所定の処理を実行する、請求項1に記載の情報処理プログラム。 - 前記加速度センサによる検出結果から算出される、水平方向を軸とした回転に関する前記入力装置の傾きに基づいて、当該軸を中心とした前記入力装置の回転を判別する第3判別ステップを前記コンピュータにさらに実行させ、
前記第1判別ステップにおいて、前記コンピュータは、前記入力装置が鉛直方向に移動または回転したことを判別し、
前記第2判別ステップにおいて、前記コンピュータは、前記入力装置が前記鉛直方向に移動したことを判別し、
前記第1処理実行ステップにおいて、前記コンピュータは、前記第1判別ステップ、前記第2判別ステップ、および、前記第3判別ステップの少なくともいずれかで前記入力装置の振り動作が行われたことが判別されたときに、前記所定の処理を実行する、請求項2に記載の情報処理プログラム。 - 前記撮像手段によって撮像された撮像画像に含まれる前記撮像対象の画像に関する当該撮像画像内における傾きに基づいて、前記撮像手段の撮像方向を軸とした回転に関する前記入力装置の傾きを第1の傾きとして算出する第1傾き算出ステップと、
前記加速度センサの検出結果に基づいて、水平方向を軸とした回転に関する前記入力装置の傾きを第2の傾きとして算出する第2傾き算出ステップと、
前記第1の傾きおよび前記第2の傾きに基づいて、前記入力装置の姿勢を算出する姿勢
算出ステップとを、前記コンピュータにさらに実行させ、
前記第3判別ステップにおいて、前記コンピュータは、前記第2の傾きに基づいて前記入力装置の回転を判別し、
前記第2判別ステップにおいて、前記コンピュータは、前記加速度センサによって検出された3軸方向の加速度を前記姿勢算出ステップによって算出された姿勢に基づいて補正することにより得られる前記入力装置の振り動作を用いて判別を行う、請求項3に記載の情報処理プログラム。 - 前記加速度センサは、撮像手段の撮像方向を軸とした回転に応じて変化する値を出力可能であり、
前記第1傾き算出ステップにおいて前記第1の傾きを算出することが可能か否かを、前記撮像手段による前記撮像対象の撮像状況に基づいて判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記第1の傾きを算出することが不可能と判定された場合、前記加速度センサの出力値に基づいて前記第1の傾きを算出する第3傾き算出ステップとをさらに前記コンピュータに実行させる、請求項4に記載の情報処理プログラム。 - 前記動き検出手段は加速度センサであり、
前記第1判別ステップにおいて、前記コンピュータは、前記撮影画像に含まれる前記撮像対象の当該画像内での移動に基づいて、前記入力装置が鉛直方向に移動または回転したことを判別し、
前記第2判別ステップにおいて、前記コンピュータは、前記加速度センサによる検出結果から算出される、水平方向を軸とした回転に関する前記入力装置の傾きに基づいて前記入力装置の前記所定方向の回転を判別し、
前記第1処理実行ステップにおいて、前記コンピュータは、前記第1判別ステップおよび前記第2判別ステップの少なくともいずれかで、前記入力装置の振り動作が行われたことが判別された場合、前記所定の処理を実行する、請求項1に記載の情報処理プログラム。 - 前記第1判定ステップにおける、前記所定の撮像対象は、表示画面の周辺または近傍に配置される、請求項1に記載の情報処理プログラム。
- ユーザによる入力装置の振り動作に応じた処理を行う情報処理装置であって、
前記入力装置は、撮像手段と、当該入力装置自体の空間的な動きを検出する動き検出手段とを備えており、
前記撮像手段によって撮像された撮像画像に含まれる所定の撮像対象の画像に関する当該撮像画像内における動きに基づいて、前記入力装置の振り動作を判別する第1判別手段と、
前記動き検出手段による検出結果に基づいて前記入力装置の振り動作を判別する第2判別手段と、
前記第1判別手段による判別結果、および、前記第2判別手段による判別結果に応じて、所定の処理を実行する第1処理実行手段とを備え、
前記第2判別手段は、前記第1判別手段で判別される振り動作と同じ種類の振り動作を判別し、
前記第1処理実行手段は、前記第1判別手段および前記第2判別手段の少なくともいずれかが前記振り動作が行われたと判別した場合に、前記所定の処理を実行する、情報処理装置。
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