JP5336277B2 - オリエンテーション装置およびそれに用いられる座標生成方法 - Google Patents

オリエンテーション装置およびそれに用いられる座標生成方法 Download PDF

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Description

本発明は、座標生成方法および該方法を用いて目標点の座標を生成するオリエンテーション装置に関する。
図１は、イメージセンサ８２とタイマ８１とを備えたビデオゲームシステム９用の、従来のライトガン８を示す。前記ビデオゲームシステム９には、更にディスプレイ９１とゲーム・コントローラ９２とが含まれる。前記ディスプレイ９１は、飛越し走査によってイメージを提示する陰極線管スクリーン９１０を備える。前記ゲーム・コントローラ９２にはゲームソフトフェアがインストールされている。前記ライトガン８は前記ゲーム・コントローラ９２に電気的に接続されて座標シグナルをこれに送信し、前記ゲーム・コントローラ９２は、前記ディスプレイ９１のスクリーン９１０上にイメージを提示する等、ゲームの進行を制御することにより応答する。
前記従来のライトガン８を用いた従来の座標生成方法は、以下の工程からなる：
ａ）前記ライトガン８の照準を前記ディスプレイ９１のスクリーン９１０上の目標点９１１に合わせ、前記イメージセンサ８２が前記ディスプレイ９１のスクリーン９１０上に提示されたイメージの照準部分を取り込むことができるように、かつ前記タイマ８１が前記ディスプレイ９１のスクリーン９１０上に提示されたイメージに関して前記目標点９１１を走査した走査時間を求めることができるように、前記ライトガン８を操作する工程；および
ｂ）工程ａ）で求めた走査時間に関して前記目標点９１１の座標を求める工程。
上記方法は、飛越し走査技術を用いたディスプレイにのみ適用可能であるという欠点がある。
従って、本発明の目的は、飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に適用可能な座標生成方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に好適な、目標点の座標を生成するオリエンテーション装置を提供することにある。
本発明によれば、センサを備えたオリエンテーション装置を使用して座標生成を実行する方法であって、
Ａ）第１座標空間を規定する目標物の上に少なくとも３つの参照マークを設ける工程と、
Ｂ）第２座標空間を規定する前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物上の目標点に合わせ、前記センサが前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置を操作する工程と、
Ｃ）前記工程Ｂ）で取り込んだイメージ中の前記参照マークの、第２座標空間上での座標を求める工程と、
Ｄ）前記工程Ｃ）で決定した前記参照マークの座標について前記第１座標空間への平面投影変換計算を行い、変換行列を得る工程と、
Ｅ）前記オリエンテーション装置のイメージ取り込み軸を、前記工程Ｄ）で得た前記変換行列と、前記第２座標空間を前記第１座標空間に相関させるための軸補正値であって前記目標物の前記第１座標空間上の所定の点を前記第２座標空間上へマッピングすることによって得られる軸補正値とに基づいて補正する工程と、
Ｆ）前記工程Ｅ）で補正したイメージ取り込み軸と、前記工程Ｄ）で得た前記変換行列と、前記工程Ｂ）で取り込んだイメージとを参照して、前記第１座標空間上での前記目標点の座標を求める工程とからなることを第１の特徴とし、またこの特徴に加えて、前記記工程Ｂ）において前記オリエンテーション装置の照準を前記参照マークの１つに合わせ、その合わせた参照マークを前記第２座標空間上へマッピングすることによって前記軸補正値を得ることを第２の特徴とする。
また本発明によれば、センサを備えたオリエンテーション装置を使用して座標生成を実行する方法であって、
Ａ）第１座標空間を規定すると共に４つのコーナを有する目標物の上に、それらコーナとはそれぞれ別個の座標を有する少なくとも３つの参照マークを設ける工程と、
Ｂ）第２座標空間を規定する前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の任意の点に合わせ、前記センサが前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置を操作する工程と、
Ｃ）前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物の各コーナに順番に合わせ、前記参照マークを含むと共に照準を合わせたコーナの各々に対応する前記目標物の４つのイメージを前記センサが取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置を前記順番で操作する工程と、
Ｄ）前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の目標点に合わせ、前記センサが前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置を操作する工程と、
Ｅ）前記工程Ｂ）で取り込んだ前記目標物の、前記参照マークを含むイメージに基づいて得られる、前記目標物の前記第１座標空間と前記オリエンテーション装置の前記第２座標空間との間の座標空間相関と、前記工程Ｄ）で取り込んだイメージと、前記工程Ｃ）で取り込んだ４つのイメージとを参照して前記目標点の、前記第１座標空間上での座標を求める工程とからなることを第３の特徴とし、この第３の特徴に加えて、前記参照マークの１つが、前記工程Ｂ）の前記目標物上の前記任意の点としての役割を果たし、前記第１座標空間上の前記任意の点を前記第２座標空間上へマッピングすることによって、前記第２座標空間を前記第１座標空間と相関させるための軸補正値を得ることを第４の特徴とする。
また本発明によれば、第１座標空間を規定する目標物と、前記目標物上に設けた少なくとも３つの参照マークと、前記第１座標空間に相関する第２座標空間を規定するオリエンテーション装置とを備えたシステムであって、
前記オリエンテーション装置が、
該オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の目標点に合わせながら操作するときに、前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるセンサと、
前記センサセンサにより取り込まれた前記目標物の、前記参照マークを含むイメージに基づいて得られる、前記目標物の前記第１座標空間と前記オリエンテーション装置の前記第２座標空間との間の座標空間相関、並びに前記センサにより取り込まれたイメージを参照して、前記目標点の、前記第１座標空間上での座標を求めるように操作可能なプロセッサとを備え、
該プロセッサが、
前記センサが取り込んだイメージ中の前記参照マークの、前記第２座標空間上での座標を求める工程と、
前記工程で求めた前記参照マークの座標について前記第１座標空間への平面投影変換計算を行い、変換行列を得る工程と、
前記オリエンテーション装置のイメージ取り込み軸を、前記変換行列と、前記第２座標空間を前記第１座標空間に相関させるための軸補正値であって前記目標物の前記第１座標空間上の所定の点を前記第２座標空間上へマッピングすることによって得られる軸補正値とに基づいて補正する工程と、
前記オリエンテーション装置の照準を前記目標点に合わせながら操作した時に前記センサに取り込んだ、前記参照マークを含む前記目標物のイメージと、前記変換行列と、補正したイメージ取り込み軸とを参照して、前記目標点の、前記第１座標空間上での座標を求める工程とを行うことを第５の特徴とする。
また本発明によれば、第１座標空間を規定する目標物と、４つのコーナを有する前記目標物上に設けられて該４つのコーナの座標とはそれぞれ別個の座標を有する少なくとも３つの参照マークと、前記第１座標空間に相関する第２座標空間を規定するオリエンテーション装置とを備えてなり、
前記オリエンテーション装置が、
該オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の目標点に合わせながら操作するときに、前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるセンサと、
該センサに接続されて、前記目標物の前記第１座標空間と前記オリエンテーション装置の前記第２座標空間との間の座標空間相関、並びに前記センサにより取り込まれたイメージを参照して、前記目標点の、前記第１座標空間上での座標を求めるように操作可能なプロセッサとを備えるシステムであって、
前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の任意の点に合わせることによって、前記センサが前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込み可能であると共に、前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物の各コーナに順番に合わせることによって、前記センサが前記参照マークを含むと共に照準を合わせたコーナの各々に対応する前記目標物の４つのイメージを取り込み可能であり、
前記プロセッサが、
Ａ）前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の任意の点に合わせることによって前記センサにより取り込まれた前記目標物の、前記参照マークを含むイメージに基づいて、前記第２座標空間を前記第１座標空間と相関させて前記座標空間相関を設定する工程と、
Ｂ）前記工程Ａ）で設定した座標空間相関を参照し、更に前記オリエンテーション装置の照準を前記目標点に合わせることによって取り込んだ前記目標物の、前記参照マークを含むイメージと、前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物の各コーナに順番に合わせることによって取り込んだ４つのイメージとを参照して、前記目標点の、前記第１座標空間上での座標を求める工程とを行うことを第６の特徴とし、また前記第５又は第６の特徴に加えて、ディスプレイおよび前記オリエンテーション装置に接続されたコントローラを更に備え、該コントローラは、前記オリエンテーション装置の前記プロセッサが求めた前記目標点の、前記第１座標空間上での座標に応じて前記ディスプレイのスクリーンに提示されるイメージを制御することを第７の特徴とする。
また本発明によれば、第１座標空間を規定すると共に少なくとも３つの参照マークを設けた目標物を備えるシステムに用いられ、前記第１座標空間に相関する第２座標空間を規定するオリエンテーション装置であって、
前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の目標点に合わせながら操作するときに、前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むようになっているセンサと、そのセンサに接続されるプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、前記センサにより取り込まれた前記目標物の、前記参照マークを含むイメージに基づいて得られる、前記目標物の前記第１座標空間と前記オリエンテーション装置の前記第２座標空間との間の座標空間相関と、前記オリエンテーション装置の照準を前記目標点に合わせながら操作した時に該センサに取り込まれた前記目標物の、前記参照マークを含むイメージと、前記第２座標空間を前記第１座標空間に相関させるための軸補正値であって前記目標物の前記第１座標空間上の所定の点を前記第２座標空間上へマッピングすることによって得られる軸補正値とを参照して、前記目標点の、前記第１座標空間上での座標を求めるように操作可能であることを第８の特徴とする。
本発明によれば、飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に適用可能な座標生成方法が提供される。
更に、本発明によれば、飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に好適な、目標点の座標を生成するオリエンテーション装置が提供される。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して以下に詳述する好適な実施例により明らかになるであろう。
図１は、従来のビデオゲームシステムの模式図であり；
図２は、本発明によるオリエンテーション装置の好適な実施例を内蔵するシステムの模式図であり；
図３は、好適な実施例の模式的ブロック図であり；
図４Ａは、本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第１の好適な実施例を示すフローチャートであり；
図４Ｂは、本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第１の好適な実施例を示すもう一つのフローチャートであり；
図５は、前記オリエンテーション装置により照準される目標点を示す図であり；
図６は、前記オリエンテーション装置により決定された軸補正値を示す図であり；
図７Ａは、本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第２の好適な実施例を示すフローチャートであり；
図７Ｂは、本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第２の好適な実施例を示すもう一つのフローチャートであり；
図８は、前記オリエンテーション装置が照準する任意の点を示す図であり；
図９は、前記オリエンテーション装置により得られた投影変換行列（Ｈinner ）を示す図であり；
図１０は、前記オリエンテーション装置により得られた他の投影変換行列（Ｈany ）を示す図である。
図２および３に示すように、本発明によるシステム１００のオリエンテーション装置３の好適な実施例は、コントローラ・モジュール３２と、光フィルタ３３と、レンズ３４と、ケーシング３１とを備える。
前記システム１００は、目標物１１と、４つの参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４と、ゲーム・コントローラ１２とを更に備える。
本実施例では、前記目標物１１は、第１座標空間を規定する一般に矩形状のスクリーン１１０を備えたディスプレイである。前記ディスプレイ１１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ、または投影型ディスプレイであることが好ましい。他の実施例では、前記目標物１１は室内の壁や天井であってもよい。
前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４は、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の４つのコーナーにそれぞれ設けられる。本実施例においては、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４は光源である。前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４は発光ダイオードであることが好ましい。他の実施例では、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４は反射体あるいはカラーパターンであってもよい。
本発明の前記システム１００では、前記４つの参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を例示しているが、参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の数は３つに減らせられることに留意されたい。
前記ゲーム・コントローラ１２には、当該分野で公知の方法によりゲームソフトフェアがインストールされる。本実施例では、前記ゲーム・コントローラ１２は、有線または無線の通信インターフェース１２１を備えてもよい。前記ゲーム・コントローラ１２の通信インターフェース１２１は、シリアル通信インターフェースであることが好ましい。他の実施例では、前記ゲーム・コントローラ１２の通信インターフェース１２１はパラレル通信インターフェースである。
本実施例のオリエンテーション装置３は、第２座標空間を規定するライトガンである。本実施例では、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上で前記オリエンテーション装置３の照準が合わせられる目標点（Ｐany ）の座標が、以下に述べる方法により生成されるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２は、センサ３２１と、プロセッサ３２２と、メモリ３２４と、通信インターフェース３２３とを備える。
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１は、前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込み、取り込んだイメージをデジタルイメージに変換するように操作可能である。本実施例では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１は、イメージセンサである。前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１は、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイスまたは電荷結合素子（ＣＣＤ）のいずれかであることが好ましい。
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２は、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１に接続されており、従ってデジタルイメージを受信・処理するように操作可能である。
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のメモリ３２４は、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２に接続されており、前記プロセッサ３２２により処理されたデジタルイメージを一時的に格納する役割を果たす。
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２の通信インターフェース３２３は、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２に接続されているとともに、前記オリエンテーション装置３と前記ゲーム・コントローラ１２との間でシグナルの送信を行うために、当該分野で公知の方法により前記ゲーム・コントローラ１２の通信インターフェース１２１に電気的に接続されている。前記コントローラ・モジュール３２の通信インターフェース３２３は、シリアルあるいはパラレル通信インターフェースのどちらでもよいことに留意されたい。
他の実施例では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２の通信インターフェース３２３は、無線通信インターフェースである。
前記オリエンテーション装置３の光フィルタ３３は、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１の前方に配置されており、不要な周波数領域の光を除去する役割を果たす。
前記オリエンテーション装置３のレンズ３４は、光フィルタ３３とセンサ３２１との間に配置される。
前記オリエンテーション装置３のケーシング３１は銃の形状をしており、光フィルタ３３と、レンズ３４と、コントローラ・モジュール３２とを収容する。
本発明による前記システム１００のオリエンテーション装置３を使用して座標生成を実行する方法の第１の好適な実施例を、図４Ａおよび図４Ｂを参照して更に説明する。
工程４１では、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のコーナーのそれぞれに設ける。
図５を更に参照して、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標は、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のコーナーの座標と同一であることに留意されたい。
工程４２では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の初期点に合わせる。
この工程では、前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の１つ、例えば前記参照マーク１１１が、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の初期点の役割を果たすことに留意されたい。
工程４３では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が、工程４２で照準が合わせられた前記参照マーク１１１を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
工程４４では、工程４３で取り込んだイメージから、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、前記オリエンテーション装置３の第２座標空間を前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の第１座標空間と相関させる。
この工程では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、図６に示すように、前記オリエンテーション装置３の第２座標空間上への前記初期点１１１のマッピングと関連した軸補正値（Ｘref ）を決定することに留意されたい。本実施例では、前記軸補正値（Ｘref ）は、前記スクリーン１１０上の前記初期点１１１の軸６と、前記オリエンテーション装置３がなす仰角を意味する。
工程４５では、図４Ｂに示すように、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の目標点（Ｐany ）に合わせる。
工程４６では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
工程４７では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、工程４４で定めた座標空間相関と工程４６で取り込んだイメージとに関して、前記目標点（Ｐany ）の相対座標を求める。その後、フローは工程４５に戻る。
本実施例では、工程４７は以下のサブ工程を含む：
サブ工程４７１：工程４６で取り込んだイメージにおける前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標を求める；
サブ工程４７２：サブ工程４７１で求めた前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標について平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈany ）を得る；
サブ工程４７３：サブ工程４７２で得た変換行列（Ｈany ）と工程４４で得た軸補正値（Ｘref ）に基づいて前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１のイメージ取込み軸６’（図６参照）を補正する；および
サブ工程４７４：補正したイメージ取込み軸６’に関して目標点（Ｐany ）の相対座標を求める。
工程４１〜工程４４は、前記オリエンテーション装置３を較正するためだけに行われることに留意されたい。一度較正した後は、工程４１〜工程４４は省略される。工程４２〜工程４４は、システムが所定のパラメータに従ってインストールされている場合は、省略してもよい。
次に、本発明による前記システム１００のオリエンテーション装置３を使用して座標生成を実行する方法の第２の好適な実施例を、更に図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。
工程７１では、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のコーナー（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のそれぞれに隣接して設ける。すなわち、図８を更に参照すると、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標は、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の隣接するコーナー（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の座標と異なる。
工程７２では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の初期点に合わせる。
この工程では、前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の１つ、例えば前記参照マーク１１１が、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の初期点の役割を果たすことに留意されたい。
工程７３では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が、工程７２で照準が合わせられた前記参照マーク１１１を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
工程７４では、工程７３で取り込んだイメージから、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、前記オリエンテーション装置３の第２座標空間を前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の第１座標空間と相関させる。
この工程では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、図６に示すように、前記オリエンテーション装置３の第２座標空間上への前記初期点１１１のマッピングと関連した軸補正値（Ｘref ）を決定することに留意されたい。
工程７５では、図８に示すように、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の任意の点（Ｐinner ）に合わせる。
工程７６では、図９に示すように、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージ３２０を取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
工程７７では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の左上コーナー（Ａ）に合わせる。
工程７８では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
工程７９では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の右上コーナー（Ｂ）に合わせる。
工程８０では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
工程８１では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の右下コーナー（Ｃ）に合わせる。
工程８２では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
工程８３では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の左下コーナー（Ｄ）に合わせる。
工程８４では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が、前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
工程８５では、図８に示すように、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の目標点（Ｐany ）に合わせる。
工程８６では、図１０に示すように、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージ３２０’を取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
工程８７では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、工程７４で定めた座標空間相関と工程７６，７８，８０，８２，８４，８６で取り込んだイメージとに関して、前記目標点（Ｐany ）の相対座標を求める。そ
の後、フローは工程８５に戻る。
本実施例では、工程８７は以下のサブ工程を含む：
サブ工程８７１：工程７６で取り込んだイメージ中の前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標を求める；
サブ工程８７２：図９に示すように、サブ工程８７１で求めた参照マークの座標について平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈinner ）を得る；
サブ工程８７３：工程７８，８０，８２，８４で取り込んだイメージ中の参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標を求める；
サブ工程８７４：サブ工程８７３で求めた前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標について平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈa ，Ｈb ，Ｈc ，Ｈd ）を得る；
サブ工程８７５：工程８６で取り込んだイメージ中の参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標を求める；
サブ工程８７６：図１０に示すように、サブ工程８７５で求めた参照マークの座標について平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈany ）を得る；
サブ工程８７７：サブ工程８７２で得た変換行列（Ｈinner ）、サブ工程８７４で得た変換行列（Ｈa ，Ｈb ，Ｈc ，Ｈd ）、サブ工程８７６で得た変換行列（Ｈany ）、工程７４で得た軸補正値（Ｘref ）に基づいて、前記オリエンテーション装置のイメージ取込み軸を補正する；および
サブ工程８７８：補正したイメージ取込み軸に関して目標点（Ｐany ）の相対座標を求める。
工程７１〜工程８４は、前記オリエンテーション装置３を較正するためだけに行われることに留意されたい。一度較正した後は、工程７に従ってインストールされている場合は、省略してもよい。
第１および第２の好適な実施例において、前記ゲーム・コントローラ１２は、前記オリエンテーション装置３のプロセッサ３２２により求めた目標点の相対座標に応じて、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上へイメージを提示する等の、ゲームの進行を制御する。
以上に示したように、本発明の方法およびオリエンテーション装置３においては、目標点の座標は、ディスプレイ上に提示されたイメージの走査情報を参照することなしに生成される。したがって、本発明は、飛越し走査を用いないディスプレイなど、多様な用途に適用可能である。
本発明を最も実用的で好適であると思われる実施例とともに説明したが、本発明は、上記に開示した実施例に限定されることはなく、その最も広く解釈される請求の範囲に含まれる種々の変更を含むものであり、そのような変更および同等の構成をも網羅するものと理解されたい。
従来のビデオゲームシステムの模式図 本発明によるオリエンテーション装置の好適な実施例を内蔵するシステムの模式図 好適な実施例の模式的ブロック図 本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第１の好適な実施例を示すフローチャート 本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第１の好適な実施例を示すもう一つのフローチャート 前記オリエンテーション装置により照準される目標点を示す図 前記オリエンテーション装置により決定された軸補正値を示す図 本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第２の好適な実施例を示すフローチャート 本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第２の好適な実施例を示すもう一つのフローチャート 前記オリエンテーション装置が照準する任意の点を示す図 前記オリエンテーション装置により得られた投影変換行列（Ｈinner ）を示す図 前記オリエンテーション装置により得られた他の投影変換行列（Ｈany ）を示す図
３ オリエンテーション装置
１１ 目標物
１００ システム
１１０ スクリーン
１１１，１１２，１１３，１１４ 参照マーク
３２１ センサ
３２２ プロセッサ
Ｐ 目標点

Claims (8)

  1. センサ（３２１）を備えたオリエンテーション装置（３）を使用して座標生成を実行する方法であって、
    Ａ）第１座標空間を規定する目標物（１１）の上に少なくとも３つの参照マーク（１１１〜１１４）を設ける工程と、
    Ｂ）第２座標空間を規定する前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の目標点（Ｐany ）に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１〜１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置（３）を操作する工程と、
    Ｃ）前記工程Ｂ）で取り込んだイメージ中の前記参照マーク（１１１〜１１４）の、第２座標空間上での座標を求める工程と、
    Ｄ）前記工程Ｃ）で決定した前記参照マーク（１１１〜１１４）の座標について前記第１座標空間への平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈ any ）を得る工程と、
    Ｅ）前記オリエンテーション装置（３）のイメージ取り込み軸（６’）を、前記工程Ｄ）で得た前記変換行列（Ｈ any ）と、前記第２座標空間を前記第１座標空間に相関させるための軸補正値であって前記目標物（１１）の前記第１座標空間上の所定の点（１１１）を前記第２座標空間上へマッピングすることによって得られる軸補正値（Ｘref ）とに基づいて補正する工程と、
    Ｆ）前記工程Ｅ）で補正したイメージ取り込み軸（６’）と、前記工程Ｄ）で得た前記変換行列（Ｈ any ）と、前記工程Ｂ）で取り込んだイメージとを参照して、前記第１座標空間上での前記目標点（Ｐany ）の座標を求める工程とからなることを特徴とする方法。
  2. 前記工程Ｂ）において前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記参照マーク（１１１〜１１４）の１つに合わせ、その合わせた参照マーク（１１１）を前記第２座標空間上へマッピングすることによって前記軸補正値（Ｘref ）を得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. センサ（３２１）を備えたオリエンテーション装置（３）を使用して座標生成を実行する方法であって、
    Ａ）第１座標空間を規定すると共に４つのコーナ（Ａ〜Ｄ）を有する目標物（１１）の上に、それらコーナ（Ａ〜Ｄ）とはそれぞれ別個の座標を有する少なくとも３つの参照マーク（１１１〜１１４）を設ける工程と、
    Ｂ）第２座標空間を規定する前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の任意の点（１１１）に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１〜１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置（３）を操作する工程と、
    Ｃ）前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）の各コーナ（Ａ〜Ｄ）に順番に合わせ、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含むと共に照準を合わせたコーナ（Ａ〜Ｄ）の各々に対応する前記目標物（１１）の４つのイメージを前記センサ（３２１）が取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置（３）を前記順番で操作する工程と、
    Ｄ）前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の目標点（Ｐany ）に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１〜１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置（３）を操作する工程と、
    Ｅ）前記工程Ｂ）で取り込んだ前記目標物（１１）の、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含むイメージに基づいて得られる、前記目標物（１１）の前記第１座標空間と前記オリエンテーション装置（３）の前記第２座標空間との間の座標空間相関と、前記工程Ｄ）で取り込んだイメージと、前記工程Ｃ）で取り込んだ４つのイメージとを参照して前記目標点（Ｐany ）の、前記第１座標空間上での座標を求める工程とからなることを特徴とする方法。
  4. 前記参照マーク（１１１〜１１４）の１つが、前記工程Ｂ）の前記目標物（１１）上の前記任意の点（１１１）としての役割を果たし、
    前記第１座標空間上の前記任意の点（１１１）を前記第２座標空間上へマッピングすることによって、前記第２座標空間を前記第１座標空間と相関させるための軸補正値（Ｘref ）を得ることを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 第１座標空間を規定する目標物（１１）と、
    前記目標物（１１）上に設けた少なくとも３つの参照マーク（１１１〜１１４）と、
    前記第１座標空間に相関する第２座標空間を規定するオリエンテーション装置（３）とを備えたシステム（１００）であって、
    前記オリエンテーション装置（３）が、
    該オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の目標点（Ｐany ）に合わせながら操作するときに、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むことができるセンサ（３２１）と、
    前記センサ（３２１）により取り込まれた前記目標物（１１）の、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含むイメージに基づいて得られる、前記目標物（１１）の前記第１座標空間と前記オリエンテーション装置（３）の前記第２座標空間との間の座標空間相関、並びに前記センサ（３２１）により取り込まれたイメージを参照して、前記目標点（Ｐany ）の、前記第１座標空間上での座標を求めるように操作可能なプロセッサ（３２２）とを備え、
    該プロセッサ（３２２）が、
    前記センサ（３２１）が取り込んだイメージ中の前記参照マーク（１１１〜１１４）の、前記第２座標空間上での座標を求める工程と、
    前記工程で求めた前記参照マーク（１１１〜１１４）の座標について前記第１座標空間への平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈ any ）を得る工程と、
    前記オリエンテーション装置（３）のイメージ取り込み軸（６’）を、前記変換行列（Ｈ any ）と、前記第２座標空間を前記第１座標空間に相関させるための軸補正値であって前記目標物（１１）の前記第１座標空間上の所定の点（１１１）を前記第２座標空間上へマッピングすることによって得られる軸補正値（Ｘref ）とに基づいて補正する工程と、 前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標点（Ｐ any ）に合わせながら操作した時に前記センサ（３２１）に取り込んだ、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージと、前記変換行列（Ｈ any ）と、補正したイメージ取り込み軸（６’）とを参照して、前記目標点（Ｐany ）の、前記第１座標空間上での座標を求める工程とを行うことを特徴とするシステム。
  6. 第１座標空間を規定する目標物（１１）と、
    ４つのコーナ（Ａ〜Ｄ）を有する前記目標物（１１）上に設けられて該４つのコーナ（Ａ〜Ｄ）の座標とはそれぞれ別個の座標を有する少なくとも３つの参照マーク（１１１〜１１４）と、
    前記第１座標空間に相関する第２座標空間を規定するオリエンテーション装置（３）とを備えてなり、
    前記オリエンテーション装置（３）が、
    該オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の目標点（Ｐany ）に合わせながら操作するときに、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むことができるセンサ（３２１）と、
    該センサ（３２１）に接続されて、前記目標物（１１）の前記第１座標空間と前記オリエンテーション装置（３）の前記第２座標空間との間の座標空間相関、並びに前記センサ（３２１）により取り込まれたイメージを参照して、前記目標点（Ｐany ）の、前記第１座標空間上での座標を求めるように操作可能なプロセッサ（３２２）とを備えるシステム（１００）であって、
    前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の任意の点に合わせることによって、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１〜１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込み可能であると共に、前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）の各コーナ（Ａ〜Ｄ）に順番に合わせることによって、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１〜１１４）を含むと共に照準を合わせたコーナ（Ａ〜Ｄ）の各々に対応する前記目標物（１１）の４つのイメージを取り込み可能であり、
    前記プロセッサ（３２２）が、
    Ａ）前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の任意の点に合わせることによって前記センサ（３２１）により取り込まれた前記目標物（１１）の、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含むイメージに基づいて、前記第２座標空間を前記第１座標空間と相関させて前記座標空間相関を設定する工程と、
    Ｂ）前記工程Ａ）で設定した座標空間相関を参照し、更に前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標点（Ｐ any ）に合わせることによって取り込んだ前記目標物（１１）の、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含むイメージと、前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）の各コーナ（Ａ〜Ｄ）に順番に合わせることによって取り込んだ４つのイメージとを参照して、前記目標点（Ｐany ）の、前記第１座標空間上での座標を求める工程とを行うことを特徴とするシステム。
  7. ディスプレイ（１１）および前記オリエンテーション装置（３）に接続されたコントローラを更に備え、
    該コントローラは、前記オリエンテーション装置（３）の前記プロセッサ（３２２）が求めた前記目標点（Ｐany ）の、前記第１座標空間上での座標に応じて前記ディスプレイ（１１）のスクリーン（１１０）に提示されるイメージを制御することを特徴とする請求項５又は６に記載のシステム。
  8. 第１座標空間を規定すると共に少なくとも３つの参照マーク（１１１〜１１４）を設けた目標物（１１）を備えるシステム（１００）に用いられ、前記第１座標空間に相関する第２座標空間を規定するオリエンテーション装置（３）であって、
    前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の目標点（Ｐany ）に合わせながら操作するときに、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むようになっているセンサ（３２１）と、
    そのセンサ（３２１）に接続されるプロセッサ（３２２）とを備え、
    前記プロセッサ（３２２）は、前記センサ（３２１）により取り込まれた前記目標物（１１）の、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含むイメージに基づいて得られる、前記目標物（１１）の前記第１座標空間と前記オリエンテーション装置（３）の前記第２座標空間との間の座標空間相関と、前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標点（Ｐ any ）に合わせながら操作した時に該センサ（３２１）に取り込まれた前記目標物（１１）の、前記参照マーク（１１１〜１１４）を含むイメージと、前記第２座標空間を前記第１座標空間に相関させるための軸補正値であって前記目標物（１１）の前記第１座標空間上の所定の点（１１１）を前記第２座標空間上へマッピングすることによって得られる軸補正値（Ｘ ref ）とを参照して、前記目標点（Ｐany ）の、前記第１座標空間上での座標を求めるように操作可能であることを特徴とするオリエンテーション装置。
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