JP5842371B2 - ビデオゲーム装置およびビデオゲーム制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ビデオゲーム装置およびビデオゲーム制御方法に関し、特に、仮想カメラの視点から見た三次元の画像をビデオゲームのプレイヤーの視点に連動させるために、プレイヤーの頭部の動きを検出するカメラ等の検出手段を設ける遊技機等を含むビデオゲーム装置およびビデオゲーム制御方法に関する。

ビデオゲーム機、遊技機、バーチャルリアリティ装置、等においては、プレイヤー（使用者、遊技者）の視点に連動させた三次元画像を表示させる、等の手段により、プレイヤーにできるだけリアルな臨場感のある仮想体験をできるように努力が払われている。具体的には、対話型ビデオゲーム装置において、プレイヤーの頭部の動きを検出するカメラ等の検出手段を設け、プレイヤーの頭部の動きを仮想カメラの視点の動きに連動させ、仮想カメラの視点から見た三次元画像を生成して表示する、等の制御が行なわれている。

例えば、リアルな体験を提供する試みの１つにモニタ画面にプレイヤーのキャラクター及び敵キャラクター等を表示するゲーム機において、プレイヤーの足元の動きを検出し、検出した動きに対応させてモニタ画面内のプレイヤーキャラクターを動かすようにしたゲームなどが提案されている。また、カーシートに着座したプレイヤーの前面に配置されたモニタ画面に擬似３次元のカーレース画像を表示するとともに、プレイヤーの上半身左右への傾き姿勢、前屈み姿勢に応じてカメラ視点を予め設定された位置に変更させていくようにした視点変更技術が提案されている。それによれば、例えばプレイヤーの上半身の左右への傾きを画像の回転に反映させている。

また、従来には、ビデオクリップのシーンにより対話型のユーザ制御を処理する方法であって、前記ビデオクリップの前記シーンと対話するユーザの頭部を特定する段階と、前記ビデオクリップの表示中に前記ユーザの前記特定された頭部をトラッキングして、前記ユーザの前記頭部の位置の変化を検出する段階と、を含み、前記トラッキングにより、前記ビデオクリップのフレーム内で検索領域を特定して、前記検索領域内の値とテンプレート値とを比較し、前記ユーザの前記頭部の位置の前記変化に従って視錐台を調整する方法がある（特許文献１）。

また、従来には、ゲーム機筐体の所定高さ位置に設けられた画像を表示するモニタと、ゲーム進行を制御するゲーム制御部と、擬似カメラの視点からの３次元画像を作成し、前記モニタ画面に表示する表示制御部とを備えた３Ｄビデオゲーム装置において、前記モニタ画面の前方のプレイ領域に位置するプレイヤーの頭部の空間上での少なくとも一次元方向に対する位置を検出する頭部検出手段と、検出された頭部の位置の変化方向及び変化量に追従して前記擬似カメラの視点を移動させる視点変更手段とを備えたことを特徴とする３Ｄビデオゲーム装置がある（特許文献２）。

特表２００７−５０６１８６号公報 （第１図〜第１２図） 特開２００３−１９９９７２号公報 （第１図〜第１６図）

しかしながら、従来技術のビデオゲーム装置およびビデオゲーム制御方法において、カメラ等の検出手段を設けてプレイヤーの頭部の動きを検出し、これを三次元画像に反映しようとする際に、プレイヤーが自らの動きの変化と、三次元画像の視点の動きの変化と、の間に違和感を覚える場合があるという問題がある。つまり、カメラによって撮影した画像が表示されるモニタの正面以外の位置にプレイヤーが動いた場合に、検出したプレイヤーの動きに伴って三次元画像の視点を動かしたとしても、仮想的なゲーム空間内ではプレイヤーの視点が変わるに過ぎず、表示される画像からはプレイヤー自らの動きを認識しにくいという問題がある。特にカメラによってプレイヤーのプレイ領域内での相対位置を検出する場合には、プレイヤーの視点が連動する三次元画像を表示するのみでは、プレイヤー自らの相対位置がわかりにくいので、プレイヤーの動きが大きくなって想定するプレイ領域内から出てしまった場合には、ゲーム上でエラーを生じる場合がある、という問題がある。

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ビデオゲーム装置およびビデオゲーム制御方法に関し、仮想カメラの視点から見た三次元の画像をビデオゲームのプレイヤーの視点に連動させるために、プレイヤーの頭部の動きを検出するカメラ等の検出手段を設ける場合に、プレイヤーがより直感的に擬似的な仮想の三次元空間並びに立体的な音場空間を認識・体感でき、また、プレイヤーが想定するプレイ領域を規定するカメラの画角の外に出てしまうことを防止することができるビデオゲーム装置およびビデオゲーム制御方法を提供することにある。

ゲーム進行を制御するゲーム制御部と、ゲーム制御部を内部に含んでプレイヤーに対峙する筐体と、筐体に設けられてゲーム制御部から出力される画像を表示するモニタと、モニタ前の所定のプレイ領域に位置するプレイヤーの頭部のプレイ領域上での位置情報を検出する頭部検出手段と、を備え、ゲーム制御部が、仮想カメラの視点から見た三次元の画像を生成する三次元画像生成手段と、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して三次元画像生成手段の仮想カメラの視点を移動させる視点変更手段と、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報に基づいてモニタに対峙するプレイヤーの影絵を生成して三次元画像生成手段が生成する画像に反映させる影絵生成手段と、を含み、筐体が、プレイヤーに対峙する少なくとも一組の左スピーカーおよび右スピーカーを含み、ゲーム制御部が、ゲーム進行にリンクする音声信号を生成する音声信号生成手段と、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して音声信号の定位を変化させる音声定位変更手段と、音声定位変更手段からの出力を受けて左スピーカーおよび右スピーカーに左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号を出力する音声出力手段と、をさらに含み、ゲーム制御部の音声出力手段が、音声定位変更手段からの出力を受けて音声信号を左スピーカーおよび右スピーカーとは異なる位置に音像定位させる仮想音像定位手段と、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して、左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号の出力バランスを、共通なモノラル成分に関して左スピーカーおよび右スピーカーの丁度間に定位するように相対的な音量レベルとそれぞれの遅延量とを調整するオフセット補正手段と、をさらに含む。

好ましくは、本発明のビデオゲーム装置は、ゲーム制御部の影絵生成手段が、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報に基づいてモニタに対峙するプレイヤーの頭部のモニタに対する相対位置を推測し、プレイヤーの影絵が、頭部の相対位置を反映させて頭部に連なる首部ならびに体幹部を含んで生成される。

また、好ましくは、本発明のビデオゲーム装置は、ゲーム制御部の影絵生成手段が、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報に基づいてモニタに対峙するプレイヤーの頭部のモニタに対する傾き角度を推測し、プレイヤーの影絵が、頭部の傾き角度を反映させて頭部に連なる首部ならびに体幹部を含んで生成される。

また、好ましくは、本発明のビデオゲーム装置は、頭部検出手段が、プレイヤーに向けてレンズを向けて筐体に取り付けられるカメラであり、カメラのレンズの画角の範囲内にモニタの画面の大きさにほぼ一致して画面に平行な仮想平面を規定し、仮想平面内での少なくとも一次元方向に対するプレイヤーの頭部の位置情報を検出する。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のビデオゲーム装置は、ゲーム進行を制御するゲーム制御部と、ゲーム制御部を内部に含んでプレイヤーに対峙する筐体と、筐体の所定の高さ位置に設けられてゲーム制御部から出力される画像を表示するモニタと、モニタ前の所定のプレイ領域に位置するプレイヤーの頭部のプレイ領域上での位置情報を検出する頭部検出手段と、を備える。また、本発明のビデオゲーム制御方法は、ビデオゲーム装置のゲーム進行を制御するゲーム制御ステップと、ゲーム制御ステップを実行するゲーム制御部を内部に含んでプレイヤーに対峙する筐体の所定の高さ位置に設けられたモニタにゲーム制御部から出力される画像を表示するステップと、モニタ前の所定のプレイ領域に位置するプレイヤーの頭部のプレイ領域上での少なくとも一次元方向に対する位置情報を頭部検出手段により検出するステップと、を含む。

この頭部検出手段は、人間の頭部の位置を検出する何らかのセンサーであればよい。好ましくは、頭部検出手段は、プレイヤーに向けてレンズを向けて筐体に取り付けられるカメラであり、カメラのレンズの画角の範囲内にモニタの画面の大きさにほぼ一致して画面に平行な仮想平面を規定し、仮想平面内での少なくとも一次元方向に対するプレイヤーの位置情報を検出する。また、ゲーム制御部は、仮想カメラの視点から見た三次元の画像を生成する三次元画像生成手段と、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して三次元画像生成手段の仮想カメラの視点を移動させる視点変更手段と、を含む。したがって、本発明のビデオゲーム装置では、プレイヤーの頭部の動きをゲーム進行に反映させることができる。より具体的には、ゲーム制御部の三次元画像生成手段では、プレイヤーの頭部の動きに仮想カメラの視点の動きを連動させ、プレイヤーにとってよりリアルな一体感の高い三次元画像を生成して表示することができる。

さらに、本発明のビデオゲーム装置は、頭部検出手段により検出されたプレイヤー頭部の位置情報に基づいてモニタに対峙するプレイヤーの影絵を生成して三次元画像生成手段が生成する画像に反映させる影絵生成手段を含む。プレイヤーの影絵とは、三次元画像内に実際のプレイヤーの姿を連想させる人型の影あるいは、シルエットのような画像であり、プレイヤーの姿をイメージさせるキャラクター表示であってもよい。また、プレイヤーの影絵は、プレイヤーの頭部の形状だけでなく、頭部に連なる首部ならびに体幹部を含むものであってもよい。あるいは、プレイヤーの影絵は、仮想カメラの視点から、あるいは、仮想カメラの視点の後方からプレイヤーに仮想の光源を当てられたとすると、その場合に仮想カメラの視点の前方側に延びる影のような形をしていてもよい。モニタに対峙するプレイヤーにとっては、プレイヤーの影絵がまるでモニタを鏡面として映すように三次元画像内に反映される。その結果、プレイヤーの頭部の動きと仮想カメラの視点の動きを一致させる場合に、プレイヤーの動きを反映する影絵が三次元画像内に表示されることにより、プレイヤーがより直感的に擬似的な仮想の三次元空間を認識できるようになる。

特に、ゲーム制御部の影絵生成手段が、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの位置情報に基づいて、モニタに対峙するプレイヤーの頭部のモニタに対する相対位置を推測する場合、あるいは、モニタに対峙するプレイヤーの頭部のモニタに対する傾き角度を推測する場合には、プレイヤーの頭の左右上下方向の動き、もしくは、プレイヤーが頭部をモニタに対して傾けるような動きを、プレイヤーの影絵が鏡に映すように三次元画像内に表現する。したがって、プレイヤーにとっては、ビデオゲーム装置がリアルタイムにプレイヤーの動きを検出していることが直感的に分かりやすくなり、リアルな臨場感のある仮想体験が得られやすくなるという利点がある。

また、モニタに対峙するプレイヤーの影絵が、モニタを鏡面として映すように三次元画像内に反映されることで、想定するプレイ領域を規定するカメラの画角の外にプレイヤーが出てしまうことを防止することができる。プレイヤーは、自らの影絵がモニタの三次元画像内に反映されなくなれば、ビデオゲーム装置が想定するプレイ領域を出てしまって、ビデオゲーム装置がプレイヤーを認識しなくなることが直感的に理解できるからである。したがって、プレイヤーの動きが大きくなっても想定するプレイ領域内から出てないように抑制し、ゲーム上でのエラーの発生を防止することができる。

なお、本発明のビデオゲーム装置は、筐体が、プレイヤーに対峙する少なくとも一組の左スピーカーおよび右スピーカーを含み、ゲーム制御部が、ゲーム進行にリンクする音声信号を生成する音声信号生成手段と、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して音声信号の定位を変化させる音声定位変更手段と、音声定位変更手段からの出力を受けて左スピーカーおよび右スピーカーに左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号を出力する音声出力手段と、含んでいてもよい。プレイヤーの頭部の動きに仮想カメラの視点の動きを連動させた三次元画像を生成して表示するだけでなく、音声信号の定位をも連動させることで、よりリアルな一体感の高い臨場感のある仮想体験を得ることができる。

また、ゲーム制御部の音声出力手段は、音声定位変更手段からの出力を受けて音声信号を左スピーカーおよび右スピーカーとは異なる位置に音像定位させる仮想音像定位手段と、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して、左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号の出力バランスを調整し、かつ、それぞれの遅延量を調整するオフセット補正手段と、をさらに含んでいてもよい。特に、仮想定位手段を用いてプレイヤーに所定の音声信号の定位感を与えようとする場合には、仮想定位手段のみでは左スピーカーおよび右スピーカーの中央付近でしか仮想定位の効果がない場合にも、頭部検出手段と連動するオフセット補正手段を設けることにより、ビデオゲーム装置が想定するプレイ領域内のいずれの位置でも仮想定位手段による定位感が格段に向上するという利点がある。

本発明のビデオゲーム装置およびビデオゲーム制御方法は、仮想カメラの視点から見た三次元の画像をビデオゲームのプレイヤーの視点に連動させるために、プレイヤーの頭部の動きを検出するカメラ等の検出手段を設ける場合に、プレイヤーがより直感的に擬似的な仮想の三次元空間並びに立体的な音場空間を認識・体感でき、また、プレイヤーが想定するプレイ領域を規定するカメラの画角の外に出てしまうことを防止することができる。

本発明の好ましい実施形態によるビデオゲーム装置である遊技機１について説明するブロックダイアグラムである。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による遊技機１について説明する斜視図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による遊技機１の三次元画像を生成する様子を説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による遊技機１の三次元画像を生成する様子を説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による遊技機１の三次元画像を生成するステップを説明するフローチャートである。（実施例１） 比較例の遊技機１の三次元画像を生成する様子を説明する図である。（比較例１） 本発明の好ましい実施形態による遊技機１の三次元画像を生成する様子を説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による遊技機１の仮想音像定位および音場感を説明する図である。（実施例１）

以下、本発明の好ましい実施形態によるビデオゲーム装置およびビデオゲーム制御方法について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるビデオゲーム装置である遊技機１について説明するブロックダイアグラムである。また、図２は、この遊技機１について説明する斜視図である。具体的には、本実施例の遊技機１は、筐体２の内部にゲーム制御部を構成する制御回路３を備えるスロットマシンである。遊技機１は、筐体２の前面側のプレイヤーが対峙する側に、モニタ４と、カメラ５と、左スピーカー６Lと、右スピーカー６Ｒと、プレイヤーが操作するスイッチ等を含む操作部７と、スロットゲームの回転リールを含む回転リール部８と、を備えている。なお、後述するように、説明に不要な遊技機１の一部の構造や、内部構造等は、図示ならびに説明を省略する。

スロットマシンである遊技機１は、スロットゲームでのビデオ動画を含む映像の演出によるモニタ画像４０をモニタ４から再生し、音楽又は効果音等の演出による音声を左右スピーカー６Lおよび６Ｒから再生する。モニタ４は、約１０インチサイズの小型の液晶パネルを含み、制御回路３からの映像出力を再生する。また、カメラ５は、筐体２の何れかの位置に取り付けられる小型カメラであり、本実施例ではモニタ４の上部で筐体２の中央位置に取り付けられて、レンズをプレイヤー９の正面に向けて撮影可能に配置されている。カメラ５で撮影される撮影画像５０は、制御回路３に入力される。また、左スピーカー６Lおよび右スピーカー６Ｒは、プレイヤー９の前方左右に振り分けられて筐体２に取り付けられている。左スピーカー６Lおよび右スピーカー６Ｒには、制御回路３から左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号が出力される。

制御回路３は、スロットゲームの確率抽選を実行する主制御部３０を含み、ゲーム進行を制御するゲーム制御部を構成する。制御回路３の主制御部３０は、プレイヤー９が操作するスイッチ等を含む操作部７と、スロットゲームの回転リールを含む回転リール部８と、に接続して、遊技機１のスロットゲームでの映像演出、音声演出、動作演出を制御する。本実施例の制御回路３は、主制御部３０の他に、後述する仮想カメラ１０１の視点から見た三次元の画像を生成する三次元画像生成部３１と、カメラ５で撮影した撮影画像を用いてプレイヤー９の頭部の位置情報を出力する頭部検出部３９と、頭部検出部３９からのプレイヤー９の頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して仮想カメラ１０１の視点を移動させる視点変更部３２と、カメラ５により検出されたプレイヤー９の頭部の位置情報に基づいてモニタ４に対峙するプレイヤー９の影絵９ｓを生成して三次元画像生成部３１が生成するモニタ画像４０に反映させる影絵生成部３３と、含む。

また、制御回路３は、ゲーム進行にリンクする音声信号を生成する音声信号生成部３４と、頭部検出手段であるカメラ５により検出されたプレイヤー９の頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して音声信号の定位を変化させる音声定位変更部３５と、音声定位変更部３５からの出力を受けて左スピーカー６Ｌおよび右スピーカー６Ｒに左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号を出力する音声出力部３６と、含む。さらに、音声出力部３６は、音声定位変更部３５からの出力を受けて音声信号を左スピーカー６Ｌおよび右スピーカー６Ｒとは異なる位置に音像定位させる仮想音像定位部３７と、頭部検出手段であるカメラ５により検出されたプレイヤー９の頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して、左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号の出力バランスを調整し、かつ、それぞれの遅延量を調整するオフセット補正部３８と、をさらに含む。

図３および図４は、本実施例の遊技機１において、モニタ４で再生する三次元画像であるモニタ画像４０を生成する様子を説明する図である。具体的には、図３（ａ）および図４（ａ）はカメラ５による撮影画像５０を説明する図であり、図３（ｂ）および図４（ｂ）は三次元画像生成部３１での仮想三次元空間１００を説明する図であり、図３（ｃ）および図４（ｃ）はモニタ４で再生するモニタ画像４０を説明する図である。また、図５は、遊技機１のモニタ画像４０を生成するステップを説明するフローチャートである。本実施例では、カメラ５を用いた頭部検出（顔認識）の結果に基づいて、三次元画像生成部３１の仮想カメラ１０１の視点を移動させ、さらに、三次元画像内のプレイヤー９の影絵９の移動を行う映像演出の動作を示す。なお、プレイヤー９は常に仮想三次元空間１００内において原点方向（０，０，０）を向いているとする。

図５のフローチャートに示すように、三次元画像生成部３１においてシーン描画の処理が開始されると、最初にカメラ５による撮影画像５０中の顔位置座標Ｐｆ（cx,cy）を検出する（ステップＳ1）。カメラ５および頭部検出部３９は、撮影画像５０を用いてレンズの画角の範囲内にモニタ４の画面の大きさにほぼ一致して画面に平行な仮想平面を規定し、仮想平面内でのｘ方向およびｙ方向の二次元方向に対するプレイヤー９の位置情報を検出する。頭部検出手段であるカメラ５および頭部検出部３９は、撮影画像５０の中に図示する矩形領域ｆとしてプレイヤー９の顔若しくは頭部の形状を認識し、その中心位置をプレイヤー９の頭部の位置情報とする。図３（ａ）の場合には、プレイヤー９は、遊技機１のプレイ領域として想定される筐体２の正面側のほぼ中央に位置する。一方、図４（ａ）の場合には、プレイヤー９は中央から右上側に移動した位置に位置しており、カメラ５および頭部検出部３９は、２次元座標Ｐｆ（cx,cy）で表されるプレイヤー９の頭部の位置情報を出力する。

次に、顔位置座標Ｐｆ（cx,cy）から三次元空間１００内での仮想カメラ１０１の仮想カメラ座標Ｐｃ（x,y,z）を決定する（ステップＳ２）。つまり、視点変更部３２は、図３（ｂ）の場合から図４（ｂ）の場合に変化するように、カメラ５および頭部検出部３９により検出されたプレイヤー９の頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して、三次元画像生成部３１の仮想カメラ１０１の視点を移動させる。仮想カメラ１０１の位置が移動して視点が変化することで、三次元画像内に規定されるレンダリング範囲１０２を仮想カメラ１０１から見ると、立体的なオブジェクト１０３ないし１０４の見え方が変化する。

次に、顔位置座標Ｐｆ（cx,cy）および仮想カメラ座標Ｐｃ（x,y,z）からプレーヤー影絵９ｓの表示位置Ｐｓ（px+dx,py+dy,pz+dz）を決定する（ステップＳ３）。つまり、プレイヤー９の影絵９ｓを生成する影絵生成部３３は、カメラ５および頭部検出部３９により検出されたプレイヤー９の頭部の位置情報に基づいて、モニタ４に対峙するプレイヤー９の影絵９ｓを生成し、三次元画像生成部３１が生成するモニタ画像４０に影絵９ｓを反映させる。プレイヤー９の影絵９ｓは、仮想三次元空間１００内において仮想カメラ座標Ｐｃ(x,y,z)と視線方向(0, 0, 0) を結ぶ直線上の座標Ｐ( px, py, pz ) に配置されていると仮定し、これに、顔位置座標Ｐｆ(cx, cy)に基づいたオフセット値(dx, dy, dz)を加え、プレイヤー９の影絵９ｓを配置する座標を P’(px+dx,
py+dy, pz+dz) とする。

ここで、影絵生成部３３が生成するプレイヤー９の影絵９ｓを説明する。プレイヤー９の影絵９は、図３および図４に示すように、三次元画像内に実際のプレイヤーの姿を連想させる人型の影あるいは、シルエットのような画像、または、オブジェクトである。モニタ４に対峙するプレイヤー９にとっては、その影がまるでモニタ４を鏡面として映すように三次元画像であるモニタ画像４０に反映されて表示される。本実施例の影絵９ｓは、モノトーンの影をイメージしているものであるが、プレイヤー９の姿をイメージさせるキャラクター表示であってもよい。プレイヤー９の影絵９ｓは、プレイヤー９の頭部の形状だけでなく、頭部に連なる首部ならびに体幹部を含むものであってもよい。あるいは、プレイヤー９の影絵９ｓは、仮想カメラ１０１の視点から、あるいは、仮想カメラ１０１の視点の後方からプレイヤー９に仮想の光源を当てられたとすると、その場合に仮想カメラ１００の視点の前方側（視線方向(0, 0, 0)）に延びる影のような形をしていてもよい。

最後に、三次元空間上のオブジェクトをレンダリングする（ステップＳ４）。つまり、シーン描画処理を終了する場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）には、三次元画像生成部３１は、三次元空間１００内に規定されるレンダリング範囲１０２を二次元画像にレンダリングして、モニタ画像４０としてモニタ４に出力する。また、シーン描画処理を終了しない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）には、ステップＳ１に戻ってシーン描画処理を繰り返す。したがって、図３（ｃ）に図示するように、プレイヤー９が遊技機１のプレイ領域として想定される筐体２の正面側のほぼ中央に位置する場合には、仮想カメラ１０１の視点も三次元空間のｚ軸に沿ったほぼ中央であり、プレイヤー９の影絵９ｓもモニタ画像４０のほぼ中央に位置する。一方で、図４（ｃ）に図示するように、プレイヤー９が遊技機１のプレイ領域として想定される筐体２の正面側の右上側に移動して位置する場合には、仮想カメラ１０１の視点も三次元空間の位置(x,y,z)へ移動し、プレイヤー９の影絵９ｓもモニタ画像４０の中央から右上側へ移動して位置する。

したがって、本実施例の遊技機１では、モニタ４に表示するモニタ画像４０が、プレイヤー９の頭部の動きを反映して連動した三次元画像になるので、仮想カメラ１０１の視点が変化したオブジェクト１０３ないし１０４の見え方の変化は、プレイヤー９にとってリアルな一体感の高いものになる。さらに、図３（ｃ）および図４（ｃ）に図示するように、プレイヤー９の動きを反映する影絵９ｓが三次元画像内に表示されることにより、プレイヤー９は、より直感的に擬似的な仮想の三次元空間１００を認識できるようになる。

図６は、比較例の遊技機１の三次元画像を生成する様子を説明する図である。この比較例の場合は、本実施例を説明する図４の場合に類似するものの、影絵生成部３３での処理において、プレイヤー９の影絵９ｓがプレイヤー９の動きを反映しないようにしているので、図６（ａ）に図示するようにプレイヤー９が中央から右上側に移動した位置に位置していても、図６（ｃ）に示すように、プレイヤー９の影絵９ｓはモニタ画像４０のほぼ中央に留まって位置する。

つまり、この比較例の遊技機１では、モニタ４に表示するモニタ画像４０が、プレイヤー９の頭部の動きを反映して連動した三次元画像になるものの、プレイヤー９の動きを反映しない影絵９ｓが三次元画像内の中央に留まっているので、プレイヤー９は、自らの動きが遊技機１の三次元画像処理に反映されているのかわかりにくくなり、違和感を覚えてしまう。仮想カメラ１０１の視点が変化したオブジェクト１０３ないし１０４の見え方の変化は、プレイヤー９にとってリアルな一体感の高いものになっても、仮想の三次元空間１００内でのプレイヤー９自身の位置の変化を認識しにくくなるからである。また、プレイヤー９は、自らの影絵の動きがモニタ４の三次元画像内に十分に反映されない場合には、左右に大きく動いても影絵９ｓがモニタ画像４０の中央に居続けるので、その結果、遊技機１のカメラ５の画角内と想定するプレイ領域を出てしまって、ゲーム上でのエラー発生の原因となることがある。なお、遊技機１が影絵生成部３３備えていなくて、プレイヤー９の影絵９ｓが表示されない場合にも、同様のエラーが生じる恐れが高くなる。

本実施例の場合には、モニタ４に対峙するプレイヤー９の影絵９ｓが、モニタ４を鏡面として映すように三次元画像内に反映されるので、想定するプレイ領域を規定するカメラ５の画角の外にプレイヤーが出てしまうことがなくなるという利点がある。プレイヤー９は、自らの影絵９ｓがモニタ４の三次元画像であるモニタ画像４０の内に反映されなくなれば、遊技機１が想定するプレイ領域を出てしまって、遊技機１がプレイヤー９を認識しなくなることが直感的に理解できるからである。したがって、プレイヤー９の動きが大きくなっても想定するプレイ領域内から出てないように抑制し、ゲーム上でのエラーの発生を防止することができる。

図７は、遊技機１の三次元画像を生成する様子を説明する図である。すなわち、図７（ａ）に示すように、頭部検出手段であるカメラ５および頭部検出部３９は、撮影画像５０の中に図示する矩形領域ｆとしてプレイヤー９の顔若しくは頭部の形状を認識し、さらに垂線に対する頭部の傾き角度φを検出する。検出した矩形領域ｆが垂線に対してどの程度傾いているかによって、モニタ４に対峙するプレイヤー９の頭部のモニタ４に対する傾き角度を推測することができる。したがって、図７（ｂ）に示すように、影絵生成部３３および三次元画像生成部３１は、プレイヤー９が頭部をモニタ４に対して傾けるような動きを、プレイヤー９の影絵９ｓが鏡に映すようにモニタ画像４０に表現する。影絵９ｓを、プレイヤー９の頭部の形状だけでなく傾いた頭部に連なる傾いた首部ならびに体幹部を含むものにすると、プレイヤー９は、ますます直感的に擬似的な仮想の三次元空間１００を認識できるようになる。検出した頭部の傾き角度φに基づいて、モニタ４に対峙するプレイヤー９の首部ならびに体幹部が、垂線に対して角度θで傾いていると推測して描画すればよい。プレイヤー９にとっては、遊技機１がリアルタイムにプレイヤー９の動きを検出していることが分かりやすくなり、リアルな臨場感のある仮想体験が得られやすくなる。

なお、頭部検出手段であるカメラ５および頭部検出部３９は、撮影画像５０の中に図示する矩形領域ｆとしてプレイヤー９の顔若しくは頭部の形状を認識する場合に、その矩形領域ｆの大きさに基づいて、遊技機１の筐体２とプレイヤー９との相対距離を検出してもよい。すなわち、撮影画像５０に検出する矩形領域ｆの面積が大きくなる場合には相対的にプレイヤー９が筐体２に近くなり、反対に矩形領域ｆの面積が小さくなる場合には相対的にプレイヤー９が筐体２に遠くなるので、検出した相対距離を考慮して三次元空間１００内での仮想カメラ１０１の仮想カメラ座標Ｐｃ（x,y,z）の位置ｚを決定する。したがって、三次元画像生成部３１は、三次元空間１００内における仮想カメラ１０１の奥行き方向の位置も変更して、視点が変更された三次元画像をモニタ画像４０に出力することができる。また、影絵生成部３３も同様に、検出した遊技機１の筐体２とプレイヤー９との相対距離に基づいて、プレイヤー９の影絵９ｓの大きさを変化させてもよい。

図８は、遊技機１の仮想音像定位および音場感を説明する図である。具体的には、図８（ａ１）および図８（ｂ１）は、カメラ５および頭部検出部３９が頭部検出する撮影画像５０を説明する図であり、図８（ａ２）および図８（ｂ２）は、遊技機１とプレイヤー９を上面から見て、プレイヤー９にとっての仮想スピーカーＶＬおよびＶＲの仮想定位位置を説明する図である。なお、図８（ａ１）および図８（ｂ１）が、プレイヤー９がモニタ４に対して左右方向において中央の位置ｃ０に位置する場合であり、図８（ａ２）および図８（ｂ２）が、プレイヤー９がモニタ４に対して移動した位置ｃ１に位置する場合である。

上述するように、制御回路３は、ゲーム進行にリンクする音声信号を生成する音声信号生成部３４と、頭部検出手段であるカメラ５により検出されたプレイヤー９の頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して音声信号の定位を変化させる音声定位変更部３５と、音声定位変更部３５からの出力を受けて左スピーカー６Ｌおよび右スピーカー６Ｒに左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号を出力する音声出力部３６と、含む。したがって、図８（ａ１）および図８（ｂ１）のようにプレイヤー９が中央の位置ｃ０に位置する場合でも、図８（ａ２）および図８（ｂ２）のようにプレイヤー９が中央から少し右の位置ｃ１に位置する場合でも、左右対称に配置された左スピーカー６Ｌおよび右スピーカー６Ｒからゲーム進行にリンクする左チャンネル音声信号または右チャンネル音声が再生されて、プレイヤー９は広がり感のある音場感が得られる。音声定位変更部３５は、プレイヤー９の頭部の動きに連動して音声信号の定位を変化させるので、モニタ画像４０に表現される三次元画像を見る視覚を合わせて、プレイヤー９はリアルな臨場感のある仮想体験が得ることができる。

また、制御回路３の音声出力部３６は、さらに、音声定位変更部３５からの出力を受けて音声信号を左スピーカー６Ｌおよび右スピーカー６Ｒとは異なる位置に音像定位させる仮想音像定位部３７をさらに含む。したがって、図８（ａ１）および図８（ｂ１）のようにプレイヤー９が中央の位置ｃ０に位置する場合には、実際にはスピーカーが配置されないプレイヤー９の左右方向に、仮想スピーカーＶＬおよびＶＲを仮想定位させて、プレイヤー９が包みこまれるような音場感をプレイヤー９に与えることができる。実際に存在する左スピーカー６Ｌおよび右スピーカー６Ｒと、仮想スピーカーＶＬおよびＶＲとに与える音声信号のバランスとタイミングを変化させることで、モニタ画像４０に表現される三次元画像で画像の移動に合わせた音像定位の変化を与えることができる。

また、制御回路３の音声出力部３６は、さらに、頭部検出手段であるカメラ５および頭部検出部３９により検出されたプレイヤー９の頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して、左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号の出力バランスを調整し、かつ、それぞれの遅延量を調整するオフセット補正部３８を含む。図８（ａ１）および図８（ｂ１）のようにプレイヤー９が中央の位置ｃ０からオフセットした位置ｃ1に動いたとしても、プレイヤー９の頭部の位置変化に応答して左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号の出力バランスと遅延量を常に調整する。具体的には、オフセット補正部３８は、左チャンネル音声信号並びに右チャンネル音声信号が共通なモノラル成分に関して、左スピーカー６Ｌおよび右スピーカー６Ｒの丁度間に定位するように、相対的な音量レベルと遅延時間を調整する。図８（ｂ２）に図示するように、プレイヤー９にとっては、オフセット補正を施した左スピーカー６Ｌ’および右スピーカー６Ｒ’が仮想的に配置されることになる。

その結果、制御回路３の音声出力部３６は、スピーカーが配置されないプレイヤー９の左右方向に仮想スピーカーＶＬ’およびＶＲ’を仮想定位させて、プレイヤー９が包みこまれるような音場感を、プレイヤー９が動いたとしても常に与えることができる。カメラ５および頭部検出部３９と連動するオフセット補正手段３８を設けることにより、仮想定位部３７によって左スピーカー６Ｌおよび右スピーカー６Ｒの中央付近以外の領域を含む遊技機１が想定するプレイ領域内のいずれの位置でも、仮想音像定位部３７による定位感が格段に向上する。すなわち、本実施例の場合には、モニタ４に対峙するプレイヤー９の影絵９ｓが、モニタ４を鏡面として映すように三次元画像内に反映されるので、例えば、音像定位する音源のキャラクターがモニタ画像４０の内に映し出される場合には、仮想プレイヤー９と音源のキャラクターとの仮想三次元空間１００内での相対関係が直感的に分かりやすくなり、結果的に音声信号の音像定位感も向上するという利点がある。

なお、本発明のビデオゲーム装置は、上記実施例のような遊技機１に限定されず、アーケードゲームのような他のビデオゲーム装置でもよい。また、ビデオゲーム装置は、以下のようなビデオゲーム制御方法を実行するものであればハードウェアであるか、ソフトウェアであるかを問わない。ビデオゲーム制御方法は、ビデオゲーム装置のゲーム進行を制御するゲーム制御ステップと、ゲーム制御ステップを実行するゲーム制御部を内部に含んでプレイヤーに対峙する筐体に設けられたモニタにゲーム制御部から出力される画像を表示するステップと、モニタ前の所定のプレイ領域に位置するプレイヤーの頭部のプレイ領域上での少なくとも一次元方向に対する位置情報を頭部検出手段により検出するステップと、を含んでいればよい。ゲーム制御ステップは、仮想カメラの視点から見た三次元の画像を三次元画像生成手段により生成するステップと、頭部検出手段により検出されたプレイヤーの頭部の位置情報の変化方向及び変化量に追従して三次元画像生成手段の仮想カメラの視点を視点変更手段により移動させるステップと、頭部検出手段により検出されたプレイヤー頭部の位置情報に基づいてモニタに対峙するプレイヤーの影絵を影絵生成手段により生成するステップと、三次元画像生成手段が生成する画像に反映させるステップと、を含むものであればよい。

あるいは、ビデオゲーム装置が備える頭部検出手段は、上記実施例のようなカメラ５に限定されず、例えば、プレイヤー９が頭部に装着するヘルメット等の被検出対象を検出する特定の他のセンサーの組み合わせであってもよい。頭部検出手段により検出した位置情報を使うことで、プレイヤー９の動きを反映する影絵９ｓを三次元画像内に表示することができるので、プレイヤー９は、より直感的に擬似的な仮想の三次元空間１００を認識でき、臨場感を高めることができる。

本発明のビデオゲーム装置またはビデオゲーム制御方法は、上記実施例の場合のようなビデオゲームに適用するものに限定されず、三次元の映像と音声とを再生する映像音響機器、あるいは、ドライビングシミュレーター等に代表されるバーチャルリアリティ（ＶＲ）再生機器、等にも適用が可能である。

１ 遊技機（ビデオゲーム装置）
２ 筐体
３ 制御回路（ゲーム制御部）
３０ 主制御部
３１ 三次元画像生成部
３２ 視点変更部
３３ 影絵生成部
３４ 音声信号生成部
３５ 音声定位変更部
３６ 音声出力部
３７ 仮想音像定位部
３８ オフセット補正部
３９ 頭部検出部
４ モニタ
４０ モニタ画像
５ カメラ（頭部検出手段）
５０ 撮影画像
６Ｌ 左スピーカー
６Ｒ 右スピーカー
７ 操作部
８ 回転リール部
９ プレイヤー
９ｓ プレイヤー影絵
１００ 仮想三次元空間
１０１ 仮想カメラ視点
１０２ レンダリング範囲
１０３ オブジェクト１
１０４ オブジェクト２

Claims (4)

1. ゲーム進行を制御するゲーム制御部と、該ゲーム制御部を内部に含んでプレイヤーに対峙する筐体と、該筐体に設けられて該ゲーム制御部から出力される画像を表示するモニタと、該モニタ前の所定のプレイ領域に位置する該プレイヤーの頭部の該プレイ領域上での位置情報を検出する頭部検出手段と、を備え、
   該ゲーム制御部が、仮想カメラの視点から見た三次元の該画像を生成する三次元画像生成手段と、該頭部検出手段により検出された該プレイヤーの頭部の該位置情報の変化方向及び変化量に追従して該三次元画像生成手段の該仮想カメラの視点を移動させる視点変更手段と、該頭部検出手段により検出された該プレイヤーの頭部の該位置情報に基づいて該モニタに対峙する該プレイヤーの影絵を生成して該三次元画像生成手段が生成する該画像に反映させる影絵生成手段と、を含み、
   該筐体が、該プレイヤーに対峙する少なくとも一組の左スピーカーおよび右スピーカーを含み、
   該ゲーム制御部が、該ゲーム進行にリンクする音声信号を生成する音声信号生成手段と、該頭部検出手段により検出された該プレイヤーの頭部の該位置情報の変化方向及び変化量に追従して該音声信号の定位を変化させる音声定位変更手段と、該音声定位変更手段からの出力を受けて該左スピーカーおよび該右スピーカーに左チャンネル音声信号または右チャンネル音声信号を出力する音声出力手段と、をさらに含み、
   該ゲーム制御部の該音声出力手段が、該音声定位変更手段からの出力を受けて該音声信号を該左スピーカーおよび該右スピーカーとは異なる位置に音像定位させる仮想音像定位手段と、該頭部検出手段により検出された該プレイヤーの頭部の該位置情報の変化方向及び変化量に追従して、該左チャンネル音声信号または該右チャンネル音声信号の出力バランスを、共通なモノラル成分に関して該左スピーカーおよび該右スピーカーの丁度間に定位するように相対的な音量レベルとそれぞれの遅延量とを調整するオフセット補正手段と、をさらに含む、
   ビデオゲーム装置。
2. 前記ゲーム制御部の前記影絵生成手段が、前記頭部検出手段により検出された前記プレイヤーの頭部の前記位置情報に基づいて該モニタに対峙する該プレイヤーの前記頭部の該モニタに対する相対位置を推測し、前記プレイヤーの前記影絵が、該頭部の該相対位置を反映させて該頭部に連なる首部ならびに体幹部を含んで生成される、
   請求項１に記載のビデオゲーム装置。
3. 前記ゲーム制御部の前記影絵生成手段が、前記頭部検出手段により検出された前記プレイヤーの頭部の前記位置情報に基づいて該モニタに対峙する該プレイヤーの前記頭部の該モニタに対する傾き角度を推測し、前記プレイヤーの前記影絵が、該頭部の該傾き角度を反映させて該頭部に連なる首部ならびに体幹部を含んで生成される、
   請求項１または２に記載のビデオゲーム装置。
4. 前記頭部検出手段が、前記プレイヤーに向けてレンズを向けて前記筐体に取り付けられるカメラであり、該カメラの該レンズの画角の範囲内に前記モニタの画面の大きさにほぼ一致して該画面に平行な仮想平面を規定し、該仮想平面内での少なくとも一次元方向に対する該プレイヤーの頭部の前記位置情報を検出する、
   請求項１から３のいずれかに記載のビデオゲーム装置。