JP6074525B1 - 仮想空間における視界領域調整方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
非透過型のヘッドマウントディスプレイに提供される仮想空間におけるユーザの視界領域を調整する方法であって、
前記仮想空間を構成する仮想空間画像のうち、前記ユーザが視認可能な視野画像を特定する仮想カメラを定義するステップと、
前記視野画像を前記ヘッドマウントディスプレイに表示させるステップと、
ユーザ作用に基づいて前記仮想空間内に配置されたプレイヤ・オブジェクトを移動させるステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期して前記仮想カメラの向きを変化させることで前記視野画像を更新するステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期せずに前記仮想カメラの位置を変化させることで前記視野画像を更新する場合に、前記視界領域内で移動した前記プレイヤ・オブジェクトが前記視界領域内の所定範囲内に位置するように、前記仮想カメラの位置を前記プレイヤ・オブジェクトの移動方向に移動させるステップと、を含む、方法が得られる。
上記に記載の仮想空間におけるユーザの視界領域を調整する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが得られる。
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態の仮想空間における視界領域調整方法およびプログラムは、以下のような構成を備える。
一実施形態に係る視界領域の調整方法は、
非透過型のヘッドマウントディスプレイに提供される仮想空間におけるユーザの視界領域を調整する方法であって、
前記仮想空間を構成する仮想空間画像のうち、前記ユーザが視認可能な視野画像を特定する仮想カメラを定義するステップと、
前記視野画像を前記ヘッドマウントディスプレイに表示させるステップと、
ユーザ作用に基づいて前記仮想空間内に配置されたプレイヤ・オブジェクトを移動させるステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期して前記仮想カメラの向きを変化させることで前記視野画像を更新するステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期せずに前記仮想カメラの位置を変化させることで前記視野画像を更新する場合に、前記視界領域内で移動した前記プレイヤ・オブジェクトが前記視界領域内の所定範囲内に位置するように、前記仮想カメラの位置を前記プレイヤ・オブジェクトの移動方向に移動させるステップと、を含む。
この構成によれば、プレイヤ・オブジェクトの動きに合わせて仮想カメラの位置を変化させて視野画像を更新させているため、ユーザの臨場感を向上させることができる。また、仮想カメラの向きはヘッドマウントディスプレイの動きと同期して変化させるものであって、当該向きの変更はユーザに予測可能であるため、ユーザのVR酔いを低減させることができる。
前記仮想カメラの位置を前記プレイヤ・オブジェクトの移動速度よりも遅い速度で移動させることが好ましい。
仮想カメラの位置をプレイヤ・オブジェクトよりも低速移動させることでVR酔いを起こしにくくなる。
前記視界領域は、前記所定範囲である非追尾領域と、前記非追尾領域よりも前記仮想カメラの近傍側の近傍追尾領域と、前記非追尾領域よりも前記仮想カメラの遠方側の遠方追尾領域とに区画されており、
前記非追尾領域内で前記プレイヤ・オブジェクトが移動した場合には、前記プレイヤ・オブジェクトの移動方向へ前記仮想カメラの位置を移動させず、前記プレイヤ・オブジェクトが前記非追尾領域から前記近傍追尾領域あるいは前記遠方追尾領域に移動した場合には、前記プレイヤ・オブジェクトが前記非追尾領域内に位置するように前記仮想カメラの位置を移動させることが好ましい。
この構成によれば、近傍追尾領域や遠方追尾領域へのプレイヤ・オブジェクトの移動に対しては適切に仮想カメラの追尾制御がなされるとともに、非追尾領域内におけるプレイヤ・オブジェクトの移動に対しては仮想カメラが追尾制御されることはないため、視野画像のふらつきに起因するVR酔いが抑えられる。
前記プレイヤ・オブジェクトが前記近傍追尾領域に移動した際の前記仮想カメラの位置の移動速度が、前記プレイヤ・オブジェクトが前記遠方追尾領域に移動した際の前記仮想カメラの位置の移動速度よりも遅くなるように制御することが好ましい。
仮想カメラの後方移動(近傍追尾領域に移動したプレイヤ・オブジェクトに応じた仮想カメラの位置移動)はVR酔いを起こしやすいため、前方移動(遠方追尾領域に移動したプレイヤ・オブジェクトに応じた仮想カメラの位置移動)の場合よりも移動速度を遅くすることでVR酔いをさらに低減させることができる。
前記近傍追尾領域内あるいは前記遠方追尾領域内において前記プレイヤ・オブジェクトが移動した場合には、前記プレイヤ・オブジェクトが前記非追尾領域内に位置するように前記仮想カメラの位置を移動させることが好ましい。
近傍追尾領域内や遠方追尾領域内におけるプレイヤ・オブジェクトの移動に対して仮想カメラの位置移動をプレイヤ・オブジェクトの動きにそのまま連動させるのではなく、あくまでもプレイヤ・オブジェクトを非追尾領域内に位置させるように追尾制御することで、映像のふらつきを抑えることができる。
前記非追尾領域と前記遠方追尾領域との間には緩衝領域が設けられており、
前記プレイヤ・オブジェクトが前記非追尾領域から前記遠方追尾領域に移動した場合には、前記プレイヤ・オブジェクトが前記遠方追尾領域と前記緩衝領域との境界に位置したときに前記仮想カメラの位置の移動を開始し、前記プレイヤ・オブジェクトが前記緩衝領域と前記非追尾領域との境界に位置したときに前記仮想カメラの位置の移動を終了することが好ましい。
緩衝領域を設けることで、仮想カメラの追尾制御が過敏になり過ぎることがなく、視野画像の過剰な変更を抑えることができる。
前記プレイヤ・オブジェクトが前記視界領域外に移動した場合には、前記仮想カメラの位置の移動を行わないように制御することが好ましい。
(項目8)
前記プレイヤ・オブジェクトが前記視界領域外に移動した後で前記ヘッドマウントディスプレイの動きに連動する前記視野画像の更新により再び前記プレイヤ・オブジェクトが前記視界領域内に入った場合には、前記非追尾領域内に前記プレイヤ・オブジェクトが位置されるように、前記仮想カメラの位置を移動させることが好ましい。
これらの構成によれば、仮想カメラによるプレイヤ・オブジェクトの追尾動作の主導権をユーザに委ねることでゲームの臨場感を高めることができる。
一実施形態に係るプログラムは、
項目1〜8のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
この構成によれば、臨場感を向上させつつ、VR酔いを低減させることができるプログラムが提供される。
本発明の実施形態に係るHMDに提供される仮想空間におけるユーザの視界領域を調整する方法および当該方法をコンピュータに実行させるためのプログラムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。仮想空間は3次元仮想空間としているが、必ずしもそれに限られる必要はない。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図1に示すように、HMDシステム100は、ユーザUの頭部に装着されるHMD110と、制御回路部120と、動きセンサ130と、外部コントローラ140とを備えている。
メモリ122は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)など揮発性記憶装置を含んで構成され、処理回路121が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを一時的に記憶する。
記憶媒体123は、フラッシュメモリやHDD(Hard Disk Drive)などの不揮発性記憶装置を含んで構成され、ユーザの認証プログラムや、各種画像やオブジェクトに関するデータを含むゲームプログラム等が格納される。記憶媒体123には、さらに、各種データを管理するためのテーブルを含むデータベースが構築されていても良い。
入出力インタフェース124は、USB(Universal Serial Bus)端子やDVI(Digital Visual Interface)端子やHDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)端子等の各種接続端子や無線接続のための各種処理回路を含んで構成され、HMD110、動きセンサ130、外部コントローラ140等を接続する。
通信インタフェース125は、ネットワークNWを介して外部装置と通信するための各種有線接続端子や、無線接続のための各種処理回路を含んで構成され、LAN(Local Area Network)やインターネットを介して通信するための通信規格に適合するように構成されている。
図4(a)および(b)に示すように、仮想カメラ300は、天球状の仮想空間200内に配置されている。本例では、仮想カメラ300は、上面視において仮想空間200の中心に配置されているものとする。仮想空間200における仮想カメラ300の位置や向きに基づいて視界領域(ユーザが視認可能な視野)210が設定される。視界領域210は、仮想カメラ300の基準視線Lに基づいて決定される。視界領域210は、図4(a)に示すYZ平面において基準視線Lを中心として極角αを含む範囲として設定される第1領域210Aと、図4(b)に示すXZ平面において基準視線Lを中心として方位角βを含む範囲として設定される第2領域210Bとを有する。第1領域210Aおよび第2領域210Bからなる視界領域210に基づいてユーザが視認可能な視野画像が生成される。視野画像は、左目用と右目用の2つの二次元画像を含む。左目用と右目用の二次元画像がHMD110の表示部112に重畳されることにより、三次元画像としての視野画像がユーザに提供される。
図5に示すように、制御回路部120は、仮想空間生成部410と、画像生成部420と、入力受付部430と、空間情報格納部440と、を備えている。画像生成部420は、視野画像生成部421と、入力判定部422と、カメラ制御部423と、第一視野画像更新部424と、オブジェクト移動制御部425と、オブジェクト移動判定部426と、第二視野画像更新部427とを含む。
そして、視野画像生成部421は、ステップS502を実行した結果として、仮想カメラ300の視界領域210に基づく視野画像の表示態様に関する情報をHMD110へ出力する。HMD110は、この情報を受信し、表示部112に、視野画像を表示させる(ステップS503)。
プレイヤ・オブジェクトP1の移動先が近傍追尾領域212または遠方追尾領域213内であると判定された場合には(ステップS511のYes)、カメラ制御部423は、プレイヤ・オブジェクトP1の移動先の位置に基づいて仮想カメラ300の新たな位置を特定する(ステップS512)。そして、画像生成部420は、第二視野画像更新部427において、特定された仮想カメラ300の新たな位置に基づいて新たな視野画像を特定し、仮想カメラ300の位置の変化に応じて更新される視野画像を生成する(ステップS513)。このように、仮想カメラ300の動きが、HMD110の動きに同期せずに制御される場合には、プレイヤ・オブジェクトP1の移動に追尾するように仮想カメラ300の位置が移動される。
Claims (8)
- 非透過型のヘッドマウントディスプレイに提供される仮想空間におけるユーザの視界領域を調整する方法であって、
前記仮想空間を構成する仮想空間画像のうち、前記ユーザが視認可能な視野画像を特定する仮想カメラを定義するステップと、
前記視野画像を前記ヘッドマウントディスプレイに表示させるステップと、
ユーザ作用に基づいて前記仮想空間内に配置されたプレイヤ・オブジェクトを移動させるステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期して前記仮想カメラの向きを変化させることで前記視野画像を更新するステップと、
前記ヘッドマウントディスプレイの動きと同期せずに前記仮想カメラの位置を変化させることで前記視野画像を更新する場合に、前記視界領域内で移動した前記プレイヤ・オブジェクトが前記視界領域内の所定範囲内に位置するように、前記仮想カメラの位置を前記プレイヤ・オブジェクトの移動方向に移動させるステップと、を含み、
前記視界領域は、前記所定範囲である非追尾領域と、前記非追尾領域よりも前記仮想カメラの近傍側の近傍追尾領域と、前記非追尾領域よりも前記仮想カメラの遠方側の遠方追尾領域とに区画されており、
前記非追尾領域と前記遠方追尾領域との間には緩衝領域が設けられており、
前記プレイヤ・オブジェクトが前記非追尾領域から前記遠方追尾領域に移動した場合には、前記プレイヤ・オブジェクトが前記遠方追尾領域と前記緩衝領域との境界に位置したときに前記仮想カメラの位置の移動を開始し、前記プレイヤ・オブジェクトが前記緩衝領域と前記非追尾領域との境界に位置したときに前記仮想カメラの位置の移動を終了する、方法。 - 前記仮想カメラの位置を前記プレイヤ・オブジェクトの移動速度よりも遅い速度で移動させる、請求項1に記載の方法。
- 前記非追尾領域内で前記プレイヤ・オブジェクトが移動した場合には、前記プレイヤ・オブジェクトの移動方向へ前記仮想カメラの位置を移動させず、前記プレイヤ・オブジェクトが前記非追尾領域から前記近傍追尾領域あるいは前記遠方追尾領域に移動した場合には、前記プレイヤ・オブジェクトが前記非追尾領域内に位置するように前記仮想カメラの位置を移動させる、請求項1または2に記載の方法。
- 前記プレイヤ・オブジェクトが前記近傍追尾領域に移動した際の前記仮想カメラの位置の移動速度が、前記プレイヤ・オブジェクトが前記遠方追尾領域に移動した際の前記仮想カメラの位置の移動速度よりも遅くなるように制御する、請求項3に記載の方法。
- 前記近傍追尾領域内あるいは前記遠方追尾領域内において前記プレイヤ・オブジェクトが移動した場合には、前記プレイヤ・オブジェクトが前記非追尾領域内に位置するように前記仮想カメラの位置を移動させる、請求項3または4に記載の方法。
- 前記プレイヤ・オブジェクトが前記視界領域外に移動した場合には、前記仮想カメラの位置の移動を行わないように制御する、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プレイヤ・オブジェクトが前記視界領域外に移動した後で前記ヘッドマウントディスプレイの動きに連動する前記視野画像の更新により再び前記プレイヤ・オブジェクトが前記視界領域内に入った場合には、前記非追尾領域内に前記プレイヤ・オブジェクトが位置されるように、前記仮想カメラの位置を移動させる、請求項6に記載の方法。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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