JP6445499B2 - 表示制御プログラム、表示制御装置、及び表示制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示制御技術に関し、とくに、ヘッドマウントディスプレイへの表示を制御する表示制御プログラム、表示制御装置、及び表示制御方法に関する。

ゲーム機に接続されたヘッドマウントディスプレイを頭部に装着して、ヘッドマウントディスプレイに表示された画面を見ながら、コントローラなどを操作してプレイすることが可能なゲームが人気を博している。ゲーム機に接続された通常の据え置き型のディスプレイでは、ディスプレイの画面の外側にもユーザの視野範囲が広がっているため、ディスプレイの画面に集中できなかったり、ゲームへの没入感に欠けたりすることがある。その点、ヘッドマウントディスプレイを装着すると、映像世界への没入感が高まり、ゲームのエンタテインメント性を一層高める効果がある。

ヘッドマウントディスプレイに仮想三次元空間を表示させる場合、視点位置から遠い位置は、視点位置に近い位置よりも視認性が低い。本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヘッドマウントディスプレイに表示される画像の視認性を高める技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のプログラムは、コンピュータを、ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイの位置又は姿勢に応じて視点位置及び視線方向を設定し、仮想三次元空間に配置されたオブジェクトをレンダリングすることにより、ヘッドマウントディスプレイに表示する画像を生成する画像生成部と、仮想三次元空間に配置されたゲームフィールドを回転させる指示を取得すると、ゲームフィールドに垂直な軸の周りにゲームフィールドを回転させる回転制御部として機能させる。

本発明によれば、ヘッドマウントディスプレイに表示される画像の視認性を高める技術を提供することができる。

実施の形態に係るゲームシステムの使用環境を示す図である。 実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの外観図である。 ヘッドマウントディスプレイの機能構成図である。 入力装置の外観図である。 ゲーム装置の構成を示す図である。 ゲーム装置の機能構成図である。 ヘッドマウントディスプレイの表示装置に表示されるゲーム画面の例を示す図である。 ヘッドマウントディスプレイの表示装置に表示されるゲーム画面の例を示す図である。 ヘッドマウントディスプレイの表示装置に表示されるゲーム画面の例を示す図である。 ヘッドマウントディスプレイの表示装置に表示されるゲーム画面の例を示す図である。 ヘッドマウントディスプレイの表示装置に表示されるゲーム画面の例を示す図である。 ヘッドマウントディスプレイの表示装置に表示されるゲーム画面の例を示す図である。 実施の形態に係るゲーム制御方法の手順を示すフローチャートである。

本実施の形態では、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を用いた表示技術について説明する。ヘッドマウントディスプレイは、ユーザの両眼を覆うようにユーザの頭部に装着して、ユーザの眼前に設けられた表示画面に表示される静止画や動画などを鑑賞するための表示装置である。ヘッドマウントディスプレイに表示される対象は、映画やテレビ番組などのコンテンツであってもよいが、本実施の形態では、ゲームの画像を表示するための表示装置としてヘッドマウントディスプレイが用いられる例について説明する。

実施の形態に係るゲーム装置は、本発明の表示制御装置の一例であり、仮想三次元空間内に配置されたテーブルの上にゲームフィールドを配置し、ゲームフィールドの上方に視点位置を設定して仮想三次元空間をレンダリングすることにより、ゲームフィールドを含むゲーム画像を生成してヘッドマウントディスプレイに表示する。これにより、ユーザは、ゲームフィールドを上方から俯瞰してゲームフィールドの状況を把握しながらゲームを進行させることができる。ユーザは、テーブルの上に配置されたゲームフィールドのうち、ユーザの視点位置から近い手前側の状況は視認しやすいが、ユーザの視点位置から遠い奥側の状況は視認しにくい。したがって、本実施の形態では、ゲームフィールドを配置したテーブルを、鉛直軸の周りで回転させる機能をユーザに提供する。これにより、ユーザが奥側のゲームフィールドの状況を注視したいときには、テーブルを回転させることにより、注視したい位置を視点位置に近い手前側に移動させることができるので、ユーザは、状況に応じてゲームフィールドを回転させながら、ゲームフィールド全体を容易に視認することができる。したがって、ユーザの利便性を向上させることができる。

図１は、実施の形態に係るゲームシステム１の使用環境を示す。ゲームシステム１は、ゲームプログラムを実行するゲーム装置１０と、ユーザの指示をゲーム装置１０に入力するための入力装置６と、ユーザの周囲の実空間を撮像する撮像装置１４と、ゲーム装置１０により生成される第１ゲーム画像を表示するヘッドマウントディスプレイ１００と、ゲーム装置１０により生成される第２ゲーム画像を表示する表示装置１２とを備える。

ゲーム装置１０は、入力装置６又はヘッドマウントディスプレイ１００により入力される指示入力や、入力装置６又はヘッドマウントディスプレイ１００の位置又は姿勢などに基づいてゲームプログラムを実行し、第１ゲーム画像を生成してヘッドマウントディスプレイ１００に伝送し、第２ゲーム画像を生成して表示装置１２に伝送する。

ヘッドマウントディスプレイ１００は、ゲーム装置１０において生成された第１ゲーム画像を表示する。また、ヘッドマウントディスプレイ１００に設けられた入力装置に対するユーザの入力に関する情報をゲーム装置１０へ伝送する。ヘッドマウントディスプレイ１００は、ゲーム装置１０に有線ケーブルで接続されてもよく、また無線ＬＡＮなどにより無線接続されてもよい。

表示装置１２は、ゲーム装置１０において生成された第２ゲーム画像を表示する。表示装置１２は、ディスプレイおよびスピーカを有するテレビであってもよいし、コンピュータディスプレイなどであってもよい。

入力装置６は、ユーザによる指示入力をゲーム装置１０に伝送する機能をもち、本実施の形態ではゲーム装置１０との間で無線通信可能な無線コントローラとして構成される。入力装置６とゲーム装置１０は、Bluetooth（登録商標）プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。なお入力装置６は、無線コントローラに限らず、ゲーム装置１０とケーブルを介して接続される有線コントローラであってもよい。

入力装置６はバッテリにより駆動され、ゲームを進行させる指示入力を行うための複数のボタンを有して構成される。ユーザが入力装置６のボタンを操作すると、その操作による指示入力が無線通信によりゲーム装置１０に送信される。

撮像装置１４は、ＣＣＤ撮像素子またはＣＭＯＳ撮像素子などから構成されるビデオカメラであり、実空間を所定の周期で撮像して、周期ごとのフレーム画像を生成する。撮像装置１４は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）あるいはその他のインタフェースを介してゲーム装置１０と接続する。撮像装置１４により撮像された画像は、ゲーム装置１０において、入力装置６及びヘッドマウントディスプレイ１００の位置及び姿勢を導出するために用いられる。撮像装置１４は、距離を取得可能な測距カメラ又はステレオカメラであってもよい。この場合、撮像装置１４により、撮像装置１４と入力装置６又はヘッドマウントディスプレイ１００などとの間の距離を取得することができる。

本実施例のゲームシステム１において、入力装置６及びヘッドマウントディスプレイ１００は、複数色で発光可能に構成された発光部を有する。ゲーム中、発光部はゲーム装置１０から指示された色で発光し、撮像装置１４により撮像される。撮像装置１４は入力装置６を撮像し、フレーム画像を生成してゲーム装置１０に供給する。ゲーム装置１０はフレーム画像を取得して、フレーム画像における発光部の画像の位置及び大きさから、実空間における発光部の位置情報を導出する。ゲーム装置１０は、位置情報をゲームの操作指示として取り扱い、プレイヤーズキャラクタの動作を制御するなど、ゲームの処理に反映させる。

また、入力装置６及びヘッドマウントディスプレイ１００は、加速度センサ及びジャイロセンサを有する。センサの検出値は、所定周期でゲーム装置１０に送信され、ゲーム装置１０は、センサの検出値を取得して、実空間における入力装置６及びヘッドマウントディスプレイ１００の姿勢情報を取得する。ゲーム装置１０は、姿勢情報をゲームの操作指示として取り扱い、ゲームの処理に反映させる。

なお、ヘッドマウントディスプレイ１００を装着したユーザのみがゲームを実行する場合は、表示装置１２は設けられなくてもよく、表示装置１２に表示される第２ゲーム画像は生成されなくてもよい。また、入力装置６及びヘッドマウントディスプレイ１００の位置情報が、入力装置６及びヘッドマウントディスプレイ１００に内蔵された加速度センサにより測定される場合は、撮像装置１４は設けられなくてもよい。

図２は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ１００の外観図である。ヘッドマウントディスプレイ１００は、本体部１１０、頭部接触部１１２、及び発光部１１４を備える。

本体部１１０には、ディスプレイ、位置情報を取得するためのＧＰＳユニット、姿勢センサ、通信装置などが備えられる。頭部接触部１１２には、ユーザの体温、脈拍、血液成分、発汗、脳波、脳血流などの生体情報を計測することのできる生体情報取得センサが備えられてもよい。発光部１１４は、上述したように、ゲーム装置１０から指示された色で発光し、撮像装置１４により撮像される画像においてヘッドマウントディスプレイ１００の位置を算出するための基準として機能する。

ヘッドマウントディスプレイ１００には、さらに、ユーザの目を撮影するカメラが設けられてもよい。ヘッドマウントディスプレイ１００に搭載されたカメラにより、ユーザの視線、瞳孔の動き、瞬きなどを検出することができる。

本実施の形態においては、ヘッドマウントディスプレイ１００について説明するが、本実施の形態の表示制御技術は、狭義のヘッドマウントディスプレイ１００に限らず、めがね、めがね型ディスプレイ、めがね型カメラ、ヘッドフォン、ヘッドセット（マイクつきヘッドフォン）、イヤホン、イヤリング、耳かけカメラ、帽子、カメラつき帽子、ヘアバンドなどを装着した場合にも適用することができる。

図３は、ヘッドマウントディスプレイ１００の機能構成図である。ヘッドマウントディスプレイ１００は、入力インタフェース１２２、出力インタフェース１３０、バックライト１３２、通信制御部１４０、ネットワークアダプタ１４２、アンテナ１４４、記憶部１５０、ＧＰＳユニット１６１、無線ユニット１６２、姿勢センサ１６４、外部入出力端子インタフェース１７０、外部メモリ１７２、時計部１８０、表示装置９０、及び制御部１６０を備える。これらの機能ブロックも、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できる。

制御部１６０は、画像信号、センサ信号などの信号や、命令やデータを処理して出力するメインプロセッサである。入力インタフェース１２２は、入力ボタンなどから操作信号や設定信号を受け付け、制御部１６０に供給する。出力インタフェース１３０は、制御部１６０から画像信号を受け取り、表示装置９０に表示させる。バックライト１３２は、表示装置９０を構成する液晶ディスプレイにバックライトを供給する。

通信制御部１４０は、ネットワークアダプタ１４２またはアンテナ１４４を介して、有線または無線通信により、制御部１６０から入力されるデータを外部に送信する。通信制御部１４０は、また、ネットワークアダプタ１４２またはアンテナ１４４を介して、有線または無線通信により、外部からデータを受信し、制御部１６０に出力する。

記憶部１５０は、制御部１６０が処理するデータやパラメータ、操作信号などを一時的に記憶する。

ＧＰＳユニット１６１は、制御部１６０からの操作信号にしたがって、ＧＰＳ衛星から位置情報を受信して制御部１６０に供給する。無線ユニット１６２は、制御部１６０からの操作信号にしたがって、無線基地局から位置情報を受信して制御部１６０に供給する。

姿勢センサ１６４は、ヘッドマウントディスプレイ１００の本体部１１０の向きや傾きなどの姿勢情報を検出する。姿勢センサ１６４は、ジャイロセンサ、加速度センサ、角加速度センサなどを適宜組み合わせて実現される。

外部入出力端子インタフェース１７０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コントローラなどの周辺機器を接続するためのインタフェースである。外部メモリ１７２は、フラッシュメモリなどの外部メモリである。

時計部１８０は、制御部１６０からの設定信号によって時間情報を設定し、時間データを制御部１６０に供給する。

図４は、入力装置の外観図である。図４（ａ）は、入力装置上面の外観構成を示す。ユーザは左手で左側把持部７８ｂを把持し、右手で右側把持部７８ａを把持して、入力装置６を操作する。入力装置６の筐体上面には、入力部である方向キー７１、アナログスティック７７ａ、７７ｂと、４種の操作ボタン７６が設けられている。４種のボタン７２〜７５には、それぞれを区別するために、異なる色で異なる図形が記されている。すなわち、○ボタン７２には赤色の丸、×ボタン７３には青色のバツ、□ボタン７４には紫色の四角形、△ボタン７５には緑色の三角形が記されている。筐体上面上において、方向キー７１と操作ボタン７６の間の平坦な領域には、タッチパッド７９が設けられる。タッチパッド７９は、ユーザが押すことで下方に沈み込み、またユーザが手を離すと元の位置に復帰する押下式ボタンとしても機能する。

２つのアナログスティック７７ａ、７７ｂの間に機能ボタン８０が設けられる。機能ボタン８０は、入力装置６の電源をオンし、同時に入力装置６とゲーム装置１０とを接続する通信機能をアクティブにするために使用される。入力装置６がゲーム装置１０と接続した後は、機能ボタン８０は、ゲーム装置１０にメニュー画面を表示させるためにも使用される。

ＳＨＡＲＥボタン８１は、タッチパッド７９と方向キー７１の間に設けられる。ＳＨＡＲＥボタン８１は、ゲーム装置１０におけるＯＳないしはシステムソフトウェアに対するユーザからの指示を入力するために利用される。またＯＰＴＩＯＮＳボタン８２は、タッチパッド７９と操作ボタン７６の間に設けられる。ＯＰＴＩＯＮＳボタン８２は、ゲーム装置１０において実行されるアプリケーション（ゲーム）に対するユーザからの指示を入力するために利用される。ＳＨＡＲＥボタン８１およびＯＰＴＩＯＮＳボタン８２は、いずれもプッシュ式ボタンとして形成されてよい。

図４（ｂ）は、入力装置奥側側面の外観構成を示す。入力装置６の筐体奥側側面の上側には、タッチパッド７９が筐体上面から延設されており、筐体奥側側面の下側には、横長の発光部８５が設けられる。発光部８５は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤを有し、ゲーム装置１０から送信される発光色情報にしたがって点灯する。

筐体奥側側面において、上側ボタン８３ａ、下側ボタン８４ａと、上側ボタン８３ｂ、下側ボタン８４ｂとが長手方向の左右対称な位置に設けられる。上側ボタン８３ａ、下側ボタン８４ａは、それぞれユーザ右手の人差し指、中指により操作され、上側ボタン８３ｂ、下側ボタン８４ｂは、それぞれユーザ左手の人差し指、中指により操作される。図示されるように発光部８５が、右側の上側ボタン８３ａ、下側ボタン８４ａの並びと、左側の上側ボタン８３ｂ、下側ボタン８４ｂの並びの間に設けられることで、各ボタンを操作する人差し指または中指によって隠れることはなく、撮像装置１４は、点灯した発光部８５を好適に撮像することができる。上側ボタン８３はプッシュ式ボタンとして構成され、下側ボタン８４は回動支持されたトリガー式のボタンとして構成されてよい。

図５は、ゲーム装置１０の構成を示す。ゲーム装置１０は、メイン電源ボタン２０、電源ＯＮ用ＬＥＤ２１、スタンバイ用ＬＥＤ２２、システムコントローラ２４、クロック２６、デバイスコントローラ３０、メディアドライブ３２、ＵＳＢモジュール３４、フラッシュメモリ３６、無線通信モジュール３８、有線通信モジュール４０、サブシステム５０およびメインシステム６０を有して構成される。

メインシステム６０は、メインＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置であるメモリおよびメモリコントローラ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などを備える。ＧＰＵはゲームプログラムの演算処理に主として利用される。これらの機能はシステムオンチップとして構成されて、１つのチップ上に形成されてよい。メインＣＰＵは補助記憶装置２に記録されたゲームプログラムを実行する機能をもつ。

サブシステム５０は、サブＣＰＵ、主記憶装置であるメモリおよびメモリコントローラなどを備え、ＧＰＵを備えず、ゲームプログラムを実行する機能をもたない。サブＣＰＵの回路ゲート数は、メインＣＰＵの回路ゲート数よりも少なく、サブＣＰＵの動作消費電力は、メインＣＰＵの動作消費電力よりも少ない。サブＣＰＵは、メインＣＰＵがスタンバイ状態にある間においても動作し、消費電力を低く抑えるべく、その処理機能を制限されている。

メイン電源ボタン２０は、ユーザからの操作入力が行われる入力部であって、ゲーム装置１０の筐体の前面に設けられ、ゲーム装置１０のメインシステム６０への電源供給をオンまたはオフするために操作される。電源ＯＮ用ＬＥＤ２１は、メイン電源ボタン２０がオンされたときに点灯し、スタンバイ用ＬＥＤ２２は、メイン電源ボタン２０がオフされたときに点灯する。

システムコントローラ２４は、ユーザによるメイン電源ボタン２０の押下を検出する。メイン電源がオフ状態にあるときにメイン電源ボタン２０が押下されると、システムコントローラ２４は、その押下操作を「オン指示」として取得し、一方で、メイン電源がオン状態にあるときにメイン電源ボタン２０が押下されると、システムコントローラ２４は、その押下操作を「オフ指示」として取得する。

クロック２６はリアルタイムクロックであって、現在の日時情報を生成し、システムコントローラ２４やサブシステム５０およびメインシステム６０に供給する。

デバイスコントローラ３０は、サウスブリッジのようにデバイス間の情報の受け渡しを実行するＬＳＩ（Large-Scale Integrated Circuit）として構成される。図示のように、デバイスコントローラ３０には、システムコントローラ２４、メディアドライブ３２、ＵＳＢモジュール３４、フラッシュメモリ３６、無線通信モジュール３８、有線通信モジュール４０、サブシステム５０およびメインシステム６０などのデバイスが接続される。デバイスコントローラ３０は、それぞれのデバイスの電気特性の違いやデータ転送速度の差を吸収し、データ転送のタイミングを制御する。

メディアドライブ３２は、ゲームなどのアプリケーションソフトウェア、およびライセンス情報を記録したＲＯＭ媒体４４を装着して駆動し、ＲＯＭ媒体４４からプログラムやデータなどを読み出すドライブ装置である。ＲＯＭ媒体４４は、光ディスクや光磁気ディスク、ブルーレイディスクなどの読出専用の記録メディアである。

ＵＳＢモジュール３４は、外部機器とＵＳＢケーブルで接続するモジュールである。ＵＳＢモジュール３４は補助記憶装置および撮像装置１４とＵＳＢケーブルで接続してもよい。フラッシュメモリ３６は、内部ストレージを構成する補助記憶装置である。無線通信モジュール３８は、Bluetooth（登録商標）プロトコルやIEEE802.11プロトコルなどの通信プロトコルで、たとえば入力装置６と無線通信する。なお無線通信モジュール３８は、ＩＴＵ（International Telecommunication Union；国際電気通信連合）によって定められたＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication 2000）規格に準拠した第３世代（3rd Generation）デジタル携帯電話方式に対応してもよく、さらには別の世代のデジタル携帯電話方式に対応してもよい。有線通信モジュール４０は、外部機器と有線通信し、たとえばＡＰ８を介して外部ネットワークに接続する。

図６は、ゲーム装置１０の機能構成図である。ゲーム装置１０のメインシステム６０は、制御部３１０及びデータ保持部３６０を備える。制御部３１０は、ゲーム制御部３１１、指示入力取得部３１２、回転制御部３１３、方向情報表示部３１４、及び画像生成部３１５を備える。

データ保持部３６０は、ゲーム装置１０において実行されるゲームのプログラムデータや、ゲームプログラムが使用する各種のデータなどを保持する。

指示入力取得部３１２は、入力装置６又はヘッドマウントディスプレイ１００が受け付けたユーザによる指示入力に関する情報を入力装置６又はヘッドマウントディスプレイ１００から取得する。ゲーム制御部３１１は、ゲームプログラムを実行し、指示入力取得部３１２が取得したユーザによる指示入力に基づいてゲームを進行させる。

画像生成部３１５は、ヘッドマウントディスプレイ１００の位置又は姿勢に応じて視点位置及び視線方向を設定し、仮想三次元空間に配置されたオブジェクトをレンダリングすることにより、ヘッドマウントディスプレイ１００に表示する画像を生成する。画像生成部３１５は、ヘッドマウントディスプレイ１００の位置、すなわちユーザの頭部の位置の移動に合わせて視点位置を移動させ、ヘッドマウントディスプレイ１００の向き、すなわちユーザの頭部が向いている方向に合わせて視線方向を変更する。これにより、ユーザが実際に仮想三次元空間の中にいるようなゲーム画像を生成することができる。

回転制御部３１３は、仮想三次元空間に配置されたゲームフィールドを回転させる指示を取得すると、ゲームフィールドに垂直な軸の周りにゲームフィールドを回転させる。方向情報表示部３１４は、ヘッドマウントディスプレイ１００を向けるべき方向をユーザに報知するための方向情報をヘッドマウントディスプレイ１００に表示する。これらの構成の特徴について、ゲーム画面を参照しながら説明する。

図７は、ヘッドマウントディスプレイ１００の表示装置１９０に表示されるゲーム画面の例を示す。ゲーム画面には、仮想三次元空間として構築された部屋の内部の画像が表示される。部屋にはテーブル５２０と魔王５２２が配置され、テーブル５２０の上面の上にはゲームフィールド５００が配置されている。このゲームは、ゲームフィールド５００に魔物５１２を配置して育成し、魔物５１２を城５０４から侵攻してくる勇者５１４と闘わせて勇者５１４の侵攻を防ぎ、塔５０２にいる魔王５２２を勇者５１４から守るゲームである。ゲーム画面に表示されている部屋は、塔５０２の最上階にある魔王５２２の部屋であり、ユーザは、ゲームフィールド５００の状況を的確に把握しつつ、魔王５２２の助言などを受けながら、配置する魔物の種類、配置タイミング、配置位置などの戦略を立て、魔物をゲームフィールド５００に配置する。ゲームフィールド５００に配置された魔物が勇者５１４の侵攻を防ぐことができず、勇者５１４が塔５０２に侵入してしまうと、部屋に勇者５１４が侵入して魔王５２２を連れ去る様子が表示され、ゲームオーバーとなる。所定時間又は所定回数の勇者５１４の侵攻を防ぐことができれば、ゲームクリアとなる。

ゲーム制御部３１１は、ゲームフィールド５００において移動可能な第１オブジェクトの一例である勇者５１４の移動を制御する移動制御部の機能を有しており、所定のタイミングで城５０４から勇者５１４を出発させ、塔５０２に向かう道５１６に沿って移動させる。ゲーム制御部３１１は、勇者５１４と、ユーザによりゲームフィールド５００に配置された魔物５１０及び５１２の行動を制御し、勇者５１４と魔物５１０又は５１２とが遭遇すると、両者の間で戦闘を行わせ、敗者をゲームフィールド５００から消去する。ゲームフィールド５００には、移動制御部として機能するゲーム制御部３１１により移動を制御されない第２オブジェクトの一例である木５０６及び花５０８も配置されている。

ゲームフィールド５００に配置可能な魔物には捕食関係が設定されており、例えば、魔物５１０は花５０８を捕食して成長し、魔物５１２は魔物５１０を捕食して成長する。ユーザは、魔物の捕食関係も考慮しつつ、ゲームフィールド５００に魔物を配置して育成する。

ゲーム開始時に表示されるゲーム画面では、自陣である塔５０２は視点位置に近い手前側に、敵陣である城５０４は視点位置から遠い奥側になるように、ゲームフィールド５００の向きが設定されている。ユーザが、城５０４の周辺の状況を確認したい場合、ヘッドマウントディスプレイ１００の位置に応じて視点位置が移動されるので、身を乗り出して頭部を前方へ移動させるか、立ち上がって体ごと前方へ移動して、テーブル５２０の奥側のゲームフィールドに近づく必要があるが、ヘッドマウントディスプレイ１００の装着中には現実世界における周囲の状況を視認することができないので、ユーザが現実世界において大きく移動するのは困難である。したがって、本実施の形態では、ゲームフィールド５００を回転させる機能をユーザに提供する。これにより、ユーザは、視認したい位置が手前側に来るようにゲームフィールド５００を回転させることができるので、ユーザが現実世界において大きく移動しなくても、ゲームフィールド５００の全体を容易に視認することができる。

図８は、ヘッドマウントディスプレイ１００の表示装置１９０に表示されるゲーム画面の例を示す。入力装置６の上側ボタン８３ａ及び８３ｂに、ゲームフィールド５００を回転させる機能が割り当てられており、ユーザが上側ボタン８３ａ又は８３ｂを押下すると、回転制御部３１３は、ゲームフィールド５００の中心を通り仮想三次元空間における上下方向に平行な鉛直軸の周りで、ゲームフィールド５００を９０°回転させる。図８に示すゲーム画面は、図７のゲーム画面から、ゲームフィールド５００を時計回りに９０°回転させたときのゲーム画面である。

回転制御部３１３は、ゲームフィールド５００を回転させた後、ゲームフィールド５００に配置されたオブジェクトのうち、ゲーム制御部３１１により移動を制御されない木５０６及び花５０８などの第２オブジェクトをジャンプさせる。これにより、ゲームフィールド５００が回転されたことを分かりやすくユーザに示すことができるとともに、テーブル５２０が回転した衝撃でテーブル５２０の上のオブジェクトがジャンプしたような視覚効果を与えることができる。回転制御部３１３は、ゲームフィールド５００を回転させた後、ゲーム制御部３１１により移動を制御される魔物５１０及び５１２、及び勇者５１４などの第１オブジェクトはジャンプさせない。ゲームフィールド５００を回転させることにより、魔物５１０及び５１２や勇者５１４の表示位置が変わってしまうが、これらの第１オブジェクトの位置はゲームの性格上非常に重要であるから、ゲームフィールド５００の回転後にジャンプさせないことにより、ユーザが第１オブジェクトの位置を把握しやすくすることができる。別の例では、ゲームフィールド５００の回転後に、第１オブジェクトを点滅表示したり、色やサイズを変更したりして、強調表示してもよい。更に別の例では、ゲームフィールド５００の回転後に、第１オブジェクトをジャンプさせ、第２オブジェクトをジャンプさせなくてもよい。これらによっても、ゲームフィールド５００の回転後に、ユーザが第１オブジェクトの位置を把握しやすくすることができる。塔５０２及び城５０４は、ゲームフィールド５００の回転後に、ジャンプさせてもよいし、ジャンプさせなくてもよい。オブジェクトの大きさ、重さ、ゲームフィールド５００に対する固定の程度などに応じて、オブジェクトをジャンプさせるか否かが決定されてもよいし、オブジェクトごとに予め設定されていてもよい。

図９は、ヘッドマウントディスプレイ１００の表示装置１９０に表示されるゲーム画面の例を示す。図９に示すゲーム画面は、図７に示したゲーム画面から、ユーザが頭部を下方に移動させたときのゲーム画面である。画像生成部３１５は、ヘッドマウントディスプレイ１００が下方に移動したことに伴って、視点位置を下方に移動させる。したがって、図９に示したゲーム画面における視点位置とゲームフィールド５００の平面との間の仰角は、図７に示したゲーム画面よりも小さい。このとき、ゲームフィールド５００の手前側のオブジェクトと視点位置の間の距離が短くなるので、ゲームフィールド５００を回転させると、画面上におけるオブジェクトの移動速度が速くなり、酔いが生じやすくなる可能性がある。したがって、本実施の形態では、回転制御部３１３は、視点位置のゲームフィールド５００に対する仰角に基づいて、ゲームフィールド５００を回転させる速度を決定する。より具体的には、回転制御部３１３は、視点位置のゲームフィールド５００に対する仰角が小さいほど、ゲームフィールド５００を回転させる速度を遅くする。これにより、ゲームフィールド５００を回転させるときの酔いの発生を軽減させることができる。

図１０は、ヘッドマウントディスプレイ１００の表示装置１９０に表示されるゲーム画面の例を示す。図１０に示すゲーム画面は、図７に示したゲーム画面から、ユーザが頭部を右方に向けたときのゲーム画面である。ここで、ゲーム制御部３１１により制御されるゲームにおいて、塔５０２でイベントが発生しているものとする。図１０に示したゲーム画面では、ユーザが頭を右方に向けているため、イベントが発生している塔５０２が画面外に位置してしまい、ゲーム画面に表示されていない。このとき、塔５０２がゲーム画面内に入るように、画像生成部３１５が視線方向を自動的に左方へ変更してもよいが、ユーザが頭部の向きを変えていないのに視線方向が変わると酔いが生じやすい。したがって、本実施の形態では、ユーザが自主的に頭部を左へ向けて塔５０２の方を見るようにするために、方向情報表示部３１４が、ヘッドマウントディスプレイ１００を向けるべき方向をユーザに報知するための方向情報の一例である矢印５４０をヘッドマウントディスプレイ１００の表示装置１９０に表示する。これにより、左方を見るべきことをユーザに気づかせることができるので、注視させたい位置やオブジェクトがゲーム画面に表示されるように、ユーザの視線方向を変えさせることができる。

図１１は、ヘッドマウントディスプレイ１００の表示装置１９０に表示されるゲーム画面の例を示す。図１１に示すゲーム画面は、図１０に示したゲーム画面から、ユーザが頭部を左に向けたときのゲーム画面である。ユーザが頭部を左に向けるべきことに気づき、頭部を左に向けると、イベントが発生している塔５０２がゲーム画面に表示される。このとき、現在注視させたいオブジェクトが塔５０２であることをユーザに報知するために、塔５０２の周囲に効果線５４２が表示され、塔５０２が強調表示される。このように、注視させたい対象がゲーム画面に表示されていないときには、ゲーム画面に表示されるようにするために、その方向へ頭部を向けるように報知するための方向情報をゲーム画面に表示する必要があるが、注視させたい対象がゲーム画面に表示されているときには、ゲーム画面上で対象を強調表示するなどして注視させたい対象を明示することができるので、方向情報をゲーム画面から消去してもよい。

ユーザが頭部の向きを変えることにより、ヘッドマウントディスプレイ１００の向きが変えられ、それに合わせてゲーム画面を生成するための視線方向が変えられて、ゲーム画面の視野が変わる場合だけでなく、ゲームフィールド５００が回転された場合にも、ゲーム画面の範囲外にあった注視対象がゲーム画面に表示されるようになることがある。この場合も、方向情報表示部３１４は、注視対象がゲーム画面に表示されていないときには方向情報をゲーム画面に表示し、注視対象がゲーム画面に表示されているときには方向情報をゲーム画面から消去してもよい。また、ヘッドマウントディスプレイ１００の向きが変えられたり、ゲームフィールド５００が回転されたりして、ゲーム画面の範囲外にある注視対象とゲーム画面に表示されている矢印５４０との間の相対位置が変化したときに、方向情報表示部３１４は、ゲーム画面に表示されている矢印５４０の向きを注視対象の方向へ変更してもよい。

図１２は、ヘッドマウントディスプレイ１００の表示装置１９０に表示されるゲーム画面の例を示す。図１２に示すゲーム画面は、図７に示したゲーム画面から、ユーザが右に向いたときのゲーム画面である。ユーザがゲームフィールド５００を見るために前方に向いているときにはゲーム画面に表示されない部屋の壁に、ゲームに関する説明が書かれている。一般に、ユーザが、このようないわゆるヘルプ画面を見るときには、ヘルプ画面を表示するための機能が割り当てられたボタンを押下することにより、ゲーム画面にヘルプ画面を重畳表示し、又は、ゲーム画面からヘルプ画面に切替表示させるが、本実施の形態では、仮想三次元空間内にヘルプ画面が配置されているので、魔王の部屋の中にユーザがいるというゲームの世界観を損なうことなく、ヘルプ画面などの情報を表示することができ、没入感をより高めることができる。

図１３は、実施の形態に係るゲーム制御方法の手順を示すフローチャートである。仮想三次元空間をレンダリングしたゲームフィールドを含むゲーム画面をヘッドマウントディスプレイ１００に表示しているときに、ユーザから、ゲームフィールドを回転させる指示を取得すると（Ｓ１００）、回転制御部３１３は、視点位置とゲームフィールドとの間の仰角に基づいて回転速度を決定し（Ｓ１０２）、決定した回転速度でゲームフィールドを回転させる（Ｓ１０４）。ゲームフィールドを回転させた後、回転制御部３１３は、ゲームフィールド上に配置されたオブジェクトのうち、移動を制御されないオブジェクトをジャンプさせる（Ｓ１０６）。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、タワーディフェンス型のゲームのゲームフィールドを回転する例について説明したが、回転対象は、ロールプレイングゲームのゲームフィールドであってもよいし、ボードゲームのゲーム盤であってもよいし、任意のゲームのゲーム画面であってもよい。また、ゲーム以外にも、仮想三次元空間をレンダリングした画像をヘッドマウントディスプレイに表示する場合に、実施の形態において説明した技術を利用可能である。

実施の形態では、ゲームフィールドに垂直な軸の周りにゲームフィールドを回転する例について説明したが、ゲームフィールドに垂直な軸とは、ゲームフィールドにおける上下方向に平行な軸であってもよいし、ゲームフィールドに含まれる平面又はゲームフィールドを構成する平面に垂直な軸であってもよいし、ゲームフィールドが曲面により構成されている場合は、その曲面の接平面に垂直な軸であってもよい。また、ゲームフィールドに垂直な軸は、ゲームフィールドの中心又は重心を通る軸であってもよいし、ゲームフィールドの任意の位置を通る軸であってもよい。また、別の例では、仮想三次元空間における左右方向に平行な水平軸の周りで回転対象を回転してもよい。要は、視点位置から遠い位置が視点位置に近い位置に来るようにゲームフィールドが回転されればよい。また、回転以外の方法で、視点位置から遠い位置が視点位置に近い位置に来るように、ゲームフィールドが移動又は変形されてもよい。

１ ゲームシステム、６ 入力装置、１０ ゲーム装置、１００ ヘッドマウントディスプレイ、３１１ ゲーム制御部、３１２ 指示入力取得部、３１３ 回転制御部、３１４ 方向情報表示部、３１５ 画像生成部。

Claims (8)

1. コンピュータを、
   ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイの位置又は姿勢に応じて視点位置及び視線方向を設定し、仮想三次元空間に配置されたオブジェクトをレンダリングすることにより、前記ヘッドマウントディスプレイに表示する画像を生成する画像生成部と、
   前記仮想三次元空間に配置されたゲームフィールドを回転させる指示を取得すると、前記ゲームフィールドに垂直な軸の周りに前記ゲームフィールドを回転させる回転制御部と、
   として機能させ、
   前記画像生成部は、前記ゲームフィールドよりも上方に視点位置を設定して、前記ゲームフィールドを上方から俯瞰する画像を生成し、
   前記回転制御部は、前記視点位置の前記ゲームフィールドに対する仰角が小さいほど、前記ゲームフィールドを回転させる速度を遅くする
   ことを特徴とするプログラム。
2. コンピュータを、
   ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイの位置又は姿勢に応じて視点位置及び視線方向を設定し、仮想三次元空間に配置されたオブジェクトをレンダリングすることにより、前記ヘッドマウントディスプレイに表示する画像を生成する画像生成部と、
   前記仮想三次元空間に配置されたゲームフィールドを回転させる指示を取得すると、前記ゲームフィールドに垂直な軸の周りに前記ゲームフィールドを回転させる回転制御部と、
   前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトのうち前記ゲームフィールドにおいて移動可能な第１オブジェクトの移動を制御する移動制御部、
   として機能させ、
   前記回転制御部は、前記ゲームフィールドを回転させた後、前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトの表示態様を変化させ、
   前記回転制御部は、前記ゲームフィールドを回転させた後に前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトの表示態様を変化させる場合に、前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトのうち前記移動制御部により移動を制御されない第２オブジェクトの表示態様を、前記第１オブジェクトの表示態様とは異ならせる
   ことを特徴とするプログラム。
3. コンピュータを、前記ヘッドマウントディスプレイを向けるべき方向をユーザに報知するための方向情報を前記ヘッドマウントディスプレイに表示する方向情報表示部として更に機能させることを特徴とする請求項１又は２に記載のプログラム。
4. 前記方向情報表示部は、前記画像生成部により生成された画像の中に、表示されるべきオブジェクトが表示されていないときに、前記表示されるべきオブジェクトを表示するために前記ヘッドマウントディスプレイを向けるべき方向を報知するための方向情報を表示することを特徴とする請求項３に記載のプログラム。
5. ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイの位置又は向きに応じて視点位置及び視線方向を設定し、仮想三次元空間に配置されたオブジェクトをレンダリングすることにより、前記ヘッドマウントディスプレイに表示する画像を生成する画像生成部と、
   前記仮想三次元空間に配置されたゲームフィールドを回転させる指示を取得すると、前記ゲームフィールドに垂直な軸の周りに前記ゲームフィールドを回転させる回転制御部と、
   を備え、
   前記画像生成部は、前記ゲームフィールドよりも上方に視点位置を設定して、前記ゲームフィールドを上方から俯瞰する画像を生成し、
   前記回転制御部は、前記視点位置の前記ゲームフィールドに対する仰角が小さいほど、前記ゲームフィールドを回転させる速度を遅くする
   ことを特徴とする表示制御装置。
6. ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイの位置又は向きに応じて視点位置及び視線方向を設定し、仮想三次元空間に配置されたオブジェクトをレンダリングすることにより、前記ヘッドマウントディスプレイに表示する画像を生成する画像生成部と、
   前記仮想三次元空間に配置されたゲームフィールドを回転させる指示を取得すると、前記ゲームフィールドに垂直な軸の周りに前記ゲームフィールドを回転させる回転制御部と、
   前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトのうち前記ゲームフィールドにおいて移動可能な第１オブジェクトの移動を制御する移動制御部と、
   を備え、
   前記回転制御部は、前記ゲームフィールドを回転させた後、前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトの表示態様を変化させ、
   前記回転制御部は、前記ゲームフィールドを回転させた後に前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトの表示態様を変化させる場合に、前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトのうち前記移動制御部により移動を制御されない第２オブジェクトの表示態様を、前記第１オブジェクトの表示態様とは異ならせる
   ことを特徴とする表示制御装置。
7. 画像生成部が、ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイの位置又は向きに応じて視点位置及び視線方向を設定し、仮想三次元空間に配置されたオブジェクトをレンダリングすることにより、前記ヘッドマウントディスプレイに表示する画像を生成するステップと、
   回転制御部が、前記仮想三次元空間に配置されたゲームフィールドを回転させる指示を取得すると、前記ゲームフィールドに垂直な軸の周りに前記ゲームフィールドを回転させるステップと、
   をコンピュータに実行させ、
   前記画像生成部は、前記ゲームフィールドよりも上方に視点位置を設定して、前記ゲームフィールドを上方から俯瞰する画像を生成し、
   前記回転制御部は、前記視点位置の前記ゲームフィールドに対する仰角が小さいほど、前記ゲームフィールドを回転させる速度を遅くする
   ことを特徴とする表示制御方法。
8. 画像生成部が、ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイの位置又は向きに応じて視点位置及び視線方向を設定し、仮想三次元空間に配置されたオブジェクトをレンダリングすることにより、前記ヘッドマウントディスプレイに表示する画像を生成するステップと、
   回転制御部が、前記仮想三次元空間に配置されたゲームフィールドを回転させる指示を取得すると、前記ゲームフィールドに垂直な軸の周りに前記ゲームフィールドを回転させるステップと、
   前記回転制御部が、前記ゲームフィールドを回転させた後、前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトの表示態様を変化させるステップと、
   移動制御部が、前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトのうち前記ゲームフィールドにおいて移動可能な第１オブジェクトの移動を制御するステップと、
   をコンピュータに実行させ、
   前記回転制御部は、前記ゲームフィールドを回転させた後に前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトの表示態様を変化させる場合に、前記ゲームフィールドに配置されたオブジェクトのうち前記移動制御部により移動を制御されない第２オブジェクトの表示態様を、前記第１オブジェクトの表示態様とは異ならせる
   ことを特徴とする表示制御方法。

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