JP6522572B2 - 仮想現実を提供するための方法、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および、情報処理装置 - Google Patents

Description

この開示は、仮想現実を提供する技術に関し、より特定的には、仮想現実に対する没入感を高めるための技術に関する。

スマートフォンなどの電子デバイスの発達に伴い、ユーザインターフェースの研究が盛んに行なわれている。例えば、特開２０１５−１０２３４２号公報（特許文献１）は、電池残量に応じた電池マークを表示部に表示する電子時計を開示している（図３参照）。

特開２０１５−１０２３４２号公報

近年、ＶＲ(バーチャルリアリティ)への注目が高まっている中、さまざまなデバイスの進化やセンサ技術の向上により、各社が多様なＶＲ関連製品を発表している。このＶＲの分野において、ユーザを如何に仮想空間に没入させるかが重要な課題として研究されている。

仮に、特許文献１に開示されるように、電池残量を示す電池マークをヘッドマウントディスプレイに表示した場合、ユーザは、電池マークを意識してしまい、仮想空間に十分に没入できない恐れがある。したがって、仮想空間を提供する際に、ユーザの仮想空間に対する没入感を高めるための技術が必要とされている。

本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、仮想空間を提供する際に、ユーザの仮想空間に対する没入感を高め得る方法を提供することである。他の局面における目的は、仮想空間を提供する際に、ユーザの仮想空間に対する没入感を高め得るプログラムを提供することである。

ある実施形態に従うと、ヘッドマウントデバイスに画像を表示することで仮想空間を提供するためにコンピュータで実行される方法が提供される。この方法は、仮想空間を定義するステップと、仮想空間に、仮想空間においてヘッドマウントデバイスのユーザの操作を受け付けるための操作オブジェクトを表示するステップと、ユーザの身体の一部の動作を検出するステップと、検出された動作に連動するように操作オブジェクトを動かすステップと、監視対象をモニタして、監視対象の変化に応じて操作オブジェクトまたは操作オブジェクトに付随する付随オブジェクトの表示態様を変化させるステップとを備える。

開示される技術的特徴の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

ある実施の形態に従うＨＭＤシステムの構成の概略を表す図である。 一局面に従うコンピュータのハードウェア構成の一例を表すブロック図である。 ある実施の形態に従うＨＭＤに設定されるｕｖｗ視野座標系を概念的に表す図である。 ある実施の形態に従う仮想空間を表現する一態様を概念的に表す図である。 ある実施の形態に従うＨＭＤを装着するユーザの頭部を上から表した図である。 仮想空間において視界領域をＸ方向から見たＹＺ断面を表す図である。 仮想空間において視界領域をＹ方向から見たＸＺ断面を表す図である。 ある実施の形態に従うコントローラの概略構成を表す図である。 ある実施の形態に従うコンピュータをモジュール構成として表わすブロック図である。 ＨＭＤシステムが実行する処理を表わすフローチャートである。 コンピュータのプロセッサ１０が実行する仮想手オブジェクトの制御を表わすフローチャートである。 図１１に示される処理の一部を視覚的に説明する図である。 ある実施形態に従うテクスチャテーブルを説明する図である。 ある実施形態に従う操作オブジェクトの表示態様を説明する図である。 他の局面に従う操作オブジェクトの表示態様を説明する図である。 ある実施形態に従う付随オブジェクトの表示態様を説明する図である。 他の局面に従う付随オブジェクトの表示態様を説明する図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［ＨＭＤシステムの構成］
図１を参照して、ＨＭＤ（Head-Mounted Device）システム１００の構成について説明する。図１は、ある実施の形態に従うＨＭＤシステム１００の構成の概略を表す図である。ある局面において、ＨＭＤシステム１００は、家庭用のシステムとしてあるいは業務用のシステムとして提供される。なお、ＨＭＤとは、モニタを備える所謂ヘッドマウントディスプレイと、スマートフォンその他のモニタを有する端末を装着可能なヘッドマウント機器のいずれをも含み得る。

ＨＭＤシステム１００は、ＨＭＤ１１０と、ＨＭＤセンサ１２０と、コントローラ１６０と、コンピュータ２００とを備える。ＨＭＤ１１０は、モニタ１１２と、注視センサ１４０とを含む。コントローラ１６０は、モーションセンサ１３０を含み得る。

ある局面において、コンピュータ２００は、インターネットその他のネットワーク１９に接続可能であり、ネットワーク１９に接続されているサーバ１５０その他のコンピュータと通信可能である。別の局面において、ＨＭＤ１１０は、ＨＭＤセンサ１２０の代わりに、センサ１１４を含み得る。

ＨＭＤ１１０は、ユーザの頭部に装着され、動作中に仮想空間をユーザに提供し得る。より具体的には、ＨＭＤ１１０は、右目用の画像および左目用の画像をモニタ１１２にそれぞれ表示する。ユーザの各目がそれぞれの画像を視認すると、ユーザは、両目の視差に基づき当該画像を３次元の画像として認識し得る。

モニタ１１２は、例えば、非透過型の表示装置として実現される。ある局面において、モニタ１１２は、ユーザの両目の前方に位置するようにＨＭＤ１１０の本体に配置されている。したがって、ユーザは、モニタ１１２に表示される３次元画像を視認すると、仮想空間に没入することができる。ある実施の形態において、仮想空間は、例えば、背景、ユーザが操作可能なオブジェクト、ユーザが選択可能なメニューの画像を含む。ある実施の形態において、モニタ１１２は、所謂スマートフォンその他の情報表示端末が備える液晶モニタまたは有機ＥＬ（Electro Luminescence）モニタとして実現され得る。

ある局面において、モニタ１１２は、右目用の画像を表示するためのサブモニタと、左目用の画像を表示するためのサブモニタとを含み得る。別の局面において、モニタ１１２は、右目用の画像と左目用の画像とを一体として表示する構成であってもよい。この場合、モニタ１１２は、高速シャッタを含む。高速シャッタは、画像がいずれか一方の目にのみ認識されるように、右目用の画像と左目用の画像とを交互に表示可能に作動する。

ある局面において、ＨＭＤ１１０は、複数の光源（図示しない）を含む。各光源は例えば、赤外線を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）により実現される。ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ１１０の動きを検出するためのポジショントラッキング機能を有する。より具体的には、ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ１１０が発する複数の赤外線を読み取り、現実空間内におけるＨＭＤ１１０の位置および傾きを検出する。

なお、別の局面において、ＨＭＤセンサ１２０は、カメラにより実現されてもよい。この場合、ＨＭＤセンサ１２０は、カメラから出力されるＨＭＤ１１０の画像情報を用いて、画像解析処理を実行することにより、ＨＭＤ１１０の位置および傾きを検出することができる。

別の局面において、ＨＭＤ１１０は、位置検出器として、ＨＭＤセンサ１２０の代わりに、センサ１１４を備えてもよい。ＨＭＤ１１０は、センサ１１４を用いて、ＨＭＤ１１０自身の位置および傾きを検出し得る。例えば、センサ１１４が角速度センサ、地磁気センサ、加速度センサ、あるいはジャイロセンサ等である場合、ＨＭＤ１１０は、ＨＭＤセンサ１２０の代わりに、これらの各センサのいずれかを用いて、自身の位置および傾きを検出し得る。一例として、センサ１１４が角速度センサである場合、角速度センサは、現実空間におけるＨＭＤ１１０の３軸周りの角速度を経時的に検出する。ＨＭＤ１１０は、各角速度に基づいて、ＨＭＤ１１０の３軸周りの角度の時間的変化を算出し、さらに、角度の時間的変化に基づいて、ＨＭＤ１１０の傾きを算出する。また、ＨＭＤ１１０は、透過型表示装置を備えていても良い。この場合、当該透過型表示装置は、その透過率を調整することにより、一時的に非透過型の表示装置として構成可能であってもよい。また、視野画像は仮想空間を構成する画像の一部に、現実空間を提示する構成を含んでいてもよい。例えば、ＨＭＤ１１０に搭載されたカメラで撮影した画像を視野画像の一部に重畳して表示させてもよいし、当該透過型表示装置の一部の透過率を高く設定することにより、視野画像の一部から現実空間を視認可能にしてもよい。

注視センサ１４０は、ユーザ１９０の右目および左目の視線が向けられる方向（視線方向）を検出する。当該方向の検出は、例えば、公知のアイトラッキング機能によって実現される。注視センサ１４０は、当該アイトラッキング機能を有するセンサにより実現される。ある局面において、注視センサ１４０は、右目用のセンサおよび左目用のセンサを含むことが好ましい。注視センサ１４０は、例えば、ユーザ１９０の右目および左目に赤外光を照射するとともに、照射光に対する角膜および虹彩からの反射光を受けることにより各眼球の回転角を検出するセンサであってもよい。注視センサ１４０は、検出した各回転角に基づいて、ユーザ１９０の視線方向を検知することができる。

サーバ１５０は、コンピュータ２００にプログラムを送信し得る。別の局面において、サーバ１５０は、他のユーザによって使用されるＨＭＤに仮想現実を提供するための他のコンピュータ２００と通信し得る。例えば、アミューズメント施設において、複数のユーザが参加型のゲームを行なう場合、各コンピュータ２００は、各ユーザの動作に基づく信号を他のコンピュータ２００と通信して、同じ仮想空間において複数のユーザが共通のゲームを楽しむことを可能にする。

コントローラ１６０は、無線によりコンピュータ２００に接続されている。コントローラ１６０は、ユーザ１９０からコンピュータ２００への命令の入力を受け付ける。ある局面において、コントローラ１６０は、ユーザ１９０によって把持可能に構成される。別の局面において、コントローラ１６０は、ユーザ１９０の身体あるいは衣類の一部に装着可能に構成される。別の局面において、コントローラ１６０は、コンピュータ２００から送信される信号に基づいて、振動、音、光のうちの少なくともいずれかを出力するように構成されてもよい。別の局面において、コントローラ１６０は、ユーザ１９０から、仮想空間に配置されるオブジェクトの位置や動きを制御するための操作を受け付ける。

モーションセンサ１３０は、ある局面において、ユーザの手に取り付けられて、ユーザの手の動きを検出する。例えば、モーションセンサ１３０は、手の回転速度、回転数等を検出する。検出された信号は、コントローラ１６０からコンピュータ２００に送られる。モーションセンサ１３０は、例えば、手袋型のコントローラ１６０に設けられている。ある実施の形態において、現実空間における安全のため、コントローラ１６０は、手袋型のようにユーザ１９０の手に装着されることにより容易に飛んで行かないものに装着されるのが望ましい。別の局面において、ユーザ１９０に装着されないセンサがユーザ１９０の手の動きを検出してもよい。例えば、ユーザ１９０を撮影するカメラの信号が、ユーザ１９０の動作を表わす信号として、コンピュータ２００に入力されてもよい。モーションセンサ１３０とコンピュータ２００とは、一例として、無線により互いに接続される。無線の場合、通信形態は特に限られず、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）その他の公知の通信手法が用いられる。

［ハードウェア構成］
図２を参照して、本実施の形態に係るコンピュータ２００について説明する。図２は、一局面に従うコンピュータ２００のハードウェア構成の一例を表すブロック図である。コンピュータ２００は、主たる構成要素として、プロセッサ１０と、メモリ１１と、ストレージ１２と、入出力インターフェイス１３と、通信インターフェイス１４とを備える。各構成要素は、それぞれ、バス１５に接続されている。

プロセッサ１０は、コンピュータ２００に与えられる信号に基づいて、あるいは、予め定められた条件が成立したことに基づいて、メモリ１１またはストレージ１２に格納されているプログラムに含まれる一連の命令を実行する。ある局面において、プロセッサ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）その他のデバイスとして実現される。

メモリ１１は、プログラムおよびデータを一時的に保存する。プログラムは、例えば、ストレージ１２からロードされる。データは、コンピュータ２００に入力されたデータと、プロセッサ１０によって生成されたデータとを含む。ある局面において、メモリ１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）その他の揮発メモリとして実現される。

ストレージ１２は、プログラムおよびデータを永続的に保持する。ストレージ１２は、例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ハードディスク装置、フラッシュメモリ、その他の不揮発記憶装置として実現される。ストレージ１２に格納されるプログラムは、ＨＭＤシステム１００において仮想空間を提供するためのプログラム、シミュレーションプログラム、ゲームプログラム、ユーザ認証プログラム、他のコンピュータ２００との通信を実現するためのプログラムを含む。ストレージ１２に格納されるデータは、仮想空間を規定するためのデータおよびオブジェクト等を含む。

なお、別の局面において、ストレージ１２は、メモリカードのように着脱可能な記憶装置として実現されてもよい。さらに別の局面において、コンピュータ２００に内蔵されたストレージ１２の代わりに、外部の記憶装置に保存されているプログラムおよびデータを使用する構成が使用されてもよい。このような構成によれば、例えば、アミューズメント施設のように複数のＨＭＤシステム１００が使用される場面において、プログラムやデータの更新を一括して行なうことが可能になる。

ある実施の形態において、入出力インターフェイス１３は、ＨＭＤ１１０、ＨＭＤセンサ１２０およびモーションセンサ１３０との間で信号を通信する。ある局面において、入出力インターフェイス１３は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）その他の端子を用いて実現される。なお、入出力インターフェイス１３は上述のものに限られない。

ある実施の形態において、入出力インターフェイス１３は、さらに、コントローラ１６０と通信し得る。例えば、入出力インターフェイス１３は、コントローラ１６０およびモーションセンサ１３０から出力された信号の入力を受ける。別の局面において、入出力インターフェイス１３は、プロセッサ１０から出力された命令を、コントローラ１６０に送る。当該命令は、振動、音声出力、発光等をコントローラ１６０に指示する。コントローラ１６０は、当該命令を受信すると、その命令に応じて、振動、音声出力または発光のいずれかを実行する。

通信インターフェイス１４は、ネットワーク１９に接続されて、ネットワーク１９に接続されている他のコンピュータ（例えば、サーバ１５０）と通信する。ある局面において、通信インターフェイス１４は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）その他の有線通信インターフェイス、あるいは、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）その他の無線通信インターフェイスとして実現される。なお、通信インターフェイス１４は上述のものに限られない。

ある局面において、プロセッサ１０は、ストレージ１２にアクセスし、ストレージ１２に格納されている１つ以上のプログラムをメモリ１１にロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。当該１つ以上のプログラムは、コンピュータ２００のオペレーティングシステム、仮想空間を提供するためのアプリケーションプログラム、仮想空間で実行可能なゲームソフトウェア等を含み得る。プロセッサ１０は、入出力インターフェイス１３を介して、仮想空間を提供するための信号をＨＭＤ１１０に送る。ＨＭＤ１１０は、その信号に基づいてモニタ１１２に映像を表示する。

なお、図２に示される例では、コンピュータ２００は、ＨＭＤ１１０の外部に設けられる構成が示されているが、別の局面において、コンピュータ２００は、ＨＭＤ１１０に内蔵されてもよい。一例として、モニタ１１２を含む携帯型の情報通信端末（例えば、スマートフォン）がコンピュータ２００として機能してもよい。

また、コンピュータ２００は、複数のＨＭＤ１１０に共通して用いられる構成であってもよい。このような構成によれば、例えば、複数のユーザに同一の仮想空間を提供することもできるので、各ユーザは同一の仮想空間で他のユーザと同一のアプリケーションを楽しむことができる。

ある実施の形態において、ＨＭＤシステム１００では、グローバル座標系が予め設定されている。グローバル座標系は、現実空間における鉛直方向、鉛直方向に直交する水平方向、ならびに、鉛直方向および水平方向の双方に直交する前後方向にそれぞれ平行な、３つの基準方向（軸）を有する。本実施の形態では、グローバル座標系は視点座標系の一つである。そこで、グローバル座標系における水平方向、鉛直方向（上下方向）、および前後方向は、それぞれ、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸と規定される。より具体的には、グローバル座標系において、ｘ軸は現実空間の水平方向に平行である。ｙ軸は、現実空間の鉛直方向に平行である。ｚ軸は現実空間の前後方向に平行である。

ある局面において、ＨＭＤセンサ１２０は、赤外線センサを含む。赤外線センサが、ＨＭＤ１１０の各光源から発せられた赤外線をそれぞれ検出すると、ＨＭＤ１１０の存在を検出する。ＨＭＤセンサ１２０は、さらに、各点の値（グローバル座標系における各座標値）に基づいて、ＨＭＤ１１０を装着したユーザ１９０の動きに応じた、現実空間内におけるＨＭＤ１１０の位置および傾きを検出する。より詳しくは、ＨＭＤセンサ１２０は、経時的に検出された各値を用いて、ＨＭＤ１１０の位置および傾きの時間的変化を検出できる。

グローバル座標系は現実空間の座標系と平行である。したがって、ＨＭＤセンサ１２０によって検出されたＨＭＤ１１０の各傾きは、グローバル座標系におけるＨＭＤ１１０の３軸周りの各傾きに相当する。ＨＭＤセンサ１２０は、グローバル座標系におけるＨＭＤ１１０の傾きに基づき、ｕｖｗ視野座標系をＨＭＤ１１０に設定する。ＨＭＤ１１０に設定されるｕｖｗ視野座標系は、ＨＭＤ１１０を装着したユーザ１９０が仮想空間において物体を見る際の視点座標系に対応する。

［ｕｖｗ視野座標系］
図３を参照して、ｕｖｗ視野座標系について説明する。図３は、ある実施の形態に従うＨＭＤ１１０に設定されるｕｖｗ視野座標系を概念的に表す図である。ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ１１０の起動時に、グローバル座標系におけるＨＭＤ１１０の位置および傾きを検出する。プロセッサ１０は、検出された値に基づいて、ｕｖｗ視野座標系をＨＭＤ１１０に設定する。

図３に示されるように、ＨＭＤ１１０は、ＨＭＤ１１０を装着したユーザの頭部を中心（原点）とした３次元のｕｖｗ視野座標系を設定する。より具体的には、ＨＭＤ１１０は、グローバル座標系を規定する水平方向、鉛直方向、および前後方向（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を、グローバル座標系内においてＨＭＤ１１０の各軸周りの傾きだけ各軸周りにそれぞれ傾けることによって新たに得られる３つの方向を、ＨＭＤ１１０におけるｕｖｗ視野座標系のピッチ方向（ｕ軸）、ヨー方向（ｖ軸）、およびロール方向（ｗ軸）として設定する。

ある局面において、ＨＭＤ１１０を装着したユーザ１９０が直立し、かつ、正面を視認している場合、プロセッサ１０は、グローバル座標系に平行なｕｖｗ視野座標系をＨＭＤ１１０に設定する。この場合、グローバル座標系における水平方向（ｘ軸）、鉛直方向（ｙ軸）、および前後方向（ｚ軸）は、ＨＭＤ１１０におけるｕｖｗ視野座標系のピッチ方向（ｕ軸）、ヨー方向（ｖ軸）、およびロール方向（ｗ軸）に一致する。

ｕｖｗ視野座標系がＨＭＤ１１０に設定された後、ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ１１０の動きに基づいて、設定されたｕｖｗ視野座標系におけるＨＭＤ１１０の傾き（傾きの変化量）を検出できる。この場合、ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ１１０の傾きとして、ｕｖｗ視野座標系におけるＨＭＤ１１０のピッチ角（θｕ）、ヨー角（θｖ）、およびロール角（θｗ）をそれぞれ検出する。ピッチ角（θｕ）は、ｕｖｗ視野座標系におけるピッチ方向周りのＨＭＤ１１０の傾き角度を表す。ヨー角（θｖ）は、ｕｖｗ視野座標系におけるヨー方向周りのＨＭＤ１１０の傾き角度を表す。ロール角（θｗ）は、ｕｖｗ視野座標系におけるロール方向周りのＨＭＤ１１０の傾き角度を表す。

ＨＭＤセンサ１２０は、検出されたＨＭＤ１１０の傾き角度に基づいて、ＨＭＤ１１０が動いた後のＨＭＤ１１０におけるｕｖｗ視野座標系を、ＨＭＤ１１０に設定する。ＨＭＤ１１０と、ＨＭＤ１１０のｕｖｗ視野座標系との関係は、ＨＭＤ１１０の位置および傾きに関わらず、常に一定である。ＨＭＤ１１０の位置および傾きが変わると、当該位置および傾きの変化に連動して、グローバル座標系におけるＨＭＤ１１０のｕｖｗ視野座標系の位置および傾きが変化する。

ある局面において、ＨＭＤセンサ１２０は、赤外線センサからの出力に基づいて取得される赤外線の光強度および複数の点間の相対的な位置関係（例えば、各点間の距離など）に基づいて、ＨＭＤ１１０の現実空間内における位置を、ＨＭＤセンサ１２０に対する相対位置として特定してもよい。また、プロセッサ１０は、特定された相対位置に基づいて、現実空間内（グローバル座標系）におけるＨＭＤ１１０のｕｖｗ視野座標系の原点を決定してもよい。

［仮想空間］
図４を参照して、仮想空間についてさらに説明する。図４は、ある実施の形態に従う仮想空間２を表現する一態様を概念的に表す図である。仮想空間２は、中心２１の３６０度方向の全体を覆う全天球状の構造を有する。図４では、説明を複雑にしないために、仮想空間２のうちの上半分の天球が例示されている。仮想空間２では各メッシュが規定される。各メッシュの位置は、仮想空間２に規定されるＸＹＺ座標系における座標値として予め規定されている。コンピュータ２００は、仮想空間２に展開可能なコンテンツ（静止画、動画等）を構成する各部分画像を、仮想空間２において対応する各メッシュにそれぞれ対応付けて、ユーザによって視認可能な仮想空間画像２２が展開される仮想空間２をユーザに提供する。

ある局面において、仮想空間２では、中心２１を原点とするＸＹＺ座標系が規定される。ＸＹＺ座標系は、例えば、グローバル座標系に平行である。ＸＹＺ座標系は視点座標系の一種であるため、ＸＹＺ座標系における水平方向、鉛直方向（上下方向）、および前後方向は、それぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として規定される。したがって、ＸＹＺ座標系のＸ軸（水平方向）がグローバル座標系のｘ軸と平行であり、ＸＹＺ座標系のＹ軸（鉛直方向）がグローバル座標系のｙ軸と平行であり、ＸＹＺ座標系のＺ軸（前後方向）がグローバル座標系のｚ軸と平行である。

ＨＭＤ１１０の起動時、すなわちＨＭＤ１１０の初期状態において、仮想カメラ１が、仮想空間２の中心２１に配置される。仮想カメラ１は、現実空間におけるＨＭＤ１１０の動きに連動して、仮想空間２を同様に移動する。これにより、現実空間におけるＨＭＤ１１０の位置および向きの変化が、仮想空間２において同様に再現される。

仮想カメラ１には、ＨＭＤ１１０の場合と同様に、ｕｖｗ視野座標系が規定される。仮想空間２における仮想カメラのｕｖｗ視野座標系は、現実空間（グローバル座標系）におけるＨＭＤ１１０のｕｖｗ視野座標系に連動するように規定されている。したがって、ＨＭＤ１１０の傾きが変化すると、それに応じて、仮想カメラ１の傾きも変化する。また、仮想カメラ１は、ＨＭＤ１１０を装着したユーザの現実空間における移動に連動して、仮想空間２において移動することもできる。

仮想カメラ１の向きは、仮想カメラ１の位置および傾きに応じて決まるので、ユーザが仮想空間画像２２を視認する際に基準となる視線（基準視線５）は、仮想カメラ１の向きに応じて決まる。コンピュータ２００のプロセッサ１０は、基準視線５に基づいて、仮想空間２における視界領域２３を規定する。視界領域２３は、仮想空間２のうち、ＨＭＤ１１０を装着したユーザの視界に対応する。

注視センサ１４０によって検出されるユーザ１９０の視線方向は、ユーザ１９０が物体を視認する際の視点座標系における方向である。ＨＭＤ１１０のｕｖｗ視野座標系は、ユーザ１９０がモニタ１１２を視認する際の視点座標系に等しい。また、仮想カメラ１のｕｖｗ視野座標系は、ＨＭＤ１１０のｕｖｗ視野座標系に連動している。したがって、ある局面に従うＨＭＤシステム１００は、注視センサ１４０によって検出されたユーザ１９０の視線方向を、仮想カメラ１のｕｖｗ視野座標系におけるユーザの視線方向とみなすことができる。

［ユーザの視線］
図５を参照して、ユーザの視線方向の決定について説明する。図５は、ある実施の形態に従うＨＭＤ１１０を装着するユーザ１９０の頭部を上から表した図である。

ある局面において、注視センサ１４０は、ユーザ１９０の右目および左目の各視線を検出する。ある局面において、ユーザ１９０が近くを見ている場合、注視センサ１４０は、視線Ｒ１およびＬ１を検出する。別の局面において、ユーザ１９０が遠くを見ている場合、注視センサ１４０は、視線Ｒ２およびＬ２を検出する。この場合、ロール方向ｗに対して視線Ｒ２およびＬ２がなす角度は、ロール方向ｗに対して視線Ｒ１およびＬ１がなす角度よりも小さい。注視センサ１４０は、検出結果をコンピュータ２００に送信する。

コンピュータ２００が、視線の検出結果として、視線Ｒ１およびＬ１の検出値を注視センサ１４０から受信した場合には、その検出値に基づいて、視線Ｒ１およびＬ１の交点である注視点Ｎ１を特定する。一方、コンピュータ２００は、視線Ｒ２およびＬ２の検出値を注視センサ１４０から受信した場合には、視線Ｒ２およびＬ２の交点を注視点として特定する。コンピュータ２００は、特定した注視点Ｎ１の位置に基づき、ユーザ１９０の視線方向Ｎ０を特定する。コンピュータ２００は、例えば、ユーザ１９０の右目Ｒと左目Ｌとを結ぶ直線の中点と、注視点Ｎ１とを通る直線の延びる方向を、視線方向Ｎ０として検出する。視線方向Ｎ０は、ユーザ１９０が両目により実際に視線を向けている方向である。また、視線方向Ｎ０は、視界領域２３に対してユーザ１９０が実際に視線を向けている方向に相当する。

別の局面において、ＨＭＤシステム１００は、ＨＭＤシステム１００を構成するいずれかのパーツに、マイクおよびスピーカを備えてもよい。ユーザは、マイクに発話することにより、仮想空間２に対して、音声による指示を与えることができる。

また、別の局面において、ＨＭＤシステム１００は、テレビジョン放送受信チューナを備えてもよい。このような構成によれば、ＨＭＤシステム１００は、仮想空間２においてテレビ番組を表示することができる。

さらに別の局面において、ＨＭＤシステム１００は、インターネットに接続するための通信回路、あるいは、電話回線に接続するための通話機能を備えていてもよい。

［視界領域］
図６および図７を参照して、視界領域２３について説明する。図６は、仮想空間２において視界領域２３をＸ方向から見たＹＺ断面を表す図である。図７は、仮想空間２において視界領域２３をＹ方向から見たＸＺ断面を表す図である。

図６に示されるように、ＹＺ断面における視界領域２３は、領域２４を含む。領域２４は、仮想カメラ１の基準視線５と仮想空間２のＹＺ断面とによって定義される。プロセッサ１０は、仮想空間おける基準視線５を中心として極角αを含む範囲を、領域２４として規定する。

図７に示されるように、ＸＺ断面における視界領域２３は、領域２５を含む。領域２５は、基準視線５と仮想空間２のＸＺ断面とによって定義される。プロセッサ１０は、仮想空間２における基準視線５を中心とした方位角βを含む範囲を、領域２５として規定する。

ある局面において、ＨＭＤシステム１００は、コンピュータ２００からの信号に基づいて、視界画像２６をモニタ１１２に表示させることにより、ユーザ１９０に仮想空間を提供する。視界画像２６は、仮想空間画像２２のうち視界領域２３に重畳する部分に相当する。ユーザ１９０が、頭に装着したＨＭＤ１１０を動かすと、その動きに連動して仮想カメラ１も動く。その結果、仮想空間２における視界領域２３の位置が変化する。これにより、モニタ１１２に表示される視界画像２６は、仮想空間画像２２のうち、仮想空間２においてユーザが向いた方向の視界領域２３に重畳する画像に更新される。ユーザは、仮想空間２における所望の方向を視認することができる。

ユーザ１９０は、ＨＭＤ１１０を装着している間、現実世界を視認することなく、仮想空間２に展開される仮想空間画像２２のみを視認できる。そのため、ＨＭＤシステム１００は、仮想空間２への高い没入感覚をユーザに与えることができる。

ある局面において、プロセッサ１０は、ＨＭＤ１１０を装着したユーザ１９０の現実空間における移動に連動して、仮想空間２において仮想カメラ１を移動し得る。この場合、プロセッサ１０は、仮想空間２における仮想カメラ１の位置および向きに基づいて、ＨＭＤ１１０のモニタ１１２に投影される画像領域（すなわち、仮想空間２における視界領域２３）を特定する。

ある実施の形態に従うと、仮想カメラ１は、二つの仮想カメラ、すなわち、右目用の画像を提供するための仮想カメラと、左目用の画像を提供するための仮想カメラとを含むことが望ましい。また、ユーザ１９０が３次元の仮想空間２を認識できるように、適切な視差が、二つの仮想カメラに設定されていることが好ましい。本実施の形態においては、仮想カメラ１が二つの仮想カメラを含み、二つの仮想カメラのロール方向が合成されることによって生成されるロール方向（ｗ）がＨＭＤ１１０のロール方向（ｗ）に適合されるように構成されているものとして、本開示に係る技術思想を例示する。

［コントローラ］
図８を参照して、コントローラ１６０の一例について説明する。図８は、ある実施の形態に従うコントローラ１６０の概略構成を表す図である。

図８の分図（Ａ）に示されるように、ある局面において、コントローラ１６０は、右手用のコントローラ８００と左手用のコントローラとを含み得る。コントローラ８００は、ユーザ１９０の右手で操作される。左手用コントローラは、ユーザ１９０の左手で操作される。ある局面において、コントローラ８００と左手用コントローラとは、別個の装置として対称に構成される。したがって、ユーザ１９０は、コントローラ８００を把持した右手と、左手用コントローラを把持した左手とをそれぞれ自由に動かすことができる。別の局面において、コントローラ１６０は両手の操作を受け付ける一体型のコントローラであってもよい。以下、コントローラ８００について説明する。

コントローラ８００は、グリップ３０と、フレーム３１と、天面３２とを備える。グリップ３０は、ユーザ１９０の右手によって把持されるように構成されている。例えば、グリップ３０は、ユーザ１９０の右手の掌と３本の指（中指、薬指、小指）とによって保持され得る。

グリップ３０は、ボタン３３，３４と、モーションセンサ１３０と、バッテリ８０５とを含む。ボタン３３は、グリップ３０の側面に配置され、右手の中指による操作を受け付ける。ボタン３４は、グリップ３０の前面に配置され、右手の人差し指による操作を受け付ける。ある局面において、ボタン３３，３４は、トリガー式のボタンとして構成される。バッテリ８０５とモーションセンサ１３０とは、グリップ３０の筐体に内蔵されている。バッテリ８０５は、モーションセンサ１３０や各種回路が動作するために必要な電力を供給する。バッテリ８０５は、１次電池および２次電池のいずれであってもよく、その形状は円筒型、ボタン型、角型など任意でありうる。なお、ユーザ１９０の動作がカメラその他の装置によってユーザ１９０の周りから検出可能である場合には、グリップ３０は、モーションセンサ１３０を備えなくてもよい。

フレーム３１は、その円周方向に沿って配置された複数の赤外線ＬＥＤ３５を含む。赤外線ＬＥＤ３５は、コントローラ１６０を使用するプログラムの実行中に、当該プログラムの進行に合わせて赤外線を発光する。赤外線ＬＥＤ３５から発せられた赤外線は、コントローラ８００と左コントローラ（図示しない）との各位置や姿勢（傾き、向き）を検出するために使用され得る。図８に示される例では、二列に配置された赤外線ＬＥＤ３５が示されているが、配列の数は図８に示されるものに限られない。一列あるいは３列以上の配列が使用されてもよい。

天面３２は、ボタン３６，３７と、アナログスティック３８とを備える。ボタン３６，３７は、プッシュ式ボタンとして構成される。ボタン３６，３７は、ユーザ１９０の右手の親指による操作を受け付ける。アナログスティック３８は、ある局面において、初期位置（ニュートラルの位置）から３６０度任意の方向への操作を受け付ける。当該操作は、例えば、仮想空間２に配置されるオブジェクトを移動するための操作を含む。

図８の分図（Ａ）および分図（Ｂ）に示されるように、例えば、ユーザ１９０の右手８１０に対して、ヨー、ロール、ピッチの各方向が規定される。ユーザ１９０が親指と人差し指とを伸ばした場合に、親指の伸びる方向がヨー方向、人差し指の伸びる方向がロール方向、ヨー方向の軸およびロール方向の軸によって規定される平面に垂直な方向がピッチ方向として規定される。

［ＨＭＤの制御装置］
図９を参照して、ＨＭＤ１１０の制御装置について説明する。ある実施の形態において、制御装置は周知の構成を有するコンピュータ２００によって実現される。図９は、ある実施の形態に従うコンピュータ２００をモジュール構成として表わすブロック図である。

図９に示されるように、コンピュータ２００は、表示制御モジュール２２０と、仮想空間制御モジュール２３０と、メモリモジュール２４０と、通信制御モジュール２５０とを備える。表示制御モジュール２２０は、サブモジュールとして、仮想カメラ制御モジュール２２１と、視界領域決定モジュール２２２と、視界画像生成モジュール２２３と、基準視線特定モジュール２２４とを含む。仮想空間制御モジュール２３０は、サブモジュールとして、仮想空間定義モジュール２３１と、仮想オブジェクト生成モジュール２３２と、操作オブジェクト制御モジュール２３３と、監視モジュール２３４とを含む。

ある実施の形態において、表示制御モジュール２２０と仮想空間制御モジュール２３０とは、プロセッサ１０によって実現される。別の実施の形態において、複数のプロセッサ１０が表示制御モジュール２２０と仮想空間制御モジュール２３０として作動してもよい。メモリモジュール２４０は、メモリ１１またはストレージ１２によって実現される。通信制御モジュール２５０は、通信インターフェイス１４によって実現される。

ある局面において、表示制御モジュール２２０は、ＨＭＤ１１０のモニタ１１２における画像表示を制御する。仮想カメラ制御モジュール２２１は、仮想空間２に仮想カメラ１を配置し、仮想カメラ１の挙動、向き等を制御する。視界領域決定モジュール２２２は、ＨＭＤ１１０を装着したユーザの頭の向きに応じて、視界領域２３を規定する。視界画像生成モジュール２２３は、決定された視界領域２３に基づいて、モニタ１１２に表示される視界画像２６を生成する。

基準視線特定モジュール２２４は、注視センサ１４０からの信号に基づいて、ユーザ１９０の視線を特定する。

仮想空間制御モジュール２３０は、ユーザ１９０に提供される仮想空間２を制御する。仮想空間定義モジュール２３１は、仮想空間２を表わす仮想空間データを生成することにより、ＨＭＤシステム１００における仮想空間２を規定する。

仮想オブジェクト生成モジュール２３２は、仮想空間２に配置される対象物を生成する。対象物は、例えば、ゲームのストーリーの進行に従って配置される森、山その他を含む風景、動物等を含み得る。

操作オブジェクト制御モジュール２３３は、仮想空間２においてユーザ１９０の操作を受け付けるための操作オブジェクトを仮想空間２に配置する。ユーザ１９０は、操作オブジェクトを操作することにより、例えば、仮想空間２に配置されるオブジェクトを操作する。ある局面において、操作オブジェクトは、例えば、ＨＭＤ１１０を装着したユーザ１９０の手に相当する手オブジェクト、ユーザ１９０の足に相当する足オブジェクト、ユーザの指に相当する指オブジェクト、ユーザ１９０が使用するスティックに相当するスティックオブジェクト等を含み得る。操作オブジェクトが指オブジェクトの場合、特に、操作オブジェクトは、当該指が指し示す方向（軸方向）の軸の部分に対応している。

監視モジュール２３４は、ＨＭＤシステム１００またはプロセッサ１０が実行するプログラムにおける監視対象をモニタし、監視対象の変化を操作オブジェクト制御モジュール２３３に出力する。監視対象は、例えば、コントローラ８００のバッテリ８０５の残量を含む。

操作オブジェクト制御モジュール２３３は、監視モジュール２３４から入力される監視対象の変化に応じて操作オブジェクトの表示態様を変化させる。一例として、操作オブジェクト制御モジュール２３３は、監視対象の変化に応じて、操作オブジェクトにテクスチャを張り付ける処理を行なうことにより、操作オブジェクトの表示態様を変化させる。

仮想空間制御モジュール２３０は、仮想空間２に配置されるオブジェクトのそれぞれが、他のオブジェクトと衝突した場合に、当該衝突を検出する。仮想空間制御モジュール２３０は、例えば、あるオブジェクトと、別のオブジェクトとが触れたタイミングを検出することができ、当該検出がされたときに、予め定められた処理を行なう。仮想空間制御モジュール２３０は、オブジェクトとオブジェクトとが触れている状態から離れたタイミングを検出することができ、当該検出がされたときに、予め定められた処理を行なう。仮想空間制御モジュール２３０は、オブジェクトとオブジェクトとが触れている状態であることを検出することができる。具体的には、操作オブジェクト制御モジュール２３３は、操作オブジェクトと、他のオブジェクトとが触れたときに、これら操作オブジェクトと他のオブジェクトとが触れたことを検出して、予め定められた処理を行なう。

メモリモジュール２４０は、コンピュータ２００が仮想空間２をユーザ１９０に提供するために使用されるデータを保持している。ある局面において、メモリモジュール２４０は、空間情報２４１と、オブジェクト情報２４２と、ユーザ情報２４３とを保持している。

空間情報２４１は、仮想空間２を提供するために規定された１つ以上のテンプレートを保持している。

オブジェクト情報２４２は、仮想空間２において再生されるコンテンツ、当該コンテンツで使用されるオブジェクト、およびオブジェクトを仮想空間２に配置するための情報（たとえば、位置情報）を保持している。当該コンテンツは、例えば、ゲーム、現実社会と同様の風景を表したコンテンツ等を含み得る。オブジェクト情報２４２は、テクスチャ情報２４４とテクスチャテーブル１３００とをさらに含む。テクスチャ情報２４４は、オブジェクトに貼り付けるためのテクスチャを保持する。テクスチャテーブル１３００は、オブジェクトにテクスチャを張り付けるための条件を保持する。テクスチャテーブル１３００の詳細は、図１３を用いて後述される。

ユーザ情報２４３は、ＨＭＤシステム１００の制御装置としてコンピュータ２００を機能させるためのプログラム、オブジェクト情報２４２に保持される各コンテンツを使用するアプリケーションプログラム等を保持している。

メモリモジュール２４０に格納されているデータおよびプログラムは、ＨＭＤ１１０のユーザによって入力される。あるいは、プロセッサ１０が、当該コンテンツを提供する事業者が運営するコンピュータ（例えば、サーバ１５０）からプログラムあるいはデータをダウンロードして、ダウンロードされたプログラムあるいはデータをメモリモジュール２４０に格納する。

通信制御モジュール２５０は、ネットワーク１９を介して、サーバ１５０その他の情報通信装置と通信し得る。

ある局面において、表示制御モジュール２２０および仮想空間制御モジュール２３０は、例えば、ユニティテクノロジーズ社によって提供されるＵｎｉｔｙ（登録商標）を用いて実現され得る。別の局面において、表示制御モジュール２２０および仮想空間制御モジュール２３０は、各処理を実現する回路素子の組み合わせとしても実現され得る。

コンピュータ２００における処理は、ハードウェアと、プロセッサ１０により実行されるソフトウェアとによって実現される。このようなソフトウェアは、ハードディスクその他のメモリモジュール２４０に予め格納されている場合がある。また、ソフトウェアは、ＣＤ−ＲＯＭその他のコンピュータ読み取り可能な不揮発性のデータ記録媒体に格納されて、プログラム製品として流通している場合もある。あるいは、当該ソフトウェアは、インターネットその他のネットワークに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラム製品として提供される場合もある。このようなソフトウェアは、光ディスク駆動装置その他のデータ読取装置によってデータ記録媒体から読み取られて、あるいは、通信制御モジュール２５０を介してサーバ１５０その他のコンピュータからダウンロードされた後、記憶モジュールに一旦格納される。そのソフトウェアは、プロセッサ１０によって記憶モジュールから読み出され、実行可能なプログラムの形式でＲＡＭに格納される。プロセッサ１０は、そのプログラムを実行する。

図９に示されるコンピュータ２００を構成するハードウェアは、一般的なものである。したがって、本実施の形態に係る最も本質的な部分は、コンピュータ２００に格納されたプログラムであるともいえる。なお、コンピュータ２００のハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。

なお、データ記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible Disk）、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc））、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを含む）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Electronically Programmable Read-Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する不揮発性のデータ記録媒体でもよい。

なお、ここでいうプログラムとは、プロセッサ１０により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含み得る。

［制御構造］
図１０〜図１２を参照して、本実施の形態に係るコンピュータ２００の制御構造について説明する。図１０は、ＨＭＤシステム１００が実行する処理を表わすフローチャートである。

図１０を参照して、ステップＳ１０１０にて、コンピュータ２００のプロセッサ１０は、仮想空間定義モジュール２３１として、仮想空間画像データを特定し、仮想空間２を定義する。

ステップＳ１０２０にて、プロセッサ１０は、仮想カメラ１を初期化する。例えば、プロセッサ１０は、メモリのワーク領域において、仮想カメラ１を仮想空間２において予め規定された中心点に配置し、仮想カメラ１の視線をユーザ１９０が向いている方向に向ける。

ステップＳ１０３０にて、プロセッサ１０は、視界画像生成モジュール２２３として、初期の視界画像を表示するための視界画像データを生成する。生成された視界画像データは、視界画像生成モジュール２２３を介して通信制御モジュール２５０によってＨＭＤ１１０に送信される。

ステップＳ１０３２にて、ＨＭＤ１１０のモニタ１１２は、コンピュータ２００から受信した信号に基づいて、視界画像を表示する。ＨＭＤ１１０を装着したユーザ１９０は、視界画像を視認すると仮想空間２を認識し得る。

ステップＳ１０３４にて、ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ１１０から発信される複数の赤外線光に基づいて、ＨＭＤ１１０の位置と傾きを検知する。検知結果は、動き検知データとして、コンピュータ２００に送信される。

ステップＳ１０４０にて、プロセッサ１０は、ＨＭＤ１１０の位置と傾きとに基づいて、ＨＭＤ１１０を装着したユーザ１９０の視界方向を特定する。さらに、プロセッサ１０は、仮想オブジェクト生成モジュール２３２として、仮想空間２にオブジェクトを配置する。

ステップＳ１０５０にて、コントローラ１６０は、当該コントローラのバッテリ残量を検出する。コントローラ１６０は、検出したバッテリ残量を示すデータコンピュータ２００に送信する。ある局面において、コントローラ１６０は、右手用のコントローラ８００と左手用のコントローラとによって実現される。この場合、コントローラ８００は、バッテリ８０５の残量（例えば、電圧値）をテスタ（不図示）によって検出し、検出結果をコンピュータ２００に送信する。左手用のコントローラも、右手用のコントローラ８００と同様の動作を行なう。

ステップＳ１０６０にて、プロセッサ１０は、操作オブジェクト制御モジュール２３３として、仮想空間に仮想手オブジェクトを配置する。仮想手オブジェクトは、現実空間におけるユーザ１９０の手に対応する。このとき、プロセッサ１０は、コントローラ１６０から入力されるバッテリ残量に基づいて、仮想手オブジェクトの表示態様を決定する。この制御は、図１１を用いて後述される。

ステップＳ１０７０にて、コントローラ１６０は、現実空間におけるユーザ１９０の操作を検出する。例えば、ある局面において、コントローラ１６０は、ユーザ１９０によってボタンが押下されたことを検出する。別の局面において、コントローラ１６０は、ユーザ１９０の両手の動作（たとえば、両手を振る等）を検出する。検出内容を示す検出信号は、コンピュータ２００に送られる。

ステップＳ１０８０にて、プロセッサ１０は、操作オブジェクト制御モジュール２３３として、コントローラ１６０から入力された検出信号に基づいて、仮想手オブジェクトの動作を制御（処理）する。

ステップＳ１０９０にて、プロセッサ１０は、視界画像生成モジュール２２３として、処理の結果に基づく視界画像を表示するための視界画像データを生成し、生成した視界画像データをＨＭＤ１１０に出力する。

ステップＳ１０９２にて、ＨＭＤ１１０のモニタ１１２は、受信した視界画像データに基づいて視界画像を更新し、更新後の視界画像を表示する。

次に、図１１および図１２を用いて、操作オブジェクトとしての仮想手オブジェクトの表示制御について説明する。図１１は、コンピュータ２００のプロセッサ１０が実行する仮想手オブジェクトの制御を表わすフローチャートである。図１２は、図１１に示される処理の一部を視覚的に説明する図である。図１１に示される処理において、ユーザ１９０は、コントローラ１６０として、右手用のコントローラ８００と、左手用のコントローラとを使用するものとする。なお、右手用のコントローラ８００に対応する右手用の仮想手オブジェクトの制御と、左手用のコントローラに対応する左手用の仮想手オブジェクトの制御とは、同じ処理であるため、以下では右手用の仮想手オブジェクトの制御について説明する。

ステップＳ１１１０にて、プロセッサ１０は、仮想空間定義モジュール２３１として、仮想空間２を定義して、コントローラ１６０を把持しているユーザ１９０が装着しているＨＭＤ１１０に仮想空間２を提供する。

ステップＳ１１２０にて、プロセッサ１０は、図１２の状態（Ａ）に示されるように、定義した仮想空間２に、右手用の仮想手オブジェクト１２１０と、左手用の仮想手オブジェクト１２２０とを配置する。

ステップＳ１１３０にて、プロセッサ１０は、監視モジュール２３４として、コントローラ１６０の出力に基づいて、コントローラ１６０のバッテリ残量を算出する。一例として、右手用のコントローラ８００が、バッテリ８０５の電圧値をコンピュータ２００に出力する。プロセッサ１０は、バッテリ８０５の電圧値に対する、予めメモリモジュール２４０に記憶しているコントローラ８００の動作電圧の割合に基づいて、百分率で示されるバッテリ８０５の残量ＢＰを算出し得る。

ステップＳ１１４０にて、プロセッサ１０は、操作オブジェクト制御モジュール２３３として、テクスチャテーブル１３００を参照して、バッテリ８０５の残量ＢＰに対応するテクスチャを特定する。さらに、プロセッサ１０は、特定したテクスチャを、テクスチャ情報２４４から取得して、仮想手オブジェトに貼り付ける（重畳する）。

図１３は、ある実施形態に従うテクスチャテーブル１３００を説明する図である。テクスチャテーブル１３００は、バッテリの残量ＢＰの範囲と、仮想手オブジェクトに貼り付けるテクスチャとを互いに関連付けて保持する。

バッテリ８０５の残量ＢＰが３０％以上である場合、テクスチャテーブル１３００においてテクスチャが設定されていないため、プロセッサ１０は、右手用の仮想手オブジェクト１２１０に対して、テクスチャを張り付けない。

一方、バッテリ８０５の残量ＢＰが３０％未満である場合、テクスチャテーブル１３００において何らかのテクスチャが設定されている。そのため、プロセッサ１０は、図１２の状態（Ｂ）に示されるように、右手用の仮想手オブジェクト１２１０に対してテクスチャ１２３０を張り付ける。例えば、バッテリ８０５の残量ＢＰが２０％以上３０％未満の場合、プロセッサ１０は、仮想手オブジェクト１２１０に黄色テクスチャを張り付ける。これにより、仮想手オブジェクト１２１０が黄色になる。例えば、バッテリ８０５の残量ＢＰが１０％未満の場合、プロセッサ１０は、仮想手オブジェクト１２１０に赤色テクスチャを張り付ける。これにより、仮想手オブジェクト１２１０が赤色になる。

図１１を再び参照して、ステップＳ１１５０にて、プロセッサ１０は、操作オブジェクト制御モジュール２３３として、コントローラ１６０（モーションセンサ１３０）が出力する検出信号に基づいて、ユーザ１９０の手の動作を検出する。

ステップＳ１１６０にて、プロセッサ１０は、操作オブジェクト制御モジュール２３３として、検出したユーザ１９０の手の動作に連動するように、仮想手オブジェクトを移動させる。

上記によれば、ＨＭＤシステム１００は、仮想空間上に、コントローラ１６０のバッテリ残量を示すための電池マークのようなＧＵＩを表示することなく、仮想空間上に表示されるべき仮想手オブジェクトの表示態様を変化させることで、ユーザ１９０にコントローラ１６０のバッテリ残量を通知できる。これにより、ＨＭＤシステム１００は、不自然なＧＵＩを表示することによるユーザ１９０の仮想空間に対する没入感の低下を抑制し得る。

なお、上記の例では、バッテリの残量の範囲に応じて操作オブジェクトの色が段階的に変化する構成であったが、他の局面において、バッテリの残量に応じて、操作オブジェクトの色が連続的に変化（例えば、緑から赤に波長が徐々に長くなるように変化）する構成であってもよい。

また、上記の例では、百分率で示されるバッテリの残量を用いて操作オブジェクトの表示態様を変更する構成であるが、他の局面において、電圧値などの測定値をそのまま用いて、操作オブジェクトの表示態様を変更する構成であってもよい。

［他の表示態様］
上記の例では、プロセッサが操作オブジェクトの色を変化させることにより、ユーザ１９０にバッテリの残量を通知する構成であった。以下、図１４〜図１７を用いて、操作オブジェクトの表示態様を変化させる他の構成について説明する。なお、右手用のコントローラ８００に対応する右手用の仮想手オブジェクトの制御と、左手用のコントローラに対応する左手用の仮想手オブジェクトの制御とは、同じ処理であるため、以下では右手用の仮想手オブジェクトの制御について説明する。

図１４は、ある実施形態に従う操作オブジェクトの表示態様を説明する図である。図１４を参照して、ある実施形態において、プロセッサ１０は、バッテリ８０５の残量ＢＰが少なくなるほど、右手用の仮想手オブジェクト１２１０が透けて内部の骨が鮮明になるように制御する。

例えば、プロセッサ１０は、仮想手オブジェクト１２１０の内部に、当該仮想手オブジェクト１２１０と連動する骨オブジェクトを配置し、バッテリ８０５の残量ＢＰが少なくなるほど、仮想手オブジェクト１２１０の透過率が高くする。これにより、バッテリ８０５の残量ＢＰが少なくなるほど、仮想手オブジェクト１２１０の内部に配置される骨オブジェクトが鮮明になる。ある局面において、プロセッサ１０は、バッテリの残量ＢＰが予め定められたしきい値（例えば、３０％）を下回ると、仮想手オブジェクト１２１０の透過率を０％から徐々に上げるように制御し得る。

図１５は、他の局面に従う操作オブジェクトの表示態様を説明する図である。図１５を参照して、プロセッサ１０は、バッテリ８０５の残量ＢＰが少なくなるほど、右手用の仮想手オブジェクト１２１０が劣化する（綻びる）ように制御する。

例えば、プロセッサ１０は、図１３で説明した方法と同様に、劣化の度合いが異なるテクスチャをテクスチャ情報２４４に保持する。プロセッサ１０は、バッテリ８０５の残量ＢＰの範囲に応じて、仮想手オブジェクト１２１０に、当該オブジェクトが劣化するように見えるテクスチャを張り付ける。

さらに他の局面において、プロセッサ１０は、コントローラ１６０のバッテリ残量に応じて、操作オブジェクトを点滅させるように制御してもよい。

図１２、図１４、および図１５の例では、操作オブジェクト（仮想手オブジェクト）そのものの表示態様が変化する構成であった。しかし、操作オブジェクトそのものではなく、操作オブジェクトに付随するオブジェクト（付随オブジェクト）の表示態様を変化させてもよい。以下、図１６および図１７を用いて、付随オブジェクトの表示態様を変化させる構成について説明する。

図１６は、ある実施形態に従う付随オブジェクトの表示態様を説明する図である。図１６を参照して、この実施形態において、プロセッサ１０は、バッテリ８０５の残量ＢＰが予め定められたしきい値を下回ると、その旨を通知するポップアップオブジェクト１６００を仮想空間２に配置する。ある局面において、ポップアップオブジェクト１６００は、仮想手オブジェクト１２１０の付近に配置され、仮想手オブジェクト１２１０と連動して動作する。換言すれば、ポップアップオブジェクト１６００は、仮想手オブジェクト１２１０に付随する付随オブジェクトである。なお、ポップアップオブジェクト１６００は、予め定められた時間（例えば５秒間）表示された後、消えるように設定されてもよい。

図１７は、他の局面に従う付随オブジェクトの表示態様を説明する図である。他の局面において、図１７の状態（Ａ）に示されるように、プロセッサ１０は、仮想手オブジェクト１２１０に付随する指輪オブジェクト１７００を仮想空間２に配置する。状態（Ｂ）を参照して、プロセッサ１０は、バッテリ８０５の残量ＢＰが予め定められたしきい値を下回ると、指輪オブジェクト１７００の色を変化させる。指輪オブジェクト１７００の色を変化させる制御は、上記図１３を用いて説明した処理と同様の処理によって実現され得る。

上記によれば、ある実施形態に従うＨＭＤシステム１００は、視界画像２６において大きな面積を占める操作オブジェクトではなく、小さな面積の付随オブジェクトの表示態様を変化させることにより、よりユーザ１９０に違和感を感じさせることなく、電池の残量（監視対象の変化）を通知できる。これにより、ユーザ１９０は、仮想空間により没入できる。

ＨＭＤシステム１００は、図１４〜図１７のように、操作オブジェクト、または操作オブジェクトに付随する付随オブジェクトの表示態様をバッテリの残量に応じて変化させても、ユーザ１９０に電池の残量を通知できる。これらの制御によっても、ＨＭＤシステム１００は、仮想空間上に、コントローラ１６０のバッテリ残量を示すための電池マークのようなＧＵＩを表示することなく、仮想空間上に表示されるべきオブジェクトの表示態様を変化させることで、ユーザ１９０にコントローラ１６０のバッテリ残量を通知できる。

［他の監視対象］
上記の実施形態において、監視モジュール２３４は、コントローラ１６０のバッテリ残量を監視対象として監視する構成であったが、監視対象は、これに限られない。

（ゲームのプレイ時間）
例えば、監視対象は、仮想空間において提供されるゲームのプレイ時間であり得る。このゲームは、プロセッサ１０がストレージ１２に格納されるゲームプログラムを実行することにより提供され得る。

プロセッサ１０は、ゲームのプレイ時間が予め定められた時間を上回った場合に、操作オブジェクトまたは操作オブジェクトに付随する付随オブジェクトの表示態様を変化させ得る。なお、この予め定められた時間は、ユーザ１９０が設定するように構成されてもよい。

（ゲームに対して支払った金額）
例えば、監視対象は、仮想空間において提供されるゲームに対してユーザが支払った金額であり得る。ある局面において、ユーザ１９０は、ゲーム内において、アイテムなどを現実空間の通貨を用いて購入し得る。プロセッサ１０は、メモリモジュール２４０に格納されるログ情報に基づいて、ゲームに対して支払われた金額が予め定められた金額を上回った場合に、操作オブジェクトまたは操作オブジェクトに付随する付随オブジェクトの表示態様を変化させ得る。なお、この予め定められた金額は、ユーザ１９０が設定するように構成されてもよい。

（ゲーム内のパラメータ）
上記の例において、監視対象は、現実空間の指標であった。他の局面において、監視対象は、仮想空間において提供されるゲーム内のパラメータであり得る。プロセッサ１０は、ゲーム内のパラメータ値と予め定められた値との大小関係が入れ替わった場合に、操作オブジェクトまたは操作オブジェクトに付随する付随オブジェクトの表示態様を変化させ得る。ゲーム内のパラメータ値とは、例えば、ゲームにおいてユーザ１９０が操作するキャラクタの経験値、スタミナ値や、当該キャラクタが用いる銃の残弾数、当該キャラクタが所有する（ゲーム内の）金額などを含み得る。

（割り込み通信）
さらに他の局面において、監視対象は、ネットワーク１９を介した他のコンピュータからの通信の有無であり得る。ある局面において、仮想空間において提供されるゲームが、他のＨＭＤシステムを操作する他のユーザと対戦または協力が可能なゲームであり得る。この場合、ＨＭＤシステム１００は、他のコンピュータからの通信があったことを示す不自然なＧＵＩを仮想空間に配置することなく、仮想空間上に表示されるべき操作オブジェクトの表示態様を変化させることで、ユーザ１９０にその旨を通知できる。これにより、ＨＭＤシステム１００は、不自然なＧＵＩを表示することによるユーザ１９０の仮想空間に対する没入感の低下を抑制し得る。

［構成］
以上に開示された技術的特徴は、以下のように要約され得る。

（構成１）
ＨＭＤ１１０に画像を表示することで仮想空間を提供するためにプロセッサ１０で実行される方法が提供される。この方法は、仮想空間２を定義するステップ（ステップＳ１１１０）と、仮想空間２に、仮想空間２においてＨＭＤ１１０のユーザの操作を受け付けるための操作オブジェクトを表示するステップ（ステップＳ１１２０）と、ユーザの身体の一部の動作を検出するステップ（ステップＳ１１５０）と、検出された動作に連動するように操作オブジェクトを動かすステップ（ステップＳ１１６０）と、監視対象をモニタして、監視対象の変化に応じて操作オブジェクトまたは操作オブジェクトに付随する付随オブジェクトの表示態様を変化させるステップ（ステップＳ１１４０）とを備える。

（構成２）
（構成１）において、監視対象は、数値で表すことができるものである。表示態様を変化させるステップは、監視対象の数値と予め定められたしきい値との大小関係が入れ替わった場合に操作オブジェクトまたは付随オブジェクトの表示態様を変化させることを含む。

（構成３）
（構成２）において、監視対象は、割合を示す数値を含む。

（構成４）
（構成２）または（構成３）において、動作を検出するステップは、ユーザが装着するコントローラ１６０（モーションセンサ１３０）の出力に基づいてユーザの身体の一部の動作を検出することを含む。監視対象は、コントローラ１６０の電池８０５の残量を含む。

（構成５）
（構成２）または（構成３）において、監視対象は、仮想空間２において提供されるゲームのプレイ時間を含む。

（構成６）
（構成２）または（構成３）において、監視対象は、仮想空間２において提供されるゲームに対して支払われた金額を含む。

（構成７）
（構成２）または（構成３）において、監視対象は、仮想空間２において提供されるゲーム内において予め定められたパラメータ値を含む。

（構成８）
（構成１）において、プロセッサ１０は、他のコンピュータと通信可能に構成される。監視対象は、他のコンピュータからの通信の有無を含む。

（構成９）
（構成１）〜（構成６）において、動作を検出するステップは、ユーザの四肢のいずれかの動作を検出することを含む。操作オブジェクトは、四肢のいずれかに対応する形状を有する四肢オブジェクト（例えば、仮想手オブジェクト１２１０，１２２０）を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。

（構成１０）
（構成１）〜（構成９）において、表示態様を変化させるステップは、操作オブジェクトまたは付随オブジェクトの色または模様を変化させることを含む。

（構成１１）
（構成１）〜（構成９）において、表示態様を変化させるステップは、操作オブジェクトまたは付随オブジェクトの透過率を変化させることを含む。

（構成１２）
（構成１）〜（構成９）において、表示態様を変化させるステップは、操作オブジェクトまたは付随オブジェクトを劣化させることを含む。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。また、開示される複数の実施形態は、適宜組み合わせることができると考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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およ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。

１ 仮想カメラ、２ 仮想空間、５ 基準視線、１０ プロセッサ、１１ メモリ、１２ ストレージ、１３ 入出力インターフェイス、１４ 通信インターフェイス、１９ ネットワーク、２３ 視界領域、２６ 視界画像、３０ グリップ、３１ フレーム、３２ 天面、３３，３４，３６，３７ ボタン、３８ アナログスティック、１００ システム、１１０ 装置、１１２ モニタ、１１４，１２０ センサ、１３０ モーションセンサ、１４０ 注視センサ、１５０ サーバ、１６０，８００ コントローラ、１９０ ユーザ、２００ コンピュータ、２２０ 表示制御モジュール、２２１ 仮想カメラ制御モジュール、２２２ 視界領域決定モジュール、２２３ 視界画像生成モジュール、２２４ 基準視線特定モジュール、２３０ 仮想空間制御モジュール、２３１ 仮想空間定義モジュール、２３２ 仮想オブジェクト生成モジュール、２３３ 操作オブジェクト制御モジュール、２３４ テクスチャ情報２４４ 監視モジュール、２４０ メモリモジュール、２４１ 空間情報、２４２ オブジェクト情報、２４３ ユーザ情報、２５０ 通信制御モジュール、８０５ バッテリ、１２１０，１２２０ 仮想手オブジェクト、１２３０ テクスチャ、１３００ テクスチャテーブル、１６００ ポップアップオブジェクト、１７００ 指輪オブジェクト。

Claims (15)

1. ヘッドマウントデバイスに画像を表示することで仮想空間を提供するためにコンピュータで実行される方法であって、
   仮想空間を定義するステップと、
   前記仮想空間に、前記仮想空間において前記ヘッドマウントデバイスのユーザの操作を受け付けるための操作オブジェクト、及び仮想カメラを配置するステップと、
   前記ユーザの頭部以外の身体の部位の動作を検出するステップと、
   前記部位の動作に連動するように前記操作オブジェクトを動かすステップと、
   監視対象の変化をモニタするステップと、
   前記ヘッドマウントデバイスの動きを検出するステップと、
   前記ヘッドマウントデバイスの動きに連動するように、前記仮想カメラからの視界を制御するステップと、
   前記視界に対応する視界画像を前記ヘッドマウントデバイスに表示するステップと、を備え、
   前記表示するステップは、
   前記視界に前記操作オブジェクトが含まれる場合、前記視界画像として、前記監視対象の変化に応じて表示態様を変化させた、前記操作オブジェクトまたは前記操作オブジェクトに付随する付随オブジェクトを含む第１視界画像を前記ヘッドマウントデバイスに表示し、
   前記視界に前記操作オブジェクトが含まれない場合、前記視界画像として、前記操作オブジェクトおよび前記付随オブジェクトのいずれも含まない第２視界画像を前記ヘッドマウントデバイスに表示する、方法。
2. 前記監視対象は、数値で表すことができるものであって、
   前記表示するステップは、前記監視対象の数値と予め定められたしきい値との大小関係が入れ替わった場合に前記操作オブジェクトまたは前記付随オブジェクトの表示態様を変化させることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記監視対象は、割合を示す数値を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記動作を検出するステップは、前記コンピュータと無線で接続され、前記ユーザの身体の部位に装着されたコントローラの出力に基づいて前記ユーザの身体の部位の動作を検出することを含み、
   前記監視対象は、前記コントローラの電池残量を含む、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記監視対象は、前記仮想空間において提供されるゲームのプレイ時間を含む請求項２または３に記載の方法。
6. 前記監視対象は、前記仮想空間において提供されるゲームに対して支払われた金額を含む、請求項２または３に記載の方法。
7. 前記監視対象は、前記仮想空間において提供されるゲーム内において予め定められたパラメータ値を含む、請求項２または３に記載の方法。
8. 前記コンピュータは、他のコンピュータと通信可能に構成され、
   前記監視対象は、前記他のコンピュータからの通信の有無を含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記動作を検出するステップは、前記ユーザの四肢のいずれかの動作を検出することを含み、
   前記操作オブジェクトは、前記四肢のいずれかに対応する形状を有する四肢オブジェクトを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記身体の部位は、前記ユーザの左手および右手の少なくとも一方を含み、
    前記コントローラは、前記左手に装着される第１コントローラおよび前記右手に装着される第２コントローラの少なくとも一方を含み、
    前記操作オブジェクトは、前記左手に対応する左手オブジェクトおよび前記右手に対応する右手オブジェクトの少なくとも一方を含み、
    前記監視対象は、前記第１コントローラおよび第２コントローラの少なくとも一方の電池残量を含み、
    前記表示するステップは、前記第１コントローラの電池残量に変化に応じて前記左手オブジェクトの表示態様を変化させるステップ、および前記第２コントローラの電池残量の変化に応じて前記右手オブジェクトの表示態様を変化させるステップのうち少なくとも一方のステップを含む、請求項４に記載の方法。
11. 前記表示するステップは、前記操作オブジェクトまたは前記付随オブジェクトの色または模様を変化させることを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記表示するステップは、前記操作オブジェクトまたは前記付随オブジェクトの透過率を変化させることを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記表示するステップは、前記操作オブジェクトまたは前記付随オブジェクトを劣化させることを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
15. 請求項１４に記載のプログラムを格納したメモリと、
    前記プログラムを実行するためのプロセッサとを備える、情報処理装置。

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