JP6523233B2 - 情報処理方法、装置、および当該情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラム - Google Patents

Description

本開示は、仮想空間におけるユーザの移動を支援するための技術に関する。

特許文献１には、仮想空間における仮想カメラを、コントローラの入力に基づいて移動させることが記載されている。

特許第５８６９１７７号公報

しかしながら、コントローラを用いて仮想カメラを移動させると、ユーザの仮想空間における没入感を損なうという問題が生ずる。

本発明は、仮想空間におけるユーザの移動を、仮想空間における没入感を損なうことなく仮想空間における移動を支援するための情報処理方法、装置、および当該情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供することを目的とする。

本開示が示す一態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理装置の情報処理方法において、ユーザに提供する視界画像を定義する仮想カメラを含む仮想空間を定義する仮想空間データを生成するステップと、前記ユーザの身体の一部の向きを検出し、当該向きに基づいて前記仮想空間における前記仮想カメラの移動目標位置を指定するステップと、前記移動目標位置に基づいて、前記仮想カメラを移動させるステップと、前記仮想カメラの移動に伴った視界画像を生成して、前記ヘッドマウントディスプレイに提示するステップと、を含む。

本開示によれば、直感的な移動を可能にして、ユーザの仮想空間における没入感を向上させることができる。

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。 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。 ある実施の形態に従うＨＭＤ装置１１０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２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装置１１０を装着するユーザ１９０の頭部を上から表した図である。 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。 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。 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。 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すブロック図である。 ＨＭＤシステム１００が実行する処理を表すフローチャートである。 ＨＭＤ装置１１０のプロセッサ１０における仮想カメラの移動処理を示すフローチャートである。 仮想カメラ１の移動処理前の各状態を説明するための図である。状態（Ａ）は、ＨＭＤシステム１００を装着したユーザの模式図であり、状態（Ｂ）は、仮想カメラ１の模式図で有り、状態（Ｃ）は、視界画像Ｍの具体例を示す図であり、状態（Ｄ）は、仮想カメラの位置関係を示す図である。 仮想カメラ１の移動処理をするときの各状態を説明するための図である。状態（Ａ）は、ＨＭＤシステム１００を装着したユーザの模式図であり、状態（Ｂ）は、仮想カメラ１の模式図で有り、状態（Ｃ）および（Ｅ）は、視界画像Ｍの具体例を示す図であり、状態（Ｄ）および（Ｆ）は、仮想カメラの位置関係を示す図である。 変形例における動作を説明するための図である。状態（Ａ）は、ＨＭＤシステム１００を装着したユーザの模式図であり、状態（Ｂ）は、仮想カメラ１の模式図で有り、状態（Ｃ）は、視界画像Ｍの具体例を示す図であり、状態（Ｄ）は、仮想カメラの位置関係を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本開示の実施の形態について説明する。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 Mount Display：ヘッドマウントディスプレイ）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。

ＨＭＤシステム１００は、ＨＭＤ装置１１０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。ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０は、ＨＭＤセンサ１２０の代わりに、センサ１１４を含み得る。

ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、およびユーザが選択可能なメニューの画像等を含む。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。

ＨＭＤセンサ１２０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、ＨＭＤ装置１１０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。ＨＭＤセンサ１２０は、この機能を用いて、現実空間内におけるＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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。ＨＭＤ装置１１０は、センサ１１４を用いて、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０の３軸周りの角速度を経時的に検出する。ＨＭＤ装置１１０は、各角速度に基づいて、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０の傾きを算出する。また、ＨＭＤ装置１１０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、視界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、ＨＭＤ装置１１０に搭載されたカメラで撮影した画像を視界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、視界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の視線方向を検出することができる。

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装置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、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から送ら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、仮想現実を提供する空間に配置されるオブジェクトの位置および動き等を制御するためにユーザ１９０によって与えられる操作を受け付ける。

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、有線により、または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ース１３と、通信インターフェース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。メモリ１１に保存されるデータは、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）その他の揮発性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、その他の不揮発性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、および他のコンピュータ２００との通信を実現するためのプログラム等を含む。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、プログラムおよびデータ等の更新を一括して行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ース１３は、ＨＭＤ装置１１０、ＨＭＤセンサ１２０またはモーションセンサ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ース１３は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェース、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ース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ース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ース１３は、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ース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。

通信インターフェース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、通信インターフェース１４は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）その他の有線通信インターフェース、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ースとして実現される。なお、通信インターフェース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、コントローラ１６０を用いて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ース１３を介して、仮想空間を提供するための信号をＨＭＤ装置１１０に送る。ＨＭＤ装置１１０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がＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０の各光源から発せられた赤外線をそれぞれ検出すると、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０の各傾きは、グローバル座標系におけるＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０の傾きに基づき、ｕｖｗ視野座標系をＨＭＤ装置１１０に設定する。ＨＭＤ装置１１０に設定されるｕｖｗ視野座標系は、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０の起動時に、グローバル座標系におけるＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０に設定する。

図３に示されるように、ＨＭＤ装置１１０は、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０に設定された後、ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ装置１１０の動きに基づいて、設定されたｕｖｗ視野座標系におけるＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０の傾きとして、ｕｖｗ視野座標系におけるＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０の傾き角度を表す。

ＨＭＤセンサ１２０は、検出されたＨＭＤ装置１１０の傾き角度に基づいて、ＨＭＤ装置１１０が動いた後のＨＭＤ装置１１０におけるｕｖｗ視野座標系を、ＨＭＤ装置１１０に設定する。ＨＭＤ装置１１０と、ＨＭＤ装置１１０のｕｖｗ視野座標系との関係は、ＨＭＤ装置１１０の位置および傾きに関わらず、常に一定である。ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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。

ＨＭＤ装置１１０の起動時、すなわちＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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１のｕｖｗ視野座標系は、現実空間（グローバル座標系）におけるＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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。ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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、ＨＭＤ装置１１０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。すなわち、仮想カメラ１によって、仮想空間２におけるユーザ１９０の視野が定義される。

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ＨＭＤ装置１１０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の状態（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、右コントローラ１６０Ｒと左コントローラとを含み得る。右コントローラ１６０Ｒは、ユーザ１９０の右手で操作される。左コントローラは、ユーザ１９０の左手で操作される。ある局面において、右コントローラ１６０Ｒと左コントローラとは、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、右コントローラ１６０Ｒを把持した右手と、左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、右コントローラ１６０Ｒについて説明する。

右コントローラ１６０Ｒ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。モーションセンサ１３０は、グリップ３０の筐体に内蔵されている。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、右コントローラ１６０Ｒと左コントローラとの各位置および姿勢（傾き、向き）等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させるための操作を含む。

ある局面において、右コントローラ１６０Ｒおよび左コントローラは、赤外線ＬＥＤ３５その他の部材を駆動するための電池を含む。電池は、充電式、ボタン型、乾電池型等を含むが、これらに限定されない。別の局面において、右コントローラ１６０Ｒおよび左コントローラは、例えば、コンピュータ２００のＵＳＢインターフェースに接続され得る。この場合、右コントローラ１６０Ｒおよび左コントローラは、電池を必要としない。

図８の状態（Ａ）および状態（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装置の制御装置］
図９を参照して、ＨＭＤ装置１１０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、仮想オブジェクト制御モジュール２３２と、操作オブジェクト制御モジュール２３３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、通信インターフェース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、ＨＭＤ装置１１０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、傾き等を制御する。視界領域決定モジュール２２２は、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザの頭の傾きに応じて、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を生成する。なお、視界画像生成モジュール２２３は、視界画像の中心部を明るく、その周辺部分を暗くする（または解像度を下げるようにしてもよい）ことで、視野の外側へいくに従って、視認できる情報量が低減されるようにする。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。

仮想オブジェクト制御モジュール２３２は、仮想空間２に配置される対象オブジェクトを生成する。また、仮想オブジェクト制御モジュール２３２は、仮想空間２における対象オブジェクトおよびキャラクタオブジェクトの動作（移動および状態変化等）を制御する。対象オブジェクトは、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。また、キャラクタオブジェクトは、例えば、仮想カメラ１とともに移動する人物、物体などである。

操作オブジェクト制御モジュール２３３は、仮想空間２に配置されるオブジェクトを操作するための操作オブジェクトを仮想空間２に配置する。ある局面において、操作オブジェクトは、例えば、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザの手に相当する手オブジェクト、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。また、操作オブジェクト制御モジュール２３３は、操作オブジェクトが懐中電灯のように点灯方向に点灯することで移動方向を指し示すオブジェクトである場合、懐中電灯のオブジェクトとともに、点灯による照射部分を形成するオブジェクトを仮想空間２に配置する。

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（例えば、仮想オブジェクト制御モジュール２３２によって配置される対象オブジェクト）とが触れた時に、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には、例えば、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が含まれている。オブジェクト情報２４２には、例えば、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を配置するための情報等が含まれている。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。ユーザ情報２４３には、例えば、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が含まれている。

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、ＨＭＤ装置１１０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、メモリモジュール２４０に一旦格納される。そのソフトウェアは、プロセッサ１０によってメモリモジュール２４０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（Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically 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。

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が実行するプログラムの処理を表すフローチャートである。

ステップＳ１において、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、仮想空間を定義する。

ステップＳ２において、プロセッサ１０は、仮想カメラ制御モジュール２２１として、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Ｓ３において、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ＨＭＤ装置１１０に送られる。

ステップＳ４において、ＨＭＤ装置１１０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。ＨＭＤ装置１１０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Ｓ５において、ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ装置１１０の傾きを検出する。検出結果は、検出データとして、コンピュータ２００に送られる。

ステップＳ６において、プロセッサ１０は、ＨＭＤセンサ１２０から傾きを含んだ検出データを受信すると、その傾きが所定角度より下であるか否かを判断する。プロセッサ１０は、仮想カメラ制御モジュール２２１として、その判断に基づいて、仮想カメラ１を移動モードに移行するか否かを決定する。

ステップＳ７において、プロセッサ１０は、視界領域決定モジュール２２２および視界画像生成モジュール２２３として、移動モードに移行すると決定した場合、仮想カメラ１の移動処理を行い、その移動処理に応じた視界画像を生成・出力する。

ステップＳ８において、ＨＭＤ装置１１０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。

つぎに、図１０におけるステップＳ６およびＳ７の詳細なプログラムの処理について説明する。図１１は、プロセッサ１０における仮想カメラ１の移動処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、プロセッサ１０は、ＨＭＤセンサ１２０から送信された検出データに基づいて、ＨＭＤ装置１１０が所定角度より下に傾いたか否かを判断する。

ＨＭＤ装置１１０が所定角度より下に傾いたと判断されない場合、ステップ１０２において、プロセッサ１０は、ＨＭＤ装置１１０の向きに応じた視界画像を生成して出力する。ＨＭＤ装置１１０が所定角度より下に傾いたと判断された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３において、プロセッサ１０は、仮想カメラ１の移動モードに移行する。なお、初期状態の前提として仮想カメラ１は静止モードであり、後述する移動処理を行なわない状態である。

ステップＳ１０４において、プロセッサ１０は、注視センサ１４０が検出した視線が向けられる方向と仮想空間２を構成する基準面（例えば、Ｙ軸座標が０であるＸＺ断面）との交点を、キャラクタオブジェクトの移動目標位置として算出する。なお、仮想カメラ１が移動モードに移行後、ユーザ１９０が、所定時間、注視した場合に、その交点を移動目標位置とする。

ステップＳ１０５において、プロセッサ１０は、視界画像内にキャラクタオブジェクトが表示されているか否かを判断する。この表示における判断処理は、仮想カメラ１の位置に基づいて定められた視界領域にキャラクタオブジェクトの位置が含んでいるか否かにより行なわれる。キャラクタオブジェクトが表示されていると判断されると（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０６において、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクトを交点に向けて移動させる。

ステップＳ１０７において、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクトと、仮想カメラとが所定の位置関係になったか否かを判断する。この位置関係における判断処理は、仮想カメラ１の位置（座標）とキャラクタオブジェクトの位置（座標）とに基づいて、仮想カメラ１とキャラクタオブジェクトとが所定距離内であるか否かにより行なわれる。なお、仮想カメラ１の向きを基準として所定の位置にキャラクタオブジェクトがいることを判断してもよい。そして、ステップＳ１０７において、所定の位置関係になるまで、ステップＳ１０６によるキャラクタオブジェクトの移動処理が行なわれる。

所定の位置関係になったと判断されると（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、ステップＳ１０８において、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクトの移動処理を行ないつつ、キャラクタオブジェクトと仮想カメラ１とが所定の位置関係を維持するように仮想カメラ１を移動させる。仮想カメラ１は、基準面から所定の高さに設定されており、その所定の高さを変えることなく、移動させるのが望ましい。

ステップＳ１０９において、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクトが交点に到着したか否かを判断する。この判断処理は、キャラクタオブジェクトの位置（座標）と交点（座標）とが一致している否か、または交点を基準に所定の範囲内にキャラクタオブジェクトが位置したか否かにより行なわれる。プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクトが交点に到着するまで、仮想カメラ１の移動処理を行う。

キャラクタオブジェクトが交点に到着した場合、ステップＳ１１０において、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクトと仮想カメラ１との位置関係が待機状態の位置関係となるまで仮想カメラ１を移動させる。そして、プロセッサ１０は、仮想カメラ１が待機状態の位置関係となった時点で仮想カメラ１の移動処理を停止する。

一方、ステップＳ１０５において、プロセッサ１０は、視界画像内にキャラクタオブジェクトが表示されていないと判断すると、ステップＳ１１１において、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクトを移動させる。そして、ステップＳ１１２において、プロセッサ１０は、視界画像内にキャラクタオブジェクトが表示されるまで、キャラクタオブジェクトを移動させる。

キャラクタオブジェクトが視界画像内に表示されると、ステップＳ１１３において、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクトと仮想カメラ１が所定の位置関係になったか否かを判断する。そして、所定の位置関係になると（ステップＳ１１３）、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクトに追随するように、仮想カメラ１を移動させる。

つぎに、上述プロセッサ１０の処理の具体的な動作例を図１２から図１４を用いて説明する。図１２〜図１４は、仮想カメラ１が移動している状態を示す図である。図１２〜図１４のそれぞれにおいて、状態（Ａ）は、ユーザ１９０を模式的に表し、状態（Ｂ）は、仮想カメラ１を模式的に表す。また、状態（Ｃ）および状態（Ｅ）は、仮想カメラ１による視界画像Ｍを表す。状態（Ｄ）および状態（Ｆ）は、仮想空間画像２２における仮想カメラ１、キャラクタオブジェクト４００、および仮想オブジェクト５００の位置関係を表す。

まず、図１２について説明する。図１２は、移動モードに移行する前のユーザの状態、仮想カメラの状態、視界画像Ｍの状態、および仮想空間画像２２の状態を示し、図１０におけるステップＳ３〜Ｓ４により処理されたときの状態を示す。状態（Ａ）に示されるように、静止モードにおいては、ユーザ１９０は、水平方向に向いており、プロセッサ１０は、ＨＭＤセンサ１２０により検出された傾きに従って、ＨＭＤ装置１１０の傾きを判断する。これにより、プロセッサ１０は、状態（Ｂ）に示されるように仮想カメラ１の傾きを制御する。状態（Ｂ）で示されるように、仮想カメラ１が、ほぼ水平方向に向いており、少なくとも下方に傾いていない場合には、仮想カメラ１は静止モードとして動作する。プロセッサ１０は、仮想カメラ１の向いている方向に応じた視界画像Ｍを生成する。ここでは、状態（Ｄ）で示されるように、その視界領域２３には、キャラクタオブジェクト４００、仮想オブジェクト５００を含んでいる。したがって、状態（Ｃ）で示されるとおり、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクト４００および仮想オブジェクト５００を含んだ視界画像Ｍを生成して、ＨＭＤ装置１１０に表示する。なお、視界画像Ｍは、視野の外側に行くに従って、視認できる情報量が低減されるように暗くされている。これにより、視覚情報が限定的になり、脳の過敏な反応を抑制し、ＶＲ酔いを防止することができる。

つぎに、図１３について説明する。図１３は、静止モードから移動モードに移行するときのユーザの状態、仮想カメラ１の状態、視界画像Ｍの状態、および仮想空間画像２２の状態を示し、図１１におけるステップＳ１０１〜Ｓ１１３により処理されたときの状態を示す。状態（Ａ）に示されるように、ユーザ１９０が所定角度より下に傾くと、ＨＭＤセンサ１２０は、傾いたことを検出する。状態（Ｂ）に示されるように、プロセッサ１０は、その傾きに応じて、仮想カメラ１を制御する。プロセッサ１０は、ＨＭＤセンサ１２０が検出した傾きに基づいて、ユーザ１９０が所定角度より下に傾いたと判断すると、仮想カメラ１を移動モードに移行する。

仮想カメラ１が移動モードに移行すると、プロセッサ１０は、注視センサ１４０が検出したユーザ１９０が注視した視線方向と、仮想空間を定義している基準面（例えばＹ軸が０となるＸＺ断面）との交点Ｉを移動目標位置として算出する。ここでは、所定時間注視した地点を交点Ｉとする。

プロセッサ１０が、交点Ｉを算出すると、これを移動目標位置とし、キャラクタオブジェクト４００をその交点Ｉに向けて移動させる。状態（Ｅ）は、キャラクタオブジェクト４００が交点Ｉに向けて移動している視界画像Ｍを示す。状態（Ｆ）は、キャラクタオブジェクト４００の移動に追随して、仮想カメラ１も移動方向Ｙで示されるとおり、平行移動することを示す。仮想オブジェクト制御モジュール２３２により、仮想カメラ１とキャラクタオブジェクト４００とは所定の位置関係（例えば、仮想カメラ１の視界画像の左側にキャラクタオブジェクトは位置する）を有するように定められており、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクト４００の移動に追随して仮想カメラ１を移動させる。なお、状態（Ｆ）においては、キャラクタオブジェクト４００の移動に対して、移動方向Ｙで示されるとおり、平行移動しているが、これに限るものではない。仮想カメラ１は、キャラクタオブジェクト４００と所定の位置関係を有するように、直接交点Ｉに向けて移動してもよい。

つぎに、本実施形態のＨＭＤシステム１００の変形例について説明する。上記実施形態では、ユーザ１９０の視線方向に基づいて移動目標位置を決定した。しかしながら、これに限定するものではなく、例えば、操作オブジェクトを用いてもよい。操作オブジェクトの例としては、懐中電灯が挙げられる。図１４は、操作オブジェクトとして懐中電灯を用いて移動目標位置を決定するときの処理を模式的に示す図である。図１４において、状態（Ａ）は、ユーザ１９０を模式的に表し、状態（Ｂ）は、仮想カメラ１および操作オブジェクト４５０を模式的に表す。また、状態（Ｃ）は、仮想カメラ１による視界画像Ｍを表す。状態（Ｄ）は、仮想空間画像２２における仮想カメラ１、キャラクタオブジェクト４００および仮想オブジェクト５００の位置関係を表す。

状態（Ａ）で示されるとおり、ユーザ１９０は、コントローラ１６０を保持している。ユーザ１９０はこのコントローラ１６０を操作することにより、操作オブジェクト４５０である懐中電灯を操作することができる。本実施形態においては、操作オブジェクト４５０を下に所定角度傾けた場合に、仮想カメラ１は移動モードに移行する。状態（Ｂ）は下に所定角度傾けた操作オブジェクト４５０を示す。状態（Ｂ）で示されるとおり、仮想カメラ１は下に傾いていないが、操作オブジェクト４５０は下に傾いており、移動モードに移行することを示している。状態（Ｄ）に示されるように、プロセッサ１０は、操作オブジェクト４５０の指向方向（懐中電灯の点灯方向）と基準面との交点Ｉを移動目標位置として算出する。そして、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクト４００および操作オブジェクト４５０を、その交点Ｉに向けて移動させるとともに、仮想カメラ１を、そのキャラクタオブジェクト４００に追随して移動させる。なお、仮想カメラ１は、キャラクタオブジェクト４００に追随することなく、直接交点Ｉに向けて移動させるように、プロセッサ１０は制御してもよい。状態（Ｃ）に示されるとおり、プロセッサ１０は、キャラクタオブジェクト４００および操作オブジェクト４５０を交点Ｉに向けて移動させるとともに、操作オブジェクト４５０を移動させた視界画像Ｍを生成する。状態（Ｃ）で示されるとおり、操作オブジェクト４５０である懐中電灯が点灯することで、暗いところを探索しているようなホラー的な演出を可能にしている。

上述の本実施形態においては、Ｙ軸が０としたＸＺ断面を仮想空間の基準面とし、キャラクタオブジェクト４００および仮想カメラ１の移動処理について説明したが、仮想空間２は、立体的なものであることから、仮想カメラ１は上へ移動または下へ移動することを可能にすることが望ましい。仮想カメラ１が下へ移動する場合、例えば下りの階段（例えば階段オブジェクト）が視界画像Ｍに表現されており、その階段を下りたい場合には、まずは、ユーザ１９０は下に所定角度に傾けて仮想カメラ１を移動モードにさせる。なお、下りの移動をする場合には、平面の移動と比較して、その所定の角度の閾値をより大きくすることが好ましい。そして、プロセッサは、注視センサ１４０が検出した視線と、仮想空間画像２２上に表現された階段（対象オブジェクト）との交点を求めることにより、移動目標位置を算出するようにしてもよい。なお、階段との交点に限らず、例えばその階下の床を基準面とし、その交点を移動目標位置としてもよい。

一方、上に移動したい場合、例えば、上りの階段が視界画像Ｍに表現されており、その階段を上りたい場合には、まずは、ユーザ１９０は上に所定角度傾けて仮想カメラ１を移動モードにさせる。一般に、階段を上がろうとして、ユーザ１９０は階段の先を見上げると、その階上の天井が、ユーザ１９０の視線との交点と算出される可能性がある。よって、その場合には、階上の床と同一の高さに設定された仮想床を基準面として定義しておき、その基準面との交点を移動目標位置として求めるようにしてもよい。

上記実施形態では、基準面として、Ｙ軸座標が任意の値のＸＺ断面を例に挙げたが、これに限るものではない。基準面として、Ｘ軸座標が任意の値のＹＺ断面や、Ｚ軸座標が任意の値のＸＹ断面としてもよい。この場合の例としては、壁などのオブジェクトが基準面として考えられる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではない。本実施形態は一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に記載された発明の範囲およびその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

本発明に開示された主題は、例えば以下のような項目として示される。
（項目１）
ＨＭＤ装置１１０を介して、ユーザ１９０に仮想空間２を提供するコンピュータ２００の情報処理方法において、
ユーザ１９０に提供する視界画像Ｍを定義する仮想カメラ１を含む仮想空間２を定義する仮想空間データを生成するステップと（例えば、図１０のステップＳ４）、
ユーザ１９０の身体の一部の向きを検出し、当該向きに基づいて仮想空間２における仮想カメラ１の移動目標位置を指定するステップと（図１０のステップＳ５〜ステップＳ７、図１１のステップＳ１０４）、
移動目標位置に基づいて、仮想カメラ１を移動させるステップと（図１０のステップＳ７、図１１のステップＳ１０８）、
仮想カメラ１の移動に伴った視界画像Ｍを生成して、ＨＭＤ装置１１０に提示するステップと（図１０のステップＳ７）、
を備える情報処理方法。
この開示によれば、ユーザ１９０の身体の一部の向きに基づいて仮想カメラ１の移動目標位置を指定して、移動させることができる。したがって、直感的な移動を可能にして、ユーザの仮想空間における没入感を向上させることができる。例えば、注視センサ１４０は、ユーザ１９０の身体の一部として、視線方向を検出することができる。また、コントローラ１６０は、ユーザ１９０が操作オブジェクトを介しての操作として、ユーザの指・手の方向などを検出することができる。
（項目２）
ＨＭＤ装置１１０の傾きを検出するステップと（図１１のステップＳ１０１）、
ＨＭＤ装置１１０の傾きが所定条件を満たす場合には、仮想カメラ１を移動させることを可能にする移動モードにするステップと、
を備える項目１の情報処理方法。
この開示によれば、ＨＭＤ装置１１０の傾きが所定条件を満たす場合には、仮想カメラ１を移動モードに移行させることができ、直感的な移動操作を可能にする。
（項目３）
仮想カメラ１の移動に際して、視界画像Ｍの予め定められた位置に、予め定められたキャラクタオブジェクト４００を表示させるステップをさらに備える、項目１の情報処理方法。
この開示によれば、キャラクタオブジェクト４００を視界画像Ｍに表示させることで、仮想カメラ１の移動とともに、そのキャラクタオブジェクト４００を移動させることができる。一般的に仮想空間２内で仮想カメラ１の移動はユーザにとって酔いやすいといわれているが、視界画像Ｍ内の予め定められた位置にキャラクタオブジェクト４００を表示させることで、ＶＲ酔いを低減することができる。また、キャラクタオブジェクトと一緒に歩いているような視覚的効果を得ることができる。
（項目４）
仮想カメラ１を移動させるステップにおいて、移動目標位置に向けて、キャラクタオブジェクト４００を移動させる際、仮想カメラ１とキャラクタオブジェクト４００とが所定の位置関係を維持するように、仮想カメラ１を移動させる、項目２の情報処理方法。
この開示によれば、キャラクタオブジェクト４００を視界画像Ｍに表示させ、仮想カメラ１はそのキャラクタオブジェクト４００とともに移動することができる。一般的に仮想空間２内で仮想カメラ１の移動はユーザにとって酔いやすいといわれているが、所定の位置関係となるようにキャラクタオブジェクト４００を表示させ、仮想カメラ１とともに移動させることで、ＶＲ酔いを低減することができる。また、キャラクタオブジェクト４００にユーザ１９０は連れて行かれる、または手を引かれているなどの演出も可能にし、ユーザ１９０に対して仮想空間における没入感を向上させることができる。また、キャラクタオブジェクトに手を引かれているような視覚的効果を得ることもできる。
（項目５）
仮想カメラ１を移動させるステップにおいて、仮想カメラ１を移動させる際、視界画像Ｍ内にキャラクタオブジェクト４００が表示されていない場合には、視界画像Ｍ内にキャラクタオブジェクト４００が移動されるまで仮想カメラ１を待機させ、視界画像Ｍ内にキャラクタオブジェクト４００を移動させ、視界画像Ｍ内にキャラクタオブジェクト４００が表示されると、当該キャラクタオブジェクト４００とともに、仮想カメラ１を移動させる、項目３の情報処理方法。
この開示によれば、キャラクタオブジェクト４００が視界画像Ｍ内にいない場合には、キャラクタオブジェクトが４００表示されるまで、仮想カメラ１の移動を待つことができる。そして、キャラクタオブジェクト４００が表示されると、そのキャラクタオブジェクト４００の移動とともに仮想カメラ１を移動させることで、ＶＲ酔いを低減することができる。
（項目６）
ユーザの身体の一部の向きを検出するステップをさらに備え（図１のステップ１０４）、
移動目標位置は、ユーザ１９０の身体の一部の向き（視線方向または指等の向き）と、仮想空間２を構成する予め定められた基準面（例えば、所定の高さのＸＺ断面）との交点とする、項目１から５のいずれかの情報処理方法。
この開示によれば、ユーザ１９０の身体の一部の向きと、仮想空間２を構成する予め定められた平面との交点を移動目標位置とし、当該移動目標位置に対して、仮想カメラ１を移動させることで、直感的な移動を可能にすることができ、ユーザの仮想空間における没入感を向上させることができる。
（項目７）
仮想カメラ１は、仮想空間２を構成する平面から所定の高さに位置しており、仮想カメラ１を移動させるステップは、仮想カメラ１の高さを変えずに移動させる、項目１から５のいずれかの情報処理方法。
この開示によれば、仮想カメラ１を仮想空間２を構成する平面から所定の高さに位置させておき、その高さを変えずに移動させることで、よりリアルな移動を可能にする。したがって、ユーザ１９０の仮想空間２における没入感を向上させることができる。

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ース、１４…通信インターフェース、１５…バス、２２…仮想空間画像、２３…視界領域、２４…領域、２５…領域、１００…ＨＭＤシステム、１１０…ＨＭＤ装置、１１２…モニタ、１２０…ＨＭＤセンサ、１３０…モーションセンサ、１４０…注視センサ、１５０…サーバ、１６０…コントローラ、２００…コンピュータ、２２０…表示制御モジュール、２３０…仮想空間制御モジュール、２４０…メモリモジュール、２５０…通信制御モジュール、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、２３１…仮想空間定義モジュール、２３２…仮想オブジェクト制御モジュール、２３３…操作オブジェクト制御モジュール、２４１…空間情報、２４２…オブジェクト情報、２４３…ユーザ情報。

Claims (9)

1. ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理装置の情報処理方法において、
   ユーザに提供する視界画像を定義する仮想カメラを含む仮想空間を定義する仮想空間データを生成するステップと、
   前記ユーザの身体の一部の向きを検出し、当該向きに基づいて前記仮想空間における前記仮想カメラの移動目標位置を指定するステップと、
   前記移動目標位置に基づいて、前記仮想カメラを移動させるステップと、
   前記仮想カメラの移動に伴った視界画像を生成して、前記ヘッドマウントディスプレイに提示するステップと、
   前記ヘッドマウントディスプレイの傾きを検出するステップと、
   前記ヘッドマウントディスプレイの傾きが所定条件を満たす場合には、前記仮想カメラを移動させることを可能にする移動モードにするステップと、
   を備える情報処理方法。
2. 前記仮想カメラの移動に際して、前記視界画像の予め定められた位置に、予め定められたキャラクタオブジェクトを表示させるステップをさらに備える、請求項１に記載の情報処理方法。
3. 前記仮想カメラを移動させるステップにおいて、
   前記移動目標位置に向けて、前記キャラクタオブジェクトを移動させる際、前記仮想カメラと前記キャラクタオブジェクトとが所定の位置関係を維持するように、前記仮想カメラを移動させる、請求項２に記載の情報処理方法。
4. ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに仮想空間を提供する情報処理装置の情報処理方法において、
   ユーザに提供する視界画像を定義する仮想カメラを含む仮想空間を定義する仮想空間データを生成するステップと、
   前記ユーザの身体の一部の向きを検出し、当該向きに基づいて前記仮想空間における前記仮想カメラの移動目標位置を指定するステップと、
   前記移動目標位置に基づいて、前記仮想カメラを移動させるステップと、
   前記仮想カメラの移動に伴った視界画像を生成して、前記ヘッドマウントディスプレイに提示するステップと、
   前記仮想カメラの移動に際して、前記視界画像の予め定められた位置に、予め定められたキャラクタオブジェクトを表示させるステップと、
   を備え、
   前記仮想カメラを移動させるステップにおいて、
   前記仮想カメラを移動させる際、視界画像内にキャラクタオブジェクトが表示されていない場合には、前記視界画像内に前記キャラクタオブジェクトが移動されるまで仮想カメラを待機させ、
   前記視界画像内に前記キャラクタオブジェクトが表示されると、当該キャラクタオブジェクトとともに、前記仮想カメラを移動させる、情報処理方法。
5. 前記仮想カメラを移動させるステップにおいて、
   前記移動目標位置に向けて、前記キャラクタオブジェクトを移動させる際、前記仮想カメラと前記キャラクタオブジェクトとが所定の位置関係を維持するように、前記仮想カメラを移動させる、請求項４に記載の情報処理方法。
6. ユーザの身体の一部の向きを検出するステップをさらに備え、
   前記移動目標位置は、前記ユーザの身体の一部の向きと、前記仮想空間を構成する予め定められた基準面との交点とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の情報処理方法。
7. 前記仮想カメラは、前記仮想空間を構成する基準面から所定の高さに位置しており、
   前記仮想カメラを移動させるステップは、
   前記仮想カメラの高さを変えずに移動させる、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の情報処理方法。
8. 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、プログラム。
9. 請求項８に記載のプログラムを格納したメモリと、
   前記メモリに結合され、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、装置。