JP6714791B2 - シミュレーションシステム及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態のシミュレーションシステム(シミュレータ、ゲームシステム)の構成例を示すブロック図である。本実施形態のシミュレーションシステムは例えばバーチャルリアリティ(VR)をシミュレートするシステムであり、ゲームコンテンツを提供するゲームシステム、スポーツ競技シミュレータや運転シミュレータなどのリアルタイムシミュレーションシステム、映像等のコンテンツを提供するコンテンツ提供システム、或いは遠隔作業を実現するオペレーティングシステムなどの種々のシステムに適用可能である。なお、本実施形態のシミュレーションシステムは図1の構成に限定されず、その構成要素(各部)の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
次にトラッキング処理の例について説明する。図2(A)に本実施形態のシミュレーションシステムに用いられるHMD200の一例を示す。図2(A)に示すようにHMD200には複数の受光素子201、202、203(フォトダイオード)が設けられている。受光素子201、202はHMD200の前面側に設けられ、受光素子203はHMD200の右側面に設けられている。またHMDの左側面、上面等にも不図示の受光素子が設けられている。
次にシミュレーションシステムの具体例について説明する。図4は、シミュレーションシステムの一例であるロボットシミュレータ(ロボットゲーム装置)の構成例を示す斜視図である。図4に示す可動筐体40では、底部450(ベース部)の上にカバー部451が設けられ、その上に、ベース部452(台座部)が設けられる。このベース部452にはシート支持部464が設けられ、シート支持部464の上にシート462が取り付けられることで、ライド部460が構成されている。
次に本実施形態の手法について詳細に説明する。なお、以下では本実施形態の手法を図4のロボットシミュレータに適用した場合を主に例にとり説明する。但し、本実施形態はこれに限定されず、種々のゲーム(RPG、アクションゲーム、対戦ゲーム、競争ゲーム、スポーツゲーム、ホラー体験ゲーム、電車や飛行機等の乗り物のシミュレーションゲーム、パズルゲーム、コミュニケーションゲーム、或いは音楽ゲーム等)に適用でき、ゲーム以外にも適用可能である。また以下では、移動体が、仮想ユーザ(キャラクタ)が搭乗するロボット等の搭乗移動体である場合を例にとり説明するが、移動体は、ユーザに対応する仮想ユーザ(例えば図8のスキーヤー)であってもよい。
図9はHMDの光学系の構成例を示す図である。ユーザの左目、右目の前方側には接眼レンズ2、4、ディスプレイ6、8が設けられる。ディスプレイ6、8には、各々、立体視の左目用、右目用の画像が表示される。接眼レンズ2、4のレンズ中央間の距離は、例えば左目用、右目用の画像の生成用の第1、第2の仮想カメラのカメラ間距離に応じた距離に設定されている。なお、1つのディスプレイの第1、第2の表示領域に左目用、右目用の画像を表示してもよい。
以上のような問題を解決するために本実施形態では、酔い防止用の画像エフェクト処理を行う手法を採用している。具体的には図12に示すように、仮想カメラVCから所与の距離範囲DRG1にある表示物OBXに比べて、距離範囲DRG1よりも遠い距離範囲DRG2にある表示物の画像をぼかす処理を、酔い防止用の画像エフェクト処理として行う。例えば仮想カメラから見える画像としてレンダリング処理より生成された画像に対して、酔い防止用の画像エフェクト処理を行うことで、仮想カメラVCから遠い距離範囲DRG2にある表示物OBYの画像をぼかす。例えば距離範囲DRG1(第1の距離範囲)にある表示物OBXについては、ピントが合った画像(フォーカス画像)にする一方で、距離範囲DRG2(第2の距離範囲)にある表示物OBYについては、ぼけた画像(デフォーカス画像)にする。なお距離範囲は仮想カメラVCの奥行き方向での距離(Z)の範囲である。また表示物のぼかし処理を開始する距離(奥行き距離)は任意に設定可能である。
本実施形態では、距離範囲DRG1よりも遠い距離範囲DRG2にある表示物であっても、所定の表示物については、ぼかし処理の対象から除外したり、ぼかし度合いを弱くする。即ち、特定の表示物に対してはぼかし処理の例外処理を行う。
本実施形態では、ユーザの視点情報のトラッキング情報を取得し、取得されたトラッキング情報に基づいて仮想カメラVCの位置、姿勢を変化させている。ここで仮想カメラVCの位置は視点位置CVPに対応し、仮想カメラVCの姿勢は視線方向CVLに対応する。
次に本実施形態の処理例について図30のフローチャートを用いて説明する。
OB1〜OB10 表示物、SG 照準、CH キャラクタ、DT 進行方向、
VC 仮想カメラ、VP、CVP 視点位置、VL、CVL 視線方向、
RK 岩、PL ユーザ、PLV 仮想ユーザ、TP 経由点、
20 ケーブル、40 可動筐体、41、42 ベース部、43 44 操作部材、
45、46 足台、50〜53 エアバネ部、60、62 ガイド部、
61、63 把持部、64 支持ガイド、65 ケーブル取り出し口、69 風洞部、
100 処理部、102 入力処理部、110 演算処理部、112 ゲーム処理部、
113 可動筐体処理部、114 移動体処理部、116 オブジェクト空間設定部、
118 仮想カメラ制御部、120 表示処理部、130 音処理部、
140 出力処理部、150 撮像部、151、152 カメラ、
160 操作部、161、162 操作レバー、163 アクセルペダル、
164 ブレーキペダル、165 ゲームコントローラ、
170 記憶部、172 空間情報記憶部、178 描画バッファ、
180 情報記憶媒体、192 音出力部、194 I/F部、
195 携帯型情報記憶媒体、196 通信部、
200 HMD(頭部装着型表示装置)、201〜203 受光素子、210 センサ部、
220 表示部、231〜236 発光素子、240 処理部、260 ヘッドバンド、
270 ヘッドホン、280、284 ステーション、
281、282、285、286 発光素子、
430、フレーム部、432 ガイド部、433 固定具、450 底部、
451 カバー部、452 ベース部、454、455 レール部、460 ライド部、
462 シート、464 シート支持部、470 移動部、472 支持部、
473 上面部、474 下面部
Claims (20)
- 接眼レンズ及びディスプレイを有する頭部装着型表示装置を装着するユーザに対応する移動体を仮想空間において移動させる処理を行う移動体処理部と、
前記移動体の移動に応じて移動する仮想カメラの制御を行う仮想カメラ制御部と、
前記頭部装着型表示装置の表示画像として、前記仮想空間において前記仮想カメラから見える画像を生成する表示処理部と、
を含み、
前記表示処理部は、
前記頭部装着型表示装置の前記接眼レンズと前記ディスプレイとの位置関係により設定される仮想視距離に基づき設定される第1の距離範囲が、被写界深度の焦点領域に含まれ、前記第1の距離範囲よりも遠い距離範囲である第2の距離範囲が、被写界深度の焦点領域に含まれないようにする酔い防止用のパラメータに、被写界深度処理のパラメータを設定することで、前記仮想カメラから前記第1の距離範囲にある表示物に比べて、前記第2の距離範囲にある表示物の画像をぼかす処理である前記被写界深度処理を、酔い防止用の画像エフェクト処理として行って、前記表示画像を生成することを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1において、
前記表示処理部は、
前記移動体がゲームステージに登場し、前記ゲームステージの画像が表示されるようになったタイミングから、ゲームの終了までのゲームプレイ期間の間、前記被写界深度処理を実行することを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1又は2において、
前記表示処理部は、
前記仮想カメラから前記仮想視距離だけ離れた位置にある仮想画面において視差がゼロになる立体視用の画像を、前記表示画像として生成することを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記第1の距離範囲が、被写界深度の焦点領域に含まれ、前記仮想カメラから見て前記焦点領域よりも手前側の領域ではぼかし処理が行われず、前記焦点領域よりも奥側の領域ではぼかし処理が行われる前記被写界深度処理を行うことをシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記移動体の速度又は加速度が高くなるほど被写界深度の焦点領域が狭くなるように、被写界深度の焦点領域の広さを、前記移動体の移動状態に応じて変化させることを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記画像エフェクト処理として、前記被写界深度処理とフォグ処理の両方を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記仮想カメラから視線方向側に伸びる所与の長さの線分との衝突判定処理により前記線分と交差したと判定された表示物についてはぼかし処理を行わず、他の表示物に対してぼかし処理を行う前記画像エフェクト処理を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記第1の距離範囲は、前記仮想カメラから0.75m〜3.5mの距離の範囲であり、前記第2の距離範囲は、前記仮想カメラから10m以上の距離の範囲であり、
前記表示処理部は、
前記第1の距離範囲では表示物のぼかし処理を行わず、前記第1の距離範囲よりも遠い前記第2の距離範囲において表示物のぼかし処理を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記第1の距離範囲よりも遠い前記第2の距離範囲にある表示物であっても、所定の表示物については、ぼかし処理の対象から除外する、又はぼかし処理のぼかし度合いを他の表示物に比べて弱くすることを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記第1の距離範囲よりも遠い前記第2の距離範囲にある表示物であっても、所定の表示物については、他の表示物に比べて視認性を高める処理を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項10において、
前記表示処理部は、
前記視認性を高める処理として、サイズ変化処理、輝度変化処理、色調変化処理、及び奥行き値変化処理の少なくとも一方を、前記所定の表示物に対して行うことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項9乃至11のいずれかにおいて、
前記所定の表示物は、発光する表示物又はエフェクトを発する表示物であることを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至12のいずれかにおいて、
前記頭部装着型表示装置を装着するユーザの視点情報のトラッキング情報を取得する入力処理部を含み、
前記仮想カメラ制御部は、
前記トラッキング情報に基づいて前記仮想カメラの位置、姿勢を変化させることを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至13のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記仮想カメラの視線方向又は視点位置の変化状況、前記移動体の移動状態の変化状況、前記仮想カメラの注視場所又は注視対象の状況、或いはゲーム状況に応じて、前記画像エフェクト処理のオン、オフの設定、或いは前記画像エフェクト処理のエフェクト度合いの設定を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至14のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記仮想カメラの注視場所での表示物の数に応じて、前記画像エフェクト処理のオン、オフの設定、或いは前記画像エフェクト処理のエフェクト度合いの設定を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至15のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記ユーザのプレイレベルに応じて、前記画像エフェクト処理のオン、オフの設定、或いは前記画像エフェクト処理のエフェクト度合いの設定を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項16において、
前記ユーザのプレイレベルは、前記ユーザの頭部の動きをトラッキングしたトラッキング情報又は前記ユーザのプレイ履歴情報に基づき判断されることを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至17のいずれかにおいて、
前記表示処理部は、
前記ユーザによる設定情報又は前記ユーザのプレイ履歴情報に基づいて、前記画像エフェクト処理のオン、オフの設定、或いは前記画像エフェクト処理のエフェクト度合いの設定を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 請求項1乃至18のいずれかにおいて、
前記移動体の移動状態に応じて、前記ユーザのプレイ位置を変化させる可動筐体を含むことを特徴とするシミュレーションシステム。 - 接眼レンズ及びディスプレイを有する頭部装着型表示装置を装着するユーザに対応する移動体を仮想空間において移動させる処理を行う移動体処理部と、
前記移動体の移動に応じて移動する仮想カメラの制御を行う仮想カメラ制御部と、
前記頭部装着型表示装置の表示画像として、前記仮想空間において前記仮想カメラから見える画像を生成する表示処理部として、
コンピュータを機能させ、
前記表示処理部は、
前記頭部装着型表示装置の前記接眼レンズと前記ディスプレイとの位置関係により設定される仮想視距離に基づき設定される第1の距離範囲が、被写界深度の焦点領域に含まれ、前記第1の距離範囲よりも遠い距離範囲である第2の距離範囲が、被写界深度の焦点領域に含まれないようにする酔い防止用のパラメータに、被写界深度処理のパラメータを設定することで、前記仮想カメラから前記第1の距離範囲にある表示物に比べて、前記第2の距離範囲にある表示物の画像をぼかす処理である前記被写界深度処理を、酔い防止用の画像エフェクト処理として行って、前記表示画像を生成することを特徴とするプログラム。
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