JP6779840B2 - Methods and devices for assisting input in virtual space and programs that allow computers to execute such methods. - Google Patents

Methods and devices for assisting input in virtual space and programs that allow computers to execute such methods. Download PDF

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Description

本開示は、仮想現実を提供する技術に関し、より特定的には、仮想空間におけるユーザ入力を支援する技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for providing virtual reality, and more specifically to a technique for supporting user input in a virtual space.

ヘッドマウントディスプレイ(HMD)装置を用いて仮想現実を提供する技術が知られている。例えば、特開2015−090530号公報(特許文献1)は、「使用者の指の動きで頭部装着型表示装置を操作する技術において、分かり易く、かつ、高度なユーザーインターフェイス」を開示している([要約]参照)。特開2003−091353号公報(特許文献2)は、「HMD上に仮想の入力装置を表示し、ユーザが触れているキーボードのキーを表示する」技術を開示している([要約]参照)。 A technique for providing virtual reality using a head-mounted display (HMD) device is known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-090530 (Patent Document 1) discloses "an easy-to-understand and advanced user interface in a technique for operating a head-mounted display device by the movement of a user's finger". (See [Summary]). Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-091353 (Patent Document 2) discloses a technique of "displaying a virtual input device on an HMD and displaying keyboard keys touched by a user" (see [Summary]). ..

特開2015−090530号公報JP-A-2015-090530 特開2003−091353号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-091353

特許文献1,2に開示された技術によると、現実空間において入力装置の使用が前提となるため、仮想空間に配置されるオブジェクトとユーザとの相互作用による仮想体験が阻害される。したがって、仮想空間における入力体験の改善が必要とされている。 According to the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, since the use of the input device is premised in the real space, the virtual experience due to the interaction between the object arranged in the virtual space and the user is hindered. Therefore, there is a need to improve the input experience in virtual space.

本開示は上述のような問題点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、現実空間における入力装置を用いることなく仮想空間における入力を支援するための方法または装置を提供することである。他の局面における目的は、現実空間における入力装置を用いることなく仮想空間における入力を支援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を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object in a certain aspect is to provide a method or device for supporting input in virtual space without using an input device in real space. It is to be. The purpose in the other aspect is to provide a program for causing a computer to execute a method of assisting input in virtual space without using an input device in real space.

ある実施の形態に従うと、仮想空間における入力を支援するためにコンピュータによって実行される方法が提供される。この方法は、仮想空間において入力を受け付けるための入力装置オブジェクトを仮想空間に配置するステップと、コンピュータのユーザの四肢のいずれかの状態を検出するステップと、四肢のいずれかの状態の検出結果に応じて、前記入力装置オブジェクトに対する入力操作を行うための操作オブジェクトを配置するステップと、操作オブジェクトと入力装置オブジェクトとの接触を検出するステップと、接触が予め定められた態様での接触である場合に、当該接触を入力装置オブジェクトに対する入力操作として受け付けるステップとを含む。 According to certain embodiments, a method performed by a computer to assist input in virtual space is provided. In this method, the step of arranging the input device object for receiving the input in the virtual space in the virtual space, the step of detecting the state of one of the limbs of the computer user, and the detection result of the state of one of the limbs Correspondingly, when the step of arranging the operation object for performing the input operation on the input device object, the step of detecting the contact between the operation object and the input device object, and the contact are in a predetermined manner. Includes a step of accepting the contact as an input operation on the input device object.

ある局面において、仮想空間における入力に際してキーボードその他の現実空間における物理的入力装置が不要となるので、仮想空間における入力体験が改善され得る。 In some aspects, the input experience in virtual space can be improved by eliminating the need for a keyboard or other physical input device in real space for input in virtual space.

この発明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。 The above and other objectives, features, aspects and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention as understood in connection with the accompanying drawings.

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。It is a figure which shows the outline of the structure of the HMD system 100 according to a certain embodiment. 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。It is a block diagram which shows an example of the hardware composition of the computer 200 which follows one aspect. 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。It is a figure which conceptually represents the uvw field-of-view coordinate system set in the HMD apparatus 110 according to a certain embodiment. 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。It is a figure which conceptually represents one aspect which expresses the virtual space 2 according to a certain embodiment. 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。It is a figure which showed the head of the user 190 who wears the HMD apparatus 110 according to a certain embodiment from the top. 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。It is a figure which shows the YZ cross section which looked at the visual field area 23 from the X direction in virtual space 2. 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。It is a figure which shows the XZ cross section which looked at the field of view area 23 from the Y direction in virtual space 2. 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。It is a figure which shows the schematic structure of the controller 160 according to a certain embodiment. 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。FIG. 5 is a block diagram showing a computer 200 according to an embodiment as a module configuration. 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。It is a flowchart which shows the process which the HMD system 100 executes. コンピュータ200のプロセッサ10が実行する処理を表わすフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which the processor 10 of a computer 200 executes. ユーザがある局面に従う仮想空間2において認識する視野画像1210の変化を表す図である。It is a figure which shows the change of the visual field image 1210 which a user recognizes in a virtual space 2 according to a certain aspect. 仮想空間2に配置される仮想キーボード1240の姿勢の変化を表す図である。It is a figure which shows the change of the posture of the virtual keyboard 1240 arranged in the virtual space 2. 仮想空間2に配置される仮想カメラ1と仮想キーボード1240に現実空間におけるユーザの左手1410を合わせた状態を表す図である。It is a figure which shows the state which put the user's left hand 1410 in the real space together with the virtual camera 1 and the virtual keyboard 1240 arranged in the virtual space 2. 仮想キーボード1240への誤入力を防止する構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the configuration which prevents erroneous input to virtual keyboard 1240.

以下、図面を参照しつつ、本発明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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.

[HMDシステムの構成]
図1を参照して、HMD(Head Mount Display)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 system configuration]
The configuration of the HMD (Head Mount Display) system 100 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of the HMD system 100 according to an embodiment. In some aspects, the HMD system 100 is provided as a home system or a business system.

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。 The HMD system 100 includes an HMD device 110, an HMD sensor 120, a controller 160, and a computer 200. The HMD device 110 includes a monitor 112 and a gaze sensor 140. The controller 160 may include a motion sensor 130.

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。 In some aspects, the computer 200 can connect to the Internet or other network 19 and can communicate with the server 150 or other computer connected to the network 19. In another aspect, the HMD device 110 may include a sensor 114 instead of the HMD sensor 120.

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1
12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。
The HMD device 110 can be worn on the user's head and provide the user with a virtual space during operation. More specifically, the HMD device 110 monitors the image for the right eye and the image for the left eye 1
Each is displayed on 12. When each eye of the user visually recognizes the image, the user can recognize the image as a three-dimensional image based on the parallax of both eyes.

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、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。 The monitor 112 is realized as, for example, a non-transparent display device. In one aspect, the monitor 112 is arranged in the body of the HMD device 110 so as to be located in front of both eyes of the user. Therefore, the user can immerse himself in the virtual space by visually recognizing the three-dimensional image displayed on the monitor 112. In certain embodiments, the virtual space includes, for example, a background, user-operable objects, and user-selectable menu images. In certain embodiments, the monitor 112 can be realized as a liquid crystal monitor or an organic EL (Electro Luminescence) monitor included in a so-called smartphone or other information display terminal.

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。 In some aspects, the monitor 112 may include a sub-monitor for displaying an image for the right eye and a sub-monitor for displaying an image for the left eye. In another aspect, the monitor 112 may be configured to display the image for the right eye and the image for the left eye as a unit. In this case, the monitor 112 includes a high speed shutter. The high-speed shutter operates so that the image for the right eye and the image for the left eye can be alternately displayed so that the image is recognized by only one of the eyes.

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。 The HMD sensor 120 includes a plurality of light sources (not shown). Each light source is realized by, for example, an LED (Light Emitting Diode) that emits infrared rays. The HMD sensor 120 has a position tracking function for detecting the movement of the HMD device 110. The HMD sensor 120 uses this function to detect the position and tilt of the HMD device 110 in the real space.

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。 In another aspect, the HMD sensor 120 may be realized by a camera. In this case, the HMD sensor 120 can detect the position and tilt of the HMD device 110 by executing the image analysis process using the image information of the HMD device 110 output from the camera.

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、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。 In another aspect, the HMD device 110 may include the sensor 114 as the position detector instead of the HMD sensor 120. The HMD device 110 can detect the position and tilt of the HMD device 110 itself by using the sensor 114. For example, when the sensor 114 is an angular velocity sensor, a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like, the HMD device 110 uses any of these sensors instead of the HMD sensor 120 to position and tilt itself. Can be detected. As an example, when the sensor 114 is an angular velocity sensor, the angular velocity sensor detects the angular velocity around the three axes of the HMD device 110 in the real space over time. The HMD device 110 calculates the temporal change of the angle around the three axes of the HMD device 110 based on each angular velocity, and further calculates the inclination of the HMD device 110 based on the temporal change of the angle. Further, the HMD 110 may be provided with a transmissive display device. In this case, the transmissive display device may be temporarily configured as a non-transparent display device by adjusting its transmittance. Further, the visual field image may include a configuration for presenting the real space as a part of the image constituting the virtual space. For example, an image taken by a camera mounted on the HMD 110 may be superimposed on a part of the field image and displayed, or by setting a high transmittance of a part of the transmissive display device, the field image can be displayed. The real space may be visible from a part.

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。
The gaze sensor 140 detects the direction in which the eyes of the user 190's right eye and left eye are directed (line-of-sight direction). The detection of the direction is realized by, for example, a known eye tracking function. The gaze sensor 140 is realized by a sensor having the eye tracking function. In certain aspects, the gaze sensor 140 preferably includes a sensor for the right eye and a sensor for the left eye. The gaze sensor 140 may be, for example, a sensor that irradiates the right eye and the left eye of the user 190 with infrared light and detects the rotation angle of each eyeball by receiving the reflected light from the cornea and the iris with respect to the irradiation light. .. The gaze sensor 140 can detect the line-of-sight direction of the user 190 based on each detected rotation angle.

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。 The server 150 may send the program to the computer 200. In another aspect, the server 150 may communicate with another computer 200 to provide virtual reality to the HMD device used by another user. For example, in an amusement facility, when a plurality of users play a participatory game, each computer 200 communicates a signal based on the operation of each user with another computer 200, and the plurality of users are common in the same virtual space. Allows you to enjoy the game.

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や動き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。 The controller 160 receives an instruction input from the user 190 to the computer 200. In one aspect, the controller 160 is configured to be grippable by the user 190. In another aspect, the controller 160 is configured to be wearable on a body or part of clothing of the user 190. In another aspect, the controller 160 may be configured to output at least one of vibration, sound, and light based on a signal sent from the computer 200. In another aspect, the controller 160 accepts operations given by the user 190 to control the position and movement of objects placed in the space that provides the virtual reality.

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、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。 The motion sensor 130 is attached to the user's hand in a certain aspect to detect the movement of the user's hand. For example, the motion sensor 130 detects the rotation speed, the number of rotations, and the like of the hand. The detected signal is sent to the computer 200. The motion sensor 130 is provided in, for example, a glove-shaped controller 160. In certain embodiments, for safety in real space, it is desirable that the controller 160 be attached to something that does not easily fly by being attached to the user 190's hand, such as a glove type. In another aspect, a sensor not attached to the user 190 may detect the movement of the user 190's hand. For example, the signal of the camera that captures the user 190 may be input to the computer 200 as a signal indicating the operation of the user 190. The motion sensor 130 and the computer 200 are connected to each other by wire or wirelessly. In the case of wireless communication, the communication mode is not particularly limited, and for example, Bluetooth (registered trademark) or other known communication method is used.

[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。
[Hardware configuration]
The computer 200 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the computer 200 according to one aspect. The computer 200 includes a processor 10, a memory 11, a storage 12, an input / output interface 13, and a communication interface 14 as main components. Each component is connected to the bus 15.

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)、FP
GA(Field-Programmable Gate Array)その他のデバイスとして実現される。
The processor 10 executes a series of instructions included in the program stored in the memory 11 or the storage 12 based on the signal given to the computer 200 or when a predetermined condition is satisfied. In a certain aspect, the processor 10 includes a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processor Unit), and an FP.
It is realized as a GA (Field-Programmable Gate Array) and other devices.

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。 The memory 11 temporarily stores programs and data. The program is loaded from storage 12, for example. The data includes data input to the computer 200 and data generated by the processor 10. In a certain aspect, the memory 11 is realized as a RAM (Random Access Memory) or other volatile memory.

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。
The storage 12 permanently holds programs and data. The storage 12 is realized as, for example, a ROM (Read-Only Memory), a hard disk device, a flash memory, or other non-volatile storage device. The program stored in the storage 12 includes a program for providing a virtual space in the HMD system 100, a simulation program, a game program, a user authentication program, and a program for realizing communication with another computer 200. The data stored in the storage 12 includes data, objects, and the like for defining the virtual space.

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。 In another aspect, the storage 12 may be realized as a removable storage device such as a memory card. In yet another aspect, a configuration that uses programs and data stored in an external storage device may be used instead of the storage 12 built into the computer 200. According to such a configuration, for example, in a scene where a plurality of HMD systems 100 are used such as an amusement facility, it is possible to update programs and data at once.

ある実施の形態において、入出力インターフェイス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イス13は、USB(Universal Serial Bus)インターフェイス、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イス13は上述のものに限られない。 In certain embodiments, the input / output interface 13 communicates signals with the HMD device 110, the HMD sensor 120, or the motion sensor 130. In a certain aspect, the input / output interface 13 is realized by using a USB (Universal Serial Bus) interface, a DVI (Digital Visual Interface), an HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface), and other terminals. The input / output interface 13 is not limited to the above.

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、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。 In certain embodiments, the input / output interface 13 may further communicate with the controller 160. For example, the input / output interface 13 receives an input of a signal output from the motion sensor 130. In another aspect, the input / output interface 13 sends an instruction output from the processor 10 to the controller 160. The command instructs the controller 160 to vibrate, output voice, emit light, and the like. Upon receiving the instruction, the controller 160 executes either vibration, audio output, or light emission in response to the instruction.

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。 The communication interface 14 is connected to the network 19 and communicates with another computer (for example, the server 150) connected to the network 19. In a certain aspect, the communication interface 14 is realized as, for example, a LAN (Local Area Network) or other wired communication interface, or a WiFi (Wireless Fidelity), Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication) or other wireless communication interface. Will be done. The communication interface 14 is not limited to the above.

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イス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。 In a certain aspect, the processor 10 accesses the storage 12, loads one or more programs stored in the storage 12 into the memory 11, and executes a series of instructions included in the program. The one or more programs may include an operating system of the computer 200, an application program for providing the virtual space, game software that can be executed in the virtual space using the controller 160, and the like. The processor 10 sends a signal for providing the virtual space to the HMD device 110 via the input / output interface 13. The HMD device 110 displays an image on the monitor 112 based on the signal.

なお、図2に示される例では、コンピュータ200は、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。 In the example shown in FIG. 2, the computer 200 is configured to be provided outside the HMD device 110, but in another aspect, the computer 200 may be built in the HMD device 110. As an example, a portable information communication terminal (for example, a smartphone) including a monitor 112 may function as a computer 200.

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。 Further, the computer 200 may have a configuration commonly used in a plurality of HMD devices 110. According to such a configuration, for example, the same virtual space can be provided to a plurality of users, so that each user can enjoy the same application as other users in the same virtual space.

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。 In one embodiment, the HMD system 100 has a preset global coordinate system. The global coordinate system has three reference directions (axises) that are parallel to the vertical direction in the real space, the horizontal direction orthogonal to the vertical direction, and the front-back direction orthogonal to both the vertical direction and the horizontal direction. In the present embodiment, the global coordinate system is one of the viewpoint coordinate systems. Therefore, the horizontal direction, the vertical direction (vertical direction), and the front-back direction in the global coordinate system are defined as the x-axis, the y-axis, and the z-axis, respectively. More specifically, in the global coordinate system, the x-axis is parallel to the horizontal direction of real space. The y-axis is parallel to the vertical direction in real space. The z-axis is parallel to the front-back direction of the real space.

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。 In some aspects, the HMD sensor 120 includes an infrared sensor. When the infrared sensor detects infrared rays emitted from each light source of the HMD device 110, the presence of the HMD device 110 is detected. The HMD sensor 120 further determines the position and inclination of the HMD device 110 in the real space according to the movement of the user 190 wearing the HMD device 110 based on the value of each point (each coordinate value in the global coordinate system). To detect. More specifically, the HMD sensor 120 can detect a temporal change in the position and tilt of the HMD device 110 by using each value detected over time.

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。 The global coordinate system is parallel to the coordinate system in real space. Therefore, each inclination of the HMD device 110 detected by the HMD sensor 120 corresponds to each inclination of the HMD device 110 around three axes in the global coordinate system. The HMD sensor 120 sets the uvw field of view coordinate system to the HMD device 110 based on the inclination of the HMD device 110 in the global coordinate system. The uvw field-of-view coordinate system set in the HMD device 110 corresponds to the viewpoint coordinate system when the user 190 wearing the HMD device 110 sees an object in the virtual space.

[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。
[Uvw field coordinate system]
The uvw field coordinate system will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram conceptually representing the uvw field coordinate system set in the HMD device 110 according to a certain embodiment. The HMD sensor 120 detects the position and tilt of the HMD device 110 in the global coordinate system when the HMD device 110 is activated. The processor 10 sets the uvw field coordinate system in the HMD device 110 based on the detected value.

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。 As shown in FIG. 3, the HMD device 110 sets a three-dimensional uvw visual field coordinate system centered (origin) on the head of the user wearing the HMD device 110. More specifically, the HMD device 110 sets the horizontal, vertical, and front-back directions (x-axis, y-axis, z-axis) that define the global coordinate system around each axis of the HMD device 110 in the global coordinate system. The three directions newly obtained by tilting each axis by the inclination of are the pitch direction (u axis), the yaw direction (v axis), and the roll direction (w axis) of the uvw field coordinate system in the HMD apparatus 110. Set as.

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。 In a certain aspect, when the user 190 wearing the HMD device 110 is upright and visually recognizing the front surface, the processor 10 sets the uvw field coordinate system parallel to the global coordinate system to the HMD device 110. In this case, the horizontal direction (x-axis), vertical direction (y-axis), and front-back direction (z-axis) in the global coordinate system are the pitch direction (u-axis) and yaw direction (v-axis) of the uvw field coordinate system in the HMD apparatus 110. Axis) and roll direction (w-axis).

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。 After the uvw field coordinate system is set in the HMD device 110, the HMD sensor 120 can detect the tilt (change amount of tilt) of the HMD device 110 in the set uvw field coordinate system based on the movement of the HMD device 110. .. In this case, the HMD sensor 120 detects the pitch angle (θu), yaw angle (θv), and roll angle (θw) of the HMD device 110 in the uvw visual field coordinate system as the inclination of the HMD device 110, respectively. The pitch angle (θu) represents the tilt angle of the HMD device 110 around the pitch direction in the uvw visual field coordinate system. The yaw angle (θv) represents the tilt angle of the HMD device 110 around the yaw direction in the uvw visual field coordinate system. The roll angle (θw) represents the tilt angle of the HMD device 110 around the roll direction in the uvw visual field coordinate system.

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。 The HMD sensor 120 sets the uvw field coordinate system in the HMD device 110 after the HMD device 110 has moved based on the detected tilt angle of the HMD device 110 in the HMD device 110. The relationship between the HMD device 110 and the uvw field coordinate system of the HMD device 110 is always constant regardless of the position and inclination of the HMD device 110. When the position and inclination of the HMD device 110 change, the position and inclination of the uvw visual field coordinate system of the HMD device 110 in the global coordinate system change in conjunction with the change of the position and inclination.

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。 In one aspect, the HMD sensor 120 is based on the intensity of the infrared light obtained based on the output from the infrared sensor and the relative positional relationship between the points (eg, the distance between the points). The position of the device 110 in the real space may be specified as a relative position with respect to the HMD sensor 120. Further, the processor 10 may determine the origin of the uvw visual field coordinate system of the HMD device 110 in the real space (global coordinate system) based on the specified relative position.

[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。
[Virtual space]
The virtual space will be further described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram conceptually representing one aspect of expressing the virtual space 2 according to a certain embodiment. The virtual space 2 has an all-sky spherical structure that covers the entire center 21 in the 360-degree direction. In FIG. 4, the celestial sphere in the upper half of the virtual space 2 is illustrated so as not to complicate the explanation. Each mesh is defined in the virtual space 2. The position of each mesh is predetermined as a coordinate value in the XYZ coordinate system defined in the virtual space 2. The computer 200 associates each partial image constituting the content (still image, moving image, etc.) expandable in the virtual space 2 with each corresponding mesh in the virtual space 2, and the virtual space image 22 that can be visually recognized by the user. Provides the user with the virtual space 2 in which is expanded.

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。 In a certain aspect, the virtual space 2 defines an XYZ coordinate system with the center 21 as the origin. The XYZ coordinate system is, for example, parallel to the global coordinate system. Since the XYZ coordinate system is a kind of viewpoint coordinate system, the horizontal direction, the vertical direction (vertical direction), and the front-back direction in the XYZ coordinate system are defined as the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, respectively. Therefore, the X-axis (horizontal direction) of the XYZ coordinate system is parallel to the x-axis of the global coordinate system, the Y-axis (vertical direction) of the XYZ coordinate system is parallel to the y-axis of the global coordinate system, and the XYZ coordinate system The Z-axis (front-back direction) is parallel to the z-axis of the global coordinate system.

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。 When the HMD device 110 is activated, that is, in the initial state of the HMD device 110, the virtual camera 1 is arranged at the center 21 of the virtual space 2. The virtual camera 1 moves in the virtual space 2 in the same manner in conjunction with the movement of the HMD device 110 in the real space. As a result, changes in the position and orientation of the HMD device 110 in the real space are similarly reproduced in the virtual space 2.

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。
As in the case of the HMD device 110, the virtual camera 1 is defined with an uvw field-of-view coordinate system. The uvw field-of-view coordinate system of the virtual camera in the virtual space 2 is defined to be linked to the uvw field-of-view coordinate system of the HMD device 110 in the real space (global coordinate system). Therefore, when the inclination of the HMD device 110 changes, the inclination of the virtual camera 1 also changes accordingly. Further, the virtual camera 1 can also move in the virtual space 2 in conjunction with the movement of the user wearing the HMD device 110 in the real space.

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。 Since the orientation of the virtual camera 1 is determined according to the position and inclination of the virtual camera 1, the reference line of sight (reference line of sight 5) when the user visually recognizes the virtual space image 22 depends on the orientation of the virtual camera 1. It is decided. The processor 10 of the computer 200 defines the field of view 23 in the virtual space 2 based on the reference line of sight 5. The field of view 23 corresponds to the field of view of the user wearing the HMD device 110 in the virtual space 2.

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。 The line-of-sight direction of the user 190 detected by the gaze sensor 140 is a direction in the viewpoint coordinate system when the user 190 visually recognizes an object. The uvw field-of-view coordinate system of the HMD device 110 is equal to the viewpoint coordinate system when the user 190 visually recognizes the monitor 112. Further, the uvw field-of-view coordinate system of the virtual camera 1 is linked to the uvw field-of-view coordinate system of the HMD device 110. Therefore, the HMD system 100 according to a certain aspect can consider the line-of-sight direction of the user 190 detected by the gaze sensor 140 as the line-of-sight direction of the user in the uvw field-of-view coordinate system of the virtual camera 1.

[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。
[User's line of sight]
The determination of the line-of-sight direction of the user will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a top view of the head of the user 190 who wears the HMD device 110 according to an embodiment.

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。 In one aspect, the gaze sensor 140 detects each line of sight of the user 190's right and left eyes. In one aspect, when the user 190 is looking closer, the gaze sensor 140 detects the lines of sight R1 and L1. In another aspect, when the user 190 is looking far away, the gaze sensor 140 detects the lines of sight R2 and L2. In this case, the angle formed by the lines of sight R2 and L2 with respect to the roll direction w is smaller than the angle formed by the lines of sight R1 and L1 with respect to the roll direction w. The gaze sensor 140 transmits the detection result to the computer 200.

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。 When the computer 200 receives the detection values of the lines of sight R1 and L1 from the gaze sensor 140 as the detection result of the line of sight, the computer 200 identifies the gaze point N1 which is the intersection of the lines of sight R1 and L1 based on the detected values. On the other hand, when the computer 200 receives the detected values of the lines of sight R2 and L2 from the gaze sensor 140, the computer 200 identifies the intersection of the lines of sight R2 and L2 as the gaze point. The computer 200 specifies the line-of-sight direction N0 of the user 190 based on the position of the specified gazing point N1. For example, the computer 200 detects the midpoint of the straight line connecting the right eye R and the left eye L of the user 190 and the extending direction of the straight line passing through the gazing point N1 as the line-of-sight direction N0. The line-of-sight direction N0 is the direction in which the user 190 actually directs the line of sight with both eyes. Further, the line-of-sight direction N0 corresponds to the direction in which the user 190 actually directs the line of sight with respect to the field of view area 23.

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。 In another aspect, the HMD system 100 may include a microphone and a speaker in any of the parts constituting the HMD system 100. The user can give a voice instruction to the virtual space 2 by speaking to the microphone.

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。 In another aspect, the HMD system 100 may include a television broadcast reception tuner. According to such a configuration, the HMD system 100 can display a television program in the virtual space 2.

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。 In yet another aspect, the HMD system 100 may include a communication circuit for connecting to the Internet or a telephone function for connecting to a telephone line.

[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。
[Visibility area]
The field of view 23 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram showing a YZ cross section of the field of view 23 as viewed from the X direction in the virtual space 2. FIG. 7 is a diagram showing an XZ cross section of the field of view 23 viewed from the Y direction in the virtual space 2.

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。 As shown in FIG. 6, the field of view region 23 in the YZ cross section includes the region 24. The area 24 is defined by the reference line of sight 5 of the virtual camera 1 and the YZ cross section of the virtual space 2. The processor 10 defines a range including the polar angle α centered on the reference line of sight 5 in the virtual space as a region 24.

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。 As shown in FIG. 7, the field of view 23 in the XZ cross section includes the region 25. The region 25 is defined by the reference line of sight 5 and the XZ cross section of the virtual space 2. The processor 10 defines a range including the azimuth angle β centered on the reference line of sight 5 in the virtual space 2 as a region 25.

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。 In one aspect, the HMD system 100 provides the user 190 with a virtual space by displaying the field of view image 26 on the monitor 112 based on the signal from the computer 200. The field of view image 26 corresponds to a portion of the virtual space image 22 that is superimposed on the field of view area 23. When the user 190 moves the HMD device 110 attached to the head, the virtual camera 1 also moves in conjunction with the movement. As a result, the position of the field of view 23 in the virtual space 2 changes. As a result, the field of view image 26 displayed on the monitor 112 is updated to an image of the virtual space image 22 that is superimposed on the field of view area 23 in the direction facing the user in the virtual space 2. The user can visually recognize the desired direction in the virtual space 2.

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。 While wearing the HMD device 110, the user 190 can visually recognize only the virtual space image 22 developed in the virtual space 2 without visually recognizing the real world. Therefore, the HMD system 100 can give the user a high sense of immersion in the virtual space 2.

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。 In a certain aspect, the processor 10 may move the virtual camera 1 in the virtual space 2 in conjunction with the movement of the user 190 wearing the HMD device 110 in the real space. In this case, the processor 10 identifies an image area (that is, a field of view area 23 in the virtual space 2) projected on the monitor 112 of the HMD device 110 based on the position and orientation of the virtual camera 1 in the virtual space 2.

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。 According to certain embodiments, the virtual camera 1 preferably includes two virtual cameras, a virtual camera for providing an image for the right eye and a virtual camera for providing an image for the left eye. Further, it is preferable that an appropriate parallax is set in the two virtual cameras so that the user 190 can recognize the three-dimensional virtual space 2. In the present embodiment, the virtual camera 1 includes two virtual cameras, and the roll direction (w) generated by combining the roll directions of the two virtual cameras is the roll direction (w) of the HMD device 110. The technical idea of the present disclosure is illustrated as being configured to be compatible.

[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。
[controller]
An example of the controller 160 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a controller 160 according to an embodiment.

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、右コ
ントローラ800と左コントローラとを含み得る。右コントローラ800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800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800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800について説明する。
In one aspect, the controller 160 may include a right controller 800 and a left controller, as shown in the segment (A) of FIG. The right controller 800 is operated by the right hand of the user 190. The left controller is operated by the left hand of the user 190. In one aspect, the right controller 800 and the left controller are symmetrically configured as separate devices. Therefore, the user 190 can freely move the right hand holding the right controller 800 and the left hand holding the left controller respectively. In another aspect, the controller 160 may be an integrated controller that accepts operations of both hands. Hereinafter, the right controller 800 will be described.

右コントローラ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。 The right controller 800 includes a grip 30, a frame 31, and a top surface 32. The grip 30 is configured to be gripped by the right hand of the user 190. For example, the grip 30 may be held by the palm of the user 190's right hand and three fingers (middle finger, ring finger, little finger).

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。 The grip 30 includes buttons 33 and 34 and a motion sensor 130. The button 33 is arranged on the side surface of the grip 30 and accepts an operation by the middle finger of the right hand. The button 34 is arranged on the front surface of the grip 30 and accepts an operation by the index finger of the right hand. In one aspect, the buttons 33, 34 are configured as trigger-type buttons. The motion sensor 130 is built in the housing of the grip 30. If the operation of the user 190 can be detected from around the user 190 by a camera or other device, the grip 30 may not include the motion sensor 130.

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。 The frame 31 includes a plurality of infrared LEDs 35 arranged along its circumferential direction. The infrared LED 35 emits infrared rays as the program progresses while the program using the controller 160 is being executed. The infrared rays emitted from the infrared LED 35 can be used to detect each position and orientation (tilt, orientation) of the right controller 800 and the left controller (not shown). In the example shown in FIG. 8, infrared LEDs 35 arranged in two rows are shown, but the number of arrays is not limited to that shown in FIG. An array with one or more columns may be used.

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。 The top surface 32 includes buttons 36 and 37 and an analog stick 38. The buttons 36 and 37 are configured as push-type buttons. Buttons 36 and 37 accept operations by the thumb of the user 190's right hand. In a certain aspect, the analog stick 38 accepts an operation in any direction 360 degrees from the initial position (neutral position). The operation includes, for example, an operation for moving an object arranged in the virtual space 2.

ある局面において、右コントローラ800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800と左コントローラは、例えば、コンピュータ200のUSBインターフェイスに接続され得る。この場合、右コントローラ800および左コントローラは、電池を必要としない。 In one aspect, the right controller 800 and the left controller include a battery for driving the infrared LED 35 and other components. Batteries include, but are not limited to, rechargeable, button type, dry cell type and the like. In another aspect, the right controller 800 and the left controller may be connected to, for example, the USB interface of the computer 200. In this case, the right controller 800 and the left controller do not require batteries.

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。 As shown in the division (A) and the division (B) of FIG. 8, for example, the yaw, roll, and pitch directions are defined for the right hand 810 of the user 190. When the user 190 extends the thumb and index finger, the direction in which the thumb extends is the yaw direction, the direction in which the index finger extends is the roll direction, and the direction perpendicular to the plane defined by the yaw direction axis and the roll direction axis is the pitch direction. Is defined as.

[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わすブロック図である。
[Control device for HMD device]
The control device of the HMD device 110 will be described with reference to FIG. In certain embodiments, the control device is implemented by a computer 200 having a well-known configuration. FIG. 9 shows
FIG. 5 is a block diagram showing a computer 200 according to an embodiment as a module configuration.

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、入力装置オブジェクト制御モジュール234とを含む。 As shown in FIG. 9, the computer 200 includes a display control module 220, a virtual space control module 230, a memory module 240, and a communication control module 250. The display control module 220 includes a virtual camera control module 221, a field of view area determination module 222, a field of view image generation module 223, and a reference line of sight identification module 224 as submodules. The virtual space control module 230 includes a virtual space definition module 231, a virtual object generation module 232, an operation object control module 233, and an input device object control module 234 as submodules.

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。 In certain embodiments, the display control module 220 and the virtual space control module 230 are implemented by the processor 10. In another embodiment, a plurality of processors 10 may operate as the display control module 220 and the virtual space control module 230. The memory module 240 is realized by the memory 11 or the storage 12. The communication control module 250 is realized by the communication interface 14.

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、向き等を制御する。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。 In a certain aspect, the display control module 220 controls the image display on the monitor 112 of the HMD device 110. The virtual camera control module 221 arranges the virtual camera 1 in the virtual space 2 and controls the behavior, orientation, and the like of the virtual camera 1. The field of view determination module 222 defines the field of view 23 according to the orientation of the head of the user who wears the HMD device 110. The field of view image generation module 223 generates a field of view image 26 to be displayed on the monitor 112 based on the determined field of view area 23.

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。 The reference line-of-sight identification module 224 identifies the line of sight of the user 190 based on the signal from the gaze sensor 140.

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。 The virtual space control module 230 controls the virtual space 2 provided to the user 190. The virtual space definition module 231 defines the virtual space 2 in the HMD system 100 by generating virtual space data representing the virtual space 2.

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。 The virtual object generation module 232 generates an object to be arranged in the virtual space 2. The object may include, for example, forests, mountains and other landscapes, animals and the like that are arranged as the story of the game progresses.

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。 The operation object control module 233 arranges the operation object for operating the object arranged in the virtual space 2 in the virtual space 2. In a certain aspect, the operation object may include, for example, a hand object corresponding to the user's hand wearing the HMD device 110, a finger object corresponding to the user's finger, a stick object corresponding to the stick used by the user, and the like. When the operation object is a finger object, in particular, the operation object corresponds to a portion of the axis in the direction (axial direction) pointed by the finger.

入力装置オブジェクト制御モジュール234は、仮想空間2において指示を受け付けるための仮想入力装置を仮想空間2に配置する。ある局面において、仮想入力装置は、例えば、仮想キーボード、仮想タッチパネル、仮想スイッチその他の入力装置を含み得る。 The input device object control module 234 arranges a virtual input device for receiving an instruction in the virtual space 2 in the virtual space 2. In some aspects, the virtual input device may include, for example, a virtual keyboard, a virtual touch panel, a virtual switch or other input device.

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、入力装置オブジェクト制御モジュール234によって配置される仮想入力装置)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。
When each of the objects arranged in the virtual space 2 collides with another object, the virtual space control module 230 detects the collision. The virtual space control module 230 can detect, for example, the timing at which one object and another object touch each other, and when the detection is made, a predetermined process is performed. The virtual space control module 230 can detect the timing when the object and the object are separated from the touching state, and when the detection is made, a predetermined process is performed. The virtual space control module 230 can detect that the object and the object are in contact with each other. Specifically, when the operation object and another object (for example, the virtual input device arranged by the input device object control module 234) come into contact with the operation object control module 233, the operation object and the other object Detects the touch and performs a predetermined process.

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を配置するための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。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、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。 The memory module 240 holds data used by the computer 200 to provide the virtual space 2 to the user 190. In a certain aspect, the memory module 240 holds the spatial information 241 and the object information 242 and the user information 243. Spatial information 241 holds one or more templates defined to provide virtual space 2. The object information 242 holds the content to be reproduced in the virtual space 2 and the information for arranging the object used in the content. The content may include, for example, a game, content representing a landscape similar to that of the real world, and the like. The user information 243 holds a program for operating the computer 200 as a control device of the HMD system 100, an application program for using each content held in the object information 242, and the like. The data and programs stored in the memory module 240 are input by the user of the HMD device 110. Alternatively, the processor 10 downloads a program or data from a computer (for example, a server 150) operated by a business operator that provides the content, and stores the downloaded program or data in the memory module 240.

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。 The communication control module 250 can communicate with the server 150 and other information communication devices via the network 19.

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。 In certain aspects, the display control module 220 and the virtual space control module 230 can be implemented using, for example, Unity® provided by Unity Technologies. In another aspect, the display control module 220 and the virtual space control module 230 can also be realized as a combination of circuit elements that realize each process.

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。 The processing in the computer 200 is realized by the hardware and the software executed by the processor 10. Such software may be pre-stored in a hard disk or other memory module 240. The software may also be stored in a computer-readable non-volatile data recording medium such as a CD-ROM and distributed as a program product. Alternatively, the software may be provided as a downloadable program product by an information provider connected to the Internet or other networks. Such software is read from a data recording medium by an optical disk drive or other data reader, or downloaded from a server 150 or other computer via a communication control module 250, and then temporarily stored in a storage module. .. The software is read from the storage module by the processor 10 and stored in RAM in the form of an executable program. The processor 10 executes the program.

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。 The hardware that constitutes the computer 200 shown in FIG. 9 is general. Therefore, it can be said that the most essential part according to the present embodiment is the program stored in the computer 200. Since the operation of the hardware of the computer 200 is well known, the detailed description will not be repeated.

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。
The data recording medium is not limited to CD-ROM, FD (Flexible Disk), and hard disk, but also magnetic tape, cassette tape, and optical disk (MO (Magnetic Optical).
Disc) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disc)), IC (Integrated Circuit) card (including memory card), optical card, mask ROM, EPROM
A non-volatile data recording medium such as (Electronically Programmable Read-Only Memory), EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory), or a semiconductor memory such as a flash ROM may be used.

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。 The program referred to here may include not only a program that can be directly executed by the processor 10, but also a source program format program, a compressed program, an encrypted program, and the like.

[制御構造]
図10および図11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11は、コンピュータ200のプロセッサ10が実行する処理を表わすフローチャートである。
[Control structure]
The control structure of the computer 200 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a flowchart showing the processing executed by the HMD system 100. FIG. 11 is a flowchart showing a process executed by the processor 10 of the computer 200.

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、仮想空間を定義する。 With reference to FIG. 10, in step S1010, the processor 10 of the computer 200 specifies the virtual space image data as the virtual space definition module 231 and defines the virtual space.

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。 In step S1020, the processor 10 initializes the virtual camera 1. For example, the processor 10 arranges the virtual camera 1 at a predetermined center point in the virtual space 2 in the work area of the memory, and directs the line of sight of the virtual camera 1 in the direction in which the user 190 is facing.

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HMD装置110に送られる。 In step S1030, the processor 10 generates the field of view image data for displaying the initial field of view image as the field of view image generation module 223. The generated field of view image data is sent to the HMD device 110 by the communication control module 250 via the field of view image generation module 223.

ステップS1032にて、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。 In step S1032, the monitor 112 of the HMD device 110 displays a field of view image based on the signal received from the computer 200. The user 190 equipped with the HMD device 110 can recognize the virtual space 2 when he / she visually recognizes the field of view image.

ステップS1034にて、HMDセンサ120は、HMD装置110から発信される複数の赤外線光に基づいて、HMD装置110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に送られる。 In step S1034, the HMD sensor 120 detects the position and tilt of the HMD device 110 based on the plurality of infrared rays emitted from the HMD device 110. The detection result is sent to the computer 200 as motion detection data.

ステップS1040にて、プロセッサ10は、HMD装置110の位置と傾きとに基づいて、HMD装置110を装着したユーザ190の視界方向を特定する。プロセッサ10は、アプリケーションプログラムを実行し、アプリケーションプログラムに含まれる命令に基づいて、仮想空間2にオブジェクトを配置する。 In step S1040, the processor 10 identifies the viewing direction of the user 190 wearing the HMD device 110 based on the position and inclination of the HMD device 110. The processor 10 executes an application program and arranges an object in the virtual space 2 based on an instruction included in the application program.

ステップS1042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。検出内容を示す信号は、コンピュータ200に送られる。 In step S1042, the controller 160 detects the operation of the user 190 in the real space. For example, in one aspect, the controller 160 detects that the button has been pressed by the user 190. In another aspect, the controller 160 detects the movement of both hands of the user 190 (eg, waving both hands). A signal indicating the detection content is sent to the computer 200.

ステップS1050にて、プロセッサ10は、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。 In step S1050, the processor 10 places a virtual hand object in the virtual space. The virtual hand object corresponds to the user 190's hand in real space.

ステップS1060にて、プロセッサ10は、ユーザ190の手の動きに基づいて、仮想空間に仮想キーボードを配置する。 In step S1060, the processor 10 arranges a virtual keyboard in the virtual space based on the movement of the user 190's hand.

ステップS1070にて、プロセッサ10は、現実空間におけるユーザの動作に基づいて、仮想キーボードへの入力を検知する。 In step S1070, the processor 10 detects the input to the virtual keyboard based on the user's actions in the real space.

ステップS1080にて、プロセッサ10は、仮想キーボードへの入力に応じた処理を実行する。 In step S1080, the processor 10 executes a process according to the input to the virtual keyboard.

ステップS1090にて、プロセッサ10は、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HMD装置110に出力する。 In step S1090, the processor 10 generates the field of view image data for displaying the field of view image based on the processing result, and outputs the generated field of view image data to the HMD device 110.

ステップS1092にて、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。 In step S1092, the monitor 112 of the HMD device 110 updates the field of view image based on the received field of view image data, and displays the updated field of view image.

図11を参照して、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、仮想空間を定義して、コントローラ160を把持しているユーザが装着しているHMD装置110に仮想空間を提供する。 With reference to FIG. 11, in step S1110, the processor 10 defines the virtual space as the virtual space definition module 231 and provides the virtual space to the HMD device 110 worn by the user holding the controller 160. provide.

ステップS1120にて、プロセッサ10は、コントローラ160からの出力に基づいて、現実空間における当該ユーザの手の動作を検知する。手の動作の検知は、例えば、ユーザが把持するコントローラ160に設けられたモーションセンサ130からの出力に基づいて行なわれる。別の局面において、手の動作は、ユーザの動作を撮影するように配置された1つ以上のカメラによって得られる画像データの解析結果によっても検知され得る。 In step S1120, the processor 10 detects the movement of the user's hand in the real space based on the output from the controller 160. The detection of hand movement is performed, for example, based on the output from the motion sensor 130 provided in the controller 160 held by the user. In another aspect, hand movements can also be detected by the results of analysis of image data obtained by one or more cameras arranged to capture the user's movements.

ステップS1130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、検知された動作に応じて、ユーザの両手に対応する仮想右手オブジェクトおよび仮想左手オブジェクトを仮想空間に配置する。 In step S1130, the processor 10 arranges the virtual right-hand object and the virtual left-hand object corresponding to both hands of the user in the virtual space as the operation object control module 233 according to the detected operation.

ステップS1140にて、プロセッサ10は、入力装置オブジェクト制御モジュール234として、現実空間における右手の動きに応じて動く仮想右手オブジェクトの動作に基づいて、入力装置オブジェクト(例えば、仮想タッチパネル)を仮想空間に配置する。 In step S1140, the processor 10 arranges the input device object (for example, a virtual touch panel) in the virtual space as the input device object control module 234 based on the operation of the virtual right-hand object that moves according to the movement of the right hand in the real space. To do.

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、現実空間における右手の操作に応じて仮想右手オブジェクトが仮想タッチパネルに接近していることを検知する。 In step S1150, the processor 10 detects that the virtual right-hand object is approaching the virtual touch panel in response to the operation of the right hand in the real space as the operation object control module 233.

ステップS1160にて、プロセッサ10は、その検知に応答して、操作オブジェクト制御モジュール233として、仮想空間において、人差し指を伸ばした状態で仮想右手オブジェクトを配置する。より詳しくは、プロセッサ10は、当該仮想右手オブジェクトを仮想空間に配置するためのデータを生成し、表示制御モジュール220を介して、当該データをHMD装置110に送信する。モニタ112が当該データに基づく画像を表示すると、HMD装置110を装着したユーザは、仮想空間において、人差し指を伸ばした状態にある仮想右手オブジェクトを認識する。 In step S1160, in response to the detection, the processor 10 arranges the virtual right-hand object as the operation object control module 233 in the virtual space with the index finger extended. More specifically, the processor 10 generates data for arranging the virtual right-hand object in the virtual space, and transmits the data to the HMD device 110 via the display control module 220. When the monitor 112 displays an image based on the data, the user wearing the HMD device 110 recognizes the virtual right-hand object in the virtual space with the index finger extended.

ステップS1170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、モーションセンサ130からの出力に基づいて、仮想右手オブジェクトの人差し指が仮想タッチパネルに接触したことを検知する。より詳しくは、現実空間における人差し指の移動がモーションセンサ130によって検出される。その移動を示す信号は、コンピュータ200に入力される。現実空間における右手の人差し指の移動は、操作オブジェクト制御モジュール233によって、仮想空間2における仮想右手オブジェクトの人差し指の移動に置換される。操作オブジェクト制御モジュール233は、仮想空間2における仮想右手オブジェクトの人差し指と仮想タッチパネルとが衝突した場合に、当該衝突を検出する。または、操作オブジェクト制御モジュール233は、仮想空間2における人差し指の移動速度に基づいて、人差し指と仮想タッチパネルとの間隔を算出する。この間隔が0になったとき、操作オブジェクト制御モジュール233は、人差し指が仮想タッチパネルに接触したと判断することとしてもよい。 In step S1170, the processor 10 detects that the index finger of the virtual right-hand object has touched the virtual touch panel as the operation object control module 233 based on the output from the motion sensor 130. More specifically, the movement of the index finger in the real space is detected by the motion sensor 130. A signal indicating the movement is input to the computer 200. The movement of the index finger of the right hand in the real space is replaced by the movement of the index finger of the virtual right hand object in the virtual space 2 by the operation object control module 233. The operation object control module 233 detects a collision when the index finger of the virtual right-hand object in the virtual space 2 collides with the virtual touch panel. Alternatively, the operation object control module 233 calculates the distance between the index finger and the virtual touch panel based on the moving speed of the index finger in the virtual space 2. When this interval becomes 0, the operation object control module 233 may determine that the index finger has touched the virtual touch panel.

ステップS1180にて、プロセッサ10は、入力装置オブジェクト制御モジュール234として、仮想タッチパネルに接触した位置に関連付けられている処理を実行する。例えば、仮想右手オブジェクトの人差し指が仮想タッチパネルのキーボードのいずれかのキーに触れた場合には、プロセッサ10は、そのキーの入力を受け付ける。 In step S1180, the processor 10 executes the process associated with the position in contact with the virtual touch panel as the input device object control module 234. For example, when the index finger of the virtual right-hand object touches any key on the keyboard of the virtual touch panel, the processor 10 accepts the input of that key.

ステップS1190にて、プロセッサ10は、仮想タッチパネルへの接触に基づく入力が受け付けられたことを示す信号を、現実空間のコントローラ160に送信する。 In step S1190, the processor 10 transmits a signal indicating that the input based on the contact with the virtual touch panel has been accepted to the controller 160 in the real space.

図12を参照して、仮想空間2における仮想入力装置の配置について説明する。図12は、ユーザがある局面に従う仮想空間2において認識する視野画像1210の変化を表す図である。 The arrangement of the virtual input device in the virtual space 2 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram showing changes in the visual field image 1210 recognized by the user in the virtual space 2 according to a certain aspect.

図12の状態(A)に示されるように、HMD装置110を装着したユーザがコントローラ160を操作すると、左手オブジェクト1220と右手オブジェクト1230とが仮想空間2に配置される。この状態で、ユーザが、仮想キーボードを仮想空間2に配置するための操作をコントローラ160に対して行うと、左手オブジェクト1220から仮想キーボード1240が現れる。この時、仮想キーボード1240が現れる起点となる場所は、例えば、左手オブジェクト1220の人差し指あるいは手首の近傍であるが、その他の場所が起点となってもよい。仮想空間2に配置される手指の部位に応じて、少なくとも、視野画像1210において認識される左手オブジェクト1220、右手オブジェクト1230その他の操作オブジェクトの近傍に仮想キーボード1240が配置されるのが好ましい。 As shown in the state (A) of FIG. 12, when the user wearing the HMD device 110 operates the controller 160, the left-hand object 1220 and the right-hand object 1230 are arranged in the virtual space 2. In this state, when the user performs an operation for arranging the virtual keyboard in the virtual space 2 on the controller 160, the virtual keyboard 1240 appears from the left-hand object 1220. At this time, the starting point where the virtual keyboard 1240 appears is, for example, near the index finger or wrist of the left hand object 1220, but other places may be the starting point. It is preferable that the virtual keyboard 1240 is arranged at least in the vicinity of the left-hand object 1220, the right-hand object 1230, and other operation objects recognized in the visual field image 1210, depending on the parts of the fingers arranged in the virtual space 2.

ある局面において、仮想キーボード1240が出現する場所を示すアイコンが操作オブジェクトに示されてもよい。例えば、現実空間においてユーザがコントローラ160を操作したことに応答して、仮想空間2に配置される左手オブジェクト1220の人差し指に指輪1250が、当該アイコンとして付加的に表示されてもよい。このようなアイコンが表示されると、ユーザは仮想キーボード1240がどこから出現するかを直感することができる。なお、アイコンとして表示されるものは指輪1250に限られず、腕輪その他の手指に装着し得るアクセサリが左手オブジェクト1220または右手オブジェクト1230に表示されてもよい。 In certain aspects, the operating object may be provided with an icon indicating where the virtual keyboard 1240 appears. For example, in response to the user operating the controller 160 in the real space, the ring 1250 may be additionally displayed as the icon on the index finger of the left hand object 1220 arranged in the virtual space 2. When such an icon is displayed, the user can instinctively know where the virtual keyboard 1240 will appear. The icon displayed is not limited to the ring 1250, and a bracelet or other accessories that can be attached to the fingers may be displayed on the left hand object 1220 or the right hand object 1230.

なお、仮想空間2に配置されるオブジェクトとしては、手首から先の手オブジェクトよりも指オブジェクトが配置されるのが望ましい。仮に、手首から先に相当する手オブジェクトが仮想空間2に配置されている場合、ユーザは現実空間で腕時計を見る仕草が必要になり得る。これに対して、指オブジェクトのみが配置されている場合、現実空間における
ユーザの動作が簡略化され得るので、没入感を損なうことなく操作性が向上し得る。
As the object to be arranged in the virtual space 2, it is desirable that the finger object is arranged rather than the hand object beyond the wrist. If the hand object corresponding to the wrist first is arranged in the virtual space 2, the user may need to make a gesture of looking at the wristwatch in the real space. On the other hand, when only the finger object is arranged, the operation of the user in the real space can be simplified, so that the operability can be improved without impairing the immersive feeling.

この状態(A)において、ユーザが現実空間において右手を操作して右手オブジェクト1230を仮想キーボード1240に近づけると、状態(B)に示されるように、右手オブジェクト1230は、自動的に指を伸ばしたような形に変化する。 In this state (A), when the user operates his right hand in real space to bring the right-hand object 1230 closer to the virtual keyboard 1240, the right-hand object 1230 automatically extends his finger, as shown in state (B). It changes into a shape like this.

状態(B)において、視野画像1210に示されるように、ユーザが右手オブジェクト1230の人差し指を、仮想キーボード1240のいずれかのキーに接触させると、コンピュータ200のプロセッサ10は、操作オブジェクト制御モジュール233として右手オブジェクト1230の位置を算出し、入力装置オブジェクト制御モジュール234として、当該キーへの入力を検知する。プロセッサ10は、入力操作が行なわれたキーに割り当てられている処理を実行する。 In state (B), as shown in the field view image 1210, when the user touches the index finger of the right hand object 1230 to any key of the virtual keyboard 1240, the processor 10 of the computer 200 acts as the operating object control module 233. The position of the right-hand object 1230 is calculated, and the input device object control module 234 detects the input to the key. The processor 10 executes the process assigned to the key on which the input operation is performed.

ある実施の形態において、仮想キーボード1240への入力は、文字の入力、アイテムその他の仮想空間2に配置されるオブジェクトの選択を含む。例えば、オブジェクトの選択の場合、ユーザが右手オブジェクト1230でオブジェクトを選択すると、その選択されたオブジェクトは、右手オブジェクト1230に握られる態様で出現される。 In certain embodiments, input to the virtual keyboard 1240 includes inputting characters, selecting items and other objects to be placed in virtual space 2. For example, in the case of object selection, when the user selects an object with the right-hand object 1230, the selected object appears in a manner held by the right-hand object 1230.

ある実施の形態に従う仮想空間2において、左手オブジェクト1220または右手オブジェクト1230と仮想キーボード1240とが接触したら、ユーザ190が右手に把持するコントローラ160は、振動してもよい。これにより、ユーザは、仮想空間2における入力操作が受け付けられたことを、現実空間において物理的に感知できる。 When the left-hand object 1220 or the right-hand object 1230 comes into contact with the virtual keyboard 1240 in the virtual space 2 according to an embodiment, the controller 160 held by the user 190 in the right hand may vibrate. As a result, the user can physically sense in the real space that the input operation in the virtual space 2 has been accepted.

本実施の形態によれば、コントローラ160の振動がユーザに入力をフィードバックできるので、現実空間においてキーボード、タッチパッドその他の入力装置を用いなくても仮想空間2における入力を容易に実現できる。 According to the present embodiment, since the vibration of the controller 160 can feed back the input to the user, the input in the virtual space 2 can be easily realized without using a keyboard, a touch pad or other input devices in the real space.

図13を参照して、仮想空間2における仮想キーボード1240の表示態様についてさらに説明する。図13は、仮想空間2に配置された仮想キーボード1240の姿勢の変化を表す図である。ある実施の形態において、仮想キーボード1240の操作面は、視認性を維持するために、手の向きが変わっても仮想カメラ1を向くように構成され得る。 The display mode of the virtual keyboard 1240 in the virtual space 2 will be further described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram showing changes in the posture of the virtual keyboard 1240 arranged in the virtual space 2. In certain embodiments, the operating surface of the virtual keyboard 1240 may be configured to face the virtual camera 1 even when the orientation of the hand changes, in order to maintain visibility.

例えば、状態(A)に示されるように、ある局面において、仮想キーボード1240は左手オブジェクト1220の正面を向いている。その後、現実空間におけるユーザの手の向きの変化に応じて、仮想キーボード1240の向きが変わってもよい。 For example, as shown in state (A), in some aspects, the virtual keyboard 1240 faces the front of the left-hand object 1220. After that, the orientation of the virtual keyboard 1240 may change according to the change in the orientation of the user's hand in the real space.

例えば、状態(B)に示されるように、現実空間におけるユーザの手が傾くと、仮想キーボード1240は、その傾きに応じて傾いてもよい。この場合、ユーザの手の傾きは、コントローラ160が備えるモーションセンサ130からの出力信号によって、あるいは、ユーザの手を撮影するカメラから出力される画像データによって検知され得る。ある局面において、仮想キーボード1240の傾きの度合いは、手のヨー方向の傾きに基づいて算出される。 For example, as shown in the state (B), when the user's hand in the real space is tilted, the virtual keyboard 1240 may be tilted according to the tilt. In this case, the tilt of the user's hand can be detected by the output signal from the motion sensor 130 included in the controller 160 or by the image data output from the camera that captures the user's hand. In one aspect, the degree of tilt of the virtual keyboard 1240 is calculated based on the tilt of the hand in the yaw direction.

図14を参照して、現実空間における手の傾きと仮想空間2における仮想キーボード1240の傾きとの関係について説明する。図14は、仮想空間2に配置される仮想カメラ1と仮想キーボード1240に現実空間におけるユーザの左手1410を合わせた状態を表す図である。 The relationship between the tilt of the hand in the real space and the tilt of the virtual keyboard 1240 in the virtual space 2 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram showing a state in which the virtual camera 1 and the virtual keyboard 1240 arranged in the virtual space 2 are combined with the user's left hand 1410 in the real space.

状態(A)に示されるように、ある局面において、仮想空間2において、左手1410の姿勢に応じて仮想キーボード1240が配置されている。このとき、仮想キーボード1
240の操作面は、仮想カメラ1を向いている。仮想カメラ1の方向は仮想空間2における仮想ユーザの視線方向になるので、HMD装置110を装着したユーザは、仮想キーボード1240の操作面を正視できる。状態(A)からユーザが左手1410を前傾させると、仮想キーボード1240の操作面も同様に傾く。
As shown in the state (A), in a certain aspect, the virtual keyboard 1240 is arranged in the virtual space 2 according to the posture of the left hand 1410. At this time, the virtual keyboard 1
The operation surface of 240 faces the virtual camera 1. Since the direction of the virtual camera 1 is the line-of-sight direction of the virtual user in the virtual space 2, the user wearing the HMD device 110 can look straight at the operation surface of the virtual keyboard 1240. When the user tilts the left hand 1410 forward from the state (A), the operation surface of the virtual keyboard 1240 also tilts.

すなわち、状態(B)に示されるように、左手1410のヨー方向の変化に応じて、仮想キーボードの操作面に垂直な法線がヨー方向に直交するように、仮想キーボード1240も傾くので、仮想キーボード1240の操作性の低下が抑制され得る。 That is, as shown in the state (B), the virtual keyboard 1240 is also tilted so that the normal perpendicular to the operation surface of the virtual keyboard is orthogonal to the yaw direction in response to the change in the yaw direction of the left hand 1410. The deterioration of the operability of the keyboard 1240 can be suppressed.

図15を参照して、仮想キーボード1240に対する入力についてさらに説明する。図15は、仮想キーボード1240への誤入力を防止する構成を説明するための図である。ユーザが仮想キーボード1240への入力を意図通りに行うために、コンピュータ200は、ユーザが意図しない入力動作を検知しないようにする必要がある。そこで、ある実施の形態において、例えば、以下のような規則が適用され得る。 The input to the virtual keyboard 1240 will be further described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram for explaining a configuration for preventing erroneous input to the virtual keyboard 1240. In order for the user to input to the virtual keyboard 1240 as intended, the computer 200 needs to prevent the user from detecting an unintended input operation. Therefore, in certain embodiments, for example, the following rules may be applied.

(規則1)入力する際の手の動き方向
コンピュータ200は、左手オブジェクト1220または右手オブジェクト1230が仮想キーボード1240の操作面(タッチ面)に向かう動作のみを検知し、操作面から遠ざかる方向の動作を検知しない。操作面(タッチ面)に向かう方向は、操作面(タッチ面)の法線方向の逆方向に相当し、操作面(タッチ面)から遠ざかる方向は、操作面(タッチ面)の法線方向に相当する。
(Rule 1) Direction of hand movement when inputting The computer 200 detects only the movement of the left-hand object 1220 or the right-hand object 1230 toward the operation surface (touch surface) of the virtual keyboard 1240, and performs an operation in the direction away from the operation surface. Not detected. The direction toward the operation surface (touch surface) corresponds to the direction opposite to the normal direction of the operation surface (touch surface), and the direction away from the operation surface (touch surface) is the normal direction of the operation surface (touch surface). Equivalent to.

このような構成によれば、左手オブジェクト1220または右手オブジェクト1230が仮想キーボード1240に接触した後に仮想キーボード1240の背面まで突き抜けてしまった場合において、左手オブジェクト1220または右手オブジェクト1230を手前に戻すための戻り動作が行なわれても、プロセッサ10は、当該動作を仮想キーボード1240への入力とみなさないので、誤入力が防止される。 According to such a configuration, when the left-hand object 1220 or the right-hand object 1230 touches the virtual keyboard 1240 and then penetrates to the back of the virtual keyboard 1240, a return for returning the left-hand object 1220 or the right-hand object 1230 to the front. Even if an operation is performed, the processor 10 does not consider the operation as an input to the virtual keyboard 1240, so that an erroneous input is prevented.

また、コンピュータ200は、仮想キーボード1240への入力に用いる仮想手のオブジェクト(左手オブジェクト1220または右手オブジェクト1230)が仮想キーボード1240の操作面(タッチ面)と接触した場合に、仮想手のオブジェクトの指の軸方向(図15の状態(B)に示す右手オブジェクト1230のロール軸方向の加速度)の速度が閾値を超えるときは、当該接触に基づいて仮想キーボード1240への入力とみなし、仮想手のオブジェクトの指の軸方向の速度が閾値以下である場合は、当該接触があったとしても仮想キーボード1240への入力とみなさないようにすることとしてもよい。ここで、閾値は、図15の状態(B)に示す右手オブジェクト1230のロール軸方向の速度と比較するための値であって、ゼロではなくプラスの値であるとする。こうすることで、図15の状態(B)の例において、右手オブジェクト1230が仮想キーボード1240に接触した後に仮想キーボード1240の背面まで突き抜けてしまった場合に、右手オブジェクト1230を手前に戻すために戻り動作が行われても、右手オブジェクト1230のロール軸方向の速度成分がマイナスの値となるため、当該動作を仮想キーボード1240への入力とみなすことがない。そのため誤入力が防止される。右手オブジェクト1230が仮想キーボード1240に接触した後に仮想キーボード1240の背面まで突き抜けた状態で、右手オブジェクト1230がピッチ軸方向に移動したとしても(右手オブジェクト1230が仮想キーボード1240を突き抜けた状態で、仮想キーボード1240の面に平行な方向に右手オブジェクト1230が移動したとしても)、右手オブジェクト1230のロール軸方向の速度成分がゼロまたはゼロに近い状態で、仮想タッチパネルのキーボードのいずれかのキーと右手オブジェクト1230とが接触することとなるため、当該動作を仮想キーボード1240への入力とみなすことがない。そのため誤入力が防止される。 Further, in the computer 200, when the virtual hand object (left hand object 1220 or right hand object 1230) used for input to the virtual keyboard 1240 comes into contact with the operation surface (touch surface) of the virtual keyboard 1240, the finger of the virtual hand object. When the speed in the axial direction (acceleration in the roll axis direction of the right hand object 1230 shown in the state (B) of FIG. 15) exceeds the threshold value, it is regarded as an input to the virtual keyboard 1240 based on the contact, and the virtual hand object. If the axial speed of the finger is less than or equal to the threshold value, the contact may not be regarded as an input to the virtual keyboard 1240. Here, it is assumed that the threshold value is a value for comparison with the speed in the roll axis direction of the right-handed object 1230 shown in the state (B) of FIG. 15, and is not zero but a positive value. By doing so, in the example of the state (B) of FIG. 15, when the right-hand object 1230 touches the virtual keyboard 1240 and then penetrates to the back surface of the virtual keyboard 1240, the right-hand object 1230 is returned to the front. Even if the operation is performed, the speed component in the roll axis direction of the right-hand object 1230 becomes a negative value, so that the operation is not regarded as an input to the virtual keyboard 1240. Therefore, erroneous input is prevented. Even if the right-hand object 1230 moves in the pitch axis direction with the right-hand object 1230 penetrating to the back of the virtual keyboard 1240 after touching the virtual keyboard 1240 (with the right-hand object 1230 penetrating the virtual keyboard 1240, the virtual keyboard Even if the right-hand object 1230 moves in a direction parallel to the plane of 1240), with the speed component of the right-hand object 1230 in the roll axis direction being zero or close to zero, one of the keys on the keyboard of the virtual touch panel and the right-hand object 1230 The operation is not regarded as an input to the virtual keyboard 1240. Therefore, erroneous input is prevented.

(規則2)入力する際の手の向き
左手オブジェクト1220または右手オブジェクト1230のロール方向が、操作面(タッチ面)に(タッチ面の法線方向の逆方向)に向いていること。ロール方向が平行よりもタッチ面の法線方向に向いている場合には、プロセッサ10は、当該動作を仮想キーボード1240への入力として検知しない。
(Rule 2) Direction of hand when inputting The roll direction of the left-hand object 1220 or the right-hand object 1230 is facing the operation surface (touch surface) (the direction opposite to the normal direction of the touch surface). When the roll direction is oriented toward the normal direction of the touch surface rather than parallel, the processor 10 does not detect the operation as an input to the virtual keyboard 1240.

ある実施の形態において、プロセッサ10は、規則1または規則2のいずれか、または両方の規則を適用することにより、上記「戻り動作」の誤検知を防止できる。 In certain embodiments, the processor 10 can prevent false positives for the "return operation" by applying either or both of the rules 1 and 2.

以上より、本明細書に開示された主題は、例えば、以下のような構成として示される。
[構成1]
ある実施の形態に従うと、仮想空間2における入力を支援するためにコンピュータ200によって実行される方法が提供される。この方法は、
仮想空間2において入力を受け付けるための入力装置オブジェクト(例えば仮想キーボード1240)を仮想空間2に配置するステップと、
コンピュータ200のユーザ190の四肢のいずれかの状態を検出するステップと、
四肢のいずれかの状態の検出結果に応じて、入力装置オブジェクトに対する入力操作を行うための操作オブジェクト(例えば、左手オブジェクト1220、右手オブジェクト1230)を配置するステップと、
操作オブジェクトと入力装置オブジェクトとの接触を検出するステップと、
接触が予め定められた態様での接触である場合に、当該接触を入力装置オブジェクトに対する入力操作として受け付けるステップとを含む。コンピュータ200は、操作オブジェクトを、ユーザ190に対応する仮想ユーザと入力装置オブジェクトとの間に配置する。
From the above, the subject matter disclosed in the present specification is shown, for example, as the following structure.
[Structure 1]
According to certain embodiments, there is provided a method performed by computer 200 to assist with input in virtual space 2. This method
A step of arranging an input device object (for example, a virtual keyboard 1240) for receiving an input in the virtual space 2 in the virtual space 2 and
A step of detecting the state of any of the limbs of user 190 of computer 200,
A step of arranging an operation object (for example, a left-hand object 1220 and a right-hand object 1230) for performing an input operation on an input device object according to the detection result of any state of the limbs.
Steps to detect contact between the operating object and the input device object,
This includes a step of accepting the contact as an input operation on the input device object when the contact is a contact in a predetermined mode. The computer 200 places the operating object between the virtual user corresponding to the user 190 and the input device object.

[構成2] 好ましくは、予め定められた態様は、操作オブジェクトが入力装置オブジェクトを貫くこと、または、操作オブジェクトが入力装置オブジェクトを押すことのいずれかを含む。 [Structure 2] Preferably, a predetermined embodiment includes either the operation object penetrating the input device object or the operation object pushing the input device object.

[構成3] 好ましくは、入力操作として受け付けるステップは、操作オブジェクトが入力装置オブジェクトの外部から入力装置オブジェクトに接触した場合に、当該接触を入力操作として受け付けることを含む。 [Structure 3] Preferably, the step of accepting as an input operation includes accepting the contact as an input operation when the operation object contacts the input device object from the outside of the input device object.

[構成4] 好ましくは、外部から入力装置オブジェクトへの接触は、仮想ユーザから入力装置に向かって移動した操作オブジェクトが、入力装置オブジェクトに接触することを含む。 [Structure 4] Preferably, the contact with the input device object from the outside includes the operation object moved from the virtual user toward the input device touching the input device object.

[構成5] 好ましくは、予め定められた態様は、入力装置オブジェクトに対する操作オブジェクトの移動が、予め定められた一方向の移動であることを含む。 [Structure 5] Preferably, the predetermined embodiment includes that the movement of the operation object with respect to the input device object is a predetermined one-way movement.

[構成6] 好ましくは、四肢のいずれかは、ユーザの手を含む。操作オブジェクトは、手に相当する手オブジェクトを含む。 [Structure 6] Preferably, any of the limbs includes the user's hand. The operation object includes a hand object corresponding to a hand.

[構成7] 好ましくは、手オブジェクトは、1つ以上の指オブジェクトを含む。操作オブジェクトを仮想空間に配置するステップは、入力装置オブジェクトと手オブジェクトとが予め定められた距離以下まで接近した場合に、1つ以上の指オブジェクトを伸ばした状態で配置することを含む。 [Structure 7] Preferably, the hand object includes one or more finger objects. The step of arranging the operation object in the virtual space includes arranging one or more finger objects in an extended state when the input device object and the hand object are close to each other by a predetermined distance or less.

[構成8] 好ましくは、上記方法は、入力操作が受け付けられた場合に、コンピュー
タに接続されてユーザに装着されている出力装置に、入力操作が受け付けられたことを通知するための信号を送信するステップをさらに含む。
[Structure 8] Preferably, when the input operation is accepted, the above method transmits a signal for notifying the output device connected to the computer and attached to the user that the input operation has been accepted. Including additional steps to do.

[構成9] 好ましくは、予め定められた態様での接触は、操作オブジェクトと入力装置オブジェクトとが接触することと、操作オブジェクトと入力装置オブジェクトとの接触が維持された状態で、操作オブジェクトが入力装置オブジェクトの表面に平行に移動することとを含む。 [Structure 9] Preferably, in the contact in a predetermined mode, the operation object inputs while the operation object and the input device object are in contact with each other and the contact between the operation object and the input device object is maintained. Includes moving parallel to the surface of the device object.

[構成10] 好ましくは、上記方法は、操作オブジェクトと入力装置オブジェクトとが予め定められた態様で接触した場合に、操作オブジェクトまたは入力装置オブジェクトのいずれかの色を変更して表示するステップをさらに含む。 [Structure 10] Preferably, the above method further steps to change and display the color of either the operation object or the input device object when the operation object and the input device object come into contact with each other in a predetermined manner. Including.

[構成11] 好ましくは、入力装置オブジェクトを仮想空間に配置するステップは、仮想空間に配置される手オブジェクトの上方(例えば、左手オブジェクト1220の指先)に入力装置オブジェクトを配置するステップを含む。 [Structure 11] Preferably, the step of arranging the input device object in the virtual space includes a step of arranging the input device object above the hand object arranged in the virtual space (for example, the fingertip of the left hand object 1220).

[構成12] 好ましくは、上記方法は、入力装置オブジェクトへの入力操作に基づいて、仮想空間を提供するためにユーザが装着しているヘッドマウントディスプレイ装置に表示されている内容を切り換えるステップをさらに含む。 [Structure 12] Preferably, the above method further steps to switch the content displayed on the head-mounted display device worn by the user in order to provide a virtual space based on the input operation to the input device object. Including.

[構成13] 好ましくは、状態を検出するステップは、ユーザの手の傾きを検出することを含む。上記方法は、手の傾きに応じて、入力装置オブジェクトを傾けるステップをさらに含む。 [Structure 13] Preferably, the step of detecting the state includes detecting the inclination of the user's hand. The method further includes a step of tilting the input device object according to the tilt of the hand.

[構成14] 入力装置オブジェクトは、入力操作を受け付けるための1つ以上の仮想キーを含む。 [Configuration 14] The input device object includes one or more virtual keys for accepting input operations.

[構成15] 他の実施の形態に従うと、上記のいずれかの構成に記載の方法を一つ以上のコンピュータに実行させるプログラムが提供される。一つ以上のコンピュータは、インターネットを介して相互に通信可能な複数のコンピュータを含む。 [Structure 15] According to another embodiment, a program is provided that causes one or more computers to execute the method described in any one of the above configurations. One or more computers include a plurality of computers capable of communicating with each other via the Internet.

[構成16] さらに他の実施の形態に従うと、仮想空間において入力を支援するための装置が提供される。この装置は、上記のプログラムを格納したメモリと、当該メモリに結合され、プログラムを実行するためのプロセッサとを備える。 [Structure 16] According to still another embodiment, a device for assisting input in the virtual space is provided. This device includes a memory that stores the above program and a processor that is coupled to the memory and executes the program.

以上詳述したように、本開示によれば、現実空間において入力装置を使用することなく仮想空間2に配置される仮想入力装置を用いて、仮想空間2において文字、記号その他の入力を実現できるので、仮想空間2における入力体験の阻害が防止され得る。 As described in detail above, according to the present disclosure, characters, symbols and other inputs can be realized in the virtual space 2 by using the virtual input device arranged in the virtual space 2 without using the input device in the real space. Therefore, the obstruction of the input experience in the virtual space 2 can be prevented.

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。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。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

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、15 バス、19 ネットワーク、21 中心、22 仮想空間画像、23 視界領域、24,25 領域、26 視界画像、31 フレーム、32 天面、33,34,36,37 ボタン、35 赤外線LED、38 アナログスティック、100 HMDシステム、1
10 HMD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 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 入力装置オブジェクト制御モジュール、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、800 右コントローラ、810 右手、1210 視野画像、1220 左手オブジェクト、1230 右手オブジェクト、1240 仮想キーボード、1250 指輪、1410 左手。
1 virtual camera, 2 virtual space, 5 reference line of sight, 10 processors, 11 memory, 12 storage, 13 input / output interfaces, 14 communication interfaces, 15 buses, 19 networks, 21 centers, 22 virtual space images, 23 field of view, 24, 25 areas, 26 field of view images, 31 frames, 32 tops, 33, 34, 36, 37 buttons, 35 infrared LEDs, 38 analog sticks, 100 HMD system, 1
10 HMD device, 112 monitor, 114,120 sensor, 130 motion sensor, 140 gaze sensor, 150 server, 160 controller, 190 user, 200 computer, 220 display control module, 221 virtual camera control module, 222 view area determination module, 223 Visibility image generation module, 224 reference line-of-sight identification module, 230 virtual space control module, 231 virtual space definition module, 232 virtual object generation module, 233 operation object control module, 234 input device object control module, 240 memory module, 241 spatial information, 242 object information, 243 user information, 250 communication control module, 800 right controller, 810 right hand, 1210 field image, 1220 left hand object, 1230 right hand object, 1240 virtual keyboard, 1250 ring, 1410 left hand.

Claims (1)

プロセッサを備えるコンピュータにより実行される方法であって、
前記方法は、前記プロセッサに、
ユーザの手の状態を検出するステップと、
前記手に相当し、1つ以上の指オブジェクトを含む手オブジェクトと、入力用オブジェクトと、を含む仮想空間を定義するステップと、
前記手の状態に応じて、前記手オブジェクトを動かすステップと、
前記入力用オブジェクトと前記手オブジェクトとが予め定められた距離以下まで接近した場合に、前記ユーザの手の状態によらず、前記指オブジェクトを伸ばした状態にさせるステップと、
前記オブジェクトと前記入力用オブジェクトとの位置関係が所定の条件を満たす場合に、入力操作を受け付けるステップと、を実行させ
前記所定の条件は、前記指オブジェクトに含まれる所定の基準点が前記入力用オブジェクトに所定の第1方向から接触することであり、
前記指オブジェクトに含まれる所定の基準点が前記入力用オブジェクトに所定の第1方向とは反対向きの第2方向から接触した場合には、入力操作を受け付けない、方法。
A method performed by a computer with a processor,
The method applies to the processor.
Steps to detect the condition of the user's hand and
A step of defining a virtual space corresponding to the hand and including a hand object including one or more finger objects and an input object.
The step of moving the hand object according to the state of the hand,
A step of extending the finger object regardless of the state of the user's hand when the input object and the hand object approach each other within a predetermined distance.
When the positional relationship between the finger object and the input object satisfies a predetermined condition, a step of accepting an input operation is executed .
The predetermined condition is that a predetermined reference point included in the finger object comes into contact with the input object from a predetermined first direction.
A method in which an input operation is not accepted when a predetermined reference point included in the finger object contacts the input object from a second direction opposite to the predetermined first direction .
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