JP6796197B2 - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
ξf=α・xf
ηf=α・yf
ζf=α・zf
ここでαは、仮想空間と実空間との座標系の大きさの比であり、α=1でもよい。
ξf=α・xf
ηf=α・yf
ζf=α・zf+n・ΔQ=α・zf+n・zf−n・zf0
とする。仮想基準位置演算部34は、ここで演算したこの位置の情報が表す座標の値を、仮想的なオブジェクトの位置を表す仮想基準位置の座標の値とする。
ξh=α・xf−α・(xf−xh)=α・xh
ηh=α・yf−α・(yf−yh)=α・yh
ζh=α・zf+n・zf−n・zf0−α・(zf−zh)=α・zh+n・zf−n・zf0
と求める。
(xh0,yh0,zh0)
であり、ユーザがひざを曲げた状態となると、
(xh0,yh0,zh1),なお、zh1<zh0
となる。そして、ユーザがジャンプした状態では
(xh0,yh0,zh2),ここではzh2>zh0
となる。その後、ユーザが着地して元の姿勢に戻ると、情報処理装置1が取得する頭部の位置は、もとの直立したときの状態
(xh0,yh0,zh0)
に戻る。
(xf0,yf0,zf0)
から変化しないが、ユーザがジャンプしたときに、足の位置は床面から離れて、
(xf0,yf0,zf1),ここでzf1>zf0
となる。そしてその後、ユーザがもとの直立した状態に戻る(着地する)と、その後は、初期の位置
(xf0,yf0,zf0)
に戻ることとなる。
ユーザが直立している初期の状態では
(xf0−xh0,yf0−yh0,zf0−zh0)
であり、ユーザがひざを曲げた状態となると、
(xf0−xh0,yf0−yh0,zf0−zh1),なお、zh1<zh0
となる。そして、ユーザがジャンプした状態では
(xf0−xh0,yf0−yh0,zf1−zh2),ここではzh2>zh0,zf1>zf0
となる。その後、ユーザが着地して元の姿勢に戻ると、情報処理装置1が取得する足の位置の、頭部の位置(実基準位置)に対する相対的な位置は、もとの直立したときの状態
(xf0−xh0,yf0−yh0,zf0−zh0)
に戻ることとなる。
zf0−zf0=0
であり、ユーザがジャンプしたときには、足の位置zf1>zf0の変化に伴い、
zf1−zf0>0
となる。そしてその後、ユーザがもとの直立した状態に戻る(着地する)と、その後は、初期の値、
zf0−zf0=0
に戻ることとなる。
(α・xf0,α・yf0,α・zf0)
であり、ユーザがひざを曲げた状態においても(足の位置は変わらないので)変化しない。
(α・xf0,α・yf0,α・zf0+n・(zf1−zf0))、ここでzf1>zf0
となる。その後、ユーザが着地して元の姿勢に戻ると、情報処理装置1が演算により求めたユーザの足に対応する仮想的なオブジェクトの位置の情報は、もとの直立したときの状態と同じく、
(α・xf0,α・yf0,α・zf0)
に戻ることとなる。
ユーザが直立している初期の状態では
(α・xh0−α・xf0+α・xf0,α・yh0−α・yf0+α・yf0,α・zh0−α・zf0+α・zf0)、つまり、
(α・xh0,α・yh0,α・zh0)
であり、ユーザがひざを曲げた状態となると、
(α・xh0−α・xf0+α・xf0,α・yh0−α・yf0+α・yf0,α・zh1−α・zf0+α・zf0)、つまり、
(α・xh0,α・yh0,α・zh1),なお、zh1<zh0
となる。
(α・xh0−α・xf0+α・xf0,α・yh0−α・yf0+α・yf0,α・zh0−α・zf0+α・zf0+n・(zf1−zf0))、つまり、
(α・xh0,α・yh0,α・zh0+n・(zf1−zf0))、ここでzf1>zf0
となる。
(α・xh0,α・yh0,α・zh0)
に戻る。
ここで説明した例では、ユーザがジャンプしたときに、実空間のジャンプ量に対して頭部の位置はn倍だけ高い位置までジャンプしたかのように仮想空間内で扱われるが、落下時にもn倍の速度で落下するように表示されることとなる。そこで、情報処理装置1は、落下速度を設定可能としてもよい。一例として、情報処理装置1は、
・n倍の速度で落下する(上述の通り)、
・定速で落下する、
・実際の重力加速度に従う、
・指定した加速度で落下する、
・落下させない、
・上昇させる、
などの設定を受け入れて、それぞれに対応する処理を実行してもよい。
ξf(t)=ξf(t−1)、
ηf(t)=ηf(t−1)、
ζf(t)=ζf(t−1)−Δζf、
なおここで、ζf(t−1)−Δζf<α・zh0であれば、ζf(t)=α・zh0とし、定速落下中である旨を表すフラグをオフに設定する。
またここまでの説明では、仮想空間の基準位置に対応させる、実空間での所定対象物上の対象点をユーザの足とし、情報処理装置1は、このユーザの足の移動量として、床面上から足までの高さとしていた。しかしながら本実施の形態はこれに限られない。
ξc=ξcp+n・(xc−xcp)
ηc=ηcp+n・(yc−ycp)
ζc=ζcp+α・(zc−zcp)
とする。そしてここで演算したこの位置の情報が表す座標の値を、仮想基準位置の座標の値とし、この座標の値を記憶する(ここで演算された(ξc,ηc,ζc)が次回の処理において前回の仮想的な空間内のユーザの基準位置Qvp(ξcp,ηcp,ζcp)となる)。
ξc=n・xc0
ηc=n・yc0
ζc=α・zc0
と定めてもよい。
ξh=ξc−xc+xh
ηh=ηc−yc+yh
ζh=ζc−zc+zh
と求める。
ξc=n・xr
ηc=n・yr
ζc=α・zr
として少なくとも平面内でn倍(各軸方向に移動量と同じ、またはそれより大きい比率を乗じることと)する。
本実施の形態において、実空間内でのユーザの移動範囲の外周部に壁があるなど、移動範囲に制限がある場合、実空間におけるユーザの位置と、移動範囲の外周部との距離に応じて、実空間の移動量に対する仮想空間内での移動量の比nを異ならせてもよい。一例として、上記ユーザの位置と、移動範囲の外周部との距離が予め定めたしきい値を下回る(このしきい値は例えば、ユーザの手が届く程度の距離とする)ときには、上記比nを「1」とする。この処理によると、例えば移動可能な空間周囲の壁に手が届かない範囲でnを1より小さい値として設定し、ユーザの仮想空間内の移動量よりも実空間内での移動量が大きくなる場合に、壁に近接した位置ではnを「1」とすることで、壁(仮想空間内で移動が制限される位置)までの距離感を実空間と同様の状態に提示できるようになる。
また、本実施の形態において実空間での位置情報の取得は、ユーザの頭部の位置については当該頭部に装着された撮像部が撮像した画像を利用した、オドメトリやSLAMを用いることとしていたが、本実施の形態はこれに限られない。
さらに、ここまでの説明ではユーザが一人である状況を想定していたが、本実施の形態はこれに限られない。情報処理装置1は、複数のユーザのそれぞれについて図4に例示した処理を行ってもよい。すなわち各ユーザの実空間内での頭部の位置、及びそれぞれの頭部の位置から同じユーザの足の位置までの相対的位置の情報を取得し、また、それぞれのユーザの移動量を検出して、各ユーザに対応する仮想空間内の仮想基準位置を求め、また、各ユーザの各部位に対応する仮想オブジェクトの位置をそれぞれ求める。このとき、移動量を所定の係数倍(n倍)する。この係数nは、ユーザ間で共通の値を用いるものとしてもよいし、ユーザごとに、例えばゲーム等の所定の条件等に応じて互いに異なる値に設定してもよい。
またユーザ以外に、仮想空間内を移動するオブジェクト(移動体)についても、ユーザの移動量を所定の係数倍(n倍)する軸方向の移動量については、ユーザと同様の係数倍(n倍)することとしてもよい。
また、ここまでに説明した例では、図4の処理S6で求めた座標の値を仮想基準位置の座標の値として、実空間での実基準位置にあるユーザの注目部位に対応する、仮想空間内での位置座標を求めていた(処理S7)。すなわち情報処理装置1は、実基準位置から足の位置までの相対的な位置(図4の処理S2で求めた情報)の符号を反転し、さらに仮想空間の縮尺に変換して足の位置から見た実基準位置への相対的な位置の情報(仮想空間のワールド座標系での値)を得ておき、これに図4の処理S6で求めた仮想基準位置の情報を加算して、実空間での実基準位置にあるユーザの注目部位に対応する、仮想空間内での位置座標を求めていた。
なお、ここまでの例では、ユーザとともに移動する対象物(ユーザ本人の一部でもよい)の移動量に基づいて仮想空間内での移動量を決定することとしていたが、本実施の形態はこれに限られるものではなく、情報処理装置1は、ユーザとともに移動しない、例えば実空間内で移動するドローン等の物体の移動量を用い、例えば当該移動量の所定軸方向の移動量を所定係数倍するなどして、当該ドローン等の物体に対応する仮想空間内での仮想的なオブジェクトの移動量を決定し、当該決定した移動量だけ当該仮想的なオブジェクトを移動させて、ユーザに移動させた状態を表す画像を提示してもよい。
Claims (11)
- 実空間内で基準となる対象物の位置である実空間基準位置を取得する第1の取得手段と、
実空間内の所定対象物に関する対象点の、実空間内での前記実空間基準位置に対する移動量を検出する検出手段と、
仮想的な空間の情報を設定する手段であって、前記所定対象物に対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置を、前記検出した対象点の移動量の情報を用いて演算して、仮想的なオブジェクトを、前記仮想的な空間の当該演算された位置に配置して仮想的な空間の情報を設定する設定手段と、
を有し、
前記設定手段は、前記取得した、実空間基準位置に対応する前記仮想的な空間内の位置を求めるとともに、前記検出した、所定対象物に関する対象点の移動量に、予め定めた係数を乗じた値を求め、前記求めた実空間基準位置に対応する仮想的な空間内の位置及び、前記求めた値に基づいて所定対象物に対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置を演算する設定手段であり、
前記設定手段により設定された仮想的な空間の情報が、ユーザに対する仮想的な空間内のオブジェクトの表示処理に用いられる情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記所定対象物は、実空間内でユーザとともに移動する対象物である情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記所定対象物は、実空間内のユーザの足である情報処理装置。 - 請求項2または3記載の情報処理装置であって、
前記実空間内で基準となる対象物はユーザの所定の部位に対応する対象物であり、
前記設定手段は、当該ユーザの所定の部位に対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置を求めるとともに、前記所定対象物に対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置を、前記求めたユーザの所定の部位に対応する仮想的なオブジェクトの位置と、前記検出した対象点の移動量に、予め定めた係数を乗じて演算した値とに基づいて演算し、前記所定対象物に対応する仮想的なオブジェクトを、前記仮想的な空間の当該演算された位置に配置して、仮想的な空間の情報を設定する情報処理装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の情報処理装置であって、
前記ユーザとともに移動する前記所定対象物は、ユーザの身体の一部である情報処理装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の情報処理装置であって、
前記第1の取得手段は、実空間内でのユーザの所定の注目部位を、実空間内で基準となる対象物として、その位置の情報を実空間基準位置として取得しており、
前記第1の取得手段が取得した実空間基準位置を用いて、ユーザとともに移動する所定対象物上に設定した対象点の前記実空間基準位置からの相対位置座標を取得する第2の取得手段と、
を有し、
前記仮想的な空間の情報を設定する設定手段は、ユーザに対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置及び前記所定対象物に対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置を、前記第1の取得手段が取得した当該ユーザの所定の注目部位の位置の情報と、前記第2の取得手段が取得した相対位置座標と、前記検出した対象点の移動量に予め定めた係数を乗じた値とを用いて演算する情報処理装置。 - 請求項6に記載の情報処理装置であって、
前記第1の取得手段は、ユーザが装着するデバイスの実空間内での位置を検出して、実空間内でのユーザの位置の情報を取得する情報処理装置。 - 請求項6または7に記載の情報処理装置であって、
前記第1の取得手段はさらに、ユーザの姿勢の情報を取得し、
前記設定手段は、前記ユーザに対応する仮想的なオブジェクトの態様を、当該取得したユーザの姿勢の情報に基づいて設定する情報処理装置。 - 請求項6から8のいずれか一項に記載の情報処理装置であって、
実空間内の実オブジェクトの位置を表す情報を取得する手段をさらに有し、
前記設定手段は、当該実オブジェクトに対応する仮想オブジェクトを仮想空間内に配置する処理を行い、当該実オブジェクトの実空間内の位置に対応する仮想空間内の座標を、前記移動量に係る予め定めた係数を用いて演算する情報処理装置。 - コンピュータを用い、
第1の取得手段が実空間内で基準となる対象物の位置である実空間基準位置を取得し、
検出手段が、実空間内の所定対象物に関する対象点の実空間内での前記実空間基準位置に対する移動量を検出し、
前記所定対象物に対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置を、前記検出した対象点の移動量の情報を用いて演算し、仮想的なオブジェクトを、前記仮想的な空間の当該演算された位置に配置して仮想的な空間の情報を設定する設定手段が、前記取得した、実空間基準位置に対応する前記仮想的な空間内の位置を求めるとともに、前記検出した、所定対象物に関する対象点の移動量に、予め定めた係数を乗じた値を求め、前記求めた実空間基準位置に対応する仮想的な空間内の位置及び、前記求めた値に基づいて所定対象物に対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置を演算し、
当該仮想的な空間の情報が、ユーザに対する仮想的な空間内のオブジェクトの表示処理に用いられる情報処理方法。 - コンピュータを、
実空間内で基準となる対象物の位置である実空間基準位置を取得する第1の取得手段と、
実空間内の所定対象物に関する対象点の、実空間内での前記実空間基準位置に対する移動量を検出する検出手段と、
仮想的な空間の情報を設定する手段であって、前記所定対象物に対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置を、前記検出した対象点の移動量の情報を用いて演算して、仮想的なオブジェクトを、前記仮想的な空間の当該演算された位置に配置して仮想的な空間の情報を設定する設定手段と、
として機能させ、前記設定手段として機能させる際に、前記取得した、実空間基準位置に対応する前記仮想的な空間内の位置を求めるとともに、前記検出した、所定対象物に関する対象点の移動量に、予め定めた係数を乗じた値を求め、前記求めた実空間基準位置に対応する仮想的な空間内の位置及び、前記求めた値に基づいて所定対象物に対応する仮想的なオブジェクトの前記仮想的な空間内の位置を演算させ、前記設定手段により設定された仮想的な空間の情報が、ユーザに対する仮想的な空間内のオブジェクトの表示処理に用いるプログラム。
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