JP6867104B2 - フローティング・グラフィカルユーザインターフェース - Google Patents
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Description
本発明のその他の特徴及び利点は、後述する実施例の説明、添付の図面、及び請求の範囲から明らかなものとなる。
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態のプログラムは、以下のような構成を備える。
仮想空間中に置かれているウィジェットを用いて入力を行う入力方法であって、前記仮想空間中で注視点を移動させる注視点移動ステップと、前記ウィジェットと前記注視点を重なっているか否かを判断し、重なっている場合には前記ウィジェットを選択するウィジェット選択ステップと、前記選択されたウィジェットに対応する入力を行う入力ステップを有する、入力方法。
前記注視点移動ステップが、前記仮想空間に対する視野を移動させることによって、前記注視点を移動させる視野移動ステップの一部であることを特徴とする、項目1に記載の入力方法。
前記視野移動ステップが、計測した操作者の頭部の動きを用いて前記仮想空間に対する視野を移動させることを特徴とする、項目2に記載の入力方法。
前記ウィジェットを前記視野の中の初期状態の位置(X fv0 ,Y fv0 )に対応する仮想空間の位置(X vs0 ,Y vs0 ,Z vs0 )に置き、前記ウィジェットの仮想空間中の移動速度ベクトルVを0に初期化する初期化ステップと、前記ウィジェットを仮想空間中で前記移動速度ベクトルVで移動させるウィジェット移動ステップと、前記ウィジェットの前記視野の中の位置が、前記視野の中の初期状態の位置と一致した場合、前記移動速度ベクトルVを0と再初期化するウィジェット移動速度再初期化ステップと、前記ウィジェットが視野の外に位置するようになったことを判定するウィジェット視野外判定ステップと、前記ウィジェット視野外判定ステップが、前記ウィジェットが視野の外に位置すると判定したとき、前記ウィジェットを前記移動させた視野の中で前記視野の中の初期状態の位置に戻るような値を前記移動速度ベクトルVに与えるウィジェット移動速度設定ステップを更に有することを特徴とする、項目2又は3に記載の入力方法。
前記ウィジェット移動速度再初期化ステップが、前記ウィジェットの前記視野の中の位置が、前記視野の中の初期状態の位置と一致したと判定するのは、前記ウィジェットの前記視野の中の左右方向(X方向)の前記視野の中の位置が、前記視野の中の初期状態の位置X fv0 と一致したときであり、前記ウィジェット視野外判定ステップにおいて、前記ウィジェットが視野の外に位置するようになったときとは、前記視野の中で左右方向(X方向)の外に位置するようになったときであり、前記ウィジェット移動速度設定ステップにおいて、前記ウィジェットを前記移動させた視野の中で前記視野の中の初期状態の位置に戻るような値を前記移動速度ベクトルVに与えるとは、前記視野の中の左右方向(X方向)のみについて、前記視野の中の初期状態の位置Xfv0に戻るように仮想空間中で移動させるような値を前記移動速度ベクトルVに与えることであること、を特徴とする項目4に記載の入力方法。
前記入力ステップが、一定時間以上継続して前記ウィジェットが注視されていることを判定した時に、前記選択されたウィジェットに対応する入力を行うことを特徴とする、項目1〜5のいずれか一項に記載の入力方法。
項目1〜6のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラム。
(項目8)
項目1〜6のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体。
仮想空間中に置かれているウィジェットを用いて入力を行う入力装置であって、前記仮想空間中で注視点を移動させる注視点移動部と、前記ウィジェットと前記注視点を重なっているか否かを判断し、重なっている場合には前記ウィジェットを選択するウィジェット選択部と、前記選択されたウィジェットに対応する入力を行う入力部を有する、入力装置。
前記注視点移動部が、前記仮想空間に対する視野を移動させることによって、前記注視点を移動させる視野移動部の一部であることを特徴とする、項目9に記載の入力装置。
前記視野移動部が、計測した操作者の頭部の動きを用いて前記仮想空間に対する視野を移動させることを特徴とする、項目10に記載の入力装置。
前記ウィジェットを前記視野の中の初期状態の位置(X fv0 ,Y fv0 )に対応する仮想空間の位置(X vs0 ,Y vs0 ,Z vs0 )に置き、前記ウィジェットの仮想空間中の移動速度ベクトルVを0に初期化する初期化部と、前記ウィジェットを仮想空間中で前記移動速度ベクトルVで移動させるウィジェット移動部と、前記ウィジェットの前記視野の中の位置が、前記視野の中の初期状態の位置と一致した場合、前記移動速度ベクトルVを0と再初期化するウィジェット移動速度再初期化部と、前記ウィジェットが視野の外に位置するようになったことを判定するウィジェット視野外判定部と、前記ウィジェット視野外判定部が、前記ウィジェットが視野の外に位置すると判定したとき、前記ウィジェットを前記移動させた視野の中で前記視野の中の初期状態の位置に戻るような値を前記移動速度ベクトルVに与えるウィジェット移動速度設定部を更に有することを特徴とする、項目10又は11に記載の入力装置。
前記ウィジェット移動速度再初期化部が、前記ウィジェットの前記視野の中の位置が、前記視野の中の初期状態の位置と一致したと判定するのは、前記ウィジェットの前記視
野の中の左右方向(X方向)の前記視野の中の位置が、前記視野の中の初期状態の位置Xfv0 と一致したときであり、前記ウィジェット視野外判定部において、前記ウィジェットが視野の外に位置するようになったときとは、前記視野の中で左右方向(X方向)の外に位置するようになったときであり、前記ウィジェット移動速度設定部において、前記ウィジェットを前記移動させた視野の中で前記視野の中の初期状態の位置に戻るような値を前記移動速度ベクトルVに与えるとは、前記視野の中の左右方向(X方向)のみについて、前記視野の中の初期状態の位置Xfv0に戻るように仮想空間中で移動させるような値を前記移動速度ベクトルVに与えることであること、を特徴とする項目12に記載の入力装置。
前記入力部が、一定時間以上継続して前記ウィジェットが注視されていることを判定した時に、前記選択されたウィジェットに対応する入力を行うことを特徴とする、項目9〜13のいずれか一項に記載の入力装置。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態は、各種センサ(例えば、加速度センサや角速度センサ)を備え、その姿勢データを計測できるヘッドマウント・ディスプレイ(HMD)を用い、その姿勢データを用いてヘッドマウント・ディスプレイ(HMD)に表示される画像をスクロールし仮想空間上の視線の移動を実現する没入型仮想空間を前提として記述されているが、通常のディスプレイ上に仮想空間を表示し、キーボード、マウスやジョイスティックなどによる入力によって、仮想空間上の視線を移動するものに適用することもできる。
図1は、本発明によって浮遊しているように表示される小型化したウィジェットの一例を示す図であり、図2は、図1に表示されている要素を説明するとともに、ウィジェット201とカーソル202の位置の初期状態の一例について示す図である。
図1において、ウィジェット201は、無人機(ドローン)がボタンを吊り下げている形態をしているが、これは、対象となる仮想空間で浮遊していて違和感をおこさない種類のデザインを選べばよく、UFO、ロボット、昆虫、鳥、妖精やおばけなどでもよい。
姿勢データを計測できるヘッドマウント・ディスプレイ(HMD)を用いた場合であっても、その姿勢データはヘッドマウント・ディスプレイ(HMD)を装着した操作者の頭部の動きを検出するものが多く、その場合、その姿勢データによって仮想空間中の視野が移動するように制御し、注視点自体は視野の中央、すなわち、画面の中央に固定されている場合が通常である。この場合は、このカーソル202の表示は省略しても、操作上の違和感はない。
図2に示す一例では、ウィジェット201は、初期状態として、左右方向(X方向)は視野のほぼ中央に位置するが、上下方向(Y方向)は視野の中央より上側に位置している。この初期状態の位置を視野に対する座標軸で(X fv0 ,Y fv0 )とし、仮想空間中の位置を仮想空間中の座標軸で(X vs0 ,Y vs0 ,Z vs0 )とする。
図4は、図2の状態から、視野を右(+X方向)に移動させた状態で、その結果、ウィジェット201は視野の中で左(−X方向)に移動している。既に述べたように、ウィジェット201は、基本的には仮想空間に対して固定した位置で浮遊しているので、図2と図4を比較すれば、ウィジェット201と窓203の相対的な位置関係が変化していないことがみてとれる。
図7は、図2の状態から、視野を下(−Y方向)に移動させた状態で、その結果、ウィジェット201は視野の中で上(+Y方向)に移動している。図4と同様に、図2と図7を比較すれば、ウィジェット201と窓203の相対的な位置関係が変化していないことがみてとれる。
図4〜7に記載される視野を左右方向(X方向)に移動させた場合と、図7〜10に記載される視野を上下方向(Y方向)に移動させた場合で、ウィジェット201が視野の外側に位置した場合の処理を異ならせたのは以下の理由による。
るロール角の動きがある。
ウィジェット201が操作の対象となるものであることを考えると、ウィジェット201の見かけの大きさが変わらないほうが望ましい。それを実現するためには、仮想空間中での操作者とウィジェット201の間の距離が保持されるように、図10に示すように、ウィジェット201は、仮想空間中で操作者を中心とした仮想球体1001の上に存在させる必要がある。
ステップS1101とステップS1102は、ウィジェット201の表示についての初期化ステップで、ウィジェット201を視野の中の初期状態の位置(X fv0 ,Y fv0 )に対応する仮想空間の位置(X vs0 ,Y vs0 ,Z vs0 )に置き、視野全体を描画するとともに、仮想空間上のウィジェット201の移動速度ベクトルVを0と初期化する。
次に、図12を用いて、ウィジェット201が選択されるときの処理を説明する。
ステップS1203では、ウィジェット201が一定時間以上選択状態となっているかを判断し、一定時間以上選択状態となっている場合には、ステップS1205で選択されたウィジェット201に対応した操作を実行する入力ステップである。まだ、一定時間以上選択されていない場合には、そのままステップS1103まで戻る。
図13に示すように、システム1300は、ヘッドマウント・ディスプレイ(HMD)1310、制御回路部1320、ポジション・トラッキング・カメラ(位置センサ)1330、並びに外部コントローラ1340を備える。
ウィジェット制御部1640は、図11,12で示した制御の大半をつかさどる部分である。具体的には、ウィジェット制御部1640は、ウィジェット選択部1641、入力部1642、ウィジェット移動部1643、ウィジェット移動速度再初期化部1644、ウィジェット視野外判定部1645、ウィジェット速度設定部1646を有している。ウィジェット選択部1641はウィジェット201とカーソル202が重なっているかを判断し、ウィジェット201とカーソル202が重なっていると判断されたときは、ウィジェット201を選択状態の表示に変化させる処理を行い、入力部1642はウィジェット201が一定時間以上選択状態となっているかを判断し、一定時間以上選択状態となっている場合には、選択されているウィジェット201に対応した操作を実行する。なお、ウィジェット選択部1641、入力部1642は、外部コントローラ1340からの入力を受け、それに基づいてウィジェット201が選択されたか否かを判断してもよい。ウィジェット移動部1643はウィジェット201を仮想空間上の移動速度ベクトルVで移動させる処理を行い、ウィジェット移動速度再初期化部1644はウィジェット201が視野の中での初期状態の位置に戻ったことを検知し、移動速度ベクトルVを0と再初期化する処理を行い、ウィジェット視野外判定部1645は、ウィジェット201の視野上の左右方向(X方向)の位置が視野の外に出ているかを判断する処理を行い、ウィジェット速度設定部1646はウィジェット201を視野の中での初期状態の位置に戻すために、移動速度ベクトルVに値を設定する処理を行う。
なお、図16において、様々な処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、CPU、メモリ、その他の集積回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされた各種プログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせによって実現できることが当業者に理解される。
202 カーソル
203 窓
204 視野
1001 仮想球体
1300 システム
1310 ヘッドマウント・ディスプレイ(HMD)
1312 ディスプレイ
1314 センサ
1320 制御回路部
1330 ポジション・トラッキング・カメラ(位置センサ)
1340 外部コントローラ
1610 動き検知部
1620 視野移動部
1621 注視点移動部
1630 視野画像生成部
1640 ウィジェット制御部
1641 ウィジェット選択部
1642 入力部
1643 ウィジェット移動部
1644 ウィジェット移動速度再初期化部
1645 ウィジェット視野外判定部
1646 ウィジェット速度設定部
1650 空間情報格納部
1660 初期化部
Claims (8)
- ヘッドマウント・ディスプレイによって提示される仮想空間中で仮想オブジェクトを制御する方法であって、
前記仮想空間は、第1仮想オブジェクトと第2仮想オブジェクトとを含み、
前記仮想空間中で、前記第1仮想オブジェクトと前記第2仮想オブジェクトとを含む視野を定義するステップと、
ヘッドマウント・ディスプレイの動きを検出する検出ステップと、
検出された前記動きに基づいて前記仮想空間中で前記視野を移動させる視野移動ステップと、
前記視野の移動に基づいて、前記仮想空間中で前記第1仮想オブジェクトを基本的に固定する一方、前記仮想空間中で前記第2仮想オブジェクトを固定する仮想オブジェクト移動ステップと、を含み、
前記仮想オブジェクト移動ステップでは、前記視野の移動に伴い、前記仮想空間中で固定した前記第1仮想オブジェクトの少なくとも一部が前記視野における左右方向で前記視野の外に位置するとき、前記第1仮想オブジェクトの前記少なくとも一部が前記視野内に戻るよう前記仮想空間中で前記第1仮想オブジェクトを移動させ、前記仮想空間中で固定した前記第1仮想オブジェクトの少なくとも一部が前記視野における上下方向で前記視野の外に位置するとき、前記仮想空間中で前記第1仮想オブジェクトを固定したままとする一方、前記第2仮想オブジェクトの少なくとも一部が前記視野の外に位置するとき、前記仮想空間中で前記第2仮想オブジェクトを固定したままとする、方法。 - 前記第1仮想オブジェクトの前記少なくとも一部が前記視野の外に位置することは、前記第1仮想オブジェクトの前記少なくとも一部が所定方向において前記視野の外に位置するようになったことを含み、
前記第1仮想オブジェクトの前記少なくとも一部が前記視野内に戻るよう前記仮想空間中で前記第1仮想オブジェクトを移動させることは、前記第1仮想オブジェクトを前記所定方向に沿って移動させることを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1仮想オブジェクトの前記少なくとも一部が前記視野内に戻るよう前記仮想空間中で前記第1仮想オブジェクトを移動させることは、前記視野の移動速度に関わらず、前記第1仮想オブジェクトを有限の速度で移動させることを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第1仮想オブジェクトを前記視野内の初期状態の位置に対応する前記仮想空間中の位置に配置し、前記第1仮想オブジェクトの移動速度を初期化する初期化ステップと、
前記第1仮想オブジェクトの前記少なくとも一部が前記視野内に戻るよう前記仮想空間中で前記第1仮想オブジェクトを移動させた後、前記第1仮想オブジェクトの移動速度を再初期化する再初期化ステップと
を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記再初期化ステップは、前記第1仮想オブジェクトを移動させた後、前記第1仮想オブジェクトの位置が前記初期状態の位置と一致した場合に、前記第1仮想オブジェクトの移動速度を再初期化するステップを含む、請求項4に記載の方法。
- ヘッドマウント・ディスプレイによって提示される仮想空間中で仮想オブジェクトを制御する方法であって、
前記仮想空間は、第1仮想オブジェクトと第2仮想オブジェクトとを含み、
前記仮想空間中で、前記第1仮想オブジェクトと前記第2仮想オブジェクトとを含む視野を定義するステップと、
前記第1仮想オブジェクトを前記視野内の初期状態の位置に対応する前記仮想空間中の位置に配置し、前記仮想空間中の前記第1仮想オブジェクトの移動速度ベクトルVを0に初期化する初期化ステップと、
ヘッドマウント・ディスプレイの動きを検出するステップと、
検出された前記動きに基づいて前記仮想空間中で前記視野を移動させる視野移動ステップと、
前記視野の移動に基づいて、前記仮想空間中で前記第1仮想オブジェクトを前記移動速度ベクトルVで移動させる一方、前記仮想空間中で前記第2仮想オブジェクトを固定する仮想オブジェクト移動ステップと、を含み、
前記仮想オブジェクト移動ステップでは、前記視野の移動に伴い、前記移動速度ベクトルVを0に初期化した前記第1仮想オブジェクトの少なくとも一部が前記視野における左右方向で前記視野の外に位置するとき、前記第1仮想オブジェクトの前記少なくとも一部が前記視野内に戻るよう前記仮想空間中で前記第1仮想オブジェクトを移動させ、前記移動速度ベクトルVを0に初期化した前記第1仮想オブジェクトの少なくとも一部が前記視野における上下方向で前記視野の外に位置するとき、前記移動速度ベクトルVの値を0のままとする一方、前記第2仮想オブジェクトの少なくとも一部が前記視野の外に位置するとき、前記仮想空間中で前記第2仮想オブジェクトを固定したままとし、
前記視野内の前記第1仮想オブジェクトの位置が前記視野内の前記初期状態の位置と一致した場合、前記移動速度ベクトルVが0に再初期化され、
前記第1仮想オブジェクトの前記少なくとも一部が前記視野内に戻るよう前記仮想空間中で前記第1仮想オブジェクトを移動させることは、前記移動させられた視野の中で前記第1仮想オブジェクトが前記初期状態の位置に戻るような値を前記移動速度ベクトルVとして設定することを含む、
方法。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラム。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法が実行される装置。
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