JP7265607B1

JP7265607B1 - モーションシーケンスを決定するシステム、ゲーム装置、方法、及びプログラム

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Publication number: JP7265607B1
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Inventors: アダンヘフリガ
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Abstract

【課題】より柔軟性が高いモーションマッチングを実現することが可能なシステムを提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態のシステムは、仮想オブジェクトのモーションシーケンスを決定するシステムであって、複数のモーションシーケンスの各々を複数の種類の副特徴量と関連付けて記憶するモーションデータベースであって、１つのモーションシーケンスに関連付けられた複数の種類の副特徴量の各々は該モーションシーケンスに関連する特徴量である、モーションデータベースと、仮想オブジェクトに関連する特徴量から、所定の種類の副特徴量を抽出する副特徴量抽出部と、副特徴量抽出部が抽出した所定の種類の副特徴量の各々と、モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの当該所定の種類の副特徴量の各々とを比較することにより、モーションデータベースから１つのモーションシーケンスを決定するモーションシーケンス決定部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、仮想空間内の仮想オブジェクトのモーションシーケンスを決定するシステム、ゲーム装置、方法、及びプログラムに関する。

仮想空間内の仮想キャラクタを自然に動かすための技術として、モーションマッチング（非特許文献１）がある。モーションマッチングは、膨大なアニメーションのデータベースから、現在の状況に最も適したキャラクタの歩行や走行などのアニメーションクリップを検索する、ブルートフォース（総当り）方式のモーション合成である。モーションマッチングは、モーションの条件に合った適切なアニメーションクリップを得るための分かりやすい手法であり、見つかったモーションを実行中のアニメーションにブレンドすることができる。仮想空間内で３次元の仮想キャラクタを動かすゲームとしては、特許文献１に示すようなゲームがある。

特許６５４９３０１号

S. Clavet, "Motion matching and the road to next-gen animation," in Proc. of GDC, Jul. 2016.

従来のモーションマッチングは、例えばゲーム状況などのコンテクストが変化したときに特徴ベクトル全体を変更しなければならず、多様なコンテクストに対応することが難しいといった問題があった。本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、より柔軟性が高いモーションマッチングを実現することが可能なシステム等を提供することを目的とする。

〔１〕本発明の一実施形態のシステムは、
仮想空間内の仮想オブジェクトのモーションシーケンスを決定するシステムであって、
複数のモーションシーケンスの各々を複数の種類の副特徴量と関連付けて記憶するモーションデータベースであって、１つのモーションシーケンスに関連付けられた複数の種類の副特徴量の各々は該モーションシーケンスに関連する特徴量である、モーションデータベースと、
仮想オブジェクトに関連する特徴量から、所定の種類の副特徴量を抽出する副特徴量抽出部と、
前記副特徴量抽出部が抽出した所定の種類の副特徴量の各々と、前記モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの当該所定の種類の副特徴量の各々とを比較することにより、前記モーションデータベースから１つのモーションシーケンスを決定するモーションシーケンス決定部と、
を備える、システムである。

〔２〕本発明の一実施形態では、
前記副特徴量抽出部は、仮想オブジェクトに関連する特徴量から、仮想オブジェクトの状態に応じた所定の種類の副特徴量を抽出する、〔１〕に記載のシステムである。

〔３〕本発明の一実施形態では、
仮想オブジェクトの状態は、モーションシーケンスを決定する対象の仮想オブジェクトと予め定められた他の仮想オブジェクトとの距離が所定範囲内であることを含む、〔２〕に記載のシステムである。

〔４〕本発明の一実施形態では、
前記システムは、仮想空間内に仮想オブジェクトを配置して進行するゲームを提供するゲームシステムであり、該ゲームにおいて該仮想オブジェクトのモーションシーケンスを決定するものであり、
前記副特徴量抽出部は、前記システムが生成するゲーム状態が含む仮想オブジェクトに関連する特徴量から、前記システムが生成するゲーム状態が含む仮想オブジェクトの状態に応じた所定の種類の副特徴量を抽出する、〔２〕又は〔３〕に記載のシステムである。

〔５〕本発明の一実施形態では、
前記モーションシーケンス決定部は、前記副特徴量抽出部が抽出した副特徴量の種類ごとに、一の種類の副特徴量と前記モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの該一の種類の副特徴量との類似度合いを算出し、該算出した類似度合いに基づいて、１つのモーションシーケンスを決定する、〔１〕から〔４〕のいずれか１つに記載のシステムである。

〔６〕本発明の一実施形態では、
前記モーションシーケンス決定部は、前記副特徴量抽出部が抽出した副特徴量の種類ごとに、最近傍探索を実行することにより、類似度合いを算出する、〔５〕に記載のシステムである。

〔７〕本発明の一実施形態では、
前記モーションシーケンス決定部は、前記副特徴量抽出部が抽出した一の種類の副特徴量と前記モーションデータベースが記憶する一のモーションシーケンスの該一の種類の副特徴量との類似度合いが所定基準を満たさない場合、該モーションシーケンス以外のモーションシーケンスを決定する、〔１〕から〔６〕のいずれか１つに記載のシステムである。

〔８〕本発明の一実施形態のゲーム装置は、
仮想空間内に仮想オブジェクトを配置して進行するゲームを提供するゲーム装置であって、
複数のモーションシーケンスの各々を複数の種類の副特徴量と関連付けて記憶するモーションデータベースであって、１つのモーションシーケンスに関連付けられた複数の種類の副特徴量の各々は該モーションシーケンスに関連する特徴量である、モーションデータベースと、
仮想オブジェクトに関連する特徴量から、所定の種類の副特徴量を抽出する副特徴量抽出部と、
前記副特徴量抽出部が抽出した所定の種類の副特徴量の各々と、前記モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの当該所定の種類の副特徴量の各々とを比較することにより、前記モーションデータベースから１つのモーションシーケンスを決定するモーションシーケンス決定部と、
を備える、ゲーム装置である。

〔９〕本発明の一実施形態の方法は、
仮想空間内の仮想オブジェクトのモーションシーケンスを決定する方法であって、
複数の種類の副特徴量が１つのモーションシーケンスに関連する特徴量であり、
仮想オブジェクトに関連する特徴量から、所定の種類の副特徴量を抽出するステップと、
前記抽出した所定の種類の副特徴量の各々と、複数のモーションシーケンスの各々を複数の種類の副特徴量と関連付けて記憶するモーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの当該所定の種類の副特徴量の各々とを比較することにより、前記モーションデータベースから１つのモーションシーケンスを決定するステップと、
を含む、方法である。

〔１０〕本発明の一実施形態のプログラムは、〔９〕に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させる。

本発明によれば、より柔軟性が高いモーションマッチングを実現することができる。

本発明の一実施形態のゲーム装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態のゲーム装置の機能ブロック図である。モーションＤＢのデータ構造の一例を示す図である。本発明の一実施形態のゲーム装置の処理を示すフローチャートである。図４のステップ１０２の処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態のゲーム装置１０は、仮想空間内に仮想キャラクタなどの仮想オブジェクトを配置して進行するゲーム（以下、ゲームＡ）を提供する。例えばゲームＡでは、ユーザはコントローラを介して、操作対象の仮想キャラクタを移動させる。本実施形態では、仮想空間は３次元空間であり、仮想オブジェクトは３次元モデルである。仮想キャラクタなどの仮想オブジェクトは、既知のボーンとジョイントなどの要素から構成される。

ゲーム装置１０は、１又は複数の装置を含んで構成されるゲームシステムの１つの例であるが、以下の実施形態においては、説明の便宜上、１つの装置として説明する。

図１は本発明の一実施形態のゲーム装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。ゲーム装置１０は、プロセッサ１１、入力装置１２、表示装置１３、記憶装置１４、及び通信装置１５を備える。これらの各構成装置はバス１６によって接続される。なお、バス１６と各構成装置との間には必要に応じてインタフェースが介在しているものとする。ゲーム装置１０は、一般的なサーバやＰＣ等と同様の構成を含む。

プロセッサ１１は、ゲーム装置１０全体の動作を制御する。例えばプロセッサ１１は、ＣＰＵである。プロセッサ１１は、記憶装置１４に格納されているプログラムやデータを読み込んで実行することにより、様々な処理を実行する。プロセッサ１１は、複数のプロセッサから構成されてもよい。

入力装置１２は、ゲーム装置１０に対するユーザからの入力を受け付けるユーザインタフェースであり、例えば、タッチパネル、タッチパッド、キーボード、マウス、又はボタンである。表示装置１３は、プロセッサ１１の制御に従って、アプリケーション画面などをゲーム装置１０のユーザに表示するディスプレイである。

記憶装置１４は、主記憶装置及び補助記憶装置を含む。主記憶装置は、例えばＲＡＭのような半導体メモリである。ＲＡＭは、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、プロセッサ１１が情報を処理する際の記憶領域及び作業領域として用いられる。主記憶装置は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であるＲＯＭを含んでいてもよい。補助記憶装置は、様々なプログラムや、各プログラムの実行に際してプロセッサ１１が使用するデータを格納する。補助記憶装置は、情報を格納できるものであればいかなる不揮発性ストレージ又は不揮発性メモリであってもよく、着脱可能なものであっても構わない。

通信装置１５は、ネットワークを介してユーザ端末又はサーバなどの他のコンピュータとの間でデータの授受を行うことが可能なモジュール、デバイス、又は装置である。通信装置１５は、無線通信用のデバイスやモジュールなどとすることもできるし、有線通信用のデバイスやモジュールなどとすることもできる。ゲーム装置１０が他の装置と通信を行わない場合、ゲーム装置１０は通信装置１５を備えなくてもよい。

図２は本発明の一実施形態のゲーム装置１０の機能ブロック図である。ゲーム装置１０は、ゲーム制御部２１、及びモーションデータベース２２（以下、「モーションＤＢ２２」という。）を備え、ゲーム制御部２１は、副特徴量抽出部２４と、モーションシーケンス決定部２５とを備える。本実施形態においては、記憶装置１４に記憶されている又は通信装置１５を介して受信したプログラムがプロセッサ１１により実行されることによりこれらの機能が実現される。例えばモーションＤＢ２２は、記憶装置１４がデータベース用のデータ（例えばテーブル）やプログラムを記憶し、プログラムが実行されることにより実現される。このように、各種機能がプログラム読み込みにより実現されるため、１つのパート（機能）の一部又は全部を他のパートが有していてもよい。ただし、各機能の一部又は全部を実現するための電子回路等を構成することによりハードウェアによってもこれらの機能は実現してもよい。

ゲーム制御部２１は、ゲームＡを実現するにあたっての基本制御を行い、既知のゲームプログラムやゲームサーバが備える機能を備えることができる。ゲーム制御部２１は、フレームレートなどの既定の処理時間ごとに、仮想キャラクタに関連する特徴量を含むゲーム状態を生成（更新）する。仮想キャラクタに関連する特徴量は、例えば仮想キャラクタを構成する各ボーンの位置姿勢、（他のボーンに対する）相対距離、速度、加速度、方向、角速度などの仮想キャラクタの動きに関連する特徴量を含む。例えばゲーム制御部２１は、現状のゲーム状態における仮想キャラクタの動きに関連する特徴量と、ゲームＡをプレイするユーザからの操作情報とに基づいて、更新されるゲーム状態における仮想キャラクタの動きに関連する情報を算出する。また仮想キャラクタに関連する特徴量は、仮想キャラクタを構成する所定のボーンと仮想キャラクタとは別の仮想オブジェクトの所定のポイントとの相対距離又は接触有無などの仮想キャラクタの状態の情報を含む。仮想キャラクタに関連する特徴量における位置、速度、加速度、方向などの情報は、ゲームを動作させることが可能であればよく、所定の基準点や基準座標からの相対的な情報（例えば相対位置、相対速度、相対加速度、相対方向）とすることができる。

図３は、モーションＤＢ２２のデータ構造の一例を示す図である。モーションＤＢ２２は、既知の方法により、予め取得されたキャラクタの一連のモーションシーケンス（全体モーションシーケンス又はアニメーション）からフレーム（時間枠）ごとに抽出された複数のモーションシーケンス（モーションクリップ）を記憶する。本実施形態では、各モーションシーケンス（モーションクリップ）は、時間順でインデックスに関連付けてモーションＤＢ２２に記憶される。この場合、インデックス順にモーションシーケンスを繋げると、元のキャラクタの一連のモーションシーケンス（アニメーション）となる。１つのフレームは、所定の時間（時間枠）であって、例えば２秒である。本実施形態では、各フレームの時間は同一の所定の時間であるが、これに限定されない。なお、モーションＤＢ２２のデータ構造は１つの例示であって、これに限定されない。例えば、各モーションシーケンスを識別するためのインデックスは１つの例示である。

モーションＤＢ２２は、一のモーションシーケンスから得られる該モーションシーケンスのフレーム内の既定のタイミングのキャラクタポーズを、該モーションシーケンスに関連付けられたインデックスに関連付けて記憶する。１つの例では、フレーム内の既定のタイミングのキャラクタポーズは、フレーム内の開始時又は終了時のキャラクタポーズである。キャラクタポーズは、仮想キャラクタを構成する各ボーンの位置姿勢情報（位置情報や回転情報）を含む。

キャラクタのモーションシーケンスは、当該キャラクタに付随する付随オブジェクトが有る場合、当該付随オブジェクトを含むモーションシーケンスとなる。図３のモーションＤＢ２２に記憶される仮想キャラクタのモーションシーケンスは、図に示すように、キャラクタが持つの剣のオブジェクトを付随オブジェクト（仮想オブジェクト）として含む。モーションＤＢ２２は、一のモーションシーケンスから得られる該モーションシーケンスのフレーム内の既定のタイミングのオブジェクトポーズを、該モーションシーケンスに関連付けられたインデックスに関連付けて記憶する。オブジェクトポーズは、キャラクタポーズと同じタイミングで、キャラクタポーズと同様の情報を含む。一部又は全部のキャラクタのモーションシーケンスは、付随オブジェクトを含まなくてもよいし、複数の付随オブジェクト（例えばキャラクタが持つ剣や盾のオブジェクト）を含んでもよい。モーションＤＢ２２は、付随オブジェクトの数量に応じて、インデックスに関連付けて付随オブジェクトを記憶することができる。

モーションＤＢ２２は、既知の方法によりモーションシーケンスから得られる３次元モデルを動作させる際に必要な情報を、該モーションシーケンスに関連付けられたインデックスに関連付けて記憶することもできる。

モーションＤＢ２２は、各モーションシーケンスのアクションのカテゴリーを、対応するモーションシーケンスに関連付けられたインデックスに関連付けて記憶する。本実施形態では、カテゴリーは０～２のいずれかであり、「０」は動いていない状態、「１」は歩いている状態、「２」は走っている状態であるが、これに限定されるものではない。例えば、キャラクタの一連のモーションシーケンスが予め取得され、各モーションシーケンスが時間順でモーションＤＢ２２に記憶される際に、各モーションシーケンスに応じたカテゴリーも記憶される。

モーションＤＢ２２は、一のモーションシーケンスに関連する複数の種類の副特徴量を、該モーションシーケンスに関連付けられたインデックスに関連付けて記憶する。副特徴量は、そのときのモーションシーケンスに関する状態と相関のある情報である。１つの例では、１つの種類の副特徴量は、仮想キャラクタの動きに関連する特徴量のうちの１つ又は該特徴量の一部である。この場合、例えば１つの種類の副特徴量は、仮想キャラクタを構成するボーンのうちの所定部分のボーンに関する情報である。所定部分のボーンは、所定部分における１又は複数のボーンであり、例えば右足先部分のボーン、右膝部分のボーン、又は右肘部分のボーンなどとすることができる。例えばこの場合、右足先部分のボーン、右膝部分のボーン、又は右肘部分のボーンのそれぞれが１つの種類の副特徴量である。例えば、所定部分のボーンに関する情報は、所定部分のボーンの相対距離、所定部分のボーンの相対速度、所定部分のボーンの相対加速度、所定部分のボーンの相対方向、所定部分のボーンの角速度、所定部分のボーンと所定のポイントとの距離などである。１つの例では、１つの種類の副特徴量は、仮想キャラクタの状態の情報のうちの１つである。この場合、例えば１つの種類の副特徴量は、椅子、壁、地面などの所定の仮想オブジェクトに対する仮想オブジェクトとの距離又は接触有無に関する情報である。１つの例では、１つの種類の副特徴量は、モーションシーケンスのアクションのカテゴリーである。

副特徴量抽出部２４は、仮想キャラクタに関連する特徴量から、所定の種類の副特徴量を抽出する。本実施形態では、副特徴量抽出部２４は、ゲーム制御部２１により生成されるゲーム状態が含む仮想キャラクタに関連する特徴量から、仮想キャラクタの状態に応じた所定の種類の副特徴量を抽出する。このような構成とすることにより、副特徴量抽出部２４は、進行するゲームのコンテクストに応じた副特徴量を抽出することが可能となる。

１つの例では、副特徴量抽出部２４は、仮想キャラクタに関連する特徴量から、仮想キャラクタと椅子オブジェクトや壁オブジェクトなどの他の仮想オブジェクトとの距離に応じた所定の種類の副特徴量を抽出する。この場合、副特徴量抽出部２４は、仮想キャラクタと他の仮想オブジェクトとの距離に応じて、異なる種類の副特徴量を抽出するように構成される。１つの例では、副特徴量抽出部２４は、仮想キャラクタに関連する特徴量から、仮想キャラクタの右足は地面上にあって左足は浮いているなどの仮想キャラクタの姿勢に応じた所定の種類の副特徴量を抽出する。

モーションシーケンス決定部２５は、副特徴量抽出部２４が抽出した所定の種類の副特徴量の各々と、モーションＤＢ２２が記憶する各モーションシーケンスの当該所定の種類の副特徴量の各々とを比較することにより、前記モーションＤＢ２２から１つのモーションシーケンスを決定する。

ゲーム制御部２１は、決定されたモーションシーケンスを合成して仮想キャラクタのアニメーション（モーション）を生成する。本実施形態では、副特徴量抽出部２４及びモーションシーケンス決定部２５によるモーションシーケンスの決定方法以外は、既知のモーションマッチングの技術を適用して、仮想キャラクタのアニメーションを生成することができる。１つの例では、副特徴量抽出部２４は、現在のゲーム状態から所定の種類の副特徴量を抽出し、モーションシーケンス決定部２５は、ゲーム制御部２１が次のゲーム状態を生成するためのモーションシーケンスを決定する。

本実施形態では、モーションシーケンス決定部２５は、副特徴量抽出部２４が抽出した副特徴量の種類ごとに、一の種類の副特徴量とモーションＤＢ２２が記憶する各モーションシーケンスの該一の種類の副特徴量との類似度合いを算出し、該算出した類似度合いに基づいて、１つのモーションシーケンスを決定する。

１つの例では、副特徴量抽出部２４は、現在のゲーム状態における仮想キャラクタに関連する特徴量から、ＳＦ－１、ＳＦ－２、及びＳＦ－３の３つの副特徴量を抽出する。モーションシーケンス決定部２５は、抽出したＳＦ－１と、モーションＤＢ２２の各インデックスに関連付けられたＳＦ－１と同じ種類の副特徴量の各々との類似度合いを算出する。このようにして、モーションシーケンス決定部２５は、抽出したＳＦ－１の副特徴量の種類について、モーションＤＢ２２の全モーションシーケンス（全インデックス）の該抽出した副特徴量との類似度合いを算出する。同様にして、モーションシーケンス決定部２５は、抽出したＳＦ－２とＳＦ－３の副特徴量の種類のそれぞれについて、モーションＤＢ２２の全モーションシーケンスの該抽出した副特徴量との類似度合いを算出する。モーションシーケンス決定部２５は、モーションＤＢ２２の全モーションシーケンスについて算出されたＳＦ－１、ＳＦ－２、及びＳＦ－３の類似度合いに基づいて、１つのモーションシーケンスを決定する。副特徴量抽出部２４が抽出する副特徴量（副特徴量の種類）の数量は、上記の例示に限定されない。

１つの例では、モーションシーケンス決定部２５は、副特徴量抽出部２４が抽出した副特徴量の種類ごとに、抽出した副特徴量と、モーションＤＢ２２の各インデックスに関連付けられた抽出した副特徴量と同じ種類の副特徴量の各々との最近傍探索を実行することにより距離を算出し、算出された距離に対応する類似度合いを決定する。

１つの実装例では、所定部分のボーンの相対距離、相対速度、及び相対加速度の各副特徴量について、モーションシーケンス決定部２５は、類似度合いを算出する際に、距離関数としてユークリッド距離を用いる。例えば速度に関して、モーションシーケンス決定部２５は、ｖ軸に沿った回転θをクォータニオン

にエンコードし、式（１）のクォータニオン距離（ｄ_Q）を用いて、２つのクォータニオン間の角度を計算して、類似度合いを算出する。

（１）

本実施形態では、モーションシーケンス決定部２５が算出する各副特徴量の種類の類似度合いはスケールが異なるため、モーションシーケンス決定部２５は、算出した類似度合いの値を正規化して又は所定の方法でスコア化した類似度スコアを算出する。１つの例では、モーションシーケンス決定部２５は、副特徴量抽出部２４が抽出した副特徴量の種類ごとに、モーションＤＢ２２の全インデックス（全モーションシーケンス）の類似度スコアを算出し、インデックスごとの複数の副特徴量の種類の類似度スコアの合計（例えばＳＦ－１～ＳＦ－３の類似度スコアの合計）に基づいて、１つのインデックス（モーションシーケンス）を決定する。

１つの例では、モーションシーケンス決定部２５は、副特徴量抽出部２４が抽出した一の種類の副特徴量とモーションＤＢ２２が記憶する一のモーションシーケンスの該一の種類の副特徴量との類似度合いが所定基準を満たさない場合、所定基準を満たさないモーションシーケンス以外のモーションシーケンスを決定する。このような構成とすることにより、モーションシーケンス決定部２５は、一定以上の位置のずれが許容できない一の種類の副特徴量に関してその基準を満たさないモーションシーケンスを、その他の種類の副特徴量の類似度合いの大きさに関係なく、除外することが可能となる。

１つの実装例では、モーションシーケンス決定部２５は、式（５）に示すａｒｇｍｉｎ関数を用いてモーションシーケンスを決定する。ここで、ＤをモーションＤＢ２２が記憶するすべてのモーションシーケンス、η_jを受け入れパーセンタイル、ｄｉｓｔ_jをｊ番目に考慮された副特徴量（距離関数）とする。モーションシーケンス決定部２５は、モーションＤＢ２２から、副特徴量抽出部２４が抽出した副特徴量に対応する副特徴量を副特徴量ベクトル

として取得する。ここで、ｄ_jはｊ番目の副特徴量ベクトルの大きさである。副特徴量抽出部２４は、ゲーム制御部２１が生成した現在のゲーム状態から副特徴量ベクトル

を抽出し、モーションシーケンス決定部２５は、これをＦ_jの大きさに合わせてＤ回連結し、式（２）及び対応する副特徴量（距離関数）を用いて、式（３）に示すモーションＤＢ２２の各インデックスのスコア（類似度スコア）を算出する。

（２）

（３）
受け入れパーセンタイルη_jは、ｊ番目の副特徴量（副特徴量の種類）についての閾値を表し、式（４）の有効なモーションシーケンス（インデックス）を選択するのに使用される。

（４）
モーションシーケンス決定部２５は、式（２）～（４）などにより正規化されたスコアを算出し、式（５）を用いて最も低いスコアを有するモーションシーケンス（インデックス）を取得する。

（５）
ここで、

は、Ｓ_jの中央値である。

上記の実装例において、式（４）で有効なインデックスが存在しない場合、モーションシーケンス決定部２５は、最も低いスコアのインデックスを出力し、選択された閾値が厳しすぎるか、又はより多くのデータが必要であることを示唆するミスイベントを登録する又は発する。これに対して、モーションシーケンス決定部２５は、受け入れパーセンタイルη_jを適応的な閾値として用い、一定のパーセンタイル未満のスコアのモーションシーケンスを強制的に出力するようにしているため、効果的なモーションマッチングが可能となる。また複数の副特徴量のスコアを組み合わせる場合、絶対値が小さいスコアは合計スコアへの影響が小さくなる。式（５）の中央値スケーリングは、副特徴量の重要性を自動的に調整するため、効果的なモーションマッチングが可能となる。

次に、本発明の一実施形態のゲーム装置１０の処理について図４に示したフローチャートを用いて説明する。

ステップ１０１で、副特徴量抽出部２４は、仮想オブジェクトに関連する特徴量から、所定の種類の副特徴量を抽出する。ステップ１０２で、モーションシーケンス決定部２５は、ステップ１０１で抽出した所定の種類の副特徴量の各々と、モーションＤＢ２２が記憶する各モーションシーケンスの当該所定の種類の副特徴量の各々とを比較することにより、モーションＤＢ２２から１つのモーションシーケンスを決定する。

次に、図４のステップ１０２の処理の一例について図５に示したフローチャートを用いて説明する。

ステップ２０１で、モーションシーケンス決定部２５は、現在のゲーム状態から副特徴量抽出部２４が抽出した複数の副特徴量を受け取り、モーションＤＢ２２から、副特徴量抽出部２４が抽出した複数の副特徴量の種類に対応する副特徴量の各々を取得する。ステップ２０２で、モーションシーケンス決定部２５は、複数の副特徴量の種類の各々についてインデックスごとに類似度スコアを算出する。ステップ２０３で、モーションシーケンス決定部２５は、各インデックスに対して類似度スコアを用いて順位付け（ボーティング）することにより、１つのインデックス、すなわち該インデックスに関連付けられたモーションシーケンスを決定する。

ステップ２０２で、各インデックスに対して複数の類似度スコアが算出される。１つの例では、ステップ２０３で、モーションシーケンス決定部２５は、インデックスごとの複数の類似スコアの平均値を算出し、該算出した平均値に基づいて１つのインデックスを決定し、該インデックスに関連付けられたモーションシーケンスを決定する。例えばこの場合、モーションシーケンス決定部２５は、平均値が１番高いインデックスに関連付けられたモーションシーケンスを決定する。

１つの例では、ステップ２０３で、モーションシーケンス決定部２５は、副特徴量抽出部２４が抽出した所定の種類の副特徴量が予め設定された所定基準判定対象の副特徴量を含む場合、各インデックスの所定基準判定対象の副特徴量の類似度スコアが予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上の類似度スコアを有するインデックスを抽出する。モーションシーケンス決定部２５は、抽出したインデックスを対象として、インデックスごとの複数の類似スコアの平均値を算出し、該算出した平均値に基づいて１つのインデックスを決定し、該インデックスに関連付けられたモーションシーケンスを決定する。例えばこの場合、モーションシーケンス決定部２５は、平均値が１番高いインデックスに関連付けられたモーションシーケンスを決定する。

１つの例では、ステップ２０３で、モーションシーケンス決定部２５は、インデックスに対して副特徴量の種類ごとに類似度スコアを用いて順位付けを行う。これにより、各インデックスに対して複数の順位が付けられる。モーションシーケンス決定部２５は、インデックスごとに順位の平均値を算出し、平均値に基づいて１つのインデックスに関連付けられたモーションシーケンスを決定する。この場合、例えば、モーションシーケンス決定部２５は、平均値が１番低いインデックスに関連付けられたモーションシーケンスを決定する。

１つの例では、ステップ２０３で、モーションシーケンス決定部２５は、副特徴量抽出部２４が抽出した所定の種類の副特徴量が予め設定された所定基準判定対象の副特徴量を含む場合、各インデックスが所定基準判定対象の副特徴量の類似度スコアが予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上の類似度スコアを有するインデックスを抽出する。モーションシーケンス決定部２５は、抽出したインデックスに対して副特徴量の種類ごとに類似度スコアを用いて順位付けを行い、インデックスごとに順位の平均値を算出し、平均値に基づいて１つのインデックスに関連付けられたモーションシーケンスを決定する。この場合、例えば、モーションシーケンス決定部２５は、平均値が１番低いインデックスに関連付けられたモーションシーケンスを決定する。

次に、本発明の実施形態のゲーム装置１０の主な作用効果について説明する。本実施形態のゲーム装置１０は、モーションマッチングにより仮想キャラクタのアニメーションを生成するために、副特徴量抽出部２４及びモーションシーケンス決定部２５を備えるものであり、従来のモーションマッチング技術にはない副特徴量を扱う処理を含んでいる。

このように、例えば仮想キャラクタの状態などのゲーム状態（コンテクスト）に応じて、抽出する副特徴量を選択し、このように抽出された副特徴量の類似度合いに基づいて１つのモーションシーケンスを決定する構成とすることにより、状況に応じたモーションマッチングのコントロールが可能となる。これにより、より柔軟性が高いモーションマッチングを実現することができる。例えば、従来のモーションマッチングでは、椅子から離れたキャラクタが椅子に近づいた場合などのコンテクストが変化した場合に、モーションマッチングコントローラを切り替える必要があった。これに対して本実施形態では、例えば「椅子までの距離」という副特徴量（副特徴量の種類）を有効にしたり無効にしたりするだけでよい。

またコンテクストに応じた副特徴量に限定してマッチングを行うことにより、より自然なモーション又はアニメーションを再生することが可能となる。これにより、より柔軟性が高いモーションマッチングを実現することができる。また本実施形態では、このような状況に応じたコントロールとより自然なモーションの再生を、従来のモーションマッチングと比較してパフォーマンスの劣化を招くことなく、実現することができる。

上記の作用効果は、特に言及が無い限り、他の実施形態や変形例においても同様である。

本発明の他の実施形態では、上記で説明した本発明の実施形態の機能やフローチャートに示す情報処理を実現するプログラムや該プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とすることもできる。また他の実施形態では、上記で説明した本発明の実施形態の機能やフローチャートに示す情報処理を実現する方法とすることもできる。また他の実施形態では、上記で説明した本発明の実施形態の機能やフローチャートに示す情報処理を実現するプログラムをコンピュータに供給することができるサーバとすることもできる。また他の実施形態では、上記で説明した本発明の実施形態の機能やフローチャートに示す情報処理を実現する仮想マシン又はクラウドシステムとすることもできる。

本発明の１又は複数の実施形態では、副特徴量抽出部２４及びモーションシーケンス決定部２５のみを備える、既知のゲームプログラムやゲームサーバと通信可能に構成されたゲーム装置やゲームシステムなどとすることができる。

本発明の１又は複数の実施形態では、ゲーム装置１０が複数の装置を含んで構成されるゲームシステムである場合、ゲームシステムは、ユーザからの入力を受け付けるスマートフォンなどのクライアント端末と、ユーザ端末と通信を行いゲーム制御部２１及びモーションＤＢ２２の機能を備えるゲームサーバなどのサーバ装置とを備えるものとすることができる。

本発明の１又は複数の実施形態では、ゲーム装置１０は、ゲームＡの代わりに、仮想空間内に仮想キャラクタなどの仮想オブジェクトを配置して進行する所定のアプリケーションを提供する装置若しくはシステム又は該所定のアプリケーションを提供する装置若しくはシステムにおいて仮想オブジェクトのモーションシーケンスを決定する装置若しくはシステムとすることができる。

本発明の１又は複数の実施形態では、操作対象の仮想キャラクタは、例えば乗り物などのキャラクタ以外の任意の仮想オブジェクトとすることができる。

以上に説明した処理又は動作において、あるステップにおいて、そのステップではまだ利用することができないはずのデータを利用しているなどの処理又は動作上の矛盾が生じない限りにおいて、処理又は動作を自由に変更することができる。また以上に説明してきた各実施例は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、種々の形態で実施することができる。

１０ゲーム装置
１１プロセッサ
１２入力装置
１３表示装置
１４記憶装置
１５通信装置
１６バス
２１ゲーム制御部
２２モーションデータベース
２４副特徴量抽出部
２５モーションシーケンス決定部

Claims

仮想空間内の仮想オブジェクトのモーションシーケンスを決定するゲームシステムであって、
複数のモーションシーケンスの各々を複数の種類の副特徴量と関連付けて記憶するモーションデータベースであって、１つのモーションシーケンスに関連付けられた複数の種類の副特徴量の各々は該モーションシーケンスに関連する特徴量のうちの１つ又は一部であり、複数の種類の副特徴量のうちの少なくとも１つの副特徴量は仮想オブジェクトの位置又は姿勢に関する情報である、モーションデータベースと、
前記ゲームシステムが生成するゲーム状態が含む仮想オブジェクトに関連する特徴量から、前記ゲームシステムが生成するゲーム状態が含む仮想オブジェクトの位置又は姿勢に応じた所定の種類の副特徴量を抽出する副特徴量抽出部と、
前記副特徴量抽出部が抽出した所定の種類の副特徴量の各々と、前記モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの当該所定の種類の副特徴量の各々とを比較することにより、前記モーションデータベースから１つのモーションシーケンスを決定するモーションシーケンス決定部と、
を備える、ゲームシステム。
仮想オブジェクトの位置又は姿勢は、モーションシーケンスを決定する対象の仮想オブジェクトと予め定められた他の仮想オブジェクトとの距離が所定範囲内であることを含む、請求項１に記載のゲームシステム。
前記モーションシーケンス決定部は、前記副特徴量抽出部が抽出した副特徴量の種類ごとに、一の種類の副特徴量と前記モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの該一の種類の副特徴量との類似度合いを算出し、該算出した類似度合いに基づいて、１つのモーションシーケンスを決定する、請求項１又は２に記載のゲームシステム。
前記モーションシーケンス決定部は、前記副特徴量抽出部が抽出した副特徴量の種類ごとに、最近傍探索を実行することにより、類似度合いを算出する、請求項３に記載のゲームシステム。
前記モーションシーケンス決定部は、前記副特徴量抽出部が抽出した一の種類の副特徴量と前記モーションデータベースが記憶する一のモーションシーケンスの該一の種類の副特徴量との類似度合いが所定基準を満たさない場合、該モーションシーケンス以外のモーションシーケンスを決定する、請求項１から４のいずれか１項に記載のゲームシステム。
仮想空間内に仮想オブジェクトを配置して進行するゲームを提供するゲーム装置であって、
複数のモーションシーケンスの各々を複数の種類の副特徴量と関連付けて記憶するモーションデータベースであって、１つのモーションシーケンスに関連付けられた複数の種類の副特徴量の各々は該モーションシーケンスに関連する特徴量のうちの１つ又は一部であり、複数の種類の副特徴量のうちの少なくとも１つの副特徴量は仮想オブジェクトの位置又は姿勢に関する情報である、モーションデータベースと、
前記ゲーム装置が生成するゲーム状態が含む仮想オブジェクトに関連する特徴量から、前記ゲーム装置が生成するゲーム状態が含む仮想オブジェクトの位置又は姿勢に応じた所定の種類の副特徴量を抽出する副特徴量抽出部と、
前記副特徴量抽出部が抽出した所定の種類の副特徴量の各々と、前記モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの当該所定の種類の副特徴量の各々とを比較することにより、前記モーションデータベースから１つのモーションシーケンスを決定するモーションシーケンス決定部と、
を備える、ゲーム装置。
前記モーションシーケンス決定部は、前記副特徴量抽出部が抽出した副特徴量の種類ごとに、一の種類の副特徴量と前記モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの該一の種類の副特徴量との類似度合いを算出し、該算出した類似度合いに基づいて、１つのモーションシーケンスを決定する、請求項６に記載のゲーム装置。
ゲームシステムにおいて仮想空間内の仮想オブジェクトのモーションシーケンスを決定する方法であって、
前記方法は、複数のモーションシーケンスの各々を複数の種類の副特徴量と関連付けて記憶するモーションデータベースを用いるものであり、１つのモーションシーケンスに関連付けられた複数の種類の副特徴量の各々は該モーションシーケンスに関連する特徴量のうちの１つ又は一部であり、複数の種類の副特徴量のうちの少なくとも１つの副特徴量は仮想オブジェクトの位置又は姿勢に関する情報であり、
前記ゲームシステムにより生成されるゲーム状態が含む仮想オブジェクトに関連する特徴量から、前記ゲームシステムにより生成されるゲーム状態が含む仮想オブジェクトの位置又は姿勢に応じた所定の種類の副特徴量を抽出するステップと、
前記抽出した所定の種類の副特徴量の各々と、前記モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの当該所定の種類の副特徴量の各々とを比較することにより、前記モーションデータベースから１つのモーションシーケンスを決定するステップと、
を含む、方法。
前記モーションシーケンスを決定するステップでは、前記抽出するステップにおいて抽出した副特徴量の種類ごとに、一の種類の副特徴量と前記モーションデータベースが記憶する各モーションシーケンスの該一の種類の副特徴量との類似度合いを算出し、該算出した類似度合いに基づいて、１つのモーションシーケンスを決定する、請求項８に記載の方法。
請求項８又は９に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。