JP7602829B2 - ゲームプログラム、情報処理装置、および方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＡＲ技術を用いて仮想オブジェクトを表示する技術に関する。

ＡＲ（Augmented Reality）技術を用いて仮想オブジェクトを表示する技術が知られている。例えば、特許文献１には、携帯型ディスプレイと、当該携帯型ディスプレイの表示面の裏面方向に撮像方向を向けて取り付けられた撮像手段と、を含む表示装置が記載されている。当該表示装置は、撮像手段を用いて撮像された実画像を背景として、仮想オブジェクトを重畳させた合成画像を、当該携帯型ディスプレイに表示する。当該表示装置を動かすと、携帯型ディスプレイに表示される仮想オブジェクトの大きさが変化する。

特許第３５５８１０４号明細書（２００４年５月２８日登録）

ところで、コンピュータを用いて、競技を模したゲーム（例えば、サッカーゲーム等）を実現することが知られている。このようなゲームをＡＲ技術によって実現する場合、仮想的な競技場に配置された選手キャラクタに向かって、上述の表示装置を向けながら操作するゲームが考えられる。この場合、ユーザは、選手キャラクタの表示サイズを大きくするために、上述の表示装置を選手キャラクタに近づける操作を行う。しかしながら、上述の表示装置を選手キャラクタに近づけて選手の表示サイズを大きくすることには限界があり、選手キャラクタの視認性が良くない。

本発明の一態様は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ＡＲ技術によって実現される競技を模したゲームにおいて、選手キャラクタの視認性を向上させることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るゲームプログラムは、競技を模したゲームを実現するために、撮像装置と表示装置とを含むコンピュータに、現実空間との位置関係が規定された仮想空間であって、前記現実空間での前記撮像装置の位置に対応する前記仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、選手キャラクタを配置する配置ステップと、前記現実空間での前記撮像装置の動きに応じて、前記仮想カメラの画角を変更する変更ステップと、前記仮想空間が前記仮想カメラによって撮影される仮想画像を、前記現実空間が前記撮像装置によって撮像される現実画像に重畳して前記表示装置に表示する表示ステップと、を実行させ、前記変更ステップでは、前記選手キャラクタが配置された領域に前記仮想カメラが近いほど、前記仮想カメラの画角を狭くする。

本発明の実施形態１においてユーザがサッカーゲームをプレイする様子を模 式的に示す図である。 本発明の実施形態１における仮想現実空間の一例を模式的に示す図である。 本発明の実施形態１に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブ ロック図である。 本発明の実施形態１に係る情報処理装置の機能的な構成を示すブロック図で ある。 本発明の実施形態１における仮想空間の一例を示す図である。 本発明の実施形態１における画角の一例を示す図である。 本発明の実施形態１における画角の他の一例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る情報処理装置の動作を説明するフローチャートで ある。 本発明の実施形態１に係る画角変更処理の詳細な一例を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る仮想画像生成処理の詳細な一例を説明する図で ある。 本発明の実施形態１における視野画像の一例を示す図である。 図１１と比較するための視野画像の一例を示す図である。 図１１および図１２における画角を比較して説明する図である。 本発明の実施形態２に係る情報処理装置の機能的な構成を示すブロック図 である。 本発明の実施形態２に係る情報処理装置の動作を説明するフローチャート である。 本発明の実施形態２における視野画像の一例を示す図である。 本発明の実施形態２における視野画像の他の一例を示す図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１に係る情報処理装置１０について、詳細に説明する。

＜情報処理装置１０の概要＞
情報処理装置１０は、競技を模したゲームをＡＲ（Augmented Reality）技術を用いて実現する装置である。本実施形態では、競技としてサッカーを適用する。以降、本発明におけるゲームを、サッカーゲームとも記載する。

図１は、ユーザが、情報処理装置１０を用いてサッカーゲームをプレイする様子を模式的に示す図である。図１に示すように、情報処理装置１０は、カメラ１４およびタッチパネル１５（表示装置１７）を備えた携帯型のコンピュータによって構成される。情報処理装置１０において表示装置１７が備えられた面を「おもて面」とすると、カメラ１４は「裏面」に備えられている。カメラ１４の撮像方向は、「おもて面」から「裏面」に向かう方向である。

図１に示すように、ユーザは、情報処理装置１０を保持し、現実空間に存在するテーブルＲ１上のマーカＲ２にカメラ１４を向けて、サッカーゲームのプレイを開始する。マーカＲ２は、円板状の物体であり、表面に所定のパターン（図２の例では、星マークのパターン）を有する。表示装置１７には、現実空間を示す現実画像に、仮想空間を示す仮想画像が重畳された合成画像が表示される。仮想空間は、サッカーゲームをプレイするための仮想オブジェクトが配置される仮想的な三次元空間である。表示装置１７に表示される合成画像は、現実空間と仮想空間とが合成された空間の視野画像を表している。以降、現実空間と仮想空間とが合成された空間を、仮想現実空間とも記載する。

図２は、仮想現実空間の一例を模式的に示す図である。図２に示すように、仮想現実空間では、現実空間に存在するテーブルＲ１の天板上に、仮想空間に存在する仮想的なサッカーフィールドを構成するオブジェクトＶ１ａ～Ｖ１ｆと、複数の選手キャラクタＶ２と、サッカーボールＶ３とが配置される。仮想的なサッカーフィールドにおけるフィールド領域Ｆは、タッチラインを示す２本のオブジェクトＶ１ａ、およびゴールラインを示す２本のオブジェクトＶ１ｂによって区画される。また、フィールド領域Ｆ内には、センターサークルを示すオブジェクトＶ１ｃが配置される。本実施形態では、センターサークルを示すオブジェクトＶ１ｃは、マーカＲ２の円周に沿って配置される。また、フィールド領域Ｆ内には、ペナルティアーク、ペナルティエリアおよびゴールエリアをそれぞれ区画するライン等といった、その他の各種ラインを示すオブジェクトＶ１ｄが配置される。また、フィールド領域Ｆ周辺には、ゴールを示すオブジェクトＶ１ｅ、コーナーポールを示すオブジェクトＶ１ｆが配置される。なお、仮想的なサッカーフィールドを構成する仮想オブジェクトは、オブジェクトＶ１ａ～Ｖ１ｆに限定されず、その他の仮想オブジェクトを含んでいてもよい。以降、仮想的なサッカーフィールドを構成するオブジェクトＶ１ａ～Ｖ１ｆを特に区別して説明する必要がない場合には、単にオブジェクトＶ１とも記載する。

また、仮想空間に配置された各選手キャラクタＶ２およびサッカーボールＶ３は、ゲームの進行に伴い、仮想的なサッカーフィールドが配置された面上を移動する。ユーザは、操作したい選手キャラクタの移動に伴い、タッチパネル１５に表示される視野画像に当該選手キャラクタを含めるよう情報処理装置１０本体を動かしながら、サッカーゲームをプレイする。ユーザが情報処理装置１０本体を動かすと、カメラ１４によって撮像される現実空間の範囲が変化し、それに伴って、タッチパネル１５に表示される仮想現実空間の視野画像も変化する。

＜情報処理装置１０のハードウェア構成＞
図３は、情報処理装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。情報処理装置１０は、プロセッサ１１と、主メモリ１２と、補助メモリ１３と、カメラ１４と、タッチパネル１５と、位置センサ１６を含むコンピュータによって構成される。タッチパネル１５は、表示装置１７および入力装置１８を含む。カメラ１４は、本発明における撮像装置の一例である。プロセッサ１１と、主メモリ１２と、補助メモリ１３と、カメラ１４と、タッチパネル１５と、位置センサ１６とは、バスを介して互いに接続される。なお、情報処理装置１０を構成するコンピュータは、ネットワークを介して他の装置と通信可能な通信インタフェース（図示せず）をさらに含んでいてもよい。

プロセッサ１１としては、例えば、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ、マイクロコントローラ、またはこれらの組み合わせ等が用いられる。

主メモリ１２としては、例えば、半導体ＲＡＭ等が用いられる。

補助メモリ１３としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、可搬型記憶媒体、またはこれらの組み合わせ等が用いられる。

補助メモリ１３には、情報処理装置１０を構成するコンピュータに実行させる本実施形態に係るゲームプログラムおよび各種プログラムが記憶される。本実施形態に係るゲームプログラムは、競技を模したゲーム（サッカーゲーム）を実現するために、撮像装置（カメラ１４）と表示装置１７とを含むコンピュータに、現実空間との位置関係が規定された仮想空間であって、現実空間での撮像装置（カメラ１４）の位置に対応する仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、選手キャラクタＶ２を配置する配置ステップと、現実空間での撮像装置（カメラ１４）の動きに応じて、仮想カメラの画角を変更する変更ステップと、仮想空間が仮想カメラによって撮影される仮想画像を、現実空間が撮像装置によって撮像される現実画像に重畳して表示装置に表示する表示ステップと、を実行させ、変更ステップでは、選手キャラクタＶ２が配置された領域に仮想カメラが近いほど、仮想カメラの画角を狭くするものである。プロセッサ１１は、補助メモリ１３に格納されたゲームプログラムおよび各種プログラムを主メモリ１２上に展開し、展開したゲームプログラムに含まれる各命令を実行する。

また、補助メモリ１３には、当該コンピュータを情報処理装置１０として動作させるためにプロセッサ１１が参照する各種データが格納されている。

カメラ１４は、レンズおよびイメージセンサを含み、レンズから入射する光をイメージセンサにより受光して撮像画像を生成する。撮像画像は、レンズが向けられた方向（撮像方向）を基準として画角の範囲に含まれる周囲の様子を示す。画角は、レンズの特性により固定であるか、または、所定範囲で変動可能である。本実施形態では、カメラ１４に含まれるレンズは、画角が固定の単焦点レンズであるものとする。

タッチパネル１５は、液晶ディスプレイ等の表示装置１７と、タッチパッド等の入力装置１８とが一体として組み合わせられた装置である。タッチパネル１５は、画像を表示した表示装置１７に対する接触操作を入力装置１８により検知する。

位置センサ１６は、情報処理装置１０の位置および傾きを検出する。例えば、位置センサ１６は、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、またはこれらの組み合わせによって構成される。

＜情報処理装置１０の機能的な構成＞
図４は、情報処理装置１０の機能的な構成を示すブロック図である。情報処理装置１０は、配置部１１１と、変更部１１２と、表示部１１３と、ＡＲ制御部１１４と、ゲーム進行部１１５とを含む。

配置部１１１は、現実空間との位置関係が規定された仮想空間であって、現実空間でのカメラ１４の位置に対応する仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、選手キャラクタＶ２を配置する。配置部１１１の詳細な構成については後述する。

変更部１１２は、現実空間でのカメラ１４の動きに応じて、仮想カメラの画角を変更する。また、変更部１１２は、選手キャラクタＶ２が配置された領域に仮想カメラが近いほど、仮想カメラの画角を狭くする。変更部１１２の詳細な構成については後述する。

表示部１１３は、仮想空間が仮想カメラによって撮影される仮想画像を、現実空間がカメラ１４によって撮像される現実画像に重畳して表示装置１７に表示する。表示部１１３の詳細な構成については後述する。

ＡＲ制御部１１４は、現実空間との位置関係を規定した仮想空間を生成し、生成した仮想空間に仮想カメラを配置する。ここで、仮想空間に仮想カメラを配置することは、仮想空間における視点を設定することに相当する。また、ＡＲ制御部１１４は、規定した位置関係に整合するように仮想画像を現実画像に重畳するための各種情報を算出する。各種情報には、仮想カメラの画角を示す情報が含まれる。ここで、仮想カメラの画角は、視野角と呼ばれることもある。なお、ＡＲ制御部１１４が算出する各種情報には、画角そのものを示す情報が含まれていてもよいし、画角を算出するためのパラメータ（例えば、焦点距離および仮想カメラの幅）が含まれていてもよい。以降、「画角を示す情報を算出（または取得）する」ことを、単に、「画角を算出（または取得）する」とも記載する。また、「画角を示す情報を参照して画角を変更する」ことを、単に、「画角を変更する」とも記載する。算出された各種情報は、他の各部（配置部１１１、変更部１１２、表示部１１３、およびゲーム進行部１１５）によって参照される。ＡＲ制御部１１４の詳細な構成については後述する。

ゲーム進行部１１５は、サッカーゲームの進行に係る処理を行う。ゲーム進行部１１５は、入力装置１８を用いたユーザの操作に基づいて、選手キャラクタＶ２を動作させることにより、サッカーゲームを進行させる。ゲーム進行部１１５は、サッカーゲームを、シングルプレイゲームとして進行してもよいし、マルチプレイゲームとして進行してもよい。シングルプレイゲームの場合、ゲーム進行部１１５は、ユーザによって操作可能な選手キャラクタＶ２からなるユーザチームと、ユーザの操作によらずにゲーム進行部１１５によって動作が決定される選手キャラクタＶ２からなる相手チームとを対戦させる。また、マルチプレイゲームの場合、ゲーム進行部１１５は、ユーザによって操作可能な選手キャラクタＶ２からなるユーザチームと、他の情報処理装置１０を操作する他のユーザによって操作可能な選手キャラクタＶ２からなる相手チームとを対戦させる。

（ＡＲ制御部の詳細な構成例）
ＡＲ制御部１１４の詳細な構成例について説明する。ＡＲ制御部１１４は、（１）仮想空間を生成する機能、（２）仮想カメラを配置（視点を設定）する機能、（３）現実空間における特定の物体の仮想空間での位置を算出する機能、を有する。なお、ＡＲ制御部１１４は、これらの機能を有する公知の技術によって構成可能である。各機能の詳細について以下に説明する。

（１）仮想空間を生成する機能
ＡＲ制御部１１４は、現実空間との位置関係を規定した仮想空間を生成する。図５は、ＡＲ制御部１１４によって生成される仮想空間の一例を示す図である。図５に示すように、ＡＲ制御部１１４は、当該機能ブロックが起動された時点で情報処理装置１０本体が存在する現実空間の位置を原点Ｐ０とし、現実空間における水平面をＸＺ平面とし、現実空間における垂直方向をＹ軸方向とする仮想空間のグローバル座標系を生成する。なお、グローバル座標は、ワールド座標とも呼ばれる。情報処理装置１０本体が現実空間において存在する位置、および現実空間における水平面は、位置センサ１６により検出可能である。

（２）仮想カメラを配置する機能
また、ＡＲ制御部１１４は、仮想空間に仮想カメラを配置（視点を設定）する。具体的には、図５に示すように、ＡＲ制御部１１４は、情報処理装置１０本体（カメラ１４）の現実空間での位置に対応する仮想空間での位置Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に、仮想カメラを配置する。なお、Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）は、グローバル座標系における座標を示している。また、ＡＲ制御部１１４は、カメラ１４の現実空間での撮像方向に対応する仮想空間での方向ｄを向くように、仮想カメラの撮像方向を設定する。なお、カメラ１４の現実空間での位置および撮像方向は、位置センサ１６により検出可能である。

また、ＡＲ制御部１１４は、カメラ１４の動きに応じて、仮想カメラの配置を更新する。カメラ１４の動きとは、カメラ１４の現実空間での位置および撮像方向の一方または両方が変化することである。ユーザが情報処理装置１０を保持して動かすと、カメラ１４の現実空間での位置および撮像方向の一方または両方が変化する。ＡＲ制御部１１４は、カメラ１４の現実空間での位置および撮像方向に対応するよう、仮想カメラの仮想空間での位置および撮像方向を更新する。

また、ＡＲ制御部１１４は、現実空間および仮想空間の間に規定された位置関係に整合するように仮想画像を現実画像に重畳するための、仮想カメラの画角を算出する。例えば、そのような仮想カメラの画角は、カメラ１４の画角と同一の値である。ＡＲ制御部１１４は、例えば、補助メモリ１３に記憶されたカメラ１４の画角を取得し、取得した画角を仮想カメラの画角として設定する。

（３）現実空間における特定の物体の仮想空間での位置を算出する機能
ＡＲ制御部１１４は、現実空間における特定の物体の仮想空間での位置を算出する。具体的には、ＡＲ制御部１１４は、カメラ１４から取得した現実画像において特定の物体を含む領域を検出し、検出した領域が示す物体の現実空間での位置を解析する。また、ＡＲ制御部１１４は、解析した現実空間での位置に対応する仮想空間での位置を算出する。本実施形態では、特定の物体として、所定のパターン（この例では、星マーク）を表面に有するマーカＲ２が設定されている。また、特定の物体は、形状および大きさが規定されている。この例では、マーカＲ２は、円形であり、その直径が規定されている。そこで、ＡＲ制御部１１４は、現実画像に含まれる所定のパターンを有する領域の形状および大きさと、マーカＲに規定された形状および大きさとに基づいて、マーカＲ２の現実空間での位置および対応する仮想空間での位置を算出する。例えば、図５の例では、マーカＲ２の仮想空間での位置として、グローバル座標系における点Ｐ（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）が算出されている。

（配置部１１１の詳細な構成）
配置部１１１は、ＡＲ制御部１１４によって生成された仮想空間に、複数の選手キャラクタＶ２を含む仮想オブジェクトを配置する。具体的には、配置部１１１は、ＡＲ制御部１１４によって算出されたマーカＲ２のグローバル座標を取得し、当該グローバル座標を原点としたローカル座標系を設定する。図５の例では、マーカＲ２の位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を原点とし、ＸＺ平面に平行な面をｘｚ平面とし、Ｙ軸方向に平行な方向をｙ軸方向とするローカル座標系が設定される。また、図５に示すように、配置部１１１は、ローカル座標系のｘｚ平面に、仮想的なサッカーフィールドを構成する各種のオブジェクトＶ１を配置する。各種のオブジェクトＶ１は、仮想的なサッカーフィールドの中心がローカル座標系の原点となるように配置される。また、配置部１１１は、各種のオブジェクトＶ１の配置により区画されるフィールド領域Ｆに、複数の選手キャラクタＶ２を配置する。なお、図５では、各種オブジェクトＶ１の一部および複数の選手キャラクタＶ２の一部を示し、他の一部の図示を省略している。また、配置部１１１は、サッカーゲームの進行に伴い、各選手キャラクタＶ２のローカル座標系における位置を移動する。

（変更部１１２の詳細な構成）
変更部１１２の詳細な構成について説明する。変更部１１２は、現実空間でのカメラ１４の動きに応じて仮想カメラの画角を変更する処理において、選手キャラクタＶ２が配置された領域に仮想カメラが近いほど、仮想カメラの画角を狭くする。以降、画角を変更する処理を、画角変更処理とも記載する。ここで、本実施形態では、「選手キャラクタＶ２が配置された領域」として、フィールド領域Ｆを適用する。つまり、変更部１１２は、フィールド領域Ｆに仮想カメラが近いほど、仮想カメラの画角を狭くするよう画角変更処理を実行する。フィールド領域Ｆと仮想カメラとの距離を算出するための具体的な構成については後述する。

画角変更処理には、仮想カメラがフィールド領域Ｆに近づくにつれて画角を狭くする処理が含まれる。また、画像変更処理には、仮想カメラがフィールド領域Ｆから遠ざかるにつれて画角を広くする処理が含まれる。

また、変更部１１２は、現実空間および仮想空間との位置関係に整合するように仮想画像を現実画像に重畳するための仮想カメラの画角を取得し、取得した画角を変更する。ここで、「現実空間および仮想空間との位置関係に整合するように仮想画像を現実画像に重畳するための仮想カメラの画角」は、前述したように、ＡＲ制御部１１４によって算出される。換言すると、変更部１１２は、ＡＲ制御部１１４によって算出された仮想カメラの画角を取得し、取得した画角を変更する。

ここで、ＡＲ制御部１１４が公知の技術によって実現される場合、補助メモリ１３には、上述した本実施形態に係るゲームプログラムに加えて、情報処理装置１０をＡＲ制御部１１４として機能させるための公知のプログラムが記憶されている。変更部１１２が、ＡＲ制御部１１４から取得した画角を変更するよう構成されることにより、本実施形態に係るゲームプログラムの移植性、再利用性を向上させることができる。

また、変更部１１２は、フィールド領域Ｆと仮想カメラとの距離として、仮想カメラの位置と、当該仮想カメラから撮像方向に伸びる直線がフィールド領域Ｆに交わる交点との距離を適用する。

具体的には、変更部１１２は、仮想カメラと、当該仮想カメラから撮像方向に伸びる直線が、選手キャラクタＶ２が配置された領域（本実施形態ではフィールド領域Ｆ）に交わる交点との距離Ｌが小さいほど、仮想カメラの画角を狭くする。換言すると、変更部１１２は、仮想カメラから撮像方向に伸びる直線がフィールド領域Ｆに交わらない場合には、仮想カメラの画角を狭くする処理を行わない。

具体的には、変更部１１２は、ＡＲ制御部１１４によって算出された仮想カメラの位置および撮像方向を取得することにより、上述した交点の位置を算出する。図５の例では、変更部１１２は、仮想カメラの位置Ｐ２から撮像方向ｄに伸びる直線が、フィールド領域Ｆに交わる交点Ｐ３（Ｘ３，Ｙ１，Ｚ３）を算出する。また、変更部１１２は、仮想カメラの位置Ｐ２から交点Ｐ３までの距離Ｌを算出する。

なお、変更部１１２は、画角を狭くする処理を、仮想カメラの位置Ｐ２と上述の交点Ｐ３との距離Ｌが閾値Ｌ１より大きい場合は実行せず、閾値Ｌ１以下の場合に実行する。また、変更部１１２は、画角を狭くする処理を、上述の距離Ｌが閾値Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）より小さい場合は実行しなくてもよい。この場合、換言すると、変更部１１２は、画角を狭くする処理を、距離ＬがＬ２以上Ｌ１以下の範囲で実行する。また、変更部１１２は、仮想カメラがフィールド領域Ｆに近づくにしたがって画角を連続的に変化させる。

図６～図７を用いて、距離ＬがＬ２以上Ｌ１以下の範囲における画角変更処理の具体例について説明する。図６および図７は、それぞれ、仮想的なサッカーフィールドを仮想空間において上面視した図である。なお、図６および図７では、各種オブジェクトＶ１の一部および複数の選手キャラクタＶ２の一部を示し、他の一部については図示を省略している。

図６では、交点Ｐ３までの距離Ｌ＝Ｌ１となる位置Ｐ２に仮想カメラが配置されている。このとき、仮想カメラの画角は、ＡＲ制御部１１４によって設定された画角ｒ１である。

図７では、交点Ｐ３までの距離Ｌ＝Ｌ２となる位置Ｐ２に仮想カメラが配置されている。このとき、仮想カメラの画角は、最小画角ｒ２（ｒ２＜ｒ１）である。最小画角ｒ２としては、画角ｒ１より小さい値があらかじめ設定される。

この場合、変更部１１２は、距離Ｌが閾値Ｌ１より大きい場合は、ＡＲ制御部１１４によって算出された仮想カメラの画角ｒ１を、変更せずにそのまま設定する。また、変更部１１２は、距離Ｌが閾値Ｌ２より小さい場合は、仮想カメラの画角を最小画角ｒ２に設定する。また、変更部１１２は、距離ＬがＬ２以上Ｌ１以下の場合は、距離Ｌ１に対する画角ｒ１から距離Ｌ２に対する画角ｒ２まで、連続的に（例えば、線形的に）画角を変化させる。なお、画角の連続的な変化は、線形変化であってもよいし、その他の連続的な変化であってもよい。例えば、変更部１１２は、仮想カメラがフィールド領域Ｆに近づくほど画角の変化率を大きくしてもよい。

このように、選手キャラクタの表示サイズが、情報処理装置１０（すなわちカメラ１４）を選手キャラクタＶ２に近づけた分以上に大きくなるのは、仮想カメラをフィールド領域Ｆに閾値Ｌ１以下の距離まで近づけた場合に限られる。また、仮想カメラがフィールド領域Ｆから閾値Ｌ１より離れている場合には、選手キャラクタは距離相応の表示サイズで表示される。このため、ユーザにとって、表示サイズの変化がより自然なものとなる。また、ユーザは、仮想カメラからフィールド領域Ｆまでの距離を調整することにより、選手キャラクタＶ２の表示サイズが連続的に変化するので、好みの表示サイズで選手キャラクタＶ２を表示させることができる。また、仮想カメラがフィールド領域Ｆに近づくほど画角の変化率を大きくする場合、ユーザは、仮想カメラを選手キャラクタＶ２に近づけるほど、より急激に選手キャラクタＶ２の表示サイズを大きくすることができる。

（表示部１１３の詳細な構成）
表示部１１３の詳細な構成について説明する。表示部１１３は、配置部１１１によって各種オブジェクトＶ１および選手キャラクタＶ２が配置された仮想空間を、変更部１１２によって変更された画角を適用した仮想カメラを用いて撮像した仮想画像を生成する。また、表示部１１３は、カメラ１４によって生成された現実画像に、生成した仮想画像を重畳して、表示装置１７に表示する。

＜情報処理装置１０の動作＞
以上のように構成された情報処理装置１０の動作について説明する。情報処理装置１０は、競技を模したゲームを実現するために、現実空間との位置関係が規定された仮想空間であって、現実空間でのカメラ１４の位置に対応する仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、選手キャラクタを配置する配置ステップと、現実空間でのカメラ１４の動きに応じて、仮想カメラの画角を変更する変更ステップと、仮想空間が仮想カメラによって撮影される仮想画像を、現実空間がカメラ１４によって撮像される現実画像に重畳して表示装置１７に表示する表示ステップと、を実行し、変更ステップは、選手キャラクタが配置された領域（本実施形態ではフィールド領域Ｆ）に仮想カメラが近いほど、仮想カメラの画角を狭くする。

図８は、情報処理装置１０の動作を説明するフローチャートである。

ステップＳ１００において、ゲーム進行部１１５は、サッカーゲームを開始する処理を実行する。開始する処理には、例えば、ユーザチームと相手チームとを示す情報を取得する処理、各チームにそれぞれ含まれる選手キャラクタを示す情報を取得する処理等が含まれる。

ステップＳ１０２において、ＡＲ制御部１１４は、現実空間との位置関係が規定された仮想空間を生成する。具体的には、ＡＲ制御部１１４は、このステップを実行する時点における情報処理装置１０（すなわち、カメラ１４）の現実空間における位置を原点とする仮想空間のグローバル座標系を生成する。また、ＡＲ制御部１１４は、グローバル座標の原点に、カメラ１４の撮像方向に対応する方向に向けて、仮想カメラを配置する。

ステップＳ１０４において、ＡＲ制御部１１４は、仮想カメラの現時点での配置に関わる情報と、位置センサ１６から得られる情報とに基づいて、仮想空間に仮想カメラを再配置する。具体的には、ＡＲ制御部１１４は、情報処理装置１０の現実空間における位置および撮像方向に基づいて、仮想空間における位置Ｐ２に、撮像方向ｄに向けて仮想カメラを再配置する。以降、ＡＲ制御部１１４は、カメラ１４の動きに伴い仮想カメラの配置を更新する。また、ＡＲ制御部１１４は、カメラ１４の画角を、仮想カメラの画角として設定する。

ステップＳ１０６において、ＡＲ制御部１１４は、現実空間に存在するマーカＲ２の仮想空間での位置Ｐ１を算出する。

ステップＳ１０８において、ゲーム進行部１１５は、サッカーゲームを進行する処理を実行する。進行する処理には、例えば、マーカＲ２の位置Ｐ１を原点とするローカル座標系を生成する処理、ローカル座標をグローバル座標（ワールド座標ともいう）に変換するためのワールド座標変換行列を生成する処理、ユーザの操作に応答して選手キャラクタＶ２およびサッカーボールＶ３の移動先を更新する処理等が含まれる。

ステップＳ１１０において、配置部１１１は、仮想空間に、仮想的なサッカーフィールドを構成する各種オブジェクトＶ１を配置する。具体的には、配置部１１１は、ローカル座標系のｘｚ平面に各種オブジェクトＶ１を配置する。

ステップＳ１１２において、配置部１１１は、仮想空間に、選手キャラクタＶ２等を配置する。具体的には、配置部１１１は、ステップＳ１０８におけるゲームの進行に従って、ローカル座標系のｘｚ平面に配置されたオブジェクトＶ１によって区画されるフィールド領域Ｆ内に、複数の選手キャラクタＶ２、サッカーボールＶ３等を配置する。換言すると、配置部１１１は、選手キャラクタＶ２、サッカーボールＶ３等の仮想空間におけるローカル座標を更新する。

ステップＳ１１４において、変更部１１２は、ＡＲ制御部１１４によって算出された仮想カメラの画角を取得する。

ステップＳ１１６において、変更部１１２は、仮想カメラの位置Ｐ２と交点Ｐ３との距離Ｌを取得する。

ステップＳ１１８において、変更部１１２は、画角変更条件が満たされるか否かを判断する。画角変更条件とは、ここでは、ステップＳ１１６で取得した距離Ｌが、閾値Ｌ１以下であり、かつ、閾値Ｌ２以上であるとの条件である。ステップＳ１１８でＮｏの場合、後述するステップＳ１２２の処理が実行される。ステップＳ１１８でＹｅｓの場合、次のステップＳ１２０の処理が実行される。

ステップＳ１２０において、変更部１１２は、仮想カメラの位置Ｐ２と交点Ｐ３との距離Ｌが近いほど画角を狭くするよう、画角を変更する。なお、今回の処理フローにおいて取得された距離Ｌが、前回の処理フローにおいて取得された距離Ｌより小さい場合、仮想カメラは、前回よりもフィールド領域Ｆに近づいている。この場合、変更部１１２は、画角を前回よりも狭くする。一方、今回の処理フローにおいて取得された距離Ｌが、前回の処理フローにおいて取得された距離Ｌより大きい場合、仮想カメラは、前回よりもフィールド領域Ｆから遠ざかっている。この場合、変更部１１２は、画角を前回よりも広くする。当該ステップの処理の詳細な例については後述する。

ステップＳ１２２において、表示部１１３は、設定された画角または変更された画角を用いて、仮想空間を撮像した仮想画像が重畳された現実画像を表示装置１７に表示する。例えば、表示部１１３は、（１）仮想画像および現実画像を合成した画像を生成して表示装置１７に表示してもよいし、（２）現実画像と合成せずに生成した仮想画像を現実画像に重畳して表示装置１７に表示してもよい。当該ステップの詳細な例については後述する。

ステップＳ１２４において、ゲーム進行部１１５は、所定時間が経過したか否かを判断する。ステップＳ１２４でＮｏの場合、再度ステップＳ１２４の処理が実行される。すなわち、ステップＳ１２４の処理は、Ｙｅｓと判断されるまで繰り返し実行される。ステップＳ１２４でＹｅｓの場合、情報処理装置１０は、ステップＳ１０４からの処理を繰り返す。ここで、所定時間の一例として、１／３０秒が挙げられる。この場合、１秒間に３０枚の画像が生成され、表示される。ただし、所定時間はこれに限定されない。

＜画角変更処理の詳細な一例＞
図９は、ステップＳ１２０における画角変更処理の詳細な例を模式的に示す図である。この例では、変更部１１２は、ＡＲ制御部１１４から、画角を示す情報として仮想カメラの幅および焦点距離を取得し、取得した焦点距離を変更することにより、仮想カメラの画角を変更する。詳細には、変更部１１２は、仮想カメラの画角変更処理を、Ｘ軸上の画角およびＹ軸上の画角それぞれについて実行する。なお、ここでは、Ｘ軸およびＹ軸とは、仮想カメラの位置を原点として撮像方向をＺ軸方向とするビュー座標系における座標軸である。

詳細には、まず、変更部１１２は、模式図９００１に示すＸ軸上の仮想カメラの幅（ImageResolutionＸ）および焦点距離（FocalLengthＸＢ）を、ＡＲ制御部１１４から取得する。また、変更部１１２は、取得した仮想カメラの幅（ImageResolutionＸ）および焦点距離（FocalLengthＸＢ）と、焦点距離の調整値Ｘとを、計算式９００３に示す式（１）に適用することにより、変更後の画角ＸＡを算出する。式（１）における「FocalLengthＸＢ＊調整値Ｘ」は、模式図９００１に示す調整後の焦点距離（FocalLengthＸＡ）を表している。このようにして、Ｘ軸上において焦点距離が（FocalLengthＸＢ）であるときの画角ＸＢが、焦点距離を（FocalLengthＸＡ）に変更することにより画角ＸＡに変更される。

同様に、変更部１１２は、模式図９００２に示すＹ軸上の仮想カメラの幅（ImageResolutionＹ）および焦点距離（FocalLengthＹＢ）を、ＡＲ制御部１１４から取得する。また、変更部１１２は、取得した仮想カメラの幅（ImageResolutionＹ）および焦点距離（FocalLengthＹＢ）と、焦点距離の調整値Ｙとを、計算式９００３に示す式（２）に適用することにより、変更後の画角ＹＡを算出する。式（２）における「FocalLengthＹＢ＊調整値Ｙ」は、模式図９００２に示す調整後の焦点距離（FocalLengthＹＡ）を表している。このようにして、Ｙ軸上において焦点距離が（FocalLengthＹＢ）であるときの画角ＹＢが、焦点距離を（FocalLengthＹＡ）に変更することにより画角ＹＡに変更される。

なお、調整値Ｘおよび調整値Ｙは、ゲーム進行処理に従って決定される。この例では、調整値Ｘおよび調整値Ｙは、１より大きい値である。すなわち、変更部１１２は、焦点距離を長くすることにより、画角を狭くしている。なお、調整値Ｘおよび調整値Ｙは、１より大きい値に限定されない。例えば、調整値Ｘおよび調整値Ｙを０より大きく１より小さい値に設定してもよい。この場合、変更部１１２は、焦点距離を短くすることにより、画角を広くする。

なお、調整値Ｘおよび調整値Ｙは、同一の値であってもよい。この場合、Ｘ軸上の画角およびＹ軸上の画角は同一の割合で変更される。ただし、調整値Ｘおよび調整値Ｙは、異なる値であってもよい。変更部１１２は、後述する図１０に示すアスペクト比等のパラメータ、調整値Ｘ、および調整値Ｙの一部または全部を適宜設定することにより、Ｘ軸上の画角およびＹ軸上の画角を別々に制御しても良い。

＜仮想画像生成処理の詳細な一例＞
図１０を参照して、ステップＳ１２２における仮想画像生成処理の詳細な例について説明する。ここでは、仮想画像および現実画像を合成した画像を生成する処理の例について説明する。ステップＳ１２２において、表示部１１３は、ステップＳ１２０において変更した画角を参照して、プロジェクション座標変換行列を生成する。プロジェクション座標変換行列は、仮想画像を生成する過程において用いられる変換行列であり、仮想カメラの画角に応じて算出される。

図１０は、プロジェクション座標変換行列の一例を模式的に説明する図である。なお、プロジェクト座標変換行列は、投影方法に応じて生成される。ここでは、透視投影が適用される場合におけるプロジェクト座標変換行列の一例を示している。透視投影とは、同サイズのオブジェクトであれば仮想カメラに近いほど大きく投影される投影方法である。

表示部１１３は、図１０に示すように、プロジェクション座標変換行列１００１を生成する。プロジェクション座標変換行列１００１は、４行４列の行列である。プロジェクション座標変換行列１００１における１行１列成分は、計算式１００２に示す式（３）によって算出される。また、２行２列成分は、式（４）によって算出される。また、３行３列成分は、式（５）によって算出される。また、４行３列成分は、式（６）によって算出される。また、３行４列成分として、１が適用される。また、プロジェクション座標変換行列１００１におけるその他の成分には、０が適用される。なお、式（３）におけるaspectは、仮想画像に適用されるアスペクト比を示す。また、式（５）、（６）におけるnearは、仮想カメラからクリップ空間前面までの距離を示し、farは、仮想カメラからクリップ空間後方面までの距離を示す。なお、クリップ空間とは、仮想カメラによって撮像される空間を表す。

このようにして生成したプロジェクション座標変換行列を用いて仮想画像を生成する処理の詳細な例について説明する。表示部１１３は、まず、仮想空間に配置された、仮想的なサッカーフィールドを構成する各種のオブジェクトＶ１、選手キャラクタＶ２、サッカーボールＶ３等のローカル座標系における位置に対して、ワールド座標変換、ビュー座標変換、プロジェクション座標変換の各処理をこの順に実行する。ワールド座標変換は、ローカル座標系をグローバル座標系に変換する処理であり、ステップＳ１０８で算出されたワールド座標変換行列が用いられる。ビュー座標変換は、グローバル座標系を、仮想カメラの位置を原点として撮像方向を奥行方向とするビュー座標系に変換する処理であり、ビュー座標変換行列が用いられる。表示部１１３は、ビュー座標変換行列を、ＡＲ制御部１１４から取得される仮想カメラの位置および撮像方向に基づいて生成する。プロジェクション座標変換については前述した通りであり、前述のように画角を参照して算出されたプロジェクション座標変換行列が用いられる。また、表示部１１３は、カメラ１４によって生成された現実画像をビルボードにテクスチャーとして貼り付ける。ビルボードとは、仮想カメラに対して正面を向くよう仮想空間に配置される板状のオブジェクトである。表示部１１３は、このようにして座標変換された位置に各種のオブジェクトＶ１、選手キャラクタＶ２、サッカーボールＶ３、ビルボード等をレンダリングすることにより、仮想画像および現実画像を合成した画像を生成する。

＜視野画像の一例＞
図１１は、表示装置１７に表示される視野画像の一例（具体例）を示す図である。図１１に示す視野画像Ｇ１は、仮想カメラの画角を狭くする処理が行われて生成された仮想画像が、現実画像に重畳されたものである。

図１２は、図１１と比較するための視野画像の一例（比較例）を示す図である。図１２に示す視野画像Ｇ９は、仮想カメラの配置が図１１と同じ場合において、仮想カメラの画角を変更せずに生成された仮想画像が、現実画像に重畳されたものである。図１２では、現実画像および仮想画像ともに、画角ｒ１で撮像されている。

図１１および図１２において、視野画像Ｇ１およびＧ９は、それぞれ、選手キャラクタＶ２と、サッカーボールＶ３と、センターサークルを示すオブジェクトＶ１ｃと、マーカＲ２とを含む。選手キャラクタＶ２、サッカーボールＶ３およびオブジェクトＶ１ｃは、仮想画像に含まれる。マーカＲ２は、現実画像に含まれる。当該視野画像Ｇ１およびＧ９は、いずれも、ユーザが、操作したい選手キャラクタＶ２をより大きな表示サイズで表示させるために、仮想カメラを選手キャラクタＶ２に近づけるよう情報処理装置１０本体を動かす操作により表示装置１７に表示される。なお、このようなユーザの操作を、以降、単に、近づける操作、とも記載する。

図１３は、図１１および図１２における画角を比較して説明する図である。図１３に示すように、本実施形態の具体例である視野画像Ｇ１（図１１）は、画角ｒ１のカメラ１４により撮像された現実画像に、画角ｒ３（ｒ３＜ｒ１）に設定された仮想カメラにより撮像された仮想画像が重畳されたものである。これに対して、比較例である視野画像Ｇ９（図１２）は、画角ｒ１のカメラ１４により撮像された現実画像に、同一の画角ｒ１に設定された仮想カメラにより撮像された仮想画像が重畳されたものである。

視野画像Ｇ１（図１１）に含まれる選手キャラクタＶ２と、サッカーボールＶ３と、センターサークルを示すオブジェクトＶ１ｃは、視野画像Ｇ９（図１２）に含まれるこれらのオブジェクトに比較してズームされている。このように、比較例では、ユーザが近づける操作を行っても、近づいた分だけしか選手キャラクタＶ２の表示サイズは大きくならない。これに対して、本実施形態に係る具体例では、ユーザが近づける操作を行うと、近づいた分以上に選手キャラクタＶ２の表示サイズが大きくなる。

なお、視野画像Ｇ１では、現実画像を撮影したカメラ１４の画角ｒ１と、仮想画像を生成するために用いられるプロジェクション変換行列を算出する際のパラメータとして使われた画角ｒ３とが異なっているため、本来の現実空間および仮想空間の位置関係が維持されない。例えば、マーカＲ２の円周に沿っていたはずのセンターサークルを示すオブジェクトＶ１ｃは、当該円周に沿っていない。ただし、現実空間および仮想空間の位置関係は、一旦維持されない状態となっても、その後、仮想カメラがフィールド領域Ｆから閾値Ｌ１以上遠ざかると再度整合する。また、ユーザは、選手キャラクタＶ２の表示操作を大きくするために、上述したような近づける操作を行うため、近づける操作に伴って近づけた分以上に選手キャラクタがズームされても違和感が少ない。このため、現実画像と仮想画像との位置関係が一時的に維持されない状態となっても、選手キャラクタＶ２の表示サイズが違和感なく大きくなることのメリットは大きい。

＜本実施形態の効果＞
このように、本実施形態によれば、ユーザが、仮想空間に配置された選手キャラクタの表示サイズを大きくするために、仮想カメラを選手キャラクタに近づけるよう情報処理装置１０を動かす操作を行うと、仮想カメラの画角が狭くなる。このため、選手キャラクタの表示サイズは、仮想カメラが選手キャラクタに近づいた分以上に大きくなる。その結果、本実施形態は、ＡＲ技術によって実現されるサッカーゲームにおいて、選手キャラクタの視認性を向上させることができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る情報処理装置１０Ａについて、以下に説明する。情報処理装置１０Ａは、実施形態１に係る情報処理装置１０と同様に、ＡＲ技術を用いてサッカーゲームを実現する装置である。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

＜情報処理装置１０Ａの機能的な構成＞
図１４は、情報処理装置１０Ａの機能的な構成を示すブロック図である。なお、情報処理装置１０Ａの概要およびハードウェア構成の一例は、実施形態１において図１～図３を参照して説明した通りであるため、詳細な説明を繰り返さない。情報処理装置１０Ａは、配置部１１１と、変更部１１２Ａと、表示部１１３と、ＡＲ制御部１１４と、ゲーム進行部１１５とを含む。

配置部１１１、表示部１１３、ＡＲ制御部１１４、およびゲーム進行部１１５の構成については、実施形態１で説明した通りであるため、詳細な説明を繰り返さない。

変更部１１２Ａは、現実空間でのカメラ１４の動きに応じて、選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを変更する。また、変更部１１２Ａは、選手キャラクタＶ２が配置された領域に仮想カメラが近いほど、選手キャラクタの仮想空間におけるサイズを拡大する。なお、本実施形態でも、実施形態１と同様に、「選手キャラクタＶ２が配置された領域」として、フィールド領域Ｆを適用する。

以降、仮想カメラがフィールド領域Ｆに近いほど選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを拡大する処理を、単に、サイズ変更処理とも記載する。サイズ変更処理には、距離Ｌが小さくなるにつれて選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを拡大する処理が含まれる。また、サイズ変更処理には、距離Ｌが大きくなるにつれて選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを縮小する処理が含まれる。

例えば、変更部１１２Ａは、仮想空間に配置された複数の選手キャラクタＶ２のうち、少なくとも仮想カメラの画角の範囲に配置されている各選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを変更してもよい。

また、例えば、変更部１１２Ａは、仮想空間に配置された複数の選手キャラクタＶ２のうち、特定の選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを変更してもよい。特定の選手キャラクタＶ２とは、例えば、ユーザ操作（例えば、タップ操作）等により指定された選手キャラクタＶ２であってもよい。また、特定の選手キャラクタＶ２とは、仮想カメラの位置から撮像方向に伸びる直線上に配置されている選手キャラクタＶ２であってもよい。

また、変更部１１２Ａは、仮想カメラと、当該仮想カメラから撮像方向に伸びる直線がフィールド領域Ｆに交わる交点との距離Ｌが小さいほど、選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを拡大する。換言すると、変更部１１２Ａは、仮想カメラから撮像方向に伸びる直線がフィールド領域Ｆに交わらない場合には、サイズ変更処理を行わない。なお、仮想カメラの位置Ｐ２から交点Ｐ３までの距離Ｌを算出する処理の詳細については、実施形態１において図５を参照して説明した通りであるため、詳細な説明を繰り返さない。

また、変更部１１２Ａは、サイズ変更処理を、仮想カメラの位置Ｐ２と上述の交点Ｐ３との距離Ｌが閾値Ｌ１より大きい場合は実行せず、閾値Ｌ１以下の場合に実行する。また、変更部１１２Ａは、サイズ変更処理を、仮想カメラと上述の交点Ｐ３との距離Ｌが、閾値Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）より小さい場合は実行しなくてもよい。この場合、換言すると、変更部１１２Ａは、サイズ変更処理を、距離ＬがＬ２以上Ｌ１以下の範囲で実行する。

また、変更部１１２Ａは、仮想カメラがフィールド領域Ｆに近づくにしたがって選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを連続的に変化させる。この場合、変更部１１２Ａは、該当する選手キャラクタＶ２について、仮想空間において定められたサイズに対する倍率を、距離Ｌ１に対する倍率ｎ１（ｎ１＝１）から距離Ｌ２に対する倍率ｎ２（ｎ２＞ｎ１）まで連続的に（例えば、線形的に）変化させる。なお、仮想空間におけるサイズの連続的な変化は、線形変化であってもよいし、その他の変化であってもよい。例えば、変更部１１２Ａは、仮想カメラがフィールド領域Ｆに近づくほど、上述した倍率の変化率を大きくしてもよい。

＜情報処理装置１０Ａの動作＞
以上のように構成された情報処理装置１０の動作について説明する。図１５は、情報処理装置１０Ａの動作を説明するフローチャートである。

ステップＳ１００～Ｓ１１６まで、情報処理装置１０Ａは、実施形態１に係る情報処理装置１０と同様に動作する。

ステップＳ１１８Ａにおいて、変更部１１２Ａは、サイズ変更条件が満たされるか否かを判断する。サイズ変更条件とは、ここでは、ステップＳ１１６で取得した距離Ｌが、閾値Ｌ１以下であり、かつ、閾値Ｌ２以上であるとの条件である。ステップＳ１１８ＡでＮｏの場合、後述するステップＳ１２２の処理が実行される。ステップＳ１１８ＡでＹｅｓの場合、次のステップＳ１２０Ａの処理が実行される。

ステップＳ１２０Ａにおいて、変更部１１２Ａは、仮想カメラの位置Ｐ２と交点Ｐ３との距離Ｌが近いほど選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを拡大するよう、サイズ変更処理を行う。なお、今回の処理フローにおいて取得された距離Ｌが、前回の処理フローにおいて取得された距離Ｌより小さい場合、仮想カメラは、前回よりもフィールド領域Ｆに近づいている。この場合、変更部１１２Ａは、選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを前回よりも拡大する。一方、今回の処理フローにおいて取得された距離Ｌが、前回の処理フローにおいて取得された距離Ｌより大きい場合、仮想カメラは、前回よりもフィールド領域Ｆから遠ざかっている。この場合、変更部１１２Ａは、選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを前回よりも小さくする。

ステップＳ１２２～Ｓ１２４まで、情報処理装置１０Ａは、実施形態１に係る情報処理装置１０と同様に動作する。以上で、情報処理装置１０Ａの動作の説明を終了する。

＜視野画像の一例＞
図１６は、表示装置１７に表示される視野画像の一例を示す図である。図１６に示す視野画像Ｇ１Ａでは、少なくとも仮想カメラの画角の範囲に配置された各選手キャラクタＶ２について、仮想空間におけるサイズが拡大されている。図１７は、表示装置１７に表示される視野画像の他の一例を示す図である。図１７に示す視野画像Ｇ１Ｂでは、特定の選手キャラクタＶ２について、仮想空間におけるサイズが拡大されている。

＜本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、ユーザが、仮想空間に配置された選手キャラクタの表示サイズを大きくするために、仮想カメラを選手キャラクタに近づけるよう情報処理装置１０を動かす操作を行うと、選手キャラクタの仮想空間におけるサイズが自動的に拡大される。このため、選手キャラクタの表示サイズは、仮想カメラが選手キャラクタに近づいた分以上に大きくなる。その結果、本実施形態は、ＡＲ技術によって実現されるサッカーゲームにおいて、選手キャラクタの視認性を向上させることができる。

〔変形例１〕
上述した各実施形態では、サッカーを模したサッカーゲームを実現する例について説明した。ただし、各実施形態は、本発明における競技として、サッカーに限らず、他の競技を適用するよう変形可能である。他の競技の一例としては、例えば、野球、ラグビー等があるが、これに限られず、競技場で選手が移動して行われる競技であればよい。

なお、他の競技としては、サッカーのように、フィールドサイズに対する選手身長の比率が相対的に小さい競技が好適である。

例えば、公益財団法人日本サッカー協会から発行された「サッカー競技規則２０１８／１９」によれば、サッカーフィールドの長辺（タッチライン）の長さは９０～１２０メートルである。選手の身長を約１～２．５メートルとすると、タッチラインの長さに対する比率は、約０．００８３～０．０２７８である。これに対して、例えば、公益財団法人日本バスケットボール協会により発行された「２０１８バスケットボール競技規則」によれば、バスケットボールのコートの長辺（縦）の長さは２８メートルである。選手の身長を約１～２．５メートルとすると、タッチラインの長さに対する比率は、約０．０３５７～０．０８９３である。このように、サッカーでは、バスケットボールに比較して、フィールドサイズに対する選手身長の比率が小さい。

これらの競技を模したゲームをそれぞれ実現する場合、仮想空間に配置するサッカーフィールドおよびバスケットボールのコートがほぼ同サイズであれば、サッカーゲームの選手キャラクタの仮想空間におけるサイズは、バスケットボールゲームの選手キャラクタより小さくなる。そのため、仮想カメラを選手キャラクタに十分に近づけても、各実施形態における画角変更処理またはサイズ変更処理を行わない場合、選手キャラクタの表示サイズは、サッカーゲームのほうがバスケットボールゲームより小さくなり、視認性が良くない。

上述したように、一例としてバスケットボールを基準とすれば、サッカー、野球、ラグビー等の競技は、フィールドサイズに対する選手身長の比率が相対的に小さい競技である。フィールドサイズに対する選手身長の比率が相対的に小さい競技を模したゲームでは、選手キャラクタＶ２の表示サイズは、仮想カメラが近づいた分相応に大きくなるだけでは、ユーザの視認性の観点から十分なサイズと言えない場合が多い。

本変形例は、画角変更処理またはサイズ変更処理を行うことにより、フィールドサイズに対する選手身長の比率が相対的に小さいゲームであっても、選手キャラクタの視認性を向上することができる。

〔変形例２〕
各実施形態において、変更部１１２および変更部１１２Ａは、画角または選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを連続的に変化させる例について説明した。これに限らず、変更部１１２および変更部１１２Ａは、画角または選手キャラクタＶ２の仮想空間におけるサイズを段階的に変化させてもよい。例えば、変更部１１２は、距離Ｌが閾値Ｌ１より大きい場合は、ＡＲ制御部１１４から取得した画角ｒ１を適用し、距離Ｌが閾値Ｌ１以下の場合は、予め設定された画角ｒ４（ｒ４＜ｒ１）を適用してもよい。また、例えば、変更部１１２Ａは、選手キャラクタに予め定められたサイズに対して、距離Ｌが閾値Ｌ１より大きい場合は倍率ｎ１＝１を適用し、距離Ｌが閾値Ｌ１以下の場合は予め設定された倍率ｎ２（ｎ２＞ｎ１）を適用してもよい。

〔変形例３〕
各実施形態において、変更部１１２および変更部１１２Ａは、フィールド領域Ｆに仮想カメラが近いほど、仮想カメラの画角を狭くする処理またはサイズ変更処理を行う例について説明した。これに限らず、変更部１１２および変更部１１２Ａは、画角を狭くする処理またはサイズ変更処理を、仮想カメラが、選手キャラクタが仮想空間において競技を行う仮想的な競技場を含む所定領域の外部にある場合には実行せず、内部にある場合に実行してもよい。

ここで、所定領域とは、フィールド領域Ｆを含む平面領域であってもよい。具体的には、そのような所定領域は、フィールド領域Ｆの四辺を所定マージン分だけ拡大した矩形の領域であってもよいし、フィールド領域Ｆを含む略楕円形の領域であってもよい。

また、所定領域とは、フィールド領域Ｆを含む平面を底面とする三次元空間領域であってもよい。具体的には、そのような所定領域は、フィールド領域Ｆを底面に含む略半球状の空間領域であってもよいし、フィールド領域Ｆを底面に含む略直方体状の空間領域であってもよい。

本変形例では、選手キャラクタＶ２の表示サイズが、情報処理装置１０（すなわちカメラ１４）を近づけた分以上に大きくなるのは、仮想カメラが所定領域の内部にある場合に限られる。また、仮想カメラが所定領域の外部にある場合では、選手キャラクタＶ２は、距離相応の表示サイズで表示される。このため、ユーザにとって、表示サイズの変化がより自然なものとなる。

〔その他の変形例〕
各実施形態において、情報処理装置１０が備えるカメラ１４が単焦点レンズを備える例について説明した。これに限らず、各実施形態は、カメラ１４がズームレンズを備えるよう変形可能である。このような構成では、カメラ１４の画角は変化する。この場合、ＡＲ制御部１１４は、仮想カメラの画角を、カメラ１４の画角の変化に連動させて設定する。なお、この場合でも、実施形態１における変更部１１２は、カメラ１４の画角の変化に連動してＡＲ制御部１１４によって設定された仮想カメラの画角を取得して、取得した画角を変更すればよい。

また、実施形態１において、カメラ１４および仮想カメラの各画角が異なることに起因して、現実空間および仮想空間の位置関係が一時的に維持されない状態となることについて説明した。ただし、実施形態１は、仮想カメラの画角の変更に連動させてカメラ１４の画角を変更するよう変形可能である。これにより、現実空間および仮想空間の位置関係が維持される。つまり、本変形例では、変更部１１２は、仮想カメラがフィールド領域Ｆに近いほど仮想カメラの画角を狭くするよう画角変更処理を実行するとともに、カメラ１４の画角を、変更した仮想カメラの画角と同一の値に変更する。なお、この場合、情報処理装置１０は、カメラ１４の画角を、ユーザ操作によらずに制御する画角制御機能を備えているものとする。もし、カメラ１４がズームレンズを備えている場合、画角制御機能により、ズームレンズの画角を変更するようカメラ１４が制御される。また、カメラ１４が単焦点レンズを備えている場合、画角制御機能により、カメラ１４の画角を疑似的に変更した撮像画像を生成する処理が実行される。

また、各実施形態において、表示部１１３は、不明瞭に加工した現実画像に、仮想画像を重畳するよう変形可能である。これにより、表示装置１７に表示される仮想現実空間の視野画像は、仮想画像の背景である現実画像がぼやけた画像となる。これにより、実施形態１では、仮想画像と現実画像との画角が異なることにより合成される視野画像からユーザが受ける違和感を、さらに軽減することができる。また、実施形態２では、選手キャラクタのサイズが拡大された視野画像からユーザが受ける違和感を軽減することができる。

また、各実施形態において、配置部１１１は、複数の選手キャラクタＶ２を仮想空間に配置する例について説明した。ただし、配置される選手キャラクタＶ２の数は、競技に応じて、複数に限らず１つであってもよい。

〔まとめ〕
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。なお、各態様の理解を容易にするために、以下では、図面の参照符号を便宜的に括弧書で付記するが、本発明を図示の態様に限定する趣旨ではない。

本発明の一態様に係るゲームプログラムは、競技を模したゲームを実現するために、撮像装置（１４）と表示装置（１７）とを含むコンピュータに、現実空間との位置関係が規定された仮想空間であって、前記現実空間での前記撮像装置（１４）の位置に対応する前記仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、選手キャラクタ（Ｖ２）を配置する配置ステップ（Ｓ１１２）と、前記現実空間での前記撮像装置（１４）の動きに応じて、前記仮想カメラの画角を変更する変更ステップ（Ｓ１２０）と、前記仮想空間が前記仮想カメラによって撮影される仮想画像を、前記現実空間が前記撮像装置（１４）によって撮像される現実画像に重畳して前記表示装置（１７）に表示する表示ステップ（Ｓ１２２）と、を実行させ、前記変更ステップ（Ｓ１２０）では、前記選手キャラクタ（Ｖ２）が配置された領域に前記仮想カメラが近いほど、前記仮想カメラの画角を狭くする。

ここで、ユーザは、選手キャラクタの表示サイズを大きくしたいときには、仮想カメラが選手キャラクタに近づくように撮像装置を動かす。上記構成では、このようなユーザの操作（以降、撮像装置を近づける操作、等とも記載）に伴って、当該選手キャラクタが自動的にズームされる。これにより、近づけた分以上に選手キャラクタの表示サイズが大きくなるので、選手キャラクタの視認性が向上する。

特に、競技場サイズに対する選手サイズの比率が小さいサッカー等の競技を模したゲームの場合、近づけた分しか大きくならない表示サイズでは視認性の観点で不十分なことが多いため、上記構成は効果的である。また、ユーザは、選手キャラクタの表示サイズを少しでも大きくするために撮像装置を近づける操作を行うので、近づける操作に伴って選手キャラクタが自動的にズームされても違和感が少ない。

上述したゲームプログラムは、前記コンピュータに、前記現実空間および前記仮想空間との位置関係に整合するように前記仮想画像を前記現実画像に重畳するための前記仮想カメラの画角を取得する取得ステップ（Ｓ１１６）をさらに実行させ、前記変更ステップ（Ｓ１２０）は、前記取得ステップ（Ｓ１１６）で取得された画角を変更する、ことが好ましい。

上記構成により、当該ゲームプログラムをコンピュータに実行させる際に、現実空間および前記仮想空間との位置関係に整合するように仮想画像を現実画像に重畳するための仮想カメラの画角を設定する公知の技術を用いることができる。その結果、当該ゲームプログラムの移植性および再利用性を高めることができる。

上述したゲームプログラムにおいて、前記変更ステップ（Ｓ１２０）は、前記仮想カメラと、当該仮想カメラから撮像方向に伸びる直線が前記領域に交わる交点との距離が小さいほど、前記仮想カメラの画角を狭くする、ことが好ましい。

上記構成により、仮想カメラと上述の交点との距離を参照することによって、上述した効果を奏するゲームを実現できる。

上述したゲームプログラムにおいて、前記変更ステップ（Ｓ１２０）は、前記画角を狭くする処理を、前記距離が閾値より大きい場合は実行せず、前記閾値以下の場合に実行する、ことが好ましい。

上記構成により、選手キャラクタの表示サイズが撮像装置を近づけた分以上に大きくなるのは、選手キャラクタが配置された領域に撮像装置を閾値以下の距離まで近づけた場合に限られ、閾値より離れている場合には距離相応の表示サイズで表示される。このため、ユーザにとって、表示サイズの変化がより自然なものとなる。

上述したゲームプログラムにおいて、前記変更ステップ（Ｓ１２０）は、前記画角を狭くする処理を、前記仮想カメラが、前記選手キャラクタ（Ｖ２）が前記仮想空間において競技を行う仮想的な競技場を含む所定領域の外部にある場合には実行せず、内部にある場合に実行する、ことが好ましい。

上記構成により、選手キャラクタの表示サイズが撮像装置を近づけた分以上に大きくなるのは、仮想カメラが所定領域の内部にある場合に限られ、その外部にある場合では距離相応の表示サイズで表示される。このため、ユーザにとって、表示サイズの変化がより自然なものとなる。

上述したゲームプログラムにおいて、前記変更ステップ（Ｓ１２０）は、前記仮想カメラが前記領域に近づくにしたがって前記画角を連続的に変化させる、ことが好ましい。

上記構成により、ユーザは、撮像装置を近づける程度を調整することにより、好みの表示サイズで選手キャラクタを表示させることができる。

上述したゲームプログラムにおいて、前記変更ステップ（Ｓ１２０）は、前記仮想カメラが前記領域に近づくほど前記画角の変化率を大きくする、ことが好ましい。

上記構成により、ユーザは、撮像装置を選手キャラクタに近づけるほど、より急激に選手キャラクタの表示サイズを大きくすることができる。

本発明の他の一態様に係るゲームプログラムは、競技を模したゲームを実現するために、撮像装置（１４）と表示装置（１７）とを含むコンピュータに、現実空間との位置関係が規定された仮想空間であって、前記現実空間での前記撮像装置（１４）の位置に対応する前記仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、選手キャラクタ（Ｖ２）を配置する配置ステップ（Ｓ１１２）と、前記現実空間での前記撮像装置（１４）の動きに応じて、前記選手キャラクタ（Ｖ２）の前記仮想空間におけるサイズを変更する変更ステップ（Ｓ１２０）と、前記仮想空間が前記仮想カメラによって撮影される仮想画像を、前記現実空間が前記撮像装置（１４）によって撮像される現実画像に重畳して前記表示装置（１７）に表示する表示ステップ（Ｓ１２２）と、を実行させ、前記変更ステップ（Ｓ１２０）は、前記選手キャラクタ（Ｖ２）が配置された領域に前記仮想カメラが近いほど、前記選手キャラクタ（Ｖ２）の前記仮想空間におけるサイズを拡大する。

上記構成により、ユーザが撮像装置を選手キャラクタに近づける操作に伴って、当該選手キャラクタが自動的に拡大される。これにより、選手キャラクタの表示サイズを近づけた分以上に大きくすることができるので、選手キャラクタの視認性が向上する。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、競技を模したゲームを実現するための、撮像装置（１４）と表示装置（１７）とを含む情報処理装置であって、現実空間との位置関係が規定された仮想空間であって、前記現実空間での前記撮像装置（１４）の位置に対応する前記仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、選手キャラクタ（Ｖ２）を配置する配置部と、前記現実空間での前記撮像装置（１４）の動きに応じて、前記仮想カメラの画角を変更する変更部と、前記仮想空間が前記仮想カメラによって撮影される仮想画像を、前記現実空間が前記撮像装置（１４）によって撮像される現実画像に重畳して前記表示装置（１７）に表示する表示部と、を含み、前記変更部は、前記選手キャラクタ（Ｖ２）が配置された領域に前記仮想カメラが近いほど、前記仮想カメラの画角を狭くする。

上記構成により、上述したゲームプログラムと同等の効果を奏する。

本発明の一態様に係る方法は、撮像装置（１４）と表示装置（１７）とを含むコンピュータが、競技を模したゲームを実現するために、現実空間との位置関係が規定された仮想空間であって、前記現実空間での前記撮像装置（１４）の位置に対応する前記仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、選手キャラクタ（Ｖ２）を配置する配置ステップ（Ｓ１１２）と、前記現実空間での前記撮像装置（１４）の動きに応じて、前記仮想カメラの画角を変更する変更ステップ（Ｓ１２０）と、前記仮想空間が前記仮想カメラによって撮影される仮想画像を、前記現実空間が前記撮像装置（１４）によって撮像される現実画像に重畳して前記表示装置（１７）に表示する表示ステップ（Ｓ１２２）と、を実行し、前記変更ステップ（Ｓ１２０）は、前記選手キャラクタ（Ｖ２）が配置された領域に前記仮想カメラが近いほど、前記仮想カメラの画角を狭くする。

上記構成により、上述したゲームプログラムと同等の効果を奏する。

〔ソフトウェアまたはハードウェアによる実現例〕
上述した実施形態および各変形例では、情報処理装置１０の制御部１１０が、ソフトウェアにより実現される例について説明した。すなわち、本発明の目的を達成するためにコンピュータによって実行されるプログラムが、図２に示したコンピュータの補助メモリ１３に記憶され、プロセッサ１１が当該プログラムを読み取って実行することにより、情報処理装置１０の制御部１１０が実現される。

なお、この場合、上記プログラムを記憶する補助メモリ１３としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。

また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。また、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

なお、情報処理装置１０の制御部１１０は、ソフトウェアによる実現に限らず、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１０、１０Ａ 情報処理装置
１１ プロセッサ
１２ 主メモリ
１３ 補助メモリ
１４ カメラ
１５ タッチパネル
１６ 位置センサ
１７ 表示装置
１８ 入力装置
１１０ 制御部
１１１ 配置部
１１２、１１２Ａ 変更部
１１３ 表示部
１１４ ＡＲ制御部
１１５ ゲーム進行部

Claims (7)

1. 仮想空間のゲームフィールドにキャラクタオブジェクトが配置されるゲームを実現するために、撮像装置と表示装置とを含むコンピュータに、
   現実空間との位置関係が規定された前記仮想空間であって、前記現実空間での前記撮像装置の位置に対応する前記仮想空間での位置に仮想カメラが配置される前記仮想空間のゲームフィールドに、キャラクタオブジェクトを配置する配置ステップと、
   前記現実空間での前記撮像装置の動きに応じて、前記仮想カメラの画角を変更する変更ステップと、
   前記仮想空間が前記仮想カメラによって撮影される仮想画像を、前記現実空間が前記撮像装置によって撮像される現実画像に重畳して前記表示装置に表示する表示ステップと、を実行させ、
   前記変更ステップでは、前記キャラクタオブジェクトが配置された前記ゲームフィールドに前記仮想カメラが近いほど、前記仮想カメラの画角を狭くする、ゲームプログラム。
2. 前記コンピュータに、
   前記現実空間および前記仮想空間との位置関係に整合するように前記仮想画像を前記現実画像に重畳するための前記仮想カメラの画角を取得する取得ステップをさらに実行させ、
   前記変更ステップは、前記取得ステップで取得された画角を変更する、
   請求項１に記載のゲームプログラム。
3. 前記変更ステップは、前記仮想カメラと、当該仮想カメラから撮像方向に伸びる直線が前記ゲームフィールドに交わる交点との距離が小さいほど、前記仮想カメラの画角を狭くする、請求項１または２に記載のゲームプログラム。
4. 前記変更ステップは、前記画角を狭くする処理を、前記距離が閾値より大きい場合は実行せず、前記閾値以下の場合に実行する、請求項３に記載のゲームプログラム。
5. 仮想空間のゲームフィールドにキャラクタオブジェクトが配置されるゲームを実現するために、撮像装置と表示装置とを含むコンピュータに、
   現実空間との位置関係が規定された前記仮想空間であって、前記現実空間での前記撮像装置の位置に対応する前記仮想空間での位置に仮想カメラが配置される前記仮想空間のゲームフィールドに、キャラクタオブジェクトを配置する配置ステップと、
   前記現実空間での前記撮像装置の動きに応じて、前記キャラクタオブジェクトの前記仮想空間におけるサイズを変更する変更ステップと、
   前記仮想空間が前記仮想カメラによって撮影される仮想画像を、前記現実空間が前記撮像装置によって撮像される現実画像に重畳して前記表示装置に表示する表示ステップと、
   を実行させ、
   前記変更ステップは、前記キャラクタオブジェクトが配置された前記ゲームフィールドに前記仮想カメラが近いほど、前記キャラクタオブジェクトの前記仮想空間におけるサイズを拡大する、ゲームプログラム。
6. 仮想空間のゲームフィールドにキャラクタオブジェクトが配置されるゲームを実現するための、撮像装置と表示装置とを含む情報処理装置であって、
   現実空間との位置関係が規定された前記仮想空間であって、前記現実空間での前記撮像装置の位置に対応する前記仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、前記キャラクタオブジェクトを配置する配置部と、
   前記現実空間での前記撮像装置の動きに応じて、前記仮想カメラの画角を変更する変更部と、
   前記仮想空間が前記仮想カメラによって撮影される仮想画像を、前記現実空間が前記撮像装置によって撮像される現実画像に重畳して前記表示装置に表示する表示部と、を含み、
   前記変更部は、前記キャラクタオブジェクトが配置された前記ゲームフィールドに前記仮想カメラが近いほど、前記仮想カメラの画角を狭くする、情報処理装置。
7. 撮像装置と表示装置とを含むコンピュータが、
   仮想空間のゲームフィールドにキャラクタオブジェクトが配置されるゲームを実現するために、
   現実空間との位置関係が規定された前記仮想空間であって、前記現実空間での前記撮像装置の位置に対応する前記仮想空間での位置に仮想カメラが配置される仮想空間に、前記キャラクタオブジェクトを配置する配置ステップと、
   前記現実空間での前記撮像装置の動きに応じて、前記仮想カメラの画角を変更する変更ステップと、
   前記仮想空間が前記仮想カメラによって撮影される仮想画像を、前記現実空間が前記撮像装置によって撮像される現実画像に重畳して前記表示装置に表示する表示ステップと、を実行し、
   前記変更ステップは、前記キャラクタオブジェクトが配置された前記ゲームフィールドに前記仮想カメラが近いほど、前記仮想カメラの画角を狭くする、方法。

Images