JPH06134055A - 仮想体験システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリーンに投影された相手側からの物体を
受ける動作をする際に、実際に前記物体の受けを実感で
きるようにする。 【構成】 スクリーン面上に投影された相手像側からの
物体を該スクリーン面の前方に位置する利用者が受ける
ように動作する仮想体験システムにおいて、前記スクリ
ーン面は実物体の通過を妨げないスクリーン素材により
構成するとともに、前記スクリーン面の背後に配置さ
れ、かつ実物体を該スクリーン面を通過させて利用者側
に送出する実物体送出機と、この実物体送出機を前記ス
クリーン面上に投影された相手像の動きに同期させて適
切な位置に移動させかつ適切なタイミングで動作させる
制御手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、仮想体験システムに係
り、特に、スクリーン面上に投影された相手像側からの
物体を該スクリーン面の前方に位置する利用者が受ける
ように動作する仮想体験システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の仮想体験システムとしては、た
とえば、バッティング練習仮想体験システムが知られて
いる。

【０００３】図１は、このようなバッテング練習仮想体
験システムの従来の構成を示した図である。

【０００４】同図において、１はプロジェクタ、２はス
テレオ画像発生部、３は利用者、４はバット、５は立体
視用メガネ、６は仮想ボール、７はスクリーンを示して
いる。ステレオ画像発生部２では、例えば左眼用画像と
右眼用画像をフィールド多重したステレオ画像を発生
し、プロジェクタ１に入力するようになっている。

【０００５】そして、該ステレオ画像はプロジェクタ１
によってスクリーン７上に投影されるようになってい
る。また、ステレオ画像発生部２からのフィールド切替
信号に同期して動作する液晶シャッター等により構成さ
れる立体視用メガネ５を装着した利用者３は該スクリー
ン７上に立体像を観測することができるようになってい
る。

【０００６】このことから、利用者３は、スクリーン７
面に投影されたピッチャーの投げた仮想ボール６がスク
リーン７面より飛び出してきて、自分の位置に近づくこ
とを知覚することができる。

【０００７】そして、利用者３は、スクリーン７面のピ
ッチャーが実際に投げたと知覚できるような仮想ボール
６をバット４で打つことにより、バッティング練習をす
ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の仮想体験システムは、スクリーン
７面から飛び出る仮想ボール６は、立体像として知覚で
きるものであるが、やはり画像であり実体物でないた
め、バット４に正確に当っても力覚的フィールドバック
がないものとなる。

【０００９】このため、利用者３は該ボールがバット４
に衝突したような感覚が全く得られないといった問題点
が残されていた。

【００１０】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたものであり、その目的とするところのものは、スク
リーンに投影された相手側からの物体を受ける動作をす
る際に、実際に前記物体の受けを実感できるようにした
仮想体験システムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による仮想体験システムは、基本的に
は、スクリーン面上に投影された相手像側からの物体を
該スクリーン面の前方に位置する利用者が受けるように
動作する仮想体験システムにおいて、前記スクリーン面
は実物体の通過を妨げないスクリーン素材により構成す
るとともに、前記スクリーン面の背後に配置され、かつ
実物体を該スクリーン面を通過させて利用者側に送出す
る実物体送出機と、この実物体送出機を前記スクリーン
面上に投影された相手像の動きに同期させて適切な位置
に移動させかつ適切なタイミングで動作させる制御手段
とを具備することを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】このように構成した仮想体験システムは、スク
リーン面の背後に配置された実物体送出機から該スクリ
ーン側に実物体を送出するようになる。

【００１３】スクリーン面は該実物体の通過を妨げない
スクリーン素材が構成されているために、該実物体はス
クリーンを通過して利用者側に送出されることになる。

【００１４】一方、該実物体送出機は、スクリーン面上
に投影された相手像の動きに同期させて適切な位置に移
動させかつ適切なタイミングで動作するように制御され
ている。

【００１５】このため、スクリーン面上に投影された相
手像からの物体が、該相手像の動作のタイミングに合わ
せて適切なスクリーン面の位置から、実際の物体として
利用者側に飛び出してくることになる。

【００１６】したがって、利用者は、スクリーンに投影
された相手側からの物体を受ける動作をする際に、実際
に前記物体の受けを実感できるようになる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明による仮想体験システムの一
実施例であるバッティング練習仮想体験システムを示す
概略構成図である。

【００１８】まず、ステレオ画像発生部２があり、この
ステレオ画像発生部２では、たとえば左眼用画像と右眼
用画像をフィールド多重したステレオ画像を形成し、こ
の画像情報をプロジェクタ１に入力するようになってい
る。

【００１９】そして、このプロジェクタ１によって、該
ステレオ画像は実物体通過形スクリーン９上に投影され
るようになっている。このステレオ画像としては、ボー
ルを持ったピッチャーが投球する動作を行なうようにな
っている。

【００２０】スクリーン９の投影面の前方には、バッタ
ーである利用者３がバット４をかまえ、さらに立体視用
メガネ５を装着して立っている。

【００２１】ここで、この立体視用メガネ５は、前記ス
テレオ画像発生部２からのフィールト切替信号に同期し
て動作する液晶シャッター等により構成されている。

【００２２】これにより、該利用者３は、実物体通過形
スクリーン９上にピッチャーの立体像を観測することが
できるようになっている。

【００２３】実物体通過形スクリーン９は、後で詳述す
るように、煙、あるいはドライアイスような気化状物の
スクリーン素材により構成されるスクリーンからなり、
前記プロジェクタ１からの投影像を表示することができ
るととにも、実際の物体を通過させることができるよう
になっている。

【００２４】一方、システム制御部１３があり、このシ
ステム制御部１３は、ステレオ画像発生部２から出力さ
れる画像シーケンスを常時監視しており、「ボール送出
時刻情報」に基づく所定のタイミングで、実物体通過形
スクリーン９の背後に配置されたボール送出機１０を駆
動させ、このボール送出機１０から実体ボール８が飛び
でるようになっている。

【００２５】すなわち、ボール送出機１０は、システム
制御部１３からの「ボール送出時刻情報」に基づいて実
体ボール８を送出するようなる。

【００２６】実物体通過形スクリーン９に投影されたピ
ッチャーの投げるボールがスクリーン面を通過する時刻
と同期して、実体ボール８が該スクリーン面から飛び出
すように、ボール送出機１０の実体ボール８の送出タイ
ミングを制御するようになっている。

【００２７】実物体通過形スクリーン９は上述のように
気化状物のスクリーン素材により構成されているため
に、ボール送出機１０から送出された実体ボール８は実
物体通過形スクリーン９を何の抵抗力も受けずに通過し
て利用者側に飛行することになる。

【００２８】また、前記ボール送出機１０は移動台１１
に搭載されており、この移動台駆動部１２は、システム
制御部１３からの「スクリーン面通過位置情報」に基づ
いて移動台１１を所定の位置に移動させるようになって
いる。

【００２９】図２は、ボール送出機１０の移動機構の一
実施例を示した説明図である。

【００３０】実物体通過形スクリーン９のスクリーン面
に平行に、かつ互いに直交して配置された縦方向移動用
レール１１−２および横方向移動用レール１１−４があ
る。

【００３１】この横方向移動用レール１１−４は、縦方
向移動用レール１１−２との間に設置された縦方向移動
台１１−１の駆動によって、図中上下方向に移動できる
ようになっている。

【００３２】また、横方向移動用レール１１−４には横
方向移動台１１−３を介してボール送出機１０が配置さ
れ、このボール送出機１０は該横方向移動台１１−３の
駆動によって横方向移動用レール１１−４に沿って図中
左右方向に移動できるようになっている。

【００３３】そして、ボール送出機１０の位置を決定す
る縦方向移動台１１−１および横方向移動台１１−３の
駆動は、システム制御部からの「スクリーン面通過位置
情報」によって駆動される移動台駆動部１２に基づいて
制御されるようになっている。

【００３４】次に、図３を用いて、前記ボール送出機１
０の位置制御について説明する。

【００３５】図３（ａ）ないし（ｃ）は、実物体通過形
スクリーン９上に投影された画像シーケンスを示すもの
である。

【００３６】同図（ａ）は、時刻ｔ１における画像であ
り、実体ボール８の位置がスクリーン面より後方に存在
している場合を示している。また、スクリーン上には投
影されたボールの画像が表示されている。

【００３７】同図（ｂ）は、時刻ｔ２における画像であ
り、実体ボール８の位置がスクリーン面に存在している
場合を示している。実体ボール８が投影されたボールと
重なりあってスクリーン面上に存在し、該実体ボール８
の位置はスクリーン面をｘ−ｙ軸平面とした場合、座標
（ｘ₁，ｙ₁）で表されることになる。すなわち、この時
刻ｔ２の時に、実体ボール８がスクリーン面上の座標
（ｘ₁，ｙ₁）に存在するように、前記ボール送出機１０
を移動台駆動部２によって移動できるようになってい
る。

【００３８】同図（ｃ）は、時刻ｔ３における画像であ
り、実体ボール８の位置がスクリーン面より前方に存在
している場合を示している。この場合には、スクリーン
上に投影されている画像ではボールが表示されないよう
になっている。

【００３９】図４は、実物体通過形スクリーン９の一実
施例を示す構成図である。

【００４０】同図において、下方に位置付けられるスク
リーン素材送出部９−１があり、このスクリーン素材送
出部９−１からは、煙、あるいはドライアイスのような
気化状物からなるスクリーン素材９−３が、スクリーン
全面にわたって覆うように高速で送出されるようになっ
ている。

【００４１】一方、上方に位置付けられるスクリーン素
材吸い込み部９−２があり、このスクリーン素材吸い込
み部９−２は、前記スクリーン素材送出部９−１から送
出されたスクリーン素材９−３を吸い込むようになって
いる。

【００４２】ここで、スクリーン素材送出部９−１から
のスクリーン素材９−３の送出量や送出速度は、スクリ
ーン面の大きさ等により決定される。

【００４３】なお、実物体通過形スクリーン９の具体的
な構成は、ここで示した構成に限定されるものではな
く、プロジェクタからの投影画像を表示でき、かつ実物
体を通過できるようなスクリーンならば、充分に適用で
きるものである。たとえば、多数の糸や紐等をスクリー
ン上部からすだれ上に吊すように構成してもよいことは
いうまでもない。

【００４４】上述した実施例のように構成したバッティ
ング練習仮想体験システムによれば、スクリーン９面の
背後に配置されたボール送出機１０から該スクリーン９
側に実際のボール８を送出するようになる。

【００４５】スクリーン９面は該実物体の通過を妨げな
いスクリーン素材から構成されているために、該ボール
８はスクリーン９を通過してバッターである利用者３側
に送出されることになる。

【００４６】一方、該ボール送出機１０は、スクリーン
９面上に投影された相手像であるピッチャーの動きに同
期させて適切な位置に移動させかつ適切なタイミングで
動作するように制御されている。

【００４７】このため、スクリーン９面上に投影された
相手像からのボールが、該相手像の動作のタイミングに
合わせて適切なスクリーン９面の位置から、実際のボー
ル８として利用者側に飛び出してくることになる。

【００４８】したがって、利用者は、スクリーン９に投
影された相手側からの物体を受ける動作をする際に、実
際に前記ボールの受けを実感できるようになる。

【００４９】上述した実施例において、実物体通過形ス
クリーン９面に投影される画像はステレオ画像としたも
のであるが、ステレオ画像に限定されることはなく、平
面画像でもよいことはいうまでもない。この場合、利用
者３は立体視用メガネ５を装着する必要がないことはも
ちろんである。特に実物体通過形スクリーン９と利用者
３の間の距離が離れている場合には、利用者３は立体を
知覚できなくなることから平面画像の投影で十分とな
る。

【００５０】また、上述した実施例において、バッティ
ング練習仮想体験システムを説明したものであるが、こ
れに限定されることはなく、たとえば、テニス練習仮想
体験システム、卓球練習仮想体験システム等にも本発明
を適用できることはいうまでもない。要は、スクリーン
面上に投影された相手像側からの物体を該スクリーン面
の前方に位置する利用者が受けるように動作する仮想体
験システムの全てに適用できるものである。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による仮想体験システムによれば、スクリーンに
投影された相手側からの物体を受ける動作をする際に、
実際に前記物体の受けを実感できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による仮想体験システムの一実施例を示
す構成図である。

【図２】本発明による仮想体験システムに用いられるボ
ール送出機の移動機構の一実施例を示す構成図である。

【図３】（ａ）ないし（ｃ）は、本発明による仮想体験
システムに用いられるボール送出機の位置制御の一実施
例を示す説明図である。

【図４】本発明による仮想体験システムに用いられるス
クリーンの一実施例を示す構成図である。

【図５】従来の仮想体験システムの一例を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

３ 利用者 ９ スクリーン １０ ボール送出機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中根 一成 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン面上に投影された相手像側か
   らの物体を該スクリーン面の前方に位置する利用者が受
   けるように動作する仮想体験システムにおいて、 前記スクリーン面は実物体の通過を妨げないスクリーン
   素材により構成するとともに、 前記スクリーン面の背後に配置され、かつ実物体を該ス
   クリーン面を通過させて利用者側に送出する実物体送出
   機と、 この実物体送出機を前記スクリーン面上に投影された相
   手像の動きに同期させて適切な位置に移動させかつ適切
   なタイミングで動作させる制御手段とを具備することを
   特徴とする仮想体験システム。