JPH07129789A - 映像シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 観賞者が、その場所に実際にいるという錯覚
を起こす程高い臨場感を味わえる映像シミュレーション
装置を提供する。 【構成】 観賞者ａを囲んだ円柱形状の筐体１の表面に
２枚の円板状の側面映写スクリーン７，８と３６０度の
パノラマ映写スクリーン６とを構成する。筐体１は、観
賞者ａの動きに応じて車輪のごとく回転し、筐体１の回
転軸とスクリーンの回転対称軸とを一致させて設置す
る。観賞者ａがパノラマ映写スクリーン６上を歩いてい
る時には、筐体１が観賞者ａの移動した距離に対応した
角度だけ回転する。仮想空間内での視点の位置が観賞者
ａの移動した距離に対応した距離だけ移動することによ
って、あたかも回転する円筒形状の梯子の中で遊ぶ二十
日鼠のように、観賞者ａが常に筐体１の中央部に定位し
ながら仮想空間内で視点が移動した距離と同じ距離を実
際に歩いている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像シミュレーション
装置に関し、特に、観賞者を取り囲むように設置された
映像表示装置には、観賞者の視点から全方向を見渡す時
に見ることができる映像を映写することによって、筐体
内部の観賞者がその場所に実際にいるという錯覚を起こ
す高い臨場感を味わうことを可能とする映像シミュレー
ション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】臨場感の高い従来の映像シミュレーショ
ン装置としては、例えば、特開平４−２０４８４２公報
“映像シミュレーション・システム”のように、部屋の
天井，床面，壁面の合計６方向に映像を映写する映像シ
ミュレーション装置があった。しかし、この映像シミュ
レーション装置では、任意の方向を見渡せるが、自由に
歩き回ることができる範囲は、部屋の内部に限られてい
た。

【０００３】また、広い範囲が連続歩行可能な従来の映
像シミュレーション装置としては、例えば、実願昭６１
−０７２４９１公報“ビデオ表示付き室内歩行器”の如
く、室内歩行器の前方にビデオ映像を映写する映像シミ
ュレーション装置があった。この映像シミュレーション
装置では、任意の方向を見渡すことができず、歩く時も
通常の歩行とは違った違和感を感じさせていた。

【０００４】さらに、広い範囲で連続歩行可能な臨場感
の高い従来の映像シミュレーション装置としては、例え
ば、「１９８６年，プロシーディングス・オブ・１９８
６・ワークショップ・オン・インタラクティブ・３ディ
ー・グラフィックス，ウォークスルー−ア・ダイナミッ
ク・グラフィックス・システム・フォー・シミュレーテ
ィング・バーチャル・ビルディング ( Frederic.P.Broo
ks.:Walkthrough-A Dynamic Graphics System for Simu
lating Virtual Building:Proc. of 1986 Workshop on
Interactive 3D Graphics 1986 )」に示すように、ヘッ
ドマウントディスプレイと手擦り付きの室内歩行器とを
組み合わせた装置があった。

【０００５】この映像シミュレーション装置では、任意
の方向を見渡すことはできるけれども、映像の表示に無
視できない時間遅れが生じて歩く時も通常の歩行とは違
った違和感を感じさせていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の映像シミ
ュレーション装置では、観賞者があらゆる方向を見渡す
ことはできるが、自由に歩き回ることが不可能であった
り、ある程度は歩き回ることが可能であるが、あらゆる
方向を見渡すことができない、あるいは、映像の表示に
無視できないほどの時間遅れが生じるといった問題があ
り、臨場感の向上が課題となっていた。

【０００７】本発明の目的は、観賞者があらゆる方向を
表示の目立った遅れがなしに見渡したり、違和感を感じ
ることなく観賞者が映像に合わせて自由に歩き回ったり
することができる映像シミュレーション装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明の映像シミュ
レーション装置は、（Ａ）観賞者が内部で歩行すること
が可能な筐体の内部または周囲に、観賞者の身体全体お
よび前記筐体の内部の空間を取り囲むように映写する複
数の映像表示装置を設置し、（Ｂ）観賞者が保持する動
作情報入手装置から得られた観賞者の動作情報や生理情
報を動作情報変換装置を用いて制御情報に変換し、
（Ｃ）前記制御情報および与えられた映像情報に基いて
映像生成装置により生成された映像を、映像表示制御装
置を通して前記映像表示装置に映写し、（Ｄ）前記制御
情報に基いて映写される映像の内容に対応して、前記筐
体の回転および振動の制御を筐体制御装置により行う、
ことを含んでいる。

【０００９】また、第２の発明の映像シミュレーション
装置は、（Ａ）観賞者を囲む円柱形状の筐体の表面に２
枚の円板状の側面映写スクリーンおよび３６０度のパノ
ラマ映写スクリーンを配置し、（Ｂ）複数の側面用プロ
ジェクタおよびパノラマ用プロジェクタにより前記側面
映写スクリーンおよび前記パノラマ映写スクリーン上に
映像を映写し、（Ｃ）前記筐体の内部で観賞者が歩行す
ることにより、前記筐体が観賞者の動きに応じて車輪の
ごとく回転し、（Ｄ）観賞者が保持する動作情報入手装
置から得られた観賞者の動作情報や生理情報を動作情報
変換装置を用いて制御情報に変換し、（Ｅ）前記制御情
報および与えられた映像情報に基いて映像生成装置によ
り生成された映像を、映像表示制御装置を通して複数の
前記側面用プロジェクタおよび前記パノラマ用プロジェ
クタで映写し、（Ｆ）前記制御情報に基いて映写される
映像の内容に対応して、前記筐体および前記筐体の設置
台に対する回転および振動の制御を筐体制御装置により
行う、ことを含んでいる。

【００１０】さらに、第３の発明の映像シミュレーショ
ン装置は、（Ａ）観賞者が内部で歩行できる球形筐体の
内部または周囲に観賞者の身体全体および前記球形筐体
の内部空間を取り囲んで配置された液晶パネル等の表示
機構に対して映像を表示する映像表示装置と、（Ｂ）観
賞者が保持する動作情報入手装置から得られた観賞者の
動作情報や生理情報を制御情報に変換する動作情報変換
装置と、（Ｃ）前記動作情報変換装置からの制御情報お
よび与えられた映像情報に基いて映像を生成する映像生
成装置と、（Ｄ）前記映像生成装置によって生成された
映像を前記映像表示装置に供給して前記映像表示装置を
制御する映像表示制御装置と、（Ｅ）前記動作情報変換
装置からの制御情報および前記映像表示制御装置との間
で相互に供給しあうタイミング制御信号により、前記映
像表示装置に表示される映像の内容に対応して、前記球
形筐体に対する回転および振動の制御を行う筐体制御装
置と、を備えて構成されている。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の映像シミュレーション装置
の第１の実施例を示す斜視図である。また、図２は図１
の映像シミュレーション装置の側面図であり、図３は図
１の映像シミュレーション装置のブロック図である。

【００１２】第１の実施例の映像シミュレーション装置
は、図１および図３に示すように、回転させることが可
能な筐体１と、筐体１を支える支柱４と、筐体１の駆動
装置付の設置台３と、回転軸受け２と、筐体１の駆動装
置付の回転軸受け５と、筐体１の内部のリアプロジェク
ションタイプのパノラマ映写スクリーン６，側面映写ス
クリーン７，８の上に映像を映写するパノラマ用プロジ
ェクタ１１，〜１６，側面用プロジェクタ９，１０と、
観賞者ａの動作情報を入手するための遠隔制御装置１０
０と、遠隔制御装置１００からの発信情報を入手するセ
ンサ１１３と、観賞者の動作情報を直接入手するセンサ
１１４とを有して構成されている。

【００１３】そして、図１と図２とを参照すると、縦方
向に回転させることが可能な筐体１は、円柱の両底面に
合同な２つの円錐を円柱と円錐との各々の底面を重ねる
ようにして張り付けた立体図形のような形状、つまり、
両側を削った丸鉛筆のような形状である。また、筐体１
の回転を支持するための回転軸受け２は、ベアリング２
２とプロジェクタ保持スペースと支柱接続部分とから構
成されており、回転軸受け５は、これらに加えて図３に
示す動力生成装置１０９と動力伝達装置１１０とを含む
筐体駆動装置１０８を取り付けている。一方、設置台３
は、図３に示す動力生成装置１１９と動力伝達装置１２
０とを含んだ筐体駆動装置１１８を取り付けている。

【００１４】また、筐体１における円柱の側面部分は、
１枚または複数枚の透明なガラス板あるいはアクリル板
で円筒状に構成されて、１枚または複数枚の透明なガラ
ス板あるいはアクリル板を支持するために、４個の支持
アーム取付部分１９を付けたスクリーン支持枠１７を筐
体１の左右両側に１つづつはめ込んでいる。そして、筐
体１の支持アームは、支柱の先端部分に取り付けたベア
リングの取付枠２０と充分な強度を持った真直なあるい
は湾曲した支持材１８とで構成されて、支柱の先端部分
に取り付けたベアリング２２と筐体１の支持アーム取付
部分１９とを繋ぐことにより、筐体１がスムーズに回転
するように支持している。第１の実施例では、支持材１
８は、片側４本の真直な剛材で構成されており、観賞者
ａの筐体１の出入りを可能にするために、適宜取り外し
ができる構造になっている。

【００１５】そして、筐体１の内部には、円柱形状の空
間をとりまくすべての面にリアプロジェクションタイプ
のパノラマ映写スクリーン６および側面映写スクリーン
７，８を配置している。具体的には、筐体１の内部に、
折り畳むことが可能な円板状の側面映写スクリーン７，
８を、各々折り畳むことのできる円形の折り畳み枠で取
り囲んで、筐体１のスクリーン支持枠１７の内側は、ス
クリーン支持枠１７と円筒状に構成された１枚または複
数枚の透明なガラス板またはアクリル板とそのスクリー
ンの折り畳み枠とが互いに接するように設置している。
また、観賞者ａの筐体１への出入りを可能にするため
に、折り畳み枠の蝶番の部分と折り畳み枠の一部分とを
スクリーン支持枠１７に固定し、その残りの固定してい
ない部分のスクリーンを筐体１の内側または外側に向か
って開くようにしている。

【００１６】第１の実施例では、円板状の側面映写スク
リーン７，８を各々２つに折り畳み半円形にすることの
できる円形の折り畳み枠で取り囲んで、折り畳み枠の２
つの蝶番の部分と折り畳み枠の半円の部分とをスクリー
ン支持枠１７に固定し、残りの固定されない半円部分の
スクリーンを、筐体１の外側に向かって開けることがで
きるようになっている。一方、３６０度パノラマに用い
られるようなパノラマ映写スクリーン６を、リアプロジ
ェクションタイプのスクリーン１枚または複数枚で円筒
状に構成し、筐体１の外側の透明なガラス板あるいはア
クリル板の表面に張り付けている。

【００１７】さらに、筐体１の外周部には、設置したパ
ノラマ映写スクリーン６および側面映写スクリーン７，
８を取り囲んで、複数の液晶プロジェクタまたは投射管
方式のプロジェクタを設置している。すなわち、２枚の
円板状の側面映写スクリーン７，８に対しては、側面用
プロジェクタ９，１０を各々に対して１台づつ、各々の
側面映写スクリーン７，８に向けて筐体１と一緒に回転
しないように固定し、ベアリング２２の内側に設置して
いる。パノラマ映写スクリーン６に対しては、複数のパ
ノラマ用プロジェクタ１１，〜１６をパノラマ映写スク
リーン６に向けパノラマ映写スクリーン６の外側にほぼ
等間隔に放射状に配置している。第１の実施例では、プ
ロジェクタ数が６台であって、パノラマ用プロジェクタ
１１，〜１６とパノラマ映写スクリーン６とが、パノラ
マ映像表示装置１０３を構成するとともに側面用プロジ
ェクタ９，１０と側面映写スクリーン７，８とが側面映
像表示装置１０４，１０５を構成している。

【００１８】他方、動作情報入手装置１１２は、観賞者
ａの動作情報を入手するための遠隔制御装置１００とそ
こから発信される動作情報を入手するためのセンサ１１
３と観賞者ａの動作情報を直接入手するためのセンサ１
１４とから構成されている。このうち遠隔制御装置１０
０とセンサ１１３とからなる部分で、筐体１の内部の観
賞者ａが遠隔制御装置１００を操作して、筐体１の外部
または内部に複数個が設置されたセンサ１１３との通信
を行っている。

【００１９】また、遠隔制御装置１００は、通常、ＡＶ
機器に用いるリモートコントローラ以外に、トラックボ
ールまたはジョイスティックに対して、無線伝送装置を
付随させたもの、あるいは、光線の発射された方向を感
知できるセンサとともに用いられる光線銃タイプのコン
トローラ等が使用されている。センサ１１３は、遠隔制
御装置１００から発信される無線信号を漏らさずに受け
とるためには、センサ間隔が互いにある一定の間隔以上
離れないように、複数個が筐体１の内部または外部に設
置されている。なお、筐体１の内部に設置される場合に
は、回転軸受け２において回転可能なコネクタを用いる
必要がある。他方、観賞者ａの動作情報を入手するセン
サ１１４は、圧力センサである。複数の透明なフィルム
状の圧力センサをパノラマ映写スクリーン６上に張り付
けるかあるいはスクリーン支持枠１７の内側に複数の小
型の圧力センサを埋め込んで使用している。

【００２０】図３を参照すると、遠隔制御装置１００
は、観賞者ａによって入力された動作情報を無線信号に
変換してから、筐体１の外部または内部に複数個が設置
されたセンサ１１３に向けて発信している。そこで、セ
ンサ１１３は、受けとった無線信号を電気信号に変換
し、動作情報変換装置１１１に送っている。

【００２１】また、観賞者a の動作情報を入手するため
のセンサ１１４では、パノラマ映写スクリーン６上に張
り付けた複数の透明なフィルム状の圧力センサを用いる
場合およびスクリーン支持枠１７の内側に複数の小型の
圧力センサを埋め込んで使用する場合のどちらの場合に
おいても、スクリーン支持枠１７に生じた圧力を示す電
気信号を、支持材１８および支柱４を通じて動作情報変
換装置１１１に送っている。

【００２２】そこで、動作情報変換装置１１１では、複
数のセンサ１１３，１１４から受けとった電気信号を統
合し、必要な情報を抽出して動作情報という形にしてか
ら、これらを映像生成装置１０１向けの制御信号および
筐体制御信号生成装置１０７向けの制御信号に変換して
いる。一方、映像生成装置１０１では、動作情報変換装
置１１１から送られてきた制御信号に応じ、形状データ
やテクスチャーデータ等からＣＧ映像を生成したり、Ｌ
Ｄ等からビデオ映像を再生したり、圧縮された画像デー
タを伸長したりして、映像２０２を映像表示制御装置１
０２に送ったりしている。

【００２３】他方、映像表示制御装置１０２では、複数
の映像２０２を同期させたり、映像生成装置１０１から
の生成される映像２０２を、複数の映像表示装置１０
３，〜１０５に分配したり、また単にスイッチャとして
の役割を果たしたりしている。そして、場合によって
は、タイミング制御信号２０１を、筐体制御信号生成装
置１０７に送ったり筐体制御信号生成装置１０７から送
られたタイミング制御信号２０１を受けとったりして、
筐体１の制御と映像の表示との間のタイミング制御を行
うこともある。

【００２４】そして、パノラマ用プロジェクタ１１，〜
１６および側面用プロジェクタ９，１０は、映像表示制
御装置１０２から送られてきた映像２０２、すなわち、
ある視点から全方向を見渡したときに見ることのできる
映像を、仮想的な世界が感じられるように観賞者ａを取
り囲むように設置されたスクリーン６，７，８に映写す
るようになっている。

【００２５】他方、筐体制御装置１０６は、筐体制御信
号生成装置１０７と１対の筐体駆動装置１０８，１１８
とで構成されており、動作情報変換装置１１１から送ら
れた制御信号と映像表示制御装置１０２から送られたタ
イミング制御信号２０１とに応じて、適切な筐体制御を
行っている。

【００２６】すなわち、筐体制御信号生成装置１０７
は、主に動作情報変換装置１１１から送られた制御信号
に応じて、筐体１を制御する制御信号２０３を生成して
いる。そして、場合によっては、タイミング制御信号２
０１を映像表示制御装置１０２に送ったり、映像表示制
御装置１０２から送られたタイミング制御信号２０１を
受けとったりすることによって、筐体１の制御と映像の
表示との間のタイミング制御を行うこともある。

【００２７】そして、筐体制御信号生成装置１０７で生
成された制御信号２０３は、回転軸受け５に設置された
筐体駆動装置１０８、および設置台３に設置された筐体
駆動装置１１８に送られている。一方、１対の筐体駆動
装置１０８，１１８は、各々動力生成装置１０９，動力
伝達装置１１０および動力生成装置１１９，動力伝達装
置１２０から構成されている。筐体制御信号生成装置１
０７から送られた制御信号２０３は、モータ等の動力生
成装置１０９，１１９に送られて、動力を発生させてい
る。発生した動力は、ベルトや歯車などの動力伝達装置
１１０，１２０によって、筐体１および設置台３に伝達
されている。

【００２８】そこで、観賞者ａは、筐体１の内側または
外側に向かって側面映写スクリーン７を開け、光線銃タ
イプの遠隔制御装置１００を持って筐体１内に入る。観
賞者ａを取り囲むように設置されたパノラマ映像表示装
置１０３，側面映像表示装置１０４，１０５に、ある視
点から全方向を見渡した時に見ることのできるような映
像を映写する時、観賞者ａは、筐体１のほぼ中央に立
ち、映像の内容によって適宜適当な方向のスクリーンを
見たり、遠隔制御装置１００を光線銃として使用した
り、歩く方向や速さを変えたりして、臨場感のより高い
仮想空間の疑似体験を味わうことができる。

【００２９】例えば、左から自動車が走ってきて目の前
を通り過ぎ、右の方へ走り去ろうとするときに光線銃で
タイヤを撃ち抜くというようなシーンを考えてみる。最
初、観賞者ａは、自動車の向かってくる左の側面映写ス
クリーン８上を見ているが、自動車の動きとともに正面
中央のパノラマ映写スクリーン６上に視線を移動させ
る。その後、右の側面映写スクリーン７上に視線を移
し、遠隔制御装置１００の光線銃を右の側面映写スクリ
ーン７に向けて空砲を撃つ。すると筐体１を支えている
設置台３が右に回転して、自動車が正面中央のパノラマ
映写スクリーン６上に見えてくる。そこで、光線銃を前
方に向けて速足で歩きながら自動車のタイヤを狙い、う
まく行けば見事にタイヤを撃ち抜くということになる。

【００３０】さらに、このような使い方以外に、圧力の
センサ１１４を利用しない使い方、つまり、光線銃は使
えるけれども、歩く方向や速さは変えられないといった
使い方も考えられる。例えば、前方から走って来る自動
車を巧みに避けながら、高速道路を逆走し、目的の自動
車だけを狙撃するというようなシーンを考えてみる。最
初、観賞者ａは、筐体１が前方に回転を始めると、向か
ってくる自動車を前方のパノラマ映写スクリーン６上に
見ながら、筐体１の回転に合わせて前方に走り始める。
自動車が直前まで迫って来ると回転中の筐体１が設置台
３ごと右または左に向きを変える。観賞者ａが走りなが
らそれに合わせて身体の向きを変えるとうまく衝突を避
けることができる。このときに、自動車は右側または左
側の側面映写スクリーン７，８に移動し、後方に走り去
る。

【００３１】もし、観賞者ａが設置台３の回転に合わせ
て身体の向きを変えるということに失敗すれば、観賞者
ａは転倒して、怪我をするというリスクを負う。このよ
うに１台の自動車をかわした後は、次々に現れる自動車
を巧みに避けながら、目的の自動車が来るのを待ちなが
ら筐体１の回転に合わせて前方に走り続けて、目的の自
動車が現われ次第に狙撃するということになる。

【００３２】図４は本発明の映像シミュレーション装置
の第２の実施例を示している斜視図である。そして、図
３は図４の映像シミュレーション装置のブロック図とし
ても参照する。

【００３３】第２の実施例の映像シミュレーション装置
は、図４および図３に示すように、回転させることが可
能な筐体１と、それを支える筐体支持脚２３と、回転さ
せることが可能な筐体駆動装置付の設置台３と、ベアリ
ング付の筐体支持枠２４と、動力伝達装置１１０を伴う
筐体駆動装置１０８と、筐体１内部のリアプロジェクシ
ョンタイプのパノラマ映写スクリーン６，側面映写スク
リーン７，８上に映像を映写するパノラマ用プロジェク
タ１１，〜１６および側面用プロジェクタ９，１０と、
観賞者ａの動作情報を入手するための遠隔制御装置１０
０と、そこから発信される情報を入手するセンサ１１３
と、観賞者ａの動作情報を直接入手するセンサ１１４と
から構成されている。

【００３４】そして、センサ１１３は、発信される無線
信号を漏らさずに受けとるために、センサ間隔が互いに
ある一定の間隔以上離れないように、筐体１の内部や外
部に複数個が設置されている。なお、筐体１の内部に設
置される場合には、外部との接続に際して回転可能なコ
ネクタを用いたり、支持脚２３に接点を設けたりするな
どの必要がある。また、観賞者ａの動作情報を直接入手
するセンサ１１４は、トルクセンサであり、筐体駆動装
置１０８に併設され、観賞者ａの筐体１の中心位置から
のずれによって生じたトルクの発生を感知している。筐
体駆動装置付の設置台３には、図３に示すように、動力
生成装置１１９と動力伝達装置１２０とから構成される
筐体駆動装置１１８が取り付けられている。

【００３５】また、遠隔制御装置１００は、観賞者ａに
より入力された動作情報を無線信号に変換してから、筐
体１の外部または内部に複数個が設置されたセンサ１１
３に向けて発信する。そこで、センサ１１３は、受けと
った無線信号を電気信号へと変換し、動作情報変換装置
１１１に送っている。そして、観賞者ａの動作情報を入
手するためのセンサ１１４は、筐体駆動装置１０８に併
設されたトルクセンサである。観賞者ａの筐体１の中心
位置からのずれによって生じたトルクの発生を感知し、
筐体駆動装置１０８に生じたトルクを示す電気信号が動
作情報変換装置１１１に送られている。

【００３６】そこで、動作情報変換装置１１１は、複数
のセンサ１１３，１１４から受けた電気信号を統合し、
必要な情報を抽出して動作情報の形式にしてからそれを
映像生成装置１０１向けの制御信号や筐体制御信号生成
装置１０７向けの制御信号に変換している。一方、映像
生成装置１０１は、動作情報変換装置１１１から送られ
てきた制御信号に応じて、形状データやテクスチャーデ
ータ等からＣＧ映像を生成したり、ＬＤ等からビデオ映
像を再生したり、圧縮された画像データを伸長したりし
て、映像２０２を映像表示制御装置１０２に送ってい
る。

【００３７】そして、映像表示制御装置１０２は、複数
の映像２０２を同期させたり、映像生成装置１０１から
の生成される映像２０２を、パノラマ映像表示装置１０
３，側面映像表示装置１０４，１０５に分配したり、単
に、スイッチャとしての役割を果たしたりしている。そ
して、場合によっては、タイミング制御信号２０１を筐
体制御信号生成装置１０７に送ったり、筐体制御信号生
成装置１０７から送られてきたタイミング制御信号２０
１を受けとったりして、筐体１の制御と映像の表示との
間のタイミング制御を行うこともある。

【００３８】そこで、パノラマ用プロジェクタ１１，〜
１６および側面用プロジェクタ９，１０は、映像表示制
御装置１０２から送られてきた映像２０２、すなわち、
ある視点から全方向を見渡した時に見ることのできるよ
うな映像を、仮想的な世界が感じられるように観賞者ａ
を取り囲んで設置されたパノラマ映写スクリーン６，側
面映写スクリーン７，８上に映写するようになってい
る。また、筐体制御装置１０６は、筐体制御信号生成装
置１０７と１対の筐体駆動装置１０８，１１８とで構成
されており、動作情報変換装置１１１からの制御信号と
映像表示制御装置１０２から送られたタイミング制御信
号２０１とに応じて、筐体１の適切な制御を行ってい
る。

【００３９】他方、筐体制御信号生成装置１０７は、主
に動作情報変換装置１１１から送られてきた制御信号に
応じて、筐体１を制御するための制御信号２０３を生成
している。そして、場合によっては、タイミング制御信
号２０１を映像表示制御装置１０２に送ったり映像表示
制御装置１０２から送られてきたタイミング制御信号２
０１を受けとったりして、筐体１の制御と映像の表示と
の間のタイミング制御を行うこともある。そこで、筐体
制御信号生成装置１０７で生成された制御信号２０３
は、回転軸受け５に設置された筐体駆動装置１０８およ
び設置台３に設置された筐体駆動装置１１８に送られ
る。

【００４０】さらに、１対の筐体駆動装置１０８，１１
８は、各々の動力生成装置１０９，動力伝達装置１１０
および動力生成装置１１９，動力伝達装置１２０を含む
ことによって構成されている。また、筐体制御信号生成
装置１０７から送られた制御信号２０３は、モータ等の
動力生成装置１０９および１１９に送られて、動力を発
生させている。そして、発生した動力は、ベルト，歯
車，タイヤ等の動力伝達装置１１０，１２０により筐体
１および設置台３に伝達されている。

【００４１】図５は本発明の映像シミュレーション装置
の第３の実施例を示している側面図である。また、図６
は図５の映像シミュレーション装置の一例を示したブロ
ック図である。

【００４２】第３の実施例の映像シミュレーション装置
は、図５および図６に示すように、任意の方向に映像を
映写できる液晶パネルを使用した映像表示装置付の球形
筐体３１と、球形筐体３１を支える内側回転軸４１と、
内側回転軸４１を支える内側支持枠４０と、内側支持枠
４０を回転させるための支持枠用ベアリング３９と、こ
れらの支持枠用ベアリング３９を支える外側支持枠３８
と、外側支持枠３８を支える外側回転軸３７と、その外
側回転軸３７を支える支柱３４と、支柱３４を支える設
置台３３と、その設置台３３を回転させる設置台用ベア
リング３６と、観賞者ａの動作情報を入手するための遠
隔制御装置１００と、その遠隔制御装置１００から発信
する情報を入手するセンサ１１３と、観賞者ａの動作情
報を直接入手するセンサ１１４とから構成されている。

【００４３】一方、動作情報入手装置１１２は、上記の
遠隔制御装置１００とセンサ１１３とセンサ１１４とで
構成されており、遠隔制御装置１００とセンサ１１３と
からなる部分は、球形筐体３１の内部の観賞者ａが遠隔
制御装置１００を操作して、球形筐体３１の内部に複数
個が設置されたセンサ１１３との通信を行っている。ま
た、遠隔制御装置１００は、ＡＶ機器に通常用いられる
リモートコントローラ以外には、トラックボールやジョ
イスティックに無線伝送装置を付随させたものや光線の
発射された方向を感知できるセンサとともに用いられる
光線銃タイプのコントローラおよびセンサに無線伝送装
置を付随させたものが使用されている。なお、センサ１
１３は、発信される無線信号を漏らさず受けとるため
に、センサの間隔が互いにある一定の間隔以上離れない
ように球形筐体３１の内部に複数個が設置されており、
外側回転軸３７と内側回転軸４１とには回転可能なコネ
クタを用いている。

【００４４】さらに、センサ１１４は、磁気センサであ
り、観賞者ａの身体に磁気センサの１個または複数個を
取り付けて、ある磁界を球形筐体３１の内部に発生させ
た時に、磁気センサに流れる誘導電流を数十分の一秒以
下の間隔で測定して、センサ１１４から得られる信号を
遠隔制御装置１００に送り、動作情報変換装置１１１に
動作情報を送っている。そして、内側回転軸４１，支持
枠用ベアリング３９，外側回転軸３７，設置台用ベアリ
ング３６には、各々図６に示した動力生成装置１０９と
動力伝達装置１１０とから構成される筐体駆動装置１０
８が内蔵されており、制御信号２０３を動きに変えてい
る。

【００４５】そこで、図６を参照すると、観賞者ａの動
作情報を入手するために観賞者ａの身体に１個または複
数個取り付けられた磁気のセンサ１１４は、ある磁界を
球形筐体３１の内部に発生させた時に、センサ１１４内
のコイルに流れる誘導電流を数十分の一秒以下の時間間
隔で測定することによって、コイル内に生じた電流の大
きさを示す電気信号を取り出し、得られた信号を遠隔制
御装置１００に送っている。

【００４６】そして、遠隔制御装置１００は、観賞者ａ
によって入力された動作情報および磁気のセンサ１１４
からの電気信号を無線信号に変換してから、球形筐体３
１の外部のセンサ１１３に向けて発信をするので、セン
サ１１３は、受けとった無線信号を電気信号に変換し
て、動作情報変換装置１１１に送っている。また、動作
情報変換装置１１１は、複数のセンサ１１３，１１４か
ら受けとった電気信号を統合して、必要な情報を抽出し
て動作情報という形にしてから、これを映像生成装置１
０１向けの制御信号および筐体制御信号生成装置１０７
向けの制御信号へと変換している。

【００４７】一方、映像生成装置１０１は、動作情報変
換装置１１１から送られてきた制御信号に応じて、形状
データやテクスチャーデータ等からＣＧ映像を生成した
り、ＬＤ等からビデオ映像を再生したり、圧縮された画
像データを伸長したりして、映像２０２を映像表示制御
装置１０２に送っている。そして、映像表示制御装置１
０２は、複数の映像２０２を同期させたり、映像生成装
置１０１で生成される映像を複数の映像表示装置に分配
したり、単にスイッチャとしての役割を果たしたりして
いる。さらに、場合によっては、タイミング制御信号２
０１を筐体制御信号生成装置１０７に送ったり、その筐
体制御信号生成装置１０７から送られたタイミング制御
信号２０１を受け取ったりし、球形筐体３１の制御と映
像の表示との間のタイミング制御を行うこともある。

【００４８】また、プロジェクタ９，〜１６は、映像表
示制御装置１０２から送られてきた映像２０２、すなわ
ち、ある視点からの全方向を見渡した時に見ることので
きるような映像を、仮想的な世界が感じられるように観
賞者ａを取り囲むように設置された液晶パネルに映写す
るようになっている。また、筐体制御装置１０６は、筐
体制御信号生成装置１０７と筐体駆動装置１０８とによ
って構成されており、動作情報変換装置１１１から送ら
れた制御信号と映像表示制御装置１０２からのタイミン
グ制御信号２０１とに応じて、適切な筐体制御を行って
いる。

【００４９】すなわち、筐体制御信号生成装置１０７
は、主に動作情報変換装置１１１から送られた制御信号
に応じて筐体を制御するための制御信号２０３を生成
し、場合によっては、タイミング制御信号２０１を映像
表示制御装置１０２に送ったり、映像表示制御装置１０
２から送られたタイミング制御信号２０１を受けとった
りすることにより、筐体１の制御と映像の表示との間の
タイミング制御を行うこともある。そして、筐体制御信
号生成装置１０７で生成された制御信号２０３は、筐体
駆動装置１０８に送られている。

【００５０】また、内側回転軸４１，支持枠用ベアリン
グ３９，外側回転軸３７，設置台用ベアリング３６の各
々に内蔵された筐体駆動装置１０８は、動力生成装置１
０９と動力伝達装置１１０とから構成されている。筐体
制御信号生成装置１０７から送られた制御信号２０３
は、モータ等の動力生成装置１０９に送られて、動力を
発生させており、発生した動力は、動力伝達装置１１０
によって球形筐体３１に伝達されている。

【００５１】そこで、観賞者ａは、球形筐体３１の扉を
開け、遠隔制御装置１００を持って球形筐体３１内に入
るが、観賞者ａを取り囲むように設置された液晶パネル
に、ある視点から全方向を見渡した時に見ることのでき
るような映像を映写する時、観賞者ａは、球形筐体３１
のほぼ中央に立って、映像の内容によって適宜適切な方
向を見たり、遠隔制御装置１００を用いて操作を行った
りすることによって、臨場感の高い仮想空間の疑似体験
を味わうことができる。

【００５２】例えば、吸血動物や巨大昆虫が次々に襲っ
てくる密林の中を探険し、隠された財宝を探索するとい
うようなシーンを考えてみると、最初、観賞者ａは、手
元の遠隔制御装置１００に表示されている地図をもとに
進む方向を決め、その方向にゆっくりと足を踏み出す。
すると、球形筐体３１がその方向へと回転を始めて、観
賞者ａは、実際にはその場から移動することなしに仮想
空間内で移動することができる。このようにして密林の
中に入っていくと、突然後ろから怪しげな鳴き声がした
りするので、振り返るとすぐそこまで怪鳥が迫ってお
り、観賞者ａは、慌てて方向も構わずに走り始めること
となる。その時、球形筐体３１は、観賞者ａの動作に応
じて回転方向および速度を制御するが、怪しい鳥に追い
詰められた時には、観賞者ａは、手に持っていた遠隔制
御装置１００が光線銃になることに気づき、なんとか生
き延びることができる。このように、１つの敵をかわし
た後は、次々に現れる敵を巧みに避けながら、回転する
球形筐体３１内で財宝を目指して走り続けるということ
になる。

【００５３】上記の各実施例で、偏光メガネを着用して
各々のスクリーン上に右目用および左目用の映像を各々
直交する偏光フィルタに通して映写したり、液晶シャッ
ターつきのメガネを着用して、各々のスクリーン上には
右目用および左目用の映像を高速に交互に映写したり、
レンチキュラーレンズをパノラマ映写スクリーンの前に
設置したりすることによって、３次元の立体映像を楽し
むことも可能となる。また、音響装置を付加し、左右の
側面映像表示装置のプロジェクタの近くに各々のスピー
カを設置して、パノラマ映写スクリーン上にはボディソ
ニックシートで用いられるような小型の振動装置を設置
することによって、立体音響や体感音響を楽しむことも
可能となる。

【００５４】加えて、空調装置を付加し、側面映写スク
リーン，パノラマ映写スクリーン等の隙間に空気送入手
段を設け、温度センサや湿度センサを筐体の内部に設置
することによって、任意の温度および湿度を保つこと、
さらには臨場感を高めるための匂いを付け加えることも
可能となる。また、安全装置を付加して、音声またはボ
タン等の非常事態連絡手段によって、筐体制御装置の割
り込み制御を行うことにより、観賞者が筐体より脱出し
たいと思った時に速やかに安全に脱出することのできる
装置にして、不安感を払拭することも可能となる。

【００５５】このように、上記の各実施例は、観賞者を
取り囲む映像表示装置を採用して、あらゆる方向の映像
を常時映し出すことが可能な装置であり、素早く振り向
いた時でも従来のヘッドマウントディスプレイを利用し
た時のように、映像が遅れて表示されることがないた
め、あらゆる方向からの表示を遅れなしに見渡すことが
できるとともに、観賞者が回転する筐体の中に入り込ん
だ時に、観賞者が手擦りにつかまることなく、様々な速
度で歩き続けることができるために、従来よりも違和感
を感じることが少ないこととなる。

【００５６】以上、本発明の映像シミュレーション装置
について幾つかの実施例を説明したが、本発明は、上述
の各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本
実施例で、動作情報入手装置として圧力センサ，トルク
センサ，磁気センサ，遠隔制御装置とセンサの組合せを
取り上げたが、これら以外にもＣＣＤを利用したセン
サ，温度センサ等を含む様々なセンサが利用可能であ
る。

【００５７】また、本実施例では、映像表示装置をプロ
ジェクタと映写スクリーンとの組合せ、特に映写スクリ
ーンをリアプロジェクションタイプとしたが、省スペー
スのために、ＣＲＴまたは液晶パネルあるいはプラズマ
ディスプレイ等を使用しても良い。さらに、使い方によ
ってはフロントプロジェクションタイプのスクリーンも
利用可能である。ＣＲＴまたは液晶パネルあるいはプラ
ズマディスプレイ等をリアプロジェクションタイプのス
クリーンと組み合わせて利用することも可能である。ま
た、今まで一つの映像表示装置で表示していたものをマ
ルチスクリーンを利用して、多数の映像表示装置の組合
せで置き換えることも可能である。第１および第２の実
施例のように全周の映像を用いるのではなく、前方およ
び側方の一部の映像のみを映写することは、コストの点
からは有利となる。なお、筐体が大きい場合には、回転
軸で筐体を貫くように設置することも考えられる。この
時には、構造的に前方および側方の一部の映像のみを映
写することになる。

【００５８】これらの様々な変更を外周の映像表示装置
全体で見ると、すべてを筐体と共に回転するように設置
する場合、すべてを筐体の外部に回転しないように設置
する場合、およびスクリーンを筐体と共に回転するが基
本的に外部に設置するという実施例のような場合の３種
類が考えられることになる。この他、筐体の形状も、実
施例に示した形状以外に球形や錠剤のカプセルのような
形状が考えられ、それに応じて、筐体内部のスクリーン
の形状も球形や錠剤のカプセルのような形状等の様々な
変形が考えられる。支持の方法も支柱とベアリングの組
合せに限らず、ベアリングを用いない方法や天井より吊
り下げる方法もあり得る。また、これらの筐体の形状や
左右の支持の高さ、あるいは筐体の揺れが制御信号によ
って制御できるように、実施例を作り変えることも可能
である。さらに、上記の実施例の映像シミュレーション
装置を、例えば、特開平４−２０４５８４公報に示され
るような動揺装置上に設置し、制御信号によりその動揺
装置を制御するようにすることも可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の映像シミ
ュレーション装置は、観賞者が、囲まれるすべての方向
からの映像を目立った時間遅れなしに見ることができる
とともに、実際に自由に歩き回ることが可能なため、そ
の場所に実際にいるという錯覚を起こす程高い臨場感を
味わうことができるという効果を有している。

【００６０】また、本発明の映像シミュレーション装置
は、ＣＧを使用して映像を生成した場合には、実際に撮
影できない場所や設計段階の建築物に入り込んだ感覚で
歩き回ることができるために、建設が始まる前の建築物
の評価を従来より高い精度で行うことが可能となるとい
う効果を有している。

【００６１】従って、クライアントに対するプレゼンテ
ーションに本発明を用いれば、従来より深い理解を得る
ことができ、歩くということによって広さを体感させる
ことができるために、クライアントに多大なインパクト
を与えることが可能であるという効果がある。また、エ
ンターテイメント性を付加した場合には、従来よりも高
い臨場感を味わうことができるテーマパークのアトラク
ションを製作することができるという効果がある。

【００６２】さらに、従来の体感シミュレータと呼ばれ
るアトラクションは、観賞者が椅子に座って受動的に楽
しむものであるが、本発明を使用すれば、実際に歩くと
いう動作、さらには、シューティングのゲーム性など、
様々なインタラクティブ性が入るために、今までとは違
ったリアリティを体感させることが可能となるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像シミュレーション装置の第１の実
施例を示す斜視図である。

【図２】図１の映像シミュレーション装置の側面図であ
る。

【図３】図１，図４の映像シミュレーション装置のブロ
ック図である。

【図４】本発明の映像シミュレーション装置の第２の実
施例を示す斜視図である。

【図５】本発明の映像シミュレーション装置の第３の実
施例を示す側面図である。

【図６】図５の映像シミュレーション装置の一例を示し
たブロック図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 回転軸受け ３ 設置台 ４ 支柱 ５ 回転軸受け ６ パノラマ映写スクリーン ７，８ 側面映写スクリーン ９，１０ 側面用プロジェクタ １１，１２，１３，１４，１５，１６ パノラマ用プ
ロジェクタ １７ スクリーン支持枠 １８ 支持材 １９ 支持アーム取付部分 ２０ 取付枠 ２２ ベアリング ２３ 筐体支持脚 ２４ 筐体支持枠 ３１ 球形筐体 ３３ 設置台 ３４ 支柱 ３６ 設置台用ベアリング ３７ 外側回転軸 ３８ 外側支持枠 ３９ 支持枠用ベアリング ４０ 内側支持枠 ４１ 内側回転軸 １００ 遠隔制御装置 １０１ 映像生成装置 １０２ 映像表示制御装置 １０３ パノラマ映像表示装置 １０４，１０５ 側面映像表示装置 １０６ 筐体制御装置 １０７ 筐体制御信号生成装置 １０８ 筐体駆動装置 １０９ 動力生成装置 １１０ 動力伝達装置 １１１ 動作情報変換装置 １１２ 動作情報入手装置 １１３，１１４ センサ ２０１ タイミング制御信号 ２０２ 映像 ２０３ 制御信号 ａ 観賞者

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）観賞者が内部で歩行することが可能
   な筐体の内部または周囲に、観賞者の身体全体および前
   記筐体の内部の空間を取り囲むように映写する複数の映
   像表示装置を設置し、（Ｂ）観賞者が保持する動作情報
   入手装置から得られた観賞者の動作情報や生理情報を動
   作情報変換装置を用いて制御情報に変換し、（Ｃ）前記
   制御情報および与えられた映像情報に基いて映像生成装
   置により生成された映像を、映像表示制御装置を通して
   前記映像表示装置に映写し、（Ｄ）前記制御情報に基い
   て映写される映像の内容に対応して、前記筐体の回転お
   よび振動の制御を筐体制御装置により行う、ことを特徴
   とする映像シミュレーション装置。
2. 【請求項２】（Ａ）観賞者を囲む円柱形状の筐体の表面
   に２枚の円板状の側面映写スクリーンおよび３６０度の
   パノラマ映写スクリーンを配置し、（Ｂ）複数の側面用
   プロジェクタおよびパノラマ用プロジェクタにより前記
   側面映写スクリーンおよび前記パノラマ映写スクリーン
   上に映像を映写し、（Ｃ）前記筐体の内部で観賞者が歩
   行することにより、前記筐体が観賞者の動きに応じて車
   輪のごとく回転し、（Ｄ）観賞者が保持する動作情報入
   手装置から得られた観賞者の動作情報や生理情報を動作
   情報変換装置を用いて制御情報に変換し、（Ｅ）前記制
   御情報および与えられた映像情報に基いて映像生成装置
   により生成された映像を、映像表示制御装置を通して複
   数の前記側面用プロジェクタおよび前記パノラマ用プロ
   ジェクタで映写し、（Ｆ）前記制御情報に基いて映写さ
   れる映像の内容に対応して、前記筐体および前記筐体の
   設置台に対する回転および振動の制御を筐体制御装置に
   より行う、ことを特徴とする映像シミュレーション装
   置。
3. 【請求項３】（Ａ）観賞者が内部で歩行できる球形筐体
   の内部または周囲に観賞者の身体全体および前記球形筐
   体の内部空間を取り囲んで配置された液晶パネル等の表
   示機構に対して映像を表示する映像表示装置と、（Ｂ）
   観賞者が保持する動作情報入手装置から得られた観賞者
   の動作情報や生理情報を制御情報に変換する動作情報変
   換装置と、（Ｃ）前記動作情報変換装置からの制御情報
   および与えられた映像情報に基いて映像を生成する映像
   生成装置と、（Ｄ）前記映像生成装置によって生成され
   た映像を前記映像表示装置に供給して前記映像表示装置
   を制御する映像表示制御装置と、（Ｅ）前記動作情報変
   換装置からの制御情報および前記映像表示制御装置との
   間で相互に供給しあうタイミング制御信号により、前記
   映像表示装置に表示される映像の内容に対応して、前記
   球形筐体に対する回転および振動の制御を行う筐体制御
   装置と、を備えることを特徴とする映像シミュレーショ
   ン装置。