JPH10207340A - 仮想空間生成装置及び仮想空間生成方法 - Google Patents

仮想空間生成装置及び仮想空間生成方法

Info

Publication number
JPH10207340A
JPH10207340A JP9010968A JP1096897A JPH10207340A JP H10207340 A JPH10207340 A JP H10207340A JP 9010968 A JP9010968 A JP 9010968A JP 1096897 A JP1096897 A JP 1096897A JP H10207340 A JPH10207340 A JP H10207340A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
observer
virtual space
image
sound
display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9010968A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsujiro Kondo
哲二郎 近藤
Naoki Kobayashi
小林  直樹
Masaru Horishi
賢 堀士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP9010968A priority Critical patent/JPH10207340A/ja
Publication of JPH10207340A publication Critical patent/JPH10207340A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2300/00Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
    • A63F2300/10Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals
    • A63F2300/1012Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals involving biosensors worn by the player, e.g. for measuring heart beat, limb activity

Landscapes

  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現実味のある感覚を味わうことを可能とし、
娯楽性、スポーツ性を向上させる。 【解決手段】 移動方向検知センサ1、移動距離検知セ
ンサ2、頭部姿勢検知センサ3及び音源移動速度検知セ
ンサ7から発する信号を計算機4に入力し、観測者の移
動位置及び視野方向の情報に基づき映像演算機5により
観測者から見える仮想空間の映像を演算してディスプレ
イ6上に表示する。また、観測者と音源との相対移動速
度に基づいて音場演算機8で音場を生成し、この音をヘ
ッドフォン9で聴く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、仮想空間生成装
置、特に、観察者が現実味のある感覚を味わうことがで
き、娯楽性、スポーツ性を向上させることができる仮想
空間生成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種のシュミレータやゲーム装置
などには、仮想現実と呼ばれるシステムを用いた各種の
仮想空間生成装置が提案されている。従来の仮想空間生
成装置の多くは、操作パネルやデータグローブなどから
の入力により、観察者の仮想空間内での移動を行ってい
た。また、さらに現実味のある感覚を味わうことができ
るものとしては、特開平7−200162号公報に記載
されたように、限られたプレイフィールド内において、
観察者が足踏みすることにより、仮想3次元ゲーム空間
内を体感的に歩進移動して、仮想空間の景色をディスプ
レイ上に表示するようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された提案では、観察者の歩進移動方向が一定
であり、観察者の移動方向を入力するために頭部に装着
体を装着し、頭部の向きを変えることにより移動方向の
信号を発していた。このため、装着体の重量が頭部にか
かる欠点があった。また、上記提案では、仮想空間内に
ある音源の移動速度と観測者の移動速度との相対速度か
ら生成される音場については配慮されておらず、音の変
化による移動の現実味のある感覚を味わうことはできな
かった。
【0004】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、観測者が仮想空間内を移動するときに、従
来より現実味のある感覚を味わうことができる仮想空間
生成装置を提供することを目的とする。
【0005】また、娯楽性、スポーツ性を向上させるこ
とができる仮想空間生成装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の仮想空
間生成装置は、観測者の移動方向及び移動距離を検出す
る移動検出手段と、観測者の視野方向を検出する視野方
向検出手段と、移動検出手段が検出した情報に基づき、
仮想空間内の観測者の移動位置を演算する位置演算手段
と、位置演算手段が演算した観測者の移動位置及び視野
方向検出手段が検出した観測者の視野方向の情報に基づ
き、観測者から見える仮想空間の映像を演算し、ディス
プレイ上に表示する映像演算手段と、仮想空間内を移動
する音源の移動速度と観測者の移動速度との相対速度に
基づいて、音場を生成する音場生成手段と、音場生成手
段により生成された音場の音を観測する音観測手段とを
備えることを特徴とする。
【0007】請求項6に記載の仮想空間生成方法は、映
像演算手段が演算した映像をディスプレイ上に表示する
とともに、音場生成手段により生成された音場の音を音
観測手段で観測することを特徴とする。
【0008】請求項7に記載の仮想空間生成装置は、内
面にディスプレイが設けられ、観測者を囲む円筒部と、
観測者の身体の少なくとも一部に装着された位置及び方
向信号発信部と、位置及び方向信号発信部にそれぞれ対
向して円筒部に設けられた位置及び方向信号受信部とを
備え、位置及び方向信号の変化に基づいてディスプレイ
上に表示される仮想空間の映像を変化させるようにした
ことを特徴とする。
【0009】請求項9に記載の仮想空間生成方法は、位
置及び方向信号の変化に基づいてディスプレイ上に表示
される仮想空間の映像を変化させることを特徴とする。
【0010】請求項1に記載の仮想空間生成装置及び請
求項6に記載の仮想空間生成方法においては、移動検出
手段により検出された観測者の移動方向及び移動距離の
情報に基づき、位置演算手段により観測者の移動位置が
演算される。この演算結果と視野方向検出手段が検出し
た観測者の視野方向の情報に基づき、観測者から見える
仮想空間の映像を映像演算手段により演算し、ディスプ
レイ上に表示する。また、音場生成手段により、仮想空
間内を移動する音源の移動速度と観測者の移動速度との
相対速度に基づいて音場を生成し、音場の音を音観測手
段により観測する。
【0011】請求項7に記載の仮想空間生成装置及び請
求項9に記載の仮想空間生成方法においては、観測者の
身体の少なくとも一部に装着された信号発信部により、
身体の一部の動きの位置及び方向を発信し、この信号を
信号受信部で受信し、受信した信号に基づきディスプレ
イ上に表示される仮想空間の映像を変化させる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の仮想空間生成装
置のシステム構成の一例を示すブロック図である。図1
において、観測者が歩行行動をおこし、仮想空間内を移
動するときの移動検出手段が観測者に装着されている。
移動検出手段は、移動方向検知センサ1と移動距離検知
センサ2とからなる。また、観測者の頭部には、視野方
向検出手段としての頭部姿勢検知センサ3が装着されて
いる。上記3個のセンサ1,2,3は、位置演算手段と
しての計算機4に接続されており、さらに、計算機4
は、映像演算手段としての映像演算機5を介してディス
プレイ6に接続されている。
【0013】一方、仮想空間内には移動音源が配置され
ており、移動音源の速度を検知する音源移動速度検知セ
ンサ7が設けられている。検知センサ7は、計算機4に
接続され、計算機4において、音源の移動速度と観測者
の移動速度との相対速度が計算される。計算機4には、
音場演算機8を介してヘッドフォン9が接続されてい
る。
【0014】次に、上記のように構成された仮想空間生
成装置の動作について説明する。観測者が仮想空間内を
歩行行動すると、移動方向検知センサ1及び移動距離検
知センサ2からの情報に基づき、計算機4は、観測者の
仮想空間内における位置と移動速度を計算する。同時
に、頭部姿勢検知センサ3からの情報に基づき、計算機
4は、観測者がどの方向を見ているかを計算する。ま
た、音源移動速度検知センサ7が検知した音源の移動速
度を計算機4に入力することにより、計算機4は、音源
移動速度と観測者の移動速度との相対速度を計算する。
この相対速度の情報に基づき、音場演算機8により音場
を生成する。
【0015】計算機4により計算された観測者の仮想空
間内における位置と移動速度の情報及び観測者の視線方
向の情報に基づいて、映像演算機5は、それに対応した
3次元映像を生成し、ディスプレイ6上に表示する。ま
た、音場演算機8により生成された音場の音をヘッドフ
ォン9により聴き取る。
【0016】図2乃至図4に本発明の仮想空間生成装置
の具体的な構成例を示す。観測者11は、頭部に3次元
映像を見るためのヘッドマウントディスプレイ6と、音
を観測するためのヘッドフォン9を装着する。さらに、
頭部の姿勢を検知し、視野方向を検出するための頭部姿
勢検知センサ3を頭部に装着する。そして、観測者11
は、図1に示す移動方向検知センサ1と移動距離検知セ
ンサ2とを有する回転台12の上に乗り、この上で実際
に歩行の動作を行う。
【0017】回転台12には、観測者11の進行方向に
スライドする無端ベルト13が設けられており、観測者
11が無端ベルト13上で歩進することにより、無端ベ
ルト13がスライドする。従って、観測者11は、歩進
しても現実の空間における位置は変化しない。また、回
転台12は、観測者11の進みたい方向にベルト13ご
と360度回転する。そして、ベルト13の移動距離を
検知センサ2で検出することにより、観測者11の移動
距離を検出し、回転台12の回転角度を検知センサ1で
検出することにより、観測者11の移動方向を検出す
る。
【0018】上記のように構成された回転台12及び無
端ベルト13を用いて観測者11の移動方向及び移動距
離を検出し、頭部姿勢検知センサ3を用いて観測者11
の視線方向を検出して、それぞれの出力信号を計算機4
に取り込むことにより、映像演算部5を介して対応した
3次元映像をヘッドマウントディスプレイ6上に表示す
ることができる。また、音場演算機8により生成された
音場の音をヘッドフォン9により聴くことにより、観測
者11の移動に対応して変化する仮想空間内の音源の音
を聴くことができる。
【0019】上記のように本実施の形態によれば、観測
者11が回転台12により進みたい方向にベルト13ご
と回転するので、従来のように移動方向検出のための装
着体を観測者11の頭部に装着する必要がなく、頭部に
負担がかかることを防ぐことができる。また、仮想空間
内を移動する音源の移動速度と観測者11の移動速度と
の相対速度を考慮して音場を生成しているので、従来の
仮想空間生成装置に比べ、より現実味のある仮想空間を
生成することができる。
【0020】図5及び図6に本発明の他の発明による仮
想空間生成装置の一例の概略構成を示す。図5におい
て、観測者21は、全身を被う円筒部22内に位置して
おり、観測者21が歩進することにより円筒部22の底
部に設けられた可動ベルト23を移動させる。従って、
観測者の現実の空間における位置は変化しない。円筒部
22の内面には360度の全方向をカバーする図示しな
いスクリーンが設けられており、円筒部22の上面に設
けられた投影機24から映像が投影される。
【0021】観測者21の両手両足には、それぞれ位置
センサ25が取り付けられており、頭部には視線の方向
を検知する方向センサ26が取り付けられている。ま
た、円筒部22の外周には、センサ25,26から発す
る信号をそれぞれ受信する複数個の受信センサ27が設
けられている。受信センサ27は、発信センサ25,2
6から発する3次元の位置情報を受信するため、通常そ
れぞれ3個のセンサから構成されている。
【0022】次に、上記のように構成された仮想空間生
成装置の動作について説明する。観測者21が可動ベル
ト23上で歩進すると、可動ベルト23が移動する。こ
の可動ベルト23の移動量を図示しないセンサで検出
し、このセンサからの信号と方向センサ26からの信号
とを図示しない計算機に入力することにより、観測者2
1の移動距離、方向、速度を計算する。この計算結果に
対応して仮想空間の映像を生成し、投影機24により円
筒部22の内面のスクリーン上に投影する。以上の動作
は公知である。
【0023】観察者21が手足を動かすと、位置センサ
25から発した信号が受信センサ27により検出され
る。この検出された信号により仮想空間の映像を変化さ
せ、予め定められたシナリオに従った映像をスクリーン
上に写し出す。例えば、観察者21が銃を持ってスクリ
ーン上の怪物に向かって弾丸を発射したとき、銃が正し
い方向を向いており、弾丸が怪物に命中した場合は、映
像中の怪物は倒れる。
【0024】上記のように本実施の形態によれば、観測
者の身体の各部の動きによりスクリーン上に投影される
映像を動かすことができるので、ゲーム感覚を得ること
ができ、娯楽性、スポーツ性を向上させることができ
る。
【0025】なお、観測者21に装着されたセンサの数
及び位置は、一例を示したものであり、これに限定され
ない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
仮想空間生成装置及び請求項6に記載の仮想空間生成方
法によれば、移動検出手段及び視野方向検出手段が検出
した情報に基づき、演算手段で仮想空間の映像を演算し
てディスプレイ上に表示するとともに、仮想空間内の音
源と観測者との相対速度により音場を生成して、音観測
手段により音を観測するようにしたので、従来より現実
味のある感覚を味わうことができる。
【0027】請求項7に記載の仮想空間生成装置及び請
求項9に記載の仮想空間生成方法によれば、観測者の身
体の各部の動きに応じて仮想空間の映像を変化させるよ
うにしたので、ゲーム感覚を得ることができ、娯楽性、
スポーツ性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の仮想空間生成装置の構成例を示すブロ
ック図である。
【図2】本発明の仮想空間生成装置の具体的な構成例を
示す側面図である。
【図3】図2の正面図である。
【図4】図2の回転台の構成を示す平面図である。
【図5】本発明の他の発明による仮想空間生成装置の構
成例を示す説明図である。
【図6】図5の観測者に装着したセンサの位置の一例を
示す説明図である。
【符号の説明】
1 移動方向検知センサ, 2 移動距離検知センサ,
3 頭部姿勢検知センサ, 4 計算機, 5 映像
演算機, 6 ディスプレイ, 8 音場演算機, 9
ヘッドフォン, 11 観測者, 12 回転台,
13 ベルト,21 観測者, 22 円筒部, 25
位置センサ, 26 方向センサ,27 受信センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 7/18 H04N 7/18 P

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 観測者が仮想空間内を移動することによ
    り、ディスプレイ上に表示される前記仮想空間の映像を
    変化させる仮想空間生成装置において、 前記観測者の移動方向及び移動距離を検出する移動検出
    手段と、 前記観測者の視野方向を検出する視野方向検出手段と、 前記移動検出手段が検出した情報に基づき、前記仮想空
    間内の前記観測者の移動位置を演算する位置演算手段
    と、 前記位置演算手段が演算した前記観測者の移動位置及び
    前記視野方向検出手段が検出した前記観測者の視野方向
    の情報に基づき、前記観測者から見える前記仮想空間の
    映像を演算し、前記ディスプレイ上に表示する映像演算
    手段と、 前記仮想空間内を移動する音源の移動速度と前記観測者
    の移動速度との相対速度に基づいて、音場を生成する音
    場生成手段と、 前記音場生成手段により生成された音場の音を観測する
    音観測手段とを備えることを特徴とする仮想空間生成装
    置。
  2. 【請求項2】 前記移動検出手段は、前記観測者の歩行
    動作にあわせて移動するベルトと、 前記ベルトを前記観測者の進みたい方向に回転させる回
    転台と、 前記ベルトの移動距離及び前記回転台の回転角度を検出
    する距離角度検出センサとを備えることを特徴とする請
    求項1に記載の仮想空間生成装置。
  3. 【請求項3】 前記視野方向検出手段は、前記観測者の
    頭部に装着された頭部姿勢検知センサとして形成された
    ことを特徴とする請求項1,2のいずれかに記載の仮想
    空間生成装置。
  4. 【請求項4】 前記ディスプレイは、前記観測者の頭部
    に装着され、3次元映像を表示するヘッドマウントディ
    スプレイとして形成されたことを特徴とする請求項1乃
    至3のいずれかに記載の仮想空間生成装置。
  5. 【請求項5】 前記音観測手段は、前記観測者の頭部に
    装着されたヘッドフォンとして形成されたことを特徴と
    する請求項1乃至4のいずれかに記載の仮想空間生成装
    置。
  6. 【請求項6】 観測者が仮想空間内を移動することによ
    り、ディスプレイ上に表示される前記仮想空間の映像を
    変化させる仮想空間生成装置を備え、 前記観測者の移動方向及び移動距離を検出する移動検出
    手段と、 前記観測者の視野方向を検出する視野方向検出手段と、 前記移動検出手段が検出した情報に基づき、前記仮想空
    間内の前記観測者の移動位置を演算する位置演算手段
    と、 前記位置演算手段が演算した前記観測者の移動位置及び
    前記視野方向検出手段が検出した前記観測者の視野方向
    の情報に基づき、前記観測者から見える前記仮想空間の
    映像を演算する映像演算手段と、 前記仮想空間内を移動する音源の移動速度と前記観測者
    の移動速度との相対速度に基づいて、音場を生成する音
    場生成手段とをさらに備える仮想空間生成方法におい
    て、 前記映像演算手段が演算した映像を前記ディスプレイ上
    に表示するとともに、前記音場生成手段により生成され
    た音場の音を音観測手段で観測することを特徴とする仮
    想空間生成方法。
  7. 【請求項7】 観測者が仮想空間内で動くことにより、
    ディスプレイ上に表示される前記仮想空間の映像を変化
    させる仮想空間生成装置において、 内面に前記ディスプレイが設けられ、前記観測者を囲む
    円筒部と、 前記観測者の身体の少なくとも一部に装着された位置及
    び方向信号発信部と、 前記位置及び方向信号発信部にそれぞれ対向して前記円
    筒部に設けられた位置及び方向信号受信部とを備え、前
    記位置及び方向信号の変化に基づいて前記ディスプレイ
    上に表示される前記仮想空間の映像を変化させるように
    したことを特徴とする仮想空間生成装置。
  8. 【請求項8】 前記位置信号発信部は、前記観測者の
    手、足、胴の少なくとも一部に装着された位置センサと
    して形成され、前記方向信号発信部は、前記観測者の頭
    部に装着された方向センサとして形成されたことを特徴
    とする請求項6に記載の仮想空間生成装置。
  9. 【請求項9】 観測者が仮想空間内で動くことにより、
    ディスプレイ上に表示される前記仮想空間の映像を変化
    させる仮想空間生成装置を備え、 内面に前記ディスプレイが設けられ、前記観測者を囲む
    円筒部と、 前記観測者の身体の少なくとも一部に装着された位置及
    び方向信号発信部と、 前記位置及び方向信号発信部にそれぞれ対向して前記円
    筒部に設けられた位置及び方向信号受信部とをさらに備
    える仮想空間生成方法において、 前記位置及び方向信号の変化に基づいて前記ディスプレ
    イ上に表示される前記仮想空間の映像を変化させること
    を特徴とする仮想空間生成方法。
JP9010968A 1997-01-24 1997-01-24 仮想空間生成装置及び仮想空間生成方法 Pending JPH10207340A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9010968A JPH10207340A (ja) 1997-01-24 1997-01-24 仮想空間生成装置及び仮想空間生成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9010968A JPH10207340A (ja) 1997-01-24 1997-01-24 仮想空間生成装置及び仮想空間生成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10207340A true JPH10207340A (ja) 1998-08-07

Family

ID=11764976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9010968A Pending JPH10207340A (ja) 1997-01-24 1997-01-24 仮想空間生成装置及び仮想空間生成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10207340A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004058059A2 (en) 2002-12-30 2004-07-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Audio reproduction apparatus, feedback system and method
JP2007102099A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Sony Corp 電子機器、画像処理方法及びプログラム
JP2015232880A (ja) * 2014-06-09 2015-12-24 イマージョン コーポレーションImmersion Corporation 視野および/または近接度に基づいて触覚強度を変更するためのプログラマブル触覚デバイスおよび方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004058059A2 (en) 2002-12-30 2004-07-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Audio reproduction apparatus, feedback system and method
WO2004058059A3 (en) * 2002-12-30 2004-12-16 Koninkl Philips Electronics Nv Audio reproduction apparatus, feedback system and method
JP2007102099A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Sony Corp 電子機器、画像処理方法及びプログラム
JP2015232880A (ja) * 2014-06-09 2015-12-24 イマージョン コーポレーションImmersion Corporation 視野および/または近接度に基づいて触覚強度を変更するためのプログラマブル触覚デバイスおよび方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11758346B2 (en) Sound localization for user in motion
CN110199325B (zh) 仿真系统、处理方法以及信息存储介质
US5913727A (en) Interactive movement and contact simulation game
EP2039402B1 (en) Input instruction device, input instruction method, and dancing simultation system using the input instruction device and method
US6179619B1 (en) Game machine for moving object
US5239463A (en) Method and apparatus for player interaction with animated characters and objects
JP2000033184A (ja) 全身動作入力型のゲ―ム及びイベント装置
JP2023113618A (ja) レーシングシミュレーション
CN204745623U (zh) 可穿戴虚拟现实运动头盔及可穿戴虚拟动作游戏系统
CN104857704A (zh) 可穿戴虚拟现实运动头盔及可穿戴虚拟动作游戏系统
JPH06176131A (ja) 画像合成装置及びこれを用いた仮想体験装置
JPH07200162A (ja) 仮想現実体験装置およびこれを用いたゲーム装置
KR20130098770A (ko) 입체감 확장형 가상 스포츠 체험 시스템
JP2020501263A (ja) ユーザ頭部回転ガイド付きヘッドマウントディスプレイ
JP2007181569A (ja) ゲーム装置及びその制御方法
JPH09138637A (ja) 模擬視界装置
JP3273038B2 (ja) 仮想体験型ゲーム装置
JPH11309269A (ja) ゲーム装置、シミュレーション装置及びゲーム画像表示方法
KR20030056302A (ko) 증강현실 기술을 이용한 게임 장치 및 방법
JP2002123840A (ja) 臨場感型仮想現実提供処理方法および装置
JPH10207340A (ja) 仮想空間生成装置及び仮想空間生成方法
JP6918189B2 (ja) シミュレーションシステム及びプログラム
JP2002224434A (ja) 画像合成装置、仮想体験装置および画像合成方法
JP2000112334A (ja) 運転操作訓練装置
JP3273017B2 (ja) 画像合成装置及びこれを用いた仮想体験装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050905

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060220