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JP6927797B2 - Methods, programs and computers for providing virtual space to users via headmount devices - Google Patents
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Description

本開示は、ヘッドマウントデバイスを介して仮想空間をユーザに提供するための方法、プログラム及びコンピュータに関する。 The present disclosure relates to methods, programs and computers for providing a virtual space to a user via a head mount device.

特許文献1には、ヘッドマウントデバイス(Head−Mounted Device、HMD)の移動以外の要因により仮想空間内で仮想カメラが移動し、仮想カメラの移動量が所定量を超える場合に、視野画像のうち、視軸を中心とする所定範囲を除く領域について、情報量を低減させる技術が開示されている。 In Patent Document 1, when the virtual camera moves in the virtual space due to a factor other than the movement of the head-mounted device (Head-Mounted Device, HMD) and the movement amount of the virtual camera exceeds a predetermined amount, the field image , A technique for reducing the amount of information is disclosed in a region other than a predetermined range centered on the visual axis.

特許文献1に開示された技術は、仮想現実(VR:Virtual Reality)空間における酔い(いわゆる「VR酔い」)を低減する技術の一例である。今後、仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための様々な技術の開発が進むものと考えられる。 The technique disclosed in Patent Document 1 is an example of a technique for reducing sickness (so-called "VR sickness") in a virtual reality (VR) space. In the future, it is expected that various technologies for reducing VR sickness will be developed without impairing the virtual experience.

特開2017−59196号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-59196

本開示は、仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための新規な手法を提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a novel method for reducing VR sickness without impairing the virtual experience.

本開示の一実施形態によれば、ヘッドマウントデバイスを介して仮想空間をユーザに提供するためのコンピュータにより実施される方法であって、
前記仮想空間に配置された仮想カメラを動作させるステップと、
前記仮想カメラの移動方向を特定するステップと、
前記仮想空間を前記仮想カメラの視界の範囲で表した視界画像を生成するステップと、
前記仮想カメラの向きを基準に定まる1以上の方向に対する視認性の低下度合いを定めた第1低下度合い情報に基づいて、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップと、
特定された前記視認性の低下度合いに基づいて、前記視界画像の視認性を低下させるステップと、
視認性が低下された前記視界画像を、前記ヘッドマウントデバイスの表示部に出力するステップと、
を含む、方法が提供される。
According to one embodiment of the present disclosure, it is a method performed by a computer for providing a virtual space to a user via a head mount device.
The step of operating the virtual camera arranged in the virtual space and
The step of specifying the moving direction of the virtual camera and
A step of generating a field of view image representing the virtual space within the field of view of the virtual camera, and
A step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction based on the first degree of decrease information that defines the degree of decrease in visibility in one or more directions determined based on the orientation of the virtual camera.
A step of reducing the visibility of the visual field image based on the specified degree of deterioration of the visibility, and a step of reducing the visibility of the visual field image.
A step of outputting the field-of-view image with reduced visibility to the display unit of the head-mounted device, and
Methods are provided, including.

本開示の別の実施形態によれば、上記方法をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供される。 According to another embodiment of the present disclosure, a program is provided for causing a processor to perform the above method.

本開示の別の実施形態によれば、コンピュータであって、
前記コンピュータが備えるプロセッサによる、ヘッドマウントデバイスを介して仮想空間をユーザに提供するための制御により、
前記仮想空間に配置された仮想カメラを動作させるステップと、
前記仮想カメラの移動方向を特定するステップと、
前記仮想空間を前記仮想カメラの視界の範囲で表した視界画像を生成するステップと、
前記仮想カメラの向きを基準に定まる1以上の方向に対する視認性の低下度合いを定めた第1低下度合い情報に基づいて、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップと、
特定された前記視認性の低下度合いに基づいて、前記視界画像の視認性を低下させるステップと、
視認性が低下された前記視界画像を、前記ヘッドマウントデバイスの表示部に出力するステップと、
が実行される、コンピュータが提供される。
According to another embodiment of the present disclosure, it is a computer.
By the control provided by the processor of the computer to provide the virtual space to the user via the head mount device.
The step of operating the virtual camera arranged in the virtual space and
The step of specifying the moving direction of the virtual camera and
A step of generating a field of view image representing the virtual space within the field of view of the virtual camera, and
A step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction based on the first degree of decrease information that defines the degree of decrease in visibility in one or more directions determined based on the orientation of the virtual camera.
A step of reducing the visibility of the visual field image based on the specified degree of deterioration of the visibility, and a step of reducing the visibility of the visual field image.
A step of outputting the field-of-view image with reduced visibility to the display unit of the head-mounted device, and
Is run, a computer is provided.

本開示の実施形態により、仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための新規な手法を提供することができる。 According to the embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a novel method for reducing VR sickness without impairing the virtual experience.

本開示のその他の特徴及び利点は、後述する実施形態の説明、添付の図面及び特許請求の範囲の記載から明らかなものとなる。 Other features and advantages of the present disclosure will become apparent from the description of embodiments described below, the accompanying drawings and the claims.

HMDシステムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows the structure of the HMD system schematicly. 本開示の一実施形態による、コンピュータの基本的なハードウェア構成の例を表すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the basic hardware composition of the computer by one Embodiment of this disclosure. 一実施形態に従う、HMDに設定されるuvw視野座標系を概念的に表す図である。It is a figure that conceptually represents the uvw field-of-view coordinate system set in the HMD according to one embodiment. 一実施形態に従う、仮想空間を表現する一態様を概念的に表す図である。It is a figure which conceptually represents one aspect which expresses a virtual space according to one Embodiment. 一実施形態に従う、HMDを装着するユーザの頭部を上から表した図である。It is the figure which showed the head of the user who wears an HMD according to one Embodiment from the top. 仮想空間において視認領域をx方向から見たyz断面を表す図である。It is a figure which shows the yz cross section which looked at the visual area from the x direction in a virtual space. 仮想空間において視認領域をy方向から見たxz断面を表す図である。It is a figure which shows the xz cross section which looked at the visual area in a virtual space from the y direction. 一実施形態に従う、コントローラの概略構成を表す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the controller according to one Embodiment. 一実施形態に従う、コントローラの概略構成を表す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the controller according to one Embodiment. 本開示の一実施形態による、HMDシステムを介してユーザに仮想体験を提供するための、コンピュータの機能を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a function of a computer for providing a virtual experience to a user via an HMD system according to an embodiment of the present disclosure. ユーザが没入する仮想空間の画像を表示部に表示するための一般的な処理のフロー図である。It is a flow diagram of a general process for displaying an image of a virtual space in which a user is immersed on a display unit. 本開示の一実施形態による方法のフローチャートである。It is a flowchart of the method by one Embodiment of this disclosure. 図11のステップ1110において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the specific example of the process executed in step 1110 of FIG. 一実施形態における、ユーザに対応するアバターが仮想空間内を移動する様子を概略的に表す図である。It is a figure which shows the state which the avatar corresponding to a user moves in a virtual space in one Embodiment. 移動方向を複数の成分に分解する様子を概略的に説明する図である。It is a figure which shows how the moving direction is decomposed into a plurality of components. 第1低下度合い情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the 1st decrease degree information. 一実施形態における、ユーザに対応するアバターが仮想空間内を移動する様子を概略的に表す図である。It is a figure which shows the state which the avatar corresponding to a user moves in a virtual space in one Embodiment. 移動方向を複数の成分に分解する様子を概略的に説明する図である。It is a figure which shows how the moving direction is decomposed into a plurality of components. 移動方向を複数の成分に分解する様子を概略的に説明する図である。It is a figure which shows how the moving direction is decomposed into a plurality of components. 移動方向を複数の成分に分解する様子を概略的に説明する図である。It is a figure which shows how the moving direction is decomposed into a plurality of components. 一実施形態における、ユーザに対応するアバターが仮想空間内を移動する様子を概略的に表す図である。It is a figure which shows the state which the avatar corresponding to a user moves in a virtual space in one Embodiment. 第2低下度合い情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the 2nd degree of decrease information. 図19のグラフから読み取られて数値化された第2低下度合い情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the 2nd degree of decrease information which was read from the graph of FIG. 19 and was quantified. 本開示の実施形態に従って生成される、視認性が低下した視界画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the field-of-view image with reduced visibility generated according to the embodiment of this disclosure.

[本開示の実施形態の説明]
はじめに、本開示の例示的な実施形態の構成を列記して説明する。本開示の実施形態による方法、プログラム及びコンピュータは、以下のような構成を備えてもよい。
[Explanation of Embodiments of the present disclosure]
First, the configurations of exemplary embodiments of the present disclosure will be listed and described. The methods, programs and computers according to the embodiments of the present disclosure may have the following configurations.

(項目1)
ヘッドマウントデバイスを介して仮想空間をユーザに提供するためのコンピュータにより実施される方法であって、
前記仮想空間に配置された仮想カメラを動作させるステップと、
前記仮想カメラの移動方向を特定するステップと、
前記仮想空間を前記仮想カメラの視界の範囲で表した視界画像を生成するステップと、
前記仮想カメラの向きを基準に定まる1以上の方向に対する視認性の低下度合いを定めた第1低下度合い情報に基づいて、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップと、
特定された前記視認性の低下度合いに基づいて、前記視界画像の視認性を低下させるステップと、
視認性が低下された前記視界画像を、前記ヘッドマウントデバイスの表示部に出力するステップと、
を含む、方法。
(Item 1)
A method performed by a computer to provide a virtual space to a user via a headmount device.
The step of operating the virtual camera arranged in the virtual space and
The step of specifying the moving direction of the virtual camera and
A step of generating a field of view image representing the virtual space within the field of view of the virtual camera, and
A step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction based on the first degree of decrease information that defines the degree of decrease in visibility in one or more directions determined based on the orientation of the virtual camera.
A step of reducing the visibility of the visual field image based on the specified degree of deterioration of the visibility, and a step of reducing the visibility of the visual field image.
A step of outputting the field-of-view image with reduced visibility to the display unit of the head-mounted device, and
Including methods.

(項目2)
前記第1低下度合い情報は、前記仮想カメラの向きを基準に定まる複数の軸方向に対する視認性の低下度合いを定め、
前記視認性の低下度合いを特定するステップは、
前記移動方向を前記複数の軸方向の成分に分解するステップと、
前記第1低下度合い情報と前記複数の軸方向の成分とを用いて、前記移動方向における前記成分毎の視認性の低下度合いを特定するステップと、
特定された前記成分毎の視認性の低下度合いに基づいて、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップと、
を含む、項目1に記載の方法。
(Item 2)
The first degree of decrease information determines the degree of decrease in visibility in a plurality of axial directions determined based on the orientation of the virtual camera.
The step of specifying the degree of decrease in visibility is
A step of decomposing the moving direction into the plurality of axial components, and
A step of specifying the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction by using the first degree of decrease information and the plurality of axial components.
A step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction based on the degree of decrease in visibility for each of the specified components, and a step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction.
The method according to item 1.

(項目3)
前記軸方向の成分は、前記移動方向に対する当該軸方向での移動割合を示し、
前記分解するステップでは、前記軸方向と前記移動方向との角度差が小さいほど当該軸方向の成分の値が大きくなるように、前記移動方向を前記複数の軸方向の成分に分解し、
前記移動方向における前記成分毎の視認性の低下度合いを特定するステップでは、前記軸方向毎に、前記第1低下度合い情報が示す当該軸方向での視認性の低下度合いに当該軸方向の成分を乗じることで、前記移動方向における前記成分毎の視認性の低下度合いを特定し、
前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップでは、特定された前記成分毎の視認性の低下度合いを合算して、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定する、項目2に記載の方法。
(Item 3)
The axial component indicates the ratio of movement in the axial direction to the movement direction.
In the disassembling step, the moving direction is decomposed into the plurality of axial components so that the smaller the angle difference between the axial direction and the moving direction, the larger the value of the component in the axial direction.
In the step of specifying the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction, the component in the axial direction is added to the degree of decrease in visibility in the axial direction indicated by the first degree of decrease information for each axial direction. By multiplying, the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction is specified.
The step according to item 2, wherein in the step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction, the degree of decrease in visibility for each of the specified components is added up to specify the degree of decrease in visibility in the moving direction. Method.

(項目4)
前記複数の軸方向は、ロール軸方向、ピッチ軸方向及びヨー軸方向を含み、
前記第1低下度合い情報は、前記ロール軸方向に対する視認性の低下度合いを、前記ピッチ軸方向及び前記ヨー軸方向に対する視認性の低下度合いよりも小さく定めている、項目2又は3に記載の方法。
(Item 4)
The plurality of axial directions include a roll axial direction, a pitch axial direction, and a yaw axial direction.
The method according to item 2 or 3, wherein the first decrease degree information defines the degree of decrease in visibility in the roll axis direction to be smaller than the degree of decrease in visibility in the pitch axis direction and the yaw axis direction. ..

(項目5)
前記第1低下度合い情報は、前記ロール軸方向のうちの前記仮想カメラの正面方向に対する視認性の低下度合いを、前記ロール軸方向のうちの前記正面方向と反対方向に対する視認性の低下度合いよりも小さく定めている、項目4に記載の方法。
(Item 5)
The first degree of decrease information indicates that the degree of decrease in visibility of the virtual camera in the roll axis direction in the front direction is larger than the degree of decrease in visibility in the direction opposite to the front direction in the roll axis direction. The method according to item 4, which is defined as small.

(項目6)
前記仮想カメラの回転速度を特定するステップをさらに含み、
前記視認性の低下度合いを特定するステップでは、前記第1低下度合い情報と、前記仮想カメラの回転速度に対する視認性の低下度合いを定めた第2低下度合い情報とに基づいて、前記移動方向及び特定された前記回転速度における視認性の低下度合いを特定する、項目1から5のいずれか1項に記載の方法。
(Item 6)
Further including a step of specifying the rotation speed of the virtual camera,
In the step of specifying the degree of decrease in visibility, the moving direction and the specification are based on the first degree of decrease information and the second degree of decrease information that determines the degree of decrease in visibility with respect to the rotation speed of the virtual camera. The method according to any one of items 1 to 5, which specifies the degree of decrease in visibility at the said rotation speed.

(項目7)
前記第2低下度合い情報は、前記回転速度が所定速度に達するまでの間、前記回転速度が速くなるほど、前記視認性の低下度合いが高くなるように定めている、項目6に記載の方法。
(Item 7)
The method according to item 6, wherein the second decrease degree information is defined so that the degree of decrease in visibility increases as the rotation speed increases until the rotation speed reaches a predetermined speed.

(項目8)
項目1から7のいずれかに記載の方法をプロセッサに実行させるためのプログラム。
(Item 8)
A program for causing a processor to execute the method according to any one of items 1 to 7.

(項目9)
コンピュータであって、
前記コンピュータが備えるプロセッサによる、ヘッドマウントデバイスを介して仮想空間をユーザに提供するための制御により、
前記仮想空間に配置された仮想カメラを動作させるステップと、
前記仮想カメラの移動方向を特定するステップと、
前記仮想空間を前記仮想カメラの視界の範囲で表した視界画像を生成するステップと、
前記仮想カメラの向きを基準に定まる1以上の方向に対する視認性の低下度合いを定めた第1低下度合い情報に基づいて、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップと、
特定された前記視認性の低下度合いに基づいて、前記視界画像の視認性を低下させるステップと、
視認性が低下された前記視界画像を、前記ヘッドマウントデバイスの表示部に出力するステップと、
が実行されるコンピュータ。
(Item 9)
It ’s a computer,
By the control provided by the processor of the computer to provide the virtual space to the user via the head mount device.
The step of operating the virtual camera arranged in the virtual space and
The step of specifying the moving direction of the virtual camera and
A step of generating a field of view image representing the virtual space within the field of view of the virtual camera, and
A step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction based on the first degree of decrease information that defines the degree of decrease in visibility in one or more directions determined based on the orientation of the virtual camera.
A step of reducing the visibility of the visual field image based on the specified degree of deterioration of the visibility, and a step of reducing the visibility of the visual field image.
A step of outputting the field-of-view image with reduced visibility to the display unit of the head-mounted device, and
The computer on which it runs.

[本開示の実施形態の詳細]
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態について説明する。以下の説明では、同様の要素には同様の符号を付してある。それらの名称及び機能も同様である。このような要素については重複する説明が省略される。
[Details of Embodiments of the present disclosure]
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following description, similar elements are designated by the same reference numerals. The same applies to their names and functions. Duplicate description of such elements is omitted.

図1を参照して、ヘッドマウントデバイス(Head−Mounted Device、HMD)システム100の構成について説明する。図1は、HMDシステム100の構成を概略的に示す。一例では、HMDシステム100は、家庭用のシステム又は業務用のシステムとして提供される。HMDは、表示部を備える所謂ヘッドマウントディスプレイであってもよく、表示部を有するスマートフォン等の端末を装着可能なヘッドマウント機器であってもよい。 The configuration of the head-mounted device (HMD) system 100 will be described with reference to FIG. FIG. 1 schematically shows the configuration of the HMD system 100. In one example, the HMD system 100 is provided as a home system or a business system. The HMD may be a so-called head-mounted display provided with a display unit, or may be a head-mounted device to which a terminal such as a smartphone having a display unit can be attached.

HMDシステム100は、HMD110と、HMDセンサ120と、コントローラ160と、コンピュータ200とを備える。HMD110は、表示部112と、注視センサ140とを含む。コントローラ160は、モーションセンサ130を含んでもよい。 The HMD system 100 includes an HMD 110, an HMD sensor 120, a controller 160, and a computer 200. The HMD 110 includes a display unit 112 and a gaze sensor 140. The controller 160 may include a motion sensor 130.

一例では、コンピュータ200は、インターネット等のネットワーク192に接続可能であってもよく、ネットワーク192に接続されるサーバ150等のコンピュータと通信可能であってもよい。別の態様において、HMD110は、HMDセンサ120の代わりにセンサ114を含んでもよい。 In one example, the computer 200 may be able to connect to a network 192 such as the Internet, or may be able to communicate with a computer such as a server 150 connected to the network 192. In another embodiment, the HMD 110 may include a sensor 114 instead of the HMD sensor 120.

HMD110は、ユーザ190の頭部に装着され、動作中に仮想空間をユーザに提供し得る。より具体的には、HMD110は、右目用の画像及び左目用の画像を表示部112にそれぞれ表示する。ユーザの各目がそれぞれの画像を視認すると、ユーザは、両目の視差に基づき当該画像を3次元の画像として認識し得る。 The HMD 110 may be worn on the head of the user 190 and provide the user with virtual space during operation. More specifically, the HMD 110 displays an image for the right eye and an image for the left eye on the display unit 112, respectively. When each eye of the user visually recognizes each image, the user can recognize the image as a three-dimensional image based on the parallax of both eyes.

表示部112は、例えば、非透過型の表示装置として実現される。一例では、表示部112は、ユーザの両目の前方に位置するように、HMD110の本体に配置される。したがって、ユーザは、表示部112に表示される3次元画像を視認すると、仮想空間に没入することができる。ある実施形態において、仮想空間は、例えば、背景、ユーザが操作可能なオブジェクト、ユーザが選択可能なメニューの画像等を含む。ある実施形態において、表示部112は、スマートフォン等の情報表示端末が備える液晶表示部又は有機EL(Electro Luminescence)表示部として実現され得る。 The display unit 112 is realized as, for example, a non-transparent display device. In one example, the display unit 112 is arranged on the main body of the HMD 110 so as to be located in front of both eyes of the user. Therefore, the user can immerse himself in the virtual space by visually recognizing the three-dimensional image displayed on the display unit 112. In certain embodiments, the virtual space includes, for example, a background, user-operable objects, user-selectable menu images, and the like. In certain embodiments, the display unit 112 can be realized as a liquid crystal display unit or an organic EL (Electroluminescence) display unit included in an information display terminal such as a smartphone.

一例では、表示部112は、右目用の画像を表示するためのサブ表示部と、左目用の画像を表示するためのサブ表示部とを含み得る。別の態様において、表示部112は、右目用の画像と左目用の画像とを一体として表示する構成であってもよい。この場合、表示部112は、高速シャッタを含む。高速シャッタは、画像がいずれか一方の目にのみ認識されるように、右目用の画像と左目用の画像とを交互に表示可能に作動する。 In one example, the display unit 112 may include a sub-display unit for displaying an image for the right eye and a sub-display unit for displaying an image for the left eye. In another aspect, the display unit 112 may be configured to display the image for the right eye and the image for the left eye as a unit. In this case, the display unit 112 includes a high-speed shutter. The high-speed shutter operates so that the image for the right eye and the image for the left eye can be alternately displayed so that the image is recognized by only one of the eyes.

一例では、HMD110は、複数の光源(図示せず)を含む。各光源は、例えば、赤外線を発するLED(Light Emitting Diode)により実現される。HMDセンサ120は、HMD110の動きを検出するためのポジショントラッキング機能を有する。より具体的には、HMDセンサ120は、HMD110が発する複数の赤外線を読み取り、現実空間内におけるHMD110の位置及び傾きを検出してもよい。 In one example, the HMD 110 includes a plurality of light sources (not shown). Each light source is realized by, for example, an LED (Light Emitting Diode) that emits infrared rays. The HMD sensor 120 has a position tracking function for detecting the movement of the HMD 110. More specifically, the HMD sensor 120 may read a plurality of infrared rays emitted by the HMD 110 to detect the position and inclination of the HMD 110 in the real space.

ある態様において、HMDセンサ120は、カメラにより実現されてもよい。この場合、HMDセンサ120は、カメラから出力されるHMD110の画像情報を用いて、画像解析処理を実行することにより、HMD110の位置及び傾きを検出することができる。 In some embodiments, the HMD sensor 120 may be implemented by a camera. In this case, the HMD sensor 120 can detect the position and tilt of the HMD 110 by executing the image analysis process using the image information of the HMD 110 output from the camera.

別の態様において、HMD110は、位置検出器として、HMDセンサ120の代わりに、センサ114を備えてもよい。HMD110は、センサ114を用いて、HMD110自身の位置及び傾きを検出し得る。例えば、センサ114が角速度センサ、地磁気センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ等である場合、HMD110は、HMDセンサ120の代わりに、これらの各センサのいずれかを用いて、自身の位置及び傾きを検出し得る。一例として、センサ114が角速度センサである場合、角速度センサは、現実空間におけるHMD110の3軸周りの角速度を経時的に検出する。HMD110は、各角速度に基づいて、HMD110の3軸周りの角度の時間的変化を算出し、さらに、角度の時間的変化に基づいて、HMD110の傾きを算出する。また、HMD110は、透過型表示装置を備えていても良い。この場合、当該透過型表示装置は、その透過率を調整することにより、一時的に非透過型の表示装置として構成可能であってもよい。また、視界画像は、仮想空間を構成する画像の一部に、現実空間を提示する構成を含んでいてもよい。例えば、HMD110に搭載されたカメラで撮影した画像を視界画像の一部に重畳して表示させてもよいし、当該透過型表示装置の一部の透過率を高く設定することにより、視界画像の一部から現実空間を視認可能にしてもよい。 In another aspect, the HMD 110 may include a sensor 114 as a position detector instead of the HMD sensor 120. The HMD 110 can detect the position and tilt of the HMD 110 itself by using the sensor 114. For example, when the sensor 114 is an angular velocity sensor, a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like, the HMD 110 detects its position and inclination by using any of these sensors instead of the HMD sensor 120. obtain. As an example, when the sensor 114 is an angular velocity sensor, the angular velocity sensor detects the angular velocity around the three axes of the HMD 110 in real space over time. The HMD 110 calculates the temporal change of the angle around the three axes of the HMD 110 based on each angular velocity, and further calculates the inclination of the HMD 110 based on the temporal change of the angle. Further, the HMD 110 may be provided with a transmissive display device. In this case, the transmissive display device may be temporarily configured as a non-transparent display device by adjusting its transmittance. Further, the visual field image may include a configuration for presenting the real space as a part of the image constituting the virtual space. For example, an image taken by a camera mounted on the HMD 110 may be superimposed on a part of the field of view image and displayed, or by setting a high transmittance of a part of the transmissive display device, the field of view image can be displayed. The real space may be visible from a part.

注視センサ140は、ユーザ190の右目及び左目の視線が向けられる方向(視線)を検出する。当該方向の検出は、例えば、公知のアイトラッキング機能によって実現される。注視センサ140は、当該アイトラッキング機能を有するセンサにより実現される。ある態様において、注視センサ140は、右目用のセンサ及び左目用のセンサを含むことが好ましい。注視センサ140は、例えば、ユーザ190の右目及び左目に赤外光を照射するとともに、照射光に対する角膜及び虹彩からの反射光を受けることにより各眼球の回転角を検出するセンサであってもよい。注視センサ140は、検出した各回転角に基づいて、ユーザ190の視線を検知することができる。 The gaze sensor 140 detects the direction (line of sight) to which the eyes of the right eye and the left eye of the user 190 are directed. The detection of the direction is realized by, for example, a known eye tracking function. The gaze sensor 140 is realized by a sensor having the eye tracking function. In some embodiments, the gaze sensor 140 preferably includes a sensor for the right eye and a sensor for the left eye. The gaze sensor 140 may be, for example, a sensor that irradiates the right eye and the left eye of the user 190 with infrared light and detects the angle of rotation of each eyeball by receiving the reflected light from the cornea and the iris with respect to the irradiation light. .. The gaze sensor 140 can detect the line of sight of the user 190 based on each of the detected rotation angles.

サーバ150は、コンピュータ200にプログラムを送信し得る。別の態様において、サーバ150は、他のユーザによって使用されるHMDに仮想現実を提供するための他のコンピュータ200と通信し得る。例えば、アミューズメント施設において、複数のユーザが参加型のゲームを行う場合、各コンピュータ200は、各ユーザの動作に基づく信号を他のコンピュータ200と通信して、同じ仮想空間において複数のユーザが共通のゲームを楽しむことを可能にする。 The server 150 may send the program to the computer 200. In another aspect, the server 150 may communicate with another computer 200 to provide virtual reality to the HMD used by other users. For example, in an amusement facility, when a plurality of users play a participatory game, each computer 200 communicates a signal based on the operation of each user with another computer 200, and the plurality of users are common in the same virtual space. Allows you to enjoy the game.

コントローラ160は、有線又は無線によりコンピュータ200に接続される。コントローラ160は、ユーザ190からコンピュータ200への命令の入力を受け付ける。ある態様において、コントローラ160は、ユーザ190によって把持可能に構成される。別の態様において、コントローラ160は、ユーザ190の身体又は衣類の一部に装着可能に構成される。別の態様において、コントローラ160は、コンピュータ200から送信される信号に基づいて、振動、音、光のうちの少なくともいずれかを出力するように構成されてもよい。別の態様において、コントローラ160は、ユーザ190から、仮想空間に配置されるオブジェクトの位置や動きを制御するための操作を受け付ける。 The controller 160 is connected to the computer 200 by wire or wirelessly. The controller 160 receives an instruction input from the user 190 to the computer 200. In some embodiments, the controller 160 is configured to be grippable by the user 190. In another embodiment, the controller 160 is configured to be wearable on a part of the body or clothing of the user 190. In another embodiment, the controller 160 may be configured to output at least one of vibration, sound, and light based on a signal transmitted from the computer 200. In another aspect, the controller 160 receives from the user 190 an operation for controlling the position and movement of an object arranged in the virtual space.

ある態様において、モーションセンサ130は、ユーザの手に取り付けられて、ユーザの手の動きを検出する。例えば、モーションセンサ130は、手の回転速度、回転数等を検出する。検出された信号は、コンピュータ200に送られる。モーションセンサ130は、例えば、手袋型のコントローラ160Aに設けられる。ある実施形態において、現実空間における安全のため、コントローラ160Aは、手袋型のようにユーザ190の手に装着されることにより容易に飛んで行かないものに装着されるのが望ましい。別の態様において、複数の操作ボタンを有する一般的な構造のコントローラ160Bが用いられてもよい。別の態様において、ユーザ190に装着されないセンサがユーザ190の手の動きを検出してもよい。ユーザ190の身体の様々な部分の位置、向き、動きの方向、動きの距離などを検知する光学式センサが用いられてもよい。例えば、ユーザ190を撮影するカメラの信号が、ユーザ190の動作を表す信号として、コンピュータ200に入力されてもよい。モーションセンサ130とコンピュータ200とは、一例として、無線により互いに接続される。無線の場合、通信形態は特に限られず、例えば、Bluetooth(登録商標)その他の公知の通信手法が用いられる。 In some embodiments, the motion sensor 130 is attached to the user's hand to detect the movement of the user's hand. For example, the motion sensor 130 detects the rotation speed, the number of rotations, and the like of the hand. The detected signal is sent to the computer 200. The motion sensor 130 is provided on, for example, a glove-shaped controller 160A. In certain embodiments, for safety in real space, it is desirable that the controller 160A be attached to something that does not easily fly by being attached to the user 190's hand, such as a glove type. In another embodiment, a controller 160B having a general structure having a plurality of operation buttons may be used. In another embodiment, a sensor not attached to the user 190 may detect the movement of the user 190's hand. Optical sensors may be used to detect the position, orientation, direction of movement, distance of movement, etc. of various parts of the body of the user 190. For example, the signal of the camera that captures the user 190 may be input to the computer 200 as a signal representing the operation of the user 190. As an example, the motion sensor 130 and the computer 200 are wirelessly connected to each other. In the case of wireless communication, the communication mode is not particularly limited, and for example, Bluetooth (registered trademark) or other known communication method is used.

図2を参照して、本開示の実施形態に係るコンピュータ200について説明する。図2は、本開示の一実施形態によるコンピュータ200の基本的なハードウェア構成の例を表すブロック図である。コンピュータ200は、主たる構成要素として、プロセッサ202と、メモリ204と、ストレージ206と、入出力インターフェース208と、通信インターフェース210とを備える。各構成要素は、それぞれ、バス212に接続される。 The computer 200 according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an example of a basic hardware configuration of the computer 200 according to the embodiment of the present disclosure. The computer 200 includes a processor 202, a memory 204, a storage 206, an input / output interface 208, and a communication interface 210 as main components. Each component is connected to bus 212, respectively.

プロセッサ202は、コンピュータ200に与えられる信号に基づいて、あるいは、予め定められた条件が成立したことに基づいて、メモリ204又はストレージ206に格納されているプログラムに含まれる一連の命令を実行する。ある態様において、プロセッサ202は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processor Unit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)等のデバイスとして実現される。 The processor 202 executes a series of instructions included in the program stored in the memory 204 or the storage 206 based on the signal given to the computer 200 or when a predetermined condition is satisfied. In some embodiments, the processor 202 is realized as a device such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processor Unit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).

メモリ204は、プログラム及びデータを一時的に保存する。プログラムは、例えば、ストレージ206からロードされる。データは、コンピュータ200に入力されたデータと、プロセッサ202によって生成されたデータとを含む。ある態様において、メモリ204は、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリとして実現される。 Memory 204 temporarily stores programs and data. The program is loaded from storage 206, for example. The data includes data input to the computer 200 and data generated by the processor 202. In some embodiments, the memory 204 is realized as a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory).

ストレージ206は、プログラム及びデータを永続的に保持する。ストレージ206は、例えば、ROM(Read−Only Memory)、ハードディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置として実現される。ストレージ206に格納されるプログラムは、HMDシステム100において仮想空間を提供するためのプログラム、シミュレーションプログラム、ゲームプログラム、ユーザ認証プログラム、他のコンピュータ200との通信を実現するためのプログラム等を含む。ストレージ206に格納されるデータは、仮想空間を規定するためのデータ及びオブジェクト等を含む。 Storage 206 permanently holds programs and data. The storage 206 is realized as, for example, a non-volatile storage device such as a ROM (Read-Only Memory), a hard disk device, or a flash memory. The program stored in the storage 206 includes a program for providing a virtual space in the HMD system 100, a simulation program, a game program, a user authentication program, a program for realizing communication with another computer 200, and the like. The data stored in the storage 206 includes data, objects, and the like for defining the virtual space.

別の態様において、ストレージ206は、メモリカードのように着脱可能な記憶装置として実現されてもよい。さらに別の態様において、コンピュータ200に内蔵されたストレージ206の代わりに、外部の記憶装置に保存されているプログラム及びデータを使用する構成が使用されてもよい。このような構成によれば、例えば、アミューズメント施設のように複数のHMDシステム100が使用される場面において、プログラムやデータの更新を一括して行なうことが可能になる。 In another aspect, the storage 206 may be realized as a removable storage device such as a memory card. In yet another embodiment, a configuration using programs and data stored in an external storage device may be used instead of the storage 206 built into the computer 200. According to such a configuration, for example, in a scene where a plurality of HMD systems 100 are used such as an amusement facility, it is possible to update programs and data at once.

ある実施形態において、入出力インターフェース208は、HMD110、HMDセンサ120及びモーションセンサ130との間で信号を通信する。ある態様において、入出力インターフェース208は、USB(Universal Serial Bus、USB)、DVI(Digital Visual Interface)、HDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)等の端子を用いて実現される。なお、入出力インターフェース208は上述のものに限られない。 In certain embodiments, the input / output interface 208 communicates signals with the HMD 110, the HMD sensor 120, and the motion sensor 130. In some embodiments, the input / output interface 208 is implemented using terminals such as USB (Universal Serial Bus, USB), DVI (Digital Visual Interface), HDMI® (High-Definition Multimedia Interface), and the like. The input / output interface 208 is not limited to the above.

ある実施形態において、入出力インターフェース208は、さらに、コントローラ160と通信し得る。例えば、入出力インターフェース208は、コントローラ160及びモーションセンサ130から出力された信号の入力を受ける。別の態様において、入出力インターフェース208は、プロセッサ202から出力された命令を、コントローラ160に送る。当該命令は、振動、音声出力、発光等をコントローラ160に指示する。コントローラ160は、当該命令を受信すると、その命令に応じて、振動、音声出力、発光等を実行する。 In certain embodiments, the input / output interface 208 may further communicate with the controller 160. For example, the input / output interface 208 receives input of signals output from the controller 160 and the motion sensor 130. In another embodiment, the input / output interface 208 sends an instruction output from the processor 202 to the controller 160. The command instructs the controller 160 to vibrate, output voice, emit light, and the like. Upon receiving the command, the controller 160 executes vibration, audio output, light emission, and the like in response to the command.

通信インターフェース210は、ネットワーク192に接続され、ネットワーク192に接続されている他のコンピュータ(例えば、サーバ150)と通信する。ある態様において、通信インターフェース210は、例えば、LAN(Local Area Network)等の有線通信インターフェース、あるいは、WiFi(Wireless Fidelity)、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)等の無線通信インターフェースとして実現される。なお、通信インターフェース210は上述のものに限られない。 The communication interface 210 is connected to the network 192 and communicates with another computer (for example, the server 150) connected to the network 192. In some embodiments, the communication interface 210 is realized as, for example, a wired communication interface such as LAN (Local Area Network) or a wireless communication interface such as WiFi (Wireless Field), Bluetooth®, NFC (Near Field Communication), etc. Will be done. The communication interface 210 is not limited to the above.

ある態様において、プロセッサ202は、ストレージ206にアクセスし、ストレージ206に格納されている1つ以上のプログラムをメモリ204にロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。当該1つ以上のプログラムは、コンピュータ200のオペレーティングシステム、仮想空間を提供するためのアプリケーションプログラム、仮想空間で実行可能なゲームソフトウェア等を含み得る。プロセッサ202は、入出力インターフェース208を介して、仮想空間を提供するための信号をHMD110に送る。HMD110は、その信号に基づいて表示部112に映像を表示する。 In some embodiments, the processor 202 accesses storage 206, loads one or more programs stored in storage 206 into memory 204, and executes a series of instructions contained in the programs. The one or more programs may include an operating system of a computer 200, an application program for providing a virtual space, game software that can be executed in the virtual space, and the like. The processor 202 sends a signal for providing virtual space to the HMD 110 via the input / output interface 208. The HMD 110 displays an image on the display unit 112 based on the signal.

図2に示される例では、コンピュータ200は、HMD110の外部に設けられている。しかし、別の態様において、コンピュータ200は、HMD110に内蔵されてもよい。一例として、表示部112を含む携帯型の情報通信端末(例えば、スマートフォン)がコンピュータ200として機能してもよい。 In the example shown in FIG. 2, the computer 200 is provided outside the HMD 110. However, in another aspect, the computer 200 may be built into the HMD 110. As an example, a portable information communication terminal (for example, a smartphone) including a display unit 112 may function as a computer 200.

また、コンピュータ200は、複数のHMD110に共通して用いられる構成であってもよい。このような構成によれば、例えば、複数のユーザに同一の仮想空間を提供することもできるので、各ユーザは同一の仮想空間で他のユーザと同一のアプリケーションを楽しむことができる。 Further, the computer 200 may have a configuration commonly used for a plurality of HMD 110s. According to such a configuration, for example, the same virtual space can be provided to a plurality of users, so that each user can enjoy the same application as other users in the same virtual space.

ある実施形態において、HMDシステム100では、グローバル座標系が予め設定されている。グローバル座標系は、現実空間における鉛直方向、鉛直方向に直交する水平方向、ならびに、鉛直方向及び水平方向の双方に直交する前後方向にそれぞれ平行な、3つの基準方向(軸)を有する。本実施形態では、グローバル座標系は視点座標系の1つである。そこで、グローバル座標系における水平方向、鉛直方向(上下方向)、及び前後方向は、それぞれ、x軸、y軸、z軸として規定される。より具体的には、グローバル座標系において、x軸は現実空間の水平方向に平行である。y軸は、現実空間の鉛直方向に平行である。z軸は現実空間の前後方向に平行である。 In one embodiment, the HMD system 100 has a preset global coordinate system. The global coordinate system has three reference directions (axes) that are parallel to the vertical direction in the real space, the horizontal direction orthogonal to the vertical direction, and the front-back direction orthogonal to both the vertical direction and the horizontal direction. In this embodiment, the global coordinate system is one of the viewpoint coordinate systems. Therefore, the horizontal direction, the vertical direction (vertical direction), and the front-back direction in the global coordinate system are defined as the x-axis, the y-axis, and the z-axis, respectively. More specifically, in the global coordinate system, the x-axis is parallel to the horizontal direction of real space. The y-axis is parallel to the vertical direction in real space. The z-axis is parallel to the front-back direction of the real space.

ある態様において、HMDセンサ120は、赤外線センサを含む。赤外線センサが、HMD110の各光源から発せられた赤外線をそれぞれ検出すると、HMD110の存在を検出する。HMDセンサ120は、さらに、各点の値(グローバル座標系における各座標値)に基づいて、HMD110を装着したユーザ190の動きに応じた、現実空間内におけるHMD110の位置及び傾きを検出する。より詳しくは、HMDセンサ120は、経時的に検出された各値を用いて、HMD110の位置及び傾きの時間的変化を検出できる。 In some embodiments, the HMD sensor 120 includes an infrared sensor. When the infrared sensor detects infrared rays emitted from each light source of the HMD 110, the presence of the HMD 110 is detected. The HMD sensor 120 further detects the position and inclination of the HMD 110 in the real space according to the movement of the user 190 wearing the HMD 110 based on the value of each point (each coordinate value in the global coordinate system). More specifically, the HMD sensor 120 can detect a temporal change in the position and inclination of the HMD 110 by using each value detected over time.

グローバル座標系は現実空間の座標系と平行である。したがって、HMDセンサ120によって検出されたHMD110の各傾きは、グローバル座標系におけるHMD110の3軸周りの各傾きに相当する。HMDセンサ120は、グローバル座標系におけるHMD110の傾きに基づき、uvw視野座標系をHMD110に設定する。HMD110に設定されるuvw視野座標系は、HMD110を装着したユーザ190が仮想空間において物体を見る際の視点座標系に対応する。 The global coordinate system is parallel to the coordinate system in real space. Therefore, each inclination of the HMD 110 detected by the HMD sensor 120 corresponds to each inclination of the HMD 110 around three axes in the global coordinate system. The HMD sensor 120 sets the uvw field of view coordinate system to the HMD 110 based on the tilt of the HMD 110 in the global coordinate system. The uvw field-of-view coordinate system set in the HMD 110 corresponds to the viewpoint coordinate system when the user 190 wearing the HMD 110 sees an object in the virtual space.

図3を参照して、uvw視野座標系について説明する。図3は、ある実施形態に従うHMD110に設定されるuvw視野座標系を概念的に表す図である。HMDセンサ120は、HMD110の起動時に、グローバル座標系におけるHMD110の位置及び傾きを検出する。プロセッサ202は、検出された値に基づいて、uvw視野座標系をHMD110に設定する。 The uvw field coordinate system will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram conceptually representing the uvw field coordinate system set in the HMD 110 according to a certain embodiment. The HMD sensor 120 detects the position and tilt of the HMD 110 in the global coordinate system when the HMD 110 is activated. Processor 202 sets the uvw field coordinate system to HMD110 based on the detected values.

図3に示されるように、HMD110は、HMD110を装着したユーザの頭部を中心(原点)とした3次元のuvw視野座標系を設定する。より具体的には、HMD110は、グローバル座標系を規定する水平方向、鉛直方向、及び前後方向(x軸、y軸、z軸)を、グローバル座標系内においてHMD110の各軸周りの傾きだけ各軸周りにそれぞれ傾けることによって新たに得られる3つの方向を、HMD110におけるuvw視野座標系のピッチ方向(u軸)、ヨー方向(v軸)、及びロール方向(w軸)として設定する。 As shown in FIG. 3, the HMD 110 sets a three-dimensional uvw visual field coordinate system centered (origin) on the head of the user wearing the HMD 110. More specifically, the HMD 110 defines the global coordinate system in the horizontal direction, the vertical direction, and the front-back direction (x-axis, y-axis, z-axis) by the inclination of each axis of the HMD 110 in the global coordinate system. The three directions newly obtained by tilting each around the axis are set as the pitch direction (u-axis), the yaw direction (v-axis), and the roll direction (w-axis) of the uvw field coordinate system in the HMD 110.

ある態様において、HMD110を装着したユーザ190が直立し、かつ、正面を視認している場合、プロセッサ202は、グローバル座標系に平行なuvw視野座標系をHMD110に設定する。この場合、グローバル座標系における水平方向(x軸)、鉛直方向(y軸)、及び前後方向(z軸)は、HMD110におけるuvw視野座標系のピッチ方向(u軸)、ヨー方向(v軸)及びロール方向(w軸)に一致する。 In some embodiments, when the user 190 wearing the HMD 110 is upright and visually recognizing the front, the processor 202 sets the uvw field coordinate system parallel to the global coordinate system to the HMD 110. In this case, the horizontal direction (x-axis), vertical direction (y-axis), and front-back direction (z-axis) in the global coordinate system are the pitch direction (u-axis) and yaw direction (v-axis) of the uvw field coordinate system in the HMD 110. And the roll direction (w-axis).

uvw視野座標系がHMD110に設定された後、HMDセンサ120は、HMD110の動きに基づいて、設定されたuvw視野座標系におけるHMD110の傾き(傾きの変化量)を検出できる。この場合、HMDセンサ120は、HMD110の傾きとして、uvw視野座標系におけるHMD110のピッチ角(θu)、ヨー角(θv)及びロール角(θw)をそれぞれ検出する。ピッチ角(θu)は、uvw視野座標系におけるピッチ方向周りのHMD110の傾き角度を表す。ヨー角(θv)は、uvw視野座標系におけるヨー方向周りのHMD110の傾き角度を表す。ロール角(θw)は、uvw視野座標系におけるロール方向周りのHMD110の傾き角度を表す。 After the uvw visual field coordinate system is set to the HMD 110, the HMD sensor 120 can detect the inclination (change amount of the inclination) of the HMD 110 in the set uvw visual field coordinate system based on the movement of the HMD 110. In this case, the HMD sensor 120 detects the pitch angle (θu), yaw angle (θv), and roll angle (θw) of the HMD 110 in the uvw visual field coordinate system as the inclination of the HMD 110, respectively. The pitch angle (θu) represents the tilt angle of the HMD 110 around the pitch direction in the uvw visual field coordinate system. The yaw angle (θv) represents the tilt angle of the HMD 110 around the yaw direction in the uvw visual field coordinate system. The roll angle (θw) represents the tilt angle of the HMD 110 around the roll direction in the uvw visual field coordinate system.

HMDセンサ120は、検出されたHMD110の傾き角度に基づいて、HMD110が動いた後のHMD110におけるuvw視野座標系を、HMD110に設定する。HMD110と、HMD110のuvw視野座標系との関係は、HMD110の位置及び傾きに関わらず、常に一定である。HMD110の位置及び傾きが変わると、当該位置及び傾きの変化に連動して、グローバル座標系におけるHMD110のuvw視野座標系の位置及び傾きが変化する。 The HMD sensor 120 sets the uvw field coordinate system in the HMD 110 after the HMD 110 has moved to the HMD 110 based on the detected tilt angle of the HMD 110. The relationship between the HMD 110 and the uvw field coordinate system of the HMD 110 is always constant regardless of the position and inclination of the HMD 110. When the position and inclination of the HMD 110 change, the position and inclination of the uvw visual field coordinate system of the HMD 110 in the global coordinate system change in conjunction with the change of the position and inclination.

ある態様において、HMDセンサ120は、赤外線センサからの出力に基づいて取得される赤外線の光強度及び複数の点間の相対的な位置関係(例えば、各点間の距離等)に基づいて、HMD110の現実空間内における位置を、HMDセンサ120に対する相対位置として特定してもよい。また、プロセッサ202は、特定された相対位置に基づいて、現実空間内(グローバル座標系)におけるHMD110のuvw視野座標系の原点を決定してもよい。 In some embodiments, the HMD sensor 120 is based on the infrared light intensity acquired based on the output from the infrared sensor and the relative positional relationship between the points (eg, the distance between the points). The position of the above in the real space may be specified as a relative position with respect to the HMD sensor 120. Further, the processor 202 may determine the origin of the uvw visual field coordinate system of the HMD 110 in the real space (global coordinate system) based on the specified relative position.

図4を参照して、仮想空間についてさらに説明する。図4は、ある実施形態に従う仮想空間400を表現する一態様を概念的に表す図である。仮想空間400は、中心406の360度方向の全体を覆う全天球状の構造を有する。図4では、説明を複雑にしないために、仮想空間400のうちの上半分の天球が例示されている。仮想空間400では各メッシュが規定される。各メッシュの位置は、仮想空間400に規定されるXYZ座標系における座標値として予め規定されている。コンピュータ200は、仮想空間400に展開可能なコンテンツ(静止画、動画等)を構成する各部分画像を、仮想空間400において対応する各メッシュにそれぞれ対応付けて、ユーザによって視認可能な仮想空間画像が展開される仮想空間400をユーザに提供する。 The virtual space will be further described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram conceptually representing one aspect of expressing the virtual space 400 according to a certain embodiment. The virtual space 400 has an all-sky spherical structure that covers the entire center 406 in the 360-degree direction. In FIG. 4, the celestial sphere in the upper half of the virtual space 400 is illustrated so as not to complicate the explanation. Each mesh is defined in the virtual space 400. The position of each mesh is predetermined as a coordinate value in the XYZ coordinate system defined in the virtual space 400. The computer 200 associates each partial image constituting the content (still image, moving image, etc.) expandable in the virtual space 400 with each corresponding mesh in the virtual space 400, and creates a virtual space image visible to the user. The virtual space 400 to be expanded is provided to the user.

ある態様において、仮想空間400では、中心406を原点とするxyz座標系が規定される。xyz座標系は、例えば、グローバル座標系に平行である。xyz座標系は視点座標系の一種であるため、xyz座標系における水平方向、鉛直方向(上下方向)及び前後方向は、それぞれx軸、y軸及びz軸として規定される。したがって、xyz座標系のx軸(水平方向)がグローバル座標系のx軸と平行であり、xyz座標系のy軸(鉛直方向)がグローバル座標系のy軸と平行であり、xyz座標系のz軸(前後方向)がグローバル座標系のz軸と平行である。 In some embodiments, the virtual space 400 defines an xyz coordinate system with the center 406 as the origin. The xyz coordinate system is, for example, parallel to the global coordinate system. Since the xyz coordinate system is a kind of viewpoint coordinate system, the horizontal direction, the vertical direction (vertical direction), and the front-back direction in the xyz coordinate system are defined as the x-axis, the y-axis, and the z-axis, respectively. Therefore, the x-axis (horizontal direction) of the xyz coordinate system is parallel to the x-axis of the global coordinate system, and the y-axis (vertical direction) of the xyz coordinate system is parallel to the y-axis of the global coordinate system. The z-axis (front-back direction) is parallel to the z-axis of the global coordinate system.

HMD110の起動時、すなわちHMD110の初期状態において、仮想カメラ404が、仮想空間400の中心406に配置される。ある態様において、プロセッサ202は、仮想カメラ404が撮影する画像をHMD110の表示部112に表示する。仮想カメラ404は、現実空間におけるHMD110の動きに連動して、仮想空間400を同様に移動する。これにより、現実空間におけるHMD110の位置及び向きの変化が、仮想空間400において同様に再現され得る。 When the HMD 110 is activated, that is, in the initial state of the HMD 110, the virtual camera 404 is arranged at the center 406 of the virtual space 400. In some embodiments, the processor 202 displays an image captured by the virtual camera 404 on the display unit 112 of the HMD 110. The virtual camera 404 moves in the virtual space 400 in the same manner in conjunction with the movement of the HMD 110 in the real space. As a result, changes in the position and orientation of the HMD 110 in the real space can be similarly reproduced in the virtual space 400.

HMD110の場合と同様に、仮想カメラ404には、uvw視野座標系が規定される。仮想空間400における仮想カメラ404のuvw視野座標系は、現実空間(グローバル座標系)におけるHMD110のuvw視野座標系に連動するように規定される。したがって、HMD110の傾きが変化すると、それに応じて、仮想カメラ404の傾きも変化する。また、仮想カメラ404は、HMD110を装着したユーザの現実空間における移動に連動して、仮想空間400において移動することもできる。 As in the case of the HMD 110, the virtual camera 404 is defined with an uvw field coordinate system. The uvw field-of-view coordinate system of the virtual camera 404 in the virtual space 400 is defined to be linked to the uvw field-of-view coordinate system of the HMD 110 in the real space (global coordinate system). Therefore, when the inclination of the HMD 110 changes, the inclination of the virtual camera 404 also changes accordingly. Further, the virtual camera 404 can also move in the virtual space 400 in conjunction with the movement of the user wearing the HMD 110 in the real space.

コンピュータ200のプロセッサ202は、仮想カメラ404の配置位置と、基準視線408とに基づいて、仮想空間400における視認領域410を規定する。視認領域410は、仮想空間400のうち、HMD110を装着したユーザが視認する領域に対応する。 The processor 202 of the computer 200 defines the viewing area 410 in the virtual space 400 based on the placement position of the virtual camera 404 and the reference line of sight 408. The viewing area 410 corresponds to the area of the virtual space 400 that is visually recognized by the user wearing the HMD 110.

注視センサ140によって検出されるユーザ190の視線は、ユーザ190が物体を視認する際の視点座標系における方向である。HMD110のuvw視野座標系は、ユーザ190が表示部112を視認する際の視点座標系に等しい。また、仮想カメラ404のuvw視野座標系は、HMD110のuvw視野座標系に連動している。したがって、ある態様に従うHMDシステム100は、注視センサ140によって検出されたユーザ190の視線を、仮想カメラ404のuvw視野座標系におけるユーザの視線とみなすことができる。 The line of sight of the user 190 detected by the gaze sensor 140 is a direction in the viewpoint coordinate system when the user 190 visually recognizes an object. The uvw field-of-view coordinate system of the HMD 110 is equal to the viewpoint coordinate system when the user 190 visually recognizes the display unit 112. Further, the uvw field-of-view coordinate system of the virtual camera 404 is linked to the uvw field-of-view coordinate system of the HMD 110. Therefore, the HMD system 100 according to a certain aspect can consider the line of sight of the user 190 detected by the gaze sensor 140 as the line of sight of the user in the uvw field of view coordinate system of the virtual camera 404.

図5を参照して、ユーザの視線の決定について説明する。図5は、ある実施形態に従うHMD110を装着するユーザ190の頭部を上から表した図である。 The determination of the line of sight of the user will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a top view of the head of the user 190 wearing the HMD 110 according to an embodiment.

ある態様において、注視センサ140は、ユーザ190の右目及び左目の各視線を検出する。ある態様において、ユーザ190が近くを見ている場合、注視センサ140は、視線R1及びL1を検出する。別の態様において、ユーザ190が遠くを見ている場合、注視センサ140は、視線R2及びL2を検出する。この場合、ロール方向wに対して視線R2及びL2がなす角度は、ロール方向wに対して視線R1及びL1がなす角度よりも小さい。注視センサ140は、検出結果をコンピュータ200に送信する。 In some embodiments, the gaze sensor 140 detects each line of sight of the user 190's right and left eyes. In some embodiments, the gaze sensor 140 detects gazes R1 and L1 when the user 190 is looking closer. In another embodiment, when the user 190 is looking far away, the gaze sensor 140 detects the lines of sight R2 and L2. In this case, the angle formed by the lines of sight R2 and L2 with respect to the roll direction w is smaller than the angle formed by the lines of sight R1 and L1 with respect to the roll direction w. The gaze sensor 140 transmits the detection result to the computer 200.

コンピュータ200が、視線の検出結果として、視線R1及びL1の検出値を注視センサ140から受信した場合には、その検出値に基づいて、視線R1及びL1の交点である注視点N1を特定する。一方、コンピュータ200は、視線R2及びL2の検出値を注視センサ140から受信した場合には、視線R2及びL2の交点を注視点として特定する。コンピュータ200は、特定した注視点N1の位置に基づき、ユーザ190の視線N0を特定する。コンピュータ200は、例えば、ユーザ190の右目Rと左目Lとを結ぶ直線の中点と、注視点N1とを通る直線の延びる方向を、視線N0として検出する。視線N0は、ユーザ190が両目により実際に視線を向けている方向である。また、視線N0は、視認領域410に対してユーザ190が実際に視線を向けている方向に相当する。 When the computer 200 receives the detection values of the line of sight R1 and L1 from the gaze sensor 140 as the detection result of the line of sight, the computer 200 identifies the gaze point N1 which is the intersection of the line of sight R1 and L1 based on the detected values. On the other hand, when the computer 200 receives the detected values of the lines of sight R2 and L2 from the gaze sensor 140, the computer 200 identifies the intersection of the lines of sight R2 and L2 as the gaze point. The computer 200 identifies the line of sight N0 of the user 190 based on the position of the identified gazing point N1. The computer 200 detects, for example, the extending direction of the straight line passing through the midpoint of the straight line connecting the right eye R and the left eye L of the user 190 and the gazing point N1 as the line of sight N0. The line of sight N0 is the direction in which the user 190 actually directs the line of sight with both eyes. Further, the line of sight N0 corresponds to the direction in which the user 190 actually directs the line of sight with respect to the viewing area 410.

別の態様において、HMDシステム100は、HMDシステム100を構成するいずれかの部分に、マイク及びスピーカを備えてもよい。ユーザは、マイクに発話することにより、仮想空間400に対して、音声による指示を与えることができる。 In another aspect, the HMD system 100 may include a microphone and a speaker in any part constituting the HMD system 100. The user can give a voice instruction to the virtual space 400 by speaking to the microphone.

また、別の態様において、HMDシステム100は、テレビジョン放送受信チューナを備えてもよい。このような構成によれば、HMDシステム100は、仮想空間400においてテレビ番組を表示することができる。 In another aspect, the HMD system 100 may include a television broadcast reception tuner. According to such a configuration, the HMD system 100 can display a television program in the virtual space 400.

さらに別の態様において、HMDシステム100は、インターネットに接続するための通信回路、あるいは、電話回線に接続するための通話機能を備えていてもよい。 In still another aspect, the HMD system 100 may include a communication circuit for connecting to the Internet or a telephone function for connecting to a telephone line.

図6及び図7を参照して、視認領域410について説明する。図6は、仮想空間400において視認領域410をx方向から見たyz断面を表す図である。図7は、仮想空間400において視認領域410をy方向から見たxz断面を表す図である。 The viewing area 410 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram showing a yz cross section of the visual recognition area 410 viewed from the x direction in the virtual space 400. FIG. 7 is a diagram showing an xz cross section of the visual recognition area 410 viewed from the y direction in the virtual space 400.

図6に示されるように、yz断面における視認領域410は、領域602を含む。領域602は、仮想カメラ404の配置位置と基準視線408と仮想空間400のyz断面とによって定義される。プロセッサ202は、仮想空間おける基準視線408を中心として極角αを含む範囲を、領域602として規定する。 As shown in FIG. 6, the visible region 410 in the yz cross section includes the region 602. The area 602 is defined by the arrangement position of the virtual camera 404, the reference line of sight 408, and the yz cross section of the virtual space 400. The processor 202 defines a range including the polar angle α centered on the reference line of sight 408 in the virtual space as a region 602.

図7に示されるように、xz断面における視認領域410は、領域702を含む。領域702は、仮想カメラ404の配置位置と基準視線408と仮想空間400のxz断面とによって定義される。プロセッサ202は、仮想空間400における基準視線408を中心とした方位角βを含む範囲を、領域702として規定する。極角α及びβは、仮想カメラ404の配置位置と仮想カメラ404の向きとに応じて定まる。 As shown in FIG. 7, the visible region 410 in the xz cross section includes the region 702. The area 702 is defined by the arrangement position of the virtual camera 404, the reference line of sight 408, and the xz cross section of the virtual space 400. The processor 202 defines a range including the azimuth angle β centered on the reference line of sight 408 in the virtual space 400 as the region 702. The polar angles α and β are determined according to the arrangement position of the virtual camera 404 and the orientation of the virtual camera 404.

ある態様において、HMDシステム100は、コンピュータ200からの信号に基づいて、視界画像を表示部112に表示させることにより、仮想空間における視界をユーザ190に提供する。視界画像は、仮想空間画像402のうち視認領域410に重畳する部分に相当する。ユーザ190が、頭に装着したHMD110を動かすと、その動きに連動して仮想カメラ404も動く。その結果、仮想空間400における視認領域410の位置が変化する。これにより、表示部112に表示される視界画像は、仮想空間画像402のうち、仮想空間400においてユーザが向いた方向の視認領域410に重畳する画像に更新される。ユーザは、仮想空間400における所望の方向を視認することができる。 In some embodiments, the HMD system 100 provides the user 190 with a field of view in virtual space by displaying a field of view image on the display unit 112 based on a signal from the computer 200. The visual field image corresponds to a portion of the virtual space image 402 that is superimposed on the visual field area 410. When the user 190 moves the HMD 110 attached to the head, the virtual camera 404 also moves in conjunction with the movement. As a result, the position of the visible area 410 in the virtual space 400 changes. As a result, the visual field image displayed on the display unit 112 is updated to an image superimposed on the visual field area 410 in the direction facing the user in the virtual space 400 among the virtual space images 402. The user can visually recognize the desired direction in the virtual space 400.

このように、仮想カメラ404の向き(傾き)は仮想空間400におけるユーザの視線(基準視線408)に相当し、仮想カメラ404が配置される位置は、仮想空間400におけるユーザの視点に相当する。したがって、仮想カメラ404を移動(配置位置を変える動作、向きを変える動作を含む)させることにより、表示部112に表示される画像が更新され、ユーザ190の視界(視点、視線を含む)が移動される。 As described above, the direction (tilt) of the virtual camera 404 corresponds to the user's line of sight (reference line of sight 408) in the virtual space 400, and the position where the virtual camera 404 is arranged corresponds to the user's viewpoint in the virtual space 400. Therefore, by moving the virtual camera 404 (including the operation of changing the arrangement position and the operation of changing the orientation), the image displayed on the display unit 112 is updated, and the field of view (including the viewpoint and the line of sight) of the user 190 is moved. Will be done.

ユーザ190は、HMD110を装着している間、現実世界を視認することなく、仮想空間400に展開される仮想空間画像402のみを視認できる。そのため、HMDシステム100は、仮想空間400への高い没入感覚をユーザに与えることができる。 While wearing the HMD 110, the user 190 can visually recognize only the virtual space image 402 developed in the virtual space 400 without visually recognizing the real world. Therefore, the HMD system 100 can give the user a high sense of immersion in the virtual space 400.

ある態様において、プロセッサ202は、HMD110を装着したユーザ190の現実空間における移動に連動して、仮想空間400において仮想カメラ404を移動し得る。この場合、プロセッサ202は、仮想空間400における仮想カメラ404の位置及び向きに基づいて、HMD110の表示部112に投影される画像領域(すなわち、仮想空間400における視認領域410)を特定する。 In some embodiments, the processor 202 may move the virtual camera 404 in the virtual space 400 in conjunction with the movement of the user 190 wearing the HMD 110 in the real space. In this case, the processor 202 identifies an image area (that is, a viewing area 410 in the virtual space 400) projected onto the display unit 112 of the HMD 110 based on the position and orientation of the virtual camera 404 in the virtual space 400.

ある実施形態に従うと、仮想カメラ404は、2つの仮想カメラ、すなわち、右目用の画像を提供するための仮想カメラと、左目用の画像を提供するための仮想カメラとを含んでもよい。また、ユーザ190が3次元の仮想空間400を認識できるように、適切な視差が、2つの仮想カメラに設定されてもよい。 According to certain embodiments, the virtual camera 404 may include two virtual cameras, a virtual camera for providing an image for the right eye and a virtual camera for providing an image for the left eye. Further, appropriate parallax may be set in the two virtual cameras so that the user 190 can recognize the three-dimensional virtual space 400.

図8Aを参照して、コントローラ160の一例であるコントローラ160Aについて説明する。図8Aは、ある実施形態に従うコントローラ160Aの概略構成を表す図である。 A controller 160A, which is an example of the controller 160, will be described with reference to FIG. 8A. FIG. 8A is a diagram showing a schematic configuration of a controller 160A according to an embodiment.

ある態様において、コントローラ160Aは、右コントローラと左コントローラとを含み得る。説明を簡単にするために、図8Aにおけるコントローラ160Aは右コントローラを示す。右コントローラは、ユーザ190の右手で操作される。左コントローラは、ユーザ190の左手で操作される。ある態様において、右コントローラと左コントローラとは、別個の装置として対称に構成される。したがって、ユーザ190は、右コントローラを把持した右手と、左コントローラを把持した左手とをそれぞれ自由に動かすことができる。別の態様において、コントローラ160は両手の操作を受け付ける一体型のコントローラであってもよい。以下、右コントローラ160Aについて説明する。 In some embodiments, the controller 160A may include a right controller and a left controller. For the sake of brevity, controller 160A in FIG. 8A shows the right controller. The right controller is operated by the right hand of the user 190. The left controller is operated by the left hand of the user 190. In some embodiments, the right controller and the left controller are symmetrically configured as separate devices. Therefore, the user 190 can freely move the right hand holding the right controller and the left hand holding the left controller. In another embodiment, the controller 160 may be an integrated controller that accepts operations of both hands. Hereinafter, the right controller 160A will be described.

右コントローラ160Aは、グリップ802と、フレーム804と、天面806とを備える。グリップ802は、ユーザ190の右手によって把持されるように構成されている。例えば、グリップ802は、ユーザ190の右手の掌と3本の指(中指、薬指、小指)とによって保持され得る。 The right controller 160A includes a grip 802, a frame 804, and a top surface 806. The grip 802 is configured to be gripped by the right hand of the user 190. For example, the grip 802 may be held by the palm of the user 190's right hand and three fingers (middle finger, ring finger, little finger).

グリップ802は、ボタン808及び810と、モーションセンサ130とを含む。ボタン808は、グリップ802の側面に配置され、右手の中指による操作を受け付ける。ボタン810は、グリップ802の前面に配置され、右手の人差し指による操作を受け付ける。ある態様において、ボタン808、810は、トリガー式のボタンとして構成される。モーションセンサ130は、グリップ802の筐体に内蔵されている。なお、ユーザ190の動作がカメラその他の装置によってユーザ190の周りから検出可能である場合には、グリップ802は、モーションセンサ130を備えなくてもよい。 The grip 802 includes buttons 808 and 810 and a motion sensor 130. The button 808 is arranged on the side surface of the grip 802 and accepts an operation by the middle finger of the right hand. The button 810 is arranged in front of the grip 802 and accepts an operation by the index finger of the right hand. In some embodiments, the buttons 808, 810 are configured as trigger-type buttons. The motion sensor 130 is built in the housing of the grip 802. If the operation of the user 190 can be detected from around the user 190 by a camera or other device, the grip 802 may not include the motion sensor 130.

フレーム804は、その円周方向に沿って配置された複数の赤外線LED812を含む。赤外線LED812は、コントローラ160Aを使用するプログラムの実行中に、当該プログラムの進行に合わせて赤外線を発光する。赤外線LED812から発せられた赤外線は、右コントローラ160Aと左コントローラ(図示しない)との各位置や姿勢(傾き、向き)を検出するために使用され得る。図8に示される例では、2列に配置された赤外線LED812が示されているが、配列の数は図8に示されるものに限られない。1列あるいは3列以上の配列が使用されてもよい。 The frame 804 includes a plurality of infrared LEDs 812 arranged along its circumferential direction. The infrared LED 812 emits infrared rays as the program progresses during the execution of the program using the controller 160A. The infrared rays emitted from the infrared LED 812 can be used to detect each position and orientation (tilt, orientation) of the right controller 160A and the left controller (not shown). In the example shown in FIG. 8, infrared LEDs 812 arranged in two rows are shown, but the number of arrays is not limited to that shown in FIG. An array of one column or three or more columns may be used.

天面806は、ボタン814及び816と、アナログスティック818とを備える。ボタン814及び816は、プッシュ式ボタンとして構成される。ボタン814及び816は、ユーザ190の右手の親指による操作を受け付ける。アナログスティック818は、ある態様において、初期位置(ニュートラルの位置)から360度任意の方向への操作を受け付ける。当該操作は、例えば、仮想空間400に配置されるオブジェクトを移動するための操作を含む。 The top surface 806 includes buttons 814 and 816 and an analog stick 818. Buttons 814 and 816 are configured as push buttons. Buttons 814 and 816 accept operations by the thumb of the user 190's right hand. In some embodiments, the analog stick 818 accepts an operation 360 degrees in any direction from the initial position (neutral position). The operation includes, for example, an operation for moving an object arranged in the virtual space 400.

ある態様において、右コントローラ160A及び左コントローラは、赤外線LED812等の部材を駆動するための電池を含む。電池は、1次電池及び2次電池のいずれであってもよく、その形状は、ボタン型、乾電池型等任意であり得る。別の態様において、右コントローラ160Aと左コントローラは、例えば、コンピュータ200のUSBインターフェースに接続され得る。この場合、右コントローラ800及び左コントローラは、USBインターフェースを介して電力を供給され得る。 In some embodiments, the right controller 160A and the left controller include a battery for driving a member such as an infrared LED 812. The battery may be either a primary battery or a secondary battery, and the shape thereof may be arbitrary such as a button type and a dry battery type. In another embodiment, the right controller 160A and the left controller can be connected, for example, to the USB interface of computer 200. In this case, the right controller 800 and the left controller may be powered via the USB interface.

図8Bを参照して、コントローラ160の一例であるコントローラ160Bについて説明する。図8Bは、ある実施形態に従うコントローラ160Bの概略構成を表す図である。 A controller 160B, which is an example of the controller 160, will be described with reference to FIG. 8B. FIG. 8B is a diagram showing a schematic configuration of a controller 160B according to an embodiment.

コントローラ160Bは、複数のボタン820(820a、820b、820c、820d)及び822(822a、822b、822c、822d)と、左右のアナログスティック824L及び824Rとを備える。各ボタン820及び822は、プッシュ式ボタンとして構成される。ボタン820及び822は、ユーザ190の手の親指による操作を受け付ける。ユーザ190の手の人差し指又は中指による操作を受け付けることが可能な不図示のトリガー式のボタンが、更にコントローラ160Bに設けられてもよい。アナログスティック824L及び824Rは、ある態様において、それぞれ初期位置(ニュートラルの位置)から360度任意の方向への操作を受け付ける。当該操作は、例えば、仮想空間400に配置されるオブジェクトを移動するための操作を含む。ボタン820(820a、820b、820c、820d)及び822(822a、822b、822c、822d)並びにアナログスティック824L及び824R(更に、含まれる場合には不図示のトリガー式ボタン)には、それぞれ別個の操作コマンドが割り当てられる。操作コマンドは、例えば、仮想空間400内のオブジェクトに指令を与えるためのコマンド、ゲームのメニュー画面等において各種の設定を行うためのコマンド、及びユーザ190が仮想空間400を体験している際にコンピュータ200に入力し得る任意の他のコマンドを含む。各ボタン又はアナログスティックに割り当てられた操作コマンドは、例えばゲームの進行や場面の変化に応じて、動的に変更されてもよい。 The controller 160B includes a plurality of buttons 820 (820a, 820b, 820c, 820d) and 822 (822a, 822b, 822c, 822d), and left and right analog sticks 824L and 824R. Each button 820 and 822 is configured as a push button. Buttons 820 and 822 accept operations by the thumb of the user 190's hand. A trigger-type button (not shown) capable of accepting an operation by the index finger or the middle finger of the user 190's hand may be further provided in the controller 160B. In some embodiments, the analog sticks 824L and 824R accept operations in any direction 360 degrees from the initial position (neutral position), respectively. The operation includes, for example, an operation for moving an object arranged in the virtual space 400. Separate operations for buttons 820 (820a, 820b, 820c, 820d) and 822 (822a, 822b, 822c, 822d) and analog sticks 824L and 824R (and, if included, trigger-type buttons (not shown)). A command is assigned. The operation commands include, for example, a command for giving a command to an object in the virtual space 400, a command for making various settings on a game menu screen, and a computer when the user 190 is experiencing the virtual space 400. Includes any other command that can be entered in 200. The operation command assigned to each button or analog stick may be dynamically changed according to, for example, the progress of the game or the change of the scene.

ある態様において、コントローラ160Bは、その外表面に配置された不図示の複数の赤外線LEDを含んでもよい。赤外線LEDは、コントローラ160Bを使用するプログラムの実行中に、当該プログラムの進行に合わせて赤外線を発光する。赤外線LEDから発せられた赤外線は、コントローラ160Bの位置や姿勢(傾き、向き)を検出するために使用され得る。またコントローラ160Bは、内部の電子部品を駆動するための電池を含む。電池は、1次電池及び2次電池のいずれであってもよく、その形状は、ボタン型、乾電池型等任意であり得る。別の態様において、コントローラ160Bは、例えば、コンピュータ200のUSBインターフェースに接続され得る。この場合、コントローラ160Bは、USBインターフェースを介して電力を供給され得る。 In some embodiments, the controller 160B may include a plurality of infrared LEDs (not shown) located on its outer surface. The infrared LED emits infrared rays as the program progresses during the execution of the program using the controller 160B. The infrared rays emitted from the infrared LEDs can be used to detect the position and orientation (tilt, orientation) of the controller 160B. Further, the controller 160B includes a battery for driving an internal electronic component. The battery may be either a primary battery or a secondary battery, and the shape thereof may be arbitrary such as a button type and a dry battery type. In another embodiment, the controller 160B may be connected to, for example, the USB interface of the computer 200. In this case, the controller 160B may be powered via the USB interface.

図9は、本開示の一実施形態による、HMDシステム100を介してユーザに仮想体験を提供するための、コンピュータ200の機能を示すブロック図である。コンピュータ200は、主にHMDセンサ120、モーションセンサ130、注視センサ140、コントローラ160からの入力に基づいて、様々な処理を実行する。 FIG. 9 is a block diagram showing a function of the computer 200 for providing a virtual experience to a user via the HMD system 100 according to an embodiment of the present disclosure. The computer 200 executes various processes mainly based on the inputs from the HMD sensor 120, the motion sensor 130, the gaze sensor 140, and the controller 160.

コンピュータ200は、プロセッサ202と、メモリ204と、通信制御部205とを備える。プロセッサ202は、仮想空間特定部902と、HMD動作検知部904と、視線検知部906と、基準視線決定部908と、視界領域決定部910と、仮想視点特定部912と、視界画像生成部914と、仮想カメラ制御部916と、移動方向分析部918と、回転速度分析部920と、視認性特定部922と、視界画像出力部924とを含み得る。メモリ204は様々な情報を格納するように構成され得る。一例では、メモリ204は、仮想空間データ926、オブジェクトデータ928、アプリケーションデータ930、視認性低下度合い情報932、その他のデータ934を含んでもよい。メモリ204はまた、HMDセンサ120、モーションセンサ130、注視センサ140、コントローラ160等からの入力に対応した出力情報をHMD110に関連付けられる表示部112へ提供するための演算に必要な、各種データを含んでもよい。オブジェクトデータ928は、仮想空間内に配置される様々なオブジェクトに関するデータを含んでもよい。表示部112は、HMD110に内蔵されてもよいし、HMD110に取り付け可能な別のデバイス(例えば、スマートフォン)のディスプレイであってもよい。 The computer 200 includes a processor 202, a memory 204, and a communication control unit 205. The processor 202 includes a virtual space identification unit 902, an HMD motion detection unit 904, a line-of-sight detection unit 906, a reference line-of-sight determination unit 908, a field of view area determination unit 910, a virtual viewpoint identification unit 912, and a field of view image generation unit 914. The virtual camera control unit 916, the moving direction analysis unit 918, the rotation speed analysis unit 920, the visibility identification unit 922, and the field of view image output unit 924 may be included. Memory 204 may be configured to store a variety of information. In one example, the memory 204 may include virtual space data 926, object data 928, application data 930, visibility degradation degree information 932, and other data 934. The memory 204 also includes various data necessary for the calculation for providing the output information corresponding to the input from the HMD sensor 120, the motion sensor 130, the gaze sensor 140, the controller 160, etc. to the display unit 112 associated with the HMD 110. It may be. The object data 928 may include data about various objects arranged in the virtual space. The display unit 112 may be built in the HMD 110, or may be a display of another device (for example, a smartphone) that can be attached to the HMD 110.

図9においてプロセッサ202内に含まれるコンポーネントは、プロセッサ202が実行する機能を具体的なモジュールとして表現する1つの例にすぎない。複数のコンポーネントの機能が単一のコンポーネントによって実現されてもよい。プロセッサ202がすべてのコンポーネントの機能を実行するように構成されてもよい。 In FIG. 9, the component included in the processor 202 is only one example of expressing the function executed by the processor 202 as a concrete module. The functionality of multiple components may be achieved by a single component. Processor 202 may be configured to perform the functions of all components.

図10は、ユーザが没入する仮想空間の画像を表示部112に表示するための一般的な処理のフロー図である。 FIG. 10 is a flow chart of a general process for displaying an image of a virtual space in which a user is immersed on the display unit 112.

図9及び図10を参照して、仮想空間の画像を提供するためのHMDシステム100の一般的な処理を説明する。仮想空間400は、HMDセンサ120、注視センサ140及びコンピュータ200等の相互作用によって提供され得る。 With reference to FIGS. 9 and 10, a general process of the HMD system 100 for providing an image of the virtual space will be described. The virtual space 400 can be provided by the interaction of the HMD sensor 120, the gaze sensor 140, the computer 200, and the like.

処理はステップ1002において開始する。一例として、アプリケーションデータ930に含まれるゲームアプリケーションがコンピュータ200によって実行されてもよい。ステップ1004において、プロセッサ202(又は、仮想空間特定部902)は、仮想空間データ926を参照するなどして、ユーザが没入する仮想空間400を構成する天球状の仮想空間画像402を生成する。HMDセンサ120によってHMD110の位置や傾きが検知される。HMDセンサ120によって検知された情報はコンピュータ200に送信される。ステップ1006において、HMD動作検知部904は、HMD110の位置情報、傾き情報等を取得する。ステップ1008において、取得された位置情報及び傾き情報に基づいて視界方向が決定される。 The process starts in step 1002. As an example, the game application included in the application data 930 may be executed by the computer 200. In step 1004, the processor 202 (or the virtual space identification unit 902) generates a spherical virtual space image 402 constituting the virtual space 400 in which the user is immersed by referring to the virtual space data 926 or the like. The position and tilt of the HMD 110 are detected by the HMD sensor 120. The information detected by the HMD sensor 120 is transmitted to the computer 200. In step 1006, the HMD motion detection unit 904 acquires the position information, tilt information, and the like of the HMD 110. In step 1008, the viewing direction is determined based on the acquired position information and inclination information.

注視センサ140がユーザの左右の目の眼球の動きを検出すると、当該情報がコンピュータ200に送信される。ステップ1010において、視線検知部906は、右目及び左目の視線が向けられる方向を特定し、視線方向N0を決定する。ステップ1012において、基準視線決定部908は、HMD110の傾きにより決定された視界方向又はユーザの視線方向N0を基準視線408として決定する。基準視線408はまた、HMD110の位置や傾きに追随する仮想カメラ404の位置及び傾きに基づいて決定されてもよい。 When the gaze sensor 140 detects the movement of the eyeballs of the user's left and right eyes, the information is transmitted to the computer 200. In step 1010, the line-of-sight detection unit 906 specifies the directions in which the lines of sight of the right eye and the left eye are directed, and determines the line-of-sight direction N0. In step 1012, the reference line-of-sight determination unit 908 determines the visual field direction or the user's line-of-sight direction N0 determined by the inclination of the HMD 110 as the reference line-of-sight 408. The reference line of sight 408 may also be determined based on the position and tilt of the virtual camera 404 that follows the position and tilt of the HMD 110.

ステップ1014において、視界領域決定部910は、仮想空間400における仮想カメラ404の視界領域410を決定する。図4に示すように、視界領域410は、仮想空間画像402のうちユーザの視界を構成する部分である。視界領域410は基準視線408に基づいて決定される。視界領域410をx方向から見たyz断面図及び視界領域410をy方向から見たxz断面図は、既に説明した図6及び図7にそれぞれ示されている。 In step 1014, the field of view area determination unit 910 determines the field of view area 410 of the virtual camera 404 in the virtual space 400. As shown in FIG. 4, the field of view area 410 is a part of the virtual space image 402 that constitutes the user's field of view. The field of view 410 is determined based on the reference line of sight 408. The yz cross-sectional view of the view area 410 viewed from the x direction and the xz cross section of the view area 410 seen from the y direction are shown in FIGS. 6 and 7, respectively, which have already been described.

ステップ1016において、視界画像生成部914は、視界領域410に基づいて視界画像を生成する。視界画像は、右目用と左目用の2つの2次元画像を含む。これらの2次元画像が表示部112に重畳される(より具体的には、右目用画像が右目用表示部に出力され、左目用画像が左目用表示部に出力される)ことにより、3次元画像としての仮想空間400がユーザに提供される。ステップ1018において、視界画像出力部924は、視界画像に関する情報を表示部112に出力する。表示部112は、受信した視界画像の情報に基づいて、当該視界画像を表示する。処理はステップ1020において終了する。 In step 1016, the visual field image generation unit 914 generates a visual field image based on the visual field region 410. The visual field image includes two two-dimensional images, one for the right eye and one for the left eye. By superimposing these two-dimensional images on the display unit 112 (more specifically, the image for the right eye is output to the display unit for the right eye and the image for the left eye is output to the display unit for the left eye), the three-dimensional image is displayed. The virtual space 400 as an image is provided to the user. In step 1018, the visual field image output unit 924 outputs information regarding the visual field image to the display unit 112. The display unit 112 displays the visual field image based on the information of the received visual field image. The process ends in step 1020.

図11は、本開示の一実施形態による方法1100のフローチャートである。図12は、図11のステップ1110において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。本開示の一実施形態において、コンピュータプログラムが、図11及び図12に示される各ステップをプロセッサ202(又はコンピュータ200)に実行させてもよい。また、本開示の別の実施形態は、少なくともプロセッサを備え、当該プロセッサの制御により方法1100を実行するコンピュータとして実施することもできる。 FIG. 11 is a flowchart of Method 1100 according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 12 is a flowchart showing a specific example of the process executed in step 1110 of FIG. In one embodiment of the present disclosure, the computer program may cause the processor 202 (or computer 200) to perform each step shown in FIGS. 11 and 12. Another embodiment of the present disclosure may also be implemented as a computer comprising at least a processor and performing method 1100 under the control of the processor.

以下、本開示の実施形態について具体的に説明する。ここでは、本開示の実施形態を適用することができる具体例として、ユーザが、当該ユーザに関連付けられるアバター、他のオブジェクト等が配置された仮想空間に没入して楽しむことができるゲームを想定する。しかし、本開示の実施形態は、必ずしもこのような態様に限定されない。本開示の実施形態が、特許請求の範囲において規定される範囲に含まれる様々な態様を取り得ることは、当業者にとって明らかであろう。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be specifically described. Here, as a specific example to which the embodiment of the present disclosure can be applied, it is assumed that a user can immerse himself / herself in a virtual space in which an avatar, other objects, etc. associated with the user are arranged and enjoy the game. .. However, the embodiments of the present disclosure are not necessarily limited to such aspects. It will be apparent to those skilled in the art that embodiments of the present disclosure may take various aspects within the scope of the claims.

図13は、ゲームのプレイ中、HMDの動き以外の要因(ユーザによるコントローラの操作、アプリケーションによって予め規定されるアバターの移動など)に応じて、ユーザに対応するアバターが仮想空間内を移動する様子を概略的に表す図である。ユーザ1304はHMD110を頭部に装着する。この例では、ユーザ1304は、図8Bに示す構成を有するコントローラ160Bを操作する。これはコントローラの一例にすぎないことが理解されよう。図8Aに示すコントローラ160Aなどの、ユーザの身体に装着可能な他の態様のコントローラを含む、様々なコントローラを本開示の実施形態に適用することができる。別の例において、ユーザ1304がコントローラを装着せず、ユーザ1304に装着されないセンサがユーザ1304の動きを検出してもよい。例えば、ユーザ1304を撮影するカメラの信号が、ユーザ1304の動きを表す信号として、コンピュータ200に入力されてもよい。 FIG. 13 shows how the avatar corresponding to the user moves in the virtual space in response to factors other than the movement of the HMD (control of the controller by the user, movement of the avatar predetermined by the application, etc.) during game play. Is a diagram schematically showing. User 1304 wears the HMD 110 on his head. In this example, user 1304 operates a controller 160B having the configuration shown in FIG. 8B. It will be understood that this is just one example of a controller. Various controllers can be applied to the embodiments of the present disclosure, including controllers of other embodiments that can be worn on the user's body, such as the controller 160A shown in FIG. 8A. In another example, the user 1304 may not be equipped with the controller, and a sensor not attached to the user 1304 may detect the movement of the user 1304. For example, the signal of the camera that captures the user 1304 may be input to the computer 200 as a signal representing the movement of the user 1304.

本開示の実施形態においては、仮想カメラが移動しないときにはVR酔いが生じにくいことを前提とする。また、HMDの動きに起因して仮想カメラが移動する場合、仮想カメラが回転してもVR酔いが生じにくいことを前提とする。 In the embodiment of the present disclosure, it is premised that VR sickness is unlikely to occur when the virtual camera does not move. Further, when the virtual camera moves due to the movement of the HMD, it is premised that VR sickness is unlikely to occur even if the virtual camera rotates.

仮想空間1300内には、ユーザ1304によって操作されるアバター1306が配置される。この例では、アバター1306は、仮想空間1300内を自由に移動できる円盤状のオブジェクト1308に乗っているものと仮定する。ゲームのプレイ中、ユーザ1304は、コントローラ160Bを操作すること等によって、ユーザ1304に関連付けられるアバター1306に様々な動作を行わせることができる。 An avatar 1306 operated by the user 1304 is arranged in the virtual space 1300. In this example, it is assumed that the avatar 1306 is on a disk-shaped object 1308 that can move freely in the virtual space 1300. While playing the game, the user 1304 can cause the avatar 1306 associated with the user 1304 to perform various operations by operating the controller 160B or the like.

図13に示されるように、アバター1306の位置に仮想カメラ1302が配置されてもよい。ユーザ1304は、仮想カメラ1302により(アバター1306の視点から)得られた仮想空間1300の映像を見ることができる。 As shown in FIG. 13, the virtual camera 1302 may be arranged at the position of the avatar 1306. The user 1304 can see the image of the virtual space 1300 obtained by the virtual camera 1302 (from the viewpoint of the avatar 1306).

図11に戻り、処理はステップ1102において開始する。プロセッサ202は、メモリ204に格納されているアプリケーションデータ930に含まれるゲームプログラムを読み出して実行する。仮想空間特定部902は、仮想空間データ926、オブジェクトデータ928等に基づいて、実行されたゲームのための仮想空間データを特定する。アバター1306に関するデータは、オブジェクトデータ928、アプリケーションデータ930等に含まれてもよい。仮想空間データは、ユーザ1304に関連付けられるアバター1306を含む仮想空間を規定する。 Returning to FIG. 11, the process starts in step 1102. The processor 202 reads and executes the game program included in the application data 930 stored in the memory 204. The virtual space specifying unit 902 specifies the virtual space data for the executed game based on the virtual space data 926, the object data 928, and the like. The data related to the avatar 1306 may be included in the object data 928, the application data 930, and the like. The virtual space data defines a virtual space that includes an avatar 1306 associated with user 1304.

処理はステップ1104に進み、仮想カメラ制御部916は、ユーザ1304による操作に基づいて、仮想空間1300内で仮想カメラ1302を動作させる。本実施形態では、ユーザ1304が頭部190を動かさず、仮想カメラ1302が、ユーザ1304によるコントローラ160Bに対する操作、アプリケーションによって予め規定されるアバター1306の移動などの、HMD110の動き以外の要因によって動作されることを想定する。 The process proceeds to step 1104, and the virtual camera control unit 916 operates the virtual camera 1302 in the virtual space 1300 based on the operation by the user 1304. In the present embodiment, the user 1304 does not move the head 190, and the virtual camera 1302 is operated by factors other than the movement of the HMD 110, such as the operation of the user 1304 on the controller 160B and the movement of the avatar 1306 predetermined by the application. I assume that.

処理はステップ1106に進む。図13の例において、オブジェクト1308に乗っているアバター1306は、位置13Aから位置13Bへと、水平面上を移動する。上述のように、この例ではユーザ1304は頭部190を動かしていないので、HMD110も動かない。したがって、点線矢印1310により示される仮想カメラ1302の向きが変化しないまま、仮想カメラ1302は、仮想カメラ1302の向き1310とは異なる、実線矢印1312により示される移動方向に移動する。移動方向分析部918は、仮想カメラ1302の移動方向1312を特定する。特定された移動方向1312に関する情報はメモリ204に格納されてもよい。 The process proceeds to step 1106. In the example of FIG. 13, the avatar 1306 on the object 1308 moves on the horizontal plane from the position 13A to the position 13B. As mentioned above, in this example user 1304 does not move the head 190, so the HMD 110 does not move either. Therefore, the virtual camera 1302 moves in the moving direction indicated by the solid arrow 1312, which is different from the orientation 1310 of the virtual camera 1302, without changing the orientation of the virtual camera 1302 indicated by the dotted arrow 1310. The moving direction analysis unit 918 identifies the moving direction 1312 of the virtual camera 1302. Information about the identified travel direction 1312 may be stored in memory 204.

処理はステップ1108に進む。視界画像生成部914は、仮想空間データ、仮想カメラ1302の位置及び向き等に基づいて、視界画像を生成する。視界画像は、例えば、図10に関連して既に説明された処理によって生成される。 The process proceeds to step 1108. The field of view image generation unit 914 generates a field of view image based on virtual space data, the position and orientation of the virtual camera 1302, and the like. The field of view image is generated, for example, by the process already described in connection with FIG.

処理はステップ1110に進み、視認性特定部922は、ステップ1108において生成された視界画像に対して適用するべき視認性の低下度合いを特定する。 The process proceeds to step 1110, and the visibility specifying unit 922 specifies the degree of decrease in visibility to be applied to the visual field image generated in step 1108.

図12は、ステップ1110において実行される処理の具体例を示すフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart showing a specific example of the process executed in step 1110.

ステップ1202において、移動方向分析部918は、ステップ1106により特定された仮想カメラ1302の移動方向1312を複数の軸方向の成分に分解する。 In step 1202, the moving direction analysis unit 918 decomposes the moving direction 1312 of the virtual camera 1302 identified in step 1106 into a plurality of axial components.

図14は、移動方向1312を複数の成分に分解する様子を概略的に説明する図である。移動方向分析部918は、仮想カメラ1302の向き1310を基準として、ロール軸方向、ピッチ軸方向及びヨー軸方向を設定する。図13の例において、仮想カメラ1302は、位置13Aから位置13Bへと水平に移動する。したがって、移動方向1312は、ロール軸方向成分及びピッチ軸方向成分を有し、ヨー軸方向成分を有さない。各軸方向の成分は、移動方向1312に対する当該軸方向での移動割合を示す。 FIG. 14 is a diagram schematically explaining how the moving direction 1312 is decomposed into a plurality of components. The moving direction analysis unit 918 sets the roll axis direction, the pitch axis direction, and the yaw axis direction with reference to the direction 1310 of the virtual camera 1302. In the example of FIG. 13, the virtual camera 1302 moves horizontally from the position 13A to the position 13B. Therefore, the moving direction 1312 has a roll axis direction component and a pitch axis direction component, and does not have a yaw axis direction component. Each axial component indicates the ratio of movement in the axial direction to the movement direction 1312.

移動方向分析部918は、それぞれの軸の方向と移動方向1312との間の角度差が小さいほど当該軸方向の成分の値が大きくなるように、移動方向1312を複数の軸方向の成分に分解してもよい。この例では、移動方向1312は、正のロール軸方向(以下、「ロール(+)軸方向」とも呼ぶ)に対して時計回りに30°だけ傾き、正のピッチ軸方向(以下、「ピッチ(+)軸方向」とも呼ぶ)に対して反時計回りに60°だけ傾いている。したがって、移動方向1312は、ロール(+)軸方向の成分がピッチ(+)軸方向の成分より大きくなるように分解されてもよい。例えば、ロール(+)軸方向の成分が(90°−30°)/90°=60/90と計算され、ピッチ(+)軸方向の成分が(90°−60°)/90°=30/90と計算されてもよい。各軸方向の成分は、他の方法で計算されてもよい。例えば、上記の例において、ロール(+)軸方向の成分はcos(30°)=√3/2と計算され、ピッチ(+)軸方向の成分はcos(60°)=1/2と計算されてもよい。 The moving direction analysis unit 918 decomposes the moving direction 1312 into a plurality of axial components so that the smaller the angle difference between the direction of each axis and the moving direction 1312, the larger the value of the component in the axial direction. You may. In this example, the moving direction 1312 is tilted clockwise by 30 ° with respect to the positive roll axis direction (hereinafter, also referred to as “roll (+) axis direction”), and the positive pitch axis direction (hereinafter, “pitch (hereinafter,“ pitch ”). It is tilted by 60 ° counterclockwise with respect to (also called "+) axial direction"). Therefore, the moving direction 1312 may be decomposed so that the component in the roll (+) axis direction is larger than the component in the pitch (+) axis direction. For example, the roll (+) axial component is calculated as (90 ° -30 °) / 90 ° = 60/90, and the pitch (+) axial component is (90 ° -60 °) / 90 ° = 30. It may be calculated as / 90. The components in each axial direction may be calculated by other methods. For example, in the above example, the component in the roll (+) axis direction is calculated as cos (30 °) = √3 / 2, and the component in the pitch (+) axis direction is calculated as cos (60 °) = 1/2. May be done.

処理はステップ1204に進み、視認性特定部922は、移動方向1312における成分毎の視認性の低下度合いを特定する。視認性特定部922は、仮想カメラ1302の向きを基準として定まる1つ以上の方向に対する視認性の低下度合いを定めた第1低下度合い情報と、ステップ1202により得られた複数の軸方向の成分とを用いて、成分毎の視認性の低下度合いを特定してもよい。 The process proceeds to step 1204, and the visibility specifying unit 922 specifies the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction 1312. The visibility specifying unit 922 includes first reduction degree information that determines the degree of reduction in visibility in one or more directions determined based on the orientation of the virtual camera 1302, and a plurality of axial components obtained in step 1202. May be used to specify the degree of decrease in visibility for each component.

図15は、第1低下度合い情報の例を示す。第1低下度合い情報は、ロール軸方向に対する視認性の低下度合いがピッチ軸方向及びヨー軸方向に対する視認性の低下度合いよりも小さくなるように規定されてもよい。第1低下度合い情報はまた、ロール軸方向のうちの仮想カメラ1302の正面方向(ロール(+)軸方向)に対する視認性の低下度合いが、ロール軸方向のうちの正面方向とは反対方向(ロール(−)軸方向)に対する視認性の低下度合いよりも小さくなるように規定されてもよい。本実施形態のように、ユーザ1304が頭部190を動かさずに仮想カメラ1302を移動させる場合、ロール(+)軸方向への移動が最もVR酔いが発生しにくく、ロール(−)軸方向への移動がその次にVR酔いが発生しにくく、ピッチ軸方向やヨー軸方向への移動が最もVR酔いが発生し易いと考えられるためである。これは、ロール(+)軸方向への移動が最も画面変化を予測し易く、ロール(−)軸方向への移動がその次に画面変化を予測し易く、ピッチ軸方向やヨー軸方向への移動が最も画面変化を予測しにくいと考えられるためである。図15に示す例示的な第1低下度合い情報1500において、ロール(+)軸方向、ロール(−)軸方向、ピッチ(+)軸方向、ピッチ(−)軸方向、ヨー(+)軸方向及びヨー(−)軸方向に対応する視認性の低下度合いは、それぞれ、10、30、50、50、50及び50である。これは一例にすぎず、第1低下度合い情報は実施態様に合わせて様々に規定され得ることが理解されるべきである。 FIG. 15 shows an example of the first decrease degree information. The first decrease degree information may be defined so that the degree of decrease in visibility in the roll axis direction is smaller than the degree of decrease in visibility in the pitch axis direction and the yaw axis direction. The first degree of decrease information also indicates that the degree of decrease in visibility of the virtual camera 1302 in the roll axis direction in the front direction (roll (+) axis direction) is opposite to the front direction in the roll axis direction (roll). It may be specified so as to be smaller than the degree of decrease in visibility with respect to (-) axial direction). When the user 1304 moves the virtual camera 1302 without moving the head 190 as in the present embodiment, the movement in the roll (+) axis direction is the least likely to cause VR sickness, and is in the roll (-) axis direction. This is because it is considered that VR sickness is less likely to occur next to the movement of, and VR sickness is most likely to occur when moving in the pitch axis direction or the yaw axis direction. This is because the movement in the roll (+) axis direction is the easiest to predict the screen change, and the movement in the roll (-) axis direction is the next easiest to predict the screen change, and the movement in the pitch axis direction and the yaw axis direction is the easiest. This is because movement is considered to be the most difficult to predict screen changes. In the exemplary first reduction degree information 1500 shown in FIG. 15, the roll (+) axial direction, the roll (−) axial direction, the pitch (+) axial direction, the pitch (−) axial direction, the yaw (+) axial direction, and The degree of decrease in visibility corresponding to the yaw (−) axial direction is 10, 30, 50, 50, 50 and 50, respectively. It should be understood that this is only an example and that the first degree of decline information can be variously defined according to the embodiment.

視認性特定部922は、それぞれの軸方向に関して、第1低下度合い情報が示す当該軸方向に対応する視認性の低下度合いにステップ1202により得られた当該軸方向の成分を乗じることによって、移動方向1312における成分毎の視認性の低下度合いを特定してもよい。例えば、上述のように、図14の例の場合には、移動方向1312は、60/90の大きさを有するロール(+)軸方向の成分と30/90の大きさを有するピッチ(+)軸方向の成分とに分解される。図15に示すように、ロール(+)軸方向に対応する視認性の低下度合いは10であり、ピッチ(+)軸方向に対応する視認性の低下度合いは50である。したがって、移動方向1312のロール(+)軸方向の成分の視認性の低下度合いは、10(ロール(+)軸方向に対応する視認性の低下度合い)×(60/90)(ロール(+)軸方向の成分)=20/3という計算により求められてもよい。移動方向1312のピッチ(+)軸方向の成分の視認性の低下度合いは、50(ピッチ(+)軸方向に対応する視認性の低下度合い)×(30/90)(ピッチ(+)軸方向の成分)=50/3として求められてもよい。 The visibility specifying unit 922 moves in each axial direction by multiplying the degree of decrease in visibility corresponding to the axial direction indicated by the first degree of decrease information by the component in the axial direction obtained in step 1202. The degree of decrease in visibility for each component in 1312 may be specified. For example, as described above, in the case of the example of FIG. 14, the moving direction 1312 has a roll (+) axial component having a size of 60/90 and a pitch (+) having a size of 30/90. It is decomposed into axial components. As shown in FIG. 15, the degree of decrease in visibility corresponding to the roll (+) axial direction is 10, and the degree of decrease in visibility corresponding to the pitch (+) axial direction is 50. Therefore, the degree of decrease in visibility of the component in the roll (+) axial direction in the moving direction 1312 is 10 (degree of decrease in visibility corresponding to the roll (+) axial direction) × (60/90) (roll (+)). Axial component) = 20/3 may be calculated. The degree of decrease in visibility of the components in the pitch (+) axial direction in the moving direction 1312 is 50 (degree of decrease in visibility corresponding to the pitch (+) axial direction) × (30/90) (pitch (+) axial direction). (Component of) = 50/3.

ステップ1206及び1208は、仮想カメラ1302が回転する場合に実行される処理であるので、図13の例では実行されない。これらのステップの処理については別の例に関連して後述する。 Since steps 1206 and 1208 are processes executed when the virtual camera 1302 rotates, they are not executed in the example of FIG. The processing of these steps will be described later in relation to another example.

処理はステップ1210に進み、視認性特定部922は、ステップ1204により特定された成分毎の視認性の低下度合いに基づいて、移動方向1312における視認性の低下度合いを特定する。視認性特定部922は、成分毎の視認性の低下度合いを合算することによって、移動方向1312における視認性の低下度合いを求めてもよい。例えば、移動方向1312の視認性の低下度合いは、20/3(ロール(+)軸方向の成分の視認性の低下度合い)+50/3(ピッチ(+)軸方向の成分の視認性の低下度合い)≒23という計算により求められてもよい。 The process proceeds to step 1210, and the visibility specifying unit 922 specifies the degree of decrease in visibility in the moving direction 1312 based on the degree of decrease in visibility for each component specified in step 1204. The visibility specifying unit 922 may obtain the degree of decrease in visibility in the moving direction 1312 by adding up the degree of decrease in visibility for each component. For example, the degree of decrease in visibility in the moving direction 1312 is 20/3 (degree of decrease in visibility of components in the roll (+) axial direction) + 50/3 (degree of decrease in visibility of components in the pitch (+) axial direction). ) ≈ 23 may be obtained.

図11に戻り、ステップ1112において、視界画像生成部914は、ステップ1110により特定された視認性の低下度合いを用いて、ステップ1108により生成された視界画像の視認性を低下させる。例えば、視界画像の視認性の最大値が100(%)であるとき、図13の例における視界画像の視認性は100(%)−23(%)=77(%)に低下する。視認性を低下させる処理は様々な手法により実現することができる。例えば、ブラー処理、光量低下処理、コントラスト低下処理などが行われてもよい。視界画像の任意の領域の視認性が低下されてもよい。例えば、視界画像内の周辺領域の視認性が低下されてもよい。 Returning to FIG. 11, in step 1112, the field of view image generation unit 914 reduces the visibility of the field of view image generated in step 1108 by using the degree of decrease in visibility specified in step 1110. For example, when the maximum value of the visibility of the visual field image is 100 (%), the visibility of the visual field image in the example of FIG. 13 is reduced to 100 (%) -23 (%) = 77 (%). The process of reducing visibility can be realized by various methods. For example, a blur treatment, a light amount reduction treatment, a contrast reduction treatment, and the like may be performed. The visibility of any region of the field of view image may be reduced. For example, the visibility of the peripheral region in the field of view image may be reduced.

処理はステップ1114に進み、視界画像出力部924は、ステップ1112により得られた、視認性が低下した視界画像を、HMD110に関連付けられる表示部112に出力する。これにより、HMD110の動き以外の要因によってアバター1306が位置13Aから位置13Bへと移動するとき、表示部112を介してユーザ1304に提供される視界画像の視認性が低下する。 The process proceeds to step 1114, and the visual field image output unit 924 outputs the visual field image with reduced visibility obtained in step 1112 to the display unit 112 associated with the HMD 110. As a result, when the avatar 1306 moves from the position 13A to the position 13B due to a factor other than the movement of the HMD 110, the visibility of the visual field image provided to the user 1304 via the display unit 112 is reduced.

このように、本実施形態によれば、ユーザの仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減する新規な手法を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a new method for reducing VR sickness without impairing the virtual experience of the user.

図16は、HMD110の動き以外の要因(ユーザ1304によるコントローラ160Bの操作、アプリケーションによって予め規定されるアバター1306の移動など)に応じて、ユーザに対応するアバターが仮想空間内を移動する様子を概略的に表す図である。図13の例とは異なり、アバター1306(及び仮想カメラ1302)は、実線矢印1612により示されるように、位置16Aから位置16Bへと、仮想空間内で斜め上方向に移動する。図13の例と同様に、移動方向1612は、点線矢印1610により示される仮想カメラ1302の向きとは異なる。 FIG. 16 outlines how the avatar corresponding to the user moves in the virtual space in response to factors other than the movement of the HMD 110 (operation of the controller 160B by the user 1304, movement of the avatar 1306 predetermined by the application, etc.). It is a figure which represents. Unlike the example of FIG. 13, the avatar 1306 (and the virtual camera 1302) moves diagonally upward in the virtual space from position 16A to position 16B, as indicated by the solid arrow 1612. Similar to the example of FIG. 13, the moving direction 1612 is different from the direction of the virtual camera 1302 indicated by the dotted arrow 1610.

図16の例において視界画像の視認性を低下させる処理は基本的に図13の例の場合と同様である。但し、図13において仮想カメラ1302が水平方向に2次元的に移動するのに対して、図16において仮想カメラ1302は3次元的に移動するので、処理は部分的に異なる。以下では、図13及び図16の例について共通する処理に関する詳細な説明は適宜省略される。 The process of reducing the visibility of the visual field image in the example of FIG. 16 is basically the same as that of the example of FIG. However, in FIG. 13, the virtual camera 1302 moves two-dimensionally in the horizontal direction, whereas in FIG. 16, the virtual camera 1302 moves three-dimensionally, so that the processing is partially different. In the following, detailed description of the processing common to the examples of FIGS. 13 and 16 will be omitted as appropriate.

図17A、図17B及び図17Cは、ステップ1202の処理によって移動方向1612が複数の成分に分解される様子を概略的に説明する図である。移動方向分析部918は、仮想カメラ1302の向き1610を基準として、ロール軸方向、ピッチ軸方向及びヨー軸方向を設定する。図16の例において、仮想カメラ1302は、位置16Aから位置16Bへと3次元的に移動する。したがって、移動方向1612は、ロール軸方向の成分、ピッチ軸方向の成分及びヨー軸方向の成分を有する。それぞれの軸方向の成分は、移動方向1612に対する当該軸方向での移動割合を示す。 17A, 17B, and 17C are diagrams schematically illustrating how the moving direction 1612 is decomposed into a plurality of components by the process of step 1202. The moving direction analysis unit 918 sets the roll axis direction, the pitch axis direction, and the yaw axis direction with reference to the direction 1610 of the virtual camera 1302. In the example of FIG. 16, the virtual camera 1302 moves three-dimensionally from the position 16A to the position 16B. Therefore, the moving direction 1612 has a component in the roll axis direction, a component in the pitch axis direction, and a component in the yaw axis direction. Each axial component indicates the ratio of movement in the axial direction to the movement direction 1612.

この例では、図17Aに示すように、ヨー軸方向から見た場合、移動方向1612は、ロール(+)軸方向に対して時計回りに45°だけ傾き、ピッチ(+)軸方向に対して反時計回りに45°だけ傾いている。また、図17Bに示すように、ピッチ軸方向から見た場合、移動方向1612は、ヨー(+)軸方向に対して時計回りに60°だけ傾き、ロール(+)軸方向に対して反時計回りに30°だけ傾いている。また、図17Cに示すように、ロール軸方向から見た場合、移動方向1612は、ヨー(+)軸方向に対して時計回りに60°だけ傾き、ピッチ(+)軸方向に対して反時計回りに30°だけ傾いている。 In this example, as shown in FIG. 17A, when viewed from the yaw axis direction, the moving direction 1612 is tilted clockwise by 45 ° with respect to the roll (+) axis direction and with respect to the pitch (+) axis direction. It is tilted counterclockwise by 45 °. Further, as shown in FIG. 17B, when viewed from the pitch axis direction, the moving direction 1612 is tilted clockwise by 60 ° with respect to the yaw (+) axis direction and counterclockwise with respect to the roll (+) axis direction. It is tilted around by 30 °. Further, as shown in FIG. 17C, when viewed from the roll axis direction, the moving direction 1612 is tilted clockwise by 60 ° with respect to the yaw (+) axis direction and counterclockwise with respect to the pitch (+) axis direction. It is tilted around by 30 °.

図17Aに示される関係から、ヨー軸方向から見た移動方向1612のロール(+)軸方向の成分が(90°−45°)/90°=45/90という計算により求められてもよく、ピッチ(+)軸方向の成分が(90°−45°)/90°=45/90という計算により求められてもよい。図17Bに示される関係から、ピッチ軸方向から見た移動方向1612のヨー(+)軸方向の成分が(90°−60°)/90°=30/90という計算により求められてもよく、ロール(+)軸方向の成分が(90°−30°)/90°=60/90という計算により求められてもよい。図17Cに示される関係から、ロール軸方向から見た移動方向1612のヨー(+)軸方向の成分が(90°−60°)/90°=30/90という計算により求められてもよく、ピッチ(+)軸方向の成分が(90°−30°)/90°=60/90という計算により求められてもよい。各軸方向の成分は、他の方法で計算されてもよい。 From the relationship shown in FIG. 17A, the component in the roll (+) axial direction of the moving direction 1612 seen from the yaw axis direction may be obtained by the calculation of (90 ° -45 °) / 90 ° = 45/90. The component in the pitch (+) axial direction may be obtained by the calculation of (90 ° −45 °) / 90 ° = 45/90. From the relationship shown in FIG. 17B, the yaw (+) axial component of the moving direction 1612 viewed from the pitch axis direction may be obtained by the calculation of (90 ° -60 °) / 90 ° = 30/90. The component in the roll (+) axial direction may be obtained by the calculation of (90 ° -30 °) / 90 ° = 60/90. From the relationship shown in FIG. 17C, the component in the yaw (+) axial direction of the moving direction 1612 seen from the roll axis direction may be obtained by the calculation of (90 ° -60 °) / 90 ° = 30/90. The component in the pitch (+) axial direction may be obtained by the calculation of (90 ° -30 °) / 90 ° = 60/90. The components in each axial direction may be calculated by other methods.

図13の例と同様に、ステップ1204において、視認性特定部922は、移動方向1612における成分毎の視認性の低下度合いを特定する。図15に示される第1低下度合い情報1500を用いる場合、ロール(+)軸方向、ピッチ(+)軸方向及びヨー(+)軸方向に対する視認性の低下度合いは、それぞれ、10、50及び50である。一例として、移動方向1612のロール(+)軸方向の成分の視認性の低下度合いは、(10(ロール(+)軸方向の成分の視認性の低下度合い)×(45/90)(ヨー軸方向から見たロール(+)軸方向の成分+10×(60/90)(ピッチ軸方向から見たロール(+)軸方向の成分))/3(重み付けの例示的な値)=35/9という計算により求められてもよい。また、移動方向1612のピッチ(+)軸方向の成分の視認性の低下度合いは、(50(ピッチ(+)軸方向の成分の視認性の低下度合い)×(45/90)(ヨー軸方向から見たピッチ(+)軸方向の成分+50×(60/90)(ロール軸方向から見たピッチ(+)軸方向の成分))/3=175/9という計算により求められてもよい。また、移動方向1612のヨー(+)軸方向の成分の視認性の低下度合いは、(50(ヨー(+)軸方向の成分の視認性の低下度合い)×(30/90)(ピッチ軸方向から見たヨー(+)軸方向の成分+50×(30/90)(ロール軸方向から見たヨー(+)軸方向の成分))/3=100/9という計算により求められてもよい。 Similar to the example of FIG. 13, in step 1204, the visibility specifying unit 922 specifies the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction 1612. When the first reduction degree information 1500 shown in FIG. 15 is used, the degree of decrease in visibility with respect to the roll (+) axial direction, the pitch (+) axial direction, and the yaw (+) axial direction is 10, 50, and 50, respectively. Is. As an example, the degree of decrease in visibility of the component in the roll (+) axis direction in the moving direction 1612 is (10 (degree of decrease in visibility of the component in the roll (+) axis direction) × (45/90) (yaw axis). Roll (+) axial component viewed from the direction + 10 x (60/90) (roll (+) axial component viewed from the pitch axis direction) / 3 (exemplary weighting value) = 35/9 The degree of decrease in visibility of the component in the pitch (+) axis direction in the moving direction 1612 is (50 (degree of decrease in visibility of the component in the pitch (+) axis direction) ×. (45/90) (Pitch (+) axial component seen from the yaw axis direction + 50 × (60/90) (Pitch (+) axial component seen from the roll axis direction)) / 3 = 175/9 The degree of decrease in visibility of the component in the yaw (+) axis direction in the moving direction 1612 is (50 (degree of decrease in visibility of the component in the yaw (+) axis direction) ×. (30/90) (Yaw (+) axial component seen from the pitch axis direction + 50 × (30/90) (Yaw (+) axial component seen from the roll axis direction)) / 3 = 100/9 It may be obtained by the calculation.

図13の例と同様に、ステップ1210において、視認性特定部922は、それぞれの成分の視認性の低下度合いを合算してもよい。例えば、移動方向1612の視認性の低下度合いは、35/9(ロール(+)軸方向の成分の視認性の低下度合い)+175/9(ピッチ(+)軸方向の成分の視認性の低下度合い)+100/9(ヨー(+)軸方向の成分の視認性の低下度合い)≒34という計算により求められてもよい。したがって、この例の場合、ステップ1112において、視界画像生成部914は、視界画像の視認性を最大値の100(%)から100(%)−34(%)=66(%)へと低下させてもよい。ステップ1114において、視界画像出力部924は、視認性が低下した視界画像を、HMD110に関連付けられる表示部112に出力する。 Similar to the example of FIG. 13, in step 1210, the visibility specifying unit 922 may add up the degree of decrease in visibility of each component. For example, the degree of decrease in visibility in the moving direction 1612 is 35/9 (degree of decrease in visibility of components in the roll (+) axial direction) + 175/9 (degree of decrease in visibility of components in the pitch (+) axial direction). ) + 100/9 (degree of decrease in visibility of components in the yaw (+) axial direction) ≈34. Therefore, in the case of this example, in step 1112, the visual field image generation unit 914 reduces the visibility of the visual field image from the maximum value of 100 (%) to 100 (%)-34 (%) = 66 (%). You may. In step 1114, the visual field image output unit 924 outputs the visual field image with reduced visibility to the display unit 112 associated with the HMD 110.

図18は、HMDの動き以外の要因に応じて、ユーザに対応するアバターが仮想空間内を移動する様子を概略的に表す図である。この例では、アバター1306(及び仮想カメラ1302)は、実線矢印1812により示されるように、位置18Aから位置18Bへと、仮想空間内で水平方向に移動し、さらに、矢印1814及び1815により示されるように回転する。移動方向1812は図13における移動方向1312と同じ方向であり、点線矢印1810により示される仮想カメラ1302の向きとは異なるものとする。位置18A及び18Bはそれぞれ位置13A及び13Bと同じであるものとする。したがって、ステップ1202及び1204の処理により求められる、移動方向1812におけるロール(+)軸方向の成分の視認性低下度合い及びピッチ(+)軸方向の成分の視認性低下度合いは、それぞれ、20/3及び50/3である。 FIG. 18 is a diagram schematically showing how an avatar corresponding to a user moves in a virtual space according to a factor other than the movement of the HMD. In this example, the avatar 1306 (and virtual camera 1302) moves horizontally in virtual space from position 18A to position 18B, as indicated by solid arrow 1812, and is further indicated by arrows 1814 and 1815. Rotate like. The moving direction 1812 is the same as the moving direction 1312 in FIG. 13, and is different from the direction of the virtual camera 1302 indicated by the dotted arrow 1810. It is assumed that positions 18A and 18B are the same as positions 13A and 13B, respectively. Therefore, the degree of decrease in visibility of the component in the roll (+) axis direction and the degree of decrease in visibility of the component in the pitch (+) axis direction in the moving direction 1812, which are obtained by the processes of steps 1202 and 1204, are 20/3, respectively. And 50/3.

仮想カメラ1302は、位置18Aから位置18Bへ移動するだけでなく、矢印1814及び1816で示すように回転する。本実施形態において、当該回転は、HMD110の動き以外の要因(ユーザ1304によるコントローラ160Bに対する操作、アプリケーションによって予め規定されるアバター1306の移動など)により引き起こされる。 The virtual camera 1302 not only moves from position 18A to position 18B, but also rotates as indicated by arrows 1814 and 1816. In the present embodiment, the rotation is caused by factors other than the movement of the HMD 110 (operation of the user 1304 on the controller 160B, movement of the avatar 1306 predetermined by the application, and the like).

ステップ1204の後、処理はステップ1206に進み、回転速度分析部920は、仮想カメラ1302の回転速度を特定する。特定された回転速度はメモリ204に格納されてもよい。 After step 1204, the process proceeds to step 1206, where the rotation speed analysis unit 920 identifies the rotation speed of the virtual camera 1302. The specified rotation speed may be stored in memory 204.

処理はステップ1208に進み、回転速度分析部920は、ステップ1206により得られた回転速度に対応する視認性の低下度合いを特定する。回転速度分析部920は、回転速度に対する視認性の低下度合いを定めた第2低下度合い情報を用いて、視認性の低下度合いを特定してもよい。 The process proceeds to step 1208, and the rotation speed analysis unit 920 identifies the degree of decrease in visibility corresponding to the rotation speed obtained in step 1206. The rotation speed analysis unit 920 may specify the degree of decrease in visibility by using the second degree of decrease information that determines the degree of decrease in visibility with respect to the rotation speed.

図19は、第2低下度合い情報の一例を示す。図19において、第2低下度合い情報1900は、回転速度(回転/秒、rps)と視認性低下度合いとの間の関係を示すグラフとして表現されている。第2低下度合い情報1900は、回転速度が所定速度に達するまでの間、回転速度が速くなるほど視認性の低下度合いが大きくなるように規定されてもよい。さらに、視認性低下度合いの増加率は、回転速度が小さいときほど大きく、回転速度が大きいほど緩やかであってもよい。図19に示される関係は、予めメモリ204に格納されていてもよい。 FIG. 19 shows an example of the second decrease degree information. In FIG. 19, the second decrease degree information 1900 is represented as a graph showing the relationship between the rotation speed (rotation / second, rps) and the visibility decrease degree. The second decrease degree information 1900 may be defined so that the degree of decrease in visibility increases as the rotation speed increases until the rotation speed reaches a predetermined speed. Further, the rate of increase in the degree of decrease in visibility may be larger as the rotation speed is lower, and may be slower as the rotation speed is higher. The relationship shown in FIG. 19 may be stored in the memory 204 in advance.

図20は、図19のグラフから読み取られて数値化された第2低下度合い情報の例を示す。この例において、回転速度0.05rps、0.1rps、0.2rps、0.3rps、0.4rps、0.5rps、0.6rps、0.7rps、0.8rps、0.9rps及び1.0rpsに対応する視認性低下度合いは、それぞれ、15、25、37.5、44、47、48.5、49.5、49.8、50、50及び50である。これは一例にすぎず、第2低下度合い情報2000は実施態様に合わせて様々に規定され得ることが理解されるべきである。図18の例における回転速度が0.1rpsであると仮定すると、ステップ1208において、回転速度に対応する視認性低下度合いは25であると特定される。 FIG. 20 shows an example of the second decrease degree information read from the graph of FIG. 19 and quantified. In this example, the rotation speeds are 0.05 rps, 0.1 rps, 0.2 rps, 0.3 rps, 0.4 rps, 0.5 rps, 0.6 rps, 0.7 rps, 0.8 rps, 0.9 rps and 1.0 rps. Corresponding visibility reductions are 15, 25, 37.5, 44, 47, 48.5, 49.5, 49.8, 50, 50 and 50, respectively. It should be understood that this is only an example and that the second reduction degree information 2000 can be variously defined according to the embodiment. Assuming that the rotation speed in the example of FIG. 18 is 0.1 rps, in step 1208, the degree of decrease in visibility corresponding to the rotation speed is specified to be 25.

処理はステップ1210に進む。視認性特定部922は、ステップ1204により特定された移動方向1812における成分毎の視認性の低下度合い、及びステップ1208により特定された回転速度に対応する視認性の低下度合いに基づいて、最終的な視認性の低下度合いを特定する。この例では、第1低下度合い情報1500に基づいて求められる移動方向1812に対する視認性の低下度合いは、20/3+50/3≒23である。第2低下度合い情報2000に基づいて求められる回転速度に対する視認性の低下度合いは25である。最終的な視認性の低下度合いは、上記2つの視認性低下度合いを合算し、23+25=48という計算により求められてもよい。この場合、ステップ1112において、視界画像生成部914は、視界画像の視認性を最大値の100(%)から100(%)−48(%)=52(%)へと低下させる。ステップ1114において、視界画像出力部924は、視認性が低下した視界画像を、HMD110に関連付けられる表示部112に出力する。 The process proceeds to step 1210. The visibility specifying unit 922 finally determines the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction 1812 specified in step 1204 and the degree of decrease in visibility corresponding to the rotation speed specified in step 1208. Identify the degree of loss of visibility. In this example, the degree of decrease in visibility with respect to the moving direction 1812 obtained based on the first degree of decrease information 1500 is 20/3 + 50/3≈23. The degree of decrease in visibility with respect to the rotation speed obtained based on the second degree of decrease information 2000 is 25. The final degree of decrease in visibility may be obtained by adding up the above two degrees of decrease in visibility and calculating 23 + 25 = 48. In this case, in step 1112, the visual field image generation unit 914 reduces the visibility of the visual field image from the maximum value of 100 (%) to 100 (%)-48 (%) = 52 (%). In step 1114, the visual field image output unit 924 outputs the visual field image with reduced visibility to the display unit 112 associated with the HMD 110.

このように、本実施形態によれば、HMDの動き以外の要因に応じてユーザに対応するアバターが仮想空間内で移動し且つ回転する場合、仮想カメラの移動による視認性の低下度合い及び仮想カメラの回転による視認性の低下度合いの両方に基づいて、視界画像の視認性の低下度合いが特定される。 As described above, according to the present embodiment, when the avatar corresponding to the user moves and rotates in the virtual space according to a factor other than the movement of the HMD, the degree of deterioration of visibility due to the movement of the virtual camera and the virtual camera The degree of decrease in visibility of the visual field image is specified based on both the degree of decrease in visibility due to the rotation of the camera.

図21は、本開示の実施形態に従って生成される、視認性が低下した視界画像の例を示す。図21(A)、(B)及び(C)は、それぞれ、図13、図16及び図18の例に対応する。上述のように、図13、図16及び図18における視認性の低下度合いは、それぞれ、23、34及び48である。したがって、図21(B)の視界画像の視認性は図21(A)の視界画像の視認性より低く、図21(C)の視界画像の視認性は図21(B)の視界画像の視認性よりさらに低い。視認性を低下させる手法はどのような手法を採用してもよく、例えば、ブラ―処理、光量低下処理、解像度低下処理、及びコントラスト低下処理などが挙げられるが、これらの手法に限定されるものではない。なお、図21(A)、(B)及び(C)に示す例では、視界画像全体の視認性を低下させた場合を例にとり説明したが、視認性を低下させる領域はこれに限定されるものではない。例えば、仮想カメラ404の基準視線408で注視される視界画像上の要素を含む所定の領域については視認性を低下させず、当該所定の領域外の領域に対して視認性を低下させるようにしてもよい。所定の領域は、例えば、仮想カメラ404の基準視線408で注視される視界画像上の要素を中心とした矩形領域や円状の領域などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 FIG. 21 shows an example of a field image with reduced visibility generated according to an embodiment of the present disclosure. 21 (A), (B) and (C) correspond to the examples of FIGS. 13, 16 and 18, respectively. As described above, the degree of decrease in visibility in FIGS. 13, 16 and 18, is 23, 34 and 48, respectively. Therefore, the visibility of the visual field image of FIG. 21 (B) is lower than the visibility of the visual field image of FIG. 21 (A), and the visibility of the visual field image of FIG. 21 (C) is the visibility of the visual field image of FIG. 21 (B). Even lower than sex. Any method may be adopted as the method for reducing the visibility, and examples thereof include blur processing, light amount reduction processing, resolution reduction processing, and contrast reduction processing, but are limited to these methods. is not it. In the examples shown in FIGS. 21A, 21B, and 21C, the case where the visibility of the entire visual field image is reduced has been described as an example, but the region where the visibility is reduced is limited to this. It's not a thing. For example, the visibility of a predetermined area including an element on the field of view image gazed at by the reference line of sight 408 of the virtual camera 404 is not lowered, and the visibility is lowered with respect to a region outside the predetermined area. May be good. The predetermined region includes, but is not limited to, a rectangular region or a circular region centered on an element on the field of view image that is gazed at by the reference line of sight 408 of the virtual camera 404.

上述のように、本開示の実施形態によれば、ユーザによるコントローラの操作、アプリケーションによって予め規定されるアバターの移動などの、HMDの動き以外の要因によって仮想カメラが移動されるときでも、仮想体験を損なうことなくVR酔いを低減するための新規な手法を提供することができる。 As described above, according to the embodiment of the present disclosure, even when the virtual camera is moved by a factor other than the movement of the HMD, such as the operation of the controller by the user and the movement of the avatar predetermined by the application, the virtual experience It is possible to provide a novel method for reducing VR sickness without impairing the condition.

本開示の実施形態が、プロセッサ202(又は、コンピュータ200)、方法1100、プロセッサ202(又は、コンピュータ200)に方法1100を実行させるコンピュータプログラム等として実施することができることは、当業者にとって明らかであろう。 It will be apparent to those skilled in the art that embodiments of the present disclosure can be implemented as a processor 202 (or computer 200), method 1100, computer program causing processor 202 (or computer 200) to execute method 1100, and the like. Let's do it.

上述の実施形態においては、HMD装置によってユーザが没入する仮想空間(VR空間)を例示して説明したが、HMD装置として、透過型のHMD装置を採用してもよい。この場合、透過型のHMD装置を介してユーザが視認する現実空間に仮想空間を構成する画像の一部を合成した視界画像を出力することにより、拡張現実(AR:Augumented Reality)空間又は複合現実(MR:Mixed Reality)空間における仮想体験をユーザに提供してもよい。この場合、手オブジェクトに代えて、ユーザの手の動きに基づいて、仮想空間内における対象オブジェクトへの作用を生じさせてもよい。具体的には、プロセッサは、現実空間におけるユーザの手の位置の座標情報を特定するとともに、仮想空間内における対象オブジェクトの位置を現実空間における座標情報との関係で定義してもよい。これにより、プロセッサは、現実空間におけるユーザの手と仮想空間における対象オブジェクトとの位置関係を把握し、ユーザの手と対象オブジェクトとの間でコリジョン制御等に対応する処理を実行可能となる。その結果、ユーザの手の動きに基づいて対象オブジェクトに作用を与えることが可能となる。 In the above-described embodiment, the virtual space (VR space) in which the user is immersed by the HMD device has been described as an example, but a transmissive HMD device may be adopted as the HMD device. In this case, augmented reality (AR) space or mixed reality is output by outputting a view image obtained by synthesizing a part of the image constituting the virtual space in the real space visually recognized by the user via the transmissive HMD device. (MR: Mixed Reality) A virtual experience in space may be provided to the user. In this case, instead of the hand object, an action on the target object in the virtual space may be generated based on the movement of the user's hand. Specifically, the processor may specify the coordinate information of the position of the user's hand in the real space, and may define the position of the target object in the virtual space in relation to the coordinate information in the real space. As a result, the processor can grasp the positional relationship between the user's hand in the real space and the target object in the virtual space, and can execute a process corresponding to collision control or the like between the user's hand and the target object. As a result, it becomes possible to give an action to the target object based on the movement of the user's hand.

本開示の実施形態が説明されたが、これらが例示にすぎず、本開示の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施形態の変更、追加、改良等を適宜行うことができることが理解されるべきである。本開示の範囲は、上述した実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその均等物によって規定されるべきである。 Although embodiments of the present disclosure have been described, it should be understood that these are merely examples and do not limit the scope of the present disclosure. It should be understood that the embodiments can be changed, added, improved, etc. as appropriate without departing from the spirit and scope of the present disclosure. The scope of the present disclosure should not be limited by any of the embodiments described above, but should be defined by the claims and their equivalents.

100…HMDシステム、112…表示部、114…センサ、120…HMDセンサ、130…モーションセンサ、140…注視センサ、150…サーバ、160A、160B…コントローラ、190…頭部、192…ネットワーク、200…コンピュータ、202…プロセッサ、204…メモリ、205…通信制御部、206…ストレージ、208…入出力インターフェース、210…通信インターフェース、212…バス、400…仮想空間、402…仮想空間画像、404…仮想カメラ、406…中心、408…基準視線、410…視界領域、800…右コントローラ、802…グリップ、804…フレーム、806…天面、808、810、814、816…ボタン、812…赤外線LED、818…アナログスティック、820、822…ボタン、824R、824L…アナログスティック、902…仮想空間特定部、904…HMD動作検知部、906…視線検知部、908…基準視線決定部、910…視界領域決定部、912…仮想視点特定部、914…視界画像生成部、916…仮想カメラ制御部、918…移動方向分析部、920…回転速度分析部、922…視認性特定部、924…視界画像出力部、926…仮想空間データ、928…オブジェクトデータ、930…アプリケーションデータ、932…視認性低下度合い情報、934…その他のデータ、1300…仮想空間、1302…仮想カメラ、1304…ユーザ、1306…アバター、1308…オブジェクト、1500…第1低下度合い情報、1900、2000…第2低下度合い情報
100 ... HMD system, 112 ... Display, 114 ... Sensor, 120 ... HMD sensor, 130 ... Motion sensor, 140 ... Gaze sensor, 150 ... Server, 160A, 160B ... Controller, 190 ... Head, 192 ... Network, 200 ... Computer, 202 ... Processor, 204 ... Memory, 205 ... Communication control unit, 206 ... Storage, 208 ... Input / output interface, 210 ... Communication interface, 212 ... Bus, 400 ... Virtual space, 402 ... Virtual space image, 404 ... Virtual camera , 406 ... center, 408 ... reference line of sight, 410 ... view area, 800 ... right controller, 802 ... grip, 804 ... frame, 806 ... top surface, 808, 810, 814, 816 ... button, 812 ... infrared LED, 818 ... Analog stick, 820, 822 ... button, 824R, 824L ... analog stick, 902 ... virtual space identification unit, 904 ... HMD motion detection unit, 906 ... line-of-sight detection unit, 908 ... reference line-of-sight determination unit, 910 ... view area determination unit, 912 ... Virtual viewpoint identification unit, 914 ... Visibility image generation unit, 916 ... Virtual camera control unit, 918 ... Movement direction analysis unit, 920 ... Rotation speed analysis unit, 922 ... Visibility identification unit, 924 ... Visibility image output unit, 926 ... Virtual space data, 928 ... Object data, 930 ... Application data, 932 ... Visibility reduction information, 934 ... Other data, 1300 ... Virtual space, 1302 ... Virtual camera, 1304 ... User, 1306 ... Avatar, 1308 ... Object 1500 ... 1st degree of decrease information, 1900, 2000 ... 2nd degree of decrease information

Claims (8)

ヘッドマウントデバイスを介して仮想空間をユーザに提供するためのコンピュータにより実施される方法であって、
前記仮想空間に配置された仮想カメラを動作させるステップと、
前記仮想カメラの移動方向を特定するステップと、
前記仮想空間を前記仮想カメラの視界の範囲で表した視界画像を生成するステップと、
前記仮想カメラの向きを基準に定まる1以上の方向に対する視認性の低下度合いを定めた第1低下度合い情報に基づいて、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップと、
特定された前記視認性の低下度合いに基づいて、前記視界画像の視認性を低下させるステップと、
視認性が低下された前記視界画像を、前記ヘッドマウントデバイスの表示部に出力するステップと、
を含み、
前記第1低下度合い情報は、前記仮想カメラの向きを基準に定まる複数の軸方向に対する視認性の低下度合いを定め、
前記視認性の低下度合いを特定するステップは、
前記移動方向を前記複数の軸方向の成分に分解するステップと、
前記第1低下度合い情報と前記複数の軸方向の成分とを用いて、前記移動方向における前記成分毎の視認性の低下度合いを特定するステップと、
特定された前記成分毎の視認性の低下度合いに基づいて、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップと、
を含む、方法。
A method performed by a computer to provide a virtual space to a user via a headmount device.
The step of operating the virtual camera arranged in the virtual space and
The step of specifying the moving direction of the virtual camera and
A step of generating a field of view image representing the virtual space within the field of view of the virtual camera, and
A step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction based on the first degree of decrease information that defines the degree of decrease in visibility in one or more directions determined based on the orientation of the virtual camera.
A step of reducing the visibility of the visual field image based on the specified degree of deterioration of the visibility, and a step of reducing the visibility of the visual field image.
A step of outputting the field-of-view image with reduced visibility to the display unit of the head-mounted device, and
Only including,
The first degree of decrease information determines the degree of decrease in visibility in a plurality of axial directions determined based on the orientation of the virtual camera.
The step of specifying the degree of decrease in visibility is
A step of decomposing the moving direction into the plurality of axial components, and
A step of specifying the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction by using the first degree of decrease information and the plurality of axial components.
A step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction based on the degree of decrease in visibility for each of the specified components, and a step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction.
Including, way.
前記軸方向の成分は、前記移動方向に対する当該軸方向での移動割合を示し、
前記分解するステップでは、前記軸方向と前記移動方向との角度差が小さいほど当該軸方向の成分の値が大きくなるように、前記移動方向を前記複数の軸方向の成分に分解し、
前記移動方向における前記成分毎の視認性の低下度合いを特定するステップでは、前記軸方向毎に、前記第1低下度合い情報が示す当該軸方向での視認性の低下度合いに当該軸方向の成分を乗じることで、前記移動方向における前記成分毎の視認性の低下度合いを特定し、
前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップでは、特定された前記成分毎の視認性の低下度合いを合算して、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定する、請求項に記載の方法。
The axial component indicates the ratio of movement in the axial direction to the movement direction.
In the disassembling step, the moving direction is decomposed into the plurality of axial components so that the smaller the angle difference between the axial direction and the moving direction, the larger the value of the component in the axial direction.
In the step of specifying the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction, the component in the axial direction is added to the degree of decrease in visibility in the axial direction indicated by the first degree of decrease information for each axial direction. By multiplying, the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction is specified.
The first aspect of claim 1, wherein in the step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction, the degree of decrease in visibility for each of the specified components is added up to specify the degree of decrease in visibility in the moving direction. the method of.
前記複数の軸方向は、ロール軸方向、ピッチ軸方向及びヨー軸方向を含み、
前記第1低下度合い情報は、前記ロール軸方向に対する視認性の低下度合いを、前記ピッチ軸方向及び前記ヨー軸方向に対する視認性の低下度合いよりも小さく定めている、請求項又はに記載の方法。
The plurality of axial directions include a roll axial direction, a pitch axial direction, and a yaw axial direction.
The first reduction degree information according to claim 1 or 2 , wherein the degree of decrease in visibility in the roll axis direction is set to be smaller than the degree of decrease in visibility in the pitch axis direction and the yaw axis direction. Method.
前記第1低下度合い情報は、前記ロール軸方向のうちの前記仮想カメラの正面方向に対する視認性の低下度合いを、前記ロール軸方向のうちの前記正面方向と反対方向に対する視認性の低下度合いよりも小さく定めている、請求項に記載の方法。 The first degree of decrease information indicates that the degree of decrease in visibility of the virtual camera in the roll axis direction in the front direction is higher than the degree of decrease in visibility in the direction opposite to the front direction in the roll axis direction. The method according to claim 3 , which is defined as small. 前記仮想カメラの回転速度を特定するステップをさらに含み、
前記視認性の低下度合いを特定するステップでは、前記第1低下度合い情報と、前記仮想カメラの回転速度に対する視認性の低下度合いを定めた第2低下度合い情報とに基づいて、前記移動方向及び特定された前記回転速度における視認性の低下度合いを特定する、請求項1からのいずれか1項に記載の方法。
Further including a step of specifying the rotation speed of the virtual camera,
In the step of specifying the degree of decrease in visibility, the moving direction and the specification are based on the first degree of decrease information and the second degree of decrease information that determines the degree of decrease in visibility with respect to the rotation speed of the virtual camera. The method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the degree of decrease in visibility at the rotational speed is specified.
前記第2低下度合い情報は、前記回転速度が所定速度に達するまでの間、前記回転速度が速くなるほど、前記視認性の低下度合いが高くなるように定めている、請求項に記載の方法。 The method according to claim 5 , wherein the second decrease degree information is defined so that the degree of decrease in visibility increases as the rotation speed increases until the rotation speed reaches a predetermined speed. 請求項1からのいずれかに記載の方法をプロセッサに実行させるためのプログラム。 A program for causing a processor to execute the method according to any one of claims 1 to 6. コンピュータであって、
前記コンピュータが備えるプロセッサによる、ヘッドマウントデバイスを介して仮想空間をユーザに提供するための制御により、
前記仮想空間に配置された仮想カメラを動作させるステップと、
前記仮想カメラの移動方向を特定するステップと、
前記仮想空間を前記仮想カメラの視界の範囲で表した視界画像を生成するステップと、
前記仮想カメラの向きを基準に定まる1以上の方向に対する視認性の低下度合いを定めた第1低下度合い情報に基づいて、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップと、
特定された前記視認性の低下度合いに基づいて、前記視界画像の視認性を低下させるステップと、
視認性が低下された前記視界画像を、前記ヘッドマウントデバイスの表示部に出力するステップと、
が実行され
前記第1低下度合い情報は、前記仮想カメラの向きを基準に定まる複数の軸方向に対する視認性の低下度合いを定め、
前記視認性の低下度合いを特定するステップは、
前記移動方向を前記複数の軸方向の成分に分解するステップと、
前記第1低下度合い情報と前記複数の軸方向の成分とを用いて、前記移動方向における前記成分毎の視認性の低下度合いを特定するステップと、
特定された前記成分毎の視認性の低下度合いに基づいて、前記移動方向における視認性の低下度合いを特定するステップと、
を含む、コンピュータ。
It ’s a computer,
By the control provided by the processor of the computer to provide the virtual space to the user via the head mount device.
The step of operating the virtual camera arranged in the virtual space and
The step of specifying the moving direction of the virtual camera and
A step of generating a field of view image representing the virtual space within the field of view of the virtual camera, and
A step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction based on the first degree of decrease information that defines the degree of decrease in visibility in one or more directions determined based on the orientation of the virtual camera.
A step of reducing the visibility of the visual field image based on the specified degree of deterioration of the visibility, and a step of reducing the visibility of the visual field image.
A step of outputting the field-of-view image with reduced visibility to the display unit of the head-mounted device, and
Is executed ,
The first degree of decrease information determines the degree of decrease in visibility in a plurality of axial directions determined based on the orientation of the virtual camera.
The step of specifying the degree of decrease in visibility is
A step of decomposing the moving direction into the plurality of axial components, and
A step of specifying the degree of decrease in visibility for each component in the moving direction by using the first degree of decrease information and the plurality of axial components.
A step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction based on the degree of decrease in visibility for each of the specified components, and a step of specifying the degree of decrease in visibility in the moving direction.
Including computers.
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