JP2000350865A - 複合現実空間のゲーム装置、その画像処理方法およびプログラム記憶媒体 - Google Patents
複合現実空間のゲーム装置、その画像処理方法およびプログラム記憶媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複合現実空間において仮想物体に意志がある
かのような動作を可能にするゲーム装置を提案する。 【解決手段】 プレーヤが複合現実空間で仮想物体とプ
レイするゲーム装置。仮想物体の行動を、ゲームの目的
と、この仮想物体と現実物体との相対的な位置関係とに
基づいて律するルールを前もって記憶しておく。プレー
ヤや現実物体の位置を把握し、そのプレーヤや現実物体
と仮想物体との相対的な位置関係を認識する。仮想物体
の次の行動を、この記憶されたルールに従って決定し、
決定された行動をとった後の仮想物体の位置・姿勢とプ
レーヤの視点位置／姿勢とに基づいて、その仮想物体の
仮想画像を生成してプレーヤに映示するゲーム装置。
かのような動作を可能にするゲーム装置を提案する。 【解決手段】 プレーヤが複合現実空間で仮想物体とプ
レイするゲーム装置。仮想物体の行動を、ゲームの目的
と、この仮想物体と現実物体との相対的な位置関係とに
基づいて律するルールを前もって記憶しておく。プレー
ヤや現実物体の位置を把握し、そのプレーヤや現実物体
と仮想物体との相対的な位置関係を認識する。仮想物体
の次の行動を、この記憶されたルールに従って決定し、
決定された行動をとった後の仮想物体の位置・姿勢とプ
レーヤの視点位置／姿勢とに基づいて、その仮想物体の
仮想画像を生成してプレーヤに映示するゲーム装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、現実物体と仮想物
体とが混在した複合現実感環境でプレーヤにゲームを行
わしめるゲーム装置に関し、特に、現実物体に対して反
応的な行動／動作を行う仮想物体が登場するゲーム環境
を提供する装置に関する。
体とが混在した複合現実感環境でプレーヤにゲームを行
わしめるゲーム装置に関し、特に、現実物体に対して反
応的な行動／動作を行う仮想物体が登場するゲーム環境
を提供する装置に関する。
【従来の技術】本出願人は、複合現実感環境でゲームを
行うゲーム装置を、特開平９−２３６３７６号に開示し
た。このゲーム装置は、仮想のパックを対戦する二人の
プレーヤが打ち合うゲームを行うものである。
行うゲーム装置を、特開平９−２３６３７６号に開示し
た。このゲーム装置は、仮想のパックを対戦する二人の
プレーヤが打ち合うゲームを行うものである。
【０００２】仮想のパックは位置ベクトルと速度ベクト
ルとを与えられて複合現実空間に仮想画像として提示さ
れ、プレーヤが現実物体としてのマレットを操作する
と、装置は、マレット及び仮想パックの位置ベクトルと
速度ベクトルとから、物理学上の衝突の法則に従って、
パックの衝突後の移動軌跡を演算して、仮想パックのＣ
Ｇ画像を複合現実空間に描画してプレーヤに提示すると
いうものである。
ルとを与えられて複合現実空間に仮想画像として提示さ
れ、プレーヤが現実物体としてのマレットを操作する
と、装置は、マレット及び仮想パックの位置ベクトルと
速度ベクトルとから、物理学上の衝突の法則に従って、
パックの衝突後の移動軌跡を演算して、仮想パックのＣ
Ｇ画像を複合現実空間に描画してプレーヤに提示すると
いうものである。
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、この
従来技術では、パックの動作は、プレーヤの動作によっ
て決定されるものである。即ち、プレーヤがパックを打
たなければ、パックは移動しないし、パックの移動速度
と移動方向は、プレーヤのマレット伸そう左側ドット操
作方向とによって決定されるに過ぎない。即ち、従来技
術での複合現実感環境での仮想物体は受動的な動作を行
っているに過ぎない。
従来技術では、パックの動作は、プレーヤの動作によっ
て決定されるものである。即ち、プレーヤがパックを打
たなければ、パックは移動しないし、パックの移動速度
と移動方向は、プレーヤのマレット伸そう左側ドット操
作方向とによって決定されるに過ぎない。即ち、従来技
術での複合現実感環境での仮想物体は受動的な動作を行
っているに過ぎない。
【０００３】一方、現実の物体は、特に生物であれば、
自分の意志で行動し、他の現実物体との対応関係の中
で、例えば、その他の物体の存在や振る舞い更には配置
位置に応じて、自己の動作を決定する。
自分の意志で行動し、他の現実物体との対応関係の中
で、例えば、その他の物体の存在や振る舞い更には配置
位置に応じて、自己の動作を決定する。
【０００４】このために、特に上記従来技術のゲーム装
置は、受動的な仮想物体を描くことしか行ってこなかっ
たために、ゲーム性に単調さという弱点を有していた。
置は、受動的な仮想物体を描くことしか行ってこなかっ
たために、ゲーム性に単調さという弱点を有していた。
【０００５】本発明は、複合現実空間において、仮想物
体の動作／行動を、現実物体との関係を考慮して決定す
るゲーム装置を提案するものである。
体の動作／行動を、現実物体との関係を考慮して決定す
るゲーム装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】この課題を達成するため
の、本発明の請求項１に係るゲーム装置は、プレーヤが
複合現実空間で仮想物体とプレイするゲーム装置であっ
て、プレーヤの視点の位置・姿勢を検出する視点検出手
段と、現実物体の幾何情報を取得する幾何情報取得手段
と、前記仮想物体の前記現実物体に対する現時点での相
対的な関係を把握する手段と、前記仮想物体の行動を律
するルールを記憶するルールメモリと、前記仮想物体の
次の行動を、前記メモリに記憶されたルールに従って、
前記現実物体の位置・姿勢に対応して決定すると共に、
決定された行動をとった後の仮想物体の位置・姿勢を演
算する演算手段と、行動後の仮想物体の位置・姿勢と、
プレーヤの視点位置／姿勢とに基づいて、その仮想物体
の仮想画像を生成して前記プレーヤに映示する手段とを
備えたことを特徴とする。
の、本発明の請求項１に係るゲーム装置は、プレーヤが
複合現実空間で仮想物体とプレイするゲーム装置であっ
て、プレーヤの視点の位置・姿勢を検出する視点検出手
段と、現実物体の幾何情報を取得する幾何情報取得手段
と、前記仮想物体の前記現実物体に対する現時点での相
対的な関係を把握する手段と、前記仮想物体の行動を律
するルールを記憶するルールメモリと、前記仮想物体の
次の行動を、前記メモリに記憶されたルールに従って、
前記現実物体の位置・姿勢に対応して決定すると共に、
決定された行動をとった後の仮想物体の位置・姿勢を演
算する演算手段と、行動後の仮想物体の位置・姿勢と、
プレーヤの視点位置／姿勢とに基づいて、その仮想物体
の仮想画像を生成して前記プレーヤに映示する手段とを
備えたことを特徴とする。
【０００６】仮想物体の行動は、ゲームの目的と、この
仮想物体と現実物体との相対的な関係とに基づいて律す
るルールによって支配される。従って、プレーヤには、
その仮想物体があたかも意志を持っているかのような錯
覚を得ることとなり、ゲームの面白みが向上する。
仮想物体と現実物体との相対的な関係とに基づいて律す
るルールによって支配される。従って、プレーヤには、
その仮想物体があたかも意志を持っているかのような錯
覚を得ることとなり、ゲームの面白みが向上する。
【０００７】仮想物体の行動は、仮想物体が現実物体と
の配置関係に応じて変化すればおもしろい。而して、本
発明の好適な一態様である請求項２に拠れば、前記現時
点での相対的な関係は、複合現実空間内でその時点で
の、前記仮想物体の前記現実物体に対する配置関係を含
む。
の配置関係に応じて変化すればおもしろい。而して、本
発明の好適な一態様である請求項２に拠れば、前記現時
点での相対的な関係は、複合現実空間内でその時点で
の、前記仮想物体の前記現実物体に対する配置関係を含
む。
【０００８】仮想物体の行動は、現実物体の挙動に応じ
て変化すればおもしろい。而して、本発明の好適な一態
様である請求項３に拠れば、前記現時点での相対的な関
係は、複合現実空間内でその時点での、前記現実物体の
前記仮想物体に対する挙動を含むことを特徴とする。
て変化すればおもしろい。而して、本発明の好適な一態
様である請求項３に拠れば、前記現時点での相対的な関
係は、複合現実空間内でその時点での、前記現実物体の
前記仮想物体に対する挙動を含むことを特徴とする。
【０００９】本発明の好適な一態様である請求項４に拠
れば、前記現実物体にはプレーヤ自身も含まれる。
れば、前記現実物体にはプレーヤ自身も含まれる。
【００１０】本発明の好適な一態様である請求項５に拠
れば、前記現実物体には、このゲーム装置を操作する複
数のプレーヤ自身も含まれ、前記複数のプレーヤは同じ
複合現実空間を共有する。
れば、前記現実物体には、このゲーム装置を操作する複
数のプレーヤ自身も含まれ、前記複数のプレーヤは同じ
複合現実空間を共有する。
【００１１】前記現実物体が固定された物体である場合
には、本発明の好適な一態様である請求項６に拠れば、
前記幾何情報取得手段は、前記現実物体の位置及び形状
情報を前もって記憶する所定のメモリと、このメモリか
ら必要に応じて前記現実物体の位置及び形状情報を読み
出す手段とを具備する。
には、本発明の好適な一態様である請求項６に拠れば、
前記幾何情報取得手段は、前記現実物体の位置及び形状
情報を前もって記憶する所定のメモリと、このメモリか
ら必要に応じて前記現実物体の位置及び形状情報を読み
出す手段とを具備する。
【００１２】前記現実物体が移動可能であるが変形しな
い物体である場合には、本発明の好適な一態様である請
求項７に拠れば、前記幾何情報取得手段は、前記現実物
体の形状情報を前もって記憶する所定のメモリと、前記
現実物体の位置・姿勢を検出する位置・姿勢センサと、
検出された現実物体の位置・姿勢に応じて前記複合現実
空間中に前記現実物体が占めるであろう領域を設定する
手段とを具備する。この場合には、上記形状情報の精度
を高めることができる。
い物体である場合には、本発明の好適な一態様である請
求項７に拠れば、前記幾何情報取得手段は、前記現実物
体の形状情報を前もって記憶する所定のメモリと、前記
現実物体の位置・姿勢を検出する位置・姿勢センサと、
検出された現実物体の位置・姿勢に応じて前記複合現実
空間中に前記現実物体が占めるであろう領域を設定する
手段とを具備する。この場合には、上記形状情報の精度
を高めることができる。
【００１３】前記現実物体にプレーヤが含まれる場合に
は、請求項８によれば、前記幾何情報取得手段は、プレ
ーヤの頭部の位置・姿勢を検出するセンサと、前記プレ
ーヤに近似した固定の既知形状の領域を、検出された頭
部位置・姿勢に応じて前記複合現実空間内に設定する手
段とを具備することを特徴とする。
は、請求項８によれば、前記幾何情報取得手段は、プレ
ーヤの頭部の位置・姿勢を検出するセンサと、前記プレ
ーヤに近似した固定の既知形状の領域を、検出された頭
部位置・姿勢に応じて前記複合現実空間内に設定する手
段とを具備することを特徴とする。
【００１４】プレーヤは人間であるために、その形状は
複雑に変化する。プレーヤ形状を固定の既知形状に設定
することによりリアルタイム処理を可能とする。
複雑に変化する。プレーヤ形状を固定の既知形状に設定
することによりリアルタイム処理を可能とする。
【００１５】本発明の好適な一態様である請求項９に拠
れば、前記ゲームが仮想物体との対戦型ゲームである場
合に、前記目的はプレーヤの期待値を減らすことであ
る。
れば、前記ゲームが仮想物体との対戦型ゲームである場
合に、前記目的はプレーヤの期待値を減らすことであ
る。
【００１６】本発明の好適な一態様である請求項１０に
拠れば、前記ゲームが仮想物体との協調型ゲームである
場合に、前記目的はプレーヤの期待値を増やすことであ
る。
拠れば、前記ゲームが仮想物体との協調型ゲームである
場合に、前記目的はプレーヤの期待値を増やすことであ
る。
【００１７】本発明の好適な一態様である請求項１１に
拠れば、ルールは、前記仮想物体の行動を、ゲームの目
的と、この仮想物体と現実物体との相対的な関係とに基
づいて律することを記述する。
拠れば、ルールは、前記仮想物体の行動を、ゲームの目
的と、この仮想物体と現実物体との相対的な関係とに基
づいて律することを記述する。
【００１８】本発明の好適な一態様である請求項１２に
拠れば、前記ルールメモリに記憶されているルールは、
前記仮想物体の行動を、前記目的を達成するための所定
の目標に到る動作パターンとして表現する。
拠れば、前記ルールメモリに記憶されているルールは、
前記仮想物体の行動を、前記目的を達成するための所定
の目標に到る動作パターンとして表現する。
【００１９】本発明の好適な一態様である請求項１３に
拠れば、前記パターンは、仮想物体と現実物体との配置
関係を考慮し、プレーヤに不利になるような軌道を有す
る。
拠れば、前記パターンは、仮想物体と現実物体との配置
関係を考慮し、プレーヤに不利になるような軌道を有す
る。
【００２０】複合現実環境では、三次元の位置・姿勢の
検出が不可欠であるが、請求項１４のように、プレーヤ
が現実物体の一つである場合に、プレーヤの視点の位置
・姿勢を検出するための前記視点検出手段の出力を、前
記幾何情報取得手段によるプレーヤについての位置及び
形状についての情報に流用することにより、コスト上昇
を抑えることができる。
検出が不可欠であるが、請求項１４のように、プレーヤ
が現実物体の一つである場合に、プレーヤの視点の位置
・姿勢を検出するための前記視点検出手段の出力を、前
記幾何情報取得手段によるプレーヤについての位置及び
形状についての情報に流用することにより、コスト上昇
を抑えることができる。
【００２１】複合現実環境では、三次元の位置・姿勢の
検出が不可欠であるが、請求項１５のように、前記視点
検出手段はプレーヤ頭部の位置・姿勢を検出し、更に、
プレーヤの手の位置・姿勢を検出する手段を有し、上記
検出手段の出力に基づいて、プレーヤの手の頭部に対す
る相対的な位置をコマンドとして認識する手段とを具備
することにより、動作による直感的なユーザインタフェ
ースを実現することができる。
検出が不可欠であるが、請求項１５のように、前記視点
検出手段はプレーヤ頭部の位置・姿勢を検出し、更に、
プレーヤの手の位置・姿勢を検出する手段を有し、上記
検出手段の出力に基づいて、プレーヤの手の頭部に対す
る相対的な位置をコマンドとして認識する手段とを具備
することにより、動作による直感的なユーザインタフェ
ースを実現することができる。
【００２２】本発明の好適な一態様である請求項１６に
拠れば、前記映示手段は、前記現実物体の位置・姿勢と
移動後の仮想物体の位置・姿勢との位置合わせを行う手
段と、位置合わせ後の仮想物体の画像を前後関係を考慮
して生成する手段と、頭部装着型表示装置とを具備する
ことを特徴とする。
拠れば、前記映示手段は、前記現実物体の位置・姿勢と
移動後の仮想物体の位置・姿勢との位置合わせを行う手
段と、位置合わせ後の仮想物体の画像を前後関係を考慮
して生成する手段と、頭部装着型表示装置とを具備する
ことを特徴とする。
【００２３】尚、上記課題は、請求項１７乃至請求項３
２のようなゲーム装置のための画像処理方法によっても
達成できる。
２のようなゲーム装置のための画像処理方法によっても
達成できる。
【００２４】更に、請求項３３に記載のように、上述の
画像処理方法を実現するコンピュータプログラムを記憶
するプログラム記憶媒体によっても達成できる。
画像処理方法を実現するコンピュータプログラムを記憶
するプログラム記憶媒体によっても達成できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明のゲーム装置を詳細に説明する。
本発明のゲーム装置を詳細に説明する。
【００２６】〈仮想物体の挙動〉第１図は、実施形態の
ゲーム装置における、ユーザ（プレーヤ）と仮想物体と
の動作の関係を説明してる。第１図により、複合現実空
間において本ゲームの仮想物体があたかも一定の意志と
目的を有してユーザ（プレーヤ）と係わることが理解さ
れる。
ゲーム装置における、ユーザ（プレーヤ）と仮想物体と
の動作の関係を説明してる。第１図により、複合現実空
間において本ゲームの仮想物体があたかも一定の意志と
目的を有してユーザ（プレーヤ）と係わることが理解さ
れる。
【００２７】即ち、第１図において、ゲームにはプレー
ヤ１０，１１，１２の３名が参加している。また、この
ゲームには、立方体形状の現実物体４０と円柱状現実物
体５０とが設けられている。このゲームでは、敵方の仮
想の「宇宙人」（以下、標的と呼ぶ）２０乃至２４が映
示される。また、プレーヤ１０が発射した「弾丸」とし
ての仮想物体３０は現実物体４０の当たったことにな
る。一方、標的２０が発射した弾丸としての仮想物体３
１はプレーヤ１２に当たることとなっている。
ヤ１０，１１，１２の３名が参加している。また、この
ゲームには、立方体形状の現実物体４０と円柱状現実物
体５０とが設けられている。このゲームでは、敵方の仮
想の「宇宙人」（以下、標的と呼ぶ）２０乃至２４が映
示される。また、プレーヤ１０が発射した「弾丸」とし
ての仮想物体３０は現実物体４０の当たったことにな
る。一方、標的２０が発射した弾丸としての仮想物体３
１はプレーヤ１２に当たることとなっている。
【００２８】本ゲームでは、仮想物体が特有の動作若し
くは行動を行う。即ち、宇宙人である標的２１は、プレ
ーヤ１１の存在を意識して逃げる動作（６０）を行う。
あるいは、標的２１はプレーヤ１１に向かってくる若し
くはプレーヤ１１を追いかける動作６１を行う。標的２
３は、現実物体４０にぶつからないように回避する動作
６３を行う。複数の標的２２は現実物体５０の周りに集
まる動作６２を行う。標的２４は、プレーヤ１０の存在
を意識して、現実物体４０の陰に隠れる動作を行う。プ
レーヤ１０から発射された仮想の弾丸３０は、現実物体
４０に衝突して爆発する動作を行う。同じく、弾丸３１
はプレーヤ１２に当たって爆発する動作６５を行う。
くは行動を行う。即ち、宇宙人である標的２１は、プレ
ーヤ１１の存在を意識して逃げる動作（６０）を行う。
あるいは、標的２１はプレーヤ１１に向かってくる若し
くはプレーヤ１１を追いかける動作６１を行う。標的２
３は、現実物体４０にぶつからないように回避する動作
６３を行う。複数の標的２２は現実物体５０の周りに集
まる動作６２を行う。標的２４は、プレーヤ１０の存在
を意識して、現実物体４０の陰に隠れる動作を行う。プ
レーヤ１０から発射された仮想の弾丸３０は、現実物体
４０に衝突して爆発する動作を行う。同じく、弾丸３１
はプレーヤ１２に当たって爆発する動作６５を行う。
【００２９】このように、本ゲームシステムに登場する
仮想物体は、現実物体の存在や位置や配置や挙動を考慮
して、あるいは、プレーヤの位置・挙動・視線を考慮し
て、衝突・爆発・移動・回避などの動作を行うようにな
ってる。
仮想物体は、現実物体の存在や位置や配置や挙動を考慮
して、あるいは、プレーヤの位置・挙動・視線を考慮し
て、衝突・爆発・移動・回避などの動作を行うようにな
ってる。
【００３０】〈ゲーム環境の構成〉第２図，第３図は、
本発明を適用した実施形態に係るゲーム装置が用いられ
るゲーム環境の外観を示す。
本発明を適用した実施形態に係るゲーム装置が用いられ
るゲーム環境の外観を示す。
【００３１】第２図，第３図において、１００はゲーム
に登場する現実物体を載置するテーブルである。テーブ
ル１００は、仮想物体との整合関係を考慮すべき現実物
体を制限するためのものである。換言すれば、テーブル
１００上に載置されている物体は、仮想物体との位置合
わせ処理、その結果として隠蔽処理などを必要とするも
のとなる。
に登場する現実物体を載置するテーブルである。テーブ
ル１００は、仮想物体との整合関係を考慮すべき現実物
体を制限するためのものである。換言すれば、テーブル
１００上に載置されている物体は、仮想物体との位置合
わせ処理、その結果として隠蔽処理などを必要とするも
のとなる。
【００３２】テーブル１００上には、現実物体として、
２つの静的な現実物体１０１と可動の現実物体１０４と
が載置されている。現実物体１０１は静的であるので、
前もって、その位置と形状を入力しておくことができ
る。現実物体１０４は、形状に変化はないものの、位置
を変えるので、位置センサ１０３が設けられている。
２つの静的な現実物体１０１と可動の現実物体１０４と
が載置されている。現実物体１０１は静的であるので、
前もって、その位置と形状を入力しておくことができ
る。現実物体１０４は、形状に変化はないものの、位置
を変えるので、位置センサ１０３が設けられている。
【００３３】後述するように、プレーヤは頭部装着型表
示装置（以下ＨＭＤと略す）を装着してゲームに参加す
る。第２図は、あるプレーヤがＨＭＤを介してテーブル
上の物体を見たときにＨＭＤの表示画面に映示される仮
想物体１０２を併せて図示する。この仮想物体は、通常
は、ＨＭＤに表示されるものなので、ゲームに参加して
いない客観的な視点にいる第三者の視野には映示されな
いものである。
示装置（以下ＨＭＤと略す）を装着してゲームに参加す
る。第２図は、あるプレーヤがＨＭＤを介してテーブル
上の物体を見たときにＨＭＤの表示画面に映示される仮
想物体１０２を併せて図示する。この仮想物体は、通常
は、ＨＭＤに表示されるものなので、ゲームに参加して
いない客観的な視点にいる第三者の視野には映示されな
いものである。
【００３４】第３図は、テーブル１００を直上方から見
た場合を示す。この場合には、仮想物体１０２は図示さ
れず、代わりにゲームに参加するプレーヤ１０００が図
示されている。，プレーヤ１０００を第３図に示す。
た場合を示す。この場合には、仮想物体１０２は図示さ
れず、代わりにゲームに参加するプレーヤ１０００が図
示されている。，プレーヤ１０００を第３図に示す。
【００３５】第４図において、プレーヤ１０００は、Ｈ
ＭＤ１００１を頭部に、銃型形状のコントローラ１００
４を手に装着する。ＨＭＤ１００１には位置・姿勢セン
サ１００２とプレーヤ前方を視野に入れるビデオカメラ
１００３とが固定され、ＨＭＤ１００１が頭部に装着さ
れると、頭部位置・姿勢センサ１００２はプレーヤ１０
００の頭部位置・姿勢を表す信号を出力する。ビデオカ
メラ１００３は、本ゲームでは、一例として、ビデオシ
ースルー型ＨＭＤを用いたので、実時間で現実の風景を
撮影することができる。従って、光学的シースルー型Ｈ
ＭＤを用いる場合にはビデオカメラ１００３は不要であ
る。
ＭＤ１００１を頭部に、銃型形状のコントローラ１００
４を手に装着する。ＨＭＤ１００１には位置・姿勢セン
サ１００２とプレーヤ前方を視野に入れるビデオカメラ
１００３とが固定され、ＨＭＤ１００１が頭部に装着さ
れると、頭部位置・姿勢センサ１００２はプレーヤ１０
００の頭部位置・姿勢を表す信号を出力する。ビデオカ
メラ１００３は、本ゲームでは、一例として、ビデオシ
ースルー型ＨＭＤを用いたので、実時間で現実の風景を
撮影することができる。従って、光学的シースルー型Ｈ
ＭＤを用いる場合にはビデオカメラ１００３は不要であ
る。
【００３６】コントローラ１００４は、ゲーム性をプレ
ーヤに与えるために銃の形状を有しているが、実際は、
ユーザインタフェースとしての入力装置である。即ち、
コントローラ１００４は、プレーヤの手の位置・姿勢を
検出するための位置・姿勢センサ（第５図の１００５）
と、プレーヤが射撃する動作としてのトリガ（不図示）
動作を検出するためのスイッチ１００６とを具備するも
のである。
ーヤに与えるために銃の形状を有しているが、実際は、
ユーザインタフェースとしての入力装置である。即ち、
コントローラ１００４は、プレーヤの手の位置・姿勢を
検出するための位置・姿勢センサ（第５図の１００５）
と、プレーヤが射撃する動作としてのトリガ（不図示）
動作を検出するためのスイッチ１００６とを具備するも
のである。
【００３７】〈ゲーム管理装置の構成〉第５図に、第２
図乃至第４図のゲームシステムに用いられるゲーム管理
装置３０００の構成を図示する。第５図に示したゲーム
管理装置３０００はプレーヤが一人の場合のシステム構
成を示したもので、複数人のプレーヤの場合には例えば
第６図に示したようなシステム構成を採用する。
図乃至第４図のゲームシステムに用いられるゲーム管理
装置３０００の構成を図示する。第５図に示したゲーム
管理装置３０００はプレーヤが一人の場合のシステム構
成を示したもので、複数人のプレーヤの場合には例えば
第６図に示したようなシステム構成を採用する。
【００３８】一人用ゲームシステムである第５図におい
て、計測部３００１は、現実物体１０４に設けられた位
置センサ１０３の出力信号を入力して物体１０４の位置
を計測する。位置・姿勢計測部３００２は、プレーヤの
頭部に設けられた位置・姿勢センサ１００２の出力信号
から周知の手法（例えば、前述の特開平９−２３６３７
５，−２３６３７５）に従ってプレーヤの頭部の位置・
姿勢（換言すれば、プレーヤの視点の位置・姿勢）を計
測する。また、対話入力装置３００５は、手に装着され
たセンサ１００５の信号を入力して手の位置・姿勢を計
測すると共に、その一方、プレーヤがトリガスイッチ１
００６を操作したことを検出する。
て、計測部３００１は、現実物体１０４に設けられた位
置センサ１０３の出力信号を入力して物体１０４の位置
を計測する。位置・姿勢計測部３００２は、プレーヤの
頭部に設けられた位置・姿勢センサ１００２の出力信号
から周知の手法（例えば、前述の特開平９−２３６３７
５，−２３６３７５）に従ってプレーヤの頭部の位置・
姿勢（換言すれば、プレーヤの視点の位置・姿勢）を計
測する。また、対話入力装置３００５は、手に装着され
たセンサ１００５の信号を入力して手の位置・姿勢を計
測すると共に、その一方、プレーヤがトリガスイッチ１
００６を操作したことを検出する。
【００３９】現実物体１０４の位置信号と、プレーヤの
視点の位置・姿勢信号と、プレーヤの手の位置・姿勢信
号と、トリガを操作したか否かのトリガ信号とは、ゲー
ム管理／仮想画像生成部３００３に入力される。個々で
は、後述のルールに従って、標的や弾丸などの仮想画像
を生成して画像合成部３００４に送る。画像合成部３０
０４には、プレーヤのビデオカメラ１００３が撮影した
現実の画像が入力部３００６から入力されているので、
合成部３００４は、現実の画像（ビデオ画像）に生成さ
れた仮想画像を融合する。尚、画像合成部３００４は、
位置計測部３００１が計測した現実物体１０４の動的な
位置情報と、第２図の例では２つの静止現実物体１０１
の静的な位置情報とを入力しているので、これらの位置
情報と、生成された仮想画像の位置情報（更には形状情
報）とに基づいて、位置合わせを行い、更に、必要に応
じて隠蔽処理やマスク処理を行うことによって、現実物
体と仮想物体との整合性を確保する。
視点の位置・姿勢信号と、プレーヤの手の位置・姿勢信
号と、トリガを操作したか否かのトリガ信号とは、ゲー
ム管理／仮想画像生成部３００３に入力される。個々で
は、後述のルールに従って、標的や弾丸などの仮想画像
を生成して画像合成部３００４に送る。画像合成部３０
０４には、プレーヤのビデオカメラ１００３が撮影した
現実の画像が入力部３００６から入力されているので、
合成部３００４は、現実の画像（ビデオ画像）に生成さ
れた仮想画像を融合する。尚、画像合成部３００４は、
位置計測部３００１が計測した現実物体１０４の動的な
位置情報と、第２図の例では２つの静止現実物体１０１
の静的な位置情報とを入力しているので、これらの位置
情報と、生成された仮想画像の位置情報（更には形状情
報）とに基づいて、位置合わせを行い、更に、必要に応
じて隠蔽処理やマスク処理を行うことによって、現実物
体と仮想物体との整合性を確保する。
【００４０】整合性が調整された合成画像はＨＭＤ１０
０１に出力され、プレーヤに映示される。
０１に出力され、プレーヤに映示される。
【００４１】本ゲームでは、操作性の向上を目指して、
プレーヤのアクションがゲームコマンドとして認識され
る手法を採用している。第７図は、ゲーム管理／仮想画
像生成部３００３に採用され、コマンド認識のためのプ
レーヤ動作解析処理を行うための機能を示すブロック図
である。この手法の特徴は、頭部の位置・姿勢を計測部
３００２で計測し、手の位置・姿勢を計測部３００５
（対話入力装置３００５）で計測し、頭部位置・姿勢に
対する相対的な手の位置・姿勢に基づいて、プレーヤの
動作を把握する点である。
プレーヤのアクションがゲームコマンドとして認識され
る手法を採用している。第７図は、ゲーム管理／仮想画
像生成部３００３に採用され、コマンド認識のためのプ
レーヤ動作解析処理を行うための機能を示すブロック図
である。この手法の特徴は、頭部の位置・姿勢を計測部
３００２で計測し、手の位置・姿勢を計測部３００５
（対話入力装置３００５）で計測し、頭部位置・姿勢に
対する相対的な手の位置・姿勢に基づいて、プレーヤの
動作を把握する点である。
【００４２】第６図は、プレーヤが複数ゲームに参加す
る場合のシステムを表す。同図において、このゲームシ
ステムの中核部分は、プレーヤＡ，Ｂの夫々の頭部の位
置・姿勢と手の位置・姿勢を計測する計測部５００６
Ａ，５００６Ｂと、各プレーヤからの位置・姿勢情報
（三次元位置・姿勢情報）をまとめる入力部５００１
と、ゲーム管理部５００２と、プレーヤＡ，Ｂ夫々のた
めの画像生成・合成部５００４Ａ，５００４Ｂと、静止
物体についての三次元情報を記憶するデータベース５０
０３とからなる。また、プレーヤＡ，Ｂは、夫々、ＨＭ
Ｄ５００５Ａ，５００５Ｂを装着している。第６図には
不図示ではあるが、第５図と同様に、ＨＭＤにはカメラ
が装着され、各プレーヤのカメラからのカラー画像は夫
々画像生成・合成部５００４Ａ，５００４Ｂに送られ
る。３次元位置・姿勢情報入力部５００１は、プレーヤ
Ａ，Ｂの夫々の視点の位置・姿勢情報を、夫々、ゲーム
管理部５００２と、画像生成・合成部５００４Ａ，５０
０４Ｂとに送る。
る場合のシステムを表す。同図において、このゲームシ
ステムの中核部分は、プレーヤＡ，Ｂの夫々の頭部の位
置・姿勢と手の位置・姿勢を計測する計測部５００６
Ａ，５００６Ｂと、各プレーヤからの位置・姿勢情報
（三次元位置・姿勢情報）をまとめる入力部５００１
と、ゲーム管理部５００２と、プレーヤＡ，Ｂ夫々のた
めの画像生成・合成部５００４Ａ，５００４Ｂと、静止
物体についての三次元情報を記憶するデータベース５０
０３とからなる。また、プレーヤＡ，Ｂは、夫々、ＨＭ
Ｄ５００５Ａ，５００５Ｂを装着している。第６図には
不図示ではあるが、第５図と同様に、ＨＭＤにはカメラ
が装着され、各プレーヤのカメラからのカラー画像は夫
々画像生成・合成部５００４Ａ，５００４Ｂに送られ
る。３次元位置・姿勢情報入力部５００１は、プレーヤ
Ａ，Ｂの夫々の視点の位置・姿勢情報を、夫々、ゲーム
管理部５００２と、画像生成・合成部５００４Ａ，５０
０４Ｂとに送る。
【００４３】画像生成・合成部５００４Ａ，５００４Ｂ
は第５図の画像合成部３００４に相当するもので、第５
図のカメラ１００３相当のビデオカメラからのカラー画
像と、ゲーム管理部５００２から送られてくる仮想物体
の描画情報に基づいて生成した仮想画像を合成して復元
現実感画像としてＨＭＤに出力する。
は第５図の画像合成部３００４に相当するもので、第５
図のカメラ１００３相当のビデオカメラからのカラー画
像と、ゲーム管理部５００２から送られてくる仮想物体
の描画情報に基づいて生成した仮想画像を合成して復元
現実感画像としてＨＭＤに出力する。
【００４４】第８図は、ゲーム管理部５００２の構成を
説明すると共に、その生成部５００２とコマンド位置・
姿勢情報入力部５００６Ａ，５００６Ｂ、画像合成部５
００４Ａ，５００４Ｂとの情報の入出力関係を表す。
説明すると共に、その生成部５００２とコマンド位置・
姿勢情報入力部５００６Ａ，５００６Ｂ、画像合成部５
００４Ａ，５００４Ｂとの情報の入出力関係を表す。
【００４５】プレーヤＡ，Ｂの夫々のゲームの進行状態
はゲーム状態記憶６００２Ａ，６００２Ｂに夫々記憶さ
れている。また、個々の標的に関する種々の情報（目
的、目標、行動パターン）などは前もって記憶部６００
１に記憶されている。個々で、標的の目的とは、プレー
ヤを攻撃して期待値を減らすことである。目標は、プレ
ーヤに目がけて射撃を行い、プレーヤの攻撃に対しては
回避することである。行動パターンとは、静止物体の陰
に隠れる、標的同士で集まる、近づくプレーヤに対して
逃げる標的から離れるプレーヤを追いかける現実物体を
回避して移動するである。尚、上記目的と目標とを、同
じものとして設定しても構わない。
はゲーム状態記憶６００２Ａ，６００２Ｂに夫々記憶さ
れている。また、個々の標的に関する種々の情報（目
的、目標、行動パターン）などは前もって記憶部６００
１に記憶されている。個々で、標的の目的とは、プレー
ヤを攻撃して期待値を減らすことである。目標は、プレ
ーヤに目がけて射撃を行い、プレーヤの攻撃に対しては
回避することである。行動パターンとは、静止物体の陰
に隠れる、標的同士で集まる、近づくプレーヤに対して
逃げる標的から離れるプレーヤを追いかける現実物体を
回避して移動するである。尚、上記目的と目標とを、同
じものとして設定しても構わない。
【００４６】また、データベース５００３は、現実物体
の形状情報や色などの三次元画像情報を記憶する。更
に、プレーヤに関する情報、例えば、プレーヤの大きさ
を表す情報（通常、直方体で近似する）等を含む。直方
体で近似するのは、プレーヤの三次元形状をリアルタイ
ムに子細に追跡する必要がない場合である。この大きさ
の範囲内に弾丸が到来すれば、その弾丸はプレーヤに当
たったことになる。
の形状情報や色などの三次元画像情報を記憶する。更
に、プレーヤに関する情報、例えば、プレーヤの大きさ
を表す情報（通常、直方体で近似する）等を含む。直方
体で近似するのは、プレーヤの三次元形状をリアルタイ
ムに子細に追跡する必要がない場合である。この大きさ
の範囲内に弾丸が到来すれば、その弾丸はプレーヤに当
たったことになる。
【００４７】現時点での各プレーヤのゲーム進行状態は
記憶部６００３Ａ，６００３Ｂに記憶される。前述した
ように、本ゲームでは、プレーヤのコマンドは、頭部に
対する手の位置・姿勢に応じて５００６が判断する。プ
レーヤのコマンドはコマンド位置・姿勢情報入力部５０
０６Ａ（５００６Ｂ）は各プレーヤのゲーム進行プロセ
ス部６００２Ａ（６００２Ｂ）に入力される。ゲーム進
行プロセス部６００２Ａ（６００２Ｂ）は、記憶部６０
０３Ａ（６００３Ｂ）に記憶されているゲーム進行状態
と、記憶部６００１に記憶されている標的の情報と、デ
ータベース５００３に記憶されているプレーヤや現実物
体に関する情報に従ってゲーム進行を管理する。進行に
伴ってのゲームの変化は記憶部６００３Ａ（６００３
Ｂ）に更新して記憶される。各プレーヤについての進行
結果、即ち、各プレーヤとの関係における標的の位置・
姿勢並びに弾丸の位置・姿勢などに関する情報は、プロ
セス部６００２Ａ（６００２Ｂ）から夫々ゲーム管理部
５００２に入力される。ゲーム管理部５００２は、各プ
レーヤのついての仮想空間を統合して管理する。この統
合管理により、プレーヤＡとの関係で変化した標的や弾
丸などの仮想物体と、プレーヤＢとの関係で変化した標
的や弾丸などの仮想物体とが空間的に統合される。この
統合により複数のプレーヤが同じ複合現実空間を共有す
ることができる。
記憶部６００３Ａ，６００３Ｂに記憶される。前述した
ように、本ゲームでは、プレーヤのコマンドは、頭部に
対する手の位置・姿勢に応じて５００６が判断する。プ
レーヤのコマンドはコマンド位置・姿勢情報入力部５０
０６Ａ（５００６Ｂ）は各プレーヤのゲーム進行プロセ
ス部６００２Ａ（６００２Ｂ）に入力される。ゲーム進
行プロセス部６００２Ａ（６００２Ｂ）は、記憶部６０
０３Ａ（６００３Ｂ）に記憶されているゲーム進行状態
と、記憶部６００１に記憶されている標的の情報と、デ
ータベース５００３に記憶されているプレーヤや現実物
体に関する情報に従ってゲーム進行を管理する。進行に
伴ってのゲームの変化は記憶部６００３Ａ（６００３
Ｂ）に更新して記憶される。各プレーヤについての進行
結果、即ち、各プレーヤとの関係における標的の位置・
姿勢並びに弾丸の位置・姿勢などに関する情報は、プロ
セス部６００２Ａ（６００２Ｂ）から夫々ゲーム管理部
５００２に入力される。ゲーム管理部５００２は、各プ
レーヤのついての仮想空間を統合して管理する。この統
合管理により、プレーヤＡとの関係で変化した標的や弾
丸などの仮想物体と、プレーヤＢとの関係で変化した標
的や弾丸などの仮想物体とが空間的に統合される。この
統合により複数のプレーヤが同じ複合現実空間を共有す
ることができる。
【００４８】〈仮想物体の行動の制御〉第９図は仮想物
体の回避行動の例を説明する。即ち、プレーヤが銃型コ
ントローラ１００４を前方に向けると、ゲーム進行プロ
セス部６００３は、銃の火線方向の円錐形状範囲７００
１内の標的が、その範囲７００１から抜け出るように行
動するように、その標的の移動方向と移動距離とを決定
する。
体の回避行動の例を説明する。即ち、プレーヤが銃型コ
ントローラ１００４を前方に向けると、ゲーム進行プロ
セス部６００３は、銃の火線方向の円錐形状範囲７００
１内の標的が、その範囲７００１から抜け出るように行
動するように、その標的の移動方向と移動距離とを決定
する。
【００４９】第１０図は、第９図に示された仮想物体の
行動を実現する制御手順のフローチャートである。ステ
ップＳ２では、仮想物体が火線方向を軸に角度±θ１以
内に入っているか否かを判断する。角度θ１は第９図の
範囲７００１に一致する。角度θ１が大きいほど仮想物
体は逃げやすい。ステップＳ２では、仮想物体の位置か
ら火線に下ろした垂線の足を始点にして仮想物体の位置
に向かうベクトルvを算出する。このベクトルvを元に回
避速度ベクトルv1を算出する。 ［数１］ v1 = k・(v/|v|) ［数２］ p = p + Δt・v1 第１１図は仮想物体の隠れ行動の例を説明する。即ち、
プレーヤの頭部の正面方向を軸にした視界に入っている
標的が存在する場合、ゲーム進行プロセス部６００３
は、標的が、その視界内に存在する現実物体により形成
されるプレーヤから見て死角範囲内に移動するように、
その標的の移動方向と移動距離とを決定する。
行動を実現する制御手順のフローチャートである。ステ
ップＳ２では、仮想物体が火線方向を軸に角度±θ１以
内に入っているか否かを判断する。角度θ１は第９図の
範囲７００１に一致する。角度θ１が大きいほど仮想物
体は逃げやすい。ステップＳ２では、仮想物体の位置か
ら火線に下ろした垂線の足を始点にして仮想物体の位置
に向かうベクトルvを算出する。このベクトルvを元に回
避速度ベクトルv1を算出する。 ［数１］ v1 = k・(v/|v|) ［数２］ p = p + Δt・v1 第１１図は仮想物体の隠れ行動の例を説明する。即ち、
プレーヤの頭部の正面方向を軸にした視界に入っている
標的が存在する場合、ゲーム進行プロセス部６００３
は、標的が、その視界内に存在する現実物体により形成
されるプレーヤから見て死角範囲内に移動するように、
その標的の移動方向と移動距離とを決定する。
【００５０】第１２図は、第１１図に示された仮想物体
の行動を実現する制御手順のフローチャートである。
の行動を実現する制御手順のフローチャートである。
【００５１】ステップＳ１０では、仮想物体がプレーヤ
の視界に入っているか否かを判断する。ステップＳ１２
では、プレーヤの視界に入っている現実物体を探索す
る。ステップＳ１４では、ステップＳ１２で探索された
現実物体のうちから、更に、仮想物体に最も近い現実物
体を探索し、その現実物体を隠れ場所として設定する。
ステップＳ１６では、仮想物体の移動行動を規定する。
即ち、仮想物体の位置からプレーヤ視点と現実物体とを
結ぶ軸に下ろした垂線の足に向かうベクトルvを算出
子、ステップＳ１８では、 ［数３］ v2 = k・(v/|v|) に従って隠れ速度ベクトルを算出する。ステップＳ２０
では、仮想物体の現在位置（隠れ行動後の位置）を更新
する。
の視界に入っているか否かを判断する。ステップＳ１２
では、プレーヤの視界に入っている現実物体を探索す
る。ステップＳ１４では、ステップＳ１２で探索された
現実物体のうちから、更に、仮想物体に最も近い現実物
体を探索し、その現実物体を隠れ場所として設定する。
ステップＳ１６では、仮想物体の移動行動を規定する。
即ち、仮想物体の位置からプレーヤ視点と現実物体とを
結ぶ軸に下ろした垂線の足に向かうベクトルvを算出
子、ステップＳ１８では、 ［数３］ v2 = k・(v/|v|) に従って隠れ速度ベクトルを算出する。ステップＳ２０
では、仮想物体の現在位置（隠れ行動後の位置）を更新
する。
【００５２】また、第１３図は標的のプレーヤに対する
攻撃行動の例を説明する。即ち、標的から所定の距離内
にプレーヤがいる場合には、ゲーム進行プロセス部６０
０３は、標的を、そのプレーヤの頭部の方向に向けて移
動させる。このとき、例えば、第１３図のように、その
標的がプレーヤの銃の火線方向を軸とした所定の円錐の
範囲内に入っている場合には、標的を、その円錐の範囲
外に逃れる方向であって、且つ、プレーヤ頭部に向かう
方向に移動させる。第１４図はその制御手順である。
攻撃行動の例を説明する。即ち、標的から所定の距離内
にプレーヤがいる場合には、ゲーム進行プロセス部６０
０３は、標的を、そのプレーヤの頭部の方向に向けて移
動させる。このとき、例えば、第１３図のように、その
標的がプレーヤの銃の火線方向を軸とした所定の円錐の
範囲内に入っている場合には、標的を、その円錐の範囲
外に逃れる方向であって、且つ、プレーヤ頭部に向かう
方向に移動させる。第１４図はその制御手順である。
【００５３】ステップＳ３０では、仮想物体が火線方向
を軸に角度±θ1以内に入っているかを判断する。ステ
ップＳ３２では、仮想物体の位置から火線に下ろした垂
線の足を始点に、仮想物体の位置に向かうベクトルv1を
算出する。ステップＳ３４では、火線に対する回避速度
のベクトルを、 ［数４］ 算出する。ステップＳ３６では、物体位置から視点位置
に向かうベクトルv2を用いてプレーヤに対する接近速度
を表すベクトルvb ［数５］ を計算する。ステップＳ３８では、過分お現在位置を上
記のベクトルva，vbに基づいて更新する。
を軸に角度±θ1以内に入っているかを判断する。ステ
ップＳ３２では、仮想物体の位置から火線に下ろした垂
線の足を始点に、仮想物体の位置に向かうベクトルv1を
算出する。ステップＳ３４では、火線に対する回避速度
のベクトルを、 ［数４］ 算出する。ステップＳ３６では、物体位置から視点位置
に向かうベクトルv2を用いてプレーヤに対する接近速度
を表すベクトルvb ［数５］ を計算する。ステップＳ３８では、過分お現在位置を上
記のベクトルva，vbに基づいて更新する。
【００５４】第１５図は、現実物体が存在する場合の標
的の行動を説明する。即ち、標的の速度ベクトル方向に
現実物体が存在する場合には、ゲーム進行プロセス部６
００３は、衝突後の標的の移動ベクトルを、その現実物
体に標的が跳ね返ったように生成する。第１６図はその
制御手順である。
的の行動を説明する。即ち、標的の速度ベクトル方向に
現実物体が存在する場合には、ゲーム進行プロセス部６
００３は、衝突後の標的の移動ベクトルを、その現実物
体に標的が跳ね返ったように生成する。第１６図はその
制御手順である。
【００５５】ステップＳ４０では、仮想物体が現実物体
と衝突するか否かを判断する。ステップＳ４２では、衝
突した位置の法線ベクトルを求める。ステップＳ４４で
は、その法線ベクトルと衝突前の移動ベクトルとが張る
平面を算出し、その平面上において、法線ベクトルに対
して線対称であり、且つ衝突点を始点とするベクトルを
算出し、これを新しい速度ベクトルvとする。ステップ
Ｓ４６では、現在位置を更新する。
と衝突するか否かを判断する。ステップＳ４２では、衝
突した位置の法線ベクトルを求める。ステップＳ４４で
は、その法線ベクトルと衝突前の移動ベクトルとが張る
平面を算出し、その平面上において、法線ベクトルに対
して線対称であり、且つ衝突点を始点とするベクトルを
算出し、これを新しい速度ベクトルvとする。ステップ
Ｓ４６では、現在位置を更新する。
【００５６】第１７図は、標的の速度ベクトル方向に現
実物体やプレーヤが存在する場合には、ゲーム進行プロ
セス部６００３は、標的とその現実物体（プレーヤ）と
の干渉を計算し、衝突が起こった時点で、その標的を爆
破させ且つ消滅させる仮想画像（爆発の煙や、徐々に消
えていく物体の画像）を生成する動作を説明する。ステ
ップＳ５０では、仮想物体が爆発中か否かを判断する。
爆発中でなければ、ステップＳ５２で、その仮想物体と
現実物体とが衝突するか否かを判断する。衝突する場合
には、ステップＳ５４で衝突時刻ｔ０を設定する。ステ
ップＳ５６では、衝突後の経過時間ｔが所定時間幅Ｔを
越えたか否か、即ち、衝突後に所定時間Ｔが経過したか
否かを判断する。経過前であれば、ステップＳ６０で、
経過時間ｔに応じた爆発の形状を表示する。即ち、爆発
の噴煙などが変化していく様子をプレーヤに提示する。
開花後には仮想物体を消滅させる。
実物体やプレーヤが存在する場合には、ゲーム進行プロ
セス部６００３は、標的とその現実物体（プレーヤ）と
の干渉を計算し、衝突が起こった時点で、その標的を爆
破させ且つ消滅させる仮想画像（爆発の煙や、徐々に消
えていく物体の画像）を生成する動作を説明する。ステ
ップＳ５０では、仮想物体が爆発中か否かを判断する。
爆発中でなければ、ステップＳ５２で、その仮想物体と
現実物体とが衝突するか否かを判断する。衝突する場合
には、ステップＳ５４で衝突時刻ｔ０を設定する。ステ
ップＳ５６では、衝突後の経過時間ｔが所定時間幅Ｔを
越えたか否か、即ち、衝突後に所定時間Ｔが経過したか
否かを判断する。経過前であれば、ステップＳ６０で、
経過時間ｔに応じた爆発の形状を表示する。即ち、爆発
の噴煙などが変化していく様子をプレーヤに提示する。
開花後には仮想物体を消滅させる。
【００５７】第１９図は、標的の迂回行動を説明する。
即ち、標的の移動予定方向に現実物体が存在する場合に
は、ゲーム進行プロセス部６００３は、標的の移動経路
（軌道）を、その予定経路から最短距離ｄだけ離間し、
且つなめらかな曲線となる移動経路を創成する。ここ
で、この曲線は例えばベジェ曲線やスプライン曲線など
よい。第２０図はその制御手順を示す。
即ち、標的の移動予定方向に現実物体が存在する場合に
は、ゲーム進行プロセス部６００３は、標的の移動経路
（軌道）を、その予定経路から最短距離ｄだけ離間し、
且つなめらかな曲線となる移動経路を創成する。ここ
で、この曲線は例えばベジェ曲線やスプライン曲線など
よい。第２０図はその制御手順を示す。
【００５８】ステップＳ７０では、移動経路と現実物体
とが交叉するか（または迂回中か）を判断する。交差す
る場合には、第２１図に従って、現実物体との距離ｌか
ら迂回距離ｄを算出する。このｄはステップＳ７６で用
いる。ステップＳ２４では、仮想物体の現実物体に対す
る距離ｌが所定距離Ｒよりも小さいかを判断する。ｌ≧
Ｒであれば、迂回終了と判断する（ステップＳ８０）。
ここで、Ｒは仮想物体と現実物体とが接触しない距離で
あって、ｒ１を仮想物体の大きさ（例えば半径）とし、
ｒ２を現実物体の大きさ（例えば半径）とし、Δｒを仮
想物体と現実物体とがすれ違うときの距離を設定するパ
ラメータ定数であるとした場合に、 ［数６］ Ｒ＝ｒ１＋ｒ２＋Δｒ と定義される。ｌ＜Ｒである間は、ステップＳ７６で、
経路上にある現実物体の重心点から予定移動経路上に下
ろした垂線の足に向かう方向を持ち、長さｄを持つベク
トルを、仮想物体の迂回方向を示すベクトルとする。そ
して、ステップＳ７８では、経路上にある現実物体の重
心点から予定移動経路上に下ろした垂線の足に向かう方
向を持ち、長さｄを持つベクトルを迂回方向ベクトルと
する。かくして、仮想物体は現実物体と交差しない距離
を保ちながら迂回行動を行うことができる。
とが交叉するか（または迂回中か）を判断する。交差す
る場合には、第２１図に従って、現実物体との距離ｌか
ら迂回距離ｄを算出する。このｄはステップＳ７６で用
いる。ステップＳ２４では、仮想物体の現実物体に対す
る距離ｌが所定距離Ｒよりも小さいかを判断する。ｌ≧
Ｒであれば、迂回終了と判断する（ステップＳ８０）。
ここで、Ｒは仮想物体と現実物体とが接触しない距離で
あって、ｒ１を仮想物体の大きさ（例えば半径）とし、
ｒ２を現実物体の大きさ（例えば半径）とし、Δｒを仮
想物体と現実物体とがすれ違うときの距離を設定するパ
ラメータ定数であるとした場合に、 ［数６］ Ｒ＝ｒ１＋ｒ２＋Δｒ と定義される。ｌ＜Ｒである間は、ステップＳ７６で、
経路上にある現実物体の重心点から予定移動経路上に下
ろした垂線の足に向かう方向を持ち、長さｄを持つベク
トルを、仮想物体の迂回方向を示すベクトルとする。そ
して、ステップＳ７８では、経路上にある現実物体の重
心点から予定移動経路上に下ろした垂線の足に向かう方
向を持ち、長さｄを持つベクトルを迂回方向ベクトルと
する。かくして、仮想物体は現実物体と交差しない距離
を保ちながら迂回行動を行うことができる。
【００５９】第９図乃至第２１図に示した標的（仮想物
体）の行動パターンは例示に過ぎないが、本ゲームシス
テムで、仮想物体（標的）が、プレーヤをも含む現実物
体との関係を考慮しながら、自らの行動パターンを決定
して行動を行っているかのようなゲーム感覚をプレーヤ
に与えることができる。このようなゲームは、特に、プ
レーヤ自身が複合現実空間に存在し、その空間におい
て、仮想画像としての標的がプレーヤや他の現実物体の
存在を意識して行動しているかのような印象を与え、ゲ
ームの趣向性を向上させることができる。従来の技術、
特に、本出願人によるホッケゲームでは、パックは、単
に物理学などの無機的な法則をシュミレーションするだ
けの動作を行うに過ぎなかったが、この実施形態では仮
想物体はあたかも意志があるかのように目的を持って行
動することができるからである。
体）の行動パターンは例示に過ぎないが、本ゲームシス
テムで、仮想物体（標的）が、プレーヤをも含む現実物
体との関係を考慮しながら、自らの行動パターンを決定
して行動を行っているかのようなゲーム感覚をプレーヤ
に与えることができる。このようなゲームは、特に、プ
レーヤ自身が複合現実空間に存在し、その空間におい
て、仮想画像としての標的がプレーヤや他の現実物体の
存在を意識して行動しているかのような印象を与え、ゲ
ームの趣向性を向上させることができる。従来の技術、
特に、本出願人によるホッケゲームでは、パックは、単
に物理学などの無機的な法則をシュミレーションするだ
けの動作を行うに過ぎなかったが、この実施形態では仮
想物体はあたかも意志があるかのように目的を持って行
動することができるからである。
【００６０】〈変形例〉本発明は、上記実施形態を越え
て種々変形することができる。
て種々変形することができる。
【００６１】例えば、上記実施形態では、ビデオシース
ルー型ＨＭＤを前提としたが、光学的シースルー型ＨＭ
Ｄを用いた複合現実感環境にも適用可能である。
ルー型ＨＭＤを前提としたが、光学的シースルー型ＨＭ
Ｄを用いた複合現実感環境にも適用可能である。
【００６２】本発明は、対戦型ゲームにのみ適用される
ものではない。およそ、仮想物体がプレーヤと会話的
（インタラクティブ）な行動を行うことが好ましいゲー
ムであれば、全てに適用可能である。
ものではない。およそ、仮想物体がプレーヤと会話的
（インタラクティブ）な行動を行うことが好ましいゲー
ムであれば、全てに適用可能である。
【００６３】また、仮想物体の行動パターンは、第９図
乃至第２１図に限定されるものではない。
乃至第２１図に限定されるものではない。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
合現実空間において、仮想物体の動作／行動を、現実物
体（プレーヤを含み得る）との関係を考慮して決定する
ことにより、ゲームの趣向性が向上する。
合現実空間において、仮想物体の動作／行動を、現実物
体（プレーヤを含み得る）との関係を考慮して決定する
ことにより、ゲームの趣向性が向上する。
【図１】 実施形態のゲームにおける仮想物体（標的な
ど）の動作パターンを説明する図。
ど）の動作パターンを説明する図。
【図２】 実施形態のゲーム装置のゲーム環境を示す斜
視図。
視図。
【図３】 実施形態のゲーム装置のゲーム環境を示す上
面図。
面図。
【図４】 ゲームに参加するプレーヤについての装備装
着状態を示す図。
着状態を示す図。
【図５】 プレーヤが一人の場合のゲーム装置の制御部
の構成を示す図。
の構成を示す図。
【図６】 プレーヤが二人の場合のゲーム装置の制御部
の構成を示す図。
の構成を示す図。
【図７】 ゲーム管理／仮想画像生成部３００３中の、
動作→コマンド変換機能を説明するブロック図。
動作→コマンド変換機能を説明するブロック図。
【図８】 図６のゲーム管理部５００２の詳細な構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図９】 仮想物体の回避動作のパターンを説明する
図。
図。
【図１０】 仮想物体の回避動作の制御手順を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図１１】 仮想物体の現実物体に隠れるための回避動
作のパターンを説明する図。
作のパターンを説明する図。
【図１２】 仮想物体の隠れ行動の制御手順を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図１３】 仮想物体のプレーヤに対する攻撃動作のパ
ターンを説明する図。
ターンを説明する図。
【図１４】 仮想物体の攻撃動作の制御手順を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図１５】 仮想物体の衝突動作のパターンを説明する
図。
図。
【図１６】 仮想物体の衝突動作の制御手順を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図１７】 仮想物体の衝突爆発動作のパターンを説明
する図。
する図。
【図１８】 仮想物体の衝突爆発動作の制御手順を説明
するフローチャート。
するフローチャート。
【図１９】 仮想物体の迂回動作のパターンを説明する
図。
図。
【図２０】 仮想物体の迂回動作の制御手順を説明する
フローチャート。
フローチャート。
【図２１】 仮想物体の迂回動作のパターンを説明する
図。
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C001 AA00 AA06 AA17 BA00 BA01 BA02 BA05 BC00 BC01 CA00 CA09 CB01 CC02 CC08 5B050 BA08 CA07 EA19 EA24
Claims (33)
- 【請求項１】 プレーヤが複合現実空間で仮想物体とプ
レイするゲーム装置であって、 プレーヤの視点の位置・姿勢を検出する視点検出手段
と、 現実物体の幾何情報を取得する幾何情報取得手段と、 前記仮想物体の前記現実物体に対する現時点での相対的
な関係を把握する手段と、 前記仮想物体の行動を律するルールを記憶するルールメ
モリと、 前記仮想物体の次の行動を、前記メモリに記憶されたル
ールに従って、前記現実物体の位置・姿勢に対応して決
定すると共に、決定された行動をとった後の仮想物体の
位置・姿勢を演算する演算手段と、 行動後の仮想物体の位置・姿勢と、プレーヤの視点位置
／姿勢とに基づいて、その仮想物体の仮想画像を生成し
て前記プレーヤに映示する手段とを備えたことを特徴と
する複合現実空間のゲーム装置。 - 【請求項２】 前記現時点での相対的な関係は、複合現
実空間内でその時点での、前記仮想物体の前記現実物体
に対する配置関係を含むことを特徴とする請求項１に記
載の複合現実空間のゲーム装置。 - 【請求項３】 前記現時点での相対的な関係は、複合現
実空間内でその時点での、前記現実物体の前記仮想物体
に対する挙動を含むことを特徴とする請求項１または２
に記載の複合現実空間のゲーム装置。 - 【請求項４】 前記現実物体にはプレーヤ自身も含ま
れ、前記把握手段は、仮想物体とプレーヤとの現時点で
の相対的な関係を把握することを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載の複合現実空間のゲーム装置。 - 【請求項５】 前記現実物体には、このゲーム装置を操
作する複数のプレーヤ自身も含まれ、前記複数のプレー
ヤは同じ複合現実空間を共有することを特徴とする請求
項１乃至４のいずれかに記載の複合現実空間のゲーム装
置。 - 【請求項６】 前記現実物体は固定された物体であっ
て、 前記幾何情報取得手段は、 前記現実物体の位置及び形状情報を前もって記憶する所
定のメモリと、 このメモリから必要に応じて前記現実物体の位置及び形
状情報を読み出す手段とを具備することを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載の複合現実空間のゲーム
装置。 - 【請求項７】 前記現実物体は移動可能であるが変形し
ない物体であって、 前記幾何情報取得手段は、 前記現実物体の形状情報を前もって記憶する所定のメモ
リと、 前記現実物体の位置・姿勢を検出する位置・姿勢センサ
と、 検出された現実物体の位置・姿勢に応じて前記複合現実
空間中に前記現実物体が占めるであろう領域を設定する
手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至６のい
ずれかに記載の複合現実空間のゲーム装置。 - 【請求項８】 前記現実物体はプレーヤであって、 前記幾何情報取得手段は、 プレーヤの頭部の位置・姿勢を検出するセンサと、 前記プレーヤに近似した固定の既知形状の領域を、検出
された頭部位置・姿勢に応じて前記複合現実空間内に設
定する手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至
７のいずれかに記載の複合現実空間のゲーム装置。 - 【請求項９】 前記ゲームが仮想物体との対戦型ゲーム
である場合に、前記目的はプレーヤの期待値を減らすこ
とであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに
記載の複合現実空間のゲーム装置。 - 【請求項１０】 前記ゲームが仮想物体との協調型ゲー
ムである場合に、前記目的はプレーヤの期待値を増やす
ことであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
に記載の複合現実空間のゲーム装置。 - 【請求項１１】 ルールは、前記仮想物体の行動を、ゲ
ームの目的と、この仮想物体と現実物体との相対的な関
係とに基づいて律することを記述することを特徴とする
請求項１乃至１０のいずれかに記載の複合現実空間のゲ
ーム装置。 - 【請求項１２】 前記ルールメモリに記憶されているル
ールは、 前記仮想物体の行動を、前記目的を達成するための所定
の目標に到る動作パターンとして表現されることを特徴
とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の複合現実空
間のゲーム装置。 - 【請求項１３】 前記パターンは、仮想物体と現実物体
との配置関係を考慮し、プレーヤに不利になるような軌
道を有することを特徴とする請求項９に記載の複合現実
空間のゲーム装置。 - 【請求項１４】 プレーヤが現実物体の一つである場合
に、プレーヤの視点の位置・姿勢を検出するための前記
視点検出手段の出力を、前記幾何情報取得手段によるプ
レーヤについての位置及び形状についての情報に流用す
ることを特徴とする請求項８に記載の複合現実空間のゲ
ーム装置。 - 【請求項１５】 前記視点検出手段はプレーヤ頭部の位
置・姿勢を検出し、 更に、プレーヤの手の位置・姿勢を検出する手段を有
し、 上記検出手段の出力に基づいて、プレーヤの手の頭部に
対する相対的な位置をコマンドとして認識する手段とを
具備することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか
に記載の複合現実空間のゲーム装置。 - 【請求項１６】 前記映示手段は、 前記現実物体の位置・姿勢と移動後の仮想物体の位置・
姿勢との位置合わせを行う手段と、 位置合わせ後の仮想物体の画像を前後関係を考慮して生
成する手段と、 頭部装着型表示装置とを具備することを特徴とする請求
項１乃至１５のいずれかに記載の複合現実空間のゲーム
装置。 - 【請求項１７】 プレーヤが複合現実空間で仮想物体と
プレイできるように、前記仮想物体の複合現実感画像を
生成する画像処理方法であって、 プレーヤの視点の位置・姿勢を検出する工程と、 現実物体の幾何情報を取得する幾何情報取得工程と、 前記仮想物体の前記現実物体に対する現時点での相対的
な関係を把握する工程と、 前記仮想物体の行動を律するルールをルールメモリに前
もって記憶する工程と、 前記仮想物体の次の行動を、前記メモリに記憶されたル
ールに従って、前記現実物体の位置・姿勢に対応して決
定すると共に、決定された行動をとった後の仮想物体の
位置・姿勢を演算する工程と、 行動後の仮想物体の位置・姿勢と、プレーヤの視点位置
／姿勢とに基づいて、その仮想物体の仮想画像を生成し
て前記プレーヤに映示する工程とを備えたことを特徴と
するゲーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項１８】 前記現時点での相対的な関係は、複合
現実空間内でその時点での、前記仮想物体の前記現実物
体に対する配置関係を含むことを特徴とする請求項１７
に記載のゲーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項１９】 前記現時点での相対的な関係は、複合
現実空間内でその時点での、前記現実物体の前記仮想物
体に対する挙動を含むことを特徴とする請求項１７また
は１８に記載のゲーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項２０】 前記現実物体にはプレーヤ自身も含ま
れ、前記把握工程は、仮想物体とプレーヤとの現時点で
の相対的な関係を把握することを特徴とする請求項１７
乃至１９のいずれかに記載のゲーム装置のための画像処
理方法。 - 【請求項２１】 前記現実物体には、このゲーム装置を
操作する複数のプレーヤ自身も含まれ、前記複数のプレ
ーヤは同じ複合現実空間を共有することを特徴とする請
求項１７乃至２０のいずれかに記載のゲーム装置のため
の画像処理方法。 - 【請求項２２】 前記現実物体は固定された物体であっ
て、 前記幾何情報取得工程は、 前記現実物体の位置及び形状情報を前もって所定のメモ
リに記憶し、 このメモリから必要に応じて前記現実物体の位置及び形
状情報を読み出すことを特徴とする請求項１７乃至２１
のいずれかに記載のゲーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項２３】 前記現実物体は移動可能であるが変形
しない物体であって、 前記幾何情報取得工程は、 前記現実物体の形状情報を前もって所定のメモリに記憶
し、 位置・姿勢センサにより前記現実物体の位置・姿勢を検
出し、 検出された現実物体の位置・姿勢に応じて前記複合現実
空間中に前記現実物体が占めるであろう領域を設定する
ことを特徴とする請求項１７乃至２２のいずれかに記載
のゲーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項２４】 前記現実物体はプレーヤであって、 前記幾何情報取得工程は、 プレーヤの頭部の位置・姿勢を検出し、 前記プレーヤに近似した固定の既知形状の領域を、検出
された頭部位置・姿勢に応じて前記複合現実空間内に設
定することを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれか
に記載のゲーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項２５】 前記ゲームが仮想物体との対戦型ゲー
ムである場合に、前記目的はプレーヤの期待値を減らす
ことであることを特徴とする請求項１７乃至２４のいず
れかに記載のゲーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項２６】 前記ゲームが仮想物体との協調型ゲー
ムである場合に、前記目的はプレーヤの期待値を増やす
ことであることを特徴とする請求項１７乃至２４のいず
れかに記載のゲーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項２７】 ルールは、前記仮想物体の行動を、ゲ
ームの目的と、この仮想物体と現実物体との相対的な関
係とに基づいて律することを特徴とする請求項１７乃至
２６のいずれかに記載のゲーム装置のための画像処理方
法。 - 【請求項２８】 前記ルールメモリに記憶されているル
ールは、前記仮想物体の行動を、前記目的を達成するた
めの所定の目標に到る動作パターンとして表現すること
を特徴とする請求項１７乃至２６のいずれかに記載のゲ
ーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項２９】 前記パターンは、仮想物体と現実物体
との配置関係を考慮し、プレーヤに不利になるような軌
道を有することを特徴とする請求項２６に記載のゲーム
装置のための画像処理方法。 - 【請求項３０】 プレーヤが現実物体の一つである場合
に、プレーヤの視点の位置・姿勢を検出するための前記
視点検出工程での出力を、前記幾何情報取得工程による
プレーヤについての位置及び形状についての情報に流用
することを特徴とする請求項２４に記載のゲーム装置の
ための画像処理方法。 - 【請求項３１】 前記視点検出工程はプレーヤ頭部の位
置・姿勢を検出し、 更に、プレーヤの手の位置・姿勢を検出する工程を更に
有し、 上記検出工程の出力に基づいて、プレーヤの手の頭部に
対する相対的な位置をコマンドとして認識することを特
徴とする請求項１７乃至３０のいずれかに記載のゲーム
装置のための画像処理方法。 - 【請求項３２】 前記映示工程は、 前記現実物体の位置・姿勢と移動後の仮想物体の位置・
姿勢との位置合わせし、 位置合わせ後の仮想物体の画像を前後関係を考慮して生
成することを特徴とする請求項１７乃至３１のいずれか
に記載のゲーム装置のための画像処理方法。 - 【請求項３３】 請求項１７乃至３２のいずれかに記載
の画像処理方法を実現するコンピュータプログラムを記
憶するプログラム記憶媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165710A JP2000350865A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 複合現実空間のゲーム装置、その画像処理方法およびプログラム記憶媒体 |
| US09/506,084 US6951515B2 (en) | 1999-06-11 | 2000-02-17 | Game apparatus for mixed reality space, image processing method thereof, and program storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165710A JP2000350865A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 複合現実空間のゲーム装置、その画像処理方法およびプログラム記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000350865A true JP2000350865A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=15817596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11165710A Pending JP2000350865A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 複合現実空間のゲーム装置、その画像処理方法およびプログラム記憶媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6951515B2 (ja) |
| JP (1) | JP2000350865A (ja) |
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| KR20210080605A (ko) * | 2013-03-11 | 2021-06-30 | 매직 립, 인코포레이티드 | 증강 및 가상 현실을 위한 시스템 및 방법 |
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