JP2018171319A - シミュレーションシステム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】頭部装着型表示装置を用いるシステムにおいて、気体の発射部を有効活用して仮想現実感の向上を図れるシミュレーションシステム及びプログラム等の提供。【解決手段】シミュレーションシステムは、視界を覆うようにＨＭＤを装着するユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報を取得する情報取得部と、仮想空間の設定処理を行う仮想空間設定部と、仮想空間でのゲームの処理を行うゲーム処理部と、ユーザに対して気体の発射が可能な発射部５０の制御を行う制御部と、ユーザが装着するＨＭＤの表示画像を生成する表示処理部を含む。発射部には、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８が配置される。制御部は、仮想空間でのゲーム状況とユーザ情報に応じて発射部５０の制御処理を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、シミュレーションシステム及びプログラム等に関する。

従来より、ＨＭＤ（頭部装着型表示装置）をユーザが頭部に装着し、ＨＭＤの画面に表示される画像をユーザが見ることで、いわゆるバーチャルリアリティー（ＶＲ）の世界を体感できるシミュレーションシステムが知られている。このようなシミュレーションシステムの従来技術としては、例えば特許文献１等に開示される技術がある。

特開平１１−３０９２６９号公報

ＨＭＤを用いたシミュレーションシステムでは、ユーザの視界がＨＭＤにより覆われてしまい、視界が外界から遮断される。一方、ＨＭＤには仮想空間（ＶＲ空間）の画像が表示されるが、仮想空間の画像だけではユーザの仮想現実感を今ひとつ高めることができない。このため、ユーザの仮想現実感を高めることができるような体感装置を用いることが望ましい。

しかしながら、このような体感装置を設ける場合には、衛生面、運営面、安全面等について考慮する必要がある。また体感装置の規模があまりにも大規模になってしまうと、現実的ではなく、コスト面等においても問題がある。

本発明の幾つかの態様によれば、頭部装着型表示装置を用いるシステムにおいて、気体の発射部を有効活用して仮想現実感の向上を図れるシミュレーションシステム及びプログラム等を提供できる。

本発明の一態様は、視界を覆うように頭部装着型表示装置を装着するユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報を取得する情報取得部と、仮想空間の設定処理を行う仮想空間設定部と、前記仮想空間でのゲームの処理を行うゲーム処理部と、前記ユーザに対して気体の発射が可能な発射部の制御を行う制御部と、前記ユーザが装着する前記頭部装着型表示装置の表示画像を生成する表示処理部と、を含み、前記発射部には、複数の発射装置が配置され、前記制御部は、前記仮想空間でのゲーム状況と前記ユーザ情報に応じて、前記発射部の制御処理を行うシミュレーションシステムに関係する。また本発明は、上記各部としてコンピュータを機能させるプログラム、又は該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に関係する。

本発明の一態様によれば、ユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報が取得される。また仮想空間の設定処理が行われ、当該仮想空間でのゲームの処理が行われて、ユーザが装着する頭部装着型表示装置の表示画像が生成されると共に、頭部装着型表示装置を装着するユーザに対して気体の発射が可能な発射部の制御が行われる。そして発射部には複数の発射装置が配置され、このように複数の発射装置が配置される発射部の制御処理が、仮想空間でのゲーム状況やユーザ情報に応じて行われる。このようにすれば、視界を覆うように頭部装着型表示装置を装着するユーザに対して、仮想空間のゲーム状況やユーザ情報に対応するように、発射部の複数の発射装置により気体を発射できるようになる。従って、例えば頭部装着型表示装置に表示される画像に連動するように、発射部からの気体が身体等に当たることによる触覚による体感をユーザに与えることができる。また例えばユーザの位置、方向又は姿勢に応じた適切な発射部の気体の発射制御の実現も可能になる。これにより、頭部装着型表示装置を用いるシステムにおいて、気体の発射部を有効活用して仮想現実感の向上を図れるシミュレーションシステム等の提供が可能になる。

また本発明の一態様では、前記発射部には、複数の前記発射装置がマトリクス状に配置され、前記制御部は、マトリクス状に配置された複数の前記発射装置の制御処理を行ってもよい。

このようにすれば、マトリクス状に配置された複数の発射装置を用いて、複数の発射装置により一斉に気体を発射したり、発射タイミングをずらして気体を発射するなどの多様な発射制御を実現できるようになる。

また本発明の一態様では、前記制御部は、前記仮想空間において前記気体に対応する被ヒットオブジェクトがヒットするヒットイベントが発生した場合に、前記発射部での前記発射装置の選定処理、前記気体の発射タイミングの制御処理、及び前記気体の発射出力度合いの制御処理の少なくとも１つを行ってもよい。

このようにすれば、仮想空間において気体に対応する被ヒットオブジェクトがヒットするヒットイベントが発生すると、当該ヒットイベントを触覚によりユーザに効果的に体感させるために、発射装置の選定処理、発射タイミングの制御処理、発射出力度合いの制御処理が行われるようになり、ユーザの仮想現実感の向上を図れる。

また本発明の一態様では、前記制御部は、前記被ヒットオブジェクトのヒット方向又はヒットベクトルに応じて、前記発射部での前記発射装置の選定処理、前記気体の発射タイミングの制御処理、及び前記気体の発射出力度合いの制御処理の少なくとも１つを行ってもよい。

このようにすれば、被ヒットオブジェクトのヒット方向又はヒットベクトルに対応するように、発射装置の選定処理、発射タイミングの制御処理、発射出力度合いの制御処理が行われるようになり、被ヒットオブジェクトのヒット方向やヒットベクトルをユーザに触覚的に認識させることが可能になる。

また本発明の一態様では、複数の前記発射装置は、鉛直方向に交差する第１の方向に沿った第１〜第Ｎの発射装置を含み、前記制御部は、前記ユーザに対応するユーザ移動体に対して前記被ヒットオブジェクトが斜め方向にヒットする前記ヒットイベントが発生した場合に、前記第１の発射装置から前記第Ｎの発射装置へと順次に前記気体が発射されるように前記発射部を制御してもよい。

このようにすれば、第１の発射装置から第Ｎの発射装置へと順次に気体が発射してユーザに当てることで、あたかも被ヒットオブジェクトが斜め方向にヒットしたかのようにユーザに錯覚させることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記発射部は、前記発射部の方向を変更する発射部方向変更部を含み、前記制御部は、前記ゲーム状況に応じて、前記発射部方向変更部の制御を行ってもよい。

このようにすれば、ゲーム状況に応じて、発射部方向変更部の制御を行って、発射部の方向を変更することで、発射部の気体の発射方向をゲーム状況に応じて変更できるようになる。

また本発明の一態様では、前記発射部は、複数の前記発射装置の方向を変更する発射装置方向変更部を含み、前記制御部は、前記ゲーム状況に応じて、前記発射装置方向変更部の制御を行ってもよい。

このようにすれば、ゲーム状況に応じて、発射装置方向変更部の制御を行って、発射装置の方向を変更することで、発射装置の気体の発射方向をゲーム状況に応じて変更できるようになる。

また本発明の一態様では、前記仮想空間設定部は、前記仮想空間において前記気体に対応する被ヒットオブジェクトがヒットするヒットイベントにおける前記被ヒットオブジェクトの発生源オブジェクトを、実空間での前記発射部の位置に対応する仮想空間の位置に配置する処理を行ってもよい。

このようにすれば、仮想空間での被ヒットオブジェクトの発生源オブジェクトの位置と、実空間での発射部の位置とを対応させることが可能になり、発射部により発射された気体がユーザに当たることによる触覚による体感を、より適切なものにすることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記ゲーム処理部は、前記発射部での前記気体の発射に対して、音、振動又は画像を連動させるゲーム演出処理を行ってもよい。

このようにすれば、発射部により発射された気体が当たることによる触覚による体感に連動させて、音、振動又は画像によるゲーム演出処理を実行できるようになる。

また本発明の一態様では、前記発射部は、発射する前記気体を加工する加工部を含んでもよい。

このようにすれば、加工部により加工された気体をユーザに対して発射できるようになり、同じ発射部を用いながらも、気体の発射による様々な体感をユーザに与えることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記加工部は、複数の前記発射装置の第１の発射装置と第２の発射装置とで、発射する前記気体に対して異なる加工を行ってもよい。

このようにすれば、第１の発射装置を用いる場合と、第２の発射装置を用いる場合とで、ユーザに対して、異なる加工が行われた気体を発射できるようになり、気体の発射による多様な体感をユーザに与えることが可能になる。

本実施形態のシミュレーションシステムの構成例を示すブロック図。 図２（Ａ）、図２（Ｂ）は本実施形態に用いられるＨＭＤの一例。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は本実施形態に用いられるＨＭＤの他の例。 シミュレーションシステムの筺体の構成例。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は発射部、発射装置の構成例。 仮想空間のフィールドの例。 本実施形態により生成されるゲーム画像の例。 本実施形態により生成されるゲーム画像の例。 本実施形態により生成されるゲーム画像の例。 本実施形態により生成されるゲーム画像の例。 図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は発射部の制御手法の説明図。 図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は発射部の制御手法の説明図。 図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）はヒット方向又はヒットベクトルに応じた発射部の制御手法の説明図。 複数の発射装置の各発射装置から順次に気体を発射する手法の説明図。 図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）はヒット方向又はヒットベクトルに応じた発射部の制御手法の説明図。 図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は発射部方向変更部の動作例の説明図。 図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）は発射部方向変更部の動作例の説明図。 図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）は発射装置方向変更部の動作例の説明図。 図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）は気弾を発射する敵キャラクタを発射部の位置に対応する位置に配置する手法の説明図。 図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）は気弾を発射する敵キャラクタを発射部の位置に対応する位置に配置する手法の説明図。 ＨＭＤを装着する複数のユーザがプレイするフィールドの例。 フィールドを移動するユーザに対して気体を発射する発射部の制御手法の説明図。 発射部での気体の発射に対して、音、振動等を連動させるゲーム演出手法の説明図。 発射部が発射する気体を加工する加工部の動作例の説明図。 発射部が発射する気体を加工する加工部の動作例の説明図。 本実施形態の詳細な処理例を説明するフローチャート。

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．シミュレーションシステム
図１は、本実施形態のシミュレーションシステム（シミュレータ、ゲームシステム）の構成例を示すブロック図である。本実施形態のシミュレーションシステムは例えばバーチャルリアリティ（ＶＲ）をシミュレートするシステムであり、ゲームコンテンツを提供するゲームシステム、スポーツ競技シミュレータや運転シミュレータなどのリアルタイムシミュレーションシステム、ＳＮＳのサービスを提供するシステム、映像等のコンテンツを提供するコンテンツ提供システム、或いは遠隔作業を実現するオペレーティングシステムなどの種々のシステムに適用可能である。なお、本実施形態のシミュレーションシステムは図１の構成に限定されず、その構成要素（各部）の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

発射部５０は、ユーザに対して気体の発射が可能な装置である。発射部５０は、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭを有する。発射部５０は、発射部５０の方向を変更する発射部方向変更部５２や、発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの方向を変更する発射装置方向変更部５４を含む。また発射される気体を加工する加工部５６を含む。

操作部１６０は、ユーザ（プレーヤ）が種々の操作情報（入力情報）を入力するためのものである。操作部１６０は、例えば操作ボタン、方向指示キー、ジョイスティック、ハンドル、ペダル又はレバー等の種々の操作デバイスにより実現できる。

記憶部１７０は各種の情報を記憶する。記憶部１７０は、処理部１００や通信部１９６などのワーク領域として機能する。ゲームプログラムや、ゲームプログラムの実行に必要なゲームデータは、この記憶部１７０に保持される。記憶部１７０の機能は、半導体メモリ（ＤＲＡＭ、ＶＲＡＭ）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ、光ディスク装置などにより実現できる。記憶部１７０は、オブジェクト情報記憶部１７２、描画バッファ１７８を含む。

情報記憶媒体１８０（コンピュータにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＤＶＤ、ＢＤ、ＣＤ）、ＨＤＤ、或いは半導体メモリ（ＲＯＭ）などにより実現できる。処理部１００は、情報記憶媒体１８０に格納されるプログラム（データ）に基づいて本実施形態の種々の処理を行う。即ち情報記憶媒体１８０には、本実施形態の各部としてコンピュータ（入力装置、処理部、記憶部、出力部を備える装置）を機能させるためのプログラム（各部の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム）が記憶される。

ＨＭＤ２００（頭部装着型表示装置）は、ユーザの頭部に装着されて、ユーザの眼前に画像を表示する装置である。ＨＭＤ２００は非透過型であることが望ましいが、透過型であってもよい。またＨＭＤ２００は、いわゆるメガネタイプのＨＭＤであってもよい。

ＨＭＤ２００は、センサ部２１０、表示部２２０、処理部２４０を含む。なおＨＭＤ２００に発光素子を設ける変形実施も可能である。センサ部２１０は、例えばヘッドトラッキングなどのトラッキング処理を実現するためものである。例えばセンサ部２１０を用いたトラッキング処理により、ＨＭＤ２００の位置、方向を特定する。ＨＭＤ２００の位置、方向が特定されることで、ユーザの視点位置、視線方向（ユーザの位置、方向）を特定できる。

トラッキング方式としては種々の方式を採用できる。トラッキング方式の一例である第１のトラッキング方式では、後述の図２（Ａ）、図２（Ｂ）で詳細に説明するように、センサ部２１０として複数の受光素子（フォトダイオード等）を設ける。そして外部に設けられた発光素子（ＬＥＤ等）からの光（レーザー等）をこれらの複数の受光素子により受光することで、現実世界の３次元空間でのＨＭＤ２００（ユーザの頭部）の位置、方向を特定する。第２のトラッキング方式では、後述の図３（Ａ）、図３（Ｂ）で詳細に説明するように、複数の発光素子（ＬＥＤ）をＨＭＤ２００に設ける。そして、これらの複数の発光素子からの光を、外部に設けられた撮像部で撮像することで、ＨＭＤ２００の位置、方向を特定する。第３のトラッキング方式では、センサ部２１０としてモーションセンサを設け、このモーションセンサを用いてＨＭＤ２００の位置、方向を特定する。モーションセンサは例えば加速度センサやジャイロセンサなどにより実現できる。例えば３軸の加速度センサと３軸のジャイロセンサを用いた６軸のモーションセンサを用いることで、現実世界の３次元空間でのＨＭＤ２００の位置、方向を特定できる。なお、第１のトラッキング方式と第２のトラッキング方式の組合わせ、或いは第１のトラッキング方式と第３のトラッキング方式の組合わせなどにより、ＨＭＤ２００の位置、方向を特定してもよい。またＨＭＤ２００の位置、方向を特定することでユーザの視点位置、視線方向を特定するのではなく、ユーザの視点位置、視線方向（位置、方向）を直接に特定するトラッキング処理を採用してもよい。

ＨＭＤ２００の表示部２２０は例えば有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などにより実現できる。例えばＨＭＤ２００の表示部２２０には、ユーザの左目の前に設定される第１のディスプレイ又は第１の表示領域と、右目の前に設定される第２のディスプレイ又は第２の表示領域が設けられており、立体視表示が可能になっている。立体視表示を行う場合には、例えば視差が異なる左目用画像と右目用画像を生成し、第１のディスプレイに左目用画像を表示し、第２のディスプレイに右目用画像を表示する。或いは１つのディスプレイの第１の表示領域に左目用画像を表示し、第２の表示領域に右目用画像を表示する。またＨＭＤ２００には左目用、右目用の２つの接眼レンズ（魚眼レンズ）が設けられており、これによりユーザの視界の全周囲に亘って広がるＶＲ空間が表現される。そして接眼レンズ等の光学系で生じる歪みを補正するための補正処理が、左目用画像、右目用画像に対して行われる。この補正処理は表示処理部１２０が行う。

ＨＭＤ２００の処理部２４０は、ＨＭＤ２００において必要な各種の処理を行う。例えば処理部２４０は、センサ部２１０の制御処理や表示部２２０の表示制御処理などを行う。また処理部２４０が、３次元音響（立体音響）処理を行って、３次元的な音の方向や距離や広がりの再現を実現してもよい。

音出力部１９２は、本実施形態により生成された音を出力するものであり、例えばスピーカ又はヘッドホン等により実現できる。

Ｉ／Ｆ（インターフェース）部１９４は、携帯型情報記憶媒体１９５とのインターフェース処理を行うものであり、その機能はＩ／Ｆ処理用のＡＳＩＣなどにより実現できる。携帯型情報記憶媒体１９５は、ユーザが各種の情報を保存するためのものであり、電源が非供給になった場合にもこれらの情報の記憶を保持する記憶装置である。携帯型情報記憶媒体１９５は、ＩＣカード（メモリカード）、ＵＳＢメモリ、或いは磁気カードなどにより実現できる。

通信部１９６は、有線や無線のネットワークを介して外部（他の装置）との間で通信を行うものであり、その機能は、通信用ＡＳＩＣ又は通信用プロセッサなどのハードウェアや、通信用ファームウェアにより実現できる。

なお本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム（データ）は、サーバ（ホスト装置）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部１９６を介して情報記憶媒体１８０（あるいは記憶部１７０）に配信してもよい。このようなサーバ（ホスト装置）による情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含めることができる。

処理部１００（プロセッサ）は、操作部１６０からの操作情報や、ＨＭＤ２００でのトラッキング情報（ＨＭＤの位置及び方向の少なくとも一方の情報。視点位置及び視線方向の少なくとも一方の情報）や、プログラムなどに基づいて、ゲーム処理（シミュレーション処理）、仮想空間設定処理、移動体処理、仮想カメラ制御処理、表示処理、或いは音処理などを行う。

処理部１００の各部が行う本実施形態の各処理（各機能）はプロセッサ（ハードウェアを含むプロセッサ）により実現できる。例えば本実施形態の各処理は、プログラム等の情報に基づき動作するプロセッサと、プログラム等の情報を記憶するメモリにより実現できる。プロセッサは、例えば各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよいし、或いは各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。例えば、プロセッサはハードウェアを含み、そのハードウェアは、デジタル信号を処理する回路及びアナログ信号を処理する回路の少なくとも一方を含むことができる。例えば、プロセッサは、回路基板に実装された１又は複数の回路装置（例えばＩＣ等）や、１又は複数の回路素子（例えば抵抗、キャパシター等）で構成することもできる。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。但し、プロセッサはＣＰＵに限定されるものではなく、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等、各種のプロセッサを用いることが可能である。またプロセッサはＡＳＩＣによるハードウェア回路であってもよい。またプロセッサは、アナログ信号を処理するアンプ回路やフィルター回路等を含んでもよい。メモリ（記憶部１７０）は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の半導体メモリであってもよいし、レジスターであってもよい。或いはハードディスク装置（ＨＤＤ）等の磁気記憶装置であってもよいし、光学ディスク装置等の光学式記憶装置であってもよい。例えば、メモリはコンピュータにより読み取り可能な命令を格納しており、当該命令がプロセッサにより実行されることで、処理部１００の各部の処理（機能）が実現されることになる。ここでの命令は、プログラムを構成する命令セットでもよいし、プロセッサのハードウェア回路に対して動作を指示する命令であってもよい。

処理部１００は、入力処理部１０２、演算処理部１１０、出力処理部１４０を含む。演算処理部１１０は、情報取得部１１１、仮想空間設定部１１２、移動体処理部１１３、仮想カメラ制御部１１４、ゲーム処理部１１５、制御部１１８、表示処理部１２０、音処理部１３０を含む。上述したように、これらの各部により実行される本実施形態の各処理は、プロセッサ（或いはプロセッサ及びメモリ）により実現できる。なお、これらの構成要素（各部）の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

入力処理部１０２は、操作情報やトラッキング情報を受け付ける処理や、記憶部１７０から情報を読み出す処理や、通信部１９６を介して情報を受信する処理を、入力処理として行う。例えば入力処理部１０２は、操作部１６０を用いてユーザが入力した操作情報やＨＭＤ２００のセンサ部２１０等により検出されたトラッキング情報を取得する処理や、読み出し命令で指定された情報を、記憶部１７０から読み出す処理や、外部装置（サーバ等）からネットワークを介して情報を受信する処理を、入力処理として行う。ここで受信処理は、通信部１９６に情報の受信を指示したり、通信部１９６が受信した情報を取得して記憶部１７０に書き込む処理などである。

演算処理部１１０は、各種の演算処理を行う。例えば情報取得処理、仮想空間設定処理、移動体処理、仮想カメラ制御処理、ゲーム処理（シミュレーション処理）、制御処理、表示処理、或いは音処理などの演算処理を行う。

情報取得部１１１（情報取得処理のプログラムモジュール）は種々の情報の取得処理を行う。例えば情報取得部１１１は、ユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報（ユーザトラッキング情報）を取得する。

仮想空間設定部１１２（仮想空間設定処理のプログラムモジュール）は、複数のオブジェクトが配置される仮想空間（オブジェクト空間）の設定処理を行う。例えば、移動体（人、ロボット、車、電車、飛行機、船、モンスター又は動物等）、マップ（地形）、建物、観客席、コース（道路）、樹木、壁、水面などの表示物を表す各種オブジェクト（ポリゴン、自由曲面又はサブディビジョンサーフェイスなどのプリミティブ面で構成されるオブジェクト）を仮想空間に配置設定する処理を行う。即ちワールド座標系でのオブジェクトの位置や回転角度（向き、方向と同義）を決定し、その位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）にその回転角度（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りでの回転角度）でオブジェクトを配置する。具体的には、記憶部１７０のオブジェクト情報記憶部１７２には、仮想空間でのオブジェクト（パーツオブジェクト）の位置、回転角度、移動速度、移動方向等の情報であるオブジェクト情報がオブジェクト番号に対応づけて記憶される。仮想空間設定部１１２は、例えば各フレーム毎にこのオブジェクト情報を更新する処理などを行う。

移動体処理部１１３（移動体処理のプログラムモジュール）は、仮想空間内で移動する移動体についての種々の処理を行う。例えば仮想空間（オブジェクト空間、ゲーム空間）において移動体を移動させる処理や、移動体を動作させる処理を行う。例えば移動体処理部１１３は、操作部１６０によりユーザが入力した操作情報や、取得されたトラッキング情報や、プログラム（移動・動作アルゴリズム）や、各種データ（モーションデータ）などに基づいて、移動体（モデルオブジェクト）を仮想空間内で移動させたり、移動体を動作（モーション、アニメーション）させる制御処理を行う。具体的には、移動体の移動情報（位置、回転角度、速度、或いは加速度）や動作情報（パーツオブジェクトの位置、或いは回転角度）を、１フレーム（例えば１／６０秒）毎に順次求めるシミュレーション処理を行う。なおフレームは、移動体の移動・動作処理（シミュレーション処理）や画像生成処理を行う時間の単位である。移動体は、例えば実空間のユーザ（プレーヤ）に対応する仮想空間の仮想ユーザ（仮想プレーヤ、アバター）や、或いは当該仮想ユーザが搭乗（操作）する搭乗移動体（操作移動体）などである。

ゲーム処理部１１５（ゲーム処理のプログラムモジュール）はユーザがゲームをプレイするための種々のゲーム処理を行う。別の言い方をすれば、ゲーム処理部１１５（シミュレーション処理部）は、ユーザが仮想現実（バーチャルリアリティ）を体験するための種々のシミュレーション処理を実行する。ゲーム処理は、例えば、ゲーム開始条件が満たされた場合にゲームを開始する処理、開始したゲームを進行させる処理、ゲーム終了条件が満たされた場合にゲームを終了する処理、或いはゲーム成績を演算する処理などである。ゲーム処理部１１５はヒット演算処理部１１６を含む。ヒット演算処理部１１６は、ヒット判定処理などのヒット演算処理を実行する。

制御部１１８（制御処理のプログラムモジュール）は発射部５０の制御を行う。制御部１１８の詳細については後述する。

表示処理部１２０（表示処理のプログラムモジュール）は、ゲーム画像（シミュレーション画像）の表示処理を行う。例えば処理部１００で行われる種々の処理（ゲーム処理、シミュレーション処理）の結果に基づいて描画処理を行い、これにより画像を生成し、ＨＭＤ２００の表示部２２０に表示する。具体的には、座標変換（ワールド座標変換、カメラ座標変換）、クリッピング処理、透視変換、或いは光源処理等のジオメトリ処理が行われ、その処理結果に基づいて、描画データ（プリミティブ面の頂点の位置座標、テクスチャ座標、色データ、法線ベクトル或いはα値等）が作成される。そして、この描画データ（プリミティブ面データ）に基づいて、透視変換後（ジオメトリ処理後）のオブジェクト（１又は複数プリミティブ面）を、描画バッファ１７８（フレームバッファ、ワークバッファ等のピクセル単位で画像情報を記憶できるバッファ）に描画する。これにより、オブジェクト空間（仮想空間）において仮想カメラ（所与の視点。左目用、右目用の第１、第２の視点）から見える画像が生成される。なお、表示処理部１２０で行われる描画処理は、頂点シェーダ処理やピクセルシェーダ処理等により実現することができる。

音処理部１３０（音処理のプログラムモジュール）は、処理部１００で行われる種々の処理の結果に基づいて音処理を行う。具体的には、楽曲（音楽、ＢＧＭ）、効果音、又は音声などのゲーム音を生成し、ゲーム音を音出力部１９２に出力させる。なお音処理部１３０の音処理の一部（例えば３次元音響処理）を、ＨＭＤ２００の処理部２４０により実現してもよい。

出力処理部１４０は各種の情報の出力処理を行う。例えば出力処理部１４０は、記憶部１７０に情報を書き込む処理や、通信部１９６を介して情報を送信する処理を、出力処理として行う。例えば出力処理部１４０は、書き込み命令で指定された情報を、記憶部１７０に書き込む処理や、外部の装置（サーバ等）に対してネットワークを介して情報を送信する処理を行う。送信処理は、通信部１９６に情報の送信を指示したり、送信する情報を通信部１９６に指示する処理などである。

そして本実施形態のシミュレーションシステムは、情報取得部１１１と、仮想空間設定部１１２と、ゲーム処理部１１５と、制御部１１８と、表示処理部１２０を含む。

情報取得部１１１は、ＨＭＤ２００（頭部装着型表示装置）を装着するユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報を取得する。例えば情報取得部１１１は、ＨＭＤ２００のトラッキング情報などに基づいて、実空間でのユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報（ユーザトラッキング情報）を取得する。位置情報は、実空間でのユーザの視点の位置情報であってもよく、方向情報は、実空間でのユーザの視線の方向情報であってもよい。位置情報、方向情報は、ユーザが実空間（現実世界）のフィールド（プレイフィールド、シミュレーションフィールド、プレイエリア）に位置する場合に、そのフィールドでの位置情報、方向情報（所与の位置を原点とする座標系での位置座標、各座標軸回りでの回転角度）であってもよい。姿勢情報は、ユーザの各姿勢（立ち姿勢、しゃがみ姿勢又は座り姿勢等）を特定したり、或いはユーザの各部位（胴体、頭、手又は足等）の位置、方向を特定するための情報である。例えば情報取得部１１１は、ＨＭＤ２００の位置情報、方向情報を、当該ＨＭＤ２００を装着するユーザの位置情報、方向情報として取得してもよい。

仮想空間設定部１１２は仮想空間の設定処理を行う。例えば、移動体、障害物、背景又はマップ等のオブジェクトを仮想空間に配置設定する処理を行う。例えば実空間でのユーザの位置情報、方向情報が取得された場合に、取得された位置情報、方向情報に基づいて、ユーザに対応するユーザ移動体（ユーザキャラクタ等）の位置、方向を設定して、仮想空間に配置する処理を行う。オブジェクトであるユーザ移動体の位置、方向等の情報は、例えばオブジェクト情報記憶部１７２に記憶される。ユーザ移動体は、例えば実空間でユーザの移動に追従して仮想空間（オブジェクト空間）において移動するオブジェクト（表示物）である。ユーザ移動体としては、ユーザに対応するアバター移動体（ユーザキャラクタ、仮想ユーザ）や、アバター移動体が搭乗する搭乗移動体や、アバター移動体が装着する外殻移動体などがある。外殻移動体は、アバター移動体（ゴースト）に重なるように配置されて仮想空間を移動する。外殻移動体は、アバター移動体を内包する移動体であり、ユーザの義体として表現されるものある。

ゲーム処理部１１５は、仮想空間でのゲームの処理を行う。例えばゲームを開始する処理、ゲームを進行させる処理、ゲームを終了する処理、或いはゲーム成績を演算する処理などのゲーム処理を行う。

制御部１１８は、ユーザに対して気体の発射が可能な発射部５０の制御を行う。例えば制御部１１８は、発射部５０自体の制御を行ったり、発射部５０の複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの制御を行う。

表示処理部１２０は、ゲーム処理の結果に基づいて表示画像を生成する。例えばユーザが視界を覆うように装着するＨＭＤ２００の表示画像を生成する。例えば仮想空間において仮想カメラから見える画像を、表示画像として生成する。例えば仮想カメラ制御部１１４は、ユーザの視点に対応する仮想カメラの制御処理を行う。例えば仮想カメラ制御部１１４は、ユーザの一人称視点として設定される仮想カメラの制御を行う。例えば仮想空間において移動する移動体（仮想プレーヤ等）の視点に対応する位置に、仮想カメラを設定して、仮想カメラの視点位置や視線方向を設定することで、仮想カメラの位置（位置座標）や姿勢（回転軸回りでの回転角度）を制御する。そして表示処理部１２０は、ＨＭＤ２００等の表示画像（表示映像）として、仮想空間において仮想カメラ（ユーザ視点）から見える画像を生成する。例えば仮想空間であるオブジェクト空間において所与の視点から見える画像を生成する。生成される画像は例えば立体視用の画像である。

発射部５０には、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭが配置される。そして制御部１１８は、仮想空間でのゲーム状況に応じて、発射部５０の制御処理を行う。具体的には制御部１１８は、仮想空間でのゲーム状況とユーザ情報に応じて、発射部５０の制御処理を行う。即ち、ゲーム状況や、ユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報に応じて、発射部５０での発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの選定や、気体の発射タイミングや、気体の発射出力度合いや、気体の発射方向や、或いは気体の加工などの制御を行う。

ここでゲーム状況は、例えばユーザのゲームプレイの状況、ゲームの進行状況、ゲームでのイベントの状況、ゲームの戦闘状況、ゲームの対戦状況、ゲームに出現する敵の攻撃状況、ゲームでのヒット判定の状況、ゲームに登場する移動体（キャラクタ又は被ヒットオブジェクト等）の状況、キャラクタやユーザのステータスパラメータ（体力値、レベル、攻撃力又は守備力等）の状況、或いはゲームの成績の状況などであり、例えばゲームのパラメータ等で表される種々の状況である。ゲーム状況は例えばゲーム処理部１１５でのゲーム処理により特定される。例えばゲーム処理で使用される各種のゲームパラメータ等の情報に基づいてユーザのゲーム状況が特定される。また発射部５０の制御処理は、例えば発射部５０での発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの選定の制御処理、気体の発射タイミングの制御処理、気体の発射出力度合いの制御処理、発射部５０の方向変更の制御処理、発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの方向変更の制御処理、或いは発射部５０が発射する気体の加工の制御処理などである。

このように制御部１１８は、ゲームのプレイ状況、進行状況、イベント状況、戦闘状況、対戦状況、攻撃状況、ヒット判定の状況、移動体の状況、ステータスパラメータの状況又は成績の状況などのゲーム状況に応じて、発射装置の選定、発射タイミング、発射出力度合い、方向変更又は気体加工などについての制御処理を行う。このようにすれば、仮想空間のゲーム状況に対応するように、発射部５０の複数の発射装置により気体を発射できるようになる。

更に制御部１１８は、ユーザの位置情報、方向情報又は姿勢情報などのユーザ情報に応じて、発射部５０の制御を行う。例えば実空間でのユーザの位置や方向に応じた発射方向又は発射出力度合い等で気体が発射するように、発射部５０を制御する。またユーザの姿勢などに応じて、発射部５０での気体の発射方向又は発射出力度合い等を変化させる。このようにすれば、ユーザの位置、方向又は姿勢に応じた最適な発射部５０の気体の発射制御を行うことが可能になる。例えば本実施形態の制御処理は、取得されたユーザ情報に基づきゲームを進行させるなどのゲーム処理を行い、ゲーム処理の結果に基づくゲーム状況に応じて、発射部５０の制御を行うものであってもよい。またユーザ情報に基づきユーザを検知し、検知されたユーザのゲーム状況に応じて発射部５０の制御を行ってもよい。例えば検知されたユーザに対して敵が攻撃して来るようなゲーム状況になった場合に、発射部５０に気体を発射させる制御を行う。

また発射部５０には、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭがマトリクス状に配置される。そして制御部１１８は、マトリクス状に配置された複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの制御を行う。例えば発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭが２次元マトリクス状に配置される。例えば発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭがＫ行、Ｎ列のマトリクス状に配列される。例えばＫ、Ｎは１以上の整数であり、望ましくはＫ、Ｎは２以上の整数である。この場合に発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭを格子状に配置してもよい。但しＣＮ１〜ＣＮＭの発射装置間の距離は一定距離である必要はなく、異なる距離になってもよい。またＫ行、Ｎ列のマトリクス状の配列において、１行に並ぶＮ個の発射装置は直線状に配置されてもよいし、曲線状に配置されていてもよい。また１列に並ぶＫ個の発射装置は直線状に配置されてもよいし、曲線状に配置されていてもよい。

また制御部１１８は、仮想空間において気体に対応する被ヒットオブジェクト（被ヒット物）がヒットするヒットイベントが発生した場合に、発射部５０での発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの選定処理、気体の発射タイミングの制御処理、及び気体の発射出力度合いの制御処理の少なくとも１つを行う。被ヒットオブジェクトは現実世界の気体に対応する仮想空間のオブジェクトであり、仮想空間において画像として表示されるオブジェクトであってもよいし、仮想空間において画像として非表示の仮想的なオブジェクトであってもよい。また仮想空間においてユーザに対応するユーザ移動体が移動する場合に、ヒットイベントは、気体に対応する被ヒットオブジェクトがユーザ移動体等にヒットするイベントである。被ヒットオブジェクトがヒットしたか否かのヒット判定処理は、ゲーム処理部１１５が行う。具体的には、ヒット判定処理等のヒット演算処理は、ゲーム処理部１１５のヒット演算処理部１１６が行う。ヒット演算処理は、被ヒットオブジェクトがヒットしたか否かを判定するヒット判定処理や、ヒットによるダメージ量の演算処理や、ヒット用の演出処理などである。

発射部５０での発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの選定処理は、例えば発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭのいずれの発射装置から気体を発射させるかを選定する処理である。気体を発射させる発射装置として選定される発射装置は、１個の発射装置であってもよいし、複数個の発射装置であってもよい。例えば発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭがＫ行、Ｎ列のマトリクス状に配置される場合に、制御部１１８は、１行に並ぶＮ個の発射装置に気体を発射させる選定処理を行ったり、１列に並ぶＫ個の発射装置に気体を発射させる選定処理を行ってもよい。気体の発射タイミングの制御処理は、いずれのタイミングで気体を発射するかを制御する処理である。この場合に制御部１１８は、発射部５０の全ての発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭが一斉に気体を発射する場合の発射タイミングを制御してもよい、発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭのうちの１又は複数の発射装置が気体を発射する場合に、当該１又は複数の発射装置の気体の発射タイミングを制御してもよい。気体の発射出力度合いの制御処理は、発射される気体の強さや速さなどを制御する処理である。即ち、どのような強さ、速さで気体を発射させるかを制御する処理である。例えば発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの気体の発射が発射制御信号に基づいて制御される場合に、気体の発射出力度合いは、この発射制御信号の電圧レベル、電流レベル又は信号波形等により制御できる。

また制御部１１８は、被ヒットオブジェクトのヒット方向又はヒットベクトルに応じて、発射部５０での発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの選定処理、気体の発射タイミングの制御処理、及び気体の発射出力度合いの制御処理の少なくとも１つを行う。ヒット方向（攻撃方向）は、被ヒットオブジェクトがユーザ移動体等のオブジェクトにヒットしたときの被ヒットオブジェクトの移動方向である。例えばヒット方向は、ユーザ移動体等のオブジェクトに向かって飛翔する被ヒットオブジェクトの軌道に基づいて特定できる。ヒットベクトルは、ヒット方向に加えてヒットの強さを表すものである。ユーザ移動体等のオブジェクトに被ヒットオブジェクトがヒットした場合のヒットの強さは、ヒットベクトルの大きさに基づき特定される。これのらヒット方向、ヒットベクトルは、ゲーム処理部１１５（ヒット演算処理部１１６）でのヒット演算処理に基づき求められる。即ち、ゲーム処理部１１５は、ゲーム処理の結果に基づき、ヒット方向、ヒットベクトル等のヒット情報を求める。そして制御部１１８は、ゲーム処理の結果に基づき求められたヒット方向、ヒットベクトル等のヒット情報に基づいて、発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの選定処理、発射タイミングの制御処理、或いは発射出力度合いの制御処理などを行う。

また複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭは、鉛直方向に交差する第１の方向に沿った第１〜第Ｎの発射装置を含む。発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭがＫ行、Ｎ列のマトリクス状に配置される場合に、第１〜第Ｎの発射装置は、Ｋ行のうちの１行に並ぶ発射装置である。そして制御部１１８は、ユーザに対応するユーザ移動体に対して被ヒットオブジェクトが斜め方向にヒットするヒットイベントが発生した場合に、第１の発射装置から第Ｎの発射装置へと順次に気体が発射されるように発射部を制御する。

例えば被ヒットオブジェクトが斜め方向にヒットするヒットイベントが発生した場合に、第１の発射装置から気体を発射させ、次に第２の発射装置から気体を発射させ、次に第３の発射装置から気体を発射させるというように順次に時系列に各発射装置から気体を発射させ、最後に第Ｎの発射装置から気体を発射させる。この場合に順次に時系列に気体を発射させる発射装置は、１個ずつの単位であってもよいし、複数個ずつの単位であってもよい。例えば第１、第２の発射装置から気体を発射させ、次に第３、第４の発射装置から気体を発射させ、次に第５、第６の気体装置から気体を発射させるというような制御であってもよい。

またユーザ移動体に対して被ヒットオブジェクトが斜め方向にヒットする場合の斜め方向とは、ユーザ移動体の向く方向に対する斜め方向であってもよし、ユーザ移動体の向く方向に依らない斜め方向であってもよい。例えば仮想空間のユーザ移動体は、現実世界のユーザの動きに連動して、位置や方向を変化させる。この場合に斜め方向は、ユーザの向く方向に対する斜め方向であってもよいし、ユーザの向く方向に依らない斜め方向であってもよい。

また発射部５０は、発射部５０の方向を変更する発射部方向変更部５２を含む。例えば発射部方向変更部５２は、発射部５０自体の向く方向（気体の発射方向）を変更する。このように発射部５０の方向が変更されると、発射部５０の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの気体の発射方向が一斉に変更される。そして制御部１１８は、ゲーム状況やユーザ情報に応じて、発射部方向変更部５２の制御を行う。例えばユーザのゲームプレイの状況、ゲームの進行状況、ゲームのイベントの状況、ゲームの戦闘状況、ゲームの対戦状況、敵の攻撃状況、ゲームでのヒット判定の状況、ゲームに登場する移動体の状況、キャラクタやユーザのステータスパラメータの状況、或いはゲームの成績の状況などに応じて、発射部方向変更部５２の制御を行い、発射部５０の向く方向（気体の発射方向）を変更する。発射部方向変更部５２は、発射部５０の方向を変更するためアクチュエータ（モータ等）や機械機構により実現できる。

また発射部５０は、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの方向を変更する発射装置方向変更部５４を含む。この発射装置方向変更部５４は、ＣＮ１〜ＣＮＭの各発射装置の向く方向（気体の発射方向）を制御する。この場合に発射装置方向変更部５４は、１個ずつの単位で発射装置の方向を変更してもよし、複数個ずつの単位で発射装置の方向を変更してもよい。そして制御部１１８は、ゲーム状況やユーザ情報に応じて、発射装置方向変更部５４の制御を行う。例えばユーザのゲームプレイの状況、ゲームの進行状況、ゲームのイベントの状況、ゲームの戦闘状況、ゲームの対戦状況、敵の攻撃状況、ゲームでのヒット判定の状況、ゲームに登場するキャラクタの状況、キャラクタやユーザのステータスパラメータの状況、或いはゲームの成績の状況などに応じて、発射装置方向変更部５４の制御を行い、ＣＮ１〜ＣＮＭの各発射装置の向く方向（気体の発射方向）を変更する。発射装置方向変更部５４は、発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの方向を変更するためアクチュエータ（モータ等）や機械機構により実現できる。

また仮想空間設定部１１２は、仮想空間において気体に対応する被ヒットオブジェクトがヒットするヒットイベントにおける被ヒットオブジェクトの発生源オブジェクトを、実空間での発射部５０の位置に対応する仮想空間の位置に配置する処理を行う。例えばヒットイベントにおいては、敵キャラクタ等の発生源オブジェクト（発射源オブジェクト）が被ヒットオブジェクトを発生（発射）し、この被ヒットオブジェクトがユーザ移動体等のオブジェクトにヒットする。この場合に仮想空間設定部１１２は、当該発生源オブジェクトを、実空間での発射部５０の位置（位置又は方向）に対応する仮想空間の位置（位置又は方向）に配置する。そして、このような仮想空間の位置に配置された発生源オブジェクトからの被ヒットオブジェクトが、ユーザ移動体等のオブジェクトにヒットする。このようにすれば、被ヒットオブジェクトを発生する発生源オブジェクトの位置と、被ヒットオブジェクトに対応する気体を発射する発射部５０の位置とを対応させることが可能になる。これにより、あたかも発生源オブジェクトの位置から気体が発生したかのような仮想現実を実現できるようになる。

またゲーム処理部１１５は、発射部５０での気体の発射に対して、音、振動又は画像を連動させるゲーム演出処理を行う。例えば発射部５０での気体の発射に連動して、気体の発射音やヒット音などの音や出力したり、気体の発射やヒットを表す振動を発生したり、気体の発射やヒットを表す演出画像を表示するゲーム演出処理を行う。このようなゲーム演出処理は、例えば制御部１１８からの発射制御信号に基づいて発射部５０を制御する場合に、この発射制御信号に連動した演出処理を行うことなどにより実現できる。

また発射部５０は、発射する気体を加工する加工部５６を含む。そして発射部５０は、制御部１１８の制御の下で、加工部５６により加工された気体を発射する。

ここで加工部５６での気体の加工としては種々の態様が考えられる。例えば発射する気体に香りを混ぜるような加工をしてもよい。また発射する気体の温度を変化させるような加工を行ってもよい。例えば発射する気体の温度を上げたり、温度を下げる加工を行う。例えば温度を下げる加工の一態様として、気体に氷や雪を混ぜるような加工を行って、発射してもよい。或いは、発射する気体の湿度を変化させる加工を行ってもよい。例えば発射する気体の湿度を上げたり、湿度を下げる加工を行う。例えば、ミストを発射するような加工を行ってもよい。このように気体の加工を行って発射すれば、加工した気体を利用して、ユーザに対して多種多様な仮想現実を体感させることが可能になる。例えば吹雪が吹き付けるようなＨＭＤ２００の映像シーンに連動して、氷や雪が混ざった気体を発射するような加工を行う。また、火山などの暑い場所でのＨＭＤ２００の映像シーンに連動して、熱風の気体を発射するような加工を行う。また、お花畑などの映像シーンに連動して、花の香りが混ざった気体を発射するような加工を行う。これにより、ユーザの仮想現実感を更に向上できるようになる。

また加工部５６は、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭの第１の発射装置と第２の発射装置とで、発射する気体に対して異なる加工を行う。例えば各発射装置毎に異なる気体の加工を行う。このようにすれば、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭを用いて、様々に加工された気体をユーザに対して発射することが可能になる。なお、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮＭにおいて、１個ずつの単位で発射装置が発射する気体の加工を異ならせてもよいし、複数個ずつの単位で発射装置が発射する気体の加工を異ならせてもよい。

なお移動体処理部１１３は、仮想空間を移動するユーザ移動体の移動処理を行う。例えば移動体処理部１１３は、ユーザに対応するユーザ移動体（アバター移動体、搭乗移動体、外殻移動体）を、情報取得部１１１により取得されたユーザ情報（位置情報、方向情報）に基づいて、仮想空間において移動させる処理を行う。例えば実空間でのユーザの移動に追従して移動するように、仮想空間でユーザ移動体を移動させる。例えばユーザ移動体の移動速度や移動加速度に基づいて、ユーザ移動体の位置等をフレーム毎に更新する処理を行って、ユーザ移動体を仮想空間（仮想フィールド）において移動させる。また移動体処理部１１３は、情報取得部１１１により取得されたユーザ情報（姿勢情報）に基づいて、ユーザ移動体を動作させる処理を行う。例えばモーションデータに基づいて、ユーザ移動体の姿勢等を変化させるモーション処理を行う。

また仮想カメラ制御部１１４は、ユーザの視点情報のトラッキング情報に基づいて、ユーザの視点変化に追従するように仮想カメラを制御する。

例えば入力処理部１０２（入力受け付け部）は、ＨＭＤ２００を装着するユーザの視点情報のトラッキング情報を取得する。例えばユーザの視点位置、視線方向の少なくとも１つである視点情報のトラッキング情報（視点トラッキング情報）を取得する。このトラッキング情報は、例えばＨＭＤ２００のトラッキング処理を行うことで取得できる。なおトラッキング処理によりユーザの視点位置、視線方向を直接に取得するようにしてもよい。一例としては、トラッキング情報は、ユーザの初期視点位置からの視点位置の変化情報（視点位置の座標の変化値）、及び、ユーザの初期視線方向からの視線方向の変化情報（視線方向の回転軸回りでの回転角度の変化値）の少なくとも一方を含むことができる。このようなトラッキング情報が含む視点情報の変化情報に基づいて、ユーザの視点位置や視線方向（ユーザの頭部の位置、姿勢の情報）を特定できる。

そして仮想カメラ制御部１１４は、取得されたトラッキング情報（ユーザの視点位置及び視線方向の少なくとも一方の情報）に基づいて仮想カメラの視点位置、視線方向を変化させる。例えば、仮想カメラ制御部１１４は、実空間でのユーザの視点位置、視線方向の変化に応じて、仮想空間での仮想カメラの視点位置、視線方向（位置、姿勢）が変化するように、仮想カメラを設定する。このようにすることで、ユーザの視点情報のトラッキング情報に基づいて、ユーザの視点変化に追従するように仮想カメラを制御できる。

また本実施形態では、ユーザがプレイするゲームのゲーム処理として、仮想現実のシミュレーション処理を行う。仮想現実のシミュレーション処理は、実空間での事象を仮想空間で模擬するためのシミュレーション処理であり、当該事象をユーザに仮想体験させるための処理である。例えば実空間のユーザに対応するアバター移動体（仮想ユーザ）やその搭乗移動体などのユーザ移動体を、仮想空間で移動させたり、移動に伴う環境や周囲の変化をユーザに体感させるための処理を行う。

なお図１の本実施形態のシミュレーションシステムの処理は、施設に設置されるＰＣ等の処理装置、ユーザが装着する処理装置、或いはこれらの処理装置の分散処理などにより実現できる。或いは、本実施形態のシミュレーションシステムの処理を、サーバシステムと端末装置により実現してもよい。例えばサーバシステムと端末装置の分散処理などにより実現してもよい。

２．トラッキング処理
次にトラッキング処理の例について説明する。図２（Ａ）に本実施形態のシミュレーションシステムに用いられるＨＭＤ２００の一例を示す。図２（Ａ）に示すようにＨＭＤ２００には複数の受光素子２０１、２０２、２０３（フォトダイオード）が設けられている。受光素子２０１、２０２はＨＭＤ２００の前面部に設けられ、受光素子２０３はＨＭＤ２００の右側面に設けられている。またＨＭＤの左側面、上面等にも不図示の受光素子が設けられている。

またユーザＵＳは、手、腰等の部位にトラッキング装置２５１、２５２、２５３を装着している。これらのトラッキング装置２５１、２５２、２５３にはＨＭＤ２００と同様に複数の受光素子（不図示）が設けられている。これらの受光素子を用いることで、ＨＭＤ２００の場合と同様に、手、腰等の部位の位置、方向を特定でき、ユーザＵＳの姿勢情報を取得できる。なおトラッキング装置が装着されるユーザＵＳの部位は手、腰には限定されず、脚、腹部、胸部等の種々の部位に装着できる。

またＨＭＤ２００には、ヘッドバンド２６０等が設けられており、ユーザＵＳは、より良い装着感で安定的に頭部にＨＭＤ２００を装着できるようになっている。また、ＨＭＤ２００には、不図示のヘッドホン端子が設けられており、このヘッドホン端子にヘッドホン２７０（音出力部１９２）を接続することで、例えば３次元音響（３次元オーディオ）の処理が施されたゲーム音を、ユーザＵＳは聴くことが可能になる。なお、ユーザＵＳの頭部の頷き動作や首振り動作をＨＭＤ２００のセンサ部２１０等により検出することで、ユーザＵＳの操作情報を入力できるようにしてもよい。

図２（Ｂ）に示すように、ユーザＵＳの周辺には、ベースステーション２８０、２８４が設置されている。ベースステーション２８０には発光素子２８１、２８２が設けられ、ベースステーション２８４には発光素子２８５、２８６が設けられている。発光素子２８１、２８２、２８５、２８６は、例えばレーザー（赤外線レーザー等）を出射するＬＥＤにより実現される。ベースステーション２８０、２８４は、これら発光素子２８１、２８２、２８５、２８６を用いて、例えばレーザーを放射状に出射する。そして図２（Ａ）のＨＭＤ２００に設けられた受光素子２０１〜２０３等が、ベースステーション２８０、２８４からのレーザーを受光することで、ＨＭＤ２００のトラッキングが実現され、ユーザＵＳの頭の位置や向く方向（視点位置、視線方向）を検出できるようになる。

またトラッキング装置２５１、２５２、２５３に設けられる受光素子が、ベースステーション２８０、２８４からのレーザーを受光することで、ユーザＵＳの各部位の位置及び方向の少なくとも一方を検出できるようになる。

図３（Ａ）にＨＭＤ２００の他の例を示す。図３（Ａ）では、ＨＭＤ２００に対して複数の発光素子２３１〜２３６が設けられている。これらの発光素子２３１〜２３６は例えばＬＥＤなどにより実現される。発光素子２３１〜２３４は、ＨＭＤ２００の前面部に設けられ、発光素子２３５や不図示の発光素子２３６は、背面側に設けられる。これらの発光素子２３１〜２３６は、例えば可視光の帯域の光を出射（発光）する。具体的には発光素子２３１〜２３６は、互いに異なる色の光を出射する。またユーザＵＳが手、腰等の部位に装着するトラッキング装置２５１、２５２、２５３にも発光素子（不図示）が設けられている。

そして図３（Ｂ）に示す撮像部１５０を、ユーザＵＳの周囲の少なくとも１つの場所（例えば前方側、或いは前方側及び後方側など）に設置し、この撮像部１５０により、ＨＭＤ２００の発光素子２３１〜２３６の光を撮像する。即ち、撮像部１５０の撮像画像には、これらの発光素子２３１〜２３６のスポット光が映る。そして、この撮像画像の画像処理を行うことで、ユーザＵＳの頭部（ＨＭＤ）のトラッキングを実現する。即ちユーザＵＳの頭部の３次元位置や向く方向（視点位置、視線方向）を検出する。

例えば図３（Ｂ）に示すように撮像部１５０には第１、第２のカメラ１５１、１５２が設けられており、これらの第１、第２のカメラ１５１、１５２の第１、第２の撮像画像を用いることで、ユーザＵＳの頭部の奥行き方向での位置等が検出可能になる。またＨＭＤ２００に設けられたモーションセンサのモーション検出情報に基づいて、ユーザＵＳの頭部の回転角度（視線）も検出可能になっている。従って、このようなＨＭＤ２００を用いることで、ユーザＵＳが、周囲の３６０度の全方向うちのどの方向を向いた場合にも、それに対応する仮想空間（仮想３次元空間）での画像（ユーザの視点に対応する仮想カメラから見える画像）を、ＨＭＤ２００の表示部２２０に表示することが可能になる。

また撮像部１５０により、トラッキング装置２５１、２５２、２５３の発光素子の光を撮像することで、ＨＭＤ２００の場合と同様に、ユーザＵＳの各部位の位置及び方向の少なくとも一方を検出できる。

なお、発光素子２３１〜２３６として、可視光ではなく赤外線のＬＥＤを用いてもよい。また、例えばデプスカメラ等を用いるなどの他の手法で、ユーザの頭部の位置や動き等を検出するようにしてもよい。

また、ユーザの視点位置、視線方向（ユーザの位置、方向）を検出するトラッキング処理の手法は、図２（Ａ）〜図３（Ｂ）で説明した手法には限定されない。例えばＨＭＤ２００に設けられたモーションセンサ等を用いて、ＨＭＤ２００の単体でトラッキング処理を実現してもよい。即ち、図２（Ｂ）のベースステーション２８０、２８４、図３（Ｂ）の撮像部１５０などの外部装置を設けることなく、トラッキング処理を実現する。或いは、公知のアイトラッキング、フェイストラッキング又はヘッドトラッキングなどの種々の視点トラッキング手法により、ユーザの視点位置、視線方向などの視点情報等を検出してもよい。またトラッキング装置２５１、２５２、２５３によるユーザＵＳの各部位の位置、方向の検出を、トラッキング装置２５１、２５２、２５３に設けられたモーションセンサを用いて実現してもよい。

３．本実施形態の手法
次に本実施形態の手法について詳細に説明する。なお、以下では本実施形態の手法を、対戦ゲームに適用した場合を主に例にとり説明する。但し、本実施形態はこれに限定されず、種々のゲーム（ＲＰＧ、アクションゲーム、競争ゲーム、スポーツゲーム、ホラー体験ゲーム、電車や飛行機等の乗り物のシミュレーションゲーム、パズルゲーム、コミュニケーションゲーム、或いは音楽ゲーム等）に適用でき、ゲーム以外にも適用可能である。また以下では、ユーザ移動体が、ユーザのアバター移動体（仮想ユーザ、ユーザキャラクタ）である場合を例にとり説明するが、ユーザ移動体は、ユーザが搭乗する搭乗移動体（例えばロボット、戦車、戦闘機又は車等）などであってもよい。また以下では発射装置により発射される気体が空気であるとして主に説明を行うが、本実施形態はこれに限定されるものではない。

３．１ ゲームの説明
まず本実施形態により実現されるゲームについて説明する。図４は本実施形態のシミュレーションシステムに用いられる筐体４０の一例である。本実施形態では、ＨＭＤを装着したユーザが、図４に示すような筐体４０上においてゲームをプレイする。

筐体４０は、ユーザＵＳがゲームをプレイするフィールドＦＬ（床面）、発射部５０、処理装置６０を含む。フィールドＦＬには領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３が設定され、領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３の下方には、フィールドＦＬの床を振動させる振動部ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３が設けられている。例えば真ん中に設けられた振動部ＶＢ１は振動モータにより実現され、両端に設けられた振動部ＶＢ２、ＶＢ３はトランスデューサーにより実現される。振動モータは、例えば、偏芯した錘を回転させることで振動を発生する。具体的には駆動軸（ローター軸）の両端に偏心した錘を取り付けてモータ自体が揺れるようにする。トランスデューサーは、音信号を変換するものであり、ハイパワーのサブウーハーに相当するものである。例えば図１の制御部１１８が音ファイルの再生処理を行うと、それによる音信号がトランスデューサーに入力される。そして例えば音信号の低域成分に基づいて振動が発生する。

処理装置６０は、本実施形態のシミュレーションシステムの種々の処理を行うものであり、図１の処理部１００、記憶部１７０等に相当するものである。図４で処理装置６０はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）により実現されている。

発射部５０は、フィールドＦＬに設けられた支持部６２、６４により支持されている。そして発射部５０は、フィールドＦＬに立つユーザＵＳに対してその主面が正対するように設けられている。発射部５０には、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８がマトリクス状に配置されている。発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８は、発射部５０に正対するユーザＵＳに対して空気（広義には気体。以下、同様）を発射する。発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８の下方には送風機ＦＮ１、ＦＮ２、ＦＮ３が設けられている。送風機ＦＮ１、ＦＮ２、ＦＮ３は例えばシロッコファン等により実現される。そして発射部５０に正対するユーザＵＳに対して空気（気体）を送風する。

図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、発射部５０、発射装置７０（ＣＮ１〜ＣＮ１８）の詳細例を説明する図である。発射部５０は、ユーザに対して空気（気体）の発射が可能な装置であり、マトリクス状に配置された発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８を有する。図５（Ａ）では、発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８は３行、６列のマトリクス状の配置となっている。但し本実施形態はこれには限定されず、Ｋ行、Ｎ列（Ｋ、Ｌは２以上の整数）のマトリクス状の配置であればよい。また図５（Ａ）では発射装置間の距離は等間隔になっているが、発射装置間の距離が異なっていてもよい。例えば図５（Ａ）に示すような格子状の配列には限定されず、例えば各行、各列が直線状の配列ではなく、曲線状の配列であってもよい。また１次元配列も可能である。

また図５（Ａ）において発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８は、いわゆる空気砲のように空気を強い圧力（強い静圧）で発射するのに対して、送風機ＦＮ１、ＦＮ２、ＦＮ３は、シロッコファン等により弱い圧力（弱い静圧）で空気を送風する。

図５（Ｂ）は、発射装置７０（ＣＮ１〜ＣＮ１８）の構成例である。発射装置７０は、スピーカ７２と、空気蓄積部７６（気体蓄積部）を有する。スピーカ７２は、音信号（低域信号）に基づいて振動板７４を振動させる。振動板７４が振動すると、空気蓄積部７６に蓄積された空気（空気の塊）が、発射口７８から空気砲のように発射される。例えば渦状の空気として発射される。なお発射装置７０は図５（Ｂ）の構成に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えばスピーカ７２の代わりに、トランスデューサー、振動モータ又はソレノイド等の振動デバイスを用いて振動板７４を振動させて、空気を発射してもよい。

図６は仮想空間に設定されるフィールドＶＦＬ（プレイフィールド、ゲームステージ）の一例である。フィールドＶＦＬには、ユーザに対応しユーザが操作するユーザキャラクタ（広義にはユーザ移動体）や、相手プレーヤやコンピュータが操作する敵キャラクタＣＨＥ１、ＣＨＥ２、ＣＨＥ３が配置されている。ここでは四角形の各コーナの位置にユーザキャラクタＣＨ、敵キャラクタＣＨＥ１、ＣＨＥ２、ＣＨＥ３が配置されている。そしてこれらキャラクタ間で、気弾（空気弾）の攻撃による対戦が行われる。

図７〜図１０は本実施形態により生成されるゲーム画像の例である。図７において敵キャラクタＣＨＥ１（広義には発生源オブジェクト）は、気弾ＡＲ（広義には被ヒットオブジェクト）を用いてユーザキャラクタＣＨ（図６）に対して攻撃を行っている。例えば図７で気弾ＡＲが発射された後、図８、図９では気弾ＡＲがユーザキャラクタＣＨに近づいており、図１０において気弾ＡＲがユーザキャラクタＣＨにヒットしている。

本実施形態では、このように敵キャラクタＣＨＥ１（発生源オブジェクト）が発射（発生）した気弾ＡＲ（被ヒットオブジェクト）がユーザキャラクタＣＨ（ユーザ移動体）にヒットするヒットイベントが発生した場合に、この気弾ＡＲのヒットを、ユーザの触覚により体感させるための体感装置として、図４の発射部５０を用いている。即ち、気弾ＡＲのヒット時に、発射部５０がユーザＵＳに対して空気を発射し、あたかも本当の気弾ＡＲがヒットしたかのような仮想現実をユーザＵＳに体感させている。即ち、発射部５０が発射した空気の塊が身体に当たることによる触覚による体感を、ユーザＵＳに与えている。

図４に示すようにユーザＵＳは視界を覆うようにＨＭＤを装着している。このため、図７〜図１０に示すようなＨＭＤの表示画像（映像）に連動して、発射部５０からの空気の塊が空気砲のようにユーザＵＳに当たることで、ユーザＵＳは、本物の気弾ＡＲがヒットしたかのような仮想現実を体感できるようになる。そして、このような空気の発射部５０を用いた体感装置は、衛生面や、安全面や、シミュレーションシステムの運営面においても適切な装置であり、装置の規模もそれほど大規模化しないという利点がある。例えば空気をユーザＵＳに当てるだけであれば、衛生面や安全面の問題は生じない。また図４のようにユーザＵＳに正対する位置にだけ発射部５０を設ける構成であれば、シミュレーションシステムの規模もコンパクトにできる。

３．２ ゲーム状況に応じた発射部の制御
次に本実施形態での発射部５０の制御手法について詳細に説明する。本実施形態では、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８がマトリクス状（２次元）に配置された発射部５０を用い、この発射部５０を、図７〜図１０に示すような仮想空間のゲーム状況に応じて制御している。具体的には、ゲーム状況やユーザ情報（位置、方向又は姿勢等）じ応じて発射部５０を制御する。例えば本実施形態のシミュレーションシステムは、視界を覆うＨＭＤを装着したユーザが実空間のプレイ場所に位置し、ユーザの例えば位置や方向を検知してプレイするゲームにおけるシミュレーションシステムである。そして本実施形態のシミュレーションシステムでは、仮想空間上のゲーム状況やユーザ情報に応じて、ユーザに対して空気等の気体を吹き出すことが可能な発射装置が複数配置されている発射部５０と、それぞれの発射を制御する制御部１１８とを有し、発射部５０は、実空間のユーザのプレイ場所を向いた方向に設置されている。このようなシミュレーションシステムによれば、複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８を用いた多様な制御処理が可能になり、ゲーム状況に応じた最適な空気の発射制御を実現できるようになる。

例えば本実施形態のシミュレーションシステムでは、ゲーム状況やユーザ情報に応じて、発射部５０での発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８の選定処理、空気（気体）の発射タイミングの制御処理、或いは空気の発射出力度合いの制御処理を行う。具体的に、仮想空間（ゲーム空間）において空気（気体）に対応する気弾（被ヒットオブジェクト）がヒットする図７〜図１０に示すようなヒットイベントが発生した場合に、発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８の選定処理、発射タイミングの制御処理、或いは発射出力度合いの制御処理を行う。

例えば通常の気弾がユーザキャラクタＣＨにヒットした場合には、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示すような発射部５０の制御処理を行う。即ち、通常の気弾のヒット時には、図１１（Ａ）において斜線により示されている発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２が空気を発射する。具体的には図１１（Ｂ）に示すように、発射部５０の中段に設けられた発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２から発射された空気（空気の塊）が、ユーザＵＳに対して当たるようになる。また仮想空間での気弾のヒットに合わせて、図４のようにフィールドＦＬの床に設けられた振動部ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３（振動モータ、トランスデューサー）が振動する。

このように図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）では、通常の気弾がヒットするヒットイベントの発生時に、発射部５０の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８のうちの中段の発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２を選定するという選定処理が行われている。

また図１０に示すように、ユーザＵＳのＨＭＤの表示画像において気弾（ＡＲ）がヒットするタイミングに応じて、発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２が空気を発射するように、発射タイミングの制御処理が行われている。例えば気弾の到達時間を算出して、気弾がヒットするヒットイベントの発生前に、予め空気を発射させるように発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２の発射タイミングを制御する。この発射タイミングの制御処理は、図１の制御部１１８が生成する発射制御信号の出力タイミングを制御することなどで実現できる。

また気弾のヒットイベントの発生時に、フィールドＦＬの床に設けられた振動部ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３を振動させるというゲーム演出処理も行われる。

なお気弾のヒットイベント発生時において、空気の発射出力度合いの制御処理を行ってもよい。例えば通常の気弾のヒットイベント発生時には、後述する特殊気弾のヒットイベント発生時に比べて、空気の発射出力度合いを弱くする制御処理を行う。このような制御処理は、例えば図５（Ｂ）の振動板７４の振動の強さを制御することで実現できる。例えば通常の気弾のヒットイベント発生時には、特殊気弾のヒットイベント発生時に比べて、振動板７４の振動が弱くなるように制御する。例えば音信号に基づいてスピーカ７２の振動板７４を振動させる場合には、音信号の振幅を小さくすることで、振動板７４の振動を弱くする制御を実現できる。

一方、通常の気弾に比べて攻撃力（威力）が高い特殊気弾が、ユーザキャラクタＣＨにヒットした場合には、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示すような発射部５０の制御処理を行う。即ち、特殊気弾のヒット時には、図１２（Ａ）において斜線により示されている全ての発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８が空気を発射する。即ち図１２（Ｂ）に示すように、発射部５０の下段、中段、上段に設けられた発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８から発射された空気（空気の塊）が、ユーザＵＳに対して当たるようになる。また特殊気弾のヒットに合わせて、図４のようにフィールドＦＬの床に設けられた振動部ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３が振動する。また特殊気弾がヒットした後に、送風機ＦＮ１〜ＦＮ３がユーザＵＳに対して送風を行い、特殊気弾がヒットしたことによる余韻をユーザＵＳに体感させる。この場合に特殊気弾の攻撃力（威力）のレベルに応じて、送風機ＦＮ１〜ＦＮ３の送風の強さを変化させてもよい。例えば特殊気弾の攻撃力のレベルが高いほど強い送風にする。更に振動部ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３の振動の強さについても、特殊気弾の攻撃力のレベルが高いほど強い振動になるように制御する。

このように図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）では、特殊気弾がヒットするヒットイベントの発生時に、発射部５０の全ての発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８を選定するという選定処理が行われている。

またユーザＵＳのＨＭＤの表示画像において特殊気弾がヒットするタイミングに応じて、発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８が空気を発射するように、発射タイミングの制御処理が行われている。例えば特殊気弾の到達時間を算出して、特殊気弾がヒットするヒットイベントの発生前に、予め空気を発射させるように発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８の発射タイミングを制御する。また特殊気弾のヒットイベントの発生時に、フィールドＦＬの床に設けられた振動部ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３を振動させるというゲーム演出処理も行われている。

この場合に特殊気弾のヒットイベント発生時において、空気の発射出力度合いの制御処理を行ってもよい。例えば特殊気弾のヒットイベント発生時には、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）の通常気弾のヒットイベント発生時に比べて、空気の発射出力度合いを強くする制御処理を行う。例えば特殊気弾のヒットイベント発生時には、通常の気弾のヒットイベント発生時に比べて、図５（Ｂ）の振動板７４の振動が強くなるように制御する。例えばスピーカ７２に入力される音信号の振幅を大きくする。また特殊気弾の攻撃力のレベルが高いほど、空気の発射出力度合いを強くする制御処理を行ってもよい。例えば特殊気弾の攻撃力のレベルに応じて、音信号の振幅を変化させる。このような音信号の振幅等を変化させる制御は、音信号を生成するための音ファイルの切り替えを行うだけという簡素な処理で実現できるという利点がある。

図１１（Ａ）〜図１２（Ｂ）で説明したように本実施形態では、仮想空間でのゲーム状況に応じて、発射部５０の制御処理を行っている。例えば通常の気弾がヒットするというゲーム状況では、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示すように、発射部５０の中段の発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２だけから空気を発射する。また空気の発射出力度合いも、特殊気弾のヒット時に比べて弱くする。また発射部５０の送風機ＦＮ１〜ＦＮ３の送風も行わない。

一方、特殊気弾がヒットするというゲーム状況では、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示すように、発射部５０の全ての発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８から空気を発射する。また空気の発射出力度合いも、通常の気弾のヒット時に比べて弱くする。また特殊気弾のヒットの余韻をユーザＵＳに体感させるために、発射部５０の送風機ＦＮ１〜ＦＮ３の送風も行うようにする。

このようにすることで本実施形態では、仮想空間のゲーム状況に応じた発射部５０の最適な制御を実現している。例えば本実施形態ではＨＭＤに映る仮想空間のゲーム状況の画像に応じた空気の発射制御を行っている。例えば通常の気弾がヒットするゲーム状況の画像がＨＭＤに表示される場合と、特殊気弾がヒットするゲーム状況の画像がＨＭＤに表示される場合とで、空気の発射制御が異なるようになり、ユーザに与える体感も異なるようになるため、ユーザの仮想現実感を大幅に向上できる。

３．３ ヒット方向、ヒットベクトルに応じた発射制御
本実施形態では被ヒットオブジェクトのヒット方向又はヒットベクトルに応じて、発射部５０での発射装置の選定処理、気体の発射タイミングの制御処理、或いは気体の発射出力度合いの制御処理を行っている。例えば図５（Ａ）の複数の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８は、鉛直方向に交差する第１の方向に沿った発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２（第１〜第Ｎの発射装置）を有している。そしてユーザに対応するユーザキャラクタ（ユーザ移動体）に対して、気弾（被ヒットオブジェクト）が斜め方向にヒットするヒットイベントが発生したとする。この場合に、発射装置ＣＮ７（第１の発射装置）から発射装置ＣＮ１２（第Ｎの発射装置）へと順次に空気（気体）が発射されるように発射部５０が制御される。

例えば図１３（Ａ）では、発生源オブジェクトである敵キャラクタＣＨＥが気弾ＡＲ（被ヒットオブジェクト）を発射している。そしてこの気弾ＡＲが、ヒット方向ＤＨ（又はヒットベクトルＶＨ）で、ユーザキャラクタＣＨ（ユーザ移動体）にヒットするヒットイベントが発生している。この場合に気弾のヒット方向ＤＨ（又はヒットベクトルＶＨ）に応じて、発射装置の選定処理、発射タイミングの制御処理、或いは発射出力度合いの制御処理が行われる。

具体的には図１３（Ａ）では、ユーザＵＳに対応するユーザキャラクタＣＨに対して気弾が左斜め方向からヒットするヒットイベントが発生している。即ちヒット方向ＤＨ（ヒットベクトルＶＨ）が、ユーザキャラクタＣＨに対して左斜め方向になっている。例えば図１３（Ａ）ではユーザキャラクタＣＨの向く向きに対して、ヒット方向ＤＨが左斜め方向になっている。

この場合に本実施形態では、図１３（Ｂ）に示すように、発射装置ＣＮ７（第１の発射装置）から発射装置ＣＮ１２（第Ｎの発射装置）へと順次に空気が発射されるように発射部５０が制御される。ここで発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２（第１〜第Ｎの発射装置）は、鉛直方向ＤＲＶに交差（直交）する第１の方向ＤＲ１（水平方向）に沿って配置される発射装置である。具体的には図１４に示すように、まず発射装置ＣＮ７が空気を発射し、次に発射装置ＣＮ８が空気を発射する。その後、発射装置ＣＮ９、ＣＮ１０、ＣＮ１１が時系列に順次に空気を発射し、最後に発射装置ＣＮ１２が空気を発射する。

図１３（Ｂ）、図１４に示すように発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１１が時系列に順次に空気を発射すれば、あたかも自身の左側方向に配置される発射部から空気が発射したかのように、ユーザＵＳに感じさせることが可能になる。即ち図４に示すように本実施形態では、ユーザＵＳの正面方向に発射部５０が配置されている。この場合にも、図１３（Ｂ）、図１４に示すように発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１１が時系列に順次に空気を発射することで、ユーザＵＳの左斜め方向から空気を発射しているかのように、ユーザＵＳが錯覚する。従って、例えばユーザＵＳの左側方向に発射部を設けなくても、左斜め方向から空気が当たるような触覚の体感を与えることができる体感装置を実現できる。従って、発射部５０をユーザＵＳの正面方向に設けるだけでよく、左側方向に設けなくても済むため、体感装置の小規模化を図れる。即ち本実施形態ではユーザＵＳの視界はＨＭＤで覆われており、実空間の状況が見えていないＨＭＤの装着状態だからこそ、正面方向からの複数の発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２の空気の塊が、ユーザＵＳの身体に衝突するタイミングをずらすことによって、あたかも斜め方向から放たれたと錯覚させることが可能になる。

一方、図１５（Ａ）では、ユーザＵＳに対応するユーザキャラクタＣＨに対して気弾が右斜め方向からヒットするヒットイベントが発生している。即ちヒット方向ＤＨ（ヒットベクトルＶＨ）が、ユーザキャラクタＣＨに対して右斜め方向になっている。例えば図１５（Ａ）ではユーザキャラクタＣＨの向く向きに対して、ヒット方向ＤＨが右斜め方向になっている。

この場合に本実施形態では図１５（Ｂ）に示すように、発射装置ＣＮ１２から発射装置ＣＮ７へと順次に空気が発射されるように発射部５０が制御される。即ち、鉛直方向ＤＲＶに交差（直交）する第２の方向ＤＲ２（ＤＲ１の反対方向）に沿って発射装置ＣＮ１２〜ＣＮ７が順次に空気を発射する。例えば発射装置ＣＮ１２が空気を発射し、その後、発射装置ＣＮ１１、ＣＮ１０、ＣＮ９、ＣＮ８が時系列に順次に空気を発射し、最後に発射装置ＣＮ７が空気を発射する。

このようにすれば、あたかも自身の右側方向に配置される発射部から空気が発射したかのように、ユーザＵＳに感じさせることが可能になる。即ち図４に示すように本実施形態では、ユーザＵＳの正面方向に発射部５０が配置されている。この場合にも、図１５（Ｂ）に示すように発射装置ＣＮ１２〜ＣＮ７が時系列に順次に空気を発射することで、ユーザＵＳの右斜め方向から空気を発射しているかのようにユーザＵＳが錯覚する。従って、例えばユーザＵＳの右側方向に発射部を設けなくても、このような右斜め方向から空気が当たるような体感装置を実現できるようになり、体感装置の小規模化を図れる。

そして本実施形態では、図１３（Ａ）に示すようにヒット方向ＤＨ（ヒットベクトルＶＨ）が左斜め方向なのか、図１５（Ａ）に示すように右斜め方向なのかに応じて、発射装置の選定処理、発射タイミングの制御処理、或いは発射出力度合いの制御処理を行う。

例えばヒット方向ＤＨが左斜め方向である場合には、図１３（Ｂ）に示すように、ＣＮ７、ＣＮ８、ＣＮ９、ＣＮ１０、ＣＮ１１、ＣＮ１２の順に空気を発射するように発射装置を選定し、それぞれの発射タイミングで空気を発射させる。またこの際に、例えばユーザＵＳから距離が遠い発射装置ＣＮ７、ＣＮ１２については、ユーザＵＳから距離が近い発射装置ＣＮ９、ＣＮ１０に比べて、発射出力度合いを強くしてもよい。

またヒット方向ＤＨが右斜め方向である場合には、図１５（Ｂ）に示すように、ＣＮ１２、ＣＮ１１、ＣＮ１０、ＣＮ９、ＣＮ８、ＣＮ７の順に空気を発射するように発射装置を選定し、それぞれの発射タイミングで空気を発射させる。またこの際に、例えばユーザＵＳから距離が遠い発射装置ＣＮ７、ＣＮ１２については、ユーザＵＳから距離が近い発射装置ＣＮ９、ＣＮ１０に比べて、発射出力度合いを強くしてもよい。

このようにすればヒット方向ＤＨ（ヒットベクトルＶＨ）に応じた最適な空気の発射制御を実現でき、ユーザの仮想現実感の向上を図れるようになる。

なお図１３（Ａ）〜図１５（Ｂ）では、中段（中段の行）の発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２に順次に空気を発射させているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば中段の発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２に加えて、下段（下段の行）の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ６や上段（上段の行）の発射装置ＣＮ１３〜ＣＮ１８についても順次に空気を発射するように制御してもよい。

例えば前述した通常の気弾のヒットイベント発生時では、中段の発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２に順次に空気を発射させる。一方、特殊気弾のヒットイベント発生時では、下段、中段、上段の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ６、ＣＮ７〜ＣＮ１２、ＣＮ１３〜ＣＮ１８に順次に空気を発射させる。例えば発射装置ＣＮ１、ＣＮ７、ＣＮ１３が空気を発射し、次に発射装置ＣＮ２、ＣＮ８、ＣＮ１４が空気を発射するというように、各列の発射装置が時系列に順次に空気を発射し、最後に発射装置ＣＮ６、ＣＮ１２、ＣＮ１８が空気を発射する。このようにすることで、発射部５０の発射出力度合いを実質的に強くする制御処理を実現できるようになる。

また図１３（Ａ）〜図１５（Ｂ）では、ユーザキャラクタＣＨ（ユーザＵＳ）の向く方向を基準としてヒット方向ＤＨ（ヒットベクトルＶＨ）が斜め方向になる場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えばヒット方向ＤＨ（ヒットベクトルＶＨ）は、ユーザキャラクタＣＨ（ユーザＵＳ）の向く方向には依存せず、仮想空間のフィールドにおいて配置されるユーザキャラクタＣＨの位置に対して斜め方向であればよい。例えば図１３（Ａ）において、ユーザＵＳが正面方向ではなく左斜め方向を向き、それに連動してユーザキャラクタＣＨが左斜め方向を向いた場合にも、図１３（Ｂ）〜図１４のような発射部５０の制御処理を行ってもよい。図１５（Ａ）においてユーザＵＳが正面方向ではなく右斜め方向を向き、それに連動してユーザキャラクタＣＨが右斜め方向を向いた場合も同様である。

３．４ 発射方向の制御
本実施形態では図１に示すように、発射部５０は、発射部５０の方向を変更する発射部方向変更部５２を含み、ゲーム状況に応じて、発射部方向変更部５２の制御を行う。或いは発射部５０は、複数の発射装置の方向を変更する発射装置方向変更部５４を含み、ゲーム状況に応じて、発射装置方向変更部５４の制御を行う。

例えば図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）では、発射部方向変更部５２が、ゲーム状況に応じて発射部５０の方向を変更している。例えば図１６（Ａ）では、ユーザＵＳの正面方向から空気を発射するように、発射部５０の方向ＤＲＡ（発射部の主面に直交する方向）が設定されている。一方、図１６（Ｂ）ではユーザＵＳの左斜め方向から空気を発射するように、発射部方向変更部５２により発射部５０の方向ＤＲＡが変更されている。また図１６（Ｃ）ではユーザＵＳの右斜め方向から空気を発射するように、発射部方向変更部５２により発射部５０の方向ＤＲＡが変更されている。このようにすれば、ゲーム状況に応じた適切な方向から空気が発射されるように、発射部５０の方向ＤＲＡを制御できるようになる。

また図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）では、ユーザＵＳの位置を検出して、発射部方向変更部５２により発射部５０の方向を制御している。

例えば図１７（Ａ）では、ユーザＵＳは、発射部５０の正面側の真ん中の場所に位置するため、ユーザＵＳの正面方向から空気を発射するように、発射部５０の方向ＤＲＡが設定されている。一方、図１７（Ｂ）ではユーザＵＳが、発射部５０に対して右方向に移動しているため、この右方向に移動したユーザＵＳに対してその正面方向から適切に空気が発射されるように、発射部方向変更部５２により発射部５０の方向ＤＲＡが変更されている。また図１７（Ｃ）ではユーザＵＳが、発射部５０に対して左方向に移動しているため、この左方向に移動したユーザＵＳに対してその正面方向から適切に空気が発射されるように、発射部方向変更部５２により発射部５０の方向ＤＲＡが変更されている。

このように発射部方向変更部５２により発射部５０の方向を制御することで、ユーザＵＳに対してより精度良く空気を発射することができるようになる。またユーザの位置が変化した場合にも、より適切な方向で空気をユーザに対して発射できるようになる。

また図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）では、発射装置方向変更部５４により、発射部５０の発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２の方向を制御している。

例えば図１８（Ａ）では、発射装置ＣＮ７、ＣＮ８、ＣＮ９、ＣＮ１０、ＣＮ１１、ＣＮ１２の方向（空気の発射方向）が、各々、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２に設定されており、ユーザＵＳの方に向く方向に変更されている。例えば、あたかもレンズの焦点をユーザＵＳに合わせるかのように、発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２の方向Ｄ７〜Ｄ１２を変更している。こうすることで、ユーザＵＳの場所に空気の発射弾が集中するように、発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２から空気を発射することが可能になる。

また図１８（Ｂ）では二人にユーザＵＳ１、ＵＳ２がマルチプレイのゲームをプレイしている。この場合に発射装置ＣＮ７、ＣＮ８、ＣＮ９の方向Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９については、ユーザＵＳ１の方に集中して向くように変更され、発射装置ＣＮ１０、ＣＮ１１、ＣＮ１２の方向Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２については、ユーザＵＳ２の方に集中して向くように変更される。こうすることで、ユーザＵＳ１、ＵＳ２の各々に対して、空気の発射弾が集中するように発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２の空気の発射方向を制御できるようになり、マルチプレイゲームに最適な発射方向の制御を実現できるようになる。

３．５ 種々の制御処理
次の本実施形態の発射部５０の種々の制御処理について説明する。

本実施形態では、仮想空間において気弾がヒットするヒットイベントにおける気弾の発生源オブジェクトを、実空間での発射部５０の位置に対応する仮想空間の位置に配置（移動）する処理を行う。例えばヒットイベントにおける、気弾の発生源オブジェクトである敵キャラクタは、ヒットイベント前に、仮想空間上の位置が制御され、実空間の発射部５０の方向に位置取りするようにする。例えば発射部５０が対応可能な範囲に敵キャラクタが移動する。

例えば図１９（Ａ）では、実空間において正面方向に位置する発射部５０に対して、ユーザＵＳの向きは左斜め方向を向いている。従って、この状態で発射部５０が空気を発射すると、ユーザＵＳの右肩等の右側部分に空気が当たることになる。そして図１９（Ｂ）では、仮想空間において、ユーザＵＳに対応するユーザキャラクタＣＨに対して、敵キャラクタＣＨＥが気弾ＡＲを発射する攻撃を行う。この場合に図１９（Ｂ）の敵キャラクタＣＨＥが、図１９（Ａ）に示す実空間での発射部５０の位置に対応する仮想空間の位置に移動する。即ち、ユーザキャラクタＣＨの向く向きに位置していた敵キャラクタＣＨＥが、ユーザキャラクタＣＨの向く向きに対して右斜め方向に移動している。そしてこのような位置関係で敵キャラクタＣＨＥが気弾ＡＲを発射し、気弾ＡＲのヒット時に、図１９（Ａ）に示す位置関係で発射部５０が空気をユーザＵＳに対して発射する。

このようにすれば、図１９（Ｂ）の仮想空間においてユーザキャラクタＣＨの右斜め方向に位置する敵キャラクタＣＨＥが気弾ＡＲを発射して、ユーザキャラクタＣＨの右側部分にヒットすると、それに応じて図１９（Ａ）の実空間においても、ユーザＵＳの右側部分に発射部５０からの空気がヒットするようになる。従って、仮想空間での事象（気弾が右斜め方向からヒットする事象）と、実空間での事象（空気が右斜め方向から当たる事象）が一致するようになり、ユーザＵＳの仮想現実感を向上できるようになる。

また図２０（Ａ）では、実空間において正面方向に位置する発射部５０に対して、ユーザＵＳの向きは正面方向を向いている。この場合に図２０（Ｂ）に示すように敵キャラクタＣＨＥがユーザキャラクタＣＨの左側方向に移動し、図２０（Ｃ）に示すように発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２を時系列に順次に空気を発射させる制御を行ってもよい。即ち鉛直方向ＤＲＶに交差する第１の方向ＤＲ１に沿って、発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２が順次に空気を発射する。このように空気の発射を制御すれば、図１３（Ａ）〜図１４で説明したように、あたかもユーザＵＳの左斜め方向から発射された空気が当たったような体感をユーザＵＳに与えることができる。従って、図２０（Ｂ）のように敵キャラクタＣＨＥがユーザキャラクタＣＨの左斜め方向に移動して、左斜め方向から気弾ＡＲを発射した場合に、図２０（Ｃ）に示すように発射部５０の発射制御を行うことで、仮想空間での事象と実空間での事象が一致するようになり、ユーザＵＳの仮想現実感を向上できるようになる。

また本実施形態では、ＨＭＤを装着するユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報（ユーザトラッキング情報）を取得し、取得したユーザ情報に応じた発射部５０の制御を行う。

例えば図２１は、フィールドＦＬにおいて複数のユーザＵＳ１〜ＵＳ４がプレイするガンシューティングゲーム（ＦＰＳ）の例である。ユーザＵＳ１〜ＵＳ４は、ＨＭＤ１〜ＨＭＤ４を装着すると共にガン型コントローラＧＮ１〜ＧＮ４を所持している。これらのユーザＵＳ１〜ＵＳ４は、例えばチーム対戦ゲームのためにチーム（グループ）を組んでいる。ＨＭＤ１〜ＨＭＤ４には仮想空間での映像が映し出されており、ユーザＵＳ１〜ＵＳ４は、この映像を見ながらガンシューティングゲームをプレイする。

そして図２２ではユーザＵＳ１がフィールドＦＬにおいてＡ１、Ａ２に示すように移動している。またフィールドＦＬには発射部５０Ａ〜５０Ｆが配置されている。この場合に、取得されたユーザＵＳ１の位置情報に基づいて、発射部５０Ａ〜５０Ｆの制御を行う。例えばユーザＵＳ１が発射部５０Ａの近くにいることがユーザＵＳ１の位置情報に基づき検出された場合には、発射部５０ＡによりユーザＵＳ１に対して空気を発射する。またユーザＵＳ１が発射部５０Ｄの近くにいることが位置情報に基づき検出された場合には、発射部５０Ｄにより空気を発射する。ユーザＵＳ１が発射部５０Ｅの近くにいることが位置情報に基づき検出された場合には、発射部５０Ｅにより空気を発射する。このようにすれば、ユーザＵＳ１の位置に応じた適切な空気の発射制御を実現できる。この場合に発射部５０Ａ〜５０Ｆにより発射する空気は、その場所にいる仮想空間での敵からの攻撃に基づくものであってもよい。或いはユーザＵＳ１に対してフィールドＦＬの境界等を知らせるために、発射部５０Ａ〜５０Ｆにより空気を発射してもよい。

また、取得されたユーザの方向情報に基づいて発射部を制御してもよい。例えば実空間のフィールドに複数の発射部が配置される場合に、ユーザの向く方向に対して正対して位置する発射部を優先的に選択し、選択された発射部から空気を発射するようにしてもよい。このようにすれば、ユーザの向く方向に応じた適切な空気の発射制御を実現できるようになる。

また、取得されたユーザの姿勢情報に基づいて発射部を制御してもよい。例えばユーザが地面に伏している姿勢である場合には、図５（Ａ）の下段の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ６に空気を発射させる制御を行う。ユーザがしゃがみ姿勢である場合には中段の発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２に空気を発射させる制御を行う。ユーザが立ち姿勢である場合には、上段の発射装置ＣＮ１３〜ＣＮ１８に空気を発射させる制御を行う。このようにすればユーザの姿勢に応じた適切な空気の発射制御を実現できるようになる。

また本実施形態では発射部５０での空気（気体）の発射に対して、音、振動又は画像を連動させるゲーム演出処理を行う。

例えば図２３に示すように、ユーザＵＳがプレイするフィールドＦＬの領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３には、振動部ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３が設けられる。そして図１１（Ａ）〜図１２（Ｂ）で説明したように、発射部５０での空気の発射に連動して、振動部ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３が振動する。例えば空気の発射タイミングや、空気がユーザＵＳに当たると予想されるタイミングで、振動部ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３が振動する。振動部ＶＢ１は例えば振動モータにより実現され、比較的、激しい振動のゲーム演出が可能になる。振動部ＶＢ２、ＶＢ３はトランスデューサーにより実現され、例えば音信号を用いた柔軟な振動制御によるゲーム演出が可能になる。

また発射部５０での空気の発射に対して音を連動させるゲーム演出処理を行ってもよい。例えば図２３では立体音響を実現するスピーカＳＰ１〜ＳＰ５が配置設定されている。これらのスピーカＳＰ１〜ＳＰ５は実物のスピーカであってもよいし、ヘッドホンなどにより実現される仮想的なスピーカであってもよい。そしてこれらのスピーカＳＰ１〜ＳＰ５を用いて、サラウンドや疑似サラウンドと呼ばれる立体音響のゲーム演出処理を行う。そして例えば図１３（Ａ）のようにユーザキャラクタＣＨに対して左斜め方向から気弾が飛んで来た場合には、左斜め方向から気弾が飛んで来るように聞こえるサラウンド効果を、スピーカＳＰ１〜ＳＰ５を用いて実現する。この際に、例えば気弾の画像に対して、エフェクト画像を付加するなどの画像によるゲーム演出を行ってもよい。即ち、発射部５０での空気の発射に対して、エフェクト画像を連動させるゲーム演出処理を行う。更に図２３に示すように発射部５０に設けられた送風機ＦＮ１〜ＦＮ３を用いたゲーム演出処理を行ってもよい。例えば前述したように、特殊気弾がユーザキャラクタＣＨにヒットした場合に、そのヒットの余韻を実現するために、ヒット後に送風機ＦＮ１〜ＦＮ３からユーザＵＳに対して送風を行う。この場合に特殊気弾の威力（攻撃力）に応じた送風機ＦＮ１〜ＦＮ３の送風時間や送風の強さを制御するゲーム演出処理を行ってもよい。

また本実施形態では図１に示すように、発射部５０は加工部５６を有しており、この加工部５６により、発射部５０が発射する空気（気体）に対して加工を行う。例えば加工部５６は、発射する空気の温度を変化させるような加工を行ったり、発射する空気に香りを付けるような加工を行う。また発射する空気の湿度を変化させる加工を行って、ミストのような空気を発射したり、水や雪などを空気に混ぜる加工を行ってもよい。また加工部５６は、発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８が発射する空気に対して加工を行ってもよいし、送風機ＦＮ１〜ＦＮ３が送風する空気に対して加工を行ってもよい。

この場合に本実施形態では複数の発射装置の第１の発射装置と第２の発射装置とで、発射する空気（気体）に対して異なる加工を行うことが望ましい。

例えば図２４では、発射部５０の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ１８のうち、下段の発射装置ＣＮ１〜ＣＮ６が発射する空気に対しては加工Ｘを行い、中段の発射装置ＣＮ７〜ＣＮ１２が発射する空気に対しては加工Ｙを行い、上段の発射装置ＣＮ１３〜ＣＮ１８が発射する空気に対しては加工Ｚを行う。加工Ｘ、Ｙ、Ｚは異なる加工であり、例えば空気の温度や湿度を変化させるような加工を行う場合には、加工Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに異なる温度、湿度の空気にする加工である。また空気に香りを付けるような加工を行う場合には、加工Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに異なる香りを付ける加工である。

また図２５では、図２２で説明したようにユーザＵＳ１がＡ１、Ａ２に示すようにフィールドＦＬを移動している。この場合に例えば発射部５０Ａ、５０Ｂから発射される空気に対しては加工Ｘを行い、発射部５０Ｃ、５０Ｄから発射される空気に対しては加工Ｙを行い、発射部５０Ｅ、５０Ｆから発射される空気に対しては加工Ｚを行う。このようにすれば、ユーザＵＳ１が位置するエリアに応じて、異なった加工が行われた空気がユーザＵＳ１に対して発射されるようになる。例えば発射部５０Ａ、５０ＢのエリアにユーザＵＳ１が位置する場合には、第１の温度又は第１の湿度の空気を発射したり、第１の香りの空気を発射する。また発射部５０Ｃ、５０ＤのエリアにユーザＵＳ１が位置する場合には、第２の温度又は第２の湿度の空気を発射したり、第２の香りの空気を発射する。発射部５０Ｅ、５０ＦのエリアにユーザＵＳ１が位置する場合には、第３の温度又は第３の湿度の空気を発射したり、第３の香りの空気を発射する。

このようにすれば、ユーザＵＳ１が位置するエリアに応じて、異なった温度又は湿度の空気、或いは異なった香りの空気がユーザに対して発射されるようになり、より多様でゲーム演出効果の高い空気の発射制御を実現できるようになる。

４．詳細な処理
次に本実施形態の詳細な処理例について図２６のフローチャートを用いて説明する。

まず気弾が発射されたか否かを判断する（ステップＳ１）。例えば仮想空間において、発生源オブジェクトである敵キャラクタが気弾を発射したか否かを判断する。そして、気弾が発射された場合には、発射された気弾がユーザキャラクタにヒットしたか否かを判断する（ステップＳ２）。例えば気弾の軌道とユーザキャラクタのヒットボリュームの交差判定等を行うなどのヒット判定処理を行って、気弾がユーザキャラクタにヒットするか否かを判断する。そして気弾がヒットする場合には、気弾のヒット方向又はヒットベクトルを取得する（ステップＳ３）。例えば気弾がユーザキャラクタにヒットする際の気弾の移動方向、移動速度などに基づいて、ヒット方向、ヒットベクトルを求める。そして気弾のヒット方向又はヒットベクトルに応じた発射装置の選定処理、発射タイミングの制御処理、発射出力度合いの制御処理を行って、空気を発射する（ステップＳ４）。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語（気体、被ヒットオブジェクト、発生源オブジェクト、ユーザ移動体等）と共に記載された用語（空気、気弾、敵キャラクタ、ユーザキャラクタ等）は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、仮想空間の設定処理、ゲーム処理、発射部の制御処理、発射装置の制御処理、表示処理、ユーザ情報の取得処理、移動体の移動処理、ヒット演算処理等も、本実施形態で説明したものに限定されず、これらと均等な手法・処理・構成も本発明の範囲に含まれる。また本発明は種々のゲームに適用できる。また本発明は、業務用ゲーム装置、家庭用ゲーム装置、又は多数のユーザが参加する大型アトラクションシステム等の種々のシミュレーションシステムに適用できる。

ＣＮ１〜ＣＮＭ 発射装置、ＦＮ１〜ＦＮ３ 送風機、ＦＬ、ＶＦＬ フィールド、
ＡＲ１〜ＡＲ３ 領域、ＶＢ１〜ＶＢ３ 振動部、
ＣＨ ユーザキャラクタ、ＡＲ 気弾（被ヒットオブジェクト）、
ＣＨＥ、ＣＨＥ１〜ＣＨＥ３ 敵キャラクタ（発生源オブジェクト）、
ＨＭＤ、ＨＭＤ１〜ＨＭＤ４ 頭部装着型表示装置、ＳＰ１〜ＳＰ４ スピーカ、
ＵＳ、ＵＳ１〜ＵＳ４ ユーザ、ＧＮ１〜ＧＮ４ ガン型コントローラ、
ＤＨ ヒット方向、ＶＨ ヒットベクトル、ＤＲ１、ＤＲ２ 第１、第２の方向、
ＤＲＶ 鉛直方向、ＤＲＡ、Ｄ７〜Ｄ１２ 方向、
４０ 筐体、５０、５０Ａ〜５０Ｆ 発射部、５２ 発射部方向変更部、
５４ 発射装置方向変更部、６０ 処理装置、６２、６４ 支持部、７０ 発射装置、
７２ スピーカ、７４ 振動板、７６ 空気蓄積部、７８ 発射口、
１００ 処理部、１０２ 入力処理部、１１０ 演算処理部、１１１ 情報取得部、
１１２ 仮想空間設定部、１１３ 移動体処理部、１１４ 仮想カメラ制御部、
１１５ ゲーム処理部、１１６ ヒット演算処理部、１１８ 制御部、
１２０ 表示処理部、１３０ 音処理部、１４０ 出力処理部、
１５０ 撮像部、１５１、１５２ カメラ、１６０ 操作部、
１７０ 記憶部、１７２ オブジェクト情報記憶部、１７８ 描画バッファ、
１８０ 情報記憶媒体、１９２ 音出力部、１９４ Ｉ／Ｆ部、
１９５ 携帯型情報記憶媒体、１９６ 通信部、
２００ ＨＭＤ（頭部装着型表示装置）、２０１〜２０３ 受光素子、２１０ センサ部、
２２０ 表示部、２３１〜２３６ 発光素子、２４０ 処理部、
２５１、２５２、２５３ トラッキング装置、２６０ ヘッドバンド、
２７０ ヘッドホン、２８０、２８４ ベースステーション、
２８１、２８２、２８５、２８６ 発光素子

Claims (12)

1. 視界を覆うように頭部装着型表示装置を装着するユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報を取得する情報取得部と、
   仮想空間の設定処理を行う仮想空間設定部と、
   前記仮想空間でのゲームの処理を行うゲーム処理部と、
   前記ユーザに対して気体の発射が可能な発射部の制御を行う制御部と、
   前記ユーザが装着する前記頭部装着型表示装置の表示画像を生成する表示処理部と、
   を含み、
   前記発射部には、複数の発射装置が配置され、
   前記制御部は、
   前記仮想空間でのゲーム状況と前記ユーザ情報に応じて、前記発射部の制御処理を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。
2. 請求項１において、
   前記発射部には、複数の前記発射装置がマトリクス状に配置され、
   前記制御部は、
   マトリクス状に配置された複数の前記発射装置の制御処理を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。
3. 請求項１又は２において、
   前記制御部は、
   前記仮想空間において前記気体に対応する被ヒットオブジェクトがヒットするヒットイベントが発生した場合に、前記発射部での前記発射装置の選定処理、前記気体の発射タイミングの制御処理、及び前記気体の発射出力度合いの制御処理の少なくとも１つを行うことを特徴とするシミュレーションシステム。
4. 請求項３において、
   前記制御部は、
   前記被ヒットオブジェクトのヒット方向又はヒットベクトルに応じて、前記発射部での前記発射装置の選定処理、前記気体の発射タイミングの制御処理、及び前記気体の発射出力度合いの制御処理の少なくとも１つを行うことを特徴とするシミュレーションシステム。
5. 請求項３又は４において、
   複数の前記発射装置は、鉛直方向に交差する第１の方向に沿った第１〜第Ｎの発射装置を含み、
   前記制御部は、
   前記ユーザに対応するユーザ移動体に対して前記被ヒットオブジェクトが斜め方向にヒットする前記ヒットイベントが発生した場合に、前記第１の発射装置から前記第Ｎの発射装置へと順次に前記気体が発射されるように前記発射部を制御することを特徴とするシミュレーションシステム。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記発射部は、前記発射部の方向を変更する発射部方向変更部を含み、
   前記制御部は、
   前記ゲーム状況に応じて、前記発射部方向変更部の制御を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
   前記発射部は、複数の前記発射装置の方向を変更する発射装置方向変更部を含み、
   前記制御部は、
   前記ゲーム状況に応じて、前記発射装置方向変更部の制御を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記仮想空間設定部は、
   前記仮想空間において前記気体に対応する被ヒットオブジェクトがヒットするヒットイベントにおける前記被ヒットオブジェクトの発生源オブジェクトを、実空間での前記発射部の位置に対応する仮想空間の位置に配置する処理を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   前記ゲーム処理部は、
   前記発射部での前記気体の発射に対して、音、振動又は画像を連動させるゲーム演出処理を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。
10. 請求項１乃至９のいずれかにおいて、
    前記発射部は、発射する前記気体を加工する加工部を含むことを特徴とするシミュレーションシステム。
11. 請求１０において、
    前記加工部は、
    複数の前記発射装置の第１の発射装置と第２の発射装置とで、発射する前記気体に対して異なる加工を行うことを特徴とするシミュレーションシステム。
12. 視界を覆うように頭部装着型表示装置を装着するユーザの位置情報、方向情報及び姿勢情報の少なくとも１つを含むユーザ情報を取得する情報取得部と、
    仮想空間の設定処理を行う仮想空間設定部と、
    前記仮想空間でのゲームの処理を行うゲーム処理部と、
    前記ユーザに対して気体の発射が可能な発射部の制御を行う制御部と、
    前記ユーザが装着する前記頭部装着型表示装置の表示画像を生成する表示処理部として、
    コンピュータを機能させ、
    前記発射部には、複数の発射装置が配置され、
    前記制御部は、
    前記仮想空間でのゲーム状況と前記ユーザ情報に応じて、前記発射部の制御処理を行うことを特徴とするプログラム。