(57)【要約】【課題】仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行う。【解決手段】制御プログラムＰRGは、プロセッサ１０００を、仮想空間ＳP-Vを仮想カメラＣMで撮像した画像をＨＭＤ１に設けられた表示部１２に表示させる表示制御部１１０と、ＨＭＤ１の姿勢に関する姿勢情報Ｂを取得する姿勢情報取得部１１４として機能させ、表示制御部１１０は、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置を変化させずに、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの姿勢を姿勢情報Ｂに基づいて変化させる通常制御モードと、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置を姿勢情報Ｂに基づいて変化させる位置制御モードとによる画像の表示が可能であり、通常制御モードによる画像の表示をしている場合において、姿勢情報Ｂの示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、制御モードを、通常制御モードから位置制御モードへと切り替える。【選択図】図８
2020024746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサを具備する情報処理装置で実行可能なプログラムであって、
前記プロセッサを、
仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、
ヘッドマウントディスプレイに設けられた表示部に表示させる表示制御部と、
前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、
して機能させ、
前記表示制御部は、
前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を変化させずに、
前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、
前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、
前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、
前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、
を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、
前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、
前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、
前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、
ことを特徴とする、プログラム。
【請求項２】
前記表示制御部は、
前記第１制御モードにおいて、
前記ヘッドマウントディスプレイが、回転軸を中心として回転する場合であって、
前記ヘッドマウントディスプレイの、前記回転軸を中心とする回転の角度が、基準角度以上となった場合に、
前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、
ことを特徴とする、請求項１に記載のプログラム。
【請求項３】
前記表示制御部は、
前記第２制御モードにおいて、
前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を一定に保つ、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のプログラム。
【請求項４】
仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、
ヘッドマウントディスプレイに設けられた表示部に表示させる表示制御部と、
前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を変化させずに、
前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、
前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、
前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、
前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、
を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、
前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、
前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、
前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、
ことを特徴とする、情報処理装置。
【請求項５】
表示部と、情報処理装置と、を具備するヘッドマウントディスプレイであって、
前記情報処理装置は、
仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、
前記表示部に表示させる表示制御部と、
前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を変化させずに、
前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、
前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、
前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、
前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、
を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、
前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、
前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、
前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、
ことを特徴とする、ヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
表示部を有するヘッドマウントディスプレイと、情報処理装置と、を具備する表示システムであって、
前記情報処理装置は、
仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、
前記表示部に表示させる表示制御部と、
前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を変化させずに、
前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、
前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、
前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、
前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、
を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、
前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、
前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、
前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、
ことを特徴とする、表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理装置のプログラム、ヘッドマウントディスプレイ、及び、表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）が広く普及しつつある。ＨＭＤは、ユーザの頭部に装着され、ユーザの眼前に設けられた表示部に対して、例えば、仮想カメラで仮想空間を撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像等を表示する（例えば、特許文献１参照）。このようなＨＭＤにおいては、一般的に、ＨＭＤの姿勢の変化に基づいて、仮想空間における仮想カメラの姿勢を変化させることで、ユーザが仮想空間の様々な方向を視認することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１５１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＨＭＤを装着したユーザは、ユーザの眼前に設けられた表示部を目視しているため、表示部以外の部分を見ることが難しい場合がある。よって、ＨＭＤを装着したユーザにとって、例えば、手に持って操作されるコントローラ等の操作が負担となる場合がある。このため、例えば、ＨＭＤを利用したゲーム等において、ＨＭＤを装着したユーザに対して過大な負担をかけないためには、ＨＭＤの姿勢の変化により、ユーザからの多様な指示を受け付けることが好ましい。しかし、ＨＭＤの姿勢の変化により、ユーザからの指示を受け付ける場合、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが難しく、例えば、仮想空間における仮想カメラの位置の変化等の操作が困難となることがあった。
【０００５】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、ＨＭＤの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことを可能とする技術の提供を、解決課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理装置のプログラムは、プロセッサを具備する情報処理装置のプログラムであって、前記プロセッサを、仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、ヘッドマウントディスプレイに設けられた表示部に表示させる表示制御部と、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、して機能させ、前記表示制御部は、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記仮想空間に設定された仮想点を中心に、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、前記仮想空間における前記仮想点の位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、ことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１の概要の一例を示す説明図である。
【図２】ヘッドマウントディスプレイ１の使用例を示す説明図である。
【図３】仮想空間ＳP-Vの一例を示す説明図である。
【図４】仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの一例を示す説明図である。
【図５】表示画像ＧHの一例を示す説明図である。
【図６】視認画像ＧSの一例を示す説明図である。
【図７】仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの一例を示す説明図である。
【図８】端末装置１０の構成の一例を示すブロック図である。
【図９】端末装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】端末装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】端末装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】端末装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】通常制御モードにおける仮想カメラＣMの動作の一例を示す説明図である。
【図１４】視認画像ＧSの一例を示す説明図である。
【図１５】姿勢制御モードにおける仮想カメラＣMの動作の一例を示す説明図である。
【図１６】視認画像ＧSの一例を示す説明図である。
【図１７】位置制御モードにおける仮想カメラＣMの動作の一例を示す説明図である。
【図１８】視認画像ＧSの一例を示す説明図である。
【図１９】変形例１に係る端末装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２０】変形例１に係る端末装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２１】変形例６に係る表示システムＳYSの構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【０００９】
［１．実施形態］
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１０】
［１．１．ヘッドマウントディスプレイの概要］
以下、図１乃至図７を参照しながら、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１（以下、「ＨＭＤ１」と称する）の概要の一例について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係るＨＭＤ１の概要の一例を説明するための分解斜視図である。図２は、本実施形態に係るＨＭＤ１の利用イメージの一例を説明するための説明図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係るＨＭＤ１は、端末装置１０と、装着具９０と、を有する。
端末装置１０は、画像を表示するための表示部１２を備える。本実施形態では、端末装置１０としてスマートフォンを採用する場合を、一例として想定する。但し、端末装置１０は、ＨＭＤ１に設けられるための専用の表示デバイスであってもよい。
【００１３】
装着具９０は、図２に示すように、ＨＭＤ１をユーザＵの頭部に装着するための構成要素である。
図１に示すように、装着具９０は、ＨＭＤ１をユーザＵの頭部に装着するための一対のテンプル９１L及び９１Rと、端末装置１０をＨＭＤ１に取り付けるための取付孔９２と、ユーザＵがＨＭＤ１を頭部に装着した場合に、ユーザＵの両眼が存在する位置に対応するように設けられた一対の貫通孔９２L及び９２Rと、を備える。なお、貫通孔９２L及び９２Rの各々には、レンズが設けられていてもよい。そして、ユーザＵが、ＨＭＤ１を頭部に装着した場合、ユーザＵの左眼は、貫通孔９２Lを介して、または、取付孔９２に設けられたレンズを介して、取付孔９２に挿入された端末装置１０が具備する表示部１２を視認することができ、ユーザＵの右眼は、貫通孔９２Rを介して、または、貫通孔９２Rに設けられたレンズを介して、取付孔９２に挿入された端末装置１０が具備する表示部１２を視認することができる。
【００１４】
図２に示すように、ＨＭＤ１を頭部に装着したユーザＵは、頭部の姿勢を変化させることにより、ＨＭＤ１の姿勢を変化させることができる。以下では、説明の便宜上、ＨＭＤ１に固定された座標系である装置座標系ΣＳを導入する。
装置座標系ΣＳとは、例えば、ＨＭＤ１の所定箇所に原点を有し、互いに直交するＸＳ軸、ＹＳ軸、及び、ＺＳ軸を有する３軸の直交座標系である。本実施形態では、図２に示すように、ユーザＵがＨＭＤ１を装着した場合に、＋ＸＳ方向がユーザＵから見て前方方向となり、＋ＹＳ方向がユーザＵから見て左手方向となり、＋ＺＳ方向がユーザＵから見て上方向となるように、装置座標系ΣＳが設定されている場合を、一例として想定する。
【００１５】
図２に示すように、ＨＭＤ１を頭部に装着したユーザＵは、頭部の姿勢を変化させることで、ＸＳ軸周りの回転方向、すなわち、ロール方向ＱＸにＨＭＤ１が回転するように、ＨＭＤ１の姿勢を変化させることが可能であり、ＹＳ軸周りの回転方向、すなわち、ピッチ方向ＱＹにＨＭＤ１が回転するように、ＨＭＤ１の姿勢を変化させることが可能であり、また、ＺＳ軸周りの回転方向、すなわち、ヨー方向ＱＺにＨＭＤ１が回転するように、ＨＭＤ１の姿勢を変化させることが可能である。すなわち、ＨＭＤ１を頭部に装着したユーザＵは、頭部の姿勢を変化させることで、ロール方向ＱＸ、ピッチ方向ＱＹ、及び、ヨー方向ＱＺの一部または全部を合成した任意の回転方向、すなわち、任意の回転軸ＷＳ周りの回転方向ＱＷにＨＭＤ１が回転するように、ＨＭＤ１の姿勢を変化させることが可能である。
【００１６】
端末装置１０は、仮想空間ＳP-Vに存在する仮想的なカメラである仮想カメラＣMにより、仮想空間ＳP-Vを撮像し、撮像結果を示す画像である表示画像ＧHを、表示部１２に表示させる。
【００１７】
図３は、仮想空間ＳP-V及び仮想カメラＣMを説明するための説明図である。
【００１８】
本実施形態では、図３に示すように、仮想空間ＳP-Vにおいて、仮想的なキャラクタＶ（「所定のオブジェクト」の一例）が存在する場合を、一例として想定する。また、本実施形態では、図３に示すように、仮想カメラＣMが、左眼用の仮想カメラＣM-Lと、右眼用の仮想カメラＣM-Rとを含む場合を、一例として想定する。
また、以下では、説明の便宜上、図３に示すように、仮想空間ＳP-Vに固定された座標系である仮想空間座標系ΣＶを導入する。仮想空間座標系ΣＶとは、例えば、仮想空間ＳP-Vの所定箇所に原点を有し、互いに直交するＸＶ軸、ＹＶ軸、及び、ＺＶ軸を有する３軸の直交座標系である。
【００１９】
図４は、仮想空間ＳP-Vを、＋ＺＶ方向から平面視した場合の、仮想カメラＣM及びキャラクタＶの位置関係を説明するための説明図である。なお、図４では、仮想カメラＣMが、キャラクタＶを、キャラクタＶの正面方向から撮像している場合を例示している。
【００２０】
以下では、図４に示すように、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣM-Lの位置を、位置ＰC-Lと称し、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣM-Rの位置を、位置ＰC-Rと称し、位置ＰC-L及び位置ＰC-Rの中点を、位置ＰCと称する。
また、以下では、図４に示すように、仮想カメラＣM-Lの光軸方向を、撮像方向ＬC-Lと称し、仮想カメラＣM-Rの光軸方向を、撮像方向ＬC-Rと称し、撮像方向ＬC-Lを示すベクトルと、撮像方向ＬC-Rを示すベクトルとの和により示される方向を、撮像方向ＬCと称する。なお、本実施形態では、撮像方向ＬC-Lと撮像方向ＬC-Rとが、同一の方向である場合を想定する。このため、本実施形態では、撮像方向ＬCは、撮像方向ＬC-L及び撮像方向ＬC-Rと同一の方向となる。
なお、位置ＰCと交差し、撮像方向ＬCに延在する直線は、「基準直線」の一例である。
【００２１】
図５は、仮想カメラＣMが仮想空間ＳP-Vを撮像した結果である表示画像ＧHの一例を示す図である。なお、図５では、図４に示すように、仮想カメラＣMが、キャラクタＶを、キャラクタＶの正面方向から撮像した場合を想定する。
【００２２】
図５に示すように、表示部１２のうち、貫通孔９２Lを介して視認可能な左眼用視認領域１２-Lには、仮想カメラＣM-Lによる撮像結果、例えば、仮想カメラＣM-LによりキャラクタＶを撮像した結果であるキャラクタ画像ＧV-Lが表示される。また、表示部１２のうち、貫通孔９２Rを介して視認可能な右眼用視認領域１２-Rには、仮想カメラＣM-Rによる撮像結果、例えば、仮想カメラＣM-RによりキャラクタＶを撮像した結果であるキャラクタ画像ＧV-Rが表示される。
すなわち、ユーザＵは、左眼によりキャラクタ画像ＧV-Lを視認し、右眼によりキャラクタ画像ＧV-Rを視認することができる。このため、ユーザＵは、図６に例示するように、表示部１２において、キャラクタＶ等の仮想空間ＳP-V内に存在する仮想的な物体を、立体的な３次元の物体として表した視認画像ＧSを視認することが可能となる。
【００２３】
なお、以下では、説明の便宜上、図６に示すような、表示部１２に固定された座標系である画面座標系ΣＤを導入する。ここで、画面座標系ΣＤとは、ユーザＵが視認画像ＧSを視認している場合に、表示部１２内の位置を表現するための座標系である。より具体的には、画面座標系ΣＤとは、例えば、表示部１２の所定箇所に原点を有し、互いに直交するＹＤ軸及びＺＤ軸を有する２軸の直交座標系である。なお、本実施形態では、端末装置１０が取付孔９２に挿入されている場合、ＹＤ軸及びＹＳ軸は平行であり、また、ＺＤ軸及びＺＳ軸は平行であることとする。
また、以下では、説明の便宜上、図７に例示するように、仮想空間ＳP-Vにおける、仮想カメラＣMとキャラクタＶとの相対的な位置関係を説明する場合に、２台の仮想カメラＣM-L及びＣM-Rを、１台の仮想カメラＣMとして表現することとする。そして、以下では、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置が位置ＰCであり、仮想カメラＣMの光軸方向が撮像方向ＬCであることと看做す。
また、以下では、説明の便宜上、図７に示すように、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMに固定された座標系であるカメラ座標系ΣＣを導入する。カメラ座標系ΣＣとは、例えば、仮想空間ＳP-Vのうち仮想カメラＣMの位置ＰCに原点を有し、互いに直交するＸＣ軸、ＹＣ軸、及び、ＺＣ軸を有する３軸の直交座標系である。本実施形態では、ＨＭＤ１を装着したユーザＵから見て、ＸＣ軸がＸＳ軸と同一の方向であり、ＹＣ軸がＹＳ軸と同一の方向であり、ＺＣ軸がＺＳ軸と同一の方向である場合を、一例として想定する。すなわち、本実施形態では、ＸＣ軸が、仮想カメラＣMの光軸方向に延在する場合を、一例として想定する。なお、図７では、カメラ座標系ΣＣの原点と位置ＰCとを異なる位置として示しているが、これは図示の都合上であって、カメラ座標系ΣＣの原点と位置ＰCとは同一の位置である（後述する図１３、図１５、及び、図１７でも同様）。
【００２４】
［１．２．端末装置の構成］
以下、図８及び図９を参照しながら、端末装置１０の構成の一例について説明する。
【００２５】
図８は、端末装置１０の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【００２６】
図８に示すように、端末装置１０は、端末装置１０の各部を制御する制御部１１と、画像を表示するための表示部１２と、端末装置１０のユーザＵによる操作を受け付けるための操作部１３と、端末装置１０の姿勢変化を検出して検出結果を示す姿勢情報Ｂを出力する姿勢情報生成部１４と、端末装置１０の制御プログラムＰRGを含む各種情報を記憶する記憶部１５と、を備える。
【００２７】
本実施形態では、姿勢情報生成部１４として、例えば、３軸の角速度センサ１００２（図９参照）を採用する。具体的には、姿勢情報生成部１４は、単位時間におけるロール方向ＱＸの姿勢変化を検出するＸ軸角速度センサと、単位時間におけるピッチ方向ＱＹの姿勢変化を検出するＹ軸角速度センサと、単位時間におけるヨー方向ＱＺの姿勢変化を検出するＺ軸角速度センサと、を備える。そして、姿勢情報生成部１４は、Ｘ軸角速度センサ、Ｙ軸角速度センサ、及び、Ｚ軸角速度センサによる検出結果を示す姿勢情報Ｂを、周期的に出力する。
【００２８】
制御部１１は、姿勢情報Ｂを取得する姿勢情報取得部１１４（「取得部」の一例）と、姿勢情報Ｂに基づいて表示画像ＧHを生成する表示制御部１１０と、を備える。
【００２９】
表示制御部１１０は、モード指定部１１１と、仮想カメラ制御部１１２と、表示情報生成部１１３と、を備える。
【００３０】
仮想カメラ制御部１１２は、姿勢情報Ｂに基づいて、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMを制御する。なお、本実施形態において、仮想カメラ制御部１１２は、複数の制御モードによる仮想カメラＣMの制御が可能である。具体的には、仮想カメラ制御部１１２は、通常制御モードによる仮想カメラＣMの制御と、姿勢制御モードによる仮想カメラＣMの制御と、位置制御モードによる仮想カメラＣMの制御と、が可能である。
ここで、通常制御モードとは、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置ＰCを固定したままで、仮想カメラＣMの姿勢を変化させるように、仮想カメラＣMを制御する制御モードである。
また、姿勢制御モードとは、仮想空間ＳP-Vにおける仮想点Ｋを中心に仮想カメラＣMを回転させることで、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの姿勢を変化させるように、仮想カメラＣMを制御する制御モードである。
また、位置制御モードとは、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの姿勢を固定したままで、仮想カメラＣMの位置ＰCを変化させるように、仮想カメラＣMを制御する制御モードである。
【００３１】
モード指定部１１１は、姿勢情報Ｂに基づいて、仮想カメラ制御部１１２の制御モードを指定する。
表示情報生成部１１３は、仮想カメラＣMによる仮想空間ＳP-Vの撮像結果を表す表示情報ＤSを生成し、当該表示情報ＤSを表示部１２に供給することで、表示部１２に対して表示画像ＧHを表示させる。
【００３２】
図９は、端末装置１０のハードウェア構成の一例を示すハードウェア構成図である。
【００３３】
図９に示すように、端末装置１０は、端末装置１０の各部を制御するプロセッサ１０００（「情報処理装置」の一例）と、各種情報を記憶するメモリ１００１と、端末装置１０の姿勢変化を検出して検出結果を示す姿勢情報Ｂを出力する角速度センサ１００２と、各種画像を表示可能な表示装置１００３と、端末装置１０のユーザＵによる操作を受け付けるための入力装置１００４と、を備える。
【００３４】
メモリ１００１は、例えば、プロセッサ１０００の作業領域として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリと、端末装置１０の制御プログラムＰRG等の各種情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性メモリとを含み、記憶部１５として機能する。
プロセッサ１０００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、メモリ１００１に記憶された制御プログラムＰRGを実行し、当該制御プログラムＰRGに従って動作することで、制御部１１として機能する。
角速度センサ１００２は、上述の通り、Ｘ軸角速度センサ、Ｙ軸角速度センサ、及び、Ｚ軸角速度センサを備え、姿勢情報生成部１４として機能する。
表示装置１００３及び入力装置１００４は、例えば、タッチパネルであり、表示部１２及び操作部１３として機能する。なお、表示装置１００３及び入力装置１００４は、別体として構成されていてもよい。また、入力装置１００４は、タッチパネル、操作ボタン、キーボード、ジョイスティック、及び、マウス等のポインティングデバイスの一部または全部を含む、１または複数の機器から構成されるものであってもよい。
【００３５】
なお、プロセッサ１０００は、ＣＰＵに加え、または、ＣＰＵに替えて、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、または、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、等の、ハードウェアを含んで構成されるものであってもよい。この場合、プロセッサ１０００により実現される制御部１１の一部または全部は、ＤＳＰ等のハードウェアにより実現されてもよい。
【００３６】
［１．３．端末装置の動作］
以下、図１０乃至図１８を参照しながら、端末装置１０の動作の一例について説明する。
【００３７】
図１０乃至図１２は、端末装置１０が表示部１２に表示画像ＧHを表示させる表示処理を実行する場合における、端末装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、ユーザＵが、表示処理を開始させる旨の所定の開始操作を操作部１３から入力した場合に、端末装置１０が、表示処理を開始させる。
【００３８】
［１．３．１．通常制御モード］
図１０に示すように、仮想カメラ制御部１１２は、表示処理が開始されると、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの姿勢を初期化する（Ｓ１００）。
例えば、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１００において、図７に示すように、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの撮像方向ＬCを、＋ＸＶ方向に設定する。換言すれば、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１００において、＋ＸＣ方向と＋ＸＶ方向とが同一の方向になるように、カメラ座標系ΣＣを設定する。
なお、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１００において、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置ＰCを初期化してもよい。例えば、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１００において、例えば、図７に示すように、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置ＰCを、キャラクタＶの正面、すなわち、キャラクタＶから見て−ＸＶ方向の位置に設定してもよい。換言すれば、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１００において、カメラ座標系ΣＣのＸＣ軸上にキャラクタＶが存在するように、カメラ座標系ΣＣを設定してもよい。
【００３９】
次に、表示情報生成部１１３は、仮想カメラＣMにより仮想空間ＳP-Vを撮像した結果を示す表示情報ＤSを生成し、当該表示情報ＤSを表示部１２に供給することで、表示部１２に対して表示画像ＧHを表示させる（Ｓ１０２）。
【００４０】
次に、モード指定部１１１は、制御モードを通常制御モードに設定する（Ｓ１０４）。
また、仮想カメラ制御部１１２は、モード指定部１１１が、制御モードを通常制御モードに設定した際のＨＭＤ１の姿勢を、「初期姿勢」として定める（Ｓ１０６）。
なお、以下では、ＨＭＤ１が初期姿勢である場合の装置座標系ΣＳを、「初期座標系ΣＳ０」と称する。また、以下では、後述する図１３に示すように、ＨＭＤ１が初期姿勢である場合の仮想カメラＣMの位置ＰCを、「初期位置ＰC0」と称し、ＨＭＤ１が初期姿勢である場合の撮像方向ＬCを、「初期撮像方向ＬC0」と称し、ＨＭＤ１が初期姿勢である場合のカメラ座標系ΣＣを、「初期カメラ座標系ΣＣ０」と称する。
【００４１】
次に、姿勢情報取得部１１４は、姿勢情報生成部１４から姿勢情報Ｂを取得する（Ｓ１０８）。
そして、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１０８において姿勢情報取得部１１４が取得した姿勢情報Ｂに基づいて、ＨＭＤ１の初期姿勢からの姿勢変化ｄB0を算出する（Ｓ１１０）。
なお、本実施形態において、仮想カメラ制御部１１２は、一例として、姿勢変化ｄB0を、初期座標系ΣＳ０から見た回転方向ＱＷを規定する回転軸ＷＳと、当該回転軸ＷＳ周りの回転角度θＷと、により表現することとする。すなわち、本実施形態において、初期座標系ΣＳ０から見てＨＭＤ１が回転軸ＷＳ周りに回転角度θＷだけ回転した場合、姿勢変化ｄB0が、初期座標系ΣＳ０における回転軸ＷＳを示す方向ベクトルと、回転角度θＷを示す値と、を含むこととする。
但し、姿勢変化ｄB0は、他の任意の表現方法により表現されるものであってもよい。例えば、姿勢変化ｄB0は、初期座標系ΣＳ０から装置座標系ΣＳへの姿勢変化を示す、３行３列の姿勢変換行列により表現されるものであってもよいし、初期座標系ΣＳ０から装置座標系ΣＳへの姿勢変化を示す、クォータニオンにより表現されるものであってもよい。
また、以下では、ＨＭＤ１が、回転軸ＷＳ周りに回転角度θＷだけ回転した場合に、当該回転角度θＷを、「姿勢変化量」と称する場合がある。
【００４２】
次に、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１１０において算出した姿勢変化ｄB0に基づいて、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの姿勢を決定する（Ｓ１１２）。
具体的には、ステップＳ１１２において、仮想カメラ制御部１１２は、仮想空間ＳP-Vにおいて、撮像方向ＬCを、初期撮像方向ＬC0から、姿勢変化ｄB0に対応した姿勢変化量だけ変化させることで、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの姿勢を決定する。すなわち、ステップＳ１１２において、仮想カメラ制御部１１２は、初期カメラ座標系ΣＣ０において、カメラ座標系ΣＣを、姿勢変化ｄB0に対応して変化させることで、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの姿勢を決定する。
より具体的には、仮想カメラ制御部１１２は、一例として、図１３に示すように、仮想空間ＳP-Vにおいて、仮想カメラＣMの初期位置ＰC0に交差するように仮想回転軸ＷＳＣ０を設定し、カメラ座標系ΣＣを、初期カメラ座標系ΣＣ０を仮想回転軸ＷＳＣ０周りに回転角度θＷだけ回転させた座標系として決定することで、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの姿勢を決定する。ここで、仮想回転軸ＷＳＣ０とは、初期位置ＰC0と交差する仮想空間ＳP-V内の直線であって、初期カメラ座標系ΣＣ０から見た仮想回転軸ＷＳＣ０の方向を表すベクトルの成分と、初期座標系ΣＳ０から見た回転軸ＷＳの方向を表すベクトルの成分とが、同一となるような直線である。
例えば、ＨＭＤ１が、初期姿勢から、ＺＳ軸周りのヨー方向ＱＺに対して回転角度θＷだけ回転した場合、仮想カメラ制御部１１２は、初期位置ＰC0に交差するように、初期カメラ座標系ΣＣ０のＺＣ軸に平行な仮想回転軸ＷＳＣ０を設定したうえで、カメラ座標系ΣＣを、初期カメラ座標系ΣＣ０を仮想回転軸ＷＳＣ０周りに回転角度θＷだけ回転させた姿勢を有する座標系として決定することで、仮想カメラＣMの姿勢を決定する。
また、例えば、ＨＭＤ１が、初期姿勢から、ＹＳ軸周りのピッチ方向ＱＹに対して回転角度θＷだけ回転した場合、仮想カメラ制御部１１２は、初期位置ＰC0に交差するように、初期カメラ座標系ΣＣ０のＹＣ軸に平行な仮想回転軸ＷＳＣ０を設定したうえで、カメラ座標系ΣＣを、初期カメラ座標系ΣＣ０を仮想回転軸ＷＳＣ０周りに回転角度θＷだけ回転させた姿勢を有する座標系として決定することで、仮想カメラＣMの姿勢を決定する。
また、例えば、ＨＭＤ１が、初期姿勢から、ＸＳ軸周りのロール方向ＱＸに対して回転角度θＷだけ回転した場合、仮想カメラ制御部１１２は、初期位置ＰC0に交差するように、初期カメラ座標系ΣＣ０のＸＣ軸に平行な仮想回転軸ＷＳＣ０を設定したうえで、カメラ座標系ΣＣを、初期カメラ座標系ΣＣ０を仮想回転軸ＷＳＣ０周りに回転角度θＷだけ回転させた姿勢を有する座標系として決定することで、仮想カメラＣMの姿勢を決定する。
【００４３】
次に、表示情報生成部１１３は、仮想カメラＣMにより仮想空間ＳP-Vを撮像した結果を示す表示情報ＤSを生成し、当該表示情報ＤSを表示部１２に供給することで、表示部１２に対して表示画像ＧHを表示させる（Ｓ１１４）。
【００４４】
図１３は、通常制御モードにおける仮想カメラＣMの姿勢の変化の一例を説明するための説明図である。また、図１４は、通常制御モードにおいて表示部１２に表示される視認画像ＧSの一例を示す図である。
図１３では、一例として、時刻ｔ1において、ＨＭＤ１が初期姿勢となり、時刻ｔ2において、ＨＭＤ１が、初期姿勢を、ＺＳ軸周りのヨー方向ＱＺに対して回転角度θＷだけ回転した姿勢となる場合を想定する。
このため、例えば、図１３に示すように、仮想カメラＣMが、時刻ｔ1において、初期撮像方向ＬC0である撮像方向ＬC(t1)が＋ＸＶ方向を向くような姿勢となる場合、仮想カメラＣMは、時刻ｔ2において、撮像方向ＬC(t1)を、初期位置ＰC0に交差し初期カメラ座標系ΣＣ０のＺＣ軸に平行な仮想回転軸ＷＳＣ０の周りを回転角度θＷだけ回転させた、撮像方向ＬC(t2)を有するような姿勢となる。換言すれば、時刻ｔ2におけるカメラ座標系ΣＣは、時刻ｔ1におけるカメラ座標系ΣＣである初期カメラ座標系ΣＣ０を、初期カメラ座標系ΣＣ０の原点と交差し初期カメラ座標系ΣＣ０のＺＣ軸に平行な仮想回転軸ＷＳＣ０の周りを回転角度θＷだけ回転させた座標系になる。
このため、時刻ｔ1において、図６に示すように、キャラクタ画像ＧVが、表示部１２の中央部Ｙmidに表示される場合には、時刻ｔ2において、図１４に示すように、キャラクタ画像ＧVが、表示部１２の中央部Ｙmidよりも＋ＹＤ方向の位置Ｙ(t2)に表示されることになる。
【００４５】
図１０に示すように、モード指定部１１１は、ステップＳ１０８で取得された姿勢情報Ｂ、または、ステップＳ１１０で算出された姿勢変化ｄB0に基づいて、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定する（Ｓ１１６）。
本実施形態では、一例として、現在時刻よりも所定時間だけ前の時刻から現在時刻までの判定期間におけるＨＭＤ１の姿勢変化量が、所定の閾値以下の場合に、モード指定部１１１が、制御モードを、通常制御モードから姿勢制御モードに移行させる場合を想定する。このため、モード指定部１１１は、ステップＳ１１６において、例えば、判定期間におけるＨＭＤ１の姿勢変化量が、所定の閾値以下であるか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定する。なお、モード指定部１１１は、ステップＳ１１６において、例えば、判定期間の開始時刻におけるＨＭＤ１の姿勢と、判定期間内の任意の時刻におけるＨＭＤ１の姿勢との差分が、所定の閾値よりも小さいか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。
そして、モード指定部１１１は、ステップＳ１１６における判定の結果が肯定の場合には、処理をステップＳ１２０に進め、ステップＳ１１６における判定の結果が否定の場合には、処理をステップＳ１１８に進める。
【００４６】
その後、制御部１１は、ユーザＵが、表示処理を終了させる旨の所定の終了操作を操作部１３から入力したか否かを判定する（Ｓ１１８）。そして、制御部１１は、ステップＳ１１８における判定の結果が否定の場合には、処理をステップＳ１０８に進め、ステップＳ１１８における判定の結果が肯定の場合には、表示処理を終了させる。
【００４７】
［１．３．２．姿勢制御モード］
図１１に示すように、モード指定部１１１は、制御モードを姿勢制御モードに設定する（Ｓ１２０）。
【００４８】
次に、仮想カメラ制御部１１２は、モード指定部１１１が、制御モードを姿勢制御モードに設定した際のＨＭＤ１の姿勢を、「基準姿勢」として定める（Ｓ１２２）。
なお、以下では、ＨＭＤ１が基準姿勢である場合の装置座標系ΣＳを、「基準座標系ΣＳ１」と称する。また、以下では、後述する図１５に示すように、ＨＭＤ１が基準姿勢である場合の仮想カメラＣMの位置ＰCを、「基準位置ＰC1」と称し、ＨＭＤ１が基準姿勢である場合の撮像方向ＬCを、「基準撮像方向ＬC1」と称し、ＨＭＤ１が基準姿勢である場合のカメラ座標系ΣＣを、「基準カメラ座標系ΣＣ１」と称する。
【００４９】
次に、仮想カメラ制御部１１２は、ＨＭＤ１が基準姿勢である場合の仮想カメラＣMの有する基準撮像方向ＬC1に基づいて、仮想空間ＳP-Vにおいて仮想点Ｋを設定する（Ｓ１２４）。
具体的には、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１２４において、例えば、仮想カメラＣMの基準位置ＰC1と交差し基準撮像方向ＬC1に延在する直線上であって、仮想空間ＳP-V内に存在するキャラクタＶの存在領域に対応する設定領域に、仮想点Ｋを設定する。
ここで、キャラクタＶの存在領域とは、例えば、仮想空間ＳP-V内の領域であって、キャラクタＶの表面と、キャラクタＶの内部とを含む領域である。また、設定領域とは、例えば、存在領域の一部または全部の領域である。但し、設定領域は、存在領域の外部の領域を含む領域であってもよい。例えば、設定領域は、存在領域からの距離が所定の距離以下となる領域であってもよいし、存在領域内の点からの距離が所定の距離以下となる領域であってもよい。
また、以下では、後述する図１５に示すように、ステップＳ１２４において設定された仮想空間ＳP-Vにおける仮想点Ｋの位置ＰKを、「基準位置ＰK1」と称する。
なお、本実施形態において、仮想カメラ制御部１１２は、仮想点Ｋを、基準撮像方向ＬC1に基づいて定めるが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、仮想カメラ制御部１１２は、仮想空間ＳP-V内の所定の位置に仮想点Ｋを設定してもよい。また、例えば、仮想カメラ制御部１１２は、仮想空間ＳP-Vのうち、キャラクタＶの存在領域のうち、キャラクタＶの顔等のキャラクタＶの特定の部位に対応する位置に仮想点Ｋを設定してもよい。
【００５０】
次に、姿勢情報取得部１１４は、姿勢情報生成部１４から姿勢情報Ｂを取得する（Ｓ１２６）。
そして、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１２６において姿勢情報取得部１１４が取得した姿勢情報Ｂに基づいて、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB1を算出する（Ｓ１２８）。
なお、本実施形態において、基準座標系ΣＳ１から見て、ＨＭＤ１が、基準姿勢から、回転軸ＷＳ周りに回転角度θＷだけ回転した場合、姿勢変化ｄB1が、基準座標系ΣＳ１における回転軸ＷＳを示す方向ベクトルと、回転角度θＷを示す値と、を含むこととする。
【００５１】
図１１に示すように、モード指定部１１１は、ステップＳ１２６で取得された姿勢情報Ｂ、または、ステップＳ１２８で算出された姿勢変化ｄB1に基づいて、制御モードを、位置制御モードに移行させるか否かを判定する（Ｓ１３０）。
本実施形態では、一例として、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化量が、基準量θth（「基準角度」の一例）以上である場合に、モード指定部１１１が、制御モードを、姿勢制御モードから位置制御モードに移行させる場合を想定する。このため、モード指定部１１１は、ステップＳ１３０において、例えば、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化量が基準量θth以上であるか否かを判定することで、制御モードを、位置制御モードに移行させるか否かを判定する。
なお、モード指定部１１１は、ステップＳ１３０において、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB1のうち所定の方向成分に係る姿勢変化量が、基準量θth以上であるか否かを判定することで、制御モードを、位置制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。具体的には、モード指定部１１１は、ステップＳ１３０において、例えば、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB1のうち、ピッチ方向ＱＹの方向成分、ヨー方向ＱＺの方向成分、または、ピッチ方向ＱＹ及びヨー方向ＱＺの方向成分に係る姿勢変化量が、基準量θth以上であるか否かを判定することで、制御モードを、位置制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。
そして、モード指定部１１１は、ステップＳ１３０における判定の結果が肯定の場合には、処理をステップＳ１４０に進め、ステップＳ１３０における判定の結果が否定の場合には、処理をステップＳ１３２に進める。
【００５２】
図１１に示すように、モード指定部１１１は、ステップＳ１２６で取得された姿勢情報Ｂ、または、ステップＳ１２８で算出された姿勢変化ｄB1に基づいて、制御モードを、通常制御モードに移行させるか否かを判定する（Ｓ１３２）。
本実施形態では、一例として、現在時刻よりも所定時間だけ前の時刻から現在時刻までの判定期間におけるＨＭＤ１の姿勢変化量が、所定の閾値以下の場合に、モード指定部１１１が、制御モードを、姿勢制御モードから通常制御モードに移行させる場合を想定する。このため、モード指定部１１１は、ステップＳ１３２において、例えば、判定期間におけるＨＭＤ１の姿勢変化量が、所定の閾値以下であるか否かを判定することで、制御モードを、通常制御モードに移行させるか否かを判定する。また、モード指定部１１１は、ステップＳ１３２において、例えば、判定期間の開始時刻におけるＨＭＤ１の姿勢と、判定期間内の任意の時刻におけるＨＭＤ１の姿勢との差分が、所定の閾値よりも小さいか否かを判定することで、制御モードを、通常制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。
なお、モード指定部１１１は、ステップＳ１３２において、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB1のうち特定の方向成分に係る姿勢変化量が、所定値以上であるか否かを判定することで、制御モードを、通常制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。具体的には、モード指定部１１１は、ステップＳ１３２において、例えば、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB1のうち、ロール方向ＱＸの方向成分に係る姿勢変化量が、所定値以上であるか否かを判定することで、制御モードを、通常制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。
【００５３】
次に、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１２８において算出した姿勢変化ｄB1に基づいて、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置及び姿勢を決定する（Ｓ１３４）。
具体的には、ステップＳ１３４において、仮想カメラ制御部１１２は、仮想空間ＳP-Vにおいて、位置ＰC及び撮像方向ＬCを、基準位置ＰC1及び基準撮像方向ＬC1から、姿勢変化ｄB1に対応した姿勢変化量だけ変化させることで、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置及び姿勢を決定する。すなわち、ステップＳ１３４において、仮想カメラ制御部１１２は、基準カメラ座標系ΣＣ１において、カメラ座標系ΣＣを、姿勢変化ｄB1に対応して変化させることで、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置及び姿勢を決定する。
より具体的には、仮想カメラ制御部１１２は、一例として、図１５に示すように、仮想空間ＳP-Vにおいて、仮想点Ｋに交差するように基準回転軸ＷＳＣ１を設定し、カメラ座標系ΣＣを、基準カメラ座標系ΣＣ１を基準回転軸ＷＳＣ１周りに回転角度θＷだけ回転させた座標系として決定することで、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置及び姿勢を決定する。ここで、基準回転軸ＷＳＣ１とは、仮想点Ｋの基準位置ＰK1と交差する仮想空間ＳP-V内の直線であって、基準カメラ座標系ΣＣ１から見た基準回転軸ＷＳＣ１の方向を表すベクトルの成分と、基準座標系ΣＳ１から見た回転軸ＷＳの方向を表すベクトルの成分とが、同一となるような直線である。すなわち、仮想カメラ制御部１１２は、一例として、図１５に示すように、仮想空間ＳP-Vにおいて、基準位置ＰC1に位置する仮想カメラＣMを、仮想点Ｋを中心として基準回転軸ＷＳＣ１周りに回転角度θＷだけ回転させることで、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置ＰCを決定する。
【００５４】
次に、表示情報生成部１１３は、仮想カメラＣMにより仮想空間ＳP-Vを撮像した結果を示す表示情報ＤSを生成し、当該表示情報ＤSを表示部１２に供給することで、表示部１２に対して表示画像ＧHを表示させる（Ｓ１３６）。
【００５５】
図１５は、姿勢制御モードにおける仮想カメラＣMの位置及び姿勢の変化の一例を説明するための説明図である。また、図１６は、姿勢制御モードにおいて表示部１２に表示される視認画像ＧSの一例を示す図である。
図１５では、一例として、時刻ｔ3において、ＨＭＤ１が基準姿勢となり、時刻ｔ4において、ＨＭＤ１が、基準姿勢を、ＺＳ軸周りのヨー方向ＱＺに対して回転角度θＷだけ回転した姿勢となる場合を想定する。
このため、例えば、図１５に示すように、仮想カメラＣMが、時刻ｔ3において、基準撮像方向ＬC1である撮像方向ＬC(t3)が＋ＸＶ方向を向くような姿勢となる場合には、仮想カメラＣMは、時刻ｔ4において、撮像方向ＬC(t3)を、仮想点Ｋに交差し基準カメラ座標系ΣＣ１のＺＣ軸に平行な基準回転軸ＷＳＣ１の周りを回転角度θＷだけ回転させた、撮像方向ＬC(t4)を有するような姿勢となる。換言すれば、時刻ｔ4におけるカメラ座標系ΣＣは、時刻ｔ3におけるカメラ座標系ΣＣである基準カメラ座標系ΣＣ１を、仮想点Ｋと交差し基準カメラ座標系ΣＣ１のＺＣ軸に平行な基準回転軸ＷＳＣ１の周りを回転角度θＷだけ回転させた座標系になる。
また、図１５に示すように、時刻ｔ4における仮想カメラＣMの位置ＰC(t4)は、例えば、時刻ｔ3における仮想カメラＣMの位置ＰC(t3)、すなわち、基準位置ＰC1を、仮想点Ｋを中心に基準回転軸ＷＳＣ１の周りを回転角度θＷだけ回転させた位置となる。
このため、時刻ｔ3において、図６に示すように、キャラクタ画像ＧVが、表示部１２の中央部Ｙmidにおいて正面方向を向くキャラクタＶを表す場合には、時刻ｔ4において、図１６に示すように、キャラクタ画像ＧVが、表示部１２の中央部Ｙmidにおいて正面方向から回転角度θＷだけ向きを変化させたキャラクタＶを表す。
【００５６】
その後、制御部１１は、ユーザＵが、表示処理を終了させる旨の所定の終了操作を操作部１３から入力したか否かを判定する（Ｓ１３８）。そして、制御部１１は、ステップＳ１３８における判定の結果が否定の場合には、処理をステップＳ１２６に進め、ステップＳ１３８における判定の結果が肯定の場合には、表示処理を終了させる。
【００５７】
［１．３．３．位置制御モード］
図１２に示すように、モード指定部１１１は、制御モードを位置制御モードに設定する（Ｓ１４０）。
【００５８】
次に、仮想カメラ制御部１１２は、後述する図１７に示すように、モード指定部１１１が制御モードを位置制御モードに設定した際の仮想カメラＣMの位置ＰCを、「起点位置ＰC2」として定める（Ｓ１４２）。また、以下では、モード指定部１１１が制御モードを位置制御モードに設定した際のＨＭＤ１の姿勢を、「起点姿勢」と称し、ＨＭＤ１が起点姿勢である場合の撮像方向ＬCを、「撮像方向ＬC2」と称し、ＨＭＤ１が起点姿勢である場合のカメラ座標系ΣＣを、「起点カメラ座標系ΣＣ２」と称する。
なお、モード指定部１１１が、制御モードを位置制御モードに設定した際、仮想カメラＣMの起点位置ＰC2と交差し撮像方向ＬC2に延在する直線上に、仮想点Ｋが存在している。以下では、後述する図１７に示すように、モード指定部１１１が制御モードを位置制御モードに設定した際の、仮想空間ＳP-Vにおける仮想点Ｋの位置ＰKを、「起点位置ＰK2」と称する。なお、起点位置ＰK2は、基準位置ＰK1と同一の位置である。
【００５９】
次に、姿勢情報取得部１１４は、姿勢情報生成部１４から姿勢情報Ｂを取得する（Ｓ１４４）。
そして、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１２６において姿勢情報取得部１１４が取得した姿勢情報Ｂ、及び、ステップＳ１４４において姿勢情報取得部１１４が取得した姿勢情報Ｂに基づいて、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB2を算出する（Ｓ１４６）。
なお、本実施形態において、基準座標系ΣＳ１から見て、ＨＭＤ１が、基準姿勢から、回転軸ＷＳ周りに回転角度θＷだけ回転した場合、姿勢変化ｄB2が、基準座標系ΣＳ１における回転軸ＷＳを示す方向ベクトルと、回転角度θＷを示す値と、を含むこととする。
【００６０】
図１２に示すように、モード指定部１１１は、ステップＳ１２６及びステップＳ１４４で取得された姿勢情報Ｂ、または、ステップＳ１４６で算出された姿勢変化ｄB2に基づいて、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定する（Ｓ１４８）。
本実施形態では、一例として、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化量が、基準量θth未満となった場合に、モード指定部１１１が、制御モードを、位置制御モードから姿勢制御モードに移行させる場合を想定する。このため、モード指定部１１１は、ステップＳ１４８において、例えば、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化量が基準量θth未満であるか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定する。
なお、モード指定部１１１は、ステップＳ１４８において、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB2のうち所定の方向成分に係る姿勢変化量が、基準量θth未満であるか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。具体的には、モード指定部１１１は、ステップＳ１４８において、例えば、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB2のうち、ピッチ方向ＱＹの方向成分、ヨー方向ＱＺの方向成分、または、ピッチ方向ＱＹ及びヨー方向ＱＺの方向成分に係る姿勢変化量が、基準量θth未満であるか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。
そして、モード指定部１１１は、ステップＳ１４８における判定の結果が肯定の場合には、処理をステップＳ１２０に進め、ステップＳ１４８における判定の結果が否定の場合には、処理をステップＳ１５０に進める。
【００６１】
次に、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１４６において算出した姿勢変化ｄB2に基づいて、仮想空間ＳP-Vにおける仮想点Ｋの位置ＰKを決定する（Ｓ１５０）。
具体的には、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１５０において、例えば、仮想空間ＳP-Vに設定された基準回転軸ＷＳＣ１と撮像方向ＬC2との双方に交差する方向であって、基準位置ＰC1から遠ざかる方向に、仮想点Ｋの位置ＰKを変化させる。より具体的には、仮想カメラ制御部１１２は、例えば、基準回転軸ＷＳＣ１と撮像方向ＬC2との双方に直交する方向であって、基準位置ＰC1から遠ざかる方向に、仮想点Ｋの位置ＰKを変化させる。この場合、仮想カメラ制御部１１２は、例えば、後述する図１７に示す、起点位置ＰK2すなわち位置ＰK(t5)から位置ＰK(t6)への変化のように、姿勢変化ｄB2に含まれる回転角度θＷから基準量θthを減算した超過角度θovに応じた距離Ｄisだけ、仮想点Ｋの位置ＰKを変化させる。
【００６２】
次に、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１４６において算出した姿勢変化ｄB2に基づいて、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置ＰCを決定する（Ｓ１５２）。なお、本実施形態では、位置制御モードにおいて、仮想カメラＣMの撮像方向ＬCは、撮像方向ＬC2を維持することとする。
具体的には、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１５２において、例えば、仮想空間ＳP-Vに設定された基準回転軸ＷＳＣ１と撮像方向ＬC2との双方に交差する方向であって、基準位置ＰC1から遠ざかる方向に、仮想カメラＣMの位置ＰCを変化させる。より具体的には、仮想カメラ制御部１１２は、例えば、基準回転軸ＷＳＣ１と撮像方向ＬC2との双方に直交する方向であって、基準位置ＰC1から遠ざかる方向に、仮想カメラＣMの位置ＰCを変化させる。この場合、仮想カメラ制御部１１２は、例えば、後述する図１７に示す、起点位置ＰC2すなわち位置ＰC(t5)から位置ＰC(t6)への変化のように、超過角度θovに応じた距離Ｄisだけ、仮想カメラＣMの位置ＰCを変化させる。
すなわち、ステップＳ１５０における仮想点Ｋの位置変化と、ステップＳ１５２における仮想カメラＣMの位置変化とは、後述する図１７に示すように、基準回転軸ＷＳＣ１及び撮像方向ＬC2に直交する方向を有し、且つ、大きさＤisを有する、同一のベクトルＶIにより表現することができる。換言すれば、仮想カメラ制御部１１２は、位置制御モードにおいて、仮想カメラＣMから見て撮像方向ＬC2に仮想点Ｋが位置し、また、仮想カメラＣM及び仮想点Ｋの間の距離が一定の距離を保つように、仮想点Ｋの位置ＰKと仮想カメラＣMの位置ＰCとを変化させる。このように、仮想カメラ制御部１１２は、位置制御モードにおいて、基準回転軸ＷＳＣ１に垂直な仮想平面内において、仮想点Ｋの位置ＰKを変化させる。
なお、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１５０の処理とステップＳ１５２の処理とを同時に実行してもよいし、ステップＳ１５０の処理を実行する前にステップＳ１５２の処理を実行してもよい。
【００６３】
次に、表示情報生成部１１３は、仮想カメラＣMにより仮想空間ＳP-Vを撮像した結果を示す表示情報ＤSを生成し、当該表示情報ＤSを表示部１２に供給することで、表示部１２に対して表示画像ＧHを表示させる（Ｓ１５４）。
【００６４】
図１７は、位置制御モードにおける仮想カメラＣMの位置及び姿勢の変化の一例を説明するための説明図である。また、図１８は、位置制御モードにおいて表示部１２に表示される視認画像ＧSの一例を示す図である。
図１７では、一例として、時刻ｔ3において、ＨＭＤ１が基準姿勢となり、時刻ｔ5において、ＨＭＤ１が起点姿勢となり、時刻ｔ6において、ＨＭＤ１が、基準姿勢を、ＺＳ軸周りのヨー方向ＱＺに対して、基準量θthよりも大きい回転角度θＷだけ回転した姿勢となる場合を想定する。
このため、例えば、図１７に示すように、仮想カメラＣMが、時刻ｔ3において、基準撮像方向ＬC1である撮像方向ＬC(t3)が＋ＸＶ方向を向くような姿勢となる場合には、仮想カメラＣMは、時刻ｔ5において、撮像方向ＬC(t3)を、仮想点Ｋに交差し基準カメラ座標系ΣＣ１のＺＣ軸に平行な基準回転軸ＷＳＣ１の周りを基準量θthだけ回転させた、撮像方向ＬC2である撮像方向ＬC(t5)を有するような姿勢となり、また、仮想カメラＣMは、時刻ｔ6において、撮像方向ＬC2である撮像方向ＬC(t6)を有するような姿勢となる。換言すれば、時刻ｔ5におけるカメラ座標系ΣＣである起点カメラ座標系ΣＣ２は、時刻ｔ3におけるカメラ座標系ΣＣである基準カメラ座標系ΣＣ１を、仮想点Ｋと交差し基準カメラ座標系ΣＣ１のＺＣ軸に平行な基準回転軸ＷＳＣ１の周りを基準量θthだけ回転させた座標系になる。また、時刻ｔ6におけるカメラ座標系ΣＣは、起点カメラ座標系ΣＣ２を、ベクトルＶIにより示される方向及び距離だけ平行移動させた座標系になる。
また、時刻ｔ5における仮想カメラＣMの位置ＰC(t5)は、図１７に示すように、時刻ｔ3における仮想カメラＣMの位置ＰC(t3)、すなわち、基準位置ＰC1を、仮想点Ｋを中心に基準回転軸ＷＳＣ１の周りを基準量θthだけ回転させた位置である、起点位置ＰC2となる。また、時刻ｔ6における仮想カメラＣMの位置ＰC(t6)は、図１７に示すように、時刻ｔ5における仮想カメラＣMの位置ＰC(t5)、すなわち、起点位置ＰC2を、ベクトルＶIだけ移動させた位置となる。また、時刻ｔ6における仮想点Ｋの位置ＰK(t6)は、図１７に示すように、時刻ｔ5における仮想点Ｋの位置ＰK(t5)、すなわち、起点位置ＰK2を、ベクトルＶIだけ移動させた位置となる。
このため、時刻ｔ3において、図６に示すように、キャラクタ画像ＧVが、表示部１２の中央部Ｙmidにおいて正面方向を向くキャラクタＶを表す場合には、キャラクタ画像ＧVは、時刻ｔ5において、図１６に示すように、表示部１２の中央部Ｙmidにおいて正面方向から基準量θthだけ向きを変化させたキャラクタＶを表し、また、キャラクタ画像ＧVは、時刻ｔ6において、図１８に示すように、表示部１２の中央部Ｙmidよりも−ＹＤ方向の位置Ｙ(t6)において正面方向から基準量θthだけ向きを変化させたキャラクタＶを表す。
【００６５】
その後、制御部１１は、ユーザＵが、表示処理を終了させる旨の所定の終了操作を操作部１３から入力したか否かを判定する（Ｓ１５６）。そして、制御部１１は、ステップＳ１５６における判定の結果が否定の場合には、処理をステップＳ１４４に進め、ステップＳ１５６における判定の結果が肯定の場合には、表示処理を終了させる。
【００６６】
なお、モード指定部１１１は、ステップＳ１４８において、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化量が基準量θth未満であるか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。
例えば、モード指定部１１１は、ステップＳ１４８において、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB2のうち特定の方向成分に係る姿勢変化量が、所定値以上であるか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。具体的には、モード指定部１１１は、ステップＳ１４８において、例えば、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化ｄB2のうち、ロール方向ＱＸの方向成分に係る姿勢変化量が、所定値以上であるか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。
また、モード指定部１１１は、ステップＳ１４８において、判定期間におけるＨＭＤ１の姿勢変化量が、所定の閾値以下であるか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。更に、モード指定部１１１は、ステップＳ１４８において、例えば、判定期間の開始時刻におけるＨＭＤ１の姿勢と、判定期間内の任意の時刻におけるＨＭＤ１の姿勢との差分が、所定の閾値よりも小さいか否かを判定することで、制御モードを、姿勢制御モードに移行させるか否かを判定してもよい。
これらの場合、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１５０及びＳ１５２において、ＨＭＤ１の基準姿勢からの姿勢変化量が、基準量θth未満となった場合に、仮想点Ｋの位置ＰKと、仮想カメラＣMの位置ＰCとを、基準回転軸ＷＳＣ１と撮像方向ＬC2との双方に直交する方向であって、基準位置ＰC1に近づく方向に変化させてもよい。
【００６７】
［１．４．実施形態の結論］
以上において説明したように、本実施形態において、表示制御部１１０は、姿勢情報Ｂに基づいて仮想カメラＣMの姿勢を変化させる通常制御モードと、姿勢情報Ｂに基づいて仮想カメラＣMの位置及び姿勢を変化させる姿勢制御モードと、姿勢情報Ｂに基づいて仮想カメラＣMの位置を変化させる位置制御モードと、による視認画像ＧSの表示が可能である。このため、本実施形態によれば、ユーザＵは、ＨＭＤ１の姿勢の変化により、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置及び姿勢を操作することが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態において、表示制御部１１０は、キャラクタＶの存在領域に対応する設定領域に設定された仮想点Ｋを中心に、仮想カメラＣMの位置及び姿勢を変化させる、姿勢制御モードによる視認画像ＧSの表示が可能である。このため、本実施形態によれば、ＨＭＤ１を装着したユーザＵは、表示部１２において、キャラクタ画像ＧVを継続的に表示させることが可能となる。
【００６９】
なお、本実施形態において、姿勢制御モードは、「第１制御モード」の一例であり、位置制御モードは、「第２制御モード」の一例である。
【００７０】
［２．変形例］
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００７１】
［変形例１］
上述した実施形態において、表示制御部１１０は、通常制御モード、姿勢制御モード、及び、位置制御モードの、３つの制御モードによる視認画像ＧSの表示が可能であるが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。表示制御部１１０は、通常制御モード、姿勢制御モード、及び、位置制御モードの、３つの制御モードのうち、少なくとも２つの制御モードによる視認画像ＧSの表示が可能であればよい。例えば、表示制御部１１０は、通常制御モード、及び、位置制御モードの、２つの制御モードによる視認画像ＧSの表示が可能であってもよい。
【００７２】
図１９及び図２０は、本変形例における表示処理を実行する場合における、端末装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。図１９及び図２０に示すフローチャートは、制御部１１が、ステップＳ１６０の処理を実行する点と、ステップＳ１１６及びステップＳ１２０〜Ｓ１３８の処理を実行しない点と、を除き、図１０乃至図１２に示すフローチャートと同様である。
図１９に示すように、モード指定部１１１は、ステップＳ１０８で取得された姿勢情報Ｂ、または、ステップＳ１１０で算出された姿勢変化ｄB0に基づいて、制御モードを、位置制御モードに移行させるか否かを判定する（Ｓ１６０）。
具体的には、モード指定部１１１は、ステップＳ１６０において、ＨＭＤ１の初期姿勢からの姿勢変化量が、基準量θth以上である場合に、モード指定部１１１が、制御モードを、通常制御モードから位置制御モードに移行させる。すなわち、モード指定部１１１は、ステップＳ１６０において、例えば、ＨＭＤ１の初期姿勢からの姿勢変化量が基準量θth以上であるか否かを判定することで、制御モードを、位置制御モードに移行させるか否かを判定する。
そして、モード指定部１１１は、ステップＳ１６０における判定の結果が肯定の場合には、処理をステップＳ１４０に進め、ステップＳ１６０における判定の結果が否定の場合には、処理をステップＳ１１２に進める。
なお、図２０に示すように、仮想カメラ制御部１１２は、ステップＳ１４８における判定の結果が肯定の場合には、処理をステップＳ１０４に進め、ステップＳ１４８における判定の結果が否定の場合には、処理をステップＳ１５０に進める。
【００７３】
本変形例においても、表示制御部１１０が、通常制御モード、及び、位置制御モードの、２つの制御モードによる視認画像ＧSの表示が可能である。このため、ユーザＵは、ＨＭＤ１の姿勢の変化により、仮想空間ＳP-Vにおける仮想カメラＣMの位置及び姿勢を操作することが可能となる。
【００７４】
なお、本変形例において、通常制御モードは、「第１制御モード」の一例であり、位置制御モードは、「第２制御モード」の一例である。
【００７５】
［変形例２］
上述した実施形態及び変形例において、撮像方向ＬCと、仮想カメラＣM及び仮想点Ｋを結ぶ直線の方向とは、一致するが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、撮像方向ＬCと、仮想カメラＣM及び仮想点Ｋを結ぶ直線とのなす角度は、所定角度以下であればよい。
【００７６】
［変形例３］
上述した実施形態及び変形例において、仮想点Ｋは、位置制御モードにおいて、キャラクタＶの存在領域及び設定領域の外部に移動可能であるが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。仮想カメラ制御部１１２は、位置制御モードにおいて、仮想点Ｋが存在領域または設定領域の内部に位置するように、仮想カメラＣMの位置ＰCの変化を制限してもよい。
【００７７】
［変形例４］
上述した実施形態及び変形例において、仮想カメラ制御部１１２は、超過角度θovに基づいて、距離Ｄisを決定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。仮想カメラ制御部１１２は、例えば、距離Ｄisが、姿勢変化ｄB2に含まれる回転角度θＷが基準量θth以上となっている時間長に応じた値となるように、仮想カメラＣMの位置ＰC及び仮想点Ｋの位置ＰKを決定してもよい。
例えば、仮想カメラ制御部１１２は、位置制御モードにおいて、姿勢変化ｄB2に含まれる回転角度θＷが基準量θth以上となっている場合に、仮想カメラＣMの位置ＰC及び仮想点Ｋの位置ＰKを、ベクトルＶI方向に、一定の速度で移動させてもよい。
また、仮想カメラ制御部１１２は、位置制御モードにおいて、姿勢変化ｄB2に含まれる回転角度θＷが基準量θth以上となっている場合に、仮想カメラＣMの位置ＰC及び仮想点Ｋの位置ＰKを、ベクトルＶI方向に、超過角度θovに応じた速度で移動させてもよい。
【００７８】
［変形例５］
上述した実施形態及び変形例において、姿勢情報Ｂは、端末装置１０の姿勢変化の検出結果を示すが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。姿勢情報Ｂは、例えば、地上に固定された座標系から見た端末装置１０の姿勢を示す情報であってもよい。
この場合、姿勢情報生成部１４は、例えば、角速度センサ、及び、地磁気センサの一方または双方を含んで構成されていてもよい。また、この場合、姿勢情報Ｂは、例えば、ＨＭＤ１の外部に設けられ、ＨＭＤ１を撮像する撮像装置から出力される画像情報であってもよい。
【００７９】
［変形例６］
上述した実施形態及び変形例において、情報処理装置は、ＨＭＤ１に設けられるが、情報処理装置は、ＨＭＤ１とは別個に設けられてもよい。
【００８０】
図２１は、本変形例に係る表示システムＳYSの構成の一例を示すブロック図である。
図２１に示すように、表示システムＳYSは、情報処理装置２０と、情報処理装置２０と通信可能なヘッドマウントディスプレイ１Ａと、を備える。このうち、情報処理装置２０は、例えば、制御部１１と、操作部１３と、記憶部１５とを備えてもよい。また、ヘッドマウントディスプレイ１Ａは、表示部１２と、姿勢情報生成部１４とに加え、ヘッドマウントディスプレイ１Ａを装着したユーザＵによる操作を受け付ける操作部３１と、各種情報を記憶する記憶部３２と、を備えてもよい。
【００８１】
［３．付記］
以上の記載から、本発明は例えば以下のように把握される。なお、各態様の理解を容易にするために、以下では、図面の参照符号を便宜的に括弧書きで付記するが、本発明を図示の態様に限定する趣旨ではない。
【００８２】
［付記１］
本発明の一態様に係る情報処理装置のプログラムは、プロセッサを具備する情報処理装置のプログラムであって、前記プロセッサを、仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、ヘッドマウントディスプレイに設けられた表示部に表示させる表示制御部と、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、して機能させ、前記表示制御部は、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記仮想空間に設定された仮想点を中心に、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、前記仮想空間における前記仮想点の位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、ことを特徴とする。
【００８３】
この態様によれば、第１制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの姿勢を変化させることができ、また、第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
また、この態様によれば、第１制御モード及び第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。すなわち、この態様によれば、実空間においてヘッドマウントディスプレイの位置を変化させることなく、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、実空間においてヘッドマウントディスプレイの位置を変化させることで仮想空間における仮想カメラの位置を変化させる場合と比較して、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、容易に、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。
また、この態様によれば、第１制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を仮想点を中心に変化させ、第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想点の位置を変化させ、仮想点の位置に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザは、仮想空間のうち仮想点の近傍を見続けることが可能となる。これにより、この態様によれば、例えば、対戦型の格闘ゲームにおける対戦相手、または、レースゲームにおけるレーシングカー等のような、仮想空間内における所定のオブジェクトを、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが見続ける必要がある場合において、仮想空間における所定のオブジェクトに対応する位置に、仮想点が設定されるように、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、ヘッドマウントディスプレイの姿勢を制御することで、ヘッドマウントディスプレイの表示部に、仮想空間のうち所定のオブジェクトが存在する領域を継続的に表示させることが可能となる。
【００８４】
なお、上記態様において、「仮想カメラ」とは、例えば、仮想空間を撮像する第１の仮想カメラと、仮想空間内のうち第１の仮想カメラとは異なる位置から仮想空間を撮像する第２の仮想カメラと、を備えるものであってもよい。また、この場合、「立体視画像」とは、例えば、仮想空間を第１の仮想カメラで撮像した、ユーザが左眼で視認するための左眼用画像と、仮想空間を第２の仮想カメラで撮像した、ユーザが右眼で視認するための右眼用画像と、を含む画像であってもよい。
【００８５】
また、上記態様において、「ヘッドマウントディスプレイ」とは、例えば、頭部に装着可能な表示装置であってもよい。具体的には、「ヘッドマウントディスプレイ」とは、頭部に装着可能なゴーグル型または眼鏡型の表示装置であってもよい。また、「ヘッドマウントディスプレイ」とは、例えば、頭部に装着可能な装着具と、当該装着具に対して取り付けられた、スマートフォンのような携帯型の表示装置と、を有するものであってもよい。
【００８６】
また、上記態様において、「ヘッドマウントディスプレイの姿勢」とは、例えば、ヘッドマウントディスプレイの向きであってもよいし、ヘッドマウントディスプレイの傾きであってもよいし、ヘッドマウントディスプレイの向き及び傾きの双方を含む概念であってもよい。ここで、「ヘッドマウントディスプレイの向き」とは、例えば、現実空間における水平面内においてヘッドマウントディスプレイが向いている方向であってもよいし、ヘッドマウントディスプレイの基準方向と磁北方向とのなす角度であってもよい。また、「ヘッドマウントディスプレイの傾き」とは、例えば、ヘッドマウントディスプレイの基準方向と鉛直方向とのなす角度であってもよい。
【００８７】
また、上記態様において、「姿勢情報」とは、例えば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢を示す情報であってもよいし、ヘッドマウントディスプレイの姿勢変化を示す情報であってもよい。
【００８８】
また、上記態様において、「取得部」は、例えば、ヘッドマウントディスプレイから姿勢情報を取得してもよいし、ヘッドマウントディスプレイを撮像する撮像装置から姿勢情報を取得してもよい。取得部が、ヘッドマウントディスプレイから姿勢情報を取得する場合、ヘッドマウントディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイの姿勢変化を示す情報を検出するためのセンサを備えていてもよいし、ヘッドマウントディスプレイの姿勢を示す情報を検出するためのセンサを備えていてもよい。ここで、「ヘッドマウントディスプレイの姿勢変化を示す情報を検出するためのセンサ」とは、例えば、角速度センサであってもよい。また、「ヘッドマウントディスプレイの姿勢を示す情報を検出するためのセンサ」とは、例えば、地磁気センサ、及び、角速度センサの一方または双方であってもよい。また、取得部が、ヘッドマウントディスプレイを撮像する撮像装置から姿勢情報を取得する場合、姿勢情報は、例えば、撮像装置によりヘッドマウントディスプレイを撮像した結果を示す画像であってもよい。
【００８９】
［付記２］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、付記１に記載の情報処理装置のプログラムであって、前記表示制御部は、前記第１制御モードにおいて、前記仮想カメラ及び前記仮想点を結ぶ線分と、前記表示部に表示される画像に基づいて定められる前記仮想空間内の基準直線とのなす角度が、所定角度以下となるように、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置及び姿勢を変化させる、ことを特徴とする。
【００９０】
この態様によれば、仮想空間において仮想カメラが撮像する方向と、仮想カメラから見た仮想点の方向との、なす角度を、例えば、所定角度以下とすることが可能となる。このため、この態様によれば、例えば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、仮想空間内における所定のオブジェクトを見続ける必要がある場合に、仮想空間における所定のオブジェクトに対応する位置に、仮想点が設定されるように、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、ヘッドマウントディスプレイの姿勢を制御することで、ヘッドマウントディスプレイの表示部に、仮想空間のうち所定のオブジェクトが存在する領域を継続的に表示させることが可能となる。
【００９１】
なお、上記態様において、「基準直線」とは、例えば、表示部に表示される画像のうち、特定の画素において表示される仮想空間内の特定箇所と、仮想カメラとを結ぶ直線であってもよい。また、この態様において、「基準直線」とは、例えば、仮想カメラの向く方向であってもよい。より具体的には、「基準直線」とは、例えば、仮想カメラの光軸方向であってもよい。
【００９２】
［付記３］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、付記１または２に記載の情報処理装置のプログラムであって、前記表示制御部は、前記第１制御モードにおいて、前記仮想空間における前記仮想点と前記仮想カメラとの間隔が、一定の距離を維持するように、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置及び姿勢を変化させる、ことを特徴とする。
【００９３】
この態様によれば、仮想空間において、仮想カメラと仮想点との間隔を一定に維持することができる。すなわち、この態様によれば、例えば、仮想空間における所定のオブジェクトの位置に基づいて、仮想点を設定することで、仮想空間において、仮想カメラと所定のオブジェクトとの間隔を略一定に維持することができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの表示部において、所定のオブジェクトの大きさを略一定に維持しつつ、所定のオブジェクトを様々な方向から撮像した結果を表示することができる。なお、「間隔を略一定に維持する」とは、間隔を完全に一定に維持する場合の他に、所定範囲の誤差を含みつつ間隔を一定に維持する場合を含む概念であることとする。
【００９４】
［付記４］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、付記１乃至３に記載の情報処理装置のプログラムであって、前記表示制御部は、前記第１制御モードにおいて、前記仮想空間内における所定のオブジェクトの存在領域に対応する設定領域に、前記仮想点を設定し、前記第２制御モードにおいて、前記設定領域の内部で、前記仮想点の位置を変化させる、ことを特徴とする。
【００９５】
この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの表示部に、仮想空間のうち所定のオブジェクトが存在する領域を継続的に表示させることが可能となる。
【００９６】
なお、上記態様において、「所定のオブジェクト」とは、仮想空間内に存在する仮想的な物体であってもよい。例えば、「所定のオブジェクト」は、一定の形状を有する物体であってもよいし、仮想空間において一定の位置に存在する物体であってもよいし、または、形状と仮想空間における存在位置との一方または双方が変化可能なものであってもよい。具体的には、「所定のオブジェクト」は、例えば、仮想空間に存在する、人物、動物、及び、モンスター等の、キャラクタであってもよいし、仮想空間に存在する、乗り物、建造物、及び、道具等の、人工物であってもよいし、仮想空間を構成する部屋、森林、原野、及び、星等の環境構成物であってもよい。
【００９７】
［付記５］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、付記１乃至４に記載の情報処理装置のプログラムであって、前記表示制御部は、前記第２制御モードにおいて、前記仮想カメラ及び前記仮想点を結ぶ線分と、前記表示部に表示される画像に基づいて定められる前記仮想空間内の基準直線とのなす角度が、所定角度以下となるように、前記仮想空間における前記仮想点の位置と、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置と、を変化させる、ことを特徴とする。
【００９８】
この態様によれば、仮想空間において仮想カメラが撮像する方向と、仮想カメラから見た仮想点の方向との、なす角度を、例えば、所定角度以下とすることが可能となる。このため、この態様によれば、例えば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、仮想空間内における所定のオブジェクトを見続ける必要がある場合に、仮想空間における所定のオブジェクトに対応する位置に、仮想点が設定されるように、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、ヘッドマウントディスプレイの姿勢を制御することで、ヘッドマウントディスプレイの表示部に、仮想空間のうち所定のオブジェクトが存在する領域を継続的に表示させることが可能となる。
【００９９】
［付記６］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、付記５に記載の情報処理装置のプログラムであって、前記表示制御部は、前記第２制御モードにおいて、前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を一定に保つ、ことを特徴とする。
【０１００】
この態様によれば、例えば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、仮想空間内における所定のオブジェクトを見続ける必要がある場合に、仮想空間における所定のオブジェクトに対応する位置に、仮想点が設定されるように、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、ヘッドマウントディスプレイの姿勢を制御することで、ヘッドマウントディスプレイの表示部に、仮想空間のうち所定のオブジェクトが存在する領域を継続的に表示させることが可能となる。
【０１０１】
［付記７］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、付記１乃至６に記載の情報処理装置のプログラムであって、前記表示制御部は、前記第２制御モードにおいて、前記仮想空間における前記仮想点の位置を、前記姿勢情報の示す姿勢の変化量に応じた距離だけ変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記姿勢情報の示す姿勢の変化量に応じた距離だけ変化させる、ことを特徴とする。
【０１０２】
この態様によれば、第２制御モードにおいて、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化量に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
また、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化量に応じて、仮想カメラの位置の変化量が決定される。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、仮想カメラの位置を所望の位置に変化させることが可能となる。
【０１０３】
［付記８］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、付記１乃至７に記載の情報処理装置のプログラムであって、前記表示制御部は、前記第２制御モードにおいて、前記ヘッドマウントディスプレイが、回転軸を中心として回転する場合、前記仮想空間における前記仮想点の位置を、前記回転軸に対応する仮想直線に垂直な仮想平面内において変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記仮想平面内において変化させる、ことを特徴とする。
【０１０４】
この態様によれば、第２制御モードにおいて、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化の方向に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置の変化の方向を定めることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
また、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化方向に応じて、仮想カメラの位置の変化方向が決定される。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、仮想カメラの位置を所望の位置に変化させることが可能となる。
【０１０５】
なお、上記態様において、「仮想直線」とは、例えば、ヘッドマウントディスプレイが存在する現実空間の位置及び姿勢を、仮想空間における位置及び姿勢に変換するための演算子により、回転軸に平行な直線を変換した直線であってもよい。
【０１０６】
［付記９］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、付記１乃至８に記載の情報処理装置のプログラムであって、前記表示制御部は、前記第１制御モードにおいて、前記ヘッドマウントディスプレイが、回転軸を中心として回転する場合であって、前記ヘッドマウントディスプレイの、前記回転軸を中心とする回転の角度が、基準角度以上となった場合に、前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、ことを特徴とする。
【０１０７】
この態様によれば、第１制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの姿勢を変化させることができ、また、第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
【０１０８】
［付記１０］
本発明の一態様に係る情報処理装置は、仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、ヘッドマウントディスプレイに設けられた表示部に表示させる表示制御部と、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、を備え、前記表示制御部は、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記仮想空間に設定された仮想点を中心に、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、前記仮想空間における前記仮想点の位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、ことを特徴とする。
【０１０９】
この態様によれば、第１制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの姿勢を変化させることができ、また、第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
また、この態様によれば、実空間においてヘッドマウントディスプレイの位置を変化させることなく、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、容易に、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。
【０１１０】
［付記１１］
本発明の一態様に係るヘッドマウントディスプレイは、表示部と、情報処理装置と、を具備するヘッドマウントディスプレイであって、前記情報処理装置は、仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、前記表示部に表示させる表示制御部と、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、を備え、前記表示制御部は、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記仮想空間に設定された仮想点を中心に、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、前記仮想空間における前記仮想点の位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、ことを特徴とする。
【０１１１】
この態様によれば、第１制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの姿勢を変化させることができ、また、第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
また、この態様によれば、実空間においてヘッドマウントディスプレイの位置を変化させることなく、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、容易に、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。
【０１１２】
［付記１２］
本発明の一態様に係る表示システムは、表示部を有するヘッドマウントディスプレイと、情報処理装置と、を具備する表示システムであって、前記情報処理装置は、仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、前記表示部に表示させる表示制御部と、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、を備え、前記表示制御部は、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記仮想空間に設定された仮想点を中心に、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、前記仮想空間における前記仮想点の位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、ことを特徴とする。
【０１１３】
この態様によれば、第１制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの姿勢を変化させることができ、また、第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
また、この態様によれば、実空間においてヘッドマウントディスプレイの位置を変化させることなく、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、容易に、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。
【０１１４】
［付記１３］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、プロセッサを具備する情報処理装置のプログラムであって、前記プロセッサを、仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、ヘッドマウントディスプレイに設けられた表示部に表示させる表示制御部と、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、して機能させ、前記表示制御部は、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を変化させずに、前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、を含む複数の制御モードによる画像の表示が可能であり、前記第１制御モードによる画像の表示をしている場合において、前記姿勢情報の示す姿勢の変化量が基準量以上となったときに、前記制御モードを、前記第１制御モードから前記第２制御モードへと切り替える、ことを特徴とする。
【０１１５】
この態様によれば、第１制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの姿勢を変化させることができ、また、第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
また、この態様によれば、第２制御モードにおいて、実空間においてヘッドマウントディスプレイの位置を変化させることなく、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、容易に、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。
【０１１６】
［付記１４］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、プロセッサを具備する情報処理装置のプログラムであって、前記プロセッサを、仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、ヘッドマウントディスプレイに設けられた表示部に表示させる表示制御部と、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、して機能させ、前記表示制御部は、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記仮想空間に設定された仮想点を中心に、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、前記仮想空間における前記仮想点の位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させ、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、による画像の表示が可能である、ことを特徴とする。
【０１１７】
この態様によれば、第１制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの姿勢を変化させることができ、また、第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
また、この態様によれば、実空間においてヘッドマウントディスプレイの位置を変化させることなく、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、容易に、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。
【０１１８】
［付記１５］
本発明の他の態様に係る情報処理装置のプログラムは、プロセッサを具備する情報処理装置のプログラムであって、前記プロセッサを、仮想空間を仮想カメラで撮像した画像であって、両眼視差を利用した立体視画像を、ヘッドマウントディスプレイに設けられた表示部に表示させる表示制御部と、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に関する姿勢情報を取得する取得部と、して機能させ、前記表示制御部は、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を変化させずに、前記仮想空間における前記仮想カメラの姿勢を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第１制御モードと、前記仮想空間における前記仮想カメラの位置を、前記姿勢情報に基づいて変化させる第２制御モードと、による画像の表示が可能である、ことを特徴とする。
【０１１９】
この態様によれば、第１制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの姿勢を変化させることができ、また、第２制御モードにおいて、姿勢情報に基づいて、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイの姿勢の変化により、仮想空間における仮想カメラの姿勢の変化以外の操作を行うことが可能となる。
また、この態様によれば、第２制御モードにおいて、実空間においてヘッドマウントディスプレイの位置を変化させることなく、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。このため、この態様によれば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが、容易に、仮想空間における仮想カメラの位置を変化させることができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１…ヘッドマウントディスプレイ、１０…端末装置、１１…制御部、１２…表示部、１３…操作部、１４…姿勢情報生成部、１５…記憶部、９０…装着具、１１０…表示制御部、１１１…モード指定部、１１２…仮想カメラ制御部、１１３…表示情報生成部、１１４…姿勢情報取得部、１０００…プロセッサ、１００２…角速度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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