(57)【要約】【課題】仮想現実の提供の際に映像酔い（ＶＲ酔い）が低減される技術を提供する。【解決手段】仮想現実を提供するコンピュータのプロセッサが実行する処理は、メモリにおいて仮想空間を定義するステップ（Ｓ１０１０）と、ＨＭＤ装置を装着したユーザの動作を検出するステップ（Ｓ１０２０）と、ユーザの動作に基づいて、仮想空間を飛翔する物体の飛翔方向を決定するステップ（Ｓ１０３０）と、仮想空間におけるユーザの視界が飛翔方向に移動するように、ＨＭＤ装置に視界画像を表示させるための視界画像データを生成し、生成した視界画像データに基づいて視界画像をモニタに表示させるステップ（１０４０）と、物体が仮想空間の対象物に到達した場合に（ステップＳ１０５０にてＹＥＳ）、仮想ユーザの位置を対象物まで高速に移動させるステップ（Ｓ１０６０）とを含む。【選択図】図１０
2018026153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータがヘッドマウントディスプレイ装置に仮想空間を提供するための方法であって、
コンピュータのプロセッサが、仮想空間を定義するステップと、
前記プロセッサが、前記ヘッドマウントディスプレイ装置のユーザの動作に応じて前記仮想空間を飛翔する物体の飛翔方向を、前記ユーザの動作に基づいて決定するステップと、
前記プロセッサが、前記仮想空間における前記ユーザの視界が前記飛翔方向に移動するように、前記ヘッドマウントディスプレイ装置に前記視界を表示させるステップとを含む、仮想空間を提供するための方法。
【請求項２】
前記決定するステップは、前記ユーザの動作に基づいて、前記仮想空間における前記物体の飛翔距離を決定するステップを含み、
前記ヘッドマウントディスプレイ装置に前記視界を表示させるステップは、前記仮想空間内を前記飛翔距離に応じて移動した位置からの視界を前記ヘッドマウントディスプレイに表示させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記物体が前記仮想空間内の対象物に到達した場合に、前記プロセッサが、前記仮想空間における前記ユーザを当該対象物まで移動させるステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ユーザを前記対象物まで移動させるステップは、前記物体が静止物に到達した場合に、前記仮想空間において前記ユーザを当該静止物まで移動させることを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ユーザを前記対象物まで移動させるステップは、前記物体が移動物に到達した場合に、前記移動物の進行方向に前記ユーザを移動させることを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記ユーザを当該対象物まで移動させるステップは、前記仮想空間における前記ユーザの周りの風景が前記ユーザに接近するように前記ヘッドマウントディスプレイ装置に前記視界を表示させることを含む、請求項３〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記物体が前記仮想空間内の対象物に到達した場合に、前記プロセッサが、前記対象物が前記ユーザの方に引き寄せられるように前記ユーザの視界を前記ヘッドマウントディスプレイ装置に表示させるステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
前記物体の飛翔方向を決定するステップは、前記ユーザの手の動きに応じた物理量に基づいて、または、前記コンピュータに接続されたコントローラに対する操作に基づいて、前記物体の飛翔方向を決定することを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記物体の飛翔距離を決定するステップは、前記ユーザの手の動きに応じた物理量に基づいて、または、前記コンピュータに接続されたコントローラに対する操作に基づいて、前記物体の飛翔距離を決定することを含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項１１】
仮想空間を提供するためのシステムであって、
ヘッドマウントディスプレイ装置と、
前記ヘッドマウントディスプレイ装置に電気的に接続可能なコンピュータとを備え、
前記コンピュータは、
一連の命令を格納するためのメモリと、
前記一連の命令を実行するためのプロセッサとを備えており、
前記一連の命令が前記プロセッサによって実行されると、
前記プロセッサは、
仮想空間を定義し、
前記ヘッドマウントディスプレイ装置のユーザの動作に応じて前記仮想空間を飛翔する物体の飛翔方向を、前記ユーザの動作に基づいて決定し、
前記仮想空間における前記ユーザの視界が前記飛翔方向に移動するように、前記ヘッドマウントディスプレイ装置に前記視界を表示させるように構成されている、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は仮想現実を提供する技術に関し、より特定的には、仮想現実における映像酔いを低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）装置を用いて仮想現実を提供する技術が知られている。仮想現実を提供する際、所謂ＶＲ（Virtual  Reality）酔いと呼ばれる映像酔いが生じる場合がある。そのため、映像酔いを低減するための技術が必要とされている。
【０００３】
例えば、特許第５，８６９，１７７号公報（特許文献１）は、「ユーザが没入する仮想空間の視野画像をヘッドマウント・ディスプレイに提供するときに、ＨＭＤの装着者が視認する情報量を抑える画像生成を行う」技術を開示している（［要約］参照）。
【０００４】
また、特開２００７−１１６３０９号公報（特許文献２）は、「撮影者が行っているパーンやチルト方向の動作を的確に判断して画像ぼけを適切に制御する」ための技術を開示している（［要約］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５，８６９，１７７号公報
【特許文献２】特開２００７−１１６３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
仮想現実の適用対象の一つにＨＭＤ装置を装着したユーザの動作、例えば手の動作を利用したゲームがある。そのため、ユーザの動作に応じて映像酔いを低減する技術が必要とされている。
【０００７】
本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、仮想現実の提供の際に映像酔い（ＶＲ酔い）が低減される方法を提供することである。他の局面における目的は、仮想現実の提供の際に映像酔いが低減されるプログラムを提供することである。さらに他の局面における目的は、仮想現実の提供の際に映像酔いが低減されるシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある実施の形態に従うと、コンピュータがヘッドマウントディスプレイ装置に仮想空間を提供するための方法が提供される。この方法は、コンピュータのプロセッサが、仮想空間を定義するステップと、プロセッサが、ヘッドマウントディスプレイ装置のユーザの動作に応じて仮想空間を飛翔する物体の飛翔方向を、ユーザの動作に基づいて決定するステップと、プロセッサが、仮想空間におけるユーザの視界が飛翔方向に移動するように、ヘッドマウントディスプレイ装置に視界を表示させるステップとを含む。
【０００９】
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ある実施の形態に従うＨＭＤシステム１００の構成の概略を表す図である。
【図２】一局面に従うコンピュータ２００のハードウェア構成の一例を表すブロック図である。
【図３】ある実施の形態に従うＨＭＤ装置１１０に設定されるｕｖｗ視野座標系を概念的に表す図である。
【図４】ある実施の形態に従う仮想空間２を表現する一態様を概念的に表す図である。
【図５】ある実施の形態に従うＨＭＤ装置１１０を装着するユーザ１９０の頭部を上から表した図である。
【図６】仮想空間２において視界領域２３をＸ方向から見たＹＺ断面を表す図である。
【図７】仮想空間２において視界領域２３をＹ方向から見たＸＺ断面を表す図である。
【図８】ある実施の形態に従うコンピュータ２００によって実現される機能的構成を表わすブロック図である。
【図９】ある実施の形態に従うＨＭＤシステム１００において実行される処理の一部を表わすシーケンスチャートである。
【図１０】仮想空間２において仮想ユーザが投げ輪その他の物体を対象物に投げる場合にコンピュータ２００が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。
【図１１】仮想空間２に山と木が存在している状態を表す図である。
【図１２】仮想ユーザがロープ１１２０を木１１１０に向かって投げた時の状態を説明するための図である。
【図１３】ロープ１１２０の輪が木１１１０に引っかかったことに応答して、仮想ユーザが木１１１０の付近に移動したことを説明するための図である。
【図１４】仮想空間２に山が存在しており、かつ、馬が走っている状態を表す図である。
【図１５】仮想空間２において対象物が移動した状態を表示する画像１５００を表す図である。
【図１６】一局面において仮想ユーザが移動物に高速に移動した状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１２】
［ＨＭＤシステムの構成］
図１を参照して、ＨＭＤ（Head  Mount  Display）システム１００の構成について説明する。図１は、ある実施の形態に従うＨＭＤシステム１００の構成の概略を表す図である。ある局面において、ＨＭＤシステム１００は、家庭用のシステムとしてあるいは業務用のシステムとして提供される。
【００１３】
図１に示されるように、ある実施の形態に従うＨＭＤシステム１００は、ＨＭＤ装置１１０と、ＨＭＤセンサ１２０と、コントローラ１６０と、コンピュータ２００とを備える。ＨＭＤ装置１１０は、モニタ１１２と、注視センサ１４０とを含む。コントローラ１６０は、モーションセンサ１３０を含む。ある局面において、コンピュータ２００は、ネットワーク１９に接続可能であり、ネットワーク１９に接続されているサーバ１５０と通信可能である。別の局面において、ＨＭＤ装置１１０は、ＨＭＤセンサ１２０の代わりに、センサ１１４を含み得る。
【００１４】
ある実施の形態に従うＨＭＤ装置１１０は、ユーザの頭部に装着され、動作中に仮想空間をユーザに提供し得る。より具体的には、ＨＭＤ装置１１０は、右目用の画像および左目用の画像をモニタ１１２にそれぞれ表示する。ユーザの各目がそれぞれの画像を視認すると、ユーザは、両目の視差に基づき当該画像を３次元の画像として認識し得る。
【００１５】
モニタ１１２は、例えば、非透過型の表示装置として実現される。ある局面において、モニタ１１２は、ユーザの両目の前方に位置するようにＨＭＤ装置１１０の本体に配置されている。したがって、ユーザは、モニタ１１２に表示される３次元画像を視認すると、仮想空間に没入することができる。ある実施の形態において、仮想空間は、例えば、背景、ユーザが操作可能なオブジェクト、ユーザが選択可能なメニューの画像を含む。ある実施の形態において、モニタ１１２は、所謂スマートフォンその他の情報表示端末が備える液晶モニタまたは有機ＥＬ（Electro  Luminescence）モニタとして実現され得る。
【００１６】
ある局面において、モニタ１１２は、右目用の画像を表示するためのサブモニタと、左目用の画像を表示するためのサブモニタとを含み得る。別の局面において、モニタ１１２は、右目用の画像と左目用の画像とを一体として表示する構成であってもよい。この場合、モニタ１１２は、高速シャッタを含む。高速シャッタは、画像がいずれか一方の目にのみ認識されるように、右目用の画像と左目用の画像とを交互に表示可能に作動する。
【００１７】
ＨＭＤセンサ１２０は、複数の光源（図示しない）を含む。各光源は例えば、赤外線を発するＬＥＤにより実現される。ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ装置１１０の動きを検出するためのポジショントラッキング機能を有する。ＨＭＤセンサ１２０は、この機能を用いて、現実空間内におけるＨＭＤ装置１１０の位置および傾きを検出する。
【００１８】
なお、別の局面において、ＨＭＤセンサ１２０は、カメラにより実現されてもよい。この場合、ＨＭＤセンサ１２０は、カメラから出力されるＨＭＤ装置１１０の画像情報を用いて、画像解析処理を実行することにより、ＨＭＤ装置１１０の位置および傾きを検出することができる。
【００１９】
別の局面において、ＨＭＤ装置１１０は、位置検出器として、ＨＭＤセンサ１２０の代わりに、センサ１１４を備えてもよい。ＨＭＤ装置１１０は、センサ１１４を用いて、ＨＭＤ装置１１０自身の位置および傾きを検出し得る。例えば、センサ１１４が角速度センサ、地磁気センサ、加速度センサ、あるいはジャイロセンサ等である場合、ＨＭＤ装置１１０は、ＨＭＤセンサ１２０の代わりに、これらの各センサのいずれかを用いて、自身の位置および傾きを検出し得る。一例として、センサ１１４が角速度センサである場合、角速度センサは、現実空間におけるＨＭＤ装置１１０の３軸周りの角速度を経時的に検出する。ＨＭＤ装置１１０は、各角速度に基づいて、ＨＭＤ装置１１０の３軸周りの角度の時間的変化を算出し、さらに、角度の時間的変化に基づいて、ＨＭＤ装置１１０の傾きを算出する。
【００２０】
モーションセンサ１３０は、ある局面において、ユーザの手に取り付けられて、ユーザの手の動きを検出する。例えば、モーションセンサ１３０は、手の回転速度、回転数等を検出する。検出された信号は、コンピュータ２００に送られる。モーションセンサ１３０は、例えば、手袋型のコントローラ１６０に設けられている。ある実施の形態において、現実空間における安全のため、コントローラ１６０は、手袋型のようにユーザ１９０の手に装着されることにより容易に飛んで行かないものに装着されるのが望ましい。別の局面において、ユーザ１９０に装着されないセンサがユーザ１９０の手の動きを検出してもよい。例えば、ユーザ１９０を撮影するカメラの信号が、ユーザ１９０の動作を表わす信号として、コンピュータ２００に入力されてもよい。モーションセンサ１３０とコンピュータ２００とは、有線により、または無線により互いに接続される。無線の場合、通信形態
は特に限られず、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）その他の公知の通信手法が用いられる。
【００２１】
注視センサ１４０は、ユーザ１９０の右目および左目の視線が向けられる方向（視線方向）を検出する。当該方向の検出は、例えば、公知のアイトラッキング機能によって実現される。注視センサ１４０は、当該アイトラッキング機能を有するセンサにより実現される。ある局面において、注視センサ１４０は、右目用のセンサおよび左目用のセンサを含むことが好ましい。注視センサ１４０は、例えば、ユーザ１９０の右目および左目に赤外光を照射するとともに、照射光に対する角膜および虹彩からの反射光を受けることにより各眼球の回転角を検出するセンサであってもよい。注視センサ１４０は、検出した各回転角に基づいて、ユーザ１９０の視線方向を検知することができる。
【００２２】
サーバ１５０は、コンピュータ２００にプログラムを送信し得る。別の局面において、サーバ１５０は、他のユーザによって使用されるＨＭＤ装置に仮想現実を提供するための他のコンピュータ２００と通信し得る。例えば、アミューズメント施設において、複数のユーザが参加型のゲームを行なう場合、各コンピュータ２００は、各ユーザの動作に基づく信号を他のコンピュータ２００と通信して、同じ仮想空間において複数のユーザが共通のゲームを楽しむことを可能にする。
【００２３】
［ハードウェア構成］
図２を参照して、本実施の形態に係るコンピュータ２００について説明する。図２は、一局面に従うコンピュータ２００のハードウェア構成の一例を表すブロック図である。コンピュータ２００は、主たる構成要素として、プロセッサ１０と、メモリ１１と、ストレージ１２と、入出力インターフェイス１３と、通信インターフェイス１４とを備える。各構成要素は、それぞれ、バス１５に接続されている。
【００２４】
プロセッサ１０は、コンピュータ２００に与えられる信号に基づいて、あるいは、予め定められた条件が成立したことに基づいて、メモリ１１またはストレージ１２に格納されているプログラムに含まれる一連の命令を実行する。ある局面において、プロセッサ１０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processor  Unit）、ＦＰ
ＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）その他のデバイスとして実現される。
【００２５】
メモリ１１は、プログラムおよびデータを一時的に保存する。プログラムは、例えば、ストレージ１２からロードされる。データは、コンピュータ２００に入力されたデータと、プロセッサ１０によって生成されたデータとを含む。ある局面において、メモリ１１は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）その他の揮発メモリとして実現される。
【００２６】
ストレージ１２は、プログラムおよびデータを永続的に保持する。ストレージ１２は、例えば、ＲＯＭ（Read-Only  Memory）、ハードディスク装置、フラッシュメモリ、その
他の不揮発記憶装置として実現される。ストレージ１２に格納されるプログラムは、ＨＭＤシステム１００において仮想空間を提供するためのプログラム、シミュレーションプログラム、ゲームプログラム、ユーザ認証プログラム、他のコンピュータ２００との通信を実現するためのプログラムを含む。ストレージ１２に格納されるデータは、仮想空間を規定するためのデータおよびオブジェクト等を含む。
【００２７】
なお、別の局面において、ストレージ１２は、メモリカードのように着脱可能な記憶装置として実現されてもよい。さらに別の局面において、コンピュータ２００に内蔵されたストレージ１２の代わりに、外部の記憶装置に保存されているプログラムおよびデータを使用する構成が使用されてもよい。このような構成によれば、例えば、アミューズメント施設のように複数のＨＭＤシステム１００が使用される場面において、プログラムやデー
タの更新を一括して行なうことが可能になる。
【００２８】
入出力インターフェイス１３は、ＨＭＤ装置１１０、ＨＭＤセンサ１２０、モーションセンサ１３０、サーバ１５０との間で信号を通信する。ある局面において、入出力インターフェイス１３は、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）インターフェイス、ＤＶＩ（Digital  Visual  Interface）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition  Multimedia  Interface）その他の端子を用いて実現される。なお、入出力インターフェイス１３は上述のものに限られない。
【００２９】
通信インターフェイス１４は、ネットワーク１９に接続されて、ネットワーク１９に接続されている他のコンピュータ（例えば、サーバ１５０）と通信する。ある局面において、通信インターフェイス１４は、例えば、ＬＡＮ（Local  Area  Network）その他の有線通信インターフェイス、あるいは、ＷｉＦｉ（Wireless  Fidelity）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near  Field  Communication）その他の無線通信インターフェイスとして実現される。なお、通信インターフェイス１４は上述のものに限られない。
【００３０】
ある局面において、プロセッサ１０は、ストレージ１２に格納されている１つ以上のプログラムをメモリ１１にロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。当該１つ以上のプログラムは、コンピュータ２００のオペレーティングシステム、仮想空間を提供するためのアプリケーションプログラム、コントローラ１６０を用いて仮想空間で実行可能なゲームソフトウェア等を含み得る。プロセッサ１０は、入出力インターフェイス１３を介して、仮想空間を提供するための信号をＨＭＤ装置１１０に送る。ＨＭＤ装置１１０は、その信号に基づいてモニタ１１２に映像を表示する。
【００３１】
なお、図２に示される例では、コンピュータ２００は、ＨＭＤ装置１１０の外部に設けられる構成が示されているが、別の局面において、コンピュータ２００は、ＨＭＤ装置１１０に内蔵されてもよい。一例として、モニタ１１２を含む携帯型の情報通信端末（例えば、スマートフォン）がコンピュータ２００として機能してもよい。
【００３２】
また、コンピュータ２００は、複数のＨＭＤ装置１１０に共通して用いられる構成であってもよい。このような構成によれば、例えば、複数のユーザに同一の仮想空間を提供することもできるので、各ユーザは同一の仮想空間で他のユーザと同一のアプリケーションを楽しむことができる。
【００３３】
ある実施の形態において、ＨＭＤシステム１００では、グローバル座標系が予め設定されている。グローバル座標系は、現実空間における鉛直方向、鉛直方向に直交する水平方向、ならびに、鉛直方向および水平方向の双方に直交する前後方向にそれぞれ平行な、３つの基準方向（軸）を有する。本実施の形態では、グローバル座標系は視点座標系の一つである。そこで、グローバル座標系における水平方向、鉛直方向（上下方向）、および前後方向は、それぞれ、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸と規定される。より具体的には、グローバル座標系において、ｘ軸は現実空間の水平方向に平行である。ｙ軸は、現実空間の鉛直方向に平行である。ｚ軸は現実空間の前後方向に平行である。
【００３４】
ある局面において、ＨＭＤセンサ１２０は、赤外線センサを含む。赤外線センサが、ＨＭＤ装置１１０の各光源から発せられた赤外線をそれぞれ検出すると、ＨＭＤ装置１１０の存在を検出する。ＨＭＤセンサ１２０は、さらに、各点の値（グローバル座標系における各座標値）に基づいて、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザの動きに応じた、現実空間内におけるＨＭＤ装置１１０の位置および傾きを検出する。より詳しくは、ＨＭＤセンサ１２０は、経時的に検出された各値を用いて、ＨＭＤ装置１１０の位置および傾きの時間的変化を検出できる。
【００３５】
グローバル座標系は現実空間の座標系と平行である。したがって、ＨＭＤセンサ１２０によって検出されたＨＭＤ装置１１０の各傾きは、グローバル座標系におけるＨＭＤ装置１１０の３軸周りの各傾きに相当する。ＨＭＤセンサ１２０は、グローバル座標系におけるＨＭＤ装置１１０の傾きに基づき、ｕｖｗ視野座標系をＨＭＤ装置１１０に設定する。ＨＭＤ装置１１０に設定されるｕｖｗ視野座標系は、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザが仮想空間において物体を見る際の視点座標系に対応する。
【００３６】
［開示された実施の形態の構成の概要］
（構成１）ある実施の形態において、コンピュータ２００がＨＭＤ装置１１０に仮想空間２を提供するための方法が提供される。この方法は、コンピュータ２００のプロセッサ１０が、仮想空間２を定義する処理と、プロセッサ１０が、ＨＭＤ装置１１０のユーザ１９０の動作に応じて仮想空間２を飛翔する物体の飛翔方向を、ユーザ１９０の動作に基づいて決定する処理と、プロセッサ１０が、仮想空間２におけるユーザ１９０の視界が飛翔方向に移動するように、ＨＭＤ装置１１０に視界を表示させる処理とを含む。
【００３７】
（構成２）好ましくは、ある実施の形態において、構成１に加えて、決定する処理は、ユーザ１９０の動作に基づいて、仮想空間２における物体の飛翔距離を決定する処理を含む。ＨＭＤ装置１１０に視界を表示させる処理は、仮想空間２において飛翔距離に応じて移動した位置からの視界をモニタ１１２に表示させる処理を含む。
【００３８】
（構成３）好ましくは、ある実施の形態において、構成１または２に加えて、当該方法は、物体が仮想空間２内の対象物に到達した場合に、プロセッサ１０が、仮想空間２におけるユーザ１９０を当該対象物まで移動させる処理をさらに含む。
【００３９】
（構成４）好ましくは、ある実施の形態において、構成３に加えて、ユーザ１９０を対象物まで移動させる処理は、物体が静止物に到達した場合に、仮想空間２においてユーザ１９０を当該静止物まで移動させることを含む。
【００４０】
（構成５）好ましくは、ある実施の形態において、構成３に加えて、ユーザ１９０を対象物まで移動させる処理は、物体が移動物に到達した場合に、移動物の進行方向にユーザ１９０を移動させることを含む。
【００４１】
（構成６）好ましくは、ある実施の形態において、構成３〜５のいずれかに加えて、ユーザ１９０を当該対象物まで移動させる処理は、仮想空間２におけるユーザ１９０の周りの風景がユーザ１９０に接近するようにＨＭＤ装置１１０に視界を表示させることを含む。
【００４２】
（構成７）好ましくは、ある実施の形態において、構成１または２に加えて、物体が仮想空間２内の対象物に到達した場合に、プロセッサ１０が、対象物がユーザ１９０の方に引き寄せられるようにユーザ１９０の視界をＨＭＤ装置１１０に表示させる処理をさらに含む。
【００４３】
（構成８）好ましくは、ある実施の形態において、構成１〜７のいずれかに加えて、物体の飛翔方向を決定する処理は、ユーザ１９０の手の動きに応じた物理量に基づいて、または、コンピュータ２００に接続されたコントローラに対する操作に基づいて、物体の飛翔方向を決定することを含む。
【００４４】
（構成９）好ましくは、ある実施の形態において、構成１〜８のいずれかに加えて、物体の飛翔距離を決定する処理は、ユーザ１９０の手の動きに応じた物理量に基づいて、ま
たは、コンピュータ２００に接続されたコントローラに対する操作に基づいて、物体の飛翔距離を決定することを含む。
【００４５】
（構成１０）ある実施の形態に従うＨＭＤシステム１００は、ＨＭＤ装置１１０と、ＨＭＤ装置１１０に仮想空間２を提供するためのコンピュータ２００とを備える。コンピュータ２００は、一連の命令を格納するためのメモリと一連の命令を実行するためのプロセッサ１０とを備えている。一連の命令がプロセッサ１０によって実行されると、プロセッサ１０は、仮想空間２を定義し、ＨＭＤ装置１１０のユーザ１９０の動作に応じて仮想空間２を飛翔する物体の飛翔方向を、ユーザ１９０の動作に基づいて決定し、仮想空間２におけるユーザ１９０の視界が飛翔方向に移動するように、ＨＭＤ装置１１０に視界を表示させるように構成されている。
【００４６】
［ｕｖｗ視野座標系］
図３を参照して、ｕｖｗ視野座標系について説明する。図３は、ある実施の形態に従うＨＭＤ装置１１０に設定されるｕｖｗ視野座標系を概念的に表す図である。ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ装置１１０の起動時に、グローバル座標系におけるＨＭＤ装置１１０の位置および傾きを検出する。プロセッサ１０は、検出された値に基づいて、ｕｖｗ視野座標系をＨＭＤ装置１１０に設定する。
【００４７】
図３に示されるように、ＨＭＤ装置１１０は、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザの頭部を中心（原点）とした３次元のｕｖｗ視野座標系を設定する。より具体的には、ＨＭＤ装置１１０は、グローバル座標系を規定する水平方向、鉛直方向、および前後方向（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を、グローバル座標系内においてＨＭＤ装置１１０の各軸周りの傾きだけ各軸周りにそれぞれ傾けることによって新たに得られる３つの方向を、ＨＭＤ装置１１０におけるｕｖｗ視野座標系のピッチ方向（ｕ軸）、ヨー方向（ｖ軸）、およびロール方向（ｗ軸）として設定する。
【００４８】
ある局面において、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザ１９０が直立し、かつ、正面を視認している場合、プロセッサ１０は、グローバル座標系に平行なｕｖｗ視野座標系をＨＭＤ装置１１０に設定する。この場合、グローバル座標系における水平方向（ｘ軸）、鉛直方向（ｙ軸）、および前後方向（ｚ軸）は、ＨＭＤ装置１１０におけるｕｖｗ視野座標系のピッチ方向（ｕ軸）、ヨー方向（ｖ軸）、およびロール方向（ｗ軸）に一致する。
【００４９】
ｕｖｗ視野座標系がＨＭＤ装置１１０に設定された後、ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ装置１１０の動きに基づいて、設定されたｕｖｗ視野座標系におけるＨＭＤ装置１１０の傾き（傾きの変化量）を検出できる。この場合、ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ装置１１０の傾きとして、ｕｖｗ視野座標系におけるＨＭＤ装置１１０のピッチ角（θｕ）、ヨー角（θｖ）、およびロール角（θｗ）をそれぞれ検出する。ピッチ角（θｕ）は、ｕｖｗ視野座標系におけるピッチ方向周りのＨＭＤ装置１１０の傾き角度を表す。ヨー角（θｖ）は、ｕｖｗ視野座標系におけるヨー方向周りのＨＭＤ装置１１０の傾き角度を表す。ロール角（θｗ）は、ｕｖｗ視野座標系におけるロール方向周りのＨＭＤ装置１１０の傾き角度を表す。
【００５０】
ＨＭＤセンサ１２０は、検出されたＨＭＤ装置１１０の傾き角度に基づいて、ＨＭＤ装置１１０が動いた後のＨＭＤ装置１１０におけるｕｖｗ視野座標系を、ＨＭＤ装置１１０に設定する。ＨＭＤ装置１１０と、ＨＭＤ装置１１０のｕｖｗ視野座標系との関係は、ＨＭＤ装置１１０の位置および傾きに関わらず、常に一定である。ＨＭＤ装置１１０の位置および傾きが変わると、当該位置および傾きの変化に連動して、グローバル座標系におけるＨＭＤ装置１１０のｕｖｗ視野座標系の位置および傾きが変化する。
【００５１】
ある局面において、ＨＭＤセンサ１２０は、赤外線センサからの出力に基づいて取得される赤外線の光強度および複数の点間の相対的な位置関係（例えば、各点間の距離など）に基づいて、ＨＭＤ装置１１０の現実空間内における位置を、ＨＭＤセンサ１２０に対する相対位置として特定してもよい。また、プロセッサ１０は、特定された相対位置に基づいて、現実空間内（グローバル座標系）におけるＨＭＤ装置１１０のｕｖｗ視野座標系の原点を決定してもよい。
【００５２】
［仮想空間］
図４を参照して、仮想空間についてさらに説明する。図４は、ある実施の形態に従う仮想空間２を表現する一態様を概念的に表す図である。仮想空間２は、中心２１の３６０度方向の全体を覆う全天球状の構造を有する。図４では、説明を複雑にしないために、仮想空間２のうちの上半分の天球が例示されている。仮想空間２では各メッシュが規定される。各メッシュの位置は、仮想空間２に規定されるＸＹＺ座標系における座標値として予め規定されている。コンピュータ２００は、仮想空間２に展開可能なコンテンツ（静止画、動画等）を構成する各部分画像を、仮想空間２において対応する各メッシュにそれぞれ対応付けて、ユーザによって視認可能な仮想空間画像２２が展開される仮想空間２をユーザに提供する。
【００５３】
ある局面において、仮想空間２では、中心２１を原点とするＸＹＺ座標系が規定される。ＸＹＺ座標系は、例えば、グローバル座標系に平行である。ＸＹＺ座標系は視点座標系の一種であるため、ＸＹＺ座標系における水平方向、鉛直方向（上下方向）、および前後方向は、それぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として規定される。したがって、ＸＹＺ座標系のＸ軸（水平方向）がグローバル座標系のｘ軸と平行であり、ＸＹＺ座標系のＹ軸（鉛直方向）がグローバル座標系のｙ軸と平行であり、ＸＹＺ座標系のＺ軸（前後方向）がグローバル座標系のｚ軸と平行である。
【００５４】
ＨＭＤ装置１１０の起動時、すなわちＨＭＤ装置１１０の初期状態において、仮想カメラ１が、仮想空間２の中心２１に配置される。仮想カメラ１は、現実空間におけるＨＭＤ装置１１０の動きに連動して、仮想空間２を同様に移動する。これにより、現実空間におけるＨＭＤ装置１１０の位置および向きの変化が、仮想空間２において同様に再現される。
【００５５】
仮想カメラ１には、ＨＭＤ装置１１０の場合と同様に、ｕｖｗ視野座標系が規定される。仮想空間２における仮想カメラのｕｖｗ視野座標系は、現実空間（グローバル座標系）におけるＨＭＤ装置１１０のｕｖｗ視野座標系に連動するように規定されている。したがって、ＨＭＤ装置１１０の傾きが変化すると、それに応じて、仮想カメラ１の傾きも変化する。また、仮想カメラ１は、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザの現実空間における移動に連動して、仮想空間２において移動することもできる。
【００５６】
仮想カメラ１の向きは、仮想カメラ１の位置および傾きに応じて決まるので、ユーザが仮想空間画像２２を視認する際に基準となる視線（基準視線５）は、仮想カメラ１の向きに応じて決まる。コンピュータ２００のプロセッサ１０は、基準視線５に基づいて、仮想空間２における視界領域２３を規定する。視界領域２３は、仮想空間２のうち、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザの視界に対応する。
【００５７】
注視センサ１４０によって検出されるユーザ１９０の視線方向は、ユーザ１９０が物体を視認する際の視点座標系における方向である。ＨＭＤ装置１１０のｕｖｗ視野座標系は、ユーザ１９０がモニタ１１２を視認する際の視点座標系に等しい。また、仮想カメラ１のｕｖｗ視野座標系は、ＨＭＤ装置１１０のｕｖｗ視野座標系に連動している。したがって、ある局面に従うＨＭＤシステム１００は、注視センサ１４０によって検出されたユー
ザ１９０の視線方向を、仮想カメラ１のｕｖｗ視野座標系におけるユーザの視線方向とみなすことができる。
【００５８】
［ユーザの視線］
図５を参照して、ユーザの視線方向の決定について説明する。図５は、ある実施の形態に従うＨＭＤ装置１１０を装着するユーザ１９０の頭部を上から表した図である。
【００５９】
ある局面において、注視センサ１４０は、ユーザ１９０の右目および左目の各視線を検出する。ある局面において、ユーザ１９０が近くを見ている場合、注視センサ１４０は、視線Ｒ１およびＬ１を検出する。別の局面において、ユーザ１９０が遠くを見ている場合、注視センサ１４０は、視線Ｒ２およびＬ２を検出する。この場合、ロール方向ｗに対して視線Ｒ２およびＬ２がなす角度は、ロール方向ｗに対して視線Ｒ１およびＬ１がなす角度よりも小さい。注視センサ１４０は、検出結果をコンピュータ２００に送信する。
【００６０】
コンピュータ２００が、視線の検出結果として、視線Ｒ１およびＬ１の検出値を注視センサ１４０から受信した場合には、その検出値に基づいて、視線Ｒ１およびＬ１の交点である注視点Ｎ１を特定する。一方、コンピュータ２００は、視線Ｒ２およびＬ２の検出値を注視センサ１４０から受信した場合には、視線Ｒ２およびＬ２の交点を注視点として特定する。コンピュータ２００は、特定した注視点Ｎ１の位置に基づき、ユーザ１９０の視線方向Ｎ０を特定する。コンピュータ２００は、例えば、ユーザ１９０の右目Ｒと左目Ｌとを結ぶ直線の中点と、注視点Ｎ１とを通る直線の延びる方向を、視線方向Ｎ０として検出する。視線方向Ｎ０は、ユーザ１９０が両目により実際に視線を向けている方向である。また、視線方向Ｎ０は、視界領域２３に対してユーザ１９０が実際に視線を向けている方向に相当する。
【００６１】
別の局面において、ＨＭＤシステム１００は、ＨＭＤシステム１００を構成するいずれかのパーツに、マイクおよびスピーカを備えてもよい。ユーザは、マイクに発話することにより、仮想空間２に対して、音声による指示を与えることができる。
【００６２】
また、別の局面において、ＨＭＤシステム１００は、テレビジョン放送受信チューナを備えてもよい。このような構成によれば、ＨＭＤシステム１００は、仮想空間２においてテレビ番組を表示することができる。
【００６３】
さらに別の局面において、ＨＭＤシステム１００は、インターネットに接続するための通信回路、あるいは、電話回線に接続するための通話機能を備えていてもよい。
【００６４】
［視界領域］
図６および図７を参照して、視界領域２３について説明する。図６は、仮想空間２において視界領域２３をＸ方向から見たＹＺ断面を表す図である。図７は、仮想空間２において視界領域２３をＹ方向から見たＸＺ断面を表す図である。
【００６５】
図６に示されるように、ＹＺ断面における視界領域２３は、領域２４を含む。領域２４は、仮想カメラ１の基準視線５と仮想空間２のＹＺ断面とによって定義される。プロセッサ１０は、仮想空間おける基準視線５を中心として極角αを含む範囲を、領域２４として規定する。
【００６６】
図７に示されるように、ＸＺ断面における視界領域２３は、領域２５を含む。領域２５は、基準視線５と仮想空間２のＸＺ断面とによって定義される。プロセッサ１０は、仮想空間２における基準視線５を中心とした方位角βを含む範囲を、領域２５として規定する。
【００６７】
ある局面において、ＨＭＤシステム１００は、コンピュータ２００からの信号に基づいて、視界画像２６をモニタ１１２に表示させることにより、ユーザ１９０に仮想空間を提供する。視界画像２６は、仮想空間画像２２のうち視界領域２３に重畳する部分に相当する。ユーザ１９０が、頭に装着したＨＭＤ装置１１０を動かすと、その動きに連動して仮想カメラ１も動く。その結果、仮想空間２における視界領域２３の位置が変化する。これにより、モニタ１１２に表示される視界画像２６は、仮想空間画像２２のうち、仮想空間２においてユーザが向いた方向の視界領域２３に重畳する画像に更新される。ユーザは、仮想空間２における所望の方向を視認することができる。
【００６８】
ユーザ１９０は、ＨＭＤ装置１１０を装着している間、現実世界を視認することなく、仮想空間２に展開される仮想空間画像２２のみを視認できる。そのため、ＨＭＤシステム１００は、仮想空間２への高い没入感覚をユーザに与えることができる。
【００６９】
ある局面において、プロセッサ１０は、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザ１９０の現実空間における移動に連動して、仮想空間２において仮想カメラ１を移動し得る。この場合、プロセッサ１０は、仮想空間２における仮想カメラ１の位置および向きに基づいて、ＨＭＤ装置１１０のモニタ１１２に投影される画像領域（すなわち、仮想空間２における視界領域２３）を特定する。
【００７０】
ある実施の形態に従うと、仮想カメラ１は、二つの仮想カメラ、すなわち、右目用の画像を提供するための仮想カメラと、左目用の画像を提供するための仮想カメラとを含むことが望ましい。また、ユーザ１９０が３次元の仮想空間２を認識できるように、適切な視差が、二つの仮想カメラに設定されていることが好ましい。本実施の形態においては、仮想カメラ１が二つの仮想カメラを含み、二つの仮想カメラのロール方向が合成されることによって生成されるロール方向（ｗ）がＨＭＤ装置１１０のロール方向（ｗ）に適合されるように構成されているものとして、本開示に係る技術思想を例示する。
【００７１】
［ＨＭＤ装置の制御装置］
図８を参照して、ＨＭＤ装置１１０の制御装置について説明する。ある実施の形態において、制御装置は周知の構成を有するコンピュータ２００によって実現される。図８は、ある実施の形態に従うコンピュータ２００をモジュール構成として表わすブロック図である。
【００７２】
図８に示されるように、コンピュータ２００は、表示制御モジュール２２０と、仮想空間制御モジュール２３０と、メモリモジュール２４０と、通信制御モジュール２５０とを備える。表示制御モジュール２２０は、サブモジュールとして、仮想カメラ制御モジュール２２１と、視界領域決定モジュール２２２と、視界画像生成モジュール２２３と、基準視線特定モジュール２２４とを含む。仮想空間制御モジュール２３０は、サブモジュールとして、仮想空間定義モジュール２３１と、仮想オブジェクト生成モジュール２３２と、物体制御モジュール２３３とを含む。メモリモジュール２４０は、空間情報２４１と、オブジェクト情報２４２と、ユーザ情報２４３とを保持している。
【００７３】
ある実施の形態において、表示制御モジュール２２０と仮想空間制御モジュール２３０とは、プロセッサ１０によって実現される。別の実施の形態において、複数のプロセッサ１０が表示制御モジュール２２０と仮想空間制御モジュール２３０として作動してもよい。メモリモジュール２４０は、メモリ１１またはストレージ１２によって実現される。通信制御モジュール２５０は、通信インターフェイス１４によって実現される。
【００７４】
ある局面において、表示制御モジュール２２０は、ＨＭＤ装置１１０のモニタ１１２に
おける画像表示を制御する。仮想カメラ制御モジュール２２１は、仮想空間２に仮想カメラ１を配置し、仮想カメラ１の挙動、向き等を制御する。視界領域決定モジュール２２２は、視界領域２３を規定する。視界画像生成モジュール２２３は、決定された視界領域２３に基づいて、モニタ１１２に表示される視界画像２６を生成する。
【００７５】
基準視線特定モジュール２２４は、注視センサ１４０からの信号に基づいて、ユーザ１９０の視線を特定する。
【００７６】
仮想空間制御モジュール２３０は、ユーザ１９０に提供される仮想空間２を制御する。仮想空間定義モジュール２３１は、仮想空間２を表わす仮想空間データを生成することにより、ＨＭＤシステム１００における仮想空間２を規定する。
【００７７】
仮想オブジェクト生成モジュール２３２は、仮想空間２に表示される対象物を生成する。対象物は、例えば、ゲームのストーリーの進行に従って表示される森、山その他を含む風景、動物等を含む。
【００７８】
物体制御モジュール２３３は、仮想空間２においてユーザが保持する物体の動作を制御する。当該物体は、例えば、現実空間におけるユーザ１９０の動作に連動して、仮想空間２において投げられるロープ、石、投げ輪その他の投擲物を含み得る。
【００７９】
メモリモジュール２４０は、コンピュータ２００が仮想空間２をユーザ１９０に提供するために使用されるデータを保持している。ある局面において、メモリモジュール２４０は、空間情報２４１と、オブジェクト情報２４２と、ユーザ情報２４３とを保持している。空間情報２４１は、仮想空間２を提供するために規定された１つ以上のテンプレートを保持している。オブジェクト情報２４２は、仮想空間２において再生されるコンテンツ、当該コンテンツで使用されるオブジェクトを表示するための情報を保持している。当該コンテンツは、例えば、ゲーム、現実社会と同様の風景を表したコンテンツ等を含み得る。ユーザ情報２４３は、ＨＭＤシステム１００の制御装置としてコンピュータ２００を機能させるためのプログラム、オブジェクト情報２４２に保持される各コンテンツを使用するアプリケーションプログラム等を保持している。メモリモジュール２４０に格納されているデータおよびプログラムは、ＨＭＤ装置１１０のユーザによって入力される。あるいは、コンピュータ２００が、当該コンテンツを提供する事業者が運営するコンピュータ（例えば、サーバ１５０）からダウンロードして、メモリモジュール２４０に格納する。
【００８０】
通信制御モジュール２５０は、ネットワーク１９を介して、サーバ１５０その他の情報通信装置と通信し得る。
【００８１】
ある局面において、表示制御モジュール２２０および仮想空間制御モジュール２３０は、ユニティテクノロジーズ社によって提供されるＵｎｉｔｙ（登録商標）を用いて実現され得る。
【００８２】
［制御構造］
図９を参照して、ＨＭＤシステム１００の制御構造について説明する。図９は、ある実施の形態に従うＨＭＤシステム１００において実行される処理の一部を表わすシーケンスチャートである。
【００８３】
ステップＳ９１０にて、コンピュータ２００のプロセッサ１０は、仮想空間定義モジュール２３１として、仮想空間画像データを特定する。
【００８４】
ステップＳ９２０にて、プロセッサ１０は、仮想カメラ１を初期化する。例えば、仮想
カメラ１を仮想空間２において予め規定された中心点に配置し、仮想カメラ１の視線をユーザ１９０が向いている方向に向ける。
【００８５】
ステップＳ９３０にて、プロセッサ１０は、視界画像生成モジュール２２３として、初期の視界画像を生成する。生成された視界画像は、視界画像生成モジュール２２３を介して通信制御モジュール２５０によってＨＭＤ装置１１０に送られる。
【００８６】
ステップＳ９３２にて、ＨＭＤ装置１１０のモニタ１１２は、コンピュータ２００から受信した信号に基づいて、視界画像を表示する。ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザ１９０は、視界画像を視認すると仮想空間２を認識し得る。
【００８７】
ステップＳ９３４にて、ＨＭＤセンサ１２０は、ＨＭＤ装置１１０から発信される複数の赤外線光に基づいて、ＨＭＤ装置１１０の位置と傾きを検知する。検知結果は、動き検知データとして、コンピュータ２００に送られる。
【００８８】
ステップＳ９４０にて、プロセッサ１０は、ＨＭＤ装置１１０の位置と傾きとに基づいて、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザ１９０の視界方向を特定する。プロセッサ１０は、アプリケーションプログラムを実行し、アプリケーションプログラムに含まれる命令に基づいて、仮想空間２においてオブジェクトを表示させる。ユーザ１９０は、そのアプリケーションプログラムの実行により仮想空間２において視認可能なコンテンツを楽しむ。ある局面において、当該コンテンツは、例えば、球技、縄投げその他の遊戯、観光地におけるガイドツアー等を含む。
【００８９】
ステップＳ９４２にて、モーションセンサ１３０は、ユーザ１９０の手の動きを検出する。検出された動きを示す信号は、コンピュータ２００に送られる。当該信号は、手の回転速度、加速度等を含む。例えば、ある局面において、球技のアプリケーションプログラムが実行されている場合、ユーザ１９０の腕の振りに応じて、仮想空間２に存在する仮想ユーザがボールを投げるシーンがあり得る。この場合、ユーザ１９０が実際に腕を動かしたときに、その腕の回転方向や速度が検出される。別の局面において、ロープ投げのゲームが実行されている場合、ユーザ１９０が腕を回転させると、ロープを回転させる間の腕の回転速度およびロープを投げた時の腕の振り方向が検出される。さらに別の局面において、旅行のアプリケーションプログラムが実行されている場合、仮想空間２における仮想ユーザが観光ガイドとして機能している場合もあり得る。この場合、仮想空間２における観光ガイドが旅行者に対して例えば「右手の方向をご覧ください」と話しかけた時の右腕の動きおよび右腕が指示する方向が検出される。
【００９０】
ステップＳ９５０にて、プロセッサ１０は、モーションセンサ１３０から出力される信号に基づいて、飛翔方向を特定する。本実施の形態において、飛翔方向とは、仮想空間２においてボール、輪、石その他の仮想物体が飛んでいく方向、あるいは、仮想ユーザの腕、指、指示棒その他のオブジェクトが指し示す方向を含む。
【００９１】
ステップＳ９６０にて、プロセッサ１０は、特定された飛翔方向に基づいて、仮想ユーザの移動後の視界を決定する。
【００９２】
ステップＳ９７０にて、プロセッサ１０は、特定された飛翔方向に基づいて、仮想カメラ１の向きを決定する。
【００９３】
ステップＳ９８０にて、プロセッサ１０は、決定された仮想カメラ１の向きに基づいて、視界領域を決定する。本実施の形態において、視界領域とは、仮想空間２における仮想が視認できる範囲を表わす。
【００９４】
ステップＳ９９０にて、コンピュータ２００は、決定された視界領域に応じて視界画像を表示するための視界画像データを生成し、生成した視界画像データをＨＭＤ装置１１０に出力する。
【００９５】
ステップＳ９９２にて、ＨＭＤ装置１１０のモニタ１１２は、受信した視界画像データに基づいて視界画像を更新し、更新後の視界画像を表示する。ユーザ１９０は、更新後の視界画像、すなわち、飛翔方向に視線が移動したのちの視界を認識することができる。
【００９６】
図１０を参照して、コンピュータ２００の制御構造についてさらに説明する。図１０は、仮想空間２において仮想ユーザが投げ輪その他の物体を対象物に投げる場合にコンピュータ２００が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。
【００９７】
ステップＳ１０１０にて、プロセッサ１０は、仮想空間定義モジュール２３１として、メモリ１１において仮想空間２を定義する。
【００９８】
ステップＳ１０２０にて、プロセッサ１０は、モーションセンサ１３０からの信号に基づいて、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザ１９０の動作を検出する。
【００９９】
ステップＳ１０３０にて、プロセッサ１０は、ユーザ１９０の動作に基づいて、仮想空間２を飛翔する物体の飛翔方向を決定する。例えば、プロセッサ１０は、ユーザ１９０の右手の回転速度および投擲方向に基づいて、物体が飛んでいくときの初速、飛翔方向等のパラメータを決定する。他の局面において、プロセッサ１０は、ユーザ１９０の右手の回転回数および投擲方向に基づいて、当該パラメータを決定してもよい。回転速度が考慮される場合よりも回転回数が考慮される場合の方が、コントローラ１６０がユーザ１９０の手から離れる前に物体が飛んでいくように制御しやすくなるので、ＨＭＤ装置１１０をより安全に使用できる。
【０１００】
ステップＳ１０４０にて、プロセッサ１０は、仮想オブジェクト生成モジュール２３２として、仮想空間２におけるユーザ１９０の視界が飛翔方向に移動するように、ＨＭＤ装置１１０に視界画像を表示させるための視界画像データを生成する。プロセッサ１０は、生成した視界画像データをＨＭＤ装置１１０に送信し、当該視界画像データに基づいて視界画像をモニタ１１２に表示させる。
【０１０１】
ステップＳ１０５０にて、プロセッサ１０は、仮想空間における仮想ユーザと対象物までの仮想距離と、ユーザ１９０の腕の回転動作とに基づいて、物体が仮想空間２の対象物に到達したか否かを判断する。例えば、対象物は、仮想空間２において表示される木、岩その他の静止物、または、自動車、犬あるいは馬のように仮想空間２において走る移動物のいずれであってもよい。物体が対象物に到達したか否かは、例えば、仮想空間２における物体の初速、飛翔方向と、仮想ユーザから対象物までの仮想距離とに基づいて判断され得る。なお、この判断は、仮想空間２において適用されるものであるため、現実空間において考慮されるべき空気抵抗その他の物理量の存在は無視してもよい。プロセッサ１０は、物体が仮想空間２の対象物に到達したと判断すると（ステップＳ１０５０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１０６０に切り換える。そうでない場合には（ステップＳ１０５０にてＮＯ）、プロセッサ１０は、制御をステップＳ１０２０に戻す。
【０１０２】
ステップＳ１０６０にて、プロセッサ１０は、物体制御モジュール２３３として、仮想空間２における仮想ユーザの位置を当該対象物まで移動させる。
【０１０３】
なお、別の局面において、ステップＳ１０５０おける判断は、例えば、ゲームソフトウ
ェアにおいて実行される物理演算を考慮してもよい。この場合、例えば、物体の大きさ、質量、仮想空間２における重力または空気抵抗等が考慮され得る。このようにすると、仮想現実において提供される興趣が高まり得る。
【０１０４】
さらに別の局面において、ステップＳ１０５０における判断処理の代わりに、プロセッサ１０は、物体が到着した対象物を特定する処理を実行してもよい。当該対象物は、例えば、木、岩、地面その他の静止物および動物、車両その他の移動物を含む。この局面では、例えば、プロセッサ１０は、仮想ユーザが当該対象物まで高速に仮想空間２を移動するように視界画像を生成してもよい。このようにすると、高速移動という仮想現実ならではの場面においてもユーザ１９０に対するＶＲ酔いの発生を抑制することができる。
【０１０５】
［静止物に対するユーザの移動］
図１１〜図１３を参照して、仮想空間２における静止物に対するユーザの移動について説明する。ある実施の形態において、木が静止物として例示されるが、静止物は例示されるものに限られない。例えば、建物、川の向こう岸のように、少なくとも仮想空間２においてユーザが視認可能な物であればよい。
【０１０６】
図１１は、仮想空間２に山と木が存在している状態を表す図である。ユーザは、右前方に木を認識し、左前方に山を認識している。分図Ａは、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザ１９０が仮想空間２において視認している画像１１００を表す。分図Ｂは、仮想空間２を上方（Ｙ方向）から見た状態を表す。
【０１０７】
一例として、ＨＭＤシステム１００が仮想空間２において仮想ユーザにロープを投げさせて、そのロープが掛かった先に移動するシナリオについて説明する。ある局面において、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザ１９０は、右手にセンサを取り付ける。当該センサは、右手の動き（回転あるいは投げ動作）を検出し、検出結果はコンピュータ２００に入力される。コンピュータ２００は、当該シナリオを実現するアプリケーションプログラムを実行し、画像を表示するための信号をモニタ１１２に送信する。モニタ１１２が、その信号に応じて画像を表示すると、ユーザ１９０は、その画像を認識する。
【０１０８】
分図Ａに示されるように、ある局面において、仮想空間２における仮想ユーザは、山や木１１１０を視認している。上記シナリオの進行に応じて、ユーザ１９０が、コントローラ１６０が装着された手を動かすことにより、ロープを表示させるために予め規定された動作を行なうと、ロープ１１２０が表示される。
【０１０９】
分図Ｂに示されるように、仮想空間２をＹ軸方向から見ると、仮想ユーザに相当する仮想カメラ１の視野には、ロープ１１２０が表示される。
【０１１０】
図１２は、仮想ユーザがロープ１１２０を木１１１０に向かって投げた時の状態を説明するための図である。分図Ａは、ロープ１１２０が木１１１０に向かって飛んでいく状態を表す。分図Ｂは、ロープ１１２０の投擲に応じて仮想カメラ１の向きが木１１１０の方に向けられた状態を表す。
【０１１１】
ユーザ１９０が右腕を数回回して右前方に右手を振り出すと、プロセッサ１０は、右手に取り付けられたセンサから出力される信号に基づいて、モニタ１１２に表示される画像を切り換える。より具体的には、仮想空間２における視界画像は、木１１１０を中心とした画像に切り換わる。仮想ユーザは、ロープ１１２０を投げる際に、視線を木１１１０の方向に切り換えたかのように視界画像を視認し得る。ユーザ１９０は、ロープ１１２０が飛んでいく方向を予測できるので、没入感を損なうことなく、所謂映像酔い（ＶＲ酔い）を防止することができる。
【０１１２】
図１３は、ロープ１１２０の輪が木１１１０に引っかかったことに応答して、仮想ユーザが木１１１０の付近に移動したことを説明するための図である。分図Ａは、木１１１０の付近に移動した仮想ユーザが視認する画像を表す図である。分図Ｂは、仮想空間２における仮想カメラ１の位置および向きを表す図である。
【０１１３】
分図Ａに示されるように、ある局面において、画像１３００は、仮想ユーザが木１１１０の近くに移動した状態を表示する。仮想空間２に存在する仮想ユーザによって投げられたロープ１１２０が木１１１０の枝に引っかかった後にユーザ１９０がロープ１１２０を手元に引き寄せるような動作を行なうと、仮想空間２において、仮想ユーザは木１１１０に向かって高速に移動し得る。より具体的には、仮想ユーザは、ＨＭＤセンサ１２０が検出するＨＭＤ装置１１０の位置の時間的変化に従う移動速度よりも高速に移動し得る。この時、仮想ユーザと木１１１０との周りの風景が仮想ユーザの方に高速に移動するように、視界画像が表示されてもよい。
【０１１４】
分図Ｂに示されるように、仮想カメラ１の位置が木１１１０の付近に瞬時に移動されることにより、仮想ユーザが木１１１０に瞬時に移動したかのように、ユーザ１９０は視認し得る。
【０１１５】
以上のようにして、ある局面において、ユーザ１９０の動作に基づいて仮想空間２において仮想ユーザが静止物に物体を投げた場合、仮想ユーザが視認する視界画像は、物体が飛ぶ方向、すなわち仮想ユーザの視界が移動する方向に切り換わる。ユーザ１９０の動作は、腕の回転および物体を投げる仕草を含む。視界画像が切り換わる方向は、このような動作に対応している。したがって、ユーザ１９０は、仮想空間２における視界画像を自身の動作に応じて視認できるので、映像酔いが抑制され得る。
【０１１６】
［静止物に対するユーザの移動］
次に、図１４〜図１６を参照して、仮想空間２における移動物に対するユーザの移動について説明する。ある実施の形態において、馬が移動物として例示されるが、移動物は例示されるものに限られない。例えば、その他の動物、自動車その他の車両、鳥、飛行機、ロケット等、現実空間で動く物であればよい。
【０１１７】
図１４は、仮想空間２に山が存在しており、かつ、馬が走っている状態を表す図である。分図Ａは、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザ１９０が仮想空間２において視認している視界画像１４００を表す。分図Ｂは、仮想空間２を上方（Ｙ方向）から見た状態を表す。ある局面において、ＨＭＤ装置１１０を装着したユーザ１９０は、仮想ユーザとして、視界画像１４００を視認している。視界画像１４００は、山と馬１４１０とを表示している。
【０１１８】
分図Ａに示されるように、ユーザ１９０が予め定められた動作を行なうと、ＨＭＤ装置１１０のプロセッサ１０は、視界画像１４００の中にロープ１１２０を表示する。ユーザ１９０が手を動かすと、モーションセンサ１３０はその動きを検出し、プロセッサ１０は、走っている馬１４１０に向けて、ロープ１１２０が飛んでいくように画像をモニタ１１２に表示させる。このとき、ユーザ１９０の動作に応じて、馬１４１０が視界画像１４００の中心になるように、モニタ１１２は画像を表示する。したがって、ユーザ１９０が動作を行なう方向と視界画像１４００で表示される方向とがほぼ同じ方向になるので、ＶＲ酔いが抑制され得る。
【０１１９】
図１５は、仮想空間２において対象物が移動した状態を表示する画像１５００を表す図である。分図Ａは、仮想空間２における馬１４１０が走って場所が移動した状態を表す図
である。分図Ｂは、仮想空間２を上方（Ｙ方向）から見た状態を表す。
【０１２０】
分図Ａに示されるように、ユーザ１９０が、仮想空間２において、仮想ユーザとしてロープ１１２０を走っている馬１４１０に向かって投げる動作を行なうと、モーションセンサ１３０はその動作を検知して、移動方向を検出する。例えば、画像１５００において馬１４１０が右から左に走っている場合、ユーザ１９０は、右手を左前方に投げる動作を行なう。そこで、プロセッサ１０は、視界画像が左方向に切り換わるように信号を生成し、モニタ１１２にその信号を送信する。
【０１２１】
分図Ｂは、仮想ユーザに相当する仮想カメラ１の向きが馬１４１０を中心とする方向に切り換わる。この状態で、モニタ１１２が画像を表示すると、ユーザ１９０は、仮想ユーザとして仮想空間２における画像の中心に馬１４１０を視認できる。
【０１２２】
さらに別の局面において、ロープ１１２０が馬１４１０に引っかかると、ユーザ１９０は、ロープ１１２０を引っ張る動作を行なうことにより、仮想ユーザを馬１４１０の方に高速に移動させることができる。
【０１２３】
図１６は、一局面において仮想ユーザが移動物に高速に移動した状態を説明するための図である。分図Ａは、仮想ユーザが視認する視界画像１６００を表す。分図Ｂは、仮想空間２を上方（Ｙ方向）から見た状態を表す。
【０１２４】
分図Ａに示されるように、仮想空間２において、仮想ユーザは高速に対象物まで移動することができる。例えば、図１５の分図Ａに示されるようにロープ１１２０が馬１４１０に引っかかった状態で、ユーザ１９０がロープ１１２０を引く動作、例えば、モーションセンサ１３０が装着された手を手前に引く動作を行なうと、プロセッサ１０は、仮想ユーザが馬１４１０に高速で接近するような画面をモニタ１１２に表示させる。例えば、仮想ユーザの周りの景色が高速で仮想ユーザの後方に過ぎ去るような画像が視界画像として表示される。このようにすると、視界画像を視認したユーザ１９０は、自らの動作に基づく移動方向が仮想空間２においても予想できるので、ＶＲ酔いの発生が防止され得る。
【０１２５】
以上のようにして、ある実施の形態によれば、現実空間におけるユーザ１９０の動作に基づき、仮想空間２における仮想ユーザの移動方向が表示されるので、ユーザ１９０の動作と仮想空間２における移動方向とが連動することになる。その結果、仮想空間２において仮想ユーザの移動が行なわれても、その時の画像を視認したユーザ１９０に対するＶＲ酔いの発生が抑制され得る。なお、上記で開示された各特徴は、適宜、組み合わせられてもよい。
【０１２６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２７】
１０  プロセッサ、１１  メモリ、１２  ストレージ、１３  入出力インターフェイス、１４  通信インターフェイス、１５  バス、１９  ネットワーク、２１  中心、２２  仮想空間画像、２３  視界領域、２４，２５  領域、２６，１４００，１６００  視界画像、１００  システム、１１２  モニタ、１１４，１２０  センサ、１３０  モーションセンサ、１４０  注視センサ、１５０  サーバ、１６０  コントローラ、１９０  ユーザ、２００  コンピュータ、２２０  表示制御モジュール、２２１  仮想カメラ制御モジュール、２２２  視界領域決定モジュール、２２３  視界画像生成モジュール、２２４  基
準視線特定モジュール、２３０  仮想空間制御モジュール、２３１  仮想空間定義モジュール、２３２  仮想オブジェクト生成モジュール、２３３  物体制御モジュール、２４０
メモリモジュール、２４１  テンプレート、２４２  コンテンツ、２４３  プログラム、２５０  通信制御モジュール、１１００，１３００，１５００  画像、１１１０  木、１１２０  ロープ、１４１０  馬。
【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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