(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間内を移動する所与の視点から見える画像を合成する画像合成装置であって、
表示画面の形状が可変に形成された画像表示手段と、
速度が上がるにつれて、前記画像表示手段を視者の視野を覆う形状に変形し、速度感を演出する速度感演出手段とを含むことを特徴とする画像合成装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記視点又は視点が追従する表示物の移動方向を入力するための移動方向入力手段と、
前記移動方向入力手段によって入力された移動方向に基づき、視線方向を決定する視線方向決定手段とをさらに有し、
前記速度感演出手段は、
前記視線方向決定手段により決定された視線方向に基づき、標準画像を表示する領域の画像表示手段上での位置を決定する手段をさらに含むことを特徴とする画像合成装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記視点又は視点が追従する表示物の速度を入力するための速度入力手段をさらに有し、
前記速度感演出手段は、
前記速度入力手段により入力された速度に基づき速度感の演出内容を変化させることを特徴とする画像合成装置。
【請求項４】
３次元空間内を移動する所与の視点から見える画像を合成する画像合成装置であって、
複数の画面部を有し、該複数の画面部の中の少なくとも１の画面部の左端が、左隣にある画面部の右端に回動自在に接続されると共に、該１の画面部の右端が、右隣にある画面部の左端に回動自在に接続される画像表示手段と、
速度が上がるにつれて、前記画像表示手段の複数の画面部の少なくとも１つを視者の視野を覆う位置に移動させて、速度感を演出する画面駆動手段とを含むことを特徴とする画像合成装置。
【請求項５】
３次元空間内を移動する所与の視点から見た画像を合成する画像合成装置であって、
一部又は全部の曲率が変更可能に形成された画像表示手段と、
速度が上がるにつれて、視者の視野を覆うように前記画像表示手段の一部又は全部の曲率を変更する画面駆動手段を含むことを特徴とする画像合成装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記画像表示手段は、
視者の正面に位置する正面画面部と、左側に位置する左画面部、右側に位置する右画面部とを含み、
前記画像駆動手段は、
速度が上がるにつれて、前記左画面部又は前記右画面部の少なくとも一方の曲率が大きくなるよう前記左画面部又は右画面部の曲率を変更する画面駆動手段を含むことを特徴とする画像合成装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかにおいて、
画面に表示する映像を投射する投射手段をさらに含み、
前記画像表示手段は、
前記投射手段により投射された映像を投影する投影手段として形成されたことを特徴とする画像合成装置。
【請求項８】
表示画面の形状が可変に形成された画像表示手段を含み、３次元空間内を移動する所与の視点から見た画像を合成する画像合成装置を用いた画像合成方法であって、
速度が上がるにつれて、前記画像表示手段を視者の視野を覆う形状に変形し、速度感を演出することを特徴とする画像合成方法。
【請求項９】
複数の画面部を有し、該複数の画面部の中の少なくとも１の画面部の左端が、左隣にある画面部の右端に回動自在に接続されると共に、該１の画面部の右端が、右隣にある画面部の左端に回動自在に接続される画像表示手段を含み、３次元空間内を移動する所与の視点から見える画像を合成する画像合成装置を用いた画像合成方法であって、
速度が上がるにつれて、前記画像表示手段の複数の画面部の少なくとも１つを視者の視野を覆う位置に移動させて、速度感を演出することを特徴とする画像合成方法。
【請求項１０】
一部又は全部の曲率が変更可能に形成された画像表示手段を含み、３次元空間内を移動する所与の視点から見た画像を合成する画像合成装置を用いた画像合成方法であって、
速度が上がるにつれて、視者の視野を覆うように前記画像表示手段の一部又は全部の曲率を変更することを特徴とする画像合成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像合成装置及び画像合成方法に関し、特に所与の方向に移動する視点から見える画像を表示する画像合成装置及び画像合成方法に関する。
【０００２】
【背景の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、ドライブゲーム装置やシミュレーション装置等において、所与の方向に移動する視点から見える画像を表示することが行われている。このようなドライブゲーム装置やシミュレーション装置において、ＣＲＴを用いたディスプレイが一般的に使用されてきたが表示画面が小さいため、スピード感があまり感じられず、映像への没入感も乏しいという問題点があった。
【０００３】
すなわち、ブレーキをかけたとき等のスピードの変化が明確に感じられず、プレーヤはスピードメーターを見なければ、実際にスピードがどのくらいになっているのかよくわからず、また、ゲーム上高速でも、さほどスピード感が感じられないという問題点があった。
【０００４】
本発明はこの様な課題に鑑みてなされたものであり、映像からスピードの変化を読みとることが出来、リアリティの高いスピード感を演出することの可能な画像合成装置及び画像合成方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、
３次元空間内を移動する所与の視点から見える画像を合成する画像合成装置であって、
視者の視野の両端を覆うことの可能な画像表示手段と、
速度が上がるにつれて、標準画像を表示する領域を視野の中心方向にせばめ、前記標準画像を表示する領域以外では速度感演出画像を表示する速度感演出手段とを含むことを特徴とする。
【０００６】
請求項１０の発明は、
視者の視野の両端を覆うことの可能な画像表示手段を含み、３次元空間内を移動する所与の視点から見た画像を合成する画像合成方法であって、
速度が上がるにつれて、標準画像を表示する領域を視野の中心方向にせばめ、前記標準画像を表示する領域以外では速度感演出画像を表示することにより速度感を演出することを特徴とする。
【０００７】
なお、画像表示手段は、ＣＲＴ、液晶等の発光型のディスプレイでもよいし、プロジェクタ等の映像を投影するスクリーンでもよい。また、速度感演出用画像とは、例えば高速走行時にドライバーの視野の端では外界の景色が流れるように見えるのを模した画像であり、標準画像とは、その逆にドライバーの視野の中心付近の通常の視界画像を模したものをいう。
【０００８】
本発明者は、車を運転している際に、スピードが上がると視野の中央の映像だけがはっきりと見え、周辺は流れるようにぼけて見えるという経験的事実に基づいて、この様な人間の視界画像を表示画面に再現することにより、映像からスピードの変化を読みとることが出来ることを見いだした。また、本発明者は、従来の画面は、視者の視野の端までカバーすることができず、それもスピード感を阻害する原因になっていることを見いだした。
【０００９】
そこで、視者の視野の両端を覆うことの可能な画像表示手段を用いることにより、高速走行時の視野の側面のぼけを表示することが出来、視者はリアリティの高いスピード感を味わうことが出来る。
【００１０】
そして速度感演出手段により、速度が上がるにつれ、周囲がぼける人間の視界画像を再現することにより、視者は映像からスピードの変化を読みとることの出来、リアリティの高い加速感を味わうことが出来る。特に視野の両端の映像が速度により変化することで、例えば運転時の視界を模した映像では、実際の運転と似たような感覚を味わうことが出来る。
【００１１】
この様にすることにより視者にリアリティの高いスピード感及び加速感を与えることの可能な画像合成装置及び画像合成方法を提供することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、
請求項１において、
前記画像表示手段は、表示画面の形状が可変に形成され、
前記速度感演出手段は、
速度が上がるにつれて、前記画像表示手段を視者の視野を覆う形状に変形し、速度感を演出することを特徴とする。
【００１３】
本発明者は、車を運転している際に、同じ速度で走っている場合でも、狭い道を走っているほうが早く走っているように感じるという経験的事実に基づいて、視者の視野が狭い程、視者はよりスピード感を感じることを見いだした。
【００１４】
そこで、本発明の、速度感演出手段では、速度が上がるにつれ、画像表示手段を視者の視野を覆う方向に動かすことにより、視者の視野を狭めて、スピード感を演出している。
【００１５】
この様にすることにより、リアリティの高いスピード感及び加速感をさらに強調して、臨場感の高い画像を演出することの可能な画像合成装置を提供することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、
請求項１、２のいずれかにおいて、
前記視点又は視点が追従する表示物の移動方向を入力するための移動方向入力手段と、
前記移動方向入力手段によって入力された移動方向に基づき、視線方向を決定する視線方向決定手段とをさらに有し、
前記速度感演出手段は、
前記視線方向決定手段により決定された視線方向に基づき、標準画像を表示する領域の画像表示手段上での位置を決定することを特徴とする。
【００１７】
この様にすることにより、移動方向入力手段によって入力された視点又は視点が追従する表示物の移動方向に応じて、画面に視界画像を演出することの可能な画像合成装置及び画像合成方法を提供することができる。
【００１８】
視点が追従する表示物とは、例えばドライブゲーム等におけるレーシングカー等をさす。また、移動方向入力手段とは、例えばドライブゲーム等におけるステアリング入力等をさす。ドライブゲーム等においては、プレーヤはステアリング入力を行ってレーシングカーの移動方向を入力しているので、視点が追従する表示物の移動方向を入力しているともいえるが、画面にレーシングカーの運転席から見える視界画像が表示が表示される場合は、視点の移動方向を入力しているともいえる。
【００１９】
従って、例えばドライブ等のゲーム装置やシミュレーション装置に、これらの画像合成装置及び画像合成方法を用いると、よりリアリティに富んだ左折又は右折時の疑似体験のできるゲーム装置やシミュレーション装置を提供することができる。
【００２０】
また、可動に形成されている画像表示手段を用いる場合は、視者が入力した移動方向に応じて、前記画像表示手段を動かすように形成することが好ましい。すなわち、例えばドライブゲームにおいては、右折又は左折時に、当該方向の画像表示手段をプレーヤの視界を覆う方向に動かすことにより、曲がろうとする方向の画面がプレーヤのほうに迫ってくるよう形成することが出来るので、より臨場感のあふれた疑似体験を演出することが出来る。
【００２１】
請求項４の発明は、
３次元空間内を移動する所与の視点から見える画像を合成する画像合成装置であって、
表示画面の形状が可変に形成された画像表示手段と、
速度が上がるにつれて、前記画像表示手段を視者の視野を覆う形状に変形し、速度感を演出する速度感演出手段とを含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項１１の発明は、
表示画面の形状が可変に形成された画像表示手段を含み、３次元空間内を移動する所与の視点から見た画像を合成する画像合成方法であって、
速度が上がるにつれて、前記画像表示手段を視者の視野を覆う形状に変形し、速度感を演出することを特徴とする。
【００２３】
本発明者は、車を運転している際に、同じ速度で走っている場合でも、狭い道を走っているほうが早く走っているように感じるという経験的事実に基づいて、視者の視野が狭い程、視者はよりスピード感を感じることを見いだした。
【００２４】
そこで、本発明の、速度感演出手段では、速度が上がるにつれ、画像表示手段を視者の視野を覆う方向に動かすことにより、視者の視野を狭めて、スピード感を演出している。
【００２５】
この様にすることにより、加速時又は高速走行時のスピード感を強調して、臨場感の高い画像を演出することの可能な画像合成装置及び画像合成方法を提供することができる。
【００２６】
請求項５の発明は、
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記視点又は視点が追従する表示物の速度を入力するための速度入力手段をさらに有し、
前記速度感演出手段は、
前記速度入力手段により入力された速度に基づき速度感の演出内容を変化させることを特徴とする。
【００２７】
この様にすることにより、視者が入力した速度に応じて、スピード感や加速感を演出することの可能な画像合成装置及び画像合成方法を提供することができる。
【００２８】
視点が追従する表示物とは、例えばドライブゲーム等におけるレーシングカー等をさす。また、速度入力手段とは、例えばドライブゲーム等におけるアクセルやブレーキ入力等をさす。ドライブゲーム等においては、プレーヤはアクセルやブレーキ入力を行ってレーシングカーの移動方向を入力しているので、視点が追従する表示物の速度方向を入力しているともいえるが、画面にレーシングカーの運転席から見える視界画像が表示が表示される場合は、視点の移動速度を入力しているともいえる。
【００２９】
従って、例えばドライブ等のゲーム装置やシミュレーション装置に、これらの画像合成装置及び画像合成方法を用いると、よりリアリティの高いゲーム装置やシミュレーション装置を提供することができる。
【００３０】
請求項６の発明は
３次元空間内を移動する所与の視点から見える画像を合成する画像合成装置であって、
複数の画面部を有し、該複数の画面部の中の少なくとも１の画面部の左端が、左隣にある画面部の右端に回動自在に接続されると共に、該１の画面部の右端が、右隣にある画面部の左端に回動自在に接続される画像表示手段と、
速度が上がるにつれて、前記画像表示手段の複数の画面部の少なくとも１つを視者の視野を覆う位置に移動させて、速度感を演出する画面駆動手段とを含むことを特徴とする。
【００３１】
この様にすると、速度が上がるにつれて、画面駆動手段が画像表示手段を視者の視野を覆う方向に動かすことにより、視者の視野を狭めて、スピード感を演出することができる。
【００３２】
請求項７の発明は、
３次元空間内を移動する所与の視点から見た画像を合成する画像合成装置であって、
一部又は全部の曲率が変更可能に形成された画像表示手段と、
速度が上がるにつれて、視者の視野を覆うように前記画像表示手段の一部又は全部の曲率を変更する画面駆動手段を含むことを特徴とする。
【００３３】
この様にすると、速度が上がるにつれて、画面駆動手段が画像表示手段の一部又は全部の曲率を大きくすることで、視者の視野を狭めて、スピード感を演出することができる。
【００３４】
請求項８の発明は、
請求項７において、
前記画像表示手段は、
視者の正面に位置する正面画面部と、左側に位置する左画面部、右側に位置する右画面部とを含み、
前記画像駆動手段は、
速度が上がるにつれて、前記左画面部又は前記右画面部の少なくとも一方の曲率が大きくなるよう前記左画面部又は右画面部の曲率を変更する画面駆動手段を含むことを特徴とする。
【００３５】
この様にすると、速度が上がるにつれて、画面駆動手段が左右の画面部の曲率を大きくすることで、視者の視野の両端を有効に狭めて、スピード感を演出することができる。
【００３６】
請求項９の発明は、
請求項６〜８のいずれかにおいて、
画面に表示する映像を投射する投射手段をさらに含み、
前記画像表示手段は、
前記投射手段により投射された映像を投影する投影手段として形成されたことを特徴とする。
【００３７】
この様にすると、プロジェクタ等の映像を投影するスクリーンを画像表示手段として用いた場合、画面駆動手段が、前記スクリーンを視者の視野を覆うような位置又は形状になるよう画面を駆動すると、その部分の映像をぼかすことが出来る。従って、速度が上がるにつれて、画像表示手段が視者の視野を狭めるような位置又は形状になるよう駆動手段を駆動するという簡単な機械的構成で、スピード感及び加速感を演出することが可能な画像合成装置を提供することが出来る。
【００３８】
例えば、速度が上がるにつれて、左右の画面部の曲率を大きくすることで、その部分の映像をぼかすことが出来る。しかも前記画面は、速度が上がるにつれて曲率が大きくなるよう制御されるため、速度が上がるにつれてせばまる人間の視野の範囲と似ており、より効果的に視界画像を表現することが出来る。
【００３９】
また、プロジェクタ等の映像を投影するスクリーンを画像表示手段として用いた場合、視線方向の変化に応じて投射手段の向きを変化させることにより視線位置に標準画像を表示することが出来る。従って、簡単な機械的構成で、視線方向の変化を演出することの可能な画像合成装置及び画像合成方法を提供することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
１．第一実施例
次に、本発明の好適な実施例を、３次元ゲーム空間内に設定されたレーシングコースでレースを行うレーシングゲーム装置に用いられた画像合成装置を例にとり説明する。
【００４１】
図１には本発明の好適な実施例であるレーシングゲーム装置１が示されている。該レーシングゲーム装置１は、実際のレーシングカーを模した筺体９０と大型の円筒形スクリーン１０を用いて形成されている。プレーヤは、レーシングカーを模した筺体９０の運転席８０に着座し、円筒形スクリーン１０に映し出された疑似３次元画像（ゲーム画面）を見ながら、ステアリング５０、ブレーキ６０、アクセル７０等を操作して架空のレーシングカーを運転してゲームを行う。
【００４２】
そして本レーシングゲーム装置１は、３次元ゲーム空間内に設定されたレーシングコースにおいて、プレーヤの操縦するプレーヤレーシングカーが、他のプレーヤの操縦するレーシングカーや、コンピュータの操縦するコンピュータカーと順位を競い合うように形成されている。
【００４３】
従来このようなレーシングゲーム装置１ではＣＲＴを用いたディスプレイが一般的に使用されてきたが、表示画面が小さいため、映像への没入感が乏しく、スピード感及びスピードの変化があまり感じられないという問題点があった。
【００４４】
そこで、表示画面に大型の円筒形スクリーンを用いると、ＣＲＴを用いたディスプレイに比べてプレーヤの視野を覆う範囲が広いため、仮想空間への没入感が増すという効果があるが、単に大型の円筒形スクリーンというだけでは、スピード感及びスピードの変化はあまり感じられないという問題点は改善されなかった。
【００４５】
従って、本発明の実施例では、前記問題点を解決するため以下のような構成を採用している。すなわち、本レーシングゲーム装置１では、ゲーム画面を表示するために、プレーヤの前方に投影用の大型の円筒形スクリーン１０が用いられており、投射用のプロジェクタ３０が、回転装置４０を介して、レーシングカーを模した筺体９０の運転席後方上部に設置されている。
【００４６】
前記大型の円筒形スクリーン１０は、レーシングカーを模した筺体の運転席正面に位置する正面画面部１４と、正面画面部１４の右側に位置しプレーヤの右端の視野を覆うように所定の曲率で婉曲している右画面部１２、正面画面部１４の左側に位置しプレーヤの左端の視野を覆うように所定の曲率で婉曲している左画面部１６で構成されている。前記３つの画面部は連続した１つの大型のスクリーンとして機能し、通常は固定されている。
【００４７】
しかし、右画面部１２及び左画面部１６は駆動装置２０を有しており、前記駆動装置２０により、その曲率を変更出来るよう形成されている。
【００４８】
すなわち、プレーヤがアクセル７０よりレーシングカーを加速すると、右画面部１２及び左画面部１６は、前記駆動装置２０により、その曲率が大きくなるよう変形し、プレーヤがブレーキ６０よりレーシングカーを減速すると、右画面部１２及び左画面部１６は、前記駆動装置２０により、その曲率が小さくなるよう変形するよう形成されている。
【００４９】
図３は、前記右画面部１２及び左画面部１６の変形の様子を表した概略図である。Ｓは右画面部１２及び左画面部１６が通常の曲率の時の画面の状態を表しており、Ｔは通常の状態より曲率が大きいときの画面を示している。
【００５０】
この様に本実施例のゲーム装置では、プレーヤの加速および減速に基づき左右の画面の曲率が変化するよう形成された画像合成装置が用いられている。
【００５１】
また、本発明の実施例では、投射用のプロジェクタ３０は、回転装置４０によって、図３にしめす回転中心３１を中心として水平方向に所定の角度まで、回転可能に形成されており、プレーヤのステアリング入力に応じて、回転するよう形成されている。すなわち、プレーヤが右折するとき等にステアリング５０を右に回したときは、プロジェクタ３０は右に回転し、プレーヤが左折するとき等にステアリングを左に回したときは、プロジェクタ３０は左に回転する。
【００５２】
本発明の実施例には、投射型のプロジェクタ３０が用いられているので、プロジェクタ３０が回転することによって、画面上のスウィートスポットが、その回転方向に移動するよう形成されている。なお、スウィートスポットとは、画面上画像がぼやけないで、最も鮮明に映る位置をさす。
【００５３】
さらに、本実施例では、スウィートスポットの移動に加えて、左折又は右折時は、当該方向の画面の曲率を大きくなるよう制御している。このようにすると、曲がろうとする方向の画面がプレーヤのほうに迫ってくるよう形成することが出来る。
【００５４】
この様に本実施例のゲーム装置では、プレーヤのステアリング入力に応じて画面上のスウィートスポット及び左右の画面部１２、１６の曲率が変化が変化するよう形成された画像合成装置が用いられている。
【００５５】
図２には、前記ゲーム装置に用いられている画像合成装置の構成を示すブロック図が示されている。
【００５６】
該画像合成装置は、速度入力部１１０、移動方向入力部１２０、画面コントロール回路１３０、投射方向コントロール回路１４０、画面駆動部１５０、投射制御部１６０、投影部１７０、投射部１８０とを含んで形成されている。
【００５７】
速度入力部１１０は、プレーヤがレーシングカーの加速及び減速を、図１に示すブレーキ６０、アクセル７０等を操作することにより入力するよう形成されている。具体的には、プレーヤがブレーキ６０を踏むことにより、減速が入力され、プレーヤがアクセル７０を踏むことにより、加速が入力される。
【００５８】
移動方向入力部１２０は、プレーヤがレーシングカーの移動方向を、図１に示すステアリング５０を操作することにより入力するよう形成されている。具体的には、プレーヤがステアリング５０を、正面方向の移動を示す基準位置から右に回すと、右に曲がるよう移動方向を入力することができ、正面方向の移動を示す基準位置から左に回すと、左に曲がるよう移動方向を入力することが出来る。
【００５９】
画面コントロール回路１３０は、速度入力部１１０からの入力である加速及び減速の大きさを画面駆動信号として、画面駆動部１５０に伝えるよう形成されている。
【００６０】
また、前述したように、右折又は左折時は当該方向の画面の曲率が大きくなるよう画面駆動部１５０が駆動されるので、画面コントロール回路１３０は、移動方向入力部１１０からの入力である右又は左への回転の大きさを画面駆動信号として、画面駆動部１５０に伝えるよう形成されている。
【００６１】
画面駆動部１５０は、右画面駆動部１５２と左画面駆動部１５４を含んで形成されており、画面コントロール回路１３０からの画面駆動信号に基づき、右画面駆動部１５２は後述する右画面部１２の曲率を、左画面駆動部１５４は後述する左画面部１６の曲率を制御するよう形成されている。具体的には、加速を示す画面駆動信号を受けたときは、その加速の大きさに応じて所定の割合で左右の画面部１２、１６の曲率が大きくなるように、また減速を示す画面駆動信号を受けたときは、その減速の大きさに応じて所定の割合で左右の画面部１２、１６の曲率が小さくなるように各画面駆動部１５２、１５４を駆動する。
【００６２】
さらに、右折を示す画面駆動信号を受けたときは、その右折の大きさに応じて所定の割合で右画面部１２の曲率が大きくなるように右画面駆動部１５２を駆動し、左折を示す画面駆動信号を受けたときは、その左折の大きさに応じて所定の割合で左画面部１６の曲率が大きくなるように左画面駆動部１５４を駆動する。
【００６３】
本画像合成装置は、プロジェクタ３０により投射された画像を円筒形スクリーン１０に投影することによって画像表示を行うよう形成されているので、プロジェクタ３０を投射部１８０、円筒形スクリーン１０を投影部１７０として機能するよう形成されている。従来の画面は、視者の視野の端までカバーすることができず、それもスピード感を阻害する原因になってので、当該前記円筒形スクリーン１０は、視者の視野の両端を覆うよう形成されている。
【００６４】
また、前記円筒形スクリーン１０は、図１に示すように、右画面部１２、正面画面部１４、左画面部１６を有している。正面画面部１４は、所定の曲率を有する固定した画面として形成され、右画面部１２及び左画面部１６は、それぞれ、右画面駆動部１５２、右画面駆動部１５４によって制御される曲率の形状に変形可能な画面として形成されている。
【００６５】
投射方向コントロール回路１４０は、移動方向入力部１２０からの入力に基づき移動方向の変化を、現在位置から左右へどれだけ回転したかを示す移動方向信号として、投射制御部１６０に伝えるものである。
【００６６】
投射制御部１６０は、前記投射方向コントロール回路１４０によって伝えられる移動方向信号に基づき、投射部１８０であるプロジェクタ３０の投射方向を決定するものであり、具体的にはプロジェクタ３０の向きを回転させる回転装置４０を用いて構成されている。回転装置４０は、右への回転を示す移動方向信号が入力されるとその回転の大きさに応じて所定の割合で、図３に示すＲの方向にプロジェクタを回転させ、左への回転を示す移動方向信号が入力されると、その回転の大きさに応じて所定の割合で図３に示すＬの方向にプロジェクタを回転させる。この様にプロジェクタ３０を回転させることにより、画面上のスウィートスポットを変化させることが出来る。
【００６７】
ここにおいて、速度が上がるにつれて、標準画像を表示する領域を視野の中心方向に狭め、前記標準画像を表示する領域以外では、速度感演出画像を表示することによってスピード感及びスピードの変化を表現するという本発明の特徴的な機能は、以下のようにして実現される。
【００６８】
すなわち、プレーヤが加速を指示すると、前記右画面部１２及び左画面部１６は、図３のＳに示す曲率の形状から、Ｔに示す曲率の形状に変化する。前記プロジェクタ３０の位置及び前記プロジェクタ３０により供給される画像は円筒形スクリーン１０がＳの形状のときに、最もよくピントの合った通常の画像が表示されるように形成されているため、右画面部１２及び左画面部１６がＴの形状に変化すると、右画面部１２及び左画面部１６の端のほうの映像は、ぼけてしまう。曲率の変化が小さいとき、すなわち通常の曲率よりやや大きくなったときは、変化は左右の画面の端のほうがぼけるだけであるが、曲率の変化が大きいとき、すなわち通常の曲率より曲率を大きくすればするほど、左右の画面部１２、１６の端のほうからぼける領域が広がって来る。すなわち、プレーヤが加速すれば、左右の画面部１２、１６の曲率が大きくなり、標準画像を表示する範囲は画面の中央方向へとせばまることになる。
【００６９】
このような画像の変化は、車を運転している際に、スピードが上がると視野の中央の映像だけがはっきりと見え、周辺はぼけて見えるという経験的事実に対応している。従って、スピードの変化に基づき、左右の画面の曲率を変化させることにより、映像でスピードの変化を表現することが出来る。
【００７０】
従って、この様にぼける領域に表示されるぼけた画像は、あたかも高速走行時のドライバーの側面の流れるようにぼけた視界画像と同じ効果を奏し、速度感演出画像として機能する。また、正面画面部１４は固定なので通常の画像である標準画像が表示される。すなわち、投射用のプロジェクタ等と投影式の画面を用いるときは、画面コントロール回路１３０、画面駆動部１５０は速度に応じて作用することにより、速度感演出手段として機能する。
【００７１】
また、前記左右の画面部１２、１６の曲率の変化は、視者の視野が狭い程、視者はよりスピード感を感じるという経験的事実に対応している。すなわち、速度が上がるにつれ、前記左右の画面部１２、１６の曲率を大きくすることにより、視者の視野を狭めて、スピード感を演出する速度感演出手段としても機能する。
【００７２】
次に、本実施例の画像合成装置の作用及び効果について説明する。
【００７３】
まず速度変化の実感出来る映像表示及びスピード感の演出を行う場合を説明する。図４は、プレーヤの加速及び減速の入力と画面の状態の変化を示すフローチャート図であり、図５は、速度変化による画面部の形状の変化及び画像の変化を説明する図である。
【００７４】
図４において、ゲーム終了まで、以下の処理が行われる（ステップ１０）。プレーヤが速度入力部１１０から加速及び減速の速度入力をおこなうと（ステップ２０）、画面コントロール回路１３０は前記入力を画面駆動部１５０に伝える。加速入力が伝えられると（ステップ３０）、画面駆動部１５０は、その加速の大きさに応じて所定の割合で左右の画面部１２、１６の曲率を大きくするよう制御する。
【００７５】
すなわち、図５（Ａ）において、Ｓの状態であった左右の画面は、加速の大きさに応じて所定の割合で曲率が大きくなり、Ｔの状態になる。このとき画面上の画像は、図５（Ｂ）の状態から、図５（Ｃ）の状態になる。本画像合成装置は、前述したように、図５（Ａ）のＳの状態のときに最もよくピントのあった通常の画像が表示されるよう形成されているため、図５（Ｂ）では画面全体に標準画像３１０が表示されている。しかし、左右の画面部１２、１６が、Ｔの状態になると、前述したように左右の画面部１２、１６の端のほうはピントがあわなくなるため、図５（Ｃ）に示すように左右の画面部１２、１６の標準画像３１０の表示される領域は、画面の中央方向にせばまり、画面の端付近にはピントの合わないぼけた画像である速度感演出画像３２０が表示される。
【００７６】
また、画面コントロール回路１３０より減速入力が伝えられると（ステップ３０）、画面駆動部１５０は、その減速の大きさに応じて所定の割合で左右の画面部１２、１６の曲率を小さくするよう制御する。
【００７７】
すなわち、図５（Ａ）において、Ｔの状態であった左右の画面部１２、１６は、減速の大きさに応じて所定の割合で曲率が小さくなり、Ｓの状態になる。このとき画面上の画像は、図５（Ｃ）の状態から、図５（Ｂ）の状態になる。
【００７８】
この様にして、速度が上がるにつれ、周囲がぼける人間の視界画像を画面に再現することができる。従って、高速になるにつれ速度感演出画像３２０の範囲が広がり、ぼけ方が増す映像から、視者はスピードの変化を実感し、リアリティの高い加速感及び減速感を味わうことが出来る。
【００７９】
また、図５（Ａ）から明らかなように、左右の画面部１２、１６は、速度が上がるにつれ視者の視野を覆う方向（ＳからＴ）に状態が変化する。一般的に、視者の視野が狭い程、視者はよりスピード感を感じるため、このようにすることにより視者の視野を狭めて、スピード感を演出することが出来る。
【００８０】
次に、入力された移動方向に応じて画面に視界画像の演出を行う場合を説明する。図６は、プレーヤのステアリング入力とプロジェクタ３０の回転及び画面の状態の変化を示すフローチャート図であり、図７は移動方向の変化による画面部の形状とプロジェクタの投射方向の変化及び画像の変化を説明する図である。
【００８１】
図６において、ゲーム終了まで、以下の処理が行われる（ステップ１１０）。プレーヤが移動方向入力部１２０から右折又は左折の移動方向入力をおこなうと（ステップ１２０）、投射方向コントロール回路１４０は前記入力を投射制御部１６０に伝える。右折入力が伝えられると（ステップ１３０）、投射制御部１６０は、その右折の大きさに応じて所定の割合でプロジェクタ３０の方向を制御し（ステップ１４０）、右画面駆動部１５２は、右画面部１２の曲率が大きくなるよう制御する（ステップ１５０）。
【００８２】
すなわち、図７（Ａ）において、正面を向いていたプロジェクタ３０は、右折の大きさに応じて所定の割合で右に回転し、Ｅの状態になる。また、Ｓの状態であった右画面部１２は、右折の大きさに応じて所定の割合で曲率が大きくなり、Ｔの状態になる。このとき画面上の画像は、図５（Ｂ）の状態から、図５（Ｃ）の状態になる。本画像合成装置は、円筒形の横長な大型スクリーンにプロジェクタ投射した映像を表示しているため、通常はプロジェクタの前方正面に位置する正面画面部１４に、最も鮮明な画像が表示されるスウィートスポット３３０がくる。
【００８３】
しかし、プロジェクタ３０がＥの状態になると、図７（Ｃ）に示すように、前記スウィートスポット３３０は、右方向に移動する。
【００８４】
また、左折入力が伝えられると（ステップ１３０）、投射制御部１６０は、その左折の大きさに応じて所定の割合でプロジェクタ３０の方向を制御し（ステップ１６０）、左画面駆動部１５４は、左画面部１２の曲率を大きくするよう制御する（ステップ１７０）。
【００８５】
そして、右折又は左折いずれの場合においても、プレーヤがステアリング５０を基準位置に戻すと（ステップ１８０）、プロジェクタの方向及び該当する画面の曲率を本処理における制御前の状態に戻すよう制御する（ステップ１９０）。
【００８６】
この様にして、通常右折又は左折時に、ドライバーの視線が当該方向を向くことによって生じる視界画像を効果的に画像表示することが出来る。すなわち、右折時にはドライバーの視線は、右方向に移動し、このとき左側の視界の変化が激しいために、左側の視界がぼけて見え、左折時はこれと逆の現象がおこる。このような現象を、本実施例の画像合成装置では、前述したようにプロジェクタ３０を回転させて、スウィートスポットを左右の移動させることによって実現している。
【００８７】
また、右折又は左折時は、曲がろうとする方向の画面がプレーヤのほうに迫ってくるよう形成することで、より臨場感のあふれた演出を行うことが出来る。
【００８８】
２．第二実施例
前記第一実施例では、投影用スクリーンの形状を変形させることにより、速度感演出を行う画像合成装置を説明したが、以下に述べる第二実施例では、投影用スクリーンの位置を変化させることにより、速度感演出を行う画像合成装置を説明する。
【００８９】
投影用スクリーンの位置を変化させる画像合成装置としては、図８に示すようなスクリーン２１０を用いるものある。前記スクリーン２１０は、それぞれ平面に形成された正面画面部２１４、その左右に蝶番等を介して、それぞれ２１３、２１５を回転軸として水平方向に回動自在に接続された右画面部２１２、左画面部２１６と、前記右画面２１２及び左画面２１６を水平方向に回動自在に駆動する駆動装置２２０を含んで形成される。
【００９０】
この様な画像合成装置の構成を示すブロック図は、基本的には図２と同様である。ただし、本実施例の場合、図２に示す画面駆動部１５０は、左右の画面部の曲率を変化させるのではなく、左右の画面部の位置を変化させる。すなわち、本実施例の画面駆動部１５０は、画面駆動信号に基づき所定の角度θR、θLで右画面部２１２又は左画面部２１６の位置を、ＦからＧのほうへ移動させるよう形成されている。
【００９１】
この様なスクリーン２１０を用いた場合、速度が上がるにつれて前記右画面部２１２及び左画面部２１６をＦの位置からＧの位置に動かすように形成すれば、左右の画面部２１２、２１６が、Ｇのほうにせばまればせばまるほど、左右の画面部２１２、２１６の端のほうの映像ピントがあわなくなる。従って左右の画面部２１２、２１６の前述した標準画像３１０の表示される領域は、画面の中央方向にせばまり、画面の端付近にはピントの合わないぼけた画像である速度感演出画像３２０が表示される。
【００９２】
この様にして、図８のように形成されたスクリーン２１０を用いても速度が上がるにつれ、周囲がぼける人間の視界画像を画面に再現することができる。従って、高速になるにつれ速度感演出画像３２０の範囲が広がり、ぼけ方が増す映像から、視者はスピードの変化を実感し、リアリティの高い加速感及び減速感を味わうことが出来る。
【００９３】
また、第一及び第二の実施例のように投影式のスクリーンとプロジェクタを用いて、その物理的な位置関係を変更することによって速度変化又はスピード感を演出するためのぼけた映像である速度感演出用画像３２０を実現する場合には、投射用の画像の生成過程は問わないので、実写の画像でも、コンピュータグラフィクスによって画像合成された３次元画像でも、アニメ等の２次元画像でもよい。
【００９４】
３．第三実施例
第三実施例では、投影式のスクリーンではなくＣＲＴや液晶等の自己発光型のディスプレイを用いた画像合成装置について説明する。
【００９５】
この様な場合には、前述した実施例のように、物理的な位置関係を変更することによっては速度変化又はスピード感を演出するためのぼけた画像を実現することは出来ない。従って、表示用の画像合成過程で、速度変化又はスピード感を演出するためのぼけた画像を作成して、その画像をプレーヤの側面のディスプレイに表示するよう形成しなければならない。
【００９６】
まず本実施例の画像合成装置の画像表示手段であるディスプレイについて説明する。
【００９７】
本実施例のディスプレイも、高速走行時の側面の視野のぼけを表示するため、図９に示すようにプレーヤＰの視野の両端を覆うように形成されている。さらに、物理的に視野をせばめてスピード感を演出するため、左右の画面部３１２、３１６の位置が変更出来るよう形成されている。すなわち本実施例のディスプレイ３１０は、図９に示すように、正面画面部３１４、その左右に蝶番等を介して水平方向に回転軸３１３、３１５を中心として回動自在に接続された右画面部３１２、左画面部３１６と、前記右画面部３１２及び左画面部３１６を水平方向に回転軸３１３、３１５を中心として回動自在に駆動する駆動装置３２０を含んで形成されている。
【００９８】
この様なディスプレイ３１０を用いた場合、速度が上がるにつれて前記右画面部３１２及び左画面部３１６をＨの位置からＩの位置に動かすように形成すれば、物理的に視野をせばめてスピード感を演出することができる。
【００９９】
しかし、この様なディスプレイ３１０を用いた場合は、左右の画面部３１２、３１６に表示すべき流れるようにぼけてスピード感を出す画像である速度感演出用画像３２０を画像合成しなければならない。
【０１００】
図１０には、前記レーシングゲーム装置にこの様なディスプレイ３１０を用いた場合の画像合成装置のブロック図が示されている。
【０１０１】
該画像合成装置は、速度入力部１１０、移動方向入力部１２０、画面コントロール回路３３０、画像コントロール回路３４０、画面駆動部３２０、画像合成部３５０、ディスプレイ３１０とを含んで形成されている。
【０１０２】
速度入力部１１０、移動方向入力部１２０及び画面部コントロール回路３３０は、図２と同様の機能を有する。
【０１０３】
画面駆動部３２０は、右画面駆動部３２２と左画面駆動部３２４を含んで形成されており、画面コントロール回路１３０からの画面駆動信号に基づき、右画面駆動部３２２は後述する右画面部３１２の位置を、左画面駆動部３２４は後述する左画面部３１６の位置を制御するよう形成されている。具体的には、加速を示す画面駆動信号を受けたときは、その加速の大きさに応じて左右の画面部３１２、３１６を、回転軸３１３、３１５を中心として所定の割合でＨからＩの方向に回転させる。また減速を示すディスプレイ駆動信号を受けたときは、その減速の大きさに応じて左右の画面部３１２、３１６を回転軸３１３、３１５を中心として所定の割合でＩからＨの方向に回転させる。
【０１０４】
さらに、右折を示す画面駆動信号を受けたときは、その右折の大きさに応じて所定の割合で右画面部３１２を回転軸３１３を中心として所定の割合でＨからＩの方向に回転させ、左折を示す画面駆動信号を受けたときは、左画面部３１６を回転軸３１５を中心として所定の割合でＨからＩの方向に回転させる。
【０１０５】
前記ディスプレイ３１０の構成は、前述したとおりである。
【０１０６】
画像コントロール回路３４０は、速度入力部１１０及び移動方向入力部１２０から入力される速度変化及び移動方向の変化を反映した画像合成がおこなわれるよう画像合成部３５０に前記情報を伝えるよう形成されている。具体的には、速度入力部１１０からの入力である加速及び減速の大きさと、移動方向入力部１２０からの入力に基づき移動方向の変化を、現在位置から左右へどれだけ回転したかを示す移動方向信号として、画像合成部３５０に伝えるよう形成されている。
【０１０７】
画像合成部３５０は、前画像コントロール回路３４０によって伝えられる加速及び減速の大きさに基づき、標準画像３１０を表示する領域又はぼけた画像である速度感演出画像３２０を表示する領域を決定し、そこに当該画像を表示する。
【０１０８】
さらに画像合成部３５０は、前画像コントロール回路３４０によって伝えられる移動方向信号に基づき、スウィートスポットを決定し、前記標準画像を表示する領域を決定する際の要素とする。
【０１０９】
なお、ぼけた画像を表示する手法としては、予めぼけた画像用のテクスチャを用意しておいてテクスチャマッピングを行うように形成してもよい。
【０１１０】
この様にして、速度が上がるにつれて、標準画像３１０を表示する領域を視野の中心方向に狭め、前記標準画像を表示する領域以外では、ぼけた画像である速度感演出画像３２０を表示することが出来る。
【０１１１】
本発明は上記第一〜第三の実施例に限定されるものではなく、各種の変更実施が可能である。
【０１１２】
また、前記実施例では、本発明の画像合成装置をレーシングゲーム装置１に用いた場合を例に取り説明したがこれに限られない。フライトゲーム装置やスキーゲーム装置、又は他のスピード感が重視されるゲーム装置でもよいし、シミュレータに用いてもよい。また、単に画像合成装置とし用いてスピード感のある映像を表示するようにしてもよい。
【０１１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のレーシングゲーム装置の外観を示す図である。
【図２】本実施例の画像合成装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施例の画像合成装置の画面部の変形の説明図である。
【図４】プレーヤの速度入力と画面部の状態の変化を示すフローチャート図である。
【図５】同図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、速度変化による画面部の形状の変化及び画像の変化を説明する図である。
【図６】プレーヤの移動方向入力と画面部の状態及びプロジェクタの投射方向の変化を示すフローチャート図である。
【図７】同図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、移動方向の変化による画面部の形状とプロジェクタの投射方向の変化及び画像の変化を説明する図である。
【図８】本発明の他の実施例の画像合成装置に用いられるスクリーンの説明図である。
【図９】本発明の他の実施例の画像合成装置に用いられるディスプレイの説明図である。
【図１０】本発明の他の実施例の画像合成装置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  円筒形スクリーン
３０  プロジェクタ
４０  回転装置
５０  ステアリング
６０  ブレーキ
７０  アクセル
１１０  速度入力部
１２０  移動方向入力部
１３０  画面コントロール回路
１４０  投射方向コントロール回路
１５０  画面駆動部
１６０  投射制御部
１７０  投影部
１８０  投射部
３１０  ディスプレイ
３３０  画面コントロール回路
３４０  画像コントロール回路
３２０  画面駆動部
３５０  画像合成部
【図１】
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【図２】
0003883224.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003883224.tif 000007
【図７】
0003883224.tif 000008
【図８】
0003883224.tif 000009
【図９】
0003883224.tif 000010
【図１０】
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