(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ボールにプレーヤによって与えられた動きに応じてシミュレーションボールを動かして、ボールゲームをシミュレートするシミュレーション装置において、
上記ボールゲームで使用されるボールに対応する大きさを有し、動きがプレーヤによって与えられる上記入力ボールと、
上記入力ボールにプレーヤによって動きが与えられた場合に、該入力ボールが自由に動け、該自由な動きが継続するように、該入力ボールの球面に沿った湾曲のエアベアリング上で、小さい摩擦で該入力ボールを支持する支持手段と、
上記入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを検出及び処理する検出及び処理手段と、
上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成するシミュレート手段とを備え、
上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータは、最初に、上記検出及び処理手段において検出及び処理された上記入力ボールの動きの速度及び方向に基づいて決定され、その後、該入力ボールの継続したスピンに基づいて決定されることを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項２】
上記支持手段は、上記入力ボールの球面に沿った湾曲の受け面と、該受け面まで貫通した供給孔とを有する支持体と、該入力ボールを運動できるように浮上させる浮上手段とを備えることを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項３】
上記検出及び処理手段は、上記入力ボールの近傍に配設され、該入力ボールの一平面における運動の方向を測定する光学エンコーダを備えることを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項４】
上記検出及び処理手段は、上記入力ボールの近傍に互いに距離をおいて配設され、該入力ボールの複数の平面における運動の方向を測定する複数の光学エンコーダを備えることを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項５】
上記シミュレート手段は、プロセッサと、該プロセッサで実行され、上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成するソフトウェアとを有することを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項６】
上記シミュレート手段は、上記ボールゲームのパラメータをシミュレートすることを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項７】
上記シミュレート手段は、上記シミュレーションボールが動く環境をシミュレートすることを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項８】
上記シミュレート手段は、仮想現実の環境において、上記シミュレーションボールの本物らしい動きをシミュレートすることを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項９】
上記シミュレート手段は、上記シミュレーションボールの動きを、上記入力ボールにプレーヤによって初期の動きが与えられたときに検出された該入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールにプレーヤによって継続した動きが与えられたときに検出された該入力ボールのスピンとを含む該入力ボールの動きに応じて、制御することを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項１０】
上記シミュレート手段においてシミュレートされるボールゲームは、ボウリングゲームであることを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項１１】
上記支持体は、上記入力ボールのケーシングを形成することを特徴とする請求項２記載のシミュレーション装置。
【請求項１２】
上記光学エンコーダは、上記入力ボールの動きに応じたパルス信号を発生し、該発生したパルス信号を読み出すことを特徴とする請求項３記載のシミュレーション装置。
【請求項１３】
上記複数の光学エンコーダは、それぞれ上記入力ボールの動きに応じたパルス信号を発生し、該発生したパルス信号を読み出すことを特徴とする請求項４記載のシミュレーション装置。
【請求項１４】
上記３次元グラフィカルシミュレーションを表示する表示手段を更に備える請求項５記載のシミュレーション装置。
【請求項１５】
上記シミュレート手段は、上記ボールゲームのパラメータをプレーヤに定義させることを特徴とする請求項６記載のシミュレーション装置。
【請求項１６】
上記シミュレート手段は、上記入力ボールの動きに基づき、上記光学エンコーダによって発生されたパルス信号を、上記シミュレーションボールのシミュレートされた動きに変換するソフトウェアを有することを特徴とする請求項１２記載のシミュレーション装置。
【請求項１７】
上記表示手段は、スクリーンと、上記３次元グラフィカルシミュレーションを該スクリーンに投写するプロジェクタ手段とを有することを特徴とする請求項１４記載のシミュレーション装置。
【請求項１８】
上記シミュレート手段は、上記ボールゲームが行われるシミュレーション環境をプレーヤに定義させることを特徴とする請求項１記載のシミュレーション装置。
【請求項１９】
動きがプレーヤによって与えられる入力ボールと、該入力ボールにプレーヤによって動きが与えられた場合に、該入力ボールが自由に動け、該自由な動きが継続するように、該入力ボールの球面に沿った湾曲のエアベアリング上で、小さい摩擦で該入力ボールを支持する支持手段と、該入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを検出及び処理する検出及び処理手段と、シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレートを生成するシミュレート手段とを備えたシミュレーション装置における、該入力ボールにプレーヤによって与えられた動きに応じて該シミュレーションボールを動かして、ボールゲームをシミュレートするシミュレーション方法において、
上記ボールゲームで使用されるボールに対応する大きさを有し、上記支持手段のエアベアリング上に小さい摩擦で支持された上記入力ボールに、プレーヤが動きを与える入力ステップと、
上記検出及び処理手段において、プレーヤによって与えられた上記入力ボールの動きの速度及び方向と、継続したスピンとを検出及び処理する動き検出ステップと、
上記シミュレート手段において、上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレートを生成し、上記ボールゲームをシミュレートするシミュレートステップとを有し、
上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータは、最初に、上記検出及び処理手段において検出及び処理された上記入力ボールの動きの速度及び方向に基づいて決定され、その後、該入力ボールの継続したスピンに基づいて決定されることを特徴とするボールゲームのシミュレーション方法。
【請求項２０】
上記検出及び処理手段は、上記入力ボールの近傍に配設され、該入力ボールの一平面における運動の方向を測定する光学エンコーダを備え、
上記動き検出ステップは、上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータを、上記光学エンコーダによって生成するステップを更に有することを特徴とする請求項１９記載のシミュレーション方法。
【請求項２１】
上記検出及び処理手段は、上記入力ボールの近傍に互いに距離をおいて配設され、該入力ボールの複数の平面における運動の方向を測定する複数の光学エンコーダを備え、
上記動き検出ステップは、上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータを、上記複数の光学エンコーダによって生成するステップを更に有することを特徴とする請求項１９記載のシミュレーション方法。
【請求項２２】
上記シミュレート手段は、プロセッサと、該プロセッサで実行され、上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成するソフトウェアとを有し、
上記シミュレートステップは、上記プロセッサ及び上記ソフトウェアによって、上記ボールゲームをシミュレートするステップを更に有することを特徴とする請求項１９記載のシミュレーション方法。
【請求項２３】
上記シミュレート手段は、上記ボールゲームのパラメータをシミュレートし、
上記シミュレートステップは、上記ボールゲームのパラメータをシミュレートするステップを更に有することを特徴とする請求項１９記載のシミュレーション方法。
【請求項２４】
上記シミュレート手段は、上記シミュレーションボールが動く環境をシミュレートし、
上記シミュレートステップは、上記シミュレーションボールが動く環境をシミュレートするステップを更に有することを特徴とする請求項１９記載のシミュレーション方法。
【請求項２５】
上記シミュレート手段は、仮想現実の環境において、上記シミュレーションボールの本物らしい動きをシミュレートし、
上記シミュレートステップは、仮想現実の環境において、上記シミュレーションボールの本物らしい動きをシミュレートするステップを更に有することを特徴とする請求項１９記載のシミュレーション方法。
【請求項２６】
上記シミュレート手段は、上記シミュレーションボールの動きを、上記入力ボールにプレーヤによって初期の動きが与えられたときに検出された該入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールにプレーヤによって継続した動きが与えられたときに検出された該入力ボールのスピンとを含む該入力ボールの動きに応じて、制御し、
上記シミュレートステップは、上記入力ボールにプレーヤによって初期の動きが与えられたときに上記入力ボールの動きの速度及び方向を検出するとともに、該入力ボールにプレーヤによって継続した動きが与えられたときに該入力ボールのスピンを検出するステップを更に有することを特徴とする請求項１９記載のシミュレーション方法。
【請求項２７】
上記シミュレート手段においてシミュレートされるボールゲームは、ボウリングゲームであり、
上記シミュレートステップでは、上記ボウリングゲームをシミュレートすることを特徴とする請求項１９記載のシミュレーション方法。
【請求項２８】
上記光学エンコーダは、上記入力ボールの動きに応じたパルス信号を発生し、該発生したパルス信号を読み出し、
上記シミュレートステップは、上記光学エンコーダによって、上記シミュレーションボールの動きに応じたパルス信号を発生するとともに、読み出すステップを更に有することを特徴とする請求項２０記載のシミュレーション方法。
【請求項２９】
上記複数の光学エンコーダは、それぞれ上記入力ボールの動きに応じたパルス信号を発生し、該発生したパルス信号を読み出し、
上記シミュレートステップは、上記複数の光学エンコーダによって、上記シミュレーションボールの動きに応じたパルス信号を発生するとともに、読み出すステップを更に有することを特徴とする請求項２１記載のシミュレーション方法。
【請求項３０】
上記シミュレーション装置は、上記３次元グラフィカルシミュレーションを表示する表示手段を更に備え、
上記シミュレートステップは、上記３次元グラフィカルシミュレーションを上記表示手段に表示するステップを更に有することを特徴とする請求項２２記載のシミュレーション方法。
【請求項３１】
上記シミュレート手段は、上記ボールゲームのパラメータをプレーヤに定義させ、
上記シミュレートステップは、上記ボールゲームのパラメータをプレーヤに定義させるステップを更に有することを特徴とする請求項２３記載のシミュレーション方法。
【請求項３２】
上記シミュレーション装置は、上記入力ボールの動きに基づき、上記光学エンコーダによって発生されたパルス信号を、上記シミュレーションボールのシミュレートされた動きに変換するソフトウェアを備え、
上記ソフトウェアによって、上記光学エンコーダで発生されたパルス信号を、上記シミュレーションボールのシミュレートされた動きに変換するステップを更に有することを特徴とする請求項２８記載のシミュレーション方法。
【請求項３３】
上記表示手段は、スクリーンと、上記３次元グラフィカルシミュレーションを該スクリーンに投写するプロジェクタ手段とを有し、
上記シミュレートステップは、上記グラフィカルシミュレーションを上記スクリーンに投写するステップを更に有することを特徴とする請求項３０記載のシミュレーション方法。
【請求項３４】
上記シミュレート手段は、上記ボールゲームが行われるシミュレーション環境をプレーヤに定義させ、
上記シミュレートステップは、上記ボールゲームが行われるシミュレーション環境をプレーヤに定義させるステップを更に有することを特徴とする請求項１９記載のシミュレーション方法。
【請求項３５】
入力ボールにプレーヤによって与えられた動きに応じてシミュレーションボールを動かして、ボウリングゲームをシミュレートするシミュレーション装置において、
上記ボールゲームで使用されるボウリングボールに対応する大きさを有し、動きがプレーヤによって与えられる上記入力ボールと、
上記入力ボールにプレーヤによって動きが与えられた場合に、該入力ボールが自由に動け、該自由な動きが継続するように、該入力ボールを小さい摩擦で支持し、該入力ボールの球面に沿った湾曲のエアベアリングと、
上記入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを検出する検出器と、
上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成し、上記ボウリングゲームをシミュレートするシミュレーション生成器とを備え、
上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータは、上記入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとに対応することを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項３６】
動きがプレーヤによって与えられる入力ボールと、該入力ボールにプレーヤによって動きが与えられた場合に、該入力ボールが自由に動け、該自由な動きが継続するように、該入力ボールを小さい摩擦で支持し、該入力ボールの球面に沿った湾曲のエアベアリングと、該入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを検出する検出器と、該入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを処理するプロセッサと、シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成し、ボールゲームをシミュレートするシミュレーション生成器とを備えたシミュレーション装置における、該入力ボールにプレーヤによって与えられた動きに応じて該シミュレーションボールを動かして、該ボールゲームをシミュレートするシミュレーション方法において、
上記ボールゲームで使用されるボールに対応する大きさを有し、上記エアベアリング上に小さい摩擦で支持された上記入力ボールに、プレーヤが動きを与える入力ステップと、
上記エアベアリングにおいて、上記入力ボールのスピンを継続するステップと、
上記検出器において、プレーヤによって与えられた上記入力ボールの動きの速度及び方向と、上記継続したスピンとを検出する検出ステップと、
上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータを、上記検出器によって検出された上記入力ボールの動きの速度及び方向と、上記継続したスピンとに対応して生成する生成ステップと、
上記シミュレーション生成器において、上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成し、上記ボールゲームをシミュレートするシミュレートステップとを有し、
上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータは、上記検出器によって検出された上記入力ボールの動きの速度及び方向と、上記継続したスピンとに対応することを特徴とするボールゲームのシミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールの動きをシミュレートするゲームのシミュレーション装置及びシミュレーション方法に関し、特に、仮想現実的に（virtual reality）シミュレーションボールが運動するゲーム環境において、プレーヤによって入力ボールに与えられた動きに応じて、シミュレーションボールがあたかも本物らしく（realistically）動くようにシミュレートするシミュレーション装置及びシミュレーション方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールの動きをシミュレートするキオスクタイプのゲーム装置（kiosk-type game system）が知られており、このゲーム装置では、支持部材に配設されたボールにプレーヤによって与えられた動きを検出して、スクリーン上にシミュレートされたボール（simulated ball、以下、シミュレーションボールという。）を動かすようになっている。しかしながら、このようなゲーム装置では、支持部材に配設されたボールの運動の検出は、プレーヤによって与えられたボールの回転運動（rolling movement）に限定され、支持部材に配設されたボールに対応するシミュレーションボールの動きのパラメータは、ゲーム装置に予め設定されたものであった。上述のような従来のゲーム装置においては、シミュレーションボールの速度（speed）、方向（direction）及びスピン（spin）を含む運動パラメータが検出されることはなかった。さらに、このような従来のゲーム装置には柔軟性がなく、プレーヤは、ゲームをさらに楽しいものにしたり、異なるゲーム環境においてゲームをするという目的でシミュレーションボールの運動パラメータを好みに応じて変更することはできなかった。
【０００３】
したがって、ボールの動きをシミュレートするゲーム等を改良するためには、プレーヤが定義したゲーム環境において、プレーヤが与えたボールの動きの範囲を検出して、シミュレーションボールの現実性のある動きを発生する改良された装置及び方法が必要とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、プレーヤによって定義された仮想現実の環境において、プレーヤによる入力ボールの動きに直接反応して、シミュレーションボールの本物らしい動きを効率的に且つ効果的にシミュレートする新規な又は改良されたシミュレーション装置及びシミュレーション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】
本発明に係るシミュレーション装置は、入力ボールにプレーヤによって与えられた動きに応じてシミュレーションボールを動かして、ボールゲームをシミュレートするシミュレーション装置において、上記ボールゲームで使用されるボールに対応する大きさを有し、動きがプレーヤによって与えられる上記入力ボールと、上記入力ボールにプレーヤによって動きが与えられた場合に、該入力ボールが自由に動け、該自由な動きが継続するように、該入力ボールの球面に沿った湾曲のエアベアリング上で、小さい摩擦で該入力ボールを支持する支持手段と、上記入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを検出及び処理する検出及び処理手段と、上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成するシミュレート手段とを備え、上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータは、最初に、上記検出及び処理手段において検出及び処理された上記入力ボールの動きの速度及び方向に基づいて決定され、その後、該入力ボールの継続したスピンに基づいて決定されることを特徴とする。
また、本発明に係るシミュレーション装置は、入力ボールにプレーヤによって与えられた動きに応じてシミュレーションボールを動かして、ボウリングゲームをシミュレートするシミュレーション装置において、上記ボールゲームで使用されるボウリングボールに対応する大きさを有し、動きがプレーヤによって与えられる上記入力ボールと、上記入力ボールにプレーヤによって動きが与えられた場合に、該入力ボールが自由に動け、該自由な動きが継続するように、該入力ボールを小さい摩擦で支持し、該入力ボールの球面に沿った湾曲のエアベアリングと、上記入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを検出する検出器と、上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成し、上記ボウリングゲームをシミュレートするシミュレーション生成器とを備え、上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータは、上記入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとに対応することを特徴とするシミュレーション装置。
【０００６】
また、本発明に係るシミュレーション方法は、動きがプレーヤによって与えられる入力ボールと、該入力ボールにプレーヤによって動きが与えられた場合に、該入力ボールが自由に動け、該自由な動きが継続するように、該入力ボールの球面に沿った湾曲のエアベアリング上で、小さい摩擦で該入力ボールを支持する支持手段と、該入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを検出及び処理する検出及び処理手段と、シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレートを生成するシミュレート手段とを備えたシミュレーション装置における、該入力ボールにプレーヤによって与えられた動きに応じて該シミュレーションボールを動かして、ボールゲームをシミュレートするシミュレーション方法において、上記ボールゲームで使用されるボールに対応する大きさを有し、上記支持手段のエアベアリング上に小さい摩擦で支持された上記入力ボールに、プレーヤが動きを与える入力ステップと、上記検出及び処理手段において、プレーヤによって与えられた上記入力ボールの動きの速度及び方向と、継続したスピンとを検出及び処理する動き検出ステップと、上記シミュレート手段において、上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレートを生成し、上記ボールゲームをシミュレートするシミュレートステップとを有し、上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータは、最初に、上記検出及び処理手段において検出及び処理された上記入力ボールの動きの速度及び方向に基づいて決定され、その後、該入力ボールの継続したスピンに基づいて決定されることを特徴とする。
また、本発明に係るシミュレーション方法は、動きがプレーヤによって与えられる入力ボールと、該入力ボールにプレーヤによって動きが与えられた場合に、該入力ボールが自由に動け、該自由な動きが継続するように、該入力ボールを小さい摩擦で支持し、該入力ボールの球面に沿った湾曲のエアベアリングと、該入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを検出する検出器と、該入力ボールの動きの速度及び方向と、該入力ボールの継続したスピンとを処理するプロセッサと、シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成し、ボールゲームをシミュレートするシミュレーション生成器とを備えたシミュレーション装置における、該入力ボールにプレーヤによって与えられた動きに応じて該シミュレーションボールを動かして、該ボールゲームをシミュレートするシミュレーション方法において、上記ボールゲームで使用されるボールに対応する大きさを有し、上記エアベアリング上に小さい摩擦で支持された上記入力ボールに、プレーヤが動きを与える入力ステップと、上記エアベアリングにおいて、上記入力ボールのスピンを継続するステップと、上記検出器において、プレーヤによって与えられた上記入力ボールの動きの速度及び方向と、上記継続したスピンとを検出する検出ステップと、上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータを、上記検出器によって検出された上記入力ボールの動きの速度及び方向と、上記継続したスピンとに対応して生成する生成ステップと、上記シミュレーション生成器において、上記シミュレーションボールの動きの３次元グラフィカルシミュレーションを生成し、上記ボールゲームをシミュレートするシミュレートステップとを有し、上記シミュレーションボールの速度及び方向のパラメータは、上記検出器によって検出された上記入力ボールの動きの速度及び方向と、上記継続したスピンとに対応することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシミュレーション装置及びシミュレーション方法について図面を参照しながら説明する。
【０００８】
本発明は、プレーヤによって入力ボールに与えられた動きに応じて、シミュレートされたボール（simulated ball、以下、シミュレーションボールという。）が運動するように、ボールの動きをシミュレートするゲームのための改良されたシミュレーション装置及びシミュレーション方法を提供するものである。この改良されたシミュレーション装置及びシミュレーション方法は、本物らしくシミュレートされたゲーム環境を提供し、このゲーム環境では、プレーヤがゲームのダイナミックス（dynamics）及び環境を変化させることができる。以下、この改良されたシミュレーション装置及びシミュレーション方法の具体例を説明するが、本発明は、この具体例に限定されるものではない。
【０００９】
本発明を適用した操作装置は、プレーヤによって入力ボールに与えられた動きに応じて、シミュレーションボールの動きをシミュレートするようになっている。
【００１０】
具体的には、図１に示すように、操作装置１０は、プレーヤによって動きが与えられる入力ボール１を備える。さらに、操作装置１０は、プレーヤが入力ボール１に動きを与えることができるように入力ボール１を支持する支持体１１を備える。支持体１１は、エアベアリング（air bearing）１２を内蔵するとともに、入力ボール１の球面に沿った湾曲の受け面１３を有する。
【００１１】
また、支持体１１には、補助支持体１４が設けられており、支持体１１及び補助支持体１４は、入力ボール１のケーシングを形成している。エアベアリング１２は、図２に示すように、支持体１１を受け面１３まで貫通した主供給孔１５を有する。主供給孔１５は、主供給孔１５の途中から支持体１１内を受け面１３に向かって拡がるように貫通した複数の副供給孔１６に連結している。
【００１２】
エアベアリング１２は、図３に示すように、入力ボール１を回転自在に運動できるように浮上させるための浮上機構１７に接続されており、この浮上機構１７は、支持体１１内に設けられた主供給孔１５に連結された導入機構１８と連結しており、圧縮空気等の媒体を導入機構１８及び主供給孔１５を介して受け面１３に導入する。入力ボール１は、受け面１３と入力ボール１の間に介在された圧縮媒体によって、受け面１３から浮上させられる。なお、浮上機構１７は、加圧する媒体の圧力を調整する機能を有するようにしてもよい。エアベアリング１２によって浮上させられた入力ボール１は、いわゆるトラックボールのような動きをする。ローラ１９は、入力ボール１の表面の一部に転接している。
【００１３】
なお、図２では、複数の副供給孔１６を主供給孔１５から枝分かれさせて、圧縮空気等を受け面１３に導入させるようにしているが、例えば図４に示すように、主供給孔１５を太くして、複数の副供給孔１６をそれぞれ主供給孔１５に直接連結して、圧縮空気を受け面１３に導入させるようにしてもよい。このような構成とすることによって、副供給孔を簡単に形成することができる。
【００１４】
さらに、操作装置１０は、図５及び図６に示すように、パラメータ発生機構２０を備え、パラメータ発生機構２０は、プレーヤが入力ボール１に与えた動きの運動パラメータを検出して、シミュレーションボールの運動パラメータを発生する。なお、パラメータ発生機構２０が、プレーヤが入力ボール１に与えた初期及び継続した運動に基づいて検出した入力ボール１の動きに応じて、シミュレーションボールの動きを制御するようにしてもよい。また、パラメータ発生機構２０が、シミュレーションボールにベクトルを与える入力ボールのスピン（spin）を検出して、シミュレーションボールの動きを制御するようにしてもよい。さらに、パラメータ発生機構２０が、入力ボール１の初期運動の速度及び方向を検出するとともに、入力ボール１の継続した運動におけるスピンを検出して、シミュレーションボールの動きを制御するようにしてもよい。パラメータ発生機構２０は、図５及び図６に示すように、例えば光学エンコーダ（optical encoder）２１を備え、光学エンコーダ２１は、図６に示すように、操作装置１０内に固定された図示しない光源を通過する透明なホイール２２上に配設されたマーキング２３の動きを検出することによって、入力ボール１の回転運動を計測する。
【００１５】
光学エンコーダ２１は、マーキング２３が配設されたホイール２２を備え、入力ボール１の一方向への動きを検出する。すなわち、光学エンコーダ２１は、入力ボール１の動きに応じたパルス信号を発生し、発生したパルス信号を読み出す。光学エンコーダ２１は、入力ボール１の近傍に配設されており、入力ボール１の一平面における運動の方向を測定する。光学エンコーダ２１によって検出される入力ボール１の運動パラメータは、例えば、プレーヤによって入力ボールに与えられたスピン、速度及び方向等からなる。なお、パラメータ発生機構２０に、複数の光学エンコーダ２１を入力ボール１の近傍に互いに距離をおいて配設し、入力ボールの複数の次元（平面）における運動の方向を測定するようにしてもよい。複数の光学エンコーダ２１は、少なくとも２つの方向におけるベクトルを提供し、シミュレーションボールの運動の方向を発生することができる。
【００１６】
図７は、入力ボールを回転自在に浮上させる操作装置の変形例を示す図であり、入力ボール１は、両側のカップ２５の間で浮上するようになされ、入力ボール１のスピンは、現実のボウリング用ボールが投球されたときのスピンを正確に模倣する。図８は、ボールを回転自在に浮上させる操作装置１０の他の変形例を示す図であり、入力ボール１は、サポートテーブル２６のリムに挿入され、入力ボール１は、上向き及び下向きに回転することができる。
【００１７】
図９は、上述した操作装置１０の具体的な使用状態を示す図であり、操作装置１０は、実際のボウリング場のボールを返すサポートテーブル（support table）に相当する。入力ボール１のスピンは、表示装置３１の画面に表示されたディジタルレーンを転がる、入力ボール１をシミュレートした仮想のシミュレーションボールに反映される。
【００１８】
ここで、上述した操作装置を用いたボールゲーム装置（boll movement game）について説明する。このボールゲーム装置は、図１０に示すように、上述した支持体１１及び光学エンコーダ２１、すなわち操作装置１０と、上述した表示装置３１と、ボールの動きをシミュレートするシミュレーション装置３２とを備える。シミュレーション装置３２は、ボールをシミュレート、すなわち光学エンコーダ２１において発生された運動パラメータに応じてシミュレーションボールの動きをシミュレートする。また、シミュレーション装置３２は、ゲームのパラメータをシミュレートする。さらに、シミュレーション装置３２は、プレーヤにゲームのパラメータを定義させる。このボールゲーム装置は、ボウリングゲームをシミュレートするものである。
【００１９】
シミュレーション装置３２は、図１０に示すように、プロセッサ３２ａと、プロセッサ３２ａが実行するソフトウェア３２ｂを備え、プロセッサ３２ａは、ソフトウェア３２ｂを実行して、シミュレーションボールの動きをシミュレートする。また、プロセッサ３２ａは、ボールゲームを３次元グラフィカルシミュレートする。ソフトウェア３２ｂは、入力ボール１が動かされた際に光学エンコーダ２１によって発生されたパルス信号を、シミュレーションボールの運動の速度及び方向のパラメータに変換する。
【００２０】
ボールゲーム装置は、上述したように表示装置３１を備え、表示装置３１は、プロセッサ３２ａによるグラフィカルシミュレーションの結果を表示する。なお、表示装置３１を、例えば図１１に示すように、プロセッサ３２ａによって発生されたグラフィカルシミュレーションの結果をスクリーン３３に投写するためのビデオプロジェクタ３４としてもよい。
【００２１】
例えばボウリングゲーム等のボールゲームを遊ぶ環境において、実際のボウリング場と同様に、例えば、ボウリングレーンに並んだ座席列、ボールリターン（boll return）、天井又は床に設けられたプロジェクタ等を、スクリーンに表示してボールゲームを仮想的にシミュレートするようにしてもよい。また、他の具体例として、第１の傾斜と第２の傾斜を有する仮想的なレーンを設け、ボールが第１の傾斜面を転がり落ち、第２の傾斜面に跳ね上がり、ピンに向かって転がるようにシミュレートするようにしてもよい。さらに、この傾いた仮想的なレーンに、ピンの位置までに、例えば瘤（hump）、螺旋（spiral）又はバンク（bank）を設けるようにしてもよい。また、シミュレーションゲームの設定として、仮想都市空間において、ボールがレーンより外れたときに建物が破壊されるようにしたり、仮想の月世界において、ボールが、重力が低い空間をより自由にピンに向かって動くようしてもよい。
【００２２】
本発明を適用したボールゲーム装置は、例えば個人、グループ、チーム制、リーグ制の何れでもプレーすることができる。また、例えば、対抗者とレーンを共用したり、ローカルエリアネットワークによって他のレーンの対抗者とプレーすることもできる。また、インターネットを介して、他の地域又は他国の対抗者とプレーすることもできる。
【００２３】
本発明を適用したボールゲーム装置は、入力ボール１、エアベアリング１２、光学エンコーダ２１、プロセッサ３２ａ及びソフトウェア３２ｂを備え、ゲーム環境においてボールの動きをシミュレートする強力な（enhanced）操作装置１０を提供する。また、この操作装置１０では、プレーヤがゲームのパラメータを定義できる。さらに、操作装置１０は、本物らしい仮想現実のゲーム環境を提供する。
【００２４】
さらに、本発明を適用した操作装置１０は、入力ボール１とエアベアリング１２を備え、エアベアリング１２内において入力ボール１が自由に動くことができるので、ボウリングゲームのようなゲーム環境において、シミュレーションボールの動きを本物らしくシミュレートすることができる。
【００２５】
また、本発明を適用した操作装置１０は、光学エンコーダ２１を備え、光学エンコーダ２１は、入力ボール１の動きを複数の面において検出するので、操作装置１０は、入力ボール１の動きに応じて、様々な方向におけるシミュレーションボールの動きを本物らしく発生することができる。
【００２６】
また、本発明を適用したボールゲーム装置は、プロセッサ３２ａとソフトウェア３２ｂを備え、仮想現実のゲーム環境を本物らしくシミュレートすることができ、また、プレーヤがゲームのパラメータを変化させたり、異なる様々なゲーム環境において、他のゲームをプレーできるような柔軟性も有する。
【００２７】
本発明は、以上の説明から明らかなように、本発明の目的を逸脱しない範囲での実施の形態の変形及び変更が可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係るシミュレーション装置は、例えばプレーヤによって入力ボールに与えられた動きに応じてシミュレーションボールを動かすボールゲームにおいて、プレーヤの入力ボールに対する直接的な制御に応じて、シミュレーションボールの本物らしい動きをシミュレートするとともに、プレーヤがゲーム環境におけるパラメータを定義することができる。すなわち、本発明は、現実性のあるシミュレーションゲームの環境を提供し、プレーヤは、ゲームの動きや環境に変化を付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用した操作装置の構成を示す断面図である
【図２】  エアベアリングの詳細を示す断面図である。
【図３】  本発明を適用した操作装置の構成を示すブロック図である。
【図４】  エアベアリングの他の構成を示す断面図である。
【図５】  パラメータ発生機構を示す平面図である。
【図６】  光学エンコーダを示す断面図である。
【図７】  本発明を適用した操作装置の他の構造を示す斜視図である。
【図８】  本発明を適用した操作装置の他の構造を示す斜視図である。
【図９】  操作装置の具体的な使用状態を示す模式図である。
【図１０】  本発明を適用したボールゲーム装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】  本発明を適用したボールゲーム装置全体を示す模式図である。
【符号の説明】
１０  操作装置、１１  支持体、１２  エアベアリング、１３  受け面、１４  補助支持体、１５  主供給孔、１６  副供給孔、１７  浮上機構、１８  導入機構
【図１】
0004311510.tif 000002
【図２】
0004311510.tif 000003
【図３】
0004311510.tif 000004
【図４】
0004311510.tif 000005
【図５】
0004311510.tif 000006
【図６】
0004311510.tif 000007
【図７】
0004311510.tif 000008
【図８】
0004311510.tif 000009
【図９】
0004311510.tif 000010
【図１０】
0004311510.tif 000011
【図１１】
0004311510.tif 000012