虚拟现实系统、程序、以及计算机可读取存储介质

摘要

本发明提供能够根据用户的规定动作使虚拟现实的影像变化的虚拟现实系统、程序、以及计算机可读取存储介质。虚拟现实系统(1)具备：显示部(13)，其显示影像(100)；控制部(21)，其控制显示于显示部(13)的影像(100)的变化；原点位置设定部(14)，其设定原点位置(X)；当前位置识别部(15)，其检测并识别用户(U)的当前位置(Y)；行进方向设定部(16)，其运算由当前位置识别部(15)识别出的当前位置(Y)相对于由原点位置设定部(14)设定的原点位置(X)的方向，并根据上述方向设定所显示的影像(100)的行进方向，控制部(21)控制影像(100)的变化以使影像(100)向由行进方向设定部(16)设定的行进方向行进。

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实系统、程序、以及计算机可读取存储介质，尤其涉及具有由用户佩戴且显示虚拟现实的影像的影像显示装置的虚拟现实系统、程序、以及计算机可读取存储介质。

背景技术

近年来，能够体验虚拟现实(Virtual reality)的系统(虚拟现实系统)已广泛渗透。虚拟现实系统是由用户佩戴影像显示装置并根据用户的位置使显示于影像显示装置的影像三维地连续变化的系统，用户能够享受虚拟现实。

这样的虚拟现实系统例如能够参照专利文献1所公开的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017－195365号公报

然而，在现有的虚拟现实系统中，大多将所显示的影像的行进方向设定在用户朝向的方向，但希望开发以从原点位置起的方向来设定行进方向的系统。

发明内容

本申请发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够以从原点位置起的方向来设定行进方向的虚拟现实系统、程序、以及计算机可读取存储介质。

为了实现上述目的，本发明所涉及的虚拟现实系统具有由用户佩戴且显示虚拟现实的影像的影像显示装置，其特征在于，上述虚拟现实系统具备：显示部，其显示上述影像；控制部，其控制显示于上述显示部的上述影像的变化；原点位置设定部，其设定原点位置；当前位置识别部，检测并识别上述用户的当前位置；以及行进方向设定部，其运算由上述当前位置识别部识别出的当前位置相对于由上述原点位置设定部设定的原点位置的方向，并根据上述方向设定所显示的上述影像中的行进方向，上述控制部控制上述影像的变化以使上述影像向由上述行进方向设定部设定的行进方向行进。

根据本发明，由于上述控制部控制上述影像的变化以使上述影像向由上述行进方向设定部设定的行进方向行进，所以能够以从原点位置起的方向来设定行进方向。

也可以是，若设为具有检测上述用户的规定动作的动作检测部，当由上述动作检测部检测到上述用户的规定动作时，上述控制部控制上述影像的变化以使上述影像向由上述行进方向设定部设定的行进方向行进，则根据用户的规定动作使虚拟现实的影像变化。

也可以是，上述动作检测部检测上述用户的动作中的速度、加速度、以及角速度中的至少任意一个，在由上述判断部判断为上述检测到的加速度和/或角速度是规定值时，上述控制部控制上述影像的变化。

上述影像的显示可以包括规定的显示物。若上述规定的显示物包括表示由上述行进方向设定部设定的行进方向的显示物，则能够通过显示物确认行进方向。

可以根据从上述原点位置到上述当前位置为止的距离，使上述显示物被显示的状态变化。

即，例如，也可以根据从上述原点位置到上述当前位置为止的距离，使上述显示物的位置变化，还可以根据从上述原点位置到上述当前位置为止的距离，使上述显示物的大小变化。

由此，用户能够主观地掌握从原点位置到当前位置为止的距离。

也可以是，上述控制部根据由上述动作检测部检测到的用户的动作中的加速度和/或角速度，改变上述影像的变化的速度。

也可以是，基于上述控制部的上述影像的变化包括：使上述影像向由上述行进方向设定部设定的行进方向行进的上述影像的变化、和上述变化以外的上述影像的变化，并且，具有由上述用户操作且发送规定的指令信息的控制器，上述控制器构成为能够与上述影像显示装置通信，并且将所受理的上述指令信息发送到上述影像显示装置的输入部，若设为根据上述输入部输入的上述指令信息进行基于上述控制部的上述影像的变化，则根据来自用户的规定的指令信息使影像变化。

也可以是，上述影像显示装置具有上述控制部、上述原点位置设定部、上述当前位置识别部、上述行进方向设定部、上述动作检测部、上述阈值设定部、上述判断部、以及上述输入部。

也可以是，虚拟现实系统具有表示上述原点位置的标志。

即，例如，虚拟现实系统可以具有包括上述标志的现实世界的地板、地面、或者用于上述用户站在上面的地毯。

也可以是，上述标志为立体形状。

若设为具有这样的标志，则用户能够确认现实世界的原点位置。

上述虚拟现实的影像的显示能够为三维的虚拟现实的影像的显示。

为了实现上述目的，本发明所涉及的程序的特征在于，使具有由用户佩戴且显示虚拟现实的影像的影像显示装置的虚拟现实系统的计算机作为如下各部发挥作用：显示部，其显示上述影像；控制部，其控制显示于上述显示部的上述影像的变化；原点位置设定部，其设定原点位置；当前位置识别部，其检测并识别上述用户的当前位置；行进方向设定部，其运算由上述当前位置识别部识别出的当前位置相对于由上述原点位置设定部设定的原点位置的方向，根据上述方向设定所显示的上述影像中的行进方向；以及动作检测部，其检测上述用户的规定动作，还包括如下功能：当由上述动作检测部检测到上述用户的规定动作时，上述控制部控制上述影像的变化以使上述影像向由上述行进方向设定部设定的行进方向行进。

为了实现上述目的，本发明所涉及的计算机可读取存储介质的特征在于，构成为能够存储技术方案13所记载的程序。

发明效果

根据本发明，能够根据用户的规定动作使虚拟现实的影像变化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的虚拟现实系统的整体结构的概要的图。

图2是放大表示该虚拟现实系统的影像显示装置以及控制器的放大图。

图3是表示该虚拟现实系统的影像显示装置的计算机的结构的框图。

图4是表示该虚拟现实系统的影像显示装置的计算机的功能模块的结构的功能框图。

图5是表示该虚拟现实系统的影像显示装置的显示例的图。

图6是表示在该虚拟现实系统中用户从原点位置移动到当前位置的状态的图。

图7是表示在该虚拟现实系统中显示从原点位置行进到当前位置而影像发生了变化的状态的图。

图8是表示在该虚拟现实系统中用户在当前位置进行了规定动作的状态的图，其中，(a)是表示用户向上方踏步的状态的图，(b)是表示用户的脚着地的状态的图。

图9是用于对该虚拟现实系统的影像的显示方法进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的实施方式所涉及的虚拟现实系统的整体结构的概要的图，图2是放大表示该虚拟现实系统的影像显示装置以及控制器的放大图，图3是表示该虚拟现实系统的影像显示装置的计算机的结构的框图，图4是表示该虚拟现实系统的影像显示装置的功能模块的结构的功能框图，图5是表示该虚拟现实系统的影像显示装置的显示例的图，图6是表示在该虚拟现实系统中用户从原点位置移动到当前位置的状态的图，图7是表示在该虚拟现实系统中显示从原点位置向当前位置行进而影像发生了变化的状态的图，图8是表示在该虚拟现实系统中用户在当前位置进行了规定动作的状态的图。此外，在本实施方式中，针对各方向以图示的方向为基准。

若参照图1对本发明的虚拟现实系统1的概要进行说明，则本实施方式的虚拟现实系统1具有影像显示装置10、控制器30、以及标志40，并且能够提供虚拟现实的影像100的显示。虚拟现实的显示能够为虚拟现实的三维空间中的显示。

如图2所示，影像显示装置10佩戴于利用虚拟现实系统1的用户U的头部U′，能够显示视域的影像100。影像显示装置10具有能够显示视域的影像100的主体10′和用于将主体10′固定于用户U的头部U′的固定部10″。固定部10″为带状或者绳状，构成为能够调节长度以便能够对应用户U的头部U′的各种尺寸。此外，影像显示装置10能够为头戴式显示器、耳机。另外，影像显示装置10也能够为镜片类型(眼镜类型)。

影像显示装置10具备作为计算机的一般结构，如图3所示，具有相互经由总线10a连接的中央处理装置(CPU)10b、存储装置(存储器)10c、输入装置10d、显示装置(液晶显示器)10e等。存储装置10c由后述的存储部11实现其功能且作为计算机可读取存储介质发挥作用。输入装置10d由后述的输入部12实现其功能，显示装置10e由后述的显示部13实现其功能。

如图4所示，影像显示装置10具有存储部11、输入部12、显示部13、原点位置设定部14、当前位置识别部15、行进方向设定部16、距离运算部17、动作检测部18、阈值设定部19、判断部20、控制部21各功能部。

存储部11能够存储显示部13所显示的各种视域的影像100。

输入部12能够从控制器30或后述的传感器等输入各种信息、数据、信号。

如图5所示，显示部13能够从存储部11读出视域的影像100并显示。显示部13中的视域的影像100的显示能够包括比规定的显示物13a更详细地表示行进方向A的显示物13a。显示物13a能够例如设为箭头，但也能够包括鸟等动物，甚至也可以为各种角色等。显示物13a表示的行进方向A例如能够为箭头指示的方向、动物或角色朝向的方向等。

原点位置设定部14能够比虚拟现实更详细地设定视域的影像100中的原点位置X。就原点位置X的设定而言，能够一边使用户U位于地板、地面、地毯等现实世界中的规定位置一边对控制器20进行所需要的操作，由此输入并设定为虚拟现实的视域的影像100的显示中的原点位置X。原点位置X的输入可以经由输入部12输入来自控制器30的信号来进行。

当前位置识别部15能够检测并识别用户U的当前位置Y。当前位置识别部15能够根据来自设置于顶棚、地板、墙壁等的检测用户U的位置的位置检测传感器和/或照相机等位置检测器15a的检测数据、图像数据的输入识别用户U的当前位置Y。当前位置识别部15也可以具有用于解析从照相机输入的图像数据并识别用户U的位置的图像解析功能。来自位置检测传感器和/或照相机等位置检测器15a的检测数据、图像数据的输入能够经由输入部12来进行。

如图6所示，行进方向设定部16能够运算由当前位置识别部15识别出的当前位置Y相对于由原点位置设定部14设定的原点位置X的向量的方向。而且，行进方向设定部16能够根据运算出的向量的方向设定显示于显示部13的视域的影像100中的行进方向A。

同样地如图6所示，距离运算部17能够运算从由原点位置设定部14设定的原点位置X到由当前位置识别部15识别到的当前位置Y为止的距离B。

这里，能够根据由距离运算部17运算出的从原点位置X到当前位置Y为止的距离B，使显示部13中的显示物13a被显示的状态变化。更详细而言，能够根据由距离运算部17运算出的从原点位置X到当前位置Y为止的距离B，如图7所示那样使显示部13中的显示物13a的位置变化。

例如，在从原点位置X到当前位置Y的距离B相对较长的情况下，在相对远离原点位置X的位置显示显示物13a，在从原点位置X到当前位置Y为止的距离B较短的情况下，能够在距原点位置X相对较近的位置显示显示物13a。

另外，能够根据由距离运算部17运算出的从原点位置X到当前位置Y为止的距离B，同样地如图7所示那样使显示部13中的显示物13a的大小变化(图7的显示物13a的大小小于图5的显示物13a的大小)。例如，能够在从原点位置X到当前位置Y的距离B相对较长的情况下，相对较小地显示显示物13a，在从原点位置X到当前位置Y为止的距离B较短的情况下，相对较大地显示显示物13a。

动作检测部18能够检测用户U的规定动作。更详细而言，动作检测部18能够检测用户U的动作中的加速度。动作检测部18能够通过来自加速度传感器18a的输入检测加速度。来自加速度传感器18a的输入能够经由输入部12来进行。加速度传感器18a例如能够设置于影像显示装置10。

阈值设定部19能够比规定值更详细地设定规定的加速度的阈值。对于由阈值设定部19进行的阈值的设定而言，能够读出虚拟现实系统1的电源的接通信号作为启动信号，来设定例如预先存储于存储部11的阈值。

判断部20能够判断由阈值设定部19设定的阈值与由动作检测部18检测到的加速度的大小关系。

如图8所示，控制部21能够在由动作检测部18检测到用户U的规定动作时，根据由距离运算部17运算出的距离B，控制影像100的变化以使视域的影像100向由行进方向设定部16设定的行进方向A行进(在图8中，示出用户U在当前位置Y处踏步的状态)。即，控制部21能够在由判断部20判断为检测到的加速度大于阈值时，控制影像100的变化。

这里，加速度的阈值是大于用户U从原点位置X向当前位置Y的通常的移动中的加速度的值。通过使加速度的阈值成为比通常大的值，能够对动作检测部18检测到的用户U的动作与通常的用户U从原点位置X向当前位置Y的移动的动作进行区别。如图8所示，用户U的动作除了规定地沿上下方向踏步的动作，还有跳跃、猛跑、挥手等能得到规定的加速度的动作。

即，基于显示部13的视域的影像100在用户U从原点位置X向当前位置Y的通常的移动(图6的状态)中成为停止的状态(图5的状态)，仅在用户U进行规定动作(图8的状态)并由判断部20判断为所检测到的加速度大于阈值时，使停止的状态的影像100(图5的状态)成为通过控制部21变化为向行进方向A仅行进了距离B的状态的影像100(图7的状态)。换句话说，用户U能够通过自身的动作来有意实现视域的影像100的变化，能够预先避免陷入头晕的感觉。

此外，控制部21能够根据由动作检测部19检测到的用户的动作中的加速度和/或角速度，进行使视域的影像100的变化的速度变化的控制，并显示于显示部13。

例如，能够在从原点位置X到当前位置Y为止的距离B相对较长的情况下，相对地增大视域的影像100的变化的速度。另外，能够在从原点位置X到当前位置Y为止的距离B较短的情况下，相对地减小视域的影像100的变化的速度。由此，即使从原点位置X到当前位置Y为止的距离B不同的情况下，也能够使用于向影像100的行进方向A行进的影像变化时间恒定，可以减少用户U的压力。

控制器30在主体31设置用于用户U进行所需要的操作的例如按钮形状的操作部32。即，控制器30能够由用户U对操作部32进行所需要的操作，发送规定的指令信息。更详细而言，控制器30构成为能够与影像显示装置10进行通信，并且能够将指令信息发送到影像显示装置10的输入部11。指令信息包含用于开始虚拟现实的显示的信息、用于从存储于存储部11的多个视域的影像100选择规定的影像100的信息等。

标志40能够表示现实世界的原点位置X。标志40能够设置于现实世界的地板、地面、或者用于用户U站在上面的地毯。标志40可以设为立体形状，立体形状可以设为向用户U突出的突出形状，突出形状可以设为向上方突出的形状。通过用户U站在标志40上或者附近，对控制器30进行所需要的操作，来输入并设定标志40的位置(或者标志40的附近位置)即现实世界的原点位置X，并且，能够使该现实世界的原点位置X与虚拟现实的原点位置X即虚拟现实的视域的影像100的显示中的原点位置X一致。

这里，上述的影像显示装置10的各功能部能够通过执行规定的程序200来发挥作用。

即，程序200能够使虚拟现实系统1的计算机作为存储部11、输入部12、显示部13、原点设定部14、当前位置识别部15、行进方向设定部16、距离运算部17、动作检测部18、阈值设定部19、判断部20、控制部21发挥作用。程序200被存储于影像显示装置10的存储装置10c。

接下来，基于图9的流程图对本发明的虚拟现实系统1的影像100的显示方法进行说明。

即，首先，在步骤S10中，用户U接通虚拟现实系统1的电源，并且对控制器30的操作部32进行所需要的操作，发送用于开始虚拟现实的显示的信息、用于从存储于存储部11的多个视域的影像100选择规定的影像100的信息等指令信息，并由输入部12输入。另外，阈值设定部19设定加速度的阈值。

接下来，在步骤S20中，用户U设置标志40。标志40设置在现实世界的地板、地面、或者用于用户U站在上面的地毯。标志40表示现实世界的原点位置X。

接着，在步骤S30中，用户U站在标志40上或者附近，对控制器30进行所需要的操作。由此，原点位置设定部14输入标志40的位置(或者标志40的附近位置)设定为现实世界的原点位置X，并且，使该现实世界的原点位置X与虚拟现实的原点位置X即虚拟现实的视域的影像100的显示中的原点位置X一致。

接下来，在步骤S40中，用户U从原点位置X进行所需要的移动，当前位置识别部15检测并识别用户U的当前位置Y。

接下来，在步骤S50中，行进方向设定部16运算由当前位置识别部15识别出的当前位置Y相对于由原点位置设定部14设定的原点位置X的向量的方向，根据运算出的向量的方向设定显示于显示部13的视域的影像100中的行进方向A。

接下来，在步骤S60中，距离运算部17运算从由原点位置设定部14设定的原点位置X到由当前位置识别部15识别出的当前位置Y为止的距离B，并运算行进方向A上的向量的大小。

接着，在步骤S70中，用户U进行规定动作，并且动作检测部18将用户U的规定动作检测为加速度。

接下来，在步骤S80中，判断部20判断由阈值设定部19设定的阈值与由动作检测部18检测到的加速度的大小关系，在判断为检测到的加速度大于阈值时，进入步骤S90，控制部21根据由距离运算部17运算出的距离B，控制影像100的变化以使视域内的影像100向由行进方向设定部16设定的行进方向A进行。另外，控制部21根据由距离运算部17运算出的从原点位置X到当前位置Y为止的距离B，进行使显示部13中的显示物13a所显示的状态变化的控制，显示于显示部13。并且，控制部21根据由距离运算部17运算出的从原点位置X到当前位置Y的距离B，进行使视域的影像100的变化的速度变化的控制，并显示于显示部13。

如以上说明那样，根据本实施方式，控制部21控制影像100的变化以使影像100向由行进方向设定部16设定的行进方向A行进，所以以从原点位置X起的方向来设定行进方向A。

另外，若当由动作检测部18检测到用户U的规定动作时，控制部21控制影像100的变化以使影像100向由行进方向设定部16设定的行进方向A行进，则能够根据用户U的规定动作使虚拟现实的影像100变化。

另外，影像100的显示包括表示行进方向A的显示物13a，所以能够通过显示物13a确认行进方向A。

并且，由于根据从原点位置X到当前位置Y为止的距离B，使显示物13a所显示的状态变化，所以用户U能够主观地掌握从原点位置X到当前位置Y为止的距离B。

此外，虚拟现实系统1具有表示上述原点位置X的标志，所以用户U能够确认现实世界的原点位置X。

此外，本发明并不局限于上述的实施方式，当然能够进行各种变形实施、应用实施。

即，例如，基于控制部21的影像的变化包括使影像向由行进方向设定部16设定的行进方向行进的影像的变化、和上述变化以外的影像的变化，也可以根据输入部12输入的从控制器30发送的指令信息来进行这些影像的变化和上述变化以外的影像的变化。即，通常由用户U用手对操作部32进行操作来进行控制器30的操作，所以优选地，可以设为与用户U用脚步行来进行的从原点位置X向当前位置Y的移动有所区别的动作。

另外，在上述的实施方式中，就控制部21而言，设置于影像显示装置10，但也可以设置于控制器30、或均设置于影像显示装置10以及控制器30中等，从而可以设置于多个设备中。

并且，动作检测部18通过来自加速度传感器18a的输入检测加速度，但也可以检测挥手的动作、扭腰的动作、踢腿等各种动作，并通过控制部21控制影像100的变化。即，动作检测部18只要检测用户U的规定动作就能够实现所需要的效果。此外，在这样的情况下，在手臂、腰、腿配备规定的传感器以便能够检测各动作。

此外，在上述的实施方式中，动作检测部18通过来自加速度传感器18a的输入检测加速度，阈值设定部19设定规定的加速度的阈值，判断部20判断由阈值设定部19设定的阈值与由动作检测部18检测到的加速度的大小关系，但也可以代替加速度传感器18a而设置速度传感器、角速度传感器，动作检测部18通过来自速度传感器、角速度传感器的输入检测速度、角速度，阈值设定部19设定规定的速度、角速度的阈值，判断部20也可以判断由阈值设定部19设定的阈值与由动作检测部18检测到的速度或角速度的大小关系。另外，也可以适当地组合使用加速度传感器18a、速度传感器、以及角速度传感器。

即，动作检测部18至少检测用户U的动作中的速度、加速度、以及角速度中的至少任意一个，在由判断部20判断为检测到的速度、加速度、以及角速度中的至少任意一个是规定值时，控制部19只要控制影像100的变化即可。角速度传感器例如能够设为陀螺仪传感器。

附图标记说明

A：行进方向；B：距离；U：用户；U′：头部；X：原点位置；Y：当前位置；1：虚拟现实系统；10：影像显示装置；10′：主体；10″：固定部；10a：总线；10b：中央处理装置；10c：存储装置；10d：输入装置；10e：显示装置；11：存储部；12：输入部；13：显示部；13a：显示物；14：原点位置设定部；15：当前位置识别部；15a：位置检测器；16：行进方向设定部；17：距离运算部；18：动作检测部；19：阈值设定部；20：判断部；21：控制部；30：控制器；31：主体；32：操作部；40：标志；100：影像；200：程序。