Virtual reality simulator
专利汇可以提供Virtual reality simulator专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE:To easily experience virtual reality by reducing the handle time of the mounting and eliminating the uncleanliness feeling. CONSTITUTION:The simulator consists of a structure 1 which has a cylindrical form and is hanged in vertical so that a user puts his head from the bottom and is rotatable around the vertical part. A display section which covers all of the field of view of the user and plural audio output devices are provided at the prescribed position of the inner wall section of the structure. When the user moves a handle 1d in the left and right directions, the rotational direction is detected by an incorporated direction detector, picture and sound in the direction are formed by a virtual sound picture forming device which is not shown in the attached figure, a three dimensional picture in the direction of the line of sight is shown in the display section and three dimensional sound is outputted from the audio output devices. By this configuration, the user experiences a virtual reality without wearing a device.，下面是Virtual reality simulator专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、三次元映像と三次元サウンドを取り扱う装置に関し、特に、仮想現実感を体験できるようにするための機器を備えた仮想現実体験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、バーチャルリアリティ（仮想現実）が注目を集めるようになってきており、例えば、三次元映像と三次元サウンドによる視聴覚効果によって、
映像に映し出された世界をあたかも自分が体験しているような錯覚にとらわれる、いわゆる“仮想現実感”を体験できる映画やゲームが実現しつつある。 コンピュータグラフィクス（ＣＧ）では、背景等を遠近法により描写し、自分や物体が移動する場合には左右上下のスクロールだけでなく奥行きスクロールをうまく使って奥行き感（立体感）を表現している。 例えば、カーレースのようなゲームでは、遠くの景色や他の車が手前に近寄ってきて、そして画面から消えていくように映像を変化させることによって、あたかも自分の車が前へ疾走していくように感じさせることができる。
【０００３】このような三次元仮想空間の表現方法の他に、左右の眼に映る像の間に生じるズレ（両眼視差）による立体感覚を利用し、左眼用，右眼用の二つの映像表示により立体映像を作り出す方法（二眼式立体映像方法）がある。 二眼式立体映像方法としては、見る人が特別なメガネやゴーグルなどを装着することにより立体映像が見れるものや、左眼用，右眼用の絵が交互に並ぶ映像を表示することにより裸眼視で見れるものもあるが、
一度に見渡せる範囲、すなわち、視野が限られてしまうものが殆どである。
【０００４】自分の視界全てを映像にできるものとしては、ゴーグル型ディスプレイを備えた、いわゆる“ヘッドマウント・ディスプレイ”と呼ばれるものがある。 ヘッドマウント・テンディスプレイ（以下、ＨＭＤと呼ぶ）は、図４のＮＡＳＡ（アメリカ航空宇宙局）で用いられているＨＭＤの一例に示すように、ＨＭＤ１０を頭にかぶり、液晶型のディスプレイに映る、目の前の画像を見るようになっている。 ＨＭＤでは外界が見えないので、映像に集中しやすいという利点があり、また、眼が向いた方向をセンサーを用いて検知し、見る方向に合わせて映像を表示することによって、３６０°全方向の映像表示が可能であるという利点がある。
【０００５】一方、音響効果により臨場感を出す方法としては、例えば、２つのスピーカーに出力する音声信号の位相及び振幅を相互の関連において調整することによって、三次元空間内の所定の位置から見掛上音が聞こえてくるようにする方法がある（特開平２−２９８２００
号公報参照）。 このような方法で生成された三次元サウンドを確実に楽しむには、聴取者の位置によって左右されない“ヘッドフォン”を使用するのが一番効果的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、仮想現実感を体験できるようにする方法としてはいろいろあるが、それを実現するための映像や音声の再生装置としては、自分の視界全てをテレビ映像にするためには“Ｈ
ＭＤ”を使うしかなく、また、確実に立体音響を楽しめるようにするためには“ヘッドフォン”を使うしかなかった。しかしながら、上述した従来のＨＭＤやヘッドフォンにおいては、三次元映像や三次元サウンドを効果的に再生できるが、装着に手間がかかるとともに、他の人が使用する場合、不潔感を感じるという問題があった。
また、ＨＭＤは重いため、体にかなりの負担がかかり、
長時間の装着が困難であるという問題があった。
【０００７】本発明は上記問題に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、装着の手間と不潔感を払拭し、
手軽に仮想現実を体験できる仮想現実体験機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、三次元映像と三次元サウンドを取り扱う装置に関し、特に、仮想現実感を体験できるようにするための機器を備えた仮想現実体験機に関するものであり、本発明の上記目的は、体験者の頭部が下方から挿入されるような円筒状の垂設された構造体を有し、前記構造体は垂設部に対して回動可能な機構になっていると共に、構造体内壁部の所定位置に視界全てを覆うような表示部を設けることによって達成される。
【０００９】
【作用】本発明にあっては、体験者は、構造体の内部に頭を挿入するだけで良いので、仮想現実を体験するための機器を装着する必要が無くなる。 したがって、装着の手間が省けるとともに、機器が体に接触することによる不潔感が無くなる。 さらに、重さによる体への負担が無くなるので、長時間使用することが可能となる。 また、
方向検出機で検知した方向の映像を表示することで、視野の方向に合わせて３６０°全方向の映像を、体への負担なしに見れるようになる。
【００１０】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説明する。 図１は、本発明の仮想現実体験機の一例を示す斜視図であり、体験者の頭部が下方から挿入されるような円筒状の垂設された構造体１を有し、構造体１は垂設部に対して回動可能な機構になっていると共に、構造体内壁部の所定位置に視界全てを覆うような表示部が設けられている。 また、三次元サウンドを出力するための複数の音声出力装置が、上記構造体内壁部の所定位置にそれぞれ配設されている。 構造体１には、回動させるための取っ手１ｄが設けられており、体験者が取っ手１ｄを左右に移動させると、内蔵された方向検出機（例えば、ポテンションメータ）により回動方向が検知され、視線方向の映像が上記表示部に表示されるようになっている。 さらに、音声についても同様に、回動方向を基準として音源からの音声が映像と連動して上記音声出力装置に出力される。 また、同図の例は電子遊戯機器（本体は図示せず）に適用したもので、入力装置２の操作によりゲームが進行され、表示される映像が刻々と変化するようになっている。
【００１１】図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ線矢印方向断面図であり、構造体１の内周部には、視界全てを覆う表示部を有する表示装置１ａがＹ軸方向の視界の位置に配設され、音声出力装置１ｂがＸ軸方向，Ｙ軸方向にそれぞれ配設されている例を示している。 また、図２（Ｂ）
は、音声出力装置１ｂを図２（Ｂ）の位置と比較して、
それぞれ４５°ずらした例である。 そして、構造体１はＰ点を中心として手動で回転し、３６０°全方向の映像表示が可能となっている。
【００１２】図３は、三次元映像と三次元サウンドを形成する三次元仮想音像形成装置と本発明の仮想現実体験機の構成例を示すブロック図であり、同図を参照してデータの流れを簡単に説明する。 この実施例は本発明を電子遊戯機器に適用したものである。 すなわち、前提として、遊戯機器本体（カートリッジでもよい）は三次元的な物体の情報が記憶される三次元的物体情報記憶部５を有しており、中央演算処理部３がその情報を処理することにより、映像信号Ｏｒが仮想現実体験機１０内の表示装置１ａに出力され、例えばプレイヤーの視点を視点とした三次元空間が表示される。 その表示はゲームの進行、特にプレイヤーによる入力装置２の操作により、刻々と変化する。
【００１３】三次元仮想音像形成装置の中央演算処理部３は、先ず、仮想現実体験機１０内の方向検出機１ｃからの方向検出信号Ｉｐによりプレイヤーの視線方向を求め、入力装置２からの入力操作信号Ｉｄにより特定される位置を視点として、三次元的物体情報記憶部５に記憶された情報に基づき三次元映像を形成し、映像信号Ｏｒ
を仮想現実体験機１０内の表示装置１ｂに出力し、三次元仮想空間映像表示を行なう。 一方、三次元映像の形成処理と連動して、三次元サウンドを形成するために、先ず、聞こえるべき音を求めたい位置（最も典型的には、
プレイヤーの視点の位置）における音源からの距離及び方向を求める。 ここで、音源からの方向は、方向検出信号Ｉｐにより求めたプレイヤーの視線方向を基準とした方向である。 続いて、音源情報記憶部１に記憶されたその音源についての拡散係数（音源の発する音がどの方向にどれだけの音量で放射されるかを示す指標）と絶対音量を読みだし、求めた方向についての音波形を求め、プレイヤーの位置における音波形を求める。 。
【００１４】続いて、プレイヤーの向きと音の飛来方向とから左右の耳に届くべきであろう音を波形演算処理部６が求め、複数の音声出力装置１ｂのそれぞれに割り当て、音声信号Ｏｓを仮想現実体験機１０内の音声出力装置１ｂに出力する。 ここで、複数の音源がある場合、以上の音声形成処理が音源ごとに行なわれ、それぞれ足し合わされた、３Ｄサウンドが出力される。 尚、プレイヤーの位置は、ゲームの進行に応じて入力装置２の操作により刻々と変化する。 したがって、聞こえるべき音を求めたい位置がプレイヤーの視点の位置の場合には、以上の処理が中央演算処理部３によって、入力装置２から入力されるプレイヤーの位置及び向きの情報に基づいて単位時間ごとに行なわれる。
【００１５】このような装置構成及び処理により、表示装置１ａの表示部に表示される全視野の映像と、音声出力装置１ｂからの三次元的な音響とにより、まさにその位置にあたかも存在しているかのごとき仮想現実感覚を、プレイヤーが装置を装着することなく体験できるようになる。
【００１６】なお、上述した実施例では、仮想現実の体験者が円筒形状の構造体１の内部に頭部を挿入する例を示したが、構造体１を蛇腹式の構造にして上下に昇降させるか、或いは構造体１を傾動可能な構造にして傾動させることで、構造体１の挿脱ができるようにしても良い。 また、構造体１の形状は、円筒形状に限るものではなく任意形状で良い。 さらに、音声出力装置は、一平面上だけに配設せずに垂直方向に分散させて配設する構成としても良い。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明の仮想現実体験機によれば、ＨＭＤやヘッドフォンが装着に手間が掛かるのに対し、機器を装着する必要がないので、装着の手間が省けるとともに、機器が体に接触することによる不潔感が無くなる。 さらに、重さによる体への負担が無くなるので、長時間使用することが可能となる。 また、装置の軽量化を図る必要がないので、高性能の表示装置や音声出力装置を設けることができる。 しかも、密封型のため立体音響を効果的に使うことができる。
【図１】本発明の仮想現実体験機の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢印方向断面図である。
【図３】三次元映像と三次元サウンドを形成する三次元仮想音像形成装置と本発明の仮想現実体験機の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の仮想現実体験機の一例を示す斜視図である。
１０ 仮想現実体験機 １ 構造体 １ａ 表示装置 １ｂ 音声出力装置 １ｃ 方向検出機 １ｄ 取っ手 Ｉｄ 入力操作信号 Ｉｐ 方向検出信号 Ｏｒ 映像信号 Ｏｓ 音声信号
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