JP3269814B2 - 画像生成システム及び情報記憶媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像生成システム
及び情報記憶媒体に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内の所
与の視点から見える画像を生成する画像生成システムが
知られており、いわゆる仮想現実を体験できるものとし
て人気が高い。レーシングゲームを楽しむことができる
画像生成システムを例にとれば、プレーヤは、レーシン
グカー（オブジェクト）を操作してオブジェクト空間内
で走行させ、他のプレーヤやコンピュータが操作するレ
ーシングカーと競争することで３次元ゲームを楽しむ。

【０００３】このような画像生成システムでは、プレー
ヤの仮想現実感の向上のために、よりリアルな画像を生
成することが重要な技術的課題になっている。

【０００４】例えば光源光線に対するオブジェクト表面
の光の反射によりオブジェクト表面がどのような明るさ
をもつか計算して、その明るさに応じた色を設定する光
源処理等が行われる。これによりオブジェクトが陰影付
けされリアルかつ立体的な画像が生成されることにな
る。しかし光源処理は処理負担が重いため画像生成時の
処理負担が大幅に増大する。

【０００５】一方このような画像生成システムでは、刻
々と変化する移動体の位置に応じて仮想３次元空間内の
視界画像をリアルタイムに画像生成しなければならない
ため画像生成の処理時間の短縮をはかるための様様な工
夫がなされている。

【０００６】例えば画面の背景に配置されている立ち木
等の画像を多数のポリゴンからなる立体的なオブジェク
トとしてではなく、１枚の板ポリゴンからなる簡易オブ
ジェクトに立ち木のテクスチャをマッピングして生成す
ることが行われている。このようにすると処理するポリ
ゴン枚数が減り、処理時間を大幅に短縮することが出来
る。

【０００７】ところがかかる簡易オブジェクトは処理時
間の削減を目的としていたため、処理負担の増大につな
がる光源処理を施さないまま画像生成されていた。この
ため簡易オブジェクトで構成された立ち木等は、光源と
の位置関係にかかわらずいつも同じトーンの明るさで表
示されていた。本来なら光源光線の方向とオブジェクト
を構成するポリゴン面の角度により光の反射具合が異な
るためオブジェクト表面の明るさの度合いも異なってく
るはずであるが、簡易オブジェクトに関しては光源光線
を受ける角度が異なってもいつも同じに明るさで表示さ
れるためリアリティに欠けた不自然な画像となってい
た。

【０００８】本発明は、以上のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、光源光線の
当たり具合に応じて明るさの度合いが変化する簡易オブ
ジェクトの画像を少ない処理負担で生成可能な画像生成
システム及び情報記憶媒体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像を生成す
るための画像生成システムであって、簡易オブジェクト
表面への光源光線のあたり具合に応じて、簡易オブジェ
クト表面の明るさ及び色の少なくとも一方を変化させる
ために必要な簡易光源処理を行う手段と、前記簡易光源
処理演算の演算結果に基づき簡易オブジェクトの画像生
成を行う手段とを含むことを特徴とする。

【００１０】また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピ
ュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手
段を実行するためのプログラムを含むことを特徴とす
る。また本発明に係るプログラムは、コンピュータによ
り使用可能なプログラム（搬送波に具現化されるプログ
ラムを含む）であって、上記手段を実行するための処理
ルーチンを含むことを特徴とする。

【００１１】簡易オブジェクトとは画像生成における処
理負担を軽減するために簡易に構成されたオブジェクト
であり、簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面は
１枚でも良いし複数枚でもよい。簡易オブジェクトは例
えば１枚のポリゴンや複数枚のポリゴンを平行に配置し
て構成したオブジェクトなどである。

【００１２】一般に光源処理とは光源光線に対して簡易
オブジェクトの表面がどのような明るさをもつかを演算
し、その明るさに応じた色を表面上に置くために必要な
処理である。

【００１３】本発明によれば簡易オブジェクト表面の明
るさ及び色の少なくとも一方を変化させるために必要な
簡易光源処理を行うので、光源光線の当たり具合の変化
に応じて、簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面
の明るさの度合いを変化させることが出来る。従って簡
易オブジェクトと光源との向きや位置関係が変化して
も、見るものに不自然さを感じさせないリアリティに富
んだ画像を生成することが出来る。

【００１４】また本発明は画像を生成するための画像生
成システムであって、光源からの光線ベクトルの入射角
に基づき、簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面
の明るさ及び色の少なくとも一方に関する情報を演算す
る手段と、前記簡易オブジェクトを構成するプリミティ
ブ面の明るさ及び色の少なくとも一方に関する情報に基
づき、簡易オブジェクトの画像生成を行う手段とを含む
ことを特徴とする。

【００１５】また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピ
ュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手
段を実行するためのプログラムを含むことを特徴とす
る。また本発明に係るプログラムは、コンピュータによ
り使用可能なプログラム（搬送波に具現化されるプログ
ラムを含む）であって、上記手段を実行するための処理
ルーチンを含むことを特徴とする。

【００１６】簡易オブジェクトとは画像生成における処
理負担を軽減するために簡易に構成されたオブジェクト
であり、簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面は
１枚でも良いし複数枚でもよい。簡易オブジェクトは例
えば１枚のポリゴンや複数枚のポリゴンを平行に配置し
て構成したオブジェクトなどである。

【００１７】本発明によれば光源からの光線ベクトルの
入射角に基づき、簡易オブジェクトを構成するプリミテ
ィブ面の明るさの度合いを変化させることが出来る。従
って簡易オブジェクトと光源との向きや位置関係が変化
しても、見るものに不自然さを感じさせないリアリティ
に富んだ画像を生成することが出来る。

【００１８】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、仮想カメラの視線ベクトル
と光源からの光線ベクトルの角度差に基づいて、簡易オ
ブジェクトを構成するプリミティブ面の明るさ及び色の
少なくとも一方に関する情報を演算することを特徴とす
る。

【００１９】ここにおいて仮想カメラの視線ベクトルと
は仮想カメラの視線方向または注視点方向と平行なベク
トルである。

【００２０】一般に光源光線の当たり具合に応じて明る
さを設定する場合の光源処理においては、光源の光線方
向とプリミティブ面の法線方向の角度差が問題となる。

【００２１】ところが個々のプリミティブ面についてそ
の法線方向を演算していたのでは処理負担の増大を招
く。

【００２２】また簡易オブジェクトの場合には簡易化し
たことによる見かけ上の不具合を防ぐためにその向きを
仮想カメラの向きに応じて変化させる場合が多い。この
ため通常の光源処理のように一旦視点座標系に変換して
からプリミティブ面の法線方向を演算していたのでは処
理負担の増大を招いてしまう。

【００２３】しかし本発明によれば、簡易オブジェクト
を構成する個々のプリミティブ面の向きの代わりに仮想
カメラの視線ベクトルをもちいて簡易オブジェクトを構
成するプリミティブ面の明るさ及び色の少なくとも一方
に関する情報を演算する。このため個々のプリミティブ
面毎に法線ベクトルを演算する必要がなく、視点座標系
に変換する必要もないため、処理負担を大幅に軽減する
ことが出来る。

【００２４】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、仮想カメラの視線ベクトル
の２軸成分と光源の光線ベクトルの２軸成分に基づき前
記角度差を演算することを特徴とする。

【００２５】仮想カメラの視線ベクトルの２軸成分と光
源の光線ベクトルの２軸成分に基づき前記角度差を演算
するとは、例えばそれぞれのＸＺ成分にもとづいて演算
するような場合である。すなわち、視線ベクトル及び光
線ベクトルを２軸平面（例えばＸＺ平面）に投影して、
当該２軸平面上における角度差を求めるような場合であ
る。

【００２６】例えば水平方向の空間の広がりのみを考慮
して光源処理を行えばよい場合には２軸成分にのみ基づ
いて角度差を演算するほうが処理負担を軽減することが
出来る。

【００２７】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、前記簡易オブジェクトを構
成するプリミティブ面の法線ベクトルと仮想カメラの視
線ベクトルが平行になるよう簡易オブジェクトを回転さ
せる手段を含むことを特徴とする。

【００２８】前記簡易オブジェクトを構成するプリミテ
ィブ面の向きが仮想カメラの視線方向に平行に設定され
ていれば、前記角度差が通常の光源処理で問題となる角
度差と一致するため、簡易オブジェクトの表面の明るさ
の設定について通常の光源処理において得られるのと同
様の効果を簡単な処理で実現することが可能となる。

【００２９】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、前記光源は平行光源である
ことを特徴とする。

【００３０】例えば光源からでる光線ベクトルが放射上
に広がっている場合には、各プリミティブ面の位置に応
じて光源光線の向きを演算する処理が必要となる。

【００３１】しかし本発明のように平行光線であれば、
前記簡易オブジェクトを構成するいずれのプリミティブ
面についても光源光線の向きが同じとなるため、各プリ
ミティブ面の位置に応じて光源光線の向きを演算する処
理が不要となり処理負担の軽減を図ることが出来る。

【００３２】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、簡易オブジェクトを構成す
る１のプリミティブ面について求めた明るさ及び色の少
なくとも一方に関する情報を用いて簡易オブジェクトを
構成する他のプリミティブ面の画像生成処理を行うこと
を特徴とする。

【００３３】例えばすべての簡易オブジェクトについて
同一の明るさまたは色に関する情報をもちいて画像生成
処理を行っても良いし、簡易オブジェクトをグループ分
けし、グループ単位で同一の明るさまたは色に関する情
報を用いるようにしてもよい。

【００３４】本発明によれば１の簡易オブジェクトにつ
いて求めた明るさまたは色に関する情報を他の簡易オブ
ジェクトの画像生成処理にも使用できるので、演算量を
削減することが出来る。

【００３５】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、前記簡易オブジェクトまた
は簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面に対して
第一の色情報及び第二の色情報を設定し、前記第一の色
情報及び第二の色情報及び簡易オブジェクトを構成する
１のプリミティブ面について求めた明るさ及び色の少な
くとも一方に関する情報に基づき補完演算を行い、前記
簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面の色に関す
る情報を演算することを特徴とする。

【００３６】ここにおいてプリミティブ面の色に関する
情報とは例えばプリミティブ面のＲＧＢ値でもよい。ま
た補完演算とは例えば前記明るさに関する情報より導か
れるブレンド係数等を用いて第一の色情報と第二の色情
報のブレンディング処理等を行う場合を含む。

【００３７】また前記第一の色情報及び第二の色情報及
び簡易オブジェクト単位で設定しても良いし、簡易オブ
ジェクトを構成するプリミティブ面単位で構成しても良
い。

【００３８】一般に光源処理を行う場合にはオブジェク
トまたはプリミティブ面単位に色情報を１つ設定して、
光源光線による明るさの度合いに応じてその１つの色の
発色の度合いを調整して画像生成処理を行う。

【００３９】これに対し、本発明では前記簡易オブジェ
クトまたは簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面
に対して第一の色情報及び第二の色情報を設定し、前記
第一の色情報及び第二の色情報及び簡易オブジェクトを
構成する１のプリミティブ面について求めた明るさ及び
色の少なくとも一方に関する情報に基づき前記簡易オブ
ジェクトを構成するプリミティブ面の色情報を演算す
る。

【００４０】このため本発明によれば前記第一の色と第
二の色により上限及び下限を設定しその範囲内において
最適な明るさの色を簡易オブジェクト表面におくことが
出来る。

【００４１】また前記第一の色情報を最も暗い状態また
は光が当たっていない状態の色情報とし、第二の色情報
を前記簡易オブジェクトまたは簡易オブジェクトを構成
するプリミティブ面の最も明るい状態または最も光が当
っている状態の色情報とすることが好ましい。このよう
にすることにより、簡易オブジェクトの表面の色が光源
光線の当たり具合に応じて最も暗い色と最も明るい色の
範囲で変化する様子を表現することが出来る。

【００４２】また本発明は画像を生成するための画像生
成システムであって、前記簡易オブジェクトまたは簡易
オブジェクトを構成するプリミティブ面に対して第一の
色情報及び第二の色情報を設定し、簡易オブジェクトを
構成するプリミティブ面への光源光線のあたり具合に応
じて前記第一の色情報及び第二の色情報を用いた補完演
算を行い、前記簡易オブジェクトを構成するプリミティ
ブ面の色情報を演算する手段と、前記簡易オブジェクト
を構成するプリミティブ面の色情報に基づき簡易オブジ
ェクトの画像生成を行う手段とを含むことを特徴とす
る。

【００４３】また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピ
ュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手
段を実行するためのプログラムを含むことを特徴とす
る。また本発明に係るプログラムは、コンピュータによ
り使用可能なプログラム（搬送波に具現化されるプログ
ラムを含む）であって、上記手段を実行するための処理
ルーチンを含むことを特徴とする。

【００４４】ここにおいてプリミティブ面の色に関する
情報とは例えばプリミティブ面のＲＧＢ値でもよい。ま
た補完演算とは例えば簡易オブジェクトを構成するプリ
ミティブ面への光源光線のあたり具合に応じて設定され
た所与のブレンド係数等を用いて第一の色情報と第二の
色情報のブレンディング処理等を行う場合を含む。

【００４５】また前記第一の色情報及び第二の色情報及
び簡易オブジェクト単位で設定しても良いし、簡易オブ
ジェクトを構成するプリミティブ面単位で構成しても良
い。

【００４６】一般に光源処理を行う場合にはオブジェク
トまたはプリミティブ面単位に色情報を１つ設定して、
光源光線による明るさの度合いに応じてその１つの色の
発色の度合いを調整して画像生成処理を行う。

【００４７】これに対し、本発明では前記簡易オブジェ
クトまたは簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面
に対して第一の色情報及び第二の色情報を設定し、前記
第一の色情報及び第二の色情報簡易オブジェクトを構成
するプリミティブ面への光源光線のあたり具合に基づき
前記簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面の色情
報を演算する。

【００４８】このため本発明によれば前記第一の色と第
二の色により上限及び下限を設定しその範囲内において
最適な明るさの色を簡易オブジェクト表面におくことが
出来る。

【００４９】また前記第一の色情報を最も暗い状態また
は光が当っていない状態の色情報とし、第二の色情報を
前記簡易オブジェクトまたは簡易オブジェクトを構成す
るプリミティブ面の最も明るい状態または最も光が当っ
ている状態の色情報とすることが好ましい。このように
することにより、簡易オブジェクトの表面の色が光源光
線の当たり具合に応じて最も暗い色と最も明るい色の範
囲で変化する様子を表現することが出来る。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて説明する。なお以下では、本発明
を、レーシングゲームに適用した場合を例にとり説明す
るが、本発明はこれに限定されず、種々のゲームに適用
できる。

【００５１】１．構成 図１に、本実施形態のブロック図の一例を示す。なお同
図において本実施形態は、少なくとも処理部１００を含
めばよく（或いは処理部１００と記憶部１７０、或いは
処理部１００と記憶部１７０と情報記憶媒体１８０を含
めばよく）、それ以外のブロック（例えば操作部１６
０、表示部１９０、音出力部１９２、携帯型情報記憶装
置１９４、通信部１９６）については、任意の構成要素
とすることができる。

【００５２】ここで処理部１００は、システム全体の制
御、システム内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処
理、画像処理、音処理などの各種の処理を行うものであ
り、その機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ
等）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハード
ウェアや、所与のプログラム（ゲームプログラム）によ
り実現できる。

【００５３】操作部１６０は、プレーヤが操作データを
入力するためのものであり、その機能は、レバー、ボタ
ン、筺体などのハードウェアにより実現できる。

【００５４】記憶部１７０は、処理部１００や通信部１
９６などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ
などのハードウェアにより実現できる。

【００５５】情報記憶媒体（コンピュータにより使用可
能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータなどの情
報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディス
ク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯ
Ｍ）などのハードウェアにより実現できる。処理部１０
０は、この情報記憶媒体１８０に格納される情報に基づ
いて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。即ち情
報記憶媒体１８０には、本発明（本実施形態）の手段
（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行するた
めの情報（プログラム或いはプログラム及びデータ）が
格納される。

【００５６】なお、情報記憶媒体１８０に格納される情
報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶
部１７０に転送されることになる。また情報記憶媒体１
８０に記憶される情報は、本発明の処理を行うためのプ
ログラムコード、画像データ、音データ、表示物の形状
データ、テーブルデータ、リストデータ、本発明の処理
を指示するための情報、その指示に従って処理を行うた
めの情報等の少なくとも１つを含むものである。

【００５７】表示部１９０は、本実施形態により生成さ
れた画像を出力するものであり、その機能は、ＣＲＴ、
ＬＣＤ、或いはＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）
などのハードウェアにより実現できる。

【００５８】音出力部１９２は、本実施形態により生成
された音を出力するものであり、その機能は、スピーカ
などのハードウェアにより実現できる。

【００５９】携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの
個人データやセーブデータなどが記憶されるものであ
り、この携帯型情報記憶装置１９４としては、メモリカ
ードや携帯型ゲーム装置などを考えることができる。

【００６０】通信部１９６は、外部（例えばホスト装置
や他の画像生成システム）との間で通信を行うための各
種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッ
サ、或いは通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プロ
グラムなどにより実現できる。

【００６１】なお本発明（本実施形態）の手段を実行す
るためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サー
バー）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信
部１９６を介して情報記憶媒体１８０に配信するように
してもよい。このようなホスト装置（サーバー）の情報
記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。

【００６２】処理部１００は、ゲーム処理部１１０、画
像生成部１４０、音生成部１５０を含む。

【００６３】ここでゲーム処理部１１０は、コイン（代
価）の受け付け処理、各種モードの設定処理、ゲームの
進行処理、選択画面の設定処理、オブジェクトの位置や
回転角度（Ｘ、Ｙ又はＺ軸回り回転角度）を求める処
理、オブジェクトを動作させる処理（モーション処
理）、視点位置や視線角度（視線方向）を求める処理、
マップオブジェクトなどのオブジェクトをオブジェクト
空間へ配置する処理、ヒットチェック処理、ゲーム結果
（成果、成績）を演算する処理、複数のプレーヤが共通
のゲーム空間でプレイするための処理、或いはゲームオ
ーバー処理などの種々のゲーム処理を、操作部１６０か
らの操作データや、携帯型情報記憶装置１９４からの個
人データ、保存データや、ゲームプログラムなどに基づ
いて行う。

【００６４】画像生成部１４０は、ゲーム処理部１１０
からの指示等にしたがって、各種の画像処理を行うもの
である。また、音生成部１５０は、ゲーム処理部１１０
からの指示等にしたがって、各種の音処理を行うもので
ある。

【００６５】なお画像生成部１４０、音生成部１５０の
機能は、その全てをハードウェアにより実現してもよい
し、その全てをプログラムにより実現してもよい。或い
は、ハードウェアとプログラムの両方により実現しても
よい。

【００６６】ゲーム処理部１１０は、移動・動作演算部
１１２、簡易光源処理演算部１１４を含む。

【００６７】移動・動作演算部１１２は、車などのオブ
ジェクトの移動情報（位置データ、回転角度データ）や
動作情報（オブジェクトの各パーツの位置データ、回転
角度データ）を演算するものであり、例えば、操作部１
６０によりプレーヤが入力した操作データやゲームプロ
グラムなどに基づいて、オブジェクトを移動させたり動
作させたりする処理を行う。

【００６８】より具体的には、移動・動作演算部１１４
は、オブジェクトの位置や回転角度を例えば１フレーム
（１／６０秒）毎に求める処理を行う。例えば（ｋ−
１）フレームでのオブジェクトの位置をＰＭk-1、速度
をＶＭk-1、加速度をＡＭk-1、１フレームの時間を△ｔ
とする。するとｋフレームでのオブジェクトの位置ＰＭ
k、速度ＶＭkは例えば下式（１）、（２）のように求め
られる。

【００６９】 ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ （１） ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ （２） 簡易光源処理演算部１１４は、簡易オブジェクト表面へ
の光源光線のあたり具合に応じて、簡易オブジェクト表
面の明るさ及び色の少なくとも一方を変化させるために
必要な簡易光源処理を行う。光源からの光線ベクトルの
入射角に基づき、簡易オブジェクトを構成するプリミテ
ィブ面の明るさ及び色の少なくとも一方に関する情報を
演算するよう構成してもよい。

【００７０】また仮想カメラの視線ベクトルと光源から
の光線ベクトルの角度差に基づいて、簡易オブジェクト
を構成するプリミティブ面の明るさ及び色の少なくとも
一方に関する情報を演算するするよう構成してもよい。
ここにおいて、仮想カメラの視線ベクトルの２軸成分と
光源の光線ベクトルの２軸成分に基づき前記角度差を演
算するするよう構成してもよい。

【００７１】また前記簡易オブジェクトまたは簡易オブ
ジェクトを構成するプリミティブ面に対して第一の色情
報及び第二の色情報を設定し、前記第一の色情報及び第
二の色情報及び簡易オブジェクトを構成する１のプリミ
ティブ面について求めた明るさ及び色の少なくとも一方
に関する情報に基づき補完演算を行い、前記簡易オブジ
ェクトを構成するプリミティブ面の色に関する情報を演
算するよう構成してもよい。

【００７２】画像生成部１４０は、ジオメトリ処理部
（３次元座標演算部）１４２、描画部（レンダリング
部）１４６を含む。

【００７３】ここで、ジオメトリ処理部１４２は、座標
変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算な
どの種々のジオメトリ処理（３次元座標演算）を行う。

【００７４】描画部１４６は、ジオメトリ処理後（透視
変換後）のオブジェクトデータと、テクスチャバッファ
に記憶されるテクスチャとに基づいて、オブジェクト描
画する処理を行う。描画部１４６は、簡易光源処理演算
部１１４の演算結果に基づき簡易オブジェクトの画像生
成を行う。

【００７５】なお、本実施形態の画像生成システムは、
１人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモ
ード専用のシステムにしてもよいし、このようなシング
ルプレーヤモードのみならず、複数のプレーヤがプレイ
できるマルチプレーヤモードも備えるシステムにしても
よい。

【００７６】また複数のプレーヤがプレイする場合に、
これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム
音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワ
ーク（伝送ライン、通信回線）などで接続された複数の
端末を用いて生成してもよい。

【００７７】２．本実施形態の特徴 まず物体表面の明るさと光源光線との関係について図２
を用いて説明する。

【００７８】２００は物体表面であり、２１０は光源か
らの光線ベクトルであり、２２０は物体の法線ベクトル
である。光源が物体表面の法線方向にあるときには物体
表面に入射する単位面積あたりの光のエネルギーが最大
になると考えると、入射地点から乱反射する光のエネル
ギーも最大になる。従って物体表面の明るさはその物体
から垂直に出る法線ベクトルと物体表面に入る光線の光
線ベクトルとの間に生じる角度βに依存すると考えられ
る。すなわち角度βの値が１８０度に近ければ近いほど
物体表面の明るさは大きくなる。

【００７９】このような関係に基づき光源光線に対して
オブジェクトの表面がどのような明るさをもつかを演算
し、その明るさに応じた色を表面上に置くために必要な
処理が光源処理である。

【００８０】従って各ポリゴン面の法線ベクトルを演算
し、各ポリゴン面毎に法線ベクトルと光源光線との間に
生じる角度βに基づいてポリゴン毎に最適な色を演算し
なければならないため、通常の手法で光源処理を行って
いたのではかなりの演算負荷がかかってしまう。

【００８１】しかし本実施の形態では以下に説明するよ
うに簡易な光源処理を行うことにより少ない演算負荷で
光源処理をおこなったのと同様の効果を奏している。

【００８２】まず本実施の形態で用いられている簡易オ
ブジェクトの構成例について説明する。図３は本実施の
形態で用いられている立ち木の簡易オブジェクトの構成
例について説明するための図である。本実施の形態では
ポリゴン数の削減により画像生成時の処理負担の軽減を
図るため、立ち木を立体的なオブジェクトとして構成せ
ずに、板ポリゴン（１枚ポリゴン）３１０に立ち木のテ
クスチャ３２０をマッピングして立ち木の画像を生成し
ている（３３０参照）。

【００８３】図４及び図５は本実施の形態の簡易オブジ
ェクトが表示されたゲーム画像の一例である。また、図
６（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ図４及び図５の場合の板ポリ
ゴン（１枚ポリゴン）と光源光線の関係を説明するため
の図である。

【００８４】図６（Ａ）（Ｂ）の３４０は板ポリゴン
（１枚ポリゴン）を側面から見た様子（実際には厚みは
ない）であり、３５０は板ポリゴン（１枚ポリゴン）の
法線ベクトルであり、３６０は光源光線である。なお法
線ベクトルが出でいる側が表面であり、立ち木のテクス
チャがマッピングされている。

【００８５】図６（Ａ）は板ポリゴン（１枚ポリゴン）
３４０の表面に垂直に光源光線３６０が当たっている様
子をあらわしており、立ち木に当たる光が最高の場合で
ある。この場合には図４に示すように最も明るい色合い
立ち木の画像が生成される。

【００８６】また図６（Ｂ）は板ポリゴン（１枚ポリゴ
ン）３４０の裏面に垂直に光源光線３６０が当たってい
る様子をあらわしており、立ち木に当たる光が最低の場
合である。この場合には図５に示すように最も暗い色合
い立ち木の画像が生成される。

【００８７】なお、立ち木に当たる光が最高値と最低値
の中間にある場合は、最も明るい場合の色と最も暗い場
合の色を用いて補完演算を行い中くらいの明るさの色合
い立ち木の画像が生成されることになる。

【００８８】このように本実施の形態では、光源光線の
あたり具合に応じて簡易オブジェクトの明るさを変化さ
せて通常の光源処理を施したのと同様の効果を得ている
が、その手法は通常の光源処理とは異なっている。

【００８９】すなわち本実施の形態では、通常の光源処
理のようにオブジェクトを構成するポリゴン面の法線ベ
クトルを演算せずに、仮想カメラの視線ベクトルと光源
からの光線ベクトルの角度差に基づいて、簡易オブジェ
クトを構成するプリミティブ面の明るさ及び色の少なく
とも一方に関する情報を演算する。

【００９０】図７は本実施の形態の簡易オブジェクトで
ある板ポリゴン（一枚ポリゴン）と仮想カメラの視線ベ
クトルの関係について説明するための図である。

【００９１】同図は仮想カメラ４１０の視線ベクトル４
２０（仮想カメラの視線方向）及び簡易オブジェクトで
ある板ポリゴン（一枚ポリゴン）Ｐ１〜Ｐ５をＸＺ平面
に投影した図であらわされている。ＨＶ１〜ＨＶ５は各
板ポリゴン（一枚ポリゴン）Ｐ１〜Ｐ５の法線ベクトル
であり、すべて視線方向と平行となっている。これは板
ポリゴン（一枚ポリゴン）Ｐ１〜Ｐ５の向きが常に視線
方向と平行になるように、板ポリゴン（一枚ポリゴン）
Ｐ１〜Ｐ５の向きを設定しているためである。

【００９２】板ポリゴン等の簡易オブジェクトを用いる
場合には、視線方向が変化した場合に板ポリゴン（一枚
ポリゴン）Ｐ１〜Ｐ５の裏面が見えてしまう等の不具合
を防止するために、簡易オブジェクトの向きを調節する
処理が必要となる。本実施の形態では板ポリゴンの向き
を視線方向と平行にしているため、視線方向がきまれば
すべての板ポリゴンの向きが決定され、板ポリゴンの向
きを演算する処理を大幅に削減することが出来る。

【００９３】また板ポリゴンの法線ベクトルは視線ベク
トルと平行（向きが逆）となるため、法線ベクトルの代
わりに視線ベクトルを用いて簡易な光源処理を行うこと
が出来る。

【００９４】図８は仮想カメラの視線ベクトル４２０と
光源からの光線ベクトル４３０の角度差θを表した図で
ある。

【００９５】図２で説明したように物体表面の明るさは
その物体の法線ベクトルと物体表面に入る光線の光線ベ
クトルとの間に生じる角度βに依存すると考えられる。
しかし本実施の形態では板ポリゴンの法線ベクトルは視
線ベクトルと平行（向きは逆）であるため、図８に示す
ように仮想カメラの視線ベクトル４２０と光源からの光
線ベクトル４３０の角度差θに基づいて、簡易オブジェ
クトを構成するポリゴン面の明るさを表す係数αを求め
る。例えばα＝θ／πで求めることが出来る。

【００９６】図９は本実施の形態において、簡易オブジ
ェクトを構成するポリゴンに光源光線のあたり具合を反
映した色を設定する手法について説明するための図であ
る。

【００９７】本実施の形態では前記簡易オブジェクトを
構成する前記板ポリゴン（１枚ポリゴン）に対して第一
の色情報Ｃ_p1（Ｒ_p1，Ｇ_p1，Ｂ_p1）５１０及び第二の色
情報Ｃ_p2（Ｒ_p2，Ｇ_p2，Ｂ_p2）を設定しておく。ここに
おいて第一の色情報Ｃ_p1（Ｒ _p1，Ｇ_p1，Ｂ_p1）５１０は
光源光線の影響が最も弱い時の色とし、前記第二の色情
報Ｃ_p2（Ｒ_p2，Ｇ_p2，Ｂ_p2）を光源光線の影響がもっと
も強い時の色とすることが好ましい。

【００９８】そして角度差θに基づいて求められたポリ
ゴン面の明るさを表す係数αを用いて第一の色情報Ｃ_p1
（Ｒ_p1，Ｇ_p1，Ｂ_p1）５１０及び第二の色情報Ｃ_p2（Ｒ
_p2，Ｇ_p2，Ｂ_p2）のブレンディング処理（以下の式
（１）〜（４）参照）を行い、ポリゴンの色情報Ｃ
_p（Ｒ_p，Ｇ_p，Ｂ_p）を演算する。

【００９９】 Ｃ_p＝Ｃ_p1・α＋Ｃ_p2（１−α） ‥‥（１） Ｒ_p＝Ｒ_p1・α＋Ｒ_p2（１−α） ‥‥（２） Ｇ_p＝Ｇ_p1・α＋Ｇ_p2（１−α） ‥‥（３） Ｂ_p＝Ｂ_p1・α＋Ｂ_p2（１−α） ‥‥（４） θ＝０（α＝０）のときが最も明るい場合となりθ＝π
（α＝１）のときが最も暗い場合となる。このようにす
ることにより、光源光線の影響が最も弱い時の色と最も
強い時の色の範囲で前記角度差θに応じて最適なポリゴ
ンの色情報Ｃ_p（Ｒ_p，Ｇ_p，Ｂ_p）を演算することが出来
る。

【０１００】図１０（Ａ）（Ｂ）は、簡易オブジェクト
にテクスチャをマッピングする際の発色例について説明
するための図である。

【０１０１】図１０（Ａ）のテクスチャバッファ６１０
には、板ポリゴン（１枚ポリゴン）にマッピングするた
めの立ち木のテクスチャの情報が格納されている。ここ
で６２０に示すようにある画素Ｐｕｖのテクスチャ色を
Ｃ_t（Ｒ_t，Ｇ_t，Ｂ_t）とする。

【０１０２】図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の立ち木の
テクスチャがマッピングされた板ポリゴン（１枚ポリゴ
ン）がフレームバッファ６３０に書き込まれている様子
をあらわした図である。このフレームバッファ６３０の
各画素におかれた色が、画面に表示される色となる。こ
こで６４０はある画素Ｐ_uvのテクスチャ色がマッピング
された画素の画面に表示される色がＣ_d（Ｒ_d，Ｇ_d，
Ｂ_d）であることを表している。

【０１０３】このＣ_d（Ｒ_d，Ｇ_d，Ｂ_d）は、ある画素Ｐ
_uvのテクスチャ色をＣ_t（Ｒ_t，Ｇ_t，Ｂ_t）及び図９で求
めた最適なポリゴンの色情報Ｃ_p（Ｒ_p，Ｇ_p，Ｂ_p）を用
いて以下の式（５）のように演算する。

【０１０４】 Ｃ_d（Ｒ_d，Ｇ_d，Ｂ_d） ＝Ｃ_t（Ｒ_t，Ｇ_t，Ｂ_t）×Ｃ_p（Ｒ_p，Ｇ_p，Ｂ_p） ‥‥（５） このようにすることにより、テクスチャマッピングを行
う際にも受けた光源光線のあたり具合に応じて発色をか
えて表示することが出来る。

【０１０５】図１１は本実施の形態の簡易光源処理の動
作例について説明するためのフローチャート図である。

【０１０６】ステップＳ１０〜Ｓ４０は所与のポリゴン
についての処理例を示している。

【０１０７】まず図８で説明したように、視線ベクトル
の向きと光源の光線ベクトルの向きの差分θを求める
（ステップＳ１０）。

【０１０８】次にθからポリゴンの明るさ係数αを求め
る（ステップＳ２０）。

【０１０９】そして図９で説明したようのいポリゴンの
第一の色情報と第二の色情報を係数αを用いて補完して
ポリゴンの色を求める（ステップＳ３０）。

【０１１０】そして求まった色に基づきテクスチャマッ
ピングを行いポリゴンを描画する（ステップＳ４０）。
なお、テクスチャマッピングを行う場合には、求まった
色を用いて図１０（Ａ）（Ｂ）で説明したようにして発
色値を求めて描画するとよい。

【０１１１】３．ハードウェア構成 次に、本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一
例について図１２を用いて説明する。

【０１１２】メインプロセッサ９００は、ＣＤ９８２
（情報記憶媒体）に格納されたプログラム、通信インタ
ーフェース９９０を介して転送されたプログラム、或い
はＲＯＭ９５０（情報記憶媒体の１つ）に格納されたプ
ログラムなどに基づき動作し、ゲーム処理、画像処理、
音処理などの種々の処理を実行する。

【０１１３】コプロセッサ９０２は、メインプロセッサ
９００の処理を補助するものであり、高速並列演算が可
能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算（ベクト
ル演算）を高速に実行する。例えば、オブジェクトを移
動させたり動作（モーション）させるための物理シミュ
レーションに、マトリクス演算などの処理が必要な場合
には、メインプロセッサ９００上で動作するプログラム
が、その処理をコプロセッサ９０２に指示（依頼）す
る。

【０１１４】ジオメトリプロセッサ９０４は、座標変
換、透視変換、光源計算、曲面生成などのジオメトリ処
理を行うものであり、高速並列演算が可能な積和算器や
除算器を有し、マトリクス演算（ベクトル演算）を高速
に実行する。例えば、座標変換、透視変換、光源計算な
どの処理を行う場合には、メインプロセッサ９００で動
作するプログラムが、その処理をジオメトリプロセッサ
９０４に指示する。

【０１１５】データ伸張プロセッサ９０６は、圧縮され
た画像データや音データを伸張するデコード処理を行っ
たり、メインプロセッサ９００のデコード処理をアクセ
レートする処理を行う。これにより、オープニング画
面、インターミッション画面、エンディング画面、或い
はゲーム画面などにおいて、ＭＰＥＧ方式等で圧縮され
た動画像を表示できるようになる。なお、デコード処理
の対象となる画像データや音データは、ＲＯＭ９５０、
ＣＤ９８２に格納されたり、或いは通信インターフェー
ス９９０を介して外部から転送される。

【０１１６】描画プロセッサ９１０は、ポリゴンや曲面
などのプリミティブ面で構成されるオブジェクトの描画
（レンダリング）処理を高速に実行するものである。オ
ブジェクトの描画の際には、メインプロセッサ９００
は、ＤＭＡコントローラ９７０の機能を利用して、オブ
ジェクトデータを描画プロセッサ９１０に渡すと共に、
必要であればテクスチャ記憶部９２４にテクスチャを転
送する。すると、描画プロセッサ９１０は、これらのオ
ブジェクトデータやテクスチャに基づいて、Ｚバッファ
などを利用した陰面消去を行いながら、オブジェクトを
フレームバッファ９２２に高速に描画する。また、描画
プロセッサ９１０は、αブレンディング（半透明処
理）、ミップマッピング、フォグ処理、トライリニア・
フィルタリング、アンチエリアシング、シェーディング
処理なども行うことができる。そして、１フレーム分の
画像がフレームバッファ９２２に書き込まれると、その
画像はディスプレイ９１２に表示される。

【０１１７】サウンドプロセッサ９３０は、多チャンネ
ルのＡＤＰＣＭ音源などを内蔵し、ＢＧＭ、効果音、音
声などの高品位のゲーム音を生成する。生成されたゲー
ム音は、スピーカ９３２から出力される。

【０１１８】ゲームコントローラ９４２からの操作デー
タや、メモリカード９４４からのセーブデータ、個人デ
ータは、シリアルインターフェース９４０を介してデー
タ転送される。

【０１１９】ＲＯＭ９５０にはシステムプログラムなど
が格納される。なお、業務用ゲームシステムの場合に
は、ＲＯＭ９５０が情報記憶媒体として機能し、ＲＯＭ
９５０に各種プログラムが格納されることになる。な
お、ＲＯＭ９５０の代わりにハードディスクを利用する
ようにしてもよい。

【０１２０】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１２１】ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッ
サ、メモリ（ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、ＲＯＭ等）間でのＤＭ
Ａ転送を制御するものである。

【０１２２】ＣＤドライブ９８０は、プログラム、画像
データ、或いは音データなどが格納されるＣＤ９８２
（情報記憶媒体）を駆動し、これらのプログラム、デー
タへのアクセスを可能にする。

【０１２３】通信インターフェース９９０は、ネットワ
ークを介して外部との間でデータ転送を行うためのイン
ターフェースである。この場合に、通信インターフェー
ス９９０に接続されるネットワークとしては、通信回線
（アナログ電話回線、ＩＳＤＮ）、高速シリアルインタ
ーフェースのバスなどを考えることができる。そして、
通信回線を利用することでインターネットを介したデー
タ転送が可能になる。また、高速シリアルインターフェ
ースのバスを利用することで、他の画像生成システム、
他のゲームシステム、或いは情報処理機器（パーソナル
コンピュータ、プリンタ、マウス、キーボード）などと
の間でのデータ転送が可能になる。

【０１２４】なお、本発明の各手段は、その全てを、ハ
ードウェアのみにより実行してもよいし、情報記憶媒体
に格納されるプログラムや通信インターフェースを介し
て配信されるプログラムのみにより実行してもよい。或
いは、ハードウェアとプログラムの両方により実行して
もよい。

【０１２５】そして、本発明の各手段をハードウェアと
プログラムの両方により実行する場合には、情報記憶媒
体には、本発明の各手段をハードウェアを利用して実行
するためのプログラム（プログラム及びデータ）が格納
されることになる。より具体的には、上記プログラム
が、ハードウェアである各プロセッサ９０２、９０４、
９０６、９１０、９３０等に処理を指示すると共に、必
要であればデータを渡す。そして、各プロセッサ９０
２、９０４、９０６、９１０、９３０等は、その指示と
渡されたデータとに基づいて、本発明の各手段を実行す
ることになる。

【０１２６】図１３（Ａ）に、本実施形態を業務用ゲー
ムシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤは、デ
ィスプレイ１１００上に映し出されたゲーム画像を見な
がら、レバー１１０２、ボタン１１０４等を操作してゲ
ームを楽しむ。内蔵されるシステムボード（サーキット
ボード）１１０６には、各種プロセッサ、各種メモリな
どが実装される。そして、本発明の各手段を実行するた
めのプログラム（或いはプログラム及びデータ）は、シ
ステムボード１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１
１０８に格納される。以下、この情報を格納情報と呼
ぶ。

【０１２７】図１３（Ｂ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ームシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤはデ
ィスプレイ１２００に映し出されたゲーム画像を見なが
ら、ゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作して
ゲームを楽しむ。この場合、上記格納情報は、本体シス
テムに着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ１２０６、或
いはメモリカード１２０８、１２０９等に格納されてい
る。

【０１２８】図１３（Ｃ）に、ホスト装置１３００と、
このホスト装置１３００とネットワーク１３０２（ＬＡ
Ｎのような小規模ネットワークや、インターネットのよ
うな広域ネットワーク）を介して接続される端末１３０
４-1〜１３０４-nとを含むシステムに本実施形態を適用
した場合の例を示す。この場合、上記格納情報は、例え
ばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装置、
磁気テープ装置、メモリ等の情報記憶媒体１３０６に格
納されている。端末１３０４-1〜１３０４-nが、スタン
ドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものであ
る場合には、ホスト装置１３００からは、ゲーム画像、
ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末１
３０４-1〜１３０４-nに配送される。一方、スタンドア
ロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲ
ーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４-1〜
１３０４-nに伝送し端末において出力することになる。

【０１２９】なお、図１３（Ｃ）の構成の場合に、本発
明の各手段を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分散
して実行するようにしてもよい。また、本発明の各手段
を実行するための上記格納情報を、ホスト装置（サーバ
ー）の情報記憶媒体と端末の情報記憶媒体に分散して格
納するようにしてもよい。

【０１３０】またネットワークに接続する端末は、家庭
用ゲームシステムであってもよいし業務用ゲームシステ
ムであってもよい。そして、業務用ゲームシステムをネ
ットワークに接続する場合には、業務用ゲームシステム
との間で情報のやり取りが可能であると共に家庭用ゲー
ムシステムとの間でも情報のやり取りが可能な携帯型情
報記憶装置（メモリカード、携帯型ゲーム装置）を用い
ることが望ましい。

【０１３１】なお本発明は、上記実施形態で説明したも
のに限らず、種々の変形実施が可能である。

【０１３２】例えば、本発明のうち従属請求項に係る発
明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略
する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立
請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させ
ることもできる。

【０１３３】また、本実施形態では、簡易オブジェクト
が板ポリゴン（１枚ポリゴン）である場合を例にとり説
明したがこれに限定されない。例えば複数枚のポリゴン
を組み合わせて簡易オブジェクトを構成してもよい。

【０１３４】また簡易オブジェクトはポリゴンオブジェ
クトに限られず、他のプリミティブ面で構成されるオブ
ジェクトでもよい。

【０１３５】また本実施の形態では光源が平行光源であ
る場合を例とり説明したがこれにかぎたれない。例えば
放射上に光を出す高原でもよい。

【０１３６】また光源の数もひとつに限られず複数ある
場合でもよい。この場合でも各高原毎に本発明を適用
し、それらを合成して最終的な明るさや色を求めること
が出できる。

【０１３７】また本実施の形態では板ポリゴン（１枚ポ
リゴン）の向きが常に視線方向と平行になる場合を例に
とり説明したがこれに限られない。視線方向と平行にな
らない場合でも視線ベクトルと光線ベクトルに基づき簡
易オブジェクトの明るさや色をもとめてもよい。

【０１３８】また本発明はレーシングゲーム以外にも種
々のゲーム（格闘ゲーム、シューティングゲーム、ロボ
ット対戦ゲーム、スポーツゲーム、競争ゲーム、ロール
プレイングゲーム、音楽演奏ゲーム、ダンスゲーム等）
に適用できる。

【０１３９】また本発明は、業務用ゲームシステム、家
庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型ア
トラクションシステム、シミュレータ、マルチメディア
端末、画像生成システム、ゲーム画像を生成するシステ
ムボード等の種々の画像生成システムに適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の画像生成システムのブロック図の
例である。

【図２】物体表面の明るさと光源光線との関係について
説明するための図である。

【図３】本実施の形態で用いられている立ち木の簡易オ
ブジェクトの構成例について説明するための図である。

【図４】本実施の形態の簡易オブジェクトが表示された
ゲーム画像の一例である。

【図５】本実施の形態の簡易オブジェクトが表示された
ゲーム画像の一例である。

【図６】図６（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ図４及び図５の場
合の板ポリゴン（１枚ポリゴン）と光源光線の関係を説
明するための図である。

【図７】本実施の形態の簡易オブジェクトである板ポリ
ゴン（一枚ポリゴン）と仮想カメラの視線ベクトルの関
係について説明するための図である。

【図８】仮想カメラの視線ベクトルと光源からの光線ベ
クトルの角度差θを表した図である。

【図９】本実施の形態において、簡易オブジェクトを構
成するポリゴンに光源光線のあたり具合を反映した色を
設定する手法について説明するための図である。

【図１０】図１０（Ａ）（Ｂ）は、簡易オブジェクトに
テクスチャをマッピングする際の発色例について説明す
るための図である。

【図１１】本実施の形態の簡易光源処理の動作例につい
て説明するためのフローチャート図である。

【図１２】本実施形態を実現できるハードウェアの構成
の一例を示す図である。

【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本実施形
態が適用される種々の形態のシステムの例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１００ 処理部 １１０ ゲーム処理部 １１２ 移動・動作演算部 １１４ 簡易光源処理演算部 １４０ 画像生成部 １４２ ジオメトリ処理部 １４６ 描画部 １５０ 音生成部 １６０ 操作部 １７０ 記憶部 １７２ メインメモリ １７４ フレームバッファ １７６ テクスチャ記憶部 １８０ 情報記憶媒体 １９０ 表示部 １９２ 音出力部 １９４ 携帯型情報記憶装置 １９６ 通信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅野 昌人 東京都大田区多摩川２丁目８番５号 株 式会社ナムコ内 (56)参考文献 特開 平８−16816（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−282466（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−83461（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−167258（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−21407（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−348859（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−83180（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 15/00 100 A63F 13/00 G06T 17/40

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を生成するための画像生成システム
   であって、 簡易オブジェクト表面への光源光線のあたり具合に応じ
   て、簡易オブジェクト表面の明るさ及び色の少なくとも
   一方を変化させるために必要な簡易光源処理を行う手段
   と、 前記簡易光源処理演算の演算結果に基づき簡易オブジェ
   クトの画像生成を行う手段とを含み、前記簡易光源処理として、 プリミティブ面の法線ベクトルを用いずに、仮想カメラ
   の視線ベクトルと光源からの光線ベクトルの角度差に基
   づいて簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面の明
   るさ及び色の少なくとも一方の情報を演算する ことを特
   徴とする画像生成システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 仮想カメラの視線ベクトルの３軸成分を構成する所与の
   ２軸成分と光源の光線ベクトルの３軸成分を構成する所
   与の２軸成分に基づき前記角度差を演算することを特徴
   とする画像生成システム。
3. 【請求項３】 請求項１乃至２のいずれかにおいて、 前記簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面の法線
   ベクトルと仮想カメラの視線ベクトルが平行になるよう
   簡易オブジェクトを回転させて、簡易オブジェクトの向
   きを調節する手段を、 含むことを特徴とする画像生成システム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 前記光源は平行光源であることを特徴とする画像生成シ
   ステム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、 簡易オブジェクトを構成する１のプリミティブ面につい
   て求めた明るさ及び色の少なくとも一方の情報を用いて
   簡易オブジェクトを構成する他のプリミティブ面の画像
   生成処理を行うことを特徴とする画像生成システム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、 前記簡易オブジェクトまたは簡易オブジェクトを構成す
   るプリミティブ面に対して第一の色情報及び第二の色情
   報を設定し、仮想カメラの視線ベクトルと光源からの光
   線ベクトルの角度差に基づいて、前記第一の色情報及び
   第二の色情報の補完演算を行い、前記簡易オブジェクト
   を構成するプリミティブ面の色の情報を演算することを
   特徴とする画像生成システム。
7. 【請求項７】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒体
   であって、 簡易オブジェクト表面への光源光線のあたり具合に応じ
   て、簡易オブジェクト表面の明るさ及び色の少なくとも
   一方を変化させるために必要な簡易光源処理を行う手段
   と、 前記簡易光源処理演算の演算結果に基づき簡易オブジェ
   クトの画像生成を行う手段とを実現するためのプログラ
   ムが記憶され、前記簡易光源処理として、 プリミティブ面の法線ベクトルを用いずに、仮想カメラ
   の視線ベクトルと光源からの光線ベクトルの角度差に基
   づいて簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面の明
   るさ及び色の少なくとも一方の情報を演算するプログラ
   ムが記憶されている ことを特徴とする情報記憶媒体。
8. 【請求項８】 請求項７において、 仮想カメラの視線ベクトルの３軸成分を構成する所与の
   ２軸成分と光源の光線ベクトルの３軸成分を構成する所
   与の２軸成分に基づき前記角度差を演算するためのプロ
   グラムが記憶されていることを特徴とする情報記憶媒
   体。
9. 【請求項９】 請求項７乃至８のいずれかにおいて、 前記簡易オブジェクトを構成するプリミティブ面の法線
   ベクトルと仮想カメラの視線ベクトルが平行になるよう
   簡易オブジェクトを回転させて、簡易オブジェクトの向
   きを調節する手段を実行するためのプログラムが記憶さ
   れていることを特徴とする情報記憶媒体。
10. 【請求項１０】 請求項７乃至９のいずれかにおいて、 前記光源は平行光源であることを特徴とする情報記憶媒
    体。
11. 【請求項１１】 請求項７乃至１０のいずれかにおい
    て、 簡易オブジェクトを構成する１のプリミティブ面につい
    て求めた明るさ及び色の少なくとも一方の情報を用いて
    簡易オブジェクトを構成する他のプリミティブ面の画像
    生成処理を行うためのプログラムが記憶されていること
    を特徴とする情報記憶媒体。
12. 【請求項１２】 請求項７乃至１１のいずれかにおい
    て、 前記簡易オブジェクトまたは簡易オブジェクトを構成す
    るプリミティブ面に対して第一の色情報及び第二の色情
    報を設定し、仮想カメラの視線ベクトルと光源からの光
    線ベクトルの角度差に基づいて、前記第一の色情報及び
    第二の色情報の補完演算を行い、前記簡易オブジェクト
    を構成するプリミティブ面の色の情報を演算するための
    プログラムが記憶されていることを特徴とする情報記憶
    媒体。