JP3766394B2 - Image processing apparatus, image processing method, and program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関し、特にステンシルバッファを用いたライトボリューム等の光源に関連した空間領域内に位置するオブジェクトを好適に表示するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
仮想3次元空間にオブジェクト、光源及び視点を設定し、該視点から仮想3次元空間を見た様子を表す視野画像をモニタに表示する画像処理装置が知られている。こうした画像処理装置では、通常、光源によってオブジェクトが照らされた様子が視野画像に表される。
【0003】
しかしながら、通常の光源処理では、スポットライトや木漏れ日のように、ある限られた空間領域内に位置するオブジェクトが特に明るく照らされる様子を表現することが困難である。この点、ボリュームライトと呼ばれる技術では、スポットライトや木漏れ日等、光線の通る範囲を表現するライトボリュームを用意しておき、この中に位置するオブジェクトについて、その部分(ライトボリューム内に位置する部分)の明度を上げるようにしている。
【0004】
図7は、従来のボリュームライト技術を説明する図である。同図に示すように、この技術では仮想3次元空間に、オブジェクト100に加えて不可視のライトボリューム102が配置されている。そして、オブジェクト100のうち、ライトボリューム102内に位置する部分104については、明度を上げた状態で表示されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のボリュームライト技術では、光線方向を考慮しておらず、ボリュームライトの上流側に配置されたポリゴンによって光が遮られるべき場合であっても、下流側に配置されたポリゴンに光が当たっているかのような映像表現がされてしまう場合があった。例えば、図8に示すように、光が当たっているオブジェクトを裏面側から見た様子を表示しようとすると、従来のボリュームライト技術を用いたのでは、ライトボリューム102内に位置しているオブジェクト100の部分106は、図9に示すように、そこが光源側から見て裏面側であるにもかかわらず、明度を上げた状態で表示されてしまうという不具合があった。
【0006】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ライトボリューム等の空間領域内に配置されたオブジェクトを好適に表示することができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、オブジェクトが配置された仮想3次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段と、前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想3次元空間に設定された第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段と、を含むことを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る画像処理方法は、オブジェクトが配置された仮想3次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を視野画像記憶手段に記憶させるステップと、前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想3次元空間に設定された第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇ステップと、を含むことを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係るプログラムは、オブジェクトが配置された仮想3次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段、及び前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想3次元空間に設定された第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【0010】
本発明では第1及び第2空間領域が仮想3次元空間に設定される。第1空間領域は例えばライトボリュームであり、仮想3次元空間に設けられる光源位置に対応している。また、第2空間領域は例えばシャドウボリュームであり、光源位置及びオブジェクトに基づいて仮想3次元空間に設定される。
【0011】
本発明によれば、視野画像のうち明度上昇領域が明度を上げた状態で表示される。この明度上昇領域は、第1空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域から、第2空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である。本発明によれば、仮想3次元空間に光源位置及びオブジェクト位置に関連して第2空間領域が設定され、該第2空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域が明度上昇領域から除かれるため、ライトボリューム等の空間領域内に配置されたオブジェクトを好適に表示することができる。
【0012】
なお、前記明度上昇手段は、前記視野画像を構成する各画素に対応づけて数値情報を記憶する数値情報記憶手段と、前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第1数値情報変更手段と、前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第2数値情報変更手段と、前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報に基づいて前記明度上昇領域を判断する明度上昇領域判断手段と、を含んでもよい。
【0013】
また、本発明に係る画像処理装置は、複数オブジェクトが配置された仮想3次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段と、前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記複数オブジェクトの位置に関して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段と、を含むことを特徴とする。
【0014】
また、本発明に係る画像処理方法は、複数オブジェクトが配置された仮想3次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を視野画像記憶手段に記憶させる視野画像記憶ステップと、前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記複数オブジェクトの位置に基づいて前記仮想3次元空間に設定された第2空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇ステップと、を含むことを特徴とする。
【0015】
また、本発明に係るプログラムは、複数オブジェクトが配置された仮想3次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段、及び前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す前記視野画像の領域から、前記光源位置及び前記複数オブジェクトの位置に基づいて前記仮想3次元空間に設定された第2空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【0016】
本発明では第1及び第2空間領域が仮想3次元空間に設定される。第1空間領域は例えばライトボリュームであり、仮想3次元空間に設けられる光源位置に対応している。また、第2空間領域は例えばシャドウボリュームであり、光源位置及び各オブジェクトに基づいて仮想3次元空間に設定される。
【0017】
本発明によれば、視野画像のうち明度上昇領域が明度を上げた状態で表示される。この明度上昇領域は、第1空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域から、第2空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である。本発明によれば、仮想3次元空間に光源位置及びオブジェクト位置に関連した第2空間領域が設定され、該第2空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域が明度上昇領域から除かれるため、ライトボリューム等の空間領域内に配置されたオブジェクトを好適に表示することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明の実施形態に係るゲーム装置(画像処理装置)の構成を示す図である。同図に示すゲーム装置10は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態であり、モニタ18及びスピーカ22に接続された家庭用ゲーム機11に、情報記憶媒体たるDVD−ROM25が装着されることにより構成される。ここでは、ゲームプログラムを家庭用ゲーム機11に供給するためにDVD−ROM25を用いるが、CD−ROMやROMカード等、他のあらゆる情報記憶媒体を用いることができる。また、インターネット等の通信ネットワークを介して遠隔地からゲームプログラムやゲームデータを家庭用ゲーム機11に供給することもできる。
【0020】
家庭用ゲーム機11は、公知のコンピュータゲームシステムであって、マイクロプロセッサ14、画像処理部16、主記憶26及び入出力処理部30がバス12により相互データ通信可能に接続され、さらに入出力処理部30には、コントローラ32、音声処理部20及びDVD−ROM再生部24が接続されている。コントローラ32以外の家庭用ゲーム機11の各構成要素は筐体内に収容されている。モニタ18には例えば家庭用のテレビ受像機等が用いられ、スピーカ22には例えばその内蔵スピーカ等が用いられる。
【0021】
マイクロプロセッサ14は、図示しないROMに格納されるオペレーティングシステムやDVD−ROM25から読み出されるゲームプログラムに基づいて、家庭用ゲーム機11の各部を制御する。バス12はアドレス及びデータを家庭用ゲーム機11の各部でやり取りするためのものである。また、主記憶26は、RAMを含んで構成されており、DVD−ROM25から読み取られたゲームプログラム(ゲームデータを含む)が必要に応じて読み書きされたり、各種データがマイクロプロセッサ14の作業用に読み書きされたりする。画像処理部16はVRAMを含んで構成されており、マイクロプロセッサ14から送られる画像データを受け取ってVRAM上にゲーム画面を描画するとともに、その内容をビデオ信号に変換して所定タイミングでモニタ18に出力する。
【0022】
入出力処理部30は、コントローラ32、音声処理部20及びDVD−ROM再生部24とマイクロプロセッサ14との間のデータ通信を中継するためのインターフェースである。コントローラ32は、プレイヤがゲーム操作をするための入力手段である。入出力処理部30は一定周期(例えば1/60秒毎)でコントローラ32の各種ボタンの操作状態を取得し、それを表す操作信号を、バス12を介してマイクロプロセッサ14に渡す。マイクロプロセッサ14は、その操作信号に基づいてプレイヤのゲーム操作を判定する。音声処理部20はサウンドバッファを含んで構成されており、マイクロプロセッサ14からの指示に従い、DVD−ROM25から読み出されてサウンドバッファに記憶される音楽やゲーム効果音等のデータを再生してスピーカ22から出力する。DVD−ROM再生部24は、マイクロプロセッサ14からの指示に従ってDVD−ROM25に記録されたゲームプログラムを読み取る。
【0023】
以下、かかる構成を有する画像処理装置を用いて、改善されたライトボリューム処理を実行する手順について説明する。
【0024】
図2は、仮想3次元空間の一部を示す斜視図である。同図に示すように、この空間にはオブジェクト44と、不可視のライトボリューム40と、不可視のシャドウボリューム42と、が配置されている。また、仮想3次元空間には光源位置及び光の照射方向が仮想的に設定されており、ライトボリューム40は、光の照射方向に延伸するように設定されている。また、シャドウボリューム42は、光源から発せられる光をオブジェクト44が遮ることによって形成される影領域(空間領域)を区画するものであり、オブジェクト44の光源側の面を端面とし、光の照射方向に延伸するように設定されている。なお、これらライトボリューム40及びシャドウボリューム42は、例えば各種の公知技術を用いて容易に設定することができる。そして、シャドウボリューム42の端面は、オブジェクト44それ自体の側面部分に一致している必要は必ずしもなく、オブジェクト44に関連してあらかじめ用意され、オブジェクト44に従動するシャドウボリューム用オブジェクトの側面部分に一致させるようにしてもよい。
【0025】
本実施形態に係る画像処理装置では、仮想3次元空間に視点が設定されており、同視点から仮想3次元空間を見た様子を示す画像、すなわち視野画像が画像処理部16に記憶され、それがモニタ18に表示出力されるようになっている。このとき、可視のオブジェクト44はモニタ18に表示され、不可視のライトボリューム40及びシャドウボリューム42は表示されないない。代わりに、ライトボリューム40及びシャドウボリューム42とオブジェクト44との関係に応じて設定された画像領域に、明度変更処理が施されるようになっている。すなわち、本実施形態では、図3に示す、視野画像に対応した数値データ(ステンシルバッファ)が画像処理部16に記憶されるようになっており、このデータにより視野画像を構成する各画素に対応づけて数値情報が記憶されるようになっている。そして、本実施形態では、同データにおいて、ライトボリューム40内にオブジェクト44が位置している部分を表す画面領域を構成する画素については、それらの画素に対応づけて「+1」を記憶するようにしている。また、シャドウボリューム42内にオブジェクト44が位置している部分を表す画面領域を構成する画素については、それらの画素に対応づけられた数値に「−1」を加算するようにしている。
【0026】
このため、オブジェクト44のうちライトボリューム40内の部分であってシャドウボリューム42外の部分を表す領域には「1」が対応づけられ、オブジェクト44のうちライトボリューム40内の部分であってシャドウボリューム42内の部分を表す領域には「0」が対応づけられ、オブジェクト44のうちライトボリューム外の部分を表す部分であってシャドウボリューム42内の部分を表す領域には「−1」が対応づけられる。また、その他の領域には「0」が対応づけられる。以上のようにして視野画像に対応した数値データを生成すると、本画像処理装置では、視野画像のうち、前記数値データにおいて零よりも大きな値が対応づけられた画素の明度を上げるようにしている。明度を上げる場合、元々視野画像において各画素に対応づけて記憶されていた色情報に基づき、それを所定割合だけ変化させたり、一定量を足したりすることにより明度変更をすることができる。こうして、本実施形態によれば、図4に示す視野画像の表示を得ることができ、光線の突き抜けなどの不具合を防止することができる。
【0027】
図5は、本実施形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。同図に示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、機能的には表示部52、視野画像記憶部54、数値情報記憶部56、描画部58、環境情報記憶部60及び環境処理部62を含んで構成されている。これらの機能はDVD−ROM25に記憶されたプログラムを家庭用ゲーム機11が実行することにより実現される。
【0028】
ここで、視野画像記憶部54は、画像処理部16に備えられたVRAMを含んで構成されるものであり、主記憶26に構築される仮想3次元空間を、同空間に設定された所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶するものである。この視野画像は、同画像を構成する画素毎に色情報を記憶するものである。表示部52は、視野画像記憶部54に記憶された視野画像を表示するものであり、ここではモニタ18を含んで構成される。また、数値情報記憶部56は、画像処理部16に備えられたVRAM(ステンシルバッファ)を含んで構成されるものであり、前記視野画像を構成する画素毎に数値情報を記憶するものである。ここでは、各画素に対応する数値情報には、その画素がオブジェクト44におけるライトボリューム40内に位置する部分を表すものであるか、シャドウボリューム42内に位置する部分を表すものであるか、に応じた値が格納されることになる。
【0029】
具体的には、ライトボリューム40内でありシャドウボリューム42外である部分を表す場合には「+1」が格納され、ライトボリューム40内でありシャドウボリューム42内である部分を表す場合には「0」が格納され、ライトボリューム40外でありシャドウボリューム42外である部分を表す場合には「0」が格納され、ライトボリューム外でありシャドウボリューム内である部分を表す場合には「−1」が格納される。
【0030】
環境処理部62は、仮想3次元空間に配置されたオブジェクトの位置及び姿勢、視点位置、視線方向、光源位置、光の色及び強さ等を含む環境情報をリアルタイム(例えば1/60秒毎)に算出するものであり、マイクロプロセッサ14を中心に構成される。同環境処理部62により算出される環境情報は、主記憶26を含んで構成される環境情報記憶部60に記憶される。
【0031】
描画部58は、環境情報記憶部60に記憶された環境情報に基づき、仮想3次元空間を前記視点位置から前記視線方向を見た様子を示す視野画像を生成し、それを視野画像記憶部54に格納する。また、描画部58は、視野画像記憶部54に記憶される視野画像のうち、光源位置に対応して仮想3次元空間に設定されたライトボリューム40内に位置するオブジェクト44の部分を表す領域(符号50参照)から、光源位置及びオブジェクト44の位置に基づいて仮想3次元空間に設定されたシャドウボリューム42内に位置するオブジェクト44の部分を表す領域(符号46参照)を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げるよう、前記視野画像記憶部54の記憶内容を更新する。
【0032】
具体的には、描画部58は、視野画像記憶部54に記憶された視野画像のうちライトボリューム40内に位置するオブジェクト44の部分を表す領域を構成する画素に対応づけて数値情報記憶部56に記憶される数値情報を1だけ増加するよう変更する。また、視野画像記憶部54に記憶された視野画像のうちシャドウボリューム42内に位置するオブジェクト44の部分を表す領域を構成する画素に対応づけて数値情報記憶部56に記憶される数値情報を1だけ減少するよう変更する。そして、数値情報記憶部56に記憶される数値情報に基づいて前記明度上昇領域を判断し、視野画像記憶部54に記憶された視野画像のうち該領域の明度を上げる。具体的には、数値情報記憶部56において0よりも大きな数値情報に対応づけられている画素については、その画素に対応づけて視野画像記憶部54に記憶されている色情報を明度が上昇するよう変更する。
【0033】
図6は、本実施形態に係る画像処理装置による画像処理を示すフロー図である。同図に示す処理は、DVD−ROM25に記憶されたプログラムに従って所定時間毎(例えば1/60秒毎)に実行されるものである。
【0034】
この処理では、まずDVD−ROM25から読み出されるプログラムに基づき、環境処理部62が環境処理を行う(S101)。環境処理では、仮想3次元空間のすべての静的オブジェクト及び動的オブジェクトの位置及び姿勢が演算される。静的オブジェクトは道路オブジェクト、山オブジェクト、草原オブジェクト等のように時間が経過しても仮想3次元空間における位置及び姿勢を変えないものである。これに対して動的オブジェクトはプレイヤの操作対象であるプレイヤキャラクタや自動車オブジェクト等のように時間が経過するにつれて位置及び姿勢を変えるものである。動的オブジェクトの位置及び姿勢は、コントローラ32から入力される操作信号に従って変化する。また、環境処理(S101)では視点、画角、視野範囲(視線方向及び画角によって算出される)も計算される。そして、以降の処理では、視野範囲内に位置するオブジェクトだけをピックアップして、それらを以降のゲーム処理の対象としている。
【0035】
次に、描画部58はジオメトリ処理を行う(S102)。ジオメトリ処理ではワールド座標系から視点座標系(視点を原点とし、視点前方をZ方向、水平方向をX方向、垂直方法をY方向とする座標系)への座標変換を行う。また、オブジェクトを構成する各ポリゴンの頂点の色情報が光源情報(光源の色及び位置)に基づいて修正される。さらに、クリッピング処理も行われる。さらに、描画部58は、視野範囲に属する各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報、テクスチャ座標及びアルファ値に基づいて視野画像を形成し、それを視野画像記憶部54に格納する(S103)。
【0036】
次に、描画部58は、数値情報記憶部56を初期化して、視野画像を構成する全画素に対応づけて零を記憶させる。そして、特にライトボリューム40内のオブジェクト部分を表す画素については、それらの画素に対応づけて数値情報記憶部56に記憶されている数値情報(0)に1を加算する(S104)。さらに、描画部58は、シャドウボリューム42内のオブジェクト部分を表す画素については、それらの画素に対応づけて数値情報記憶部56に記憶されている数値情報に−1を加算する(S105)。その後、描画部58は、数値情報記憶部56を参照して、零よりも大きな数値が対応づけられた画素を判断し、その画素に対応づけて視野画像記憶部54に記憶されている色情報を、明度を上げるよう変更する(S106)。こうして色情報が変更された視野画像は所定タイミングにて視野画像記憶部54から読み出され、表示部52により表示される。
【0037】
以上説明した画像処理によれば、ライトボリューム40内に位置するオブジェクト部分のうち光源位置から見て裏面側に位置する部分が明るく表示されてしまう不具合を防止することができる。同様に、ライトボリューム40内に位置するオブジェクト部分のうち光源側に配置された他のオブジェクトによって遮光されている筈の部分が明るく表示されてしまう不具合も防止することができる。
【0038】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【0039】
たとえば、以上の説明では、仮想3次元空間に可視のオブジェクトを1つだけ配置することとしたが、複数のオブジェクトを配置してもよい。この場合は、全部のオブジェクトに関してシャドウボリュームを設定してもよいし、一部のオブジェクト(例えばライトボリューム内に位置するオブジェクトのうちもっとも光源に近いもの)に関してのみシャドウボリュームを設定してもよい。また、ライトボリュームも複数設定してよい。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ライトボリューム等の空間領域内に配置されたオブジェクトを好適に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。
【図2】 仮想3次元空間に配置されたオブジェクト、シャドウボリューム及びライトボリュームを示す図である。
【図3】 数値情報記憶部(ステンシルバッファ)の概念図である。
【図4】 本発明の実施形態に係る画像処理装置においてモニタに表示される視野画像を示す図である。
【図5】 本発明の実施形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。
【図6】 本発明の実施形態に係る画像処理装置による画像表示処理を示すフロー図である。
【図7】 従来のボリュームライト技術を説明する図である。
【図8】 従来のボリュームライト技術の問題点を説明する図である。
【図9】 従来のボリュームライト技術によってモニタに表示される視野画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 ゲーム装置、11 家庭用ゲーム機、12 バス、14 マイクロプロセッサ、16 画像処理部、18 モニタ、20 音声処理部、22 スピーカ、24 DVD−ROM再生部、25 DVD−ROM、26 主記憶、30 入出力処理部、40,102 ライトボリューム、42 シャドウボリューム、44,100 オブジェクト、46 シャドウボリューム内領域、48 外領域、50、ライトボリューム内領域、52 表示部、54 視野画像記憶部、56数値情報記憶部、58 描画部、60 環境情報記憶部、62 環境処理部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and a program, and more particularly to a technique for suitably displaying an object located in a spatial region related to a light source such as a light volume using a stencil buffer.
[0002]
[Prior art]
There is known an image processing apparatus that sets an object, a light source, and a viewpoint in a virtual three-dimensional space, and displays a visual field image representing a state of viewing the virtual three-dimensional space from the viewpoint on a monitor. In such an image processing apparatus, a state in which an object is illuminated by a light source is usually represented in a visual field image.
[0003]
However, in ordinary light source processing, it is difficult to express a state where an object located in a limited space area is particularly brightly illuminated, such as a spotlight or a sunbeam. In this regard, in a technique called volume light, a light volume that expresses the range through which light rays pass, such as a spotlight and sunbeams, is prepared, and the part (the part located in the light volume) of the object located therein is prepared. I try to increase the brightness.
[0004]
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional volume write technique. As shown in the figure, in this technique, an
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional volume light technology does not consider the light beam direction, and even if the light is to be blocked by the polygon arranged upstream of the volume light, the light is transmitted to the polygon arranged downstream. There was a case where the video expression as if it was hit was made. For example, as shown in FIG. 8, when it is attempted to display a state in which an object that is exposed to light is viewed from the back side, the
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image processing apparatus, an image processing method, and a program capable of suitably displaying an object arranged in a spatial region such as a light volume. There is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an image processing apparatus according to the present invention includes a visual field image storage unit that stores a visual field image representing a state in which a virtual three-dimensional space in which an object is arranged is viewed from a given viewpoint, and the visual field Based on the light source position and the position of the object, the virtual 3 from the area representing the part of the object located in the first space area set in the virtual three-dimensional space corresponding to the light source position. Brightness increasing means for increasing the brightness of the brightness increasing area, which is an area excluding the area representing the part of the object located in the second space area set in the dimension space.
[0008]
Further, the image processing method according to the present invention includes a step of storing a visual field image representing a state in which a virtual three-dimensional space in which an object is arranged is viewed from a given viewpoint in a visual field image storage unit, Set in the virtual three-dimensional space based on the light source position and the position of the object from an area representing the part of the object located in the first spatial area set in the virtual three-dimensional space corresponding to the light source position A brightness increasing step for increasing the brightness of the brightness increasing area, which is an area excluding the area representing the part of the object located in the second spatial area.
[0009]
In addition, the program according to the present invention corresponds to a visual field image storage unit that stores a visual field image representing a state in which a virtual three-dimensional space in which an object is arranged is viewed from a given viewpoint, and corresponds to a light source position in the visual field image. The second set in the virtual three-dimensional space based on the light source position and the position of the object from the region representing the part of the object located in the first spatial region set in the virtual three-dimensional space This is a program for causing a computer to function as a brightness increasing means for increasing the brightness of a brightness increasing area, which is an area excluding an area representing the part of the object located in a spatial area.
[0010]
In the present invention, the first and second space regions are set in a virtual three-dimensional space. The first space area is, for example, a light volume and corresponds to a light source position provided in the virtual three-dimensional space. The second space area is, for example, a shadow volume, and is set in a virtual three-dimensional space based on the light source position and the object.
[0011]
According to the present invention, the brightness increasing region of the visual field image is displayed in a state where the brightness is increased. This brightness increase area is an area obtained by excluding an area representing an object part located in the second space area from an area representing an object part located in the first space area. According to the present invention, the second space area is set in the virtual three-dimensional space in relation to the light source position and the object position, and the area representing the part of the object located in the second space area is excluded from the brightness increase area. Therefore, an object arranged in a space area such as a light volume can be suitably displayed.
[0012]
The brightness increasing means includes numerical information storage means for storing numerical information in association with each pixel constituting the visual field image, and the first spatial region among the visual field images stored in the visual field image storage means. First numerical information changing means for changing numerical information stored in the numerical information storage means in association with pixels constituting a region representing the portion of the object located inside, and stored in the visual field image storage means Second numerical information changing means for changing numerical information stored in the numerical information storage means in association with pixels constituting a region representing the part of the object located in the second spatial region in the visual field image; And a lightness increase area determination means for determining the lightness increase area based on numerical information stored in the numerical information storage means.
[0013]
Further, the image processing apparatus according to the present invention includes a visual field image storage unit that stores a visual field image representing a state in which a virtual three-dimensional space in which a plurality of objects are arranged is viewed from a given viewpoint, and a light source among the visual field images. The light source position and the position of the plurality of objects are set in the virtual three-dimensional space from the region representing the portion of the plurality of objects located in the first space region set in the virtual three-dimensional space corresponding to the position. Brightness increasing means for increasing the brightness of the brightness increasing area, which is an area excluding the area representing the portion of the plurality of objects located in the first space area.
[0014]
In addition, the image processing method according to the present invention includes a visual field image storage step of storing a visual field image representing a state in which a virtual three-dimensional space in which a plurality of objects are arranged is viewed from a given viewpoint in a visual field image storage unit; Based on the light source position and the position of the plurality of objects from an area representing a portion of the plurality of objects located in the first space area set in the virtual three-dimensional space corresponding to the light source position in the image. A brightness increasing step for increasing the brightness of the brightness increasing area, which is an area excluding the area representing the portion of the plurality of objects located in the second space area set in the virtual three-dimensional space. .
[0015]
In addition, the program according to the present invention includes a visual field image storage unit that stores a visual field image representing a state in which a virtual three-dimensional space in which a plurality of objects are arranged is viewed from a given viewpoint, and the light source position in the visual field image. Correspondingly, based on the light source position and the position of the plurality of objects, the virtual three-dimensional from the region of the visual field image representing the portion of the plurality of objects located in the first space area set in the virtual three-dimensional space. A program for causing a computer to function as a brightness increasing means for increasing the brightness of a brightness increasing area, which is an area excluding an area representing a portion of the plurality of objects located in a second space area set in a space.
[0016]
In the present invention, the first and second space regions are set in a virtual three-dimensional space. The first space area is, for example, a light volume and corresponds to a light source position provided in the virtual three-dimensional space. The second space area is, for example, a shadow volume, and is set in a virtual three-dimensional space based on the light source position and each object.
[0017]
According to the present invention, the brightness increasing region of the visual field image is displayed in a state where the brightness is increased. This brightness increase area is an area obtained by excluding an area representing an object part located in the second space area from an area representing an object part located in the first space area. According to the present invention, the second space area related to the light source position and the object position is set in the virtual three-dimensional space, and the area representing the part of the object located in the second space area is excluded from the brightness increase area. It is possible to suitably display objects arranged in a space area such as a light volume.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a game device (image processing device) according to an embodiment of the present invention. A game apparatus 10 shown in the figure is an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention, and a DVD-
[0020]
The home-use game machine 11 is a known computer game system, in which a
[0021]
The
[0022]
The input /
[0023]
Hereinafter, a procedure for executing the improved write volume processing using the image processing apparatus having such a configuration will be described.
[0024]
FIG. 2 is a perspective view showing a part of the virtual three-dimensional space. As shown in the figure, an
[0025]
In the image processing apparatus according to the present embodiment, a viewpoint is set in the virtual three-dimensional space, and an image showing a state of viewing the virtual three-dimensional space from the same viewpoint, that is, a visual field image is stored in the
[0026]
For this reason, “1” is associated with an area of the
[0027]
FIG. 5 is a functional block diagram of the image processing apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the image processing apparatus according to the present embodiment functionally includes a
[0028]
Here, the visual field
[0029]
Specifically, “+1” is stored when representing a portion in the
[0030]
The
[0031]
Based on the environment information stored in the environment
[0032]
Specifically, the
[0033]
FIG. 6 is a flowchart showing image processing by the image processing apparatus according to the present embodiment. The processing shown in the figure is executed at predetermined time intervals (for example, every 1/60 seconds) in accordance with a program stored in the DVD-
[0034]
In this processing, first, the
[0035]
Next, the
[0036]
Next, the
[0037]
According to the image processing described above, it is possible to prevent a problem that a portion located on the back surface side as viewed from the light source position among the object portions located in the
[0038]
The present invention is not limited to the above embodiment.
[0039]
For example, in the above description, only one visible object is arranged in the virtual three-dimensional space, but a plurality of objects may be arranged. In this case, the shadow volume may be set for all objects, or the shadow volume may be set only for a part of objects (for example, objects closest to the light source among objects located in the light volume). A plurality of write volumes may be set.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an object placed in a space area such as a light volume can be suitably displayed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing objects, shadow volumes, and light volumes arranged in a virtual three-dimensional space.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a numerical information storage unit (stencil buffer).
FIG. 4 is a view showing a visual field image displayed on a monitor in the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing image display processing by the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional volume write technique.
FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of a conventional volume write technique.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a visual field image displayed on a monitor by a conventional volume light technique.
[Explanation of symbols]
10 game machines, 11 consumer game machines, 12 buses, 14 microprocessors, 16 image processing units, 18 monitors, 20 sound processing units, 22 speakers, 24 DVD-ROM playback units, 25 DVD-ROMs, 26 main memories, 30 Input / output processing unit, 40,102 Light volume, 42 Shadow volume, 44,100 Object, 46 Shadow volume area, 48 Outer area, 50, Light volume area, 52 Display unit, 54 Field image storage unit, 56 Numerical information Storage unit, 58 drawing unit, 60 environment information storage unit, 62 environment processing unit.
Claims (5)
前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域であって、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想3次元空間に設定された第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域外の領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段と、を含む画像処理装置において、
前記明度上昇手段は、
前記視野画像を構成する各画素に対応づけて数値情報を記憶する数値情報記憶手段と、
前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第1数値情報変更手段と、
前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第2数値情報変更手段と、
前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報に基づいて前記明度上昇領域を判断する明度上昇領域判断手段と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。Visual field image storage means for storing a visual field image representing a state in which a virtual three-dimensional space in which an object is arranged is viewed from a given viewpoint;
Among the field of view image, a region representing a portion of the object corresponding to the light source position located in the first space region set in the virtual three-dimensional space, based on the position of the light source position and the object is a region outside the region that represents the portion of the object located in the second space region set in the virtual three-dimensional space Te, and brightness increase means for increasing the brightness of the brightness ascending region, the including images processing device In
The brightness increasing means is
Numerical information storage means for storing numerical information in association with each pixel constituting the visual field image;
Numerical information stored in the numerical information storage means in association with pixels constituting an area representing the part of the object located in the first space area in the visual field image stored in the visual field image storage means. First numerical information changing means for changing;
Numerical information stored in the numerical information storage means in association with pixels constituting an area representing the part of the object located in the second space area in the visual field image stored in the visual field image storage means. A second numerical information changing means for changing;
Lightness increase area determination means for determining the lightness increase area based on numerical information stored in the numerical information storage means;
An image processing apparatus comprising:
前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域であって、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想3次元空間に設定された第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域外の領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇ステップと、を含む画像処理方法において、
前記明度上昇ステップは、
前記視野画像を構成する各画素に対応づけて数値情報を数値情報記憶手段に記憶させるステップと、
前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第1数値情報変更ステップと、
前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第2数値情報変更ステップと、
前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報に基づいて前記明度上昇領域を判断する明度上昇領域判断ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。Storing in the visual field image storage means a visual field image representing a state in which the virtual three-dimensional space in which the object is arranged is viewed from a given viewpoint;
Among the field of view image, a region representing a portion of the object corresponding to the light source position located in the first space region set in the virtual three-dimensional space, based on the position of the light source position and the object A brightness increasing step for increasing the brightness of the brightness increasing area, which is an area outside the area representing the part of the object located in the second space area set in the virtual three-dimensional space .
The brightness increasing step includes:
Storing numerical information in numerical information storage means in association with each pixel constituting the visual field image;
Numerical information stored in the numerical information storage means in association with pixels constituting an area representing the part of the object located in the first space area in the visual field image stored in the visual field image storage means. A first numerical information changing step to be changed;
Numerical information stored in the numerical information storage means in association with pixels constituting an area representing the part of the object located in the second spatial area in the visual field image stored in the visual field image storage means. A second numerical information changing step to be changed;
A lightness increase region determination step of determining the lightness increase region based on numerical information stored in the numerical information storage means;
An image processing method comprising:
前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想3次元空間に設定された第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域であって、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想3次元空間に設定された第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域外の領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムにおいて、
前記明度上昇手段は、
前記視野画像を構成する各画素に対応づけて数値情報を記憶する数値情報記憶手段、
前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第1空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第1数値情報変更手段、
前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第2空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第2数値情報変更手段、
前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報に基づいて前記明度上昇領域を判断する明度上昇領域判断手段とを含む、
ことを特徴とするプログラム。 Field-of-view image storage means for storing a field-of-view image representing a state in which a virtual three-dimensional space in which an object is arranged is viewed from a given viewpoint, and, in the field-of-view image, set in the virtual three-dimensional space corresponding to the light source position a region representing a portion of the object located in the first space region which is the located in the second space region set in the virtual three-dimensional space based on the position of the light source position and the object In a program for causing a computer to function as a brightness increase means for increasing the brightness of a brightness increase area, which is an area outside an area representing an object part ,
The brightness increasing means is
Numerical information storage means for storing numerical information in association with each pixel constituting the visual field image,
Numerical information stored in the numerical information storage means in association with pixels constituting an area representing the part of the object located in the first space area in the visual field image stored in the visual field image storage means. First numerical information changing means for changing,
Numerical information stored in the numerical information storage means in association with pixels constituting an area representing the part of the object located in the second spatial area in the visual field image stored in the visual field image storage means. Second numerical information changing means for changing,
Brightness increase area determination means for determining the brightness increase area based on numerical information stored in the numerical information storage means,
A program characterized by that.
前記第1空間領域はライトボリュームであることを特徴とする画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 1 .
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the first space area is a write volume.
前記第2空間領域はシャドウボリュームであることを特徴とする画像処理装置。The image processing apparatus according to claim 1 or 4 ,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second space area is a shadow volume.
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