WO2008035550A1

WO2008035550A1 - Dispositif de traitement d'image, son procédé de commande, et support d'enregistrement d'information

Info

Publication number: WO2008035550A1
Application number: PCT/JP2007/066742
Authority: WO
Inventors: Masashi Endo; Toru Nagai; Tadaaki Tsunashima
Original assignee: Konami Digital Entertainment Co., Ltd.
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2008-03-27
Also published as: KR20090040897A; JP2008077372A; US20090267942A1; JP4079378B2; EP2065854A1; TW200820133A; CN101501733A; CN101501733B; KR101030204B1; EP2065854A4; EP2065854B1

Description

明細書

画像処理装置、画像処理装置の制御方法及び情報記憶媒体

技術分野

[0001] 本発明は画像処理装置、画像処理装置の制御方法及び情報記憶媒体に関する。

背景技術

[0002] 3次元画像処理では、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が表示出力される。この際、オブジェクト表面の凹凸を表現する技術としてバンプマッピングがある。バンプマッピングによれば、オブジェクト表面の法線ベクトルに凹凸に応じた補正を施すことによって、凹凸に応じた陰影（明暗）をオブジェクト表面に施すこと力 Sできる。すなわち、バンプマッピングによれば、オブジェクト表面の凹凸をポリゴンで厳密に表現しなくとも、凹凸に応じた陰影（明喑）をオブジェクト表面に施すことができる。

[0003] 一般的なバンプマッピングでは、オブジェクト表面にマッピングされるテクスチャ画像を構成する各画素に対して擬似的に法線ベクトル (以下、「擬似法線ベクトル」と記載する。）が設定される。そして、オブジェクト表面に対するシェーディング処理 (ォブジェタト表面に凹凸に応じた陰影を施す処理）が各画素に設定された擬似法線べタトルに基づいて実行される。この場合、オブジェクト表面にマッピングされるテクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを示すデータとして「法線マップ」と呼ばれるデータが一般的に用意される。法線マップは、テクスチャ画像の各画素に対して設定される擬似法線ベクトルを RGB値で表すデータである。すなわち、法線マップは、擬似法線ベクトルの仮想 3次元空間（WX軸、 WY軸及び WZ軸からなる空間）における WX 軸方向成分を R (Red)値で示し、 WY軸方向成分を G (Green)値で示し、 WZ軸方向成分を B (Blue)値で示すデータである。図 12はシェーディング処理の概要を示す図である。シェーディング処理では、オブジェクトを構成するポリゴン 54を描画する場合に各画素 52の輝度がその画素 52の擬似法線ベクトル Nに基づいて決定される。より具体的には、各画素 52の輝度が、その画素 52から光源 50への方向を示す光源方向ベクトル Lと、その画素 52の擬似法線ベクトル Nと、のなす角度 Θが小さい場合にはその画素 52の輝度が高くなり、かつ、該角度 Θが大きい場合にはその画素 52 の輝度が低くなるようにして決定される。このようにすれば、オブジェクト表面に精細な陰影を施すことができる。

特許文献 1 :特開 2001— 283250号公報

特許文献 2：特開 2004— 102900号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 上記の 3次元画像処理では、オブジェクト表面に表される陰影がオブジェクトの姿勢変化に応じて変化させる様子を好適に演出することができれば、リアリティをより向上させることが可能になる。

[0005] 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、オブジェクト表面に表される陰影がオブジェクトの姿勢変化に応じて変化させる様子を好適に演出できるようになる画像処理装置、画像処理装置の制御方法及び情報記憶媒体を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0006] 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画像を表示する画像処理装置において、前記オブジェクトの姿勢に関する姿勢条件と、前記オブジェクトの表面にマッピングされるテクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得するための擬似法線ベクトル情報と、を対応づけて記憶する擬似法線ベクトル情報記憶手段と、前記擬似法線ベクトル情報記憶手段に記憶される擬似法線べ外ル情報に対応づけられた前記姿勢条件を前記オブジェクトの姿勢が満足するか否力、を判定する姿勢判定手段と、前記オブジェクトの姿勢が満足する前記姿勢条件に対応づけて前記擬似法線ベクトル情報記憶手段に記憶される擬似法線ベクトル情報に基づいて、前記テクスチヤ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得する擬似法線ベクトル取得手段と、前記擬似法線ベクトル取得手段によって取得される擬似法線ベクトルに基づいて、前記オブジェクト表面に対するシェーディング処理を実行するシェーディング処理実行手段と、を含むことを特徴とする。 [[00000077]] ままたた、、本本発発明明にに係係るる画画像像処処理理装装置置のの制制御御方方法法はは、、オオブブジジェェククトトがが配配置置さされれたた仮仮想想 33 次次元元空空間間をを所所与与のの視視点点かからら見見たた様様子子をを表表すす画画像像をを表表示示すするる画画像像処処理理装装置置のの制制御御方方法法ににおおいいてて、、前前記記オオブブジジェェククトトのの姿姿勢勢にに関関すするる姿姿勢勢条条件件とと、、前前記記オオブブジジェェククトトのの表表面面ににママッッピピンンググさされれるるテテククススチチャャ画画像像のの各各画画素素のの擬擬似似法法線線ベベククトトルルをを取取得得すするるたためめのの擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報とと、、をを対対応応づづけけてて記記憶憶ししててななるる擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報記記憶憶手手段段にに記記憶憶さされれるる前前記記擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報にに対対応応づづけけらられれたた前前記記姿姿勢勢条条件件をを前前記記ォォブブジジエエタタトトのの姿姿勢勢がが満満足足すするるかか否否かかをを判判定定すするる姿姿勢勢判判定定スステテッッププとと、、前前記記オオブブジジェェククトトのの姿姿勢勢がが満満足足すするる前前記記姿姿勢勢条条件件にに対対応応づづけけてて前前記記擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報記記憶憶手手段段にに記記憶憶さされれるる擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報にに基基づづ!!//、、てて、、前前記記テテククススチチャャ画画像像のの各各画画素素のの擬擬似似法法線線ベベククトトルルをを取取得得すするる擬擬似似法法線線ベベククトトルル取取得得スステテッッププとと、、前前記記擬擬似似法法線線べべククトトノノレレ取取得得スステテッッププにによよっってて取取得得さされれるる擬擬似似法法線線ベベククトトルルにに基基づづ!!//、、てて、、前前記記オオブブジジェェククトト表表面面にに対対すするるシシェェーーデディィンンググ処処理理をを実実行行すするるシシェェーーデディィンンググ処処理理実実行行スステテッッププとと、、をを含含むむここととをを特特徴徴ととすするる。。

[[00000088]] ままたた、、本本発発明明にに係係るるププロロググララムムはは、、オオブブジジェェククトトがが配配置置さされれたた仮仮想想 33次次元元空空間間をを所所与与のの視視点点かからら見見たた様様子子をを表表すす画画像像をを表表示示すするる画画像像処処理理装装置置ととししてて、、家家庭庭用用ゲゲーームム機機、、携携帯帯用用ゲゲーームム機機、、業業務務用用ゲゲーームム機機、、携携帯帯電電話話機機、、携携帯帯情情報報端端末末 ((PPDDAA))ややパパーーソソナナルルココンンピピュューータタななどどののココンンピピュューータタをを機機能能ささせせるるたためめののププロロググララムムででああっってて、、前前記記ォォブブジジェェタタトトのの姿姿勢勢にに関関すするる姿姿勢勢条条件件とと、、前前記記オオブブジジェェククトトのの表表面面ににママッッピピンンググさされれるるテテククススチチヤヤ画画像像のの各各画画素素のの擬擬似似法法線線ベベククトトルルをを取取得得すするるたためめのの擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報とと、、をを対対応応づづけけてて記記憶憶すするる擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報記記憶憶手手段段、、前前記記擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報記記憶憶手手段段にに記記憶憶さされれるる擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報にに対対応応づづけけらられれたた前前記記姿姿勢勢条条件件をを前前記記オオブブジジェェククトトのの姿姿勢勢がが満満足足すするるかか否否力力、、をを判判定定すするる姿姿勢勢判判定定手手段段、、前前記記オオブブジジェェククトトのの姿姿勢勢がが満満足足すするる前前記記姿姿勢勢条条件件にに対対応応づづけけてて前前記記擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報記記憶憶手手段段にに記記憶憶さされれるる擬擬似似法法線線ベベククトトルル情情報報にに基基づづ!!//、、てて、、前前記記テテククススチチャャ画画像像のの各各画画素素のの擬擬似似法法線線ベベククトトルルをを取取得得すするる擬擬似似法法線線ベベククトトルル取取得得手手段段、、及及びび、、前前記記擬擬似似法法線線ベベククトトルル取取得得手手段段にによよっってて取取得得さされれるる擬擬似似法法線線ベベククトトルルにに基基づづ!!//、、てて、、前前記記オオブブジジェェククトト表表面面にに対対すするるシシェェーーデディィンンググ処処理理をを実実行行すするるシシェェーーデディィンンググ処処理理実実行行手手段段、、ととししてて前前記記ココンン

[0009] また、本発明に係る情報記憶媒体は、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体である。また、本発明に係るプログラム配信装置は、上記プログラムを記録した情報記憶媒体を備え、当該情報記憶媒体から上記プログラムを読み出し、配信するプログラム配信装置である。また、本発明に係るプログラム配信方法は、上記プログラムを記録した情報記憶媒体から上記プログラムを読み出し、配信するプログラム配信方法である。

[0010] 本発明は、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画像を表示する画像処理装置に関するものである。本発明では、オブジェクトの姿勢に関する姿勢条件と、オブジェクトの表面にマッピングされるテクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得するための擬似法線ベクトル情報と、が対応づけて記憶される。また、各擬似法線ベクトル情報に対応づけられた姿勢条件をオブジェクトの姿勢が満足するか否かが判定される。また、オブジェクトの姿勢が満足する姿勢条件に対応づけて記憶される擬似法線ベクトル情報に基づ!/、て、テクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルが取得される。そして、その取得された擬似法線べクトノレに基づいて、オブジェクト表面に対するシェーディング処理が実行される。

[0011] また、本発明の一態様では、前記テクスチャ画像の各画素に対応づけて、複数の基本擬似法線ベクトルを記憶する基本擬似法線ベクトル記憶手段を含み、前記擬似法線ベクトル情報は、前記複数の基本擬似法線ベクトルの合成比率を示す情報であり、前記擬似法線ベクトル取得手段は、前記テクスチャ画像の各画素の擬似法線べタトルを、前記オブジェクトの姿勢が満足する前記姿勢条件に対応する前記合成比率に基づ!/、て、該画素に対応づけて前記基本擬似法線ベクトル記憶手段に記憶される複数の基本擬似法線ベクトルを合成することによって取得するようにしてもよい。

[0012] また、本発明の一態様では、前記擬似法線ベクトル情報は、前記テクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを示す情報であってもよい。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本実施の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次元空間の一例を示す図である。

[図 3]選手オブジェクトの走行時の姿勢変化を示す図である。 [図 4]ゲーム装置に記憶される法線マップについて示す図である。

[図 5]合成比率テーブルの一例を示す図である。

[図 6]ゲーム装置で実行される処理について示すフロー図である。

[図 7]ゲーム装置で実行される処理について示すフロー図である。

[図 8]画素の輝度を決定する処理の概要を示す図である。

[図 9]法線マップテーブルの一例を示す図である。

[図 10]本実施の形態に係るゲーム装置の機能ブロック図である。

[図 11]本発明の他の実施形態に係るプログラム配信システムの全体構成を示す図である。

[図 12]法線マップを用いたバンプマッピング処理の概念を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、本発明の実施形態の一例について図面に基づき詳細に説明する。ここでは、画像処理装置の一態様であるゲーム装置に本発明を適用した場合の例について説明する。なお、本発明はゲーム装置以外の画像処理装置にも適用できるものであ

[0015] 図 1は、本発明の実施形態に係るゲーム装置の構成を示す図である。同図に示すゲーム装置 10は、家庭用ゲーム機 11に情報記憶媒体たる DVD— ROM25及びメモリカード 28が装着され、さらにモニタ 18及びスピーカ 22が接続されることによって構成される。例えば、モニタ 18には家庭用テレビ受像機が用いられ、スピーカ 22にはその内蔵スピーカが用いられる。

[0016] 家庭用ゲーム機 11は、バス 12、マイクロプロセッサ 14、画像処理部 16、音声処理部 20、 DVD— ROM再生部 24、主記憶 26、入出力処理部 30及びコントローラ 32を含んで構成される公知のコンピュータゲームシステムである。コントローラ 32以外の構成要素は筐体内に収容される。

[0017] 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。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 は、バス 12によって相互データ通信可能に接続される。

[0018] 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、 DVD— ROM25やメモリカード 28から読み出されるゲームプログラムやゲームデータに基づいて、家庭用ゲーム機 11の各部を制御する。主記憶 26は、例えば RAM を含んで構成されるものであり、 DVD— ROM25やメモリカード 28から読み出されたゲームプログラムやゲームデータが必要に応じて書き込まれる。主記憶 26はマイクロプロセッサ 14の作業用としても用いられる。

[0019] 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、その内容を所定の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。すなわち画像処理部 16は、マイクロプロセッサ 14から視点座標系での各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報 (RGB値）、テクスチャ座標及びアルファ値等を受け取る。そして画像処理部 16は、それら情報を用いて表示画像を構成する各画素の色情報、 Z値 (奥行き情報）及びアルファ値等を VRAMの表示用バッファに描画する。このとき、 VRAMにはテクスチャ画像が予め書き込まれている。そして、各テクスチャ座標により特定されるテクスチャ画像中の領域力それらテクスチャ座標に対応する頂点座標により特定されるポリゴンにマッピング (貝占付）されるようになつている。こうして生成される表示画像は所定タイミングでモニタ 18に出力される。

[0020] 入出力処理部 30は、マイクロプロセッサ 14が音声処理部 20、 DVD— ROM再生部 24、メモリカード 28及びコントローラ 32にアクセスするためのインタフェースである。入出力処理部 30には、音声処理部 20、 DVD— ROM再生部 24、メモリカード 28 及びコントローラ 32が接続される。

[0021] 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、 DVD— ROM25から読み出され、該サウンドバッファに記憶されたゲーム音楽、ゲーム効果音、メッセージ等の各種音声データを再生してスピーカ 22から出力する。

[0022] 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— RO M25に記録されたゲームプログラムやゲームデータを読み取る。ここではゲームプログラムやゲームデータを家庭用ゲーム機 11に供給するために DVD— ROM25を用いることとする力 CD— ROMや ROMカード等、他のあらゆる情報記憶媒体を用いるようにしてもよい。また、インターネット等のデータ通信網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に供給するようにしてもょレ、。

[0023] メモリカード 28は不揮発性メモリ（例えば EEPROM等）を含んで構成される。家庭用ゲーム機 11は複数のメモリカードスロットを備えており、複数のメモリカード 28を同時に装着可能となっている。メモリカード 28は、このメモリカードスロットに対して脱着可能に構成され、例えばセーブデータなどの各種ゲームデータを記憶させるために用いられる。

[0024] コントローラ 32は、プレイヤが各種ゲーム操作の入力をするための汎用操作入力手段である。入出力処理部 30は一定周期毎（例えば 1/60秒毎）にコントローラ 32の各部の状態をスキャンし、そのスキャン結果を表す操作信号をバス 12を介してマイク口プロセッサ 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。家庭用ゲーム機 11は複数のコントローラ 32を接続可能に構成されており、各コントローラ 32から入力される操作信号に基づいて、マイクロプロセッサ 14がゲーム制御を行う。

[0025] 以下、上記構成を有するゲーム装置 10において、オブジェクトの表面に表される陰影が該オブジェクトの姿勢変化に応じて変化する様子を好適に演出するための技術について説明する。ここでは、サッカーゲームにおいて、選手キャラクタの走行時にユニフォーム上の陰影が該選手キャラクタの姿勢変化に応じて変化する様子を演出する場合を例に説明する。

[0026] まず、主記憶 26に構築される仮想 3次元空間について説明する。図 2は仮想 3次元空間の一例を示す図である。図 2に示すように、仮想 3次元空間 40には、サッカーのフィールドを表すフィールドオブジェクト 42と、ゴールを表すゴールオブジェクト 44 と、が配置され、サッカーの試合会場が形成される。フィールドオブジェクト 42上には、サッカー選手を表す選手オブジェクト 46と、サッカーボールを表すボールオブジェタト 47と、が配置される。選手オブジェクト 46には例えばユニフォームを表すテクスチャ画像がマッピングされる。図 2では省略されている力 S、フィールドオブジェクト 42上には 22体の選手オブジェクト 46が配置される。なお、仮想 3次元空間 40に配置される各オブジェクトは 1又は複数のポリゴンによって構成される。

[0027] 仮想 3次元空間 40には仮想カメラ 48 (視点 48a及び視線方向 48b)が設定される。仮想カメラ 48は例えばボールオブジェクト 47に従動する。仮想カメラ 48から仮想 3次元空間 40を見た様子を表すゲーム画面がモニタ 18に表示される。すなわち、視点 4 8aから視線方向 48bを見た場合の仮想 3次元空間 40の様子がゲーム画面に表される。プレイヤはゲーム画面を見ながらコントローラ 32を操作し、例えば操作対象の選手オブジェクト 46に対する行動指示を行う。

[0028] また仮想 3次元空間 40には光源 50が設定される。ゲーム画面には、この光源 50によって選手オブジェクト 46のユニフォーム上に陰影が生じる様子や、この光源 50によつてフィールドオブジェクト 42上にゴールオブジェクト 44、選手オブジェクト 46やボーノレオブジェクト 47の影が生じる様子が表される。

[0029] 次に、ゲーム装置 10に記憶されるデータについて説明する。

[0030] DVD— ROM25には、仮想 3次元空間 40に配置される各オブジェクトの形状を表すモデルデータや、各オブジェクトにマッピングされるテクスチャ画像が記憶される。例えば、選手オブジェクト 46のモデルデータや、選手オブジェクト 46のユニフォームを表すテクスチャ画像（以下、「ユニフォームテクスチャ画像」と記載する。）が記憶される。また DVD— ROM25には、選手オブジェクト 46の各種動作に対応するモーシヨンデータが記憶される。モーションデータは、選手オブジェクト 46が各種動作 (例えば走行動作やパス動作等）を行う場合の所定時間（本実施の形態では 1/60秒)ごとの姿勢変化を示すデータである。なお本明細書では、モーションデータに従って選手オブジェクト 46に動作を行わせることを「モーションデータを再生する」と記載する。

[0031] また DVD— ROM25には、ユニフォームテクスチャ画像に対応して生成された法線マップが記憶される。この法線マップは、ユニフォームテクスチャ画像を構成する各画素に対して設定される擬似法線ベクトルを RGB値で表すデータである。ここで、各画素の擬似法線ベクトルは単位ベクトル (長さが 1のベクトル）に正規化されてレ、る。なお以下では、法線マップに保持される各画素の擬似法線ベクトルのことを「基本擬似法線ベクトル」と記載する。

[0032] 本実施の形態の場合、 DVD— ROM25には、ユニフォームテクスチャ画像に対応する法線マップとして、選手オブジェクト 46の走行時の 3種類の代表姿勢の各々に対応する法線マップが記憶される。図 3は選手オブジェクト 46の走行時の姿勢変化を示している。選手オブジェクト 46が走行動作を行う場合、選手オブジェクト 46は姿勢 P1から姿勢 P8までの姿勢変化を繰り返す。姿勢 P1及び P5は選手オブジェクト 46 の右腕及び左腕が前方又は後方に振られて!/、な!/、状態を示して!/、る。姿勢 P2乃至 P4は、選手オブジェクト 46の右腕が前方に振られ、かつ、左腕が後方に振られた状態を示している。姿勢 P3は、姿勢 P2及び P4に比べて、選手オブジェクト 46の右腕力はり前方に振られている状態を示している。姿勢 P6乃至 P8は、選手オブジェクト 4 6の右腕が後方に振られ、かつ、左腕が前方に振られた状態を示している。姿勢 P7 は、姿勢 P6及び P8に比べて、選手オブジェクト 46の左腕がより前方に振られている状態を示している。 DVD— ROM25には、例えば図 4に示すように 3種類の法線マツプ A, B, Cが記憶される。ここで、法線マップ Aは姿勢 P1又は P5に対応する法線マップである。すなわち、法線マップ Aは、選手オブジェクト 46が姿勢 P1又は P5をとつている場合のユニフォーム上の陰影を表すための法線マップである。同様に、法線マップ Bは姿勢 P3に対応する法線マップであり、法線マップ Cは姿勢 P7に対応する法線マップである。

[0033] また DVD— ROM25には合成比率テーブルが記憶される。図 5は合成比率テープルの一例を示している。図 5に示すように、この合成比率テーブルは、選手オブジェクト 46の走行時の姿勢と、合成比率と、を対応づけてなるデータである。合成比率は、後述するように（図 7の S205、図 8参照）、法線マップ Aが示す基本擬似法線べクトノレと、法線マップ Bが示す基本擬似法線ベクトルと、法線マップ Cが示す基本擬似法線ベクトルと、を合成する場合の合成比率を示している。

[0034] 主記憶 26には、仮想 3次元空間 40に配置される各選手オブジェクト 46やボールォブジェクト 47の位置や姿勢を示す情報が記憶される。例えば、選手オブジェクト 46の姿勢を示す情報として、再生中のモーションデータの種類（走行時モーションデータ等）及びモーションデータの再生位置（モーションデータの再生が開始されてからの時間等）を示す情報が記憶される。また主記憶 26には、仮想 3次元空間 40に設定される仮想カメラ 48の位置 (視点 48a)や姿勢 (視線方向 48b)を示す情報や、光源 50 の位置を示す情報も記憶される。

[0035] 次に、ゲーム装置 10で実行される処理について説明する。図 6は、ゲーム装置 10 で所定時間（本実施の形態では 1/60秒)ごとに実行される処理のうち、本発明に関連するものを主として示すフロー図である。この処理は、 DVD— ROM25から読み出されるプログラムがゲーム装置 10で実行されることによって実現される。

[0036] 図 6に示すように、ゲーム装置 10はまずゲーム環境処理を実行する（S101)。グーム環境処理では、仮想 3次元空間 40に配置される各オブジェクトの位置及び姿勢が演算される。例えば、操作対象の選手オブジェクト 46の位置や姿勢力コントローラ 3 2から入力される操作信号に基づいて演算される。そして、主記憶 26に記憶される各オブジェ外の位置情報及び姿勢情報が演算結果に基づ!/、て更新される。またグーム環境処理では、視点 48a、視線方向 48bや画角が決定され、視野範囲が算出される。視野範囲内に属しないオブジェクトは以降の処理の対象から外される。

[0037] その後、ゲーム装置 10はジオメトリ処理を実行する（S102)。ジオメトリ処理ではヮ一ルド座標系から視点座標系への座標変換が行われる。ここで、ワールド座標系とは、図 2に示す WX軸、 WY軸、 WZ軸からなる座標系である。視点座標系は、視点 4 8aを原点とし、視線方向 48bを Z方向、水平方向を X方向、垂直方向を Y方向とする座標系である。ジオメトリ処理ではクリッピング処理も行われる。

[0038] その後、ゲーム装置 10はレンダリング処理を実行する（S103)。レンダリング処理では、視野範囲内の各オブジェクトの各頂点の座標、色情報及びアルファ値と、視野範囲内の各オブジェクトの表面にマッピングされるテクスチャ画像データと、そのテクスチヤ画像データに対応する法線マップと、等に基づいて、 VRAM上の表示用バッファにゲーム画面が描画される。

[0039] レンダリング処理では、ゲーム装置 10は選手オブジェクト 46のユニフォーム部分を描画する場合、各画素の擬似法線ベクトルを取得する。図 7は、各画素の擬似法線ベクトルを取得するための処理を示すフロー図である。図 8はこの処理の概要を示す図である。

[0040] 図 7に示すように、ゲーム装置 10は、ユニフォームテクスチャ画像がマッピングされるポリゴン 54に係る一の画素 52 (対象画素）の擬似法線ベクトルを取得する場合、選手オブジェクト 46の現在の姿勢に対応する、法線マップ Aの合成比率 aと、法線マツプ Bの合成比率 bと、法線マップ Cの合成比率 cと、を合成比率テーブルから取得する (S201)。このとき、ゲーム装置 10は、選手オブジェクト 46の現在の姿勢を、主記憶 2 6に記憶される選手オブジェクト 46の姿勢情報に基づいて特定する。またゲーム装置 10は、選手オブジェクト 46の現在の姿勢が姿勢 P1乃至 P8のいずれである力、を判定する。そしてゲーム装置 10は、その姿勢に対応づけられた合成比率を取得する。例えば選手オブジェクト 46の現在の姿勢が姿勢 P1である場合、ゲーム装置 10は姿勢 P1に対応づけられた合成比率を取得する。

[0041] またゲーム装置 10は、法線マップ Aに保持される画素 52の基本擬似法線べクトノレ Naを取得する（S202)。同様にゲーム装置 10は、法線マップ Bに保持される画素 52 の基本擬似法線ベクトル Nbを取得する（S203)。さらにゲーム装置 10は、法線マツプ Cに保持される画素 52の基本擬似法線ベクトル Ncを取得する（S204)。

[0042] その後、ゲーム装置 10は、 S201で取得された合成比率 a, b, cに従って、基本擬似法線ベクトル Na, Nb, Ncを合成することによって、画素 52の擬似法線ベクトル N を取得する（S205)。すなわち、ゲーム装置 10は、下記の式（1)に示すように、基本擬似法線ベクトル Naに係数 aを乗じてなるベクトル Na'と、基本擬似法線ベクトル Nb に係数 bを乗じてなるベクトル Nb'と、基本擬似法線ベクトル Ncに係数 cを乗じてなるベクトル Nc'と、の和のベクトルを算出する。そして、ゲーム装置 10は、そのベクトルを単位ベクトルに正規化することによって、画素 52の擬似法線ベクトル Nを取得する

〇

[0043] 國

→ → → →

N= a - N a + b - N b + c - N c . · · ( 1 )

[0044] またゲーム装置 10は、選手オブジェクト 46のユニフォーム部分を描画する場合、以上のようにして取得された擬似法線ベクトル Nに基づいて、選手オブジェクト 46のュ二フォーム部分に係る各画素の輝度を決定する。すなわち図 12に示すように、各画素 52の輝度力その画素 52から光源 50への方向を示す光源方向ベクトル Lと、その画素 52の擬似法線ベクトル Nと、のなす角度 Θが小さい場合にはその画素 52の輝度が高くなり、かつ、該角度 Θが大きい場合にはその画素 52の輝度が低くなるようにして決定される。例えば、ゲーム装置 10は、光源方向ベクトル Lと擬似法線ベクトル N との内積値を算出し、この内積値に基づいて画素の色情報を算出する。このようにして、選手オブジェクト 46のユニフォーム部分に対して、ユニフォームテクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルに基づいてシェーディング処理が施される。すなわち、選手オブジェクト 46のユニフォーム部分に対して精細な陰影が施される。

[0045] 以上のように、ゲーム装置 10は、選手オブジェクト 46の走行時において選手ォブジェタト 46のユニフォーム部分を描画する場合、各画素の擬似法線ベクトルを選手オブジェクト 46の現在の姿勢に基づ!/、て取得し、その擬似法線ベクトルに基づ!/、てシェーディング処理を実行する。このため、ゲーム装置 10では、選手オブジェクト 46 の走行時にお!/、て、選手オブジェクト 46のユニフォーム部分に表される陰影が選手オブジェクト 46の姿勢変化に応じて変化する様子が好適に演出される。

[0046] なおゲーム装置 10は、図 5に示すような合成比率テーブルを記憶する代わりに、例えば図 9に示すような法線マップテーブルを記憶するようにしてもよい。すなわち、ゲーム装置 10は、選手オブジェクト 46の姿勢に関する姿勢条件に対応づけて法線マップを記憶するようにしてもよい。この場合、 DVD— ROM25には、ユニフォームテクスチヤ画像に対応する法線マップとして 5種類の法線マップ A乃至 Eが記憶される。

[0047] 図 5に示す合成比率テーブルを記憶する態様によれば、図 9に示す法線マップテ一ブルを記憶する態様に比べて、あらかじめ記憶しておく必要のある法線マップの数が少なくてすむ。このため、図 5に示す合成比率テーブルを記憶する態様によれば、選手オブジェクト 46のユニフォーム上の陰影表現のためのデータ量の削減を図ることが可能になる。

[0048] 次に、ゲーム装置 10において実現される機能について説明する。図 10は、ゲーム装置 10において実現される機能のうち、本発明に関連するものを主として示す機能ブロック図である。図 10に示すように、ゲーム装置 10は、記憶部 60と、姿勢判定部 6 2と、擬似法線ベクトル取得部 64と、シェーディング処理実行部 66と、を機能的に含んでいる。これらの機能は、例えば図 6及び図 7に示す処理を実行するためのプログラムが DVD— ROM25から読み出され、ゲーム装置 10によって実行されることによつて実現される。

[0049] [記憶部] 記憶部 60は例えば主記憶 26や DVD— ROM25によって実現される。記憶部 60 には、例えば選手オブジェクト 46の位置や姿勢を示す情報が記憶される。

[0050] [擬似法線ベクトル情報記憶部]

記憶部 60には擬似法線ベクトル情報記憶部 60aが含まれる。擬似法線ベクトル情報記憶部 60aは、選手オブジェクト 46の姿勢に関する姿勢条件と、擬似法線ベクトル情報と、を対応づけて記憶する。ここで、擬似法線ベクトル情報は、選手オブジェクト 46の表面にマッピングされるユニフォームテクスチャ画像の各画素の擬似法線べタトルを取得するための情報である。

[0051] 例えば、記憶部 60はユニフォームテクスチャ画像に対応する法線マップとして複数の法線マップ (例えば法線マップ A乃至 C)を記憶する。この場合、記憶部 60には、ユニフォームテクスチャ画像の各画素に対応づけて複数の基本擬似法線ベクトル（例えば 3つの基本擬似法線ベクトル）が記憶されることになる。またこの場合、擬似法線ベクトル情報記憶部 60aは、例えば図 5に示したような合成比率テーブルを記憶する。このとき、合成比率テーブルに記憶される合成比率が「擬似法線ベクトル情報」に相当する。

[0052] または、擬似法線ベクトル情報記憶部 60aは、選手オブジェクト 46の姿勢に関する姿勢条件と、法線マップと、を対応づけて記憶するようにしてもよい。すなわち、擬似法線ベクトル情報記憶部 60aは、例えば図 9に示したような法線マップテーブルを記憶するようにしてもよい。この場合、法線マップが「擬似法線ベクトル情報」に相当する

[0053] [姿勢判定部]

姿勢判定部 62は、擬似法線ベクトル情報記憶部 60aに記憶される擬似法線べタトル情報に対応づけられた姿勢条件を、選手オブジェクト 46の現在の姿勢が満足するか否力、を判定する。

[0054] [擬似法線ベクトル取得部]

擬似法線ベクトル取得部 64は、選手オブジェクト 46の姿勢が姿勢条件を満足すると姿勢判定部 62によって判定された場合、該姿勢条件に対応づけて擬似法線べタトル情報記憶部 60aに記憶される擬似法線ベクトル情報に基づいて、ユニフォームテタスチヤ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得する。

[0055] [シェーディング処理実行部]

シェーディング処理実行部 66は、擬似法線ベクトル取得部 64によって取得される擬似法線ベクトルに基づいて、選手オブジェクト 46の表面（ユニフォーム部分）に対するシェーディング処理を実行する。

[0056] 以上説明したように、ゲーム装置 10によれば、選手オブジェクト 46の走行時において、選手オブジェクト 46のユニフォーム上に表される陰影が選手オブジェクト 46の姿勢変化に応じて変化する様子を好適に演出することが可能になる。

[0057] なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。

[0058] 例えば、ゲーム装置 10は選手オブジェクト 46の姿勢を選手オブジェクト 46の両腕の骨の間の角度、又は肩の回転角によって識別するようにしてもよい。すなわち、図 5 に示す合成比率テーブル又は図 9に示す法線マップテーブルでは、それらの角度に関する条件（姿勢条件）に対応づけて、合成比率又は法線マップが記憶されるようにしてもよい。また例えば、ゲーム装置 10は選手オブジェクト 46の姿勢を上半身の正面方向と下半身の正面方向との間の角度によって識別するようにしてもよい。すなわち、図 5に示す合成比率テーブル又は図 9に示す法線マップテーブルでは、該角度に関する条件（姿勢条件）に対応づけて、合成比率又は法線マップが記憶されるようにしてもよい。

[0059] また例えば、以上の説明では、プログラムを情報記憶媒体たる DVD— ROM25から家庭用ゲーム機 11に供給するようにした力通信ネットワークを介してプログラムを家庭等に配信するようにしてもよい。図 11は、通信ネットワークを用いたプログラム配信システムの全体構成を示す図である。図 11に基づレ、て本発明に係るプログラム配信方法を説明する。図 11に示すように、このプログラム配信システム 100は、ゲームデータベース 102、サーバ 104、通信ネットワーク 106、パソコン 108、家庭用ゲーム機 110、 PDA (携帯情報端末） 112を含んでいる。このうち、ゲームデータベース 10 2とサーバ 104とによりプログラム配信装置 114が構成される。通信ネットワーク 106 は、例えばインターネットやケーブルテレビネットワークを含んで構成されている。このシステムでは、ゲームデータベース（情報記憶媒体） 102に、 DVD— ROM25の記憶内容と同様のプログラムが記憶されている。そして、パソコン 108、家庭用ゲーム機 110又は PDA112等を用いて需要者がゲーム配信要求をすることにより、それが通信ネットワーク 106を介してサーバ 104に伝えられる。そして、サーバ 104はゲーム配信要求に応じてゲームデータベース 102からプログラムを読み出し、それをパソコン 1 08、家庭用ゲーム機 110、 PDA112等、ゲーム配信要求元に送信する。ここではゲーム配信要求に応じてゲーム配信するようにした力サーバ 104から一方的に送信するようにしてもよい。また、必ずしも一度にゲームの実現に必要な全てのプログラムを配信（一括配信)する必要はなぐゲームの局面に応じて必要な部分を配信（分割酉己信）するようにしてもよい。このように通信ネットワーク 106を介してゲーム配信するようにすれば、プログラムを需要者は容易に入手すること力 Sできるようになる。

また例えば、本発明はサッカーゲーム以外のゲームを実行するゲーム装置にも適用すること力 Sできる。また、本発明はゲーム装置以外の画像処理装置にも適用すること力 Sできる。

Claims

請求の範囲

[1] 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画像を表示する画像処理装置にお!/、て、

前記オブジェクトの姿勢に関する姿勢条件と、前記オブジェクトの表面にマッピングされるテクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得するための擬似法線べタトル情報と、を対応づけて記憶する擬似法線ベクトル情報記憶手段と、

前記擬似法線ベクトル情報記憶手段に記憶される擬似法線ベクトル情報に対応づけられた前記姿勢条件を前記オブジェクトの姿勢が満足するか否力、を判定する姿勢判定手段と、

前記オブジェクトの姿勢が満足する前記姿勢条件に対応づけて前記擬似法線べクトル情報記憶手段に記憶される擬似法線ベクトル情報に基づいて、前記テクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得する擬似法線ベクトル取得手段と、前記擬似法線ベクトル取得手段によって取得される擬似法線ベクトルに基づいて、前記オブジェクト表面に対するシェーディング処理を実行するシェーディング処理実行手段と、

を含むことを特徴とする画像処理装置。

[2] 請求の範囲第 1項に記載の画像処理装置において、

前記テクスチャ画像の各画素に対応づけて、複数の基本擬似法線ベクトルを記憶する基本擬似法線ベクトル記憶手段を含み、

前記擬似法線ベクトル情報は、前記複数の基本擬似法線ベクトルの合成比率を示す情報であり、

前記擬似法線ベクトル取得手段は、前記テクスチャ画像の各画素の擬似法線べクトルを、前記オブジェクトの姿勢が満足する前記姿勢条件に対応する前記合成比率に基づ!/、て、該画素に対応づけて前記基本擬似法線ベクトル記憶手段に記憶される複数の基本擬似法線ベクトルを合成することによつて取得する、

ことを特徴とする画像処理装置。

[3] 請求の範囲第 1項に記載の画像処理装置において、

前記擬似法線ベクトル情報は、前記テクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを示す情報であることを特徴とする画像処理装置。

[4] 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画像を表示する画像処理装置の制御方法にお!/、て、

前記オブジェクトの姿勢に関する姿勢条件と、前記オブジェクトの表面にマッピングされるテクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得するための擬似法線べタトル情報と、を対応づけて記憶してなる擬似法線ベクトル情報記憶手段に記憶される前記擬似法線ベクトル情報に対応づけられた前記姿勢条件を前記オブジェクトの姿勢が満足するか否力、を判定する姿勢判定ステップと、

前記オブジェクトの姿勢が満足する前記姿勢条件に対応づけて前記擬似法線べクトル情報記憶手段に記憶される擬似法線ベクトル情報に基づいて、前記テクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得する擬似法線ベクトル取得ステップと、前記擬似法線ベクトル取得ステップによって取得される擬似法線ベクトルに基づいて、前記オブジェクト表面に対するシェーディング処理を実行するシェーディング処理実行ステップと、

を含むことを特徴とする画像処理装置の制御方法。

[5] 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画像を表示する画像処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、

前記オブジェクトの姿勢に関する姿勢条件と、前記オブジェクトの表面にマッピングされるテクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得するための擬似法線べタトル情報と、を対応づけて記憶する擬似法線ベクトル情報記憶手段、

前記擬似法線ベクトル情報記憶手段に記憶される擬似法線ベクトル情報に対応づけられた前記姿勢条件を前記オブジェクトの姿勢が満足するか否力、を判定する姿勢判定手段、

前記オブジェクトの姿勢が満足する前記姿勢条件に対応づけて前記擬似法線べクトル情報記憶手段に記憶される擬似法線ベクトル情報に基づいて、前記テクスチャ画像の各画素の擬似法線ベクトルを取得する擬似法線ベクトル取得手段、及び、前記擬似法線ベクトル取得手段によって取得される擬似法線ベクトルに基づいて、前記オブジェクト表面に対するシェーディング処理を実行するシェーディング処理実行手段、

として前記コンピュータを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体。