CN101416222B

CN101416222B - 图像生成装置及图像生成方法

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Publication number: CN101416222B
Application number: CN2007800122064A
Authority: CN
Inventors: 吉池博明; 村田周阳; 新川洋司; 大森崇博
Original assignee: Konami Digital Entertainment Co Ltd
Current assignee: Konami Digital Entertainment Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-03-22
Also published as: US20090102860A1; WO2007122952A1; KR20080085175A; EP2000981A2; TWI330793B; US8212839B2; EP2000981A9; EP2000981A4; JP2007272287A; JP4037889B2; KR100955163B1; TW200741485A; CN101416222A

Abstract

为了生成容易观察虚拟空间中的环境参数的分布而显示的图像，在图像生成装置(201)中，参数取得部(202)在虚拟空间内取得规定的多个部位的环境参数，图像生成部(203)基于取得的环境参数生成图像，这里，图像生成部(203)生成下述图像，在该图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，在图像内与该部位相对应的位置上描绘了与该部位的环境参数相对应的图形。

Description

图像生成装置及图像生成方法

技术领域

本发明涉及适合于生成容易观察虚拟空间中的环境参数的分布而显示的图像的图像生成装置、图像生成方法、记录有通过计算机实现它们的程序的计算机可读取的信息记录介质以及该程序。

背景技术

以往，提出了在游戏中将各种参数提示给玩家的方法，关于这样的技术，例如在以下的文献中公开。

专利文献1：国际公开第03/090887号手册

这里，在[专利文献1]中，公开了在检测到环境参数后变换为消费型参数、将变换后的消费型参数的量保存在存储器中并且显示在显示器上的技术。除此以外，还广泛地采用在敌对角色存在的方向、用来完成游戏内的任务的道具所在的方向显示箭头等的方法。

但是，十分期待能使玩家容易理解地提示在虚拟空间内环境参数怎样分布并变化。

发明内容

本发明是为了解决以上那样的问题而做出的，目的是提供一种适合于生成容易观察虚拟空间中的环境参数的分布而显示的图像的图像生成装置、图像生成方法、记录有通过计算机实现它们的程序的计算机可读取的信息记录介质以及该程序。

为了达到以上的目的，按照本发明的原理公开下述发明。

有关本发明的第1技术方案的图像生成装置具备参数取得部、图像生成部，如以下这样构成。

即，参数取得部在虚拟空间内取得规定的多个部位的环境参数。

作为环境参数最简单的是角色或目的道具存在于哪个位置上，是提高存在的场所的环境参数的数值的方法。除此以外，作为环境参数，可以采用在角色存在的位置产生的声音的音量、从热源发出的热量及温度差、地面的倾斜及高低差、行走时的地面的阻力、角色的紧张度、体力、攻击力、防御力等各种参数。

另一方面，图像生成部基于取得的环境参数生成图像，图像生成部生成下述图像，在该图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，在图像内与该部位相对应的位置上描绘了与该部位的环境参数相对应的图形。

虚拟空间内的多个部位的每一个与对应于该部位内的位置之间的对应正好相当于现实世界的地面与地图之间的对应，既可以设为虚拟空间的缩小略图那样的对应，也可以例如将地球表面用平面地图表示那样采用维持某种拓扑性质的对应。

此外，作为对应于环境参数的图形，典型的是采用对应于环境参数的值而使其大小及颜色、形状变化的图形，如后所述，优选的是，采用使生成的图像为动态图像从而对于用户而言能够直观地掌握环境参数的值的显示方法。

根据本发明，能够生成容易观察虚拟空间中的环境参数的分布而显示的图像。

此外，在本发明的图像生成装置中，可以构成为，将该虚拟空间内的该规定的多个部位设定为以该虚拟空间内玩家操作的角色的位置为基准进行分布。

例如，在玩家(用户)使虚拟空间内的角色移动的游戏中，通过在以该角色为中心的“地图”上显示对应于环境参数的图形，来提示环境参数的分布。

并且，作为在“地图”内显示的区域，一般采用规定的范围，如果角色移动，则作为“地图”显示的区域也移动。

根据本发明，能够生成以用户操作的角色为中心容易观察虚拟空间内的环境参数的分布而显示的图像。

此外，在本发明的图像生成装置中，可以构成为，该虚拟空间内的该规定的多个部位不重复地对应于划分该虚拟空间的多个区划的某一个；参数取得部对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个取得对应于该部位的区划与相邻的区划之间出入的环境参数的出入方向；图像生成部生成下述动态图像作为该图像，该动态图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，以图像内对应于该部位的位置为基准使该图形向该部位的环境参数的出入方向振动。

该多个区划典型地是将虚拟空间的地面以格子状划分的网格，对应于该区划的部位是该网格的中心。

在各网格的环境参数是与相邻的网格之间出入那样的性质的参数的情况下，例如是在角色等发出的声音的音量、从热源发出的热量及温度差、角色的紧张度等的情况下，想要提示其流出、流出的方向及大小的情况较多。

因此，参数取得部取得各区划与邻接的区划之间的环境参数的出入总量和其方向。

本发明的处理相当于分析相对于位置矢量r具有以下那样的关系的矢量E(r)、其标量势场V(r)、溢出ρ(r)的近似值。

E(r)＝—grad V(r)；

ρ(r)＝div E(r)

此时，环境参数对应于V(r)，环境参数的出入总量对应于ρ(r)或|E(r)|，环境参数的出入方向对应于E(r)的方向。

接着，生成使图形向环境参数的出入方向(对应于E(r)的方向)振动的动态图像。

根据本发明，能够生成容易观察由虚拟空间中的环境参数的分布决定的环境参数的移动方向而显示的图像。

此外，在本发明的图像生成装置中，可以构成为，图像生成部生成下述动态图像作为该图像，在该动态图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，以图像内对应于该部位的位置为基准，使该图形以与该部位的环境参数相对应的振幅向规定的方向振动。

本发明是关于上述发明的优选的技术方案的，就上述例子而言，根据环境参数的值(对应于V(r))及出入的总量(对应于ρ(r)或|E(r)|)决定振动的振幅。

根据本发明，能够生成通过图形振动的振幅容易地观察虚拟空间中的环境参数的分布的大小的变化而显示的图像。

此外，在本发明的图像生成装置中，可以构成为，图像生成部生成下述动态图像作为该图像，在该动态图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，以与该部位的环境参数相对应的振幅及时间周期中的至少某一个，使该图形的亮度及颜色中的至少某一个变化。

本发明是关于上述发明的优选的技术方案的，就上述例子而言，根据环境参数的值(对应于V(r))及出入的总量(对应于ρ(r)或|E(r)|)决定闪烁或颜色的变化的振幅及时间周期。

根据本发明，能够生成通过亮度、颜色的变化的振幅及时间周期容易地观察虚拟空间中的环境参数的分布的大小的变化而显示的图像。

有关本发明的其他技术方案的图像生成方法由具有参数取得部、图像生成部的图像生成装置执行，包括参数取得工序、图像生成工序，如以下这样构成。

即，在参数取得工序中，参数取得部在虚拟空间内取得规定的多个部位的环境参数。

另一方面，在图像生成工序中，基于取得的环境参数生成图像。

进而，在图像生成工序中，生成下述图像，在该图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，在图像内对应于该部位的位置上描绘了与该部位的环境参数相对应的图形。

有关本发明的其他技术方案的程序使计算机作为上述图像生成装置发挥功能，构成为，使计算机执行上述图像生成方法。

此外，本发明的程序可以记录在CD、软盘、硬盘、光磁盘、DVD、磁带、半导体存储器等计算机可读取的信息存储媒体中。

上述程序可以与执行程序的计算机相独立地经由计算机通信网分发、销售。此外，上述信息存储媒体可以与计算机相独立地分发、销售。

发明效果

根据本发明，能够提供适合于生成容易观察虚拟空间中的环境参数的分布而显示的图像的图像生成装置、图像生成方法、记录有通过计算机实现它们的程序的计算机可读取的信息记录介质以及该程序。

附图说明

图1是表示通过执行程序而作为本实施方式的图像生成装置发挥功能的典型的信息处理装置的概要结构的示意图。

图2是表示本实施方式的图像生成装置的概要结构的示意图。

图3是表示在虚拟世界之中管理环境参数的分布的信息的状况的说明图。

图4(a)、图4(b)是表示某个网格中的环境参数的出入的状况的示意图。

图5(a)～图5(e)是表示描绘了某个时刻t的标量的环境参数的图像的说明图。

图6(a)、图6(b)是表示用其他方法描绘了某个时刻t的标量的环境参数的图像的说明图。

图7(a)～图7(e)是提示矢量的环境参数的图像的部分放大图。

图8是表示在本实施方式的图像生成装置中执行的处理的控制流程的流程图。

标号说明

100 信息处理装置

101 CPU

102 ROM

103 RAM

104 接口

105 控制器

106 外部存储器

107 图像处理部

108 DVD-ROM驱动器

109 NIC

110 声音处理部

111 麦克风

201 图像生成装置

202 参数取得部

203 图像生成部

301 虚拟世界的地面

302 网格

401 对网格的流入矢量

402 来自旁边的流入矢量

403 来自旁边的流入矢量

404 来自旁边的流入矢量

405 来自旁边的流入矢量

406 向旁边的流出矢量

407 向旁边的流出矢量

408 向旁边的流出矢量

409 向旁边的流出矢量

701 圆

702 圆的中心

具体实施方式

以下说明本发明的实施方式。另外，以下说明的实施方式是用来说明的，并不限制本发明的范围。因而，如果是本领域的技术人员，则能够采用将这些各要素或所有要素替换为与其等同的要素的实施方式，而这些实施方式也包含在本发明的范围中。

实施例1

图1是表示通过执行程序而发挥本发明的图像生成装置的功能的典型的信息处理装置的概要结构的示意图。以下，参照本图进行说明。

信息处理装置100具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)101、ROM102、RAM(Random Access Memory：随机存储器)103、接口104、控制器105、外部存储器106、图像处理部107、DVD-ROM(DigitalVersatile Disc ROM)驱动器108、NIC(Network Interface Card：网络接口卡)109、声音处理部110和麦克风111。

通过将存储有游戏用的程序及数据的DVD-ROM安装到DVD-ROM驱动器108中并接通信息处理装置100的电源，来执行该程序，实现本实施方式的图像生成装置。

CPU101控制信息处理装置100整体的动作，与各结构要素连接，交换控制信号及数据。此外，CPU101能够利用ALU(Arithmetic Logic Unit：计算逻辑单元)(未图示)对寄存器(未图示)这样的可高速存取的存储区域进行加减乘除等算术运算、逻辑和、逻辑积、逻辑否定等逻辑运算、位和、位积、位取反、移位、位旋转等位运算等。进而，有构成CPU101自身或具备协处理器而实现的结构，以便能够高速地进行用来应对多媒体处理的加减乘除等饱和运算或三角函数等矢量运算等。

在ROM102中，记录有在电源接通后立即执行的IPL(Initial ProgramLoader：初始程序加载程序)，通过执行它，将记录在DVD-ROM中的程序读出到RAM103中，开始CPU101的执行。此外，在ROM102中，记录有信息处理装置100整体的动作控制所需要的操作系统的程序及各种数据。

RAM103是用来临时存储数据及程序的部件，保持从DVD-ROM读出的程序及数据、其他游戏的行进及聊天通信所需要的数据。此外，CPU101进行下述处理，即，在RAM103中设置变量区域，使ALU直接作用于保存在该变量中的值来进行运算、或者在将保存于RAM103中的值暂时保存在寄存器中后对寄存器进行运算，将运算结果写回到存储器中等。

经由接口104连接的控制器105受理用户在游戏执行时进行的操作输入。

在经由接口104拆装自如地连接的外部存储器106中，可改写地存储有表示游戏等的游玩状况(过去的成绩等)的数据、表示游戏的进行状态的数据、网络对战时的聊天通信的日志(记录)的数据等。用户通过经由控制器105进行指示输入，能够将这些数据适当地记录到外部存储器106中。

在安装在DVD-ROM驱动器108中的DVD-ROM中，记录有用来实现游戏的程序和附随于游戏的图像数据及声音数据。通过CPU101的控制，DVD-ROM驱动器108进行对安装于其中的DVD-ROM的读出处理，读出需要的程序及数据，将它们临时存储在RAM103等中。

图像处理部107在通过CPU101或图像处理部107所具备的图像运算处理器(未图示)将从DVD-ROM读出的数据加工处理后，将其记录到图像处理部107所具备的帧存储器(未图示)中。记录在帧存储器中的图像信息被以规定的同步定时变换为视频信号，输出到与图像处理部107连接的监视器(未图示)。由此，能够进行各种图像显示。

图像运算处理器能够高速地执行2维图像的重叠运算、α混合等渗透运算、各种饱和运算。

此外，也可以高速执行下述运算，即，通过Z缓冲存储器法描绘配置在虚拟3维空间中且附加了各种纹理信息的多边形信息，得到从规定的视点位置向规定的视线方向俯瞰配置在虚拟3维空间中的多边形的描绘图像。

进而，通过CPU101与图像运算处理器协调动作，能够按照定义字符形状的字体信息将字符串作为2维图像描绘到帧存储器或描绘到各多边形表面等。

NIC109是用来将信息处理装置100连接到因特网等计算机通信网(未图示)的部件，包括在构成LAN(Local Area Network：局域网)时使用的依据10BASE-T/100BASE-T标准的部分、或用来使用电话线路连接到因特网的模拟调制解调器、ISDN(Integrated Services Digital Network：综合业务数字网)调制解调器、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line：非对称用户线路)调制解调器、用来使用有线电视线路连接到因特网的线缆调制解调器等和进行它们与CPU101的中介的接口(未图示)。

声音处理部110将从DVD-ROM读出的声音数据变换为模拟声音信号，从与其连接的扬声器(未图示)输出。此外，在CPU101的控制之下，生成要在游戏的进行之中产生的效果音或乐曲数据，将与其对应的声音从扬声器输出。

在声音处理部110中，在记录在DVD-ROM中的声音数据是MIDI数据的情况下，参照其具有的音源数据，将MIDI数据变换为PCM数据。此外，在是ADPCM形式或Ogg Vorbis形式等已压缩声音数据的情况下，将其展开并变换为PCM数据。通过将PCM数据以对应于其采样频率的定时进行D/A(数字/模拟)变换并输出到扬声器，从而能够进行声音输出。

进而，在信息处理装置100中，可以经由接口104连接麦克风111。在此情况下，对于来自麦克风111的模拟信号，能够以适当的采样频率进行A/D变换、作为PCM形式的数字信号，能够进行声音处理部110中的混合等的处理。

除此以外，信息处理装置100也可以使用硬盘等大容量外部存储装置构成，以使其发挥与ROM102、RAM103、外部存储器106、安装在DVD-ROM驱动器108中的DVD-ROM等相同的功能。

以上说明的信息处理装置100相当于所谓的“面向消费者的电视游戏装置”，但只要能够进行声音处理及图像处理，就能够实现本发明。因而，能够在便携电话、便携游戏设备、卡拉OK装置、一般的商业用计算机等各种计算设备上实现本发明。

例如，一般的计算机与上述信息处理装置100同样的是，具备CPU、RAM、ROM、DVD-ROM驱动器、NIC、声音输入用麦克风和声音输出用扬声器，与信息处理装置100相比，一般的计算机还包括具有简单的功能的图像处理部，并且，作为外部存储装置，除了具有硬盘，还可以使用软盘、光磁盘、磁带等。此外，不是控制器，而使用键盘及鼠标等作为输入装置。

图2是表示有关本发明的实施方式之一的图像生成装置的概要结构的示意图。以下，参照本图进行说明。

本实施方式的图像生成装置201具备参数取得部202、图像生成部203。

即，参数取得部202取得虚拟空间的规定的多个部位上的环境参数。

作为环境参数，最简单的是角色或目的道具存在于哪个位置，是提高存在的场所的环境参数的数值的方法。在此情况下，该部位的位置越接近于角色或目的道具存在的场所，该方向的环境参数的数值越高。

除此以外，作为环境参数，可以采用在角色存在的场所产生的声音的音量、从热源发出的热量及温度差、地面的倾斜及高低差、行走时的地面的阻力、角色的紧张度、体力、攻击力、防御力等各种参数。

(环境参数的2维分布)

图3是表示在虚拟世界之中管理环境参数的分布的信息的状况的说明图。以下，参照本图进行说明。

如本图所示，虚拟世界的地面301被划分为沿x轴方向和y轴方向分割而成的2维网格302。将由各网格302表现的区划的中心位置或某个设定的角部的顶点考虑为该网格302的代表点的位置。

因此，典型的是，虚拟世界中的坐标(p，q)的某个时刻的环境参数的即时值e_p，q(t)保存在2维数组e[][]的元素e[p][q]、或利用规定的粒度宽度D(D≥1)和整数除法而保存在e[p/D][q/D]中。以下设D＝1来进行说明。

如上所述，在本实施方式中，将虚拟世界的地面301用格子状的网格302形成的区划来划分，但该区划的形状是任意的。例如，也可以如在有限元法中使用那样，将区划的形状尽量设为相同形状的三角形，也可以采用在战术战略板型模拟游戏中采用那样的正六边形。

如果设玩家关注的角色的位置为坐标(x，y)的网格302，则从角色向某个坐标(p，q)的方向(与x轴所成的角θ)可以如

θ＝arctan[(q-y)/(p-x)]、或者

cosθ＝(p-x)/[(p-x)²+(q-y)²]^1/2，

sinθ＝(q-y)/[(p-x)²+(q-y)²]^1/2

那样求出。

在这样的状况下，考虑将敌对角色有可能存在的场所作为环境参数的2维分布的方法。

最简单的方法是，在坐标(i，j)有敌对角色的情况下将环境参数的值e_i,j设为1，在坐标(i，j)没有敌对角色的的情况下将环境参数的值e_i,j设为0的方法。

但是，根据游戏，也有想要以某种程度的误差表现敌对角色的所在的情况。例如，可以考虑以心跳那样的振动表现敌对角色的紧张感、并且将该心跳的紧张感作为氛围向周围传送、以波纹传播的形态。

作为这样的形态，可以采用根据某个时刻t的坐标(i，j)的环境参数的值e_i,j(t)等求出下个时刻t+1的坐标(i，j)的环境参数的值e_i，j(t+1)这样的渐化式。

t的时间单位例如为作为典型的信息处理装置100中的画面更新间隔的垂直同步中断的间隔(约60分之一秒)。

即，在时刻t+1时在坐标(i，j)不存在敌对角色k的情况下，利用传播常数α、β(0≤α，β，α+β≤1)，设定为

e_i，j(t+1)＝αe_i，j(t)

+(β/4)[e_i-1，j(t)+e_i+1，j(t)+e_i，j-1(t)+e_i，j+1(t)]

另外，在e的下标为规定的2维数组的范围之外时，其值为0。

α是环境参数中没有漏出到外部的比例，β是环境参数中的漏出到外部的比例。典型的是设α>β。如果使α+β＝1，则暂时产生的波纹会一直存留直到出到外部(成为2维数组的范围外)，如果使α+β<1，则逐渐衰减。

上述渐化式是当前位置与其上下左右的位置的环境参数的值决定下个瞬间的当前位置的环境参数的值。

除此以外，也可以采用通过适当变更系数而在传播的方向上具有偏倚、或基于规定的系数从倾斜的网格也能够传播的形态。例如，形态是利用传播常数α、β、γ(0≤α，β，γ，α+β+γ≤1)，设定为

e_i，j(t+1)＝αe_i，j(t)

+(β/4)[e_i-1，j(t)+e_i+1，j(t)+e_i，j-1(t)+e_i，j+1(t)]

+(γ/4)[e_i-1，j-1(t)+e_i-1，j+1(t)+e_i+1，j-1(t)+e_i+1，j+1(t)]。这里，典型的是设为α>β>γ。

另一方面，在时刻t+1时在坐标(i，j)有敌对角色的情况下，通过该敌对角色k的紧张度的参数P_k和规定的周期的常数T，设定为

e_i，j(t+1)＝P_k[1+sin((t+1)/T)]

由于人的心跳的周期是1秒约1次，所以如果作为T而采用60左右，则能够使该参数对应于敌对角色的心跳。此外，也可以通过使紧张度P_k越大则T越小，来更真实地表现紧张的程度。

除此以外，也可以采用代替αe_i，j(t)而使用上述P_k[1+sin((t+1)/T)]的形态。即，形态是，在时刻t+1时在坐标(i，j)有敌对角色的情况下，设为

e_i，j(t+1)＝P_k[1+sin((t+1)/T)]

+(β/4)[e_i-1，j(t)+e_i+1，j(t)+e_i，j-1(t)+e_i，j+1(t)]

或者

e_i，j(t+1)＝P_k[1+sin((t+1)/T)]

+(β/4)[e_i-1，j(t)+e_i+1，j(t)+e_i，j-1(t)+e_i，j+1(t)]

+(γ/4)[e_i-1，j-1(t)+e_i-1，j+1(t)+e_i+1，j-1(t)+e_i+1，j+1(t)]。

除此以外，作为用来表现振动的函数，也可以采用除了

P_k[1+sin((t+1)/T)]

以外的函数。即，周期T的振动函数f(·)对于任意的t，满足

f(t+T)＝f(t)，所以可以代替上述函数而利用满足该条件的任意的函数。

此外，在上述例子中，通过调整振动的位移使其不会成为负，在如后述那样描绘柱形图时使柱形图的高度不会低于规定的基准高度，但作为柱形图的高度也可以为负的值，由于在负的情况下也可以使柱形图向负的方向前进，所以对于振动的位移的正负并没有特别的限制。

另外，如果没有敌对角色则时刻t＝0的初始值只要设为0等规定的常数就可以。

这样的环境参数的传播的理由也可以是存在敌对角色之外的理由。例如，也可以将“发出神圣能量的道具”、“产生声音的机械”、“街道的热闹程度”、“气味”、“其他的遮挡角色视线或检知的程度(在以侦察兵为主题的游戏中有时称作‘底线’)”等的参数采用作为环境参数，采用作为“波纹”的产生源。

另外，如上所述，即使在将环境参数作为数值观察的情况下能够作为“心跳”、“波纹”等观察，在显示时也不一定需要表现为“心跳”、“波纹”等，可以采用各种显示方法。对于这样的显示方法的具体例在以下说明。

在将e_i，j(t)考虑成“波纹”那样的情况下，考虑各网格中的流入、流出的程度。图4是表示某个网格302中环境参数的出入状况的示意图。以下，参照本图，以向上述4方向传播环境参数的情况为例进行说明。

在本图4(a)中，表示坐标(i，j)的环境参数的流入与流出的状况。

如上所述，来自相邻的网格302的环境参数的流入量分别是

来自左邻的(β/4)e_i-1，j(t)

来自右邻的(β/4)e_i+1，j(t)

来自上邻的(β/4)e_i，j-1

(t)来自下邻的(β/4)e_i，j+1

另一方面，从该网格302流出的环境参数的量在向上下左右是

(β/4)e_i，j(t)。

因而，该网格302的“流入的总量”f_i，j(t)是

f_i，j(t)＝(β/4)e_i-1，j(t)

+(β/4)e_i+1，j(t)

+(β/4)e_i，j-1(t)

+(β/4)e_i，j+1(t)

-e_i，j(t)。

对网格302的流入的矢量v_i，j(t)401是表示来自相邻的上下左右的网格302的流入的矢量402、403、404、405、和表示向相邻的上下左右的网格302的流出的矢量406、407、408、409的总和。在本图4(b)中表示流入矢量v_i，j(t)与其他矢量之间的关系。

在该例中，由于来自网格302的流出在所有的方向上是均等的，所以矢量406、407、408、409的总和是0，因而，流入矢量v_i，j(t)401是表示来自相邻的上下左右的网格302的流入的矢量402、403、404、405的总和。

当然，在使来自网格302的流出不均等的例子中，矢量406、407、408、409的总和不一定为0。在此情况下，只要将这些也包含在矢量和的计算中，就能够求出流入矢量v_i，j(t)401。

另外，在虚拟世界的地面301上的区划的分割中有各种方法。因而，只要与其对应地适当设定相邻的区划，使表示流入、流出的方向的矢量为与区划彼此的边界正交的方向，就能够应对区划的形状为任意的情况。此外，如上所述，在各边界出入的量也可以是根据方向而不同的量，也可以是相等的量。在设为不同的量的情况下，通过表示流出的矢量与表示流入的矢量的总和，能够得到流入矢量v_i，j(t)401。

“流入的总量”(或者对该值加上该网格302的αe_i，j(t)或P_k[1+sin(t/T)]后的量)是相当于有关矢量A的矢量场解析中的div A的量，矢量401可以认为相当于矢量A。此外，网格302中的值e_i，j(t)可以认为相当于矢量A的标量势场—gradA。

此外，该网格302中的环境参数的即时值e_i，j(t)的差分也可以表示为

Δe_i，j(t)＝e_i，j(t+1)-e_i，j(t)。

它也可以认为是相当于有关矢量A的矢量场解析的div A的量。

有关地面301的虚拟世界并不需要一定遵循现实的物理法则，但从玩家来看能够按照现实的物理法则观察各种环境参数时其分布的理解变得更容易。如上所述，各种环境参数由于可以通过矢量场(相当于电磁场或流体力学中的场等)的类推来掌握，所以有利于提高玩家的理解。以下，说明用图像表现这些环境参数中作为标量的

即时值e_i，j(t)；

流入总量f_i，j(t)；

差分Δe_i，j(t)；

以及作为矢量的

流入矢量v_i，j(t)

等的方法。

(图像生成)

图像生成部203基于如上述那样取得的各种环境参数、例如

即时值e_i，j(t)；

流入总量f_i，j(t)；

差分Δe_i，j(t)；

流入矢量v_i，j(t)

生成图像。

并且，该图像是在虚拟世界的地面301上对应于坐标(i，j)的位置上描绘与这些环境参数相对应的图形而成的。虚拟世界的地面301内的坐标(i，j)与对应于坐标(i，j)内的位置之间的对应正好相当于现实世界的地面与地图之间的对应。

如上所述，由于玩家操作的角色的坐标是(x，y)，所以在本实施方式中，如果将该角色的位置配置在图像的中心，则利用规定的显示宽度2W(W≥1)和规定的显示高度2H(H≥1)，显示有关坐标(i，j)的环境参数是

x—W≤i≤x+W，y—H≤j≤x+H

的情况、即显示包含在以角色所处的区划为中心的宽度2W+1、高度2H+1的长方形区域中的图像。

如果这样，则作为表现关注的角色附近的区域的环境参数的分布的方法是最简单的。另外，在以下的说明中，为了使理解变得容易，设W＝H＝2。但是，也可以不是将关注角色位置配置在中心，而采用将虚拟空间内的规定区域设定为显示区域并将表示关注角色的位置的指示标识重叠显示在以下生成的图像上等的形态。

图5是表示描绘了某个时刻t的标量的环境参数的图像的说明图。以下，参照本图进行说明。

在本图5(a)中，利用规定的正常数A、B、C、D，将对应于坐标(i，j)的图像内的位置设为

(A(i—x+W)+B(j—y+H)，C(i—x+W)+D(j—y+H))

通过基于所谓的一次变换的坐标变换将长方形投射为平行四边形。

因而，虚拟世界的地面301的正方形的区划在本图中被投射为平行四边形，正好形成该虚拟世界的立体图那样的式样。

所以，在本图5(a)中，描绘在虚拟世界的地面301上使投射了包含坐标(i，j)的区划的平行四边形向上方扫过(sweep)与该标量的环境参数相对应的长度后的图形，来作为表示该坐标(i，j)上的环境参数的图形。

通过这样的表现，在3维地用柱形图表现环境参数后，得到使该柱形图成为立体图的图像。

在本图中，将柱形图的柱被描绘成不透明，但在想要看到整体的状况的情况下，也可以分别描绘为半透明。

此外，在将柱形图的柱作为动态图像进行显示的情况下，也可以采用随着从柱形图的远侧朝向近侧逐渐增加描绘的柱的数量的方法。

例如，在本图中，设为以本图5(b)→本图5(c)→本图5(d)→本图5(e)→本图5(a)→本图5(b)→本图5(c)→本图5(d)→本图5(e)→……的顺序依次显示的动态图像。此时，如果以与其他柱不同的式样(色彩、亮度等)显示相当于关注的角色存在的网格302的柱，则对玩家来说更容易理解。

此外，在本图所示的例子中，在此以后要出现柱形图的柱的“地面”上体现出其意图地描绘了与柱形图的顶相同形状的图形(在本图中用虚线包围)。此外，中央的图形由于相当于关注的角色存在的网格302，所以进行强调显示。

另外，在此情况下，动态图像的更新时间单位(一个彗形像差的时间)优选为比环境参数的更新时间单位短。除此以外，在进行主显示的情况下，也可以采用柱形图的柱从地面向上延伸并且在到达该值时停止那样的动画显示。

图6是表示用其他方法描绘了某个时刻t的标量的环境参数的图像的说明图。以下，参照本图进行说明。

在本图6(a)所示的例子中，将从上空观察虚拟世界的地面301的网格302那样的格子状的区域表现为图像并使被各格子包围的区域的亮度对应于第1标量的环境参数的例子。

此时，使亮度周期性地振动，通过使该振动的周期对应于第2标量的环境参数，能够将两种环境参数同时提示给玩家。此时，第1标量的环境参数相当于亮度的振动的振幅。

在本图6(b)所示的例子中，与虚拟空间的地面301之间的对应配置与本图6(a)同样，但作为图形而显示圆，使该圆的大小对应于第1标量的环境参数。

在此情况下，作为同时显示第2环境参数的方法，也可以考虑使圆的大小如振动那样变化、使其周期对应于第2环境参数的方法。

此外，在这些例子中，也可以不是通过振动周期显示第2环境参数，而使振动的周期原样对应于第1环境参数。此外，也可以使振动周期为恒定。

在本图6(b)中，如果使振动的周期为恒定，则在环境参数较大时圆振动的程度也较大，从而接触到相邻的圆。因而，能够使玩家看起来是圆接触到相邻的圆而振动传播那样。

该显示是很符合“如果某个区划的环境参数较大，则从它向相邻的区划传播的程度也较大”这样的上述环境参数的模型。

另外，在显示标量的环境参数时，不仅是亮度及大小，也可以使各种颜色的成分或色彩度、透明度(α值)等对应于各种可描绘的属性。

图7是提示矢量的环境参数的图像的部分放大图，是关于通过与图6(b)类似的方法利用排列的圆显示环境参数的形态的图，着眼于对应于某个网格302的圆进行图示。以下，参照本图进行说明。

本图所示的圆701的大小及颜色可以用图6等所示的方法决定或振动、或设为常数，而在本图所示的例子中，使圆701的位置本身也变化。即，使圆701向包括对应于该圆701的网格302的矢量401在内的方向(参照图4)振动。

在本图7(a)中，圆701为基本位置(圆的中心702的位置与矢量401的起点一致)，而在本图7(b)中向矢量401的方向稍稍偏移，在本图7(c)中向矢量401的方向进一步偏移，以下继续到本图7(e)。

并且，通过以本图7(a)→本图7(b)→本图7(c)→本图7(d)→本图7(e)→本图7(a)→本图7(b)→本图7(c)→本图7(d)→本图7(e)→……的顺序分配动画的彗形像差，生成圆701非对称地振动的动态图像，能够明确地表现矢量401的方向。当然，根据应用领域，也可以使圆701的振动为对称。

(控制的流程)

由有关本实施方式的图像生成装置201执行的处理的详细情况如上所述，以下对处理整体的流程进行说明。图8是表示在本实施方式的图像生成装置中执行的处理的控制流程的流程图。以下，参照本图进行说明。

如果开始处理，则CPU101将在RAM103中准备的数组e[][]等的环境参数存储区域初始化(步骤S801)。接着，重复以下的处理(步骤S802～步骤S808)，直到游戏结束。

首先，CPU101待机直到下次发生垂直同步中断(步骤S803)。在该待机的期间中，也可以协同地执行其他处理。垂直同步中断典型的是将显示在电视装置的画面等上的图像更新的时间单位，约60分之一秒。因而，本处理的重复的一个单位所需的时间与垂直同步中断发生的周期一致。

接着，在此次的重复中，判断是否使环境参数传播来更新值(步骤S804)。环境参数的传播的处理如上所述，类似于所谓的解差分方程式的处理，有时计算时间也较长。所以适当地进行间隔剔除。

在进行传播的情况下(步骤S804：是)，CPU101如上述那样传播保存并更新在RAM103中的环境参数(步骤S805)，前进到步骤S806，在不进行的情况下(步骤S804：否)，原样前进到步骤S806。由此，在RAM103中能够得到环境参数，所以CPU101与RAM103协同作用，作为参数取得部202发挥功能。

接着，CPU101参照保存在RAM103中的环境参数，对图像处理部107发出指示，在RAM103内的图像缓冲存储器中生成显示上述那样的环境参数的图像(步骤S806)。

为了进行基于上述那样的振动的动态图像显示，对各网格302，在RAM103中确保保持当前的相位的区域。所谓的“相位”，是指表示在振动的一个周期中目前处于哪个阶段的量，例如，在图7(a)～图7(e)中，可以认为相位每次渐增。

接着，基于该相位生成该瞬间的图像。接着，在生成图像之后，对该网格302的相位加上通过振动显示的标量参数乘以规定常数后的值。

接着，将生成的图像传送到帧缓冲存储器中(步骤S807)，并继续重复(步骤S808)。

因而，CPU101与RAM103、图像处理部107等协同作用，作为图像生成部203发挥功能。

通过进行这样的处理，可以以网格302为单位并将要关注的角色所处的位置为中心位置，将分布在虚拟世界的地面301上的环境参数的1个或多个同时对玩家容易理解地提示。

另外，在本申请中，主张基于日本特许申请特愿2006-093810号的优先权，只要指定国的国内法令许可，就将该基础申请的内容引用到本申请中。

工业实用性

如以上说明，根据本发明，能够提供适合于生成容易观察虚拟空间中的环境参数的分布而显示的图像的图像生成装置、图像生成方法、记录有通过计算机实现它们的程序的计算机可读取的信息记录介质以及该程序。

Claims

1.一种图像生成装置(201)，具备：

参数取得部(202)，在虚拟空间内取得规定的多个部位的环境参数；

图像生成部(203)，基于上述取得的环境参数生成图像；

其特征在于，

上述图像生成部(203)生成下述图像，在该图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，在图像内对应于该部位的位置上描绘了与该部位的环境参数相对应的图形；

该虚拟空间内的该规定的多个部位不重复地对应于划分该虚拟空间的多个区划的某一个；

上述参数取得部(202)对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，取得对应于该部位的区划与相邻的区划之间出入的环境参数的出入方向；

上述图像生成部(203)生成下述动态图像作为该图像，在该动态图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，以图像内对应于该部位的位置为基准，使该图形向该部位的环境参数的出入方向振动。

2.一种图像生成装置(201)，具备：

图像生成部(203)，基于上述取得的环境参数生成图像；

其特征在于，

上述图像生成部(203)生成下述动态图像作为该图像，在该动态图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，以图像内对应于该部位的位置为基准，使该图形以与该部位的环境参数相对应的振幅向规定的方向振动。

3.一种图像生成装置(201)，具备：

图像生成部(203)，基于上述取得的环境参数生成图像；

其特征在于，

上述图像生成部(203)生成下述图像，在该图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，在图像内对应于该部位的位置上描绘了与该部位的环境参数相对应的图形；，

上述图像生成部(203)生成下述动态图像作为该图像，在该动态图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，以与该部位的环境参数相对应的振幅及时间周期中的至少某一个，使该图形的亮度及颜色中的至少某一个变化。

4.如权利要求1～3中任一项所述的图像生成装置(201)，其特征在于，

该虚拟空间内的该规定的多个部位设定为以该虚拟空间内玩家操作的角色的位置为基准进行分布。

5.一种图像生成方法，其特征在于，包括：

参数取得工序，在虚拟空间内取得规定的多个部位的环境参数；

图像生成工序，基于上述取得的环境参数生成图像；

在上述图像生成工序中，生成下述图像，在该图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，在图像内对应于该部位的位置上描绘了与该部位的环境参数相对应的图形；

在上述参数取得工序中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，取得对应于该部位的区划与相邻的区划之间出入的环境参数的出入方向；

在上述图像生成工序中，生成下述动态图像作为该图像，在该动态图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，以图像内对应于该部位的位置为基准，使该图形向该部位的环境参数的出入方向振动。

6.一种图像生成方法，其特征在于，包括：

图像生成工序，基于上述取得的环境参数生成图像；

在上述图像生成工序中，生成下述动态图像作为该图像，在该动态图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，以图像内对应于该部位的位置为基准，使该图形以与该部位的环境参数相对应的振幅向规定的方向振动。

7.一种图像生成方法，其特征在于，包括：

图像生成工序，基于上述取得的环境参数生成图像；

在上述图像生成工序中，生成下述动态图像作为该图像，在该动态图像中，对于该虚拟空间内的该规定的多个部位的每一个，以与该部位的环境参数相对应的振幅及时间周期中的至少某一个，使该图形的亮度及颜色中的至少某一个变化。