CN101529474A - 图像处理装置、图像处理装置的控制方法及信息存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像处理装置，能够在减轻图像处理的负荷的情况下，达成对象表面的阴影表现，并且，可减轻使用者感到怪异。阴影处理执行部(62)，根据被贴图处理在对象表面的材质图像的各像素的伪法线向量，执行针对对象表面的阴影处理。阴影处理执行限制部(66)，根据从视点到对象的距离，来限制阴影处理执行部(62)所进行的阴影处理的执行。伪法线向量取得部(60)，存储将距视点的距离、与用以取得各像素的伪法线向量的伪法线向量信息对应起来形成的信息。然后，伪法线向量取得部(60)，根据从视点到对象的距离所对应的伪法线向量信息，取得各像素的伪法线向量。

Description

图像处理装置、图像处理装置的控制方法及信息存储介质

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置、图像处理装置的控制方法及信息存储介质。

背景技术

在三维图像处理中，会显示输出从所给予的视点看配置有对象(object)的虚拟三维空间所看到的情形。此时，作为表现对象表面的凹凸的技术，有凹凸贴图(bump mapping)。借助凹凸贴图，通过对对象表面的法线向量实施与凹凸相应的修正，可将对应于凹凸的阴影(明暗)形成在对象表面上。即，借助凹凸贴图，即使未以多边形严格地表现对象表面的凹凸，亦可将对应于凹凸的阴影(明暗)施于对象表面。

在一般的凹凸贴图中，对构成被在对象表面贴图处理的材质图像的各像素，虚拟地设定法线向量(以下，记载为「伪法线向量」。)。然后，对象表面所对应的阴影处理(在对象表面施以凹凸所对应的阴影的处理)，根据设定在各像素的伪法线向量来执行。此时，作为表示被在对象表面贴图处理的材质图像的各像素的伪法线向量的数据，一般来说，要准备称为「法线图」的数据。法线图，是以RGB值表示对材质图像的各像素所设定的伪法线向量的数据。即，法线图是以R(Red)值表示伪法线向量的虚拟三维空间(由WX轴、WY轴及WZ轴所构成的空间)中的WX轴方向成分，以G(Green)值表示WY轴方向成分，并以B(Blue)值表示WZ轴方向成分的数据。图12是表示阴影处理的概要的图。在阴影处理中，描绘构成对象的多边形54时，各像素52的亮度，根据该像素52的伪法线向量N而决定。更具体而言，各像素52的亮度是以下列方式而决定，即，表示从像素52往光源50的方向的光源方向向量L、与该像素52的伪法线向量N所形成的角度θ小时，该像素52的亮度变高，并且，该角度θ大时，该像素52的亮度变低。如此，即可在对象表面施以精细的阴影。

[专利文献1]日本特开2001-283250号公报

[专利文献2]日本特开2004-102900号公报

凹凸贴图，虽然是一种以较少的多边形数目来表现对应对象表面的凹凸的阴影的有效技术，但为了要严格地执行此技术，需要花费不少的图像处理负荷。因此，要想对显示在画面上的很小的对象都实施凹凸贴图，则并不实际。因此，对象与视点间的距离若在预定的基准距离以上时，可考虑通过抑制对该对象的凹凸贴图，来谋求减轻图像处理的负荷。但是，此时，从对对象执行凹凸贴图的状态，转变为不对对象执行凹凸贴图的状态时，由于在游戏画面中，从对应凹凸的阴影被精细地表现在对象表面的状态，转变成对应凹凸的阴影不被精细地表现在对象表面的状态，故有时会令使用者感到有些怪异。

发明内容

本发明争是鉴于上述课题而作出的，其目的在于，提供一种图像处理装置、图像处理装置的控制方法及信息存储介质，其可实现减轻图像处理的负荷并能达成对象表面的阴影表现，且可实现减轻使用者感到的怪异感。

为了解决上述课题，本发明的图像处理装置，用以显示出表现从所给予的视点看配置有对象的虚拟三维空间所看到的情形的图像，其中，上述图像处理装置，包括：伪法线向量取得机构，用以取得被贴图处理在上述对象表面的材质图像的各像素的伪法线向量；阴影处理执行机构，根据由上述伪法线向量取得机构所取得的伪法线向量，来执行对上述对象表面的阴影处理；距离取得机构，取得从上述视点到上述对象的距离；以及，阴影处理执行限制机构，根据由上述距离取得机构所取得的距离，限制上述阴影处理执行机构对阴影处理的执行，上述伪法线向量取得机构，包括：对将距上述视点的距离、与用以取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的伪法线向量信息对应起来所形成的信息进行存储的机构；以及，根据与由上述距离取得机构取得的距离所对应的上述伪法线向量信息，取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的机构。

此外，本发明的图像处理装置的控制方法，该图像处理装置用以显示出表现从所给予的视点看配置有对象的虚拟三维空间所看到的情形的图像，其中，上述图像处理装置的控制方法，包括：取得被贴图处理在上述对象表面的材质图像的各像素的伪法线向量的伪法线向量取得步骤；根据由上述伪法线向量取得步骤所取得的伪法线向量，来执行对上述对象表面的阴影处理的阴影处理执行步骤；取得从上述视点到上述对象的距离的距离取得步骤；以及，根据由上述距离取得步骤取得的距离，来限制上述阴影处理执行步骤对阴影处理的执行的阴影处理执行限制步骤，上述伪法线向量取得步骤，包含：从对将距上述视点的距离、与用以取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的伪法线向量信息关联起来形成的信息进行存储的机构中，读出与上述距离取得步骤所取得的距离对应的上述伪法线向量信息的伪法线向量信息读出步骤；以及，根据由上述伪法线向量信息读出步骤所读出的伪法线向量信息，取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的步骤。

再者，本发明的程序，是用以使家庭用游戏机、携带用游戏机、业务用游戏机、行动电话、个人数字助理(PDA Personal Digital Assistant)与个人计算机等具有作为图像处理装置的功能，该图像处理装置，用以显示出表现从所给予的视点看配置有对象的虚拟三维空间所看到的情形的图像，其中，该程序使计算机具有如下功能，包括：伪法线向量取得机构，用以取得被贴图处理在上述对象表面的材质图像的各像素的伪法线向量；阴影处理执行机构，根据由上述伪法线向量取得机构所取得的伪法线向量，来执行对上述对象表面的阴影处理；距离取得机构，取得从上述视点到上述对象的距离；以及，阴影处理执行限制机构，根据由上述距离取得机构所取得的距离，限制上述阴影处理执行机构对阴影处理的执行，上述伪法线向量取得机构，包括：对将距上述视点的距离、与用以取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的伪法线向量信息对应起来所形成的信息进行存储的机构；以及，根据与由上述距离取得机构取得的距离所对应的上述伪法线向量信息，取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的机构。

另外，本发明的信息存储介质，是记录有上述程序的计算机可读取的信息存储介质。此外，本发明的程序传送装置，是具备记录有上述程序的信息存储介质，且从该信息存储介质读出且传送上述程序的程序传送装置。此外，本发明的程序传送方法，是从记录有上述程序的信息存储介质读出且传送上述程序的程序传送方法。

本发明，涉及一种用以显示出表现从所给予的视点看到的配置有对象的虚拟三维空间的情形的图像的图像处理装置。在本发明中，取得贴图处理在对象表面的材质图像的各像素的伪法线向量。然后，根据取得的伪法线向量，执行对对象表面的阴影处理。此外，在本发明中，是取得从视点到对象为止的距离。然后，根据取得的距离，限制对对象表面的上述阴影处理的执行。尤其，在本发明中，存储将距视点的距离、与用以取得材质图像的各像素的伪法线向量的伪法线向量信息关联起来而形成的信息。然后，根据对应上述取得的距离的伪法线向量信息，而取得材质图像的各像素的伪法线向量。依据本发明，可在减轻图像处理的负荷的情况下，达成对象表面的阴影表现，并且，可谋求减轻使用者感到的怪异感。

此外，在本发明的一形态中，上述阴影处理执行限制机构，包括用以判定由上述距离取得机构所取得的距离是否为预定的基准距离以上的机构，在由上述距离取得机构所取得的距离为上述基准距离以上时，限制上述阴影处理执行机构对阴影处理的执行，上述伪法线向量信息，被设定为：随着上述距离取得机构所取得的距离接近上述基准距离，上述材质图像的各像素的伪法线向量的、对上述对象表面的法线向量的倾斜角度变小。

再者，在本发明的一形态中，上述伪法线向量取得机构，包含用以存储表示上述材质图像的各像素的基本伪法线向量的信息的机构，上述伪法线向量信息，是表示上述基本伪法线向量、与上述对象表面的法线向量的合成比率的信息，上述伪法线向量取得机构，根据与由上述距离取得机构所取得的距离对应的上述合成比率，将该像素的基本伪法线向量、与上述对象表面的法线向量合成，来取得上述材质图像的各像素的伪法线向量。

再者，在本发明的一形态中，上述伪法线向量信息，是表示上述材质图像的各像素的伪法线向量的信息，上述伪法线向量取得机构，取得与由上述距离取得机构所取得的距离对应的上述伪法线向量信息所表示的上述材质图像的各像素的伪法线向量。

附图说明

图1是表示本实施方式的游戏装置的硬件构成图。

图2是表示虚拟三维空间例的图。

图3是表示合成比率表的一例的图。

图4是表示有关在游戏装置执行的处理的流程图。

图5是表示有关在游戏装置执行的处理的流程图。

图6是表示有关在游戏装置执行的处理的流程图。

图7是表示在游戏装置执行的处理的概念图。

图8是表示在游戏装置执行的处理的概念图。

图9是表示法线图表的一例的图。

图10是本实施方式的游戏装置的功能方块图。

图11是表示本发明的其它的实施方式的程序传送系统的全体构成图。

图12是表示使用法线图的阴影处理的概念图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的一例根据附图加以详细说明。在此，就将本发明应用于作为图像处理装置的一形态的游戏装置的情况为例，来加以说明。此外，本发明亦可适用于游戏装置以外的图像处理装置。

图1是表示本发明实施方式的游戏装置的构成图。该图所示的游戏装置10，由对家庭用游戏机11装设作为信息存储介质的DVD-ROM25及存储卡28，并连接监视器18及扬声器22而构成。例如，监视器18可使用家庭用电视接收器，扬声器22可使用其内置的扬声器。

家庭用游戏机11，包含：总线12、微处理器14、图像处理部16、声音处理部20、DVD-ROM再生部24、主存储器26、输入输出处理部30及控制器32而构成，是一般熟知的计算机游戏系统。控制器32以外的构成要素，收容在框体内。

总线12，用于在家庭用游戏机11的各部分间交换地址及数据。微处理器14、图像处理部16、主存储器26及输入输出处理部30，连接成可利用总线19相互进行数据的通讯。

微处理器14，根据储存在未图标的ROM的操作系统，从DVD-ROM25或存储卡28读出的游戏程序或游戏数据，来控制家庭用游戏机11的各部分。主存储器26，例如是包含RAM而构成，可根据需要写入从DVD-ROM25或存储卡28读出的游戏程序和游戏数据。主存储器26，亦可用于微处理器14的作业。

图像处理部16包含VRAM而构成，接收从微处理器14传送来的图像数据，将游戏画面描绘在VRAM上，并将该内容转换为预定的视频信号，以预定时序输出到监视器18。即图像处理部16，从微处理器14接收视点坐标系统下的各多边形的顶点坐标、顶点颜色信息(RGB值)、材质坐标及alpha(α)值等。然后，图像处理部16，将使用这些信息构成显示图像的各像素的颜色信息、Z值(纵深信息)及α值等，描绘在VRAM的显示用缓存中。此时，在VRAM预先写入有材质图像。然后，将由各材质坐标确定的材质图像中的区域，贴图处理(mapping)在由对应上述材质坐标的顶点坐标所确定的多边形上。如此产生的显示图像，则以预定时序输出到监视器18。

输入输出处理部30，是微处理器14用于对声音处理部20、DVD-ROM再生部24、存储卡28及控制器32进行访问的接口。在输入输出处理部30上，连接有声音处理部20、DVD-ROM再生部24、存储卡28及控制器32。

声音处理部20，包含声音缓存而构成，并将从DVD-ROM25读出，并存储在该声音缓存的游戏音乐、游戏音效、信息等的各种声音数据予以再生，并由扬声器22输出。

DVD-ROM再生部24，依照来自微处理器14的指示而读取记录在DVD-ROM25的游戏程序或游戏数据。这里，虽然假设为将游戏程序或游戏数据提供给家庭用游戏机11使用DVD-ROM25，但亦可使用CD-ROM或ROM卡等其它任何信息存储介质。此外，还可经由互联网等数据通信网，从远程地点供应游戏程序或游戏数据到家庭用游戏机11。

存储卡28，包含非易失性存储器(例如EEPROM)而构成。家庭用游戏机11，具备有多个存储卡插槽，可同时装设多个内存卡28。存储卡28，构成为可装卸在此存储卡插槽中，例如用于存储存档数据等各种游戏数据。

控制器32，是游戏者用以进行各种游戏操作的输入的泛用操作输入机构。输入输出处理部30，每隔一定周期(例如每1/60秒)扫描控制器32的各部的状态，并经由总线12将表示其扫描结果的操作信号传递给微处理器14。微处理器14根据该操作信号来判定游戏者的游戏操作。家庭用游戏机11，构成为可连接多个控制器32，并根据从各控制器32输入的操作信号，由微处理器14进行游戏控制。

以下，说明在具有上述构成的游戏装置10中，在谋求减轻图像处理的负荷的同时，达成对象表面的阴影表现，并且，可谋求减轻使用者感到的怪异感的技术。在此，以表现出现在足球游戏的选手角色的球衣上的阴影的情况为例加以说明。

首先，对建构在主存储器26的虚拟三维空间加以说明。图2是表示虚拟三维空间的一例的图。如图2所示，在虚拟三维空间40中，配置有：表示足球场的场地对象42、以及表示球门的球门对象44，形成足球的比赛场。在场地对象42上配置有：表示足球选手的选手对象46、以及表示足球的球对象47。对于选手对象46，例如被贴图处理表示球衣的材质图像。在图2中虽省略，然而在场地对象42上配置22位的选手对象46。此外，配置在虚拟三维空间40的各对象，由1个或多个多边形所构成。

在虚拟三维空间40中，设定虚拟摄影机48(视点48a及视线方向48b)。虚拟摄影机48，例如追随球对象47而移动。表示从虚拟摄影机48看虚拟三维空间40而看到的情况的游戏画面，显示在监视器18上。即，从视点48a看视线方向48b所看到的情况的虚拟三维空间40的样子，被表示在游戏画面上。游戏者一边看着游戏画面一边操作控制器32，对例如为操作对象的选手对象46进行行动指示。

此外在虚拟三维空间40设定光源50。在游戏画面中，显示因此光源50而在选手对象46的球衣上产生阴影的情形、以及因此光源50而在场地对象42上产生球门对象44、选手对象46与球对象47的影子的情况。

接着，就存储在游戏装置10的数据加以说明。

主存储器26中，存储表示配置在虚拟三维空间40的各选手对象46与球对象47的位置和态的信息。此外，在主存储器26中，还存储表示设定在虚拟三维空间40的虚拟摄影机48的位置(视点48a)和姿态(视线方向48b)的信息、以及表示光源50的位置的信息。。

DVD-ROM25，存储表示配置在虚拟三维空间40的各对象的形状的模型数据、以及贴图处理在各对象的材质图像，例如，存储表示选手对象46的形状的模型数据、以及表示选手对象46的球衣的材质图像(以下，记载为「球衣材质图像」)。

另外，在DVD-ROM25存储对应球衣材质图像所产生的法线图。此法线图，是以RGB值表示对构成球衣材质图像的各像素设定的伪法线向量的数据。在此，各像素的伪法线向量，被标准化为单位向量(长度为1的向量)。此外，以下，将保持在法线图的各像素的伪法线向量，记为「基本伪法线向量」。

此外，在DVD-ROM25存储合成比率表。图3表示合成比率表的一例。如图3所示，此合成比率表是将距离范围与合成比率对应起来的数据。合成比率如后述(参照图6的S305、图7)，是表示合成基本伪法线向量、及被贴图处理了球衣材质图像的多边形的法线向量的情况下的、基本伪法线向量的合成比率，取0以上1以下的值。例如，合成比率「0.6」，表示：通过将基本伪法线向量乘以0.6而得到的向量、与通过将被贴图处理了球衣材质图像的面的法线向量乘以0.4(＝1.0-0.6)而得到的向量，被进行合成。

接着，就游戏装置10为了产生游戏画面而执行的处理加以说明。图4主要表示游戏装置10按每预定时间(例如1/60秒)执行的处理之中，与本发明有关的流程图。此处理，通过由游戏装置10执行从DVD-ROM25读出的程序而实现。

如图4所示，游戏装置10首先执行游戏环境处理(S101)。在游戏环境处理中，运算配置在虚拟三维空间40的各对象的位置及姿态。例如，根据从控制器32输入的操作信号，来运算操作对象的选手对象46的位置与姿态。然后，根据该运算结果来更新存储在主存储器26的各对象的位置信息与姿态信息。再者，在游戏环境处理中决定视点48a、视线方向48b与视角，并运算视野范围。不属于视野范围内的对象，则从以下的处理对象排除。

之后，游戏装置10执行几何处理(S102)。在几何处理中，进行从世界坐标系统往视点坐标系统的坐标转换。在此，所谓世界坐标系统，是由图2所示的WX轴、WY轴、WZ轴所构成的坐标系统。视点坐标系统，是以视点48a为原点，以视线方向48b为Z方向，以水平方向为X方向，以垂直方向为Y方向的坐标系统。在几何处理中，还进行裁剪(clipping)处理。

之后，游戏装置10，执行着色(rendering)处理(S103)。在着色处理中，根据：视野范围内的各对象的各顶点的坐标、颜色信息及α值；贴图处理在视野范围内的各对象的表面的材质图像；以及对应该材质图像的法线图等，在VRAM上的显示用缓存描绘游戏画面。

在此，就着色处理之中，描绘选手对象46时的处理加以说明。图5是表示此处理的流程图。

如图5所示，游戏装置10算出选手对象46的代表点与视点48a间的距离d(虚拟三维空间40的距离)(S201)。此距离d，根据存储在主存储器26的选手对象46与虚拟摄影机48的位置信息计算出来。然后，游戏装置10，判断距离d是否未达预定的基准距离D5(参照图3)(S202)。

距离d未达基准距离D5时，游戏装置10使用法线图来执行选手对象46的描绘(S203)。此时，针对选手对象46的球衣部分，根据球衣材质图像的各像素的伪法线向量执行阴影处理。即，对选手对象46的球衣施加精细的阴影。

在S203中，游戏装置10以如下方式取得球衣材质图像的各像素的伪法线向量。图6是表示用以取得球衣材质图像的各像素的伪法线向量的处理的流程图。此外，图7是用以说明此处理的概要的图。

如图6所示，游戏装置10，在取得球衣材质图像的一个像素52(对象像素)的伪法线向量时，首先判断距离d是否未达预定的基准距离D1(参照图3)(S301)。在此，距离d是在图5的S201取得的。

距离d为基准距离D1以上时(距离d不为未达基准距离D1时)，游戏装置10，取得被贴图处理了球衣材质图像的多边形54的法线向量N₀(S302)。此外，游戏装置10，从对应球衣材质图像的法线图，取得像素52的基本伪法线向量N₁(S303)。进而，游戏装置10，从合成比率表取得距离d所属的距离范围所对应的合成比率a(S304)。然后，游戏装置10通过依照合成比率a将法线向量N₀与基本伪法线向量N₁合成，来算出像素52的伪法线向量N(S305)。更具体而言，游戏装置10，依如下列的数学式(1)所示，取得通过将法线向量N₀乘以系数(1-a)而得到的向量N₀′、与通过将基本伪法线向量N₁乘以系数(a)得到的向量N₁′之和的向量，并且，通过将该向量标准化为单位向量，来取得伪法线向量N。

[数学式1]

$\stackrel{\→}{N}=(1-a)\·{\stackrel{\→}{N}}_0+a\·{\stackrel{\→}{N}}_1\·\·\·\left(1\right)$

另一方面，距离d未达基准距离D1时，游戏装置10，从对应球衣材质图像的法线图，取得像素52的基本伪法线向量N₁(S306)，作为像素52的伪法线向量N。

图8是用以说明如上述方式取得的伪法线向量N的图。在图8中，伪法线向量Na，表示距离d未达基准距离D1时的伪法线向量N。此时，像素52的伪法线向量Na，与像素52的基本伪法线向量N1相等(参照图6的S306)。此外，伪法线向量Nb，表示的是距离d为基准距离D1以上，并且未达基准距离D2时的伪法线向量N。同样地，伪法线向量Nc，表示的是距离d为基准距离D2以上，并且未达基准距离D3时的伪法线向量N。伪法线向量Nd，表示的是距离d为基准距离D3以上，并且未达基准距离D4时的伪法线向量N。伪法线向量Ne，表示的是距离d为基准距离D4以上，并且未达基准距离D5时的伪法线向量N。如图8所示，在游戏装置10中，随着选手对象46与虚拟摄影机48之间的距离d接近基准距离D5，被贴图处理了球衣材质图像的多边形54的法线向量N₀、与像素52的伪法线向量N所形成的角变小。

此外，在S203中，游戏装置10根据如以上方式所取得的伪法线向量N，决定选手对象46的球衣部分的各像素的亮度。即，如图12所示，各像素52的亮度的决定方式如下：在表示从该像素52往光源50的方向的光源方向向量L、与该像素52的伪法线向量N所形成的角度θ小时，该像素52的亮度变高，并且，该角度θ大时，该像素52的亮度变低。例如，游戏装置10，算出光源方向向量L与伪法线向量N的内积值，并根据此内积值算出像素的颜色信息。

另一方面，在S202中，判定距离d为基准距离D5以上时，游戏装置10，以不使用法线图的方式执行选手对象46的描绘(S204)。此时，选手对象46的球衣部分的各像素的亮度，根据被贴图处理了球衣材质图像的多边形的法线向量(图7所示的法线向量N₀)、与表示从该多边形到光源50的方向的光源方向向量而决定。即，此时，由于对各像素设定一致的亮度，故表现在选手对象46的球衣部分的阴影的精细度，与执行S203的情况比较要差一些。但是，在S204中，由于不对每个像素算出亮度，故与S203比较，处理负荷变轻。

如以上所述，在游戏装置10中，若选手对象46与虚拟摄影机48的间的距离变为预定的基准距离D5以上时，使用该选手对象46的球衣部分所对应的法线图进行的阴影处理的执行受到制止，且限制对选手对象46的球衣部分的阴影表现。当选手对象46与虚拟摄影机48间的距离变得比较大时，由于选手对象46在游戏画面中表现得比较小，故即使不精细地显现选手对象46的球衣部分的阴影，看上去也没什么问题。此点，在游戏装置10中，选手对象46与虚拟摄影机48间的距离变得比较大时，通过限制选手对象46的球衣部分的阴影表现，可以减轻描绘游戏画面用的处理负荷。

再者，在游戏装置10中，使用选手对象46的球衣部分所对应的法线图进行的阴影处理被执行时，球衣材质图像的各像素的伪法线向量N，根据选手对象46与虚拟摄影机48间的距离而变化。将使用选手对象46的球衣部分所对应的法线图的阴影处理执行的状态、与该阴影处理的执行受到制止的状态予以切换时，由于在游戏画面中是从于选手对象46的球衣部分精细地表现对应凹凸的阴影的状态，切换为在选手对象46的球衣部分没有精细地表现对应凹凸的阴影的状态，故存在令使用者感到怪异的情况。此点，在游戏装置10中，在选手对象46与虚拟摄影机48间的距离为预定的基准距离D5以上时，使用选手对象46的球衣部分所对应的法线图的阴影处理的执行受到制止。此时，选手对象46的球衣部分的各像素的亮度，根据被贴图处理了球衣材质图像的多边形的法线向量N0而决定。另外，在游戏装置10中，在选手对象46与虚拟摄影机48的间的距离未达预定的基准距离D5时，即，使用选手对象46的球衣部分所对应的法线图的阴影处理执行时，例如图8所示，随着选手对象46与虚拟摄影机48间的距离接近上述基准距离D5，使各像素52的伪法线向量N(Na到Ne)的、对被贴图处理了球衣材质图像的多边形54的法线向量N₀的倾斜角度变小。因此，在游戏装置10中，从使用选手对象46的球衣部分所对应的法线图的阴影处理执行的状态，切换为该阴影处理的执行受到抑制的状态时，使用选手对象46的球衣部分所对应的法线图的阴影处理，是被逐渐予以限制，可避免使用者感到怪异。

此外，游戏装置10中，亦可取代存储图3所示的合成比率表，而改为存储用以根据选手对象46与虚拟摄影机48间的距离而算出合成比率的1或多个运算式。然后，在图6的S304中，可依照该表达式算出合成比率a。

此外，在游戏装置10中，可取代图3所示的合成比率表，而改为存储例如如图9所示的法线图表。即，可事先算出选手对象46与虚拟摄影机48间的距离属于多个距离范围的每一个时的、球衣材质图像的各像素的伪法线向量N。然后，在游戏装置10中，将表示该算出结果的法线图与各距离范围对应起来加以存储。在此，法线图表及法线图A乃至E，亦与图3所示的合成比率表相同，如图8所示，以如下方式设定：随着选手对象46与虚拟摄影机48间的距离接近上述基准距离D5，各像素52的伪法线向量N(Na乃至Ne)的、对被贴图处理了球衣材质图像的多边形54的法线向量N₀的倾斜角度变小。

再者，若采用对用于根据如图3所示的合成比率表，或者，选手对象46与虚拟摄影机48间的距离来算出合成比率的运算式进行存储的方式，则与存储如图9所示的法线图表的方式相比，由于事先存储的法线图的数目可以较少，故可减轻选手对象46的球衣部分的阴影表现所需花费的数据量。

接着，就游戏装置10所达成的功能加以说明。图10是表示游戏装置10所达成的功能之中，主要是与本发明有关的功能的方块图。如图10所示，游戏装置10在功能上包含有：伪法线向量取得部60；阴影处理执行部62；距离取得部64；以及阴影处理执行限制部66。这些功能，通过从DVD-ROM25读出用以执行例如图4至图6所示的处理的程序，并利用游戏装置10执行来达成。

[距离取得部]

距离取得部64，主要是由微处理器14来实现。距离取得部64，取得从虚拟摄影机48(视点48a)到选手对象46的距离。

[伪法线向量取得部]

伪法线向量取得部60，主要是由微处理器14来实现。伪法线向量取得部60，取得对被贴图处理在选手对象46的表面的球衣材质图像的各像素虚拟设定的伪法线向量。

伪法线向量取得部60，将距虚拟摄影机48(视点48a)的距离、与伪法线向量信息关联起来形成的信息予以存储。在此，伪法线向量信息，是用以取得球衣材质图像的各像素的伪法线向量的信息。此外，伪法线向量信息，被如下设定：随着由距离取得部64取得的距离接近基准距离D5，球衣材质图像的各像素的伪法线向量的、对选手对象46的表面(被贴图处理了球衣材质图像的多边形)的法线向量的倾斜角度变小。伪法线向量取得部60，取得与由距离取得部64取得的距离所对应的伪法线向量信息，并根据该伪法线向量信息进行取得。

例如，伪法线向量取得部60，将表示球衣材质图像的各像素的基本伪法线向量的信息予以存储。“表示球衣材质图像的各像素的基本伪法线向量的信息”，例如是球衣材质图像的法线图(map)。此外，伪法线向量取得部60，将表示基本伪法线向量、与选手对象46的表面(被贴图处理了球衣材质图像的多边形)的法线向量的合成比率的信息，与距虚拟摄影机48的距离关联起来而形成的信息予以存储。此时，表示合成比率的信息，相当于“伪法线向量信息”。“将表示合成比率的信息与距虚拟摄影机48的距离关联起来而形成的信息”，可为表格式的信息，亦可为1或多个运算式。还可为表格形式的信息与1或多个运算式的组合。“将表示合成比率的信息与距虚拟摄影机48的距离关联起来而形成的信息”，是用以根据例如图3所示的合成比率表，或距虚拟摄影机48的距离而算出合成比率的运算式。此外，伪法线向量取得部60，通过根据由距离取得部64取得的距离所对应的合成比率，将该像素的基本伪法线向量、与选手对象46的表面(被贴图处理了球衣材质图像的多边形)的法线向量合成，来取得球衣材质图像的各像素的伪法线向量。

或者，伪法线向量取得部60，可与距虚拟摄影机48的距离关联起来，存储表示球衣材质图像的各像素的伪法线向量的信息。“表示球衣材质图像的各像素的伪法线向量的信息”，例如是法线图。例如，伪法线向量取得部60，可将图9所示的法线图表与法线图A至E一起存储。然后，伪法线向量取得部60，可取得与距离取得部64所取得的距离对应的法线图，并取得由该法线图所表示的球衣材质图像的各像素的伪法线向量。

[阴影处理执行部]

阴影处理执行部62，主要由微处理器14或图像处理部16来实现。阴影处理执行部62，根据由伪法线向量取得部60取得的伪法线向量，执行选手对象46的表面(球衣部分)所对应的阴影处理。

[阴影处理执行限制部]

阴影处理执行限制部66，主要是由微处理器14或图像处理部16来实现。阴影处理执行限制部66，根据由距离取得部64取得的距离，来限制阴影处理执行部62对阴影处理的执行。例如，阴影处理执行限制部66，判定由距离取得部64取得的距离是否为预定的基准距离D5以上。当由距离取得部64取得的距离为上述基准距离D5以上时，阴影处理执行限制部66，限制阴影处理执行部62对阴影处理的执行。

如以上说明，依据游戏装置10，可在减轻用以描绘游戏画面的处理负荷的情况下，达成选手对象46的球衣部分的阴影表现，并且，亦可避免使用者感到怪异。

此外，本发明并非限定于以上说明的实施方式。

例如，在以上说明中，设定成从作为信息存储介质的DVD-ROM25供应程序到家庭用游戏机11，但亦可经通信网络传送程序到家庭等。图11是表示使用通信网络的程序传送系统的全体构成图。根据图11说明本发明的程序传送方法。如图11所示，此程序传送系统100，包含有：游戏数据库102、服务器104、通信网络106、计算机108、家庭用游戏机110、PDA(个人数字助理)112。其中，由游戏数据库102与服务器104构成程序传送装置114。通信网络106，包含例如互联网与有线电视网络所构成。该系统中，在游戏数据库(信息存储介质)102存储有与DVD-ROM25的存储内容相同的程序。然后，通过需求者使用计算机108、家庭用游戏机110或PDA112等作出游戏传送请求，该请求经由通信网络106传送到服务器104。然后，服务器104，按照游戏传送请求从游戏数据库102读出程序，将其传送到计算机108、家庭用游戏机110、PDA112等游戏传送请求处。在此，虽设成按照游戏传送请求进行游戏传送，但亦可设成从服务器104单方面传送。此外，不一定需要一次传送达成游戏所需的全部程序(一次传送)，而可按照游戏的进展传送必要的部分(分割传送)。如此，若经通信网络106来进行游戏传送，需求者便可容易取得程序。

此外，例如，本发明还可应用于执行足球游戏以外的游戏的游戏装置。再者，本发明亦可适用游戏装置以外的图像处理装置。

Claims (6)

1.一种图像处理装置，用以显示出表现从所给予的视点看配置有对象的虚拟三维空间所看到的情形的图像，其中，

上述图像处理装置，包括：

伪法线向量取得机构，用以取得被贴图处理在上述对象表面的材质图像的各像素的伪法线向量；

阴影处理执行机构，根据由上述伪法线向量取得机构所取得的伪法线向量，来执行对上述对象表面的阴影处理；

距离取得机构，取得从上述视点到上述对象的距离；以及

阴影处理执行限制机构，根据由上述距离取得机构所取得的距离，限制上述阴影处理执行机构对阴影处理的执行，

上述伪法线向量取得机构，包括：

对将距上述视点的距离、与用以取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的伪法线向量信息对应起来所形成的信息进行存储的机构；以及

根据与由上述距离取得机构取得的距离对应的上述伪法线向量信息，取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的机构。

2.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，

上述阴影处理执行限制机构，包括用以判定由上述距离取得机构所取得的距离是否为预定的基准距离以上的机构，在由上述距离取得机构所取得的距离为上述基准距离以上时，限制上述阴影处理执行机构对阴影处理的执行，

上述伪法线向量信息，被设定为：上述距离取得机构所取得的距离越接近上述基准距离，上述材质图像的各像素的伪法线向量相对上述对象表面的法线向量的倾斜角度越小。

3.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，

上述伪法线向量取得机构，包含用以存储表示上述材质图像的各像素的基本伪法线向量的信息的机构，

上述伪法线向量信息，是表示上述基本伪法线向量与上述对象表面的法线向量的合成比率的信息，

上述伪法线向量取得机构，根据与由上述距离取得机构所取得的距离对应的上述合成比率，将该像素的基本伪法线向量与上述对象表面的法线向量合成，来取得上述材质图像的各像素的伪法线向量。

4.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，

上述伪法线向量信息，是表示上述材质图像的各像素的伪法线向量的信息，

上述伪法线向量取得机构，取得与由上述距离取得机构所取得的距离对应的上述伪法线向量信息所表示的上述材质图像的各像素的伪法线向量。

5.一种图像处理装置的控制方法，该图像处理装置用以显示出表现从所给予的视点看配置有对象的虚拟三维空间所看到的情形的图像，其中，

上述图像处理装置的控制方法，包括：

取得被贴图处理在上述对象表面的材质图像的各像素的伪法线向量的伪法线向量取得步骤；

根据由上述伪法线向量取得步骤所取得的伪法线向量，来执行对上述对象表面的阴影处理的阴影处理执行步骤；

取得从上述视点到上述对象的距离的距离取得步骤；以及

根据由上述距离取得步骤取得的距离，来限制上述阴影处理执行步骤对阴影处理的执行的阴影处理执行限制步骤，

上述伪法线向量取得步骤，包含：

从对将距上述视点的距离、与用以取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的伪法线向量信息对应起来形成的信息进行存储的机构中，读出与上述距离取得步骤所取得的距离对应的上述伪法线向量信息的伪法线向量信息读出步骤；以及

根据由上述伪法线向量信息读出步骤所读出的伪法线向量信息，取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的步骤。

6.一种计算机可读取的信息存储介质，记录有程序，该程序使计算机具有作为图像处理装置的功能，该图像处理装置，用以显示出表现从所给予的视点看配置有对象的虚拟三维空间所看到的情形的图像，其中，

所记录的程序使计算机具有如下机构的功能，包括：

伪法线向量取得机构，用以取得被贴图处理在上述对象表面的材质图像的各像素的伪法线向量；

阴影处理执行机构，根据由上述伪法线向量取得机构所取得的伪法线向量，来执行对上述对象表面的阴影处理；

距离取得机构，取得从上述视点到上述对象的距离；以及

阴影处理执行限制机构，根据由上述距离取得机构所取得的距离，限制上述阴影处理执行机构对阴影处理的执行，

上述伪法线向量取得机构，包括：

对将距上述视点的距离、与用以取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的伪法线向量信息对应起来所形成的信息进行存储的机构；以及

根据与由上述距离取得机构取得的距离对应的上述伪法线向量信息，取得上述材质图像的各像素的伪法线向量的机构。

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