CN1230789C - 图象生成装置 - Google Patents

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Abstract

一种图象生成装置，包括：CPU，将虚拟三维空间分割为由映射表示的多个区域，并且通过在映射上配置多个部件成分而构成完成成分，每一区域具有特定的特征，该特征允许或者禁止以一定的方向放置或配置同样具有该特征参数的部分成分；存储装置，其预先存储映射的数据，多个部件成分，表示映射的特征和配置在各区域上的部件成分的方向的第1参数，以及至少表示部件成分的种类、大小及配置环境的第2参数；扫描装置，生成完成成分的图象。其中，CPU根据第1参数中的映射的特征，选择第2参数指定的部件成分，并且根据第1参数中的配置在各区域上的部件成分的方向，在每个区域内配置被选择的部件成分而构成完成成分。

Description

图象生成装置
技术领域
本发明涉及图象生成装置，特别是涉及适合于在虚拟三维空间中随着故事的进行与游戏者交互地展开的情景游戏(RPG)等的图象生成装置。
背景技术
随着近年来的计算机图形技术的发展，不管业务用还是家庭用的模拟装置和游戏装置都广泛普及起来。作为这样的游戏装置的一个类型，例如情景游戏(以下称为RPG)：在虚拟三维空间(被称为虚拟游戏空间)中，使一个故事开始，在该故事的各个主要部分，模仿游戏者的角色进行预定的游戏，根据该游戏结果，每次一边改变游戏展开，一边进行游戏。而呈现与其他的简单竞争游戏和格斗游戏不同的趣味，因此得到好评。
进行该RPG等的游戏装置，为了一边确保游戏性一边进行大量的游戏运算，而进行以下各种图象处理。
在第一处理中，可以举出例如根据游戏者进行游戏的时刻而使天空的颜色和模样变化的方法。该处理这样进行：例如，游戏装置内的CPU根据内置时钟的时钟值，参照表来读出表示天空的背景的图象数据或者参数，显示该读出的图象数据，或者，显示与读出的参数相对应的图象数据。由此，创造出所形成的实际游戏空间，提高游戏者的兴趣。
作为第二处理，在进行RPG的游戏装置的情况下，在成为游戏展开点的位置(主要部分)，接受游戏者的操作信息，而交互地执行动作游戏(手动方式)，另一方面，需要按RPG的性格进行故事，因此，连接这些主要部分的故事由装置的CPU强制地执行(自动方式)。由此，虽然是RPG，也确保了其故事性。
作为第三处理，与游戏装置的图象显示相关，由多边形数据形成和显示目标。为此，多边形的数量越多，用于运算显示状态的运算量越大，从而使CPU的处理变重。因此，一般而言，对于监视器的显示范围外即位于从游戏空间上的虚拟摄象机视点所见到的视野范围以外的对象，不进行显示。而且，在三维(多边形)显示的情况下，对于在画面上位于预定距离以上的远处的对象，执行不运算其显示数据的剪辑处理。而且，使用Z值分类法，以形成对象的多边形单位来执行当从视点来看时不显示处于某个多边形的阴影中的多边形的处理即阴面处理。
作为第四处理，大多需要提供RPG等的游戏环境，因而有布置建筑物(家居、仓库、废墟等)内的房间(隔开的空间)的工作。该布置工作决定在房间的哪个位置上配置哪个对象，预先布置全部的房间，在存储器中存储该布置数据。而且，在RPG等的游戏中，当以多边形制作角色移动的地图(洞窟、隧道等)的情况下，以各多边形为单位预先进行形状等设定，作为多边形数据存储在存储器中。
通过上述各种图象处理，实际提供临场感丰富的图象，并且，在根据确保一定的游戏性的需要的基础上，具有一定的效果，在这点上还不能说是足够的。
例如，通过根据时刻等来改变上述天空的颜色和模样的第一图象处理，能够在某种程度上给游戏者提供中午还是晚上等的时间感觉。但是，仅通过天空的显示形态的控制，还不能决定屋外的自然环境，而要求显示出更实际的自然环境。
而且，在第二图象处理的情况下，由于需要预先决定作为RPG的故事性(自动方式)与进行动作游戏的动作性(手动方式)的比率，则游戏者根据此时的情绪而改变的灵活性是不够的，游戏装置的提供者在制造后根据市场的特性等来变更该比例来出厂的通用性上欠缺。与游戏者之间，实时处理的游戏即手动方式的时间带的长度取决于游戏的难度的一个因素，因此，与游戏难度的设定相对应的选择分支变少。
而且，与第三图象处理相关，仅通过多边形数据的剪取和阴面处理，伴随着显示/不显示的判断的运算量仍然较多，而提出了减轻运算负荷并改善处理的高速性等的要求。
例如，在情景游戏中，设想这样的场景：在大厦林立的楼群中，怪兽神出鬼没，与游戏者交战。各个大厦在由多边形数据制作的对象中，作为背景的一部分来处理，怪兽作为由多边形数据制作的角色目标之一来处理。该场景的情况下，当怪兽位于大厦之前时，即使必须把楼群作为背景来进行用于显示怪兽的透视图的处理，在怪兽隐藏到大厦后的情况下，也不需要显示怪兽。但是，在现有的阴面装置的情况下，对于隐藏在阴影中的怪兽和大厦，通过Z分类法，按多边形单位来求出Z值，必须对它们进行比较。该对象间的多边形单位下的Z值比较使运算量显著增大。这样，当伴随着阴面处理的负荷较重时，在不提高CPU的处理能力本身的情况下，削弱了能够提供给其他的游戏运算的运算能力。而且，即使通过Z分类法能够减轻透视图处理量，该前阶段的几何学处理依然不能减轻，因此，难以进行充分地图象显示。
而且，在第四图象处理的情况下，房间布置工作的工作量巨大。因此，采用这样的方法：不能进入没有事件发生的房间或者使各房间具有相同布置，来谋求作业的简化，但是，会使游戏者感觉非常不自然。虽然能够对布置作业进行某种程度图形化，但如果房间的环境相似，制作相同的房间等，会成为削弱对游戏的趣味感的一个因素。而且，在地图的制作时，当地图变大时，该制作所需要的工作量变得巨大，就需要确保有大的存储容量的存储器。而且，当存储器和传输线路与盘媒体和电话线路等相比具有较低的读出速度或者存储读出的数据的存储器的存储容量较小时，相应的读出时间和读出次数变多，处理变多，而使游戏者得不到满足。
鉴于这种现有技术的状况，本发明的主要目的是提供一种游戏，大大降低用于对象的显示·不显示的判断的运算量，并且，大幅度减少房间的布置等的工作量，同时，真实感和临场感丰富，并且，能够根据游戏者的爱好等来改变游戏的难度。
详细地说，第一具体目的是：考虑距对象和背景的视点的位置关系，通过简单的处理，来大幅度减少伴随着对象的显示·不显示的判断的运算量。
第二具体目的是：对于需要进行房间的布置和地图的制作的游戏，使其作业量显著减少，同时，能够执行活现模拟人类社会的感觉的布置和制作。
第三具体目的是：提供能够更精细地表现屋外的自然环境的时间上的变化而更真实地改善临场感的游戏。
第四具体目的是：与RPG相关，能够根据游戏者的爱好和出厂时的市场的情况来改变RPG的难度。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供一种图象生成装置，包括：CPU，将虚拟三维空间分割为由映射表示的多个区域，并且通过在映射上配置多个部件成分而构成完成成分，每一区域具有特定的特征，该特征允许或者禁止以一定的方向放置或配置同样具有该特征参数的部分成分；存储装置，其预先存储映射的数据，多个部件成分，表示映射的特征和配置在各区域上的部件成分的方向的第1参数，以及至少表示部件成分的种类、大小及配置环境的第2参数；扫描装置，生成完成成分的图象。其中，CPU根据第1参数中的映射的特征，选择第2参数指定的部件成分，并且根据第1参数中的配置在各区域上的部件成分的方向，在每个区域内配置被选择的部件成分而构成完成成分。
在该图象生成装置中，在所述映射上配置所述部件成分的中心点由用户设定。
在该图象生成装置中，所述区域的数目由用户设定。
在该图象生成装置中，所述区域的面积可以扩展。
在该图象生成装置中，用户可以决定不可配置所述部件成分的区域。
在该图象生成装置中，所述区域的数目由随机数决定。
附图说明
图1是表示作为本发明一实施例的图象生成装置的游戏装置中的游戏处理板的电气方框图；
图2是显示屋内布局的程序的概要流程图；
图3是说明屋内布局的图；
图4是说明方式比率选择程序的概要流程图；
图5是说明方式比率表的模式图；
图6是显示RPG程序的概要流程图；
图7是显示气候处理的子程序的概要流程图；
图8是说明气候表的模式图；
图9是例示气候数据的格式的图；
图10是显示后部剪辑处理的子程序之一部分的流程图；
图11是显示后部剪辑处理的子程序之一部分的流程图；
图12是说明视点、视野、目标及目标模型在世界坐标系(游戏空间)的X-Z平面上的位置关系的图；
图13是说明目标的球状模型的模型化的图；
图14是说明显示画面一例的图；
图15是说明显示画面、该画现对应的分割区域、及目标模型的位置关系的图；
图16是说明本发明所适用的第二硬件方框图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的一个实施例的游戏装置。再有，按照进行RPG(情景游戏)的形态来说明该游戏装置，但本发明的游戏装置执行的游戏内容并不限于RPG，根据权利要求范围记载的主要宗旨，可适用于格斗游戏、球技游戏等适宜的游戏。
图1表示本实施例的游戏装置的方框图。该游戏装置配有游戏处理板10、输入装置11、输出装置12和电视监视器13。输入装置11是输入作为游戏开始准备的后述方式比率选择信息，同时输出用于情景游戏的手动方式的操作信息的由游戏者使用的装置，配有操作杆、操作按钮、双U交换开关等。输出装置12配有进行与游戏有关的显示器、各种灯。
如图所示，游戏处理板10除了图中未示出的时钟以外，配有计数器100、CPU(中央运算处理装置)101、ROM 102、RAM 103、后部剪辑缓冲器103A(behind clipping buffer)、音响装置104、输入输出接口106、滚动数据运算装置107、协处理器(辅助运算处理装置)108、图形数据ROM 109、几何器(ジオメタライザ)110、形状数据ROM111、扫描装置112、纹理数据ROM 113、纹理图RAM 114、帧缓冲器115、图象合成装置116和D/A转换器117。
在其内部，CPU 101通过总线与存储预定程序和图象处理程序的ROM 102、存储运算数据的RAM 103、音响装置104、输入输出接口106、滚动数据运算装置107、协处理器108和几何器110连接。RAM103具有作为缓冲器的功能，用于对几何器的各种指令的写入(目标显示等)、各种运算时的必要数据的写入等。
输入输出接口106与输入装置11和输出装置12连接，输入装置11的操作信号作为数字量被取入CPU 101。音响装置104通过功率放大器105与扬声器14连接。由此，由音响装置104生成的声音信号被功率放大，从扬声器14中作为声音输出。
CPU 101根据ROM 102中存储的程序，读入来自输入装置11的操作信号和来自地形数据ROM 109的地形数据或来自形状数据ROM111的形状数据(‘角色’和‘地形、天空、各种结构物等的背景’等三维数据)，进行包括角色的运动状况计算(模拟)和特殊效果计算的运算。
运动状况计算是模拟虚拟三维空间(游戏空间)中的角色运动状况动作的计算。就进行该计算来说，在决定虚拟三维空间中的角色的多边形坐标值后，把用于将该坐标值变换成二维视野坐标系的变换矩阵和形状数据(多边形数据)指定在几何器110中。地形数据ROM 109与协处理器108连接，预定的地形数据被供给协处理器108和CPU101。协处理器108主要承担浮点运算。因此，利用协处理器108来实施各种判定，将该判定结果提供给CPU 101，可以减轻CPU的运算负荷。
几何器110与形状数据ROM 111和扫描装置112连接。如上所述，在形状数据ROM 111中，预先存储多个多边形构成的形状数据(由各顶点构成的角色、地形、背景等三维数据)。该形状数据被传递给几何器110。几何器110用CPU 101传送的变换矩阵把指定的形状数据进行透视变换，获得从虚拟三维空间中的坐标系变换成视野坐标系的数据。
扫描装置112在变换的视野坐标系的形状数据中粘接纹理，输出给帧缓冲器115。为了进行该纹理的粘接，扫描装置112与纹理数据ROM 113和纹理图(texture map)RAM 114连接，同时还与帧缓冲器115连接。
再有，多边形数据指由多个顶点集合构成的多边形(多角形：这样是三角形、四角形)的各顶点的非相对的绝对坐标的坐标数据组。在所述地形数据ROM 109中，存储在执行预定判定(相应判定等)上充分的比较粗地设定的多边形数据。与此相对，在形状数据ROM 111中，存储与构成对手、背景等画面的形状有关的更细致地设定的多边形数据。
滚动数据运算装置107计算文字等滚动画面的数据(存储在ROM102中)。该运算装置107和帧缓冲器115通过图象合成装置116和D/A转换器117至电视监视器13。由此，帧缓冲器115中暂时存储的角色、地形(背景)等多边形画面(模拟结果)和文字信息等滚动画面根据指定优先顺序来合成，每隔一定时序生成最终的帧图象数据。该帧图象数据由D/A转换器117转换成模拟信号后被传送至电视监视器13，作为帧画面显示。
该游戏装置通过以CPU 101为中心的下述运算处理来进行情景游戏。
<形成房间的程序>
在本游戏装置中，在作为工具应用形成时，使形成房间的程序起动，进行情景游戏中必要的假设房间的配置。再有，也可以使本房间形成的处理在应用执行中适时地起动。
通过该程序，建立基于考虑角色图形的家具等的配置规则，并且是使用随机数表来配置家具和生活用品等，在假设游戏空间中生成洋溢生活感的房间。
具体地说，如图2所示，通过CPU 101的控制来执行一连串的流动。首先，形成墙壁和家具等部分(步骤S1)。该部分越多效果越好。而且，设定在该房间中生活者的条件(步骤S2)。作为生活者的条件，例如可列举出是男性还是女性、年龄、有无家庭、家庭结构、健康状态、经济状况等。接着，将家具列表(步骤S3)。就是说，根据步骤S2中列举的条件来列表家具。
接着，将房间分割成有各自特征的区域(步骤S4)。图3(a)表示该分割例。在该图的分割例情况下，主要放置家具的场所是1、3、4、6、7、9号区域。与8号区域有关，根据窗的状态来改变。例如，在作为去阳台的入口的情况下，就不放置物品，但可放置具有与窗户最下端相同高度左右的家具。在5号区域的情况下，是日常生活的中心区域，作为家具，可设置餐桌。此外，由于2号区域是门使用的区域，所以通常不设置家具。通过该区域分割，如图3(b)所示，可决定各区域的家具方向。1、3、7和9号区域可以根据方向2来选择，4、6和8号区域仅可以选择方向1，而且，5号区域为全方向(360°)。
接着，设定生活中心点(步骤S5)。对于该生活中心点来说，可朝向电视机和视频装置(最好是扬声器)等。作为本实施例，生活中心点按第一为餐桌的中心、第二为沙发的中心(没有餐桌的情况下)、第三为房间的中心(餐桌、沙发都没有的情况下)的优先顺序来决定。再有，作为例外，在房间的生活者具有处于疗养生活属性的情况下，以床的枕头位置作为中心来设定。
接着，配置家具(步骤S6)。作为家具配置信息(参数)，例如按
家具的分类：床、柜、桌、餐桌、电视机、沙发等
尺寸：家具的长度、宽度、高度的尺寸
使用时的必要空间：长度、宽度、高度的尺寸
占用空间：(长度、宽度、高度的尺寸)×裕度
可配置区域：分割区域1号、3号等
等级、对象年龄：适当的条件
来设定。
此外，配置规则如下设定。
1)配置场所(区域)按随机数表来决定。通过改变随机数表，可形成多个不同的房间。2)按尺寸大的家具顺序来配置，舍弃不能进入的空间。3)在周边区域有空时，进行区域扩张处理来配置一个区域中未纳入的家具。扩张的周边区域被缩小。4)配置家具的结果，在区域中出现宽余的情况下，扩张该部分的周边区域。
最后，配置生活用品、墙壁目标等(步骤S7)。具体地说，将食品、调料、食具、陈设品、文具、衣类等配置在各自种类的每个可配置区域中。此外，将挂钟、绘画、宣传画、日历等配置在各自种类的每个可配置区域中。
利用以上房间形成程序，在窗户和门前没有配置家具，此外，根据家具的种类，可以设定基本上要配置的区域(例如，房间的角落、墙壁边、中央、顶棚等)。而且，在设定表示每个房间特征的参数(整顿、杂乱、废墟、仓库等)中，可以指定配置该参数。再有，也可以调整随机数表，以便具有这样的特征。其结果，由于以往整个房间作为一个对象来使用，所以在预备多个房间时需要花费很多工夫，但按照本实施例，可以简单地在短时间配置多个房间，而且，确实可以反映出各个配置中角色的模拟感觉。例如，很少将餐桌和椅子等配置在墙壁边和房间的角落上，相反地，将床和柜等大的家具配置在墙壁边和房间的角落上。此外，由于本实施例的配置规则不是从图形中选择，所以几乎没有形成完全相同房间的可能性，可以在极短的时间内形成多种房间。该规则还可以适用于映射数据的形成。
<主程序处理>
下面，说明本实施例的游戏装置的CPU 101执行的主程序。该主程序包括游戏开始前与游戏者之间进行交互式处理的方式比率选择程序，和在此后执行的情景游戏(RPG)处理程序。
首先，根据图4和图5说明方式比率选择程序。再有，该方式比率也可以是软件设计者预先根据出厂时的市场趋向(例如，家庭使用还是办公使用，或出口其它国家)来提前设定。
首先，CPU 101判断从输入装置11可否提供方式比率选择信息(步骤S11)。如果提供该信息，那么按照其内容来参照‘方式比率表’，选择比率方式(步骤S12)。如图5所示，在方式比率表中，比率方式A～C按RPG的难度的高、中、低来设定。难度高的比率方式A的RPG的实时进行方式的手动方式时间T2比自动进行方式的自动方式时间区域T1长，中等难度的比率方式B的手动方式时间TO与自动方式时间区域TO相等，而且，难度低的比率方式C的手动方式时间T1比自动方式时间区域T2短。于是，用手动方式的时间长度的比例可以调整RPG的难度。
另一方面，在步骤S11中，在未输入来自游戏者的方式比率选择信息的情况下，CPU 101强制地分配中等难度的比率方式B(步骤S13)。
这样，由于按照游戏者的喜好可以容易地设定RPG的难度，所以可以提高游戏者对游戏的兴趣，此外，在另一方面，可以简单提供与市场趋向和游戏对象者的年龄层等相一致的游戏等级的游戏装置，可以使作为一台装置的互换性、通用性提高。
下面，根据图6～图15说明RPG处理程序。该处理程序在与显示中断同步的每半帧中(Δt＝1/60秒)由CPU 101反复执行。
首先，CPU 101判断RPG的当前游戏进行方式是否为自动方式(步骤S12)。而且，在自动方式的情况下，指令自动地进行按照该方式预先设定的故事，等待直到下次处理(步骤S22)。该自动方式的显示处理的显示内容可以自由地改写，不限于完全的3D，其显示形式也可以是电影方式。
与此相对，如果在步骤S21中判断为否即为手动方式时，CPU 101通过输入装置11读入供给游戏者的操作信息，根据该信息，如图12所示那样运算游戏空间上假设摄象机的视点位置和视野角度(步骤S23、S24)。接着，进行角色目标和背景(包括下述的后部目标)状况的判定(步骤S25)。
此外，根据游戏情况，在一个游戏中RPG要素和动作游戏的要素进行混合。这是因为具有宽范围的游戏性，无论游戏者是多还是少都能进行，但是在这样的情况下，根据游戏的要素，由于操作方法也每次变化，所以对于游戏者来说存在必须去操作不擅长的游戏要素。因此，在进行游戏时通过预先选择游戏者熟悉的游戏要素或不擅长的游戏要素，在变为游戏者擅长的游戏要素的场面时切换成手动方式，相反地，在变为游戏者不擅长的游戏要素时切换成自动方式，或者，即使是擅长的游戏要素，制作者有意想看的场面也变为自动方式，即使是不擅长的游戏要素，也可以进行少量操作，以便可以调整切换时限和次数。
再有，角色目标是在游戏空间内被移动的目标，由多边形数据形成。此外，后部(behind)目标形成背景的一部分，不仅可以移动，同样由多边形形成。作为一例，在假设采用进入楼群的怪兽的手动方式场面的情况下，可以设法安排怪兽由角色目标构成，大楼(结构物)由后部目标构成的场面。
再有，游戏的内容除了RPG部分以外，还有武打部分，操作方法也会发生变化。也可以设定与这些游戏方式对应的自动方式或手动方式。
接着，CPU 101执行气候处理的子程序(步骤S26)。根据图7～图9详细说明该处理的一例。
CPU 101根据上次的时间分配处理判断是否经过了一定时间(这里为1小时)，在“否”(未经过1小时)的情况下，原样返回图6的处理(步骤S26-1)。但是，在重复该处理的期间，经过1小时，在变为“是”的判断时，根据操作信息确定当前的摄象机视点位置，此外，根据内置时钟的时钟值确定当前时刻(步骤S26-2)。而且，参照预先设定的气候表来求出与该确定信息对应的气候信息(气象环境信息)(步骤S26-3、4)。求出的气候信息被传送给几何器110和滚动数据运算装置107。
气候表中的内容是对游戏空间的每个预定区域(位置)设定的气候，其设定内容如图8所示，详细地设定为日期、每隔1小时时间的天空(背景)、气象、气象程度。其中，气象的雨、阴、雪的状态例如使用多个由多边形构成的目标来显示。雾由图象模糊处理来显示。此外，晴、阴由调整整个画面的亮度来表现，而且随时间来改变该亮度。再有，在该气候信息中可以添加风(包括方向)和风力。在图9中，表示对每个这样的位置并且对每个时间设定的气候信息的数据格式的结构例。
在该气候信息中，区域(位置)的单位可以设定在操作和角色按没有场景切换源下可以连续移动的范围中，也可以在任意位置切换。在这种情况下，可以进行插值运算，以便在切换的边界部分气象条件不急剧变化。
因此，与以往那样的仅在一定时间后改变天空(背景)的表现气象环境的情况相比，可以更真实和细致地表现气象环境。由此，现场感充分，并且可以提高对RPG各场面的游戏趣味。
然后，CPU 101执行后部剪辑处理(图6，步骤S27)。该后部剪辑处理的子程序的内容在图10、图11中详述。
这两个图的处理形成一连串的处理，由
1)在最初分配时间时仅执行一次的后部目标和角色目标的模型化处理A、B(图10)；
2)进行后部目标模型各个摄象机视野内检查的检查处理C(图10)；
3)运算来自后部目标模型各个摄象机视点的Z值的运算处理D(图10)；
4)对后部剪辑缓冲器配置最前部的后部目标模型的Z值的配置处理E(图10)；
5)进行角色目标模型各自摄象机视野内检查的检查处理F(图11)；
6)运算来自角色目标模型各自摄象机视点的Z值的运算处理G(图11)；和
7)根据Z值比较进行的角色目标显示和不显示指令处理H(图11)构成。
详细地说，在模型化处理中，如图12～图15所示，根据顶点数据来运算多个设定的后部目标OTa、OTb、OTc(例如大楼)和一个或多个角色目标OTch的代表点(例如重心点)，此外，运算从该代表点至最远端部的距离，模拟地制成以代表点为中心并且以该距离为半径的球状的后部目标模型MTa、MTb、MTc和角色目标模型MTch。再有，不仅确定最远的部分，而且可以适当决定相对于代表点的端部。主要按照目标的形态来适当决定。
此外，在检查处理C中，逐一检查游戏空间上的后部目标模型MTa、MTb、MTc是否分别处于当前的视野内位置，存储处于视野内位置的后部目标模型的识别号码。由此，确定视野内的模型，视野外的模型被从显示对象中排除(剪辑)。
接着，在运算处理D中仅以处于视野内判断的后部目标模型MTa、MTb、MTc作为对象，运算从摄象机视点至各模型的例如球表面或代表点的Z值(距离)。
接着，在配置处理E中，如图15所示，将显示画面分割成模拟棋盘状的多个区域(或单元)RG，使各区域RG和后部剪辑缓冲器103A的地址分别对应。通常，摄象机视点在游戏者角色的后方，多数情况下大致水平地移动，以便从一定的高度追随相同角色，由于基本没有上下方向的视点移动，其中，在棋盘方格状的区域内，如果仅选择与摄象机视平线大致一致的高度所对应的横方向1列的区域LN后，那么使形成该区域列LN的各区域RG和后部剪辑缓冲器103A的地址个别对应。于是，考虑视点摄象机的动作和摄象机视平线并限定在横方向1列上的情况尽量减少Z值探索和Z值比较的运算量。此外，一个区域RG的大小被设定为比一象素充分大的预定尺寸，粗略地进行Z值探索和Z值比较，通过该比较也可减少运算量。
于是，如果横方向1行LN部分区域RG的选择结束，那么从视点通过各自的该区域RG实施对后部目标模型MTa、MTb、MTc的Z值探索，最初探索的后部目标模型的Z值被存储在后部剪辑缓冲器103A对应的地址中。在该探索中，在未探索后部目标模型的情况下，将近的缺省值存储在预定的无限远方。此外，在通过同一区域RG进行探索时，在发现有多个后部目标模型时，使最前面部分模型的Z值优先。
其结果是，相对于图15中方式地示出的横方向一行部分的8个区域RG的Z值，从其左侧探索缺陷值、模型MTb的Z值、模型MTa的Z值、…(从3号至右侧的8号的模型MTa的Z值，将这些值存储在后部剪辑缓冲器103A中。
再有，也可以对设定的二维分布的整个区域实施该Z值探索和存储，此外，在摄象机视平线伴随在游戏空间上纵方向变化的情况下，也可以同时对纵方向区域实施该Z值探索和存储。
而且，在图11的检查处理F中，与上述后部目标模型时同样检查角色目标模型是否在视野内，如果在视野外，那么就被剪辑。在角色目标为多个的情况下对各目标进行该剪辑。
在其后的运算处理G中，运算角色目标模型MTch的例如直至代表点的Z值。还对所有角色目标执行该运算。
而且，如果移动至图11的显示和不显示指令处理H，那么指定处于最初视野内位置的一个角色目标模型。接着，从RAM中读出该指定模型的Z值Zobj。而且，指定一个后部剪辑缓冲器103A的地址，读出该地址存储的一个区域RG中发现的最前部的后部目标模型的Z值Zbuf。完成该读出后，进行是否Zobj＜Zbuf的比较判断，在Yes(即Zobj＜Zbuf成立)时，将该成立信息存储在RAM中。然后，移动至缓冲器103A的下个地址，进行同样的处理，直至所有地址进行处理后结束。在对所有地址的处理结束后，再次对所有角色地址重复上述比较处理。
如果完成这一串比较，那么确认其比较结果即确认暂时存储的Zobj＜Zbuf成立信息，根据该信息确定是否以角色目标CTch作为显示对象以及是否显示哪个后部目标。在上述比较判定中，在Zobj＜Zbuf即使成立一次的情况下，角色目标OTch就如图12所示那样，与当前的视野内最前部位置的所有后部目标OTa、OTb相比，显然处于前侧即在靠摄象机的游戏空间中。这种情况下，对几何器指令进行最前部的后部目标和角色目标的显示。
再有，在这种情况下，在角色目标和最前部的后部目标之间，以及作为后部目标OTa这边的阴影后侧的后部目标OTc之间，可以进行通常的阴面处理。此外，代用上述Z值的探索结果，也可以进行这样的阴面处理。
相反地，在Zobj＜Zbuf不成立的情况下，角色目标会完全消失在后部目标的阴影中，显然其不在用视野内的摄象机可以发现的位置上(参照图14)。在这种情况下，就将角色目标的不显示指示传送给几何器。
这样，如果后部剪辑处理结束，那么在图6的步骤S28中，对几何器110和扫描装置112指示进行游戏处理。由此，被透视变换的视野坐标系的图象被显示在电视监视器上，可以提供RPG图象。
在该显示时，例如假设在大楼(后部模型)林立的楼群中怪兽(角色目标)出没，与游戏者作战的场面。在该场面情况下，在怪兽处于靠大楼这边位置时，由于从视点看去时怪兽的球状模型的Z值Zobj比最前列位置的多个大楼的球状模型的Z值Zbuf小的条件Zobj＜Zbuf成立，所以以楼群的最前部作为背景来显示怪兽。但是，在怪兽移动，如图14所示那样完全消失在大楼的阴影中时，就不显示怪兽。对是否显示该怪兽的判断不是将形成大楼的多边形数据和形成怪兽的多边形数据的Z值按多边形为单位来进行比较，这一点与现有技术中方法的不同。
就是说，按照该后部剪辑处理，将具有复杂形状的大楼和怪兽变换成球状模型，而且通过适当尺寸的多个区域，只要比较形成视点中最前列的大楼的Z值和怪兽的Z值，与以往方法相比，可以非常简单地求出两者的不同，即位置关系。而且，在本实施例中，由于对与视平线高度相当的横方向一行的区域进行限定的处理，所以可以按更少的运算量来判断是否显示怪兽。因此，与CPU的显示有关的运算负荷显著减轻，改善了处理的高速性等，同时可以转换为对其它游戏处理的运算能力。
图16是本发明采用的第2硬件方框图。该方框图与面向消费者的游戏装置相对应。该游戏装置由控制整个系统的CPU、进行几何形状运算的几何图形处理器、工作RAM等系统存储器、作为存储本发明的游戏程序的存储介质的CDROM、存储游戏起动程序的BOOTROM、进行总线控制的总线判优器、执行透视(rendering)的透视处理器、图形存储器、进行图形数据的数字模拟转换的视频DAC、音频处理器、音频存储器、进行音频数据的数字模拟转换的DAC和处于总线判优器控制下的调制解调器构成。该游戏装置通过调制解调器和通信线路可以与其它电视游戏机、个人计算机、网络服务器、主计算机、因特网家用电器等链接，可以进行数据交换。
再有，将目标模型化时的模型形状不限于球形，也可以按照椭圆球、椭圆柱、圆柱等任意的固定形状来建模。此外，角色目标不限于移动体，也可以是非移动体。就是说，相对于楼群是固定的物体，例如可以是位于楼背后的电线杆和商店等固定物。上述本发明主要针对多个目标显示视点这边的物体，在未显示内部物体的阴面消除处理中，将目标简单模型化，就模型之间来说，判定哪个模型是否在相对于视点这边。对于处于某些目标的阴面的目标来说，不进行几何形状(坐标)运算，从显示对象中除去该目标。如上所述，简易模型不限于球形，作为球的直径也可以适当设定。例如，在目标内收容的球是围住目标周围的球等。此外，用多个球(简易立体模型)来对一个目标建模就可以。
工业上的应用性
如上所述，按照本发明，第一，考虑从目标和背景的观点来看的位置关系，通过简单的处理，可以大幅度地减少与目标的显示和不显示判断相伴的运算量。
第二，对于必要的游戏来说，在使房间的配置和映射的形成显著地减少其作业量的同时，可以进行活生生地再现人所具有的模拟的感受性的配置和结构。此外，由于不仅利用与房间宽度无关的数据，而且利用程序来生成配置和映射，所以可以减少数据量。这是因为在每次进入房间时可以不必进行磁盘读出。
第三，可以更细致地表现屋外的自然环境的时间变化，可以提供更真实地提高临场的游戏。
第四，根据游戏者的喜好和出厂时的市场状况，例如可以一边靠RPG一边靠动作来变更游戏的种类。
因此，与以往的装置相比，真实感和临场丰富，此外，可以大幅度地提高游戏感和对游戏的兴趣，而且，伴随着运算负荷的减轻，可期望运算能力的提高，可以提供适合游戏的图象生成装置。

Claims (6)

1.一种图象生成装置，包括：
CPU，将虚拟三维空间分割为由映射表示的多个区域，并且通过在所述映射上配置多个部件成分而构成完成成分，每一所述区域具有特定的特征，该特征允许或者禁止以一定的方向放置或配置同样具有该特征参数的部分成分；
存储装置，其预先存储所述映射的数据，所述多个部件成分，表示所述映射的特征和配置在各区域上的部件成分的方向的第1参数，以及至少表示所述部件成分的种类、大小及配置环境的第2参数；
扫描装置，生成所述完成成分的图象；
其中，所述CPU根据所述第1参数中的所述映射的特征，选择所述第2参数指定的部件成分，并且根据所述第1参数中的配置在各区域上的部件成分的方向，在每个所述区域内配置所述被选择的部件成分而构成完成成分。
2.如权利要求1的图象生成装置，其中在所述映射上配置所述部件成分的中心点由用户设定。
3.如权利要求1的图象生成装置，其中所述区域的数目由用户设定。
4.如权利要求1的图象生成装置，其中所述区域的面积可以扩展。
5.如权利要求1的图象生成装置，其中用户可以决定不可配置所述部件成分的区域。
6.如权利要求1的图象生成装置，其中所述区域的数目由随机数决定。
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