DE60121845T2

DE60121845T2 - Spielsystem und entsprechendes computerlesbares Aufzeichungsmedium

Info

Publication number: DE60121845T2
Application number: DE60121845T
Authority: DE
Inventors: c/o Konami Comput. Ent. Japan Masayuki Kobayashi
Original assignee: Konami Computer Entertainment Japan Inc; Konami Computer Entertainment Co Ltd
Current assignee: Konami Digital Entertainment Co Ltd
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2021-03-24
Also published as: EP1139292A3; US20010024206A1; JP2001273519A; EP1139292A2; JP3367934B2; EP1139292B1; DE60121845D1; US7245298B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spielsystem, das Polygone mit dreidimensionalen Koordinaten und einer zweidimensionalen Fläche entwirft und anzeigt.
Im Allgemeinen werden in einem solchen Spielsystem Modelle und Charaktere, die unabhängige, auf einem Bildschirm anzuzeigende Objekte sind, von einer Vielzahl von Polygonen gebildet, die zweidimensionale, imaginäre, grafische Elemente von dreieckiger oder viereckiger Form sind. Es ist eine Technik zum visuellen Darstellen spezifischer Abbildungen von Modellen und Charakteren durch Aufbringen von Texturen, die zweidimensionale Bilddaten sind, auf den Polygonen bekannt. Da jedoch die auf die Polygone aufgetragenen Texturen immer noch Bilder sind, ist es schwierig, eine spezielle Wiedergabe oder Ausdrucksweise zu erzielen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Spielsystems, das eine spezielle visuelle Wiedergabe oder Ausdrucksweise auf Polygonen umsetzen kann, die auf einem Bildschirm eines Spielsystems angezeigt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Spielsystem zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen, die dreidimensionale in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem, um Polygone auf einer Projektionsfläche zu zeichnen, bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Polygonzeichnungseinheit zum Zeichnen eines Polygons mit einer ersten Textur, die das Zeichnen anderer Texturen beeinflusst, eine zweite Texturzeichnungseinheit zum Zeichnen einer im Voraus vorbereiteten zweiten Textur auf dem von der Polygonzeichnungseinheit gezeichneten Polygon auf Basis zweidimensionaler Koordinaten der zweiten Textur, und Texturbewegungseinheit zum simultanen Bewegen der von der zweiten Texturzeichnungseinheit gezeichneten zweiten Textur auf dem von der Polygonzeichnungseinheit gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in der Zeitreihe.
In Übereinstimmung mit dem Spielsystem wird das Polygon mit der ersten Textur, das das Zeichnen anderer Texturen beeinflusst, gezeichnet. Dann wird die im Voraus vorbereitete zweite Textur auf Basis der zweidimensionalen Koordinaten davon auf das Polygon gezeichnet. Durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten der zweiten Textur in der Zeitreihe wird die so gezeichnete zweite Textur dann simultan auf dem gezeichneten Polygon bewegt. Somit hat es den Anschein, als würde sich das Bild der zweiten Textur bewegen und in Verbindung mit der ersten Textur kann eine spezielle Darstellung erreicht werden.
Die zweidimensionalen Koordinaten der zweiten Textur können durch Transformieren der dreidimensionalen Koordinaten der Eckpunkte des Polygons berechnet werden. Somit ist es nicht nötig, die Koordinaten der zweiten Textur als Daten für die Eckpunkte des Polygons zu speichern, und die Koordinaten der zweiten Textur können durch Transformieren der Koordinaten der Eckpunkte des Polygons berechnet werden. Dadurch kann die zu speichernde Datenmenge verringert werden.
Die zweidimensionalen Koordinaten der zweiten Textur können durch projektives Transformieren der dreidimensionalen Koordinaten der Eckpunkte des Polygons auf einer imaginären zweidimensionalen Fläche errechnet werden, die im Voraus vorbereitet wird und den zweidimensionalen Koordinaten entspricht. Somit ist es nicht nötig, die Koordinaten der zweiten Textur als Daten für die Eckpunkte des Polygons zu speichern, und die Koordinaten der zweiten Textur können durch projektives Transformieren der Koordinaten der Eckpunkte des Polygons auf der imaginären zweidimensionalen Fläche berechnet werden. Dadurch kann die zu speichernde Datenmenge verringert werden.
Die Leuchtkraft der Farben der zweiten Textur kann in verschiedenen Bereichen der zweiten Textur verschieden sein. Somit wird die Leuchtkraft der Farben des Bildes durch Bewegen der zweiten Textur variiert, wodurch eine spezielle visuelle Wiedergabe des Polygons mit Textur ermöglicht wird.
Die Leuchtkraft der Farben der zweiten Textur kann im Verhältnis zum Koordinatenwert in jede Richtung der zweidimensionalen Koordinaten variieren, wenn die zweidimensionalen Koordinaten fixiert sind. Daher kann das Bild mit heller Farbe (zum Beispiel der Beleuchtungsteil), das sich in eine bestimmte Richtung bewegt, durch Bewegen der zweiten Textur in jede eine Richtung der zweidimensionalen Koordinaten visuell gezeigt werden.
Ein Teil der zweiten Textur kann einem Abstufungseffekt durch die erste Textur unterzogen werden. Dazu wird in dem Bereich, auf den die Abstufung angewandt wird, das Licht der zweiten Textur als sich mit leichtem Auslaufen bewegend gezeigt.
Die Abstufung kann durch Mischen der Farben der ersten Textur und der Farben der zweiten Textur in einem vorgegebenen Mischverhältnis durchgeführt werden. Daher können durch Steuerung des Mischverhältnisses verschiedene Abstufungen erzielt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bildzeichnungsverfahren zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen, die dreidimensionale in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem, um Polygone auf einer Projektionsfläche zu zeichnen, bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst: Zeichnen eines Polygons mit einer ersten Textur, die das Zeichnen anderer Texturen beeinflusst, Zeichnen einer im Voraus vorbereiteten zweiten Textur auf dem von dem Polygonzeichnungsschritt gezeichneten Polygon auf Basis zweidimensionaler Koordinaten der zweiten Textur und simultanes Bewegen der zweiten von dem zweiten Texturzeichnungsschritt gezeichneten Textur auf dem von dem Polygonzeichnungsschritt gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in der Zeitreihe.
In Übereinstimmung mit diesem Verfahren kann das Bild der zweiten Textur als sich bewegend gezeigt werden und in Verbindung mit der ersten Textur kann eine spezielle visuelle Wiedergabe erzielt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bildzeichnungsverfahren zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen, die dreidimensionale in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem, um Polygone auf einer Projektionsfläche zu zeichnen, bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst: Zeichnen eines Polygons mit einer ersten Textur, die das Zeichnen anderer Texturen beeinflusst, projektives Transformieren der dreidimensionalen Koordinaten der Eckpunkte des Polygons auf einer im Voraus vorbereiteten imaginären zweidimensionalen Fläche zum Berechnen der zweidimensionalen Koordinaten der zweiten Textur, Zeichnen der zweiten Textur auf dem gezeichneten Polygon auf Basis der berechneten zweidimensionalen Koordinaten, und simultanes Bewegen der zweiten von dem zweiten Texturzeichnungsschritt gezeichneten Textur auf dem von dem Polygonzeichnungsschritt gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in Zeitreihen.
In Übereinstimmung mit diesem Verfahren kann das Bild der zweiten Textur als sich bewegend gezeigt werden und in Verbindung mit der ersten Textur kann eine spezielle visuelle Wiedergabe erzielt werden. Außerdem ist es nicht nötig, die Koordinaten der zweiten Textur als Daten für die Eckpunkte des Polygons zu speichern, und die Koordinaten der zweiten Textur können durch projektives Transformieren der Koordinaten der Eckpunkte des Polygons auf der imaginären zweidimensionalen Fläche berechnet werden. Dadurch kann die zu speichernde Datenmenge verringert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein computerlesbares Speichermedium, das ein Spielprogramm speichert, zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen, die dreidimensionale in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem, um Polygone auf einer Projektionsfläche zu zeichnen, bereitgestellt, wobei das Spielprogramm einen Computer so steuert, dass er arbeitet als: eine Polygonzeichnungseinheit zum Zeichnen eines Polygons mit einer ersten Textur, die das Zeichnen anderer Texturen beeinflusst, zweite Texturzeichnungseinheit zum Zeichnen einer im Voraus vorbereiteten zweiten Textur auf dem von der Polygonzeichnungseinheit gezeichneten Polygon auf Basis zweidimensionaler Koordinaten der zweiten Textur, und eine Texturbewegungseinheit zum simultanen Bewegen der zweiten von der zweiten Texturzeichnungseinheit gezeichneten Textur auf dem von der Polygonzeichnungseinheit gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in der Zeitreihe.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein computerlesbares Speichermedium, ein Spielprogramm zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen, die dreidimensionale in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem, um Polygone auf einer Projekti onsfläche zu zeichnen, speichernd, wobei das Spielprogramm einen Computer so steuert, dass er arbeitet als: eine Einheit zum Zeichnen eines Polygons mit einer ersten Textur, die das Zeichnen anderer Texturen beeinflusst, eine Einheit zum projektiven Transformieren der dreidimensionalen Koordinaten der Eckpunkte des Polygons auf einer im Voraus vorbereiteten imaginären zweidimensionalen Fläche zum Berechnen der zweidimensionalen Koordinaten der zweiten Textur, eine Einheit zum Zeichnen der zweiten Textur auf dem gezeichneten Polygon auf Basis der berechneten zweidimensionalen Koordinaten, und eine Einheit zum simultanen Bewegen der zweiten von der zweiten Texturzeichnungseinheit gezeichneten Textur auf dem von der Polygonzeichnungseinheit gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in Zeitreihen.
Durch Ausführen des in diesem Speichermedium von einem Computer gespeicherten Programms, kann das Spielsystem gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Die Beschaffenheit, der Nutzen und weitere Eigenschaften dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den dazugehörigen untenstehend kurz beschriebenen Zeichnungen noch deutlicher hervorgehen.
In den Zeichnungen:
ist 1 ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration des Spielsystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
ist 2 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bildes eines auf dem Bildschirm angezeigten Charakters zeigt,
ist 3 eine vergrößerte Ansicht eines Armteils des in 2 gezeigten Charakters, in dem sich Beleuchtungsteile bewegen,
ist 4 ein Ablaufdiagramm, das den von dem Spielsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Bildzeichnungsprozess zeigt,
zeigt 5 ein Objekt eines Armteils des auf dem Bildschirm gezeigten Charakters,
ist 6 eine erklärende Ansicht, die die Art und Weise zeigt, in der ein Polygon auf eine vorgegebene imaginäre Fläche projektiert wird.
zeigt 7 ein Beispiel von Textur,
zeigt 8 eine Art und Weise, auf die die Textur auf das Polygon gebracht oder eingefügt wird, und
zeigt 9 eine Art und Weise, auf die die Textur auf die Polygonbewegungen gebracht oder eingefügt wird, und
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird jetzt untenstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuereinheit eines Spielsystems für den Heimgebrauch zeigt, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. Das Spielsystem für den Heimgebrauch führt Spiele gemäß den Spielprogrammen aus, die auf einer als Speichermedium dienenden CD-ROM 15 gespeichert sind. Das Spielsystem beinhaltet eine CPU 1, die hauptsächlich aus einem Mikroprozessor besteht, einen ROM 2 und einen RAM 3, die als Hauptspeichervorrichtungen für die CPU 1 dienen, eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) für Bildverarbeitung, einen Frame-Puffer 5a und einen Z-Puffer 5b, die von der GPU 4 verwendet werden, und eine CD-ROM-Lesevorrichtung 8.
Der ROM 2 speichert ein Betriebssystem, das ein für die Betriebssteuerung des gesamten Spielsystems notwendiges Programm ist. Der RAM 3 speichert Spielprogramm- und Bilddaten, die je nach Bedarf vom CR-ROM 15, das als Speichermedium dient, ausgelesen werden. Die Bilddaten beinhalten Polygondaten für eine Vielzahl von Polygonen, die in einem imaginären dreidimensionalen Raum angeordnete dreidimensionale Objekte bilden, und Texturdaten, die auf die Polygone gebracht oder eingefügt werden, um zweidimensionale Bilder zu bilden. Jegliche Polygondaten enthalten Informationen der Eckpunktkoordinaten (x_p, y_p, z_p), Texturkoordinaten (u_p, v_p) jedes Eckpunkts und Leuchtkraftinformationen. Die Polygoneckpunktkoordinate z (nachfolgend als „Z-Wert" be zeichnet) stellt die Tiefe des Eckpunkts vom Augpunkt des Spielspielers aus dar und das Anzeigen des Polygons mit kleinem Z-Wert ist für lichtundurchlässige Polygone wirkungsvoll. Es ist zu beachten, dass "Polygon" ein vieleckiges, zweidimensionales, imaginäres Grafikelement ist, das Objekte bildet, die im Raum des Spiels angeordnet sind, wie beispielsweise Modelle und Charaktere. Die GPU 4 empfängt die Polygondaten von der CPU 1 und transformiert das Polygon des lokalen Koordinatensystems (x_p, y_p, z_p) in Daten des Weltkoordinatensystems. Dann transformiert die GPU 4 die Polygondaten des Weltkoordinatensystems in die Daten des Augkoordinatensystems (x_s, y_s, z_s) (nachfolgend als „Bildschirmkoordinatensystem (x_s, y_s, z_s)" bezeichnet) durch Anwenden der perspektivischen Projektionstransformation auf die Positions-Koordinatendaten des Polygons in dem Weltkoordinatensystem. Somit zeichnet die GPU 4 die Polygone auf den Frame-Puffer 5a und den Z-Puffer 5b, transformiert die gezeichneten Bilddaten in ein Videosignal und gibt es an den Monitor 9 zu entsprechenden Zeiten aus. Der Z-Wert wird in den Z-Puffer 5b geschrieben. Beim Zeichnen der Polygone auf den Frame-Puffer 5a und den Z-Puffer 5b werden für das Zeichnen notwendige Verarbeitungen, wie Größenvariation entsprechend des Abstands, Musterabbildung und Beleuchtung, ausgeführt. Das „lokale Koordinatensystem" ist ein Koordinatensystem, das jedem Polygon eigen ist, und bewegt sich, wenn sich das Polygon bewegt. Das „Weltkoordinatensystem" ist feststehend, selbst wenn sich das Polygon bewegt. Das „Bildschirmkoordinatensystem" stellt die Position auf dem Bildschirm dar, wo das Polygon letztendlich angezeigt wird.
Die auf das Polygon durch Musterabbildung gebrachte oder eingefügte Textur wird auf Basis der Texturkoordinaten (u_p, v_P) jedes Eckpunktes bestimmt. Die Textur hat RGB-Kanäle (drei einfache Farben) und das Aussehen der Textur sowie die optische Dichte der Farbe werden durch Einstellen der RGB-Kanäle bestimmt. Außerdem hat die Textur einen A-(alpha-)Kanal, durch den die Textur so eingestellt werden kann, dass sie transparent ist, und die Zulässigkeit des Zeichnens einer anderen (das heißt, zweiten) Textur über der (ersten) Textur kann ebenfalls eingestellt werden (eine solche Einstellung kann von der Texturbereichseinheit vorgenommen werden). Ist der A-(alpha-)Kanal beispielsweise so eingestellt, dass das Zeichnen einer anderen Textur zulässig ist, wird das Design oder Muster der zweiten Textur in dem Bereich angezeigt, in dem die zweite Textur mit der ersten Textur überlappt. Ist der A-(alpha-)Kanal umgekehrt so eingestellt, dass das Zeichnen nicht zulässig ist (das heißt verhindert wird), wird das Zeichnen der zweiten Textur in dem Bereich verhindert, in dem die zweite Textur die erste Textur überlappt, und das Design oder Muster der ersten Textur wird angezeigt. Außerdem kann im A-(alpha-)Kanal eine Zwischenebene zwischen der Ebene Zeichnen zulässig und der Ebene Zeichnen verhindert eingestellt werden. Anders ausgedrückt, es kann eine Abstufung eingestellt werden. Dadurch ist es möglich einen solchen Zustand auszudrücken, dass das Licht der zweiten Textur leicht in die erste Textur gemischt wird (nicht so vollständig wie der Bereich Zeichnen zulässig aber schwach sichtbar). Wird zum Beispiel angenommen, dass der Alpha-Wert eines bestimmten Pixels auf A1 eingestellt wird und die RGB-Werte des Pixels werden jeweils auf R1, R2 und R3 eingestellt und dass RGB-Werte eines anderen Pixels jeweils auf R2, G2 und B2 eingestellt werden, dann werden die Farben (R, G, B,) auf dem Bildschirm ausgedrückt als: R = R1 + A1 × R2, G = G1 + A1 × G2, B = B1 + A1 × B2. Der Alpha-Wert A1 stellt das Mischverhältnis der ersten Textur und der zweiten Textur dar und das Zeichnen der ersten Textur wird vollständig verhindert wenn A1=0. Und zwar wird auf Basis des Wertes A1 die optische Dichte der zweiten Textur bestimmt. Das wird als "Alpha-Blending" unter Berücksichtigung des Ziels Alpha bezeichnet.
Das in 1 gezeigte Spielsystem beinhaltet des Weiteren eine Soundverarbeitungseinheit (SPU) 6 und einen Sound-Puffer 7. Die SPU 6 reproduziert Stimmen- und/oder Tondaten und Musikquelldaten, die aus dem CD-ROM 15 ausgelesen und im Sound-Puffer 7 gespeichert wurden, und gibt den Ton über den Lautsprecher 10 aus. Die CR-ROM-Lesevorrichtung 8 liest Programmdaten und/oder Daten, die auf der CD-ROM 15 aufgezeichnet sind, in Übereinstimmung mit den Anweisungen von der CPU 1 aus und gibt ein Signal aus, das den auf diese Weise ausgelesenen Inhalten entspricht. Auf dem CR-ROM 15 sind Programmdaten und für das Ausführen des Spiels notwendige Daten aufgezeichnet. Ein Fernsehempfänger für den Heimgebrauch kann als Monitor 9 verwendet werden.
Des Weiteren ist die Kommunikationssteuerungsvorrichtung 11 mit der CPU 1 über den Bus 14 verbunden und der Controller 12 und die Zusatzspeichervorrichtung 13 sind trennbar mit der Kommunikationssteuerungsvorrichtung 11 verbunden. Der Controller 12 fungiert als Eingabevorrichtung, auf der Manipulationselemente, die von dem Spielspieler manipuliert werden sollen, bereitgestellt werden. Die Kommunikationssteuerungsvorrichtung 11 scannt den Manipulationszustand des Controllers 12 in einem vorgegebenen Intervall wiederholt und gibt das dem Scannergebnis entsprechende Signal an die CPU 1 aus. Die CPU 1 beurteilt den Manipulationszustand des Controllers 12 auf Basis des Signals von dem Controller 12. In der oben beschriebenen Anordnung werden die Komponenten außer dem Monitor 9, Lautsprecher 10, Controller 12, CD-ROM 15 und der Zusatzspeichervorrichtung 13 fest eingebaut in einem einzigen Gehäuse untergebracht, das die Gehäuseeinheit 16 des Spielsystems bildet.
In dem oben beschriebenen Spielsystem wird das auf dem CR-ROM 15 gespeicherte Spielprogramm in dem RAM 3 geladen und durch die CPU 1 ausgeführt, wodurch der Spielspieler Spiele verschiedener Genre auf dem Bildschirm der Monitors 9 spielen kann. Gemäß dieses Ausführungsbeispiels ist das Spiel ein Action-Spiel und das zum Ausführen des Action-Spiels durch das Spielsystem benötigte Programm sowie Bilddaten, die den im Action-Spiel erscheinenden verschiedenen Szenen entsprechen, sind auf dem CR-ROM 15 aufgezeichnet. In dem Action-Spiel des Ausführungsbeispiels bewegt sich der durch den Spielspieler kontrollierte Charakter in dem auf dem Monitor 9 gezeichneten imaginären dreidimensionalen Raum hierhin und dorthin und manipuliert Waffen wie beispielsweise Gewehre, um gegen feindliche Charaktere zu kämpfen.
2 zeigt ein Beispiel eines Bildes eines auf dem Monitor 9 dargestellten Charakters. Der in 2 gezeigte Charakter ist ein dreidimensionales Objekt, das aus einer Vielzahl von Polygonen gebildet wird. 3 zeigt die vergrößerte Ansicht eines Armteils des in 2 gezeigten Charakters. Wie in 3 gezeigt werden die Lichtbewegungslinien 41 auf der Oberfläche des Armteils 30 gebildet und der Beleuchtungsteil 40 bewegt sich auf den Lichtbewegungslinien 41 in Pfeilrichtung. Das wird durch Variieren der auf die Polygone des Armteils 30 gebrachten (gezeichneten) Texturkoordinaten in Reihenfolge umgesetzt.
Der Vorgang des Spielsystems zum Anzeigen eines solchen Bildes wird mit Bezug auf das Ablaufdiagramm der 4 und der erklärenden Diagramme der 5 bis 9 beschrieben. Gemäß des Vorgangs des Spielprogramms liest die CPU 1 die im RAM 4 gespeicherten Polygondaten aus und transformiert die lokalen Koordinaten (x_p, y_p, z_p) der Eckpunkte der Polygone in Schritt S1 in die Weltkoordinaten und dann in die Bildschirmkoordinaten (x_s, y_s, z_s). Basierend auf den Texturkoordinaten (u_p, v_p) der Polygone werden dann die RGB-Kanäle und der A-(alpha-)Kanal der ersten Textur auf den Fra me-Puffer 5a geschrieben (Schritt S2). Dadurch werden die Polygone mit der ersten Textur auf dem Bildschirm angezeigt. Durch gleichzeitiges Schreiben der RGB-Kanäle und des A-(alpha-)Kanals auf den Frame-Puffer 5a, kann der Berechnungsumfang verringert werden. Für die erste Textur werden der Bereich, in dem Zeichnen für eine andere Textur zulässig ist, und der Abstufungsbereich im A-Kanal eingestellt und diese Daten werden in den A-Kanal-Bereich des Frame-Puffers 5a und des Z-Puffers 5b geschrieben. Somit wird das von einer Vielzahl von Polygonen gebildete Objekt auf dem Bildschirm des Monitors 9 angezeigt.
5 zeigt das Objekt 50 des auf dem Bildschirm des Monitors 9 gezeigten Armteils 30. Das Objekt 50 des Armteils wird von den Polygonen 51, 52 und 53 gebildet. Von diesen sind die Teile 51a des Polygons 51 Abstufungsbereiche, in denen Abstufung mit einer anderen Textur erzeugt wird. Der mit der Referenzziffer 51b bezeichnete Teil ist ein Bereich, in dem Zeichnen für eine andere Textur zulässig ist, und entspricht der Lichtbewegungslinie 41 in 2.
Nachfolgend werden die lokalen Koordinaten (x_p, y_p, z_p) der Eckpunkte der in Schritt S1 gezeichneten Polygone auf eine vorgegebene imaginäre Fläche (zum Beispiel eine imaginäre Parallelogrammfläche) 55 wie in 6 gezeigt projektiert, um die Koordinate der zweiten Textur (u, v) zu berechnen (Schritt S3). Die durch eine solche Projektion erhaltene Texturkoordinate (u, v) kann beispielsweise durch folgende vorgegebene Gleichung errechnet werden:
P_x, P_y und P_z sind hierbei Referenzpositionsvektoren, die die Position festlegen, auf die die zweite Textur gebracht oder eingefügt werden soll. Die u_bx, u_by and u_bz sind u-Richtungsreferenzvektoren in Bezug auf den Referenzpositionsvektor und die v_bx, v_by und v_bz sind v-Richtungsreferenzvektoren mit Bezug auf den Referenzpositionsvektor. Somit ist es nicht nötig, die Texturkoordinaten der zweiten Textur als die Daten für jeden der Eckpunkte des Polygons zu speichern, jedoch können sie durch Projektieren der Polygonkoordinaten gemäß der obigen Gleichung erzeugt werden. Dadurch wird die zu speichernde Datenmenge reduziert. Da die imaginäre Fläche 55 im Allgemeinen für eine Vielzahl von Polygonen verwendet werden kann, kann die Datenmenge im Vergleich zu dem Fall, bei dem jedes Polygon eine imaginäre Fläche hat, zusätzlich reduziert werden. Des Weiteren kann die zweite Textur selbst dann genau gezeichnet werden, wenn die Textur mehrere Polygone abdeckt.
Als nächstes wird der sich dynamisch ändernde Wert (u', v') zu den in Schritt S3 erhaltenen Texturkoordinaten (u, v) addiert, um die endgültigen zweiten Texturkoordinaten (u1, v1) zu berechnen (Schritt S4). Und zwar wird die Berechnung: (u1, v1) = (u, v) + (u', v') ausgeführt. Hier wird der Wert (u', v') bei der ersten Einstellungsstufe beispielsweise als (u', v') = (0, 0) eingestellt.
Als nächstes wird die zweite Textur von dem RAM 4 ausgelesen und auf die erste Textur des Polygons 51 mit Alpha-Blending auf Basis der endgültigen zweiten Texturkoordinate (u1, v1) und der in Schritt S1 transformierten Bildschirmkoordinate (x_s, y_s, z_s) des Polygons 51 gezeichnet (Schritt S5). Somit können die in Schritt S1 transformierten Bildschirmkoordinaten (x_s, y_s, z_s) des Polygons 51 zum Zeichnen der zweiten Textur verwendet werden, wodurch der Berechnungsumfang verringert wird.
7 zeigt ein Beispiel der zu diesem Zeitpunkt ausgelesenen Textur 60. Wie in 7 zu sehen, hat die zweite Textur 60 ihre eigenen Koordinaten und entspricht der Koordinatenposition der imaginären Fläche 55. Im Beispiel der 7 erhöht sich die Dichte der Farbe mit Erhöhung des Wertes u in der u-Richtung. Die Farben der Bereiche 60a und 60b werden auf schwarz eingestellt. Die Koordinatenposition der auf die erste Textur des Polygons 51 gezeichneten zweiten Textur 60 wird durch die Texturkoordinate (u1, v1) der endgültigen zweiten Textur als die vier Ecken (A, B, C, D) des in 7 gezeigten Bereichs 60c bestimmt.
8 zeigt den Zustand, wenn die zweite Textur 60 auf das Polygon 51 gebracht oder eingefügt wird. Im Beispiel der 8 hat die aufgebrachte oder eingefügte Textur einen Bereich, der größer ist als der des Polygons 51, jedoch wird der Bereich der Textur 60, der das Polygon 51 überlappt, tatsächlich auf dem Bildschirm des Monitors 9 darge stellt. Wie in 8 gezeigt wird der Abstufungsbereich 51a auf eine Art und Weise gezeigt, dass das Licht des Bildes der zweiten Textur 60 leicht gemischt ist. In dem Bereich, in dem Zeichnen zulässig ist, 51 wird das Bild der zweiten Textur 60 angezeigt. Der Abstufungsbereich 51a kann auf eine Art und Weise eingestellt werden, dass sich der zuvor erwähnte Alpha-Wert verringert, wie sich die Entfernung von dem Bereich, in dem Zeichnen zulässig ist, 51b erhöht. Dadurch wird das Bild, so wie sich die Entfernung von dem Bereich, in dem Zeichnen zulässig ist, 51b erhöht, in einer Art und Weise gezeigt, dass das Licht des Bildes der zweiten Textur schrittweise verringert wird.
Als nächstes wird der Wert (u', v') der Koordinate der zweiten Textur 60 variiert (Schritt S6). Und zwar wird die Texturkoordinate (u1, v1) für die nachfolgende Zeichnung bewegt. Dann kehr der Vorgang zu Schritt S1 zurück, damit der nächste Frame die gleiche Verarbeitung ausführen kann, wobei die zweite Textur auf Basis der Koordinate (u1, v1) der zweiten Textur gezeichnet wird, nachdem der Wert (u', v') variiert wurde. Dann kann durch Variieren des Wertes (u', v') in jedem Frame in Reihenfolge das Design oder das Muster der zweiten Textur so angezeigt werden, als würde es sich bewegen. Beispielsweise kann durch das schrittweise Variieren des Wertes u' von 0 bis 10 in jedem Frame die Textur 60 angezeigt werden, als würde sie sich auf dem Polygon 50 wie in 9 gezeigt in u-Richtung bewegen. Da die Farbe wie in 7 gezeigt dichter wird, so wie sich der Wert u in u-Richtung erhöht, kann das Bild des Weiteren angezeigt werden, als würde sich der Beleuchtungsteil 40 wie in 3 gezeigt entlang der Lichtbewegungslinie 41 (51b in 9) bewegen und als würde sich das Licht des Beleuchtungsteils 40 in den Abstufungsbereichen 51a mit leichten Auslaufen bewegen.
Auf diese Art kann der Beleuchtungsteil 40 durch Steuern des Wertes (u', v') auf den Polygonen, die den Charakter bilden, bewegt werden. Während in der Beschreibung oben nur der Wert u' variiert wird, können beide Werte u' und v' variiert werden.
Während sich das oben beschriebene Ausführungsbeispiel auf die Bewegung des Beleuchtungsteils auf der Oberfläche des Armteils 30 des Charakters bezieht, ist die Anwendung der Erfindung nicht auf einen solchen Fall beschränkt und es kann beispielsweise Flüssigkeit bewegt werden. Des Weiteren können durch entsprechendes Kombinieren der Farbe der Textur 60, Einstellen des Musters und Einstellen des Maskenbereichs 51 auf dem Polygon 51a auf dem Bildschirm des Monitors 9 verschiedene Aus drücke erzielt werden. Die vorliegende Erfindung lässt sich auf Spiele jedes Genres anwenden, wie Rollenspiel, Simulationsspiel und Action-Spiel.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Textur, die auf Polygone gebracht oder eingefügt wird, die auf dem Spielbildschirm angezeigt werden, durch Koordinatentransformation bewegt werden, wodurch spezielle Wiedergabe oder Ausdrucksweise auf den Polygonen erzielt wird. Des Weiteren kann durch spezielles Einstellen des Bereiches auf einem Teil des Polygons, in dem das Aufbringen oder Einfügen von Textur verhindert wird, eine kompliziertere Wiedergabe oder Ausdrucksweise auf den Polygonen umgesetzt werden.

Claims

Spielsystem (16) zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen (50), die dreidimensionale, in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem zum Zeichnen der Polygone auf einer Projektionsfläche, umfassend: eine Polygonzeichnungseinrichtung (1, 4) zum Zeichnen eines Polygons mit einer ersten Textur (51), das Zeichnen weiterer Textur beeinflussend, eine zweite Texturzeichnungseinrichtung (1, 4) zum Zeichnen einer im Voraus vorbereiteten zweiten Textur (60) auf dem von der Polygonzeichnungseinrichtung gezeichneten Polygon auf Basis zweidimensionaler Koordinaten und eine Texturbewegungseinrichtung (1, 4) zum simultanen Bewegen der von der zweiten Texturzeichnungseinrichtung gezeichneten zweiten Textur auf dem von der Polygonzeichnungseinrichtung gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in der Zeitreihe.
Spielsystem (16) nach Anspruch 1, wobei die zweidimensionalen Koordinaten der zweiten Textur durch Transformieren dreidimensionaler Koordinaten der Eckpunkte des Polygons berechnet werden.
Spielsystem (16) nach Anspruch 1, wobei die zweidimensionalen Koordinaten der zweiten Textur durch projektives Transformieren der dreidimensionalen Koordinaten der Eckpunkte des Polygons auf einer imaginären zweidimensionalen Fläche errechnet werden, die im Voraus vorbereitet wird und den zweidimensionalen Koordinaten entspricht.
Spielsystem (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Leuchtkraft der Farben der zweiten Textur in verschiedenen Bereichen der zweiten Textur verschieden ist.
Spielsystem (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Leuchtkraft der Farben der zweiten Textur im Verhältnis zum Koordinatenwert in einer Richtung der zweidimensionalen Koordinaten variiert, wenn die zweidimensionalen Koordinaten fixiert sind.
Spielsystem (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Teil der zweiten Textur durch die erste Textur einem Abstufungseffekt unterzogen wird.
Spielsystem (16) nach Anspruch 6, wobei die Abstufung durch Mischen der Farben der ersten Textur und der Farben der zweiten Textur in einem vorgegebenen Mischverhältnis (A1) ausgeführt wird.
Bildzeichnungsverfahren zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen (50), die dreidimensionale, in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem zum Zeichnen der Polygone auf einer Projektionsfläche, folgende Schritte umfassend: Zeichnen eines Polygons mit einer ersten Textur (51), das Zeichnen weiterer Textur beeinflussend, Zeichnen einer im Voraus vorbereiteten zweiten Textur (60) auf dem von dem Polygonzeichnungsschritt gezeichneten Polygon auf Basis zweidimensionaler Koordinaten der zweiten Textur und simultanes Bewegen der von dem zweiten Texturzeichnungsschritt gezeichneten zweiten Textur auf dem von dem Polygonzeichnungsschritt gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in der Zeitreihe.
Bildzeichnungsverfahren zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen (50), die dreidimensionale, in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem zum Zeichnen der Polygone auf einer Projektionsfläche, folgende Schritte umfassend: Zeichnen eines Polygons mit einer ersten Textur (51), das Zeichnen weiterer Textur beeinflussend, projektives Transformieren dreidimensionaler Koordinaten der Eckpunkte des Polygons auf einer im Voraus vorbereiteten imaginären zweidimensionalen Fläche zum Berechnen zweidimensionaler Koordinaten der zweiten Textur (60), Zeichnen der zweiten Textur auf dem gezeichneten Polygon auf Basis der errechneten zweidimensionalen Koordinaten, und simultanes Bewegen der von dem zweiten Texturzeichnungsschritt gezeichneten zweiten Textur auf dem von der Polygonzeichnungseinrichtung gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in der Zeitreihe.
Computerlesbares Speichermedium (15), ein Spielprogramm zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen (50), die dreidimensionale in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem, um Polygone auf einer Projektionsfläche zu zeichnen, speichernd, wobei das Spielprogramm einen Computer so steuert, dass er arbeitet als: eine Polygonzeichnungseinrichtung (1, 4) zum Zeichnen eines Polygons (50) mit einer ersten Textur (51), das Zeichnen weiterer Textur beeinflussend, eine zweite Texturzeichnungseinrichtung (1, 4) zum Zeichnen einer im Voraus vorbereiteten zweiten Textur (60) auf dem von der Polygonzeichnungseinrichtung gezeichneten Polygon auf Basis zweidimensionaler Koordinaten der zweiten Textur und eine Texturbewegungseinrichtung (1, 4) zum simultanen Bewegen der von der zweiten Texturzeichnungseinrichtung gezeichneten zweiten Textur auf dem von der Polygonzeichnungseinrichtung gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in der Zeitreihe.
Computerlesbares Speichermedium (15), ein Spielprogramm zum projektiven Transformieren einer Vielzahl von Polygonen (50), die dreidimensionale in einem imaginären dreidimensionalen Raum befindliche Objekte bilden, in ein Augpunktkoordinatensystem, um Polygone auf einer Projektionsfläche zu zeichnen, speichernd, wobei das Spielprogramm einen Computer so steuert, dass er arbeitet als: eine Einrichtung (1, 4) zum Zeichnen eines Polygons mit einer ersten Textur (51), das Zeichnen weiterer Textur beeinflussend, eine Einrichtung (1, 4) zum projektiven Transformieren dreidimensionaler Koordinaten der Eckpunkte des Polygons auf einer im Voraus vorbereiteten imaginären zweidimensionalen Fläche zum Berechnen zweidimensionaler Koordinaten der zweiten Textur, eine Einrichtung (1,4 ) zum Zeichnen der zweiten Textur auf dem gezeichneten Polygon auf Basis der errechneten zweidimensionalen Koordinaten und eine Einrichtung (1, 4) zum simultanen Bewegen der von der zweiten Texturzeichnungseinrichtung gezeichneten zweiten Textur auf dem von der Polygonzeichnungseinrichtung gezeichneten Polygon durch Variieren der zweidimensionalen Koordinaten in der Zeitreihe.