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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schlagbeurteilungstechnologie
zum Abschätzen bzw.
Beurteilen von Schlägen
bzw. Einschlägen
zwischen drei-dimensionalen Modellen und sich bewegenden Gegenständen in
einem künstlichen
drei-dimensionalen Raum, wie sie beispielsweise in einer Videospielvorrichtung
verwendet werden.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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In
den letzten Jahren wurde eine Vielzahl von Spielvorrichtungen weit
verbreitet für
ein Anzeigen von Figuren bzw. Charakteren verwendet, die sich in
einem künstlichen
dreidimensionalen Raum auf einem Monitorschirm bewegen. In diesen
Spielvorrichtungen sind Spiele, die Autorennen, Schifahren, Surfen,
Motorboote, Snowboards, Skateboards und dgl. simulieren, bekannt.
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Darüber hinaus
sind bzw. werden in Spielen, welche sich bewegende Charaktere involvieren, auch
nicht bewegliche Gegenstände
bzw. Objekte, die keine Bewegungen ausführen, wie geographische Merkmale,
beinhaltend Landoberfläche,
Berge, Flüsse
und dgl. auch in dem künstlichen
dreidimensionalen Raum angezeigt. Diese geographischen, sich nicht
bewegenden Gegenstände
bestehen aus drei-dimensionalen Modellen, umfassend eine kombinierte
Mehrzahl von Polygonen, die viereckige Formen aufweisen.
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Das
Spiel wird durch ein Bewegen der Charaktere bzw. Figuren entsprechend
den Tätigkeiten bzw.
Betätigungen
des Spielers innerhalb des Raums entwickelt, in welchem die sich
nicht bewegenden Gegenstände
gezeichnet sind. Darüber
hinaus wird, wenn ein Charakter einen sich nicht bewegenden Gegenstand
während
der Entwicklung des Spiels kontaktiert, dies in dem Spiel durch
ein Generieren bzw. Erzeugen eines Toneffekts zu diesem Zeitpunkt
oder dgl. dargestellt, wodurch ein Interesse an dem Spiel erhöht wird.
Folglich ist es notwendig, eine Schlag- bzw. Einschlagbeurteilung
durchzuführen,
um zu bestimmen, ob der Charakter einen Kontakt mit einem sich nicht
bewegenden Gegenstand durchgeführt
hat oder nicht.
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Andererseits
sind, um Hintergrundbilder in einer realistischen Weise anzuzeigen,
die sich nicht bewegenden Gegenstände, wie geographische Merkmale
und dgl. innerhalb des Raums, in welchem sich der Charakter bewegt,
durch eine extrem große Anzahl
von Polygonen ausgebildet. Daher ist eine große Menge an Zeit erforderlich,
um die zuvor erwähnte
Aufprall- bzw. Schlagbeurteilung durchzuführen, und es ist somit schwierig,
eine Schlagbeurteilung zu dem geeigneten Zeitpunkt auszuführen.
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Daher
wurde die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung des vorhergehenden
Problems entwickelt, wobei ein Gegenstand bzw. Ziel ist, daß sie ein
Schlagbeurteilungsverfahren und eine Vorrichtung, ein computerlesbares
Aufzeichnungsmedium, das ein Schlagbeurteilungs-Bearbeitungsprogramm
aufzeichnet, und eine Videospielvorrichtung zur Verfügung stellt,
wodurch Schläge
zwischen einem sich bewegenden Gegenstand, der sich in einem künstlichen
dreidimensionalen Raum bewegt, und einem drei-dimensionalen Modell,
das durch eine Mehrzahl von Polygonen ausgebildet ist, schnell und
genau ausgeführt
werden können.
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Gemäß der oben
beschriebenen Erfindung werden Scheitelkoordinaten, welche konventionellerweise
als 32-Bit Fließkommawerte
gespeichert sind, die durch Zentralkoordinaten ausgedrückt sind.
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Das
obige Ziel wird durch eine Vorrichtung zur Beurteilung von Schlägen bzw.
Einschlägen,
die die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist, ein computerlesbares
Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines Schlagbeurteilungsprogramms, das
die in Anspruch 4 geoffenbarten Merkmale aufweist, ein Schlagbeurteilungsverfahren
zum Beurteilen von Schlägen,
das die in Anspruch 7 geoffenbarten Merkmale aufweist, und eine
Videospielvorrichtung erreicht, die die in Anspruch 8 geoffenbarten Merkmale
aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Insbesondere
wird gemäß der Erfindung eine
Schlagbeurteilungsvorrichtung zur Beurteilung von Schlägen bzw.
Einschlängen
zwischen einem sich bewegenden Gegenstand, der sich in einem künstlichen
drei-dimensionalen Raum bewegt, und einem drei-dimensionalen Modell
zur Verfügung
gestellt, das durch eine Mehrzahl bzw. Vielzahl von Polygonen ausgebildet
ist, wobei die Vorrichtung zur Beurteilung von Schlägen umfaßt:
Modellspeichermittel
zum Speichern der Scheitelkoordinaten der entsprechenden Polygone
des dreidimensionalen Modells, und wobei das dreidimensionale Modell
durch ein Kombinieren einer Mehrzahl von teilweisen bzw. Teilmodellen
konstruiert ist; und
Aufprall- bzw. Einschlagbeurteilungsmittel
zum Ausführen
einer Beurteilung eines Einschlags bzw. Schlags bzw. Aufpralls unter
Verwendung des Bewegungsvektors des sich bewegenden Gegenstands und
der Scheitelkoordinaten; und wobei die Mittel zum Beurteilen der
Einschläge
beinhalten
erste Beurteilungsmittel zum Auswählen eines
Teilmodells, auf welches eine Beurteilung eines Einschlags angewandt
wird, und
zweite Beurteilungsmittel zum Ausführen einer
Beurteilung eines Einschlags in bezug auf die Polygone, die das
Teilmodell ausbilden bzw. darstellen, das durch die ersten Beurteilungsmittel
ausgewählt
ist;
wobei die Modellspeichermittel
die Scheitelkoordinaten
mittels zentraler Koordinaten, die ein Mittelwert des maximalen
bzw. Maximalwerts und des minimalen bzw. Minimalwerts von jeder
der Koordinatenkomponenten sind, eines Expansionsfaktors, der zum
Erzielen eines vorbestimmten Werts durch eine Multiplikation mit
dem Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert von
jeder Koordinatenkomponente zu verwenden ist, und umgewandelter
Scheitelkoordinaten darstellen, die durch ein Subtrahieren der zentralen
Koordinaten von den entsprechenden Scheitelkoordinaten und dann
ein Multiplizieren mit dem Expansionsfaktor erhalten sind; und
die
zentralen Koordinaten und den Expansionsfaktor in einer Fließkomma-
bzw. Gleitpunktwertform und die konvertierten bzw. umgewandelten
Scheitelkoordinaten in einer ganzzahligen Form speichern.
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Gemäß der oben
beschriebenen Erfindung werden die Scheitelkoordinaten, welche konventionell
als 32-Bit Fließkomma werte
gespeichert sind, durch zentrale bzw. Zentralkoordinaten, einen
Expansionsfaktor und konvertierte Scheitelkoordinaten ausgedrückt, und
da die konvertierten Scheitelkoordinaten als 16-Bit ganzzahlige
Werte gespeichert sind bzw. werden, wird die Speicherkapazität, die verwendet
wird, um die Scheitelkoordinaten zu speichern, um etwa eine Hälfte reduziert,
und eine Beurteilung für
einen Schlag bzw. Aufprall wird schnell ausgeführt.
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Diese
und andere Gegenstände,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung gemeinsam mit den beiliegenden
Zeichnungen ersichtlicher werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Ausbildung einer Videospielvorrichtung
zeigt, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das das Hauptteil einer Vorrichtung zur Beurteilung
von Schlägen zeigt;
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3 ist
ein illustratives Diagramm, das ein Beispiel eines Falls zeigt,
wo ein drei-dimensionales Modell aus einer Mehrzahl von teilweisen
bzw. Teilmodellen ausgebildet ist;
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4 ist
ein Flußdiagramm
zum Bestimmen von zentralen bzw. Zentralkoordinaten, eines Expansionsfaktors
und von konvertierten Scheitelkoordinaten;
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5 ist
ein Flußdiagramm,
das eine ungefähre
Sequenz eines Bearbeitens zur Beurteilung von Schlägen zeigt;
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6 ist
ein illustratives Diagramm eines Beurteilungsgegenstands-Teilmodell-Auswahlbearbeitens;
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7 ist
ein Flußdiagramm
eines Beurteilungsgegenstands-Teilmodell-Auswahlbearbeitens;
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8 ist
ein illustratives Diagramm eines Bearbeitens einer Schlagbeurteilung
entsprechend den Polygonen, die das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
ausbilden;
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9 ist
ein Flußdiagramm
eines Schlagbeurteilungsbearbeitens entsprechend den Polygonen, die
das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell ausbilden; und
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10 ist
ein illustratives Diagramm, das einen Zustand zeigt, wo ein sich
bewegender Gegenstand positioniert ist, nachdem eine Schlagbeurteilung
für das
Beurteilungsgegenstands-Teilmodell ausgeführt wurde.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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1 ist
ein Blockzusammensetzungsdiagramm, das eine Ausbildung einer Videospielvorrichtung
zeigt, auf welche die folgende Erfindung angewandt ist bzw. wird.
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Die
Spielvorrichtung 1 umfaßt: eine Spielvorrichtungshaupteinheit;
einen Videomonitor 2 zum Ausgeben von Spielbildern; eine
Verstärkungsschaltung 3 und
einen Lautsprecher 4 zum Ausgeben von Toneffekten oder
dgl. in dem Spiel; und ein Speichermedium 5, worauf Spieldaten,
umfassend Bilder, Tonquellen und Programmdaten gespeichert sind. Das
Speichermedium 5 ist beispielsweise eine sogenannte ROM-Kassette,
umfassend ein ROM oder dgl., die in einem Kunststoffgehäuse aufgenommen ist,
oder eine optische Diskette, flexible Diskette oder dgl., auf welcher
die vorgenannten Spieldaten und/oder Betriebssystemprogrammdaten
gespeichert sind, und abhängig
von der Ausbildung der Spielvorrichtung 1 kann es auch
ein internes ROM oder dgl. sein.
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In
der Spielvorrichtungshaupteinheit ist ein Bus 7, umfassend
einen Adreßbus,
Datenbus und Steuer- bzw. Regelbus mit einer CPU 6 verbunden, und
darüber
hinaus sind ein RAM 8, eine Interfaceschaltung 9,
eine Interfaceschaltung 10, ein Signalprozessor 11,
ein Bildprozessor 12, eine Interfaceschaltung 13 und
eine Interfaceschaltung 14 entsprechend bzw. jeweils mit
dem Bus 7 verbunden. Eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung
bzw. ein Controller 16 ist mit der Interfaceschaltung 10 über eine
Betriebs- bzw. Betätigungsinformations-Interfaceschaltung 15 verbunden,
ein D/A-Wandler 17 ist mit der Interfaceschaltung 13 verbunden
und ein D/A-Wandler 18 ist mit
der Interfaceschaltung 14 verbunden.
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Ein
Speicherabschnitt 19 ist durch das RAM 8, die
Interfaceschaltung 9 und das Speichermedium 5 ausgebildet;
ein Steuer- bzw. Regelabschnitt 20 zum Steuern bzw. Regeln
der Entwicklung des Spiels ist durch die CPU 6, den Signalprozessor 11 und
den Bildprozessor 12 ausgebildet; ein Betätigungseingabeabschnitt 21 ist
durch die Interfaceschaltung 10, die Betätigungsinformations-Interfaceschaltung 15 und
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 16 ausgebildet; ein Bildanzeigeabschnitt 22 ist
durch den Videomonitor 2, die Interfaceschaltung 13 und
den D/A-Wandler 17 ausgebildet; und ein Tonausgabeabschnitt 23 ist
durch die Verstärkungsschaltung 3,
den Lautsprecher 4, die Interfaceschaltung 14 und
den D/A-Wandler 18 ausgebildet.
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Der
Signalprozessor 11 führt
prinzipiell Berechnungen betreffend die Position eines Charakters bzw.
einer Figur und dgl. in einem künstlichen
drei-dimensionalen Raum, Berechnungen, um die Position in dem künstlichen
dreidimensionalen Raum zu einer Position in einem zwei-dimensionalen Raum
umzuwandeln, ein Lichtquellenberechnungs-Verarbeiten und verschiedene
Tonquellendatenauslese- und -syntheseverfahren aus.
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Der
Bildprozessor 12 führt
ein Bearbeiten zum Positionieren von Polygonen, die ein Bild ausbilden
bzw. darstellen, das in dem Anzeigebereich des RAM 8 zu
zeichnen ist, und ein Renderbearbeiten aus, wie ein Texturaufzeichnen
auf diese Polygone auf der Basis der Berechnungsergebnisse von dem Signalprozessor 11.
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Die
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 16 umfaßt verschiedene Knöpfe und
Joysticks, und dient dazu, um Spielinhaltsauswahlen, Startinstruktionen
und auch Tätigkeitsinstruktionen
bzw. -anweisungen und Richtungsinstruktionen und dgl. zuzuführen, die
sich auf den Hauptcharakter beziehen.
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Die
zuvor erwähnte
Spielvorrichtung 1 kann in verschiedenen Moden bzw. Arten
in Abhängigkeit von
der Anwendung derselben verkörpert
sein. Mit anderen Worten sind, wenn die Spielvorrichtung 1 zur
Heimverwendung gemacht ist, der Videomonitor 2, die Verstärkungsschaltung 3 und
der Lautsprecher 4 gesondert von der Spielhauptvorrichtung
ausgebildet. Darüber
hinaus sind, wenn die Spielvorrichtung 1 für eine kommerzielle
Verwendung gemacht ist, dann die ausbildenden Elemente, die in 1 dargestellt
bzw. illustriert sind, alle im Inneren eines einzigen Gehäuses aufgenommen,
das eine einzige bzw. integrale Einheit ausbildet.
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Weiterhin
wird, wenn die Spielvorrichtung 1 auf der Basis eines Personal
Computers oder einer Arbeitsstation bzw. Workstation ausgebildet
ist, dann der Videomonitor 2 der Anzeige des Computers
entsprechen, der Bildprozessor 12 wird einem Abschnitt der
Spielprogrammdaten, die in dem Speichermedium 5 gespeichert
sind, oder Hardware auf einer Erweiterungs- bzw. Zusatzkarte entsprechen,
die in einem Erweiterungsschlitz des Computers einzupassen ist,
und die Interfaceschaltung 9, 10, 13, 14,
der D/A-Wandler 17, 18 und die Betätigungsinformations-Interfaceschaltung 15 werden
Hardware auf einer Zusatzkarte entsprechen, die in einen Erweiterungs-
bzw. Expansionsschlitz des Computers eingepaßt ist. Darüber hinaus wird das RAM 8 entsprechenden
Bereichen des Hauptspeichers oder eines Erweiterungsspeichers des
Computers entsprechen.
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Diese
Ausbildung bezieht sich auf ein Beispiel, wo die Spielvorrichtung 1 für eine Heimverwendung
gemacht ist.
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Zuerst
wird der allgemeine Betrieb der Spielvorrichtung 1 beschrieben.
Wenn Leistung zu der Spielvorrichtung 1 durch ein Einschalten
des Leistungsschalters (nicht gezeigt) zugeführt wird, liest die CPU 6 Bild-,
Tonquellen- und Spielprogrammdaten aus dem Speichermedium 5 auf
der Basis eines Betriebssystems aus, das in dem Speichermedium 5 gespeichert
ist. Alle oder ein Teil der Bild-, Tonquellen- und Spielprogrammdaten, die ausgelesen
sind bzw, werden, sind bzw. werden in dem RAM 8 gespeichert.
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Danach
entwickelt die CPU 6 das Spiel auf der Basis der Spielprogrammdaten,
die in dem RAM 8 gespeichert sind, und den Instruktionsinhalten,
die durch den Spielteilnehmer über
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 16 eingegeben sind bzw.
werden. Mit anderen Worten generiert die CPU 6 Aufgabenbefehle
zum Zeichnen und Ausgeben von Tönen
und dgl. geeignet auf der Basis der Instruktionsinhalte, die durch den
Spielteilnehmer über
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 16 zugeführt sind
bzw. werden.
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Auf
der Basis der zuvor erwähnten
Befehle berechnet der Signalprozessor 11 eine virtuelle
Kameraposition bzw. Position einer virtuellen Kamera und dgl. in
einem dreidimensionalen Raum (natürlich gilt dasselbe auch für einen
zweidimensionalen Raum), berechnet eine Lichtquelle und liest verschiedene
Tonquelldaten aus und synthetisiert diese.
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Der
Spielprozessor 12 führt
dann ein Schreibverarbeiten und dgl. für die Bilddaten, welche auf
dem Anzeigebereich des RAM 8 zu zeichnen sind, auf der
Basis des zuvor erwähnten
Berechnungsverarbeitens durch. Die Bilddaten, die in dem RAM 8 geschrieben
sind, werden über
eine Interfaceschaltung 13 zu einem D/A-Wandler 17 zugeführt, wo sie
zu einem analogen Videosignal umgewandelt und dem Videomonitor 2 zugeführt werden,
welcher die Daten als ein Bild auf dem Schirm anzeigt.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Vorrichtung zum
Beurteilen von Schlägen
bzw. Stößen zeigt.
Der Signalprozessor 11 umfaßt einen Abschnitt 111 zur
Beurteilung von Schlägen
bzw. Einschlägen
(Schlagbeurteilungsmittel), welcher Scheitelkoordinaten für ein drei-dimensionales
Modell aus einem Modellspeicherabschnitt 81 (Modellspeichermittel)
ausliest, und Schlag- bzw. Aufprallbeurteilungen unter Verwendung
von Scheitelkoordinaten und eines Bewegungsvektors für den sich
bewegenden Gegenstand durchführt.
Hier ist, wenn der "sich
bewegende bzw. Bewegungspunkt" als
der Punkt des sich bewegenden Gegenstands genommen wird, an welchem
ein Schlag bzw. Aufprall zwischen dem sich bewegenden Gegenstand
bzw. Objekt und dem drei-dimensionalen Modell beurteilt wird, der
Bewegungsvektor der Vektor, der einen Startpunkt, welcher die gegenwärtige Position
des Bewegungspunkts ist, und einen Endpunkt aufweist, welcher die
vorhergesagte Position des Bewegungspunkts nach einer vorbestimmten
Einheitszeitperiode ist. Darüber
hinaus sollte, wenn die gegenwärtige
Position und die vorhergesagte Position des Zentrums des sich bewegenden
Gegenstands (Zentrum der lokalen Koordinaten des sich bewegenden
Gegenstands), die verwendet werden, wenn der sich bewegende Gegenstand
in dem künstlichen
drei-dimensionalen Raum positioniert wird, gegeben sind, dann der
Bewegungsvektor als ein Vektor genommen werden, der durch ein Bewegen
des Vektors, der einen Startpunkt an der gegenwärtigen Position des Zentrums
und einen Endpunkt an der vorhergesagten Position des Zentrums aufweist,
durch einen Vektor erhalten wird, der einen Startpunkt an dem Zentrum des
sich bewegenden Gegenstands (in den lokalen Koordinaten) und einen
Endpunkt an dem sich bewegenden Punkt aufweist.
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Weiterhin
umfaßt
das RAM 8 einen Modellspeicherabschnitt 81 zum
Speichern von Scheitelkoordinaten eines dreidimensionalen Modells
(Modellspeichermittel). Hier wird das dreidimensionale Modell durch
ein Kombinieren einer Mehrzahl von teilweisen bzw. Teilmodellen
aufgebaut. Beispielsweise wird, wenn das drei-dimensionale Modell
MO ein Modell ist, das eine komplexe topologische Form darstellt,
wie dies in 3 gezeigt ist, dann dieses drei-dimensionale
Modell MO durch ein Kombinieren einer Mehrzahl von Teilmodellen
PA ausgebildet. Um feine Wellungen in der topographischen Form bzw. Gestalt
darzustellen, wie dies in 3 gezeigt
ist, wird die Zahl der Polygone, die das drei-dimensionale Modell
ausbilden bzw. darstellen, extrem groß. Darüber hinaus werden die Polygone,
die das drei-dimensionale Modell ausbilden, genommen, dreieckige
Polygone zu sein.
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Der
Schlag- bzw. Aufprallbeurteilungsabschnitt 111 umfaßt einen
ersten Beurteilungsabschnitt 11a (erste beurteilende bzw.
Beurteilungsmittel) zum Auswählen
eines Beurteilungsgegenstands-Teilmodells, das ein Teilmodell, das
als der Gegenstand für
eine Schlagbeurteilung genommen wird, von dem Teilmodell ist, das
das drei-dimensionale Modell ausbildet, und einen zweiten Beurteilungsabschnitt 11b (zweite
Beurteilungsmittel) zum Durchführen
einer Schlagbeurteilung in bezug auf die Polygone, die das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell ausbilden
bzw. darstellen.
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Der
erste Beurteilungsabschnitt 11a stellt als das oben erwähnte Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
ein teilweises bzw. Teilmodell ein, welches die gesamte oder einen
Abschnitt der Linie beinhaltet, die den Startpunkt und den Endpunkt
des Bewegungsvektors verbindet, wenn der Bewegungsvektor und das
drei-dimensionale Modell auf eine zweidimensionale Ebene projiziert
werden. Beispielsweise muß,
wenn das drei-dimensionale Modell ein topographisches Modell ist,
das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell durch Verwenden einer Draufsicht gewählt werden,
in welcher der Bewegungsvektor und das drei-dimensionale Modell
in der Höhenrichtung
durch parallele Lichtstrahlen projiziert werden.
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Der
zweite Beurteilungsabschnitt 11b umfaßt: einen Scheitelkoordinaten-Berechnungsabschnitt 11b1 (Scheitelkoordinaten-Berechnungsmittel)
zum Berechnen von entsprechenden Scheitelkoordinaten aus zentralen
bzw. Zentralkoordinaten, einen Expansionsfaktor und konvertierten
Scheitelkoordina ten; einen Schnittberechnungsabschnitt 11b2 (Kreuzungs- bzw. Schnittberechnungsmittel)
zum Berechnen der Koordinaten des Schnittpunkts zwischen der Ebene,
enthaltend die entsprechenden Polygone, und der geraden Linie, enthaltend
den Bewegungsvektor; einen ersten Schnittbeurteilungsabschnitt 11b3 (erste
Schnittpunktbeurteilungsmittel) zum Beurteilen, ob der oben erwähnte Schnittpunkt auf
einer Linie liegt oder nicht, die den Startpunkt und den Endpunkt
des Bewegungsvektors verbindet; und einen zweiten Schnittbeurteilungsabschnitt 11b4 (zweites
Schnittbeurteilungsmittel) zum Beurteilen, ob der oben erwähnte Schnittpunkt
ein Punkt innerhalb der Polygone ist oder nicht.
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Der
Scheitelkoordinaten-Berechnungsabschnitt 11b1 berechnet
die entsprechenden Scheitelkoordinaten durch ein Dividieren der
konvertierten Scheitelkoordinaten durch das Expansionsverhältnis, und
dann Addieren der Zentralkoordinaten zu dem Ergebnis. Dieses Berechnungsbearbeiten
ist erforderlich, um die Scheitelkoordinaten mittels zentraler Koordinaten,
des Expansionsfaktors und der konvertierten Scheitelkoordinaten
mit dem Ziel zu speichern, das Speichervolumen zu reduzieren und
die Geschwindigkeit eines Be- bzw. Verarbeitens zu erhöhen. Der
Schnittberechnungsabschnitt 11b2 bestimmt zuerst die Gleichung
der Ebene, die die entsprechenden Polygone enthält, bestimmt dann die Gleichung
der geraden Linie, die den Bewegungsvektor enthält, und leitet dann die Koordinaten
des Schnittpunkts davon ab, indem die Ebenengleichung und die Gleichung
der geraden Linien gleichzeitig gelöst werden.
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Der
erste Schnittbestimmungsabschnitt 11b3 beurteilt, ob jede
Komponente der Schnittkoordinaten innerhalb des Bereichs der entsprechenden Komponenten
der Koordinaten des Startpunkts und des Endpunkts des Bewegungsvektors
liegt oder nicht. Wenn sie in diesen Bereich kommen, dann wird beurteilt,
daß der
Schnittpunkt auf einer Linie liegt, die den Startpunkt und den Endpunkt
des Bewegungsvektors verbindet. Der zweite Schnittbeurteilungsabschnitt 11b4 wird
unten im Detail erklärt,
jedoch bestimmt er, ob der Schnittpunkt ein Punkt innerhalb der
relevanten Polygone ist oder nicht, indem das positive oder negative
Ergebnis jeder Komponente des externen Produkts der Vektoren, die
an dem Schnittpunkt und an den entsprechenden Scheiteln enden, und
der Vektoren verwendet wird, die an den entsprechenden Scheiteln
starten und enden.
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Der
Modellspeicherabschnitt 81 umfaßt einen Zentralkoordinaten-Speicherabschnitt 811 zum Speichern
von Zentralkoordinaten, die ein Mittelwert des maximalen bzw. Maximalwerts
und des minimalen bzw. Minimalwerts der entsprechenden Koordinatenkomponenten
sind, einen Expansionsfaktor-Speicherabschnitt 812 zum
Speichern eines Expansionsfaktors zum Erzielen eines vorgeschriebenen
Werts (hier ist der Maximalwert 65535 = 16-Bit ganzzahlig) durch
ein Multiplizieren desselben mit der Differenz zwischen dem Maximalwert
und dem Minimalwert der entsprechenden Koordinatenkomponenten, und einen
Speicherabschnitt 813 für
konvertierte Scheitelkoordinaten zum Speichern von konvertierten Scheitelkoordinaten,
die durch ein Subtrahieren der Zentralkoordinaten von den entsprechenden
Scheitelkoordinaten und dann Multiplizieren mit dem Expansionsfaktor
erhalten werden.
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4 ist
ein Flußdiagramm
zum Bestimmen der Zentralkoordinaten, des Expansionsfaktors und der
konvertierten Scheitelkoordinaten aus den Scheitelkoordinaten der
Teil modelle, die das drei-dimensionale Modell ausbilden bzw. darstellen.
Hier sind die Scheitelkoordinaten, Zentralkoordinaten und der Expansionsfaktor
als 32-Bit Fließkommawerte
ausgedrückt
und die konvertierten Scheitelkoordinaten sind als 16-Bit ganze
Zahlen ausgedrückt.
In der vorliegenden Ausbildung wird das hier beschriebene Bearbeiten
im voraus durchgeführt,
und die Scheitelkoordinaten werden mittels der Zentralkoordinaten,
des Expansionsfaktors und der konvertierten Scheitelkoordinaten
ausgedrückt
und in dem RAM 8 gespeichert.
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Zuerst
werden die Scheitelkoordinaten V(i,j) von einem der Teilmodelle,
die das drei-dimensionale Modell ausbilden, eingelesen (ST13). Hier
ist i ein Parameter, der entsprechende Komponenten der Scheitelkoordinaten
anzeigt, und i = 1, 2, 3 bezeichnen jeweils die X, Y, Z Komponente.
Darüber
hinaus ist j ein Parameter, der entsprechende Scheitel der Polygone
anzeigt, die das Teilmodell ausbilden, und hier ist die Gesamtzahl
von Scheiteln der Polygone, die das Teilmodell ausbilden, als M
genommen. Daher hat j Werte von j = 1, 2, ..., M.
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Danach
werden der maximale bzw. Maximalwert MAX(i) und der minimale bzw.
Minimalwert MIN(i) für
jede Komponente der Scheitelkoordinaten des Teilmodells berechnet
(ST15). Die Zentralkoordinaten CEN(i) und der Expansionsfaktor RATE(i)
werden dann aus den Gleichungen (1) und (2) unter Verwendung des
Maximalwerts MAX(i) und des Minimalwerts MIN(i) abgeleitet (ST17).
Hier ist die Zahl "65535", die in Gleichung
(2) enthalten ist, der Maximalwert für die 16-Bit ganze Zahl.
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Als
nächstes
werden die konvertierten Scheitelkoordinaten VD(i,j) aus den Scheitelkoordinaten
V(i,j) unter Verwendung der Zentralkoordinaten CEN(i) und des Expansionsfaktors
RATE(i) in Gleichung (3) berechnet (ST19). Mit anderen Worten, es sind
die Zentralkoordinaten CEN(i) und der Expansionsfaktor RATE(i) die
Umwandlungs- bzw. Konversionskoeffizienten für ein Festlegen der konvertierten Scheitelkoordinaten
VD(i,j) auf Werte zwischen "-32768
bis +32767", welches
der maximale Bereich ist, der durch 16-Bit ganze Zahlen auszudrücken ist, die
ein Vorzeichen aufweisen. Mittels der oben erwähnten Berechnungen werden die
Zentralkoordinaten CEN(i), der Expansionsfaktor RATE(i) und die konvertierten
Scheitelkoordinaten VD(i,j) aus den Scheitelkoordinaten V(i,j) berechnet.
Auf diese Weise werden die Zentralkoordinaten CEN(i) und der Expansionsfaktor
RATE(i) für
jedes Teilmodell abgeleitet, und die konvertierten Scheitelkoordinaten
VD(i,j) werden für
jeden Scheitel der Polygone abgeleitet, die das Teilmodell ausbilden.
Darüber
hinaus sind die Zentralkoordinaten CEN(i) und der Expansionsfaktor RATE(i)
in einer 32-Bit Fließkommaform
gespeichert, und die umgewandelten bzw. konvertierten Scheitelkoordinaten
VD(i,j) sind in einer 16-Bit ganzzahligen Form gespeichert. Konventionell
wurden Scheitelkoordinaten V(i,j) als 32-Bit Fließkommawerte
gespeichert und somit ist es, indem das Speicherverfahren der vorliegenden
Erfindung angenommen bzw. angewandt wird, möglich, um etwa eine Hälfte das
Speichervolumen der gespeicherten Scheitelkoordinaten zu verringern,
während
jegliche Reduktion in der Genauigkeit vermieden wird.
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5 ist
ein Flußdiagramm,
das das allgemeine Verfahren eines Schlag- bzw. Stoßbeurteilungsverarbeitens
zeigt, das durch die Vorrichtung zur Beurteilung von Schlägen bzw. Stößen gemäß der vorliegenden
Erfindung durchgeführt
wird. Zuerst wird ein Beurteilungsgegenstands-Teilmodell, um das
Teilmodell zu sein, an welchem eine Schlag- bzw. Aufprallbeurteilung
entsprechend dem ersten Beurteilungsabschnitt 11a ausgeführt wird,
von den Teilmodellen ausgewählt,
die das drei-dimensionale Modell (ST1) ausbilden bzw. darstellen.
Als nächstes werden
die Zentralkoordinaten, der Expansionsfaktor und die konvertierten
Scheitelkoordinaten, welche die Modelldaten für das gewählte Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
ausbilden, entsprechend aus dem Zentralkoordinaten-Speicherabschnitt 811,
Expansionsfaktor-Speicherabschnitt 812 und
Speicherabschnitt 813 der konvertierten Scheitelkoordinaten des
Modellspeicherabschnitts 81 gelesen (ST3).
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Der
Scheitelkoordinaten-Berechnungsabschnitt 11b1 berechnet
dann die Scheitelkoordinaten des Beurteilungsgegenstands-Teilmodells durch
ein Dividieren der konvertierten Scheitelkoordinaten durch den Expansionsfaktor,
und dann ein Addieren der Zentralkoordinaten (ST5). Als nächstes werden die
Koordinaten des Schnittpunkts zwischen der Ebene, die die entsprechenden
Polygone enthält,
die das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell ausbilden, und der geraden
Linie, die den Bewegungsvektor des sich bewegenden Gegenstands enthält, entsprechend
dem Schnittpunktberechnungsabschnitt 11b2 berechnet (ST7).
Der erste Schnittbeurteilungsabschnitt 11b3 bestimmt dann,
ob der zuvor erwähnte Schnittpunkt
auf einer Linie, die den Startpunkt und den Endpunkt des Bewegungsvektors
des sich bewegenden Gegenstands verbindet, liegt oder nicht (ST9).
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Der
zweite Schnittbeurteilungsabschnitt 11b4 beurteilt bzw.
bewertet dann, ob der zuvor erwähnte
Schnittpunkt ein Punkt innerhalb der entsprechenden Polygone ist
oder nicht (ST11). Das Bearbeiten von Schritt ST7 bis Schritt ST11
wird für
jedes Polygon durchgeführt,
das das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell ausbildet. Darüber hinaus
wird, wenn der Schnittpunkt, der bei Schritt ST7 bestimmt ist, in
Schritt ST9 beurteilt, auf der Linie zu liegen, die den Startpunkt
und Endpunkt des Bewegungsvektors des sich bewegenden Gegenstands
verbindet, und wenn darüber
hinaus in Schritt ST11 beurteilt wird, daß er im Inneren der entsprechenden
Polygone liegt, dann der Schnittpunkt als ein Schlag bzw. Aufprall
beurteilt.
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6 ist
ein illustratives Diagramm des Beurteilungsgegenstands-Teilmodell-Auswahlbearbeitens,
das durch den ersten Auswahlabschnitt 11a ausgeführt wird.
Das Diagramm zeigt den Bewegungsvektor und das drei-dimensionale
Modell, wie es auf eine zwei-dimensionale Ebene projiziert ist, und
hier wird das drei-dimensionale MO äquidistant in 8 Teile in der
Richtung der vertikalen Achse unterteilt und wird äquidistant
in 9 Teile in der Richtung der horizontalen Achse unterteilt, wodurch
eine Gesamtzahl von 8 × 9
= 72 Teilmodellen PA ausgebildet wird. Die rechteckige Form an dem äußersten
Umfang des Gegenstands bzw. Objekts entspricht dem drei-dimensionalen
Modell des Außenumfangs,
die Gitterlinien entsprechen den Grenzlinien zwischen einem Teilmodell
PA und einem anderen Teilmodell PA, und die rechteckigen Formen,
die einen Umfang aufweisen, der durch benachbarte Gitterlinien in
der Richtung der vertikalen Achse und benachbarte Gitterlinien in
der Richtung der horizontalen Achse ausgebildet sind bzw. werden,
entsprechen dem Außenumfang
bzw. der Außenkontur
eines Teilmodells PA. Weiterhin zeigt der diagonal geformte Abschnitt
des Diagramms, welcher Teilmodelle PA umfaßt, die einen Abschnitt der
Linie LP enthalten, die den Startpunkt P0 mit dem Endpunkt P1 des
Bewegungsvektors des sich bewegenden Gegenstands verbindet, die
Beurteilungsgegenstands-Teilmodelle PA0T, die durch den ersten Beurteilungsabschnitt 11a ausgewählt werden.
Hier gibt es eine Gesamtzahl von neun Beurteilungsgegenstands-Teilmodellen
PA0T. Darüber
hinaus wird ein Teilmodell PA, welches das K-te von links und das
L-te von dem Boden ist, durch (K-1, L-1) in bezug auf Koordinaten
gezeigt bzw. dargestellt, wobei diese als Gitterkoordinaten bezeichnet werden,
oder wobei die Komponente der horizontalen Achse (K-1) als eine
horizontale Gitterkoordinate bezeichnet ist und die Komponente der
vertikalen Achse (L-1) als eine vertikale Gitterkoordinate bezeichnet
ist.
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7 ist
ein Flußdiagramm
eines Beurteilungsgegenstands-Teilmodell-Auswahlbearbeitens, wie
es durch den ersten Beurteilungsabschnitt 11a ausgeführt wird.
Hier wird, wie dies in 6 gezeigt ist, eine Beschreibung
des Verfahrens zum Bestimmen der Gitterkoordinaten der Teilmodelle
in dem schattierten Abschnitt von 6 gegeben
(Beurteilungsgegenstands-Teilmodelle), in dem zuvor der Bewegungsvektor
und das drei-dimensionale Modell auf eine zweidimensionale Ebene
projiziert wurden. Zuerst werden die vertikale Achse und die horizontale
Achse in einer derartigen Weise festgelegt, daß die Länge der Linie LP in der horizontalen
Richtung größer als
die Länge
davon in der vertikalen Richtung ist (ST21). Wenn die Länge LP in
der horizontalen Richtung kürzer
als die Länge
in der vertikalen Richtung ist, dann werden die vertikale Achse
und die horizontale Achse gegeneinander ausgetauscht. Als nächstes wird
der Gradient bzw. die Steigung der Linie LP berechnet (ST23). Hier
ist ein Fall, der einen positiven Gradienten der Linie LP involviert,
beschrieben. Wenn der Gradient der Linie LP negativ ist, dann sollte
dieselbe Verarbeitung wie jene, die unten beschrieben wird, implementiert
werden, jedoch indem der positive/negative Wert der vertikalen Koordinaten getauscht
werden.
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Ein
ursprünglicher
bzw. Anfangswert des Parameters e für ein Finden eines Beurteilungsgegenstands-Teilmodells
ist gemäß dem folgenden
Verfahren (ST25) festgelegt. Zuerst wird der Rest, der aus einem
Dividieren des vertikalen Koordinatenwerts bzw. Werts der vertikalen
Koordinate des Startpunkts P0 und des Bewegungsvektors durch den
vertikalen Gitterabstand resultiert, abgeleitet. Wenn dieser Rest positiv
ist, dann wird er als der Anfangswert des Parameters e festgelegt,
und wenn er negativ ist, wird der Anfangswert des Parameters e als
die Summe des zuvor erwähnten
Rests plus dem vertikalen Gitterabstand festgelegt.
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Als
nächstes
werden die Anfangssuchkoordinaten, welche die Gitterkoordinaten
des Teilmodells sind, das an dem Startpunkt P0 des Bewegungsvektors
angeordnet ist, und die Suchendgitterkoordinaten, welche die Gitterkoordinaten
des Teilmodells sind, das an dem Endpunkt P1 des Bewegungsvektors
angeordnet ist, berechnet (ST27). In diesem Flußdiagramm startet die Suche
nach Beurteilungsgegenstands-Teilmodellen von dem Teilmodell, das
an dem Startpunkt P0 situiert bzw. angeordnet ist, und geht zu bzw.
in Richtung zu dem Teilmodell, das an dem Endpunkt P1 angeordnet
ist. In 6 sind die Anfangssuchgitterkoordinaten
(1,1) und die Suchendgitterkoordinaten sind (6,4).
-
Danach
wird beurteilt, ob die horizontale Suchgitterkoordinate, welche
die horizontale Komponente der Gitterkoordi naten in der gegenwärtigen Suche
ist, kleiner als die horizontale Suchendgitterkoordinate (ST29)
ist. Wenn die horizontale Suchgitterkoordinate kleiner als die horizontale
Suchendgitterkoordinate ist, dann geht die Sequenz zu Schritt ST31. Wenn
die horizontale Suchgitterkoordinate gleich oder größer als
die horizontale Suchendgitterkoordinate ist, dann endet die Verarbeitung.
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Der
Wert des Parameters e wird durch das folgende Verfahren aktualisiert
(ST31). Bei einem Aktualisieren des Anfangswerts des Parameters
e, (aktualisierter Wert von e) = ((Gradient) × ((horizontaler Gitterabstand) – (horizontaler
Anfangsversetzungskoordinatenwert))) + (Wert von e vor Aktualisierung)
und bei einem Aktualisieren des zweiten und der nachfolgenden Werte
des Parameters e, (aktualisierter Wert von e) = ((Gradient) × horizontaler
Gitterabstand) + (Wert von e vor Aktualisierung). Hier ist der horizontale
Anfangsversetzungs- bzw. -offsetkoordinatenwert der Unterschied
zwischen der horizontalen Komponente der Koordinaten des Bewegungsvektorstartpunkts
P0, und der horizontalen Komponente der untersten linken Koordinaten
des Teilmodells, das an dem Startpunkt P0 angeordnet ist.
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Als
nächstes
wird die horizontale Suchgitterkoordinate bzw. die Gitterkoordinate
der horizontalen Suche durch das folgende Verfahren (ST33) aktualisiert.
Bei der Anfangsaktualisierungstätigkeit
wird die horizontale Suchgitterkoordinate unverändert (dieselbe wie der gegenwärtige Wert)
und von der zweiten Aktualisierung an wird die horizontale Suchgitterkoordinate
inkrementiert. Die gegenwärtigen
Suchgitterkoordinaten sind bzw. werden als Gitterkoordinaten für das Beurteilungssuch-Teilmodell
gespeichert (ST35).
-
Daraufhin
wird abgeschätzt
bzw. beurteilt, ob der Wert des Parameters e gleich oder größer als
der vertikale Gitterabstand ist (ST37). Wenn der Wert des Parameters
e kleiner als der vertikale Gitterabstand ist, dann geht die Verarbeitung
zu Schritt ST29 zurück.
Wenn der Wert des Parameters e gleich oder größer als der vertikale Gitterabstand
ist, dann wird die vertikale Suchgitterkoordinate erhöht (ST39).
Es wird dann bestimmt, ob der Wert des Parameters e und der vertikale
Gitterabstand gleich sind (ST41). Wenn der Wert des Parameters e
und der vertikale Gitterabstand gleich sind, dann geht die Bearbeitung zu
Schritt ST45 weiter. Wenn der Wert des Parameters e und der vertikale
Gitterabstand nicht gleich sind, dann werden die gegenwärtigen Suchgitterkoordinaten
als die Gitterkoordinaten des Beurteilungsgegenstands-Teilmodells
(ST43) gespeichert. Der vertikale Gitterabstand wird dann von dem
Wert des Parameters e subtrahiert (ST45) und das Verfahren geht
bzw. kehrt zu Schritt ST29 zurück.
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8 ist
ein illustratives Diagramm einer Schlag- bzw. Stoßbeurteilungsbearbeitung
betreffend Polygone, die ein Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
ausbilden, wie dies durch den zweiten Beurteilungsabschnitt 11b ausgeführt wird. Das
Teilmodell PA ist ein einzelnes Teilmodell, das durch den ersten
Beurteilungsabschnitt 11a beurteilt ist, ein Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
zu sein, welches ein Teilmodell ist, an welchem eine Schlag- bzw.
Stoßbeurteilung
angewandt wird. Das Teilmodell PA ist durch eine Mehrzahl von Polygonen
POL ausgebildet, von welchen Polygon POL1 Scheitel b, c, d aufweist,
am Punkt r den Bewegungsvektor schneidet, der am Punkt P0 startet
und am Punkt P1 endet, und somit als das Polygon genommen wird, für welches eine
Schlag- bzw. Aufprallbeurteilung zu implementieren ist.
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9 ist
ein Flußdiagramm
eines Schlagbeurteilungsbearbeitens, das sich auf ein Polygon bezieht,
das ein Beurteilungsgegenstands-Teilmodell ausbildet bzw. darstellt,
wie es durch den zweiten Beurteilungsabschnitt 11b ausgeführt wird.
Dieses Bearbeiten wird für
jedes Polygon durchgeführt,
das das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell ausbildet. Zuerst wird
die Gleichung der Ebene, die das Polygon enthält (enthaltend alle Scheitel,
die das Polygon ausbilden) bestimmt (ST47). Als nächstes wird
die Gleichung der geraden Linie, die den Startpunkt P0 mit dem Endpunkt
P1 des Bewegungsvektors des sich bewegenden Gegenstands verbindet,
bestimmt (ST48). Die Koordinaten des Schnittpunkts r werden dann
durch ein gleichzeitiges Lösen
der oben beschriebenen Ebenengleichung und der zuvor erwähnten Gleichung
der geraden Linien abgeleitet (ST51). Die Bearbeitung von Schritt
ST47 bis Schritt ST51 wird durch den Schnittpunkt-Berechnungsabschnitt 11b2 durchgeführt.
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Darauf
beurteilt der erste Schnittpunkt-Beurteilungsabschnitt 11b3,
ob der Schnittpunkt r auf einer geraden Linie, die den Startpunkt
P0 und den Endpunkt P1 des Bewegungsvektors verbindet, liegt oder
nicht (ST53). Dieser Beurteilungsschritt wird durchgeführt, indem
bestimmt wird, ob die Werte der entsprechenden Komponenten der Koordinaten
des Schnittpunkts r innerhalb des Bereichs von Werten der entsprechenden
Komponenten der Koordinaten des Bewegungsvektor-Startpunkts P0 und
den Endpunktkoordinaten P1 liegen. Wenn dieser Schnittpunkt r auf
einer Linie liegt, die den Startpunkt P0 und den Endpunkt P1 des
Bewegungs vektors verbindet, dann wird kein Schlag bzw. Aufprall
für jenes
Polygon beurteilt, und das Bearbeiten endet.
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Wenn
der Schnittpunkt r auf einer geraden Linie, die den Startpunkt P0
und Endpunkt P1 des Bewegungsvektors verbindet, liegt, dann werden
den entsprechenden Scheiteln, die das Polygon ausbilden, Codes von
t(1), t(2), t(3) zugewiesen, die einen Scheitel davon als Bezugspunkt
nehmen (ST55). Hier wird t(4) als t(4) = t(1) genommen. Als nächstes wird
der Parameter k, welcher die Scheitel zählt, auf 1 initialisiert (ST57).
Das externe Produkt VT(k) des Vektors, der an dem Scheitel t(k)
startet und an dem Scheitel t(k+1) endet, und des Vektors, der an
dem Schnittpunkt p startet und beim Scheitel t(k) endet, wird berechnet,
und das Vorzeichen davon wird für jede
Komponente gespeichert (ST59).
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Danach
wird der Parameter k inkrementiert bzw. erhöht (ST61), und es wird dann
abgeschätzt bzw.
beurteilt, ob der Parameter k größer als
drei ist oder nicht (ST63). Wenn der Parameter k gleich oder kleiner
als drei ist, dann geht die Bearbeitung zu Schritt ST59 zurück. Wenn
der Parameter k größer als
3 ist, dann wird beurteilt, ob ein Schlag bzw. Einschlag aufgetreten
ist oder nicht, indem bestimmt wird, ob die Vorzeichen der entsprechenden
Komponenten des externen Produkts VT(1), externen Produkts VT(2)
und externen Produkts VT(3) übereinstimmen
(ST65). Wenn die Vorzeichen der entsprechenden Komponenten des externen
Produkts VT(1), externen Produkts VT(2) und externen Produkts VT(3)
alle übereinstimmen,
dann wird auf einen Schlag bzw. Stoß geschlossen bzw. bestimmt,
und wenn sie nicht alle übereinstimmen,
dann wird auf keinen Schlag geschlossen. Die Bearbeitung von Schritt
ST55 bis Schritt ST65 wird durch den zweiten Schnittpunkt-Beurteilungsabschnitt 11b4 durchgeführt.
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10 ist
ein illustratives Diagramm, das einen Zustand zeigt, wo der sich
bewegende Gegenstand positioniert ist, nachdem die Schlagbeurteilung für das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
von 8 ausgeführt
wurde. Das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell PA0 besteht aus einer
Mehrzahl von Polygonen POL, von welchen das Polygon POL1 Scheitel
an Punkten b, c, d aufweist, am Punkt r den Bewegungsvektor des
sich bewegenden Gegenstands IM schneidet, der einen Startpunkt P0
und Endpunkt P1 aufweist, und durch den zweiten Beurteilungsabschnitt 11b beurteilt
wird, ein Stoß bzw. Einschlag
zu sein. Folglich ist der sich bewegende Gegenstand IM am Punkt
r positioniert.
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Die
vorliegende Erfindung kann die folgenden Arten bzw. Moden annehmen.
- (A) Die Ausbildung der Erfindung beschrieb
einen Fall, wo die Scheitelkoordinaten des drei-dimensionalen Modells
zum Ausführen
einer Schlag- bzw. Stoßbeurteilung
unter Verwendung der Zentralkoordinaten, des Expansionsfaktors und
der konvertierten Scheitelkoordinaten bzw. Koordinaten des konventionellen
Scheitels ausgedrückt
sind, wobei jedoch auch möglich
ist, eine Art anzunehmen, wo eine Betätigung anders als eine Schlagbeurteilung,
wie beispielsweise ein Bildzeichen, durchgeführt wird. Indem die Scheitelkoordinaten mittels
Zentralkoordinaten, Expansionsfaktor und konvertierten Scheitelkoordinaten
ausgedrückt werden,
ist es möglich,
das Speichervolumen des Speichers zu reduzieren, der verwendet wird,
um die Scheitelkoordinaten zu speichern, und somit kann die Bearbeitungsgeschwindigkeit
erhöht werden.
- (B) Die Ausbildung der Erfindung beschrieb einen Fall, wo das
drei-dimensionale Modell durch eine Mehrzahl von Teilmodellen ausgebildet
ist, jedoch ist ein Modus bzw. eine Art, wo das drei-dimensionale
Modell nicht in Teilmodelle unterteilt ist, ebenfalls möglich. In
diesem Fall werden die ersten Beurteilungsmittel unnotwendig, und
der Gegenstand der Schlagbeurteilung, die durch die zweiten Beurteilungsmittel
ausgeführt
wird, wird das drei-dimensionale Modell selbst.
- (C) Die Ausbildung der Erfindung beschrieb einen Fall, wo das
drei-dimensionale Modell in der Höhenrichtung projiziert ist,
jedoch kann ein Modus, wo es in einer Richtung verschieden von der
Höhenrichtung
(seitliche Richtung oder Längsrichtung)
projiziert ist, ebenfalls angenommen bzw. angewandt werden. Indem
die Richtung ausgewählt
wird, in welcher es projiziert ist bzw. wird, wird die Anzahl von
Beurteilungsgegenstands-Teilmodellen, die durch die ersten Beurteilungsmittel
ausgewählt
sind bzw. werden, reduziert und somit kann ein Schlag- bzw. Stoßbeurteilungsbearbeiten
mit bzw. bei einer hohen Geschwindigkeit implementiert werden. Darüber hinaus
ist es auch möglich,
einen Modus anzunehmen, wo Beurteilungsgegenstands-Teilmodelle durch
ein Projizieren in einer Kombination von irgendwelchen zwei Richtungen
oder in allen drei Richtungen der entsprechenden Richtungen, nämlich der
Höhenrichtung,
seitlichen Richtung oder Längsrichtung
ausgewählt
werden. In diesem Modus wird das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
für jede
Richtung durchgeführt, in
welcher das drei-dimensionale Modell projiziert ist, und eine Schlagbeurteilung
sollte für
die Teilmodelle, die als Beurteilungsgegenstands-Teilmodelle gewählt sind,
in allen Projektionsrichtungen durchgeführt werden. In diesem Fall
ist es darüber hinaus
möglich,
die Anzahl von Teilmodellen weiter zu reduzieren, an welchen eine
Schlagbeurteilung angewandt ist.
- (D) Die Ausbildung der Erfindung beschrieb einen Fall, wo die
Polygone, die ein drei-dimensionales Modell ausbilden, dreieckige
Polygone sind, wobei jedoch ein Modus unter Verwendung von N-seitigen
Polygonen (N ist irgendeine ganze Zahl von 4 oder mehr) ebenfalls
möglich
ist. In einem derartigen Modus ist die Freiheit einer Darstellung
des dreidimensionalen Modells erhöht.
- (E) Die Ausbildung der Erfindung beschrieb einen Fall, wo die
Modelldaten in einem RAM 8 gespeichert sind, wobei es jedoch
auch möglich
ist, einen Modus anzunehmen, wo diese Daten, wie für das RAM 8 erforderlich
sind, von einem Speichermedium 5 gemäß der Entwicklung des Spiels
abgerufen werden. In dieser Ausbildung gibt es einen Vorteil, daß die notwendige
Kapazität
des RAM 8 reduziert werden kann.
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Indem
die zuvor beschriebenen Beschreibungen zusammengefaßt werden,
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum
Beurteilen von Stößen bzw.
Schlägen
zwischen einem sich bewegenden Gegenstand, der sich in einem künstlichen
drei-dimensionalen Raum bewegt, und einem dreidimensionalen Modell,
das durch eine Mehrzahl von Polygonen ausgebildet bzw. aufgebaut ist.
Die Stoß-
bzw. Schlagbeurteilungsvorrichtung umfaßt: Modellspeichermittel zum
Speichern der Scheitelkoordinaten der entsprechenden Polygone des
dreidimensionalen Modells, und Aufprall- bzw. Stoß- bzw.
Einschlagbeurteilungsmittel zum Ausführen einer Beurteilung eines
Einschlags unter Verwendung des Bewegungsvektors des sich bewegenden Gegenstands
und der Scheitelkoordinaten; wobei die Modellspeichermittel die
Scheitelkoordinaten mittels zentraler bzw. Zentralkoordinaten, die
ein durchschnittlicher bzw. Mittelwert des maximalen bzw. Maximalwerts
und des minimalen bzw. Minimalwerts von jeder der Koordinatenkomponenten
sind, eines Expansionsfaktors, der zum Erzielen eines vorbestimmten
Werts durch eine Multiplikation mit dem Unterschied zwischen dem
Maximalwert und dem Minimalwert von jeder Koordinatenkomponente
zu verwenden ist, und umgewandelter Scheitelkoordinaten darstellen,
die durch ein Subtrahieren der zentralen Koordinaten von den entsprechenden
Scheitelkoordinaten und dann ein Multiplizieren mit dem Expansionsfaktor
erhalten sind bzw. werden; und die zentralen Koordinaten und den
Expansionsfaktor in einer Fließkommawertform
und die konvertierten bzw. umgewandelten Scheitelkoordinaten in
einer ganzzahligen Form speichert.
-
Gemäß der zuvor
erwähnten
Erfindung werden Scheitelkoordinaten, welche konventionellerweise
als 32-Bit Fließkommawerte
gespeichert sind, durch Zentralkoordinaten, einen Expansionsfaktor und
konvertierte Scheitelkoordinaten ausgedrückt, und da die konvertierten
Scheitelkoordinaten als 16-Bit ganzzahlige Werte gespeichert sind
bzw. werden, ist die Speicherkapazität, die für ein Speichern der Scheitelkoordinaten
verwendet wird, um etwa eine Hälfte
reduziert, und eine Stoß-
bzw. Schlagbeurteilung wird schnell ausgeführt.
-
In
der zuvor erwähnten
Schlagbeurteilungsvorrichtung kann das drei-dimensionale Modell
durch ein Kombinieren einer Mehrzahl von Teilmodellen konstruiert
sein, und die Schlag beurteilungsmittel können erste Beurteilungsmittel
zum Auswählen
eines Beurteilungsgegenstands-Teilmodells, das ein Teilmodell ist,
an welchem eine Stoßbeurteilung
angewandt wird, und zweite Beurteilungsmittel zum Durchführen einer
Stoß-
bzw. Schlagbeurteilung in bezug auf die Polygone beinhalten, die
das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell ausbilden.
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Mit
dem obigen Merkmal kann, da eine Schlagbeurteilung in bezug auf
die Polygone eines Teilmodells durchgeführt wird, das als Gegenstand für eine Schlagbeurteilung
von den Teilmodellen festgelegt wird, die das drei-dimensionale
Modell ausbilden, statt daß eine
Schlag- bzw. Stoßbeurteilung
in bezug auf alle Polygone durchgeführt wird, die das dreidimensionale
Modell ausbilden, die Schlagbeurteilungsbearbeitung schnell ausgeführt werden.
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Darüber hinaus
sind in der Schlagbeurteilungsvorrichtung die ersten Beurteilungsmittel
vorzugsweise festgelegt, um den Bewegungsvektor und das drei-dimensionale
Modell auf eine zwei-dimensionale Ebene zu projizieren und ein Teilmodell,
das die gesamte oder einen Abschnitt der Linie enthält, die
den Startpunkt und Endpunkt des Bewegungsvektors verbindet, als
das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell zu nehmen.
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Mit
dem obigen Merkmal ist es, da das Teilmodell, auf welches eine Schlagbeurteilung
anzuwenden ist, durch ein Projizieren des sich bewegenden Gegenstands
und des dreidimensionalen Modells auf eine zwei-dimensionale Ebene
ausgewählt
ist, möglich,
das Teilmodell auszuwählen,
an welchem eine Schlagbeurteilung in einer effizienten Weise anzuwenden
ist.
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Darüber hinaus
können
in der zuvor erwähnten
Schlagbeurteilungsvorrichtung die zweiten Beurteilungsmittel Scheitelkoordinaten-Berechnungsmittel
zum Berechnen von entsprechenden Scheitelkoordinaten für die Polygone,
die das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell ausbilden bzw. darstellen,
von den Zentralkoordinaten, dem Expansionsfaktor und den konvertierten
Scheitelkoordinaten; Schnittpunktpositions-Berechnungsmittel zum
Berechnen der Koordinaten eines Schnittpunkts zwischen der Ebene, enthaltend
die entsprechenden Polygone, und einer geraden Linie, enthaltend
den Bewegungsvektor; erste Schnittpunktbeurteilungsmittel zum Beurteilen, ob
der Schnittpunkt auf einer geraden Linie liegt oder nicht, die den
Startpunkt und Endpunkt des Bewegungsvektors verbindet; und zweite
Schnittpunktbeurteilungsmittel zum Beurteilen umfassen, ob der Schnittpunkt
innerhalb der Polygone liegt oder nicht.
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Mit
dem obigen Merkmal wird der Schnittpunkt zwischen der Ebene, enthaltend
die entsprechenden Polygone, die das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
ausbilden, und der geraden Linie, enthaltend den zuvor erwähnten Bewegungsvektor, berechnet,
es wird beurteilt, ob der Schnittpunkt auf einer geraden Linie liegt
oder nicht, die den Startpunkt und Endpunkt des Bewegungsvektors
verbindet, und es wird beurteilt, ob der Schnittpunkt innerhalb
der Polygone liegt oder nicht, und daher wird eine Schlagbeurteilung
schnell und genau ausgeführt.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung nimmt eine Form eines
computerlesbaren Aufzeichnungsmediums an zum Aufzeichnen eines Schlagbeurteilungs-Bearbeitungsprogramms
zum Beurteilen von Schlägen
zwischen einem sich bewegenden Gegenstand, der sich in einem künstlichen dreidimensionalen
Raum bewegt, und einem drei-dimensionalen Modell, das durch eine
Mehrzahl von Polygonen ausgebildet ist. In welchem das Schlagbeurteilungs-Bearbeitungsprogramm
die Schritte umfaßt:
Speichern der Scheitelkoordinaten der entsprechenden Polygone des
drei-dimensionalen Modells; Durchführen einer Schlagbeurteilung
für ein Beurteilen
von Schlägen
durch Verwendung des Bewegungsvektors des sich bewegenden Gegenstands und
der Scheitelkoordinaten; Darstellen der Scheitelkoordinaten mittels
zentraler Koordinaten, die ein Mittelwert des maximalen bzw. Maximalwerts
und des minimalen bzw. Minimalwerts von jeder der Koordinatenkomponenten
sind, eines Expansionsfaktors, der zu verwenden ist, um vorgeschriebene
Werte durch eine Multiplikation mit der Differenz zwischen dem Maximalwert
und dem Minimalwert von jeder Koordinatenkomponente zu erzielen,
und konvertierten Scheitelkoordinaten, die durch ein Subtrahieren der
Zentralkoordinaten von den entsprechenden Scheitelkoordinaten und
dann Multiplizieren mit dem Expansionsfaktor erhalten sind bzw.
werden; Speichern der Zentralkoordinaten und des Expansionsfaktors
in einer Fließkommawertform;
und Speichern der konvergierten Scheitelkoordinaten, die in einer ganzzahligen
Form gespeichert sind.
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Gemäß dem obigen
Aspekt der Erfindung werden Scheitelkoordinaten, welche üblicherweise als
32-Bit Fließkommawerte
gespeichert sind, durch Zentralkoordinaten, einen Expansionsfaktor
und konvertierte Scheitelkoordinaten ausgedrückt, und da die konvertierten
Scheitelkoordinaten als 16-Bit ganzzahlige Werte gespeichert sind,
ist die Speicherkapazität,
die verwendet wird, um die Scheitelkoordi naten zu speichern, um
etwa eine Hälfte
reduziert, und eine Schlagbeurteilung wird schnell ausgeführt.
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Zusätzlich kann
in dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines Schlagbeurteilungs-Bearbeitungsprogramms
das drei-dimensionale Modell durch ein Kombinieren einer Mehrzahl
von Teilmodellen ausgebildet sein bzw. werden, und die Schlagbeurteilungsbearbeitung kann
erste Beurteilungsverarbeitungen zum Auswählen eines Beurteilungsgegenstands-Teilmodells,
das ein Teilmodell ist, an welchem eine Schlagbeurteilung angewandt
wird, und zweite Beurteilungsbearbeitungen zum Durchführen einer
Schlagbeurteilung in bezug auf die Polygone umfassen, die das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
ausbilden bzw. darstellen.
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Mit
dem zuvor erwähnten
Merkmal wird, da eine Schlagbeurteilung in bezug auf die Polygone
eines Teilmodells durchgeführt
wird, das als ein Gegenstand für
eine Schlagbeurteilung von den Teilmodellen festgelegt ist, die
die drei-dimensionalen Modelle ausbilden, statt daß eine Schlagbeurteilung
in bezug auf alle Polygone durchgeführt wird, die das drei-dimensionale
Modell ausbilden, die Schlagbeurteilungsbearbeitung schnell ausgeführt.
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In
dem zuvor erwähnten
computerlesbaren Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines drei-dimensionalen
Bildbearbeitungsprogramms kann die erste Beurteilungsbearbeitung
festgelegt bzw. eingestellt werden, um den Bewegungsvektor und das
drei-dimensionale Modell auf eine zwei-dimensionale Ebene zu projizieren
und ein Teilmodell, enthaltend alles oder einen Abschnitt der geraden
Linie, die den Startpunkt und Endpunkt des Bewegungsvektors verbindet,
als das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell zu nehmen.
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Mit
dem oben erwähnten
Merkmal ist es, da das Teilmodell, an welchem eine Schlagbeurteilung auszuführen bzw.
anzuwenden ist, durch ein Projizieren des sich bewegenden Gegenstands
und des drei-dimensionalen Modells auf eine zwei-dimensionale Ebene
ausgewählt
ist bzw. wird, möglich,
das Teilmodell auszuwählen,
an welchem eine Schlagbeurteilung in einer effizienten Weise auszuführen ist.
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Zusätzlich kann
in dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines drei-dimensionalen
Bildverarbeitungsprogramms die zweite Beurteilungsbearbeitung umfassen:
ein Scheitelkoordinaten-Berechnungsverarbeiten zum Berechnen entsprechender
bzw. jeweiliger Scheitelkoordinaten für die Polygone, die das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
ausbilden bzw. darstellen, aus den zentralen bzw. Zentralkoordinaten,
dem Expansionsfaktor und den umgewandelten bzw. konvertierten Scheitelkoordinaten;
ein Schnittpunkt-Berechnungsverarbeiten
zum Berechnen der Koordinaten eines Schnittpunkts zwischen der Ebene,
die die entsprechenden Polygone enthält, und einer geraden Linie,
die den Bewegungsvektor enthält;
ein erstes Schnittpunkt-Beurteilungsverarbeiten zum Beurteilen,
ob der Schnittpunkt auf einer geraden Linie liegt oder nicht, die
den Startpunkt und Endpunkt des Bewegungsvektors verbindet; und
ein zweites Schnittpunkt-Beurteilungsverarbeiten zum Beurteilen,
ob der Schnittpunkt innerhalb der Polygone liegt oder nicht.
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Mit
dem obigen Merkmal wird der Schnittpunkt zwischen der Ebene, enthaltend
die entsprechenden Polygone, die das Beurteilungsgegenstands-Teilmodell
ausbilden, und der geraden Linie, enthaltend den oben erwähnten Bewegungsvektor, berechnet,
es wird beurteilt, ob der Schnittpunkt auf einer geraden Linie liegt
oder nicht, die den Startpunkt und Endpunkt des Bewegungsvektors
verbindet, und es wird beurteilt bzw. abgeschätzt, ob der Schnittpunkt innerhalb
der Polygone liegt oder nicht, und daher wird eine Schlagbeurteilung
schnell und genau ausgeführt.
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Eine
weitere Form der vorliegenden Erfindung nimmt ein Schlagbeurteilungsverfahren
an zum Beurteilen von Schlägen
bzw. Einschlägen
bzw. Stößen zwischen
einem sich bewegenden Gegenstand, der sich in einem künstlichen
dreidimensionalen Raum bewegt, und einem drei-dimensionalen Modell,
das durch eine Mehrzahl von Polygonen ausgebildet bzw. dargestellt
ist, wobei die Scheitelkoordinaten der entsprechenden Polygone des
drei-dimensionalen Modells gespeichert werden. Das Verfahren umfaßt die Schritte:
Durch- bzw. Ausführen
einer Aufprall- bzw. Einschlagsbeurteilung zum Beurteilen von Schlägen bzw.
Einschlägen
unter Verwendung des Bewegungsvektors des sich bewegenden Gegenstands
und der Scheitelkoordinaten; Darstellen der Scheitelkoordinaten
mittels zentraler Koordinaten, die Mittelwerte des maximalen bzw.
Maximalwerts und des minimalen bzw. Minimalwerts von jeder der Koordinatenkomponenten
sind, eines Expansionsfaktors für
ein Erzielen von vorbestimmten Werten durch Multiplikation mit dem
Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert von jeder Koordinatenkomponente,
und umgewandelter bzw. konvertierter Scheitelkoordinaten, die durch
ein Subtrahieren der Zentralkoordinaten von den entsprechenden Scheitelkoordinaten
und dann ein Multiplizieren mit dem Expansionsfaktor erhalten werden; Speichern
der zentralen Koordinaten und des Expansionsfaktors in einer Fließkommawertform;
und Speichern der umgewandelten Scheitelkoordinaten in einer ganzzahligen
Form.
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Gemäß der zuvor
erwähnten
Form der Erfindung werden Scheitelkoordinaten, welche konventionell
als 32-Bit Fließkommawerte
gespeichert sind, durch zentrale Koordinaten, einen Expansionsfaktor und
konvertierte Scheitelkoordinaten dargestellt bzw. ausgedrückt, und
da die konvertierten Scheitelkoordinaten als 16-Bit ganzzahlige
Werte gespeichert sind, ist die Speicherkapazität, die verwendet wird, um die
Scheitelkoordinaten zu speichern, um etwa eine Hälfte reduziert, und eine Schlagbeurteilung wird
schnell ausgeführt.
-
Ein
weiterer Aspekt der Erfindung nimmt die Form einer Videospielvorrichtung
an, welche eine Schlagbeurteilungsvorrichtung gemäß irgendeinem der
vorhergehenden Merkmale, Bildanzeigemittel zum Anzeigen von Bildern,
enthaltend das drei-dimensionale Modell und den sich bewegenden
Gegenstand; Programmspeichermittel zum Aufzeichnen von Spielprogrammdaten;
und extern betätigbare
Betätigungs-
bzw. Betriebsmittel umfaßt;
wobei die Schlagbeurteilungsvorrichtung eine Schlagbeurteilung gemäß den zuvor
erwähnten
Spielprogrammdaten ausführt.
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Gemäß dem vorher
erwähnten
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Videospielvorrichtung,
die fähig
ist, eine schnelle und genaue Schlagbeurteilung durchzuführen, erzielt
bzw. erlangt werden.