JP2001067490A - 画像生成システム及び情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モーションデータに基づくモーション再生手
法を用いながらも多様なモーション表現を実現できる画
像生成システム、情報記憶媒体の提供。 【解決手段】 敵キャラクタ２０の頭部や銃をプレーヤ
（プレーヤキャラクタ、仮想カメラ）の方に向ける第１
のモーション補正と、敵キャラクタにショットがヒット
した場合に敵キャラクタのスケルトン形状を微少変形さ
せる第２のモーション補正を行う。第２のモーション補
正では、元のスケルトン形状に戻すための復元力やヒッ
ト情報（ヒット力、ヒット方向）を用いてスケルトン形
状を微少変形させると共に、スケルトン形状の微少変形
量を時間経過に伴い徐々に小さくする。敵キャラクタの
ベース（ボディ座標系）の位置、回転角度については、
モーションデータで特定される位置、回転角度に固定す
る。各モーション補正を個別に有効、無効に設定するフ
ラグを各敵キャラクタに対して設定可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像生成システム
及び情報記憶媒体に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内の所
与の視点から見える画像を生成する画像生成システムが
知られており、いわゆる仮想現実を体験できるものとし
て人気が高い。ガンゲームを楽しむことができる画像生
成システムを例にとれば、プレーヤ（操作者）は、銃な
どを模して作られたガン型コントローラ（シューティン
グデバイス）を用いて、画面に映し出される敵キャラク
タ（モデルオブジェクト）などの標的をシューティング
することで、３次元ゲームを楽しむ。

【０００３】さて、このような画像生成システムでは、
プレーヤの仮想現実感の向上のために、よりリアルな画
像を生成することが重要な技術的課題になっている。従
って、敵キャラクタのモーションについてもリアルに表
現できることが望まれる。そして、これまでの画像生成
システムでは、各フレームでの敵キャラクタのスケルト
ン形状（骨構造）を特定するモーションデータを予め用
意しておき、このモーションデータに基づきモーション
再生処理を行うことで、敵キャラクタのモーションを表
現していた。

【０００４】しかしながら、このように単にモーション
データに基づきモーションを再生する手法には、以下の
ような問題点がある。 （１）プレーヤ（プレーヤが操作するプレーヤキャラク
タ、仮想カメラ）の位置や方向が変化したり、プレーヤ
からのショット（弾等）がヒットした場合にも、敵キャ
ラクタはいつも同じ動きをする。このため、モーション
表現が単調になる。 （２）モーション表現が単調にならないように、敵キャ
ラクタのモーションのバリエーションを増やそうとする
と、それに比例してモーションデータを増やす必要性が
生じる。しかしながら、モーションデータを記憶するメ
モリの容量は有限であるため、モーションのバリエーシ
ョンの増加には限界がある。

【０００５】一方、モーションデータに基づくモーショ
ン再生手法には、敵キャラクタの移動経路や配置を常に
同じにできるという利点がある。

【０００６】即ち、この種のガンゲームでは、特定のス
トーリーにしたがってゲームが進行し、このストーリー
展開に沿うように仮想カメラは常に同じ動きをする。従
って、敵キャラクタが勝手な経路で移動すると、仮想カ
メラの撮影範囲に入るべき敵キャラクタが撮影範囲に入
らなくなり、スムーズなストーリー展開を実現できな
い。

【０００７】しかしながら、モーションデータに基づく
モーション再生手法によれば、敵キャラクタの移動経路
や配置は常に同じになり、仮想カメラの撮影範囲に入る
べき敵キャラクタが撮影範囲に入らなくなる事態を防止
できる。従って、このようなモーションデータに基づく
モーション再生手法の利点については、生かされること
が望まれる。

【０００８】本発明は、以上のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、モーション
データに基づくモーション再生手法を用いながらも、リ
アルで多様なモーション表現を少ないデータ量で実現で
きる画像生成システム及び情報記憶媒体を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、画像を生成するための画像生成システム
であって、複数の部位により構成されるモデルオブジェ
クトがヒットされた場合に、モーションデータに基づき
特定されるモデルオブジェクトのスケルトン形状を、ヒ
ット情報に基づいて微少変形させるモーション補正を行
う手段と、モデルオブジェクトの画像を含む画像を生成
する手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係る
情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記
憶媒体であって、上記手段を実現（実行）するための情
報（プログラム或いはデータ等）を含むことを特徴とす
る。また本発明に係るプログラムは、コンピュータによ
り使用可能なプログラム（搬送波に具現化されるプログ
ラムを含む）であって、上記手段を実現（実行）するた
めの処理ルーチンを含むことを特徴とする。

【００１０】本発明では、モデルオブジェクトが複数の
部位により構成され、各部位の位置又は回転角度は、ス
ケルトンを構成する骨の位置又は回転角度により特定さ
れる。但し、スケルトン、骨は現実に表示されるもので
はなく、仮想的なものであり、その実体は、各部位の位
置又は回転角度を表すデータである。

【００１１】そして本発明によれば、ショット、パン
チ、キック、衝突などによりモデルオブジェクトがヒッ
トされると、モーションデータに基づき特定されるスケ
ルトン形状が微少変形される。これにより、モデルオブ
ジェクトがヒットの衝撃にリアクションする様子を表現
できる。この結果、１組のモーションデータを用いなが
らも、リアルで多様なモーション表現を実現できるよう
になる。

【００１２】なお、モーションデータに基づき特定され
るスケルトン形状は、モーションデータにより一意に決
まるスケルトン形状でもよいし、そのスケルトン形状に
対して他の１又は複数のモーション補正を施した後のス
ケルトン形状でもよい。

【００１３】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、モデルオブジェクトのスケ
ルトン形状をモーションデータに基づき特定される元の
スケルトン形状に戻す復元力と、前記ヒット情報とに基
づいて、前記モーション補正を行うことを特徴とする。
このようにすれば、ヒットの衝撃によりモデルオブジェ
クトが微少に振動するようになり、更にリアルで多様な
モーション表現を実現できる。

【００１４】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、ヒット情報に基づくスケル
トン形状の微少変形量が時間経過に伴い徐々に小さくな
るように、前記モーション補正を行うことを特徴とす
る。このようにすれば、ヒット後、時間経過に伴い、モ
デルオブジェクトの振動の振幅が徐々に小さくなって行
く様子を表現できるようになる。

【００１５】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、モデルオブジェクトの所与
の部位の位置又は回転角度をほぼ固定しながら、前記モ
ーション補正を行うことを特徴とする。このようにすれ
ば、例えば、オブジェクトの第１の部位（例えば頭部、
手、武器）を所与の目標位置に向けながら、或いは、第
２の部位（例えば足）を、モーションデータに基づき特
定される位置や回転角度に固定しながら、ヒット時にス
ケルトン形状を微少変形させるモーション補正が行われ
るようになる。このようにすることで、１組のモーショ
ンデータを用いながらも、更に多様なモーション表現を
実現できるようになる。

【００１６】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、モデルオブジェクトのボデ
ィ座標系の、ワールド座標系に対する位置又は回転角度
を、モーションデータに基づき特定される位置又は回転
角度にほぼ固定しながら、前記モーション補正を行うこ
とを特徴とする。このようにすれば、モデルオブジェク
トのボディ座標系の位置又は回転角度は、モーションデ
ータにしたがって変化するようになる。従って、モデル
オブジェクトのスケルトン形状（各部位の動き）などに
ついてはモーション補正により変化するが、モデルオブ
ジェクトの全体の動きについては、モーションデータ通
りに動かすことができるようになる。この結果、例え
ば、ゲーム状況が変化しても、仮想カメラの撮影範囲に
モデルオブジェクトを常に収めるなどのカメラワークが
可能になる。

【００１７】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、モデルオブジェクトの所与
の部位を所与の目標位置に向ける第１のモーション補正
を行った後に、前記モーション補正を行うことを特徴と
する。このように多段階にモーション補正を行うこと
で、モーション表現のバラエティ度を更に増すことがで
きる。

【００１８】また本発明は、画像を生成するための画像
生成システムであって、複数の部位により構成されるモ
デルオブジェクトの、モーションデータに基づき特定さ
れるスケルトン形状を、変形させる第１のモーション補
正を行い、前記第１のモーション補正により変形したス
ケルトン形状を更に変形させる第２のモーション補正を
行い・・・・・・第Ｎ−１のモーション補正により変形
したスケルトン形状を更に変形させる第Ｎ（Ｎ≧２）の
モーション補正を行う手段と、モデルオブジェクトの画
像を含む画像を生成する手段とを含むことを特徴とす
る。また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータに
より使用可能な情報記憶媒体であって、上記手段を実現
（実行）するための情報（プログラム或いはデータ等）
を含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラム
は、コンピュータにより使用可能なプログラム（搬送波
に具現化されるプログラムを含む）であって、上記手段
を実現（実行）するための処理ルーチンを含むことを特
徴とする。

【００１９】本発明によれば、第１〜第Ｎのモーション
補正による多段階のモーション補正が行われるようにな
る。これにより、例えば同じ１組のモーションデータを
用いたモーションであっても、施される第１〜第Ｎのモ
ーション補正の内容が異なれば異なったモーションに見
るようになり、モーション表現のバラエティ度を増すこ
とができる。

【００２０】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、前記各第１〜第Ｎのモーシ
ョン補正を個別に有効、無効に設定するための情報が、
モデルオブジェクトに対して設定されることを特徴とす
る。このようにすれば、例えば、第１のモデルオブジェ
クトに対しては第１、第２のモーション補正を共に有効
にし、第２のモデルオブジェクトに対しては第１のモー
ション補正を有効にする一方で第２のモーション補正を
無効にし、第３のモデルオブジェクトに対しては第１、
第２のモーション補正を共に無効にするなどの設定が可
能になる。これにより、同じプログラムや同じモーショ
ンデータで動くモデルオブジェクトであっても、上記設
定を変えることで、異なったモーションを行うようにな
る。この結果、多種多様なモーションを行うモデルオブ
ジェクトを簡易に提供できるようになる。

【００２１】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、モデルオブジェクトのボデ
ィ座標系の、ワールド座標系に対する位置又は回転角度
を、モーションデータに基づき特定される位置又は回転
角度にほぼ固定しながら、前記第１〜第Ｎのモーション
補正を行うことを特徴とする。このようにすれば、第１
〜第Ｎのモーション補正によりモデルオブジェクトのス
ケルトン形状（各部位の動き）などは変化するが、モデ
ルオブジェクトの全体の動きについては、モーションデ
ータ通りに動かすことができるようになる。

【００２２】また本発明は、画像を生成するための画像
生成システムであって、複数の部位により構成されるモ
デルオブジェクトの所与の部位を所与の目標位置に向け
る共に、モデルオブジェクトがヒットされた場合にモデ
ルオブジェクトのスケルトン形状が微少変形するよう
に、モデルオブジェクトのスケルトン形状を変形させる
手段と、モデルオブジェクトの画像を含む画像を生成す
る手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係る情
報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶
媒体であって、上記手段を実現（実行）するための情報
（プログラム或いはデータ等）を含むことを特徴とす
る。また本発明に係るプログラムは、コンピュータによ
り使用可能なプログラム（搬送波に具現化されるプログ
ラムを含む）であって、上記手段を実現（実行）するた
めの処理ルーチンを含むことを特徴とする。

【００２３】本発明によれば、モデルオブジェクトは、
その所与の部位（例えば頭部、手、武器）を所与の目標
位置（例えばプレーヤキャラクタ、仮想カメラ）に向け
ながら、モーションデータにしたがって動くようにな
る。また、モデルオブジェクトがヒットされた場合に
は、ヒット情報に基づいてそのスケルトン形状が微少変
形するようになる。この結果、ガンゲームなどのシュー
ティングゲームの標的（敵キャラクタ）として最適なモ
デルオブジェクトの動きを実現できるようになる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて説明する。なお以下では、本発明
を、ガン型コントローラを用いたガンゲーム（シューテ
ィングゲーム）に適用した場合を例にとり説明するが、
本発明はこれに限定されず、種々のゲームに適用でき
る。

【００２５】１．構成 図１に、本実施形態を業務用ゲームシステムに適用した
場合の構成例を示す。

【００２６】プレーヤ５００は、本物のマシンガンを模
して作られたガン型コントローラ（広義にはシューティ
ングデバイス）５０２を構える。そして、画面５０４に
映し出される敵キャラクタ（広義にはモデルオブジェク
ト）などの標的を狙ってシューティングすることでガン
ゲームを楽しむ。

【００２７】特に、本実施形態のガン型コントローラ５
０２は、引き金を引くと、仮想的なショット（弾等）が
高速で自動的に連射される。従って、あたかも本物のマ
シンガンを撃っているかのような仮想現実感をプレーヤ
に与えることができる。

【００２８】なお、ショットのヒット位置（着弾位置）
は、ガン型コントローラ５０２に光センサを設け、この
光センサを用いて画面の走査光を検知することで検出し
てもよいし、ガン型コントローラ５０２から光（レーザ
ー光）を発射し、この光の照射位置をＣＣＤカメラなど
を用いて検知することで検出してもよい。

【００２９】図２に、本実施形態のブロック図の一例を
示す。なお同図において本実施形態は、少なくとも処理
部１００を含めばよく（或いは処理部１００と記憶部１
４０、或いは処理部１００と記憶部１４０と情報記憶媒
体１５０を含めばよく）、それ以外のブロック（例えば
操作部１３０、画像生成部１６０、表示部１６２、音生
成部１７０、音出力部１７２、通信部１７４、Ｉ／Ｆ部
１７６、メモリーカード１８０等）については、任意の
構成要素とすることができる。

【００３０】ここで処理部１００は、システム全体の制
御、システム内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム演
算などの各種の処理を行うものであり、その機能は、Ｃ
ＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、ＤＳＰ、或いはＡＳ
ＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、所与の
プログラム（ゲームプログラム）により実現できる。

【００３１】操作部１３０は、プレーヤが操作データを
入力するためのものであり、その機能は、図１のガン型
コントローラ５０２、レバー、ボタン、筺体などのハー
ドウェアにより実現できる。

【００３２】記憶部１４０は、処理部１００、画像生成
部１６０、音生成部１７０、通信部１７４、Ｉ／Ｆ部１
７６などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ
などのハードウェアにより実現できる。

【００３３】情報記憶媒体（コンピュータにより使用可
能な記憶媒体）１５０は、プログラムやデータなどの情
報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディス
ク、ハードディスク、磁気テープ、或いは半導体メモリ
（ＲＯＭ）などのハードウェアにより実現できる。処理
部１００は、この情報記憶媒体１５０に格納される情報
に基づいて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。
即ち情報記憶媒体１５０には、本発明（本実施形態）の
手段（特に処理部１００に含まれるブロック）を実現
（実行）するための種々の情報（プログラム、データ）
が格納される。

【００３４】なお、情報記憶媒体１５０に格納される情
報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶
部１４０に転送されることになる。また情報記憶媒体１
５０に記憶される情報は、本発明の処理を行うためのプ
ログラムコード、画像情報、音情報、表示物の形状情
報、テーブルデータ、リストデータ、プレーヤ情報や、
本発明の処理を指示するための情報、その指示に従って
処理を行うための情報等の少なくとも１つを含むもので
ある。

【００３５】画像生成部１６０は、処理部１００からの
指示等にしたがって、各種の画像を生成し表示部１６２
に出力するものであり、その機能は、画像生成用ＡＳＩ
Ｃ、ＣＰＵ、或いはＤＳＰなどのハードウェアや、所与
のプログラム（画像生成プログラム）、画像情報により
実現できる。

【００３６】音生成部１７０は、処理部１００からの指
示等にしたがって、各種の音を生成し音出力部１７２に
出力するものであり、その機能は、音生成用ＡＳＩＣ、
ＣＰＵ、或いはＤＳＰなどのハードウェアや、所与のプ
ログラム（音生成プログラム）、音情報（波形データ
等）により実現できる。

【００３７】通信部１７４は、外部装置（例えばホスト
装置や他の画像生成システム）との間で通信を行うため
の各種の制御を行うものであり、その機能は、通信用Ａ
ＳＩＣ、或いはＣＰＵなどのハードウェアや、所与のプ
ログラム（通信プログラム）により実現できる。

【００３８】なお本発明（本実施形態）の処理を実現す
るための情報は、ホスト装置（サーバー）が有する情報
記憶媒体からネットワーク及び通信部１７４を介して情
報記憶媒体１５０に配信するようにしてもよい。このよ
うなホスト装置（サーバー）の情報記憶媒体の使用も本
発明の範囲内に含まれる。

【００３９】また処理部１００の機能の一部又は全部
を、画像生成部１６０、音生成部１７０、又は通信部１
７４の機能により実現するようにしてもよい。或いは、
画像生成部１６０、音生成部１７０、又は通信部１７４
の機能の一部又は全部を、処理部１００の機能により実
現するようにしてもよい。

【００４０】Ｉ／Ｆ部１７６は、処理部１００からの指
示等にしたがってメモリーカード（広義には、携帯型ゲ
ーム機などを含む携帯型情報記憶装置）１８０との間で
情報交換を行うためのインターフェースとなるものであ
り、その機能は、メモリーカードを挿入するためのスロ
ットや、データ書き込み・読み出し用コントローラＩＣ
などにより実現できる。なお、メモリーカード１８０と
の間の情報交換を赤外線などの無線を用いて実現する場
合には、Ｉ／Ｆ部１７６の機能は、半導体レーザ、赤外
線センサーなどのハードウェアにより実現できる。

【００４１】処理部１００は、ゲーム演算部１１０を含
む。

【００４２】ここでゲーム演算部１１０は、コイン（代
価）の受け付け処理、各種モードの設定処理、ゲームの
進行処理、選択画面の設定処理、オブジェクトの位置や
回転角度（Ｘ、Ｙ又はＺ軸回り回転角度）を決める処
理、視点位置や視線角度（視線方向）を決める処理、モ
ーションの再生（生成）処理、オブジェクト空間へオブ
ジェクトを配置する処理、ヒットチェック処理、ゲーム
結果（成果、成績）を演算する処理、複数のプレーヤが
共通のゲーム空間でプレイするための処理、或いはゲー
ムオーバー処理などの種々のゲーム演算処理を、操作部
１３０からの操作データ、メモリーカード１８０からの
データ、ゲームプログラムなどに基づいて行う。

【００４３】ゲーム演算部１１０は、ヒットチェック部
１１２、モーション再生部１１４、第１のモーション補
正部１１６、第２のモーション補正部１１８を含む。

【００４４】ここで、ヒットチェック部１１２は、ガン
型コントローラを用いてプレーヤが発射した仮想的なシ
ョットがモデルオブジェクトにヒットしたか否かを調べ
るヒットチェック処理を行う。なお、処理負担の軽減の
ためには、モデルオブジェクトの形状を簡易化した簡易
オブジェクトを用いてヒットチェック処理を行うことが
望ましい。

【００４５】モーション再生部１１４は、モデルオブジ
ェクト（敵キャラクタ等）のモーションを、モーション
データ記憶部１４２に記憶されているモーションデータ
に基づいて再生する処理を行う。

【００４６】即ち、モーションデータ記憶部１４２に
は、モデルオブジェクトのスケルトンを構成する骨（部
位）の位置又は回転角度等を含むモーションデータが記
憶されている。モーション再生部１１４は、このモーシ
ョンデータを読み出し、このモーションデータに基づい
てモデルオブジェクトの骨（部位）を動かすことで（モ
デルオブジェクトのスケルトン形状を変形させること
で）、モデルオブジェクトのモーションを再生する。

【００４７】なお、モーションデータ記憶部１４２に記
憶されるモーションデータは、モーションキャプチャな
どを利用して作成したものであることが特に望ましい
が、モーションデータを、物理シミュレーション（物理
計算を利用したシミュレーション。物理計算は擬似的な
物理計算でもよい）などによりリアルタイムに生成する
ようにしてもよい。

【００４８】第１のモーション補正部１１６は、モーシ
ョン再生部１１４によるモーション再生に基づき特定さ
れたスケルトン形状を変形させるモーション補正を行
う。

【００４９】より具体的には、頭部や武器（手）などの
部位を、プレーヤ（プレーヤキャラクタ、仮想カメラ）
の方向に向けるモーション補正を行う。これにより、プ
レーヤとモデルオブジェクト（敵キャラクタ）との位置
関係に応じて、モデルオブジェクトのモーションが変化
するようになり、リアルで多様なモーション表現を少な
いデータ量で実現できるようになる。

【００５０】第２のモーション補正部１１８は、第１の
モーション補正部１１６により変形したスケルトン形状
を更に変形させるモーション補正を行う。これにより、
モデルオブジェクトのモーションが多段階で補正される
ようになる。

【００５１】より具体的には、スケルトン形状を元の形
状に戻す復元力や、ヒット情報（ヒット力、ヒット方向
等）などに基づいて、モデルオブジェクトのスケルトン
形状を微少変形させるモーション補正を行う。これによ
り、ショットのヒットの衝撃に対して細かくリアクショ
ンするモデルオブジェクトを表現できるようになる。

【００５２】なお、本実施形態の画像生成システムは、
１人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモ
ード専用のシステムにしてもよいし、このようなシング
ルプレーヤモードのみならず、複数のプレーヤがプレイ
できるマルチプレーヤモードも備えるシステムにしても
よい。

【００５３】また複数のプレーヤがプレイする場合に、
これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム
音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワ
ーク（伝送ライン、通信回線）などで接続された複数の
端末を用いて生成してもよい。

【００５４】２．本実施形態の特徴 図３に、敵キャラクタ２０（モデルオブジェクト）及び
そのスケルトン（骨構造）の例を示す。

【００５５】ここで、図３のスケルトンを構成する骨Ｂ
１〜Ｂ１５（部位）は親子構造を有する。例えば、Ｂ１
５の親はＢ１４、Ｂ１４の親はＢ１３、Ｂ１３の親はＢ
１である。また、Ｂ１２の親はＢ１１、Ｂ１１の親はＢ
１０、Ｂ１０の親はＢ１である。また、Ｂ９の親はＢ
８、Ｂ８の親はＢ７、Ｂ７の親はＢ２である。またＢ６
の親はＢ５、Ｂ５の親はＢ４、Ｂ４の親はＢ２である。
またＢ３の親はＢ２であり、Ｂ２の親はＢ１である。更
にＢ１の親はベースＢＳとなる。

【００５６】ここで、ベースＢＳは、敵キャラクタ２０
（モデルオブジェクト）のボディ座標系であり、このベ
ースの、ワールド座標系に対する位置や回転角度を変化
させることで、敵キャラクタ２０全体を移動させたり回
転させたりすることができる。

【００５７】各骨の位置、回転角度は、親の骨に対する
相対位置、相対回転角度で表される。例えば、骨Ｂ２の
位置（関節）Ｊ２は、その親の骨Ｂ１の位置Ｊ１に対す
る相対位置で表される。また、図４に示すように、子の
骨ＢＣの回転角度は、親の骨ＢＰを例えばＸＬ軸上に配
置した場合の、ＸＬ、ＹＬ、ＺＬ軸回りでの相対回転角
度で表される。

【００５８】なお、図３の骨Ｂ１〜Ｂ１５は現実に表示
されるものではなく、仮想的なものであり、その実体
は、敵キャラクタ２０（モデルオブジェクト）の各部位
の位置や回転角度を表すデータ（座標変換マトリクス）
である。

【００５９】図２のモーションデータ記憶部１４２に
は、骨Ｂ１〜Ｂ１５の位置Ｊ１〜Ｊ１５や回転角度が、
モーションデータとして記憶されている（回転角度のみ
記憶してもよい）。例えば、歩きモーションが、ＭＰ
１、ＭＰ２、ＭＰ３・・・・ＭＰＮという複数の一連の
基準モーション（姿勢）により構成されていたとする。
するとこれらの各基準モーションＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ
３・・・・ＭＰＮでの各骨の位置、回転角度が、モーシ
ョンデータとしてモーションデータ記憶部１４２に記憶
されている。そして、例えば、第１のフレームでは基準
モーションＭＰ１の各骨の位置、回転角度を読み出し、
次の第２のフレームでは基準モーションＭＰ２の各骨の
位置、回転角度を読み出すというように、基準モーショ
ンのモーションデータを時間経過に伴い順次読み出すこ
とで、モーション再生が実現される。

【００６０】なお、本実施形態では、ベースＢＳ（ボデ
ィ座標系）の、ワールド座標系に対する位置や回転角度
についても、モーションデータにより特定されるように
なっている。

【００６１】図３の敵キャラクタ２０を構成する部位で
ある腰１、胸２、頭部３、右上腕４、右前腕５、右手
（銃）６、左上腕７、左前腕８、左手９、右大腿１０、
右すね１１、右足１２、左大腿１３、左すね１４、左足
１５は、各々、骨Ｂ１〜Ｂ１５に追従して動くことにな
る。従って、骨Ｂ１〜Ｂ１５により構成されるスケルト
ンの形状が変形すると、これに追従して敵キャラクタ２
０の形状も変形するようになる。なお、関節に近い部分
については、一定の割合で隣の骨に追従させるようにし
てもよい。例えば上腕４の、関節Ｊ５に近い部分につい
ては、骨Ｂ４のみならず骨Ｂ５にも一定の割合で追従さ
せるようにする。このようにすれば、関節付近での形状
変形を滑らかにすることができる。

【００６２】さて、本実施形態では、敵キャラクタがシ
ョット等によりヒットされた場合に、モーションデータ
に基づき特定されるモデルオブジェクトのスケルトン形
状（他の補正を行った後のスケルトン形状でもよい）
を、ヒット力やヒット方向（広義にはヒット情報）に基
づいて微少変形させるモーション補正を行っている。例
えば図５では、ショットが敵キャラクタの胸にヒットし
ており、そのヒット力やヒット方向に応じて、スケルト
ン形状が微少変形している。

【００６３】このようにすれば、ヒット力やヒット方向
が異なれば、スケルトンも異なる形状に変形するように
なる。例えばヒット力が大きければ、スケルトン形状の
変形量も大きくなる。また、ヒット方向が第１の方向で
あれば、第１の方向にほぼ沿った方向でスケルトン形状
が変形し、ヒット方向が第２の方向であれば、第２の方
向にほぼ沿った方向でスケルトン形状が変形する。従っ
て、一連の基準モーションからなる１組のモーションデ
ータだけを用いながらも、種々様々な形状にスケルトン
を変形させるできるようになる。この結果、少ないデー
タ量で、リアルで多様なモーション表現を実現できるよ
うになる。

【００６４】そして、本実施形態では更に、ヒット情報
の他に、スケルトン形状を元のスケルトン形状（モーシ
ョンデータに基づき特定される形状）に戻す復元力を用
いて、モーション補正を行うようにしている。

【００６５】例えば図６（Ａ）に示すように右方向から
ヒットされた場合に、骨ＢＡは、図６（Ｂ）に示すよう
に反時計回りに回転する。そして、骨ＢＡが、Ｅ１に示
す元の向きからＥ２に示すように反時計回りにθ１だけ
回転すると、−Ｋ１×θ１という復元力が働き、骨ＢＡ
を時計回りに回転させようとする。一方、骨ＢＡが、Ｅ
１に示す元の向きから図６（Ｃ）のＥ３に示すように時
計回りにθ２だけ回転すると、−Ｋ１×θ２という復元
力が働き、骨ＢＡを反時計回りに回転させようとする。

【００６６】このような復元力を働かせることで、各骨
がバネ運動を行うようになり、ショットがヒットする毎
に、スケルトン形状が微少に振動するようになる。この
結果、あたかもショットのヒットによるリアクションで
敵キャラクタがぴくぴくと震えているかのように見せる
ことができ、単なるモーション再生処理では得られない
リアルなモーション表現を実現できる。

【００６７】また本実施形態では、ヒット情報に基づく
スケルトン形状の微少変形量が、時間経過に伴い徐々に
小さくなるように、モーション補正を行っている。

【００６８】即ち本実施形態では、ショットがヒットす
ると、図７（Ａ）に示すようにタイマー値ＴＭが例えば
９０にセットされる。そして、このタイマー値ＴＭは１
フレーム毎にデクリメントされる。

【００６９】タイマー値ＴＭが９０（初期値）の場合に
は、図７（Ａ）のＥ４に示すように骨ＢＡの回転角度の
振幅は最も大きくなる。そして、図７（Ｂ）のＥ５、図
７（Ｃ）のＥ６、図７（Ｄ）のＥ７に示すように、ヒッ
ト時から時間が経過し、タイマー値ＴＭがデクリメント
されるにつれて、骨ＢＡの回転角度の振幅が徐々に小さ
くなって行く。

【００７０】これにより、ショットのヒット時にはスケ
ルトン形状は大きく振動し、その後、振動幅が徐々に小
さくなって行くように見えるようになる。従って、ショ
ットのヒットの衝撃によるリアクションで敵キャラクタ
がぴくぴくと震えている様子を、更にリアルに見せるこ
とができる。この結果、一連の基準モーションからなる
１組のモーションデータだけを用いながらも、単なるモ
ーション再生処理では得られないリアルなモーション表
現を実現できるようになる。

【００７１】また、本実施形態では、敵キャラクタの所
与の部位（骨）の位置や回転角度をほぼ固定しながら、
モーション補正を行うようにしている。

【００７２】例えば図８では、敵キャラクタの右手（骨
Ｂ６）の位置Ｊ６や回転角度、左手（骨Ｂ９）の位置Ｊ
９や回転角度、右足（骨Ｂ１２）の位置Ｊ１２や回転角
度、左足（骨Ｂ１５）の位置Ｊ１５や回転角度を固定し
ながら、スケルトン形状を微少変形させている。

【００７３】このようにすれば、手と一体形成された銃
（武器）の位置や方向が、ショットのヒットが原因とな
ってぶれてしまうという事態が防止される。これによ
り、銃をプレーヤの方向にしっかりと向けながらショッ
トのヒットにより振動するという敵キャラクタの様子を
表現できるようになる。

【００７４】また、足を固定しながらモーション補正を
行うことで、足が地面を滑ってしまい、すり足状態にな
ってしまうという事態を防止できるようになる。

【００７５】即ち、スケルトン形状を微少変形させるモ
ーション補正により、足の位置や回転角度が変化してし
まうと、本来は滑るべきではない足が滑って見えてしま
うという問題が生じる。本実施形態では、スケルトン形
状を微少変形させるモーション補正を行う際に、図８に
示すように足の位置や回転角度を固定させている。従っ
て、このようなモーション補正を行っても、足の位置や
回転角度は、モーションデータにより特定される位置や
回転角度からずれないようになる。そして、モーション
データは、足が滑らないように予め作られているため、
結局、上記のようなモーション補正が行われても、敵キ
ャラクタの足は滑らないようになる。この結果、敵キャ
ラクタのモーションを、より自然なものにすることがで
きる。

【００７６】また、本実施形態では、敵キャラクタの図
３に示すベースＢＳ（ボディ座標系）の、ワールド座標
系ＸＷ、ＹＷ、ＺＷに対する位置や回転角度について
は、モーションデータに基づき特定される位置や回転角
度にほぼ固定しながら、モーション補正を行うようにし
ている。

【００７７】例えば図９では、ベースＢＳの位置や回転
角度が、モーションデータに基づいて変化している。そ
して、仮想カメラ３０は、このベースＢＳの移動に伴っ
て移動する敵キャラクタが撮影範囲に入るように、その
位置や回転角度を変化させている。

【００７８】この場合に、スケルトン形状を微少変形さ
せるなどのモーション補正により、ベースＢＳの位置や
回転角度（ワールド座標系に対する位置、回転角度）が
変化してしまうと、敵キャラクタが撮影範囲に入らなく
なるなどの事態が生じてしまう。従って、ストーリー展
開に沿ったカメラワークを実現できなくなる。

【００７９】本実施形態では、ベースＢＳの位置や回転
角度については、モーションデータに基づき特定される
位置や回転角度に固定しながら、モーション補正が行わ
れる。従って、モーション補正により敵キャラクタの部
位が変化しても、ベースＢＳの位置や回転角度はモーシ
ョンデータの通りに変化するようになる。このため、敵
キャラクタが仮想カメラ３０の撮影範囲に入らなくなる
事態を防止でき、ストーリー展開に沿ったカメラワーク
を実現できるようになる。

【００８０】さて、本実施形態では多段階のモーション
補正を行っている。例えば、モーションデータに基づき
特定されるスケルトン形状を変形させる第１のモーショ
ン補正を行い、次に、この第１のモーション補正により
変形したスケルトン形状を更に変形させる第２のモーシ
ョン補正を行う。なお、更に第３、第４・・・・第Ｎの
モーション補正を行うようにしてもよい。

【００８１】より具体的には、図１０のＦ１では、単に
モーションデータに基づくモーション再生を行ってい
る。この場合、敵キャラクタ２０は、プレーヤ（プレー
ヤキャラクタ、仮想カメラ）の方を向くことなく、モー
ションデータに基づいて例えば歩きモーションを行う。

【００８２】一方、図１０のＦ２では、敵キャラクタ２
０の頭部や銃（右手）をプレーヤの方に向かせる第１の
モーション補正を行っている。このようにすれば、Ｆ１
に示すような歩きモーションのモーションデータを用い
ながらも、プレーヤの方に頭部や銃を向ける敵キャラク
タ２０のモーションを実現できるようになる。この結
果、図１０のＦ１に示すような単なるモーション補正の
みを行う場合に比べて、１組のモーションデータで、よ
り多様なモーションを表現できるようになる。

【００８３】更に、図１０のＦ３では、プレーヤからの
ショットのヒットにより敵キャラクタ２０のスケルトン
形状を微少変形させる第２のモーション補正を行ってい
る。このようにすれば、敵キャラクタの頭部や銃（広義
には所与の部位）をプレーヤ（広義には目標位置）の方
に向けると共に、敵キャラクタがヒットされた場合にス
ケルトン形状が微少変形するような変形処理を実現でき
る。この結果、図１０のＦ１に示すような単なるモーシ
ョン補正のみを行う場合や、図１０のＦ２に示すような
第１のモーション補正のみを行う場合に比べて、１組の
モーションデータで、より多様なモーションを表現でき
るようになる。

【００８４】なお、各モーション補正を個別に有効、無
効に設定するためのフラグ（広義には情報）を、敵キャ
ラクタ（モデルオブジェクト）毎に設定できることが望
ましい。

【００８５】例えば図１１（Ａ）では、敵キャラクタ２
０に対しては、フラグＨＦ（頭部をプレーヤの方に向け
るモーション補正の有効、無効を設定するフラグ）、フ
ラグＧＦ（銃をプレーヤの方に向けるモーション補正の
有効、無効を設定するフラグ）、フラグＲＦ（ヒットの
衝撃にリアクションするモーション補正の有効、無効を
設定するフラグ）が、全て１（有効）に設定されてい
る。従って、図１１（Ｂ）に示すように、この敵キャラ
クタ２０は、プレーヤの方に頭部や銃を向けると共に、
ショットがヒットした場合にリアクション（微少振動）
するようになる。

【００８６】一方、敵キャラクタ２１に対しては、フラ
グＨＦ、ＧＦが１（有効）に設定されているが、フラグ
ＲＦが０（無効）に設定されている。従って、図１１
（Ｂ）に示すように、この敵キャラクタ２１はプレーヤ
の方に頭部や銃を向けないが、ショットがヒットした場
合にはリアクションするようになる。

【００８７】また、敵キャラクタ２２に対しては、フラ
グＨＦ、ＧＦ、ＲＦが全て０（無効）に設定されてい
る。従って、図１１（Ｂ）に示すように、この敵キャラ
クタ２２はプレーヤの方に頭部や銃を向けないと共に、
ショットがヒットした場合にもリアクションしないよう
になる。

【００８８】また、図１２（Ａ）では、ゲーム中である
ため、敵キャラクタ２０に対しては、フラグＨＦ、Ｇ
Ｆ、ＲＦが全て１（有効）に設定されている。従って、
ゲーム中においては敵キャラクタ２０は、プレーヤの方
に頭部や銃を向けると共に、ショットがヒットした場合
に微少振動するようになる。

【００８９】一方、図１２（Ｂ）では、デモ中（アトラ
クション中）であるため、敵キャラクタ２０に対して
は、フラグＨＦ、ＧＦ、ＲＦが全て０（無効）に設定さ
れている。従って、デモ中においては敵キャラクタ２０
は、プレーヤの方に頭部や銃を向けないと共に、ショッ
トがヒットした場合にもリアクションしないようにな
る。

【００９０】以上のように、モーション補正の有効、無
効を制御するための各種フラグを、各敵キャラクタ毎に
設定可能にすることで、ゲーム状況やゲームモードなど
に応じて、敵キャラクタの動きを異なったものにするこ
とができる。従って、同一のプログラム或いは同一のモ
ーションデータで動く敵キャラクタであっても、各フラ
グを異ならせることで、異なった動きをするようにな
る。この結果、敵キャラクタの更に多様なモーション表
現を実現できる。

【００９１】３．本実施形態の処理 次に、本実施形態の処理の詳細例についてフローチャー
トを用いて説明する。

【００９２】図１３は、本実施形態の処理の全体につい
て示すフローチャートである。

【００９３】まず、図２のモーションデータ記憶部１４
２からモーションデータを読み出し、モーションデータ
に基づくモーション再生を行う（ステップＳ１）。即
ち、モーションデータに基づき、当該フレームでの各部
位（骨）の位置や回転角度を求める。

【００９４】次に、図１０のＦ２で説明したような、頭
部と銃の向きに関する第１のモーション補正を行う（ス
テップＳ２）。

【００９５】次に、ショットがヒットしたか否かを判断
し、ヒットした場合にはステップＳ４に、ヒットしなか
った場合にはステップＳ７に移行する（ステップＳ
３）。

【００９６】ステップＳ４に移行した場合には、敵キャ
ラクタのリアクション（第２のモーション補正）を開始
するか否かを、図１１（Ａ）〜図１２（Ｂ）で説明した
フラグＲＦに基づいて判断する。そして、開始する場合
にはステップＳ５に移行し、開始しない場合にはステッ
プＳ７に移行する。

【００９７】ステップＳ５に移行した場合には、ヒット
力とヒット方向を決定する。そして、図７（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）で説明したリアクションのタイ
マー値ＴＭに初期値（例えば９０）をセットする（ステ
ップＳ６）。

【００９８】次に、タイマー値ＴＭをデクリメントし
（ステップＳ７）、タイマー値ＴＭが０になったか否か
を判断する（ステップＳ８）。そして、０になった場合
には、そのままステップＳ１に戻る。一方、０になって
いない場合には、ステップＳ９に移行してリアクション
に関する第２のモーション補正を行った後に、ステップ
Ｓ１に戻る。

【００９９】以上のようにして１フレーム分の処理を完
了する。

【０１００】図１４は、図１３のステップＳ２に示す第
１のモーション補正のフローチャートである。

【０１０１】まず、図１６に示す目標位置ＴＰ（例えば
プレーヤの位置）を決定する（ステップＳ１０）。

【０１０２】次に、敵キャラクタの頭部を目標位置ＴＰ
に向けるか否かを、図１１（Ａ）〜図１２（Ｂ）で説明
したフラグＨＦに基づき判断する（ステップＳ１１）。
そして、目標位置に向ける場合にはステップＳ１２に、
向けない場合にはステップＳ１７に移行する。

【０１０３】ステップＳ１７に移行した場合には、モー
ションデータにより特定される元の視線ベクトルＭＨＶ
の方向に、敵キャラクタの頭部を向ける。

【０１０４】一方、ステップＳ１２に移行した場合に
は、図１６に示すように頭部から目標位置ＴＰへのベク
トルＴＨＶを求める。そして、モーションデータにより
特定される元の視線ベクトルＭＨＶと、ＴＨＶとのなす
角度θＨ１を求める（ステップＳ１３）。

【０１０５】次に、θＨ１が９０度よりも小さいか否か
を判断し（ステップＳ１４）、９０度以上の場合にはス
テップＳ１７に移行し、元の視線ベクトルＭＨＶの方向
に頭部を向ける。即ち、θＨ１が９０度以上の場合には
敵キャラクタの頭部はプレーヤの方を向かないようにな
る。頭部を９０度以上回転させるのは、現実世界の事象
を考慮すると不自然だからである。

【０１０６】θＨ１が９０度よりも小さい場合には、敵
キャラクタの視線ベクトルＨＶを、ＨＶとＭＨＶとのな
す角度θＨ２が４５度以内に収まるように補正する（ス
テップＳ１５）。そして、補正されたＨＶの方向に頭部
を向けるようにする（ステップＳ１６）。

【０１０７】次に、銃を目標位置ＴＰ（プレーヤ）に向
けるか否かを、図１１（Ａ）〜図１２（Ｂ）で説明した
フラグＧＦに基づき判断する（ステップＳ１８）。そし
て、向けない場合にはステップＳ２４に移行し、向ける
場合にはステップＳ１９に移行する。

【０１０８】ステップＳ２４に移行した場合には、胸と
両腕を、モーションデータにより特定される元の方向に
向けるようにする。

【０１０９】一方、ステップＳ１９に移行した場合に
は、図１７（Ａ）に示すように、胸から目標位置ＴＰへ
のベクトルＴＧＶを求める。そして、モーションデータ
により特定される元の銃方向ベクトルＭＧＶと、ＴＧＶ
とのなす角度θＧを求める（ステップＳ２０）。

【０１１０】次に、θＧが６０度よりも小さいか否かを
判断し（ステップＳ２１）、６０度以上の場合には、ス
テップＳ２４に移行し、胸と両腕を、モーションデータ
により特定される元の方向に向けるようにする。

【０１１１】一方、θＧが６０度よりも小さい場合に
は、図１７（Ｂ）に示すように、胸を、ベースの座標系
のＹ軸回りで回転させて方向を合わせる（ステップＳ２
２）。次に、図１７（Ｃ）に示すように、両腕を、胸の
座標系のＸ軸回りで回転させて方向を合わせる（ステッ
プＳ２３）。

【０１１２】以上のようにして、敵キャラクタの頭部や
銃の向きを目標位置（プレーヤ）に向ける第１のモーシ
ョン補正が実現される。

【０１１３】図１８は、図１３のステップＳ９に示す第
２のモーション補正のフローチャートである。

【０１１４】まず、ヒット部位に応じたヒット力を各部
位（骨）に加える（ステップＳ３０）。例えば図１９
（Ａ）では頭部にショットがヒットしており、この場合
には、頭部に対するヒット力を最大にし、頭部から遠く
離れるにつれて、加えるヒット力を小さくする。

【０１１５】次に、処理対象が腰か否かを判断し（ステ
ップＳ３１）、腰ではない場合には、ヒット力と復元力
（図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）参照）と減衰抵抗に基づ
き、各部位（骨）を微少変位させるための回転速度を更
新する。より具体的には次式（１）に示すような計算を
行う。

【０１１６】 ωn＝ωn-1−Ｋ１×△θn-1−Ｋ２×ωn-1＋ＦＨ （１） 上式（１）において、ωn、ωn-1はｎ、n-1フレームに
おける回転速度、Ｋ１はバネ係数（復元力の係数）、△
θn-1はn-1フレームでの部位の微少回転変位量、Ｋ２は
減衰抵抗の係数、ＦＨはヒット力である。

【０１１７】次に、更新された回転速度に基づいて、各
部位（骨）の微少回転変位量を更新する。より具体的に
は次式（２）に示すような計算を行う。

【０１１８】 △θn＝（ＴＭ／ＴＭＳ）×（△θn-1＋ωｎ） （２） 上式（２）において、ＴＭは図７（Ａ）〜（Ｄ）で説明
したタイマー値であり、ＴＭＳはタイマー値の初期値
（例えば９０）である。また、△θn、△θn-1はn、ｎ-
1フレームにおける微少回転変位量であり、ωnは上式
（１）で求められた微少回転変位量である。

【０１１９】なお、上式（１）、（２）の計算は、実際
には各軸回りの回転に対して行う。

【０１２０】処理対象が腰の場合には、回転速度のみな
らず移動速度も更新する（ステップＳ３４）。また、微
少回転変位量のみならず、微少移動変位量も更新する
（ステップＳ３５）。

【０１２１】即ち図１９（Ｂ）に示すように、腰以外の
部位である例えば頭部３では、回転角度だけを変位させ
る。また、図１９（Ｃ）に示すように、腰１では、回転
角度のみならず位置も変位させる。

【０１２２】なお、腕（上腕、前腕）では、図８で説明
したように手（銃）が固定され回転の自由度が少ないた
め、図１９（Ｄ）に示すように、肩と手を結んだ軸回り
で腕を微少回転させるようにする。また、脚（大腿、す
ね）では、図８で説明したように足が固定され回転の自
由度が少ないため、図１９（Ｅ）に示すように、股関節
と足を結んだ軸回りで脚を微少回転させるようにする。

【０１２３】次に、腰、胸、頭部の位置、回転角度を決
定する（ステップＳ３６）。

【０１２４】より具体的には、まず、モーションデータ
に基づき図３のベースＢＳの位置、回転角度が決定され
る。次に、このベースＢＳの位置、回転角度と、モーシ
ョンデータと、ステップＳ３５で求められた微少回転変
位量、微少移動変位量とに基づいて、腰の位置、回転角
度が決定される（腰の骨のワールド座標系への座標変換
マトリクスが決定される）。

【０１２５】次に、求められた腰の位置、回転角度と、
図１４、図１５の第１のモーション補正により変化した
モーションデータと、ステップＳ３３で得られた微少回
転変位量とに基づいて、胸の位置、回転角度が決定され
る（胸の骨のワールド座標系への座標変換マトリクスが
決定される）。

【０１２６】次に、求められた胸の位置、回転角度と、
図１４、図１５の第１のモーション補正により変化した
モーションデータと、ステップＳ３３で得られた微少回
転変位量とに基づいて、頭部の位置、回転角度が決定さ
れる（頭部の骨のワールド座標系への座標変換マトリク
スが決定される）。

【０１２７】次に、胸の位置、回転角度により特定され
る両肩の位置と、固定されている両手（銃）の位置とに
基づき、両腕の位置、回転角度が決定される（ステップ
Ｓ３７）。即ち、図１９（Ｄ）の微少回転変位量を考慮
して、インバースキネマティクスにより、上腕、前腕の
位置、回転角度が決定される（上腕、前腕の骨のワール
ド座標系への座標変換マトリクスが決定される）。

【０１２８】次に、腰の位置、回転角度により特定され
る股関節の位置と、固定されている両足の位置とに基づ
き、両脚の位置、回転角度が決定される（ステップＳ３
８）。即ち、図１９（Ｅ）の微少回転変位量を考慮し
て、インバースキネマティクスにより、大腿、すねの位
置、回転角度が決定される（大腿、すねの骨のワールド
座標系への座標変換マトリクスが決定される）。

【０１２９】以上のようにして、全ての部位（骨）の位
置、回転角度（ワールド座標系への座標変換マトリク
ス）が決定される。そして、部位の位置、回転角度が決
定されると、部位を構成する各頂点の位置が決定され
（各頂点がワールド座標系に座標変換され）、敵キャラ
クタの画像を生成できるようになる。

【０１３０】４．ハードウェア構成 次に、本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一
例について図２０を用いて説明する。同図に示すシステ
ムでは、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１０
０４、情報記憶媒体１００６、音生成ＩＣ１００８、画
像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０１２、１０１４
が、システムバス１０１６により相互にデータ送受信可
能に接続されている。そして前記画像生成ＩＣ１０１０
にはディスプレイ１０１８が接続され、音生成ＩＣ１０
０８にはスピーカ１０２０が接続され、Ｉ／Ｏポート１
０１２にはコントロール装置１０２２が接続され、Ｉ／
Ｏポート１０１４には通信装置１０２４が接続されてい
る。

【０１３１】情報記憶媒体１００６は、プログラム、表
示物を表現するための画像データ、音データ等が主に格
納されるものである。例えば家庭用ゲームシステムでは
ゲームプログラム等を格納する情報記憶媒体としてＤＶ
Ｄ、ゲームカセット、ＣＤＲＯＭ等が用いられる。また
業務用ゲームシステムではＲＯＭ等のメモリが用いら
れ、この場合には情報記憶媒体１００６はＲＯＭ１００
２になる。

【０１３２】コントロール装置１０２２はゲームコント
ローラ、操作パネル等に相当するものであり、プレーヤ
がゲーム進行に応じて行う判断の結果をシステム本体に
入力するための装置である。

【０１３３】情報記憶媒体１００６に格納されるプログ
ラム、ＲＯＭ１００２に格納されるシステムプログラム
（システム本体の初期化情報等）、コントロール装置１
０２２によって入力される信号等に従って、ＣＰＵ１０
００はシステム全体の制御や各種データ処理を行う。Ｒ
ＡＭ１００４はこのＣＰＵ１０００の作業領域等として
用いられる記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲ
ＯＭ１００２の所与の内容、あるいはＣＰＵ１０００の
演算結果等が格納される。また本実施形態を実現するた
めの論理的な構成を持つデータ構造は、このＲＡＭ又は
情報記憶媒体上に構築されることになる。

【０１３４】更に、この種のシステムには音生成ＩＣ１
００８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていてゲー
ム音やゲーム画像の好適な出力が行えるようになってい
る。音生成ＩＣ１００８は情報記憶媒体１００６やＲＯ
Ｍ１００２に記憶される情報に基づいて効果音やバック
グラウンド音楽等のゲーム音を生成する集積回路であ
り、生成されたゲーム音はスピーカ１０２０によって出
力される。また、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１０
０４、ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６等から送
られる画像情報に基づいてディスプレイ１０１８に出力
するための画素情報を生成する集積回路である。なおデ
ィスプレイ１０１８として、いわゆるヘッドマウントデ
ィスプレイ（ＨＭＤ）と呼ばれるものを使用することも
できる。

【０１３５】また、通信装置１０２４は画像生成システ
ム内部で利用される各種の情報を外部とやりとりするも
のであり、他の画像生成システムと接続されてゲームプ
ログラムに応じた所与の情報を送受したり、通信回線を
介してゲームプログラム等の情報を送受することなどに
利用される。

【０１３６】そして図１〜図１９（Ｅ）で説明した種々
の処理は、プログラムやデータなどの情報を格納した情
報記憶媒体１００６、この情報記憶媒体１００６からの
情報等に基づいて動作するＣＰＵ１０００、画像生成Ｉ
Ｃ１０１０或いは音生成ＩＣ１００８等によって実現さ
れる。なお画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８
等で行われる処理は、ＣＰＵ１０００あるいは汎用のＤ
ＳＰ等によりソフトウェア的に行ってもよい。

【０１３７】図１に示すような業務用ゲームシステムに
本実施形態を適用した場合には、内蔵されるシステムボ
ード（サーキットボード）１１０６に対して、ＣＰＵ、
画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装される。そして、本
実施形態の処理（本発明の手段）を実行（実現）するた
めの情報は、システムボード１１０６上の情報記憶媒体
である半導体メモリ１１０８に格納される。以下、この
情報を格納情報と呼ぶ。

【０１３８】図２１（Ａ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ームシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤはデ
ィスプレイ１２００に映し出されたゲーム画像を見なが
ら、ゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作して
ゲームを楽しむ。この場合、上記格納情報は、本体シス
テムに着脱自在な情報記憶媒体であるＤＶＤ１２０６、
メモリーカード１２０８、１２０９等に格納されてい
る。

【０１３９】図２１（Ｂ）に、ホスト装置１３００と、
このホスト装置１３００と通信回線（ＬＡＮのような小
規模ネットワークや、インターネットのような広域ネッ
トワーク）１３０２を介して接続される端末１３０４-1
〜１３０４-nとを含む画像生成システムに本実施形態を
適用した場合の例を示す。この場合、上記格納情報は、
例えばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装
置、磁気テープ装置、半導体メモリ等の情報記憶媒体１
３０６に格納されている。端末１３０４-1〜１３０４-n
が、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音処理ＩＣを有し、スタン
ドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものであ
る場合には、ホスト装置１３００からは、ゲーム画像、
ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末１
３０４-1〜１３０４-nに配送される。一方、スタンドア
ロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲ
ーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４-1〜
１３０４-nに伝送し端末において出力することになる。

【０１４０】なお、図２１（Ｂ）の構成の場合に、本発
明の処理を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分散し
て処理するようにしてもよい。また、本発明を実現する
ための上記格納情報を、ホスト装置（サーバー）の情報
記憶媒体と端末の情報記憶媒体に分散して格納するよう
にしてもよい。

【０１４１】また通信回線に接続する端末は、家庭用ゲ
ームシステムであってもよいし業務用ゲームシステムで
あってもよい。そして、業務用ゲームシステムを通信回
線に接続する場合には、業務用ゲームシステムとの間で
情報のやり取りが可能であると共に家庭用ゲームシステ
ムとの間でも情報のやり取りが可能な携帯型情報記憶装
置（メモリーカード、携帯型ゲーム機）を用いることが
望ましい。

【０１４２】なお本発明は、上記実施形態で説明したも
のに限らず、種々の変形実施が可能である。

【０１４３】例えば、本発明のうち従属請求項に係る発
明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略
する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立
請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させ
ることもできる。

【０１４４】また、モデルオブジェクトのスケルトン形
状を微少変形させる手法は、本実施形態で説明したもの
に限定されず、種々の変形実施が可能である。

【０１４５】また、モーション補正の手法も、本実施形
態で説明したものに限定されない。

【０１４６】また、本実施形態では２段階のモーション
補正を行う場合について説明したが、３段階以上のモー
ション補正を行うようにしてもよい。

【０１４７】また、本実施形態では、モデルオブジェク
トが敵キャラクタである場合について説明したが、本発
明のモデルオブジェクトは敵キャラクタに限定されず、
プレーヤキャラクタ、移動体、固定物など、少なくとも
骨構造を有しモーションデータにより動く種々のモデル
オブジェクトを考えることができる。

【０１４８】また、本実施形態では、ショットによりモ
デルオブジェクトがヒットされる場合を例にとり説明し
たが、本発明におけるモデルオブジェクトのヒットは、
これに限定されず、例えば、剣によるヒットや、パンチ
やキックによるヒット等も含まれる。

【０１４９】また本発明はガンゲーム以外にも種々のゲ
ーム（ガンゲーム以外のシューティングゲーム、格闘ゲ
ーム、ロボット対戦ゲーム、スポーツゲーム、競争ゲー
ム、ロールプレイングゲーム、音楽演奏ゲーム、ダンス
ゲーム等）に適用できる。

【０１５０】また本発明は、業務用ゲームシステム、家
庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型ア
トラクションシステム、シミュレータ、マルチメディア
端末、画像生成システム、ゲーム画像を生成するシステ
ムボード等の種々の画像生成システムに適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態を業務用ゲームシステムに適用した
場合の構成例を示す図である。

【図２】本実施形態の画像生成システムのブロック図の
例である。

【図３】敵キャラクタ（モデルオブジェクト）と、その
スケルトンの例を示す図である。

【図４】骨の回転角度について説明するための図であ
る。

【図５】ヒット情報に基づいてスケルトン形状を微少変
形させるモーション補正について説明するための図であ
る。

【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、復元力を用い
たモーション補正の手法について説明するための図であ
る。

【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、スケ
ルトン形状の微少変形量を時間経過に伴い徐々に小さく
する手法について説明するための図である。

【図８】手（銃）や足を固定しながらモーション補正を
行う手法について説明するための図である。

【図９】ベース（ボディ座標系）の位置、回転角度を、
モーションデータにより特定される位置、回転角度に固
定しながら、モーション補正を行う手法について説明す
るための図である。

【図１０】頭部や銃をプレーヤの方に向ける第１のモー
ション補正と、スケルトン形状を微少変形させる第２の
モーション補正からなる多段階補正を行う手法について
説明するための図である。

【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）は、各モーション補正
の有効、無効を設定するフラグについて説明するための
図である。

【図１２】図１２（Ａ）、（Ｂ）も、各モーション補正
の有効、無効を設定するフラグについて説明するための
図である。

【図１３】本実施形態の全体処理について示すフローチ
ャートである。

【図１４】第１のモーション補正の処理について示すフ
ローチャートである。

【図１５】第１のモーション補正の処理について示すフ
ローチャートである。

【図１６】敵キャラクタの頭部を目標位置に向けさせる
手法について説明するための図である。

【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、敵キャラ
クタの銃を目標位置に向けさせる手法について説明する
ための図である。

【図１８】第２のモーション補正の処理について示すフ
ローチャートである。

【図１９】図１９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、
（Ｅ）は、第２のモーション補正の手法について説明す
るための図である。

【図２０】本実施形態を実現できるハードウェアの構成
の一例を示す図である。

【図２１】図２１（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態が適用
される種々の形態のシステムの例を示す図である。

【符号の説明】

ＢＳ ベース（ボディ座標系） Ｂ１〜Ｂ１５ 骨 Ｊ１〜Ｊ１５ 骨の位置（関節） １ 腰 ２ 胸 ３ 頭部 ４ 右上腕 ５ 右前腕 ６ 右手（銃） ７ 左上腕 ８ 左前腕 ９ 左手 １０ 右大腿 １１ 右すね １２ 右足 １３ 左大腿 １４ 左すね １５ 左足 ２０、２１、２２ 敵キャラクタ（モデルオブジェク
ト） ３０ 仮想カメラ １００ 処理部 １１０ ゲーム演算部 １１２ ヒットチェック部 １１４ モーション再生部 １１６ 第１のモーション補正部 １１８ 第２のモーション補正部 １３０ 操作部 １４０ 記憶部 １４２ モーションデータ記憶部 １５０ 情報記憶媒体 １６０ 画像生成部 １６２ 表示部 １７０ 音生成部 １７２ 音出力部 １７４ 通信部 １７６ Ｉ／Ｆ部 １８０ メモリーカード

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を生成するための画像生成システム
   であって、 複数の部位により構成されるモデルオブジェクトがヒッ
   トされた場合に、モーションデータに基づき特定される
   モデルオブジェクトのスケルトン形状を、ヒット情報に
   基づいて微少変形させるモーション補正を行う手段と、 モデルオブジェクトの画像を含む画像を生成する手段
   と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 モデルオブジェクトのスケルトン形状をモーションデー
   タに基づき特定される元のスケルトン形状に戻す復元力
   と、前記ヒット情報とに基づいて、前記モーション補正
   を行うことを特徴とする画像生成システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 ヒット情報に基づくスケルトン形状の微少変形量が時間
   経過に伴い徐々に小さくなるように、前記モーション補
   正を行うことを特徴とする画像生成システム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 モデルオブジェクトの所与の部位の位置又は回転角度を
   ほぼ固定しながら、前記モーション補正を行うことを特
   徴とする画像生成システム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、 モデルオブジェクトのボディ座標系の、ワールド座標系
   に対する位置又は回転角度を、モーションデータに基づ
   き特定される位置又は回転角度にほぼ固定しながら、前
   記モーション補正を行うことを特徴とする画像生成シス
   テム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、 モデルオブジェクトの所与の部位を所与の目標位置に向
   ける第１のモーション補正を行った後に、前記モーショ
   ン補正を行うことを特徴とする画像生成システム。
7. 【請求項７】 画像を生成するための画像生成システム
   であって、 複数の部位により構成されるモデルオブジェクトの、モ
   ーションデータに基づき特定されるスケルトン形状を、
   変形させる第１のモーション補正を行い、前記第１のモ
   ーション補正により変形したスケルトン形状を更に変形
   させる第２のモーション補正を行い・・・・・・第Ｎ−
   １のモーション補正により変形したスケルトン形状を更
   に変形させる第Ｎ（Ｎ≧２）のモーション補正を行う手
   段と、 モデルオブジェクトの画像を含む画像を生成する手段
   と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記各第１〜第Ｎのモーション補正を個別に有効、無効
   に設定するための情報が、モデルオブジェクトに対して
   設定されることを特徴とする画像生成システム。
9. 【請求項９】 請求項７又は８において、 モデルオブジェクトのボディ座標系の、ワールド座標系
   に対する位置又は回転角度を、モーションデータに基づ
   き特定される位置又は回転角度にほぼ固定しながら、前
   記第１〜第Ｎのモーション補正を行うことを特徴とする
   画像生成システム。
10. 【請求項１０】 画像を生成するための画像生成システ
    ムであって、 複数の部位により構成されるモデルオブジェクトの所与
    の部位を所与の目標位置に向ける共に、モデルオブジェ
    クトがヒットされた場合にモデルオブジェクトのスケル
    トン形状が微少変形するように、モデルオブジェクトの
    スケルトン形状を変形させる手段と、 モデルオブジェクトの画像を含む画像を生成する手段
    と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。
11. 【請求項１１】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 複数の部位により構成されるモデルオブジェクトがヒッ
    トされた場合に、モーションデータに基づき特定される
    モデルオブジェクトのスケルトン形状を、ヒット情報に
    基づいて微少変形させるモーション補正を行う手段と、 モデルオブジェクトの画像を含む画像を生成する手段
    と、 を実現するための情報を含むことを特徴とする情報記憶
    媒体。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、 モデルオブジェクトのスケルトン形状をモーションデー
    タに基づき特定される元のスケルトン形状に戻す復元力
    と、前記ヒット情報とに基づいて、前記モーション補正
    を行うことを特徴とする情報記憶媒体。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２において、 ヒット情報に基づくスケルトン形状の微少変形量が時間
    経過に伴い徐々に小さくなるように、前記モーション補
    正を行うことを特徴とする情報記憶媒体。
14. 【請求項１４】 請求項１１乃至１３のいずれかにおい
    て、 モデルオブジェクトの所与の部位の位置又は回転角度を
    ほぼ固定しながら、前記モーション補正を行うことを特
    徴とする情報記憶媒体。
15. 【請求項１５】 請求項１１乃至１４のいずれかにおい
    て、 モデルオブジェクトのボディ座標系の、ワールド座標系
    に対する位置又は回転角度を、モーションデータに基づ
    き特定される位置又は回転角度にほぼ固定しながら、前
    記モーション補正を行うことを特徴とする情報記憶媒
    体。
16. 【請求項１６】 請求項１１乃至１５のいずれかにおい
    て、 モデルオブジェクトの所与の部位を所与の目標位置に向
    ける第１のモーション補正を行った後に、前記モーショ
    ン補正を行うことを特徴とする情報記憶媒体。
17. 【請求項１７】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 複数の部位により構成されるモデルオブジェクトの、モ
    ーションデータに基づき特定されるスケルトン形状を、
    変形させる第１のモーション補正を行い、前記第１のモ
    ーション補正により変形したスケルトン形状を更に変形
    させる第２のモーション補正を行い・・・・・・第Ｎ−
    １のモーション補正により変形したスケルトン形状を更
    に変形させる第Ｎ（Ｎ≧２）のモーション補正を行う手
    段と、 モデルオブジェクトの画像を含む画像を生成する手段
    と、 を実現するための情報を含むことを特徴とする情報記憶
    媒体。
18. 【請求項１８】 請求項１７において、 前記各第１〜第Ｎのモーション補正を個別に有効、無効
    に設定するための情報が、モデルオブジェクトに対して
    設定されることを特徴とする情報記憶媒体。
19. 【請求項１９】 請求項１７又は１８において、 モデルオブジェクトのボディ座標系の、ワールド座標系
    に対する位置又は回転角度を、モーションデータに基づ
    き特定される位置又は回転角度にほぼ固定しながら、前
    記第１〜第Ｎのモーション補正を行うことを特徴とする
    情報記憶媒体。
20. 【請求項２０】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 複数の部位により構成されるモデルオブジェクトの所与
    の部位を所与の目標位置に向ける共に、モデルオブジェ
    クトがヒットされた場合にモデルオブジェクトのスケル
    トン形状が微少変形するように、モデルオブジェクトの
    スケルトン形状を変形させる手段と、 モデルオブジェクトの画像を含む画像を生成する手段
    と、 を実現するための情報を含むことを特徴とする情報記憶
    媒体。