JP2001160153A - 画像生成システム及び情報記憶媒体 - Google Patents
画像生成システム及び情報記憶媒体Info
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- A63F2300/66—Methods for processing data by generating or executing the game program for rendering three dimensional images
- A63F2300/6692—Methods for processing data by generating or executing the game program for rendering three dimensional images using special effects, generally involving post-processing, e.g. blooming
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Image Generation (AREA)
Abstract
たものであり、その目的とするところは、少ない処理負
担で視界画像のようにフォーカッシングされた画像を生
成可能な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。 【解決手段】 本画像生成システムは透視投影変換後の
所与の画像が描画された描画領域において、各画素の奥
行き値に基づいてぼかし処理の対象となる画素を決定
し、ぼかし処理の対象となる画素に対してその近傍の画
素、前記所与の画像に近似した画像や関連した画像や加
工した画像のいずれかを用いて半透明描画処理を行うぼ
かし処理部144を含む。前記ぼかし処理の対象を判断
するためのしきい値を段階的に複数設定し、前期複数の
しきい値と各画素の奥行き値を比較してぼかし処理の対
象となる複数の画素集合を特定し、特定された複数の画
素集合に対してそれぞれ半透明描画処理を行う。
Description
及び情報記憶媒体に関する。
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。レーシング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、プレーヤは、レーシン
グカー(オブジェクト)を操作してオブジェクト空間内
で走行させ、他のプレーヤやコンピュータが操作するレ
ーシングカーと競争することで3次元ゲームを楽しむこ
とができる。
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。
画像のように視点からの距離等に応じてフォーカシング
された画像を生成するという概念が欠落していた。この
ため従来のゲーム画像等は画像内のすべての被写体にピ
ントが合っている状態の表現方法がとられていた。
写体にピントが合っている画像は日常生活では体験しな
い変則的な視界環境であるため、見た目に不自然さがあ
った。
オブジェクトとの距離や視線方向等に応じてピントの度
合いが調節された画像を生成することが好ましい。しか
しゲーム空間内の個々のオブジェクトに対して視点との
距離や視線方向に応じてピントの度合いを判断しそれに
基づき各オブジェクト毎にぼやけ具合を演算してぼやけ
た画像を生成すると演算負荷の大幅な増大を招くことに
なる。
ムに変化する視点に対応した画像を生成しなければなら
ないゲーム画像等においては、如何にして少ない処理負
担で視界画像のようにフォーカッシングされた画像を生
成するかが問題となる。
れたものであり、その目的とするところは、少ない処理
負担で視界画像のようにフォーカッシングされた画像を
生成成可能な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。
像を生成するための画像生成システムであって、透視投
影変換後の所与の画像が描画された描画領域において、
各画素の奥行き値に基づいてぼかし処理の対象となる画
素を決定する手段と、ぼかし処理の対象となる画素に対
してその近傍の画素を用いて画素単位の合成処理を行う
手段と、を含むことを特徴とする。
ュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手
段を実行するためのプログラム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、上記手段を実行するための処理
ルーチンを含むことを特徴とする。
るための画像生成システムであって、透視投影変換後の
所与の画像が描画された描画領域において、各画素の奥
行き値に基づいてぼかし処理の対象となる画素を決定す
る手段と、ぼかし処理の対象となる画素に対して、前記
所与の画像、前記所与の画像に近似した画像、前記所与
の画像に関連した画像、前記所与の画像を加工した画像
のいずれかを用いて画素単位の合成処理を行う手段と、
を含むことを特徴とする。
ュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手
段を実行するためのプログラム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、上記手段を実行するための処理
ルーチンを含むことを特徴とする。
を行って描画領域に描画された画像である。また各画素
の奥行き値とは例えば各画素毎のZ値等である。また画
素単位の合成処理とはたとえばαブレンディング処理や
α加算処理やα減算処理等の半透明描画処理でもよい
し、画素単位で色情報の合成演算を行う場合でもよい。
写体にピントが合っている状態の表現方法がとられてい
た。しかし視界画像は注視点付近のフォーカス領域にピ
ントがあっており、フォーカス領域から遠ざかるにつれ
ぼやけてくるが普通である。このため画像内のすべての
被写体にピントが合っている状態は見た目に不自然であ
った。
から対象までの距離と視線方向に依存する。本発明によ
れば、所与の画像が描画された描画領域において、各画
素の奥行き値に基づいてぼかし処理の対象となる画素を
決定する。従って仮想カメラの方向を視線方向として奥
行き値に応じてぼかした画像を生成することが出来る。
向を仮想カメラの視線方向と同視してよいので、本発明
により特定されたぼやけ処理の対象となる画素領域をぼ
やかすことでプレーヤの視界画像に近い画像をえること
が出来る。しかも本発明では視線方向や各オブジェクト
と視点との位置関係に基づく演算が不要であるため、少
ない演算負荷でぼやけ処理の対象となるエリアを特定す
ることが出来る。
素に対して、前記所与の画像、前記所与の画像に近似し
た画像、前記所与の画像に関連した画像、前記所与の画
像を加工した画像のいずれかを用いて画素単位の合成処
理を行うことにより、ぼかし処理の対象となる画素領域
がぼやけた画像を生成している。
像や前記所与の画像に近似した画像とは、例えば1また
は数フレーム前の画像等を含む。また前記所与の画像を
加工した画像とは例えば前記所与の画像を縮小拡大処理
を施した画像等を含む。
ための透視投影変換やレンダリング処理は1回でよいた
め、少ない演算負荷でぼやけた画像を生成することが出
来る。
記憶媒体及びプログラムは、前記描画領域に描画された
所与の画像に対して、所与の画像を所与の方向に所定量
ずらしたテクスチャ画像を生成し、所与の画像が描画さ
れた描画領域のぼかし処理の対象となる画素に対して、
当該テクスチャ画像を用いて画素単位の合成処理を行う
ことを特徴とする。
とで、簡単な処理でにじんだ画像を生成することが出来
る。またずらす量を調節することでほかしの程度を調節
することが出来る。
記憶媒体及びプログラムは、前記ぼかし処理の対象を判
断するためのしきい値を段階的に複数設定し、前期複数
のしきい値と各画素の奥行き値を比較してぼかし処理の
対象となる複数の画素集合を特定し、特定された複数の
画素集合に対してそれぞれ画素単位の合成処理を行うこ
とを特徴とする。
しきい値によって、ぼかし処理の対象となる複数の画素
集合が特定される。各画素集合単位でぼやけ具合を調整
することにより奥行き値に応じてぼやけの度合いが段階
的に変化している画像を生成することが出来る。
記憶媒体及びプログラムは、前記ぼかし処理の対象とな
る複数の画素領域は重畳的に設定され、各画素領域につ
いて段階的にぼかし処理を行うことを特徴とする。
は複数回のぼかし処理が行われるため、各画素に対して
ぼかし回数によってぼやけの度合いを調整することが出
来る。
とにより、ぼかしの度合いの変化が自然な画像を生成す
ることが出来る。
記憶媒体及びプログラムは、前期しきい値と設定された
注視点の奥行き値の差に基づいて前期しきい値によって
特定された画素集合に画素単位の合成演算を行う際の合
成係数を設定することを特徴とする。
の設定方法は任意である。本発明では設定された注視点
の奥行き値が与えられていればよい。
行き値の差が大きくなるほど前期しきい値によって特定
された画素集合のぼかしの度合いがおおきくなるように
画素単位の合成処理を行う際の合成係数を設定すること
が望ましい。
の方向に離れるほどぼやけの度合いが強くなる画象を生
成することが出来る。
記憶媒体及びプログラムは、設定された注視点より手前
の奥行き値を有する画素については、前期各画素の奥行
き値の代わりに各画素の奥行き値を反転させた値を用い
てぼかし処理の対象となる画素を決定することを特徴と
する。
小関係が反対になるような関数値である。例えば奥行き
値が0〜1の範囲をとる場合には、奥行き値を反転させ
た値として1−奥行き値をもちいてもよい。
値がある値より小さい時または大きい時のみ所与の処理
が可能な機能を有するハードまたはソフト資源を用いて
画像生成を行う場合にも少ない処理負担で、ぼかし処理
の対象となる画素を決定する処理を行うことが出来る。
記憶媒体及びプログラムは、前記奥行き値としてZバッ
ファに記憶されたZ値を用いることを特徴とする。
ムバファ上のZ値プレーンとして設けられていても良い
し、フレームバッファとは独立して設けられていてもよ
い。
記憶媒体及びプログラムは、前記画素単位の合成処理と
して半透明描画処理を行うことを特徴とする。
αブレンディング処理やα加算処理等である。
ついて図面を用いて説明する。なお以下では、本発明
を、レーシ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。
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170、或いは
処理部100と記憶部170と情報記憶媒体180を含
めばよく)、それ以外のブロック(例えば操作部16
0、表示部190、音出力部192、携帯型情報記憶装
置194、通信部196)については、任意の構成要素
とすることができる。
御、システム内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処
理、画像処理、音処理などの各種の処理を行うものであ
り、その機能は、各種プロセッサ(CPU、DSP
等)、或いはASIC(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。
入力するためのものであり、その機能は、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。
96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。
能な記憶媒体)180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、或いはメモリ(RO
M)などのハードウェアにより実現できる。処理部10
0は、この情報記憶媒体180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180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)を実行するた
めの情報(プログラム或いはプログラム及びデータ)が
格納される。
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170に転送されることになる。また情報記憶媒体1
80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、画像データ、音データ、表示物の形状
データ、テーブルデータ、リストデータ、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。
れた画像を出力するものであり、その機能は、CRT、
LCD、或いはHMD(ヘッドマウントディスプレイ)
などのハードウェアにより実現できる。
された音を出力するものであり、その機能は、スピーカ
などのハードウェアにより実現できる。
個人データやセーブデータなどが記憶されるものであ
り、この携帯型情報記憶装置194としては、メモリカ
ードや携帯型ゲーム装置などを考えることができる。
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、各種プロセッ
サ、或いは通信用ASICなどのハードウェアや、プロ
グラムなどにより実現できる。
るためのプログラム或いはデータは、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196を介して情報記憶媒体180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。
像生成部140、音生成部150を含む。
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)を求める処
理、オブジェクトを動作させる処理(モーション処
理)、視点位置や視線角度(視線方向)を求める処理、
マップオブジェクトなどのオブジェクトをオブジェクト
空間へ配置する処理、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処理を、操作部160か
らの操作データや、携帯型情報記憶装置194からの個
人データ、保存データや、ゲームプログラムなどに基づ
いて行う。
からの指示等にしたがって、各種の画像処理を行うもの
である。また、音生成部150は、ゲーム処理部110
からの指示等にしたがって、各種の音処理を行うもので
ある。
機能は、その全てをハードウェアにより実現してもよい
し、その全てをプログラムにより実現してもよい。或い
は、ハードウェアとプログラムの両方により実現しても
よい。
112、注視点設定部114を含む。
ジェクトの移動情報(位置データ、回転角度データ)や
動作情報(オブジェクトの各パーツの位置データ、回転
角度データ)を演算するものであり、例えば、操作部1
60によりプレーヤが入力した操作データやゲームプロ
グラムなどに基づいて、オブジェクトを移動させたり動
作させたりする処理を行う。
は、オブジェクトの位置や回転角度を例えば1フレーム
(1/60秒)毎に求める処理を行う。例えば(k−
1)フレームでのオブジェクトの位置をPMk-1、速度
をVMk-1、加速度をAMk-1、1フレームの時間を△t
とする。するとkフレームでのオブジェクトの位置PM
k、速度VMkは例えば下式(1)、(2)のように求め
られる。
定する。例えば前方を走っている車に注視点を設定して
も良いし、前方の標準位置に設定しても良い。口述する
ぼかし処理部144は注視点設定部114において設定
された注視点の奥行き値に基づいてぼかし処理の対象と
なる画素を決定することになる。
(3次元座標演算部)142、ぼかし処理部144、描
画部(レンダリング部)146を含む。
変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算な
どの種々のジオメトリ処理(3次元座標演算)を行う。
所与の画像が描画された描画領域において、各画素の奥
行き値に基づいてぼかし処理の対象となる画素を決定
し、ぼかし処理の対象となる画素に対してその近傍の画
素を用いて半透明描画処理を行う。またぼかし処理の対
象となる画素に対して、前記所与の画像、前記所与の画
像に近似した画像、前記所与の画像に関連した画像、前
記所与の画像を加工した画像のいずれかを用いて半透明
描画処理を行うようにしてもよい。
像に対して、所与の画像を所与の方向に所定量ずらした
テクスチャ画像を生成し、所与の画像が描画された描画
領域のぼかし処理の対象となる画素に対して、当該テク
スチャ画像を用いて半透明描画処理を行うようにしても
よい。
きい値を段階的に複数設定し、前期複数のしきい値と各
画素の奥行き値を比較してぼかし処理の対象となる複数
の画素集合を特定し、特定された複数の画素集合に対し
てそれぞれ半透明描画処理を行うようにしてもよい。
域は重畳的に設定され、各画素領域について段階的にぼ
かし処理を行うようにしてもよい。
値の差に基づいて前期しきい値によって特定された画素
集合に半透明描画演算を行う際のα値を設定するように
してもよい。
する画素については、前期各画素の奥行き値の代わりに
各画素の奥行き値を反転させた値を用いてぼかし処理の
対象となる画素を決定するようにしてもよい。
変換後)のオブジェクトデータと、テクスチャバッファ
に記憶されるテクスチャとに基づいて、オブジェクト描
画する処理を行う。
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。
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。
画像が描画された描画領域において、各画素の奥行き値
に基づいてぼかし処理の対象となる画素を決定する点に
ある。
について説明する。
かし処理の対象となる画素の選別例について説明するた
めの図である。また図3は本実施の形態におけるしきい
値とぼかし処理の対象となる画素の透視投影変換前のオ
ブジェクトの3次元的な位置関係について説明するため
の図である。
たフレームバッファのZプレーンまたはZバッファに格
納されているZ値に基づいて、各画素がぼかし処理の対
象となるか否かについて決定する。すなわち1または複
数のしきい値SZn(n=1、2‥‥)を設定し、各し
きい値と各画素のZ値を比べて当該画素がぼかし処理の
対象のなるか否かについて決定する。
ら遠ざかるほど)Z値の値が大きくなるように設定され
ているとし,3つのしきい値SZ1、SZ2、SZ3(S
Z1<SZ2<SZ3)が与えられたとする。
Z軸(視線方向と平行)、230は視野範囲の境界を示
すビューボリュームであるとする。このとき各しきい値
によって区切られた空間をK1、K2、K3内に存在す
るオブジェクトをOB1、OB2、OB3とする。各オ
ブジェクトOB1、OB2、OB3の透視投影変換後の
画素が有するZ値をZOB1、ZOB2、ZOB3とす
ると以下のようになる。
画されたフレームバッファであり、各画素のZ値がしき
い値SZ1より大きい画素からなる領域を312とする
と、312がしきい値SZ1によって特定されるぼかし
処理の対象となる第一の画素領域となる。第一の画素領
域310に含まれる画素に対して第一のぼかし処理が行
われる。図3のOB1、OB2、OB3の透視投影変換
後の画像はいずれもこの第一の画素領域に含まれるた
め、第一のぼかし処理によりOB1、OB2、OB3の
透視投影変換後の画像は少しボケた画像となる。
第一のぼかし処理後の画像が描画されているとする。こ
こで各画素のZ値がしきい値SZ2より大きい画素から
なる領域を322とすると、322がしきい値SZ2に
よって特定されるぼかし処理の対象となる第二の画素領
域となる。第二の画素領域322に含まれる画素に対し
て第二のぼかし処理が行われる。図3のOB2、OB3
の透視投影変換後の画像はいずれもこの画素領域に含ま
れるため、第二のぼかし処理によりOB2、OB3の透
視投影変換後の画像はさらにボケた画像となる。
第二のぼかし処理後の画像が描画されているとする。こ
こで各画素のZ値がしきい値SZ3より大きい画素から
なる領域を332とすると、332がしきい値SZ3に
よって特定されるぼかし処理の対象となる第三の画素領
域となる。第三の画素領域332に含まれる画素に対し
て第三のぼかし処理が行われる。図3のOB3の透視投
影変換後の画像はこの画素領域に含まれるため、この第
三のぼかし処理によりOB3の透視投影変換後の画像は
またさらにボケた画像となる。
された複数のしきい値によって特定された複数の画素領
域に対して重畳的にぼかし処理を行う。これにより注視
点から離れたオブジェクトほどぼやけの度合いが大きい
画像を生成することが出来る。
行うことにより、自然なぼやけ具合の画像を生成するこ
とが出来る。
換後の所与の画像(以下元画像という)が描画された描
画領域においてぼかし処理の対象となる画素に対して、
元画像、元画像に近似した画像、元画像に関連した画
像、元画像を加工した画像のいずれかまたは、ぼかし処
理の対象となる画素の近傍の画素を用いて半透明描画処
理を行う点にある。
かし処理の一例の原理について概念的に説明するための
図である。描画領域にかかれた元画像400をX軸及び
Y軸方向にそれぞれ所定ピクセルずらして半透明描画処
理を行うと、図4に示すように元画像がぶれて滲んだ様
子の画像を生成することが出来る。なお所定ピクセルと
は例えば0.5でも良いし1または数ピクセルでもよ
い。
生成し半透明描画処理を行う手法の具体例について説明
するための図である。
された画像510をX軸及びY軸方向に所定ピクセルず
らしたテクスチャ画像520を生成する。そしてフレー
ムバッファの画像510とテクスチャ画像520を所定
のα値を用いてαブレンディング処理を行いぼやけた画
像を生成する(530参照)。なお530はフレームバ
ッファ全画素についてαブレンディング処理を行った場
合のイメージ画像であるが、実際にはぼかし処理の対象
となった画素のみαブレンディング処理を行う。
象となった画素FPmの色情報をCsm(Rsm、Gsm、
Bsm)、対応する座標値を有するテクチャバッファの
画素TPmの色情報をCdm(Rdm、Gdm、Bdm)、
ブレンド係数をα、αブレンディング処理後のFPmの
色情報をCm(Rm、Gm、Bm)とすると以下の式が成り
立つ。
関係の一例について説明するための図である。本実施の
形態では所与のアルゴリズムによって仮想カメラの視線
方向612に注視点620を与え、注視点620付近の
所定範囲をフォーカス範囲630として、その前後をそ
れぞれ手前方向のぼかし領域640、奥方向のぼかし領
域650とする。
Z0’、Z0、Z1、Z2、Z3は奥行き値を表しており、
Z0’とZ0、Z1’とZ1、Z2’とZ2、Z3’とZ3は注
視点から同程度はなれているとし、α0、α1、α2、α3
はぼかしの濃さとする。
手前方向のぼかし領域640及び奥方向のぼかし領域6
50との境界をなじませるため、ぼかしの濃さをα0<
α1<α2<α3‥‥と、フォーカス位置に近いほど薄く
なる値に設定している。そしてこのぼかしの濃さに基づ
いてアルファブレンディング処理を行う際のα値の値を
決定している。
し処理の動作例を説明するためのフローチャート図であ
る。奥方向のぼかし処理とは図6の奥方向のぼかし領域
にたいして行うぼかし処理である。
う)をフレームバッファに描画する(ステップS1
0)。フレームバッファには一旦通常のレンダリング処
理を行ってぼやけていない状態の元画像が描画されてい
る。
ずらした画像をぼかし用テクスチャとして設定する(ス
テップS20)。
値SZ1〜SZN、これに対応したα値α1〜αNを設定す
る(ステップS30)。本実施の形態では各しきい値に
よって選別された画素にたいしてステップS50〜S1
00のぼかし処理を行う。ここではしきい値がN個だけ
与えられているので、ステップS50〜S100のぼか
し処理をN回行うことになる。
行う。ここで変数nはぼかし処理の回数を表す変数であ
り、変数mはフレームバッファの画素番号を表す変数で
ある。
プS50)、ぼかし処理がN回終了するまでステップS
50〜S100の処理を行う。
テップS60)、フレームバッファの全画素について処
理が終了するまでS60〜S90の処理を行う。
ついて画素のZ値PZmがしきい値SZnより奥である場
合には、フレームバッファの画素FPmとぼかし用テク
スチャの画素TPmについて、αnを用いて半透明描画処
理(αブレンディング処理)を行う(ステップS70、
S80)。
Csm(Rs1,Gs1,Bs1)、テクスチャの画素TP
mの色情報Cdm(Rd2,Gd2,Bd2)とするとαnを
用いて以下のようにαブレンディング処理(以下の式
(1)〜(4)参照)を行い、各画素毎にぼやけた画像
の色情報Cm(Rm,Gm,Bm)を演算する。
処理を行うことが出来る。
かし処理の動作例を説明するためのフローチャート図で
ある。手前方向のぼかし処理とは図6の手前方向のぼか
し領域に対して行うぼかし処理である。
後の画像(以下、元画像という)をフレームバッファに
描画する(ステップS210)。
(ステップS220)、反転させたZ値を用いて奥方向
のぼかし処理(図7のステップS20〜S100)を行
う(ステップS230)。ここにおいて例えば反転させ
たZ値とは、フレームバッファのZ値をPZmとすれば
例えば1−PZm等でもよい。
もとにもどす処理を行う。
的にぼやけ処理を施した場合のゲーム画像例である。図
9のゲーム画像は、視点位置に近い部分をフォーカス範
囲とし、奥行き値が大きくなるほどぼやけるようにしき
い値SZ1、SZ2、SZ3(SZ1<SZ2<SZ3)によ
り画素を選別して段階的でぼやけ処理を行った場合の画
像例である。画面手前の710がフォーカス範囲であり
ピントのあった画像となっている。720はSZ1<奥
行き値<SZ2の画素領域であり1回ぼやけ処理が行わ
れたエリアである。730はSZ2<奥行き値<SZ3の
画素領域であり2回ぼやけ処理が行われたエリアであ
る。730はSZ3<奥行き値の画素領域であり3回ぼ
やけ処理が行われたエリアである。ぼやけ処理が施され
るの回数がおおいほどぼやけの度合いが強くなるため、
図9に示すように遠くにいくほどぼやけた画像を生成す
ることができる。
び手前方向にそれぞれにぼやけ処理を施した場合のゲー
ム画像例である。図10のゲーム画像は、画面中央付近
の車を注視点として注視点から奥行き値が離れるほどぼ
やけるようにしきい値SZ1’、SZ1、(SZ1’<注
視点の奥行き値<SZ1)により画素を選別して段階的
でぼやけ処理を行った場合の画像例である。画面中央の
820がフォーカス範囲でありピントのあった画像とな
っている。810は奥行き値<SZ1’の画素領域であ
り、1回ぼやけ処理が行われたエリアである。830は
SZ1<奥行き値の画素領域であり1回ぼやけ処理が行
われたエリアである。
て奥方向および手前方向のぼやけ処理を行うことにより
注視点から奥行き値が離れるほどぼやけた画像を生成す
ることが出来る。
例について図11を用いて説明する。
(情報記憶媒体)に格納されたプログラム、通信インタ
ーフェース990を介して転送されたプログラム、或い
はROM950(情報記憶媒体の1つ)に格納されたプ
ログラムなどに基づき動作し、ゲーム処理、画像処理、
音処理などの種々の処理を実行する。
900の処理を補助するものであり、高速並列演算が可
能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算(ベクト
ル演算)を高速に実行する。例えば、オブジェクトを移
動させたり動作(モーション)させるための物理シミュ
レーションに、マトリクス演算などの処理が必要な場合
には、メインプロセッサ900上で動作するプログラム
が、その処理をコプロセッサ902に指示(依頼)す
る。
換、透視変換、光源計算、曲面生成などのジオメトリ処
理を行うものであり、高速並列演算が可能な積和算器や
除算器を有し、マトリクス演算(ベクトル演算)を高速
に実行する。例えば、座標変換、透視変換、光源計算な
どの処理を行う場合には、メインプロセッサ900で動
作するプログラムが、その処理をジオメトリプロセッサ
904に指示する。
た画像データや音データを伸張するデコード処理を行っ
たり、メインプロセッサ900のデコード処理をアクセ
レートする処理を行う。これにより、オープニング画
面、インターミッション画面、エンディング画面、或い
はゲーム画面などにおいて、MPEG方式等で圧縮され
た動画像を表示できるようになる。なお、デコード処理
の対象となる画像データや音データは、ROM950、
CD982に格納されたり、或いは通信インターフェー
ス990を介して外部から転送される。
などのプリミティブ面で構成されるオブジェクトの描画
(レンダリング)処理を高速に実行するものである。オ
ブジェクトの描画の際には、メインプロセッサ900
は、DMAコントローラ970の機能を利用して、オブ
ジェクトデータを描画プロセッサ910に渡すと共に、
必要であればテクスチャ記憶部924にテクスチャを転
送する。すると、描画プロセッサ910は、これらのオ
ブジェクトデータやテクスチャに基づいて、Zバッファ
などを利用した陰面消去を行いながら、オブジェクトを
フレームバッファ922に高速に描画する。また、描画
プロセッサ910は、αブレンディング(半透明処
理)、ミップマッピング、フォグ処理、トライリニア・
フィルタリング、アンチエリアシング、シェーディング
処理なども行うことができる。そして、1フレーム分の
画像がフレームバッファ922に書き込まれると、その
画像はディスプレイ912に表示される。
ルのADPCM音源などを内蔵し、BGM、効果音、音
声などの高品位のゲーム音を生成する。生成されたゲー
ム音は、スピーカ932から出力される。
タや、メモリカード944からのセーブデータ、個人デ
ータは、シリアルインターフェース940を介してデー
タ転送される。
が格納される。なお、業務用ゲームシステムの場合に
は、ROM950が情報記憶媒体として機能し、ROM
950に各種プログラムが格納されることになる。な
お、ROM950の代わりにハードディスクを利用する
ようにしてもよい。
域として用いられる。
サ、メモリ(RAM、VRAM、ROM等)間でのDM
A転送を制御するものである。
データ、或いは音データなどが格納されるCD982
(情報記憶媒体)を駆動し、これらのプログラム、デー
タへのアクセスを可能にする。
ークを介して外部との間でデータ転送を行うためのイン
ターフェースである。この場合に、通信インターフェー
ス990に接続されるネットワークとしては、通信回線
(アナログ電話回線、ISDN)、高速シリアルインタ
ーフェースのバスなどを考えることができる。そして、
通信回線を利用することでインターネットを介したデー
タ転送が可能になる。また、高速シリアルインターフェ
ースのバスを利用することで、他の画像生成システム、
他のゲームシステム、或いは情報処理機器(パーソナル
コンピュータ、プリンタ、マウス、キーボード)などと
の間でのデータ転送が可能になる。
ードウェアのみにより実行してもよいし、情報記憶媒体
に格納されるプログラムや通信インターフェースを介し
て配信されるプログラムのみにより実行してもよい。或
いは、ハードウェアとプログラムの両方により実行して
もよい。
プログラムの両方により実行する場合には、情報記憶媒
体には、本発明の各手段をハードウェアを利用して実行
するためのプログラム(プログラム及びデータ)が格納
されることになる。より具体的には、上記プログラム
が、ハードウェアである各プロセッサ902、904、
906、910、930等に処理を指示すると共に、必
要であればデータを渡す。そして、各プロセッサ90
2、904、906、910、930等は、その指示と
渡されたデータとに基づいて、本発明の各手段を実行す
ることになる。
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1100上に映し出されたゲーム画像を見な
がら、レバー1102、ボタン1104等を操作してゲ
ームを楽しむ。内蔵されるシステムボード(サーキット
ボード)1106には、各種プロセッサ、各種メモリな
どが実装される。そして、本発明の各手段を実行するた
めのプログラム(或いはプログラム及びデータ)は、シ
ステムボード1106上の情報記憶媒体であるメモリ1
108に格納される。以下、この情報を格納情報と呼
ぶ。
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CD1206、或
いはメモリカード1208、1209等に格納されてい
る。
このホスト装置1300とネットワーク1302(LA
N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)を介して接続される端末130
4-1〜1304-nとを含む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、メモリ等の情報記憶媒体1306に格
納されている。端末1304-1〜1304-nが、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。
明の各手段を、ホスト装置(サーバー)と端末とで分散
して実行するようにしてもよい。また、本発明の各手段
を実行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。
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ネ
ットワーク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(メモリカード、携帯型ゲーム装置)を用い
ることが望ましい。
のに限らず、種々の変形実施が可能である。
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。
となる画素に対してその近傍の画素を用いて半透明描画
処理を行う場合及び元画像をずらした画像を用いて半透
明描画処理を行う場合を例にとり説明したがこれに限ら
れない。
で色情報の合成演算を行い演算結果を描画領域に書き込
む場合でもよい。
フレーム前の画像を用いて半透明描画処理を行ってもよ
いし、元画像を加工した画像を用いて半透明描画処理を
行っても良い。
グ処理を例にとり説明したがこれに限られない。例えば
α加算処理でも良いし、α減算処理でもよい。
ける場合には、各しきい値によって特定された画素集合
に対して複数回に分けて重畳的にぼかし処理を行う場合
を例にとり説明したがこれに限られない。例えば、各画
素の奥行き値に応じて異なるα値を設定して、画素毎に
異なるα値を用いて1回のぼかし処理で段階的なぼかし
をかけてもよい。
ど奥行き値が大きくなる場合を例にとり説明したがこれ
に限られない。例えば視点から遠ざかるほど奥行き値が
小さくなる場合でもよい。
々のゲーム(格闘ゲーム、シューティングゲーム、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。
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。
例である。
処理の対象となる画素の選別例について説明するための
図である。
対象となる画素の透視投影変換前のオブジェクトの3次
元的な位置関係について説明するための図である。
例の原理について概念的に説明するための図である。
明描画処理を行う手法の具体例について説明するための
図である。
の関係の一例について説明するための図である。
作例を説明するためのフローチャート図である。
動作例を説明するためのフローチャート図である。
処理を施した場合のゲーム画像例である。
にそれぞれにぼやけ処理を施した場合のゲーム画像例で
ある。
の一例を示す図である。
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。
Claims (18)
- 【請求項1】 3次元空間の画像を生成するための画像
生成システムであって、 透視投影変換後の所与の画像が描画された描画領域にお
いて、各画素の奥行き値に基づいてぼかし処理の対象と
なる画素を決定する手段と、 ぼかし処理の対象となる画素に対してその近傍の画素を
用いて画素単位の合成処理を行う手段と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。 - 【請求項2】 3次元空間の画像を生成するための画像
生成システムであって、 透視投影変換後の所与の画像が描画された描画領域にお
いて、各画素の奥行き値に基づいてぼかし処理の対象と
なる画素を決定する手段と、 ぼかし処理の対象となる画素に対して、前記所与の画
像、前記所与の画像に近似した画像、前記所与の画像に
関連した画像、前記所与の画像を加工した画像のいずれ
かを用いて画素単位の合成処理を行う手段と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。 - 【請求項3】 請求項1乃至2のいずれかにおいて、 前記描画領域に描画された所与の画像に対して、所与の
画像を所与の方向に所定量ずらしたテクスチャ画像を生
成し、所与の画像が描画された描画領域のぼかし処理の
対象となる画素に対して、当該テクスチャ画像を用いて
画素単位の合成処理を行うことを特徴とする画像生成シ
ステム。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記ぼかし処理の対象を判断するためのしきい値を段階
的に複数設定し、前期複数のしきい値と各画素の奥行き
値を比較してぼかし処理の対象となる複数の画素集合を
特定し、特定された複数の画素集合に対してそれぞれ画
素単位の合成処理を行うことを特徴とする画像生成シス
テム。 - 【請求項5】 請求項4において、 前記ぼかし処理の対象となる複数の画素領域は重畳的に
設定され、各画素領域について段階的にぼかし処理を行
うことを特徴とする画像生成装置。 - 【請求項6】 請求項4乃至5のいずれかにおいて、 前期しきい値と設定された注視点の奥行き値の差に基づ
いて前期しきい値によって特定された画素集合に画素単
位の合成演算を行う際の合成係数を設定することを特徴
とする画像生成システム。 - 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかにおいて、 設定された注視点より手前の奥行き値を有する画素につ
いては、前期各画素の奥行き値の代わりに各画素の奥行
き値を反転させた値を用いてぼかし処理の対象となる画
素を決定することを特徴とする画像生成システム。 - 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかにおいて、 前記奥行き値としてZバッファに記憶されたZ値を用い
ることを特徴とする画像生成システム。 - 【請求項9】 請求項1乃至8のいずれかにおいて、 前記画素単位の合成処理として半透明描画処理を行うこ
とを特徴とする画像生成システム。 - 【請求項10】 3次元空間の画像を生成するためのコ
ンピュータが使用可能な情報記憶媒体であって、 透視投影変換後の所与の画像が描画された描画領域にお
いて、各画素の奥行き値に基づいてぼかし処理の対象と
なる画素を決定する手段と、 ぼかし処理の対象となる画素に対してその近傍の画素を
用いて画素単位の合成処理を行う手段と、 を実行するためのプログラムが記憶されていることを特
徴とする情報記憶媒体。 - 【請求項11】 3次元空間の画像を生成するためのコ
ンピュータが使用可能な情報記憶媒体であって、 透視投影変換後の所与の画像が描画された描画領域にお
いて、各画素の奥行き値に基づいてぼかし処理の対象と
なる画素を決定する手段と、 ぼかし処理の対象となる画素に対して、前記所与の画
像、前記所与の画像に近似した画像、前記所与の画像に
関連した画像、前記所与の画像を加工した画像のいずれ
かを用いて画素単位の合成処理を行う手段と、 を実行するためのプログラムが記憶されていることを特
徴とする情報記憶媒体。 - 【請求項12】 請求項10乃至11のいずれかにおい
て、 前記描画領域に描画された所与の画像に対して、所与の
画像を所与の方向に所定量ずらしたテクスチャ画像を生
成し、所与の画像が描画された描画領域のぼかし処理の
対象となる画素に対して、当該テクスチャ画像を用いて
画素単位の合成処理を行うためのプログラムが記憶され
ていることを特徴とする情報記憶媒体。 - 【請求項13】 請求項10乃至12のいずれかにおい
て、 前記ぼかし処理の対象を判断するためのしきい値を段階
的に複数設定し、前期複数のしきい値と各画素の奥行き
値を比較してぼかし処理の対象となる複数の画素集合を
特定し、特定された複数の画素集合に対してそれぞれ画
素単位の合成処理を行うためのプログラムが記憶されて
いることを特徴とする情報記憶媒体。 - 【請求項14】 請求項13において、 前記ぼかし処理の対象となる複数の画素領域は重畳的に
設定され、各画素領域について段階的にぼかし処理を行
うためのプログラムが記憶されていることを特徴とする
情報記憶媒体。 - 【請求項15】 請求項13乃至14のいずれかにおい
て、 前期しきい値と設定された注視点の奥行き値の差に基づ
いて前期しきい値によって特定された画素集合に画素単
位の合成演算を行う際の合成係数を設定するためのプロ
グラムが記憶されていることを特徴とする情報記憶媒
体。 - 【請求項16】 請求項10乃至15のいずれかにおい
て、 設定された注視点より手前の奥行き値を有する画素につ
いては、前期各画素の奥行き値の代わりに各画素の奥行
き値を反転させた値を用いてぼかし処理の対象となる画
素を決定するためのプログラムが記憶されていることを
特徴とする情報記憶媒体。 - 【請求項17】 請求項10乃至16のいずれかにおい
て、 前記奥行き値としてZバッファに記憶されたZ値を用い
ることを特徴とする情報記憶媒体。 - 【請求項18】 請求項10乃至17のいずれかにおい
て、 前記画素単位の合成処理として半透明描画処理を行うこ
とを特徴とする情報記憶媒体。
Priority Applications (1)
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JP34531499A JP3350654B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 画像生成システム及び情報記憶媒体 |
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