JP2001175884A

JP2001175884A - 画像生成システム及び情報記憶媒体

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Publication number: JP2001175884A
Application number: JP35832699A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kikko; 繁橘高
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-06-29
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: US20020158888A1; JP3262772B2; US20040155887A1; US6927777B2; US7042463B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現実世界の視界画像のようにフォーカシング
された画像を、少ない処理負担で生成できる画像生成シ
ステム及び情報記憶媒体を提供すること。【解決手段】元画像の各画素のＺ値に応じた値に各画
素のα値を設定し、設定されたα値に基づき元画像とぼ
かし画像をαブレンディングする。焦点のＺ値との奥行
き値の差が大きい画素ほどぼかし画像の合成比率を高く
する。Ｚ値とα値の対応関係を変化させて、被写界深度
の範囲やぼかしエフェクトの強弱を制御する。Ｚ１〜Ｚ
２の間の領域ＡＲ１にある画素のα値をα１に、Ｚ２〜
Ｚ３の間の領域ＡＲ２にある画素のα値をα２に・・・
・というように、α値を設定する。オブジェクトをフレ
ームバッファに描画することで、奥側にある画素のα値
を更新して、α値を設定する。元画像をテクスチャとし
て設定し、そのテクスチャをバイリニアフィルタ方式で
テクスチャマッピングする際に、テクスチャ座標を１テ
クセルよりも小さい値だけシフトさせて、ぼかし画像を
生成する。

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。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、車（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車と競争するこ
とで３次元ゲームを楽しむ。

【０００３】さて、従来の画像生成システムにより生成
される画像は、人間の視界画像のように視点からの距離
に応じてフォーカシングされた画像ではなかった。この
ため、画像内の全ての被写体にピントが合っているかの
ような表現になっていた。

【０００４】しかしながら、至近距離から遠距離までの
全ての被写体にピントが合っている画像は、日常生活で
は見ることができない画像であるため、見た目に不自然
さがあった。

【０００５】よりリアリティを追求するためには、視点
とオブジェクトとの距離や視線方向などに応じてピント
の度合いが調節された画像を生成することが望ましい。
しかしながら、ゲーム空間内の個々のオブジェクトにつ
いて視点との距離等を計算し、各オブジェクト毎にぼや
け具合を演算することで、ぼやけた画像を生成すると、
処理負荷が過大になる。

【０００６】リアルタイムに変化する視点に対応した画
像を、制約されたハードウェア資源を用いて生成する必
要がある画像生成システムにおいては、如何にして少な
い処理負担で、現実世界の視界画像のようにフォーカシ
ングされた画像を生成するかが重要な課題となる。

【０００７】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、現実世界の
視界画像のようにフォーカシングされた画像を、少ない
処理負担で生成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。

【０００８】

【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、元画像の各画素の奥行き値に応じた値に、各
画素のα値を設定するα値設定手段と、元画像と該元画
像に対応するぼかし画像とを、各画素に設定されるα値
に基づいて合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。

【０００９】本発明によれば、元画像の各画素の奥行き
値に応じた値に設定されたα値に基づいて、元画像とぼ
かし画像とが合成される。従って、奥行き値に応じて、
ぼかし画像の合成比率等を変化させることが可能にな
り、被写界深度などの表現が可能になる。

【００１０】なお、α（アルファ）値は、各画素に関連
づけられて記憶される情報であり、例えば色情報以外の
情報である。また奥行き値は、視点（仮想カメラ）から
遠いほど大きい値にしてもよいし、視点から近いほど大
きい値にしてもよい。また、元画像の合成対象となるぼ
かし画像の合成手法としては、種々の手法を採用でき
る。またα値を用いた合成処理はαブレンディングに限
定されない。

【００１１】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α値設定手段が、仮想
カメラの焦点の奥行き値と各画素の奥行き値との差が大
きい画素ほど、ぼかし画像の合成比率が高くなるよう
に、各画素のα値を設定することを特徴する。

【００１２】このようにすることで、焦点から遠いほど
ぼけて見えるような画像を生成できるようになる。

【００１３】なお、α値が大きいほどぼかし画像の合成
比率が高くなる場合には、焦点との奥行き値の差が大き
いほど、α値を大きくすればよい。また、α値が小さい
ほどぼかし画像の合成比率が高くなる場合には、焦点と
の奥行き値の差が大きいほど、α値を小さくすればよ
い。

【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、各画素の奥行き値とα値と
の対応関係を変化させることで、被写界深度の範囲又は
ぼかしエフェクトの強弱を可変に制御することを特徴と
する。

【００１５】このようにすれば、奥行き値とα値との対
応関係を変化させるだけで、被写界深度の範囲やぼかし
エフェクトの強弱が異なる画像を生成できるようにな
り、画像表現の多様性を高めることができる。

【００１６】なお、被写界深度の範囲とは、特に限定さ
れないが、例えば、ぼけていない鮮明な画像が得られる
最も近い点と遠い点の間の範囲である。例えば、α値が
所与の値より小さくなる範囲や、所与の値より大きくな
る範囲を、被写界深度の範囲として定義できる。また、
ぼかしエフェクトの強弱の制御は、例えば、同じ奥行き
値でもα値の大きさを異ならせることで実現できる。

【００１７】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、その奥行き値がＺ１とＺ２の間
の領域ＡＲ１にある画素についてはそのα値をα１に設
定し、その奥行き値がＺ２とＺ３の間の領域ＡＲ２にあ
る画素についてはそのα値をα２に設定し・・・・・・
・・、その奥行き値がＺｉとＺｉ＋１の間の領域ＡＲｉ
にある画素についてはそのα値をαｉに設定するα値設
定手段と、前記α値設定手段により設定されたα値に基
づいて画像を描画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。

【００１８】本発明によれば、領域ＡＲ１、ＡＲ２・・
・ＡＲｉにある画素のα値が、各々、α１、α２・・・
・αｉに設定される。そして、設定されたα１、α２・
・・・αｉを利用して、画像の描画処理が行われる。こ
のようにすれば、奥行き値に応じたα値を、簡素な処理
で設定できるようになる。また、奥行き値とα値の対応
関係も、簡素な処理で可変に制御できるようになる。

【００１９】なお、本発明で設定されたα値に基づく画
像描画処理は、元画像とぼかし画像の合成処理には限定
されない。

【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α値設定手段が、奥行
き値がＺ１に設定されるオブジェクトＯＢ１を元画像の
描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ１を基準
に第１の方向側にある画素のα値を更新し、奥行き値が
Ｚ２に設定されるオブジェクトＯＢ２を元画像の描画領
域に描画することで、オブジェクトＯＢ２を基準に第１
の方向側にある画素のα値を更新し・・・・・・・・・
・・・、奥行き値がＺｉに設定されるオブジェクトＯＢ
ｉを元画像の描画領域に描画することで、オブジェクト
ＯＢｉを基準に第１の方向側にある画素のα値を更新す
ることを特徴とする。

【００２１】このようにすれば、オブジェクトを描画す
るだけという、負担が軽く高速な処理で、奥行き値に応
じたα値を設定できるようになる。

【００２２】なお、第１の方向側は、オブジェクトから
見て奥側であってもよいし、手前側であってもよい。

【００２３】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α値設定手段が、オブ
ジェクトを元画像の描画領域に描画してα値を更新する
際に、更新対象となるビット以外をマスクして更新対象
となるビットのみを更新することを特徴とする。

【００２４】このようにすれば、ビット単位でα値を更
新できるようになる。なお、α値の更新の際には、例え
ば各画素の色情報などもマスクしておくことが望まし
い。

【００２５】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α値設定手段が、奥行
き値がＺ１’に設定されるオブジェクトＯＢ１’を元画
像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ１’
を基準に第１の方向側にある画素のα値の第ｎビットを
第１のレベルに更新すると共に、奥行き値がＺ１に設定
され前記オブジェクトＯＢ１’を基準に第１の方向側に
あるオブジェクトＯＢ１を元画像の描画領域に描画する
ことで、オブジェクトＯＢ１を基準に第１の方向側にあ
る画素のα値の第ｎビットを第２のレベルに更新し、奥
行き値がＺ２’に設定されるオブジェクトＯＢ２’を元
画像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ
２’を基準に第１の方向側にある画素のα値の第ｎ＋１
ビットを第１のレベルに更新すると共に、奥行き値がＺ
２に設定され前記オブジェクトＯＢ２’を基準に第１の
方向側にあるオブジェクトＯＢ２を元画像の描画領域に
描画することで、オブジェクトＯＢ２を基準に第１の方
向側にある画素のα値の第ｎ＋１ビットを第２のレベル
に更新し・・・・・・・・・、奥行き値がＺｉ’に設定
されるオブジェクトＯＢｉ’を元画像の描画領域に描画
することで、オブジェクトＯＢｉ’を基準に第１の方向
側にある画素のα値の第ｎ＋ｉ−１ビットを第１のレベ
ルに更新すると共に、奥行き値がＺｉに設定され前記オ
ブジェクトＯＢｉ’を基準に第１の方向側にあるオブジ
ェクトＯＢｉを元画像の描画領域に描画することで、オ
ブジェクトＯＢｉを基準に第１の方向側にある画素のα
値の第ｎ＋ｉ−１ビットを第２のレベルに更新すること
を特徴とする。

【００２６】ここで、第１の方向側は、オブジェクトか
ら見て奥側であってもよいし、手前側であってもよい。

【００２７】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、テクスチャをテクセル補間方式
でオブジェクトにマッピングする手段と、元画像をテク
スチャとして設定し、該テクスチャをテクセル補間方式
でオブジェクトにマッピングする際にオブジェクトのテ
クスチャ座標をシフトさせて元画像のぼかし画像を生成
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。

【００２８】本発明によれば、テクセル補間方式を有効
利用して、簡素な処理でぼかし画像を生成できるように
なる。

【００２９】なお、テクセル補間方式とは、特には限定
はされないが、テクセルの画像情報を補間して画素の画
像情報を得る方式などであり、例えば、バイリニアフィ
ルタ方式やトライリニアフィルタ方式などがある。

【００３０】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、テクスチャ座標を１テクセ
ルよりも小さい値だけシフトさせて元画像のぼかし画像
を生成することを特徴とする。

【００３１】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、テクスチャ座標を第１のシ
フト方向へシフトさせてテクセル補間方式でテクスチャ
マッピングを行った後に、テクスチャ座標を第２のシフ
ト方向にシフトさせてテクセル補間方式でテクスチャマ
ッピングを行うことを特徴とする。

【００３２】このようにすれば、更に理想的なぼかし画
像を生成できるようになる。

【００３３】なお、第１のシフト方向と第２のシフト方
向は互いに逆方向であることが望ましい。また、第１の
シフト方向へのシフトと第２のシフト方向へのシフトの
セットを、複数回行うことが更に望ましい。

【００３４】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、前記オブジェクトが、ぼか
し領域と同一形状を有する仮想的なオブジェクトである
ことを特徴とする。

【００３５】なお、画面全体をぼかす場合には、オブジ
ェクトやぼかし領域を画面と同一形状にすることが望ま
しいが、画面の一部の領域のみをぼかすようにしてもよ
い。

【００３６】

【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。

【００３７】１．構成図１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。

【００３８】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。

【００３９】操作部１６０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、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。

【００４０】記憶部１７０は、処理部１００や通信部１
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。

【００４１】情報記憶媒体（コンピュータにより使用可
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（プログラム或いはデータ）が格納される。

【００４２】なお、情報記憶媒体１８０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。

【００４３】表示部１９０は、本実施形態により生成さ
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。

【００４４】音出力部１９２は、本実施形態により生成
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。

【００４５】携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの
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。

【００４６】通信部１９６は、外部（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、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。

【００４７】なお本発明（本実施形態）の手段を実行す
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。

【００４８】処理部１００は、ゲーム処理部１１０、画
像生成部１３０、音生成部１５０を含む。

【００４９】ここでゲーム処理部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（１又は
複数のプリミティブ面）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）、視点の位置（仮想カメ
ラの位置）や視線角度（仮想カメラの回転角度）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ための処理、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。

【００５０】画像生成部１３０は、ゲーム処理部１１０
からの指示等にしたがって各種の画像処理を行い、例え
ばオブジェクト空間内で仮想カメラ（視点）から見える
画像を生成して、表示部１９０に出力する。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い、ＢＧＭ、効果音、音声など
の音を生成し、音出力部１９２に出力する。

【００５１】なお、ゲーム処理部１１０、画像生成部１
３０、音生成部１５０の機能は、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。

【００５２】画像生成部１３０は、ジオメトリ処理部１
３２（３次元演算部）、α（アルファ）値設定部１３
４、ぼかし（ブロア）画像生成部１３６、描画部１４０
（レンダリング部）を含む。

【００５３】ここで、ジオメトリ処理部１３２は、座標
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次元演算）を行う。そし
て、ジオメトリ処理後（透視変換後）のオブジェクトデ
ータ（オブジェクトの頂点座標などの形状データ、或い
は頂点テクスチャ座標、輝度データ等）は、記憶部１７
０のメインメモリ１７２に保存される。

【００５４】α値設定部１３４は、元画像（例えば透視
変換後の画像）の各画素のＺ値（広義には奥行き値）に
応じた値に、各画素のα値（各画素に関連づけて記憶さ
れる情報であり、例えば色情報以外の情報）を設定する
処理を行う。そして、α値設定部１３４が、各画素の奥
行き値とα値との対応関係を変化させることで、被写界
深度の範囲やぼかしエフェクトの強弱が可変に制御され
る。また、α値設定部１３４は、仮想カメラの焦点から
遠い画素ほどα値が大きくなるように（広義には、ぼか
し画像の合成比率が高くなるように）、各画素のα値を
設定する。

【００５５】ぼかし画像生成部１３６は、元画像とα合
成（αブレンディング、α加算、α減算、半透明処理
等）されるぼかし画像（最もぼけた画像）を生成するた
めの処理を行う。

【００５６】より具体的には、本実施形態では、テクス
チャマッピングのバイリニアフィルタ方式（広義には、
トライリニアフィルタ方式などを含むテクセル補間方
式）を有効利用してぼかし画像を生成する。即ち、ぼか
し画像生成部１３６は、元画像をテクスチャとして設定
し、このテクスチャをバイリニアフィルタ方式でオブジ
ェクト（ぼかし領域と同一形状の仮想オブジェクト）に
マッピングする際に、オブジェクトのテクスチャ座標を
例えば１テクセルよりも小さい値だけシフトさせる処理
（ずらす処理、移動させる処理）を行う。このようにす
れば、テクスチャ座標をシフトさせるだけという簡素な
処理で、元画像の合成対象となるぼかし画像を生成でき
るようになる。

【００５７】描画部１４０は、オブジェクトデータやテ
クスチャなどに基づいて、オブジェクト空間において仮
想カメラから見える画像を描画する処理を行う。

【００５８】描画部１４０は、テクスチャマッピング部
１４２、α合成部１４４、陰面消去部１４６を含む。

【００５９】ここでテクスチャマッピング部１４２は、
テクスチャ記憶部１７６に記憶されるテクスチャを、バ
イリニアフィルタ方式（テクセル補間方式）やポイント
サンプリング方式でオブジェクト（ポリゴン、自由曲面
などのプリミティブ面）にマッピングする処理を行う。

【００６０】α合成部１４２は、元画像と、ぼかし画像
生成部１３６により生成されたぼかし画像とを、α値設
定部１３４により各画素に対して設定されたα値（Ａ
値）に基づいて合成する処理を行う。例えばα合成がα
ブレンディングである場合には、下式のように元画像と
ぼかし画像とが合成される。

【００６１】Ｒ_Q＝（１−α）×Ｒ₁＋α×Ｒ₂ （１）Ｇ_Q＝（１−α）×Ｇ₁＋α×Ｇ₂ （２）Ｂ_Q＝（１−α）×Ｂ₁＋α×Ｂ₂ （３）ここで、Ｒ₁、Ｇ₁、Ｂ₁は、フレームバッファ１７４に
既に描画されている元画像の色（輝度）のＲ、Ｇ、Ｂ成
分であり、Ｒ₂、Ｇ₂、Ｂ₂は、ぼかし画像生成部１３６
により生成されたぼかし画像の色のＲ、Ｇ、Ｂ成分であ
る。またＲ_Q、Ｇ_Q、Ｂ_Qは、αブレンディングにより生
成される出力画像である。

【００６２】陰面消去部１４４は、Ｚ値（奥行き値）が
格納されるＺバッファ１７８（Ｚプレーン）を用いて、
Ｚバッファ法のアルゴリズムにしたがった陰面消去を行
う。本実施形態ではこの陰面消去部１４４の機能を利用
して、仮想的なオブジェクトの描画によるα値の更新を
実現している。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】２．本実施形態の特徴２．１ α（アルファ）合成本実施形態では図２のＥ１に示すように、元画像の各画
素Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤのＺ値ＺＡ、ＺＢ、ＺＣ、ＺＤに応じ
た値に、各画素のα値αＡ、αＢ、αＣ、αＤを設定し
て、例えばＥ２に示すようなαプレーン（各画素のα値
が設定されるプレーン）を生成する。より具体的には、
仮想カメラ１０の焦点（注視点）から遠い画素（焦点と
のＺ値の差が大きい画素）ほど、例えば大きなα値
（１．０に近いα値）が設定される。これにより、仮想
カメラ１０の焦点から遠い画素ほど、ぼかし画像の合成
比率が高くなる。

【００６６】なお、Ｚ値は、仮想カメラ１０から遠いほ
ど大きくなる値にしてもよいし、仮想カメラ１０から近
いほど大きくなる値にしてもよい。また、α値が１．０
（１００％）に近づくほど、ぼかし画像の合成比率が高
くなるようにしてもよいし、α値が０．０（０％）に近
づくほど、ぼかし画像の合成比率が高くなるようにして
もよい（この場合には上式の（１）、（２）、（３）
で、α−１とαを入れ替えればよい）。

【００６７】そして本実施形態では、図２のＥ３に示す
ように、生成されたαプレーン（広義には、各画素に設
定されたα値）に基づいて、元画像とぼかし画像のα合
成（αブレンディング等）を行う。なお、図３（Ａ）、
（Ｂ）に、α合成される元画像、ぼかし画像の例を示
す。

【００６８】このように、Ｚ値（奥行き値）に応じて設
定されたα値に基づき元画像とぼかし画像のα合成を行
うことで、例えば、仮想カメラの焦点（ピントが合って
いる点として設定される点）から遠くなるほどぼけて見
える画像を生成できるようになり、いわゆる被写界深度
の表現が可能になる。これにより、画面内の全ての被写
体にピントが合っていた従来のゲーム画像とは異なり、
現実世界の視界画像のように視点からの距離に応じてフ
ォーカシングされたリアルで自然なゲーム画像を生成で
きる。この結果、プレーヤの仮想現実感を格段に向上で
きる。

【００６９】しかも本実施形態によれば、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になるため
（このような演算を行ってもよい）、少ない処理負担で
被写界深度の表現が可能になるという利点がある。

【００７０】２．２ α値設定図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５（Ａ）、（Ｂ）に、Ｚ値
に応じたα値の設定の一例を示す。

【００７１】例えば図４（Ａ）では、Ｚ値Ｚ１〜Ｚ４、
Ｚ１’〜Ｚ４’（しきい値）により領域ＡＲ０〜ＡＲ
４、ＡＲ１’〜ＡＲ４’の区分けが行われる。そして、
これらの領域ＡＲ０〜ＡＲ４、ＡＲ１’〜ＡＲ４’に対
して、α値α０〜α４、α１’〜α４’が設定される。

【００７２】例えば、Ｚ１〜Ｚ２の間の領域ＡＲ１にあ
る画素については、そのα値がα１に設定され、Ｚ２〜
Ｚ３の間の領域ＡＲ２にある画素については、そのα値
がα２に設定される。また、Ｚ１’〜Ｚ２’の間の領域
ＡＲ１’にある画素については、そのα値がα１’に設
定され、Ｚ２’〜Ｚ３’の間の領域ＡＲ２’にある画素
については、そのα値がα２’に設定される。

【００７３】そして、各領域に設定されるα値には例え
ば以下の関係式が成り立つ。

【００７４】 α０＜α１＜α２＜α３＜α４（４） α０＜α１’＜α２’＜α３’＜α４’ （５）これらの式（４）、（５）から明らかなように、仮想カ
メラ１０の焦点（注視点）から遠いほどα値が大きくな
っている（上式（１）、（２）、（３）でα−１とαを
入れ替えた場合には、焦点から遠いほどα値を逆に小さ
くする）。即ち、本実施形態では、仮想カメラ１０の焦
点とのＺ値の差が大きい画素ほど、ぼかし画像の合成比
率が高くなるように、α値を設定している。

【００７５】また本実施形態では、各画素のＺ値とα値
との対応関係を変化させることで、被写界深度の範囲
や、ぼかしエフェクトの強弱を可変に制御している。

【００７６】例えば、α値が１．０よりも小さくなる範
囲（ぼかし画像の合成比率が１００％よりも小さくなる
範囲）を被写界深度の範囲として定義したとする。する
と、図４（Ａ）のようにＺ値とα値を対応させれば、被
写界深度の範囲を広くできる。一方、図４（Ｂ）のよう
にＺ値とα値を対応させれば、被写界深度の範囲を狭く
できる。

【００７７】なお、被写界深度の範囲の境界を特定する
α値は１．０に限定されず、任意である。

【００７８】また、図５（Ａ）のようにＺ値とα値を対
応させれば、ぼかしエフェクトを弱くでき、図５（Ｂ）
のようにＺ値とα値を対応させれば、ぼかしエフェクト
を強くできる。即ち図５（Ａ）では、例えば、Ｚ２〜Ｚ
３（又はＺ２’〜Ｚ３’）の領域ＡＲ２（又はＡＲ
２’）でのα値は０．４（弱いぼかしエフェクト）に設
定されているのに対して、図５（Ｂ）では、ＡＲ２（又
はＡＲ２’）でのα値は０．７（強いぼかしエフェク
ト）に設定されているからである。

【００７９】なお、本実施形態では図６（Ａ）に示すよ
うに、焦点を基準に奥側及び手前側の両方で、領域の区
分けと各領域へのα値の設定を行っている。しかしなが
ら、図６（Ｂ）に示すように、焦点を基準に奥側におい
てのみ領域の区分けと各領域へのα値の設定を行っても
よい。或いは、図６（Ｃ）に示すように、焦点を基準に
手前側においてのみ領域の区分けと各領域へのα値の設
定を行ってもよい。

【００８０】さて、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す
ようなα値の設定は、具体的には以下のような手法によ
り実現できる。

【００８１】即ち図７（Ａ）に示すように、まず、Ｚ値
がＺ１に設定されるオブジェクトＯＢ１（ポリゴン）
を、フレームバッファ（広義には、元画像の描画領域）
に描画することで、オブジェクトＯＢ１を基準に奥側
（広義には、手前側も含む第１の方向側）にある画素の
α値を更新する。即ち、Ｚ値に基づく陰面消去手法（Ｚ
バッファ法）を有効利用して、ＯＢ１よりも奥側にある
画素のα値を更新する。

【００８２】次に、図７（Ｂ）に示すように、Ｚ値がＺ
２に設定されるオブジェクトＯＢ２をフレームバッファ
に描画することで、オブジェクトＯＢ２を基準に奥側に
ある画素のα値を更新する。同様に、図７（Ｃ）に示す
ように、Ｚ値がＺ３に設定されるオブジェクトＯＢ３を
フレームバッファに描画することで、オブジェクトＯＢ
３を基準に奥側にある画素のα値を更新する。

【００８３】このような手法を採用すれば、領域ＡＲ１
にある画素のα値をα１に設定し、領域ＡＲ２にある画
素のα値をα２に設定し、領域ＡＲ３にある画素のα値
をα３に設定できるようになる。

【００８４】しかも、この手法では、元画像が描画され
ているフレームバッファに単にオブジェクトを描画する
だけで、Ｚバッファを用いた陰面消去機能により自動的
にα値が更新される。従って、非常に少ない処理負担
で、各領域にある画素に所望のα値を設定できるという
利点がある。

【００８５】さて、図８（Ａ）〜図９（Ｄ）に、α値
（αプレーン）の設定手法の更なる詳細な具体例を示
す。

【００８６】まず、図８（Ａ）に示すように、全ての領
域ＡＲ０〜ＡＲ３、ＡＲ１’〜ＡＲ３’のα値を、例え
ば（１１１）に初期化する（α値が３ビットの場合）。

【００８７】次に、図８（Ｂ）に示すように、Ｚ値がＺ
１’に設定され、αが例えば（０００）に設定されるオ
ブジェクトＯＢ１’をフレームバッファに描画すること
で、オブジェクトＯＢ１’（ｎｅａｒ）よりも奥側（広
義には第１の方向側）にある画素のα値の１ビット目を
例えば０（広義には第１のレベル）に更新する。但し、
この場合に、１ビット目（更新対象ビット）以外のビッ
トについてはマスクしておき、１ビット目のみを更新す
る。

【００８８】次に、図８（Ｃ）に示すように、Ｚ値がＺ
１に設定されαが例えば（１１１）に設定されるオブジ
ェクトＯＢ１をフレームバッファに描画することで、オ
ブジェクトＯＢ１（ｆａｒ）よりも奥側にある画素のα
値の１ビット目を１（広義には第２のレベル）に更新す
る。但し、この場合にも、１ビット目以外のビットにつ
いてはマスクしておく。

【００８９】以上のようにすることで、領域ＡＲ０のα
値は（１１０）に設定され、他の領域のα値は（１１
１）に設定される。即ち、領域ＡＲ０に設定されるα値
と他の領域に設定されるα値とを異ならせることができ
る。

【００９０】次に、図９（Ａ）に示すように、Ｚ＝Ｚ
２’でα＝（０００）のオブジェクトＯＢ２’を描画す
ることで、オブジェクトＯＢ２’よりも奥側にある画素
のα値の２ビット目を０に更新する（２ビット目以外は
マスク）。

【００９１】次に、図９（Ｂ）に示すように、Ｚ＝Ｚ２
でα＝（１１１）のオブジェクトＯＢ２を描画すること
で、オブジェクトＯＢ２よりも奥側にある画素のα値の
２ビット目を１に更新する（２ビット目以外はマス
ク）。

【００９２】以上のようにすることで、領域ＡＲ０のα
値は（１００）に設定され、領域ＡＲ１’及びＡＲ１の
α値は（１０１）に設定され、他の領域のα値は（１１
１）に設定される。

【００９３】次に、図９（Ｃ）に示すように、Ｚ＝Ｚ
３’でα＝（０００）のオブジェクトＯＢ３’を描画す
ることで、オブジェクトＯＢ３’よりも奥側にある画素
のα値の３ビット目を０に更新する（３ビット目以外は
マスク）。

【００９４】次に、図９（Ｄ）に示すように、Ｚ＝Ｚ３
でα＝（１１１）のオブジェクトＯＢ３を描画すること
で、オブジェクトＯＢ３よりも奥側にある画素のα値の
３ビット目を１に更新する（３ビット目以外のビットは
マスク）。

【００９５】以上のようにすることで、領域ＡＲ０のα
値は（０００）に設定され、領域ＡＲ１’及びＡＲ１の
α値は（００１）に設定され、領域ＡＲ２’及びＡＲ２
のα値は（０１１）に設定され、領域ＡＲ３’及びＡＲ
３のα値は（１１１）に設定される。

【００９６】即ち、仮想カメラ１０の焦点とのＺ値の差
が大きい画素（領域）ほど、α値が大きな値に設定さ
れ、ぼかし画像の合成比率が高くなる。従って、特定ビ
ットをマスクしながらオブジェクトを描画するだけとい
う簡素で高速な処理で、被写界深度の表現に最適なα値
の設定を実現できるようになる。

【００９７】なお、以上では、オブジェクトを描画する
ことで、そのオブジェクトの奥側にある画素のα値を更
新する場合について説明した。しかしながら、オブジェ
クトの描画によりオブジェクトの手前側にある画素のα
値を更新できる機能や、Ｚ値を反転できる機能等を画像
生成システムが有している場合には、オブジェクトを描
画することで、そのオブジェクトの手前側にある画素の
α値を更新するようにしてもよい。

【００９８】２．３ぼかし画像の生成さて、本実施形態では、テクスチャマッピングのバイリ
ニアフィルタ方式（テクセル補間方式）を有効利用し
て、元画像（図３（Ａ））の合成対象となるぼかし画像
（図３（Ｂ））を生成している。

【００９９】即ち、テクスチャマッピングにおいては画
素の位置とテクセルの位置がずれる場合がある。

【０１００】この場合に、図１０に示すように、ポイン
トサンプリング方式では、画素（サンプリング点）Ｐの
色ＣＰ（広義には画像情報）は、Ｐに最も距離が近いテ
クセルＴＡの色ＣＡになる。

【０１０１】一方、バイリニアフィルタ方式では、Ｐの
色ＣＰは、Ｐの周りのテクセルＴＡ、ＴＢ、ＴＣ、ＴＤ
の色ＣＡ、ＣＢ、ＣＣ、ＣＤを補間した色になる。

【０１０２】より具体的には、ＴＡ〜ＴＤの座標とＰの
座標とに基づき、Ｘ軸方向の座標比β：１−β（０≦β
≦１）と、Ｙ軸方向の座標比γ：１−γ（０≦γ≦１）
を求める。

【０１０３】この場合に、Ｐの色ＣＰ（バイリニアフィ
ルタ方式での出力色）は、下式のようになる。

【０１０４】ＣＰ＝（１−β）×（１−γ）×ＣＡ＋β×（１−γ）×ＣＢ＋（１−β）×γ×ＣＣ＋β×γ×ＣＤ（６）本実施形態では、このようにバイリニアフィルタ方式で
は色が自動的に補間されることに着目して、ぼかし画像
を生成している。

【０１０５】より具体的には図１１のＦ１に示すよう
に、例えばフレームバッファに描画されている元画像を
テクスチャとして設定する。そして、このテクスチャ
（元画像）をオブジェクトにバイリニアフィルタ方式で
マッピングする際に、オブジェクトの頂点に与えるテク
スチャ座標を、例えば（０．５、０．５）だけ右下方向
にシフト（ずらす、移動）させる。このようにすること
で、バイリニアフィルタ方式の補間機能により自動的
に、元画像の画素の色が周囲ににじんだようなぼかし画
像を生成できるようになる。

【０１０６】なお、画面全体をぼかす場合には、テクス
チャ（元画像）をマッピングするオブジェクト（表示さ
れない仮想的なオブジェクト）の形状は、画面（ぼかし
領域）と同一形状に設定される。即ち、画面の頂点座標
が（Ｘ、Ｙ）＝（０、０）、（６４０、０）、（６４
０、４８０）、（０、４８０）であった場合には、オブ
ジェクトの頂点座標も（Ｘ、Ｙ）＝（０、０）、（６４
０、０）、（６４０、４８０）、（０、４８０）になる。

【０１０７】そして、この場合に、オブジェクトの頂点
ＶＸ１、ＶＸ２、ＶＸ３、ＶＸ４に与えるテクスチャ座
標（Ｕ、Ｖ）を、各々、（０、０）、（６４０、０）、
（６４０、４８０）、（０、４８０）に設定すれば、画
面の画素の位置とテクスチャのテクセルの位置とがずれ
ずに一致する。従って、画像はぼけない。

【０１０８】これに対して、オブジェクトの頂点ＶＸ
１、ＶＸ２、ＶＸ３、ＶＸ４に与えるテクスチャ座標
（Ｕ、Ｖ）を、各々、（０．５、０．５）、（６４０．
５、０．５）、（６４０．５、４８０．５）、（０．５、
４８０．５）に設定すれば、画面の画素の位置とテクス
チャのテクセルの位置とがずれるようになる。従って、
バイリニアフィルタ方式の補間機能により、色の補間が
行われ、画像がぼけて見えるようになる。

【０１０９】なお、画面の一部の領域をぼかす場合に
は、オブジェクトの形状を、そのぼかし領域と同一形状
にすればよい。

【０１１０】また本実施形態では、図１２のＧ１に示す
ように、元画像をテクスチャに設定し、例えば右下方向
（第１のシフト方向）に０．５テクセルだけシフトして
バイリニアフィルタ方式でテクスチャマッピングを行
い、第１のぼかし画像を生成する。次に、図１２のＧ２
に示すように、この第１のぼかし画像をテクスチャに設
定し、例えば左上方向（第２のシフト方向）に０．５テ
クセルだけシフトしてバイリニアフィルタ方式でテクス
チャマッピングを行い、第２のぼかし画像を生成する。
或いは、以上の処理（右下方向のシフトと左上方向のシ
フト）を複数回繰り返す。このようにすることで、更に
自然でぼかし効果の強いぼかし画像を生成できるように
なる。

【０１１１】次に、バイリニアフィルタ方式の補間機能
によりぼかし画像が生成される原理について説明する。

【０１１２】例えば図１３（Ａ）に示すように、テクス
チャ座標を０．５テクセルだけ右下方向にシフトさせ
て、バイリニアフィルタ方式のテクスチャマッピングを
行ったとする。この場合には、上式（６）においてβ＝
γ＝１／２になるため、テクセルＴ４４、Ｔ４５、Ｔ５
４、Ｔ５５の色をＣ４４、Ｃ４５、Ｃ５４、Ｃ５５とす
ると、画素Ｐ４４の色ＣＰ４４は下式のようになる。

【０１１３】ＣＰ４４＝（Ｃ４４＋Ｃ４５＋Ｃ５４＋Ｃ５５）／４（７）以上から明らかなように、図１３（Ａ）に示す変換によ
り、テクセルＴ４４の色Ｃ４４（変換前の元画像の画素
Ｐ４４の元の色に相当）は、周りの画素Ｐ３３、Ｐ３
４、Ｐ４３、Ｐ４４に対して１／４ずつしみ出すことに
なる。

【０１１４】そして、その後に図１３（Ｂ）に示すよう
に、図１３（Ａ）で得られた画像をテクスチャとして、
テクスチャ座標を０．５テクセルだけ左上方向にシフト
させてバイリニアフィルタ方式でテクスチャマッピング
を行ったとする。この場合には、図１３（Ａ）の画素Ｐ
３３、Ｐ３４、Ｐ４３、Ｐ４４が、図１３（Ｂ）のテク
セルＴ３３、Ｔ３４、Ｔ４３、Ｔ４４に対応するように
なる。そして、図１３（Ａ）でＰ３３、Ｐ３４、Ｐ４
３、Ｐ４４（Ｔ３３、Ｔ３４、Ｔ４３、Ｔ４４）に対し
て１／４ずつしみ出した色Ｃ４４が、更に１／４倍され
て周りの４つの画素に対してしみ出すことになる。即
ち、結局、元のＴ４４の色Ｃ４４が１／４×１／４＝１
／１６ずつ周りにしみ出すことになる。

【０１１５】従って、図１３（Ａ）、（Ｂ）の変換によ
り、画素Ｐ３３、Ｐ３４、Ｐ３５には、各々、色Ｃ４４
（フレームバッファに描かれた元画像の画素Ｐ４４の元
の色に相当）が１／１６、２／１６、１／１６ずつしみ
出すことになる。また、画素Ｐ４３、Ｐ４４、Ｐ４５に
は、各々、色Ｃ４４が２／１６、４／１６、２／１６ず
つしみ出し、画素Ｐ５３、Ｐ５４、Ｐ５５には、各々、
色Ｃ４４が１／１６、２／１６、１／１６ずつしみ出す
ことになる。

【０１１６】従って、図１３（Ａ）、（Ｂ）の変換によ
り、結局、図１４（Ａ）に示すような平面フィルタが元
画像に対して施されるようになる。この平面フィルタに
よれば、元画像の各画素の色がその周りに均一に広がる
ようになり、元画像の理想的なぼかし画像を生成でき
る。

【０１１７】また、図１３（Ａ）、（Ｂ）の変換のセッ
トを２回行えば、図１４（Ｂ）に示すような平面フィル
タが元画像に対して施されるようになる。この平面フィ
ルタによれば、図１４（Ａ）よりも更に理想的なぼかし
画像を生成できる。

【０１１８】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、図１５、図
１６のフローチャートを用いて説明する。

【０１１９】まず、元画像（透視変換後の画像）をフレ
ームバッファに描画する（ステップＳ１）。次に、図８
（Ａ）〜図９（Ｄ）で説明した手法によりαプレーン
（αチャンネル）を作成する（ステップＳ２）。そし
て、ｊを０に初期化する（ステップＳ３）。

【０１２０】次に、図１２のＧ１に示すように、フレー
ムバッファの元画像をテクスチャに設定して、そのテク
スチャを別バッファにマッピングする（ステップＳ
４）。そして、この時、テクスチャ座標を（０．５、
０．５）だけシフトしてバイリニアフィルタ方式でマッ
ピングする。

【０１２１】次に、図１２のＧ２に示すように、別バッ
ファの画像をテクスチャに設定して、そのテクスチャを
フレームバッファにマッピングする（ステップＳ５）。
そして、この時、テクスチャ座標を（−０．５、−０．
５）だけシフトしてバイリニアフィルタ方式でマッピン
グする。また、図２のＥ３に示すように、ステップＳ２
で生成したαプレーンを用いて、元画像（図３（Ａ））
とぼかし画像（図３（Ｂ））のαブレンディングを行
う。

【０１２２】次に、ｊを１だけインクリメントする（ス
テップＳ６）。そして、ｊがＭ（ぼかし変換の繰り返し
回数）を越えたか否かを判断し（ステップＳ７）、越え
ていない場合にはステップＳ４に戻り、越えた場合には
処理を終了する。

【０１２３】図１６は、図１５のαプレーン生成処理の
詳細なフローチャートである。

【０１２４】まず、図８（Ａ）で説明したように、αプ
レーンの全てのα値を２^m−２^n-1で初期化する（ステッ
プＳ１０）。そして、ｉをｎに初期化する（ステップＳ
１１）。

【０１２５】ここで、ｍ、ｎは、各々、作成するαプレ
ーンの最大ビット、最小ビットである。例えば、α値が
８ビットであり、ｍ＝６、ｎ＝４の場合には、ステップ
Ｓ１０によりαプレーンのα値は、（００１１１００
０）に初期化される。即ち、ステップＳ１０の初期化に
より、ｍビットからｎビットまでが全て１になり、それ
以外のビットが０になる値にα値が初期化されることに
なる。

【０１２６】次に、フレームバッファの元画像のＲ、
Ｇ、Ｂ、α値のうち、α値のｉビット目以外をマスクす
る（ステップＳ１２）。そして、図８（Ｂ）で説明した
ように、Ｚ＝Ｚｉ’（ｎｅａｒ）、α＝（００００００
００）のオブジェクト（ポリゴン）をフレームバッファ
に描画して、そのオブジェクトよりも奥側にある画素の
α値を更新する（ステップＳ１３）。次に、図８（Ｃ）
で説明したように、Ｚ＝Ｚｉ（ｆａｒ）、α＝（１１１
１１１１１）のオブジェクトをフレームバッファに描画
して、そのオブジェクトよりも奥側にある画素のα値を
更新する（ステップＳ１４）。

【０１２７】次に、ｉを１だけインクリメントする（ス
テップＳ１５）。そして、ｉがＫを越えたか否かを判断
し（ステップＳ１６）、越えていない場合にはステップ
Ｓ１２に戻り、越えた場合にはαプレーンの作成処理を
終了する。

【０１２８】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１７を用いて説明する。

【０１２９】メインプロセッサ９００は、ＣＤ９８２
（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。

【０１３０】コプロセッサ９０２は、メインプロセッサ
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。

【０１３１】ジオメトリプロセッサ９０４は、座標変
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。

【０１３２】データ伸張プロセッサ９０６は、圧縮され
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。

【０１３３】描画プロセッサ９１０は、ポリゴンや曲面
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）、デプスキューイング、ミップマッピング、フォグ
処理、バイリニア・フィルタリング、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。

【０１３４】サウンドプロセッサ９３０は、多チャンネ
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。

【０１３５】ゲームコントローラ９４２からの操作デー
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。

【０１３６】ＲＯＭ９５０にはシステムプログラムなど
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。

【０１３７】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１３８】ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッ
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。

【０１３９】ＣＤドライブ９８０は、プログラム、画像
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。

【０１４０】通信インターフェース９９０は、ネットワ
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との間でのデータ
転送が可能になる。

【０１４１】なお、本発明の各手段は、その全てを、ハ
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。

【０１４２】そして、本発明の各手段をハードウェアと
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９０２、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。

【０１４３】図１８（Ａ）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
めの情報（プログラム又はデータ）は、システムボード
１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格納
される。以下、この情報を格納情報と呼ぶ。

【０１４４】図１８（Ｂ）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ＣＤ１２０６、或
いはメモリカード１２０８、１２０９等に格納されてい
る。

【０１４５】図１８（Ｃ）に、ホスト装置１３００と、
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。

【０１４６】なお、図１８（Ｃ）の構成の場合に、本発
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。

【０１４７】またネットワークに接続する端末は、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。

【０１４８】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。

【０１４９】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。

【０１５０】また、α値の設定手法は、図６（Ａ）〜図
９（Ｄ）で説明した手法が特に望ましいが、これに限定
されない。例えば、奥行き値（Ｚ値）の変化に対してα
値を段階的に変化させずに、連続的に変化させるように
してもよい。

【０１５１】また、元画像の合成対象となるぼかし画像
は、図１１、図１２で説明した手法により生成すること
が特に望ましいが、これに限定されない。例えば元画像
と元画像をずらした画像を合成したり、当該フレームの
元画像と前のフレームの元画像とを合成したりしてぼか
し画像を生成してもよい。

【０１５２】また、図６（Ａ）〜図９（Ｄ）のようにα
値を設定する発明では、設定されたα値を、元画像とぼ
かし画像の合成処理以外にも、種々の画像描画処理に利
用できる。例えば、設定されたα値を用いて、視点から
遠いオブジェクトを半透明にして最遠景に溶け込ませる
処理を行ってもよい。

【０１５３】また、テクセル補間方式を利用してぼかし
画像を生成する発明も、図１１〜図１４（Ｂ）で説明し
た手法に限定されない。例えば、画面全体をぼかすので
はなく、画面よりも小さいぼかし領域を設定して、その
領域にある元画像をぼかすようにしてもよい。

【０１５４】また本実施形態では視点から遠ざかるほど
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
さくなる場合にも本発明は適用できる。

【０１５５】また、本発明は種々のゲーム（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。

【０１５６】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、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】本実施形態の画像生成システムのブロック図の
例である。

【図２】Ｚ値（奥行き値）に応じたα値を設定し、設定
されたα値を用いて元画像とぼかし画像を合成する手法
について説明するための図である。

【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、元画像とそのぼかし画
像の例である。ための図である。

【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、Ｚ値とα値の対応関係
を変化させて、被写界深度の範囲を制御する手法につい
て示す図である。

【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、Ｚ値とα値の対応関係
を変化させて、ぼかしエフェクトの強弱を制御する手法
について示す図である。

【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、Ｚ値に基づい
て領域を区分けし、区分けされた各領域にα値を設定す
る手法について説明するための図である。

【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、オブジェクト
を描画することでオブジェクトの奥側の画素のα値を更
新する手法について説明するための図である。

【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、α値を更新す
る手法の詳細な具体例について説明するための図であ
る。

【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）も、α値
を更新する手法の詳細な具体例について説明するための
図である。

【図１０】バイリニアフィルタ方式のテクスチャマッピ
ングについて説明するための図である。

【図１１】バイリニアフィルタ方式を有効利用してぼか
し画像を生成する手法について説明するための図であ
る。

【図１２】バイリニアフィルタ方式を有効利用してぼか
し画像を生成する手法について説明するための図であ
る。

【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）は、バイリニアフィル
タ方式の補間機能によりぼかし画像が生成される原理に
ついて説明するための図である。

【図１４】図１４（Ａ）、（Ｂ）も、バイリニアフィル
タ方式の補間機能によりぼかし画像が生成される原理に
ついて説明するための図である。

【図１５】本実施形態の処理の詳細例について示すフロ
ーチャートである。

【図１６】αプレーンの生成処理の詳細例について示す
フローチャートである。

【図１７】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１８】図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）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】

１０仮想カメラ１１０ゲーム処理部１３０画像生成部１３２ジオメトリ処理部１３４ α値設定部１３６ぼかし画像生成部１４０描画部１４２テクスチャマッピング部１４４ α合成部１４６陰面消去部１５０音生成部１６０操作部１７０記憶部１７２メインメモリ１７４フレームバッファ１７６テクスチャ記憶部１７８Ｚバッファ１８０情報記憶媒体１９０表示部１９２音出力部１９４携帯型情報記憶装置１９６通信部

Claims

【特許請求の範囲】

【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、元画像の各画素の奥行き値に応じた値に、各画素のα値
を設定するα値設定手段と、元画像と該元画像に対応するぼかし画像とを、各画素に
設定されるα値に基づいて合成する手段と、を含むことを特徴とする画像生成システム。
【請求項２】請求項１において、前記α値設定手段が、仮想カメラの焦点の奥行き値と各画素の奥行き値との差
が大きい画素ほど、ぼかし画像の合成比率が高くなるよ
うに、各画素のα値を設定することを特徴する画像生成
システム。
【請求項３】請求項１又は２において、各画素の奥行き値とα値との対応関係を変化させること
で、被写界深度の範囲又はぼかしエフェクトの強弱を可
変に制御することを特徴とする画像生成システム。
【請求項４】画像を生成するための画像生成システム
であって、その奥行き値がＺ１とＺ２の間の領域ＡＲ１にある画素
についてはそのα値をα１に設定し、その奥行き値がＺ
２とＺ３の間の領域ＡＲ２にある画素についてはそのα
値をα２に設定し・・・・・・・・、その奥行き値がＺ
ｉとＺｉ＋１の間の領域ＡＲｉにある画素についてはそ
のα値をαｉに設定するα値設定手段と、前記α値設定手段により設定されたα値に基づいて画像
を描画する手段と、を含むことを特徴とする画像生成システム。
【請求項５】請求項４において、前記α値設定手段が、奥行き値がＺ１に設定されるオブジェクトＯＢ１を元画
像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ１を
基準に第１の方向側にある画素のα値を更新し、奥行き値がＺ２に設定されるオブジェクトＯＢ２を元画
像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ２を
基準に第１の方向側にある画素のα値を更新し・・・・
・・・・・・・・、奥行き値がＺｉに設定されるオブジェクトＯＢｉを元画
像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢｉを
基準に第１の方向側にある画素のα値を更新することを
特徴とする画像生成システム。
【請求項６】請求項５において、前記α値設定手段が、オブジェクトを元画像の描画領域に描画してα値を更新
する際に、更新対象となるビット以外をマスクして更新
対象となるビットのみを更新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４乃至６のいずれかにおいて、前記α値設定手段が、奥行き値がＺ１’に設定されるオブジェクトＯＢ１’を
元画像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ
１’を基準に第１の方向側にある画素のα値の第ｎビッ
トを第１のレベルに更新すると共に、奥行き値がＺ１に
設定され前記オブジェクトＯＢ１’を基準に第１の方向
側にあるオブジェクトＯＢ１を元画像の描画領域に描画
することで、オブジェクトＯＢ１を基準に第１の方向側
にある画素のα値の第ｎビットを第２のレベルに更新
し、奥行き値がＺ２’に設定されるオブジェクトＯＢ２’を
元画像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ
２’を基準に第１の方向側にある画素のα値の第ｎ＋１
ビットを第１のレベルに更新すると共に、奥行き値がＺ
２に設定され前記オブジェクトＯＢ２’を基準に第１の
方向側にあるオブジェクトＯＢ２を元画像の描画領域に
描画することで、オブジェクトＯＢ２を基準に第１の方
向側にある画素のα値の第ｎ＋１ビットを第２のレベル
に更新し・・・・・・・・・、奥行き値がＺｉ’に設定されるオブジェクトＯＢｉ’を
元画像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ
ｉ’を基準に第１の方向側にある画素のα値の第ｎ＋ｉ
−１ビットを第１のレベルに更新すると共に、奥行き値
がＺｉに設定され前記オブジェクトＯＢｉ’を基準に第
１の方向側にあるオブジェクトＯＢｉを元画像の描画領
域に描画することで、オブジェクトＯＢｉを基準に第１
の方向側にある画素のα値の第ｎ＋ｉ−１ビットを第２
のレベルに更新することを特徴とする画像生成システ
ム。
【請求項８】画像を生成するための画像生成システム
であって、テクスチャをテクセル補間方式でオブジェクトにマッピ
ングする手段と、元画像をテクスチャとして設定し、該テクスチャをテク
セル補間方式でオブジェクトにマッピングする際にオブ
ジェクトのテクスチャ座標をシフトさせて元画像のぼか
し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。
【請求項９】請求項８において、テクスチャ座標を１テクセルよりも小さい値だけシフト
させて元画像のぼかし画像を生成することを特徴とする
画像生成システム。
【請求項１０】請求項８又は９において、テクスチャ座標を第１のシフト方向へシフトさせてテク
セル補間方式でテクスチャマッピングを行った後に、テ
クスチャ座標を第２のシフト方向にシフトさせてテクセ
ル補間方式でテクスチャマッピングを行うことを特徴と
する画像生成システム。
【請求項１１】請求項８乃至１０のいずれかにおい
て、前記オブジェクトが、ぼかし領域と同一形状を有する仮
想的なオブジェクトであることを特徴とする画像生成シ
ステム。
【請求項１２】コンピュータが使用可能な情報記憶媒
体であって、元画像の各画素の奥行き値に応じた値に、各画素のα値
を設定するα値設定手段と、元画像と該元画像に対応するぼかし画像とを、各画素に
設定されるα値に基づいて合成する手段と、を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
報記憶媒体。
【請求項１３】請求項１２において、前記α値設定手段が、仮想カメラの焦点の奥行き値と各画素の奥行き値との差
が大きい画素ほど、ぼかし画像の合成比率が高くなるよ
うに、各画素のα値を設定することを特徴する情報記憶
媒体。
【請求項１４】請求項１２又は１３において、各画素の奥行き値とα値との対応関係を変化させること
で、被写界深度の範囲又はぼかしエフェクトの強弱を可
変に制御することを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１５】コンピュータが使用可能な情報記憶媒
体であって、その奥行き値がＺ１とＺ２の間の領域ＡＲ１にある画素
についてはそのα値をα１に設定し、その奥行き値がＺ
２とＺ３の間の領域ＡＲ２にある画素についてはそのα
値をα２に設定し・・・・・・・・、その奥行き値がＺ
ｉとＺｉ＋１の間の領域ＡＲｉにある画素についてはそ
のα値をαｉに設定するα値設定手段と、前記α値設定手段により設定されたα値に基づいて画像
を描画する手段と、を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
報記憶媒体。
【請求項１６】請求項１５において、前記α値設定手段が、奥行き値がＺ１に設定されるオブジェクトＯＢ１を元画
像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ１を
基準に第１の方向側にある画素のα値を更新し、奥行き値がＺ２に設定されるオブジェクトＯＢ２を元画
像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ２を
基準に第１の方向側にある画素のα値を更新し・・・・
・・・・・・・・、奥行き値がＺｉに設定されるオブジェクトＯＢｉを元画
像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢｉを
基準に第１の方向側にある画素のα値を更新することを
特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１７】請求項１６において、前記α値設定手段が、オブジェクトを元画像の描画領域に描画してα値を更新
する際に、更新対象となるビット以外をマスクして更新
対象となるビットのみを更新することを特徴とする情報
記憶媒体。
【請求項１８】請求項１５乃至１７のいずれかにおい
て、前記α値設定手段が、奥行き値がＺ１’に設定されるオブジェクトＯＢ１’を
元画像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ
１’を基準に第１の方向側にある画素のα値の第ｎビッ
トを第１のレベルに更新すると共に、奥行き値がＺ１に
設定され前記オブジェクトＯＢ１’を基準に第１の方向
側にあるオブジェクトＯＢ１を元画像の描画領域に描画
することで、オブジェクトＯＢ１を基準に第１の方向側
にある画素のα値の第ｎビットを第２のレベルに更新
し、奥行き値がＺ２’に設定されるオブジェクトＯＢ２’を
元画像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ
２’を基準に第１の方向側にある画素のα値の第ｎ＋１
ビットを第１のレベルに更新すると共に、奥行き値がＺ
２に設定され前記オブジェクトＯＢ２’を基準に第１の
方向側にあるオブジェクトＯＢ２を元画像の描画領域に
描画することで、オブジェクトＯＢ２を基準に第１の方
向側にある画素のα値の第ｎ＋１ビットを第２のレベル
に更新し・・・・・・・・・、奥行き値がＺｉ’に設定されるオブジェクトＯＢｉ’を
元画像の描画領域に描画することで、オブジェクトＯＢ
ｉ’を基準に第１の方向側にある画素のα値の第ｎ＋ｉ
−１ビットを第１のレベルに更新すると共に、奥行き値
がＺｉに設定され前記オブジェクトＯＢｉ’を基準に第
１の方向側にあるオブジェクトＯＢｉを元画像の描画領
域に描画することで、オブジェクトＯＢｉを基準に第１
の方向側にある画素のα値の第ｎ＋ｉ−１ビットを第２
のレベルに更新することを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１９】コンピュータが使用可能な情報記憶媒
体であって、テクスチャをテクセル補間方式でオブジェクトにマッピ
ングする手段と、元画像をテクスチャとして設定し、該テクスチャをテク
セル補間方式でオブジェクトにマッピングする際にオブ
ジェクトのテクスチャ座標をシフトさせて元画像のぼか
し画像を生成する手段と、を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
報記憶媒体。
【請求項２０】請求項１９において、テクスチャ座標を１テクセルよりも小さい値だけシフト
させて元画像のぼかし画像を生成することを特徴とする
情報記憶媒体。
【請求項２１】請求項１９又は２０において、テクスチャ座標を第１のシフト方向へシフトさせてテク
セル補間方式でテクスチャマッピングを行った後に、テ
クスチャ座標を第２のシフト方向にシフトさせてテクセ
ル補間方式でテクスチャマッピングを行うことを特徴と
する情報記憶媒体。
【請求項２２】請求項１９乃至２１のいずれかにおい
て、前記オブジェクトが、ぼかし領域と同一形状を有する仮
想的なオブジェクトであることを特徴とする情報記憶媒
体。