JP2001224847A - ゲームシステム及び情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアルタイムに変化する環境や状況を反映し
た画像をテクスチャとして利用してより簡易にリアルな
画像を生成する。 【解決手段】 画像生成を行うゲームシステムである。
テクスチャ設定部１４２は、所与のフレームの画像生成
過程においてレンダリング処理を施されて描画領域に描
画された元画像の少なくとも一部をテクスチャとして利
用するために必要な処理を行う。マッピング処理部１４
４は、前記元画像の少なくとも一部からなるテクスチャ
を所与のオブジェクトにマッピングした画像を用いて前
記所与のフレームの画像を生成する処理を行う。前記元
画像の少なくとも一部からなるテクスチャに変形処理を
ほどこしてから所与のオブジェクトにマッピングするよ
うにしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲームシステム及
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ゲームシステムが知
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ゲ
ーム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、このようなゲームシステムでは、プ
レーヤの仮想現実向上のために、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。そしてこ
のような課題を解決する一つの手法としてテクスチャマ
ッピングが知られている。

【０００４】例えば水面をとおして見える水底を表現す
る場合には、現実に水面をとおして見た水底の写真等を
予めテクスチャとして用意しておいてオブジェクトにマ
ッピングすることにより写真のもつリアリティをそのま
まいかすことが出来る。

【０００５】ところが例えば仮想カメラの配置によって
水面の見える角度は異なってくるし、水中に移動物が存
在する場合には、移動物の位置によっても水面の見え方
が異なってくる。しかし、水面の写真等を予めテクスチ
ャとして用意しておく場合には、固定された状態の表現
しかできないため、リアルタイムに変化する状態を反映
したその場の環境に対応した表現には対応することが出
来なかった。

【０００６】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、リアルタイ
ムに変化する環境や状況を反映した画像をテクスチャと
して利用してより簡易にリアルな画像を生成することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は画像生成を行う
ゲームシステムであって、所与のフレームの画像生成過
程においてレンダリング処理を施されて描画領域に描画
された元画像の少なくとも一部をテクスチャとして利用
するために必要な処理を行う手段と、前記元画像の少な
くとも一部からなるテクスチャを所与のオブジェクトに
マッピングした画像を用いて前記所与のフレームの画像
を生成する手段と、を含むことを特徴とする。

【０００８】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】レンダリング処理とは例えば座標変換、陰
面消去、シェーディング等の処理を含む。

【００１０】元画像の少なくとも一部からなるテテクス
チャがマッピングされるオブジェクトはポリゴン等で構
成された３次元オブジェクトでもよいし、一枚ポリゴン
や、スプライト等のような２次元ポリゴンでもよい。

【００１１】本発明は所与のフレームの画像生成過程に
おいてレンダリング処理を施されて描画領域に描画され
た元画像の少なくとも一部を前記所与のフレーム内でテ
クスチャとして利用することが出来るので、マッピング
されるテクスチャ画像と当該フレームの画像に時間的な
ずれが生じない。

【００１２】このため例えば背景画像が水面やガラス、
炎、ガス、霧、水等を透過して見える場合や元画像が映
りこんで見える場合等のようにその場の環境を反映した
表現が必要な場合に、元画像として描画された背景画像
をテクスチャとしてマッピングすることによりその場の
環境を正確に反映したリアルな画像を生成することが出
来る。

【００１３】例えば水中に自由に動き回る物体がいる場
合、予め水面の画像をテクスチャとして用意することは
困難である。しかし本発明によれば、その場のその時刻
におけるレンダリング画像をテクスチャとして使用でき
るため、例えば移動物が存在しても視点位置や向きが変
わっても、それを反映したテクスチャを得ることが出来
る。

【００１４】このように本発明によれば、予め固定のテ
クスチャを用意する必要がない。また環境や状況をリア
ルタイムに反映したテクスチャを利用して画像生成を行
うことが出来るため、よりリアルな画像を生成すること
が出来る。

【００１５】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、前記元画像の少なくとも一部
からなるテクスチャを所与のオブジェクトにマッピング
した画像と前記元画像を合成して前記所与のフレームの
画像を生成することを特徴とする。

【００１６】合成とは上書き処理やブレンド処理を含
む。

【００１７】例えば元画像に元画像が透過して見える炎
や水差しや水面等のオブジェクトがある場合に、前記炎
や水差しや水面等のオブジェクトに元画像のテクスチャ
をマッピングした画像を元画像と合成すると、元画像が
透過して見える炎や水差しや水面等を正確かつリアルに
表現することが出来る。

【００１８】このように本発明によれば、元画像の中に
元画像が透過又は移りこんだオブジェクトがある場合
に、元画像の透過又は移りこみを正確かつリアルに表現
することが出来る。

【００１９】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、前記元画像の少なくとも一部
からなるテクスチャに変形処理をほどこしてから所与の
オブジェクトにマッピングすることを特徴とする。

【００２０】変形処理とは何らかの関数演算を行って画
像を変形させる処理を意味する。

【００２１】本発明によれば、元画像を変形させてマッ
ピングすることが出来るため、映り込みや透過の際の揺
らぎや変形、ぼやけ等を表現できる。

【００２２】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、前記オブジェクトが、表示画
面サイズのポリゴンであることを特徴とする。

【００２３】このようにすれば、全表示画面分の画像情
報を例えば１回（あるいは数回）のテクスチャマッピン
グで変化することが出来る。従って例えばシステムにお
いてテクスチャマッピング専用のハードが用意されてい
る場合には、これを用いることにより処理の高速化を図
ることが出来る。

【００２４】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、前記オブジェクトが、表示画
面を分割したブロックのサイズのポリゴンであることを
特徴とする。

【００２５】このようにすれば前記オブジェクトを描画
する領域の大きさを小さくすることが可能となり、記憶
部の使用記憶量を節約することが出来る。

【００２６】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、前記元画像の少なくとも一部
からなるテクスチャをマッピングする際にオブジェクト
の頂点に対応づけられたＵＶ値を操作することを特徴と
する。

【００２７】オブジェクトの頂点に対応づけられたＵＶ
値を操作することにより元画像を変形させてマッピング
することが出来る。さらにこのＵＶ値の設定を時間的に
変化させることにより元画像の変形の状態が変化するた
め、元画像が揺らいだ画像を生成することができる。こ
のため揺らいでいる水面の画像等を生成する際に効果的
である。

【００２８】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、３次元モデルの種類、配置、
状態、環境条件、仮想カメラの配置の少なくともひとつ
の要素がリアルタイムに変化することを特徴とする。

【００２９】本発明によれば、３次元モデルの種類、配
置、状態、環境条件、仮想カメラの配置を反映してレン
ダリングされた元画像をテクスチャ画像として利用する
ことが出来る。配置とは位置や回転や向きを意味する。

【００３０】従って３次元モデルの種類、配置、状態、
環境条件、仮想カメラの配置の少なくともひとつの要素
のリアルタイムに反映したリアルな映り込みや透過の表
現を行うことが出来る。

【００３１】本発明は画像生成を行うゲームシステムで
あって、３次元モデルの種類、配置、状態、環境条件、
仮想カメラの配置の少なくともひとつの要素が時間的に
変化する仮想３次元空間の所与のフレームの画像をリア
ルタイムに生成する際に、レンダリング処理を施して生
成した元画像を描画領域に描画する手段と、前記元画像
に基づき生成された画像と前記元画像を合成して前記所
与のフレームの画像を生成する手段と、を含むことを特
徴とする。

【００３２】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。

【００３３】前記元画像に基づき生成された画像とは例
えば元画像の一部をマスクした画像、元画像の一部又は
全部を変形させた画像、元画像の一部又は全部をフィル
タリングした画像等である。

【００３４】また前記元画像に基づき生成された画像を
元画像の一部に合成するとは、前記元画像に基づき生成
された画像を元画像の一部に上書きしたり、ブレンド処
理を行ったりすることである。

【００３５】本発明は所与のフレームの画像生成過程に
おいてレンダリング処理を施されて描画領域に描画され
た元画像に基づき生成された画像と元画像を合成して前
記所与のフレームの画像を生成することが出来る。すな
わち当該フレーム内で生成した元画像を加工した画像を
用いて当該フレーム内の画像を生成することが出来る。

【００３６】従って例えば背景画像が水面やガラス、鏡
等、炎、ガス、霧、水等を透過して見える場合や映りこ
んで見える場合等のようにその場の環境を反映した表現
が必要な場合に、場の環境を正確に反映したリアルな画
像を生成することが出来る。

【００３７】

【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。

【００３８】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、それ以外のブロックについては、任意の構成
要素とすることができる。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】セーブ用情報記憶装置１９４は、プレーヤ
の個人データ（セーブデータ）などが記憶されるもので
あり、このセーブ用情報記憶装置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。

【００４７】通信部１９６は、外部（例えばホスト装置
や他のゲームシステム）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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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、セーブ用情報記憶装
置１９４からの個人データや、ゲームプログラムなどに
基づいて行う。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】ゲーム処理部１１０は、移動・動作演算部
１１２を含む。

【００５４】ここで移動・動作演算部１１２は、車など
のオブ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１６０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。

【００５５】より具体的には、移動・動作演算部１１２
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。

【００５６】 ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ （１） ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ （２） 画像生成部１３０は、ジオメトリ処理部１３２、描画部
１４０を含む。

【００５７】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。

【００５８】描画部１４０は、ジオメトリ処理後のオブ
ジェクト（モデル）を、フレームバッファ１７４に描画
するための処理を行うものであり、テクスチャ設定部１
４２、マッピング処理部１４４を含む。

【００５９】ここでテクスチャ設定部１４２は、所与の
フレームの画像生成過程においてレンダリング処理を施
されて描画領域に描画された元画像の少なくとも一部を
テクスチャとして利用するために必要な処理を行う。

【００６０】マッピング処理部１４４は、前記元画像の
少なくとも一部からなるテクスチャを所与のオブジェク
トにマッピングした画像を用いて前記所与のフレームの
画像を生成する処理を行う。

【００６１】また前記元画像の少なくとも一部からなる
テクスチャを所与のオブジェクトにマッピングした画像
と前記元画像を合成して前記所与のフレームの画像を生
成するようにしてもよい。

【００６２】また前記元画像の少なくとも一部からなる
テクスチャに変形処理をほどこしてから所与のオブジェ
クトにマッピングするようにしてもよい。

【００６３】なお前記オブジェクトとして表示画面サイ
ズのポリゴンを用いてもよいし、表示画面を分割したブ
ロックのサイズのポリゴンを用いてもよい。

【００６４】前記元画像の少なくとも一部からなるテク
スチャをマッピングする際にオブジェクトの頂点に対応
づけられたＵＶ値を操作するようにしてもよい。

【００６５】なお、本実施形態のゲームシステムは、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。

【００６６】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。

【００６７】２．本実施形態の特徴 本実施の形態は、オブジェクトの種類、配置、状態、環
境条件、仮想カメラの配置の少なくともひとつの要素が
リアルタイムに変化する仮想３次元空間の所与のフレー
ムの画像生成過程においてレンダリング処理を施されて
描画領域に描画された元画像の少なくとも一部をテクス
チャとして利用して、前記元画像の少なくとも一部から
なるテクスチャを所与のオブジェクトにマッピングした
画像を用いて前記所与のフレームの画像を生成する点に
ある。

【００６８】まず図２、図３を用いて従来との相違点に
ついて明らかにする。

【００６９】図２は１フレーム分の画像を生成する際の
従来例を説明するためのフローチャート図である。

【００７０】まずＣＰＵはプレーヤの入力に基づき仮想
３次元空間に配置されるオブジェクトの移動動作演算を
行い当該フレームのオブジェクトのワールド座標系にお
ける位置及び回転を確定する（ステップＳ１０）。また
同時に仮想カメラの位置及び向きを確定するようにして
もよい。

【００７１】そして、視点座標系からスクリーン座標系
における座標変換、陰面消去、シェーディング処理等の
レンダリング処理を行ってＶＲＡＭ等の描画領域に描画
して（ステップＳ２０）、これをディスプレイに出力す
る（ステップＳ３０）。

【００７２】これに対し本実施の形態では図３のフロー
チャート図に示すようにして１フレーム分の画像を生成
している。

【００７３】ステップＳ１１０、Ｓ１２０については図
２のステップＳ１０、Ｓ２０と同様である。

【００７４】しかし本実施の形態では、一旦レンダリン
グ処理をおえてＶＲＡＭ等の描画領域に描画された画像
（以下元画像という）をテクスチャとして設定する（ス
テップＳ１３０）。

【００７５】そして元画像のテクスチャをオブジェクト
にマッピングして描画領域に描画し（ステップＳ１４
０）、これをディスプレイに出力する（ステップＳ１５
０）。

【００７６】このように本実施の形態では、１フレーム
の画像生成過程において、リアルタイムに生成されたレ
ンダリング後の画像をテクスチャとして利用して画像生
成を行っている。

【００７７】図４（Ａ）（Ｂ）はリアルタイムに生成さ
れたレンダリング後の画像をテクスチャとして設定する
手法について説明するための図である。

【００７８】図４（Ａ）はＶＲＡＭ２００上の所定部分
があらかじめテクスチャ領域２２０として割り当てがな
されている場合の設定例である。まずレンダリング後の
元画像をフレームバッファ２１０に描画する（ａ１）。
そして前記元画像をＶＲＡＭ２００上にテクスチャ領域
２２０に部分にコピーして元画像テクスチャ２３０を生
成する（ａ２）。そしてこの元画像テクスチャをオブジ
ェクトにマッピングした画像をフレームバッファ２１０
に描画する（ａ３）。そしてフレームバッファ２１０の
画像をディスプレイに出力する（ａ４）。

【００７９】図４（Ｂ）はＶＲＡＭ２００上の所与の部
分を動的にテクスチャ領域２２０として割り当て可能な
場合の設定例である。まずレンダリング後の元画像をＶ
ＲＡＭ２００に描画する（ｂ１）。そしてＶＲＡＭ上の
元画像エリア２４０をテクスチャ領域（元画像テクスチ
ャ）として設定する（ｂ２）。そしてこの元画像テクス
チャをオブジェクトにマッピングした画像をフレームバ
ッファ２１０に描画する（ｂ３）。なお（ｂ３）に先立
ってフレームバッファ２１０上に元画像を予めコピーし
ておいて、元画像テクスチャをマッピングしたオブジェ
クトを上書きしてもよい。そしてフレームバッファ２１
０の画像をディスプレイに出力する（ｂ４）。

【００８０】次にリアルタイムに生成された元画像テク
スチャをオブジェクトにマッピングする例について説明
する。

【００８１】図５は元画像に元画像テクスチャをマッピ
ングした画像を上書きする画像生成例について説明する
ための図である。

【００８２】移動する飛行機３３４を含む風景が透けて
見える透明な水差し３３２が描画された描画（３３０参
照）を描画する場合、まず水差しを含まない画像（元画
像）を描画領域に描画して（３１０参照）、元画像をテ
クスチャとして設定する。

【００８３】そして元画像を水差しオブジェクトにマッ
ピングした画像（３２０参照）を、元画像に上書きする
（３３０参照）。

【００８４】このようにすると例えば飛行機等のように
リアルタイムに変化する移動物の位置を正確に反映した
画像をテクスチャとして利用できる。従って当該フレー
ムの画像として生成された画像とテクスチャとして用い
る画像に時間的なずれが生じず、その時点のオブジェク
トの位置や状態、環境で表現された画像をテクスチャと
して利用できるため、オブジェクトから透けて見える画
像や反射して見える画像をより正確に再現することが出
来る。

【００８５】また図６（Ａ）（Ｂ）は元画像テクスチャ
を画面サイズのポリゴンにマッピングする例について説
明するための図である。

【００８６】図６（Ａ）に示すように、描画領域に描画
された元画像４００をテクスチャとして設定し（元画像
テクスチャ）、元画像テクスチャを画面サイズのポリゴ
ン（フレームバッファ）３１０にマッピングするように
してもよい。

【００８７】また図６（Ｂ）に示すように、マッピング
する際には例えばＵＶ値の値を操作して元画像が変形さ
れてマッピングされるようにしてもよい（４１０参
照）。

【００８８】また図７に示すように、表示画面を分割し
たブロックのサイズのポリゴンにテクスチャマッピング
するようにしてもよい。

【００８９】即ち図７に示すように、フレームバッファ
上の元画像３５０を複数のブロック（３５０−１〜３５
０−１２）に分割し、各ブロックの画像をテクスチャ画
像３５２として設定する。そして当該テクスチャ画像３
５２を、分割ブロックサイズのポリゴン３６０にテクス
チャマッピングする（ｃ１）。そして、得られた分割ブ
ロックサイズの画像をフレームバッファ（描画領域）に
描き戻す（ｃ２）。

【００９０】このようにすれば、例えばテクスチャマッ
ピングされたポリゴンを別バッファに一時的に描画する
ような場合に、ＶＲＡＭ上での別バッファの占有領域を
小さくできる。

【００９１】即ち、図６（Ａ）（Ｂ）のように表示画面
サイズのポリゴンにテクスチャマッピングすると、この
表示画面サイズのポリゴンを一時的に描画するために、
表示画面サイズの別バッファをＶＲＡＭ上に確保しなけ
ればならず、他の処理に支障を来すおそれがある。

【００９２】しかし図７のように、分割ブロックサイズ
のポリゴンにテクスチャマッピングするようにすれば、
ＶＲＡＭ上には分割ブロックサイズの別バッファを用意
すれば済むため、別バッファの占有領域を小さくでき
る。従って、限られたハードウェア資源を有効利用する
ことが可能になる。

【００９３】３．本実施の形態の処理 （１）水面の表現 本実施の形態の処理の一例を魚が泳いでいる水槽の水面
の画像を生成する場合を例にとり説明する。水槽の水面
の様子は、水中の様子や水槽をみる角度によってリアル
タイムに変化するため、本実施の形態では以下のように
して水面の画像を生成する。

【００９４】図８は水槽の水面の画像を生成する処理例
について説明するためのフローチャート図であり、図９
〜図１２は水面の画像を生成する処理例について説明す
るための図である。

【００９５】まず水面なし（水中に存在するものは描
く）の状態でレンダリングした画像をＶＲＡＭ内表示領
域に描画する（ステップＳ２１０、図９の５１０参
照）。なお、ＶＲＡＭ５００は図９に示すように表示領
域５１０とテクスチャ領域（退避領域）５２０の割り当
てが予め設定されているものとする。

【００９６】そして表示領域５１０の元画像をテクスチ
ャ領域にコピーして元画像テクスチャを生成する（ステ
ップＳ２２０、図１０参照）。

【００９７】そして元画像テクスチャ５５０の水面にな
る部分５６０を水面オブジェクト５７０に貼り付ける際
に、波立ちや水の屈折率などに基づき、テクスチャのＵ
Ｖ値を操作してマッピングを行う（ステップＳ２３０、
図１１参照）。

【００９８】そして元画像テクスチャをマッピングした
水面オブジェクトを元画像に上書きする（ステップＳ２
４０、図１２参照）。

【００９９】このようにするとリアルタイムに変化する
水面を見る角度や水中の魚の位置等について、元画像と
テクスチャ画像の同期をとることが出来る。従って水面
を見る角度や水中の魚の位置等が正確に反映されたリア
ルな水面の表現を行うことが出来る。

【０１００】（２）炎の表現 炎の向こうの背景が透過して見える画像を生成する場合
を例にとり説明する。炎の向こうの背景は、炎の向こう
にあるオブジェクトの位置や状態、炎をみる角度によっ
てリアルタイムに変化するため、本実施の形態では以下
のようにして炎の向こうの背景が透過して見える画像を
生成する。

【０１０１】図１３は炎の向こうの背景が透過して見え
る画像を生成する処理例について説明するためのフロー
チャート図であり、図１４〜図１７は炎の向こうの背景
が透過して見える画像を生成する処理例について説明す
るための図である。

【０１０２】まず背景（炎以外）をレンダリングした画
像（元画像）６１２をＶＲＡＭの描画領域１（６１０）
に描画する（ステップＳ３１０、図１４参照）。ＶＲＡ
Ｍ６００には描画領域１（６１０）、描画領域２（６２
０）、描画領域３（６３０）が設けられている。

【０１０３】そして描画領域１（６１０）の元画像６１
２を変形させた画像６２２を描画領域２に書きこむ（ス
テップＳ３２０、図１５参照）。

【０１０４】次に炎の画像６３２を描画領域３に描画す
る（ステップＳ３３０、図１６参照）。ここで描画領域
３の炎の部分を炎領域６３４とし、炎以外の部分を背景
領域６３６とする。

【０１０５】描画領域２を描画領域３の背景領域６３６
でマスクして描画領域１へ上書き書きする（ステップＳ
３４０、図１７の６１４参照）。

【０１０６】そしてこの描画領域１を表示領域にコピー
して、これをディスプレイに出力する（ステップＳ３５
０）。

【０１０７】このようにするとリアルタイムに変化する
炎の向こうの背景が正確に炎の向こうに透けて見えるリ
アルな炎の表現を行うことが出来る。

【０１０８】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１８を用いて説明する。

【０１０９】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。

【０１１０】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。

【０１１１】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。

【０１１２】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、所与の画像圧縮方式で圧縮
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、ＲＯＭ９５
０、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。

【０１１３】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。

【０１１４】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。

【０１１５】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。

【０１１６】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。

【０１１７】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１１８】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。

【０１１９】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。

【０１２０】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、他のゲ
ームシステム、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。

【０１２１】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。

【０１２２】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。

【０１２３】図１９（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。

【０１２４】図１９（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。

【０１２５】図１９（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。

【０１２６】なお、図１９（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。

【０１２７】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セーブ用
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。

【０１２８】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。

【０１２９】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。

【０１３０】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。

【０１３１】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
ゲームシステムに適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のゲームシステムのブロック図の例
である。

【図２】１フレーム分の画像を生成する際の従来例を説
明するためのフローチャート図である。

【図３】本実施の形態で１フレーム分の画像を生成する
際のフローチャート図である。

【図４】図４（Ａ）（Ｂ）はリアルタイムに生成された
レンダリング後の画像をテクスチャとして設定する手法
について説明するための図である。

【図５】元画像に元画像テクスチャをマッピングした画
像を上書きする画像生成例について説明するための図で
ある。

【図６】図６（Ａ）（Ｂ）は元画像テクスチャを画面サ
イズのポリゴンにマッピングする例について説明するた
めの図である。

【図７】表示画面を分割したブロックのサイズのポリゴ
ンにテクスチャマッピングする例について説明するため
の図である。

【図８】水槽の水面の画像を生成する処理例について説
明するためのフローチャート図である。

【図９】水面の画像を生成する処理例について説明する
ための図である。

【図１０】水面の画像を生成する処理例について説明す
るための図である。

【図１１】水面の画像を生成する処理例について説明す
るための図である。

【図１２】水面の画像を生成する処理例について説明す
るための図である。

【図１３】炎の向こうの背景が透過して見える画像を生
成する処理例について説明するためのフローチャート図
である。

【図１４】炎の向こうの背景が透過して見える画像を生
成する処理例について説明するための図である。

【図１５】炎の向こうの背景が透過して見える画像を生
成する処理例について説明するための図である。

【図１６】炎の向こうの背景が透過して見える画像を生
成する処理例について説明するための図である。

【図１７】炎の向こうの背景が透過して見える画像を生
成する処理例について説明するための図である。

【図１８】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１９】図１９（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】

１００ 処理部 １１０ ゲーム処理部 １１２ 移動・動作演算部 １３０ 画像生成部 １３２ ジオメトリ処理部 １４０ 描画部 １４２ テクスチャ設定部 １４４ マッピング処理部 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 １８０ 情報記憶媒体 １９０ 表示部 １９２ 音出力部 １９４ セーブ用情報記憶装置 １９６ 通信部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C001 BC00 BC05 BC10 BD05 CB01 CB06 CC02 CC03 CC08 5B050 BA07 BA08 BA09 CA07 EA27 EA29 EA30 5B080 AA13 BA04 FA03 GA01 GA11 GA22 9A001 EE02 HH24 HH26 HH28 HH29 HH30 JJ76

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像生成を行うゲームシステムであっ
   て、 所与のフレームの画像生成過程においてレンダリング処
   理を施されて描画領域に描画された元画像の少なくとも
   一部をテクスチャとして利用するために必要な処理を行
   う手段と、 前記元画像の少なくとも一部からなるテクスチャを所与
   のオブジェクトにマッピングした画像を用いて前記所与
   のフレームの画像を生成する手段と、 を含むことを特徴とするゲームシステム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記元画像の少なくとも一部からなるテクスチャを所与
   のオブジェクトにマッピングした画像と前記元画像を合
   成して前記所与のフレームの画像を生成することを特徴
   とするゲームシステム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２のいずれかにおいて、 前記元画像の少なくとも一部からなるテクスチャに変形
   処理をほどこしてから所与のオブジェクトにマッピング
   することを特徴とするゲームシステム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 前記オブジェクトが、表示画面サイズのポリゴンである
   ことを特徴とするゲームシステム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 前記オブジェクトが、表示画面を分割したブロックのサ
   イズのポリゴンであることを特徴とするゲームシステ
   ム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、 前記元画像の少なくとも一部からなるテクスチャをマッ
   ピングする際にオブジェクトの頂点に対応づけられたＵ
   Ｖ値を操作することを特徴とするゲームシステム。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかにおいて、 ３次元モデルの種類、配置、状態、環境条件、仮想カメ
   ラの配置の少なくともひとつの要素がリアルタイムに変
   化することを特徴とするゲームシステム。
8. 【請求項８】 画像生成を行うゲームシステムであっ
   て、 ３次元モデルの種類、配置、状態、環境条件、仮想カメ
   ラの配置の少なくともひとつの要素が時間的に変化する
   仮想３次元空間の所与のフレームの画像をリアルタイム
   に生成する際に、レンダリング処理を施して生成した元
   画像を描画領域に描画する手段と前記元画像に基づき生
   成された画像と前記元画像を合成して前記所与のフレー
   ムの画像を生成する手段と、 を含むことを特徴とするゲームシステム。
9. 【請求項９】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒体
   であって、 所与のフレームの画像生成過程においてレンダリング処
   理を施されて描画領域に描画された元画像の少なくとも
   一部をテクスチャとして利用するために必要な処理を行
   う手段と、 前記元画像の少なくとも一部からなるテクスチャを所与
   のオブジェクトにマッピングした画像を用いて前記所与
   のフレームの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。
10. 【請求項１０】 請求項９において、 前記元画像の少なくとも一部からなるテクスチャを所与
    のオブジェクトにマッピングした画像と前記元画像を合
    成して前記所与のフレームの画像を生成するためのプロ
    グラムを含むことを特徴とする情報記憶媒体。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０のいずれかにおい
    て、 前記元画像の少なくとも一部からなるテクスチャに変形
    処理をほどこしてから所与のオブジェクトにマッピング
    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。
12. 【請求項１２】 請求項９乃至１１のいずれかにおい
    て、 前記オブジェクトが、表示画面サイズのポリゴンである
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
13. 【請求項１３】 請求項９乃至１１のいずれかにおい
    て、 前記オブジェクトが、表示画面を分割したブロックのサ
    イズのポリゴンであることを特徴とする情報記憶媒体。
14. 【請求項１４】 請求項９乃至１３のいずれかにおい
    て、 前記元画像の少なくとも一部からなるテクスチャをマッ
    ピングする際にオブジェクトの頂点に対応づけられたＵ
    Ｖ値を操作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。
15. 【請求項１５】 請求項９乃至１４のいずれかにおい
    て、 ３次元モデルの種類、配置、状態、環境条件、仮想カメ
    ラの配置の少なくともひとつの要素がリアルタイムに変
    化することを特徴とする情報記憶媒体。
16. 【請求項１６】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 ３次元モデルの種類、配置、状態、環境条件、仮想カメ
    ラの配置の少なくともひとつの要素が時間的に変化する
    仮想３次元空間の所与のフレームの画像をリアルタイム
    に生成する際に、レンダリング処理を施して生成した元
    画像を描画領域に描画する手段と、 前記元画像に基づき生成された画像と前記元画像を合成
    して前記所与のフレームの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。