JP2001250128A

JP2001250128A - ゲームシステム及び情報記憶媒体

Info

Publication number: JP2001250128A
Application number: JP2000059133A
Authority: JP
Inventors: Naohiro Saito; 直宏斎藤
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】少ないデータ量で滑らかな形状の表示物を表
現できるゲームシステム及び情報記憶媒体を提供するこ
と。【解決手段】視点からの距離やゲーム処理結果に応じ
て分割数をシームレスに変化させながら、変化する分割
数と、同一の制御点とに基づき、表示物（自由曲面等）
の構成点をリアルタイムに生成する。表示物の制御点の
中から選択された点や制御点の代表点と、視点との距離
に応じて分割数を変化させたり、表示物の簡易オブジェ
クト（バウンディングボックス等）の構成点の中から選
択された点や簡易オブジェクトの構成点の代表点と、視
点との距離に応じて分割数を変化させる。制御点間の相
対的な位置関係をリアルタイムに変化させて、表示物を
変形させる。表示物のモデルデータに制御点のデータを
含ませ、そのモデルデータを、情報記憶媒体から読み込
む又はネットワークを介して読み込む。

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、レーシングカ
ー（モデル）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。

【０００３】さて、このようなゲームシステムにおいて
は、視点（仮想カメラ）からの距離に応じてモデルを切
り替えるＬＯＤ（Level Of Detail)と呼ばれる技術が知
られている。この従来のＬＯＤでは、例えば、視点と表
示物との距離が近い場合にはポリゴン数が多いモデルで
表示物を表し、視点と表示物との距離が遠い場合にはポ
リゴン数が少ないモデルで表示物を表す。これにより、
得られる画像の品質を維持しながら、１フレーム内に描
画すべきポリゴンの数を減らすことができる。

【０００４】しかしながら、この従来のＬＯＤには、以
下に述べるような問題がある。

【０００５】第１に、この従来のＬＯＤでは、表示物を
表すモデルとして、例えば近距離用、中距離用、遠距離
用モデルというように複数のモデルを用意しなければな
らない。従って、モデルデータの記憶に必要な使用記憶
容量が増大化してしまう。

【０００６】第２に、この従来のＬＯＤでは、モデル切
り替えの際の画面のショックが大きいという問題があ
る。例えば、中距離用モデルから近距離用モデルに切り
替える際に、モデルが切り替わったことをプレーヤに気
づかれてしまうと、プレーヤの仮想現実感を大幅に損ね
てしまう。そして、この問題を解決する手法として、第
１の距離用、第２の距離用、第３の距離用・・・・・第
Ｍの距離用モデルというように、用意するモデルの数を
増やす手法も考えられる。しかしながら、この手法によ
ると、モデルデータの使用記憶容量が増大化するという
上記問題点は、更に深刻なものになる。

【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、少ないデー
タ量で滑らかな形状の表示物を表現できるゲームシステ
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、画像生成を行うゲームシステムであっ
て、画面に表示される表示物の構成点の生成間隔を決め
る分割数を可変に制御する分割数制御手段と、可変に制
御される前記分割数と、表示物の形状を定義するための
点である制御点とに基づき、前記分割数により決められ
る生成間隔で表示物の構成点をリアルタイムに生成する
構成点生成手段とを含み、前記分割数制御手段が、視点
からの距離に応じて前記分割数を変化させ、前記構成点
生成手段が、視点からの距離に応じて変化する前記分割
数と、同一の制御点とに基づいて、視点からの距離に応
じて表示物の分割数がリアルタイムに変化するように表
示物の構成点を生成することを特徴とする。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、視点からの距離に応じて
表示物の分割数が変化する。そして、この変化する分割
数と、同一の制御点とに基づいて、表示物の構成点が生
成される。従って、視点からの距離に応じて分割数（精
密度）がシームレスに変化する種々の表示物の画像を生
成できるようになる。また、これらの表示物の画像は、
同一の制御点に基づいて生成されるため、使用データ量
も少なく抑えることができる。

【００１０】なお、距離は直線距離でもよいし奥行き距
離でもよい。また、視点からの距離と均等なパラメータ
に基づき分割数を制御する場合や、視点からの距離に応
じて分割数と均等なパラメータを変化させる場合も本発
明の範囲に含まれる。

【００１１】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、前記分割数制御手段が、表示
物の制御点により特定される点と視点との距離に応じて
前記分割数を変化させることを特徴とする。

【００１２】このように、予め設定されている表示物の
代表点ではなく、制御点により特定される点を用いれ
ば、視点と表示物の位置関係に応じた適切な点と、視点
との距離に基づいて、分割数を変化させることが可能に
なる。

【００１３】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、表示物の制御点により特定さ
れる点が、視点からの距離に応じて制御点の中から選択
される点であることを特徴とする。

【００１４】この場合、選択される制御点は複数であっ
てもよい。また、視点から近い位置にある制御点を選択
してもよいし、視点から遠い位置にある制御点を選択し
てもよい。

【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、表示物の制御点により特定さ
れる点が、複数の制御点により特定される、制御点の代
表点であることを特徴とする。

【００１６】この場合、上記代表点は、複数の制御点に
基づき所与の演算（平均位置や重心を求める演算）を行
うことなどにより求めることができる。

【００１７】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、前記分割数制御手段が、表示
物の簡易オブジェクトにより特定される点と視点との距
離に応じて前記分割数を変化させることを特徴とする。

【００１８】このように、予め設定されている表示物の
代表点ではなく、簡易オブジェクトにより特定される点
を用いれば、表示物の位置関係に応じた適切な点と、視
点との距離に基づいて、分割数を変化させることが可能
になると共に、視点との距離を求める演算の処理負担を
軽減化できる。

【００１９】なお簡易オブジェクトは、バウンディング
ボリュームでもよいし、所与の分割数と表示物の制御点
とに基づき生成されるオブジェクトでもよい。また、簡
易オブジェクトは、モデルデータの中に含ませてもよい
し、リアルタイムに生成してもよい。

【００２０】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、表示物の簡易オブジェクトに
より特定される点が、視点からの距離に応じて簡易オブ
ジェクトの構成点の中から選択される点であることを特
徴とする。

【００２１】この場合、選択される簡易オブジェクトの
構成点は複数であってもよい。また、視点から近い位置
にある構成点を選択してもよいし、視点から遠い位置に
ある構成点を選択してもよい。

【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、表示物の簡易オブジェクトに
より特定される点が、簡易オブジェクトの複数の構成点
により特定される、簡易オブジェクトの構成点の代表点
であることを特徴とする。

【００２３】この場合、上記代表点は、簡易オブジェク
トの複数の構成点に基づき所与の演算（平均位置や重心
を求める演算）を行うことなどにより求めることができ
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、表示物の制御点間の相対的な
位置関係をリアルタイムに変化させて、表示物を変形さ
せる手段（或いは該手段を実行するためのプログラム又
は処理ルーチン）を含むことを特徴とする。

【００２５】このように表示物を変形させれば更にリア
ルな画像を生成できるようになる。

【００２６】なお、このように制御点間の相対的な位置
関係を変化させて表示物を変形させる場合には、制御点
により特定される点を用いて視点との距離を求める手法
や、制御点の相対的な位置関係の変化に応じて変形する
簡易オブジェクトを用いて視点との距離を求める手法が
特に有効となる。

【００２７】また本発明は、画像生成を行うゲームシス
テムであって、操作手段からの操作データと所与のプロ
グラムとに基づいてゲーム処理を行い、ゲームを進行さ
せるゲーム処理手段と、画面に表示される表示物の構成
点の生成間隔を決める分割数を可変に制御する分割数制
御手段と、可変に制御される前記分割数と、表示物の形
状を定義するための点である制御点とに基づき、前記分
割数により決められる生成間隔で表示物の構成点をリア
ルタイムに生成する構成点生成手段とを含み、前記分割
数制御手段が、前記ゲーム処理手段でのゲーム処理結果
に応じて前記分割数を変化させ、前記構成点生成手段
が、ゲーム処理結果に応じて変化する前記分割数と、同
一の制御点とに基づいて、ゲーム処理結果に応じて表示
物の分割数がリアルタイムに変化するように表示物の構
成点を生成することを特徴とする。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、ゲーム処理結果に応じて
分割数が変化する。そして、この変化する分割数と、同
一の制御点とに基づいて、表示物の構成点が生成され
る。従って、ゲーム処理結果に応じて分割数が変化する
種々の表示物の画像を生成できるようになる。また、こ
れらの表示物の画像は、同一の制御点に基づいて生成さ
れるため、使用データ量も少なく抑えることができる。

【００２９】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、前記制御点のデータが、表示
物のモデルデータの中に含まれ、前記制御点のデータを
含むモデルデータを、情報記憶媒体から読み込む又はネ
ットワークを介して読み込む手段（或いは該手段を実行
するためのプログラム又は処理ルーチン）を含むことを
特徴とする。

【００３０】このようにすれば、情報記憶媒体の使用記
憶容量やネットワークの通信データ量を少なく抑えるこ
とが可能になり、リソースを有効利用できる。

【００３１】

【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。

【００３２】なお、以下では、ＮＵＲＢＳ（Non Unifor
m Rational B-Spline）を用いて表示物の画像を生成す
る場合について主に説明する。しかしながら、本発明
は、ＮＵＲＢＳ以外の自由曲面や、いわゆるサブディビ
ジョンサーフェス（Sub Division Surface）を用いて表
示物の画像を生成する場合などにも広く適用できる。

【００３３】例えばサブディビジョンサーフェスを用い
て制御点（サブディビジョン前のポリゴンの頂点に相
当）から表示物の構成点（サブディビジョン後のポリゴ
ンの頂点に相当）を生成すれば、ＮＵＲＢＳの場合と異
なり制御点の配置位置に制約が無くなり、制御点の数や
分割数を局所的に多くすることができるため、モデルの
デザイン作業を大幅に効率化できる。

【００３４】１．構成図１に、本実施形態のゲームシステム（画像生成システ
ム）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。

【００３５】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、マイク、或いは筺体などのハードウェアにより実現
できる。

【００３６】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。

【００３７】情報記憶媒体１８０（コンピュータにより
使用可能な記憶媒体）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。

【００３８】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には、本発明の処理を行うためのプログラム、画像
データ、音データ、表示物の形状データ、本発明の処理
を指示するための情報、或いはその指示に従って処理を
行うための情報などを含ませることができる。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの
個人データやゲームの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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】処理部１００（プロセッサ）は、操作部１
６０からの操作データや所与のプログラムなどに基づい
て、ゲーム処理、画像生成処理、或いは音生成処理など
の各種の処理を行う。この処理部１００の機能は、各種
プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）又は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。

【００４５】なお、処理部１００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。

【００４６】処理部１００は、ゲーム処理部１０２、モ
デルデータ読み込み部１１０、変形部１１２、アフィン
変換部１１４、分割数制御部１２０、構成点生成部１３
０（曲面演算部、テセレーション部）、簡易オブジェク
ト設定部１４０、描画部１５０を含む。

【００４７】ゲーム処理部１０２は、操作部１６０から
の操作データと所与のプログラム（ゲームプログラム）
とに基づいて、種々のゲーム処理を行う。

【００４８】ここで、ゲーム処理とは、各フレームにお
いてゲーム画像やゲーム音を生成するために、その前段
階の処理として行われるものある。即ち、処理部１００
は、ゲーム処理部１０２でのゲーム処理結果に基づいて
例えばオブジェクト空間内において所与の視点（仮想カ
メラ）から見えるゲーム画像を生成し、表示部１９０に
出力する。また、処理部１００は、このゲーム処理結果
に基づいて各種の音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は
音声などのゲーム音を生成し、音出力部１９２に出力す
る。

【００４９】ゲーム処理部１０２が行うゲーム処理とし
ては、具体的には、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
などを考えることができる。

【００５０】また、ゲーム処理部１０２でのゲーム処理
結果としては、ゲーム処理における各種の判断の材料に
使用されたり、ゲーム処理により更新される種々のパラ
メータの値などを考えることができる。或いは、ゲーム
処理結果として、処理部１００（プロセッサ）の現在の
処理負荷などを考えることもできる。

【００５１】このゲーム処理結果としては、車ゲームを
例にとれば、各フレームにおいて得られる車の位置や回
転角度や速度や加速度、視点の位置や視線角度や画角、
使用されたコースデータ、プレーヤが選択した車種など
がある。ロールプレイングゲームを例にとれば、キャラ
クタのレベルや体力や攻撃力や守備力などのステータス
パラメータ、プレーヤが取得したアイテム、発生したイ
ベントの種類などがある。格闘ゲームを例にとれば、ゲ
ームステージのクリア数、勝ち抜き数、繰り出しに成功
した特殊技の数や種類などがある。

【００５２】モデルデータ読み込み部１１０は、表示物
の画像を生成するためのモデルデータを、情報記憶媒体
１８０から読み込んだり、通信部１９６を用いてネット
ワーク（他のゲームシステムやホスト装置と接続するた
めの伝送ライン、通信回線）を介して読み込んだりする
ための処理を行う。

【００５３】ここで本実施形態では、表示物のモデルデ
ータは、制御点のデータを含む。また、モデルデータ
は、表示物の画像を生成するための各種のアトリビュー
トデータ（色、テクスチャ、輝度、α値等）を含む。更
に、表示物をＮＵＲＢＳなどの自由曲面で表す場合に
は、モデルデータは、ノットベクトルのデータも含む。

【００５４】本実施形態では、モデルデータに含ませる
表示物の形状データとして、制御点データが使用され
る。制御点データはデータ量が少なく、データ量が表示
物の精密度に左右されない。従って、モデルデータに含
ませる形状データとして制御点データを使用すること
で、リソースの有効利用を図ることができる。より具体
的には、情報記憶媒体１８０の使用記憶容量やネットワ
ークの通信データ量を節約できるようになる。

【００５５】変形部１１２は、表示物をリアルタイムに
変形させるための処理を行う。これは、例えば、表示物
の制御点間の相対的な位置関係を変化させることで実現
できる。より具体的には、モーションデータに基づき、
スケルトンモデルを構成する各骨（アーク）を動かし、
この骨に追従するように制御点を動かす。或いは、ＮＵ
ＲＢＳの場合には、各制御点に設定されたウェイト値を
制御することで、表示物を変形させてもよい。

【００５６】なお、表示物を変形させる場合には、表示
物の変形に応じて表示物や簡易オブジェクトの分割数を
変化させることが望ましい。より具体的には、表示物の
曲げが大きいほど、表示物や簡易オブジェクトの分割数
を多くする。

【００５７】アフィン変換部１１４は、表示物の形状を
定義する制御点、表示物の構成点、簡易オブジェクト
（表示物を内包するバウンディングボリューム等）の構
成点などに対してアフィン変換を行う。このアフィン変
換により、例えば、ローカル座標系からワールド座標系
への座標変換、ワールド座標系から視点座標系への座標
変換、視点座標系からスクリーン座標系への座標変換
（透視変換）などが可能になる。

【００５８】分割数制御部１２０は、ゲーム処理部１０
２でのゲーム処理結果に応じて表示物の分割数を可変に
制御する処理を行う。より具体的には、分割数制御部１
２０は、視点からの距離（広義にはゲーム処理結果）に
応じて、表示物の分割数をシームレス（seamless)に変
化させる。

【００５９】なお、分割数とは、表示物の形状を定義す
る制御点から表示物の構成点を生成する際の、構成点の
生成間隔を決めるパラメータである。別の言い方をすれ
ば、制御点の個数とその制御点により生成される構成点
の個数との比に相当するパラメータである。

【００６０】視点からの距離は、分割数制御部１２０が
含む距離演算部１２２が演算する。

【００６１】この場合、視点からの距離は、表示物の代
表点と視点との距離でもよいし、表示物の制御点により
特定される点（制御点から選択された点、制御点の代表
点等）と視点との距離でもよい。或いは、表示物の簡易
オブジェクト（バウンディングボリューム等）により特
定される点（簡易オブジェクトの構成点から選択された
点、簡易オブジェクトの構成点の代表点）でもよい。

【００６２】また、視点からの距離は、視点からの直線
距離でもよいし、奥行き距離でもよい。

【００６３】構成点生成部１３０は、分割数制御部１２
０により可変に制御される分割数と、表示物の制御点と
に基づき、分割数により決められる生成間隔で表示物の
構成点をリアルタイムに生成する処理を行う。例えば、
表示物がＮＵＲＢＳなどの自由曲面で表される場合に
は、パラメータを変化させながら自由曲面上の各構成点
を順次求める処理を行う。なお、生成された構成点のデ
ータは、主記憶部１７２に保存される。

【００６４】この場合に本実施形態では、視点からの距
離に応じて変化する分割数と、表示物のモデルデータが
含む制御点とに基づいて、表示物の構成点を生成する。
このようにすることで、同一の制御点（モデルデータ）
を用いながら、視点からの距離に応じて精密度がリアル
タイムに変化する表示物の画像を生成できるようにな
る。

【００６５】簡易オブジェクト設定部１４０は、所与の
特定の分割数と表示物の制御点とに基づき生成される簡
易オブジェクトを、表示物に対応づけて用意するための
処理を行う。

【００６６】この場合に簡易オブジェクトは、表示物に
対応する簡易オブジェクトのデータを、情報記憶媒体
（又はネットワーク）を介して読み込むことで用意して
もよいし、所与の特定の分割数と表示物の制御点とに基
づき構成点生成部１３０が簡易オブジェクトをリアルタ
イムに生成することで用意してもよい。

【００６７】また、簡易オブジェクトは、所与の分割数
と表示物の制御点とに基づき生成される点を直接に構成
点とするオブジェクトでもよいし、所与の分割数と表示
物の制御点とに基づき生成される点により求められるバ
ウンディングボリューム（表示物を内包するものであ
り、狭義にはバウンディングボックス）でもよい。

【００６８】描画部１５０は、ジオメトリ処理後のプリ
ミティブを描画領域１７４（フレームバッファ等）に描
画するための処理を行う。より具体的には、構成点生成
部１３０により生成された構成点を頂点とするポリゴン
を生成し（自由曲面をポリゴンに変換するテセレーショ
ンを行い）、そのポリゴンを描画領域１７４に描画す
る。

【００６９】但し、描画部１５０が、ポリゴンのみなら
ず自由曲面も描画できる機能を有する場合には、生成さ
れた自由曲面を描画領域１７４に直接描画するようにし
てもよい。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】２．本実施形態の特徴２．１Ｂスプライン及びＮＵＲＢＳまず、Ｂスプライン曲線について説明する。

【００７３】４階（３次）のＢスプライン曲線は４つの
制御点から生成される。各制御点をＱ₀、Ｑ₁、Ｑ₂、Ｑ₃
とすると、Ｂスプライン曲線の式Ｐ（ｔ）は、Ｐ(t)＝Ｎ_0,4(t)Ｑ₀＋Ｎ_1,4(t)Ｑ₁＋Ｎ_2,4(t)Ｑ₂＋Ｎ_3,4(t)Ｑ₃ …(１) となる。

【００７４】式（１）の中のＮ_0,4〜Ｎ_3,4は、混ぜ合わ
せ関数（Blending Function）と呼ばれ、４階のＢスプ
ライン曲線の場合は下式のようになる。

【００７５】

【数１】

【００７６】混ぜ合わせ関数Ｎ_0,4〜Ｎ_3,4は、パラメー
タの節目を数値の列として与えるベクトルであるノット
ベクトルに基づき求められる。そして、ノットベクトル
のノット間隔（ノットベクトルの隣り合う要素間の数値
差）が一定である場合には、ユニフォーム（Uniform）
な自由曲線（自由曲面）と呼ばれ、ノット間隔が一定で
ない場合は、ノンユニフォーム（Non Uniform）な自由
曲線と呼ばれる。

【００７７】例えば、制御点数が４個で４階のユニフォ
ームなＢスプライン曲線のノットベクトルＴは下式のよ
うになる。

【００７８】Ｔ＝［−３ −２ −１０１２３４］ …(３) 式（３）では、ノットベクトルの隣り合う要素間の数値
差は常に１となっており、ユニフォームなノットベクト
ルになっている。

【００７９】なお、ノットベクトルの要素数、制御点
数、階数には、（要素数）＝（制御点数）＋（階数）の
関係式が成り立つ。

【００８０】図２（Ａ）に、制御点Ｑ₀〜Ｑ₃と上式
（３）のノットベクトルに基づき形状が特定されるユニ
フォームなＢスプライン曲線の例を示す。Ｂスプライン
曲線の式Ｐ（ｔ）のパラメータｔが０から１に変化する
ことで、図２（Ａ）に示すような曲線が描かれる。

【００８１】さて、Ｂスプラインの混ぜ合わせ関数は、
下式のような再帰形表現の漸化式（DeBoorCoxの漸化
式）により表すことができる。

【００８２】

【数２】

【００８３】ここで、ノットベクトルＴは一般的に、Ｔ＝［ｔ₀ ｔ₁ ｔ₂ … ｔ_M+N-1］Ｎ：制御点数Ｍ：階数（次数＋１） …(５) と表される。

【００８４】そして、混ぜ合わせ関数（基底関数）Ｎ
_0,M〜Ｎ_n,Mと制御点Ｑ₀〜Ｑ_nより、Ｂスプライン曲線の
式Ｐ（ｔ）は一般的に、Ｐ(t)＝Ｎ_0,M(t)Ｑ₀＋Ｎ_1,M(t)Ｑ₁＋ …＋Ｎ_n,M(t)Ｑ_n …(６) と表される。

【００８５】上式（６）から明らかなように、ｊ番目の
制御点Ｑ_jは、混ぜ合わせ関数Ｎ_J,Mを持つ。そして、Ｎ
_J,Mは、ノットｔ_jからＭ（階）区間にまたがる関数にな
る。

【００８６】図２（Ｂ）に、制御点がＱ₀〜Ｑ₄でノット
ベクトルＴの要素数が８個の場合のＢスプライン曲線の
例を示す。

【００８７】曲線セグメント１０は、制御点Ｑ₀〜Ｑ₃と
ノットベクトルＴの要素ｔ₀〜ｔ₆により形状が特定さ
れ、パラメータｔがｔ₃≦ｔ＜ｔ₄の変域で変化すること
で、曲線セグメント１０上の各点が求められる。

【００８８】一方、曲線セグメント１２は、制御点Ｑ₁
〜Ｑ₄とノットベクトルＴの要素ｔ₁〜ｔ₇により形状が
特定され、パラメータｔがｔ₄≦ｔ＜ｔ₅の変域で変化す
ることで曲線セグメント１２上の各点が求められる。

【００８９】ノンユニフォーム（Non Uniform）で、有
理化（Rational）されたＢスプラインが、ＮＵＲＢＳ
（Non Uniform Rational B-Spline）である。

【００９０】即ち、ＮＵＲＢＳはノンユニフォームであ
るため、上式（５）のノットベクトルＴのノット間隔が
一定にならない。従って、ノット間隔の比で曲線（曲
面)の微分係数を補正できるのでと共に、Ｂスプライン
以外の種々の曲線（ベジェ、エルミート等）も表現でき
るようになる。

【００９１】また、ＮＵＲＢＳでは、有理化（同次座標
を用いた中心投影）が行われているため、制御点に対す
るウェイト値を設定できる。従って、有利化されていな
いＢスプラインでは描くことができない真円なども描く
ことができるようになる。

【００９２】２．２係数マトリクス（ベースマトリク
ス）混ぜ合わせ関数の値を求めるために使用される上記のDe
BoorCoxの漸化式（４）は、再帰形表現になっている。
従って、コンピュータに計算させるのには都合が良い。

【００９３】しかしながら、その反面、漸化式（４）
は、処理負荷の重い除算処理を多く含むと共に再帰ルー
プのたびに条件判断が必要になる。従って、処理速度の
低下を招くという問題点がある。

【００９４】そこで、本実施形態では、漸化式（４）を
敢えて再帰的に解かずに、４階という条件で一般３次式
に展開し、これにより混ぜ合わせ関数の値を高速に求め
ることに成功している。

【００９５】このように漸化式（４）を一般３次式に展
開することで、混ぜ合わせ関数は下式のようになる。

【００９６】Ｎ_0,4＝ａｔ³＋ｂｔ²＋ｃｔ＋ｄＮ_1,4＝ｅｔ³＋ｆｔ²＋ｇｔ＋ｈＮ_2,4＝ｉｔ³＋ｊｔ²＋ｋｔ＋ｌＮ_3,4＝ｍｔ³＋ｎｔ²＋ｏｔ＋ｐ …(７) 例えば、混ぜ合わせ関数Ｎ_1,4の展開式は下式のように
なる。

【００９７】

【数３】

【００９８】

【数４】

【００９９】上式（９）から明らかなように、ノットベ
クトルの要素ｔ₁〜ｔ₅の値を代入することで、混ぜ合わ
せ関数Ｎ_1,4の係数セットｅ、ｆ、ｇ、ｈの値を予め求
めておくことができる。

【０１００】同様に、混ぜ合わせ関数Ｎ_0,4、Ｎ_2,4、Ｎ
_3,4の係数セットａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、
ｍ、ｎ、ｏ、ｐも、ノットベクトルの要素の値を代入す
ることで、予め求めておくことができる。

【０１０１】上式（７）は、

【０１０２】

【数５】

【０１０３】というようにマトリクスの形で表記でき
る。これにより、混ぜ合わせ関数の値を高速なマトリク
ス演算で求めることができる。

【０１０４】以降、上式（１０）のＭ₁を、係数マトリ
クス（ベースマトリクス。広義には係数セット）と呼ぶ
ことにする。

【０１０５】この係数マトリクスＭ₁と制御点Ｑ
₀（Ｑ₀ ^x、Ｑ₀ ^y、Ｑ₀ ^z）〜Ｑ₃（Ｑ₃ ^x、Ｑ₃ ^y、Ｑ₃ ^z）に基
づき、下式にしたがって自由曲線上の各点（Ｐ^x(t)、Ｐ
^y(t)、Ｐ^z(t)）を求めることができる。

【０１０６】Ｐ^x(t)＝Ｎ_0,4(t)Ｑ₀ ^x＋Ｎ_1,4(t)Ｑ₁ ^x＋Ｎ_2,4(t)Ｑ₂ ^x＋Ｎ_3,4(t)Ｑ₃ ^x Ｐ^y(t)＝Ｎ_0,4(t)Ｑ₀ ^y＋Ｎ_1,4(t)Ｑ₁ ^y＋Ｎ_2,4(t)Ｑ₂ ^y＋Ｎ_3,4(t)Ｑ₃ ^y Ｐ^z(t)＝Ｎ_0,4(t)Ｑ₀ ^z＋Ｎ_1,4(t)Ｑ₁ ^z＋Ｎ_2,4(t)Ｑ₂ ^z＋Ｎ_3,4(t)Ｑ₃ ^z …(11) さて、係数マトリクスＭ₁の要素ａ〜ｐ（係数セット）
は、各制御点に固有なものであり、ノットベクトルが変
わらない限り不変である。

【０１０７】そこで本実施形態では、表示物の構成点を
リアルタイムに生成する処理の前段階の処理において、
ノットベクトルに基づき係数マトリクスを予め求めてお
き（或いは情報記憶媒体やネットワークから読み出して
おき）、構成点の生成処理時には係数マトリクスの演算
を行わないようにしている。このようにすることで、構
成点の生成処理の負荷を大幅に軽減でき、処理の高速化
を図れる。

【０１０８】２．３有理化同次座標を用いた中心投影を行い、制御点Ｑ（ｘ，ｙ，
ｚ）にウェイト値ｗを持たせることができるのが有理化
である。

【０１０９】例えば上式(11)のｘ成分の式を有理化する
と、下式のようになる。

【０１１０】

【数６】

【０１１１】ノットベクトルをノンユニフォームにし、
有理化された式を用いることで、ＢスプラインをＮＵＲ
ＢＳにすることができる。

【０１１２】例えば、上式(11)を、上式(10)を用いてマ
トリクスの形で表記すると下式のようになる。

【０１１３】

【数７】

【０１１４】そして、上式(13)を有利化すると下式のよ
うになる。

【０１１５】

【数８】

【０１１６】有理化を行った場合には、上式(14)に基づ
き各要素Ｐ^x（ｔ）Ｐ^w（ｔ）、Ｐ^y（ｔ）Ｐ^w（ｔ）、Ｐ
^z（ｔ）Ｐ^w（ｔ）を求めた後に、これらの各要素をＰ^w
（ｔ）で除算する処理が必要になる。

【０１１７】但し、有理化が特に必要でない場合には、
無理に有利化を行わなくてもよい。有理化を行わないこ
とで、真円などを表現できなくなる反面、Ｐ^w（ｔ）に
よる除算処理等が不要になるため、処理を高速化でき
る。

【０１１８】２．４曲面化について以上は、説明を簡単にするために、曲線の場合の計算方
法について主に説明した。曲面に拡張する場合には、曲
線の場合と同様の処理を、パラメータｕ、ｖの各成分に
対して行えばよい。

【０１１９】例えば、パラメータｕ、ｖの各成分につい
ての混ぜ合わせ関数は下式のようになる。

【０１２０】

【数９】

【０１２１】

【数１０】

【０１２２】上式(15)、(16)において、Ｍｕはｕ成分に
ついての係数（ベース）マトリクスであり、Ｍｖはｖ成
分についての係数マトリクスである。

【０１２３】上式(15)、(16)から、曲面上の点であるＰ
ｕｖ（ｕ，ｖ）のｘ成分であるＰ^xｕｖ（ｕ，ｖ）は下
式のように求められる。

【０１２４】

【数１１】

【０１２５】そして、有利化を行った場合（ＮＵＲＢ
Ｓ）には、曲線の場合の有理化と同様に、Ｐ^xｕｖ
（ｕ，ｖ）Ｐ^wｕｖ（ｕ，ｖ）は下式のように求められ
る。

【０１２６】

【数１２】

【０１２７】曲面上の構成点を求める処理は、まとめる
と下記のようになる。 (処理Ａ)ノットベクトルに基づいて、各制御点に対する
混ぜ合わせ関数を求めるための係数マトリクスＭｕ、Ｍ
ｖを求める。 (処理Ｂ)制御点をアフィン変換する (処理Ｃ)係数マトリクスＭｕ、Ｍｖと、曲面の分割数に
応じた値に設定されるパラメータｕ、ｖに基づいて、混
ぜ合わせ関数Ｎｕ、Ｎｖを求める。

【０１２８】これらの混ぜ合わせ関数は各制御点に固有
なものであるが、分割数がアクティブに変化する場合に
は、分割数が変化するたびに混ぜ合わせ関数を求め直す
ようにする。 (処理Ｄ)パラメータｕ、ｖに基づき、Ｐｕｖ（ｕ，ｖ）
Ｐ^Wｕｖ（ｕ，ｖ）を求める。 (処理Ｅ)使用する制御点セット（制御点の組み合わせ）
が変化しない場合には、パラメータｕ、ｖを順次変化さ
せながら、処理Ｄを繰り返す。 (処理Ｆ)使用する制御点セットが変化した場合には、処
理Ｃに戻る。

【０１２９】図３に、本実施形態の手法により生成され
た曲面パッチ２０の例を示す。

【０１３０】ここで、ｕ方向のノットベクトルをＵ［ｕ
₀，ｕ₁，ｕ₂…ｕ₆，ｕ₇…］とし、ｖ方向のノットベク
トルをＶ［ｖ₀，ｖ₁，ｖ₂…ｖ₆，ｖ₇…］とする。する
と、曲面パッチ２０の生成に使用される係数マトリクス
Ｍｕ、Ｍｖは、各々、ノットベクトルの要素ｕ₀〜ｕ₆、
ｖ₀〜ｖ₆に基づき求められる。

【０１３１】そして、上式(18)から明らかなように、曲
面パッチ２０上の各点は、制御点Ｑ ₀₀〜Ｑ₃₃と混ぜ合わ
せ関数Ｎｕ_0,4〜Ｎｕ_3,4、Ｎｖ_0,4〜Ｎｖ_3,4に基づき求
められる。この場合、パラメータｕの変域はｕ₃≦ｕ＜
ｕ₄となり、パラメータｖの変域はｖ₃≦ｖ＜ｖ₄にな
る。

【０１３２】一方、曲面パッチ２２を生成する場合に
は、使用する制御点のセットが、Ｑ₀₀〜Ｑ₃₃からＱ₀₁〜
Ｑ₃₄に変わる。そして、曲面パッチ２２上の各点は、制
御点Ｑ ₀₁〜Ｑ₃₄と混ぜ合わせ関数Ｎｕ_1,4〜Ｎｕ_4,4、Ｎ
ｖ_0,4〜Ｎｖ_3,4に基づき求められる。この場合、パラメ
ータｕの変域はｕ₄≦ｕ＜ｕ₅となり、パラメータｖの変
域はｖ₃≦ｖ＜ｖ₄になる。

【０１３３】本実施形態により生成された曲面パッチ２
０の構成点は、ポリゴンの頂点に設定され、これらの頂
点により構成されるポリゴンが画面上に表示されること
になる。

【０１３４】２．５分割数の可変制御さて、本実施形態の特徴は、視点からの距離（広義には
ゲーム処理結果）に応じて、表示物の分割数をシームレ
ス（seamless）に変化させる点にある。

【０１３５】ここで、分割数とは、制御点に基づき構成
点を生成する際の構成点の生成間隔を決めるパラメータ
である。本実施形態では、上式(17)においてパラメータ
ｕ、ｖを順次変化させて自由曲面の各構成点を求める際
における、パラメータｕ、ｖの微少変化量△ｕ、△ｖ
を、分割数のパラメータとして用いている。そして、こ
れらの△ｕ、△ｖを視点からの距離に応じてシームレス
に変化させる。

【０１３６】具体的には図４に示すように、視点からの
距離に応じて変化する分割数と、モデルデータに含まれ
る制御点とに基づいて、分割数（精密度）がシームレス
に変化するように表示物の構成点を生成する。

【０１３７】これにより、視点と表示物の距離が遠い場
合には、図４のＡ１に示すような分割数が少ない表示物
が表示され、中ぐらいの場合には、図４のＡ２に示すよ
うな分割数が中ぐらいの表示物が表示される。また、視
点と表示物の距離が近い場合には、図４のＡ３に示すよ
うな分割数が多い表示物が表示される。

【０１３８】例えば、従来のポリゴンモデルのＬＯＤに
おいては、図５（Ａ）に示すように、表示物を表すモデ
ルとして、近距離用、中距離用、遠距離用モデルという
ように複数のモデルを用意し、視点からの距離に応じ
て、使用するモデルを切り替えていた。

【０１３９】しかしながら、この従来例では図５（Ｂ）
に示すように、用意するモデルの数の分だけモデルデー
タが必要になる。従って、モデルデータの使用記憶容量
が増大化してしまう。

【０１４０】また、モデル切り替えの際の画面のショッ
クが大きく、モデルが切り替わったことをプレーヤに気
づかれてしまうという問題点もある。そして、この問題
点を解決すべく、モデルの数を更に増やすと、モデルデ
ータのデータ量の増大化の問題は更に深刻なものとな
る。

【０１４１】これに対して本実施形態では、図４のＡ
１、Ａ２、Ａ３に示すような分割数（精密度）が異なる
表示物の画像を、モデルデータが含む同一の制御点デー
タに基づいて生成できる。従って、制御点データを含む
モデルデータのデータ量を少なくすることが可能にな
り、モデルデータを記憶する情報記憶媒体やモデルデー
タを伝送するネットワークなどのリソースを効率的に使
用できるようになる。

【０１４２】また本実施形態によれば、分割数をシーム
レスに変化させることで、表示物の精密度をシームレス
に変化させることができる。従って、図５（Ａ）の従来
例と異なり、分割数が変化する際にも画面にショックが
生じず、分割数が変化したことをプレーヤに気づかれな
くて済む。また、このように分割数をシームレスに変化
させた場合にも、制御点のデータ量は不変であるため、
図５（Ｂ）に示すようなモデルデータのデータ量が極端
に増加してしまうという問題も生じない。

【０１４３】また、本実施形態によれば、分割数を多く
することで、非常に滑らかな曲面を持つ表示物の画像を
生成できるようになる。特に、前述のように、ノンユニ
フォームな自由曲面（自由曲線）の関数の係数セット
（係数マトリクス）を、パラメータを変化させながら自
由曲面の各構成点を順次生成する処理の前段階において
用意するようにすれば、構成点の生成処理を大幅に高速
化できる。従って、従来のポリゴンモデルを用いたゲー
ムシステムでは生成できなかった、高い精密度の表示物
の画像を、リアルタイムに生成できるようになる。

【０１４４】２．６視点との距離の演算さて、ゲームにおいては、視点ＶＰと表示物との位置関
係が図６に示すような関係になる場合がある。このよう
な場合に、視点ＶＰと表示物５０（例えば地形を表す地
形パーツ）の代表点ＲＰとの距離に基づいて、表示物５
０の分割数を決めると、表示物５０の分割数を適切な値
に設定できないという問題がある。

【０１４５】即ち、図６に示すように、水平面と視線方
向とのなす角度である俯角が小さい場合には、表示物５
０の手前側の位置５２と視点ＶＰとの距離ＬＮは、表示
物５０の代表点ＲＰ（例えば中心点）と視点ＶＰとの距
離ＬＲよりも極端に短くなる。

【０１４６】従って、ＬＲに基づいて表示物５０の分割
数を決めてしまうと、位置５２での表示物５０の精密度
が粗くなり、表示品質が低下してしまう問題がある。

【０１４７】この場合、この問題を解決する手法とし
て、地形を細かなエリアに区切って、表示物５０の大き
さを小さくする手法も考えられる。

【０１４８】しかしながら、ＮＵＲＢＳにおいては、制
御点のデータ量を少なく抑えるために、１つの制御点セ
ットにより表される表示物をなるべく大きくしなければ
ならないという要請がある。

【０１４９】例えば図７（Ａ）のＢ１では、４×４＝１
６個の制御点セットで曲面パッチ５６が生成され、Ｂ２
では、同じく４×４＝１６個の制御点セットで曲面パッ
チ５８が生成されている。即ち図７（Ｂ）のように、曲
面パッチ５６、５８を別々の制御点セットで生成しよう
とすると、合計で３２個の制御点が必要になる。

【０１５０】一方、図７（Ｂ）では、５×４＝２０個の
制御点セットで曲面パッチ５６、５８を生成でき、図７
（Ａ）に比べて制御点の個数が少なくて済む。即ち図７
（Ｂ）では、Ｂ３に示す制御点セットで曲面パッチ５６
を生成でき、これにＢ４に示す制御点セットを加えるだ
けで、曲面パッチ５８も生成できる。

【０１５１】図７（Ａ）では３２個の制御点が必要であ
り図７（Ｂ）では２０個の制御点で済むことから明らか
なように、１つの制御点セットにより表される表示物の
大きさを大きくすればするほど、制御点のデータ量を節
約できる。従って、ＮＵＲＢＳ等では、１つの制御点で
表される表示物の大きさが大きくなってしまい、図６で
説明した問題が更に深刻化する。

【０１５２】そこで、本実施形態では以下に説明するよ
うな手法を採用している。

【０１５３】例えば図８（Ａ）は、地形を表す表示物の
制御点の例である。また図８（Ｂ）、図９（Ａ）、
（Ｂ）は、各々、分割数が少ない場合、中ぐらいの場
合、多い場合の表示物の例である。

【０１５４】本実施形態では、このような表示物の分割
数を制御する場合に、表示物の制御点により特定される
点と視点との距離に応じて分割数を変化させている。

【０１５５】より具体的には、図１０（Ａ）に示すよう
に、視点ＶＰからの距離に基づいて、複数の制御点の中
から例えば最も距離が近い制御点Ｑを選択する（複数の
制御点を選択してもよい）。そして、この選択された制
御点Ｑと視点ＶＰとの距離Ｌに基づいて、分割数を変化
させる。

【０１５６】このようにすれば、図６に示すように視線
方向の俯角が小さい場合にも、手前側にある位置５２と
視点ＶＰとの距離ＬＮに応じた分割数で表示物の画像を
生成できるようになる。従って、得られる画像を高品質
化できる。

【０１５７】また、図１０（Ａ）の手法では、視点ＶＰ
との距離を求める対象が、表示物の構成点に比べてその
個数が少ない制御点になる。従って、距離を求める演算
の処理負担が少なくて済むという利点がある。

【０１５８】この点、例えば、図５（Ａ）、（Ｂ）に示
す従来のポリゴンモデルのＬＯＤでは、モデルは多数の
頂点を有するため、これらの全ての頂点と視点との距離
を求める処理は非現実的であった。このため、モデルに
対して予め設定されている代表点との間で視点との距離
を求めざるを得なかった。

【０１５９】これに対して、制御点の個数はそれほど多
くないため、全ての制御点と視点との距離を求める演算
の処理負担はそれほど重くないという利点がある。

【０１６０】更に、制御点はモデルデータの中に元々含
まれているデータであるため、表示物の構成点とは異な
り、その点を新たに生成する演算処理が不要であるとい
う利点もある。

【０１６１】なお、ゲームの状況によっては、視点から
最も距離が遠い制御点を選択して、その選択された制御
点と視点との距離に応じて表示物の分割数を変化させて
もよい。

【０１６２】また、後述するように、制御点の相対的な
位置関係を変化させて表示物を変形させる場合等には、
図１０（Ｂ）に示すように、複数の制御点により特定さ
れる代表点ＲＰと視点ＶＰとの距離Ｌに応じて、表示物
の分割数を制御してもよい。

【０１６３】この場合、代表点ＲＰの位置は、複数の制
御点の例えば平均位置や重心を演算することで求めるこ
とができる。このように、制御点の代表点ＲＰと視点Ｖ
Ｐとの距離Ｌに応じて表示物の分割数を制御すれば、表
示物の変形具合に応じた最適な分割数で表示物の画像を
生成できるようになる。

【０１６４】さて、本実施形態では、表示物の簡易オブ
ジェクトを用意し、この簡易オブジェクトにより特定さ
れる点と視点との距離に応じて分割数を変化させること
もできる。

【０１６５】このような簡易オブジェクトとしては、バ
ウンディングボックス（広義にはバウンディングボリュ
ーム）などを考えることができる。

【０１６６】図１１（Ａ）、（Ｂ）に、図８（Ａ）〜図
９（Ｂ）の表示物のバウンディングボックス（以下、Ｂ
ＢＯＸと呼ぶ）の例を示す。このようなＢＢＯＸを使用
する場合には、図１１（Ａ）に示すように、視点ＶＰか
らの距離に基づいて、ＢＢＯＸの複数の構成点の中から
例えば最も距離が近い構成点ＢＰを選択する（複数の構
成点を選択してもよい）。そして、この選択されたＢＢ
ＯＸの構成点ＢＰと視点ＶＰとの距離Ｌに基づいて、分
割数を変化させる。

【０１６７】このようにすれば、図６に示すように視線
方向の俯角が小さい場合にも、手前側にある位置５２と
視点ＶＰとの距離ＬＮに応じた分割数で表示物の画像を
生成できるようになる。

【０１６８】また、図１１（Ａ）の手法では、視点ＶＰ
との距離を求める対象が、表示物の構成点や制御点に比
べてその個数が少ないＢＢＯＸの構成点になる。従っ
て、距離を求める演算の処理負担が更に少なくて済むと
いう利点がある。

【０１６９】また、サブディビジョンサーフェスなどに
おいては、表示物の形状を滑らかにしたい場所に制御点
が密集する場合がある。このような場合には、制御点の
平均位置を、視点との距離を求めるための代表点に設定
すると、代表点の位置が表示物の中心付近からずれてし
まう事態が生じる。

【０１７０】表示物の構成点からＢＢＯＸを生成し、こ
のＢＢＯＸの構成点の例えば平均位置を、視点との距離
を求めるための代表点に設定すれば、代表点の位置が表
示物の中心付近からずれるという問題を解消できる。

【０１７１】なお、ゲームの状況によっては、視点から
最も距離が遠いＢＢＯＸの構成点を選択して、その選択
されたＢＢＯＸの構成点との距離に応じて表示物の分割
数を制御させてもよい。

【０１７２】また、後述するように、制御点の相対的な
位置関係を変化させて表示物を変形させる場合等には、
図１１（Ｂ）に示すように、ＢＢＯＸの複数の構成点に
より特定される代表点ＲＰと視点ＶＰとの距離Ｌに応じ
て、表示物の分割数を制御してもよい。

【０１７３】この場合、代表点ＲＰの位置は、ＢＢＯＸ
の複数の構成点の例えば平均位置や重心を演算すること
で求めることができる。

【０１７４】図１２に、ＢＢＯＸの生成手法の一例を示
す。

【０１７５】図１２では、まず、所与の分割数と制御点
により生成された表示物の構成点のＸ、Ｙ、Ｚ座標の最
大値ＸＭＡＸ、ＹＭＡＸ、ＺＭＡＸ、最小値ＸＭＩＮ、
ＹＭＩＮ、ＺＭＩＮを求める。そして、これらの（ＸＭ
ＡＸ、ＹＭＡＸ、ＺＭＡＸ）、（ＸＭＩＮ、ＹＭＩＮ、
ＺＭＩＮ）を各座標成分に持つ８つの構成点ＢＰ０〜Ｂ
Ｐ７を求めることで、図１２に示すような表示物を内包
するＢＢＯＸを得る。

【０１７６】なお、ＢＢＯＸは、分割数が多い表示物
（図４のＡ３参照）の構成点に基づいて生成することが
望ましい。このようにすれば、表示物の分割数がシーム
レスに変化した場合にも、ＢＢＯＸの中に表示物が内包
されることを保証できるようになるからである。

【０１７７】但し、ＢＢＯＸをモデルデータの中に含ま
せるのではなく、得られた構成点に基づいてゲーム中に
リアルタイムに生成する場合には、分割数が少ない表示
物（図４のＡ１参照）の構成点に基づいてＢＢＯＸを生
成することが望ましい。分割数が少ない表示物は、その
構成点の個数も少ないため、表示物の構成点からＢＢＯ
Ｘの構成点を求める処理の負担が少なく、リアルタイム
処理の要請に応えることができるからである。

【０１７８】また、ＢＢＯＸを、表示物の構成点ではな
く、図４のＡ４や図８（Ａ）に示すような表示物の制御
点に基づいて生成するようにしてもよい。このようにす
れば、個数の少ない制御点に基づいてＢＢＯＸの構成点
を求めることができるため、ＢＢＯＸの生成処理の負担
を軽減化できる。

【０１７９】さて、簡易オブジェクトとしては、ＢＢＯ
Ｘ以外にも種々のものを用いることができる。

【０１８０】例えば、所与の特定の分割数と表示物の制
御点とに基づき生成される点を構成点とするオブジェク
トを、簡易オブジェクトとして用いてもよい。即ち、図
４のＡ１や図８（Ｂ）に示すような、分割数の少ない表
示物を簡易オブジェクトとして用いる。或いは、所与の
分割数の表示物を簡易オブジェクトとして用いると共
に、表示物の分割数である第１の分割数が変化した場合
に、簡易オブジェクトの分割数である第２の分割数もリ
アルタイムに変化させるようにする。このようにすれ
ば、表示物の分割数に応じた適正な精密度を持つ簡易オ
ブジェクトを得ることができる。

【０１８１】２．７表示物の変形さて本実施形態では、表示物の変形を、図１３（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、表示物の制御点間の相対的な位置
関係をリアルタイムに変化させることで実現している。

【０１８２】図１３（Ｂ）のように制御点間の相対的な
位置関係を変化させた場合に生成される表示物の例を、
図１４（Ａ）、（Ｂ）、図１５（Ａ）、（Ｂ）、図１６
に示す。図１４（Ａ）は、分割数が最も少ない表示物の
例であり、図１６は、分割数が最も多い表示物の例であ
る。

【０１８３】図１４（Ａ）、（Ｂ）、図１５（Ａ）、
（Ｂ）、図１６から明らかなように、表示物の変形に応
じて表示物の分割数を変化させることが望ましい。より
具体的には、表示物の曲げが大きいほど、表示物の分割
数を多くする。このようにすれば、表示物が変形した場
合においても、表示物の面を滑らかな形状にすることが
できる。

【０１８４】なお、表示物の変形は、図１３（Ｂ）〜図
１６に示すように表示物を湾曲させる変形に限定されな
い。例えば、表示物の制御点間の相対的な位置関係を変
化させて、表示物が所与の軸周りに捻れるように変形し
てもよい。或いは、制御点の一部を局所的に移動するこ
とで、表示物を変形してもよい。そして、以上のような
変形を行う場合にも、表示物の変形の度合いに応じて、
表示物の分割数を変化させることが望ましい。

【０１８５】３．本実施形態の処理次に、本実施形態の詳細な処理例について、図１７〜図
２１のフローチャートを用いて説明する。

【０１８６】図１７は、制御点により特定される点と視
点との距離に応じて分割数を変化させる処理に関するフ
ローチャートである。

【０１８７】まず、制御点、視点（仮想カメラ）のデー
タを主記憶部等から読み込む（ステップＳ１）。次に、
制御点に対するアフィン変換を行い（ステップＳ２）、
Ｎを０に設定する（ステップＳ３）。

【０１８８】次に、Ｎ＝ＮＥＮＤか否かを判断し（ステ
ップＳ４）、ＮＥＮＤでない場合には、図１０（Ａ）で
説明したように、Ｎ番目の制御点Ｑ［Ｎ］と視点との距
離ＬＡを求める（ステップＳ５）。

【０１８９】次に、Ｎ＝０か否かを判断し（ステップＳ
７）、Ｎ＝０の場合には、ＬＢに対して、ステップＳ５
で得られたＬＡの値を保存する（ステップＳ７）。一
方、Ｎ＝０でない場合には、ステップＳ５で得られたＬ
Ａが、保存されているＬＢよりも小さい否かを判断する
（ステップＳ８）。そして、小さい場合には、ＬＢに対
して、ＬＡの値を保存する（ステップＳ９）。

【０１９０】次に、Ｎを１だけインクリメントしてステ
ップＳ４〜Ｓ１０の処理を繰り返す（ステップＳ１
０）。そして、ステップＳ４でＮ＝ＮＥＮＤと判断され
た場合には、最終的に得られたＬＢに基づいて、分割数
のパラメータである△ｕ、△ｖを決定する（ステップＳ
１１）。

【０１９１】以上により、視点から最も近い位置にある
制御点と、視点との距離ＬＢに基づいて、表示物の分割
数が決定されることになる。

【０１９２】図１８は、ＢＢＯＸにより特定される点と
視点との距離に応じて分割数を変化させる処理に関する
フローチャートである。

【０１９３】図１８が図１７と異なるのは、ステップＳ
２１でＢＢＯＸのデータを主記憶部等から読み込む点
（生成する点）と、ステップＳ２５で、ＢＢＯＸの構成
点ＢＰ［Ｎ］と視点との距離ＬＡを求めている点であ
る。

【０１９４】図１８の処理を行うことにより、図１１
（Ａ）で説明したように、視点から最も近い位置にある
ＢＢＯＸの構成点と、視点との距離ＬＢに基づいて、分
割数が決定されることになる。

【０１９５】図１９、図２０は、ＢＢＯＸの生成処理に
関するフローチャートである。

【０１９６】まず、Ｎ＝０に設定する（ステップＳ３
２）。

【０１９７】次に、Ｎ＝ＮＥＮＤか否かを判断し（ステ
ップＳ３３）、ＮＥＮＤでない場合には、表示物の構成
点Ｐ［Ｎ］の座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を読み込む（ステップ
Ｓ３４）。

【０１９８】次に、Ｎ＝０か否かを判断し（ステップＳ
３５）、Ｎ＝０の場合には、ＸＭＡＸ＝ＸＭＩＮ＝Ｘ、
ＹＭＡＸ＝ＹＭＩＮ＝Ｙ、ＺＭＡＸ＝ＺＭＩＮ＝Ｚに設
定する（ステップＳ３６）。

【０１９９】一方、Ｎ＝０でない場合には、ステップＳ
３７に移行し、ＸＭＡＸ＜Ｘか否か、ＸＭＩＮ＞Ｘか否
かを判断する。そして、ＸＭＡＸ＜Ｘの場合には、ＸＭ
ＡＸ＝Ｘに設定し、ＸＭＩＮ＞Ｘの時にはＸＭＩＮ＝Ｘ
に設定する。そして、Ｙ、Ｚ座標についても同様の処理
を行う。

【０２００】次に、Ｎを１だけインクリメントしてステ
ップＳ３３〜Ｓ３８の処理を繰り返す（ステップＳ３
８）。そして、ステップＳ３３でＮ＝ＮＥＮＤと判断さ
れた場合には、最終的に得られた（ＸＭＡＸ，ＹＭＡ
Ｘ，ＺＭＡＸ）、（ＸＭＩＮ，ＹＭＩＮ，ＺＭＩＮ）に
基づき、以下のようにＢＢＯＸの構成点ＢＰ０〜ＢＰ７
を求める（図２０のステップＳ３９）。

【０２０１】ＢＰ０＝（ＸＭＡＸ，ＹＭＡＸ，ＺＭＡＸ）ＢＰ１＝（ＸＭＡＸ，ＹＭＡＸ，ＺＭＩＮ）ＢＰ２＝（ＸＭＡＸ，ＹＭＩＮ，ＺＭＡＸ）ＢＰ３＝（ＸＭＡＸ，ＹＭＩＮ，ＺＭＩＮ）ＢＰ４＝（ＸＭＩＮ，ＹＭＡＸ，ＺＭＡＸ）ＢＰ５＝（ＸＭＩＮ，ＹＭＡＸ，ＺＭＩＮ）ＢＰ６＝（ＸＭＩＮ，ＹＭＩＮ，ＺＭＡＸ）ＢＰ７＝（ＸＭＩＮ，ＹＭＩＮ，ＺＭＩＮ）以上のようにすることで、図１２で説明したように、表
示物を内包するＢＢＯＸを生成できる。

【０２０２】図２１は、ＮＵＲＢＳ（表示物）の構成点
を求める処理に関するフローチャートである。

【０２０３】まず、パラメータｕ、ｖを、ｕ＝ｕｓｔａ
ｒｔ、ｖ＝ｖｓｔａｒｔに設定する（ステップＳ４
０）。図２２の例では、ｕｓｔａｒｔ＝ｕ₃、ｖｓｔａ
ｒｔ＝ｖ₃になる。

【０２０４】次に、ｖ＝ｖｅｎｄか否かを判断し、ｖ＝
ｖｅｎｄでない場合には、ｕ＝ｕｅｎｄか否かを判断す
る（ステップＳ４１、Ｓ４２）。図２２の例では、ｕｅ
ｎｄ＝ｕ₆、ｖｅｎｄ＝ｖ₆になる。

【０２０５】ｕ＝ｕｅｎｄでない場合には、現在のｕ、
ｖの値が属する変域に応じた係数マトリクス、制御点を
読み込む（ステップＳ４３）。

【０２０６】次に、前述の式(18)にしたがって、現在の
ｕ、ｖの値でのＮＵＲＢＳの構成点Ｐを求めるテセレー
ション処理を行う（ステップＳ４４）。

【０２０７】次に、パラメータｕにｕ方向の分割数パラ
メータ△ｕを加算して、ｕを変化させ（ステップＳ４
５）、ステップＳ４２に戻る。なお、この△ｕは、図１
７のステップＳ１１や図１８のステップＳ３１で求めら
れたものである。

【０２０８】ステップＳ４２でｕ＝ｕｅｎｄと判断され
た場合には、ｕ＝ｕｓｔａｒｔに戻すと共に、パラメー
タｖに、ｖ方向の分割数パラメータ△ｖを加算して、ｖ
を変化させる（ステップＳ４６）。なお、この△ｖは、
図１７のステップＳ１１や図１８のステップＳ３１で求
められたものである。そして、ｖ＝ｖｅｎｄか否かを判
断し（ステップＳ４１）、ｖ＝ｖｅｎｄになるまでステ
ップＳ４２〜Ｓ４６の処理を繰り返す。

【０２０９】例えば図２３のＧ１に示すようにｕ、ｖの
変域がｕ₃≦ｕ＜ｕ₄、ｖ₃≦ｖ＜ｖ₄である場合には、Ｎ
ＵＲＢＳのオブジェクトデータから、制御点Ｑ₀₀〜
Ｑ₃₃、係数マトリクスＭｕ０、Ｍｖ０のデータが読み出
される。そして、これらの制御点Ｑ₀₀〜Ｑ₃₃、係数マト
リクスＭｕ０、Ｍｖ０に基づいて、図２４に示す曲面パ
ッチ３０の構成点が求められる。

【０２１０】また図２３のＧ２に示すようにｕ、ｖの変
域がｕ₄≦ｕ＜ｕ₅、ｖ₃≦ｖ＜ｖ₄である場合には、ＮＵ
ＲＢＳのオブジェクトデータから、制御点Ｑ₀₁〜Ｑ₃₄、
係数マトリクスＭｕ１、Ｍｖ０のデータが読み出され
る。そして、これらの制御点Ｑ ₀₁〜Ｑ₃₄、係数マトリク
スＭｕ１、Ｍｖ０に基づいて、図２４に示す曲面パッチ
３２の構成点が求められる。

【０２１１】また図２３のＧ３に示すように、ｕ、ｖの
変域がｕ₅≦ｕ＜ｕ₆、ｖ₃≦ｖ＜ｖ₄である場合には、Ｎ
ＵＲＢＳのオブジェクトデータから、制御点Ｑ₀₂〜
Ｑ₃₅、係数マトリクスＭｕ２、Ｍｖ０のデータが読み出
される。そして、これらの制御点Ｑ₀₂〜Ｑ₃₅、係数マト
リクスＭｕ２、Ｍｖ０に基づいて、図２４に示す曲面パ
ッチ３４の構成点が求められる。

【０２１２】以上のようにして、制御点Ｑ₀₀〜Ｑ₅₅によ
り生成されるべき全ての曲面パッチ３０〜４６の構成点
が求められることになる。

【０２１３】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２５を用いて説明する。

【０２１４】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。

【０２１５】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。

【０２１６】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。

【０２１７】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。

【０２１８】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、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。

【０２１９】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。

【０２２０】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。

【０２２１】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。

【０２２２】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０２２３】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。

【０２２４】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。

【０２２５】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
ームシステムとの間でのデータ転送が可能になる。

【０２２６】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。

【０２２７】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。

【０２２８】図２６（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（プログラム或いはデータ）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。

【０２２９】図２６（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。

【０２３０】図２６（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。

【０２３１】なお、図２６（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。

【０２３２】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。

【０２３３】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。

【０２３４】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。

【０２３５】また、本実施形態では、ＮＵＲＢＳの場合
について主に説明したが、本発明は、ＮＵＲＢＳ以外の
自由曲面や、サブディビジョンサーフェスなどにも適用
できる。

【０２３６】また、視点との距離を求める手法も、図１
０（Ａ）〜図１１（Ｂ）などで説明した手法が特に望ま
しいが、これに限定されるものではない。

【０２３７】また、簡易オブジェクトの設定手法や表示
物の変形手法も、本実施形態で説明した手法が特に望ま
しいが、これに限定されるものではない。

【０２３８】また、本実施形態では、求められた構成点
をポリゴンの頂点に設定して画像を描画したが、求めら
れた曲面の構成点を直接描画するようにしてもよい。

【０２３９】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。

【０２４０】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（画像生成システム）に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のゲームシステムのブロック図の例
である。

【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、Ｂスプライン曲線の例
について示す図である。

【図３】本実施形態により生成される曲面パッチの例を
示す図である。

【図４】視点からの距離に応じて表示物の分割数を変化
させる手法について説明するための図である。

【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、従来のポリゴンモデル
を用いたＬＯＤの手法について説明するための図であ
る。

【図６】視線方向の俯角が小さい場合に生じる問題点に
ついて説明するための図である。

【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、種々の制御点セットに
より生成される曲面パッチの例について示す図である。

【図８】図８（Ａ）は、地形を表す表示物の制御点の例
であり、図８（Ｂ）は、分割数が少ない場合の地形を表
す表示物の例である。

【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）は、分割数が中ぐらいの場
合、分割数が多い場合の地形を表す表示物の例である。

【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）は、表示物の制御点に
より特定される点と視点との距離に応じて表示物の分割
数を制御する手法について説明するための図である。

【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）は、バウンディングボ
ックスＢＢＯＸにより特定される点と視点との距離に応
じて表示物の分割数を制御する手法について説明するた
めの図である。

【図１２】ＢＢＯＸの生成手法について説明するための
図である。

【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）は、制御点の相対的位
置関係を変化させて表示物を変形させる手法について説
明するための図である。

【図１４】図１４（Ａ）、（Ｂ）は、変形後の表示物で
あり分割数が少ない表示物の例である。

【図１５】図１５（Ａ）、（Ｂ）は、変形後の表示物で
あり分割数が中ぐらいの表示物の例である。

【図１６】変形後の表示物であり分割数が多い表示物の
例である。

【図１７】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図１８】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図１９】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図２０】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図２１】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図２２】制御点、係数マトリクス、ノットベクトルに
ついて説明するための図である。

【図２３】パラメータの値が属する変域に基づいて、制
御点、係数マトリクスを読み込む手法について説明する
ための図である。

【図２４】本実施形態により生成される曲面パッチの例
について示す図である。

【図２５】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２６】図２６（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、１２曲線セグメント２０、２２曲面パッチ３０〜４６曲面パッチ５０表示物１００処理部１０２ゲーム処理部１１０モデルデータ読み込み部１１２変形部１１４アフィン変換部１２０分割数制御部１２２距離演算部１３０構成点生成部１４０簡易オブジェクト設定部１５０描画部１６０操作部１７０記憶部１７２主記憶部１７４描画領域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

フロントページの続きＦターム(参考） 2C001 BA01 BA05 BC00 BC05 BC10 CB01 CB06 CC02 5B050 AA08 BA08 CA07 EA07 EA24 FA02 FA10 5B080 AA10 AA13 BA03 BA08 DA08 EA04 9A001 DD12 HH26 JJ76 KK62

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像生成を行うゲームシステムであっ
て、画面に表示される表示物の構成点の生成間隔を決める分
割数を可変に制御する分割数制御手段と、可変に制御される前記分割数と、表示物の形状を定義す
るための点である制御点とに基づき、前記分割数により
決められる生成間隔で表示物の構成点をリアルタイムに
生成する構成点生成手段とを含み、前記分割数制御手段が、視点からの距離に応じて前記分割数を変化させ、前記構成点生成手段が、視点からの距離に応じて変化する前記分割数と、同一の
制御点とに基づいて、視点からの距離に応じて表示物の
分割数がリアルタイムに変化するように表示物の構成点
を生成することを特徴とするゲームシステム。
【請求項２】請求項１において、前記分割数制御手段が、表示物の制御点により特定される点と視点との距離に応
じて前記分割数を変化させることを特徴とするゲームシ
ステム。
【請求項３】請求項２において、表示物の制御点により特定される点が、視点からの距離
に応じて制御点の中から選択される点であることを特徴
とするゲームシステム。
【請求項４】請求項２において、表示物の制御点により特定される点が、複数の制御点に
より特定される、制御点の代表点であることを特徴とす
るゲームシステム。
【請求項５】請求項１において、前記分割数制御手段が、表示物の簡易オブジェクトにより特定される点と視点と
の距離に応じて前記分割数を変化させることを特徴とす
るゲームシステム。
【請求項６】請求項５において、表示物の簡易オブジェクトにより特定される点が、視点
からの距離に応じて簡易オブジェクトの構成点の中から
選択される点であることを特徴とするゲームシステム。
【請求項７】請求項５において、表示物の簡易オブジェクトにより特定される点が、簡易
オブジェクトの複数の構成点により特定される、簡易オ
ブジェクトの構成点の代表点であることを特徴とするゲ
ームシステム。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかにおいて、表示物の制御点間の相対的な位置関係をリアルタイムに
変化させて、表示物を変形させる手段を含むことを特徴
とするゲームシステム。
【請求項９】画像生成を行うゲームシステムであっ
て、操作手段からの操作データと所与のプログラムとに基づ
いてゲーム処理を行い、ゲームを進行させるゲーム処理
手段と、画面に表示される表示物の構成点の生成間隔を決める分
割数を可変に制御する分割数制御手段と、可変に制御される前記分割数と、表示物の形状を定義す
るための点である制御点とに基づき、前記分割数により
決められる生成間隔で表示物の構成点をリアルタイムに
生成する構成点生成手段とを含み、前記分割数制御手段が、前記ゲーム処理手段でのゲーム処理結果に応じて前記分
割数を変化させ、前記構成点生成手段が、ゲーム処理結果に応じて変化する前記分割数と、同一の
制御点とに基づいて、ゲーム処理結果に応じて表示物の
分割数がリアルタイムに変化するように表示物の構成点
を生成することを特徴とするゲームシステム。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかにおいて、前記制御点のデータが、表示物のモデルデータの中に含
まれ、前記制御点のデータを含むモデルデータを、情報記憶媒
体から読み込む又はネットワークを介して読み込む手段
を含むことを特徴とするゲームシステム。
【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、画面に表示される表示物の構成点の生成間隔を決める分
割数を可変に制御する分割数制御手段と、可変に制御される前記分割数と、表示物の形状を定義す
るための点である制御点とに基づき、前記分割数により
決められる生成間隔で表示物の構成点をリアルタイムに
生成する構成点生成手段と、を実行するためのプログラムを含み、前記分割数制御手段が、視点からの距離に応じて前記分割数を変化させ、前記構成点生成手段が、視点からの距離に応じて変化する前記分割数と、同一の
制御点とに基づいて、視点からの距離に応じて表示物の
分割数がリアルタイムに変化するように表示物の構成点
を生成することを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１２】請求項１１において、前記分割数制御手段が、表示物の制御点により特定される点と視点との距離に応
じて前記分割数を変化させる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、表示物の制御点により特定される点が、視点からの距離
に応じて制御点の中から選択される点であることを特徴
とする情報記憶媒体。
【請求項１４】請求項１２において、表示物の制御点により特定される点が、複数の制御点に
より特定される、制御点の代表点であることを特徴とす
る情報記憶媒体。
【請求項１５】請求項１１において、前記分割数制御手段が、表示物の簡易オブジェクトにより特定される点と視点と
の距離に応じて前記分割数を変化させることを特徴とす
る情報記憶媒体。
【請求項１６】請求項１５において、表示物の簡易オブジェクトにより特定される点が、視点
からの距離に応じて簡易オブジェクトの構成点の中から
選択される点であることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１７】請求項１５において、表示物の簡易オブジェクトにより特定される点が、簡易
オブジェクトの複数の構成点により特定される、簡易オ
ブジェクトの構成点の代表点であることを特徴とする情
報記憶媒体。
【請求項１８】請求項１１乃至１７のいずれかにおい
て、表示物の制御点間の相対的な位置関係をリアルタイムに
変化させて、表示物を変形させる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、操作手段からの操作データと所与のプログラムとに基づ
いてゲーム処理を行い、ゲームを進行させるゲーム処理
手段と、画面に表示される表示物の構成点の生成間隔を決める分
割数を可変に制御する分割数制御手段と、可変に制御される前記分割数と、表示物の形状を定義す
るための点である制御点とに基づき、前記分割数により
決められる生成間隔で表示物の構成点をリアルタイムに
生成する構成点生成手段と、を実行するためのプログラムを含み、前記分割数制御手段が、前記ゲーム処理手段でのゲーム処理結果に応じて前記分
割数を変化させ、前記構成点生成手段が、ゲーム処理結果に応じて変化する前記分割数と、同一の
制御点とに基づいて、ゲーム処理結果に応じて表示物の
分割数がリアルタイムに変化するように表示物の構成点
を生成することを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項２０】請求項１１乃至１９のいずれかにおい
て、前記制御点のデータが、表示物のモデルデータの中に含
まれ、前記制御点のデータを含むモデルデータを、情報記憶媒
体から読み込む又はネットワークを介して読み込む手段
を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
報記憶媒体。