JP2002092630A - ゲームシステム、プログラム及び情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 奥行き値に応じて設定されたα値を用いたリ
アルな画像を、少ない処理負担で生成できるゲームシス
テム、プログラム及び情報記憶媒体の提供。 【解決手段】 元画像の各画素のＺ値を、Ｚ値の最上位
ビットよりも下位のビットＩ〜Ｊにより構成されるＺ２
値に変換し、このＺ２値に応じた値に各画素のα値を設
定する。そしてこのα値に基づいて画像を生成すること
で、被写体深度の画像表現やフォグ画像の表現を実現す
る。Ｚ値のビットＩ〜Ｊ以外のビットの値に応じてＺ２
値を所与の値にクランプする。Ｚ値のビットＭ〜Ｎ、ビ
ットＫ〜Ｌ（Ｋ≧Ｉ≧Ｌ＞Ｍ≧Ｊ≧Ｎ）をＬＵＴ１、Ｌ
ＵＴ２のインデックス番号に設定してテクスチャマッピ
ングを行い、Ｚ値をＺ３値、Ｚ４値に変換する。そして
Ｚ３値、Ｚ４値に基づきＺ２値を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲームシステム、
プログラ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、従来のゲーム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
要があるゲーム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、よりリアル
な画像を少ない処理負担で生成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】本発明の他の目的は、奥行き値に応じて設
定されたα値を用いたリアルな画像を、少ない処理負担
で生成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。

【０００９】本発明の他の目的は、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。

【００１０】

【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、元画像の各画素の奥行き値を、前記奥行き値の最上
位ビットよりも下位のビットＩ〜ビットＪにより構成さ
れる第２の奥行き値に変換する手段と、前記第２の奥行
き値に応じた値に、各画素のα値を設定する手段と、設
定されたα値に基づいて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。

【００１１】本発明によれば、元画像の各画素の奥行き
値が、奥行き値のビットＩ〜ビットＪにより構成される
第２の奥行き値に変換される。そして、この第２の奥行
き値に応じた値に各画素のα値が設定され、このα値に
基づいて画像が生成される。従って、このα値を用いた
種々の画像表現（例えば被写界深度の画像表現、フォグ
画像の表現、デプスキューイングの画像表現等）が可能
になる。

【００１２】そして本発明によれば、奥行き値の最上位
ビットよりも下位のビットＩ〜ビットＪにより構成され
る第２の奥行き値に応じた値に、各画素のα値が設定さ
れる。従って、奥行き値の最上位ビットを含む上位のビ
ット列を第２の奥行き値として設定する手法に比べて、
α値の実効的な区分け数（奥行き値のしきい値の実効的
な段階数）を増やすこと可能となる。これにより、α値
を多段階のしきい値で精度良く制御できるようになり、
生成される画像の品質を高めることができる。

【００１３】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、第２の奥行き値に応じた値にα値を
設定する手法としては、インデックスカラー・テクスチ
ャマッピング用のルックアップテーブルを利用する手
法、仮想オブジェクトを順次描画することで仮想オブジ
ェクトの奥側や手前側の画素のα値を順次更新する手法
等の種々の手法を採用できる。

【００１４】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、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
成することを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、元画像の各画素の奥行き
値が、奥行き値のビットＩ〜ビットＪにより構成される
第２の奥行き値に変換される。そして、この第２の奥行
き値に応じた値に各画素のα値が設定され、この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（第２の奥行き値）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。

【００１６】そして本発明によれば、α値の実効的な区
分け数を増やすことができるため、仮想カメラの焦点
（注視点）付近にあるオブジェクトのぼけ具合を、多段
階のしきい値で精度良く制御できるようになり、生成さ
れる画像の品質を高めることができる。

【００１７】なお、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。

【００１８】また、本発明の手法により設定されたα値
を利用する画像表現は、このような被写体深度の画像表
現に限定されない。

【００１９】例えば、本発明の手法により設定されたα
値に基づいて、元画像の色と所与の色とをα合成（αブ
レンディング等）すれば、視点から遠ざかる（或いは近
づく）につれて元画像の色が所与の色に近づいて行くフ
ォグ画像の表現が可能になる。

【００２０】また、設定されたα値に基づいて、元画像
の輝度や彩度を変化させてもよい。

【００２１】また、設定されたα値に基づいて、元画像
と所与の他の画像とをα合成してもよい。

【００２２】或いは、設定されたα値に基づいて、元画
像と元画像の変換画像（ガンマ補正、ネガポジ反転、ポ
スタリゼーション、ソラリゼーション、２値化、モノト
ーンフィルタ又はセピアフィルタなどの変換を施した画
像）とをα合成してもよい。

【００２３】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、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仮想オブジェ
クトにマッピングする際に仮想オブジェクトのテクスチ
ャ座標をシフトさせ、元画像のぼかし画像を生成するこ
とを特徴とする。

【００２４】このようにすれば、テクスチャ座標をシフ
トさせながらテクセル補間方式で仮想オブジェクトに元
画像をマッピングするだけという簡素な処理で、元画像
のぼかし画像を生成できるようになる。

【００２５】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ピクセル
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を考える
ことができる。

【００２６】また、仮想オブジェクトは、ポリゴンなど
のプリミティブ面であることが望ましいが、立体的なオ
ブジェクトであってもよい。また、仮想オブジェクトは
画面上に表示しないことが望ましいが、表示するように
してもよい。

【００２７】また、テクセル補間方式のテクスチャマッ
ピングでぼかし画像を生成する場合には、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ることが
望ましい。また、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
行ってもよい。或いは、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、複数回繰り返
してもよい。

【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、前記奥行き値のビットＩ〜ビ
ットＪ以外のビットの値に応じて、前記第２の奥行き値
を所与の値にクランプすることを特徴とする。

【００２９】このようにすれば、奥行き値のビットＩ〜
ビットＪ以外のビットに１が立った場合等においても、
矛盾の無い画像を生成できる。なお、所与の値として
は、第２の奥行き値の最大値や最小値、或いは第２の奥
行き値の上位のビット列を１にした値など、種々の値を
考えることができる。

【００３０】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、前記奥行き値を、インデック
スカラー・テクスチャマッピング用のルックアップテー
ブルのインデックス番号として設定し、前記ルックアッ
プテーブルを用いて仮想オブジェクトに対してインデッ
クスカラー・テクスチャマッピングを行い、前記奥行き
値を前記第２の奥行き値に変換することを特徴とする。

【００３１】このようにすれば、ルックアップテーブル
の変換特性を変更するだけという少ない処理負担で、第
２の奥行き値を所与の値にクランプするなどの多様な変
換処理を実現できるようになる。

【００３２】なお、仮想オブジェクトは、ポリゴンなど
のプリミティブ面であることが望ましいが、立体的なオ
ブジェクトであってもよい。また、仮想オブジェクトは
画面上に表示しないことが望ましいが、表示するように
してもよい。

【００３３】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、前記奥行き値のビットＭ〜ビ
ットＮを、インデックスカラー・テクスチャマッピング
用の第１のルックアップテーブルのインデックス番号と
して設定し、前記第１のルックアップテーブルを用いて
仮想オブジェクトに対してインデックスカラー・テクス
チャマッピングを行い、前記奥行き値を第３の奥行き値
に変換し、前記奥行き値のビットＫ〜ビットＬ（Ｋ≧Ｉ
≧Ｌ＞Ｍ≧Ｊ≧Ｎ）を、インデックスカラー・テクスチ
ャマッピング用の第２のルックアップテーブルのインデ
ックス番号として設定し、前記第２のルックアップテー
ブルを用いて仮想オブジェクトに対してインデックスカ
ラー・テクスチャマッピングを行い、前記奥行き値を第
４の奥行き値に変換し、前記第３、第４の奥行き値に基
づいて前記第２の奥行き値を求めることを特徴とする。

【００３４】このようにすれば、奥行き値の所定範囲の
ビット列（例えば０〜７、８〜１５、１６〜２３、２４
〜３１ビット）しか取り出せないような制限がある場合
においても、奥行き値の任意のビットＩ〜Ｊから構成さ
れる第２の奥行き値を得ることができる。これにより、
α値の実効的な区分け数（奥行き値のしきい値の実効的
な段階数）を増やすこと可能となり、生成される画像の
品質を高めることができる。

【００３５】また本発明は、画像生成を行うゲームシス
テムであって、所与の画像情報のビットＭ〜ビットＮ
を、インデックスカラー・テクスチャマッピング用の第
１のルックアップテーブルのインデックス番号として設
定し、前記第１のルックアップテーブルを用いて仮想オ
ブジェクトに対してインデックスカラー・テクスチャマ
ッピングを行い、前記画像情報を第３の画像情報に変換
する手段と、前記画像情報のビットＫ〜ビットＬを、イ
ンデックスカラー・テクスチャマッピング用の第２のル
ックアップテーブルのインデックス番号として設定し、
前記第２のルックアップテーブルを用いて仮想オブジェ
クトに対してインデックスカラー・テクスチャマッピン
グを行い、前記画像情報を第４の画像情報に変換する手
段と、前記第３、第４の画像情報に基づいて、前記画像
情報のビットＩ〜ビットＪ（Ｋ≧Ｉ≧Ｌ＞Ｍ≧Ｊ≧Ｎ）
により構成される第２の画像情報を求める手段とを含む
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。

【００３６】本発明によれば、画像情報の所定範囲のビ
ット列（例えば０〜７、８〜１５、１６〜２３、２４〜
３１ビット）しか取り出せないような制限がある場合に
おいても、画像情報の任意のビットＩ〜Ｊから構成され
る第２の画像情報を得ることができる。

【００３７】また本発明によれば、ゲームシステム（画
像生成システム）が元々有しているインデックスカラー
・テクスチャマッピングの機能を有効利用して、画像情
報を第２の画像情報に変換できる。従って、画像情報の
変換処理を、例えば新たなハードウェアを追加すること
なく、高速に実行できるようになり、全表示画面分の画
像情報の変換も容易となる。

【００３８】なお、画像情報や第２の画像情報は、例え
ば、描画領域（フレームバッファ、別バッファ等）に描
画されている情報であり、色情報、α値又は奥行き値な
どを含む。

【００３９】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、前記仮想オブジェクトが、表
示画面サイズのポリゴンであることを特徴とする。

【００４０】このようにすれば、全表示画面分の元画像
の奥行き値を例えば１回（或いは数回）のテクスチャマ
ッピングでα値に変換できるようになる。

【００４１】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、前記仮想オブジェクトが、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。

【００４２】このようにすれば、仮想オブジェクトを描
画する領域の大きさを小さくすることが可能になり、記
憶部の使用記憶容量を節約できる。

【００４３】

【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。

【００４４】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、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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】携帯型情報記憶装置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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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からの個人データや、ゲームプログラムなどに基
づいて行う。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】ゲーム処理部１１０は、移動・動作演算部
１１２を含む。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】 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、インデ
ックス番号設定部１３４、描画部１４０を含む。

【００６３】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の主記憶領域１７２に保存される。

【００６４】インデックス番号設定部１３４は、元画像
の画像情報（例えば透視変換後の画像の情報）を、ＬＵ
Ｔ（ルックアップテーブル）記憶部１７８に記憶される
インデックスカラー・テクスチャマッピング用のＬＵＴ
のインデックス番号として設定するための処理を行う。
ここで、画像情報としては、例えば、色情報（ＲＧＢ、
ＹＵＶ等）、α値（各画素に関連づけられて記憶される
情報であり色情報以外のプラスアルファの情報）、奥行
き値（Ｚ値）等、種々の情報を考えることができる。

【００６５】そして本実施形態では、元画像の各画素の
奥行き値がインデックス番号として設定されたルックア
ップテーブルを用いて、仮想オブジェクトに対してイン
デックスカラー・テクスチャマッピングを行うことで、
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。これにより、いわゆる被写界深度の表現やフ
ォグ画像の表現などが可能になる。

【００６６】なお、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）、ＬＵＴ（ルックアップテーブ
ル）における各画素の奥行き値（インデックス番号）と
α値との対応関係を設定することが望ましい。また、Ｌ
ＵＴにおける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
の強弱を可変に制御してもよい。

【００６７】描画部１４０は、ジオメトリ処理後のオブ
ジェクト（モデル）を、描画領域１７４（フレームバッ
ファ、別バッファ等のピクセル単位で画像情報を記憶で
きる領域）に描画するための処理を行うものであり、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。

【００６８】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オブ
ジェクトにマッピングするための処理（オブジェクトに
マッピングするテクスチャを指定する処理、テクスチャ
を転送する処理等）を行う。この場合、テクスチャマッ
ピング部１４２は、ＬＵＴ記憶部１７８に記憶されるイ
ンデックスカラー・テクスチャマッピング用のＬＵＴ
（ルックアップテーブル）を用いたテクスチャマッピン
グを行うことができる。

【００６９】そして本実施形態では、テクスチャマッピ
ング部１４２が、元画像の画像情報がインデックス番号
として設定されたＬＵＴを用いて、仮想オブジェクト
（表示画面サイズのポリゴン、分割ブロックサイズのポ
リゴン等）に対してテクスチャマッピングを行う。これ
により、奥行き値（Ｚ値）をＮビット化する処理や、奥
行き値をα値に変換する処理や、種々の画像変換処理
（ガンマ補正、ネガポジ反転、ポスタリゼーション、ソ
ラリゼーション、２値化、モノトーンフィルタ、セピア
フィルタ）を少ない処理負担で実現できるようになる。

【００７０】また本実施形態では、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）の生成処理を、テクセ
ル補間方式（バイリニアフィルタ方式、トライリニアフ
ィルタ方式）のテクスチャマッピングを有効利用して実
現している。

【００７１】即ち、テクスチャマッピング部１４２は、
テクスチャとして設定された元画像を、テクスチャ座標
を例えば１ピクセル（テクセル）よりも小さい値だけシ
フトさせながら（例えば元画像の描画位置に基づき得ら
れるテクスチャ座標からシフトさせながら）、テクセル
補間方式で仮想オブジェクト（ぼかし領域と同一形状の
オブジェクト）にマッピングする。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。

【００７２】α合成部１４４は、元画像とそのぼかし画
像とを、描画領域１７４（フレームバッファ等）の各画
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。

【００７３】 Ｒ_Q＝（１−α）×Ｒ₁＋α×Ｒ₂ （３） Ｇ_Q＝（１−α）×Ｇ₁＋α×Ｇ₂ （４） Ｂ_Q＝（１−α）×Ｂ₁＋α×Ｂ₂ （５） ここで、Ｒ₁、Ｇ₁、Ｂ₁は、描画領域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Ｒ、Ｇ、Ｂ成分である。

【００７４】なお、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）される画像はぼか
し画像に限定されない。例えば、元画像と他の画像とを
α合成してもよい。或いは、元画像と元画像の変換画像
（ガンマ補正、ネガポジ反転、ポスタリゼーション、ソ
ラリゼーション、２値化、モノトーンフィルタ或いはセ
ピアフィルタなどの変換を施した画像）とをα合成して
もよい。

【００７５】陰面消去部１４６は、Ｚ値（奥行き値）が
格納されるＺバッファ１７９（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Ｚバッファ１７９に書き込ま
れたＺ値をα値に変換し、そのα値に基づいて元画像と
ぼかし画像の合成処理を行っている。

【００７６】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。

【００７７】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（ゲーム装置、携帯電話）を用いて生成してもよ
い。

【００７８】２．本実施形態の特徴 ２．１ インデックスカラー・テクスチャマッピングの
利用 さて、ゲームシステムにおいて画像を生成する際には、
モニタ（表示部）の非線形特性を補正するために、画像
に対してガンマ補正と呼ばれる変換を施すことが望まし
い。

【００７９】そして、このようなガンマ補正を実現する
手法としては、以下に説明する第１、第２の手法があ
る。

【００８０】第１の手法では、図２（Ａ）に示すよう
に、メインメモリ８０２上にガンマ補正用のＬＵＴ（ル
ックアップテーブル）を用意しておく。そして、ＣＰＵ
８００（ＣＰＵ上で動作するソフトウェア）は、ＶＲＡ
Ｍ８０６内にあるフレームバッファ８０８から、元画像
の各画素の色情報（ＲＧＢ）を読み出す。そして、読み
出された色情報に基づいてガンマ補正用ＬＵＴを参照
し、ガンマ補正後の色情報を得る。次に、得られたガン
マ補正後の色情報をフレームバッファの対応する画素に
書き戻す。そして、以上の処理を、元画像の全ての画素
に対して行う。

【００８１】一方、第２の手法では、図２（Ｂ）に示す
ように、ＣＰＵ８１０の制御下で動作する描画プロセッ
サ８１２の後段に、ハードウェアによりガンマ補正を実
現するガンマ補正回路８１４を設ける。そして、描画プ
ロセッサ８１２により生成された色情報に対して、ガン
マ補正回路８１４がガンマ補正を施し、モニタ８１６に
出力する。

【００８２】しかしながら、図２（Ａ）の第１の手法で
は、フレームバッファ８０８からの色情報の読み出し、
ガンマ補正用ＬＵＴ８０４の参照、ガンマ補正用ＬＵＴ
８０４からの色情報の読み出し、読み出した色情報のフ
レームバッファ８０８への書き戻しなどの全ての処理
を、ＣＰＵ８００上で動作するソフトウェアが行うこと
になる。従って、処理の高速化を図れず、表示画面の全
画素に対するガンマ補正を、１フレーム内で完了するの
は困難となる。また、ＣＰＵ８００の処理負荷が非常に
重くなり、他の処理に悪影響を及ぼすという問題も招
く。

【００８３】一方、図２（Ｂ）の第２の手法では、専用
のハードウェアであるガンマ補正回路８１４が使用され
るため、高速なガンマ補正が可能になる。従って、表示
画面の全画素に対するガンマ補正を１フレーム内で完了
することも容易となる。また、ＣＰＵ８１０の処理負荷
も少ないため、他の処理に悪影響が及ぶ問題も解決でき
る。

【００８４】しかしながら、図２（Ｂ）の第２の手法で
は、専用のハードウェアであるガンマ補正回路８１４が
別途必要になってしまう。従って、ゲームシステムが大
規模化し、製品コストの増加の問題を招く。

【００８５】特に、家庭用ゲームシステムにおいては、
製品の普及化を図るために、低コスト化が厳しく要求さ
れており、ほとんどの家庭用ゲームシステムでは、図２
（Ｂ）に示すようなガンマ補正回路がハードウェアとし
て設けられていない。従って、ガンマ補正を実現するた
めには、図２（Ａ）のような第１の手法を採用せざるを
得ない。

【００８６】ところが、前述のように第１の手法では、
１フレーム内で全表示画面分のガンマ補正を完了するの
は困難であり、他の処理にも悪影響を及ぼす。従って、
家庭用ゲームシステムにおいては、ガンマ補正の実施自
体を断念せざるを得なかった。

【００８７】そこで、本出願の発明者は、インデックス
カラー・テクスチャマッピングにおいて使用されるルッ
クアップテーブルＬＵＴの存在に着目した。

【００８８】即ち、インデックスカラーテクスチャーマ
ッピングでは、テクスチャ記憶部の使用記憶容量を節約
するために、図３のＡ１に示すように、実際の色情報
（ＲＧＢ）ではなくインデックス番号が、テクスチャの
各テクセルに関連づけて記憶される。また、図３のＡ２
に示すように、インデックスカラー・テクスチャマッピ
ング用のＬＵＴ（カラーパレット）には、インデックス
番号により指定される色情報が記憶される。そして、オ
ブジェクトに対してテクスチャマッピングを行う際に
は、テクスチャの各テクセルのインデックス番号に基づ
いてＬＵＴを参照し、対応する色情報をＬＵＴから読み
出し、読み出された色情報をフレームバッファに描画す
る。

【００８９】このようなインデックスカラーモードのテ
クスチャマッピングでは、ＬＵＴを用いない通常モード
のテクスチャマッピングに比べて、使用できる色数は少
なくなる（例えば２５６色）。しかしながら、テクスチ
ャ記憶部に実際の色情報（例えば１６ビットの色情報）
を記憶する必要が無くなるため、テクスチャ記憶部の使
用記憶容量を大幅に節約できる。

【００９０】本実施形態は、このようなインデックスカ
ラー・テクスチャマッピングを通常とは異なる形態で利
用している点に特徴がある。

【００９１】即ち、まず図４のＢ１に示すように、フレ
ームバッファ（広義には描画領域）に描画されている元
画像の各画素の画像情報（例えば色情報）を、ガンマ補
正用のルックアップテーブルＬＵＴのインデックス番号
として設定する（インデックス番号とみなす）。そして
Ｂ２に示すように、元画像の画像情報がインデックス番
号として設定されたＬＵＴを用いて、仮想オブジェクト
（例えば表示画面サイズのポリゴン）に対してインデッ
クスカラー・テクスチャマッピングを行い、元画像の画
像情報を変換する。そしてＢ３に示すように、変換後の
画像情報を、フレームバッファ（描画領域）などに描き
戻す。

【００９２】以上のようにして本実施形態では、図５
（Ａ）に示すような元画像から、図５（Ｂ）に示すよう
なガンマ補正が施された画像を得ることに成功してい
る。即ち図５（Ｂ）の画像では、図５（Ａ）に比べて、
よりコントラストのはっきりした画像になっている。

【００９３】例えば図２（Ａ）の第１の手法では、元画
像の色情報の読み出し、ガンマ補正用ＬＵＴの参照、色
情報のフレームバッファへの書き戻しなどの全ての処理
をＣＰＵ上で動作するソフトウェアが行うことになるた
め、処理の高速化を図れないと共に、ＣＰＵの処理負荷
も過大になる。

【００９４】これに対して本実施形態では、インデック
スカラー・テクスチャマッピングを有効利用してガンマ
補正を実現しており、このインデックスカラー・テクス
チャマッピングは、専用のハードウェアである描画プロ
セッサ（描画部）により高速に実行される。従って本実
施形態によれば、図２（Ａ）の第１の手法に比べて高速
にガンマ補正を実行でき、全表示画面分のガンマ補正を
１フレーム（例えば１／６０秒、１／３０秒）内で完了
することも容易となる。

【００９５】また、インデックスカラー・テクスチャマ
ッピングは、メインプロセッサ（ＣＰＵ）とは独立に動
作する描画プロセッサにより実行できるため、メインプ
ロセッサ（ＣＰＵ）の処理負荷の増加も最小限に抑える
ことができる。従って、ガンマ補正の実行が要因となっ
て他の処理に悪影響が及ぶ事態も防止できる。

【００９６】また、従来のゲームシステムでは、描画プ
ロセッサの処理能力はそれほど高くなかった。従って、
フレームバッファへの元画像の描画と、表示画面サイズ
のポリゴンの描画を、１フレーム内で完了させることは
難しかった。

【００９７】しかしながら、ゲームシステムにおいて、
描画プロセッサの処理能力の向上は、他の回路ブロック
の処理能力の向上に比べて著しく大きく、非常に高いフ
ィルレート（１秒間にレンダリングできるテクセル数）
を持つ描画プロセッサがゲームシステムに使用されるよ
うになってきた。従って、フレームバッファへの元画像
の描画と、表示画面サイズのポリゴンの描画を、１フレ
ーム内で完了させることも容易となり、インデックスカ
ラー・テクスチャマッピングを有効利用したガンマ補正
も無理なく実現できるようになってきた。

【００９８】また図２（Ｂ）の第２の手法では、専用の
ハードウェアであるガンマ補正回路が別途必要になり、
ゲームシステムの高コスト化を招く。また、このような
ガンマ補正回路を元々有しない家庭用ゲームシステムな
どでは、図２（Ｂ）に示す第２の手法を実現することは
できず、図２（Ａ）の手法を採用せざるを得なかった。

【００９９】これに対して本実施形態では、インデック
スカラー・テクスチャマッピングを有効利用してガンマ
補正を実現しており、このインデックスカラー・テクス
チャマッピングは、描画プロセッサが元々持っているハ
ードウェアにより実行される。従って本実施形態によれ
ば、図２（Ｂ）のようなガンマ補正回路を新たに付加す
る必要がなく、ゲームシステムが高コスト化してしまう
事態を防止できる。また、ガンマ補正回路を元々有して
いない家庭用ゲームシステムにおいても、ハードウェア
による高速なガンマ補正を実現できるようになる。

【０１００】なお、図４では表示画面サイズのポリゴン
にテクスチャマッピングしてガンマ補正（ビデオフィル
タ）を実現しているが、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。

【０１０１】即ち、図６のＣ１に示すように、フレーム
バッファ上の元画像（表示画面）を複数のブロックに分
割し、Ｃ２に示すように、各ブロックの画像を、ＬＵＴ
を用いて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。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。

【０１０２】或いは、透視変換後（スクリーン座標系へ
の変換後）のオブジェクトの画像の全部又は一部を内包
し、透視変換後のオブジェクトの大きさに応じてその大
きさが変化するようなポリゴン（仮想オブジェクト）を
生成し、そのポリゴンにテクスチャマッピングする。

【０１０３】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。

【０１０４】即ち、図４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。

【０１０５】図６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、ＶＲＡ
Ｍ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。

【０１０６】２．２ マスク処理 さて、ガンマ補正では、１つの入力値（ＲＩＮ、ＧＩＮ
又はＢＩＮ）に対して１つの値（ＲＯＵＴ、ＧＯＵＴ又
はＢＯＵＴ）が出力されるようなＬＵＴが必要になる。

【０１０７】ところが、図３に示すインデックスカラー
・テクスチャマッピング用のＬＵＴは、元々、ガンマ補
正用に設計されたものではないため、１つ入力値（イン
デックス番号）に対して、複数の値（例えばＲＯＵＴ、
ＧＯＵＴ、及びＢＯＵＴ）が出力されてしまう。従っ
て、このＬＵＴの不整合を解決しなければならないとい
う課題がある。

【０１０８】そこで本実施形態では、元画像の画像情報
（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｚ値又はα値等）をＬＵＴのインデック
ス番号として設定する場合において、変換により得られ
た画像情報のうち必要な画像情報のみが描画領域（フレ
ームバッファ、別バッファ）に描画され、他の画像情報
が描画されないようにするためのマスク処理を行ってい
る。

【０１０９】より具体的には、図７のＤ１に示すよう
に、元画像のＲプレーンの値をインデックス番号に設定
して、ＬＵＴを用いたテクスチャマッピングを行うと、
Ｒ（ＲＯＵＴ）、Ｇ（ＧＯＵＴ）、Ｂ（ＢＯＵＴ）とい
う３つプレーンの値が出力される。そして、この場合に
は、Ｄ２に示すように、出力されたＲプレーンの値のみ
を描画領域に描画し、Ｇプレーン、Ｂプレーンの値につ
いてはマスクして描画領域に描画されないようにする。

【０１１０】また、図７のＤ３に示すように、元画像の
Ｇプレーンの値をインデックス番号に設定してテクスチ
ャマッピングを行った場合には、Ｄ４に示すように、出
力されたＧプレーンの値のみを描画領域に描画し、Ｒプ
レーン、Ｂプレーンの値についてはマスクして描画領域
に描画されないようにする。

【０１１１】また、図７のＤ５に示すように、元画像の
Ｂプレーンの値をインデックス番号に設定してテクスチ
ャマッピングを行った場合には、出力されたＢプレーン
の値のみを描画領域に描画し、Ｒプレーン、Ｇプレーン
の値についてはマスクして描画領域に描画されないよう
にする。

【０１１２】以上のようにすることで、元々はガンマ補
正用に設計されていないインデックスカラー・テクスチ
ャマッピング用のＬＵＴを用いながらも、少ない処理負
荷で、元画像の画像変換処理を実行できるようになる。

【０１１３】２．３ Ｚ値、α値への利用 以上では、インデックスカラー・テクスチャマッピング
用のＬＵＴに基づき出力される色情報Ｒ、Ｇ、Ｂを利用
する場合について説明した。

【０１１４】しかしながら、インデックスカラー・テク
スチャマッピング用のＬＵＴに基づき出力されるα値
（Ａ値。画素に関連づけて設定される色情報以外の情
報）を利用するようにしてもよい。

【０１１５】例えば図８に示すように、Ｒプレーン（又
はＧ、Ｂ）の値をインデックス番号として設定して、Ｌ
ＵＴを用いたテクスチャマッピングを行い、α（αＯＵ
Ｔ）プレーンを生成する。そして、生成されたαプレー
ンを用いて、マスク処理などを行うようにする。

【０１１６】即ち、例えばＲ値が０〜１２７の時にはα
値（αＯＵＴ）が０になり、Ｒ値が１２８〜２５５の時
にはα値が２５５になるようにα値が設定されたＬＵＴ
を使用する。そして、α値が２５５よりも小さい画素に
ついてはマスク処理を行わず、α値が２５５の画素につ
いてはマスク処理を行うようにする。このようにすれ
ば、Ｒ値が１２８以上の画素に対してだけマスク処理が
行われるようになり、各画素のＲ値の大小に応じたマス
ク処理を行うことができるようになる。

【０１１７】なお、生成されたαプレーンの値をα合成
の係数（透明度、半透明度、不透明度）として使用して
もよい。

【０１１８】また、ＬＵＴのインデックス番号として設
定される画像情報は色情報に限定されない。即ち、描画
領域（ＶＲＡＭ）上にあり、ＬＵＴのインデックス番号
として設定できる画像情報であればよい。

【０１１９】例えば図９に示すように、Ｚ値（奥行き
値）をＬＵＴのインデックス番号として設定するように
してもよい。

【０１２０】そして、この場合には、Ｚ値をインデック
ス番号に設定してインデックスカラー・テクスチャマッ
ピングを行うことで得られるαプレーンの値を、例えば
α合成の係数として使用するようにする。このようにす
ることで、Ｚ値に応じた値のα値を設定できるようにな
り、ぼかし画像を用いた被写界深度などの表現が可能に
なる。

【０１２１】即ち図９に示すようなＬＵＴを用いたテク
スチャマッピングを行うことで、図１０のＦ１に示すよ
うに、元画像の各画素Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤのＺ値ＺＡ、Ｚ
Ｂ、ＺＣ、ＺＤに応じた値に各画素のα値αＡ、αＢ、
αＣ、αＤを設定する。そして、例えば図１０のＦ２に
示すようなα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値を設定
する。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。

【０１２２】そして、図１０のＦ３に示すように、生成
されたαプレーン（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１１（Ａ）に元画像の例を示し、
図１１（Ｂ）に、そのぼかし画像の例を示す。

【０１２３】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（図１１（Ａ））とぼかし
画像（図１１（Ｂ））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。

【０１２４】例えば図１２に、Ｚ値に応じたα値の設定
の一例を示す。なお、図１２では、α値は、その大きさ
が１．０以下になるように正規化されている。

【０１２５】そして図１２では、Ｚ値Ｚ１〜Ｚ４、Ｚ
１’〜Ｚ４’（しきい値）により領域ＡＲ０〜ＡＲ４、
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。

【０１２６】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。

【０１２７】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。

【０１２８】 α０＜α１ ＜α２ ＜α３ ＜α４ （６） α０＜α１’＜α２’＜α３’＜α４’ （７） これらの式（６）、（７）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。即ち、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値が設定されている。

【０１２９】このようにα値を設定することで、仮想カ
メラの焦点から遠くなるほどぼけて見える画像を生成で
き、いわゆる被写界深度の表現が可能になる。

【０１３０】しかも本実施形態では、ＬＵＴを用いた１
回のテクスチャマッピングで、各画素のＺ値をα値に変
換できるため、処理負担が非常に軽いという利点があ
る。

【０１３１】即ち、ＬＵＴを用いないα値の設定手法の
例として、図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す手法が
考えられる。

【０１３２】この手法では図１３（Ａ）に示すように、
まず、Ｚ値がＺ１に設定される仮想オブジェクトＯＢ１
（ポリゴン）を、フレームバッファに描画することで、
仮想オブジェクトＯＢ１を基準に奥側にある画素の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。

【０１３３】次に、図１３（Ｂ）に示すように、Ｚ値が
Ｚ２に設定される仮想オブジェクトＯＢ２をフレームバ
ッファに描画することで、仮想オブジェクトＯＢ２を基
準に奥側にある画素のα値を更新する。同様に、図１３
（Ｃ）に示すように、Ｚ値がＺ３に設定される仮想オブ
ジェクトＯＢ３をフレームバッファに描画することで、
仮想オブジェクトＯＢ３を基準に奥側にある画素のα値
を更新する。

【０１３４】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。即ち、ＬＵＴを用いな
くても、各画素のＺ値に応じた値に各画素のα値を設定
できる。

【０１３５】しかしながら、この手法では、Ｚ値のしき
い値の段階数分だけ、仮想オブジェクトの描画処理が必
要になる。例えば図１２の場合は８回の描画処理が必要
になる。従って、この手法には描画処理の負担が重くな
るという欠点がある。一方、描画処理の負担を軽減する
ためにＺ値のしきい値の段階数を減らすと、今度は、Ｚ
値のしきい値の境界が表示画面上で帯状に見えてしまう
事態が生じ、表示品質が低下する。

【０１３６】ＬＵＴを用いてＺ値をα値に変換する本実
施形態の手法によれば、ＬＵＴを用いた１回のテクスチ
ャマッピングで、各画素のＺ値をα値に一斉に変換でき
る。例えば、ＬＵＴのインデックス番号（エントリー）
のビット数が８ビットの場合には、ＬＵＴを用いた１回
のテクスチャマッピングで、２５６段階のＺ値のしきい
値で区分けされるα値を得ることができる。従って、Ｚ
値のしきい値の境界が表示画面上で帯状に見えてしまう
事態を防止でき、少ない処理負担で高品質な画像を生成
できる。

【０１３７】２．４ Ｚ値の８ビット化 さて、ゲームシステムにおいては、陰面消去の精度を高
めるために、Ｚ値のビット数は例えば２４ビット、３２
ビットというように非常に多い。

【０１３８】一方、インデックスカラー・テクスチャマ
ッピング用のＬＵＴのインデックス番号のビット数（Ｌ
ＵＴのエントリーのビット数）は、例えば８ビットとい
うようにＺ値のビット数に比べて少ない。

【０１３９】従って、図９のようにインデックスカラー
・テクスチャマッピング用のＬＵＴを用いてＺ値をα値
に変換する場合には、その前処理として、Ｚ値を、ＬＵ
Ｔのインデックス番号のビット数と同じビット数のＺ値
（以下、Ｚ２値と呼ぶ）に変換する処理が必要になる。
即ち、ＬＵＴのインデックス番号のビット数が８ビット
である場合には、Ｚ値を８ビットのＺ２値（第２の奥行
き値）に変換する処理が必要になる。

【０１４０】この場合に、矛盾の無いＺ２値を得るため
には、Ｚ値の最上位ビットを含む上位の８ビットをビッ
トセレクトしたものをＺ２値とする必要がある。即ち図
１４において、ビット２３（最上位ビット）〜１６の８
ビットをビットセレクトして、Ｚ２値として設定する。

【０１４１】しかしながら、このようにＺ値の上位ビッ
ト２３〜１６の８ビットをＺ２値に設定し、このＺ２値
をＬＵＴを用いてα値に変換すると、α値の区分け数が
少なくなってしまうということが判明した。

【０１４２】例えば図１５のように、Ｚ値が４ビットで
あり、Ｚ値の上位の２ビットをセレクトしてＺ２値に設
定し、このＺ２値をα値に変換した場合を考える。この
場合には、Ｚ＝０〜１５の全範囲において４段階のしき
い値でα値が区分けされることになる。

【０１４３】しかしながら、図１５のＯＢ１のようにス
クリーンＳＣ（透視変換面）の手前にあるオブジェクト
については、通常はニアクリップされてしまう。そし
て、例えば図１５においてＺ＝１０〜１５の範囲にある
オブジェクトがニアクリップされるような場合には、Ｚ
値の最上位ビットに１が立つことは希となる。また、Ｏ
Ｂ２のようにスクリーンＳＣの近くにあるオブジェクト
については、何れにせよ最もぼけた画像になるため、ぼ
け具合を精度良く制御する必要がない。従って、図１５
のＧ１に示す部分における２段階の区分けは無駄にな
る。

【０１４４】そこで本実施形態では図１４に示すよう
に、元画像の各画素のＺ値（奥行き値）を、Ｚ値の最上
位ビットよりも下位のビットＩ〜Ｊ（例えばビット１９
〜１２）により構成されるＺ２値（第２の奥行き値）に
変換し、このＺ２値を、インデックスカラー・テクスチ
ャマッピング用のＬＵＴのインデックス番号として設定
してテクスチャマッピングを行い、各画素のα値を求め
る。そして、この求められた各画素のα値に基づいて、
元画像とぼかし画像をα合成する。

【０１４５】このようにすれば図１６に示すように、仮
想カメラ１０の焦点（注視点）付近にあるオブジェクト
（例えばＯＢ３、ＯＢ４）についてだけ、多段階（図１
６では４段階）のしきい値で区分けされたα値により、
ぼけ具合を精度良く制御できるようになる。従って、生
成される画像の品質を高めることができる。

【０１４６】そして本実施形態では、Ｚ値のビットＩ〜
Ｊ以外のビットの値に応じて、Ｚ２値を所与の値にクラ
ンプするようにしている。より具体的には図１６に示す
ように、Ｚ値の上位のビットに例えば１が立った場合に
は、Ｚ２値を最大値（広義には所与の値）にクランプす
る。このようにすれば、ＯＢ１やＯＢ２のように、ぼけ
具合を精度良く制御する必要がないオブジェクトについ
ては、Ｚ２値が最大値に設定され、最もぼけた画像に設
定される。従って、Ｚ値を、そのビットＩ〜Ｊにより構
成されるＺ２値に変換しても、矛盾の無い画像を生成で
きる。

【０１４７】２．５ ＬＵＴを利用したＺ値の変換処理 さて本実施形態では、図１４で説明したＺ値をＺ２値に
変換する処理（８ビット化処理）を、インデックスカラ
ー・テクスチャマッピング用のＬＵＴを利用したテクス
チャマッピングにより実現している。即ち、Ｚ値をＬＵ
Ｔのインデックス番号として設定し、そのＬＵＴを用い
て仮想オブジェクトに対してインデックスカラー・テク
スチャマッピングを行い、Ｚ値をＺ２値に変換する。

【０１４８】例えば図１７に示すように２４ビットのＺ
値をＬＵＴを用いて変換する場合を考える。この場合に
は図１７のＨ１に示すように、Ｚ値のビット１５〜８
（ビットＭ〜Ｎ）をＬＵＴ１（第１のルックアップテー
ブル）のインデックス番号に設定し、ＬＵＴ１を用いて
インデックスカラー・テクスチャマッピングを行い、Ｚ
値をＺ３値（第３の奥行き値）に変換する。

【０１４９】次に図１７のＨ２に示すように、Ｚ値のビ
ット２３〜１６（ビットＫ〜Ｌ）をＬＵＴ２（第２のル
ックアップテーブル）のインデックス番号に設定し、Ｌ
ＵＴ２を用いてインデックスカラー・テクスチャマッピ
ングを行い、Ｚ値をＺ４値（第４の奥行き値）に変換す
る。

【０１５０】そして図１７のＨ４に示すようにＺ３値と
Ｚ４値とに基づいてＺ２値を求め、Ｈ５に示すようにこ
のＺ２値をＬＵＴ３（第３のルックアップテーブル）を
用いてα値に変換する。

【０１５１】より具体的には、ＬＵＴ１の変換により得
られたＺ３値を描画領域（フレームバッファ、別バッフ
ァ）に描画する。その後、ＬＵＴ２の変換により得られ
たＺ４値を描画領域に描画する。この際、Ｚ３値の下位
の４ビット（有効ビット）をマスクして、これらのビッ
トにＺ４値が上書きされないようにして、Ｚ２値を求め
る。

【０１５２】図１７の手法を採用することで、Ｚ値の任
意の８ビット（広義には任意のビットＩ〜Ｊ）を取り出
すことが可能になる。

【０１５３】即ち、ＬＵＴのインデックス番号に設定す
るためにＺ値の８ビットを取り出そうとした場合に、Ｚ
値のビット２３〜１６、１５〜８又は７〜０というよう
に所定範囲の８ビットしか取り出せない場合がある。

【０１５４】一方、Ｚ値の中のどの８ビットを取り出す
かは、図１４、図１５で説明したように、ニアクリップ
の範囲や、仮想カメラの焦点（注視点）の位置などに応
じて決められる。

【０１５５】従って、Ｚ値のビット２３〜１６、１５〜
８又は７〜０というように所定範囲の８ビットしか取り
出せないと、仮想カメラの焦点付近で最も精度良くぼけ
具合を制御できるような適切なα値を得ることができな
い。

【０１５６】例えば、Ｚ値のビット１９〜１２をＺ２値
として取り出せば、α値の実効的な区分け数（Ｚ値のし
きい値数）を２５６段階にできる場合を考える。このよ
うな場合に、Ｚ値のビット２３〜１６や１５〜８しか取
り出せないと、α値の実効的な区分け数が例えば１６段
階になってしまい、画質が低下する。

【０１５７】これに対して、図１７に示す手法を採用す
れば、上記のようにＺ値の所定範囲の８ビットしか取り
出せないような場合にも、Ｚ値の任意のビットＩ〜Ｊを
Ｚ２値として取り出すことができるようになる。従っ
て、ニアクリップの範囲や、仮想カメラの焦点の位置な
どに応じて、α値を区分けするＺ値のしきい値の設定を
最適なものにすることが可能になり、より高品質な画像
を生成できるようになる。

【０１５８】なお図１８、図１９、図２０（Ａ）に、Ｌ
ＵＴ１、ＬＵＴ２、ＬＵＴ３の具体例を示す。また図２
０（Ｂ）に、Ｚ２値をα値に変換するＬＵＴ３の変換特
性曲線の例を示す。

【０１５９】図１８に示すようにＬＵＴ１は、インデッ
クス番号として入力されたＺ値のビット１５〜８（ビッ
トＭ〜Ｎ）を４ビットだけ右にシフトする変換を行う。
例えば０ｘ１０（１６進数表現）は０ｘ０１に変換さ
れ、０ｘ２０は０ｘ０２に変換される。

【０１６０】また図１９に示すようにＬＵＴ２は、イン
デックス番号として入力されたＺ値のビット２３〜１６
（ビットＫ〜Ｌ）を４ビットだけ左にシフトする変換を
行う。例えば０ｘ０１は０ｘ１０に変換され、０ｘ０２
は０ｘ２０に変換される。

【０１６１】そして図１９のＱ１に示すように、入力さ
れたＺ値が０ｘ０Ｆよりも大きい場合には、ＬＵＴ２の
出力は０ｘＦ０にクランプされる。

【０１６２】Ｚ値がクランプされた場合の例を図２１に
示す。図２１に示すように、ビット２０（ビットＩ〜Ｊ
以外のビット）に１が立った場合には、ＬＵＴ２の出力
が０ｘＦ０にクランプされる。これによりＺ２値は０ｘ
Ｆ１になる。

【０１６３】例えばＬＵＴ２の出力をクランプせずに、
Ｚ値のビット１９〜１２をそのまま取り出してしまう
と、ビット２０に１が立っているにもかかわらず、Ｚ２
値は０ｘ１１になってしまい、被写界深度の設定が誤っ
た設定になってしまう問題が生じる。

【０１６４】ＬＵＴ２の出力をクランプするようにすれ
ば、このような問題が生じるのを防止でき、被写界深度
の設定を適正なものにすることができる。

【０１６５】しかも、このようにＬＵＴ２の出力をクラ
ンプしても、図１６から明らかなように、ニアクリップ
されるオブジェクトＯＢ１やスクリーンＳＣの近くのオ
ブジェクトＯＢ２のぼけ度合いが最大値に設定されるだ
けであるため、画像が不自然になることもない。

【０１６６】２．６ 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１１（Ａ））の合成対象となるぼかし画
像（図１１（Ｂ））を生成している。

【０１６７】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。

【０１６８】この場合に、図２２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。

【０１６９】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。

【０１７０】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。

【０１７１】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。

【０１７２】 ＣＰ＝（１−β）×（１−γ）×ＣＡ＋β×（１−γ）×ＣＢ ＋（１−β）×γ×ＣＣ＋β×γ×ＣＤ （８） 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。

【０１７３】より具体的には図２３のＲ１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）を仮想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、仮想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。

【０１７４】なお、画面全体をぼかす場合には、テクス
チャ（元画像）をマッピングする仮想オブジェクトの形
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）、（６４
０、０）、（６４０、４８０）、（０、４８０）であった
場合には、仮想オブジェクトの頂点座標も（Ｘ、Ｙ）＝
（０、０）、（６４０、０）、（６４０、４８０）、
（０、４８０）になる。

【０１７５】そして、この場合に、仮想オブジェクトの
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。

【０１７６】これに対して、仮想オブジェクトの頂点Ｖ
Ｘ１、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。

【０１７７】なお、画面の一部の領域をぼかす場合に
は、仮想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。

【０１７８】また本実施形態では、図２４のＲ３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２４のＲ４
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。

【０１７９】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。

【０１８０】例えば図２５（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（８）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。

【０１８１】 ＣＰ４４＝（Ｃ４４＋Ｃ４５＋Ｃ５４＋Ｃ５５）／４ （９） 以上から明らかなように、図２５（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。

【０１８２】そして、その後に図２５（Ｂ）に示すよう
に、図２５（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２５（Ａ）の画素Ｐ
３３、Ｐ３４、Ｐ４３、Ｐ４４が、図２５（Ｂ）のテク
セルＴ３３、Ｔ３４、Ｔ４３、Ｔ４４に対応するように
なる。そして、図２５（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。

【０１８３】従って、図２５（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。

【０１８４】従って、図２５（Ａ）、（Ｂ）の変換によ
り、結局、図２６（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。

【０１８５】また、図２５（Ａ）、（Ｂ）の変換のセッ
トを２回行えば、図２６（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２６（Ａ）よりも更に理想的なぼかし
画像を生成できる。

【０１８６】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２７、図
２８のフローチャートを用いて説明する。

【０１８７】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）。この際に、
Ｚバッファには各画素のＺ値が書き込まれることにな
る。

【０１８８】次に、ＺバッファのＺ値のビット１５〜８
を変換するＬＵＴ１（図１８）、ビット２３〜１６を変
換するＬＵＴ２（図１９）、８ビット化されたＺ値をα
値（Ａ値）に変換するＬＵＴ３（図２０（Ａ））を、Ｖ
ＲＡＭに転送する（ステップＳ２）。

【０１８９】次に、Ｚ値のビット１５〜８をＬＵＴ１の
インデックス番号に設定し、ＬＵＴ１を用いて仮想ポリ
ゴンにテクスチャマッピングを行い、その仮想ポリゴン
を別バッファに描画する（ステップＳ３）。

【０１９０】次に、Ｚ値のビット２３〜１６をＬＵＴ２
のインデックス番号に設定し、ＬＵＴ２を用いて仮想ポ
リゴンにテクスチャマッピングを行い、その仮想ポリゴ
ンを別バッファに描画する（ステップＳ４）。この際、
図１７で説明したように、８ビット化されたＺ値の下位
の４ビット（データ有効ビット）については上書きされ
ないようにマスクしておく。

【０１９１】次に、ステップＳ４で得られた８ビットの
Ｚ２値をＬＵＴ３のインデックス番号に設定し、ＬＵＴ
３を用いて仮想ポリゴンにテクスチャマッピングを行
い、その仮想ポリゴンをフレームバッファ（αプレー
ン）に描画する（ステップＳ５）。

【０１９２】次に、ステップＳ１でワークバッファに描
画された元画像を、テクスチャ座標Ｕ、Ｖを（０．５、
０．５）だけシフトしてバイリニアフィルタ方式で仮想
ポリゴンにマッピングしながら、その仮想ポリゴンを別
バッファに描画する（ステップＳ６）。

【０１９３】次に、ステップＳ６で別バッファに描画さ
れた画像を、テクスチャ座標Ｕ、Ｖを（−０．５、−
０．５）だけシフトしてバイリニアフィルタ方式で仮想
ポリゴンにマッピングしながら、その仮想ポリゴンをフ
レームバッファに描画する（ステップＳ７）。この際、
ステップＳ５でフレームバッファに描画されたα値を用
いてαブレンディングを行い、元画像とぼかし画像のα
合成を行う。

【０１９４】以上のようにして、いわゆる被写界深度の
表現が可能になる。

【０１９５】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２９を用いて説明する。

【０１９６】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。

【０１９７】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。

【０１９８】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。

【０１９９】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。

【０２００】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。

【０２０１】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。

【０２０２】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。

【０２０３】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。

【０２０４】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０２０５】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。

【０２０６】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。

【０２０７】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。

【０２０８】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。

【０２０９】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。

【０２１０】図３０（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。

【０２１１】図３０（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。

【０２１２】図３０（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（ゲーム装置、携帯型電話）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１３０
４-1〜１３０４-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１
３００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１３０４-1〜１３０４-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。

【０２１３】なお、図３０（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。

【０２１４】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。

【０２１５】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。

【０２１６】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。

【０２１７】また、本実施形態では、設定されたα値に
基づいて、元画像とぼかし画像とをα合成して被写体深
度の画像表現を実現する場合について主に説明した。し
かしながら、本発明の手法で設定されたα値を用いる画
像表現はこれに限定されない。例えば、設定されたα値
に基づいて、元画像の色と所与の色（背景色、ターゲッ
ト色）とをα合成したり、元画像の輝度や彩度を変化さ
せたり、元画像と所与の他の画像とをα合成したり、元
画像と元画像の変換画像とをα合成してもよい。

【０２１８】また、奥行き値の第２の奥行き値への変換
は、図１７で説明したようにインデックスカラー・テク
スチャマッピング用のルックアップテーブルを利用する
手法で実現することが特に望ましいが、他の手法により
実現してもよい。

【０２１９】また、第２の奥行き値に応じた値にα値を
設定する手法としては、図４、図９で説明したようなイ
ンデックスカラー・テクスチャマッピング用のルックア
ップテーブルを利用する手法、図１３で説明したような
仮想オブジェクトを順次描画することで仮想オブジェク
トの奥側や手前側の画素のα値を順次更新する手法等の
種々の手法を採用できる。

【０２２０】また、図２１では奥行き値の任意のビット
Ｉ〜Ｊを取り出す場合について主に説明した。しかしな
がら、図２１の手法は、奥行き値以外の画像情報（例え
ば、色情報、α値等の描画領域に描画されている情報）
の任意のビットＩ〜Ｊを取り出す場合にも広く適用でき
る。

【０２２１】また、ルックアップテーブルの変換特性も
図１８、図１９、図２０（Ａ）、（Ｂ）に示した変換特
性に限定されず、種々の変形実施が可能である。

【０２２２】また、元画像の合成対象となるぼかし画像
は、図２３、図２４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。

【０２２３】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２３〜図２６（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。

【０２２４】また、本実施形態では視点から近いほど奥
行き値が大きくなる場合を例にとり説明したが、視点か
ら遠いほど奥行き値が大きくなる場合にも本発明は適用
できる。

【０２２５】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。

【０２２６】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、ガンマ補正を実現する
第１、第２の手法について説明するための図である。

【図３】インデックスカラー・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４】インデックスカラー・テクスチャマッピング用
のＬＵＴを有効利用して、元画像を変換する手法につい
て説明するための図である。

【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態により生成
されるゲーム画像の例である。

【図６】元画像を複数のブロックに分割し、各ブロック
の画像を、ＬＵＴを用いて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手法について説明するた
めの図である。

【図７】ＬＵＴの変換により得られた画像情報のうち、
必要な画像情報のみが描画領域に描画され、他の画像情
報が描画されないようにマスク処理を行う手法について
説明するための図である。

【図８】ＬＵＴを利用したテクスチャマッピングを行
い、αプレーンを作成する手法について説明するための
図である。

【図９】Ｚ値をＬＵＴのインデックス番号に設定する手
法について説明するための図である。

【図１０】Ｚ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１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）は、元画像とそのぼか
し画像の例である。

【図１２】Ｚ値に応じたα値の設定手法について説明す
るための図である。

【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、仮想オブ
ジェクトを描画することで仮想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１４】Ｚ値をＺ２値に変換し、そのＺ２値をα値に
変換し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１５】Ｚ値の最上位ビットを含む上位ビットでＺ２
値を構成した場合の問題点について説明するための図で
ある。

【図１６】Ｚ値の最上位ビットよりも下位のビットＩ〜
ＪビットでＺ２値を構成すると共にＺ２値を所与の値に
クランプする手法について説明するための図である。

【図１７】ＬＵＴを用いてＺ値をＺ２値に変換する手法
について説明するための図である。

【図１８】Ｚ値のビット１５〜８を変換するＬＵＴ１の
具体例を示す図である。

【図１９】Ｚ値のビット２３〜１６を変換するＬＵＴ２
の具体例を示す図である。

【図２０】図２０（Ａ）、（Ｂ）は、Ｚ２値をα値に変
換するＬＵＴ３の具体例とその変換特性曲線の例を示す
図である。

【図２１】クランプ処理について説明するための図であ
る。

【図２２】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２３】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２４】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２５】図２５（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２６】図２６（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２７】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２８】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２９】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３０】図３０（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 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 １３４ インデックス番号設定部 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 主記憶領域 １７４ フレームバッファ １７６ テクスチャ記憶部 １７８ ＬＵＴ記憶部 １７９ Ｚ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 (19)

【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、 元画像の各画素の奥行き値を、前記奥行き値の最上位ビ
   ットよりも下位のビットＩ〜ビットＪにより構成される
   第２の奥行き値に変換する手段と、 前記第２の奥行き値に応じた値に、各画素のα値を設定
   する手段と、 設定されたα値に基づいて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、 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ことを特徴とするゲ
   ームシステム。
3. 【請求項３】 請求項２において、 元画像をテクスチャとして設定し、該テクスチャをテク
   セル補間方式で仮想オブジェクトにマッピングする際に
   仮想オブジェクトのテクスチャ座標をシフトさせ、元画
   像のぼかし画像を生成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、 前記奥行き値のビットＩ〜ビットＪ以外のビットの値に
   応じて、前記第２の奥行き値を所与の値にクランプする
   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４のいずれかにおいて、 前記奥行き値を、インデックスカラー・テクスチャマッ
   ピング用のルックアップテーブルのインデックス番号と
   して設定し、前記ルックアップテーブルを用いて仮想オ
   ブジェクトに対してインデックスカラー・テクスチャマ
   ッピングを行い、前記奥行き値を前記第２の奥行き値に
   変換す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、 前記奥行き値のビットＭ〜ビットＮを、インデックスカ
   ラー・テクスチャマッピング用の第１のルックアップテ
   ーブルのインデックス番号として設定し、前記第１のル
   ックアップテーブルを用いて仮想オブジェクトに対して
   インデックスカラー・テクスチャマッピングを行い、前
   記奥行き値を第３の奥行き値に変換し、 前記奥行き値のビットＫ〜ビットＬ（Ｋ≧Ｉ≧Ｌ＞Ｍ≧
   Ｊ≧Ｎ）を、インデックスカラー・テクスチャマッピン
   グ用の第２のルックアップテーブルのインデックス番号
   として設定し、前記第２のルックアップテーブルを用い
   て仮想オブジェクトに対してインデックスカラー・テク
   スチャマッピングを行い、前記奥行き値を第４の奥行き
   値に変換し、 前記第３、第４の奥行き値に基づいて前記第２の奥行き
   値を求めることを特徴とするゲームシステム。
7. 【請求項７】 画像生成を行うゲームシステムであっ
   て、 所与の画像情報のビットＭ〜ビットＮを、インデックス
   カラー・テクスチャマッピング用の第１のルックアップ
   テーブルのインデックス番号として設定し、前記第１の
   ルックアップテーブルを用いて仮想オブジェクトに対し
   てインデックスカラー・テクスチャマッピングを行い、
   前記画像情報を第３の画像情報に変換する手段と、 前記画像情報のビットＫ〜ビットＬを、インデックスカ
   ラー・テクスチャマッピング用の第２のルックアップテ
   ーブルのインデックス番号として設定し、前記第２のル
   ックアップテーブルを用いて仮想オブジェクトに対して
   インデックスカラー・テクスチャマッピングを行い、前
   記画像情報を第４の画像情報に変換する手段と、 前記第３、第４の画像情報に基づいて、前記画像情報の
   ビットＩ〜ビットＪ（Ｋ≧Ｉ≧Ｌ＞Ｍ≧Ｊ≧Ｎ）により
   構成される第２の画像情報を求める手段と、 を含むことを特徴とするゲームシステム。
8. 【請求項８】 請求項５乃至７のいずれかにおいて、 前記仮想オブジェクトが、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。
9. 【請求項９】 請求項５乃至７のいずれかにおいて、 前記仮想オブジェクトが、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。
10. 【請求項１０】 コンピュータが使用可能なプログラム
    であって、 元画像の各画素の奥行き値を、前記奥行き値の最上位ビ
    ットよりも下位のビットＩ〜ビットＪにより構成される
    第２の奥行き値に変換する手段と、 前記第２の奥行き値に応じた値に、各画素のα値を設定
    する手段と、 設定されたα値に基づいて画像を生成する手段と、 をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラ
    ム。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 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ことを特徴とするプ
    ログラム。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、 元画像をテクスチャとして設定し、該テクスチャをテク
    セル補間方式で仮想オブジェクトにマッピングする際に
    仮想オブジェクトのテクスチャ座標をシフトさせ、元画
    像のぼかし画像を生成することを特徴とするプログラ
    ム。
13. 【請求項１３】 請求項１０乃至１２のいずれかにおい
    て、 前記奥行き値のビットＩ〜ビットＪ以外のビットの値に
    応じて、前記第２の奥行き値を所与の値にクランプする
    ことを特徴とするプログラム。
14. 【請求項１４】 請求項１０乃至１３のいずれかにおい
    て、 前記奥行き値を、インデックスカラー・テクスチャマッ
    ピング用のルックアップテーブルのインデックス番号と
    して設定し、前記ルックアップテーブルを用いて仮想オ
    ブジェクトに対してインデックスカラー・テクスチャマ
    ッピングを行い、前記奥行き値を前記第２の奥行き値に
    変換することを特徴とするプログラム。
15. 【請求項１５】 請求項１０乃至１４のいずれかにおい
    て、 前記奥行き値のビットＭ〜ビットＮを、インデックスカ
    ラー・テクスチャマッピング用の第１のルックアップテ
    ーブルのインデックス番号として設定し、前記第１のル
    ックアップテーブルを用いて仮想オブジェクトに対して
    インデックスカラー・テクスチャマッピングを行い、前
    記奥行き値を第３の奥行き値に変換し、 前記奥行き値のビットＫ〜ビットＬ（Ｋ≧Ｉ≧Ｌ＞Ｍ≧
    Ｊ≧Ｎ）を、インデックスカラー・テクスチャマッピン
    グ用の第２のルックアップテーブルのインデックス番号
    として設定し、前記第２のルックアップテーブルを用い
    て仮想オブジェクトに対してインデックスカラー・テク
    スチャマッピングを行い、前記奥行き値を第４の奥行き
    値に変換し、 前記第３、第４の奥行き値に基づいて前記第２の奥行き
    値を求めることを特徴とするプログラム。
16. 【請求項１６】 コンピュータが使用可能なプログラム
    であって、 所与の画像情報のビットＭ〜ビットＮを、インデックス
    カラー・テクスチャマッピング用の第１のルックアップ
    テーブルのインデックス番号として設定し、前記第１の
    ルックアップテーブルを用いて仮想オブジェクトに対し
    てインデックスカラー・テクスチャマッピングを行い、
    前記画像情報を第３の画像情報に変換する手段と、 前記画像情報のビットＫ〜ビットＬを、インデックスカ
    ラー・テクスチャマッピング用の第２のルックアップテ
    ーブルのインデックス番号として設定し、前記第２のル
    ックアップテーブルを用いて仮想オブジェクトに対して
    インデックスカラー・テクスチャマッピングを行い、前
    記画像情報を第４の画像情報に変換する手段と、 前記第３、第４の画像情報に基づいて、前記画像情報の
    ビットＩ〜ビットＪ（Ｋ≧Ｉ≧Ｌ＞Ｍ≧Ｊ≧Ｎ）により
    構成される第２の画像情報を求める手段と、 をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラ
    ム。
17. 【請求項１７】 請求項１４乃至１６のいずれかにおい
    て、 前記仮想オブジェクトが、表示画面サイズのポリゴンで
    あることを特徴とするプログラム。
18. 【請求項１８】 請求項１４乃至１６のいずれかにおい
    て、 前記仮想オブジェクトが、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プログラ
    ム。
19. 【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、請求項１０乃至１８のいずれかのプログラ
    ムを含むことを特徴とする情報記憶媒体。