JP2002092643A - ゲームシステム及び情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないモーションデータおよび演算負荷でプ
レーヤの入力やゲーム状況に応じて発生する衝撃やゆれ
をモーションに反映させてリアルな映像を生成可能なゲ
ームシステム及び情報記憶媒体を提供することにある。 【解決手段】 画像生成を行うゲームシステムである。
モーション補正処理部１１４は、複数のパーツが関節に
より接続されたオブジェクトのモーションを補正するた
めのオフセット情報をゲーム状況に基づき生成し、当該
オフセット情報に基づき前記オブジェクトのモーション
を補正する処理を行う。またモーションデータの回転情
報を補正するためのオフセット情報を生成し、当該オフ
セット情報に基づき前記オブジェクトのモーションデー
タの回転情報を補正するようにしてもよい。またフレー
ムの進行に従い生成するオフセット値を減衰させ０に収
束させるようににてもよい。

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。ガン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（操作者）は、銃などを
模して作られたガン型コントローラ（シューティングデ
バイス）を用いて、画面に映し出される敵キャラクタ
（オブジェクト）などの標的オブジェクトをシューティ
ングすることで、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
レーヤの仮想現実感の向上のために、よりリアルで高品
質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。このため例えば人体の複雑な動きをモーションキャ
プチャー等で計測して、モーションデータを生成し、当
該モーションデータに基づきキャラクタ等の複雑でリア
ルな動きをゲーム画面上で生成することが行われる。

【０００４】このとき仮想現実のより一層の向上を図る
ためには、例えばゲーム空間の敵キャラクタがプレーヤ
のシューティングにより被弾した場合には、当該敵キャ
ラクタが被弾により受けた衝撃を反映して動作する画像
を生成することが好ましい。

【０００５】しかしシューティングにより敵キャラクタ
が受ける衝撃の大きさおよび方向はプレーヤの入力やゲ
ーム状況に応じて変化するものであるため、これを反映
させたモーションを予め全て用意しておくことはモーシ
ョンデータのデータ量の増大やデータ管理負荷の増大を
招くことになる。

【０００６】そこでいかにして少ないデータ量でプレー
ヤの入力やゲーム状況に応じて発生する衝撃やゆれをモ
ーションに反映させるかが問題となる。

【０００７】また、衝撃やゆれを反映させるためにモー
ションの変更や補正をリアルタイムに行った場合には、
その変更や補正の具合によっては次のモーションに滑ら
かにつながらず画像に不具合が生じる可能性もある。

【０００８】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モーショ
ンデータおよび演算負荷でプレーヤの入力やゲーム状況
に応じて発生する衝撃やゆれをモーションに反映させて
リアルな映像を生成可能な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】

【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、複数のパーツが関節により
接続されたオブジェクトのモーションを補正するための
オフセット情報をゲーム状況に基づき生成し、当該オフ
セット情報に基づき前記オブジェクトのモーションを補
正するモーション補正手段と、補正後のモーションで複
数のパーツが関節により接続されたオブジェクトを動作
させて画像生成を行う手段と、を含むことを特徴とす
る。

【００１０】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（情報記憶媒体または搬送波に
具現化されるプログラムを含む）であって、上記手段を
実行するためのモジュールを含むことを特徴とする。

【００１１】ここにおいてモーションを補正するとは、
予め用意されているモーションデータを補正する場合で
もよいし、リアルタイムにモーションを生成する際に動
きに補正を加える場合でもよい。

【００１２】ゲーム状況に基づきとは、プレーヤの入力
に基づき発生するイベントでもよいし、例えば飛来する
障害物にヒットした場合などプレーヤの入力とは無関係
に発生するイベントに基づく場合でもよい。

【００１３】本発明によればゲーム状況に応じて、リア
ルタイムに生成されたオフセット情報を用いて前記オブ
ジェクトのモーションを補正してオブジェクトを動作さ
せるので、予め多数のモーションパターンを用意してお
かなくてもよい。

【００１４】しかもオフセット情報を用いてモーション
を補正するため、もと元のモーションの動きに揺らぎが
加わったような動きを生成することができる。従ってゲ
ーム状況により何らかの外力等が加わったり、または何
らかのイベントが発生することによりオブジェクトが揺
らぐ様子を表現する場合に便利である。

【００１５】またゲーム状況に応じてリアルタイムにオ
フセット情報を生成するものであるため、例えば加わっ
た力の向きや大きさを反映させたゆれを表現することが
できるため、よりリアリティに富んだ画像を生成するこ
とができる。

【００１６】このように本発明によれば少ないモーショ
ンデータおよび演算負荷でプレーヤの入力やゲーム状況
に応じて発生する衝撃やゆれをモーションに反映させて
リアルな映像が生成可能なゲームシステム及び情報記憶
媒体を提供することができる。

【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、前記モーション補正手段が、
モーションデータの回転情報を補正するためのオフセッ
ト情報を生成し、当該オフセット情報に基づき前記オブ
ジェクトのモーションデータの回転情報を補正すること
を特徴とする。

【００１８】一般にモーションデータは各関節の回転情
報や位置情報（長さ）で与えられる場合が多い。この場
合回転情報に補正を加えることで、関節間の長さを固定
して動きのみ変形させることができるので、アルゴリズ
ムを複雑にすることなく簡単な制御でゆれの表現を行う
ことができる。

【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、前記モーション補正手段が、
前記オブジェクトに加わった衝撃ベクトルに基づきオフ
セット情報を生成することを特徴とする。

【００２０】ここで前記オブジェクトに加わった衝撃ベ
クトルとは、プレーヤの操作入力により発生する場合で
もよいし、ゲーム空間でおきた他の要因により発生する
場合でもよい。

【００２１】本発明によれば衝撃ベクトルの大きさや方
向を反映させたゆれを表現するためのオフセット値を生
成することができる。このため少ないモーションデータ
および演算負荷でゲーム中に加わった衝撃の大きさや向
きに応じて発生する衝撃やゆれを反映したリアルな映像
を生成することができる。

【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、前記モーション補正手段が、
プレーヤの入力にもとづいて前記衝撃ベクトルを発生さ
せること特徴とする。

【００２３】本発明によれば例えばプレーヤが行ったシ
ューティングによる被弾方向等を反映させて被弾したキ
ャラクタ等のゆれを表現することができる。このため、
どちらからうっても被弾したキャラクタが同じような動
きをする場合にくらべ、よりリアルな画像を生成でき
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、前記モーション補正手段が、
フレームの進行に従い生成するオフセット値を減衰させ
ることを特徴とする。

【００２５】本発明によればフレームの進行に従い生成
するオフセット値を減衰させるため、オブジェクトの揺
らぎが次第におさまっていくようすを表現することがで
きる。

【００２６】また最終的にオフセット値を０にすること
により元のモーションに戻るため、次のモーションと滑
らかに繋げることが容易になる。

【００２７】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、前記モーション補正手段が、
フレームの進行に従い生成するオフセット値を０に収束
させることを特徴とする。

【００２８】フレームの進行に従い生成するオフセット
値を０に収束させるためには例えば、抵抗力等を作用さ
せてオフセット値を求めるとよい。

【００２９】本発明によればフレームの進行に従いオフ
セット値が０に収束するため、オブジェクトに揺らぎが
発生して次第に収まる様子を表現することができる。

【００３０】また最終的にオフセット値が０になり元の
モーションに戻るため、次のモーションと滑らかに繋げ
ることが容易になる。

【００３１】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、前記モーション補正手段が、
前記オブジェクトの所与の基準パーツについてのみモー
ションの補正を行うことを特徴とする。

【００３２】基準パーツは必ずしも衝撃を直接受けたパ
ーツでなくてもよい。このようにすることで全てのパー
ツ、または一部の複数のパーツを補正する場合に比べ演
算負荷が軽くなる。

【００３３】ここで複数のパーツは関節により接続され
ているため、基準パーツの揺らぎは、基準パーツを直接
または間接の親パーツとする他の子パーツに反映させ
る。

【００３４】従ってより少ない演算負荷でオブジェクト
のゆれを表現することができる。

【００３５】

【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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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、メインメモリ１７
２、フレームバッファ１７４（第１のフレームバッフ
ァ、第２のフレームバッファ）として機能し、ＲＡＭな
どのハードウェアにより実現できる。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】ゲーム処理部１１０は、移動・動作演算部
１１２、モーション補正処理部１１４とを含む。

【００５２】ここで移動・動作演算部１１２は、キャラ
クタ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。

【００５３】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。

【００５４】 ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ （１） ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ （２） またモーション補正処理部１１４は、複数のパーツが関
節により接続されたオブジェクトのモーションを補正す
るためのオフセット情報をゲーム状況に基づき生成し、
当該オフセット情報に基づき前記オブジェクトのモーシ
ョンを補正する処理を行う。

【００５５】またモーションデータの回転情報を補正す
るためのオフセット情報を生成し、当該オフセット情報
に基づき前記オブジェクトのモーションデータの回転情
報を補正するようにしてもよい。

【００５６】また前記オブジェクトに加わった衝撃ベク
トルに基づきオフセット情報を生成するようにしてもよ
い。

【００５７】またプレーヤの入力にもとづいて衝撃ベク
トルを与えるようにしてもよい。

【００５８】またフレームの進行に従い生成するオフセ
ット値を減衰させるようにしてもよい。

【００５９】またフレームの進行に従い生成するオフセ
ット値を０に収束させるようににてもよい。

【００６０】また前記オブジェクトの所与の基準パーツ
についてのみモーションの補正を行うようにしてもよ
い。

【００６１】画像生成部１３０は、ジオメトリ処理部１
３２、描画部１４０を含む。

【００６２】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。

【００６３】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る。

【００６４】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。

【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．本実施形態の特徴と処理 本実施の形態の特徴と処理を図面を用いて説明する。

【００６８】図２は本実施の形態におけるモーションの
補正処理の概要について説明するための図である。

【００６９】２００は複数のパーツが関節により接続さ
れたオブジェクトであり、２１０〜２９０はモーション
の補正を行わない場合の各フレームにおけるオブジェク
トの画像を模式的に表したものである。

【００７０】また２１２〜２９２はイベントの発生によ
りモーションの補正を行った場合の各フレームにおける
オブジェクトの画像を模式的に表したものである。

【００７１】ここでｍ−１〜ｍ７はオブジェクト２００
に予め与えられたモーションデータである。もし当該オ
ブジェクトに対して特別のイベントが発生しない場合に
は、オブジェクト２００はモーションデータｍ−１〜ｍ
７に基づき動作し、２１０〜２９０に示すような画像が
生成される。

【００７２】ここでｎフレーム目でオブジェクト２００
に衝撃ベクトルが加わるというイベントが発生したとす
る。この場合本実施の形態では衝撃によるオブジェクト
のゆれを表現するためのオフセット値を生成して、予め
与えられたモーションデータに対してオフセット値を加
算する補正を行い、補正後のモーションデータ（ｍ０’
〜ｍ５’）を用いてオブジェクトの画像を生成する。

【００７３】すなわち衝撃発生から所定フレームの間
（図２ではｎフレーム目からｎ＋５フレーム目まで）、
各フレームごとにオフセット値（００〜０５）を生成し
て、予め与えられたモーションデータ（ｍ０〜ｍ５）に
オフセット値（００〜０５）を加算する補正を行い、補
正後のモーションデータ（ｍ０’〜ｍ５’）を生成す
る。

【００７４】ここにおいて、各フレームごとに生成され
るオフセット値の絶対値はフレームが進行するにつれて
小さくなり、ｎ＋６フレーム目では０となる。

【００７５】このようにフレームの進行に伴いオフセッ
ト値の値を減衰させることで、時間の経過に従い衝撃に
よるゆれがおさまる様子を表現することができる。

【００７６】ここでｍ０が例えば所与の軸の回転角とし
て与えられる場合には、オフセット値Ｏ０も回転角で与
えられる。この場合には補正後のモーションデータｍ０
は、予め与えられたモーションデータの回転角ｍ０にオ
フセット値として生成された回転角を加算して得られる
（ｍ０’＝ｍ０＋Ｏ０）。

【００７７】図３はオブジェクトに加わった衝撃による
モーションの補正処理について説明するための図であ
る。

【００７８】２００は複数のパーツが関節により接続さ
れたオブジェクトである。パーツ３（３３０）の親ベク
トルはパーツ２（３２０）であり、パーツ２（３２０）
の親ベクトルはパーツ１（３１０）であるとし、パーツ
１（３１０）が基準パーツであるとする。パーツ２（３
２０）のＰ点に衝撃が加わった場合に、本実施の形態で
は基準パーツであるパーツ１（２１０）のモーションデ
ータのみに補正を行う。

【００７９】ここで補正の対象となるモーションデータ
ｍはパーツ１（３１０）の関節の回転情報（ｍｒｘ、ｍ
ｒｙ、ｍｒｚ）である。ｍｒｘ、ｍｒｙ、ｍｒｚはそれ
ぞれパーツ１（３１０）の関節の回転量（パーツ１のロ
ーカル座標系であるＸ軸３１２、Ｙ軸３１４、Ｚ軸３１
６の回転量）である。従ってこの関節の回転情報（ｍｒ
ｘ、ｍｒｙ、ｍｒｚ）を補正するためのオフセット値Ｏ
もパーツ１（３１０）の関節の回転量の形式（ｒｘ、ｒ
ｙ、ｒｚ）で求める必要がある。

【００８０】まず衝撃が加わった直後のフレーム（例え
ば図２のｎフレーム目）のオフセット値（ｒｘ、ｒｙ、
ｒｚ）の演算方法について説明する。衝撃が加わった直
後は衝撃による力でパーツ２（３２０）のＰ点に加速度
が発生し、これにより初速度Ｖが与えられる。

【００８１】衝撃点Ｐのパーツ１（３１０）のローカル
座標系における位置ベクトルをＰベクトルとすると、点
Ｐの速度ベクトルはＶベクトルなので、点Ｐは単位時間
あたりＶだけ移動することになる。点ＰがＶベクトル移
動した場合の回転量Ｗは次式であたえられる。

【００８２】

【数１】 （３）式を用いてＷの各成分（ｗｒｘ、ｗｒｙ、ｗｒ
ｚ）についてを求めると、これがそれぞれ衝撃が加わっ
た場合のパーツ１（３１０）のローカル座標系であるＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸の角初速度となる。

【００８３】そして衝撃によるゆれが時間とともに減衰
するように、以下にしめすばねの運動方程式を適用して
オフセット値を演算する。

【００８４】

【数２】 ここにおいてｔが時間（フレーム）であり、ｒ（ｒｘ、
ｒｙ、ｒｚ）がオフセット値であり、ｋがばね定数であ
り、αが速度抵抗の比例定数である。

【００８５】なおｒベクトルの変化量をＶベクトルとお
いて離散的に求めると以下のようになる。ｒ’、Ｖ’は
ｒ、Ｖの次フレームの値である。

【００８６】

【数３】 ここで求められたｒ（ｒｘ、ｒｙ、ｒｚ）が衝撃が加わ
った直後のフレーム（例えば図２のｎフレーム目）のオ
フセット情報となる。そして予めモーションデータとし
て与えられているパーツ１（３１０）のローカル座標系
のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回転情報（ｍｒｘ、ｍｒｙ、ｍｒ
ｚ）を補正する。

【００８７】補正後のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回転情報を
（ｍｒｘ’、ｍｒｙ’、ｒｍｚ’）とすると以下の式が
成り立つ。

【００８８】 ｍｒｘ’＝ｍｒｘ＋ｒｘ （７） ｍｒｙ’＝ｍｒｙ＋ｒｙ （８） ｍｒｚ’＝ｍｒｚ＋ｒｚ （９） 次のフレーム以降は衝撃による力は加わらないので、
（３）式の演算は不用となり、（５）（６）式により次
フレームのオフセット値（ｒｘ、ｒｙ、ｒｚ）を求め
る。このようにして得られるオフセット値（ｒｘ、ｒ
ｙ、ｒｚ）の値は、フレームの進行に伴い速度抵抗によ
り減衰しやがて０になる。

【００８９】図４は本実施の形態のモーションの補正処
理の一例について説明するためのフローチャート図であ
る。

【００９０】まずモーションデータを補正するためのオ
フセット値の初期化を行う（ステップＳ１０）。

【００９１】次に予め与えられたモーションデータに基
づき、オブジェクトを構成する各パーツの関節の位置を
決定する（ステップＳ２０）。

【００９２】次に、予め与えられている各関節のモーシ
ョンデータに基づき各関節の位置を決定する（ステップ
Ｓ２０）。

【００９３】次に衝撃があった場合には、衝撃点の位
置、衝撃速度を特定関節を基準とした座標系で求める
（ステップＳ３０）。ここで衝撃点とは、例えば図３の
Ｐであり、衝撃速度とは図３のＶベクトルであり、特定
関節を基準とした座標系とは図３のパーツ１のローカル
座標系（Ｘ軸３１２、Ｙ軸３１４、Ｚ軸３１６）であ
る。

【００９４】次に衝撃点の初速度を、特定関節を基準と
した座標系の回転初速度に変換するステップＳ５０）。
ここで特定関節を基準とした座標系の回転初速度とは例
えば図３のＷ（ｗｒｘ、ｗｒｙ、ｗｒｚ）である、
（３）式により求めることができる。

【００９５】次に角速度、関節のばね定数、抵抗力など
から特定関節の回転角を補正するためのオフセット値を
計算する（ステップＳ６０）（（４）式参照）。

【００９６】次に求めた特定関節の回転角を補正するた
めのオフセット値を、モーションデータとして与えられ
た特定関節の回転角に加算する補正を行う（ステップＳ
７０）（（５）〜（７）式参照）。

【００９７】次に特定関節について補正後のモーション
データを用いて、オブジェクトの画像を生成する（ステ
ップＳ８０）。

【００９８】そして次フレームの画像を生成する場合に
は再びステップＳ２０に戻り以降の処理を繰り返す。

【００９９】３．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５を用
いて説明する。

【０１００】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。

【０１０１】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。

【０１０２】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。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１０９】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。

【０１１０】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。

【０１１１】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。

【０１１２】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。

【０１１３】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。

【０１１４】図６（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１
１０６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。

【０１１５】図６（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。

【０１１６】図６（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（ＬＡＮ
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１３０４
-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１３
０４-1〜１３０４-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１３０４-1〜１
３０４-nに伝送し端末において出力することになる。

【０１１７】なお、図６（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。

【０１１８】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。

【０１１９】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。

【０１２０】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。

【０１２１】また本実施の形態では特定関節が腰の部分
である場合を例にとり説明したがこれに限られない。他
の部分でもよい。

【０１２２】また本実施の形態では、複数のパーツが関
節により接続されたオブジェクトの特定関節にのみにオ
フセット値による補正を行う場合を例にとり説明したが
これに限られない。全ての関節または一部の複数の関節
に対してオフセット値による補正を行う場合でもよい。
例えば衝撃点からの各関節までの距離に基づき重み付け
をつけて衝撃ベクトルを配分し各関節に作用させるオフ
セット値を求めるようにしてもよい。

【０１２３】また本実施の形態ではフレームの進行とと
もに減衰するオフセット値を得るために（５）式を用い
る場合を例にとり説明したがこれに限られない。他の式
を用いてもよい。

【０１２４】また本実施の形態では衝撃の発生等のイベ
ントに基づきモーションを補正する場合を例にとり説明
したがこれに限られない。衝撃等の外力が加わらない場
合やオブジェクトに自発的に発生するゆれを表現する場
合でもよい。

【０１２５】また本実施の形態ではフレームの進行とと
もに減衰するようなオフセット値を用いてモーションデ
ータを演算する場合を例にとり説明したがこれに限られ
ない。 例えば次式を用いて関節に与えるオフセット値
（ｒｘ、ｒｙ、ｒｚ）をもとめてもよい。

【０１２６】

【数４】 ここにおいて、ｒがオフセット値（ｒｘ、ｒｙ、ｒ
ｚ）、Ａは振幅、ωはウェーブの角速度、ｔは時間（フ
レーム）、ｘはオブジェクトのｘ座標、βはｘによるず
れ幅である。

【０１２７】このようにして求めたオフセット値を用い
て基準パーツ４５０の関節の回転情報を補正することに
より、図７に示すように人体オブジェクトが体を左右に
揺らすモーションをリアルタイムに生成することができ
る。

【０１２８】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。

【０１２９】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】本実施の形態におけるモーションの補正処理の
概要について説明するための図である。

【図３】オブジェクトに加わった衝撃によるモーション
の補正処理について説明するための図である。

【図４】本実施の形態のモーションの補正処理の一例に
ついて説明するためのフローチャート図である。

【図５】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６】図６（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。

【図７】本実施の形態のモーションの補正処理の他の一
例について説明するためのフローチャート図である。

【符号の説明】

１００ 処理部 １１０ ゲーム処理部 １１２ 移動・動作演算部 １１４ モーション補正処理部 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

Claims (14)

【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、 複数のパーツが関節により接続されたオブジェクトのモ
   ーションを補正するためのオフセット情報をゲーム状況
   に基づき生成し、当該オフセット情報に基づき前記オブ
   ジェクトのモーションを補正するモーション補正手段
   と、 補正後のモーションで複数のパーツが関節により接続さ
   れたオブジェクトを動作させて画像生成を行う手段と、
   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、 前記モーション補正手段が、 モーションデータの回転情報を補正するためのオフセッ
   ト情報を生成し、当該オフセット情報に基づき前記オブ
   ジェクトのモーションデータの回転情報を補正すること
   を特徴とするゲームシステム。
3. 【請求項３】 請求項１乃至２のいずれかにおいて、 前記モーション補正手段が、 前記オブジェクトに加わった衝撃ベクトルに基づきオフ
   セット情報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３において、 前記モーション補正手段が、 プレーヤの入力にもとづいて前記衝撃ベクトルを発生さ
   せ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、 前記モーション補正手段が、 フレームの進行に従い生成するオフセット値を減衰させ
   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、 前記モーション補正手段が、 フレームの進行に従い生成するオフセット値を０に収束
   させ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、 前記モーション補正手段が、 前記オブジェクトの所与の基準パーツについてのみモー
   ションの補正を行うことを特徴とするゲームシステム
8. 【請求項８】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒体
   であって、 複数のパーツが関節により接続されたオブジェクトのモ
   ーションを補正するためのオフセット情報をゲーム状況
   に基づき生成し、当該オフセット情報に基づき前記オブ
   ジェクトのモーションを補正するモーション補正手段
   と、 補正後のモーションで複数のパーツが関節により接続さ
   れたオブジェクトを動作させて画像生成を行う手段と、 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。
9. 【請求項９】 請求項８において、 前記モーション補正手段が、 モーションデータの回転情報を補正するためのオフセッ
   ト情報を生成し、当該オフセット情報に基づき前記オブ
   ジェクトのモーションデータの回転情報を補正するため
   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８乃至９のいずれかにおいて、 前記モーション補正手段が、 前記オブジェクトに加わった衝撃ベクトルに基づきオフ
    セット情報を生成することを特徴とする情報記憶媒体。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 前記モーション補正手段が、 プレーヤの入力にもとづいて前記衝撃ベクトルを発生さ
    せ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８乃至１１のいずれかにおい
    て、 前記モーション補正手段が、 フレームの進行に従い生成するオフセット値を減衰させ
    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。
13. 【請求項１３】 請求項８乃至１２のいずれかにおい
    て、 前記モーション補正手段が、 フレームの進行に従い生成するオフセット値を０に収束
    させ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。
14. 【請求項１４】 請求項８乃至１３のいずれかにおい
    て、 前記モーション補正手段が、 前記オブジェクトの所与の基準パーツについてのみモー
    ションの補正を行う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。