JP2002190032A - 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】 影が自己投影された画像をリアルタイムに生
成可能にすることによりリアルな陰影表現をおこなえる
ゲームシステム、プログラム及び情報記憶媒体を提供す
ること。 【解決手段】 所与のオブジェクトを第１の部分オブジ
ェクト及び第２の部分オブジェクトを含む複数の部分オ
ブジェクトに分割し、第１の部分オブジェクトの影を第
２の部分オブジェクトに付ける処理を行うことで所与の
オブジェクに自己陰影を施す自己陰影処理部１４０を含
む。第１の部分オブジェクトの影画像を描画して第１の
影テクスチャを生成し、第１の影テクスチャを第２の部
分オブジェクトにマッピングし、第２の部分オブジェク
トの影画像を第１の部分オブジェクトの影画像の描画領
域に重ねて描画し第２の影テクスチャを生成し、第２の
影テクスチャを第３の部分オブジェクトにマッピングす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
影を表現する手法として、影を作り出すオブジェクトを
光源方向からみた形状をレンダリングして影テクスチャ
を生成し、影の影響を受けるオブジェクトに影テクスチ
ャをマッピングするシャドウマップという手法がある。

【０００３】図９はシャドウマップを行う際に生成する
影テクスチャについて説明するための図である。シャド
ウマップを行う際には、同図に示すように、椅子オブジ
ェクト８１０を光線ベクトル８２０の方向に投影して影
テクスチャ領域８４０に椅子オブジェクトの影テクスチ
ャ８３０を生成する。

【０００４】図１０はシャドウマップの手法により椅子
オブジェクトの影を床壁オブジェクトにつける場合につ
いて説明するための図である。

【０００５】８１０は椅子オブジェクトであり、８５０
は床壁オブジェクトである。また８３０は椅子オブジェ
クト８１０を光線ベクトル８２０の方向に投影して生成
した影テクスチャである。

【０００６】同図に示すように影テクスチャ８３０を床
壁オブジェクト８５０にマッピングすることにより、椅
子オブジェクトの影がマッピングされた床壁オブジェク
ト８５０’の画像を生成することができる。

【０００７】このようにあるオブジェクトの影が他のオ
ブジェクトに映っている画像を生成する場合にはシャド
ウマップは有効な方法であった。

【０００８】ところがあるオブジェクトの影が自分自身
に落ちている場合の画像をシャドウマップの手法を用い
て生成しようとすると以下のような不都合が生じてしま
う。

【０００９】図１１はシャドウマップの手法を用いてあ
るオブジェクトの影を自分自身につける場合の様子を示
した図である。８１０’はシャドウマップの手法を用い
て生成した椅子オブェクトの影テクスチャ８３０を椅子
オブジェクト８１０にマッピングした場合の画像であ
る。

【００１０】このように従来のシャドウマップの手法で
は、影を作り出すオブジェクト自身に影の投影を行う
と、そのオブジェクト全てに影が落ちてしまうため、従
来のシャドウマップの手法では、影を自己投影させた画
像をリアルタイムに生成することが困難であった。その
ため自分自身によって光がさえぎられて自分自身に影が
できるような表現ができず、リアリティを欠いた画像に
なってしまっていた。

【００１１】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、影が自己投
影された画像をリアルタイムに生成可能にすることによ
りリアルな陰影表現をおこなえるゲームシステム、プロ
グラム及び情報記憶媒体を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（１）画像生成を行うゲ
ームシステムであって、所与のオブジェクトを第１の部
分オブジェクト及び第２の部分オブジェクトを含む複数
の部分オブジェクトに分割し、第１の部分オブジェクト
の影を第２の部分オブジェクトに付ける処理を行うこと
で所与のオブジェクに自己陰影を施す手段を含むことを
特徴とする。

【００１３】また本発明にかかるプログラムは、コンピ
ュータにより使用可能なプログラム（情報記憶媒体又は
搬送波に具現化されるプログラム）であって、上記手段
をコンピュータに実現させることを特徴とする。また本
発明にかかる情報記憶媒体は、コンピュータにより使用
可能な情報記憶媒体、上記手段をコンピュータに実現さ
せるためのプログラムを含むことを特徴とする。

【００１４】所与のオブジェクトとは、例えば１つのモ
デルでもよいし、ゲーム空間内で与えられる位置座標を
共有する複数のモデルの集合として構成されたオブジェ
クトでもよい。例えば後者の例としては最初は別個のモ
デルとして生成された２つのオブジェクトが関節で接続
された場合があげられる。

【００１５】本発明によれば、所与のオブジェクトを第
１の部分オブジェクト及び第２の部分オブジェクトを含
む複数の部分オブジェクトに分割し、第１の部分オブジ
ェクトの影を第２の部分オブジェクトに生成することに
より当該オブジェクトに当該オブジェクト自身の影が投
影された画像をリアルタイムに生成することができる。

【００１６】（２）また本発明に係るゲームシステム、
プログラム及び情報記憶媒体は、第１の部分オブジェク
トをリアルタイムにレンダリングして第１の影画像を生
成し、第１の影画像をテクスチャとして第２の部分オブ
ジェクトにマッピングすることを特徴とする。

【００１７】本発明によれば第１の部分オブジェクトを
リアルタイムにレンダリングして第１の影画像を生成す
るため、その時点の第１の部分オブジェクトの配置や形
状に応じた正確な影画像を生成することできる。このた
め第２の部分オブジェクトによりリアルな第１の部分オ
ブジェクトの影をつけることができる。

【００１８】（３）また本発明に係るゲームシステム、
プログラム及び情報記憶媒体は、前記第１の影画像は第
１の部分オブジェクトを光線ベクトル方向に投影変換し
て生成することを特徴とする。

【００１９】（４）また本発明に係るゲームシステム、
プログラム及び情報記憶媒体は、第１の部分オブジェク
トに第２の部分オブジェクトの影をつけるか否かを第１
の部分オブジェクトと第２の部分オブジェクトと光源と
の位置関係に基づき決定することを特徴とする。

【００２０】例えば光源からみて近い部分オブジェクト
には遠い部分オブジェクトの影を付けないようにするこ
とが好ましい。

【００２１】このようにすると光源と各部分オブジェク
トとの位置関係に応じたリアルな影を付けることができ
る。

【００２２】（５）また本発明に係るゲームシステム、
プログラム及び情報記憶媒体は、点光源である場合に
は、前記第１の部分オブジェクトと第２の部分オブジェ
クトの光源からの距離に基づき、前記第１の部分オブジ
ェクトと第２の部分オブジェクトと光源との位置関係を
判断することを特徴とする。

【００２３】（６）また本発明に係るゲームシステム、
プログラム及び情報記憶媒体は、平行光源の場合には、
光線ベクトルに直交し当該オブジェクトから離れた位置
にある仮想平面から前記第１の部分オブジェクトと第２
の部分オブジェクトへの距離に基づき前記第１の部分オ
ブジェクトと第２の部分オブジェクトと光源との位置関
係を判断することを特徴とする。

【００２４】（７）また本発明に係るゲームシステム、
プログラム及び情報記憶媒体は、分割した各部分オブジ
ェクトに所定のルールに基づき番号付けを行い、第１の
部分オブジェクトに第２の部分オブジェクトの影をつけ
るか否かを第１の部分オブジェクトに付加された番号と
第２の部分オブジェクトに付加された番号に基づき決定
することを特徴とする。

【００２５】ここにおいて所定のルールとは、例えば光
源に近い部分オブジェクトから順に若い番号を与えるよ
うに番号付けしてもよい。このようにすると所与の部分
オブジェクトについて、当該部分オブジェクトより大き
な番号が付された部分オブジェクトについては、当該部
分オブジェクトについての陰影付けの処理は行わないも
のとし、当該オブジェクトと同じ又は当該オブジェクト
より小さい番号を有する部分オブジェクトのみの影が映
る可能性があるとして陰影付け処理を行うことができ
る。

【００２６】本発明によれば、各部分オブジェクトに所
定のルールに基づき与えた番号に従って陰影付けの処理
を行うことで、第１の部分オブジェクトに第２の部分オ
ブジェクトの影をつけるか否かを効率よく判断して自己
陰影処理を行うことができる。

【００２７】（８）また本発明に係るゲームシステム、
プログラム及び情報記憶媒体は、第１の部分オブジェク
トの影画像を描画して第１の影テクスチャを生成し、第
１の影テクスチャを第２の部分オブジェクトにマッピン
グし、第２の部分オブジェクトの影画像を第１の部分オ
ブジェクトの影画像の描画領域に重ねて描画し第２の影
テクスチャを生成し、第２の影テクスチャを第３の部分
オブジェクトにマッピングすることを特徴とする。

【００２８】例えば光源からの距離が、第１の部分オブ
ジェクト＜第２の部分オブジェクト＜第３の部分オブジ
ェクトである場合に、まず第１の部分オブジェクトの影
画像を描画して第１の影テクスチャを生成し、第１の影
テクスチャを第２の部分オブジェクトにマッピングし、
第２の部分オブジェクトの影画像を第１の部分オブジェ
クトの影画像の描画領域に重ねて描画し第２の影テクス
チャを生成し、第２の影テクスチャを第３の部分オブジ
ェクトにマッピングすることが好ましい。

【００２９】このようにすると第３の部分オブジェクト
にマッピングする影テクスチャと第２の部分オブジェク
トにマッピングする影テクスチャを別々に生成してマッ
ピングする場合に比べ、各部分オブジェクトに対するマ
ッピング処理が一回ですみ、効率よく影画像のマッピン
グ処理を行うことができる。

【００３０】（９）また本発明に係るゲームシステム、
プログラム及び情報記憶媒体は、光源とオブジェクトの
位置関係に応じて分割内容を変更することを特徴とす
る。

【００３１】ここにおいて分割内容とは、例えば分割数
や分割後の部分オブジェクトの形状等である。

【００３２】予め複数の分割パターンを持っていて光源
とオブジェクトの位置関係に応じて切り替えるようにし
てもよいし、光源とオブジェクトの位置関係に応じてリ
アルタイムに分割内容を切り替えるようにしてもよい。

【００３３】

【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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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例えば座標変換、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）や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
ための描画処理等の各種の画像処理を行い、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。

【００４８】また、音生成部１５０は、ゲーム処理部１
１０からの指示等にしたがって各種の音処理を行い、Ｂ
ＧＭ、効果音、音声などの音を生成し、音出力部１９２
に出力する。

【００４９】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。

【００５０】画像生成部１３０は、自己陰影処理部１４
０を含む。自己陰影処理部１４０は、所与のオブジェク
トを第１の部分オブジェクト及び第２の部分オブジェク
トを含む複数の部分オブジェクトに分割し、第１の部分
オブジェクトの影を第２の部分オブジェクトに付ける処
理を行うことで所与のオブジェクに自己陰影を施す処理
を行う。

【００５１】また第１の部分オブジェクトをリアルタイ
ムにレンダリングして第１の影画像を生成し、第１の影
画像をテクスチャとして第２の部分オブジェクトにマッ
ピングするようにしてもよい。

【００５２】また前記第１の影画像は第１の部分オブジ
ェクトを光線ベクトル方向に投影変換して生成するよう
にしてもよい。

【００５３】また第１の部分オブジェクトに第２の部分
オブジェクトの影をつけるか否かを第１の部分オブジェ
クトと第２の部分オブジェクトと光源との位置関係に基
づき決定するようにしてもよい。

【００５４】また点光源である場合には、前記第１の部
分オブジェクトと第２の部分オブジェクトの光源からの
距離に基づき、前記第１の部分オブジェクトと第２の部
分オブジェクトと光源との位置関係を判断するようにし
てもよい。

【００５５】また平行光源の場合には、光線ベクトルに
直交し当該オブジェクトから離れた位置にある仮想平面
から前記第１の部分オブジェクトと第２の部分オブジェ
クトへの距離に基づき前記第１の部分オブジェクトと第
２の部分オブジェクトと光源との位置関係を判断するよ
うにしてもよい。

【００５６】また分割した各部分オブジェクトに所定の
ルールに基づき番号付けを行い、第１の部分オブジェク
トに第２の部分オブジェクトの影をつけるか否かを第１
の部分オブジェクトに付加された番号と第２の部分オブ
ジェクトに付加された番号に基づき決定するようにして
もよい。

【００５７】また第１の部分オブジェクトの影画像を描
画して第１の影テクスチャを生成し、第１の影テクスチ
ャを第２の部分オブジェクトにマッピングし、第２の部
分オブジェクトの影画像を第１の部分オブジェクトの影
画像の描画領域に重ねて描画し第２の影テクスチャを生
成し、第２の影テクスチャを第３の部分オブジェクトに
マッピングするようにしてもよい。

【００５８】また光源とオブジェクトの位置関係に応じ
て分割内容を変更するようにしてもよい。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】２．本実施形態の特徴 本実施の形態の特徴を図面を用いて説明する。

【００６２】図２（Ａ）（Ｂ）は本実施の形態の自己陰
影画像について説明するための図である。図２（Ａ）は
陰影付けされる前の人体オブジェクトの画像であり、図
２（Ｂ）は本実施の形態の自己陰影が施された人体オブ
ジェクトの画像である。

【００６３】図２（Ｂ）に示すように、本実施の形態で
は人体オブジェクトの腕部分２１０の影２２０が胴体か
ら足の部分におちている画像を生成することができる。
これにより、光源から人体オブジェクトへの光の影響を
よりリアルに表現することができる。

【００６４】以下図３〜図５を用いて本実施の形態にお
ける自己陰影の実現手法の一例について説明する。

【００６５】図３は自己陰影を施すオブジェクトの分割
について説明するための図である。本実施の形態では例
えば人体オブジェクト２５０に自己陰影を施す場合に
は、図３に示すように人体オブジェクト２５０を複数の
部分オブジェクトＰ１〜Ｐ６に分割する。

【００６６】ここで分割内容は予め定めておいてもよい
し、オブジェクトの形状やアニメーションの状態や表現
したい影の効果や光源とオブジェクトの位置関係等に基
づきリアルタイムに決定してもよい。

【００６７】そして第１の部分オブジェクトの影を第２
の部分オブジェクトに生成することで、当該オブジェク
トに影の自己投影を行う。

【００６８】なお本実施の形態では第１の部分オブジェ
クトに第２の部分オブジェクトの影をつけるか否かを第
１の部分オブジェクトと第２の部分オブジェクトと光源
との位置関係に基づき決定する。ここにおいて本実施の
形態では分割した各部分オブジェクトに所定のルールに
基づき番号付けを行い、第１の部分オブジェクトに第２
の部分オブジェクトの影をつけるか否かを第１の部分オ
ブジェクトに付加された番号と第２の部分オブジェクト
に付加された番号に基づき決定する。

【００６９】図４は部分オブジェクトへの番号付けにつ
いて説明するための図である。

【００７０】２７０は平行光源の光線ベクトルの向きを
表しており、２６０は前記光線ベクトル２７０に直交し
人体オブジェクト２５０から離れた位置にある仮想平面
である。

【００７１】Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は人体オブジェクト２５
０を分割して生成した部分オブジェクトであり、Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３は各部分オブジェクトの前記仮想平面２６０
からの距離であるとする。ここでＲ２＜Ｒ１＜Ｒ３であ
るとすると部分オブジェクトＰ１、Ｐ２、Ｐ３にはそれ
ぞれ２、１、３の番号が付される。

【００７２】そして所与の部分オブジェクトについて、
当該部分オブジェクトより大きな番号が付された部分オ
ブジェクトについては、当該部分オブジェクトについて
の陰影付けの処理は行わないものとし、当該オブジェク
トと同じ又は当該オブジェクトより小さい番号を有する
部分オブジェクトのみの影が映る可能性があるとして陰
影付け処理を行う。

【００７３】例えば部分オブジェクトＰ２には部分オブ
ジェクトＰ１及びＰ３の影が映らないように陰影付けの
処理を行い、部分オブジェクトＰ１には部分オブジェク
トＰ３の影が映らないように陰影付けの処理を行う。

【００７４】言い換えれば部分オブジェクトＰ３には部
分オブジェクトＰ１及びＰ２の影が映る可能性があるも
のとして陰影付けの処理を行い、部分オブジェクトＰ１
には部分オブジェクトＰ２の影が映る可能性があるもの
として陰影付けの処理を行う。

【００７５】なおオブジェクトに付す番号には同じ番号
があってもよい。例えば仮想平面からの距離が同じ部分
オブジェクトについては同じ番号を付すようにしてもよ
い。この場合同じ番号についてどのように取り扱うかに
ついては、適宜定めることができる。

【００７６】図５は部分オブジェクトに付けられた番号
に基づく陰影付け処理の一例について説明するための図
である。

【００７７】ここでは３１０に示すような人体オブジェ
クトを頭、右腕、左腕、胴体及び足の４つの部分オブジ
ェクトに分割した場合の右腕、左腕、胴体及び足の各部
分オブジェクトに対する陰影付け処理を例にとり説明す
る。右腕、左腕、胴体及び足の各部分オブジェクトには
それぞれ１、２、３の番号が付されているものとする。

【００７８】まず人体オブジェクト３１０における番号
１の部分オブジェクトである右腕の影画像３２２を生成
し、影バッファ３００−１に描画する（Ｓ１）。

【００７９】次に右腕の影画像３２２が描画された影バ
ッファ３００−１をテクスチャとして番号２のオブジェ
クトである左腕の部分オブジェクト３３０にマッピング
を行う（Ｓ２）。この場合番号２の部分オブジェクトで
ある左腕には番号１の部分オブジェクトである右腕の影
はかからないので実際に図上の左腕には影がついていな
い。すなわち影バッファ３００−１の左腕にマッピング
された部分は右腕の影３２２が描画されている部分では
なかったのである。

【００８０】次に番号２のオブジェクトである左腕の部
分オブジェクト３３０の影画像を生成し、右腕の影画像
３２２が描画された影バッファ３００−２に重ね書きす
る（Ｓ３）。ここで影バッファ３００−２には右腕の影
画像３２２と左腕の影画像３３２の両方が描画されてい
る。

【００８１】そして両腕の影画像が描画された影バッフ
ァ３００−２をテクスチャとして胴体及び脚の部分オブ
ジェクトに描画する（Ｓ４）。これにより胴体及び脚の
一部に両腕の影のかかった画像を生成することができる
（３４０参照）。

【００８２】例えば部分オブジェクトに光源からの距離
が近いほうから降順に番号を与えた場合には、このよう
に各部分オブジェクトに与えられた番号に従って陰影付
けの処理を行うことで、各部分オブジェクトに自分より
光源に近い部分オブジェクトのみの影を投影する処理を
効率よく行うことができる。

【００８３】また各部分オブジェクトの影画像を各部分
オブジェクトに与えられた番号に従って重ね書きするこ
とで、各部分オブジェクトに対するマッピング処理が一
回ですみ、効率よく影画像をマッピングすることができ
る。

【００８４】３．本実施の形態の処理 図６は本実施の形態の自己陰影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。

【００８５】まず自己陰影を行うオブジェクトをＮ個の
部分オブジェクトに分割し、全ての部分オブジェクトに
番号１〜Ｎのいずれかの番号を付ける（ステップＳ１
０）。

【００８６】次に初期設定として影バッファを透明に塗
りつぶす（ステップＳ２０）。ここで影バッファとは図
５で説明したようにテクスチャとして部分オブジェクト
に対してマッピングするテクスチャ画像を描画する領域
である。

【００８７】また変数ｉに１をセットする（ステップＳ
３０）。ここで変数ｉは部分オブジェクトをカウントす
るための変数である。

【００８８】次に全ての部分オブジェクトについて処理
が終了するまで、ステップＳ４０〜Ｓ７０の処理を繰り
返す。

【００８９】まず番号ｉの部分オブジェクトに対して影
バッファのテクスチャ画像をマッピングする（ステップ
Ｓ４０）。

【００９０】次に番号ｉの部分オブジェクトの影画像を
影バッファに重ね書きする（ステップＳ５０）。

【００９１】次に変数ｉをインクリメントする（ステッ
プＳ６０）。

【００９２】そしてｉ＞Ｎでない場合にはステップＳ３
０に戻って処理を繰り返し、ｉ＞Ｎである場合には処理
を終了する（ステップＳ７０）。

【００９３】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７を用いて説明する。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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。

【０１０２】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】通信インターフェース９９０は、ネットワ
ークを介して外部との間でデータ転送を行うためのイン
ターフェースである。この場合に、通信インターフェー
ス９９０に接続されるネットワークとしては、通信回線
（アナログ電話回線、ＩＳＤＮ）、高速シリアルバスな
どを考えることができる。そして、通信回線を利用する
ことでインターネットを介したデータ転送が可能にな
る。また、高速シリアルバスを利用することで、他のゲ
ームシステム、他のゲームシステムとの間でのデータ転
送が可能になる。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】図８（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。

【０１０９】図８（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。

【０１１０】図８（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。

【０１１１】なお、図８（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。

【０１１２】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。

【０１１３】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。

【０１１４】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。

【０１１５】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。

【０１１６】また本実施の形態では、関節モデルである
人体オブジェクトについて自己陰影処理を施す場合を例
にとり説明したがこれに限られない。例えば飛行機の機
体に羽の影が映っている場合等のように、関節関係を有
さないオブジェクトに自己陰影処理を施す場合でもよ
い。

【０１１７】また本実施の形態ではテクスチャマッピン
グの手法を用いて自己陰影処理を施す場合を例にとり説
明したがこれに限られない。例えばステンシルバッファ
を用いて行う場合のように他の手法を用いて自己陰影処
理を行う場合でもよい。

【０１１８】また本実施の形態では、自分より光源に近
い部分オブジェクトの影が自分に投影されるように自己
陰影処理を行う場合を例にとり説明したがこれに限られ
ない。例えば部分オブジェクトと光源との位置関係に関
係なく、表現したい影の状態に応じてどの部分オブジェ
クトにどの部分オブジェクトの影をつけるかを決定して
もよい。

【０１１９】また本実施の形態では平行光源の場合を例
にとり説明したがこれに限られない。例えば点光源の場
合でもよい。

【０１２０】また本実施の形態では、光源がひとつであ
る場合を例にとり説明したがこれに限られない。たとえ
ば複数の光源に対して自己陰影処理を行う場合でもよ
く、その場合には各光源ごとに自己陰影処理を行うとよ
い。

【０１２１】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】図２（Ａ）（Ｂ）は本実施の形態の自己陰影画
像について説明するための図である。

【図３】自己陰影を施すオブジェクトの分割について説
明するための図である。

【図４】部分オブジェクトへの番号付けについて説明す
るための図である。

【図５】部分オブジェクトに付けられた番号に基づく陰
影付け処理の一例について説明するための図である。

【図６】本実施の形態の自己陰影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７】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８】図８（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９】シャドウマップを行う際に生成する影テクスチ
ャについて説明するための図である。

【図１０】シャドウマップの手法により椅子オブジェク
トの影を床壁オブジェクトにつける場合について説明す
るための図である。

【図１１】シャドウマップの手法を用いてあるオブジェ
クトの影を自分自身につける場合の様子を示した図であ
る。

【符号の説明】

１００ 処理部 １１０ ゲーム処理部 １３０ 画像生成部 １４０ 自己陰影処理部 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 (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、 所与のオブジェクトを第１の部分オブジェクト及び第２
   の部分オブジェクトを含む複数の部分オブジェクトに分
   割し、第１の部分オブジェクトの影を第２の部分オブジ
   ェクトに付ける処理を行うことで所与のオブジェクに自
   己陰影を施す手段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、 第１の部分オブジェクトをリアルタイムにレンダリング
   して第１の影画像を生成し、第１の影画像をテクスチャ
   として第２の部分オブジェクトにマッピングすることを
   特徴とするゲームシステム。
3. 【請求項３】 請求項１乃至２のいずれかにおいて、 前記第１の影画像は第１の部分オブジェクトを光線ベク
   トル方向に投影変換して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、 第１の部分オブジェクトに第２の部分オブジェクトの影
   をつけるか否かを第１の部分オブジェクトと第２の部分
   オブジェクトと光源との位置関係に基づき決定すること
   を特徴とするゲームシステム。
5. 【請求項５】 請求項４において、 点光源である場合には、前記第１の部分オブジェクトと
   第２の部分オブジェクトの光源からの距離に基づき、前
   記第１の部分オブジェクトと第２の部分オブジェクトと
   光源との位置関係を判断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４において、 平行光源の場合には、光線ベクトルに直交し当該オブジ
   ェクトから離れた位置にある仮想平面から前記第１の部
   分オブジェクトと第２の部分オブジェクトへの距離に基
   づき前記第１の部分オブジェクトと第２の部分オブジェ
   クトと光源との位置関係を判断することを特徴とするゲ
   ームシステム。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかにおいて、 分割した各部分オブジェクトに所定のルールに基づき番
   号付けを行い、第１の部分オブジェクトに第２の部分オ
   ブジェクトの影をつけるか否かを第１の部分オブジェク
   トに付加された番号と第２の部分オブジェクトに付加さ
   れた番号に基づき決定することを特徴とするゲームシス
   テム。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかにおいて、 第１の部分オブジェクトの影画像を描画して第１の影テ
   クスチャを生成し、第１の影テクスチャを第２の部分オ
   ブジェクトにマッピングし、第２の部分オブジェクトの
   影画像を第１の部分オブジェクトの影画像の描画領域に
   重ねて描画し第２の影テクスチャを生成し、第２の影テ
   クスチャを第３の部分オブジェクトにマッピングするこ
   とを特徴とするゲームシステム。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかにおいて、 光源とオブジェクトの位置関係に応じて分割内容を変更
   す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、 所与のオブジェクトを第１の部分オブジェクト及び第２
    の部分オブジェクトを含む複数の部分オブジェクトに分
    割し、第１の部分オブジェクトの影を第２の部分オブジ
    ェクトに付ける処理を行うことで所与のオブジェクに自
    己陰影を施す手段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、 第１の部分オブジェクトをリアルタイムにレンダリング
    して第１の影画像を生成し、第１の影画像をテクスチャ
    として第２の部分オブジェクトにマッピングすることを
    特徴とするプログラム。
12. 【請求項１２】 請求項１０乃至１１のいずれかにおい
    て、 前記第１の影画像は第１の部分オブジェクトを光線ベク
    トル方向に投影変換して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、 第１の部分オブジェクトに第２の部分オブジェクトの影
    をつけるか否かを第１の部分オブジェクトと第２の部分
    オブジェクトと光源との位置関係に基づき決定すること
    を特徴とするプログラム。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、 点光源である場合には、前記第１の部分オブジェクトと
    第２の部分オブジェクトの光源からの距離に基づき、前
    記第１の部分オブジェクトと第２の部分オブジェクトと
    光源との位置関係を判断することを特徴とするプログラ
    ム。
15. 【請求項１５】 請求項１３において、 平行光源の場合には、光線ベクトルに直交し当該オブジ
    ェクトから離れた位置にある仮想平面から前記第１の部
    分オブジェクトと第２の部分オブジェクトへの距離に基
    づき前記第１の部分オブジェクトと第２の部分オブジェ
    クトと光源との位置関係を判断することを特徴とするプ
    ログラム。
16. 【請求項１６】 請求項１０乃至１５のいずれかにおい
    て、 分割した各部分オブジェクトに所定のルールに基づき番
    号付けを行い、第１の部分オブジェクトに第２の部分オ
    ブジェクトの影をつけるか否かを第１の部分オブジェク
    トに付加された番号と第２の部分オブジェクトに付加さ
    れた番号に基づき決定することを特徴とするプログラ
    ム。
17. 【請求項１７】 請求項１０乃至１６のいずれかにおい
    て、 第１の部分オブジェクトの影画像を描画して第１の影テ
    クスチャを生成し、第１の影テクスチャを第２の部分オ
    ブジェクトにマッピングし、第２の部分オブジェクトの
    影画像を第１の部分オブジェクトの影画像の描画領域に
    重ねて描画し第２の影テクスチャを生成し、第２の影テ
    クスチャを第３の部分オブジェクトにマッピングするこ
    とを特徴とするプログラム。
18. 【請求項１８】 請求項１０乃至１７のいずれかにおい
    て、 光源とオブジェクトの位置関係に応じて分割内容を変更
    することを特徴とするプログラム。
19. 【請求項１９】 コンピュータにより使用可能な情報記
    憶媒であって、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。