JP2002216152A - 画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水飛沫や炎、煙等のリアルで高品質な画像を
生成できる画像生成システム、プログラム及び情報記憶
媒体を提供する。 【解決手段】 所与のパーティクル発生地点を起点とし
て、複数の軌跡関数が設定される。軌跡関数は、フレー
ムを特定するフレーム番号とオブジェクト位置とを関連
付け、これに基づいて、当該フレームのパーティクル表
現オブジェクトの他、当該フレームの前後の１又は複数
のフレームのパーティクル表現オブジェクトを配置し、
フレーム経過に伴い軌跡関数上を移動させる。軌跡関数
に基づき、当該フレームの前後ｍフレームの複数のパー
ティクル表現オブジェクトを配置する場合、所与の時間
間隔を置いて、少なくとも可視化が開始されるフレーム
よりｍフレーム以上前から、パーティクル表現オブジェ
クトを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像生成システ
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にお
いて仮想カメラ（所与の視点）から見える画像を生成す
る画像生成システム（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。ロールプレイングゲーム（Role Playing Game：Ｒ
ＰＧ）を楽しむことができる画像生成システムを例にと
れば、プレーヤは、自身の分身であるキャラクタ（オブ
ジェクト）を操作してオブジェクト空間内のマップ上で
移動させ、敵キャラクタと対戦したり、他のキャラクタ
と対話したり、様々な町を訪れたりすることでゲームを
楽しむ。

【０００３】さて、このような画像生成システムでは、
プレーヤの仮想現実感の向上のために、よりリアルな画
像を生成することが重要な課題になっている。従って、
ゲーム画面中に表示される水飛沫、炎や煙等の現象につ
いても、よりリアルに表現できることが望まれる。

【０００４】このような特殊な効果を表現するための画
像生成システムとして、パーティクルシステムが知られ
ている。

【０００５】パーティクルシステムは、一定の規則に従
って生成した多数のパーティクル（粒子）を用い、各パ
ーティクルに設定された色、位置等の属性を、ある規則
に従って、発生、移動、消滅させる。これにより、パー
ティクルの粒子を、上述した不定形の現象を表現するも
のとして扱うことができる。

【０００６】しかしながら、これまでのパーティクルシ
ステムのように、単にパーティクルを生成して、移動若
しくは消滅させるだけでは、よりリアルな水飛沫や、炎
や煙等を表現できない。例えば、海岸の岩場に波が打ち
寄せたときに現れる水飛沫を表現する場合、波が岩場に
衝突した後に一様に消えてしまうようでは、リアルな表
現とは言い難い。

【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、水飛沫や
炎、煙等のリアルで高品質な画像を生成できる画像生成
システム、プログラ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、画像生成を行う画像生成システムであっ
て、所与のパーティクル発生地点を通り時間又はフレー
ム経過に伴い所与の軌跡を描く軌跡関数を用いて、与え
られた時間又はフレームのフレーム番号に関連付けられ
たパーティクルの位置を求める位置演算手段と、求めら
れた位置にパーティクルを生成する画像生成手段とを含
むことを特徴とする。

【０００９】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。

【００１０】ここで、パーティクルとは、水飛沫等のよ
うに、その形状が変形する不定形な表示物を表現するた
めに多数集まった１つ粒子を意味し、各粒子に設定され
た色、位置等の属性は、ある規則に従って、発生、移
動、消滅する。

【００１１】軌跡関数とは、与えられた時間又はフレー
ム時間に関連付けて、上記パーティクルの位置を出力す
るものである。

【００１２】本発明によれば、このような軌跡関数に基
づいて、パーティクルの位置を時間若しくはフレームを
特定するためのフレームに関連付けて求め、当該位置に
パーティクルを生成するようにした。これにより、例え
ば岩場に衝突した波の水飛沫が飛び散る現象をよりリア
ルに表現することができ、パーティクル発生イベントに
よって発生したパーティクルの画像として、尾を引きな
がら飛び散っていく様子をリアルに表現することができ
る。

【００１３】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体は、前記所与のパーティクル発
生地点を通る複数の前記軌跡関数それぞれに基づきパー
ティクルの位置を求めることを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、１つのパーティクル発生
地点を通る複数の軌跡関数について、それぞれ位置を演
算し、当該位置にパーティクルを生成するようにしたの
で、軌跡関数により、パーティクルの移動速度、高さ、
方向を異ならせることで、パーティクルを用いて表現す
るオブジェクトの画像として、各パーティクルが飛び散
って広がる様子をリアルに表現することができる。

【００１５】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体は、前記軌跡関数を用いて、所
与のフレームの前後の１又は複数のフレームのフレーム
番号に基づき求まる複数の位置にパーティクルを生成す
ることを特徴とする。

【００１６】本発明によれば、１つの軌跡関数を用い
て、複数のパーティクルの位置を、フレーム番号の前後
の１又は複数のフレームのフレーム番号に基づいて求め
るようにした。これにより、ボリューム感のある画像表
示をリアルに表現することができる。特に、フレームの
前後のパーティクルを同一軌跡関数に基づいて表現する
ことで、飛び散る様子をリアルに表現することができる
ようになる。

【００１７】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体は、第ｎフレームにおいて第
（ｎ−ｍ）フレームから第（ｎ＋ｍ）フレームのフレー
ム番号に関連付けられた位置にパーティクルを用いた画
像を生成する場合、少なくともパーティクルを用いて表
現する画像の可視化が開始されるフレームよりｍフレー
ム以上前から生成することを特徴とする。

【００１８】ここで、パーティクルを用いて表現する画
像とは、求められた位置にパーティクルを生成したり、
当該位置に所与のオブジェクトを配置することによっ
て、例えば水飛沫等を表現するオブジェクト画像やオブ
ジェクト画像を構成するプリミティブ画像をいう。

【００１９】また、可視化が開始されるフレームとは、
上記パーティクルを用いて表現する画像が可視化を開始
するフレームを意味し、例えば当該画像の可視化開始イ
ベントの発生により特定される。この可視化開始イベン
トの検出は、例えば波と岩場との衝突を検出するヒット
判定に基づき検出するようにしてもよいし、あらかじめ
フレーム時間により指定するようにしてもよい。

【００２０】本発明によれば、可視化が開始されるフレ
ームにおいて、軌跡関数に基づいて数珠繋ぎ状で配置さ
れたパーティクルがいきなり出現するといった不自然な
表現を回避することができる。

【００２１】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体は、前記求められた位置に、パ
ーティクル表現オブジェクトを設定するパーティクル設
定手段を含み（或いは該手段をコンピュータに実現させ
る、或いは該手段をコンピュータに実現させるためのプ
ログラムを含み）、前記画像生成手段は、オブジェクト
空間内の所与の視点での画像を生成することを特徴とす
る。

【００２２】ここで、パーティクル表現オブジェクトと
は、上記したパーティクルによる表現をポリゴン等で実
現したオブジェクトを意味し、上記したパーティクルに
よる表現をポリゴン等で実現したオブジェクトを構成す
るプリミティブであってもよい。

【００２３】本発明によれば、求めた位置に上述したよ
うなパーティクル表現オブジェクトを配置することによ
って、所与のパーティクル処理を行って画像表示を行う
水飛沫等を表現した場合に、処理能力の軽減を図ること
ができる。

【００２４】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体は、時間又はフレームの経過に
伴い、パーティクルを用いて表示されるオブジェクトの
サイズが大きくなることを特徴とする。

【００２５】ここで、パーティクルを用いて表示される
オブジェクトのサイズは、パーティクルの広がる範囲を
変更するようにしてもよいし、パーティクルの位置に配
置されるパーティクル表現オブジェクト自体の大きさを
変更するようにしてもよい。

【００２６】本発明によれば、時間経過に伴って、パー
ティクルを用いて表示されるオブジェクトのサイズを大
きくするようにしたので、例えば岩場に衝突した波の水
飛沫が飛び散る現象を、自然に広がる様子をよりリアル
に表現することができる。

【００２７】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体は、同一軌跡関数に基づき複数
フレーム分の前記オブジェクトの画像を生成する場合、
互いのオブジェクトのすき間が空かないように間隔を設
けて画像を生成することを特徴とする。

【００２８】ここで、互いのオブジェクトのすき間と
は、パーティクル又はパーティクルの位置に配置された
パーティクル表現オブジェクト等のオブジェクト同士の
間隔を意味し、オブジェクト同士を重複させることによ
って、生成した画像のボリューム感を向上させることが
できる。

【００２９】本発明によれば、複数フレーム分のパーテ
ィクルを用いて表示される画像を、同一軌跡関数に基づ
く位置に生成し、しかも互いのオブジェクトのすき間が
空かないように間隔を設けるようにしたので、例えば発
生した水飛沫が尾を引くように時間の経過を伴って飛び
散っていく様子についてもボリューム感を与え、リアル
に表現することができる。なお、この場合、時間又はフ
レームの経過に伴い、互いのオブジェクトのすき間が空
かないように間隔を広げて画像を生成することが望まし
い。

【００３０】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体は、前記軌跡関数は、放物線の
軌跡関数であることを特徴とする。

【００３１】本発明によれば、重力の影響を加味したパ
ーティクルの動きを表現することができるので、自然現
象をよりリアルに表現することができる。

【００３２】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体は、パーティクルを用いて表現
する画像は、水飛沫、滝、噴水、炎、火柱、花火、煙、
砂煙、水煙、霧、爆発、砂塵又は雲等の不定形な表示物
を表現するオブジェクト画像の少なくとも一部であるこ
とを特徴とする。

【００３３】ここで、表現するオブジェクトは、上記画
像に限定されるものではなく、不定形な表示物を表現す
る画像であればよく、特に自然現象の表現に好適であ
る。

【００３４】本発明によれば、所与のパーティクル処理
により、四方八方に飛び散って広がり、やがて消えると
いった自然現象について、よりリアルに画像表示を行う
ことができるようになる。

【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、本実施形態の画像生成システム（ゲームシステ
ム）の機能ブロック図の一例を示す。

【００３７】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。

【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、マイク、或いは筺体等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等のワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ等
のハードウェアにより実現できる。

【００４０】情報記憶媒体１８０（コンピュータにより
読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータ等を格納
するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ（Comp
actDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc/Digital
Video Disc）、光磁気ディスク（Magneto Optical：Ｍ
Ｏ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、或
いはメモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）等のハードウ
ェアにより実現できる。処理部１００は、この情報記憶
媒体１８０に格納されるプログラム（データ）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）をコンピュータに
実現（実行、機能）させるためのプログラムが格納さ
れ、このプログラムは、例えば１又は複数のモジュール
（オブジェクト指向におけるオブジェクトも含む）を含
む。

【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
行うための情報等を含ませることができる。

【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
（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Displ
ay）、或いはＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等
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
等のハードウェアにより実現できる。

【００４４】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等が記憶されるもの
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等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
や他の画像生成システム）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（Application Specific Int
egrated Circuit）等のハードウェアや、プログラム等
により実現できる。

【００４６】なお本発明（本実施形態）の各手段を実現
（実行、機能）するためのプログラム（データ）は、ホ
スト装置（サーバ）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）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（プロセッサ）は、操作部１
６０からの操作データやプログラム等に基づいて、ゲー
ム処理、画像生成処理、或いは音生成処理等の各種の処
理を行う。この場合、処理部１００は、記憶部１７０を
ワーク領域として使用して、各種の処理を行う。

【００４８】ここで、処理部１００が行う処理として
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）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等のオブジェ
クトをオブジェクト空間へ配置する処理、ヒット判定処
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等を考えることができる。

【００４９】処理部１００は、オブジェクト位置演算部
１１２、パーティクル表現オブジェクト設定部１１４、
画像生成部１２０、音生成部１３０を含む。なお、処理
部１００に、これらの全ての機能ブロック１１０〜１３
０を含ませる必要はなく、一部の機能ブロックを省略す
る構成にしてもよい。

【００５０】ここで、オブジェクト位置演算部１１２
は、オブジェクト空間において、水飛沫、滝、噴水、
炎、火柱、花火、煙、砂煙、水煙、霧、爆発、砂塵又は
雲等を表現するパーティクル表現オブジェクト（若しく
はプリミティブ。以下同様。）の位置（座標）をオブジ
ェクト位置として、所与の軌跡関数に基づいて求める。
そのため、本実施形態におけるオブジェクト位置演算部
１１２は、まず軌跡関数に基づいて、パーティクル（粒
子）の位置を求め、当該位置をパーティクル表現オブジ
ェクトが配置されるオブジェクト位置とする。

【００５１】なお、軌跡関数は、時間（或いはフレーム
周期）の経過に伴い、オブジェクト位置の軌跡を描く関
数であり、所与のパーティクル発生地点を起点、若しく
は通過点とする。このような軌跡関数としては、例えば
オブジェクト空間におけるＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標ごと
に互いに独立し、時間（フレーム時間）を変数とした関
数とすることができる。

【００５２】本実施形態におけるオブジェクト位置演算
部１１２は、所与のパーティクル発生イベントの検出に
より、例えば３０Ｈｚや６０Ｈｚ等の所与の時間間隔
（フレーム周期）ごとに更新されるフレームを特定する
フレーム番号（或いは時間）に基づいて、当該フレーム
及びその前後の１又は複数フレームにおけるパーティク
ルの位置を求める処理を行う。また、このオブジェクト
位置演算部１１２は、上述したパーティクル発生地点を
起点とした複数の軌跡関数について、それぞれ上述した
ようにオブジェクト位置を求める。

【００５３】パーティクル表現オブジェクト設定部１１
４は、オブジェクト位置演算部１１２によって求められ
たオブジェクト位置に、パーティクル表現オブジェクト
を配置（設定）する。

【００５４】パーティクル（広義には、オブジェクト）
は、上述した水飛沫等のように、その形状が変形する不
定形な表示物を表現するために多数集まった１つ粒子を
意味し、各粒子に設定された色、位置等の属性は、ある
規則に従って、発生、移動、消滅する。パーティクル表
現オブジェクトは、このようなパーティクルによる表現
をポリゴン等で実現したオブジェクトを意味する。この
ように、パーティクルに代えてパーティクル表現オブジ
ェクトで、上述した水飛沫等を表現することで、処理能
力の軽減を図ることができる。

【００５５】画像生成部１２０は、処理部１００で行わ
れる種々の処理の結果に基づいて画像処理を行い、ゲー
ム画像を生成し、表示部１９０に出力する。すなわち、
パーティクル表現オブジェクトにより水飛沫等を表現す
る場合は、オブジェクト位置演算部１１２により求めら
れた位置のパーティクル表現オブジェクトに対して、所
与の視点からのオブジェクト画像を生成し、パーティク
ルにより水飛沫等を表現する場合は、オブジェクト位置
演算部１１２により求められた位置にパーティクルを生
成する。

【００５６】ここで、いわゆる３次元のゲーム画像を生
成する場合には、まず、座標変換、クリッピング処理、
透視変換、或いは光源計算等のジオメトリ処理が行わ
れ、その処理結果に基づいて、プリミティブデータ（プ
リミティブの構成点（頂点）の位置座標、テクスチャ座
標、色（輝度）データ、法線ベクトル或いはα値等）が
作成される。そして、このプリミティブデータ（ポリゴ
ン、自由曲面又はサブディビジョンサーフェス等のプリ
ミティブのデータ。描画データ）に基づいて、ジオメト
リ処理後のオブジェクト（１又は複数のプリミティブ）
の画像が、記憶部１７０における描画バッファ（フレー
ムバッファ、ワークバッファ等のピクセル単位で画像情
報を記憶できるバッファ）に描画される。これにより、
オブジェクト空間内において仮想カメラ（所与の視点）
から見える画像が生成されるようになる。

【００５７】音生成部１３０は、処理部１００で行われ
る種々の処理の結果に基づいて音処理を行い、ＢＧＭ
（Back Ground Music）、効果音、又は音声等のゲーム
音を生成し、音出力部１９２に出力する。

【００５８】画像生成部１２０は、パーティクル処理部
１２２、ジオメトリ処理部１２４、描画部１２６を含
む。

【００５９】ここで、パーティクル処理部１２２は、上
述したパーティクル表現オブジェクト（例えば、水飛沫
を表現する場合は、水飛沫パーティクル表現オブジェク
ト、炎を表現する場合は、炎パーティクル表現オブジェ
クト）を、時間経過に伴い、順次発生させたり、消滅さ
せたりする等の所与のパーティクル処理を行う。より具
体的には、パーティクル表現オブジェクトそれぞれに設
定される発生量、発生間隔、寿命をランダム或いは一定
規則にしたがって変化させたり、パーティクル若しくは
パーティクル表現オブジェクトのサイズを変更したりす
る処理を行う。これにより、水飛沫や炎等の不定形な表
示物をリアルに表現できるようになる。

【００６０】なお、パーティクルにより、上述したよう
なその形状が変形する不定形な表示物（上述した水飛沫
等）を表現する場合には、そのパーティクル（例えば、
水飛沫を表現する場合は、水飛沫パーティクル、炎を表
現する場合は、炎パーティクル）を、時間経過に伴い、
順次発生させたり、消滅させたりする処理を行う。より
具体的には、パーティクルそれぞれに設定された寿命、
色、透明度、サイズ、位置、加速度、方向ベクトル、発
生間隔、構成するポリゴン数、分割数又はパーティクル
表現オブジェクトのＬＯＤレベル等をランダム或いは一
定規則にしたがって変化させる処理を行う。これによ
り、水飛沫や炎等の不定形な表示物をリアルに表現でき
るようになり、パーティクルの位置にパーティクル表現
オブジェクトを配置することができるようになる。

【００６１】ジオメトリ処理部１２４は、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、スクリーン座標系への透視
変換、クリッピング等の種々のジオメトリ処理（３次元
演算）を、オブジェクトに対して行う。そして、ジオメ
トリ処理により得られた描画データ（２次元のプリミテ
ィブ面の定義点の位置座標、テクスチャ座標、色（輝
度）データ、或いはα値等）は、記憶部１７０に格納さ
れて、保存される。

【００６２】描画（レンダリング）部１２６は、ジオメ
トリ処理により得られ、記憶部１７０に保存された描画
データに基づいて、テクスチャマッピングや色（輝度）
データの補間処理や陰面消去等を行いながら、オブジェ
クトのプリミティブ面を記憶部１７０のフレームバッフ
ァに描画する。これにより、オブジェクトが配置される
オブジェクト空間内の所与の視点（仮想カメラ）での画
像が生成されるようになる。

【００６３】なお、本実施形態の画像生成システム（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。

【００６４】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）等で接続された複数の端
末（ゲーム機、携帯電話）を用いて生成してもよい。

【００６５】２． 本実施形態の特徴 次に本実施形態の特徴について図面を用いて説明する。
なお、以下では、水飛沫の表現に本発明を適用した場合
を主に例にとり説明するが、本発明は水飛沫の表現以外
の他の画像表現（滝、噴水、炎、火柱、花火、煙、砂
煙、水煙、霧、爆発、砂塵又は雲等の表現）にも適用可
能である。

【００６６】２．１ 軌跡関数に基づき配置した複数オ
ブジェクトによる表現 本実施形態では、図２（Ａ）に示すように、時間を変数
として所与のパーティクル発生地点を起点（若しくは通
過点）とした１つの軌跡関数により求められる複数のオ
ブジェクト位置それぞれに、パーティクル表現オブジェ
クトを配置する。そして、フレーム（若しくは時間）の
経過に伴い、パーティクル処理が行われたパーティクル
表現オブジェクトを軌跡関数上で移動させることで、水
飛沫の表現を行う。以下では、軌跡関数は、時間を変数
としてパーティクル発生地点を起点とし、フレームの経
過に伴い、パーティクル表現オブジェクトを軌跡関数上
で移動させるものとする。

【００６７】軌跡関数は、フレームを特定するためのフ
レーム番号を変数として、配置すべきパーティクル表現
オブジェクトのオブジェクト空間におけるＸ座標、Ｙ座
標、Ｚ座標を返すようになっている。そして、このよう
な軌跡関数に基づき、フレーム番号に対応した位置にパ
ーティクル表現オブジェクトが配置される。

【００６８】なお、Ｙ座標を求めるための軌跡関数ｇに
ついては、自然現象をよりリアルに表現するためにも重
力を加味した放物線の軌跡であることが望ましい。

【００６９】また、画像表現の態様によっては、配置す
るパーティクル表現オブジェクトは当該フレーム分のみ
でもよいが、同一軌跡関数に基づき当該フレームに関連
付けられた位置の他、少なくとも当該フレームの前又は
後の１又は複数フレームのフレーム番号に対応した位置
にもパーティクル表現オブジェクトを配置することによ
って、複数フレームにわたって水飛沫が次第に消滅して
いく軌跡を効果的に表現することが可能となる。

【００７０】このような軌跡関数としては、例えばフレ
ーム番号に基づいて、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標がそれぞ
れ別個の独立した関数を用いることができる。

【００７１】フレーム番号は、その更新タイミングが、
例えば表示部に出力する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃがアク
ティブになるタイミングでカウントアップされるカウン
ト値（カウント値の変数）を用いて取得してもよいし、
画像生成システムが有するリアルタイムクロックのタイ
マを用いて取得してもよい。これにより、フレーム番号
を、垂直走査周期を単位とした時間に対応させることが
できる。

【００７２】本実施形態では、所与のパーティクル発生
地点を起点とした軌跡関数に基づき、所定の時間間隔を
置いて求められたパーティクルの位置にパーティクル表
現オブジェクトを配置する。パーティクル表現オブジェ
クトが配置される時間間隔は、例えば１フレーム又は数
フレーム単位の等間隔であってもよいが、ランダム関数
に基づいて決定することによって、よりリアルな現象を
表現することができる。

【００７３】その際、各位置に表示されるパーティクル
表現オブジェクトは、例えば透明度が減少したり、寿命
の計算等のパーティクル処理が行われている。本実施形
態では、水飛沫を表現する場合、時間経過に伴ってパー
ティクルのサイズを大きくすると共に、同一軌跡関数上
に配置される互いのパーティクル表現オブジェクトが重
複した状態のまま時間間隔を広げる。これにより、水飛
沫の発生当初は小さな水飛沫が、次第に大きくなる様子
を表現することができると共に、複数フレーム分のパー
ティクル表現オブジェクトが同一軌跡関数上の位置に配
置することにより尾を引くような特有の軌跡を描くこと
ができる。

【００７４】図２（Ａ）〜（Ｄ）に、本実施形態におい
て軌跡関数上を移動するパーティクル表現オブジェクト
を模式的に示す。

【００７５】ここでは、フレーム番号ｔに基づいてＹ座
標の位置を特定する軌跡関数ｇについて、第１のフレー
ムから第４のフレームにフレームが経過するのに伴っ
て、パーティクル表現オブジェクトが配置されるパーテ
ィクル位置Ｐ１〜Ｐ３のＹ座標の変化の様子を示してい
る。

【００７６】すなわち、パーティクル発生地点（例え
ば、図２（Ａ）における原点）において、それぞれΔｔ
１、Δｔ２の時間間隔を置いて設定されたパーティクル
位置Ｐ１〜Ｐ３について、第１のフレームから所与のフ
レームが経過した第２のフレームでは、それぞれΔｔ１
２、Δｔ２２の時間間隔に広げられて、軌跡関数ｇによ
りＹ座標が決定される。これ以降、フレームが経過して
第４のフレームに進むに伴い、各パーティクル位置Ｐ１
〜Ｐ３に配置されるパーティクル表現オブジェクトが重
複して表示されるように、各パーティクル位置Ｐ１〜Ｐ
３の間隔が広げられる。

【００７７】また、軌跡関数ｇと独立したＸ座標の位置
を特定する軌跡関数ｆ及びＺ座標の位置を特定する軌跡
関数ｈについても同様である。

【００７８】このように、例えばパーティクル発生地点
から、パーティクル発生イベントの検出に基づき、図２
（Ａ）〜（Ｄ）に示すように所与のパーティクル発生地
点を起点とした軌跡関数に基づき、複数フレームのフレ
ーム番号に対応した位置それぞれにパーティクル表現オ
ブジェクトを配置し、フレームの経過に伴い当該軌跡関
数上を移動させる。この際、次第にパーティクル表現オ
ブジェクトのサイズを大きくするとともに、各フレーム
の間隔を広げる。これにより、例えば岩場に衝突した波
の水飛沫が飛び散る現象を、重力加速度により自然に広
がる様子をよりリアルに表現することができる。この場
合、発生した水飛沫が尾を引くように時間の経過に伴っ
て飛び散っていく様子についてもリアルに表現すること
ができる。

【００７９】２．２ パーティクル発生地点から複数の
軌跡関数による表現 また、本実施形態では、所与のパーティクル発生地点に
おいて、当該地点を起点とした上述したような複数の軌
跡関数が設定されている。各軌跡関数に基づき、上述し
たようにフレーム経過に伴い移動する複数のパーティク
ル表現オブジェクトが配置される。

【００８０】図３に、本実施形態において、所与のパー
ティクル発生地点を起点とした複数の軌跡関数を模式的
に示す。

【００８１】ここでは、パーティクル発生地点のＹ座標
Ｇ_Yを起点として、フレーム番号ｔに基づいて互いに異
なるＹ座標の位置を特定する軌跡関数ｇ１〜ｇ４が設定
されているイメージを模式的に示している。なお、同様
にパーティクル発生地点のＸ、Ｚ座標Ｇ_X、Ｇ_Zを起点と
して、フレーム番号ｔに基づいてＸ、Ｚ座標の位置を特
定する軌跡関数ｆ１〜ｆＭ（Ｍは、２以上の自然数）、
ｈ１〜ｈＬ（Ｌは、２以上の自然数）が設定される。

【００８２】このように、パーティクル発生地点Ｇ（Ｇ
_X、Ｇ_Y、Ｇ_Z）を起点として、互いに移動方向及び移動
量の異なる複数の軌跡関数を設定することによって、例
えば岩場と波の衝突地点から、波が岩場に衝突したこと
を意味するパーティクル発生イベントの検出に基づい
て、各軌跡関数上で複数フレームのパーティクル位置に
おけるパーティクル表現オブジェクトを移動させること
によって、よりリアルな水飛沫を表現することができ
る。この場合、軌跡曲線によって水飛沫が飛び散る速
度、高さ、方向を異ならせることで、より複雑な現象を
表現することができる。

【００８３】このとき、パーティクル発生イベントの検
出タイミングと、水飛沫等が飛び散る様子を表現する画
像の表示タイミングとを異ならせることで、よりリアル
な画像表現を行うことも考えられる。

【００８４】また、例えばパーティクル発生地点Ｇが含
まれない平面Ｓと軌跡関数ｇ１〜ｇ４との交点Ｇ１〜Ｇ
４を可視化開始地点として、平面Ｓの上側を可視化領域
とした場合、可視化領域のパーティクル表現オブジェク
トの画像を生成することにより、水飛沫等が飛び散って
広がる様子をリアルに表現することができる。

【００８５】ここで、可視化開始地点とは、パーティク
ルを用いて表現する画像が可視化を開始する地点を意味
し、例えば当該画像の可視化開始イベントの発生により
特定される。この可視化開始イベントの検出は、例えば
波と岩場との衝突を検出するヒット判定に基づき検出す
るようにしてもよいし、あらかじめフレーム時間により
指定するようにしてもよい。

【００８６】さらに、パーティクル発生地点Ｇと、ヒッ
ト判定が行われる平面Ｓとの間の助走間隔を設けるよう
にしたので、各軌跡関数上で所与のフレーム経過後にお
ける位置Ｇ１〜Ｇ４でのヒット判定を行う代わりに、位
置Ｇ１〜Ｇ４の代表点としてパーティクル発生地点Ｇに
おいてヒット判定を行うことによって、処理を大幅に軽
減することができる。

【００８７】なお、パーティクル発生地点を起点として
複数の軌跡関数を設定した場合に、各軌跡関数に基づい
て当該フレームのパーティクル表現オブジェクト（１フ
レーム分のパーティクル表現オブジェクト）を配置する
だけでも、例えば水飛沫の水滴が飛び散る様子をよりリ
アルに表現できる。

【００８８】２．３ 数珠繋ぎによる表現 さらに本実施形態では、上述したように軌跡関数に基づ
き求められたオブジェクト位置に複数のパーティクル表
現オブジェクトを配置する場合、あらかじめ所与の時間
間隔で複数のパーティクル表現オブジェクトを軌跡関数
に基づいて配置してから順次可視化開始地点に到達する
ように、各パーティクル表現オブジェクトが配置される
パーティクルの位置の軌跡関数の起点であるパーティク
ル発生地点が設定されている。

【００８９】このように本実施形態では、パーティクル
発生地点と可視化開始地点とが異なり、パーティクル発
生地点からフレーム経過に伴い軌跡関数上を移動するパ
ーティクル表現オブジェクトが、所与のフレームが経過
後に、可視化開始地点に到達するようになっている。

【００９０】これにより、パーティクル発生地点からパ
ーティクル処理が開始されたパーティクル表示オブジェ
クトは、例えば時間経過に伴い、パーティクル表現オブ
ジェクトごとに設定された透明度を減少させて次第に消
滅させたりする処理が行われる。その際、可視化開始地
点を通過したパーティクル表現オブジェクトが、フレー
ム経過と共にサイズが大きくなり、互いのパーティクル
表現オブジェクトのすき間が空かないようにすることに
より、ボリューム感をもって飛び散る様子をリアルに表
現することができるようになる。

【００９１】図４（Ａ）〜（Ｄ）に、上述した軌跡関数
上を移動する複数のパーティクル表現オブジェクトを模
式的に示す。

【００９２】ここでは、フレーム番号ｔに基づいてＹ座
標の位置を特定する軌跡関数ｇについて示し、パーティ
クル発生地点のＹ座標をＧ_Y、可視化開始地点のＹ座標
をＧ_{P Y}とする。例えば波の水飛沫を表現する場合、波と
岩場が衝突する衝突地点を可視化開始地点として考える
ことができる。

【００９３】パーティクル発生地点を起点とした軌跡関
数ｇ上に複数のパーティクル表現オブジェクトが配置さ
れた場合、これらパーティクル位置Ｐ１〜Ｐ５は、例え
ば所与のフレーム経過後に、図４（Ａ）に示すようにそ
の先頭のパーティクル位置Ｐ１が可視化開始地点に到達
する。

【００９４】その後、フレームの経過に伴い、パーティ
クル位置Ｐ２〜Ｐ５は順次軌跡関数ｇに沿って移動し、
図４（Ｂ）に示すように、パーティクル処理開始地点か
らパーティクル位置Ｐ１、Ｐ２が軌跡関数ｇにしたがっ
て軌跡を描くようになる。

【００９５】すなわち、パーティクル表現オブジェクト
は、パーティクル発生地点Ｇ_Yから、フレームの経過に
伴いパーティクル処理が開始され、例えばパーティクル
表現オブジェクトに寿命が設定されている場合、寿命の
計算が開始されることになる。しかし、実際に画像表示
が行われるのは、可視化開始地点Ｇ_PYの通過以降とな
る。したがって、図４（Ａ）ではパーティクル位置Ｐ１
に配置されたパーティクル表現オブジェクトの画像が表
示され、図４（Ｂ）ではパーティクル位置Ｐ１、Ｐ２に
配置されたパーティクル表現オブジェクトの画像が表示
されることになる。

【００９６】その後、さらにフレームの経過に伴い、パ
ーティクル位置Ｐ３〜Ｐ５も順次軌跡関数ｇに沿って可
視化開始地点を通過し、結果的に図４（Ｄ）に示すよう
に軌跡関数ｇに沿って移動する複数のパーティクル表現
オブジェクトが配置される。

【００９７】本実施形態では、当該フレームにおける軌
跡関数に基づき求められたオブジェクト位置にパーティ
クル表現オブジェクトを配置するとき、当該フレームの
前後ｍフレーム分だけ、所与の時間間隔を置いて複数の
パーティクル表現オブジェクトを配置する。例えば、図
４（Ａ）〜（Ｄ）において、パーティクル位置Ｐ３の位
置を当該フレームのフレーム番号に対応する位置とし、
その前後の所与の時間間隔を置いた２フレーム分のフレ
ーム番号に対応する位置を求め、各位置にパーティクル
表現オブジェクトを配置する。

【００９８】したがって、本実施形態では、フレーム番
号「０」によって特定される第０フレームにおいて可視
化が開始されるため、少なくとも第（−ｍ）フレーム以
上前から軌跡関数に基づき求められたオブジェクト位置
にパーティクル表現オブジェクトを配置している。こう
することで、例えば波の水飛沫を表現する場合、波と岩
場が衝突する衝突地点を可視化開始地点とし、波が岩場
に衝突した時点をパーティクル発生イベントとして検出
することにより、図４（Ｃ）のように軌跡関数に基づい
て配置された複数のパーティクル表現オブジェクトがい
きなり出現するといった不自然な表現を回避することが
できる。この場合、図４（Ｂ）に示すように、可視化開
始地点から徐々にパーティクル表現オブジェクトが現
れ、その結果ボリューム感をもった状態で軌跡を描いて
やがて消滅する水飛沫を表現することができる。

【００９９】なお、ここでは、フレーム番号に基づい
て、オブジェクト空間におけるＹ座標の軌跡を示す軌跡
関数ｇを用いて説明したが、例えば図５に示すようなオ
ブジェクト空間におけるＸ座標の軌跡を示す軌跡関数ｆ
や、図６に示すようなオブジェクト空間におけるＺ座標
の軌跡を示す軌跡関数ｈについても同様である。例え
ば、Ｘ座標の軌跡を示す軌跡関数ｆやＺ座標の軌跡を示
す軌跡関数ｈとしては、等加速度運動を考慮した関数
や、風等の影響を考慮した関数を用いることができる。

【０１００】このように、本実施形態では、所与のパー
ティクル発生地点を起点として、オブジェクト空間にお
ける各座標軸方向の軌跡を示す複数の軌跡関数それぞれ
に、当該フレームのパーティクル表現オブジェクトの他
に、少なくとも当該フレームの前後の１又は複数フレー
ムのフレーム番号に対応する位置にパーティクル表現オ
ブジェクトを配置するようにした。そして、当該フレー
ムの前後のｍフレームの複数のパーティクル表現オブジ
ェクトを配置して可視化開始地点通過後に画像表示を行
う場合、パーティクルを用いて表現する画像の可視化が
開始するフレームより少なくともｍフレーム以上前から
パーティクル表現オブジェクトを配置して、順次軌跡関
数上を移動させるようにした。これにより、図７に示す
ように、例えば岩場に波が衝突したときに発生する水飛
沫が四方八方に飛び散ってやがて消滅していくといった
よりリアルな画像表現を行うことができるようになる。

【０１０１】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８のフロ
ーチャートを用いて説明する。ここでは、パーティクル
発生地点を起点とした軌跡関数に基づき、あらかじめ所
定の時間間隔を置いて配置されている複数のパーティク
ル表現オブジェクトの処理例を示す。パーティクル処理
開始地点を通過しているパーティクル表現オブジェクト
については、パーティクル処理部１２２によってその属
性がフレーム更新タイミングにあわせて更新される。

【０１０２】まず、フレーム更新（描画バッファの更
新）か否かを判断する（ステップＳ１）。これは、画像
生成システムのハードウェアが垂直同期のタイミングで
発生する割り込みに基づいて判断できる。

【０１０３】そして、フレーム更新と判断された場合
（ステップＳ１：Ｙ）には、現在のフレーム番号ｔを算
出する（ステップＳ２）。これは、例えば表示部に出力
する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃがアクティブになるタイミ
ングでカウントアップされるカウント値（カウント値の
変数）を用いて取得してもよいし、画像生成システムが
有するリアルタイムクロックのタイマを用いて取得して
もよい。

【０１０４】次に、オブジェクト位置演算部１１２によ
り、フレーム番号ｔによって特定される当該フレームの
前後ｍフレーム内の所定の時間間隔を置いて軌跡関数に
基づき配置される各パーティクル表現オブジェクトにつ
いて、次式に従ってオブジェクト空間における位置（オ
ブジェクト位置）を求める（ステップＳ３）。

【０１０５】Ｘ＝ｆ（ｔ） ・・・（１） Ｙ＝ｇ（ｔ） ・・・（２） Ｚ＝ｈ（ｔ） ・・・（３） そして、パーティクル設定部１１４により、ステップＳ
３で求められたオブジェクト位置に、パーティクル表現
オブジェクトを配置する（ステップＳ４）。

【０１０６】続いて、各パーティクルオブジェクトごと
に、可視化開始地点を通過しているかが判断される。可
視化開始地点を通過しているか否かは、例えば他のオブ
ジェクト（岩場オブジェクトや、水面オブジェクト等）
とのヒット判定に基づいて判断するようにしてもよい
し、あらかじめ指定されたフレーム経過後の位置を可視
化開始地点とするようにしてもよい。この結果、可視化
が行われるパーティクル表現オブジェクトについて、画
像生成部１２０のジオメトリ処理部１２４により、ジオ
メトリ処理が行われて描画データが生成され、描画部１
２６により描画領域に描画される（ステップＳ５）。

【０１０７】以上のようにして、図７に示すような波が
岩場に当たったときに発生する波の水飛沫についてのリ
アルな画像を生成できるようになる。

【０１０８】４． ハードウェア構成 次に、本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一
例について図９を用いて説明する。

【０１０９】メインプロセッサ９００は、ＣＤ９８２
（情報記憶媒体）に格納されたプログラム、通信インタ
ーフェース９９０を介して転送されたプログラム、或い
はＲＯＭ９５０（情報記憶媒体の１つ）に格納されたプ
ログラム等に基づき動作し、ゲーム処理、画像処理、音
処理等の種々の処理を実行する。

【０１１０】コプロセッサ９０２は、メインプロセッサ
９００の処理を補助するものであり、高速並列演算が可
能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算（ベクト
ル演算）を高速に実行する。例えば、オブジェクトを移
動させたり動作（モーション）させるための物理シミュ
レーションに、マトリクス演算等の処理が必要な場合に
は、メインプロセッサ９００上で動作するプログラム
が、その処理をコプロセッサ９０２に指示（依頼）す
る。

【０１１１】ジオメトリプロセッサ９０４は、座標変
換、透視変換、光源計算、曲面生成等のジオメトリ処理
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、光源計算等の
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９０
４に指示する。

【０１１２】データ伸張プロセッサ９０６は、圧縮され
た画像データや音データを伸張するデコード処理を行っ
たり、メインプロセッサ９００のデコード処理をアクセ
レートする処理を行う。これにより、オープニング画
面、インターミッション画面、エンディング画面、或い
はゲーム画面等において、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、Ｃ
Ｄ９８２に格納されたり、或いは通信インターフェース
９９０を介して外部から転送される。

【０１１３】描画プロセッサ９１０は、ポリゴンや曲面
等のプリミティブ（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バッファ等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
ディング処理等も行うことができる。そして、１フレー
ム分の画像がフレームバッファ９２２に書き込まれる
と、その画像はディスプレイ９１２に表示される。

【０１１４】サウンドプロセッサ９３０は、多チャンネ
ルのＡＤＰＣＭ音源等を内蔵し、ＢＧＭ、効果音、音声
等の高品位のゲーム音を生成する。生成されたゲーム音
は、スピーカ９３２から出力される。

【０１１５】ゲームコントローラ９４２（レバー、ボタ
ン、筺体、パッド型コントローラ又はガン型コントロー
ラ等）からの操作データや、メモリカード９４４からの
セーブデータ、個人データは、シリアルインターフェー
ス９４０を介してデータ転送される。

【０１１６】ＲＯＭ９５０にはシステムプログラム等が
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、ＲＯＭ９５
０に各種プログラムが格納されることになる。なお、Ｒ
ＯＭ９５０の代わりにハードディスクを利用するように
してもよい。

【０１１７】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１１８】ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッ
サ、メモリ（ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、ＲＯＭ等）間でのＤＭ
Ａ転送を制御するものである。

【０１１９】ＣＤドライブ９８０は、プログラム、画像
データ、或いは音データ等が格納されるＣＤ９８２（情
報記憶媒体）を駆動し、これらのプログラム、データへ
のアクセスを可能にする。

【０１２０】通信インターフェース９９０は、ネットワ
ークを介して外部との間でデータ転送を行うためのイン
ターフェースである。この場合に、通信インターフェー
ス９９０に接続されるネットワークとしては、通信回線
（アナログ電話回線、ＩＳＤＮ）、高速シリアルバス等
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、他の画像生
成システムとの間でのデータ転送が可能になる。

【０１２１】なお、本発明の各手段は、その全てを、ハ
ードウェアのみにより実現（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。

【０１２２】そして、本発明の各手段をハードウェアと
プログラムの両方により実現する場合には、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現
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現することになる。

【０１２３】図１０（Ａ）に、本実施形態を業務用ゲー
ムシステム（画像生成システム）に適用した場合の例を
示す。プレーヤは、ディスプレイ１１００、１１０１上
に映し出されたゲーム画像を見ながら、ガン型コントロ
ーラ１１０２、１１０３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）１１０
６には、各種プロセッサ、各種メモリ等が実装される。
そして、本発明の各手段を実現するためのプログラム
（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、このプロ
グラムを格納プログラム（格納情報）と呼ぶ。

【０１２４】図１０（Ｂ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ームシステム（画像生成システム）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、ガン型コントローラ１２０
２、１２０４等を操作してゲームを楽しむ。この場合、
上記格納プログラム（格納情報）は、本体システムに着
脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ１２０６、或いはメモ
リカード１２０８、１２０９等に格納されている。

【０１２５】図１０（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（ゲーム機、携帯電話）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、上記格納プログラム（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１３０４-1〜１３０
４-nに伝送し端末において出力することになる。

【０１２６】なお、図１０（Ｃ）の構成の場合に、本発
明の各手段を、ホスト装置（サーバ）と端末とで分散し
て実現するようにしてもよい。また、本発明の各手段を
実現するための上記格納プログラム（格納情報）を、ホ
スト装置（サーバ）の情報記憶媒体と端末の情報記憶媒
体に分散して格納するようにしてもよい。

【０１２７】またネットワークに接続する端末は、家庭
用ゲームシステムであってもよいし業務用ゲームシステ
ムであってもよい。そして、業務用ゲームシステムをネ
ットワークに接続する場合には、業務用ゲームシステム
との間で情報のやり取りが可能であると共に家庭用ゲー
ムシステムとの間でも情報のやり取りが可能なセーブ用
情報記憶装置（メモリカード、携帯型ゲーム装置）を用
いることが望ましい。

【０１２８】なお本発明は、上記実施形態で説明したも
のに限らず、種々の変形実施が可能である。

【０１２９】例えば、軌跡関数により求められる位置に
パーティクル表現オブジェクトを配置するものとして説
明したが、これに限定されるものではない。例えば軌跡
関数に基づきその属性が時間経過とともに変化するパー
ティクル位置を求め、パーティクルで上述した水飛沫等
を表現する場合も同様に、実現することができる。

【０１３０】また、本実施形態における軌跡関数の種類
に限定されるものではなく、種々の関数を用いることが
できる。

【０１３１】また、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。

【０１３２】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。

【０１３３】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
画像生成システム（ゲームシステム）に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の画像生成システムの機能ブロック
の一例を示すブロック図である。

【図２】図２（Ａ）〜（Ｄ）は、本実施形態において軌
跡関数上を移動するパーティクル表現オブジェクトを模
式的に示す説明図である。

【図３】本実施形態において、所与のパーティクル発生
地点を起点とした複数の軌跡関数を模式的に示す説明図
である。

【図４】図４（Ａ）〜（Ｄ）は、軌跡関数上を移動する
複数のパーティクル表現オブジェクトを模式的に示す説
明図である。

【図５】本実施形態におけるＸ座標の軌跡を示す軌跡関
数ｆの一例を示す説明図である。

【図６】本実施形態におけるＺ座標の軌跡を示す軌跡関
数ｈの一例を示す説明図である。

【図７】本実施形態により生成された波の水飛沫の画像
の例について示す説明図である。

【図８】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９】本実施形態を実現できるハードウェアの構成の
一例を示す構成図である。

【図１０】図１０（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説明図
である。

【符号の説明】

１００ 処理部 １１０ 機能ブロック １１２ オブジェクト位置演算部 １１４ パーティクル表現オブジェクト設定部 １２０ 画像生成部 １２２ パーティクル処理部 １２４ ジオメトリ処理部 １２６ 描画部 １３０ 音生成部 １６０ 操作部 １７０ 記憶部 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 AA17 BA01 BA05 BB04 BC01 BC05 BC06 BC08 CB06 CB08 CC02 CC03 5B050 AA08 BA09 BA13 CA07 CA08 EA24 EA27 EA29 5B080 AA00 BA04 BA05 CA01 CA07 FA02 FA03 FA08 FA17 GA18

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像生成を行う画像生成システムであっ
   て、 所与のパーティクル発生地点を通り時間又はフレーム経
   過に伴い所与の軌跡を描く軌跡関数を用いて、与えられ
   た時間又はフレームのフレーム番号に関連付けられたパ
   ーティクルの位置を求める位置演算手段と、 求められた位置にパーティクルを生成する画像生成手段
   と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記所与のパーティクル発生地点を通る複数の前記軌跡
   関数それぞれに基づきパーティクルの位置を求めること
   を特徴とする画像生成システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記軌跡関数を用いて、所与のフレームの前後の１又は
   複数のフレームのフレーム番号に基づき求まる複数の位
   置にパーティクルを生成することを特徴とする画像生成
   システム。
4. 【請求項４】 請求項３において、 第ｎフレームにおいて第（ｎ−ｍ）フレームから第（ｎ
   ＋ｍ）フレームのフレーム番号に関連付けられた位置に
   パーティクルを用いた画像を生成する場合、少なくとも
   パーティクルを用いて表現する画像の可視化が開始され
   るフレームよりｍフレーム以上前から生成することを特
   徴とする画像生成システム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、 前記求められた位置に、パーティクル表現オブジェクト
   を設定するパーティクル設定手段を含み、 前記画像生成手段は、オブジェクト空間内の所与の視点
   での画像を生成することを特徴とする画像生成システ
   ム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、 時間又はフレームの経過に伴い、パーティクルを用いて
   表示されるオブジェクトのサイズが大きくなることを特
   徴とする画像生成システム。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかにおいて、 同一軌跡関数に基づき複数フレーム分の前記オブジェク
   トの画像を生成する場合、互いのオブジェクトのすき間
   が空かないように間隔を設けて画像を生成することを特
   徴とする画像生成システム。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかにおいて、 前記軌跡関数は、放物線の軌跡関数であることを特徴と
   する画像生成システム。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかにおいて、 パーティクルを用いて表現する画像は、水飛沫、滝、噴
   水、炎、火柱、花火、煙、砂煙、水煙、霧、爆発、砂塵
   又は雲等の不定形な表示物を表現するオブジェクト画像
   の少なくとも一部であることを特徴とする画像生成シス
   テム。
10. 【請求項１０】 コンピュータにより使用可能なプログ
    ラムであって、 所与のパーティクル発生地点を通り時間又はフレーム経
    過に伴い所与の軌跡を描く軌跡関数を用いて、与えられ
    た時間又はフレームのフレーム番号に関連付けられたパ
    ーティクルの位置を求める位置演算手段と、 求められた位置にパーティクルを生成する画像生成手段
    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、 前記所与のパーティクル発生地点を通る複数の前記軌跡
    関数それぞれに基づきパーティクルの位置を求めること
    を特徴とするプログラム。
12. 【請求項１２】 請求項１０又は１１において、 前記軌跡関数を用いて、所与のフレームの前後の１又は
    複数のフレームのフレーム番号に基づき求まる複数の位
    置にパーティクル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１２において、 第ｎフレームにおいて第（ｎ−ｍ）フレームから第（ｎ
    ＋ｍ）フレームのフレーム番号に関連付けられた位置に
    パーティクルを用いた画像を生成する場合、少なくとも
    パーティクルを用いて表現する画像の可視化が開始され
    るフレームよりｍフレーム以上前から生成することを特
    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、 前記求められた位置に、パーティクル表現オブジェクト
    を設定するパーティクル設定手段をコンピュータに実現
    させると共に、 前記画像生成手段は、オブジェクト空間内の所与の視点
    での画像を生成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、 時間又はフレームの経過に伴い、パーティクルを用いて
    表示されるオブジェクトのサイズを大きくすることを特
    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、 同一軌跡関数に基づき複数フレーム分の前記オブジェク
    トの画像を生成する場合、互いのオブジェクトのすき間
    が空かないように間隔を設けて画像を生成することを特
    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、 前記軌跡関数は、放物線の軌跡関数であることを特徴と
    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、 パーティクルを用いて表現する画像は、水飛沫、滝、噴
    水、炎、火柱、花火、煙、砂煙、水煙、霧、爆発、砂塵
    又は雲等の不定形な表示物を表現するオブジェクト画像
    の少なくとも一部であることを特徴とするプログラム。
19. 【請求項１９】 コンピュータにより使用可能な情報記
    憶媒体であって、請求項１０乃至１８のいずれか記載の
    プログラムを含むことを特徴とする情報記憶媒体。