JP2002273029A

JP2002273029A - ゲーム情報、情報記憶媒体、および、ゲーム装置

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Publication number: JP2002273029A
Application number: JP2001076645A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Matsuno; 俊明松野
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2002-09-24
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: JP3990543B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、仮想空間における遠景の環
境をより簡単に、かつリアルに表現することを目的とす
る。【解決手段】視点１００から水平方向に対して距離Ｄ
_Gの位置を地平線の位置として定義する。そして、地平
線位置と視点１００とを結ぶ直線１２０上に、ドーム１
１０における頭部１１２と側部１１４の接合部分が位置
するように、側部１１４の全高Ｌ_Bの長さを決定する。
ただし、視点１００がドーム１１０の中心軸上に位置す
るように、ドーム１１０を仮想空間に配置する。そし
て、地平線から上空の色を頭部１１２によって、地平線
から描画範囲１０２の端部１０４までの地表の色を側部
１１４によって、それぞれ決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロセッサ等に対
して、所与の視点から見た仮想空間の画像を生成して所
与のゲームを実行させるためのゲーム情報等に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来では、３次元の仮想空間を利用した
様々なゲーム（以下、３Ｄゲームという）が開発されて
いる。この３Ｄゲームでは、一般的に、個々の物体やキ
ャラクタをポリゴンと呼ばれる平面を複数組み合わせた
モデルによって定義している。そして、ゲーム実行中に
おいては、プレーヤの入力指示やゲームシナリオに従っ
て各物体やキャラクタの位置を変化させるとともに、１
フレーム毎に視点の位置と向きを決定し、その視点から
見える範囲を描画してゲーム画像を生成している。

【０００３】なお、３Ｄゲームの主な特徴（あるいは、
共通点）は、仮想空間をよりリアルに表現することによ
って臨場感を向上させ、プレーヤのゲームに対する没入
を促すことにある。一般的に、物体を構築するポリゴン
の数を増加させれば、それだけ形状を詳細に表現するこ
とが可能となり、より写実的な画像を生成することがで
きる。ただし、３Ｄゲームでは、プレーヤ入力に応じて
リアルタイムに画像を生成する必要から、画像生成処理
に費やせる時間に制限があり、ポリゴン数を無制限に増
やすことはできない。そこで、多くの場合では、ゲーム
画像の現実感を損なわない程度にポリゴン数を削減して
いる。例えば、視点の視線方向に存在する全てのオブジ
ェクトを描画するといったことはせずに、視点に対する
一定距離以内に存在するオブジェクトのみを描画すると
いった処置を取ることがある。

【０００４】しかし、このように、視点から離れた範囲
を描画しないように設定すると、高い位置から地表を見
下ろした場合に、描画範囲より遠くの地表が突然途切れ
たように見える恐れがある。従来では、こうした場合に
おいて、描画範囲の末端部近傍をぼかして表現すること
によって、地平線に見たてるといった方法が採用されて
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、描画範囲によって地形の後方について切り取ら
れた位置を地平線として扱った場合、画面上に表示され
る地平線の位置が本来予測される地平線の位置よりも視
点に対して近く感ぜられることとなる。すなわち、不自
然に地球が小さく見えるといった恐れがある。あるい
は、地平線が近く見えることによって、視点の位置が必
要以上に高く感じられ、仮想空間における位置関係が把
握し難かった。また、日の出や日の入といったシーンに
おいて、視点の高度の変化に伴って地平線位置は顕著に
移動するのに対し、太陽の表示位置は変化しない。この
ため、例えば、視点の高度が上がると同時に、太陽が昇
るように見えてしまい、違和感を禁じえなかった。

【０００６】本発明は、上記事柄を鑑みて成されたもの
であって、遠景の環境をより簡単に、かつリアルに表現
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、プロセッサによる演算・制
御を実行する装置に対して、所与の視点から見た背景を
含む仮想空間の画像を生成して所与のゲームを実行させ
るためのゲーム情報であって、前記所与の視点を内包す
る仮想体（例えば、本実施の形態におけるドーム１１
０）を前記仮想空間に配置する仮想体配置手段と、前記
仮想体の色情報に基づいて前記背景の色を決定する背景
色決定手段と、を前記装置に機能させるための情報を含
み、更に、前記仮想体配置手段に対して、前記仮想体の
所定基準位置（例えば、本実施の形態におけるドーム１
１０の頭部１１２と側部１１４の接合部分）が、前記仮
想空間内の所定位置（例えば、本実施の形態における地
平線位置）と前記所与の視点とを結ぶ線上に位置するよ
うに前記仮想体を配置する、ように機能させるための情
報を含むことを特徴とする。

【０００８】請求項１７記載の発明は、所与の視点から
見た背景を含む仮想空間の画像を生成し、生成した画像
を表示させることで所与のゲームを実行するゲーム装置
であって、前記所与の視点を内包する仮想体を前記仮想
空間に配置する仮想体配置手段と、前記仮想体の色情報
に基づいて前記背景の色を決定する背景色決定手段と、
を備え、更に、前記仮想体配置手段は、前記仮想体の所
定基準位置が、前記仮想空間内の所定位置と、前記所与
の視点とを結ぶ線上に位置するように前記仮想体を配置
することを特徴とする。

【０００９】この請求項１または１７に記載の発明によ
れば、仮想空間内の所定位置と視点とを結ぶ線上に仮想
体の所定基準位置が位置するように仮想体を配置するこ
とができる。したがって、仮想体によって表現する環境
の色と仮想空間に設定した環境との位置関係を正確に対
応付け、視点が移動する場合であっても、常に的確に環
境を表現することができる。

【００１０】あるいは、仮想体に地平線の色を配色し、
仮想空間における地平線位置と視点とを結ぶ線上に仮想
体に配色した地平線が位置するように仮想体を配置すれ
ば、視点の高度によらず、常に理想的な位置に地平線を
表現することができる。すなわち、請求項２記載の発明
のように、請求項１記載のゲーム情報において、前記仮
想空間内の所定位置を、前記仮想空間の略地平線位置と
するための情報を含むとともに、前記背景色決定手段に
対して、前記仮想体における前記所定基準位置に基づい
て、前記仮想空間の地表と天空との境界を表現するため
の色を決定する、ように機能させるための情報を含むこ
ととしてもよい。このように仮想体を配置することによ
り、描画範囲を制限して地形の後方を切り取るような場
合であっても、視点の高度変化に伴って地平線位置が奇
妙に移動するといった問題を防ぐことができる。

【００１１】また、請求項３記載の発明のように、請求
項１または２記載のゲーム情報において、前記仮想体
を、少なくとも略半球状の頭部（例えば、図５に示す頭
部１１２）を含む形状とするための情報と、前記仮想体
配置手段に対して、前記略半球状の頭頂を前記仮想空間
の天頂方向に向けるとともに、前記略半球状の縁部を前
記所定基準位置として前記仮想体を配置する、ように機
能させるための情報と、を含むこととしてもよい。

【００１２】この請求項３記載の発明によれば、仮想体
を略半球状の頭部を含む構成とし、その頂上を仮想空間
における天頂方向に向けるとともに、頭部の縁部分を所
定基準位置として設定することができる。すなわち、視
点を内包する逆さにしたお椀状のドームによって仮想空
間の背景の色を決定することができる。このとき、頭部
の縁、すなわち、お椀の縁に相当する部分に地平線の色
を与え、視点と仮想空間における地平線位置とを結ぶ線
上に縁部が位置するように頭部を配置すれば、仮想体の
頭部によって常に空を表現することができる。

【００１３】なお、描画範囲を制限し、地形の後方を切
り取るような場合には、生成する画像における地形の後
方切り取り位置から地平線位置までの部分に対して、適
当な地表の色を補うこととする。地表の色を補う方法
は、いかなる方法であってもかまわない。例えば、画像
を生成する最初に、画面全体に地表の色を配色し、次い
で、仮想体の頭部に基づいて空の色を上書きし、順次、
仮想空間に存在するオブジェクトを上書きするといった
構成であってもよい。

【００１４】また、請求項４記載の発明のように、請求
項３記載のゲーム情報において、前記仮想空間の地表と
前記頭部との間に、側部（例えば、図５に示す側部１１
４）を前記仮想体に具備させる側部接合手段を前記装置
に機能させるための情報と、前記背景色決定手段に対し
て、前記側部の色情報に基づいて、前記仮想空間の地表
の色を決定するように機能させるための情報と、を含む
こととしてもよい。

【００１５】この請求項４記載の発明によれば、仮想体
に対して、頭部の下に、地表の色を決定するための側部
を具備させることができる。したがって、例えば、頭部
における縁部に、地表方向に延長する円筒形の側部を接
合すれば、地形オブジェクトの後方をクリッピングする
場合であっても、画像における地平線と地形オブジェク
トの間の色を側部の色によって簡単に補うことが可能と
なる。

【００１６】なお、側部の形状を、頭部の縁部分から地
表まで延長させた形状によって定義すれば、視点の高度
が変化しても、常に、画像上の地平線と地形の後方切り
取り位置との間部分の色をもれなく決定することができ
る。すなわち、請求項５記載の発明のように、請求項４
記載のゲーム情報において、前記側部接合手段に対し
て、前記所与の視点の位置に応じて前記側部の全高を変
更する、ように機能させるための情報を含むこととして
もよい。

【００１７】また、請求項６記載の発明のように、請求
項１から５のいずれかに記載のゲーム情報において、前
記装置に対して、前記仮想体に特定点（例えば、図９に
示す特定点Ｔｏｐ、Ｈ０〜２、Ｂ１，２）と、当該特定
点の色情報とを設定する特定点設定手段を機能させるた
めの情報と、前記背景色決定手段に対して、前記仮想体
の色情報を前記特定点の色情報に基づいて算出して前記
背景の色情報を決定する、ように機能させるための情報
と、を含むこととしてもよい。

【００１８】この請求項６記載の発明によれば、仮想体
上の特定点にのみ色を定義し、仮想体における任意の点
の色は、各特定点に与えられた色に基づいて決定するこ
とができる。したがって、仮想体の色をテクスチャ等に
より記憶する必要がなく、メモリを節約することができ
る。また、仮想体における任意の点の色を決定する際
に、その点と各特定点との位置関係に応じて各特定点に
与えられた色を合成することとすれば、仮想体の形状に
合わせて色を段階的に変化させることができる。例え
ば、仮想体をお椀状のドームによって定義し、その天頂
に紺の色を持つ特定点を、縁部分に白の特定点をそれぞ
れ設定すれば、天頂から地平線までの色を、視点から見
える大気の厚みの変化に応じて徐々に色が変化する様子
を尤らしく表現することができる。

【００１９】なお、仮想体に特定点を設け、各特定点の
色に基づいて仮想体上の色を決定する場合には、画像を
生成する度に仮想体全体の色を計算する必要はなく、画
面上に表示する範囲の色のみを決定すればよい。すなわ
ち、請求項７記載の発明のように、請求項１から５のい
ずれかに記載のゲーム情報において、前記装置に対し
て、前記仮想体に特定点と、当該特定点の色情報とを設
定する特定点設定手段を機能させるための情報と、前記
装置に対して、前記仮想体における所与の位置の色情報
を、前記特定点の色情報、及び、前記特定点と前記所与
の位置との位置関係に基づいて算出する算出手段を機能
させるための情報と、前記背景色決定手段に対して、前
記仮想体における所与の位置の色情報に基づいて前記背
景の色情報を決定する、ように機能させるための情報
と、を含むこととしてもよい。

【００２０】また、画面上に表現する仮想空間の範囲、
すなわち、視界の範囲と、仮想空間に定義する地球の大
きさとを比較すれば、仮想空間における水平方向の色の
変化は視界範囲において微妙であり、同一色で表現して
も違和感を与えない。そこで、請求項８記載の発明のよ
うに、請求項７記載のゲーム情報において、前記背景色
決定手段に対して、前記画像に含まれる背景の色情報の
うち、前記仮想空間内の略水平方向と平行な線上の色情
報を、前記仮想体の色情報に基づく同一色で表現する、
ように機能させるための情報を含むこととしてもよい。
このように、仮想空間内の水平方向の色を同一色で表現
することによって、画像生成処理をより簡単化し、迅速
に画像を生成することができる。

【００２１】また、請求項９記載の発明のように、請求
項６から８のいずれかに記載のゲーム情報において、前
記特定点設定手段に対して、前記特定点の色情報を、前
記仮想空間における前記所与の視点の位置に応じて変更
する、ように機能させるための情報を含むこととしても
よい。

【００２２】この請求項９記載の発明によれば、視点の
位置の変化に応じて、特定点に与える色を変更すること
ができる。例えば、各特定点に与える色として、視点の
位置が雲より上に存在する場合には、各特定点に対して
明るい色を設定し、視点が雲の下に存在する場合には、
暗い色を設定すれば、雲上と雲下とで全く異なる環境を
表現することができる。このように、視点の位置の変化
に合わせて特定点に与える色を変更することで、表現す
る環境のバリエーションを増やすとともに、生成する画
像の臨場感を向上させることができる。

【００２３】また、請求項１０記載の発明のように、請
求項６から９のいずれかに記載のゲーム情報において、
前記特定点設定手段に対して、前記仮想体の中心を通る
所与の断面上に少なくとも２つ以上の特定点を設定す
る、ように機能させるための情報を含むこととしてもよ
い。

【００２４】この請求項１０記載の発明によれば、特定
点として、仮想体の中心を通る断面上の一方向に存在す
る特定点と、他方向に存在する特定点とでそれぞれ異な
る色を設定すれば、仮想体の色について方向依存性を持
たせることができる。例えば、仮想体の中心点に原点を
持つ座標系（ｘ，ｙ，ｚ）におけるｚ軸方向を基準方向
とし、ｙ−ｚ平面による仮想体の断面上に特定点を設定
した場合、ｙ軸周りの回転について、ｚ軸との成す角に
応じた色を表現することができる。

【００２５】また、このとき、仮想空間に基準方向を設
け、その基準方向が常に仮想空間における所与の方向に
向くように配置することとしてもよい。すなわち、請求
項１１記載の発明のように、請求項１０の記載のゲーム
情報において、前記仮想体配置手段に対して、前記所与
の断面上の基準方向が前記仮想空間の所与の方向を向く
ように前記仮想体を配置する、ように機能させるための
情報を含むこととしてもよい。このように、仮想体を仮
想空間に配置する際に、仮想体の方向依存性を利用して
配置することによって、視点の位置が移動しても、矛盾
なく環境の色を決定することが可能となる。

【００２６】以上のように、仮想空間における「地平線
位置」、「天頂」、「所与の方向」に対応する仮想体の
位置や方向を設定することによって、仮想体の配置位置
を一意的に指定することができるとともに、常に理想的
な位置に仮想体を配置することができる。なお、請求項
１２記載の発明のように、請求項１１記載のゲーム情報
において、前記所与の方向を、前記仮想空間における所
与の光源の方向とするための情報を含むこととしてもよ
い。すなわち、仮想空間における「所与の方向」を光源
方向とし、仮想体における基準方向の色を明るい色とし
て設定すれば、常に、光源方向を明るい色によって表現
することができる。

【００２７】なお、仮想体を、環境の色を決定するため
だけに利用するのではなく、フォグと呼ばれる機能の色
を指定する際に用いてもよい。すなわち、請求項１３記
載の発明のように、請求項１から１２のいずれかに記載
のゲーム情報において、前記所与の視点からの距離に応
じて、前記仮想空間内に存する物体を霞ませて表現する
ための霞表現手段と、前記霞表現手段により前記物体を
霞ませる色情報を、当該物体に対する前記所与の視点の
視線方向に基づいて前記仮想体の色情報から決定する霞
色決定手段と、を前記装置に機能させるための情報を含
むこととしてもよい。

【００２８】請求項１４記載の発明は、プロセッサによ
る演算・制御を実行する装置に対して、高度を自在に変
化する所与の視点から見た仮想空間の画像を生成して所
与のゲームを実行させるためのゲーム情報であって、前
記仮想空間における前記所与の視点の高度を算出する手
段と、算出した前記視点の高度に応じて、生成する画像
内に表す地平線位置を演算する手段と、生成する画像の
うち、前記地平線位置を境に、前記仮想空間における天
頂方向に対応する部分に空の色を、地表方向に対応する
部分に地表の色を配色する手段と、を前記装置に機能さ
せるための情報を含むことを特徴とする。

【００２９】この請求項１４記載の発明によれば、画像
における地平線の位置を視点の高度に応じて決定するこ
とによって、常に理想的な位置に地平線を表現すること
ができる。したがって、仮想空間内の描画範囲を制限す
る場合であっても、視点の高度の変化に伴う地表の表現
範囲の変化に対する矛盾や違和感を発生させることな
く、よりリアルな環境を表現することが可能となる。

【００３０】請求項１５記載の発明は、プロセッサによ
る演算・制御を実行する装置に対して、所与の視点から
見た背景を含む仮想空間の画像を生成して所与のゲーム
を実行させるためのゲーム情報であって、前記画像に含
まれる背景の色情報のうち、前記仮想空間内の略水平方
向と平行な線上の色情報を略均一化せしめ、前記所与の
視点の視線方向および／または視点位置が変化すること
によって、前記線上の色情報を変更する手段を、前記装
置に機能させるための情報を含むことを特徴とする。

【００３１】この請求項１５記載の発明によれば、生成
する画像のうち、仮想空間における略水平なライン上の
色を同一の色によって表現することができる。したがっ
て、仮想空間における水平な１つのライン上の色を決定
する際には、そのライン上の１点について色を計算すれ
ば足り、より画像を生成する速度を高速化することがで
きる。

【００３２】また、請求項１６に記載の発明のように、
情報記憶媒体に対して、請求項１から１５のいずれかに
記載のゲーム情報を記憶させることとしてもよい。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態について図面を参照して説明する。なお、以下では、
本発明を飛行戦闘ゲームに適用し、家庭用のゲーム装置
にて実現する場合について説明するが、これに限定する
必要はない。

【００３４】図１は、家庭用のゲーム装置の一例を示す
図である。同図によれば、ゲーム装置１２１０は、ディ
スプレイ１２００、ゲームコントローラ１２０２、１２
０４等が着脱自在な構成になっている。また、ゲームプ
ログラムや本発明を実現するために必要な情報等のゲー
ム情報は、ゲーム装置１２１０に着脱自在な情報記憶媒
体であるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、ＩＣカード１２０８、
メモリカード１２１２および、ゲーム装置１２１０本体
が備える情報記憶媒体等に格納されている。

【００３５】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、ゲーム画像上に表示さ
れる戦闘機をゲームコントローラ１２０２あるいは１２
０４を用いて操作することによって、飛行戦闘ゲームを
楽しむ。以下、プレーヤにより操作される戦闘機を自戦
闘機という。ここに、自戦闘機を操作するとは、ゲーム
コントローラ１２０２、１２０４の操作ボタンを押下す
ることにより、自戦闘機の移動方向や移動速度を指定す
る行為を意味する。また、ゲーム画像内には、仮想空間
における自戦闘機の位置が把握できるように、自戦闘機
を取巻く環境、すなわち、空や地形といった環境を表現
する。なお、ゲーム画像を生成するための視点の位置
は、自戦闘機の操縦席に設定してもよいし、自戦闘機に
追従させて自戦闘機を客観的に表現するように設定して
もよい。

【００３６】また、本実施の形態では、画像生成処理の
遅延化を防ぐために、視点の視線方向に存在する全ての
オブジェクトについて描画せずに、視点からの距離に応
じて描画するオブジェクトを制限する。図２（ａ）は、
仮想空間の平面図であり、描画する範囲の一例を示す図
である。同図に示すように、視点１００を中心とした半
径Ｄ_R、角θの扇状の範囲１０２を描画する範囲とす
る。すなわち、視点１００との距離ｄ（高さ成分を除い
た水平方向の距離）が、０≦ｄ≦Ｄ_Rを満たす範囲１０
２内に存在するオブジェクトについてのみ描画を実行す
る。なお、この距離Ｄ_Rは、画像生成処理の遅延を引き
起こさないと予測される最大の距離とする。図２（ｂ）
は、描画する範囲１０２の仮想空間の縦断面図である。
このように、視点１００からの距離がＤ_Rを越える範囲
については描画しない。

【００３７】ただし、上述のように、描画する範囲１０
２を視点１００に対する水平方向の距離Ｄ_Rによって定
義した場合、以下の不都合が生じる。本来、地表を見下
ろしたときに、視点１００の高度ｈが高いほど、地表上
のオブジェクトは小さく見え、視界（画面）に映る地表
の面積は広くなるはずである。しかし、描画する範囲１
０２を一定にすると、視点１００の高度ｈが高くなって
も表示される地表の面積は広くならず、とりわけ、奥行
方向については視点に接近して見えてしまう。

【００３８】例えば、図３（ａ）に示すように、視点１
００の高度ｈが低い場合には、描画範囲１０２の奥行方
向の端部１０４と地平線の方向とがほぼ一致するため、
違和感を与える恐れがない。一方、図３（ｂ）に示すよ
うに、視点１００の位置が高い場合には、描画範囲１０
２の端部１０４を見下ろすことができるため、地形が唐
突に途切れたような印象を与えることとなる。このと
き、端部１０４の近傍をぼかして表現することによっ
て、端部１０４を地平線として表現するといった方法も
考えられる。しかし、こうして生成した地平線の位置
は、理想的な地平線の位置よりも明かに視点１００に対
して近いため、地球が奇妙に小さく感ぜられてしまう。
本発明は、係る状況においても、描画範囲１０２を広げ
ることなく、効率的かつ尤らしく環境を表現するための
ものである。

【００３９】以下に、本発明を詳細に説明する。本実施
の形態では、描画範囲１０２とは無関係な位置に地平線
を定義する。具体的には、視点１００からの距離Ｄ_Gの
位置を地平線の位置とする。図４（ａ）は仮想空間の平
面図、（ｂ）は仮想空間の縦断面図であり、地平線距離
Ｄ_Gと描画範囲１０２の半径Ｄ_Rとの距離の関係を示す図
である。同図に示すように、地平線距離Ｄ_Gは、描画範
囲１０２の半径Ｄ_Rよりも大きい（Ｄ_G＞Ｄ_R）。なお、
設定した地平線から上の空の色や、地平線から描画範囲
１０２の端部１０４までの地表の色を、視点１００を内
包するドームによって決定する。このドームは、ポリゴ
ンモデルにより定義されたものであり、空の色を決定す
るための頭部と、地表の色を決定するための側部とから
成る。以下では、仮想空間上の座標系をワールド座標系
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）といい、ドームのポリゴンモデルを定義
するための座標系をローカル座標系（ｘ，ｙ，ｚ）とし
て区別する。

【００４０】まず、ドームの構造について説明する。図
５は、ドーム１１０の一例を示す図であり、（ａ）はド
ーム１１０の縦断面図、（ｂ）はドーム１１０の斜視図
である。同図に示すように、ドーム１１０は、ｙ軸につ
いて回転対称な略半球状の頭部１１２と、ｙ軸を中心軸
とする円筒形の側部１１４とから構成される。なお、仮
想空間ににおける視点１００がドーム１１０のｙ軸（す
なわち、中心軸）上に位置するように、かつ、ワールド
座標系（すなわち、仮想空間）のＹ軸とローカル座標系
のｙ軸とが平行となるように、ドーム１１０を仮想空間
内に配置する。また、図５（ｃ）は頭部１１２の下方斜
視図、（ｄ）は頭部１１２の側面図である。この図５
（ｃ）および（ｄ）に示すように、頭部１１２を、三角
形あるいは台形のポリゴンにより構成する。また、頭部
１１２の全高Ｌ_H、および、頭部１１２の最下端の半径
ｒ_Hは、視点１００の位置の変化にかかわらず常に一定
の値とする。

【００４１】一方、図５（ｅ）は側部１１４の下方斜視
図、（ｆ）は側部１１４の側面図である。この（ｅ）お
よび（ｆ）に示すように、側部１１４を、矩形のポリゴ
ンにより構成する。また、側部１１４の半径ｒ_Bを、頭
部１１２の最下端の半径ｒ_Hと等しくし（ｒ_B＝ｒ_H＝一
定）、接合部分における水平方向のポリゴン数が一致す
るように設定する。すなわち、頭部１１２と側部１１４
は接合部分において、角ポリゴンの頂点位置が噛合い、
連続である。なお、側部１１４の半径ｒ_Bは、描画範囲
１０２の半径Ｄ_Gと等しく、もしくは、描画範囲１０２
の半径Ｄ_Gよりも若干小さめとなるように設定する（ｒ_B
≦Ｄ_G）。

【００４２】ただし、側部１１４の全高Ｌ_Bについて
は、視点１００の高度（高さｈ）に応じて変化させる。
図６は、視点１００の高さｈの変化に伴って側部１１４
の全高Ｌ_Bを変化させた一例を示す図であり、（ａ）か
ら（ｃ）へと、視点１００の高度ｈを高くしたものであ
る。同図に示すように、側部１１４と頭部１１２の接合
部分が、視点１００と地平線位置とを結ぶ直線１２０上
に位置するように、側部１１４の全高Ｌ_Bを決定する。

【００４３】図７は、ドーム１１０の縦断面図であり、
側部１１４の全高Ｌ_Bを決定する処理を説明するための
図である。同図において、直線１２２ａ，ｂは、仮想空
間における垂直方向（Ｙ軸方向）の視界の範囲を示すも
のであり、破線１２０は、視点１００と地平線位置とを
結ぶ直線を示す。なお、視点１００に対する地平線距離
をＤ_Gによって表示した。同図によれば、側部１１４の
全高Ｌ_Bは、側部１１４の半径ｒ_Bと、地平線距離Ｄ
_Gと、視点１００の高さｈとによる比例関係を利用して
決定することができる。すなわち、側部１１４の全高Ｌ
_Bは、Ｌ_B＝ｈ−｛（ｈ−ｒ_B）／Ｄ_G｝ …（１）により決定できる。このように、視点１００と地平線位
置とを結ぶ直線上に頭部１１２と側部１１４の接合部分
を配置することによって、地平線よりも上空に当る部分
の色を頭部１１２によって、地平線から描画範囲１０２
の端部１０４までの色を側部１１４によって、それぞれ
決定することができる。

【００４４】なお、側部１１４を構成する各ポリゴンの
垂直方向（ｙ軸方向）の長さｌ_Bは、式（１）によって
算出した側部１１４の全高Ｌ_Bによって決定する。具体
的には、全高Ｌ_Bを垂直方向のポリゴン数ｍで割った値
によって一律に決定する。すなわち、ｌ_B＝（Ｌ_B／ｍ） …（２）。

【００４５】続いて、ドームの色について説明する。ド
ーム１１０の色は、ローカル座標系（ｘ，ｙ，ｚ）にお
ける向きに応じて異なる色を設定する。例えば、図８
（ａ）に示すように、ドーム１１０を構成するポリゴン
のうち、ｚ軸の正方向に存在するポリゴンと、負方向に
存在するポリゴンとで異なる色味を設定する。例えば、
夕暮れのシーンを演出する場合には、頭部１１２のｚ軸
正方向に赤や黄色を基調とした明るい色を設定し、ｚ軸
負方向には紺などの夕闇を連想する色を配色する。ま
た、側部１１４のｚ軸正方向には、夕日によって照らさ
れる明るい土の色を、ｚ軸負方向には、夕闇にしずむ暗
い土の色を配色する。そして、仮想空間内にドーム１１
０を配置する際には、図８（ｂ）に示すように、ドーム
１１０のｚ軸の正方向が、仮想空間における光源１３０
の光線ベクトル１３２の水平方向成分と対向するように
ドーム１１０を回転させて配置する。このように、ドー
ム１１０に与える色をローカル座標系における方向に応
じて変化させるとともに、光源１３０の方向にあわせて
仮想空間におけるドーム１１０の向きを決定すること
で、簡単にリアルスティックな環境を表現することがで
きる。

【００４６】なお、ドーム１１０上の色について、ポリ
ゴンの１つ１つに色を定義する構成にした場合、大気や
地表の色の変化をより細かく滑らかに表現するために
は、多量のポリゴンが必要となるとともに、多容量のメ
モリが必要となる。逆に、ポリゴン数を減らせばメモリ
容量が少なくてすむ一方で、ドーム１１０上の色がポリ
ゴン単位で変化する様子が顕著となり、大気の微妙な色
の変化を表現することができない。こうした問題を防ぐ
ために、ドーム１１０上の特定な点（以下、特定点とい
う）に対してのみ色を設定する。そして、ドーム１１０
における任意の点の色は、その点と特定点との位置関係
に基づいて各特定点に与えられた色を合成することによ
って決定する。

【００４７】図９は、ドーム１１０上の特定点の一例を
示す図であり、ドーム１１０のｙ−ｚ平面（ｘ＝０）の
断面図である。同図に示すように、頭部１１２の頂点
（Ｔｏｐ）と、ｙ軸に対して対象となる２つの点ａ，ｂ
を５組（Ｈ０〜Ｈ２，Ｂ１，２）、それぞれｘ＝０とな
るドーム１１０の表面に設定する。すなわち、Ｔｏｐに
１つと、ｚ軸の正方向と負方向とにそれぞれ対称となる
１０箇所の位置に特定点を設ける。図９によれば、頭部
１１２に７つの特定点が、側部１１４に４つの特定点が
設定されている。

【００４８】このように、側部１１４に対して設定する
特定点の数に対して、頭部１１２に設定する特定点の数
を多くする理由の１つは、側部１１４はｙ軸方向に対し
て直線的な形状であるのに対し、頭部１１２は曲線的な
ためである。通常、直線上において、２つの点にそれぞ
れ異なる色を設定し、２点間において一方の色から他方
の色へと段階的に変化させることは、比較的簡単であ
る。具体的には、２点間に存在する各点に対して、その
２つの点に対する距離の比に応じて２つの色を合成した
結果を与えることで、２点間のグラデーションを実現で
きる。一方、曲面においては、面の形状の変化に合わせ
て色を変化させることは困難を要する。曲面の曲率が一
定であれば、角度に応じて色の合成率を決定してもよい
が、ここでは、頭部１１２について、Ｔｏｐから最下端
までの曲率を一定とする必要がないため、必ずしも合理
的な方法とは言えない。

【００４９】また、空の垂直方向に対する色の変化は、
地表の奥行に対する色の変化と比較して、より顕著で急
激な場合が多い。すなわち、空の色の変化は、線形に色
を変化させた場合とは異なる印象が強い。例えば、夕暮
れにおいては、地平線に隠れる太陽の周囲の明るい色か
ら上空の暗い空の色への変化は、比較的急であり、視線
の角度の変化に応じて線形に色を変化させると不自然な
見え方となる。以上の理由から、図９に示すように、頭
部１１２に対しては複数の特定点を設定することで、大
気の微妙な色味の変化を演出できるようにする。

【００５０】図１０は、ドーム１１０上の特定点の色を
記憶するための特定点色テーブル４４の一例を示す図で
ある。同図によれば、特定点色テーブル４４には、各特
定点の座標と、色とが対応付けて記憶される。ここに、
Ｌ_Hは頭部１１２の全高、Ｌ_Bは側部１１４の全高、ｒ_B
は側部１１４の半径をそれぞれ意味するものであり、側
部１１４の全高Ｌ_Bには、式（１）によって求めた値を
代入する。また、座標は、ローカル座標系における座標
を意味する。

【００５１】ドーム１１０の表面における任意の点ｐの
色は、その点ｐの近くに存在する４つの特定点（Ｔｏｐ
を含む場合には、３つの特定点）に与えられた色を合成
することによって決定する。各色の合成割合は、求める
点ｐと、各特定点に対する距離（あるいは角度）に応じ
て決定する。例えば、図１１（ａ）に示すドーム１１０
上の点ｐの色を決定する際には、まず、ローカル座標系
における点ｐの座標（ｘ_p，ｙ_p，ｚ_p）を判定し、特定
点色テーブル４４の中からｙ座標がｙ_pの値に近い２組
の特定点を選択する。図１１（ａ）によれば、特定点Ｈ
０ａとｂの組みと、特定点Ｈ１ａとｂの組みとが選出さ
れる。これら選出した特定点を合成する方法は、点ｐと
の位置関係を加味した方法であればいかなる方法であっ
てもかまわないが、以下にその一例を説明する。

【００５２】まずは、各組それぞれの２つの特定点を通
る水平面と、点ｐを通る仮想体表面上の垂直線との各交
点を求め、その点における色を決定する。このとき、水
平面は、ｐ点を挟んだ垂直方向に２つ存在するため、垂
直線との交点を２つ算出することとなる。以下、２つの
特定点を通る水平線と垂直線との交点を水平交点とい
い、水平方向に並ぶ２つの特定点の色を合成した結果と
して得られる色を水平合成色Ｃ_nという。すなわち、水
平交点における色が水平合成色Ｃ_nとなる。次いで、２
つの水平合成色Ｃ_nを点ｐと各水平交点との位置関係に
応じて合成することによって、点ｐの色を決定する。

【００５３】例えば、図１１（ａ）に示す点ｐの色を求
める場合には、特定点Ｈ０ａとｂを通る水平線１４０と
点ｐを通る垂直線１４４との水平交点１４６と、特定点
Ｈ１ａとｂを通る水平線１４２と垂直線１４４との水平
交点１４８を算出し、更に、水平交点１４６における水
平合成色Ｃ_H0と、水平交点１４８における水平合成色Ｃ
_H1とを決定する。各水平合成色Ｃ_nは、図１１（ｂ）に
示すように、点ｐの水平方向の単位ベクトル１５０とｚ
軸との成す角φに基づいて決定する。すなわち、Ｃ_n＝｛Ｃ_a（cosφ＋１）＋Ｃ_b（cos（π−φ）＋１）｝／２ …（３）により各水平合成色Ｃ_nを決定することができる。ここ
で、Ｃ_aは正方向の特定点の色を、Ｃ_bは負方向の特定点
の色をそれぞれ意味する。

【００５４】そして、２つの水平合成色Ｃ_nを求める
と、２つの水平交点１４６，１４８と点ｐとの距離の比
に応じて各水平合成色Ｃ_nを合成する。この合成処理
は、点ｐが側部１１４に存在する場合と、頭部１１２に
存在する場合とで異なる。点ｐが側部１１４に存在する
場合には、２つの水平合成色Ｃ_nを各距離に基づいて線
形に合成する。すなわち、点ｐと各点に対する距離の比
により決定する。Ｃ_p＝｛Ｃ_B1（Ｌ_B−ｙ_p）＋Ｃ_B2（ｙ_p−０）｝／Ｌ_B …（４）ここで、Ｃ_B1およびＣ_B2はそれぞれ側部１１４の最上端
と最下端の水平合成色を示し、Ｌ_Bは側部１１４の全高
を、ｙ_pは点ｐのｙ座標を意味する。

【００５５】一方、点ｐが頭部１１２に存在する場合に
は、２つの水平交点間に存在するポリゴンの単位で色を
決定する。具体的には、図１１（ｃ）に示すように、各
水平交点１４６，１４８を端部とする弧１６０（頭部１
１２の表面一部）上に存在するポリゴンの頂点１５２〜
１５６（あるいは、ポリゴンの辺と交差する点）を決定
し、各頂点１５２〜１５６に与える色を計算する。更
に、各頂点１５２〜１５６を端点とする線分のうち、点
ｐを含む線分を選択する。同図においては、端点となる
点１５２と点１５４に与えられた色を線形に合成するこ
とによって点ｐの色を決定する。なお、各頂点の色を決
定する処理は、各頂点１５２〜１５６と各水平交点１４
６，１４８との距離を算出し、線形に色を合成する。例
えば、ポリゴンの頂点１５２の色を決定する際には、頂
点１５２と水平交点１４６の距離と、頂点１５２と水平
交点１４８の距離を算出し、各距離の比に基づいて合成
割合を決定する。

【００５６】なお、ゲーム画像を生成する際には、画面
上の画素１つ１つについて対応するドーム１１０上の点
を選択し、色を決定することとしてもよいが、以下の簡
略化をしてもよい。すなわち、画面の横幅（視界の横
幅）に対する地球の大きさを考慮すれば、地平線に沿っ
た水平方向の色は、画面上において同一色で簡単化して
も不自然ではない。したがって、地平線の方向が画面上
の水平方向と同一である場合には、各走査線を代表する
１つの画素について色を決定し、同じ走査線上に存在す
る全ての画素に対して同じ色を与えることができる。図
１２（ａ）は、仮想空間内に透視投影用のスクリーン１
６２を模式的に配置した一例を示す図である。同図に示
すように、スクリーン１６２上の各走査線の中心位置に
当る画素と、視点１００とを結ぶ直線１６４−１〜ｎを
算出し、各直線１６４がドーム１１０と交差する点の色
を計算する。そして、該当する走査線上の全ての画素に
対して算出した色を与える。

【００５７】ただし、自戦闘機が旋回し、それに伴って
視点１００が回転（チルト）するような場合には、走査
線の全ての画素に同一色を適用させることはできない。
この場合には、視点１００の回転（チルト）角度を算出
し、図１２（ｂ）に示すように、仮想空間の垂直方向に
対して平行となるスクリーン１６２上の画素の列を選出
する。そして、スクリーン１６２の各画素と視点１００
とを結ぶ直線を算出し、各直線とドーム１１０との交点
における色を算出すると、対応する各画素に対して与え
る色として決定する。また、仮想空間における地平線の
方向と平行となるスクリーン１６２上の画素の行を選出
し、各行に対して、算出した色を適用させる。

【００５８】なお、描画範囲１０２内に存在するオブジ
ェクトについて、フォグと呼ばれる手法を施す場合があ
る。フォグとは、視点１００に対して遠い位置に存在す
るオブジェクトを距離に応じてぼかして表現する手法で
あり、具体的には、物体が霞んで完全に見えなくなる位
置の色を指定し、その指定した色と各オブジェクトが保
有する色とを視点１００に対するオブジェクトの距離に
応じて合成することによって行う。本実施の形態によれ
ば、ドーム１１０により指定される環境の色は、光源方
向とその逆方向とで異なる。このとき、地形オブジェク
トに対して施すフォグの色を全ての方向に対して同一色
に設定した場合、地形オブジェクトが霞んで見えなくな
る色味と、地平線近傍の色味とが全く無関係な色の組み
合わせとなる恐れがある。すなわち、地表が不自然な色
の変化をするように見えてしまう。

【００５９】こういった矛盾を解消するために、ドーム
１１０の最下端の色をフォグの色として採用する。具体
的には、図１３に示すように、視点１００の視線方向を
代表するベクトル１７０の水平成分１７２とｚ軸との成
す角φに基づいて、ドーム１１０の最下端の水平交点１
７４における水平合成色Ｃ_nを算出し、これを地形オブ
ジェクトに施すフォグの色として採用する。このよう
に、側部１１４の色を用いて地形に施すフォグの色を決
定することによって、地形が霞んで消える色味と地平線
までの地表の色味との間に矛盾が生じることなく、より
尤らしく環境を表現することができる。

【００６０】また、従来において、臨機応変にフォグの
色変更することは困難であった。これは、フォグを表現
する多くの場合において、その濃淡をいかに尤らしく表
現するかについてのみ注意が向けられていたためであ
る。すなわち、使用されるフォグの色は１色のみであ
り、視点に対する距離によってのみフォグを調節し、視
点に対する方向については考慮されていなかった。この
ため、例えば、フォグの色を白に設定した場合、夕闇に
消えるはずの他の戦闘機が、暗い空の中でうっすらと白
くぼけて消えるといった矛盾が発生する恐れがあった。
しかしながら、本発明によれば、他の戦闘機が消え入る
方向を判定し、その方向のドーム１１０上の色を算出し
てフォグの色として採用することが可能となり、矛盾な
く他の戦闘機が環境の中に霞んで消えて行くように表現
することができる。

【００６１】続いて、コンピュータ等のハードウェアを
用いて本発明を実現可能とするために必要となる機能に
ついて説明する。図１４は、機能ブロックの一例を示す
図である。同図に示す機能ブロックは、ゲーム情報内に
記憶されるプログラムに従って作動する機能と、図１に
示すゲーム装置１２１０自体が予め有する機能とからな
るものである。

【００６２】操作部１０は、プレーヤがゲームにおける
自キャラクタの操作や、ゲームの開始／中止の指示、選
択画面における選択項目の入力等を実行するためのもの
であり、キーボードやマウス、ゲームコントローラ等の
操作装置により実現可能である。

【００６３】処理部２０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、音処理等の各種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）、あるいはＡ
ＳＩＣ（ゲートアレイ等）等のハードウェアや、所与の
プログラムにより実現できる。また、処理部２０には、
主に、ゲーム演算部２２、画像生成部２４が含まれる。

【００６４】ゲーム演算部２２は、ゲームの進行処理、
選択画面の設定処理、仮想空間上での各オブジェクトの
位置や向きを決定する処理、視点１００の位置や視線方
向、視界等を求める処理等、種々のゲーム処理を操作部
１０から入力される操作信号や、情報記憶媒体４０から
読み出すゲームプログラム４２等に基づいて実行する。
また、ゲーム演算部２２は、本発明に係る処理を実行す
るための、ドーム制御部２２０を含む。

【００６５】ドーム制御部２２０は、側部１１４の全高
Ｌ_Bを決定する処理、および、仮想空間内にドーム１１
０を配置する処理を実行する。すなわち、ゲーム演算部
２２によりワールド座標系における視点１００の座標
（Ｘ_C，Ｙ_C，Ｚ_C）を決定すると、その水平位置（Ｘ_C，
０，Ｚ_C）上にドーム１１０のローカル座標系の原点を
配置する。また、視点１００の高さｈ（すなわち、
Ｙ_C）を式（１）に代入することによって側部１１４の
全高Ｌ_Bを決定し、側部１１４を構成する各ポリゴンの
垂直方向の長さを決定する。また、ドーム制御部２２０
は、ローカル座標系におけるｚ軸が、仮想空間における
光源の光線ベクトルの向きと対向するようにドーム１１
０を回転させる。

【００６６】画像生成部２４は、ゲーム演算部２２から
入力される指示信号、各種座標データに基づき、ゲーム
画像を生成する処理を実行するものであり、ＣＰＵ、Ｄ
ＳＰ、画像生成専用のＩＣ、メモリなどのハードウェア
により構成される。具体的には、画像生成部２４は、前
方、後方クリッピングを実行してビューボリュームを決
定する処理、各ポリゴンに対する座標変換および視点１
００と光源に基づく輝度計算処理等のジオメトリ処理
と、色補間処理、陰面消去処理等のレンダリング処理を
実行することによりゲーム画像を生成する。そして、生
成したゲーム画像を画像データとして表示部３０に出力
して表示させる。なお、表示部３０は、画像生成部２４
から入力される画像データを表示画面に表示させるもの
である。また、画像生成部２４は、環境色決定部２４０
と、フォグ処理部２４２とを含む。

【００６７】環境色決定部２４０は、画面上の各画素に
対して与える環境の色をドーム１１０に基づいて決定す
る処理を行う。すなわち、視点１００からスクリーン上
の各画素に対する直線を求め、その直線とドーム１１０
上における交点を算出する。そして、情報記憶媒体から
特定点色テーブル４４を読み出して、算出した交点上の
色を算出すると、該当する画素に算出した結果を与え
る。なお、地平線と平行な直線に対して同一色を配色す
る場合には、視点１００の回転（チルト）角度を判定
し、スクリーン上の画素のうち、仮想空間における地平
線と垂直に交わる向きの画素の列と、地平線と平行とな
る画素の行を決定して、各行に与える色を計算する。

【００６８】フォグ処理部２４２は、視界内に存在する
オブジェクトに対してフォグを施す処理を実行する。例
えば、視界内に地形オブジェクトが含まれる場合には、
側部１１４の最下端について算出した水平合成色Ｃ_nを
地形オブジェクトに施すフォグの色として採用する。ま
た、上空の戦闘機に対してフォグを施す場合には、視点
１００と戦闘機とを結ぶ直線を算出し、その直線とドー
ム１１４との交点を求め、その交点上の色をフォグの色
として採用する。

【００６９】情報記憶媒体４０は、ゲーム装置の駆動に
係るプログラムやゲームを実行するためのプログラム、
データを記憶するためのものであり、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲ
ームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、メモ
リ、ハードディスク等のハードウェアにより実現でき
る。なお、情報記憶媒体４０は、主に、所与のゲームを
実行するためのゲームプログラム４２、特定点色テーブ
ル４４を記憶する。なお、ゲームプログラム４２には、
ゲーム演算部２２が所与のゲームシナリオに沿ってゲー
ムを実行するためのプログラムや、画像生成部２４がジ
オメトリ処理やレンダリング処理を実行するために必要
な情報のほか、ドーム制御部２２０がドーム１１０の配
置を実行するために必要となるドーム制御情報４２０
と、環境色決定部２４０やフォグ処理部２４２が上述し
た処理を実行するために必要となる色処理情報４２２と
が含まれる。

【００７０】続いて、本実施の形態を実現するための処
理について、図１５に示すフローチャートを用いて以下
に説明する。なお、以下の処理は、１フレーム毎に実行
するものである。図１５において、ゲーム演算部２２
は、操作部１０あるいは、ゲームプログラムに従って仮
想空間における視点１００の位置および視線方向を決定
する（ステップＳ１）。そして、ドーム制御部２２０
は、ステップＳ１で決定された視点１００の水平位置に
ドーム１１０の原点を配置する（ステップＳ２）。ま
た、ドーム制御部２２０は、視点１００の高さｈと地平
線距離Ｄ_Gに基づいて側部１１４の全高Ｌ_Bを決定する
（ステップＳ３）。

【００７１】環境色決定部２４０は、視点１００の視界
範囲内に映る環境を描画する処理を実行する（ステップ
Ｓ４）。フォグ処理部２４２は、視界内に描画するオブ
ジェクトが存在する場合には、そのオブジェクトの存在
位置に基づいてフォグを施す処理を実行する（ステップ
Ｓ５）。そして、全てのオブジェクトについて描画が完
了すると、本処理を終了する。

【００７２】次に、本実施の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１６を用いて説明する。
同図に示す装置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００
２、ＲＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、音生成Ｉ
Ｃ１００８、画像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０
１２、１０１４が、システムバス１０１６により相互に
データ入出力可能に接続されている。そして、画像生成
ＩＣ１０１０には、表示装置１０１８が接続され、音生
成ＩＣ１００８には、スピーカ１０２０が接続され、Ｉ
／Ｏポート１０１２には、コントロール装置１０２２が
接続され、Ｉ／Ｏポート１０１４には、通信装置１０２
４が接続されている。

【００７３】情報記憶媒体１００６は、図１４に示す機
能ブロックにおける情報記憶媒体４０に相当するもので
あり、プログラム、表示物を表現するための画像デー
タ、音データ、プレイデータ等が主に格納されるもので
ある。例えば、図１に示す家庭用ゲーム装置１２１０で
は、ゲームプログラム等を格納する情報記憶媒体とし
て、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＤＶＤ等が用いら
れ、プレイデータを格納する情報記憶媒体としてメモリ
カードなどが用いられる。また、本発明を業務用のゲー
ム装置に適用する場合には、ＲＯＭ等のメモリやハード
ディスクが用いられ、この場合には、情報記憶媒体１０
０６は、ＲＯＭ１００２になる。また、パーソナルコン
ピュータにおいては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＲＯＭ等
のメモリ、ハードディスク等が用いられる。

【００７４】コントロール装置１０２２は、ゲームコン
トローラ、操作パネル等に相当するものであり、ユーザ
がゲーム進行に応じて行う判断の結果を装置本体に入力
するための装置である。

【００７５】情報記憶媒体１００６に格納されるプログ
ラム、ＲＯＭ１００２に格納されるシステムプログラム
（装置本体の初期化情報等）、コントロール装置１０２
２によって入力される信号等に従って、ＣＰＵ１０００
は、装置全体の制御や各種データ処理を行う。ＲＡＭ１
００４は、このＣＰＵ１０００の作業領域等として用い
られる記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲＯＭ
１００２の所与の内容、あるいはＣＰＵ１０００の演算
結果が格納される。

【００７６】更に、この種の装置には、音生成ＩＣ１０
０８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていて、ゲー
ム音やゲーム画像の好適な出力が行えるようになってい
る。音生成ＩＣ１００８は、情報記憶媒体１００６やＲ
ＯＭ１００２に記憶される情報に基づいて効果音やバッ
クグラウンド音楽等のゲーム音を生成する集積回路であ
り、生成されたゲーム音は、スピーカ１０２０によって
出力される。また、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１
００４、ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６等から
出力される画像情報に基づいて表示装置１０１８に出力
するための画素情報を生成する集積回路である。また表
示装置１０１８は、ＣＲＴやＬＣＤ、ＴＶ、プラズマデ
ィスプレイ、プロジェクター等により実現される。

【００７７】また、通信装置１０２４は、ゲーム装置内
部で利用される各種の情報を外部とやり取りするもので
あり、他のゲーム装置と接続されてゲームプログラムに
応じた所与の情報を送受したり、通信回線を介して、ゲ
ームプログラム等の情報を送受すること等に利用され
る。

【００７８】また、図１〜図１４で説明した種々の処理
は、図１５のフローチャートに示した処理等を行うため
のドーム制御情報４２０や色処理情報４２２、特定点色
テーブル４４等を含むプログラムを格納した情報記憶媒
体１００６と、該プログラムに従って動作するＣＰＵ１
０００、画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等
によって実現される。なお、画像生成ＩＣ１０１０、音
生成ＩＣ１００８等で行われる処理は、ＣＰＵ１０００
あるいは汎用のＤＳＰ等によりソフトウェア的に行って
もよい。

【００７９】なお、本発明は、図１に示した家庭用のゲ
ーム装置１２１０だけでなく、他のいかなる形態のゲー
ム装置に適用してもかまわない。例えば、図１７に、ホ
スト装置１３００と、このホスト装置１３００と通信回
線１３０２を介して接続される端末１３０４−１〜１３
０４−ｎとを含むゲーム装置に本実施の形態を適用した
場合の例を示す。

【００８０】図１７に示す形態の場合、図１４の情報記
憶媒体４０に記憶されるゲームプログラム４２や特定点
色テーブル４４等は、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。また、端末
１３０４−１〜１３０４−ｎが、ＣＰＵ、画像生成Ｉ
Ｃ、音生成ＩＣ、を有し、スタンドアローンでゲーム画
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１３０４−１〜１３０
４−ｎに配送される。一方、スタンドアローンで生成で
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。

【００８１】あるいは、図１８に示すように、本実施の
形態を業務用ゲーム装置８０に適用してもよい。この業
務用ゲーム装置８０は、プレーヤがスピーカ８６から出
力される音を聞きながら、操作ボタン８４を操作するこ
とによって、ディスプレイ８２上に表示される自戦闘機
を操作して所与のゲームを楽しむ装置である。業務用ゲ
ーム装置８０に内蔵されるシステム基板９０には、ＣＰ
Ｕ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。そ
して、ゲームプログラム４２や特定点色テーブル４４等
は、システム基板９０上の情報記憶媒体であるメモリ９
２に格納されている。

【００８２】なお、本発明は、上記実施の形態で説明し
たものに限らず、種々の変形実施が可能である。例え
ば、本実施の形態では、１つの特定点に与える色を１種
類に限定して説明したが、視点１００の高度に応じて特
定点に与える色を変更する構成にしてもよい。具体的に
は、図１９（ａ）に示すように、視点１００の高度に応
じた複数種類の特定点色テーブル１８０−１，２，…を
定義する。そして、図１９（ｂ）に示すように、視点１
００の高度範囲と、採用する特定点色テーブル１８０と
を対応付けるための関連テーブル１８２を定義し、ゲー
ム実行中に関連テーブル１８２を読み出して、視点１０
０の高さに対応する特定点色テーブル１８０を決定する
構成にしてもよい。

【００８３】あるいは、ドーム１１０上の各特定点に対
して、視点１００の高度に応じて複数種類の色を合成し
た結果を与えることとしてもよい。具体的には、高度ｈ
₀、ｈ₁、ｈ₂、…といった具合に、離散的な複数の高度
を設定し、各高度に対応する特定点色テーブル１８０−
１，２，…を定義する。そして、図１９（ｃ）に示すよ
うに、各高度と特定点色テーブル１８０とを対応付ける
関連テーブル１８４を生成する。ゲーム実行中において
は、視点１００の高さｈに近い高度の特定点色テーブル
１８０を関連テーブル１８４から２つ読み出し、その２
つの特定点色テーブル１８０の中から必要な特定点の色
をそれぞれ読み出す。そして、各特定点色テーブル１８
０の高度と、視点１００の高さｈとの比に応じて各高度
に対応する色を合成し、該当する特定点に与える色を決
定する。このように、特定点１つ１つに与える色を、視
点１００の高さｈに応じて逐次変化させることによっ
て、より自然に、かつ、バラエティー豊かに変化させる
ことが可能となる。

【００８４】また、特定点色テーブルを変更するタイミ
ングとして、視点１００の高さだけでなく、時間経過に
応じて変更することとしてもよい。例えば、視点の位置
が変化しない場合であっても、時間の経過に伴って、真
昼用の特定点色テーブルから、夕暮れ用の特定点色テー
ブルに変更してもよい。

【００８５】また、夕暮れのシーンなどにおいて、ドー
ムにおける特定点の位置を固定的にせずに、時間経過に
従って移動させてもよい。たとえば、赤っぽい色を持つ
特定点の位置を徐々に移動させて夕日が沈むように演出
することも可能である。図２０は、ドームのｙ−ｚ平面
の断面図であり、特定点の移動例を示す図である。
（ａ）に示すように、夕焼けの初期では、特定点の位置
を上空に設定し、時間経過に伴って（ｂ）や（ｃ）に示
すように、各特定点の位置を頭部と側部の接合部分に近
づけるように移動させる。このように、ｙ軸について対
象となる位置にそれぞれ特定点を配置するだけでなく、
図２０に示すように、非対称に配置し、時間経過に伴っ
て移動させてもよい。ただし、この場合において、任意
の点の色を決定する際には、各特定点を結ぶ線分に沿っ
て色を合成することで決定する。あるいは、特定点の間
隔に従って、ポリゴンの形状を変更し、各ポリゴン単位
で色を決定する構成にしてもよい。

【００８６】また、側部を構成するポリゴンを矩形とし
て説明したが、ポリゴンの各頂点の座標を垂直方向（す
なわち、ｙ軸方向）に移動可能な構成にしてもよい。こ
のとき、各頂点の色として、図２１（ａ）に示すよう
に、ポリゴンの各頂点が垂直方向に対して等間隔に並ん
だときの色を与える。そして、図２１（ｂ）に示すよう
に、ポリゴンの各頂点が移動した場合であっても、
（ａ）に示す状態における色を保持させる。任意の点の
色を決定する際には、その点が含まれるポリゴンを判定
し、ポリゴンの各頂点に与えられた色を線形に合成す
る。このように、ポリゴンの形状を様々に変形すること
によって、側部についても色の変化のバリエーションを
増やすことができる。なお、水平方向の色の合成につい
ては、式（３）によって求めることとしてもよい。

【００８７】また、ドーム上に設定する特定点を、図９
に示したように、ｚ軸における正方向と負方向とに設定
することとして説明したが、これに限定する必要はな
く、ドームの水平方向に対して、３つ以上の特定点を設
定してもかまわない。例えば、図２２（ａ）に示すよう
に、ｚ軸上の２つの位置に特定点１９０，１９２を設定
するだけでなく、それ以外の位置に特定点１９４，１９
６を配置する。このとき、特定点１９４，１９６の位置
は、ｚ軸について対象となる位置とする。このように、
対称的に配置することによって、ｚ軸の正方向に存在す
る光源からの光が仮想空間に等方的に広がるように表現
することができる。

【００８８】なお、図２２（ａ）に示すように、水平方
向の特定点の数を増加させる場合には、各特定点の色を
合成する処理において、各特定点に対する角度に応じて
合成率を決定するとよい。例えば、図２２（ａ）に示す
点ｐの色を決定する際には、まず、点ｐに隣接する２つ
の特定点１９２と特定点１９６を選択する。そして、図
２２（ｂ）に示すように、各特定点を含むドームの断面
とドームの中心軸との交点Ｏ´を中心とする、点ｐと特
定点１９２との成す角φ₁と、点ｐと特定点１９６との
成す角φ₂を算出し、比を求めることによって２つの特
定点１９２と特定点１９６の色の合成率を決定してもよ
い。

【００８９】また、上記実施の形態では、地平線距離Ｄ
_Gを定数として説明したが、視点１００の高さに応じて
変化させてもよい。例えば、距離Ｄ_Gを、視点１００の
高さｈ（すなわち、Ｙ_C）の関数Ｆ（ｈ）として定義す
る。Ｄ_G＝Ｆ（ｈ） …（５）このとき、関数Ｆ（ｈ）は、図２３に示すように、ｈの
増加に伴って増加する増加関数であって、ｈ→∞で一定
の値に集束する関数である。このような関数を用いて地
平線距離Ｄ_Gを決定することによって、より尤らしく地
平線を表現することができる。

【００９０】なお、本実施の形態では、本発明を飛行戦
闘ゲームに適用する場合について説明したが、これに限
定する必要はなく、他の如何なるゲームに適用してもか
まわない。例えば、ＲＰＧやレースゲーム、格闘アクシ
ョンゲーム等に適用してもよいことは勿論である。ある
いは、ゲーム装置に限らず、フライトシミュレータや、
グラフィックワークステーション等の他の機器に適用し
てもかまわない。

【００９１】

【発明の効果】本発明によれば、描画を実行する範囲と
は無関係な位置に地平線を設定することができる。な
お、地平線より上空の色をドームにおける頭部によっ
て、地平線から描画する範囲の端までの地表の色をドー
ムにおける側部によって、それぞれ決定することとし
た。したがって、視点の高度にかかわらず、常に理想的
な位置に地平線を表現することができる。また、ドーム
上の色を、特定点に与えた色をドームの形状に合わせて
段階的に合成することによって決定することとしたた
め、環境の色の変化を滑らかに尤らしく表現することが
できる。なお、画像を生成する際には、地平線と平行な
直線上に同一色を与えることとしたため、より簡単に画
像を生成することができる。

【００９２】更に、ドームを用いて、フォグの色を決定
することとした。すなわち、遠くに存在するオブジェク
トの方向を判定し、その方向におけるドームの色をその
オブジェクトに施すフォグの色として決定することとし
た。このため、遠くのオブジェクトが、その周りの環境
に解け込んで霞むように表現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の
一例を示す図である。

【図２】（ａ）は、描画範囲の一例を示す図である。
（ｂ）は、描画範囲の断面図である。

【図３】視点の高度に応じた描画範囲の見え方を説明す
るための図である。

【図４】描画範囲の半径Ｄ_Rと地平線距離Ｄ_Gとの距離関
係を説明するための図である。

【図５】ドームの一例を示す図。

【図６】視点の高さと側部の全高の関係を説明するため
の図である。

【図７】側部の全高Ｌ_Bを決定する処理を説明するため
の図である。

【図８】（ａ）は、ドームの配色の一例を示す図であ
り、（ｂ）は、ドームを仮想空間に配置した一例を示す
図である。

【図９】ドームの表面に特定点を設定した一例を示す図
である。

【図１０】特定点色テーブルの一例を示す図である。

【図１１】ドーム上の任意の点に与える色を決定する処
理を説明するための図である。

【図１２】（ａ）は、仮想空間にスクリーンを配置した
一例を示す図である。（ｂ）は、視点のチルトに合わせ
てスクリーンを回転させた図である。

【図１３】地形オブジェクトに施すフォグの色を決定す
る処理を説明するための図である。

【図１４】本発明を実現するために必要となる機能のブ
ロック図である。

【図１５】本実施の形態における処理を説明するための
フローチャートである。

【図１６】本実施の形態を実現可能なハード構成の一例
を示す図である。

【図１７】ホスト装置と通信回線を介して接続されるゲ
ーム端末に本実施の形態を適用した場合の一例を示す図
である。

【図１８】本発明を業務用のゲーム装置に適用した場合
の一例を示す図である。

【図１９】（ａ）は、複数の特定点色テーブルの模式図
である。（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ関連テーブル
の一例を示す図である。

【図２０】特定点の移動例を示す図である。

【図２１】（ａ）は、ポリゴンの各頂点が垂直方向に対
して等間隔に並んだときの一例を示す図である。（ｂ）
は、ポリゴンの各頂点が移動した一例を示す図である。

【図２２】（ａ）は、水平方向の特定点の数を増やした
一例を示す図である。（ｂ）は、点ｐと、各特定点との
成す角φ₁，φ₂の一例を示す図である。

【図２３】関数Ｆ（ｈ）の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０操作部２０処理部２２ゲーム演算部２２０ドーム制御部２４画像生成部２４０環境描画部２４２フォグ処理部３０表示部４０情報記憶媒体４２ゲームプログラム４２０ドーム制御情報４２２色処理情報４４特定点色テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プロセッサによる演算・制御を行う装置に
対して、所与の視点から見た背景を含む仮想空間の画像
を生成して所与のゲームを実行させるためのゲーム情報
であって、前記所与の視点を内包する仮想体を前記仮想空間に配置
する仮想体配置手段と、前記仮想体の色情報に基づいて前記背景の色を決定する
背景色決定手段と、を前記装置に機能させるための情報を含み、更に、前記仮想体配置手段に対して、前記仮想体の所定基準位
置が、前記仮想空間内の所定位置と前記所与の視点とを
結ぶ線上に位置するように前記仮想体を配置する、よう
に機能させるための情報を含むことを特徴とするゲーム
情報。
【請求項２】請求項１記載のゲーム情報であって、前記仮想空間内の所定位置を、前記仮想空間の略地平線
位置とするための情報を含むとともに、前記背景色決定手段に対して、前記仮想体における前記
所定基準位置に基づいて、前記仮想空間の地表と天空と
の境界を表現するための色を決定する、ように機能させ
るための情報を含むことを特徴とするゲーム情報。
【請求項３】請求項１または２記載のゲーム情報であっ
て、前記仮想体を、少なくとも略半球状の頭部を含む形状と
するための情報と、前記仮想体配置手段に対して、前記略半球状の頭頂を前
記仮想空間の天頂方向に向けるとともに、前記略半球状
の縁部を前記所定基準位置として前記仮想体を配置す
る、ように機能させるための情報と、を含むことを特徴とするゲーム情報。
【請求項４】請求項３記載のゲーム情報であって、前記仮想空間の地表と前記頭部との間に、側部を前記仮
想体に具備させる側部接合手段を前記装置に機能させる
ための情報と、前記背景色決定手段に対して、前記側部の色情報に基づ
いて、前記仮想空間の地表の色を決定するように機能さ
せるための情報と、を含むことを特徴とするゲーム情報。
【請求項５】請求項４記載のゲーム情報であって、前記側部接合手段に対して、前記所与の視点の位置に応
じて前記側部の全高を変更する、ように機能させるため
の情報を含むことを特徴とするゲーム情報。
【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載のゲーム
情報であって、前記装置に対して、前記仮想体に特定点と、当該特定点
の色情報とを設定する特定点設定手段を機能させるため
の情報と、前記背景色決定手段に対して、前記仮想体の色情報を前
記特定点の色情報に基づいて算出して前記背景の色情報
を決定する、ように機能させるための情報と、を含むこ
とを特徴とするゲーム情報。
【請求項７】請求項１から５のいずれかに記載のゲーム
情報であって、前記装置に対して、前記仮想体に特定点と、当該特定点
の色情報とを設定する特定点設定手段を機能させるため
の情報と、前記装置に対して、前記仮想体における所与の位置の色
情報を、前記特定点の色情報、及び、前記特定点と前記
所与の位置との位置関係に基づいて算出する算出手段を
機能させるための情報と、前記背景色決定手段に対して、前記仮想体における所与
の位置の色情報に基づいて前記背景の色情報を決定す
る、ように機能させるための情報と、を含むことを特徴とするゲーム情報。
【請求項８】請求項７記載のゲーム情報であって、前記背景色決定手段に対して、前記画像に含まれる背景
の色情報のうち、前記仮想空間内の略水平方向と平行な
線上の色情報を、前記仮想体の色情報に基づく同一色で
表現する、ように機能させるための情報を含むことを特
徴とするゲーム情報。
【請求項９】請求項６から８のいずれかに記載のゲーム
情報であって、前記特定点設定手段に対して、前記特定点の色情報を、
前記仮想空間における前記所与の視点の位置に応じて変
更する、ように機能させるための情報を含むことを特徴
とするゲーム情報。
【請求項１０】請求項６から９のいずれかに記載のゲー
ム情報であって、前記特定点設定手段に対して、前記仮想体の中心を通る
所与の断面上に少なくとも２つ以上の特定点を設定す
る、ように機能させるための情報を含むことを特徴とす
るゲーム情報。
【請求項１１】請求項１０の記載のゲーム情報であっ
て、前記仮想体配置手段に対して、前記所与の断面上の基準
方向が前記仮想空間の所与の方向を向くように前記仮想
体を配置する、ように機能させるための情報を含むこと
を特徴とするゲーム情報。
【請求項１２】請求項１１記載のゲーム情報であって、前記所与の方向を、前記仮想空間における所与の光源の
方向とするための情報を含むことを特徴とするゲーム情
報。
【請求項１３】請求項１から１２のいずれかに記載のゲ
ーム情報であって、前記所与の視点からの距離に応じて、前記仮想空間内に
存する物体を霞ませて表現するための霞表現手段と、前記霞表現手段により前記物体を霞ませる色情報を、当
該物体に対する前記所与の視点の視線方向に基づいて前
記仮想体の色情報から決定する霞色決定手段と、を前記装置に機能させるための情報を含むことを特徴と
するゲーム情報。
【請求項１４】プロセッサによる演算・制御を行う装置
に対して、高度を自在に変化する所与の視点から見た仮
想空間の画像を生成して所与のゲームを実行させるため
のゲーム情報であって、前記仮想空間における前記所与の視点の高度を算出する
手段と、算出した前記視点の高度に応じて、生成する画像内に表
す地平線位置を演算する手段と、生成する画像のうち、前記地平線位置を境に、前記仮想
空間における天頂方向に対応する部分に空の色を、地表
方向に対応する部分に地表の色を配色する手段と、を前記装置に機能させるための情報を含むことを特徴と
するゲーム情報。
【請求項１５】プロセッサによる演算・制御を行う装置
に対して、所与の視点から見た背景を含む仮想空間の画
像を生成して所与のゲームを実行させるためのゲーム情
報であって、前記画像に含まれる背景の色情報のうち、前記仮想空間
内の略水平方向と平行な線上の色情報を略均一化せし
め、前記所与の視点の視線方向および／または視点位置
が変化することによって、前記線上の色情報を変更する
手段を、前記装置に機能させるための情報を含むことを
特徴とするゲーム情報。
【請求項１６】請求項１から１５のいずれかに記載のゲ
ーム情報を記憶した情報記憶媒体。
【請求項１７】所与の視点から見た背景を含む仮想空間
の画像を生成し、生成した画像を表示させることで所与
のゲームを実行するゲーム装置であって、前記所与の視点を内包する仮想体を前記仮想空間に配置
する仮想体配置手段と、前記仮想体の色情報に基づいて前記背景の色を決定する
背景色決定手段と、を備え、更に、前記仮想体配置手段は、前記仮想体の所定基準位置が、
前記仮想空間内の所定位置と、前記所与の視点とを結ぶ
線上に位置するように前記仮想体を配置することを特徴
とするゲーム装置。