JP2002298152A - 画像の描画方法及びそれに用いるプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソート処理を行わうことなく、視点に一番近
い半透明オブジェクトをその背後の不透明オブジェクト
に正しく重ねて描画する。 【解決手段】 不透明オブジェクトＰｇ２，３，５の奥
行きに関する情報を奥行き情報記憶領域４に記憶しつ
つ、それらを第１の描画領域２に描画する。描画後は、
半透明オブジェクトＰｇ１，４のそれぞれの奥行きと奥
行き情報記憶領域４に記憶された情報に基づいて特定さ
れる奥行きとを対比して、既に描かれているオブジェク
トよりも視点に近い半透明オブジェクトのみを不透明オ
ブジェクトとして第２の描画領域４に描画する。また、
奥行き情報記憶領域４に記憶されている情報を、その新
たに描画されたオブジェクトの奥行きに関する情報によ
って更新する。第２の描画領域３に描かれたオブジェク
トを、その元となった半透明オブジェクトの透明度に従
って、第１の描画領域２の不透明オブジェクト上に描画
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、コンピュータグラ
フィックス技術を利用して３次元画像を描画する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータグラフィックス技術を利用
して描画される３次元画像の質感を高める手法の一つと
して、アルファブレンディングと呼ばれる描画方法が知
られている。この描画方法は、背景としての画像の前面
に半透明のオブジェクトが重なった様子を表現する際に
使用されるものである。すなわち、アルファブレンディ
ング法では、背景としてのオブジェクトの特定のピクセ
ル上におけるＲＧＢ各色の値をDest、同一ピクセル上に
重ね合わされるべきオブジェクトのＲＧＢ各色の値をSr
c、そのオブジェクトの透明度をα、としたとき、

【０００３】

【数１】計算式：Src・α＋Dest（１−α）＝（Src−De
st）α＋Dest により、ピクセル上のＲＧＢ各色の値を決定している。

【０００４】また、仮想３次元空間に配置されたオブジ
ェクトを視点からみたときの前後関係を正しく表現する
ための方法として、Ｚバッファを使用する方法が知られ
ている。この方法は、仮想３次元空間に配置されたオブ
ジェクトを構成するポリゴンの頂点座標を、仮想カメラ
からの撮影方向をＺ軸方向と一致させた視点座標系の頂
点座標に変換した上で、最初に描くオブジェクト上の各
点のＺ座標をＺバッファに記憶し、その後にオブジェク
トを重ねて描画する必要が生じた場合、これから描画し
ようとするオブジェクト上の各点のＺ座標とＺバッファ
のＺ値とを比較し、描こうとするオブジェクトのＺ値が
小さい（つまり、視点に近い）ピクセルについてのみ、
新たなオブジェクトの描画を許可するというものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したＺバッファ法
はオブジェクトの描画順序を問わずに前後関係を正しく
描画できる利点がある。しかし、アルファブレンディン
グ法を利用して、複数の半透明オブジェクトを重ねる場
合に問題が生じる。上式から理解できるように、先に描
かれる半透明オブジェクトのＲＧＢ値には、その半透明
オブジェクトに対して設定されている透明度と、後から
描かれる半透明オブジェクトの透明度とが重ねて掛け合
わされる。これに対して後から描かれる半透明オブジェ
クトのＲＧＢ値にはその半透明オブジェクトについて設
定された透明度しか掛け合わされない。従って、最終的
に得られる画像には、後から描いた半透明オブジェクト
のＲＧＢ値の影響が先に描いた半透明オブジェクトの影
響よりも強く現れる。このため、本来は手前に配置され
るべき半透明オブジェクトを先に描いた場合、得られる
画像の色が不自然になることがある。

【０００６】こうした不都合を防止するためには、予め
各オブジェクトの前後関係を調査し、奥から手前へ順に
オブジェクトが描かれるように描画順序を設定する必要
がある（これをソート処理という）。大量のポリゴンで
構成されたオブジェクトを半透明に描く場合、大量のポ
リゴンをすべてソートしなければならず、その処理の負
荷は極めて大きくなる。このような処理が不可能な場合
には、描画順序を問わない加算半透明処理等により半透
明状態を表現するしかないが、その場合には表現の制約
を受ける。

【０００７】そこで、本発明は、面倒なソート処理を行
わなくても、視点に一番近い半透明オブジェクトをその
背後の不透明オブジェクトに正しく重ねて描画すること
が可能な画像の描画方法及びその方法の実現に使用する
コンピュータプログラムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。

【０００９】本発明の画像の描画方法は、コンピュータ
（１０）に設けられたメモリ（１５）上に、仮想３次元
空間（１）に配置される少なくとも一つの不透明オブジ
ェクト（Ｐｇ２，Ｐｇ３，Ｐｇ５）に対する第１の描画
領域（２）と、前記仮想３次元空間に前記不透明オブジ
ェクトと重ねて配置されるべき複数の半透明オブジェク
ト（Ｐｇ１，Ｐｇ４）に対する第２の描画領域（３）
と、前記第１及び第２の描画領域に対して共用され、所
定の視点からのオブジェクトの奥行きに関する情報を記
録するための奥行き情報記憶領域（４）とをそれぞれ用
意し、前記不透明オブジェクトの奥行きに関する情報を
前記奥行き情報記憶領域に記憶しつつ、前記不透明オブ
ジェクトを前記第１の描画領域に描画する手順と、前記
第１の描画領域への描画の終了後、前記複数の半透明オ
ブジェクトのそれぞれの奥行きと、前記奥行き情報記憶
領域に記憶された前記情報に基づいて特定される奥行き
とを対比して、既に描かれているオブジェクトよりも前
記視点に近い半透明オブジェクトのみを不透明オブジェ
クトとして前記第２の描画領域に描画するとともに、前
記奥行き情報記憶領域に記憶されている情報を、その新
たに描画されたオブジェクトの前記奥行きに関する情報
によって更新する手順と、前記第２の描画領域に描かれ
たオブジェクトを、その元となった半透明オブジェクト
に対して設定されている透明度に従って、前記第１の描
画領域に描かれた不透明オブジェクト上に半透明オブジ
ェクトとして描画する手順と、を前記コンピュータによ
り実行するものである。

【００１０】本発明の描画方法によれば、第１の描画領
域には不透明オブジェクトが、第２の描画領域には半透
明オブジェクトがそれぞれ分けて描画される。半透明オ
ブジェクトを不透明オブジェクトとして第２の描画領域
に描くようにしたので、半透明オブジェクトの描画順序
については視点からの奥行きに対応したものでなくても
よく、いわゆるＺソートを行う必要はない。すなわち、
一般のＺバッファ法に従って、先に描いているオブジェ
クトよりも視点に近い部分のみを描くようにして、視点
からの前後関係を正しく維持しながら各半透明オブジェ
クトを描けばよい。

【００１１】また、第１の描画領域に対して不透明オブ
ジェクトを描いた後に不透明オブジェクトを描くように
しているから、奥行き情報記憶領域にはその第１の描画
領域に描かれた不透明オブジェクトに関する奥行き情報
が記憶された状態で第２の描画領域に対する描画が開始
される。このため、第１の描画領域に描かれた不透明オ
ブジェクトの背後に隠れる半透明オブジェクトは第２の
描画領域に描かれない。つまり、本発明の描画方法にお
いて、「既に描かれているオブジェクト」は第１の描画
領域に描かれているオブジェクト、及び第２の描画領域
に描かれているオブジェクトの双方を含む概念である。

【００１２】以上から、第２の描画領域には、第１の描
画領域に描かれた不透明オブジェクトよりも視点に近
く、かつ他の半透明オブジェクトによって隠されない半
透明オブジェクトのみが不透明オブジェクトとして描か
れることになる。この第２の描画領域に描画されたオブ
ジェクトを、その元となった半透明オブジェクトに設定
されている透明度に従って、第１の描画領域に描画され
たオブジェクト上に描画することにより、視点からみて
最も手前に位置している半透明オブジェクトが正しく不
透明オブジェクト上にブレンドされた画像が得られる。

【００１３】なお、不透明オブジェクトの手前に複数の
半透明オブジェクトが重なっている部分では２番目以降
の半透明オブジェクトの色や透明度が反映されないが、
各半透明オブジェクトを誤った順序で描く場合と比較し
てその影響は小さく、最も手前に配置される半透明オブ
ジェクトの色や透明度を正しく反映させるという目的は
十分に達成される。

【００１４】本発明の描画方法においては、前記第１の
描画領域に描画すべき不透明オブジェトが複数存在し、
前記第１の描画領域に描画する手順では、前記複数の不
透明オブジェクトのそれぞれの奥行きと、前記奥行き情
報記憶領域に記憶された前記情報に基づいて特定される
奥行きとを対比して、既に描かれているオブジェクトよ
りも前記視点に近い不透明オブジェクトのみを前記第１
の描画領域に描画するとともに、前記奥行き情報記憶領
域に記憶されている情報を、その新たに描画されたオブ
ジェクトの前記奥行きに関する情報によって更新し、前
記第１の描画領域に対する全ての不透明オブジェトの描
画を終了した後に前記第２の描画領域に対する前記不透
明オブジェクトの描画を行うようにしてもよい。この場
合には、第１の描画領域に関する不透明オブジェクトも
いわゆるＺバッファ法に従って行うことができ、処理が
高速化される。

【００１５】前記第２の描画領域に描かれたオブジェク
トは、アルファブレンディング法により前記第１の描画
領域に描かれた不透明オブジェクト上に描画されてもよ
い。また、本発明の画像描画用のプログラムは、コンピ
ュータ（１０）に設けられたメモリ（１５）上に、仮想
３次元空間（１）に配置される少なくとも一つの不透明
オブジェクト（Ｐｇ２，Ｐｇ３，Ｐｇ５）に対する第１
の描画領域（２）と、前記仮想３次元空間に前記不透明
オブジェクトと重ねて配置されるべき複数の半透明オブ
ジェクト（Ｐｇ１，Ｐｇ４）に対する第２の描画領域
（３）と、前記第１及び第２の描画領域に対して共用さ
れ、所定の視点からのオブジェクトの奥行きに関する情
報を記録するための奥行き情報記憶領域（４）とをそれ
ぞれ用意させるとともに、前記不透明オブジェクトの奥
行きに関する情報を前記奥行き情報記憶領域に記憶しつ
つ、前記不透明オブジェクトを前記第１の描画領域に描
画する手順と、前記第１の描画領域への描画の終了後、
前記複数の半透明オブジェクトのそれぞれの奥行きと、
前記奥行き情報記憶領域に記憶された前記情報に基づい
て特定される奥行きとを対比して、既に描かれているオ
ブジェクトよりも前記視点に近い半透明オブジェクトの
みを不透明オブジェクトとして前記第２の描画領域に描
画するとともに、前記奥行き情報記憶領域に記憶されて
いる情報を、その新たに描画されたオブジェクトの前記
奥行きに関する情報によって更新する手順と、前記第２
の描画領域に描かれたオブジェクトを、その元となった
半透明オブジェクトに対して設定されている透明度に従
って、前記第１の描画領域に描かれた不透明オブジェク
ト上に半透明オブジェクトとして描画する手順と、を前
記コンピュータに実行させるように構成されたものであ
る。

【００１６】このプログラムをコンピュータで読み取っ
て実行することにより、本発明の画像の描画方法を実施
することができる。

【００１７】なお、本発明のプログラムは、上述した描
画方法の好ましい態様を備えることができる。すなわ
ち、前記第１の描画領域に描画すべき不透明オブジェト
が複数存在する場合に、前記第１の描画領域に描画する
手順では、前記複数の不透明オブジェクトのそれぞれの
奥行きと、前記奥行き情報記憶領域に記憶された前記情
報に基づいて特定される奥行きとを対比して、既に描か
れているオブジェクトよりも前記視点に近い不透明オブ
ジェクトのみを前記第１の描画領域に描画するととも
に、前記奥行き情報記憶領域に記憶されている情報を、
その新たに描画されたオブジェクトの前記奥行きに関す
る情報によって更新し、前記第１の描画領域に対する全
ての不透明オブジェトの描画を終了した後に前記第２の
描画領域に対する前記不透明オブジェクトの描画を行う
ようにしてもよい。

【００１８】前記第２の描画領域に描かれたオブジェク
トが、アルファブレンディング法により前記第１の描画
領域に描かれた不透明オブジェクト上に描画されてもよ
い。

【００１９】さらに、本発明のプログラムは記憶媒体に
記録されて使用者に提供されてもよいし、有線又は無線
の伝送媒体に乗せて使用者に提供されてもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１を参照して本発明が適用され
た描画処理の一実施形態を説明する。図１は仮想３次元
空間１に複数のポリゴンＰｇ１〜Ｐｇ５が配置された様
子を示している。各ポリゴンＰｇ１〜Ｐｇ５はそれぞれ
仮想３次元空間１に配置された互いに異なるオブジェク
トの一部を構成するものであるが、ここでは、理解の便
宜のために各オブジェクトがそれぞれ一枚のポリゴンで
構成されていると仮定して説明する。また、図１に示し
た三軸直交座標系Ｘ−Ｙ−Ｚは、仮想３次元空間１に設
置された不図示の仮想カメラから仮想３次元空間を撮影
する方向をＺ軸正方向に設定した視点座標系を示してい
る。

【００２１】いま、図１に示したポリゴンＰｇ１〜Ｐｇ
５のうち、ポリゴンＰｇ１及びＰｇ４が半透明オブジェ
クトを、ポリゴンＰｇ２、Ｐｇ３及びＰｇ５が不透明オ
ブジェクトをそれぞれ構成し、半透明ポリゴンＰｇ１，
Ｐｇ４にはそれぞれ半透明度α１，α４が設定されてい
ると仮定する。なお、半透明度α１，α４は一つのポリ
ゴンの全域で同一でもよいし、一つのポリゴン内で変化
してもよい。

【００２２】こうした不透明なポリゴンと半透明なポリ
ゴンとが重なっている状態を描く場合、本実施形態で
は、ポリゴンを描画するための描画領域として、不透明
用フレームバッファ２と、半透明用フレームバッファ３
とを用意する。一方、各フレームバッファ２，３に描か
れるポリゴンのＺ座標を記憶する共通の記憶領域として
Ｚバッファ４が用意される。そして、ポリゴンＰｇ１〜
Ｐｇ５の描画は次のようにして行われる。

【００２３】まず、不透明なポリゴンＰｇ２、Ｐｇ３及
びＰｇ５を通常のＺバッファ法に従って不透明用フレー
ムバッファ２に描画する。つまり、最初にポリゴンＰｇ
２、Ｐｇ４又はＰｇ５のいずれか一つをフレームバッフ
ァ２に描画しつつ、そのポリゴン上の各点のＺ座標をＺ
バッファ４に記憶する。続いて、他の一つのポリゴン上
の各ピクセルにおけるＺ座標と、Ｚバッファ４に記憶さ
れた同一ピクセルに関するＺ値とを比較し、Ｚ座標が小
さい部分（既にフレームバッファ２に描かれているポリ
ゴンよりも視点に近い部分）のみフレームバッファ２に
描画し、その描画された部分に関するＺバッファ４の値
を更新する。なお、先に描画されているポリゴンよりも
外側の領域についてはＺ値がないので、その部分につい
ては新たにポリゴンが描画される。こうした処理を各ポ
リゴンに対して繰り返し行うことにより、全ての不透明
オブジェクトを不透明用フレームバッファ２に前後関係
を正しく維持しながら描画するとともに、描画されたオ
ブジェクトを構成するピクセル毎のＺ座標をＺバッファ
４に記憶する。

【００２４】次に、半透明ポリゴンＰｇ１及びＰｇ４を
半透明用フレームバッファ３に描画する。このとき、Ｚ
バッファ４に記録されたポリゴンＰｇ２、Ｐｇ３又はＰ
ｇ５のＺ値を参照し、半透明ポリゴンＰｇ１、Ｐｇ４の
うち、不透明ポリゴンＰｇ２、Ｐｇ３又はＰｇ５により
も視点からみて後に隠れる部分は半透明用フレームバッ
ファ３に描画しない。また、半透明ポリゴンＰｇ１及び
Ｐｇ４はいずれも不透明ポリゴンとして、フレームバッ
ファ３に描画する。しかも、Ｚバッファ４を使用してポ
リゴンＰｇ１とＰｇ４との前後関係も比較し、視点から
見て他の半透明ポリゴンに隠される部分は描画しない。

【００２５】つまり、半透明用フレームバッファ３へ描
画を行う際には、まず、最初に描画候補として選ばれた
ポリゴンＰｇ１又はＰｇ４のいずれか一方のピクセルの
Ｚ座標と、Ｚバッファ４が記憶するポリゴンＰｇ２、Ｐ
ｇ３又はＰｇ５に対応したＺ値とを比較して、ポリゴン
Ｐｇ１又はＰｇ４をフレームバッファ３に描画するか否
かをピクセル単位で比較する。そして、ポリゴンＰｇ１
又はＰｇ４をフレームバッファ３に描いた場合、その描
画部分に対応するピクセルに関しては、Ｚバッファ４に
記憶されているＺ値をその描かれたポリゴンＰｇ１又は
Ｐｇ４に対応したＺ座標によって更新する。そして、半
透明ポリゴンＰｇ１又はＰｇ４のいずれか他方のポリゴ
ン内のＺ座標とＺバッファ４のＺ値とをピクセル毎に対
比し、そのポリゴンが最も視点からみて手前に見える部
分だけ当該他方のポリゴンを半透明用フレームバッファ
３に描画する。

【００２６】図１の例では一番手前のポリゴンＰｇ１に
ついてはその全体が半透明用フレームバッファ３に描か
れているが、その背後のポリゴンＰｇ４に関しては、不
透明用フレームバッファ２に描かれているポリゴンＰｇ
２又はＰｇ３に隠される部分が省略されている。ポリゴ
ンＰｇ１とポリゴンＰｇ４とが重なる部分についてはポ
リゴンＰｇ１が優先して描かれることになる。このよう
に、半透明用フレームバッファ３においては、複数の半
透明ポリゴンのうち、視点からみて一番手前に見えるポ
リゴンのみが描かれることとなる。

【００２７】各フレームバッファ２，３に対する描画を
終えた後、半透明用フレームバッファ３に描かれたポリ
ゴンをそれらの元となったポリゴンＰｇ１又はＰｇ４に
対して設定されている半透明度α１，又はα４に従って
αブレンディング法によりフレームバッファ２のポリゴ
ンＰｇ２、Ｐｇ３又はＰｇ５上に半透明ポリゴンとして
描画する。なお、半透明度を指定する値α１，α４は、
ポリゴンＰｇ１及びＰｇ４をフレームバッファ３に描画
する際に、各ピクセルのＲＧＢ値に続けてαチャンネル
として記述しておくことができる。

【００２８】以上の方法によれば、複数の半透明ポリゴ
ンが重なっている場合、視点から見て一番手前に位置し
ている半透明ポリゴンのみが、不透明用フレームバッフ
ァ２に描かれた不透明ポリゴンの上にアルファブレンデ
ィング法に従って描かれることになる。従って、視点か
ら遠い半透明オブジェクトが視点に近い半透明オブジェ
クトよりも後にアルファブレンディング法によって描画
される、いわゆる優先誤りが生じて画像の色が不自然に
観察されるおそれがなくなる。しかも、フレームバッフ
ァ２，３に対する描画処理は通常のＺバッファ法をその
まま用いるので、視点から見えない部分の描画を省略し
て描画処理を高速化できる。

【００２９】次に、以上の描画方法を実現する具体的な
装置及び処理方法を図２及び図３を参照して説明する。
本発明の画像の描画方法は様々な分野の３次元画像処理
において利用できるものであるが、以下では一例として
コンピュータを利用したゲーム機にて本発明の描画方法
を実施する例を説明する。

【００３０】図２はコンピュータを利用した典型的なゲ
ーム機の制御系のブロック図である。周知のように、コ
ンピュータとしてのゲーム機１０は、記憶媒体（例えば
ＤＶＤ−ＲＯＭ）２５に記録されたゲーム用プログラム
に従って所定のゲームを実行する。ゲーム機１０は、マ
イクロプロセッサを主体として構成されたＣＰＵ１１
と、そのＣＰＵ１１に対する主記憶装置としてのＲＯＭ
１２及びＲＡＭ１３と、ＣＰＵ１１からの指示に基づい
て画像処理及び音声処理に適した処理を行う画像処理装
置１４及びサウンド処理装置１６と、記憶媒体としての
ＤＶＤ−ＲＯＭ２５からプログラムやデータを読み取る
ためのＤＶＤ−ＲＯＭ読取装置１８とを有している。Ｒ
ＯＭ１２には、ゲーム機１０の全体の動作制御に必要な
プログラムとしてのオペレーティングシステムが書き込
まれる。ＲＡＭ１３には記憶媒体としてのＤＶＤ−ＲＯ
Ｍ２５から読み取ったゲーム用のプログラムやデータが
必要に応じて書き込まれる。

【００３１】画像処理装置１４はＣＰＵ１１からの指示
に従ってビデオメモリ１５上に所定の画像をレンダリン
グしたり、そのレンダリングされた画像のデータを所定
のビデオ再生信号に変換して所定のタイミングでモニタ
１９に出力する。ゲーム機によっては、画像処理装置１
４に高度な３次元演算を実行するグラフィックスアクセ
ラレータ機能が搭載されることもあり、ＣＰＵ１１及び
画像処理装置１４によってそれぞれどのような処理を負
担するかはハードウエアの構成に依存して大きく相違す
る。そこで、本実施形態では、ＣＰＵ１１及び画像処理
装置１４を一体のコンピュータとみなして説明を続け
る。ビデオメモリ１５は画像処理装置１４に描画専用の
メモリとして設けられた例を示しているが、メインメモ
リとしてのＲＡＭ１３上にビデオメモリが確保されても
よい。

【００３２】サウンド処理装置１６は、ＤＶＤ−ＲＯＭ
２５から読み出された音声、楽音等のデータや音源デー
タ等を再生してスピーカ２０から出力させる。読取装置
１８は、ＣＰＵ１１からの指示に従ってＤＶＤ−ＲＯＭ
２５上に記録されたプログラムやデータを読み取り、そ
の読み取った内容に対応した信号を出力する。ＤＶＤ−
ＲＯＭ２５には、本発明に係る画像の表現方法の実施に
必要なプログラムやデータが記録されている。

【００３３】モニタ１９には家庭用のテレビ受像機が、
スピーカ２０にはそのテレビ受像機の内蔵スピーカが一
般に使用される。さらに、ＣＰＵ１１にはバス２４を介
して入力装置２２及び外部記憶装置２３がそれぞれ接続
される。外部記憶装置２３は例えば不揮発性の半導体メ
モリ、ハードディスク、光磁気ディスク等の書換えが可
能な記憶装置である。このような構成はあくまで一例で
あり、本発明の画像の生成方法が適用されるコンピュー
タの構成は適宜変更されてよい。

【００３４】記憶媒体としてのＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記
録されるプログラムには、ビデオメモリ１５上に不透明
用フレームバッファ２、半透明用フレームバッファ３及
びＺバッファ４をそれぞれ必要量ずつ確保するためのモ
ジュールや、それらのバッファを利用して上述した描画
方法を実施するために必要な手順を記述したモジュール
が含まれる。また、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記録されるデ
ータには、上述した方法を実現するために必要なデータ
として、各種のオブジェクトを構成するポリゴンのデー
タや各種のテクスチャのデータが含まれる。

【００３５】半透明ポリゴンを描画するためのプログラ
ムモジュールは、各フレームの画像データを生成する処
理において、本発明に従って半透明ポリゴンを描画する
必要がある場合に呼び出されてＣＰＵ１１により実行さ
れる。なお、上述した半透明ポリゴンの描画に拘わる部
分以外の処理には公知の技術をそのまま利用することが
でき、本明細書ではそれらの説明を省略する。

【００３６】図３は半透明ポリゴンを描画するためにゲ
ーム機のコンピュータが実行する処理の手順を示すフロ
ーチャートである。

【００３７】この処理では、まず各バッファ２，３，４
を初期化し（ステップＳ１）、ＧＰＵ１４が描画を行う
べきバッファ、つまり画像データを書き込む先のバッフ
ァを不透明用フレームバッファ２に設定する（ステップ
Ｓ２）。続いて、次のフレームにて描画すべき不透明オ
ブジェクトを不透明用フレームバッファ２に描画する
（ステップＳ３）。このとき、Ｚバッファ法に従ってＺ
バッファ４に不透明オブジェクトの視点座標系における
Ｚ座標を書き込み、後から描こうとする不透明オブジェ
クトのうち、Ｚ座標がＺバッファ４のＺ値よりも大きい
ピクセルについては不透明用フレームバッファ２に描画
しない。

【００３８】オブジェクトの描画後、描画すべき全ての
不透明オブジェクトを不透明用フレームバッファ２に描
画したか否か判断し（ステップＳ４）、まだ描画してい
ない不透明オブジェクトがあればステップＳ３へ戻る。

【００３９】全ての不透明オブジェクトを描画した後
は、ＧＰＵ１４が描画を行うべきバッファを半透明用フ
レームバッファ３に設定する（ステップＳ５）。続い
て、次のフレームにて描画すべき半透明オブジェクトを
半透明用フレームバッファ３に不透明オブジェクトとし
て描画する（ステップＳ６）。このときもＺバッファ４
を利用して既に描かれているオブジェクトと、これから
描こうとするオブジェクトとの視点からの奥行きの大小
を比較し、既に描かれたオブジェクトに隠れる部分につ
いては描画しない。ステップＳ４からステップＳ５を経
てステップＳ６へと進む間にＺバッファ４を初期化して
いないので、半透明オブジェクトを描画する際にはＺバ
ッファ４に不透明用フレームバッファ２に描かれている
オブジェクトのＺ座標が格納されたままである。従っ
て、不透明なオブジェクトの背後に隠れる半透明用オブ
ジェクトについては半透明用フレームバッファ３へ描画
されない。また、不透明用オブジェクトよりも視点に近
い半透明オブジェクトは半透明用フレームバッファ３に
描画され、Ｚバッファ４のＺ値はその描画された半透明
オブジェクトのＺ座標により更新される。そして、更新
されたＺ値と、その後に描画されるべき半透明オブジェ
クトのＺ座標とが比較され、視点により近い半透明オブ
ジェクトのみが半透明用フレームバッファ３に描かれる
ようになる。

【００４０】半透明オブジェクトの描画後、描画すべき
全ての半透明オブジェクトを半透明用フレームバッファ
３に描画したか否か判断し（ステップＳ７）、まだ描画
していない半透明オブジェクトがあればステップＳ６へ
戻る。

【００４１】全ての半透明オブジェクトを描画した後
は、半透明用フレームバッファ３に描画されているオブ
ジェクトをアルファブレンディング法に従って不透明用
フレームバッファ２に描かれているオブジェクト上に描
画する（ステップＳ８）。この後、図３の処理を終え
る。

【００４２】以上の処理により、視点からみて一番近く
に見える半透明オブジェクトのみが不透明オブジェクト
の前面に描かれるようになる。なお、不透明用フレーム
バッファ２に描かれている不透明オブジェクトの前に複
数の半透明オブジェクトが位置する場合、一番手前に位
置している半透明オブジェクトのみがアルファブレンデ
ィングによって重ねられ、二番目以降の半透明オブジェ
クトの色や透明度は無視されることになる。しかし、上
述したように、アルファブレンディング法では一番手前
に描かれた半透明オブジェクトの色の影響がブレンド後
の画像に最も強く出現するので、複数の半透明オブジェ
クトを誤った順序で描いたときに生じる色の誤りと比較
して二番目以降の半透明オブジェクトを無視することに
よる影響は遙かに小さい。

【００４３】以上の実施形態はあくまで本発明の一例で
あり、本発明は種々の形態で実施してよい。例えばビデ
オメモリ１５の特定の領域を第１の描画領域及び第２の
描画領域としてそれぞれ共用し、不透明オブジェクトの
描画が終わった時点で描かれた画像データを一時的に別
の領域に転送し、同一領域を第２の描画領域として使用
して半透明オブジェクトを描画し、その後、描かれた各
オブジェクトをブレンドしてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像の
描画方法によれば、第１の描画領域に描かれる不透明オ
ブジェクトとは別に、複数の半透明オブジェクトを第２
の描画領域にＺバッファ法を用いて不透明オブジェクト
として描画し、最終的に得られたオブジェクトを半透明
オブジェクトとして、第１の描画領域に描かれたオブジ
ェクト上に重ねて描くようにしたので、面倒なソート処
理を行わなくても、視点に一番近い半透明オブジェクト
をその背後の不透明オブジェクトに正しく重ねて描画す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態において仮想３次元空間に
配置されたオブジェクトと、描画領域としての二つのフ
レームバッファとの関係を示す図。

【図２】本発明の一実施形態で使用されるゲーム機の概
略構成を示すブロック図。

【図３】図２のゲーム機にて実行される描画処理の手順
を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 仮想３次元空間 ２ 不透明用フレームバッファ（第１の描画領域） ３ 半透明用フレームバッファ（第２の描画領域） ４ Ｚバッファ（奥行き情報記憶領域） １０ ゲーム機（コンピュータ） １１ ＣＰＵ １４ 画像処理装置 １５ ビデオメモリ Ｐｇ１、Ｐｇ４ 半透明ポリゴン Ｐｇ２、Ｐｇ３、Ｐｇ５ 不透明ポリゴン

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B080 AA13 CA01 CA05 FA03 FA17 GA02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータに設けられたメモリ上に、
   仮想３次元空間に配置される少なくとも一つの不透明オ
   ブジェクトに対する第１の描画領域と、前記仮想３次元
   空間に前記不透明オブジェクトと重ねて配置されるべき
   複数の半透明オブジェクトに対する第２の描画領域と、
   前記第１及び第２の描画領域に対して共用され、所定の
   視点からのオブジェクトの奥行きに関する情報を記録す
   るための奥行き情報記憶領域とをそれぞれ用意し、 前記不透明オブジェクトの奥行きに関する情報を前記奥
   行き情報記憶領域に記憶しつつ、前記不透明オブジェク
   トを前記第１の描画領域に描画する手順と、 前記第１の描画領域への描画の終了後、前記複数の半透
   明オブジェクトのそれぞれの奥行きと、前記奥行き情報
   記憶領域に記憶された前記情報に基づいて特定される奥
   行きとを対比して、既に描かれているオブジェクトより
   も前記視点に近い半透明オブジェクトのみを不透明オブ
   ジェクトとして前記第２の描画領域に描画するととも
   に、前記奥行き情報記憶領域に記憶されている情報を、
   その新たに描画されたオブジェクトの前記奥行きに関す
   る情報によって更新する手順と、 前記第２の描画領域に描かれたオブジェクトを、その元
   となった半透明オブジェクトに対して設定されている透
   明度に従って、前記第１の描画領域に描かれた不透明オ
   ブジェクト上に半透明オブジェクトとして描画する手順
   と、 を前記コンピュータにより実行することを特徴とする画
   像の描画方法。
2. 【請求項２】 前記第１の描画領域に描画すべき不透明
   オブジェトが複数存在し、前記第１の描画領域に描画す
   る手順では、前記複数の不透明オブジェクトのそれぞれ
   の奥行きと、前記奥行き情報記憶領域に記憶された前記
   情報に基づいて特定される奥行きとを対比して、既に描
   かれているオブジェクトよりも前記視点に近い不透明オ
   ブジェクトのみを前記第１の描画領域に描画するととも
   に、前記奥行き情報記憶領域に記憶されている情報を、
   その新たに描画されたオブジェクトの前記奥行きに関す
   る情報によって更新し、 前記第１の描画領域に対する全ての不透明オブジェトの
   描画を終了した後に前記第２の描画領域に対する前記不
   透明オブジェクトの描画を行うことを特徴とする請求項
   １に記載の画像の描画方法。
3. 【請求項３】 前記第２の描画領域に描かれたオブジェ
   クトが、アルファブレンディング法により前記第１の描
   画領域に描かれた不透明オブジェクト上に描画されるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の画像の描画方
   法。
4. 【請求項４】 コンピュータに設けられたメモリ上に、
   仮想３次元空間に配置される少なくとも一つの不透明オ
   ブジェクトに対する第１の描画領域と、前記仮想３次元
   空間に前記不透明オブジェクトと重ねて配置されるべき
   複数の半透明オブジェクトに対する第２の描画領域と、
   前記第１及び第２の描画領域に対して共用され、所定の
   視点からのオブジェクトの奥行きに関する情報を記録す
   るための奥行き情報記憶領域とをそれぞれ用意させると
   ともに、 前記不透明オブジェクトの奥行きに関する情報を前記奥
   行き情報記憶領域に記憶しつつ、前記不透明オブジェク
   トを前記第１の描画領域に描画する手順と、 前記第１の描画領域への描画の終了後、前記複数の半透
   明オブジェクトのそれぞれの奥行きと、前記奥行き情報
   記憶領域に記憶された前記情報に基づいて特定される奥
   行きとを対比して、既に描かれているオブジェクトより
   も前記視点に近い半透明オブジェクトのみを不透明オブ
   ジェクトとして前記第２の描画領域に描画するととも
   に、前記奥行き情報記憶領域に記憶されている情報を、
   その新たに描画されたオブジェクトの前記奥行きに関す
   る情報によって更新する手順と、 前記第２の描画領域に描かれたオブジェクトを、その元
   となった半透明オブジェクトに対して設定されている透
   明度に従って、前記第１の描画領域に描かれた不透明オ
   ブジェクト上に半透明オブジェクトとして描画する手順
   と、 を前記コンピュータに実行させるように構成されたこと
   を特徴とする画像描画用のプログラム。
5. 【請求項５】 前記第１の描画領域に描画すべき不透明
   オブジェトが複数存在する場合に、前記第１の描画領域
   に描画する手順では、前記複数の不透明オブジェクトの
   それぞれの奥行きと、前記奥行き情報記憶領域に記憶さ
   れた前記情報に基づいて特定される奥行きとを対比し
   て、既に描かれているオブジェクトよりも前記視点に近
   い不透明オブジェクトのみを前記第１の描画領域に描画
   するとともに、前記奥行き情報記憶領域に記憶されてい
   る情報を、その新たに描画されたオブジェクトの前記奥
   行きに関する情報によって更新し、 前記第１の描画領域に対する全ての不透明オブジェトの
   描画を終了した後に前記第２の描画領域に対する前記不
   透明オブジェクトの描画を行うことを特徴とする請求項
   ４に記載のプログラム。
6. 【請求項６】 前記第２の描画領域に描かれたオブジェ
   クトが、アルファブレンディング法により前記第１の描
   画領域に描かれた不透明オブジェクト上に描画されるこ
   とを特徴とする請求項４又は５に記載のプログラム。