JP2002298160A - 携帯型画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体 - Google Patents

携帯型画像生成装置、プログラム及び情報記憶媒体

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JP2002298160A
JP2002298160A JP2001096464A JP2001096464A JP2002298160A JP 2002298160 A JP2002298160 A JP 2002298160A JP 2001096464 A JP2001096464 A JP 2001096464A JP 2001096464 A JP2001096464 A JP 2001096464A JP 2002298160 A JP2002298160 A JP 2002298160A
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JP
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image
rotation angle
viewpoint
axis
rotation
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JP2001096464A
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Kentaro Yamaguchi
兼太郎 山口
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Original Assignee
Namco Ltd
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Publication date
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  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新しい操作方法とこれにしたがって変化する
画像を表示させることができる携帯型画像生成装置、プ
ログラム及び情報記憶媒体を提供する。 【解決手段】 x軸、y軸、z軸の各軸回りの筐体52
の回転角度を取得する。取得した回転角度に基づいて、
仮想的な3次元空間であるオブジェクト空間において視
点設定を行った仮想カメラからの画像を、オブジェクト
画像として画面54に表示する。また、左操作部56、
右操作部58のいずれかにより定義されるボタンの押下
により固定化された回転角度に基づいて、オブジェクト
画像を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型画像生成装
置、これを実現するための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】近年の半
導体技術や実装技術等の進歩により、小型軽量化と高い
処理能力とが両立した携帯電話や携帯型ゲーム機、PD
A(Personal Digital Assistant)などの携帯型画像生
成装置が提供されるようになっている。
【0003】例えば携帯型ゲーム機においては、通信回
線を経由してプログラムが配信可能となり、種々の趣向
のゲームをプレイできるに至っている。この場合、その
表示部にはテキストデータや静止画、動画などを表示し
て、ゲームの面白みを増大させる。
【0004】このように、携帯型画像生成装置としての
携帯型ゲーム機は、例えば従来にない画像を表示させた
り、あるいは従来にないゲームストーリを展開させるな
どして、高い処理能力を背景に次々と新しい趣向のゲー
ムを提供して、プレーヤに飽きさせないようにする必要
がある。
【0005】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、新しい操作
方法とこれにしたがって表示画像を変化させることがで
きる携帯型画像生成装置及びこれを実現するためのプロ
グラムを提供することにある。
【0006】
【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、画像生成を行う携帯型画像生成装置であ
って、画像を表示するための画面の回転角度を取得する
回転角度取得手段と、取得された回転角度に応じた視点
からの画像を生成する画像生成手段とを含むことを特徴
とする。
【0007】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。
【0008】すなわち、コンピュータにより使用可能
(実行可能)なプログラムであって、画像を表示するた
めの画面の回転角度を取得する回転角度取得手段と、取
得された回転角度に応じた視点からの画像を生成する画
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。
【0009】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】本発明によれば、画面の回転角度を取得
し、これに基づいて設定された視点からの画像を当該画
面に表示することにより、画面を傾けるなどの簡易な操
作にしたがって画像を変化させ、これまでにない画像表
示を行うことができるようになる。例えば、操作者によ
り画面を傾けられた場合に各軸回りの回転角度を取得す
るようにし、この取得した回転角度に応じて、予め用意
された異なる視点からの3次元画像を模した擬似的な2
次元画像を切り換えるようにすることができる。
【0011】また本発明に係る携帯型画像生成装置、プ
ログラム及び情報記憶媒体は、前記取得された回転角度
に応じてオブジェクト空間における仮想カメラの視点設
定を行う視点設定手段を含み、前記画像生成手段は、前
記視点設定された視点からの画像を生成することを特徴
とする。
【0012】ここで、オブジェクト空間とは、例えば定
義点(ポリゴンの頂点あるいは自由曲面の制御点など)
により形状が特定されるオブジェクトが配置される仮想
的な3次元空間をいう。
【0013】また、仮想カメラとは、上述したオブジェ
クト空間における視点を意味する。
【0014】本発明によれば、さらに、リアルタイム処
理によって、オブジェクト空間におけるオブジェクト画
像を生成するといういわゆる3次元画像の生成処理を適
用するようにしたので、画面の回転角度に基づいて設定
された視点からの画像を予め用意する必要がなくなると
共に、当該画面の変化を滑らかに表現することができ、
その変化のバリエーションを多様化させることができ
る。
【0015】また本発明に係る携帯型画像生成装置、プ
ログラム及び情報記憶媒体は、前記視点の基準位置及び
基準方向の少なくとも1つを設定する手段を含む(ある
いは該手段をコンピュータに実現させる、あるいは該手
段をコンピュータに実現させるためのプログラムを含
む)ことを特徴とする。
【0016】視点の基準位置及び基準方向とは、画面に
表示させる画像を生成するための視点の位置及び視線の
方角(オブジェクト空間における視点としての仮想カメ
ラの場合はその位置及び方角)であって、回転角度取得
手段によって取得される回転角度は、この基準位置及び
基準方向が設定された状態を基準にした値を取得するこ
とになる。
【0017】本発明によれば、操作者が画面を正面から
見た状態を、上述した基準位置、基準方向に設定するこ
とによって、この状態を基準に画面の回転角度を調整す
ればよいので、操作性を向上させることができる。
【0018】また本発明に係る携帯型画像生成装置、プ
ログラム及び情報記憶媒体は、前記回転角度取得手段
は、所与の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手
段によって検出された回転角速度に基づいて前記回転角
度を取得することを特徴とする。
【0019】本発明によれば、回転角速度検出手段とし
て安価で入手しやすいジャイロセンサを用いて、画像生
成を行うための回転角度を取得するようにしたので、装
置の小型軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【0020】また本発明に係る携帯型画像生成装置、プ
ログラム及び情報記憶媒体は、前記取得した回転角度
を、時間経過に伴い所与の値に近付ける手段を含む(あ
るいは該手段をコンピュータに実現させる、あるいは該
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
む)ことを特徴とする。
【0021】本発明によれば、回転角速度検出手段とし
て安価で入手しやすいジャイロセンサの検出精度が著し
く低い場合であっても、画面の回転角度に応じて画像生
成を行う携帯型画像生成装置を提供することができる。
この場合、臨場感あふれる画像の表示と、低コスト化と
を両立することができる。
【0022】また本発明に係る携帯型画像生成装置、プ
ログラム及び情報記憶媒体は、時間が経過したことを条
件に、前記画面に表示される画像を、所与の基準方向の
画像に戻すことを特徴とする。
【0023】本発明によれば、例えば所与の軸回りの回
転角度の値を常にゆっくりと所与の値に近付けるように
することによって、回転角度の取得に必要な角速度を検
出する回転角速度検出手段としてジャイロセンサを適用
した場合であっても、このジャイロセンサの検出精度に
依存することなく、画像の変化を楽しむことができる。
【0024】また本発明は、画像生成を行う画像生成装
置であって、操作データを入力するためのコントローラ
と、前記コントローラの所与の軸回りの回転角度を取得
する回転角度取得手段と、取得された回転角度に応じ
て、画像を生成するための視点設定を行う視点設定手段
と、前記視点設定された視点からの画像を生成する手段
とを含むことを特徴とする。
【0025】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。
【0026】すなわち、コンピュータにより使用可能
(実行可能)なプログラムであって、操作データを入力
するためのコントローラの所与の軸回りの回転角度を取
得する回転角度取得手段と、取得された回転角度に応じ
て、画像を生成するための視点設定を行う視点設定手段
と、前記視点設定された視点からの画像を生成する手段
とをコンピュータに実現させることを特徴とする。
【0027】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。
【0028】本発明によれば、画像が表示される画面で
はなく、操作データを入力するためのコントローラ自体
の回転角度に応じて表示画像を変化させるようにしたの
で、携帯型の画像生成装置に限らず、複雑な画像の動き
を操作することができるようになる。
【0029】
【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。
【0030】1.構成 図1に、本実施形態の携帯型画像生成装置としてのゲー
ム装置の外観正面図を示す。
【0031】本実施形態のゲーム装置50は、携帯可能
な筐体52の正面側に配置される画面54、左操作部5
6、右操作部58を含む。
【0032】以下では、説明の便宜上、画面54の左右
方向をx軸、画面54の上下方向をy軸、画面54に垂
直な方向をz軸とする。
【0033】画面54は、液晶ディスプレイ(Liquid C
rystal Display:以下、LCDと略す。)により各種画
像が表示される。
【0034】左操作部56及び右操作部58は、それぞ
れ1又は複数の押下ボタンにより構成される。これら左
操作部56及び右操作部58は、プレーヤが例えば筐体
52を両手で把持した状態で、プレーヤの左手の指及び
右手の指でそれぞれ操作可能となるように配置される。
【0035】このゲーム装置50は、図1に示したx
軸、y軸及びz軸回りの回転角度を求め、求められた回
転角度に応じた画像を表示する。
【0036】このゲーム装置50で表示される画像は、
仮想的な3次元空間であるオブジェクト空間において定
義点(ポリゴンの頂点あるいは自由曲面の制御点など)
により形状が特定されるオブジェクトを、所与の視点か
ら見た場合の画像である。
【0037】これにより、プレーヤがゲーム装置50の
本体を図1に示すx軸、y軸及びz軸のいずれかの軸回
りに回転させると、これにしたがって画面54に表示さ
れる画像を変化させることができ、これまでにない新た
な内容のゲームを提供することができるようになる。
【0038】図2に、本実施形態のゲーム装置の機能ブ
ロック図の一例を示す。
【0039】なお同図において本実施形態は、少なくと
も処理部100、表示部190、角速度検出部198を
含めばよく、それ以外のブロック(例えば、操作部16
0、音出力部192、携帯型情報記憶装置194、通信
部196)については任意の構成要素とすることができ
る。
【0040】ここで処理部100は、装置全体の制御、
装置内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処理、画像
処理、又は音処理等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)、ある
いはASIC(ゲートアレイ等)等のハードウェアや、
所与のプログラム(ゲームプログラム)により実現でき
る。
【0041】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、図1に示した左操作部5
6、右操作部58を含み、その機能は、レバー、ボタ
ン、マイク等のハードウェアにより実現できる。
【0042】主記憶部170は、処理部100や通信部
196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。
【0043】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等の情報
を格納するものであり、その機能はハードディスク、あ
るいはメモリ(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(プログラムあるいはデー
タ)が格納される。
【0044】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、装置への電源導入時等に主記憶部
170に転送されることになる。また情報記憶媒体18
0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、ある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。
【0045】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、図1に示す画面54を
含み、その機能は、LCD等のハードウェアにより実現
できる。
【0046】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。
【0047】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
リカード等を考えることができる。
【0048】通信部196は、外部(例えばホスト装置
や他のゲーム装置)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、あ
るいは通信用ASIC等のハードウェアや、プログラム
等により実現できる。
【0049】角速度検出部198は、基準位置から図1
に示すx軸、y軸及びz軸の各軸回りの回転角速度を検
出するものであり、その機能はジャイロセンサ等のハー
ドウェアにより実現できる。検出された回転角速度は、
積分演算により回転角度として把握される。ここではジ
ャイロセンサを採用することにより、装置の低コスト化
を図ることが可能となる。但し、例えば磁気センサによ
る絶対角度の検出のように、基準位置からの図1に示す
各軸回りの回転角度を安価な構成で検出できる場合に
は、角速度検出部に代えて角度取得部を含めるようにし
て、処理部100の角度演算部を省略するようにしても
良い。
【0050】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あるいはデータは、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。
【0051】処理部100(プロセッサ)は、ゲーム処
理部110、画像生成部120、角度演算部130を含
む。
【0052】ゲーム処理部110は、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)の位置やオブジ
ェクト空間における回転角度(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)、オブジェクト空間における視点の
位置(仮想カメラの位置)や視線方向(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、ヒットチェ
ック処理、ゲーム結果(結果、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、あるいはゲームオーバー処理等の種々のゲーム処理
を、操作部160からの操作データや、携帯型情報記憶
装置194からの個人データや、保存データや、ゲーム
プログラム等に基づいて行う。
【0053】画像生成部120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、表示部190に出力する。その際、角度
演算部130によって演算された回転角度に基づいて、
例えばオブジェクト空間内で仮想カメラ(視点)を設定
し、この視点から見える画像を生成する。
【0054】角度演算部130は、角速度検出部198
によって検出された基準位置からのゲーム装置の図1に
示す各軸回りの回転角速度ごとに、回転角度を演算して
求める。より具体的には、角度演算部130は、角速度
検出部198によって検出されたx軸、y軸及びz軸の
回転角速度それぞれに対して積分演算を行って回転角度
を取得する。この回転角度は、画像生成部120におい
て、オブジェクト空間における仮想カメラの視点設定を
行うために用いられる。
【0055】さらに、処理部100は、上記のゲーム処
理結果に基づいて各種の音処理を行い、BGM、効果
音、又は音声等の音を生成し、音出力部192に出力す
る。
【0056】なお、処理部100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。あるいは、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。
【0057】画像生成部120は、ジオメトリ処理部1
22、描画(レンダリング)部124を含む。
【0058】ジオメトリ処理部122は、座標変換、ク
リッピング処理、透視変換、あるいは光源計算等の種々
のジオメトリ処理(3次元演算)を行う。そして、本実
施形態では、オブジェクト空間における仮想カメラの位
置を、角度演算部130で求められた回転角度に応じて
設定し、この設定した仮想カメラを視点として上述のジ
オメトリ処理を行い、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、頂点
テクスチャ座標、あるいは輝度データ等)が、主記憶部
170に格納される。
【0059】描画部124は、ジオメトリ処理後(透視
変換後)のオブジェクトデータと、所与のテクスチャと
に基づいて、オブジェクトをフレームバッファに描画す
る。これにより、オブジェクトが移動するオブジェクト
空間において、仮想カメラ(視点)から見える画像が描
画(生成)される。
【0060】角速度検出部198は、x軸回転角速度検
出部198x、y軸回転角速度検出部198y、z軸回転
角速度検出部198zを含む。
【0061】x軸回転角速度検出部198xは、図1に
示すx軸回りの回転角速度を検出するものであり、ジャ
イロセンサ等のハードウェアにより実現できる。
【0062】y軸回転角速度検出部198yは、図1に
示すy軸回りの回転角速度を検出するものであり、ジャ
イロセンサ等のハードウェアにより実現できる。
【0063】z軸回転角速度検出部198zは、図1に
示すz軸回りの回転角速度を検出するものであり、ジャ
イロセンサ等のハードウェアにより実現できる。
【0064】なお、本実施形態のゲーム装置は、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を備えるシステムにしてもよい。
【0065】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
末を用いて生成してもよい。
【0066】2. 本実施形態の特徴 2.1 回転角度の補正 本実施形態におけるゲーム装置は、角速度検出部198
によって検出される各軸回りの回転角速度に基づく回転
角度に応じた画像を生成することができる。
【0067】そのため、本実施形態におけるゲーム装置
は、角速度検出部198のx軸回転角速度検出部198
x、y軸回転角速度検出部198y、z軸回転角速度検出
部198zとしてジャイロセンサが設けられ、図1に示
すx軸、y軸、z軸回りの回転角速度ωx、ωy、ωz
を検出する。ゲーム装置のx軸、y軸、z軸回りの回転
角度θx、θy、θzは、これら回転角速度ωx、ω
y、ωzをそれぞれ積分することにより求められる。
【0068】ところで、角速度検出部198としてのジ
ャイロセンサは、一般に携帯型ゲーム装置に適用できる
ものは検出精度が低い。すなわち、小型軽量化と低コス
トとを両立させるジャイロセンサの検出精度は低いのが
現状である。
【0069】図3に、このような検出精度の低いジャイ
ロセンサによる検出される回転角速度ωとこれによって
生成される回転角度θの変化を示す。
【0070】ここでは、x軸回転角速度検出部198x
により検出される回転角速度ωxと、これによって生成
される回転角度θxについて説明するが、y軸及びz軸
についても同様である。
【0071】時間経過に伴い、図1に示す筐体52をx
軸回りに回転させると、角速度検出部198のx軸回転
角速度検出部198xとしてのジャイロセンサによっ
て、その回転角速度ωxが検出される。例えば、ある時
間t1において回転を停止した場合、本来は回転角速度
ωxが0になるべきにもかかわらず、ジャイロセンサの
検出精度に起因したある微小な回転角速度ωxが検出さ
れてしまう場合がある。
【0072】上述したように回転角度θxは、回転角速
度ωxを積分したものであるため、時間t1以降はA1
のように固定値になるべきにもかかわらず、微小振幅の
回転角速度ωxが積分され、A2のように次第に回転角
度が変化してしまう。
【0073】したがって、このような回転角度θxに基
づいてオブジェクト画像を生成すると、筐体52をx軸
回りに回転させていないにもかかわらず、画面54に表
示される画像が動いてしまう。
【0074】そこで、本実施形態におけるゲーム装置の
角度演算部130では、角速度検出部198のx軸回転
角速度検出部198x、y軸回転角速度検出部198y
z軸回転角速度検出部198zによって検出された回転
角速度ωx、ωy、ωzをそれぞれ積分演算して求めら
れた回転角度θx、θy、θzの値を常にゆっくりと所
与の値(例えば、0)に近付ける。
【0075】これにより、検出精度の低いジャイロセン
サを角速度検出部198のx軸回転角速度検出部198
x、y軸回転角速度検出部198y、z軸回転角速度検出
部198zとして適用した場合であっても、ジャイロセ
ンサの検出精度に依存することなく、ゲームの面白みを
増大させることができるようになっている。
【0076】図4に、検出精度の低いジャイロセンサに
より検出される回転角速度ωと、これに基づいて本実施
形態における角度演算部130によって演算された回転
角度θの変化を示す。
【0077】ここでは、x軸回転角速度検出部198x
により検出される回転角速度ωxと、これによって生成
される回転角度θxについて説明するが、y軸及びz軸
についても同様である。
【0078】時間経過に伴い、図1に示す筐体52をx
軸回りに回転させると、角速度検出部198のx軸回転
角速度検出部198xとしてのジャイロセンサによっ
て、その回転角速度ωxが検出されるが、例えばある時
間t1において回転を停止した場合、本来は回転角速度
ωxが0になるべきにもかかわらず、ジャイロセンサの
検出精度に起因したある微小な回転角速度ωxが検出さ
れてしまう場合がある。
【0079】しかしながら、本実施形態では、常に回転
角度θxをゆっくり0に近付けるようにしているため、
回転角速度ωxを積分した回転角度θxについて、時間
t1以降においてA1のようにならず、B1のように変
化する。
【0080】このように、回転角度θxを0に戻すよう
にすることによって、角速度検出部198のx軸回転角
速度検出部198xとしてのジャイロセンサの誤差によ
り次第に正しい値からずれてしまうのを防ぐことができ
る。
【0081】この場合、筐体52を回転させて、ある方
向から見るようにした物体のオブジェクト画像が次第
に、元の正面の位置におけるオブジェクト画像に戻るこ
とになるが、筐体52を回転させていないにも関わら
ず、画像が勝手に動いてしまうといった状況を回避する
ことができる。
【0082】このように画面54に表示される画像を、
時間経過に伴い回転角度θxが0に対応する正面位置に
おける画像に戻すことによって、上述した角速度検出部
198としてのジャイロセンサの検出精度にかかわら
ず、ゲーム装置としての操作を簡略化すると共に、ゲー
ムの面白みを増大させることが可能となる。
【0083】2.2 回転角度に応じた視点設定 本実施形態におけるゲーム装置は、このようにして角度
演算部130に求められたx軸、y軸及びz軸りの回転
角度θx、θy、θzに応じて、画像生成部120にお
いてオブジェクト空間における仮想カメラを設定し、ジ
オメトリ処理部122においてジオメトリ処理された
後、描画部124でこれに基づくオブジェクト画像を生
成する。
【0084】図5に、本実施形態におけるオブジェクト
空間において仮想カメラが視点設定された状態を模式的
に示したものである。
【0085】画像生成部120において、図5に示す互
いに直交するX軸、Y軸、Z軸の座標軸で特定される仮
想的な3次元空間であるオブジェクト空間が定義されて
いる。このオブジェクト空間の所与の座標に、ローカル
座標上で定義された図5に示すオブジェクト250が位
置している。このオブジェクト250は、例えば1又は
複数のポリゴンから構成される。
【0086】画像生成部120は、ゲーム装置50の筐
体52に対して定義される図1に示すx軸、y軸、z軸
の各軸回りの回転角度に応じて、図5に示すオブジェク
ト空間において仮想カメラ252の位置及び角度を設定
する。
【0087】画像生成部120は、このように視点設定
された仮想カメラ252から見たオブジェクト250の
画像を生成し、ゲーム装置50の画面54に表示する。
【0088】ゲーム装置50は、この画像生成を所与の
フレーム周期で行い、筐体の回転角度に基づいて生成さ
れるオブジェクト画像を表示する。
【0089】図6(A)〜(D)に、本実施形態におけ
るゲーム装置50において、上述した回転角度の補正が
行われたときの画像の変化の一例を示す。
【0090】まず、初期状態として図6(A)に示すよ
うにオブジェクト260が表示されているものとする
(回転角度θy=0とする)。このオブジェクト260
は、図5に示すようなオブジェクト空間に配置されてお
り、所与の位置に設定された仮想カメラからの画像が画
面54に表示されている。
【0091】次に、図6(A)に示す状態からプレーヤ
が画面54の面を傾けて、図1に示すy軸回りに回転さ
せると、y軸回転角速度検出部198yにより検出され
た回転角速度ωyに基づいてy軸回りの回転角度θyが
求められる。
【0092】画像生成部120は、求められたy軸回り
の回転角度θyに基づいて、図5に示すオブジェクト空
間において仮想カメラの位置及び角度を設定し、この仮
想カメラからの画像が、図6(B)に示すオブジェクト
画像として画面54に表示される。
【0093】その後、図6(B)に示すように画面54
を傾けた状態を維持させると、図4に示すように回転角
度θyを常にゆっくり0に近付けるため、画像生成部1
20で所与のフレーム周期で生成されるオブジェクト画
像は、所与の時間T1経過後に図6(C)に示すオブジ
ェクト画像、さらに所与の時間T2経過後に図6(D)
に示すオブジェクト画像が、順次画面54に表示される
ことになる。
【0094】ここでは、y軸回りの回転についてのみ説
明したが、x軸、z軸回りの回転、あるいはこれら各軸
回りの回転が同時に行われた場合でも同様である。
【0095】このように筐体52(画面54)を傾ける
というプレーヤの操作によって、仮想的な3次元空間で
あるオブジェクト空間における仮想カメラの設定を変更
して、画面54に表示されるオブジェクト画像を変化さ
せることができる。しかも、そのプレーヤの操作状況を
検出精度の低いジャイロセンサで検知する場合にも、そ
の操作状況を反映した回転角度を補正することによっ
て、よりゲーム処理の展開を複雑化してゲームの面白み
を増大させることが可能となる。
【0096】2.3 回転角度の固定 また、本実施形態におけるゲーム装置では、左操作部5
6、右操作部58のいずれかに定義されるθ固定ボタン
の押下により、角度演算部130によって演算される回
転角度θx、θy、θz全てを固定することができるよ
うになっている。すなわち、θ固定ボタンが押下された
とき、所与の回転角度θ0に基づいてオブジェクト空間
において視点設定された仮想カメラからの画像を生成す
る。
【0097】これにより、画面54に表示される画像
を、筐体52の回転角度によらず固定させることも可能
となり、ゲーム処理の展開を複雑化することも可能とな
る。
【0098】この回転角度θ0は、例えば初期値であっ
ても良いが、θ固定ボタンが押下された時点の回転角度
θ(θx、θy、θz)に基づいて、画像を生成するよ
うにしても良い。この場合、θ固定ボタンにより、画像
の動きを制御することができるようになり、さらにより
複雑な画像の操作が可能なゲーム処理を行うことができ
る。
【0099】このように、θ固定ボタンを、仮想カメラ
の基準位置、基準方向を設定する手段として用いること
ができる。プレーヤは、この基準位置、基準方向で設定
された仮想カメラから見える画像を基準に、筐体52を
傾ける等して画面54に表示される画像を動かすことに
なる。
【0100】図7(A)〜(E)に、本実施形態におけ
るゲーム装置50において、θ固定ボタンを用いたオブ
ジェクト画像の画像の変化の一例を示す。
【0101】まず、初期状態として図7(A)に示すよ
うにオブジェクト270が表示されているものとする
(回転角度θy=0とする)。このオブジェクト270
は、図5に示すようなオブジェクト空間に配置されてお
り、所与の位置に設定された仮想カメラからの画像が画
面54に表示されている。
【0102】次に、図7(A)に示す状態からプレーヤ
が画面54の面を傾けて、図1に示すy軸回りに回転さ
せると、y軸回転角速度検出部198yにより検出され
た回転角速度ωyに基づいてy軸回りの回転角度θyが
求められる。
【0103】画像生成部120は、求められたy軸回り
の回転角度θyに基づいて、図5に示すオブジェクト空
間において仮想カメラの位置及び角度を設定し、この仮
想カメラからの画像が、図7(B)に示すオブジェクト
画像として画面54に表示される。
【0104】ここで、プレーヤによって、左操作部5
6、右操作部58のいずれかに定義されるθ固定ボタン
が押下された状態で、図7(C)に示すように画面54
を元の角度(回転角度θy)に戻したものとする。する
と、θ固定ボタンの押下によりオブジェクト空間におけ
る仮想カメラの位置は変更されず、図7(B)に示した
オブジェクト画像が図7(C)に示すように画面54に
表示される。
【0105】再びθ固定ボタンを解放し、図7(C)に
示す状態からプレーヤが画面54の面を傾けて、図1に
示すy軸回りに回転させると、y軸回転角速度検出部1
98 yにより検出された回転角速度ωyに基づいてy軸
回りの回転角度θyが求められる。
【0106】画像生成部120は、求められたy軸回り
の回転角度θyに基づいて、図5に示すオブジェクト空
間において仮想カメラの位置及び角度を設定し、この仮
想カメラからの画像が、図7(D)に示すオブジェクト
画像として画面54に表示される。
【0107】さらに、プレーヤによって、θ固定ボタン
が押下された状態で、図7(E)に示すように画面54
を元の角度(回転角度θy)に戻したものとすると、オ
ブジェクト空間における仮想カメラの位置は変更され
ず、図7(D)に示したオブジェクト画像が図7(E)
に示すように画面54に表示される。
【0108】ここでは、y軸回りの回転についてのみ説
明したが、x軸、z軸回りの回転、あるいはこれら各軸
回りの回転が同時に行われた場合でも同様である。
【0109】このように、θ固定ボタンの押下により、
オブジェクト空間における仮想カメラの視点設定を変更
しないようにすることによって、さらに複雑なオブジェ
クト画像の操作が可能となる。
【0110】なお、θ固定ボタン解放後も同ボタンが押
下された時点の値を固定値として保持するようにしても
良いし、当該ボタンが押下状態のときだけ固定値を保持
するようにしても良い。
【0111】また、θ固定ボタンの押下により、角度演
算部130によって演算される回転角度θx、θy、θ
zのいずれか1つ若しくは2つを固定するようにしても
良い。この場合、さらに複雑な画像の操作を行うことが
できる。
【0112】3. 処理例 次に、本実施形態の処理の詳細例について、図8及び図
9に示すフローチャートを用いて説明する。
【0113】図8に、本実施形態におけるθ固定ボタン
の押下による画像生成の処理内容の一例を示す。
【0114】まず、処理部100は、初期値として回転
角度θ(θx、θy及びθz)を0に設定する(ステッ
プS10)。
【0115】その後、処理部100は、操作部160で
定義されるθ固定ボタンが押下されているか否かを検出
する(ステップS11)。
【0116】θ固定ボタンが押下されていないと検出さ
れたとき(ステップS11:N)、処理部100は角速
度検出部198のx軸回転角速度検出部198xによっ
て検出される回転角速度ωx、y軸回転角速度検出部1
98yによって検出される回転角速度ωy、z軸回転角
速度検出部198zによって検出される回転角速度ωz
を取り出し(ステップS12)、それぞれ積分演算する
(ステップS13)。
【0117】すなわち、角度演算部130において、所
与の短時間Δtxと検出された回転角速度ωxとの積
を、その時点で保持される回転角度θxに加算し、回転
角度θxを更新する。同様に、角度演算部130におい
て、所与の短時間Δtyと検出された回転角速度ωyと
の積を、その時点で保持される回転角度θyに加算し、
回転角度θyを更新する。角度演算部130において、
所与の短時間Δtzと検出された回転角速度ωzとの積
を、その時点で保持される回転角度θzに加算し、回転
角度θzを更新する。
【0118】次に、ステップS11でθ固定ボタンが押
下されたと検出されたとき(ステップS11:Y)、あ
るいはステップS13で回転角度θx、θy、θzが更
新されると、その時点における回転角度θx、θy、θ
zに応じて、図5に示すようにオブジェクト空間におけ
る仮想カメラの位置、角度を設定する(ステップS1
4)。
【0119】そして、ジオメトリ処理部122、描画部
124によりステップS14で設定したオブジェクト空
間における仮想カメラの位置からの画像を生成し(ステ
ップS15)、表示部190に表示させる(ステップS
16)。
【0120】続いて、所与の終了操作の有無を判別し
(ステップS17)、終了操作がなかったと判別された
とき(ステップS17:N)、ステップS11に戻る。
【0121】一方、所与の終了操作があったと判別され
たとき(ステップS17:Y)、一連の処理を終了する
(エンド)。
【0122】図9に、本実施形態における回転角度の補
正を行う場合の画像生成の処理内容の一例を示す。
【0123】まず、処理部100は、初期値として回転
角度θ(θx、θy及びθz)を0に設定する(ステッ
プS20)。
【0124】次に、処理部100は角速度検出部198
のx軸回転角速度検出部198xによって検出される回
転角速度ωx、y軸回転角速度検出部198yによって
検出される回転角速度ωy、z軸回転角速度検出部19
zによって検出される回転角速度ωzを取り出し(ス
テップS21)、それぞれ積分演算する(ステップS2
2)。
【0125】すなわち、角度演算部130において、所
与の短時間Δtxと検出された回転角速度ωxとの積
を、その時点で保持される回転角度θxに加算し、回転
角度θxを更新する。同様に、角度演算部130におい
て、所与の短時間Δtyと検出された回転角速度ωyと
の積を、その時点で保持される回転角度θyに加算し、
回転角度θyを更新する。角度演算部130において、
所与の短時間Δtzと検出された回転角速度ωzとの積
を、その時点で保持される回転角度θzに加算し、回転
角度θzを更新する。
【0126】そして、更新された回転角度θx、θy及
びθzを0に近付ける(ステップS23)。ここでは、
(1)〜(3)式に示すように所与の関数fx、fy、
fzにしたがって回転角度θx、θy、θzを0に近付
ける。
【0127】θx=fx(θx) ・・・(1) θy=fy(θy) ・・・(2) θz=fz(θz) ・・・(3) また、(4)式に示すように1未満の定数の乗算によ
り、各回転角度θの絶対値が0に近づくようにしても良
い。
【0128】 θi=βi・θi 0<βi<1、βiは定数、i=x,y,z)・・・(4) この状態で、筐体52を固定させた場合には、時間経過
に伴い回転角度θx、θy及びθzが0に対応する正面
位置のオブジェクト画像に戻ることになる。
【0129】ステップS23で回転角度θx、θy及び
θzが0に近付けられた後、その時点における回転角度
θx、θy、θzに応じて、図5に示すようにオブジェ
クト空間における仮想カメラの位置、角度を設定する
(ステップS24)。
【0130】そして、ジオメトリ処理部122、描画部
124によりステップS24で設定したオブジェクト空
間における仮想カメラの位置からの画像を生成し(ステ
ップS25)、表示部190に表示される(ステップS
26)。
【0131】続いて、所与の終了操作の有無を判別し
(ステップS27)、終了操作がなかったと判別された
とき(ステップS27:N)、ステップS21に戻る。
【0132】一方、所与の終了操作があったと判別され
たとき(ステップS27:Y)、一連の処理を終了する
(エンド)。
【0133】4. その他 上述したように本実施形態では、携帯型の画像生成装置
について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば画像生成装置として画像表示を行う表示部の画面
とは物理的に分離された画像操作を行うためのコントロ
ーラに角度取得手段を設け、プレーヤが操作するコント
ローラのx軸、y軸及びz軸の回転角度に応じて画像生
成部で生成した画像を表示部に表示させるようにするこ
とも可能である。
【0134】図10に、本実施形態を画像生成装置とし
ての家庭用ゲームシステムに適用した場合の例を示す。
【0135】プレーヤは、表示部190としてのディス
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、ゲームコントローラ1202、
1204は、操作部160の機能を有すると共に、角速
度検出部198の機能を有し、所与のx軸、y軸、z軸
の各軸回りの回転角速度を検出し、処理部100を含む
本体1210に出力することができるようになってい
る。
【0136】なお、ゲーム処理に必要なプログラム等の
格納情報は、本体1210に着脱自在な情報記憶媒体で
あるCD1206、あるいはメモリカード1208、1
209などに格納されている。
【0137】この場合、携帯化による利点を享受できな
いが、画像が表示される画面ではなく、画像の動きを操
作するための操作手段(コントローラ)の回転角度に応
じて表示画像を変化させるようにしたので、上述したよ
うに複雑な画像の動きの操作が可能なゲーム等を提供す
ることができる。また、ゲームプログラムにおいて回転
角度に応じた画像処理を行い、回転角度(回転角速度)
の取得機能をコントローラに付加するだけで、上述した
複雑な画像の動きを操作することができる。
【0138】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。あ
るいは、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。
【0139】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。
【0140】また本実施形態では、オブジェクト空間に
おける3次元画像を生成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。取得した各軸の回転角度
に応じて、視点設定が異なる複数の画像として3次元画
像を模した擬似的な2次元画像を予め用意し、これらを
適宜切り替えて表示させるようにしても良い。
【0141】なお、本実施形態では携帯型のゲーム装置
として説明したが、これに限定されるものではない。例
えば携帯電話機やPDAなどの携帯型の電子機器にも同
様に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の携帯型画像生成装置としてのゲー
ム装置の外観正面図である。
【図2】本実施形態のゲーム装置の機能ブロックの一例
を示すブロック図である。
【図3】検出精度の低いジャイロセンサにより検出され
る回転角速度ωとこれによって生成される回転角度θの
変化を示す説明図である。
【図4】検出精度の低いジャイロセンサにより検出され
る回転角速度ωと、これに基づいて角度演算部によって
演算された回転角度θの変化を示す説明図である。
【図5】本実施形態におけるオブジェクト空間において
仮想カメラが視点設定された状態を模式的に示す説明図
である。
【図6】図6(A)〜(D)は、本実施形態におけるゲ
ーム装置において、回転角度の補正が行われたときの画
像の変化の一例を示す説明図である。
【図7】図7(A)〜(E)は、本実施形態におけるゲ
ーム装置において、θ固定ボタンを用いたオブジェクト
画像の画像の変化の一例を示す説明図である。
【図8】本実施形態におけるθ固定ボタンの押下による
画像生成の処理内容の一例を示すフロー図である。
【図9】本実施形態における回転角度の補正を行う場合
の画像生成の処理内容の一例を示すフロー図である。
【図10】本実施形態を家庭用ゲームシステムに適用し
た場合の画像生成装置の例を示す説明図である。
【符号の説明】
50 ゲーム装置 52 筐体 54 画面 56 左操作部 58 右操作部 100 処理部 110 ゲーム処理部 120 画像生成部 122 ジオメトリ処理部 124 描画部 130 角度演算部 160 操作部 170 主記憶部 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 198 角速度検出部 198x x軸回転角速度検出部 198y y軸回転角速度検出部 198z z軸回転角速度検出部 250、260、270 オブジェクト 252 仮想カメラ 1200 ディスプレイ 1202、1204 コントローラ 1206 CD 1208、1209 メモリカード 1210 本体 θx x軸回りの回転角度 θy y軸回りの回転角度 θz z軸回りの回転角度 ωx x軸回りの回転角速度 ωy y軸回りの回転角速度 ωz z軸回りの回転角速度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 3/033 310 G06F 3/033 310Y G09G 5/00 510 G09G 5/00 510H 5/36 5/36 520K Fターム(参考) 2C001 AA17 BA00 BA05 BA06 BC00 BC10 CB01 CB08 CC02 CC03 CC08 5B050 AA08 BA07 BA08 BA09 BA11 CA06 CA07 EA12 EA24 EA27 FA02 FA08 5B087 AA07 AA09 AE09 BC13 DJ03 5C082 AA06 AA27 BA12 BA46 BB26 CA42 CA76 CB03 CB05 DA22 DA61 DA86 DA89 MM05 5E501 AA04 AC15 BA05 EA02 FA14 FA27 FA36 FB24 FB45

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像生成を行う携帯型画像生成装置であ
    って、 画像を表示するための画面の回転角度を取得する回転角
    度取得手段と、 取得された回転角度に応じた視点からの画像を生成する
    画像生成手段と、 を含むことを特徴とする携帯型画像生成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記取得された回転角度に応じてオブジェクト空間にお
    ける仮想カメラの視点設定を行う視点設定手段を含み、 前記画像生成手段は、前記視点設定された視点からの画
    像を生成することを特徴とする携帯型画像生成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、 前記視点の基準位置及び基準方向の少なくとも1つを設
    定する手段を含むことを特徴とする携帯型画像生成装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記回転角度取得手段は、 所与の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段に
    よって検出された回転角速度に基づいて前記回転角度を
    取得することを特徴とする携帯型画像生成装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかにおいて、 前記取得した回転角度を、時間経過に伴い所与の値に近
    付ける手段を含むことを特徴とする携帯型画像生成装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかにおいて、 時間が経過したことを条件に、前記画面に表示される画
    像を、所与の基準方向の画像に戻すことを特徴とする携
    帯型画像生成装置。
  7. 【請求項7】 画像生成を行う画像生成装置であって、 操作データを入力するためのコントローラと、 前記コントローラの所与の軸回りの回転角度を取得する
    回転角度取得手段と、 取得された回転角度に応じて、画像を生成するための視
    点設定を行う視点設定手段と、 前記視点設定された視点からの画像を生成する手段と、 を含むことを特徴とする画像生成装置。
  8. 【請求項8】 コンピュータにより使用可能なプログラ
    ムであって、 画像を表示するための画面の回転角度を取得する回転角
    度取得手段と、 取得された回転角度に応じた視点からの画像を生成する
    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。
  9. 【請求項9】 請求項8において、 前記取得された回転角度に応じてオブジェクト空間にお
    ける仮想カメラの視点設定を行う視点設定手段を含み、 前記画像生成手段は、前記視点設定された視点からの画
    像を生成することを特徴とするプログラム。
  10. 【請求項10】 請求項8又は9において、 前記視点の基準位置及び基準方向の少なくとも1つを設
    定する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8乃至10のいずれかにおい
    て、 前記回転角度取得手段は、 所与の軸回りの回転角速度を検出する角速度検出手段に
    よって検出された回転角速度に基づいて前記回転角度を
    取得することを特徴とするプログラム。
  12. 【請求項12】 請求項8乃至11のいずれかにおい
    て、 前記取得した回転角度を時間経過に伴い所与の値に近付
    ける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。
  13. 【請求項13】 請求項8乃至12のいずれかにおい
    て、 時間が経過したことを条件に、前記画面に表示される画
    像を、所与の基準方向の画像に戻すことを特徴とするプ
    ログラム。
  14. 【請求項14】 コンピュータにより使用可能なプログ
    ラムであって、 操作データを入力するためのコントローラの所与の軸回
    りの回転角度を取得する回転角度取得手段と、 取得された回転角度に応じて、画像を生成するための視
    点設定を行う視点設定手段と、 前記視点設定された視点からの画像を生成する手段とを
    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。
  15. 【請求項15】 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8乃至14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。
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