JP2002304640A - 3次元画像処理方法、装置、3次元画像処理プログラム及びビデオゲーム装置 - Google Patents
3次元画像処理方法、装置、3次元画像処理プログラム及びビデオゲーム装置Info
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Abstract
形画像を表示画面上に生成する。 【解決手段】 バッファ21は、原画像を格納する原画
像記憶部210と、複数のポリゴンから構成され、平面
の少なくとも一部を3次元空間上で歪ませた形状を有す
る3次元モデルを格納するモデル記憶部211とを備え
ている。描画プロセッサ10は、原画像記憶部210か
ら原画像を読み出して、モデル記憶部211から3次元
モデルを読み出して、前記原画像をテクスチャとして前
記3次元モデルに貼り付ける画像貼付部100と、原画
像の貼り付けられた前記3次元モデルを所定のカメラ視
点から見た画像である変形画像をフレームバッファ21
3に書き込むことによってモニタ22上に描画する変形
画像描画部101とを備えている。
Description
ム装置などに適用される、原画像を意図的に歪ませた変
形画像を表示画面上に生成すべく所定の画像処理を施す
3次元画像処理技術に関するものである。
される擬似3次元上に表示するようにした種々のゲーム
装置が普及している。かかるゲーム装置として、スキー
・サーフィン・モータボート・スノーボード・スケート
ボード・カーレース等を模擬したものが知られている。
このようなゲーム装置においては、キャラクタが擬似3
次元上を移動している画像は、スピード感が感じられる
ようにすると臨場感が増し、ゲームの興趣性が向上す
る。
・スノーボード・スケートボード・カーレース等の現実
の撮影においては、臨場感を向上させる目的で、魚眼レ
ンズを使用してスピード感を増大させる技術が実施され
ている。従って、ゲーム装置においても、魚眼レンズを
通して撮影されたような画像をゲーム装置のモニタ画面
上に表示することによって、スピード感を増大させ臨場
感を向上させることが可能となる。
うな画像を作成する処理(この処理を魚眼処理という)
には、以下に述べる方法が用いられていた。まず、図7
(a)に示すように原画像(魚眼レンズを通さない通常
の画像)を所定の大きさの小画像に分割する。つぎに、
図7(b)に示すように画像中心を中心とする楕円形の
領域EP(魚眼領域という)をとり、この領域内の画像
が魚眼レンズを通して撮影されたような画像となるよう
に小画像毎の画像領域を変形する。そして、図7(a)
の小画像毎の画像をテクスチャとして、図7(b)の対
応する領域に変形して貼り付ける。
上記方法によって魚眼処理を施して得られた画像を図9
に示す。図9に示すように、魚眼領域の外縁部近傍にお
いて、実際に魚眼レンズを通して撮影された場合には原
画像における直線が滑らかな曲線に変形されるのに対し
て、原画像における直線が折れ線状に変形され不自然な
画像となっている。
ので、原画像を意図的に歪ませた自然なタッチの変形画
像を表示画面上に生成する3次元画像処理方法、装置、
3次元画像処理プログラム及びビデオゲーム装置を提供
することを目的とする。
画像処理プログラムは、原画像を意図的に歪ませた変形
画像を表示画面上に生成する3次元画像処理プログラム
であって、原画像と、複数のポリゴンから構成され、平
面の少なくとも一部を3次元空間上で歪ませた形状を有
する3次元モデルとを格納しており、原画像を読み出し
てテクスチャとして前記3次元モデルに貼り付ける画像
貼付処理と、原画像の貼り付けられた前記3次元モデル
を所定のカメラ視点から見た画像である変形画像を表示
画面上に描画する変形画像描画処理とを行なうことを特
徴としている。
原画像を意図的に歪ませた変形画像を表示画面上に生成
する3次元画像処理方法であって、原画像と、複数のポ
リゴンから構成され、平面の少なくとも一部を3次元空
間上で歪ませた形状を有する3次元のポリゴンモデルと
を格納しており、原画像を読み出してテクスチャとして
前記ポリゴンモデルに貼り付け、原画像の貼り付けられ
た前記3次元モデルを所定のカメラ視点から見た画像で
ある変形画像を表示画面上に描画することを特徴として
いる。
原画像を意図的に歪ませた変形画像を表示画面上に生成
する3次元画像処理装置であって、原画像を格納する原
画像記憶手段と、複数のポリゴンから構成され、平面の
少なくとも一部を3次元空間上で歪ませた形状を有する
3次元モデルを格納するモデル記憶手段と、前記原画像
記憶手段から原画像を読み出してテクスチャとして前記
3次元モデルに貼り付ける画像貼付手段と、原画像の貼
り付けられた前記3次元モデルを所定のカメラ視点から
見た画像である変形画像を表示画面上に描画する変形画
像描画手段とを備えたことを特徴としている。
リゴンから構成され、平面の少なくとも一部を3次元空
間上で歪ませた形状を有する3次元のポリゴンモデルと
が格納されており、原画像が読み出されてテクスチャと
してポリゴンモデルに貼り付けられ、原画像の貼り付け
られたポリゴンモデルが所定のカメラ視点から見た画像
が表示画面上に描画されるため、原画像を意図的に歪ま
せた自然なタッチの変形画像が得られる。
ムは、前記3次元モデルが、外周が長方形の形状を有す
る平面と、回転楕円面状の曲面を前記平面によって切り
取った曲面とを結合した形状を有することを特徴として
いる。上記の発明によれば、3次元モデルが、外周が長
方形の形状を有する平面と、回転楕円面状の曲面を前記
平面によって切り取った曲面とを結合した形状を有する
ため、回転楕円面状の曲面に貼り付けられた部分の画像
については、変形画像描画手段によって魚眼レンズを通
して撮影された画像のように変形された変形画像が得ら
れる。
ムは、前記平面に垂直な方向に前記回転楕円面状の曲面
を拡縮することによって前記3次元モデルを変形するモ
デル変形処理を行なうことを特徴としている。上記の発
明によれば、モデル変形処理において、平面に垂直な方
向に回転楕円面状の曲面が拡縮され、3次元モデルが変
形されるため、回転楕円面状の曲面に貼り付けられた部
分の画像については、画像の変形度合いの異なる魚眼レ
ンズを通して撮影された画像のように、変形度合いの異
なる変形画像が容易に得られる。
ムは、前記所定のカメラ視点が、前記3次元モデルを構
成する平面の略中心を通り、該平面に垂直な直線上にあ
ることを特徴としている。上記の発明によれば、カメラ
視点が3次元モデルを構成する平面の略中心を通り平面
に垂直な直線上にあるため、魚眼レンズを通して魚眼レ
ンズの軸芯上にあるカメラ視点から撮影された画像のよ
うに、自然に変形された画像が得られる。
ムは、前記変形画像描画処理によって描画された前記変
形画像を格納しており、原画像と変形画像とを読み出し
て、1画面の画像に合成する画像合成処理と、前記画像
合成処理によって合成された合成画像を表示画面上に描
画する合成画像描画処理とを行なうことを特徴としてい
る。上記の発明によれば、原画像と変形画像とが合成さ
れた合成画像が表示画面上に描画されるため、臨場感が
高められる。
ムは、互いに異なったカメラ視点から撮られた2つの原
画像である第1原画像と第2原画像とを格納すると共
に、第1原画像の変形画像を格納しており、前記画像合
成処理は、第2原画像と変形画像とを合成することを特
徴としている。上記の発明によれば、互いに異なったカ
メラ視点から撮られた2つの原画像の内、一方の原画像
の変形画像と他方の原画像とが合成された合成画像が表
示画面上に描画されるため、描画された合成画像は2台
のカメラによって撮影されたように見え、臨場感が更に
高められる。
項8に記載の3次元画像処理装置と、画像を表示するた
めの画像表示手段と、ゲームプログラムデータが記録さ
れたプログラム記憶手段と、外部から操作可能な操作手
段とを備え、上記3次元画像処理装置が、上記ゲームプ
ログラムデータに従って画像表示手段に画像を表示する
ことを特徴としている。上記の発明によれば、3次元画
像処理装置によって原画像を意図的に歪ませた自然なタ
ッチの変形画像が得られ、プログラム記憶手段に記録さ
れたゲームプログラムデータに従って画像表示手段に変
形画像が表示されるビデオゲーム装置が実現される。
ム装置の一実施形態を示すブロック構成図である。この
ビデオゲーム装置は、ゲーム機本体GMと、プログラム
データが記録された記録媒体200とを備えている。ゲ
ーム機本体GMは、CPU(CentralProcessing Unit)
1と、CPU1に接続されたアドレスバス、データバ
ス、コントロールバスからなるバスライン2と、グラフ
ィックスデータ生成プロセッサ3とを備えている。
4、RAM(Random Access Memory)等からなるメイン
メモリ5、ROM(Read Only Memory)6、伸張回路
7、パラレルポート8、シリアルポート9、描画プロセ
ッサ10、音声プロセッサ11、デコーダ12、インタ
ーフェース回路13が接続されている。描画プロセッサ
10には、バッファ21が接続されると共に、テレビジ
ョンモニタ(以下、「モニタ」という。)22が接続さ
れ、音声プロセッサ11には、バッファ23が接続され
ると共に、増幅回路24を介してスピーカ25が接続さ
れている。また、デコーダ12には、バッファ26が接
続されると共に、記録媒体ドライバ27が接続され、イ
ンターフェース回路13には、メモリ28が接続される
と共に、コントローラ29が接続されている。
の形態が異なる。例えば、このビデオゲーム装置が家庭
用として構成されている場合においては、モニタ22及
びスピーカ25はゲーム機本体GMとは別体となる。一
方、このビデオゲーム装置が業務用として構成されてい
る場合においては、図1に示す構成要素はすべて1つの
筺体に収納される。また、このビデオゲーム装置がパー
ソナルコンピュータやワークステーションを核として構
成されている場合においては、モニタ22は、コンピュ
ータ用のディスプレイに対応し、描画プロセッサ10、
音声プロセッサ11、伸張回路7は、それぞれ記録媒体
200に記録されているプログラムデータの一部または
コンピュータの拡張スロットに搭載される拡張ボード上
のハードウエアに対応し、インターフェース回路4、パ
ラレルポート8、シリアルポート9及びインターフェー
ス回路13は、コンピュータの拡張スロットに搭載され
る拡張ボード上のハードウエアに対応する。また、バッ
ファ21,23,26は、それぞれメインメモリ5また
は拡張メモリ(図示省略)の各エリアに対応する。な
お、本実施形態では、このビデオゲーム装置が家庭用と
して構成されている場合を例にして説明する。
する。グラフィックスデータ生成プロセッサ3は、CP
U1のいわばコプロセッサとしての役割を果たす。すな
わち、このグラフィックスデータ生成プロセッサ3は、
座標変換や光源計算、例えば固定小数点形式の行列やベ
クトルの演算を、並列処理により行う。このグラフィッ
クスデータ生成プロセッサ3が行う主な処理としては、
CPU1から供給される画像データの2次元または3次
元空間内における各頂点の座標データと、移動量データ
と、回転量データとに基づいて、処理対象画像の表示エ
リア上におけるアドレスを求め、当該アドレスデータ
を、再びCPU1に返す処理や、仮想的に設定された光
源からの距離に応じて画像の輝度を計算する処理等があ
る。
ス、例えばマウスやトラックボール等のポインティング
デバイス等のインターフェース用である。ROM6に
は、ビデオゲーム装置のオペレーティングシステムとし
てのプログラムデータが記憶されている。パーソナルコ
ンピュータで言えば、BIOS(Basic Input Output Sy
stem)に相当する。
ing Picture Engineering Group)や静止画に対するJP
EG(Joint Picture Engineering Group)に準拠したイ
ントラ符号化により圧縮された圧縮画像に対し、伸張処
理が施される。伸張処理は、デコード処理(VLC:Variab
le Length Codeによりエンコードされたデータのデコー
ド)、逆量子化処理、IDCT(Inverse Discrete Cosin
e Transform)処理、イントラ画像の復元処理等である。
描画プロセッサ10は、所定時間T(1フレーム、例え
ばT=1/60秒)ごとに、CPU1による描画命令に基
づいて、バッファ21に対する描画処理を行う。
表示エリア(フレームバッファ)と非表示エリアとからな
る。表示エリアは、モニタ22の表示面上に表示するデ
ータの展開エリアからなる。本実施形態においては、非
表示エリアは、スケルトンを定義するデータ、ポリゴン
を定義するモデルデータ、モデルに動きを行わせるアニ
メデータ及び各アニメの内容を示すパターンデータの
他、テクスチャデータやカラーパレットデータ等の記憶
エリアからなる。
像データである。カラーパレットデータは、テクスチャ
データ等の色を指定するためのデータである。これらの
データは、記録媒体200から一度に、またはゲームの
進行状況に合致して複数回に分けて、CPU1により予
めバッファ21の非表示エリアに記録される。描画命令
としては、ポリゴンを用いて立体的な画像を描画するた
めの描画命令と、通常の2次元画像を描画するための描
画命令とがある。ここで、ポリゴンは、多角形の2次元
仮想図形であり、本実施形態においては四角形が用いら
れる。ポリゴンを用いて立体的な画像を描画するための
描画命令は、バッファ21の表示エリア上におけるポリ
ゴン頂点アドレスデータ、ポリゴンに貼り付けるテクス
チャデータのバッファ21上における記憶位置を示すテ
クスチャアドレスデータ、テクスチャデータの色を示す
カラーパレットデータのバッファ21上における記憶位
置を示すカラーパレットアドレスデータ並びにテクスチ
ャの輝度を示す輝度データのそれぞれに対して行われる
ものである。
リゴン頂点アドレスデータは、グラフィックスデータ生
成プロセッサ3が、CPU1からの3次元空間上におけ
るポリゴン頂点座標データを、画面自体の移動量データ
及び回転量データに基づいて座標変換することによって
2次元上でのポリゴン頂点座標データに置換されたもの
である。また、輝度データは、グラフィックスデータ生
成プロセッサ3が、CPU1からの上記座標変換後のポ
リゴン頂点座標データが示す位置から、仮想的に配置さ
れた光源間での距離に基づいて決定される。上記ポリゴ
ン頂点アドレスデータは、バッファ21の表示エリア上
のアドレスを示し、描画プロセッサ10は、3個のポリ
ゴン頂点アドレスデータで示されるバッファ21の表示
エリアの範囲に対応するテクスチャデータを書き込む処
理を行う。
物体は多数のポリゴンで構成される。CPU1は、各ポ
リゴンの3次元空間上の座標データを対応するスケルト
ンのベクトルデータと関連させてバッファ21に記憶す
る。そして、後述するコントローラ29の操作により、
表示面上でキャラクタを移動させる場合、言い換えれ
ば、キャラクタそのものの動きを表現する場合またはキ
ャラクタを見ている視点位置を変える場合、次のような
処理が行われる。
ータ生成プロセッサ3に対し、バッファ21の非表示エ
リア内に保持している各ポリゴンの頂点の3次元座標デ
ータと、スケルトンの座標及びその回転量のデータから
求められた各ポリゴンの移動量データ及び回転量データ
を与える。グラフィックスデータ生成プロセッサ3は、
各ポリゴンの頂点の3次元座標データと、各ポリゴンの
移動量データ及び回転量データとに基づいて、順次、各
ポリゴンの移動後及び回転後の3次元座標データを求め
る。このようにして求められた各ポリゴンの3次元座標
データのうち、水平及び垂直方向の座標データが、バッ
ファ21の表示エリア上のアドレスデータ、すなわちポ
リゴン頂点アドレスデータとして、描画プロセッサ10
に供給される。描画プロセッサ10は、3個のポリゴン
頂点アドレスデータによって示されるバッファ21の三
角形の表示エリア上に、予め割り当てられているテクス
チャアドレスデータが示すテクスチャデータを書き込
む。これによって、モニタ22の表示面上には、多数の
ポリゴンにテクスチャデータの貼り付けられた物体が表
示される。
令は、頂点アドレスデータ、テクスチャアドレスデー
タ、テクスチャデータの色を示すカラーパレットデータ
のバッファ21上における記憶位置を示すカラーパレッ
トアドレスデータ並びにテクスチャの輝度を示す輝度デ
ータのそれぞれに対して行われるものである。これらの
データのうち、頂点アドレスデータは、グラフィックス
データ生成プロセッサ3がCPU1からの2次元平面上
における頂点座標データをCPU1からの移動量データ
及び回転量データに基づいて、座標変換して得られる座
標データである。
ら読み出されたADPCM(Adaptive Differential Pu
lse Code Modulation)データをバッファ23に記載
し、このバッファ23に記憶されたADPCMデータを
音源とする。そして、音声プロセッサ11は、ADPC
Mデータを例えば周波数44.1kHzのクロック信号に基づ
き読み出す。そして、音声プロセッサ11は、バッファ
23から読み出したADPCMデータに対し、ピッチの
変換、ノイズの付加、エンベロープの設定、レベルの設
定、リバーブの付加等の処理を施す。
タがCD−DA(Compact Disk Digital Audio)等のPC
Mデータの場合においては、音声プロセッサ11により
ADPCMデータに変換される。また、PCMデータに
対するプログラムデータによる処理はメインメモリ5上
において直接行われる。メインメモリ5上において処理
されたPCMデータは、音声プロセッサ11に供給され
てADPCMデータに変換された後に上述した各種処理
が施され、その後に音声としてスピーカ25から出力さ
れる。
OMドライブ、ハードディスクドライブ、光ディスクド
ライブ、フレキシブルディスクドライブ、シリコンディ
スクドライブ、カセット媒体読み取り機等である。記録
媒体200は、例えばCD−ROM、ハードディスク、
光ディスク、フレキシブルディスク、半導体メモリ等で
ある。記録媒体ドライバ27は、記録媒体200から画
像、音声、プログラムデータを読み出し、読み出したデ
ータをデコーダ12に供給する。デコーダ12は、記録
媒体ドライバ27からの再生データに対し、ECC(Err
or CorrectionCode)によるエラー訂正処理を施し、エラ
ー訂正処理を施したデータを、メインメモリ5または音
声プロセッサ11に供給する。メモリ28は、例えば、
ホルダ及びカード型のメモリからなる。カード型のメモ
リは、例えばゲームの途中で中断した場合の中断時点で
の状態を保持する等のように、中断時点での各種ゲーム
パラメータを保持するためのものである。
操作手段で、第1左ボタン29L1、第2左ボタン29
L2、第1右ボタン29R1、第2右ボタン29R2、
上方向キー29U、下方向キー29D、左方向キー29
L、右方向キー29R、スタートボタン29a、セレク
トボタン29b、第1ボタン29c、第2ボタン29
d、第3ボタン29e、第4ボタン29f、左スティッ
ク29SL及び右スティック29SRを備え、遊技者の
操作に応じた操作信号をCPU1に送出するものであ
る。上方向キー29U、下方向キー29D、左方向キー
29L、及び右方向キー29Rは、遊技者がCPU1に
対し、例えばキャラクタやカーソルをモニタ22の画面
上で上下左右に移動させるコマンドを与えるものであ
る。スタートボタン29aは、遊技者が、記録媒体20
0からロードされるゲームプログラムデータの開始をC
PU1に指示するためのものである。セレクトボタン2
9bは、遊技者が、記録媒体200からメインメモリ5
にロードされるゲームプログラムデータに関する各種選
択をCPU1に指示するためのものである。
29SL及び右スティック29SRを除く各ボタン及び
各キーは、外部からの押圧力により中立位置から押圧さ
れるとオンになり、押圧力が解除されると上記中立位置
に復帰してオフになるオンオフスイッチからなる。左ス
ティック29SL及び右スティック29SRは、いわゆ
るジョイスティックとほぼ同一構成のスティック型コン
トローラである。すなわち、直立したスティックを有
し、このスティックの所定位置を支点として前後左右を
含む360°方向に亘って傾倒可能な構成になってい
る。そして、スティックの傾倒方向及び傾倒角度に応じ
て、直立位置を原点とする左右方向のx座標及び前後方
向のy座標の値が、インターフェース回路13を介し
て、操作信号としてCPU1に送出されるようになって
いる。なお、第1左ボタン29L1、第2左ボタン29
L2、第1右ボタン29R1及び第2右ボタン29R2
の機能は、記録媒体200からロードされるゲームプロ
グラムデータによって異なる。
ついて説明する。電源スイッチ(図示省略)がオンにさ
れ、ビデオゲーム装置に電源が投入される。この時、記
録媒体200が記録媒体ドライバ27に装填されている
と、CPU1が、ROM6に記憶されているオペレーテ
ィングシステムに基づいて、記録媒体ドライバ27に対
し記録媒体200からのプログラムデータの読み出しを
指示する。これにより、記録媒体ドライバ27は、記録
媒体200から画像、音声及びプログラムデータを読み
出す。読み出された画像、音声及びプログラムデータ
は、デコーダ12に供給され、ここで、エラー訂正処理
が施される。
された画像データは、バスライン2を介して伸張回路7
に供給され、ここで、上述した伸張処理が施された後
に、描画プロセッサ10に供給され、この描画プロセッ
サ10により、バッファ21の非表示エリアに書き込ま
れる。また、デコーダ12においてエラー訂正処理が施
された音声データは、メインメモリ5に書き込まれる
か、または音声プロセッサ11に供給されてバッファ2
3に書き込まれる。そして、デコーダ12においてエラ
ー訂正処理が施されたプログラムデータは、メインメモ
リ5に書き込まれる。以降、CPU1は、メインメモリ
5に記憶されているゲームプログラムデータ、及び遊技
者がコントローラ29を介して指示する内容に基づい
て、ゲームを進行する。すなわち、CPU1は、コント
ローラ29を介して遊技者から指示される指示内容に基
づいて、適宜、画像処理の制御、音声処理の制御、内部
処理の制御を行う。
ては、例えば、キャラクタに指示されるアニメに該当す
るパターンデータから、各スケルトンの座標の計算及び
ポリゴンの頂点座標データの計算、得られた3次元座標
データや視点位置データのグラフィックスデータ生成プ
ロセッサ3への供給、グラフィックスデータ生成プロセ
ッサ3が求めたバッファ21の表示エリア上のアドレス
データや輝度データを含む描画命令の発行等を行う。音
声処理の制御として、例えば音声プロセッサ11に対す
る音声出力コマンドの発行、レベル、リバーブ等の指定
を行う。内部処理の制御として、例えば、コントローラ
29の操作に応じた演算等を行う。
された画像データは、バスライン2を介して伸張回路7
に供給され、ここで、上述した伸張処理が施された後
に、描画プロセッサ10に供給され、この描画プロセッ
サ10により、バッファ21の非表示エリアに書き込ま
れる。また、デコーダ12においてエラー訂正処理が施
された音声データは、メインメモリ5に書き込まれる
か、または音声プロセッサ11に供給されてバッファ2
3に書き込まれる。また、デコーダ12においてエラー
訂正処理が施されたプログラムデータは、メインメモリ
5に書き込まれる。以降、CPU1は、メインメモリ5
に記憶されているゲームプログラムデータ、及び遊技者
がコントローラ29を介して指示する内容に基づいて、
ゲームを進行する。すなわち、CPU1は、コントロー
ラ29を介して遊技者から指示される指示内容に基づい
て、適宜、画像処理の制御、音声処理の制御、内部処理
の制御を行う。
要部を示すブロック図である。バッファ21は、原画像
を格納する原画像記憶部210と、複数のポリゴンから
構成され、平面の少なくとも一部を3次元空間上で歪ま
せた形状を有する3次元モデルを格納するモデル記憶部
211と、後述する変形画像を格納する変形画像記憶部
212とフレームバッファ(表示エリア)213とを備
えている。なお、原画像記憶部210とモデル記憶部2
11と変形画像記憶部212とは、前述の非表示エリア
に含まれている。原画像記憶部210は、互いに異なっ
たカメラ視点から撮られた第1原画像と第2原画像とを
それぞれ格納する第1原画像記憶部2101と第2原画
像記憶部2102とから構成されている。
2101から第1原画像を読み出して、モデル記憶部2
11から3次元モデルを読み出して、前記第1原画像を
テクスチャとして前記3次元モデルに貼り付ける画像貼
付部100と、原画像の貼り付けられた前記3次元モデ
ルを所定のカメラ視点から見た画像である変形画像をフ
レームバッファ213に書き込むことによってモニタ2
2上に描画し、描画された変形画像を変形画像記憶部2
12に格納する変形画像描画部101と、モデル記憶部
211から3次元モデルを読み出して、3次元モデルを
変形して、モデル記憶部211に格納するモデル変形部
102と、変形画像記憶部212から変形画像を読み出
して、第2原画像記憶部2102から第2原画像を読み
出して、変形画像と第2原画像とを合成して合成画像を
作成する画像合成部103と、画像合成部103によっ
て作成された合成画像をフレームバッファ213に書き
込むことによってモニタ22上に描画する合成画像描画
部104とを備えている。
3次元モデルの一例である。3次元モデルは、外周が長
方形の形状を有する平面FMと、回転楕円面状の曲面を
前記平面FMによって切り取った曲面EM1(EM2)
とを結合した形状を有している。平面FMと曲面EM1
(EM2)との境界線EE1(EE2)は楕円となって
いる。図3の(a)は、曲面EM1がカメラ視点側に凸
の場合であり、(b)は、曲面EM2がカメラ視点側に
凹の場合である。なお、3次元モデルは、モデル変形部
102によって、平面FMに垂直な方向に前記回転楕円
面状の曲面が拡縮されて変形される。3次元モデルを変
形することによって、変形画像の原画像からの歪み具合
を変更することが可能となる。
101から第1原画像を読み出して、モデル記憶部21
1から3次元モデルを読み出す。そして、前記第1原画
像を図7(a)に示すように所定の大きさの小画像に分
割し、小画像毎の画像をテクスチャとして、例えば、図
3(a)に示すような3次元モデルの対応する領域に変
形して貼り付けるものである。
0によって原画像の貼り付けられた3次元モデルを所定
のカメラ視点から見た画像である変形画像をフレームバ
ッファ213に書き込むことによってモニタ22上に描
画し、描画された変形画像を変形画像記憶部212に格
納するものである。前記所定のカメラ視点は、図3
(a)に示す3次元モデルを構成する平面FMの略中心
を通り、平面FMに垂直な直線上にある。
2から変形画像を読み出して縮小して、第2原画像を第
2原画像記憶部2102から読み出して、縮小された変
形画像と第2原画像とを1画面の画像に合成して合成画
像を作成するものである。
示すフローチャートである。なお、ここでは、モデル変
形部102によって3次元モデルの変形を行なわない
(あるいは、予め行なわれている)場合について説明す
る。まず、画像貼付部100によって、以下の処理が行
なわれる。第1原画像記憶部2101から第1原画像が
読み出される(ST1)。次いで、モデル記憶部211
から3次元モデルが読み出される(ST3)。そして、
第1原画像がテクスチャとして3次元モデルに貼り付け
られる(ST5)。
原画像の貼り付けられた3次元モデルが所定のカメラ視
点から見た画像である変形画像がフレームバッファ21
3に書き込まれることによってモニタ22上に描画さ
れ、描画された変形画像が変形画像記憶部212に格納
される(ST7)。そして、画像合成部103によっ
て、変形画像記憶部212から変形画像が読み出され
て、第2原画像記憶部2102から第2原画像を読み出
され(ST9)、変形画像と第2原画像とが1画面の画
像に合成されて合成画像が作成される(ST11)。次
いで、合成画像描画部104によって合成画像がモニタ
22上に描画される(ST13)。
元画像処理を施して得られた画面の画面図である。本実
施形態では、第1原画像と第2原画像とは、図8に示す
同じ画像である。図8には、格子線状の模様のある壁モ
デルWMと、レンガ状の模様のある床モデルFMと、ス
ケートボードモデルSMに片足を載せた人物モデルHM
とが描画されている。図5に示す画面は、第2原画像を
表示する大画面領域MSCと第1原画像の変形画像を表
示する小画面領域SSCとで構成されている。このよう
に、原画像を大画面領域MSCに表示すると共に、変形
画像を小画面領域SSCに表示することで、臨場感のあ
る画像が得られる。
形画像の画面図と比較するために、図5の小画面領域S
SCに表示されている第1原画像の変形画像を全画面に
表示した場合の画面図を図6に示す。前述のように、図
9に示す従来の方法で得られた変形画像では、魚眼領域
の外縁部近傍EEにおいて、画像が不自然に画像が歪
み、原画像における直線が折れ線状に変形され不自然な
画像となっている。これに対して、図6に示す本発明の
方法で得られた変形画像では、魚眼領域の外縁部近傍E
Eにおいても、原画像における直線が曲線に変形され、
自然なタッチの画像となっている。
きる。 (A)本実施形態においては、第1原画像と第2原画像
とが同一の画像である場合について説明したが、互いに
異なったカメラ視点から撮られた2つの原画像である形
態でもよい。この場合には、2台のカメラによって撮影
された画像が表示されているように見え、臨場感が高め
られる。 (B)本実施形態においては、変形画像が小画面領域に
表示され原画像が大画面領域に表示される場合について
説明したが、変形画像が大画面領域に表示され原画像が
小画面領域に表示される形態でもよいし、あるいは、ゲ
ームの進行等に応じて前者と後者が切り換えられる形態
でもよい。後者の場合には、変化に富んだ画像が描画さ
れ、ゲームの興趣性が向上する。 (C)本実施形態においては、画像の貼り付けられる3
次元モデルの変形を行なわない(あるいは予め行なわれ
ている)場合について説明したが、ゲームの進行等に応
じて3次元モデルの変形を行なう形態でもよい。この場
合には、変化に富んだ画像が描画され、ゲームの興趣性
が向上する。 (D)本実施形態においては、変形画像と原画像とが1
画面の画像に合成された合成画像を描画する場合につい
て説明したが、1画面に変形画像を描画する形態でもよ
い。この場合には、必用なメモリ容量を削減することが
可能となると共に処理が簡単になる。 (E)本実施形態においては、画像の貼り付けられる3
次元モデルが、外周が長方形の形状を有する平面と、回
転楕円面状の曲面を前記平面によって切り取った曲面と
を結合した形状を有している場合について説明したが、
平面の少なくとも一部を歪ませた任意の形状であればよ
い。3次元モデルの形状に応じて変形画像が変化するた
め、所望する変形画像が得られる形状を選定すればよ
い。
は、例えば、予め記録媒体200に格納されており、記
録媒体200からメインメモリ5に伝送され、メインメ
モリ5に格納されたプログラムデータに基づいて描画プ
ロセッサ10によって処理が実行されるものである。
ば、原画像と、複数のポリゴンから構成され、平面の少
なくとも一部を3次元空間上で歪ませた形状を有する3
次元のポリゴンモデルとが格納されており、原画像が読
み出されてテクスチャとしてポリゴンモデルに貼り付け
られ、原画像の貼り付けられたポリゴンモデルが所定の
カメラ視点から見た画像が表示画面上に描画されるた
め、原画像を意図的に歪ませた自然なタッチの変形画像
が得られる。
デルが、外周が長方形の形状を有する平面と、回転楕円
面状の曲面を前記平面によって切り取った曲面とを結合
した形状を有するため、回転楕円面状の曲面に貼り付け
られた部分の画像については、変形画像描画手段によっ
て魚眼レンズを通して撮影された画像のように変形され
た変形画像が得られる。請求項3に記載の発明によれ
ば、モデル変形処理において、平面に垂直な方向に回転
楕円面状の曲面が拡縮され、3次元モデルが変形される
ため、回転楕円面状の曲面に貼り付けられた部分の画像
については、画像の変形度合いの異なる魚眼レンズを通
して撮影された画像のように、変形度合いの異なる変形
画像が容易に得られる。
点が3次元モデルを構成する平面の略中心を通り平面に
垂直な直線上にあるため、魚眼レンズを通して魚眼レン
ズの軸芯上にあるカメラ視点から撮影された画像のよう
に、自然に変形された画像が得られる。請求項5に記載
の発明によれば、原画像と変形画像とが合成された合成
画像が表示画面上に描画されるため、臨場感が高められ
る。請求項6に記載の発明によれば、互いに異なったカ
メラ視点から撮られた2つの原画像の内、一方の原画像
の変形画像と他方の原画像とが合成された合成画像が表
示画面上に描画されるため、描画された合成画像は2台
のカメラによって撮影されたように見え、臨場感が更に
高められる。
像処理装置によって原画像を意図的に歪ませた自然なタ
ッチの変形画像が得られ、プログラム記憶手段に記録さ
れたゲームプログラムデータに従って画像表示手段に変
形画像が表示されるビデオゲーム装置が実現される。
を示すブロック構成図である。
ブロック図である。
チャートである。
面の画面図である。
ある。
作成する従来の方法を説明するための図である。
る。
合の画面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 原画像を意図的に歪ませた変形画像を表
示画面上に生成する3次元画像処理プログラムであっ
て、原画像と、複数のポリゴンから構成され、平面の少
なくとも一部を3次元空間上で歪ませた形状を有する3
次元モデルとを格納しており、原画像を読み出してテク
スチャとして前記3次元モデルに貼り付ける画像貼付処
理と、原画像の貼り付けられた前記3次元モデルを所定
のカメラ視点から見た画像である変形画像を表示画面上
に描画する変形画像描画処理とを行なうことを特徴とす
る3次元画像処理プログラム。 - 【請求項2】 前記3次元モデルは、外周が長方形の形
状を有する平面と、回転楕円面状の曲面を前記平面によ
って切り取った曲面とを結合した形状を有することを特
徴とする請求項1に記載の3次元画像処理プログラム。 - 【請求項3】 前記平面に垂直な方向に前記回転楕円面
状の曲面を拡縮することによって前記3次元モデルを変
形するモデル変形処理を行なうことを特徴とする請求項
2に記載の3次元画像処理プログラム。 - 【請求項4】 前記所定のカメラ視点は、前記3次元モ
デルを構成する平面の略中心を通り、該平面に垂直な直
線上にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
記載の3次元画像処理プログラム。 - 【請求項5】 前記変形画像描画処理によって描画され
た前記変形画像を格納しており、原画像と変形画像とを
読み出して、1画面の画像に合成する画像合成処理と、
前記画像合成処理によって合成された合成画像を表示画
面上に描画する合成画像描画処理とを行なうことを特徴
とする請求項1〜4のいずれかに記載の3次元画像処理
プログラム。 - 【請求項6】 互いに異なったカメラ視点から撮られた
2つの原画像である第1原画像と第2原画像とを格納す
ると共に、第1原画像の変形画像を格納しており、前記
画像合成処理は、第2原画像と変形画像とを合成するこ
とを特徴とする請求項5に記載の3次元画像処理プログ
ラム。 - 【請求項7】 原画像を意図的に歪ませた変形画像を表
示画面上に生成する3次元画像処理方法であって、原画
像と、複数のポリゴンから構成され、平面の少なくとも
一部を3次元空間上で歪ませた形状を有する3次元のポ
リゴンモデルとを格納しており、原画像を読み出してテ
クスチャとして前記ポリゴンモデルに貼り付け、原画像
の貼り付けられた前記3次元モデルを所定のカメラ視点
から見た画像である変形画像を表示画面上に描画するこ
とを特徴とする3次元画像処理方法。 - 【請求項8】 原画像を意図的に歪ませた変形画像を表
示画面上に生成する3次元画像処理装置であって、原画
像を格納する原画像記憶手段と、複数のポリゴンから構
成され、平面の少なくとも一部を3次元空間上で歪ませ
た形状を有する3次元モデルを格納するモデル記憶手段
と、前記原画像記憶手段から原画像を読み出してテクス
チャとして前記3次元モデルに貼り付ける画像貼付手段
と、原画像の貼り付けられた前記3次元モデルを所定の
カメラ視点から見た画像である変形画像を表示画面上に
描画する変形画像描画手段とを備えたことを特徴とする
3次元画像処理装置。 - 【請求項9】 請求項8に記載の3次元画像処理装置
と、画像を表示するための画像表示手段と、ゲームプロ
グラムデータが記録されたプログラム記憶手段と、外部
から操作可能な操作手段とを備え、上記3次元画像処理
装置は、上記ゲームプログラムデータに従って画像表示
手段に画像を表示することを特徴とするビデオゲーム装
置。
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