JP2002373347A - 画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体 - Google Patents
画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体Info
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Abstract
で効果的に表現することが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】 視点としての仮想カメラCの向きをZ軸
とした場合に、Z軸と、Z軸と直交するXY平面とで定
義されるオブジェクト空間において、仮想カメラCの位
置と光源LSの位置とを結ぶ直線300と、光源LSの
光軸310との間のXZ平面における角度の絶対値θを
求める。この角度θと光源LSからの距離Lとに応じて
所与のオブジェクトを変形した変形オブジェクト(変形
プリミティブ)を、光軸310上に配置する。変形オブ
ジェクトPiの縦軸の長さは距離Liに基づいて定め
る。変形プリミティブPiの横軸の長さは、Z軸上に光
源LSが配置された場合に、Z軸と光軸とのなす角度θ
が90度のときに、当該オブジェクトPiがZ軸に接す
るような値に基づいて定める。
Description
ム、プログラム及び情報記憶媒体に関する。
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。ガンゲーム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(操作者)は、銃などを模して
作られたガン型コントローラ(シューティングデバイ
ス)を用いて、画面に映し出される敵キャラクタ(敵オ
ブジェクト)などの標的をシューティングすることで、
3次元ゲームを楽しむ。
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
画面中に表現されるサーチライト等の指向性があるライ
ト表現等についても、よりリアルに表現できることが望
まれる。
表現する手法として、ライトの光軸上に複数の同心円と
なる円板状のポリゴンを配置する手法を考えることがで
きる。
の位置と光軸の向きとの関係によって、各ポリゴンとの
間に隙間が生じ、ライト表現に不具合が生じるという問
題点がある。
生じないようにするために、各ポリゴンを常に仮想カメ
ラの方向に向ける手法を考えることができる。
間に凹凸が生じ、この凹凸を減らすためにポリゴン数を
増やす必要が生ずる。
れたものであり、その目的とするところは、指向性のあ
るライト表現を少ないポリゴン数で効果的に表現するこ
とが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。
に、本発明は、画像生成を行う画像生成システムであっ
て、視点の位置と光源の位置とを結ぶ第1の線と前記光
源の光軸のなす角度と、前記光源からの距離とに応じ
て、所与のプリミティブを変形する手段と、前記所与の
プリミティブを変形した変形プリミティブを前記光軸上
に複数配置する手段と、オブジェクト空間において前記
視点から見える画像を生成する手段とを含むことを特徴
とする。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(上記手段としてコンピュータを
機能させる)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読み取り可能(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(上記手段としてコンピュータを機能させ
る)ためのプログラムを含むことを特徴とする。
サーチライトのような指向性を有する光を照射すること
ができるものを考えることができる。
とを結ぶ第1の線と前記光源の光軸のなす角度に応じ
て、所与のプリミティブが変形される。また、前記光源
からの距離に応じて、所与のプリミティブが変形され
る。そして、これら変形された変形プリミティブは、光
軸上に複数配置される。
リミティブの変形の仕方によって、光軸の角度によって
は各変形プリミティブ同士が分断された状態になる不具
合を、少ないプリミティブ数で回避することができるよ
うになる。
グラム及び情報記憶媒体は、前記変形プリミティブは、
円板状の形状をなし、縦軸の長さが、前記光源からの距
離に応じた長さであり、横軸の長さが、前記第1の線と
前記光軸とのなす角が90度のときに、前記変形プリミ
ティブが前記第1の線と接する長さであることを特徴と
する。
とのなす角度が90度になった場合であっても、各変形
プリミティブ同士が分断されることなく、輪郭がスムー
ズなプリミティブ画像を生成することができる。
グラム及び情報記憶媒体は、視点座標系の視線方向と直
交する平面に対する前記光軸のベクトルの正投影ベクト
ルと前記変形プリミティブの横軸とが平行となるよう
に、前記変形プリミティブの中心位置を通る前記視線方
向と平行な軸回りに、前記変形プリミティブを回転する
手段を含む(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
ログラムを含む)ことを特徴とする。
の位置との関係に依存することなく、全方位の光軸に対
して、上記した第1の線と光軸とのなす角度が90度に
なった場合であっても、少ないポリゴン数で各変形プリ
ミティブ同士が分断される事態を回避することができ
る。
グラム及び情報記憶媒体は、前記変形プリミティブの透
明度を、前記光源からの距離に応じて変化させることを
特徴とする。
変形プリミティブの透明度を変化させるようにしたの
で、例えば距離が長いほど透明度を上げるようにするこ
とで、視点から見た変形プリミティブのプリミティブ画
像として、光源付近は明るく、輪郭部分に向かって次第
にぼんやりするような表現が可能となり、例えばよりリ
アルなライト表現が可能となる。
グラム及び情報記憶媒体は、前記第1の線上に中心位置
を有しこの中心位置から外側に半透明度が上がる半透明
プリミティブを配置し、前記光軸の向きに応じて前記半
透明プリミティブ全体の透明度を変化させることを特徴
とする。
に半透明度が上がる半透明プリミティブを、その中心位
置が第1の線上になるように配置する。そして、この半
透明プリミティブの透明度を、光軸の向きに応じて変化
させるようにしたので、例えば光軸の向きが視線の向き
の正面となった場合に、フレアを表現することができ、
光軸の向きに応じて、少ない処理負荷でよりリアルなフ
レア表現が可能となる。
グラム及び情報記憶媒体は、前記第1の線と前記光軸と
のなす角が90度に近付くのに伴い、前記半透明プリミ
ティブの透明度が高くなることを特徴とする。
角度が90度に近付くのに伴い、フレア表現用の半透明
プリミティブの透明度が高くなるように制御するように
したので、光軸の向きによって変化するフレア効果をよ
りリアルな画像として生成することができる。
ついて図面を用いて説明する。
請求の範囲に記載された本発明の内容を何ら限定するも
のではない。また本実施形態で説明される構成の全てが
本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
ム)の機能ブロック図の一例を示す。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とを含めばよ
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。
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、或いは筐体などのハードウェアにより実現
できる。
96などのワーク領域となるもので、その機能はRAM
などのハードウェアにより実現できる。
り可能な媒体)180は、プログラムやデータなどを格
納するものであり、その機能は、光ディスク(CD、D
VD)、光磁気ディスク(MO)、磁気ディスク、ハー
ドディスク、磁気テープ、或いはメモリ(ROM)など
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。
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
行うための情報などを含ませることができる。
れた画像を出力するものであり、その機能は、CRT、
LCD、或いはHMD(ヘッドマウントディスプレイ)
などのハードウェアにより実現できる。
された音を出力するものであり、その機能は、スピーカ
などのハードウェアにより実現できる。
個人データやゲームのセーブデータなどが記憶されるも
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などを考えることができ
る。
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などのハードウェアや、プロ
グラムなどにより実現できる。
(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。
60からの操作データやプログラムなどに基づいて、ゲ
ーム処理、画像生成処理、或いは音生成処理などの各種
の処理を行う。この場合、処理部100は、記憶部17
0内の主記憶部172をワーク領域として使用して、各
種の処理を行う。
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面)の位置や回転角
度(X、Y又はZ軸回りの回転角度)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などのオ
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(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処理などを考えることが
できる。
義点(ポリゴンの頂点或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。
110、光源制御部112、フレア処理部114、画像
生成部120、音生成部130を含む。
は、オブジェクト空間に配置され、指向性を有する光源
(擬似光源、例えばサーチライトを表現する光源)によ
るライト表現を行うために、所与のライトオブジェクト
(所与のプリミティブ)を変形した複数の変形オブジェ
クト(プリミティブ)を生成する。
110は、例えば円板状のポリゴン(広義には、オブジ
ェクト。若しくはオブジェクトの構成要素としてのプリ
ミティブ。以下、同様。)のY軸方向の縦軸の長さとX
軸方向の横軸の長さとを、光源の位置からの距離に応じ
て変形した複数の変形プリミティブを生成する。
の光軸の移動又は回転制御を行う。例えば、光源がサー
チライトや灯台の場合には、サーチライト若しくは灯台
の位置を基準に光軸を回転させる処理を行う。また、光
源が懐中電灯の場合には、懐中電灯の移動に伴って、光
軸を移動させる処理を行う。
に応じて、視点から見えるオブジェクト画像に対してフ
レア効果を与える処理を行う。
視点の位置と光源の位置との間に配置される所与のフレ
ア表現用半透明ポリゴン(広義には、オブジェクト若し
くはプリミティブ)に対し、光源制御部112によって
制御される光軸の向きに応じて、このフレア表現用半透
明ポリゴン全体の透明度を制御する。
れる種々の処理の結果に基づいて画像処理を行い、ゲー
ム画像を生成して表示部190に出力する。例えば、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、描画データ(プリミティブ面の構成点(頂点)に付
与される位置座標、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、この描画データ(プリミティブ面データ)に基づい
て、ジオメトリ処理後のオブジェクト(1又は複数プリ
ミティブ面)の画像が、記憶部170に設けられた描画
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。
る種々の処理の結果に基づいて音処理を行い、BGM、
効果音、又は音声などのゲーム音を生成し、音出力部1
92に出力する。
む。
α合成処理を行う。ここで、α合成とは、α値と呼ばれ
るプラスアルファの情報に基づいて、例えばフレームバ
ッファに描画された元画像とジオメトリ処理後の所与の
画像との間で行われる画像の合成処理をいう。α値は、
画像単位若しくは各画素の関連付けられて記憶される情
報であって、オブジェクトの定義点毎に設定され、例え
ば色情報以外のプラスアルファの情報としての透明度
(不透明度或いは半透明度と等価)を示す透明度情報を
いう。α値が、例えばプラスアルファ情報として透明度
情報を示す場合、α合成は半透明処理を意味する。
用いた半透明ブレンディング(αブレンディング)、α
値を用いた加算半透明(α加算)、α値を用いた減算半
透明(α減算)などの合成処理方法がある。
合には、次のような合成処理が行われる。
れているジオメトリ処理後の画像の色(輝度)のR、
G、B成分であり、R2、G2、B2は、描画画像の色の
R、G、B成分である。また、RQ、GQ、BQは、αブ
レンディングにより生成される画像の色のR、G、B成
分である。なお、ここでは、α値として、ジオメトリ処
理後の所与の画像のα値を用いてもよいし、描画された
元画像のα値を使用するようにしてもよい。
110によって生成された複数の変形プリミティブにつ
いて、光源の位置からの距離に基づいて定められるα値
を用いてα合成部122がα合成処理(半透明合成処
理)を行う。また、α合成部122は、フレア処理部1
14によって制御されるα値を用いて、所与のフレア表
現用オブジェクトに対して、α合成処理(半透明合成処
理)を行う。
1人のプレーヤのみ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。
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)など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。
以下では、指向性を有するサーチライトのライト表現に
本実施形態を適用した場合を主に例にとり説明するが、
本実施形態はサーチライトのライト表現以外の他の画像
表現にも広く適用できる。
有する光源のライト表現を行うライトオブジェクトの一
例を示す。
のライト表現を行う場合、図2(A)に示すように、サ
ーチライトの光軸上に中心位置を持つ複数の円板状のポ
リゴン(広義には、オブジェクト若しくはプリミティ
ブ)を、ライト表現を行うためのライトオブジェクトと
して配置することが考えられる。図2(A)では、視点
(若しくは、仮想カメラ。以下同様。)からの視線方向
をZ軸とした場合に、Z軸上に中心位置を持つ各円板状
のポリゴンP1、P2、・・・が配置されている。
きの正面の場合には、図2(B)に示すようなライト表
現が可能となる。
化し、光源の向きと視点の向きとのなす角度がある一定
以上になると、図3(A)に示すように各円板状のポリ
ゴンP1、P2、・・・が分離された状態となってしま
い、ライト表現として不都合な画像となる。
図3(B)に示すように各円板状のポリゴンP1、P
2、・・・が、常に視点の向きとなるように配置する手
法を考えることができる。この場合、図3(A)に示す
場合に比べて、より広い角度まで有効なライト表現が可
能となるが、ある角度以上では各ポリゴン同士の分断が
起こり得る。これに対して、各ポリゴンの間隔を密にす
るためポリゴン数を増やすことも考えられるが、ポリゴ
ン数の増加に伴う処理負荷の増大を招くとともに、図3
(B)に示すように、輪郭が滑らかに表現されるとは限
らず、結果として適切にライト表現を実現できない場合
もある。
イトオブジェクト(プリミティブ)を配置することで、
少ないポリゴン数で、よりリアルなライト表現を実現さ
せる。
原理を説明するための説明図を示す。
した場合に、本実施形態では、このZ軸と、Z軸と直交
するXY平面とで定義されるオブジェクト空間におい
て、仮想カメラCの位置と光源LSの位置(或いは、光
源オブジェクトの中心位置)とを結ぶ直線(第1の線)
300と、光源LSの光軸310との間のXZ平面にお
ける角度の絶対値θを求める。そして、この角度θと光
源LSからの距離Lとに応じて所与のプリミティブとし
ての円板状のライトオブジェクトを変形した変形オブジ
ェクト(変形プリミティブ)を、光軸310上に配置す
る。
度θに応じて変形した変形プリミティブを、光軸310
上に複数配置する。さらに、本実施形態では、光源LS
と各変形プリミティブまでの距離に応じて変形した変形
プリミティブを、光軸310上に複数配置する。
すように、円板状のオブジェクトPi(iは自然数)の
縦方向の長さYAXと、横方向の長さXAXとを次式のよう
に定める。
クトPiの中心位置までの距離を示す。また、αは、任
意の定数を示す。
るZ軸上に光源LSが配置された場合に、Z軸と光軸と
のなす角度の絶対値θが90度のときに、光軸上に配置
される円板状のオブジェクトPiがZ軸に接するように
定められる。すなわち、(5)式によって角度θが90
度のときに表される円板状のオブジェクトPiの横方向
の長さXAX(=Li・βi)が、Z軸に接するようにβ
iを定める。
された変形プリミティブP1、P2、・・・が複数配置
され、例えば図6に示すようなライトオブジェクトによ
るライト表現を得ることができる。
の向きが視点の向きの正面(角度θが0度)のときに
は、図2(B)に示した場合と同様のライト表現が可能
となる。さらに、図7(B)に示すように角度θが30
度のときと、図7(C)に示すように角度θが90度の
ときにも、各変形プリミティブが分断されることなく、
少ないポリゴン数によるライト表現が可能となる。
ィブPiに付与される半透明情報としてのα値(αi)
を、光源LSの位置と各変形プリミティブPiの中心位
置からの距離に応じて透明度が上がるように設定するこ
とにより、視点から見える変形プリミティブP1、P
2、・・・によるα合成処理後のオブジェクト画像は、
光源LSの付近では明るく、その輪郭部分に向けて次第
にぼんやりしたようなライト表現が可能となる。
ば、視点の位置と光軸の向きとにかかわらず、少ないポ
リゴン数で、よりリアルなライト表現が可能となる。
ェクト空間におけるXZ平面内にない場合は、(4)式
及び(5)式を一律に適用しただけでは、図9に示すよ
うに、サーチライトのような指向性を有するライト表現
が不適切になる。
を、視点座標系の視線方向(カメラ座標系のカメラの向
き)であるZ軸上に仮想的に(一時的に)配置し、光軸
ベクトル400のXY平面への正投影ベクトル410と
(5)式に従って変形した変形プリミティブPiの横軸
とが平行になるように、各変形プリミティブを、各変形
プリミティブの中心位置を通り、Z軸と平行な軸回りに
Z回転する。
におけるXZ平面内にない場合でも、図10に示すよう
に、指向性を有する光源から光軸方向に次第に輪郭がぼ
んやりした状態を表現できるライトオブジェクトの画像
を生成することができる。
ため、フレア処理を行う。より具体的には、図11
(A)に示すように、中心位置から外側に向かって半透
明度が上がるフレア表現用の円板状のポリゴン(広義に
は、オブジェクト若しくはプリミティブ)FPを用意す
る。そして、このフレア表現用の円板状のポリゴンFP
を、図11(B)に示すように、光源の位置と視点の位
置との間に、中心位置が光源の位置と視点の位置とを結
ぶ直線上に配置するとともに、上述した角度θに応じて
フレア表現用の円板状のポリゴンFP全体に付与された
α値を制御して、透明度を制御する。例えば、光軸の向
きが視点の正面方向となったときに、フレア表現用半透
明ポリゴンFPの透明度を最低にし、光軸の向きが視線
方向と直交の向きになったときに、フレア表現用半透明
ポリゴンFPの透明度を最高にすることで、よりリア
ル、かつ効果的にフレア効果を表現することができる。
明度の制御は、例えば図12に示すように、角度の絶対
値θに応じて直線E1に従って変化するようにしてもよ
いし、曲線E2、E3のように所与の曲線関数に従って
変化するようにしてもよい。
ティブを配置して、各変形プリミティブの透明度を制御
するとともに、上述したフレア処理を行うことにより、
光源の光軸の向きが視点の正面の位置になったとき(角
度θ=0度)、図13に示すように、ライト表現を効果
的に実現できる。
ば角度θが30度のときは、図14に示すように指向性
を有するライトオブジェクトをよりリアルに表現し、光
源の光軸の向きが視線方向と直交する向きになったとき
(角度θ=90度)のとき、図15に示すように、各オ
ブジェクトが分断されることなく、よりリアルに指向性
のあるライトオブジェクトを表現することができる。
18に示すフローチャートを用いて説明する。
を行う処理の一例を示す。
理部110において、図5(B)に示すように、光源制
御部112によって光軸の回転若しくは移動制御が行わ
れる光源(光源オブジェクト)LSを、一時的に視点の
向きであるZ軸上に配置するとともに、この光源LSの
光軸をXZ平面内であって光源の位置と視点の位置とを
結ぶ直線に対して直交するように配置する(ステップS
10)。
ェクトとしての円形状のオブジェクト(変形プリミティ
ブ)Piごとに、XY平面に平行になるように光軸上に
配置される変形プリミティブPiの横方向(X軸方向)
の長さLi・βiが、Z軸と接するようにβiを定める
(ステップS11)。
元に戻す(ステップS12)。
は、各変形プリミティブPiの縦軸の長さYAXを、上述
した(4)式に従って、Li・αに設定する(ステップ
S13)。
は、光点の位置と視点の位置とを結ぶ直線と光軸とのな
す角度の絶対値θを求める(ステップS14)。
プリミティブPiについて、横軸の長さXAXを、ステッ
プS11及びステップS14において求めたβiと角度
θとから、上述した(5)式に従って設定する(ステッ
プS15)。
て、光軸の向きを示す光軸ベクトルのXY平面に対する
正投影ベクトルに対し、各変形プリミティブの横軸の向
きが平行になるように、各変形プリミティブの中心位置
を通りZ軸と平行な軸回りに回転させる処理を行う(ス
テップS16)。
イトオブジェクトによるオブジェクト画像を生成するこ
とができる。
間内に配置された光源LSの光軸の向きに依存して分断
されるライトオブジェクトによる画像表現の不具合を解
消し、図13乃至図15に示したような、よりリアルな
ライト表現が可能となる。
を行う各変形プリミティブに付与されるα値の制御内容
の一例を示す。
プリミティブPiごとに、光源LSの位置と変形プリミ
ティブPiの中心位置との距離Liを求め(ステップS
20)、距離Liに応じて変形プリミティブPiの透明
度を上げる(ステップS21)。
付与される半透明情報としてのα値を、距離Liの値が
大きくなればなるほど、当該変形プリミティブPiの透
明度が高くなるように設定する。
て、少なくともその一部が重複する複数の変形プリミテ
ィブ同士でα合成処理が行われた場合に、図13乃至図
15に示したように光源LS付近が明るく、その輪郭部
分に向けて次第にぼんやりさせたライト表現が可能とな
る。
の一例を示す。
おいて、オブジェクト空間における光源の位置と視点の
位置とを結ぶ直線上にその中心位置を有するXY平面に
平行なフレア表現用オブジェクト(プリミティブ)を、
光源の位置と仮想カメラの位置との間に配置する(ステ
ップS30)。
源の位置と視点の位置とを結ぶ直線と、光軸とのなす角
度の絶対値θを求め(ステップS31)、角度θの値に
応じて、フレア表現用オブジェクト全体に付与された半
透明情報としてのα値を変化させて、フレア表現用オブ
ジェクト全体の透明度を変化させる(ステップS3
2)。
例えば図12に示すように角度θに応じて、角度θが9
0度のときに透明度が最高(完全に透明)、角度θが0
度のときに透明度が最低となるように、フレア表現用オ
ブジェクト全体に付与されるα値を変化させる。そし
て、α合成部122において、このフレア表現用オブジ
ェクトに対してα合成処理を行う。
の正面の位置になったとき(角度θ=0度)、図13に
示すように、フレアの効果を効率的に表現できる。ま
た、光源の光軸の向きが回転して、例えば角度θが30
度のときは、図14に示すように指向性を有するライト
オブジェクトをよりリアルに表現し、光源の光軸の向き
が視線方向と直交する向きになったとき(角度θ=90
度)のとき、図15に示すように、各オブジェクトが分
断されることなく、よりリアルに指向性のあるライトオ
ブジェクトを表現することができる。
例について図19を用いて説明する。
(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
ログラムなどに基づき動作し、ゲーム処理、画像処理、
音処理などの種々の処理を実行する。
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、マトリクス演算など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。
換、透視変換、光源計算、曲面生成などのジオメトリ処
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、光源計算な
ど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
904に指示する。
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
はゲーム画面などにおいて、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、
CD982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。
などのプリミティブ(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
に渡すとともに、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91
0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バッファなど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
ェーディング処理など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。
ルのADPCM音源などを内蔵し、BGM、効果音、音
声など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。
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。
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、ROM
950に各種プログラムが格納されることになる。な
お、ROM950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。
域として用いられる。
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。
データ、或いは音データなどが格納される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。
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)、高速シリアルバスな
ど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。
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。
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
処理を指示するとともに、必要であればデータを渡す。
そして、各プロセッサ902、904、906、91
0、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。
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など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)1
106には、各種プロセッサ、各種メモリなどが実装さ
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。
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など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などに格納されてい
る。
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、メモリなどの情報記憶媒体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130
4-1〜1304-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〜
1304-nに伝送し端末において出力することになる。
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。
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ともに家庭用ゲ
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。
のに限らず、種々の変形実施が可能である。
ためのオブジェクト(プリミティブ)として、円板状の
ポリゴンの横軸及び縦軸の長さを変更することで楕円変
形した変形プリミティブを光軸上に配置するようにした
が、変形元のオブジェクト(プリミティブ)の形状、変
形後の変形プリミティブの形状に限定されるものではな
い。表現しようとするオブジェクト画像によって、その
形状は適宜選択されるものである。
を所与のプリミティブとして、これを基準に変形した複
数の変形プリミティブP1、P2、・・・を生成するよ
うにしたが、これに限定されるものではない。例えば変
形プリミティブPiを基準に変形した変形プリミティブ
Pi+1、若しくは変形プリミティブPj(jは、i、
i+1を除く自然数)を、光軸上に複数配置することに
よって、同様の効果を得ることもできる。
手法も、図4乃至12で説明した手法に限定されるもの
ではない。
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。
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。
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。
ロック図の例である。
現を行うライトオブジェクトの一例を示す説明図であ
る。図2(B)は、光源の光軸の向きが視点の向きの正
面の場合のライト表現の一例を示す説明図である。
角度によって、ライトオブジェクトが分断された状態に
なる場合を説明するための説明図である。図3(B)
は、各ライトオブジェクトを常に視点の向きに合わせた
場合のライト表現を説明するための説明図である。
るための説明図である。
ティブの変形手法を説明するための説明図である。図5
(B)は、本実施形態における変形プリミティブPiの
変形を行うための値βiを定める手法について説明する
ための説明図である。
である。
度の場合のライト表現の画像の一例を示す図である。図
7(B)は、本実施形態における角度θが30度の場合
のライト表現の画像の一例を示す図である。図7(C)
は、本実施形態における角度θが90度の場合のライト
表現の画像の一例を示す図である。
におけるXZ平面内でない場合の変形手法について説明
するための図である。
を説明するための図である。
間におけるXZ平面内にない場合に生成した変形プリミ
ティブによるライト表現の画像の一例を示す図である。
表現用の円板状のポリゴンを模式的に示す模式図であ
る。図11(B)は、フレア処理の一例を説明するため
の図である。
度の変化の一例を示す説明図である。
レーム画像の一例を示す図である。
フレーム画像の一例を示す図である。
フレーム画像の一例を示す図である。
例を示すフローチャートである。
度の制御の詳細例を示すフローチャートである。
すフローチャートである。
の一例を示す図である。
態が適用される種々の形態のシステムの例を示す図であ
る。
Claims (13)
- 【請求項1】 画像生成を行う画像生成システムであっ
て、 視点の位置と光源の位置とを結ぶ第1の線と前記光源の
光軸のなす角度と、前記光源からの距離とに応じて、所
与のプリミティブを変形する手段と、 前記所与のプリミティブを変形した変形プリミティブを
前記光軸上に複数配置する手段と、 オブジェクト空間において前記視点から見える画像を生
成する手段と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記変形プリミティブは、円板状の形状をなし、 縦軸の長さが、前記光源からの距離に応じた長さであ
り、 横軸の長さが、前記第1の線と前記光軸とのなす角が9
0度のときに、前記変形プリミティブが前記第1の線と
接する長さであることを特徴とする画像生成システム。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、 視点座標系の視線方向と直交する平面に対する前記光軸
のベクトルの正投影ベクトルと前記変形プリミティブの
横軸とが平行となるように、前記変形プリミティブの中
心位置を通る前記視線方向と平行な軸回りに、前記変形
プリミティブを回転する手段を含むことを特徴とする画
像生成システム。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記変形プリミティブの透明度を、前記光源からの距離
に応じて変化させることを特徴とする画像生成システ
ム。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかにおいて、 前記第1の線上に中心位置を有しこの中心位置から外側
に半透明度が上がる半透明プリミティブを配置し、前記
光軸の向きに応じて前記半透明プリミティブ全体の透明
度を変化させることを特徴とする画像生成システム。 - 【請求項6】 請求項5において、 前記第1の線と前記光軸とのなす角が90度に近付くの
に伴い、前記半透明プリミティブの透明度が高くなるこ
とを特徴とする画像生成システム。 - 【請求項7】 コンピュータにより使用可能なプログラ
ムであって、 視点の位置と光源の位置とを結ぶ第1の線と前記光源の
光軸のなす角度と、前記光源からの距離とに応じて、所
与のプリミティブを変形する手段と、 前記所与のプリミティブを変形した変形プリミティブを
前記光軸上に複数配置する手段と、 オブジェクト空間において前記視点から見える画像を生
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。 - 【請求項8】 請求項7において、 前記変形プリミティブは、円板状の形状をなし、 縦軸の長さが、前記光源からの距離に応じた長さであ
り、 横軸の長さが、前記第1の線と前記光軸とのなす角が9
0度のときに、前記変形プリミティブが前記第1の線と
接する長さであることを特徴とするプログラム。 - 【請求項9】 請求項7又は8において、 視点座標系の視線方向と直交する平面に対する前記光軸
のベクトルの正投影ベクトルと前記変形プリミティブの
横軸とが平行となるように、前記変形プリミティブの中
心位置を通る前記視線方向と平行な軸回りに、前記変形
プリミティブを回転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。 - 【請求項10】 請求項7乃至9のいずれかにおいて、 前記変形プリミティブの透明度を、前記光源からの距離
に応じて変化させることを特徴とするプログラム。 - 【請求項11】 請求項7乃至10のいずれかにおい
て、 前記第1の線上に中心位置を有しこの中心位置から外側
に半透明度が上がる半透明プリミティブを配置し、前記
光軸の向きに応じて前記半透明プリミティブ全体の透明
度を変化させることを特徴とするプログラム。 - 【請求項12】 請求項11において、 前記第1の線と前記光軸とのなす角が90度に近付くの
に伴い、前記半透明プリミティブの透明度が高くなるこ
とを特徴とするプログラム。 - 【請求項13】 コンピュータにより読み取り可能な情
報記憶媒体であって、請求項7乃至12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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Publication Number | Publication Date |
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JP2008046827A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-02-28 | Samii Kk | 画像生成装置、遊技機、及びプログラム |
CN113075998A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-07-06 | 余军涛 | 一种线上火炬传递方法及其使用的智能运动设备和服务器 |
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JPH09161094A (ja) * | 1995-12-12 | 1997-06-20 | Hitachi Ltd | 画像生成装置 |
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JP2001005997A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-12 | Namco Ltd | 光源表示方法および装置 |
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2001
- 2001-06-14 JP JP2001180171A patent/JP4728510B2/ja not_active Expired - Fee Related
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