JP2003123096A

JP2003123096A - ゲームシステム及び情報記憶媒体

Info

Publication number: JP2003123096A
Application number: JP2002256465A
Authority: JP
Inventors: Jun Nagase; 潤永瀬
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の角度から見られる可能性があるオブジ
ェクトに対して輪郭線の強弱を付けることができるゲー
ムシステム及び情報記憶媒体の提供。【解決手段】輪郭付近でのオブジェクトＯＢの面の形
状に応じて輪郭線画像の太さを変化させる。面上の点か
ら視点へと向かう第１のベクトルと法線ベクトルとのな
す角度θが、直角から低い減少率で変化する場合は太い
輪郭線画像が、高い減少率で変化する場合は細い輪郭線
画像が描かれる。α≦θ≦９０度になる領域付近に輪郭
線画像を描画する。第１のベクトルと法線ベクトルの内
積に基づき求められるテクスチャ座標により指定される
輪郭線用テクスチャを、オブジェクトにマッピングす
る。一定の太さの別の輪郭線画像を更に描画する。ポリ
ゴンが表向きの場合には、裏向きの法線ベクトルが設定
された隣り合う頂点間に輪郭線画像を描画し、ポリゴン
が裏向きの場合には、表向きの法線ベクトルが設定され
た隣り合う頂点間に輪郭線画像を描画する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲームシステム及
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】従来よ
り、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内の所
与の視点から見える画像を生成する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。ロールプレイングゲームを楽しむことがで
きるゲームシステムを例にとれば、プレーヤは、キャラ
クタ（オブジェクト）を操作してオブジェクト空間内の
マップ上で移動させ、敵キャラクタと対戦したり、他の
キャラクタと対話したり、様々な町を訪れたりすること
でゲームを楽しむ。

【０００３】さて、このようなゲームシステムでは、キ
ャラクタなどを表すオブジェクトは、通常、複数のポリ
ゴン（プリミティブ面）により構成される。そして、こ
のポリゴンにより構成されたオブジェクト（モデル）を
オブジェクト空間内に配置し、ジオメトリ処理（３次元
演算）を行って、仮想カメラ（視点）から見える画像を
生成する。これにより、仮想カメラにより様々な方向か
らこのオブジェクトを見た場合にも、矛盾の無いゲーム
画像を生成できるようになる。

【０００４】ところが、このようにして生成されたゲー
ム画像は、数学的には正しい画像ではあるが、今一つプ
レーヤの情感に訴えることができないという問題があ
る。

【０００５】例えば、ポリゴンにより構成されたオブジ
ェクトの輪郭線は、オブジェクトの形状やオブジェクト
を見る方向などに依存せず、常に一定の太さになる。従
って、アニメや漫画のキャラクタなどを、このポリゴン
で構成されたオブジェクトにより表現しようとしても、
輪郭線に強弱が付かないため、一般の人が慣れ親しんで
いるものとは異なった雰囲気の画像が生成されてしま
う。

【０００６】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、種々の角度
から見られる可能性があるオブジェクトに対して、輪郭
線の強弱を付けることができるゲームシステム及び情報
記憶媒体を提供することにある。

【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、本発明は、画像生成を行うゲームシステムであっ
て、オブジェクトの輪郭付近でのオブジェクトの面の形
状に応じて輪郭線画像の太さが変化するように、オブジ
ェクトの輪郭線画像を描画する輪郭線描画手段と、オブ
ジェクトが配置されるオブジェクト空間内の前記視点で
の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、上記手段を実行するため
のプログラム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（搬送波に具現化されるプログラムを含む）であっ
て、上記手段を実行するための処理ルーチンを含むこと
を特徴とする。

【０００８】本発明によれば、輪郭付近でのオブジェク
トの面の形状（例えば面の傾き、傾きの変化率、又は曲
率等）に応じて、輪郭線画像の太さが変化するようにな
る。従って、オブジェクトを見る方向が変わったり、オ
ブジェクトが移動、回転することにより、画面上に表示
されるオブジェクトの輪郭位置が変化すると、その輪郭
付近での形状に応じた太さの輪郭線画像が表示されるよ
うになる。この結果、種々の角度から見られる可能性が
あるオブジェクトに対して、輪郭線の強弱を付けること
が可能になり、アニメ風、漫画風のゲーム画像に最適な
オブジェクトの画像を生成できるようになる。

【０００９】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、前記輪郭線描画手段が、オブ
ジェクトの面上の点から視点の方へと向かう第１のベク
トルとオブジェクトの面方向を表すための法線ベクトル
とのなす角度が、直角から低い減少率で変化する形状の
面に対しては太い輪郭線画像が描かれ、直角から高い減
少率で変化する形状の面に対しては細い輪郭線画像が描
かれるように、オブジェクトの輪郭線画像を描画するこ
とを特徴とする。

【００１０】このようにすれば、輪郭点付近においてオ
ブジェクトの面が緩やかに変化する場合には太い輪郭線
画像が描画され、急激に変化する場合には細い輪郭線画
像が描画されるようになり、オブジェクトの輪郭線に強
弱を付けることが可能になる。

【００１１】なお、オブジェクトの面上の点は、曲面上
の点でもよいし、ポリゴンの頂点（定義点）などでもよ
い。また、面方向を表すための法線ベクトルは、面に設
定された法線ベクトルでもよいし、頂点（定義点）に設
定された法線ベクトルでもよい。

【００１２】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、前記輪郭線描画手段が、前記
第１のベクトルと前記法線ベクトルとのなす角度が、所
与の角度以上であり直角以下になる領域付近に、前記輪
郭線画像を描画することを特徴とする。

【００１３】このようにすれば、第１のベクトルと法線
ベクトルとのなす角度を調べるだけで、輪郭線画像の太
さを制御できるようになる。

【００１４】なお、第１のベクトルと法線ベクトルとの
なす角度を用いて、該角度が所与の角度以上であり直角
以下になる領域を特定してもよいし、第１のベクトルと
法線ベクトルの内積を用いて、上記領域を特定してもよ
い。また、上記領域と、輪郭線画像を描画する輪郭線領
域は、完全に一致している必要はない。

【００１５】また本発明は、画像生成を行うゲームシス
テムであって、オブジェクトの面上の点から視点の方へ
と向かう第１のベクトルとオブジェクトの面方向を表す
ための法線ベクトルとに基づいて、輪郭線用テクスチャ
を指定するためのテクスチャ座標を求める手段と、求め
られたテクスチャ座標により指定される輪郭線用テクス
チャをオブジェクトにマッピングする手段と、オブジェ
クトが配置されるオブジェクト空間内の前記視点での画
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、上記手段を実行するためのプ
ログラム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
（搬送波に具現化されるプログラムを含む）であって、
上記手段を実行するための処理ルーチンを含むことを特
徴とする。

【００１６】本発明によれば、第１のベクトルと法線ベ
クトルとに基づき求められたテクスチャ座標により指定
される輪郭線用テクスチャ（輪郭線画像を描画するため
に使用されるテクスチャ）がオブジェクトにマッピング
され、輪郭線画像が描画される。従って、第１のベクト
ルと法線ベクトルとのなす角度（内積）などに応じて、
輪郭線用テクスチャを指定するテクスチャ座標が変化す
るようになり、該角度に応じた輪郭線画像がオブジェク
トの輪郭付近に描画されるようになる。従って、オブジ
ェクトを見る方向が変わったり、オブジェクトが移動、
回転することにより、画面上に表示されるオブジェクト
の輪郭位置が変化すると、輪郭線画像の太さも変化する
ようになる。この結果、輪郭線に強弱が付いたいわゆる
手書き風の画像を生成できるようになる。

【００１７】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、オブジェクトの頂点から視点
の方へと向かう第１のベクトルとオブジェクトの頂点に
設定された法線ベクトルとの内積に基づいて、輪郭線用
テクスチャを指定するためのテクスチャ座標が求められ
ることを特徴とする。

【００１８】このようにすれば、第１のベクトルと法線
ベクトルの内積を求めるという簡素で負荷の少ない処理
で、輪郭線画像の太さを変化させることができるように
なる。

【００１９】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、前記輪郭線用テクスチャが、
輪郭線画像を表示するための第１のテクスチャパターン
と、第１のテクスチャパターンとは異なる第２のテクス
チャパターンとを有し、テクスチャ座標が第１の値から
第２の値の間である場合には、前記第１のテクスチャパ
ターンが指定され、テクスチャ座標が第２の値から第３
の値の間にある場合には、前記第２のテクスチャパター
ンが指定されることを特徴とする。

【００２０】このようにすれば、輪郭線画像がプリミテ
ィブ面（ポリゴン、自由曲面）単位で描画されてしまう
という事態を防止できるようになる。

【００２１】なお、第１の値としては、第１のベクトル
と法線ベクトルとのなす角度が例えば９０度になる時の
テクスチャ座標を用いることができ、第３の値として
は、第１のベクトルと法線ベクトルとのなす角度が例え
ば０度になる時のテクスチャ座標を用いることができ
る。また、第２の値により、輪郭線画像の平均的な太さ
を制御できるようになる。

【００２２】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、一定の太さの別の輪郭線画像
を更に描画する手段（或いは該手段を実行するためのプ
ログラム又は処理ルーチン）を含むことを特徴とする。

【００２３】このようにすることで、オブジェクトの輪
郭に１ピクセル以上の太さの輪郭線画像が常に描画され
るようになり、オブジェクトの輪郭が途切れてしまうな
どの問題を解決できる。

【００２４】また本発明は、画像生成を行うゲームシス
テムであって、オブジェクトを構成するポリゴンが視点
から見て表向きか裏向きかを判定する手段と、ポリゴン
が表向きと判定された場合には、該ポリゴンの隣り合う
頂点に設定された法線ベクトルが視点から見て表向きか
裏向きかを判定し、法線ベクトルが共に裏向きと判定さ
れた場合には、裏向きと判定された法線ベクトルが設定
された隣り合う頂点間に輪郭線画像を描画する手段と、
ポリゴンが裏向きと判定された場合には、該ポリゴンの
隣り合う頂点に設定された法線ベクトルが視点から見て
表向きか裏向きかを判定し、法線ベクトルが共に表向き
と判定された場合には、表向きと判定された法線ベクト
ルが設定された隣り合う頂点間に輪郭線画像を描画する
手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係る情報
記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶媒
体であって、上記手段を実行するためのプログラムを含
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（搬送波に具
現化されるプログラムを含む）であって、上記手段を実
行するための処理ルーチンを含むことを特徴とする。

【００２５】本発明によれば、ポリゴンが表向きの場合
には、裏向きの法線ベクトルが設定された隣り合う頂点
間に輪郭線画像が描画され、ポリゴンが裏向きの場合に
は、表向きの法線ベクトルが設定された隣り合う頂点間
に輪郭線画像が描画されるようになる。従って、ポリゴ
ンの裏表の判定と頂点の法線ベクトルの裏表の判定を行
うだけという簡素な処理で、オブジェクトの輪郭に輪郭
線画像を描画できるようになる。

【００２６】

【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。

【００２７】１．構成図１に、本実施形態のゲームシステム（画像生成システ
ム）の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、或いは処理部１００と
記憶部１７０と情報記憶媒体１８０を含めばよく）、そ
れ以外のブロック（例えば操作部１６０、表示部１９
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。

【００２８】ここで処理部１００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、又は音処理など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）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハード
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。

【００２９】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、その機能は、レバー、ボタ
ン、筺体などのハードウェアにより実現できる。

【００３０】記憶部１７０は、処理部１００や通信部１
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。

【００３１】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などの情
報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ）、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（ＲＯ
Ｍ）などのハードウェアにより実現できる。処理部１０
０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（プログラム或いはデータ）が格納される。

【００３２】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、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に記憶される情報は、本発明の処理を行うためのプ
ログラムコード、画像データ、音データ、表示物の形状
データ、テーブルデータ、リストデータ、本発明の処理
を指示するための情報、その指示に従って処理を行うた
めの情報等の少なくとも１つを含むものである。

【００３３】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、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。

【００３４】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
などのハードウェアにより実現できる。

【００３５】携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの
個人データや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。

【００３６】通信部１９６は、外部（例えばホスト装置
や他のゲームシステム）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。

【００３７】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或いはデータは、ホスト装置（サー
バー）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（サーバー）の情報
記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。

【００３８】処理部１００は、ゲーム処理部１１０、画
像生成部１３０、音生成部１５０を含む。

【００３９】ここでゲーム処理部１１０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
ゲームオーバー処理など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、保存データや、ゲームプログラムな
どに基づいて行う。

【００４０】画像生成部１３０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
画像を生成して、表示部１９０に出力する。

【００４１】音生成部１５０は、ゲーム処理部１１０か
らの指示等にしたがって各種の音処理を行い、ＢＧＭ、
効果音、又は音声などの音を生成し、音出力部１９２に
出力する。

【００４２】なお、ゲーム処理部１１０、画像生成部１
３０、音生成部１５０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。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。

【００４３】ゲーム処理部１１０は移動・動作演算部１
１２を含む。

【００４４】ここで移動・動作演算部１１２は、キャラ
クタなどのオブジェクト（モデル）の移動情報（位置デ
ータ、回転角度データ）や動作情報（オブジェクトの各
パーツの位置データ、回転角度データ）を演算するもの
であり、例えば、操作部１６０によりプレーヤが入力し
た操作データやゲームプログラムなどに基づいて、オブ
ジェクトを移動させたり動作させたりする処理を行う。

【００４５】より具体的には、移動・動作演算部１１２
は、オブジェクトの位置や回転角度を例えば１フレーム
（１／６０秒）毎に求める処理を行う。例えば（ｋ−
１）フレームでのオブジェクトの位置をＰＭk-1、速度
をＶＭk-1、加速度をＡＭk-1、１フレームの時間を△ｔ
とする。するとｋフレームでのオブジェクトの位置ＰＭ
k、速度ＶＭkは例えば下式（１）、（２）のように求め
られる。

【００４６】ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ（１）ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ（２）画像生成部１３０は、表裏判定部１３２、輪郭線演算部
１３４、ジオメトリ処理部１３８、描画部１４０を含
む。

【００４７】ここで、表裏判定部１３２は、オブジェク
トを構成するポリゴンが表向きか裏向きかを判定する。
この判定は、例えば、ポリゴンの頂点間を結ぶ２つのベ
クトルの外積をとることなどで実現できる。

【００４８】輪郭線描画部１３４は、輪郭付近でのオブ
ジェクトの面の形状に応じて輪郭線画像の太さが変化す
るように、オブジェクトの輪郭線画像を描画するための
処理を行う。例えば、輪郭付近でのオブジェクトの面の
形状が、緩やかに変化する形状であった場合には、太い
輪郭線画像をオブジェクトの輪郭付近に描画し、急激に
変化する形状であった場合には、細い輪郭線画像をオブ
ジェクトの輪郭付近に描画する。

【００４９】更に具体的には、オブジェクトの面上の点
（例えばポリゴンの頂点や自由曲面上の点）から視点
（仮想カメラ）の方へと向く第１のベクトルと、オブジ
ェクトの面方向を表すための法線ベクトル（例えば頂点
に設定された法線ベクトルや面に設定された法線ベクト
ル）とのなす角度が、直角から低い減少率で変化する形
状の面に対しては太い輪郭線画像が描かれ、直角から高
い減少率で変化する形状の面に対しては細い輪郭線画像
が描かれるようにする。

【００５０】このようにすることで、ポリゴンや自由曲
面でオブジェクトを構成した場合にも、オブジェクトの
輪郭に強弱を付けることが可能になり、手書き風（セル
アニメ風）の質感を持つ画像を生成できるようになる。

【００５１】なお、輪郭線画像の描画をテクスチャマッ
ピングにより実現する場合には、テクスチャ座標演算部
１３６が、上記第１のベクトルと法線ベクトルとに基づ
いて、輪郭線用テクスチャを指定するためのテクスチャ
座標を求める。そして、描画部１４０が含むテクスチャ
マッピング部１４２が、この求められたテクスチャ座標
に基づいて、記憶部１７０のテクスチャ記憶部１７４か
ら輪郭線用テクスチャを読み出し、オブジェクト（輪郭
線付近のプリミティブ面）にマッピングする。

【００５２】また、輪郭線描画部１３４は、太さが変化
する上記輪郭線画像とは別の、一定の太さの輪郭線画像
をオブジェクトに描画するための処理も行う。この描画
処理は、裏表判定部１３２での判定結果や、法線ベクト
ルの向く方向の表裏判定などに基づいて、ポリゴンの頂
点間に一定の太さの輪郭線画像を描画することで実現で
きる。

【００５３】ジオメトリ処理部１３８は、座標変換、ク
リッピング処理、透視変換、或いは光源計算などの種々
のジオメトリ処理（３次元演算）を、オブジェクトに対
して行う。ジオメトリ処理後（透視変換後）のオブジェ
クトのデータ（オブジェクトの頂点座標、テクスチャ座
標、色（輝度）データ、法線ベクトルデータ、或いはα
値等）は、記憶部１７０のメインメモリ１７２に格納さ
れて、保存される。

【００５４】描画（レンダリング）部１４０は、ジオメ
トリ処理後（透視変換後）のオブジェクトを、フレーム
バッファ１７６に描画するための処理を行う。これによ
り、オブジェクトが配置されるオブジェクト空間内の所
与の視点（仮想カメラ）での画像が生成されるようにな
る。

【００５５】なお、本実施形態のゲームシステムは、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も備えるシステムにしてもよ
い。

【００５６】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）などで接続された複数の
端末を用いて生成してもよい。

【００５７】２．本実施形態の特徴２．１輪郭線の強調本実施形態の第１の特徴は、輪郭付近でのオブジェクト
の面の形状に応じて輪郭線画像の太さを変化させる点に
ある。

【００５８】例えば図２において、実線が輪郭線領域
（輪郭線画像が描画される領域）を表し、点線が非輪郭
線領域（可視領域であるが輪郭線画像が描画されない領
域）を表し、一点鎖線が不可視領域（陰面消去される領
域）を表す。

【００５９】本実施形態では、オブジェクトＯＢの面が
図２のＡ１に示すような形状である場合には、輪郭線画
像が例えば太くなり（逆に細くしてもよい）、オブジェ
クトＯＢの面がＡ２に示すような形状である場合には、
輪郭線画像が例えば細くなる（逆に太くしてもよい）。

【００６０】このようにすれば、オブジェクトを見る方
向が変化したり、オブジェクトが回転、移動したりし
て、画面上でのオブジェクトの輪郭位置が変化すると、
オブジェクトの輪郭線画像が太くなったり細くなったり
するようになる。従って、本実施形態によれば、オブジ
ェクトを、ポリゴンや自由曲面などのプリミティブ面に
より構成しているのにもかかわらず、輪郭線の強弱が付
いた手書き風の画像を生成できるようになる。

【００６１】さて、図２に示すように輪郭線画像の太さ
を可変に制御するには、以下に説明するような手法を採
用すればよい。

【００６２】例えば、オブジェクトＯＢの面上の点（Ｐ
１、Ｐ２、ＰＥ）から視点ＶＰの方へと向かう第１のベ
クトル（ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣＥ）と、オブジェクトＯ
Ｂの面の法線ベクトル（Ｎ１、Ｎ２、ＮＥ）とのなす角
度をθとする。

【００６３】この場合に、角度θが、９０度から低い減
少率で変化（緩やかに変化）する図２のＡ１に示すよう
な形状の面に対しては、太い輪郭線画像を描画するよう
にする。一方、角度θが、９０度から高い減少率で変化
（急激に変化）する図２のＡ２に示すような形状の面に
対しては、細い輪郭線画像を描画するようにする。

【００６４】これは、図３に示すように、オブジェクト
ＯＢ上の点から視点ＶＰの方に向かう第１のベクトル
（ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣＥ１、ＶＣＥ２）とオブジェク
トＯＢの法線ベクトル（Ｎ１、Ｎ２、ＮＥ１、ＮＥ２）
とのなす角度θが、所与の角度α以上であり９０度以下
になる領域付近に対して、輪郭線画像（黒の画像）を描
画することで実現できる。

【００６５】なお、輪郭線画像を描画する輪郭線領域
は、α≦θ≦９０度になる領域に完全に一致している必
要はない。

【００６６】また、図２において、点ＰＥは、第１のベ
クトル（ＶＣＥ）と法線ベクトル（ＮＥ）とのなす角度
θが９０度になる点であり、オブジェクトＯＢの輪郭位
置にある点（以下、輪郭点と呼ぶ）である。輪郭線画像
は、この輪郭点ＰＥと点Ｐ１の間、輪郭点ＰＥと点Ｐ２
の間に描画される。

【００６７】従って、角度θが緩やかに変化する面（図
２のＡ１）とは、角度θ＝αになる点Ｐ１が輪郭点ＰＥ
から遠くに離れている面であり、角度θが急激に変化す
る面（図２のＡ２）とは、角度θ＝αになる点Ｐ２が輪
郭点ＰＥから近い面であると言える。

【００６８】２．２テクスチャマッピングによる実現さて、オブジェクトを構成するポリゴンが十分に小さな
ポリゴンに分割されており、輪郭点付近の面が、ほとん
ど曲面に近似できるような場合には、輪郭線領域にある
ポリゴンを黒く描画するだけで、ほぼピクセル単位での
輪郭線描画が可能になる。

【００６９】しかしながら、オブジェクトのポリゴン分
割数が少なく、図４に示すように、オブジェクトを構成
するポリゴンが大きく粗い場合には、Ｂ１、Ｂ２に示す
ようにポリゴン単位で輪郭線画像が描画されてしまう
と、得られる画像が非常に不自然なものになってしま
う。なお、図４において、実線が輪郭線領域、点線が非
輪郭線領域、一点鎖線が不可視領域を表す。

【００７０】そこで、本実施形態では、輪郭線画像を描
画するための輪郭線用テクスチャを用意し、この輪郭線
用テクスチャをオブジェクトにマッピングするようにし
ている。

【００７１】このようにすることで、ポリゴンの形状の
大小（ポリゴン分割数）に依存しないピクセル単位での
輪郭線描画を実現できるようになる。

【００７２】例えば、図５に示すように、オブジェクト
の頂点（ＰＥ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）から視点ＶＰの方へ
と向かう第１のベクトル（ＶＣＥ、ＶＣ１、ＶＣ２、Ｖ
Ｃ３）と、オブジェクトの頂点（ＰＥ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３）に設定された法線ベクトル（ＮＥ、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ
３）とのなす角度をθとする。

【００７３】この場合に、本実施形態では、第１のベク
トルと法線ベクトルの内積（第１のベクトル及び法線ベ
クトルが単位ベクトルの場合には、ｃｏｓθ）を求め、
この内積をテクスチャ座標Ｖに設定する。なお、テクス
チャ座標Ｕは０．０に固定する。

【００７４】そして、例えば図６に示すように、輪郭線
画像を表示するための黒のテクスチャパターンと、白の
テクスチャパターンとを有する輪郭線用テクスチャを用
意しておく。そして、内積により求められたテクスチャ
座標Ｕ、Ｖにより指定される輪郭線用テクスチャを読み
出し、オブジェクトにマッピングする。

【００７５】これにより、図７に示すように、輪郭線領
域（実線部分）は黒く描画され、非輪郭線領域（点線部
分）は白く描画されるようになる。従って、輪郭線画像
がポリゴン単位で描画されてしまうという不具合を防止
できる。

【００７６】なお、図６の輪郭線用テクスチャでは、テ
クスチャ座標Ｖが０．０≦Ｖ≦０．４である場合（０．
０は第１の値、０．４は第２の値）には、黒（第１のテ
クスチャパターン）が指定される。一方、テクスチャ座
標Ｖが０．４＜Ｖ≦１．０である場合（１．０は第３の
値）には、白（第２のテクスチャパターン）が指定され
る。

【００７７】従って、図７のＣ１、Ｃ２に示すように、
テクスチャ座標０．０≦Ｖ≦０．４となる範囲には黒
（輪郭線画像）が描画され、０．４＜Ｖ≦１．０の範囲
には、白が描画される。なお、Ｖ＝０．０はθ＝９０度
に相当し、Ｖ＝０．４はθ＝６５度程度に相当し、Ｖ＝
１．０はθ＝０度に相当する。

【００７８】さて、実際のオブジェクトでは、非輪郭線
領域（図７の点線部分）には他のテクスチャがマッピン
グされており、非輪郭線領域を白く塗りつぶせないとい
う問題がある。

【００７９】そこで、このような問題を解決するために
は、図８（Ａ）に示すような、色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
とα値とを有する輪郭線用テクスチャを用いることが望
ましい。なお、ここで、α（アルファ）値は、各画素に
関連づけられて記憶される情報であり、色情報以外のプ
ラスアルファの情報である。このα値は、透明度（半透
明度、不透明度と等価）などとして用いることができ
る。

【００８０】図８（Ａ）では、０．０≦Ｖ≦０．４の領
域（第１のテクスチャパターンの領域）では、α＝１．
０（不透明）に設定されている。従って、輪郭線領域に
は、輪郭線用テクスチャで指定された色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
が描画されるようになる。

【００８１】一方、０．４＜Ｖ≦１．０の領域（第２の
テクスチャパターンの領域）では、α＝０．０（透明）
に設定されている。従って、元の色（下地であるオブジ
ェクトの色）が、そのまま描画されるようになる。

【００８２】このようにα値を用いると、テクスチャ容
量が大きくなるという不利点を有する反面、輪郭線領域
を、任意の色で描画できるという利点がある。

【００８３】なお、α値を使用できないような環境で
は、図８（Ｂ）に示すような輪郭線用テクスチャを使用
すればよい。

【００８４】図８（Ｂ）のテクスチャでは、元の色から
テクスチャの色が減算される。従って、輪郭線領域で
は、元の色のＲ、Ｇ、Ｂの各々から１．０が減算される
ため、元の色がどのような色であっても、必ず黒になる
（０．０未満の場合は０．０であるとして扱う）。一
方、非輪郭線領域では、元の色のＲ、Ｇ、Ｂの各々から
０．０が減算される。従って、元の色が、そのまま変化
しないようになる。

【００８５】なお、図９に、本実施形態により生成され
たゲーム画像の例を示す。

【００８６】図９のＤ１、Ｄ２、Ｄ３などに示すよう
に、本実施形態によれば、オブジェクトＯＢ（熊）の輪
郭線画像の太さが、場所によって異なったものになる。

【００８７】また、本実施形態によれば、図１０に示す
ように、オブジェクトＯＢを見る方向の変化などに応じ
て、オブジェクトＯＢの輪郭線画像の太さが変化するよ
うになる。

【００８８】従って、輪郭線の強弱が付いた手書き風の
画調を表現でき、アニメや漫画を愛好する一般人の情感
に訴えることができるゲーム画像を生成できるようにな
る。

【００８９】２．３一定の太さを持つ輪郭線画像の付
加粗く分割されたポリゴンによりオブジェクトが構成さ
れている場合には、オブジェクトが曲面により構成され
ている場合や十分に分割されたポリゴンにより構成され
ている場合には生じない副作用が発生する。即ち、視点
との相対位置や視線ベクトルとの相対角度が変化する
と、輪郭線画像の太さが急激に変化してしまう。

【００９０】例えば図１１（Ａ）の円柱の表示物２０
を、粗く分割されたポリゴンで構成される四角柱のオブ
ジェクトＯＢでモデル化した場合を考える。そして、図
１１（Ｂ）に示すように、四角柱のオブジェクトＯＢの
面２２、２４に注目して、輪郭線の強弱の付き方を説明
する。なお、輪郭線用テクスチャとしては、テクスチャ
座標０．０≦Ｖ≦０．４である場合に輪郭線画像が描画
されるようなテクスチャ（図８（Ａ）、（Ｂ））を使用
するものとする。

【００９１】図１２（Ａ）は、面２２が視点ＶＰから見
え始める瞬間である。この段階では、視点ＶＰから見た
場合に、面２２、面２４では共に、輪郭線画像（輪郭線
領域）が描画されていないか或いは輪郭線画像が見えな
いことになる。

【００９２】面２２の輪郭線画像は、図１２（Ａ）から
図１３（Ａ）にかけて、視点ＶＰから見て次第に太くな
り、図１３（Ａ）で最大の太さになる。そして、図１３
（Ａ）から図１３（Ｂ）にかけては、急速に細くなり、
図１３（Ｂ）では、輪郭線画像が描画されなくなる。

【００９３】一方、面２４の輪郭線画像は、図１２
（Ａ）から図１２（Ｂ）にかけて急速に太くなり、図１
２（Ｂ）で最大の太さになる。そして、図１２（Ｂ）か
ら図１３（Ｂ）にかけて次第に細くなり、図１３（Ｂ）
で見えなくなる。

【００９４】図１２（Ｂ）では面２４の輪郭線画像が太
くなり、図１３（Ａ）では面２２の輪郭線画像が太くな
っている。これは、図１２（Ｂ）の面２４、図１３
（Ａ）の面２２が、図２のＡ１に示すように、輪郭点付
近で緩やかに変化する面（第１のベクトルと法線ベクト
ルのなす角度θが９０度から低い減少率で変化する面）
だからである。

【００９５】また、図１２（Ａ）では面２４の輪郭線画
像が細くなり（見えなくなり）、図１３（Ｂ）では面２
２の輪郭線画像が細くなる（見えなくなる）。これは、
図１２（Ａ）の面２４、図１３（Ｂ）の面２２が、図２
のＡ２に示すように、輪郭点付近で急激に変化する面
（第１のベクトルと法線ベクトルのなす角度θが９０度
から高い減少率で変化する面）だからである。

【００９６】さて、図１２（Ａ）〜図１３（Ｂ）から明
らかなように、粗く分割されたポリゴンにより構成され
たオブジェクトの場合では、オブジェクトを見る方向に
よっては、輪郭線画像が１ピクセル未満の細さになった
り、輪郭線画像がそもそも描画されないという事態が生
じ、不自然な画像が生成されてしまう。

【００９７】そこで、本実施形態では、輪郭線画像がオ
ブジェクトの全ての輪郭に途切れずに描画されることを
保証するために、図２、図３等で説明したような太さが
変化する輪郭線画像の他に、一定の太さの輪郭線画像を
更に描画するようにしている。

【００９８】このようにすることで、オブジェクトの輪
郭線画像が最低でも１ピクセルの太さを持つようにな
り、不自然な画像が生成されてしまう事態を防止でき
る。

【００９９】一定の太さの輪郭線画像を生成する手法と
しては種々の手法が考える。

【０１００】例えば第１の手法では、表向きのポリゴン
と裏向きのポリゴンの境界線を特定し、その境界線に輪
郭線画像を描画する。

【０１０１】また第２の手法では、図１４（Ａ）に示す
ようなジオメトリ処理後（透視変換後）のオブジェクト
の元画像の描画予定エリア２８（フレームバッファ２６
上のエリア）に対して、図１４（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、輪郭線の色に塗りつぶさ
れたマスク画像３０を、上下左右（複数の方向）に数ピ
クセル（微少値）だけずらして描画する。

【０１０２】そして、最後に、図１４（Ｆ）に示すよう
に、オブジェクトの元画像３２を描画予定エリア２８に
描画する。このようにすることで、オブジェクトの元画
像３２の輪郭付近に、一定の太さの輪郭線画像３４、３
６、３８、４０を描画できるようになる。

【０１０３】さて、表向きのポリゴンと裏向きのポリゴ
ンの境界線に輪郭線画像を描画する第１の手法を採用し
て、一定の太さの輪郭線画像を描画する場合には、輪郭
線画像が重複して描画されるという無駄を防ぐことが望
まれる。

【０１０４】そこで、本実施形態では、第１の手法に対
して、次に述べるような工夫を施している。

【０１０５】即ち、処理対象となるポリゴンが表向きの
場合には、裏向きの法線ベクトルが設定された隣り合う
頂点間に輪郭線画像を描画する。一方、処理対象となる
ポリゴンが裏向きの場合には、表向きの法線ベクトルが
設定された隣り合う頂点間に輪郭線画像を描画する。

【０１０６】例えば図１５（Ａ）に、ポリゴンＰＬ１、
ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４で構成されるオブジェクトＯＢ
を示す。

【０１０７】図１５（Ａ）において、ポリゴンＰＬ１、
ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４の面の向きを表す法線ベクトル
は、ＮＰ１、ＮＰ２、ＮＰ３、ＮＰ４になっている。

【０１０８】また、頂点ＶＸ１、ＶＸ２、ＶＸ３には、
法線ベクトルＮＶ１、ＮＶ２、ＮＶ３が予め設定されて
いる。

【０１０９】そして、図１５（Ｂ）に示すように、面の
法線ベクトルＮＰ（ＮＰ１、ＮＰ２、ＮＰ３、ＮＰ４）
は、ポリゴンＰＬの頂点ＡからＢに向かうベクトルＶＥ
Ｃ１と、頂点ＡからＣに向かうベクトルＶＥＣ２を求
め、これらのベクトルＶＥＣ１、ＶＥＣ２の外積をとる
ことで求めることができる。

【０１１０】また、図１５（Ｃ）に示すように、頂点Ｖ
Ｘに設定される法線ベクトルＮＶ（ＮＶ１、ＮＶ２、Ｎ
Ｖ３）は、頂点ＶＸを共有するポリゴンの法線ベクトル
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を合成したベクトルである。

【０１１１】本実施形態では、まず、例えばポリゴンＰ
Ｌ１が視点から見て表向きか裏向きかを判定する。これ
は、図１５（Ｂ）に示す手法で得られたポリゴンＰＬ１
の面の法線ベクトルＮＰ１の向く方向を調べる（内積を
計算する）ことで判定できる。

【０１１２】ポリゴンＰＬ１が表向きであると判定され
ると、ポリゴンＰＬ１の頂点ＶＸ１、ＶＸ２、ＶＸ３に
設定された法線ベクトルＮＶ１、ＮＶ２、ＮＶ３が、視
点から見て表向きか裏向きかを判定する。

【０１１３】そして、例えば頂点ＶＸ１、ＶＸ２の法線
ベクトルＮＶ１、ＮＶ２が共に裏向きであると判定され
た場合には、これらの頂点を共有する隣のポリゴンＰＬ
２は裏向きであり、ポリゴンＰＬ１とＰＬ２の境界線は
輪郭線であると認定できる。従って、この場合には、隣
り合う頂点ＶＸ１、ＶＸ２間に、一定の太さの輪郭線画
像４０を描画する。

【０１１４】同様に、頂点ＶＸ２、ＶＸ３の法線ベクト
ルＮＶ２、ＮＶ３が共に裏向きであると判定された場合
には、ＶＸ２、ＶＸ３間に輪郭線画像４２を描画する。
また、頂点ＶＸ３、ＶＸ１の法線ベクトルＮＶ３、ＮＶ
１が共に裏向きであると判定された場合には、ＶＸ３、
ＶＸ１間に輪郭線画像４４を描画する。

【０１１５】逆に、ポリゴンＰＬ１が裏向きと判定され
た場合には、隣り合う頂点（ＶＸ１とＶＸ２、ＶＸ２と
ＶＸ３、ＶＸ３とＶＸ１）に設定された法線ベクトル
（ＮＶ１とＮＶ２、ＮＶ２とＮＶ３、ＮＶ３とＮＶ１）
が表向きと判定されたことを条件に、これらの頂点間に
輪郭線画像を描画することになる。

【０１１６】以上のような手法を採用することで、輪郭
線画像が重複して描画されるという無駄を防ぐことがで
き、一定の太さの輪郭線画像の描画を高速に行うことが
できるようになる。

【０１１７】３．本実施形態の処理次に、本実施形態の処理の詳細例について、図１６、図
１７のフローチャートを用いて説明する。

【０１１８】まず、処理対象となるポリゴンが表向きか
裏向きかを判定する（ステップＳ１）。これは、図１５
（Ｂ）で説明した手法で得られたポリゴンの面の法線ベ
クトルが表向きか否かを調べることで判定できる。

【０１１９】ポリゴンが表向きと判定された場合には、
そのポリゴンの頂点に設定された法線ベクトルが表向き
か裏向きかを判定する（ステップＳ２、Ｓ３）。そし
て、隣り合う頂点の法線ベクトルが裏向きと判定された
場合には、その頂点間に、一定の太さの輪郭線画像を描
画する（ステップＳ４、Ｓ７）。

【０１２０】一方、ステップＳ２でポリゴンが裏向きと
判定された場合には、隣り合う頂点の法線ベクトルが表
向きと判定されたことを条件に、その頂点間に、一定の
太さの輪郭線画像を描画する（ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ
７）。

【０１２１】以上の処理を、全てのポリゴンに対する処
理が完了するまで繰り返す（ステップＳ８）。

【０１２２】次に、図５で説明したように、頂点から視
点の方へと向く第１のベクトルと法線ベクトルとの内積
ＩＶを演算する（ステップＳ９）。そして、内積ＩＶが
０．０よりも小さいか否かを判断し、小さい場合には
０．０にクランプする（ステップＳ１０、Ｓ１１）。

【０１２３】次に、内積ＩＶの値をテクスチャ座標Ｖに
設定する。この時、テクスチャ座標Ｕは一定値（例えば
０．０）に設定する（ステップＳ１２）。そして、得ら
れたテクスチャ座標Ｕ、Ｖで指定される輪郭線用テクス
チャ（図６、図８（Ａ）、（Ｂ）参照）を読み出して、
オブジェクトを構成するポリゴンにマッピングする（ス
テップＳ１３）。

【０１２４】以上の処理を、全てのポリゴンに対する処
理が完了するまで繰り返す（ステップＳ１４）。

【０１２５】以上のようにして、オブジェクトに対し
て、見る方向などにより太さが変化する輪郭線画像と一
定の太さの輪郭線画像とが描画されるようになる。

【０１２６】４．ハードウェア構成次に、本実施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１８を用いて説明する。

【０１２７】メインプロセッサ９００は、ＣＤ９８２
（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。

【０１２８】コプロセッサ９０２は、メインプロセッサ
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。

【０１２９】ジオメトリプロセッサ９０４は、座標変
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。

【０１３０】データ伸張プロセッサ９０６は、圧縮され
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、所与の画像圧縮方式で圧縮
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、ＲＯＭ９５
０、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。

【０１３１】描画プロセッサ９１０は、ポリゴンや曲面
などの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に渡すと共に、
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９１０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、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。

【０１３２】サウンドプロセッサ９３０は、多チャンネ
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。

【０１３３】ゲームコントローラ９４２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。

【０１３４】ＲＯＭ９５０にはシステムプログラムなど
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。

【０１３５】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１３６】ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッ
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。

【０１３７】ＣＤドライブ９８０は、プログラム、画像
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。

【０１３８】通信インターフェース９９０は、ネットワ
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、他のゲ
ームシステムとの間でのデータ転送が可能になる。

【０１３９】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。或
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。

【０１４０】そして、本発明の各手段をハードウェアと
プログラムの両方により実行する場合には、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行
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
処理を指示すると共に、必要であればデータを渡す。そ
して、各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、
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行することになる。

【０１４１】図１９（Ａ）に、本実施形態を業務用ゲー
ム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上に映し出されたゲーム画像を見な
がら、レバー１１０２、ボタン１１０４等を操作してゲ
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）１１０６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行するた
めの情報（プログラム或いはデータ）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、この情報を格納情報と呼ぶ。

【０１４２】図１９（Ｂ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ーム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、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、上記格納情報は、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等に格納されてい
る。

【０１４３】図１９（Ｃ）に、ホスト装置１３００と、
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、メモリ等の情報記憶媒体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１
３０４-1〜１３０４-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。

【０１４４】なお、図１９（Ｃ）の構成の場合に、本発
明の各手段を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分散
して実行するようにしてもよい。また、本発明の各手段
を実行するための上記格納情報を、ホスト装置（サーバ
ー）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。

【０１４５】またネットワークに接続する端末は、家庭
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共に家庭用ゲー
ムシステムとの間でも情報のやり取りが可能な携帯型情
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。

【０１４６】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。

【０１４７】例えば、本発明のうち従属請求項に係る発
明においては、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。

【０１４８】また、輪郭付近でのオブジェクトの面の形
状に応じて輪郭線画像の太さを変化させる発明は、図３
のように角度θに応じて輪郭線画像の太さを変化させる
手法で実現してもよいし、図５のように角度θに応じた
テクスチャ座標により指定される輪郭線用テクスチャを
マッピングする手法で実現してもよいし、これらと均等
な他の手法で実現してもよい。

【０１４９】また、本実施形態では、オブジェクトがポ
リゴンで構成される場合について主に説明したが、自由
曲面などの他の形態のプリミティブ面でオブジェクトが
構成される場合も本発明の範囲に含まれる。

【０１５０】また、本実施形態で説明した第１のベクト
ル、法線ベクトルと数学的に等価なベクトル（輪郭を特
定するためのベクトル）を用いて実現する場合も、本発
明の範囲に含まれる。

【０１５１】また、輪郭線用テクスチャの形態も、図
６、図８（Ａ）、（Ｂ）で説明したものに限定されな
い。

【０１５２】また、一定の太さの輪郭線画像を描画する
手法も、図１４（Ａ）〜（Ｆ）、図１５（Ａ）〜（Ｃ）
で説明した手法に限定されず、種々の変形実施が可能で
ある。

【０１５３】また本発明は種々のゲーム（格闘ゲーム、
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。

【０１５４】また本発明は、業務用ゲームシステム、家
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
ゲームシステム（画像生成システム）に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のゲームシステムのブロック図の例
である。

【図２】輪郭付近でのオブジェクトの面の形状に応じて
輪郭線画像の太さを変化させる手法について説明するた
めの図である。

【図３】第１のベクトルと法線ベクトルのなす角度θに
応じて輪郭線画像の太さを変化させる手法について説明
するための図である。

【図４】輪郭線画像がポリゴン単位で描画される場合の
不具合について説明するための図である。

【図５】輪郭線用テクスチャをマッピングすることで輪
郭線画像を描画する手法について説明するための図であ
る。

【図６】輪郭線用テクスチャの一例について示す図であ
る。

【図７】輪郭線用テクスチャをマッピングすることで輪
郭線画像を描画する手法について説明するための図であ
る。

【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、輪郭線用テクスチャの
他の例について示す図である。

【図９】本実施形態により生成されたゲーム画像の例で
ある。

【図１０】オブジェクトを見る方向に応じて輪郭線画像
の太さが変化する様子について示す図である。

【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）は、粗く分割されたポ
リゴンにより構成されるオブジェクトの例について示す
図である。

【図１２】図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、輪郭線画
像の太さが急激に変化する様子について示す図である。

【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）も、輪郭線画像の太さ
が急激に変化する様子について示す図である。

【図１４】図１４（Ａ）〜（Ｆ）は、一定の太さの輪郭
線画像を描画する手法について示す図である。

【図１５】図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、ポリゴン
の表裏、頂点の法線ベクトルの表裏を判定して、一定の
太さの輪郭線画像を描画する手法について示す図であ
る。

【図１６】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図１７】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図１８】本実施形態を実現できるハードウェアの構成
の一例を示す図である。

【図１９】図１９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本実施形
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。

【符号の説明】

ＯＢオブジェクトＶＰ視点Ｐ１、Ｐ２、ＰＥ、ＰＥ１、ＰＥ２オブジェクトの面
上の点ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣＥ、ＶＣＥ１、ＶＣＥ２第１の
ベクトルＮ１、Ｎ２、ＮＥ、ＮＥ１、ＮＥ２法線ベクトル θ 第１のベクトルと法線ベクトルとのなす角度１００処理部１１０ゲーム処理部１１２移動・動作演算部１３０画像生成部１３２表裏判定部１３４輪郭線描画部１３６テクスチャ座標演算部１３８ジオメトリ処理部１４０描画部１４２テクスチャマッピング部１５０音生成部１６０操作部１７０記憶部１７２メインメモリ１７４テクスチャ記憶部１７６フレームバッファ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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C001 BA01 BC00 BC07 BC08 BD05 CB01 CB04 CB06 CB08 CC02 CC03 5B050 AA09 BA08 BA09 CA08 EA12 EA14 EA28 FA02 FA05 5B080 AA10 AA13 BA02 CA01 EA04 FA02 GA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像生成を行うゲームシステムであっ
て、テクスチャを指定するテクスチャ座標を求めるテクスチ
ャ座標演算手段と、求められたテクスチャ座標により指定されるテクスチャ
をオブジェクトにマッピングするテクスチャマッピング
手段と、オブジェクトが配置されるオブジェクト空間内の所与の
視点での画像を生成する手段とを含み、前記テクスチャ座標演算手段が、輪郭線画像を描画する
ための輪郭線用テクスチャを指定するテクスチャ座標を
求め、前記テクスチャマッピング手段が、求められたテ
クスチャ座標により指定される輪郭線用テクスチャを輪
郭線付近のプリミティブ面にマッピングして、オブジェ
クトの輪郭付近でのオブジェクトの面の形状に応じて輪
郭線画像の太さが変化する輪郭線画像を描画することを
特徴とするゲームシステム。
【請求項２】請求項１において、前記輪郭線用テクスチャが、輪郭線画像を表示するため
の第１のテクスチャパターンと、第１のテクスチャパタ
ーンとは異なる第２のテクスチャパターンとを有し、テクスチャ座標が第１の値から第２の値の間である場合
には、前記第１のテクスチャパターンが指定され、テク
スチャ座標が第２の値から第３の値の間にある場合に
は、前記第２のテクスチャパターンが指定されることを
特徴とするゲームシステム。
【請求項３】請求項２において、前記第２の値により、輪郭線画像の平均的な太さを制御
することを特徴とするゲームシステム。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、オブジェクトの面上の点から視点の方へと向かう第１の
ベクトルとオブジェクトの面方向を表すための法線ベク
トルとのなす角度に応じて、輪郭線用テクスチャを指定
するテクスチャ座標を変化させることを特徴とするゲー
ムシステム。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれにおいて、オブジェクトを構成するポリゴンが視点から見て表向き
か裏向きかを判定する手段と、ポリゴンが表向きと判定された場合には、該ポリゴンの
隣り合う頂点に設定された法線ベクトルが視点から見て
表向きか裏向きかを判定し、法線ベクトルが共に裏向き
と判定された場合には、裏向きと判定された法線ベクト
ルが設定された隣り合う頂点間に輪郭線画像を描画する
手段と、ポリゴンが裏向きと判定された場合には、該ポリゴンの
隣り合う頂点に設定された法線ベクトルが視点から見て
表向きか裏向きかを判定し、法線ベクトルが共に表向き
と判定された場合には、表向きと判定された法線ベクト
ルが設定された隣り合う頂点間に輪郭線画像を描画する
手段とを含むことを特徴とするゲームシステム。
【請求項６】コンピュータが使用可能な情報記憶媒体
であって、テクスチャを指定するテクスチャ座標を求めるテクスチ
ャ座標演算手段と、求められたテクスチャ座標により指定されるテクスチャ
をオブジェクトにマッピングするテクスチャマッピング
手段と、オブジェクトが配置されるオブジェクト空間内の所与の
視点での画像を生成する手段とを実行するためのプログ
ラムを含み、前記テクスチャ座標演算手段が、輪郭線画像を描画する
ための輪郭線用テクスチャを指定するテクスチャ座標を
求め、前記テクスチャマッピング手段が、求められたテ
クスチャ座標により指定される輪郭線用テクスチャを輪
郭線付近のプリミティブ面にマッピングして、オブジェ
クトの輪郭付近でのオブジェクトの面の形状に応じて輪
郭線画像の太さが変化する輪郭線画像を描画することを
特徴とする情報記憶媒体。
【請求項７】請求項６において、前記輪郭線用テクスチャが、輪郭線画像を表示するため
の第１のテクスチャパターンと、第１のテクスチャパタ
ーンとは異なる第２のテクスチャパターンとを有し、テクスチャ座標が第１の値から第２の値の間である場合
には、前記第１のテクスチャパターンが指定され、テク
スチャ座標が第２の値から第３の値の間にある場合に
は、前記第２のテクスチャパターンが指定されることを
特徴とする情報記憶媒体。
【請求項８】請求項７において、前記第２の値により、輪郭線画像の平均的な太さを制御
することを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項９】請求項６乃至８のいずれかにおいて、オブジェクトの面上の点から視点の方へと向かう第１の
ベクトルとオブジェクトの面方向を表すための法線ベク
トルとのなす角度に応じて、輪郭線用テクスチャを指定
するテクスチャ座標を変化させることを特徴とする情報
記憶媒体。
【請求項１０】請求項６乃至９のいずれにおいて、オブジェクトを構成するポリゴンが視点から見て表向き
か裏向きかを判定する手段と、ポリゴンが表向きと判定された場合には、該ポリゴンの
隣り合う頂点に設定された法線ベクトルが視点から見て
表向きか裏向きかを判定し、法線ベクトルが共に裏向き
と判定された場合には、裏向きと判定された法線ベクト
ルが設定された隣り合う頂点間に輪郭線画像を描画する
手段と、ポリゴンが裏向きと判定された場合には、該ポリゴンの
隣り合う頂点に設定された法線ベクトルが視点から見て
表向きか裏向きかを判定し、法線ベクトルが共に表向き
と判定された場合には、表向きと判定された法線ベクト
ルが設定された隣り合う頂点間に輪郭線画像を描画する
手段とを実行するためのプログラムを含むことを特徴と
する情報記憶媒体。