JP2003162734A

JP2003162734A - ゲームシステム及び情報記憶媒体

Info

Publication number: JP2003162734A
Application number: JP2002256661A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Mizuno; 陽一水野
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】所与のフレーム内の複数のオブジェクトにつ
いて少ない処理負担でよりリアルなレンダリング表現が
可能な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。【解決手段】画像生成を行うゲームシステムである。
処理切り替え部１３２は仮想カメラからオブジェくトま
での距離に基き、３次元空間に配置された複数のオブジ
ェクトについて、オブジェクト毎に当該オブジェクトを
レンダリングする際のタイプを決定する。ジオメトリ演
算部１３２は前期タイプに応じて精密度の異なるレンダ
リング処理を施しためのジオメトリ演算を行う。前記レ
ンダリング処理のタイプに応じて、テクスチャマッピン
グ処理、反射処理、シェーディング処理、光源処理、半
透明処理の少なくとも１つの処理を内容を、省略又は簡
略化してレンダリング処理を行う。

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。

【０００３】さて、このようなゲームシステムでは、プ
レー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技術的課題になっている。

【０００４】ここにおいてシェーディング処理、光源処
理、環境マッピング、マルチテクチャマッピング、半透
明処理、反射処理、オブジェクトの材質や属性や光源の
影響や仮想カメラへ向き等を考慮した処理等の様々なレ
ンダリング手法を駆使することにり、よりリアルな画像
を生成することが可能となる。

【０００５】しかしかかる様々なレンダリング処理は一
般に演算量が多いため、オブジェクト数が多くなると、
処理負担の増大を招く原因になる。

【０００６】従って限られたハード資源でリアルタイム
に画像生成を行うことが要求される家庭用、業務用ゲー
ムシステム等においては、処理負担が増大すると画像生
成が間に合わず、未完成の画像が表示されたり表示抜け
が生じたり等の不具合が発生する恐れがある。

【０００７】ところが不具合の発生を防ぐために前記様
々なレンダリング処理を一律に省略してしまうと、画像
のリアリティを損ねてしまうことになる。そこで、かか
る不具合の発生しない範囲で、可能な限りリアルな画像
を生成することが望まれる。

【０００８】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、所与のフレ
ーム内の複数のオブジェクトについて少ない処理負担で
よりリアルなレンダリング表現が可能なゲームシステム
及び情報記憶媒体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は画像生成を行う
ゲームシステムであって、所与のフレームの画像を生成
する際に、所与の条件に基いて複数の異なるタイプのレ
ンダリング処理から各オブジェクト毎にレンダリング処
理のタイプを選択する手段と、各オブジェクト毎に選択
したタイプに応じたレンダリング処理を施して前記所与
のフレームの画像を生成する手段と、を含むことを特徴
とする。

【００１０】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。

【００１１】ここににおいてレンダリング処理のタイプ
とは、施すレンダリング手法の相違によって分けられる
レンダリング形式であり、入力するモデル情報について
はレンダリング処理のタイプと無関係である。またレン
ダリング手法とは例えばテクスチャマッピングの種類や
光源処理や半透明処理や反射処理等の各種レンダリング
手法を意味する。

【００１２】レンダリング処理のタイプによって、生成
される画像の雰囲気やリアリティの度合いや演算負荷等
が異なる。

【００１３】本発明によれは、所与の条件に基いて１フ
レーム内でオブジェクト単位でレンダリング処理のタイ
プを選択することが出来る。このため、目的に応じて各
オブジェクト単位に最適なタイプのレンダリング処理を
選択することにより、効率良く所望のレンダリング効果
を得られる画像を生成することが出来る。

【００１４】本発明は、画像生成を行うゲームシステム
であって、３次元空間に配置された複数のオブジェクト
について、所与の条件に基いてオブジェクト毎に当該オ
ブジェクトをレンダリングする際のタイプを決定する手
段と、各オブジェクト毎に決定されたタイプに応じて精
密度の異なるレンダリング処理を施して、前記複数のオ
ブジェクトの画像を生成する手段と、を含むことを特徴
とする。

【００１５】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】ここににおいてレンダリング処理のタイプ
とは、施すレンダリング手法の相違によって分けられる
レンダリング形式であり、入力するモデル情報について
はレンダリング処理のタイプと無関係である。またレン
ダリング手法とは例えばテクスチャマッピングの種類や
光源処理や半透明処理や反射処理等の各種レンダリング
手法を意味する。

【００１７】レンダリング処理のタイプによって、生成
される画像の雰囲気やリアリティの度合いや演算負荷等
が異なる。

【００１８】一般に精密度とは細部まで巧みに表現され
ているかや注意が細かい点までいきとどいているかの度
合いを表すが、ここでもレンダリング処理が細部まで巧
みに表現されているかや注意が細かい点までいきとどい
ているかという意味で用いている。従って精密度の異な
るレンダリング処理とは、例えば表現のリアル度や詳細
度等が異なるレンダリング処理を意味する。また一般に
精密度が高いほど処理は複雑になるので処理の複雑度が
異なる場合でもよい。

【００１９】精密度が低いレンダリング処理とは例えば
テクスチャマッピングの種類や光源処理や半透明処理や
反射処理等の各種レンダリング処理を省略したり、簡略
化したりしてレンダリング処理等であり、省略や簡略か
の程度に応じてレンダリング処理の精密度を判断しても
よい。

【００２０】本発明によれは、３次元空間に配置された
複数のオブジェクトについて、所与の条件に基いてオブ
ジェクト毎に精密度の異なるレンダリング処理を施すこ
とが出来る。

【００２１】従って目的に応じてオブジェクト毎に精密
度の異なるレンダリング処理を施すことにより複数のオ
ブジェクトに一律に同じ精密度のレンダリング処理を施
す場合に比べて、少ない演算負荷で効率良く所望の高い
画像を生成することが出来る。

【００２２】ここにおいて当該オブジェクトをレンダリ
ングする際の精密度は、当該オブジェクトの画像全体の
リアル度に与える影響の大きさに基いて判断することが
好ましい。これにより１フレーム内のオブジェクトにつ
いて、すべて同じ精密度でレンダリング処理を行うので
なく画像全体のリアル度に与える影響の大きいものによ
り高い精密度のレンダリング処理を施し、画像全体のリ
アル度に与える影響の小さいものにより低い精密度のレ
ンダリング処理を施すことができ少ない処理負担でより
リアルな画像を生成することが出来る。

【００２３】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、前記レンダリング処理のタイ
プに応じて、テクスチャマッピング処理、反射処理、シ
ェーディング処理、光源処理、半透明処理の少なくとも
１つの処理を内容を、省略又は簡略化してレンダリング
処理を行うことを特徴とする。

【００２４】ここにおいて光源処理とは光源との位置関
係に基いたシェーディング処理や光の反射を表現する処
理等である。また反射処理とは例えば仮想カメラとプリ
ミティブの位置関係に基いて反射を表現する処理等であ
る。また半透明処理とは、オブジェクトの透けて見える
部分についてアルファマッピング処理等により半透明描
画を行う処理である。

【００２５】テクスチャマッピング処理には環境マッピ
ングやマルチテクスチャマピング等を含み、テクスチャ
マッピング処理を省略又は簡略化するとは例えばには環
境マッピング処理を省略したり、マルチテクスチャマッ
ピングのマッピング回数を削減したりする場合も含む。

【００２６】本発明によればレンダリング処理のタイプ
に応じて、テクスチャマッピング処理、反射処理、シェ
ーディング処理、光源処理、半透明処理の少なくとも１
つの処理の内容を、省略又は簡略化してレンダリング処
理を行うことをにより、タイプに応じてレンダリング処
理の精密度を変えたり、処理負荷をかえたりすることが
出来る。

【００２７】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、前記オブジェクトの定義点に
与えられているアトリビュートデータを用いてジオメト
リ演算を行い描画時に必要な定義点のアトリビュートデ
ータを生成するジオメトリ演算手段と、前記描画時に必
要な定義点のアトリビュートデータに基いてオブジェク
トの描画を行う描画手段とを含み、前記ジオメトリ演算
手段は、描画時に必要な定義点のアトリビュートデータ
のうち、定義点座標以外のアトリビュートデータを生成
する処理を前記レンダリング処理のタイプに応じて簡略
化してジオメトリ演算を行うことを特徴とする。

【００２８】ここにおいてオブジェクトの定義点とは、
オブジェクトの形状を定義（特定）するための点であ
り、ポリゴンの頂点や自由曲面の制御点などを含む。

【００２９】またアトリビュートデータとは点、線、面
などのグラフィックプリミティブに関連づけられたプロ
パティのデータであり、レンダリング特性に影響を与え
るものである。例えばオブジェクトの定義点（頂点、制
御点）のアトリビュートデータとしては、色（輝度）、
位置、テクスチャ座標、法線ベクトル、α値、デプスキ
ューイングのバック色がある。

【００３０】本発明によれば描画時に必要な定義点のア
トリビュートデータのうち、定義点座標以外のアトリビ
ュートデータを生成する処理を前記レンダリング処理の
タイプに応じて簡略化してジオメトリ演算を行うことに
より、前記レンダリング処理のタイプに応じてジオメト
リ演算の演算負荷を軽減することが出来る。

【００３１】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、前記ジオメトリ演算手段は、
描画時に必要な定義点のアトリビュートデータのうち、
定義点座標以外のアトリビュートデータを生成するため
のアルゴリズムの異なる複数の処理ルーチンを有してお
り、前記レンダリング処理のタイプに応じて所与のルー
チンを選択して演算を実行することを特徴とする。

【００３２】本発明ではジオメトリ演算をプログラムに
より実行するため、処理ステップ数やデータのアクセス
回数の異なるアルゴリズムの複数の処理ルーチンから、
タイイプに応じて処理ルーチンを選択することによりジ
オメトリ演算の演算負荷を軽減することが出来る。

【００３３】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、オブジェクトの定義点に与え
られているアトリビュートデータにもとづいてジオメト
リ演算を行い描画時に必要な定義点のアトリビュートデ
ータを生成するジオメトリ演算手段と、前記描画時に必
要な定義点のアトリビュートデータに基き描画処理を行
う描画プロセッサとを含み、前記ジオメトリ演算手段
は、３次元空間のオブジェクトの定義点に与えられてい
る色、輝度、α値、マッピング情報値、法線情報情報の
少なくともひとつのアトリビュートデータを用いて描画
時に必要な定義点のアトリビュートデータを生成する処
理について、実行時ステップ数又は実行時のアクセス回
数の異なる複数の処理ルーチンを有し、前記レンダリン
グ処理のタイプに応じて、前記処理ルーチンを切り替え
て処理を実行することを特徴とする。

【００３４】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、前記所与の条件は、オブジェ
クトと仮想カメラの距離に関する条件を含むことを特徴
とする。

【００３５】本発明によれば仮想カメラとオブジェクト
の距離に応じて、レンダリング処理の精密度を変えるこ
とが出来る。

【００３６】ここにおいてオブジェクトが仮想カメラか
ら離れるほど精密度の低いタイプのレンダリング処理を
行うことが好ましい。

【００３７】近景に位置するオブジェクトは大きく見え
るため精密度の高いレンダリング手法を用いてリアルに
表現しないと画像のリアルティを低下させることになる
が、遠景に見えるオブジェクトについては小さくしか表
示されないため精密度の低いレンダリング処理をおこな
っても画像全体のリアル度に与える影響は少ない。

【００３８】従って本発明によれば仮想カメラから近い
オブジェクトに精密度の高いレンダリング処理を施し、
仮想カメラからはなれたオブジェクトにより精密度の低
いレンダリング処理を施すことで、１フレーム内のオブ
ジェクトについて、すべて同じ精密度でレンダリング処
理を行う場合に比べ少ない処理負担でよりリアルな画像
を生成することが出来る。

【００３９】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、前記所与の条件は、光源から
オブジェクトが受ける影響の度合いに関する条件を含む
ことを特徴とする。

【００４０】本発明によれば光源からオブジェクトが受
ける影響の度合いに応じて、レンダリング処理の精密度
を変えることが出来る。

【００４１】たとえば光源が点光源の場合には光源とオ
ブジェクトとの距離に応じて光源から受ける影響の度合
いがことなるし、光源が平行光源の場合はオブジェクト
と光源の向きに応じて光源から受ける影響の度合いが異
なり、光源の個数によっても光源から受ける影響の度合
いが異なる。

【００４２】従ってオブジェクトが受けるこれらの影響
の度合いを考慮してレンダリング時の精密度を決定する
ことが好ましい。

【００４３】このように本発明によれば１フレーム内の
オブジェクトについて、光源から受ける影響の度合いが
高いオブジェクトに精密度の高いレンダリング処理を施
し、光源から受ける影響の度合いが低いオブジェクトに
精密度の低いレンダリング処理を施すことですべて、同
じ精密度でレンダリング処理を行う場合に比べ少ない処
理負担でよりリアルな画像を生成することが出来る。

【００４４】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、前記所与の条件は、オブジェ
クトと光源と仮想カメラの配置に関する条件を含むこと
を特徴とする。

【００４５】本発明によればオブジェクトと光源と仮想
カメラの配置に応じて、レンダリング処理の精密度を変
えることが出来る。従って仮想カメラに近くて、光が当
っているオブジェクトを高い精密度で表現することが好
ましい。

【００４６】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、前記所与の条件は、同一モデ
ルに基き倍率の違う複数の大きさのオブジェクトを生成
して画像生成を行う場合には、前記倍率に関する条件を
含むことを特徴とする。

【００４７】本発明によれば同一モデルに基き倍率の違
う複数の大きさのオブジェクトを生成して画像生成を行
う場合には、前記倍率に応じてレンダリング処理の精密
度を変えることが出来る。従って拡大率の高いオブジェ
クトを高い精密度で表現することが好ましい。

【００４８】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、ジオメトリ演算を行う際に、
オブジェクトの定義点にアトリビュート情報として与え
られている色情報に基いてジオメトリ処理後のオブジェ
クトの定義点の色情報又は輝度情報を生成する演算処理
を、前記レンダリング処理のタイプに応じて簡略化して
行うことを特徴とする。

【００４９】テクスチャマッピングを行うときはジオメ
トリ処理後のオブジェクトの定義点の輝度情報となり、
テクスチャマッピングを行わないときはジオメトリ処理
後のオブジェクトの定義点の色情報となる。

【００５０】また前記演算処理は、例えば読み込んだ色
情報をそのまま出す場合でもよいし、法線ベクトルや光
線ベクトルに基いた光源処理演算を行って生成した輝度
値を出力する場合でもよい。前記レンダリング処理のタ
イプに応じてこれらを簡略化することが出来る。

【００５１】また色情報又は輝度情報を生成する演算処
理を簡略化するとは、処理を省略する場合も含み、例え
ばオブジェクトの定義点にアトリビュート情報として与
えられている色情報を読み込まないで固定色情報をジオ
メトリ処理後のオブジェクトの定義点の色情報又は輝度
情報として出力する場合等である。

【００５２】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、ジオメトリ演算を行う際に、
オブジェクトの定義点にアトリビュート情報として与え
られている法線ベクトルと仮想カメラの向き及び光線の
向きの少なくとも一方にもとづいて演算される光の反射
具合に応じてジオメトリ処理後の定義点の色情報又は輝
度情報を生成する演算処理を、前記レンダリング処理の
タイプに応じて簡略化して行うことを特徴とする。

【００５３】簡略化するとは省略する場合も含む。

【００５４】これを簡略化すると視線の向きや光線のむ
きを反映しない陰影付けが施された精密度の低い画像が
生成される。

【００５５】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、ジオメトリ演算を行う際に、
オブジェクトの定義点にアトリビュート情報として与え
られているα値に基いてジオメトリ処理後のオブジェク
トを半透明描画する際に必要なアルファ値を生成する演
算処理を、前記レンダリング処理のタイプに応じて簡略
化して行うことを特徴とする。

【００５６】簡略化するとは省略する場合も含む。

【００５７】これを簡略化するとオブジェクトの透けて
見えるはずの部分が半透明にならない精密度の低い画像
が生成される。

【００５８】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、前記レンダリング処理のタイ
プに応じて、オブジェクトの環境マッピングを行う処理
を省略してレンダリング処理を行うことを特徴とする。

【００５９】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、前記レンダリング処理のタイ
プに応じて、オブジェクトにテクスチャマッピングを行
う回数を変更してレンダリング処理を行うことを特徴と
する。

【００６０】

【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。

【００６１】１．構成図１に、本実施形態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、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。

【００６２】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、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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】セーブ用情報記憶装置１９４は、プレーヤ
の個人データ（セーブデータ）などが記憶されるもので
あり、このセーブ用情報記憶装置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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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ための処理、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、セーブ用情報記憶装
置１９４からの個人データや、ゲームプログラムなどに
基づいて行う。

【００７４】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。また、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、音声など
の音を生成し、音出力部１９２に出力する。

【００７５】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。

【００７６】ゲーム処理部１１０は、移動・動作演算部
１１２、視点距離演算部１１４を含む。

【００７７】ここで移動・動作演算部１１２は、車など
のオブジェクトの移動情報（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。

【００７８】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。

【００７９】ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ（１）ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ（２）視点距離演算部１１４は、各オブジェクトと仮想カメラ
との距離を演算する。

【００８０】画像生成部１３０は、ジオメトリ処理部１
３２、描画部１４０を含む。

【００８１】ここで、ジオメトリ処理部１３２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）を行う。そし
て、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などの形状データ、或い
は頂点テクスチャ座標、輝度データ等）は、記憶部１７
０のメインメモリ１７２に保存される。

【００８２】ジオメトリ処理部１３２は処理タイプ選択
部１３４を含む。処理タイプ選択部１３４は仮想カメラ
からオブジェクトまでの距離に基き、３次元空間に配置
された複数のオブジェクトについて、オブジェクト毎に
当該オブジェクトをレンダリングする際のタイプを決定
する。

【００８３】ジオメトリ演算部１３２は前記タイプに応
じて精密度の異なるレンダリング処理を施しすためのジ
オメトリ演算を行う。

【００８４】描画部１４０は、ジオメトリ処理後のオブ
ジェクト（モデル）を、フレームバッファ１７４に描画
するための処理を行うものである。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】２．本実施形態の特徴以下本実施の形態の特徴について、図面を用いて説明す
る。

【００８８】図２は、水中の魚群の様子を表した画像で
ある。同図に示す魚群のように、多数の魚オブジェクト
が含まれた画像を生成する場合、各魚についてシェーデ
ィング処理、光源処理、環境マッピング、マルチテクチ
ャマッピング、半透明処理、反射処理、オブジェクトの
材質や属性や光源の影響や仮想カメラへ向き等を考慮し
た処理等の様々なレンダリング手法を駆使することに
り、よりリアルな魚の画像を生成することが可能とな
る。

【００８９】しかしかかる様々なレンダリング処理は一
般に演算量が多いため、図２に示す魚群のすべての魚に
これを行ったのでは処理負担が著しく増大し、リアルタ
イム画像生成が困難になり、未完成の画像が表示された
り表示抜けが生じたり等の不具合が発生する恐れがあ
る。

【００９０】ところが近景に位置する魚は大きく見える
ため精密度の高いタイプのレンダリングっ処理用いてリ
アルに表現しないと画像のリアルティを低下させること
になるが、遠景に見える魚については小さくしか表示さ
れないため精密度の低いタイプのレンダリング処理をも
ちいても画像全体のリアル度に与える影響は少ない。

【００９１】本実施の形態の特徴は、１フレーム内のオ
ブジェクトについて、すべて同じ精密度でレンダリング
処理を行うのでなく、画像全体のリアル度に与える影響
の大きさに応じてオブジェクト毎にレンダリング処理の
タイプを選択できる点にある。従って画像全体のリアル
度に与える影響の大きいものにより精密度の高いタイプ
のレンダリング処理を施し、画像全体のリアル度に与え
る影響の小さいものに精密度低いタイプのレンダリング
処理を施すことで少ない処理負担でよりリアルな画像を
生成することが出来る。

【００９２】以下仮想カメラからの距離に応じて精密度
の異なるタイプのレンダリング処理を施す場合を例にと
り本実施の形態の特徴について説明する。

【００９３】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、精密度の異なるタ
イプのレンダリング処理と処理負荷の関係について説明
するための図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）の３１０、３
２０、３３０は同一モデルの魚に精密度の異なるタイプ
のレンダリング処理を施した場合の画像を模式的に表し
た物である。

【００９４】図３（Ａ）の３１０は精密度の高いタイプ
のレンダリング処理によって生成される魚オブジェクト
の画像であり、リアルに見えるような光源、テクスチャ
マッピング処理等が施されているため、処理負荷はおお
きくなる（処理負荷：６０）。

【００９５】図３（Ｂ）の３２０は精密度が中くらいの
タイプのレンダリング処理によって生成される魚オブジ
ェクトの画像であり、通常用いられるような光源、テク
スチャマッピング処理等が施されおり、処理負荷は中程
度である（処理負荷：３０）。

【００９６】図３（Ｃ）の３３０は精密度の低いタイプ
のレンダリング処理によって生成される魚オブジェクト
の画像であり、光源、テクスチャマッピング処理等を簡
略化されているため、処理負荷は小さい（処理負荷：１
２）。

【００９７】このように同一モデルの魚オブジェクトに
対して、精密度が高い場合、中くらいの場合、低い場合
の処理負荷の比率は、この例では６０：３０：１２であ
り、レンダリング処理の精密度が高いタイプほど処理負
荷がほど大きくなる。

【００９８】図４（Ａ）（Ｂ）はオブジェクトの仮想カ
メラからの距離とレンダリング処理の精密度との関係に
ついて説明するための図である。

【００９９】図４（Ａ）に示すように、本実施の形態で
は精密度の低いタイプのレンダリング処理を施したオブ
ジェクトは遠景（仮想カメラから離れている）用として
用い、精密度が中くらいタイプののレンダリング処理を
施したオブジェクトは中景用として用い、精密度の高い
タイプのレンダリング処理を施したオブジェクトは、近
景（仮想カメラから近い）用として用いる。

【０１００】なお遠景、中景、近景と仮想カメラからの
距離との具体的な関係については、各画像やゲーム毎に
最適な値を設定することが望ましい。

【０１０１】図４（Ｂ）は１フレーム内の各魚オブジェ
クトについて視点からの距離に応じて精密度の異なるタ
イプのレンダリング処理を施して生成した画像を模式的
に表したものである。３１０−１〜３１０−６は近景に
当るるため精密度の高いタイプのレンダリング処理が施
されており、３２０−１〜３２０−４は中景に当るため
精密度が中くらいのタイプのレンダリング処理が施され
ており、３２０−１〜３２０−５は遠景に位置するため
精密度の低いタイプのレンダリング処理が施されてい
る。

【０１０２】このようにすると、画像全体のリアル度に
与える影響の大きいものにより精密度の高いタイプのレ
ンダリング処理を施し、画像全体のリアル度に与える影
響の小さいものに精密度低いタイプのレンダリング処理
を施すことができる。従って、同じ精密度でレンダリン
グ処理を行う場合に近い効果を少ない処理負担で実現す
ることが出来る。

【０１０３】図５（Ａ）〜（Ｂ）は同じ処理負荷で実現
できる画像例について説明するための図である。

【０１０４】図５（Ａ）はすべての魚オブジェクトを精
密度が中くらいのタイプのレンダリング処理を行った場
合に生成される画像を模式的に表した図である。１フレ
ーム内で画像生成可能な処理負荷が２４０であるとすれ
ば、精密度が中くらいのタイプレンダリング処理の処理
負荷は３０であるため、図５（Ａ）に示すように８オブ
ジェクトのみ出力可能となる。

【０１０５】図５（Ｂ）は仮想カメラから離れた魚オブ
ジェクト３２０−１〜３２０−４については精密度の低
いタイプのレンダリング処理を施し、仮想カメラからの
距離が近い又は中くらいの魚オブジェクト３３０−１〜
３３０−１０には精密度が中くらいのタイプのレンダリ
ング処理を行った場合に生成される画像を模式的に表し
た図である。１フレーム内で画像生成可能な処理負荷が
２４０であるとすれば、精密度が中くらいのタイプのレ
ンダリング処理、精密度の低いタイプのレンダリング処
理の処理負荷はそれぞれ３０、１２であるため、図５
（Ｂ）に示すように１４オブジェクト出力可能となる。

【０１０６】このように仮想カメラから離れているもの
を表示するときに精密度の低いタイプのレンダリング処
理を採用することにより処理負荷が軽減するため、一律
に通常の精密度のタイプのレンダリング処理のみで出力
する場合に比べ、出力するオブジェクト数を増やすこと
が出来る。

【０１０７】図５（Ｃ）は仮想カメラから近い魚オブジ
ェクト３１０−１、３１０−２については精密度の高い
タイプのレンダリング処理を施し、仮想カメラからの距
離が中くらいの魚オブジェクト３２０−１〜３２０−４
には精密度が中くらいのタイプのレンダリング処理を行
った場合に生成される画像を模式的に表した図である。
１フレーム内で画像生成可能な処理負荷が２４０である
とすれば、精密度の高いタイプのレンダリング処理、精
密度が中くらいのタイプのレンダリング処理の処理負荷
はそれぞれ６０、３０であるため、図５（Ｃ）に示すよ
うに出力されるオブジェクト数は少ないがリアルな表現
が可能となる。

【０１０８】仮想カメラから近いものをリアルに表示し
たい場合には、近いものに対して精密度の高いタイプの
レンダリング処理を行うことにより、出力されるオブジ
ェクト数は減るがよりリアルな表現が可能となる。

【０１０９】次に本実施の形態において、オブジェクト
単位にレンダリング処理のタイプを選択して実行するこ
とにより演算負荷の軽減を実現する具体的な手法につい
て説明する。

【０１１０】図６を用いて本実施の形態において３次元
空間に配置された所与のモデル情報を有するオブジェク
トについてレンダリング処理を行う場合について説明す
る。

【０１１１】３次元空間に配置されたオブジェクトにレ
ンダリング処理２４０を施す際に、本実施の形態ではま
ず所定の情報２２０、２３０に基きＣＰＵ又は専用のプ
ロセッサでジオメトリ演算プログラムを実行させること
により、ジオメトリ処理２５０を行う。

【０１１２】ここにおいて２２０は、当該オブジェクト
の位置座標（ａ１）とオブジェクトと仮想カメラの距離
（ｂ１）に関する情報であり、ＣＰＵによって演算され
る。

【０１１３】また２３０は当該オブジェクトのモデル情
報としてオブジェクトを構成する各頂点に与えられてい
るアトリビュート情報２３０である。各頂点に与えられ
たアトリビュート情報２３０は頂点座標値（ｂ１）、頂
点色値（ｂ２）、アルファ・マッピング情報値（ｂ
３）、法線ベクトル値（ｂ４）を含む。

【０１１４】なおここで頂点色値は例えばＲＧＢ値で与
えられ、アルファは例えば半透明演算を行う場合に用い
るα値であり、マッピング情報値はＵＶやＳＴＱ等のテ
クスチャコーディネート値等である。

【０１１５】そしてジオメトリ処理の結果、３次元空間
のオブジェクトの各頂点のアトリビュート情報２３０に
基いて、ジオメトリ処理後にスクリーン座標系に変換さ
れた頂点のアトリビュート情報２６０が生成される。

【０１１６】ジオメトリ処理後のアトリビュート情報２
６０は、頂点座標・フォグ値（ｃ１）、頂点色・α値
（ｃ２）、テクスチャコーディネイト値（ｃ３）を含
む。ここで頂点座標はスクリーン座標系における頂点座
標であり、フォグ値はデプスキューイング処理を行う際
の奥行き情報により求められる係数等である。また頂点
色はテクスチャマッピングを行う場合は頂点の輝度を表
す情報となり、テクスチャマッピングを行わない場合に
は頂点の色を表す情報となる値である。またα値は半透
明描画等を行う場合に必要な値である。テクスチャコー
ディネイト値は、マッピングするテクスチャのＵＶ値や
ＳＴＱ値である。

【０１１７】本実施の形態のジオメトリ処理２５０は、
精密度の異なるレンダリング処理を行うための複数のタ
イプの処理ルーチンを有している。

【０１１８】処理１（２５２）は遠景用処理ルーティン
であり、当該オブジェクトが仮想カメラから離れている
場合には処理１が実行される。処理２（２５４）は中景
用処理ルーティンであり、当該オブジェクトが仮想カメ
ラから少し離れている場合には処理２が実行される。処
理３（２５４）は近景用処理ルーティンであり、当該オ
ブジェクトが仮想カメラから近い場合には処理３が実行
される。

【０１１９】処理１、処理２、処理３で実行される遠景
用処理ルーチン、中景用処理ルーチン、遠景用処理ルー
チンはいずれもモデル情報として与えられている頂点の
アトリビュート情報２３０を用いてジオメトリ処理後の
頂点のアトリビュートデータを生成するルーチンである
が、実行時ステップ数又は実行時のアクセス回数を異に
するルーチンである。

【０１２０】精密度の高いレンダリング処理を行うため
のジオメトリ処理後の頂点のアトリビュートデータを生
成するルーチンのほうが実行時ステップ数又は実行時の
アクセス回数が高くなる。従って近景用処理ルーチンの
実行時ステップ数又は実行時のアクセス回数が最も高く
遠景用ルーチンの実行時ステップ数又は実行時のアクセ
ス回数が最も低くなる。

【０１２１】本実施の形態では、オブジェクト単位でこ
の処理を選択することが出来る。従って、例えば近景等
のリアルな表現が必要なオブジェクトのみ演算負荷の高
い処理を選択し、遠景等のリアルさが要求されないオブ
ジェクトについては演算負荷の低い処理を選択すること
が出来る。

【０１２２】このように例えばオブジェクトの仮想カメ
ラとの距離に応じて各処理を使い分けることにより、少
ない演算負荷で最適なレンダリング処理を行うことが出
来る。

【０１２３】図７は、各ジオメトリ処理ルーチンのレン
ダリング処理のタイプについて説明するための図であ
る。

【０１２４】処理１は環境マッピングのみを行うタイプ
のレンダリング処理を実行する際のジオメトリ処理ルー
チンである。

【０１２５】処理２は環境マッピングと半透明処理と頂
点色（輝度）反映処理を行うタイプのレンダリング処理
を実行する際のジオメトリ処理ルーチンである。

【０１２６】処理３は環境マッピングと半透明処理と反
射処理を行うタイプのレンダリング処理を実行する際の
ジオメトリ処理ルーチンである。

【０１２７】本実施の形態では環境マッピングとして物
体表面における反射を表現するリフレクションマッピン
グを行う。このような環境マッピングにおいては、物体
の存在する３次元空間に仮想球や仮想円柱を考え、その
内面予め環境テクスチャを貼り付け、オブジェクトの表
面にそのテクスチャが反射しているような表示を行う。
反射方向ベクトルは視点位置（仮想カメラの位置）と物
体表面の点の座標で決まり、この反射方向ベクトルで対
応するテクスチャ座標（テクスチャコーディネート値）
が決定される。

【０１２８】従ってレンダリング処理として環境マッピ
ングを行う場合には、視点位置（仮想カメラの位置）と
頂点座標に基き、テクスチャコーディネイト値を演算す
る処理が必要となる。

【０１２９】処理１、処理２、処理３のいずれも環境マ
ッピングを行うため、いずれの処理ルーチンも環境マッ
ピングを行うためのテクスチャコーディネイト値の演算
処理が必要となる。

【０１３０】また半透明処理は、例えば魚のひれ等のよ
うに透けて見える部分を半透明に表現するための処理で
ある。具体的には画素単位の描画データを描画する際に
αブレンディング処理を行うこと等により実現される
が、このαブレンディング処理に用いるα値をジオメト
リ処理後の頂点のアトリビュート情報として描画プロセ
ッサに渡してやる処理が必要となる。すなわちモデル情
報として各頂点にセットされたα値をジオメトリ処理後
の頂点のアトリビュート情報にセットする処理が必要と
なる。

【０１３１】処理２、処理３はいずれも半透明処理を行
うため、これらの処理ルーチンはモデル情報として各頂
点にセットされたα値をジオメトリ処理後の頂点のアト
リビュート情報にセットする処理が必要となり、この処
理がない処理１に比べて演算負荷が高くなる。

【０１３２】また頂点色（輝度）反映処理は、モデル情
報として各頂点にセットされた頂点色値を反映した画像
を描画する処理で、モデル情報として各頂点にセットさ
れた頂点色値をジオメトリ処理後の頂点のアトリビュー
ト情報にセットする処理が必要となる。

【０１３３】処理２は頂点色（輝度）反映処理を行うた
め、この処理がない処理１に比べて演算負荷が高くな
る。

【０１３４】本実施の形態で行う反射処理は仮想カメラ
に対する面の向きに応じた光の反射を表現する処理で、
各面の向きと仮想カメラを向き（視線方向）に基いた反
射演算が必要となる。具体的には各面の向きは頂点の法
線ベクトル値で判断するため、各頂点にモデル情報とし
て与えられた法線ベクトルを読み込んで反射演算を行
い、演算結果をジオメトリ処理後の頂点のアトリビュー
ト情報である頂点色に反映させて出力する必要がある。

【０１３５】この反射処理は演算負荷が高いため、処理
３は処理１及び処理２に比べて演算負荷が高くなる。

【０１３６】このように本実施の形態ではレンダリング
処理のタイプによって半透明処理や頂点色（輝度）反映
処理や反射処理を省略してすることにより、精密度の異
なるレンダリング処理を実現している。

【０１３７】３．本実施の形態の処理図８は本実施の形態におけるジオメトリ演算処理の動作
例について説明するためのフローチャート図である。

【０１３８】本実施の形態では３次元空間に配置された
全オブジェクトについて処理が終了するまでステップＳ
１０〜Ｓ７０の処理を繰り返している。

【０１３９】すなわちオブジェクトと仮想カメラの距離
が近い場合には処理３を実行し（ステップＳ２０、Ｓ６
０）、オブジェクトと仮想カメラの距離が遠い場合には
処理１を実行し（ステップＳ３０、Ｓ４０）、オブジェ
クトと仮想カメラの距離が中くらいである場合には処理
２を実行する（ステップＳ３０、Ｓ５０）。

【０１４０】図９は本実施の形態の処理１の動作例につ
いて説明するためのフローチャート図である。

【０１４１】本実施の形態の処理１では所与のオブジェ
クトの全頂点について処理が終了するまでステップＳ１
１０〜Ｓ１８０の処理を繰り返している。

【０１４２】すなわち、まずモデル情報として各頂点に
与えれたた頂点座標値の読込みを行う（ステップＳ１２
０）。

【０１４３】そして前記頂点座標をワールド座標系、視
点座標系、スクリーン座標系に座標変換するためのジオ
メトリ・視野変換・透視投影変換演算処理を行う（ステ
ップＳ１３０）。

【０１４４】次に視点位置（仮想カメラの位置）と頂点
座標に基き反射方向ベクトルを演算し環境マッピングを
行うためのテクスチャコーディネイト値を演算する環境
マッピング演算処理を行う（ステップＳ１４０）。

【０１４５】そして演算されたテクスチャコーディネー
ト値をジオメトリ処理後の頂点のアトリビュート情報と
して書きこむ（ステップＳ１５０）。

【０１４６】次に固定頂点色情報をジオメトリ処理後の
頂点のアトリビュート情報として書きこむ（ステップＳ
１６０）。すなわち処理１では頂点色（輝度）反映処理
を行わないため固定値を出力すれば良く、モデル情報と
して与えられた頂点の頂点色を読み込む必要もない。こ
のためアクセス回数及び演算ステップ数が他の処理に比
べて少なくて済む。

【０１４７】そしてステップＳ１３０の演算結果に従い
演算済頂点座標値をジオメトリ処理後の頂点のアトリビ
ュート情報として書きこむ（ステップＳ１７０）。

【０１４８】図１０は本実施の形態の処理２の動作例に
ついて説明するためのフローチャート図である。

【０１４９】本実施の形態の処理２では所与のオブジェ
クトの全頂点について処理が終了するまでステップＳ２
１０〜Ｓ３１０の処理を繰り返している。

【０１５０】すなわち、まずモデル情報として各頂点に
与えれたた頂点座標値の読込みを行う（ステップＳ２２
０）。

【０１５１】次にモデル情報として各頂点に与えれた頂
点色の読込みを行う（ステップＳ２３０）。処理２では
頂点色（輝度）反映処理を行うのでモデル情報として各
頂点に与えれた頂点色の読込みが必要となる。

【０１５２】次にモデル情報として各頂点に与えれたア
ルファ・マッピング情報値の読込みを行う（ステップＳ
２４０）。処理２では半透明処理を行うのでモデル情報
として各頂点に与えれたアルファ・マッピング情報の読
込みが必要となる。

【０１５３】そして前記頂点座標をワールド座標系、視
点座標系、スクリーン座標系に座標変換するためのジオ
メトリ・視野変換・透視投影変換演算処理を行う（ステ
ップＳ２５０）。

【０１５４】次に視点位置（仮想カメラの位置）と頂点
座標に基き反射方向ベクトルを演算し環境マッピングを
行うためのテクスチャコーディネイト値を演算する環境
マッピング演算処理を行う（ステップＳ２６０）。

【０１５５】次に半透明処理を行うために必要なα値を
演算するアルファマッピング演算処理を行う（ステップ
Ｓ２７０）。

【０１５６】そして演算されたテクスチャコーディネー
ト値をジオメトリ処理後の頂点のアトリビュート情報と
して書きこむ（ステップＳ２８０）。

【０１５７】次にステップＳ２３０で読み込んだ頂点色
をジオメトリ処理後の頂点のアトリビュート情報として
書きこむ（ステップＳ２９０）。すなわち処理１では頂
点色（輝度）反映処理を行わないため固定値を出力して
いたが、処理２ではモデル情報として与えられた頂点の
頂点色を出力するため、モデルの頂点色（輝度）を反映
した頂点色情報をジオメトリ処理後の頂点のアトリビュ
ート情報として出力することが出来る。

【０１５８】そしてステップＳ２５０の演算結果に従い
演算済頂点座標値をジオメトリ処理後の頂点のアトリビ
ュート情報として書きこむ（ステップＳ３００）。

【０１５９】図１１は本実施の形態の処理３の動作例に
ついて説明するためのフローチャート図である。

【０１６０】本実施の形態の処理３では所与のオブジェ
クトの全頂点について処理が終了するまでステップＳ４
１０〜Ｓ５２０の処理を繰り返している。

【０１６１】すなわち、まずモデル情報として各頂点に
与えれたた頂点座標値の読込みを行う（ステップＳ４２
０）。

【０１６２】次にモデル情報として各頂点に与えれたア
ルファ・マッピング情報値の読込みを行う（ステップＳ
４３０）。処理３では半透明処理を行うのでモデル情報
として各頂点に与えれたアルファ・マッピング情報の読
込みが必要となる。

【０１６３】次にモデル情報として各頂点に与えれた法
線ベクトル値の読込みを行う（ステップＳ４４０）。処
理３では反射処理を行うのでモデル情報として各頂点に
与えられた法線ベクトル値の読込みが必要となる。

【０１６４】そして前記頂点座標をワールド座標系、視
点座標系、スクリーン座標系に座標変換するためのジオ
メトリ・視野変換・透視投影変換演算処理を行う（ステ
ップＳ４５０）。

【０１６５】次に視点位置（仮想カメラの位置）と頂点
座標に基き反射方向ベクトルを演算し環境マッピングを
行うためのテクスチャコーディネイト値を演算する環境
マッピング演算処理を行う（ステップＳ４６０）。

【０１６６】次に半透明処理を行うために必要なα値を
演算するアルファマッピング演算処理を行う（ステップ
Ｓ４７０）。

【０１６７】次に仮想カメラに対する面の向きに応じた
光の反射を表現するための反射演算処理を行う（ステッ
プＳ４８０）。反射演算処理では読み込んだ頂点の法線
ベクと仮想カメラの向き（視線ベクトル）に基いて光の
反射を演算し演算結果をジオメトリ処理後の頂点のアト
リビュート情報である頂点色に反映させる。この反射処
理は演算負荷が高いため、処理３は処理１及び処理２に
比べて演算負荷が高くなる。

【０１６８】そして演算されたテクスチャコーディネー
ト値をジオメトリ処理後の頂点のアトリビュート情報と
して書きこむ（ステップＳ４９０）。

【０１６９】次にステップＳ４８０で演算した頂点色を
ジオメトリ処理後の頂点のアトリビュート情報として書
きこむ（ステップＳ５００）。これにより頂点色に仮想
カメラに対する面の向きを反映した輝度値を設定するこ
とが出来る。

【０１７０】そしてステップＳ４５０の演算結果に従い
演算済頂点座標値をジオメトリ処理後の頂点のアトリビ
ュート情報として書きこむ（ステップＳ５２０）。

【０１７１】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１２を用いて説明する。

【０１７２】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。

【０１７３】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。

【０１７４】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。

【０１７５】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。

【０１７６】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、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。

【０１７７】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。

【０１７８】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。

【０１７９】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。

【０１８０】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１８１】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。

【０１８２】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。

【０１８３】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、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。

【０１８４】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。

【０１８５】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。

【０１８６】図１３（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（プログラム又はデータ）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。

【０１８７】図１３（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。

【０１８８】図１３（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。

【０１８９】なお、図１３（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。

【０１９０】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。

【０１９１】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。

【０１９２】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。

【０１９３】また、上記実施例ではオブジェクトと仮想
カメラの距離に基いてレンダリング処理のタイプを選択
する場合を例にとり説明したがこれに限られない。例え
ば、光源からオブジェクトが受ける影響の度合いに基い
てレンダリング処理のタイプを選択する場合でもよい
し、オブジェクトと光源と仮想カメラの配置に基いてレ
ンダリング処理のタイプを選択する場合でもよいし、同
一モデルに基き倍率の違う複数の大きさのオブジェクト
を生成して画像生成を行う場合には、前記倍率にに基い
てレンダリング処理のタイプを選択する場合でもよい。

【０１９４】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。

【０１９５】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】水中の魚群の様子を表した画像である。

【図３】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、精密度の異なるレンダ
リング処理と処理負荷の関係について説明するための図
である。

【図４】図４（Ａ）（Ｂ）はオブジェクトの仮想カメラ
からの距離とレンダリング処理の精密との関係について
説明するための図である。

【図５】図５（Ａ）〜（Ｂ）は同じ処理負荷で実現でき
る画像例について説明するための図である。

【図６】本実施の形態において３次元空間に配置された
所与のモデル情報を有するオブジェクトについてレンダ
リング処理を行う場合について説明するための図であ
る。

【図７】各ジオメトリ処理ルーチンのレンダリング処理
のタイプについて説明するための図である。

【図８】本実施の形態におけるジオメトリ演算処理の動
作例について説明するためのフローチャート図である。

【図９】本実施の形態の処理１の動作例について説明す
るためのフローチャート図である。

【図１０】本実施の形態の処理２の動作例について説明
するためのフローチャート図である。

【図１１】本実施の形態の処理３の動作例について説明
するためのフローチャート図である。

【図１２】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１３】図１３（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】

１００処理部１１０ゲーム処理部１１２移動・動作演算部１１４視点距離演算部１３０画像生成部１３２ジオメトリ処理部１３４処理タイプ選択部１４０描画部１５０音生成部１６０操作部１７０記憶部１７２メインメモリ１７４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セーブ用情報記憶装置１９６通信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C001 AA03 AA06 AA14 BA02 BA05 BB01 BB02 BC04 BC05 BC06 BC08 CA02 CA06 CB01 CB04 CB06 CB08 CC01 CC08 5B080 AA13 FA02 FA03 FA17 GA11 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、所与のフレームの画像を生成する際に、所与の条件に基
いて複数の異なるタイプのレンダリング処理から各オブ
ジェクト毎にレンダリング処理のタイプを選択する手段
と、各オブジェクト毎にに選択したタイプに応じたレンダリ
ング処理を施して前記所与のフレームの画像を生成する
手段と、を含むことを特徴とするゲームシステム。
【請求項２】画像生成を行うゲームシステムであっ
て、３次元空間に配置された複数のオブジェクトについて、
所与の条件に基いてオブジェクト毎に当該オブジェクト
をレンダリングする際のタイプを決定する手段と、各オブジェクト毎に決定されたタイプに応じて精密度の
異なるレンダリング処理を施して、前記複数のオブジェ
クトの画像を生成する手段と、を含むことを特徴とするゲームシステム。
【請求項３】請求項１又は２のいずれかにおいて、前記レンダリング処理のタイプに応じて、テクスチャマ
ッピング処理、反射処理、シェーディング処理、光源処
理、半透明処理の少なくとも１つの処理を内容を、省略
又は簡略化してレンダリング処理を行うことを特徴とす
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、前記所与の条件は、オブジェクトと仮想カメラの距離に関する条件を含むこ
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のいずれかにおいて、前記所与の条件は、光源からオブジェクトが受ける影響の度合いに関する条
件を含むことを特徴とするゲームシステム。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記所与の条件は、オブジェクトと光源と仮想カメラの配置に関する条件を
含むことを特徴とするゲームシステム。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記所与の条件は、同一モデルに基き倍率の違う複数の大きさのオブジェク
トを生成して画像生成を行う場合には、前記倍率に関す
る条件を含むことを特徴とするゲームシステム。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかにおいて、ジオメトリ演算を行う際に、オブジェクトの定義点にア
トリビュート情報として与えられている色情報に基いて
ジオメトリ処理後のオブジェクトの定義点の色情報又は
輝度情報を生成する演算処理を、前記レンダリング処理
のタイプに応じて簡略化して行うことを特徴とするゲー
ムシステム。
【請求項９】請求項１乃至１０のいずれかにおいて、ジオメトリ演算を行う際に、オブジェクトの定義点にア
トリビュート情報として与えられている法線ベクトルと
仮想カメラの向き及び光線の向きの少なくとも一方にも
とづいて演算される光の反射具合に応じてジオメトリ処
理後の定義点の色情報又は輝度情報を生成する演算処理
を、前記レンダリング処理のタイプに応じて簡略化して
行うことを特徴とするゲームシステム。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかにおいて、ジオメトリ演算を行う際に、オブジェクトの定義点にア
トリビュート情報として与えられているα値に基いてジ
オメトリ処理後のオブジェクトを半透明描画する際に必
要なアルファ値を生成する演算処理を、前記レンダリン
グ処理のタイプに応じて簡略化して行うことを特徴とす
るゲームシステム。
【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれかにおい
て、前記レンダリング処理のタイプに応じて、オブジェクト
の環境マッピングを行う処理を省略してレンダリング処
理を行うことを特徴とするゲームシステム。
【請求項１２】請求項１乃至１１のいずれかにおい
て、前記レンダリング処理のタイプに応じて、オブジェクト
にテクスチャマッピングを行う回数を変更してレンダリ
ング処理を行うことを特徴とするゲームシステム。
【請求項１３】コンピュータが使用可能な情報記憶媒
体であって、所与のフレームの画像を生成する際に、所与の条件に基
いて複数の異なるタイプのレンダリング処理から各オブ
ジェクト毎にレンダリング処理のタイプを選択する手段
と、各オブジェクト毎にに選択したタイプに応じたレンダリ
ング処理を施して前記所与のフレームの画像を生成する
手段と、を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
報記憶媒体。
【請求項１４】コンピュータが使用可能な情報記憶媒
体であって、３次元空間に配置された複数のオブジェクトについて、
所与の条件に基いてオブジェクト毎に当該オブジェクト
をレンダリングする際のタイプを決定する手段と、各オブジェクト毎に決定されたタイプに応じて精密度の
異なるレンダリング処理を施して、前記複数のオブジェ
クト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むことを特徴とする情
報記憶媒体。
【請求項１５】請求項１３又は１４のいずれかにおい
て、前記レンダリング処理のタイプに応じて、テクスチャマ
ッピング処理、反射処理、シェーディング処理、光源処
理、半透明処理の少なくとも１つの処理を内容を、省略
又は簡略化してレンダリング処理を行うためのプログラ
ムを含むことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１６】請求項１３乃至１５のいずれかにおい
て、前記所与の条件は、オブジェクトと仮想カメラの距離に関する条件を含むこ
とを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１７】請求項１３乃至１６のいずれかにおい
て、前記所与の条件は、光源からオブジェクトが受ける影響の度合いに関する条
件を含むことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１８】請求項１３乃至１７のいずれかにおい
て、前記所与の条件は、オブジェクトと光源と仮想カメラの配置に関する条件を
含むことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１９】請求項１３乃至１８のいずれかにおい
て、前記所与の条件は、同一モデルに基き倍率の違う複数の大きさのオブジェク
トを生成して画像生成を行う場合には、前記倍率に関す
る条件を含むことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項２０】請求項１３乃至１９のいずれかにおい
て、ジオメトリ演算を行う際に、オブジェクトの定義点にア
トリビュート情報として与えられている色情報に基いて
ジオメトリ処理後のオブジェクトの定義点の色情報又は
輝度情報を生成する演算処理を、前記レンダリング処理
のタイプに応じて簡略化して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。
【請求項２１】請求項１３乃至２０のいずれかにおい
て、ジオメトリ演算を行う際に、オブジェクトの定義点にア
トリビュート情報として与えられている法線ベクトルと
仮想カメラの向き及び光線の向きの少なくとも一方にも
とづいて演算される光の反射具合に応じてジオメトリ処
理後の定義点の色情報又は輝度情報を生成する演算処理
を、前記レンダリング処理のタイプに応じて簡略化して
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。
【請求項２２】請求項１３乃至２１のいずれかにおい
て、ジオメトリ演算を行う際に、オブジェクトの定義点にア
トリビュート情報として与えられているα値に基いてジ
オメトリ処理後のオブジェクトを半透明描画する際に必
要なアルファ値を生成する演算処理を、前記レンダリン
グ処理のタイプに応じて簡略化して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。
【請求項２３】請求項１３乃至２２のいずれかにおい
て、前記レンダリング処理のタイプに応じて、オブジェクト
の環境マッピングを行う処理を省略してレンダリング処
理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。
【請求項２４】請求項１３乃至２３のいずれかにおい
て、前記レンダリング処理のタイプに応じて、オブジェクト
にテクスチャマッピングを行う回数を変更してレンダリ
ング処理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。