JP2006252427A - プログラム、情報記憶媒体及び画像生成システム - Google Patents

Abstract

【課題】 水彩画調の色のにじみを表現するポストエフェクトを実現するプログラム、情報記憶媒体及び画像生成システムを提供する。
【解決手段】 元画像にモアレを発生させたモアレ画像を生成し、元画像とモアレ画像との色差を抽出した第１及び第２の色差画像を生成し、元画像と第１及び第２の色差画像とを減算αブレンディングすることにより水彩画調の色にじみをポストエフェクトとして元画像に付加する。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、プログラム、情報記憶媒体及び画像生成システムに関する。

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。ロールプレイングゲーム（ＲＰＧ）を楽しむことができる画像生成システムを例にとれば、プレーヤは、自身の分身であるキャラクタ（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、様々な町を町を訪れたりすることでゲームを楽しむ。

さて、このような画像生成システムでは、一度描画した画像に対して、さらなる処理を施して、元の画像とは異なる雰囲気の画像を作成するポストエフェクト手法が知られている。例えば、ぼかしフィルタを用いて画像をぼかす手法や、色差フィルタを用いて輪郭強調を行う手法などが知られている。

しかしながら、従来のポストエフェクト手法では、水彩画調の色のにじみを表現しようとした場合に、十分に表現することができないという課題があった。これは、近年の画像生成システムの能力向上に伴って、色解像度が向上したため、なだらかなグラデーションで元の画像が生成されてしまうために、なだらかなグラデーションの部分については、従来のフィルタリング技術では色の変化を検出することが難しくなっているためである。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、水彩画調の色のにじみを表現するポストエフェクトを実現するプログラム、情報記憶媒体及び画像生成システムを提供することにある。

本発明は、画像を生成するための画像性システムであって、元画像にモアレを発生させたモアレ画像を生成するモアレ画像生成部と、前記元画像と前記モアレ画像との色差を抽出した色差画像を生成する色差画像生成部と、前記元画像と前記色差画像とを加算αブレンディングあるいは減算αブレンディングするαブレンディング部と、を含む画像生成システムに関係する。また、本発明は、上記各部としてコンピュータを機能させるプログラムに関係する。また、本発明は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記各部としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶（記録）した情報記憶媒体に関係する。

本発明によれば、元画像にモアレ模様を発生させたモアレ画像を生成することで、色情報が大きく変化した色境界（エッジ）を作成することができる。そして、このモアレ画像と元画像との色差を抽出することで、抽出された色差を元画像にαブレンディングの手法を用いて反映させて、元画像に水彩画調の色にじみをポストエフェクトとして付加することができる。

また本発明に係る画像生成システム、プログラムおよび情報記憶媒体では、前記モアレ画像生成部が、前記元画像の色情報のうち所与の下位ビットを切り捨てる処理を行って、前記元画像に対応する前記モアレ画像を生成するようにしてもよい。このようにすれば、元画像に対して階調数を減ずる処理（ポスタリゼーション処理）が行われる。従って、元画像が、なだらかなグラデーションで生成されていても、色変化の境目（エッジ）を生成することができる。

また本発明に係る画像生成システム、プログラムおよび情報記憶媒体では、前記色差画像生成部が、前記モアレ画像の色情報から前記元画像の色情報を減算した第１の色差画像と、前記元画像の色情報から前記モアレ画像の色情報を減算した第２の色差画像とを生成し、前記αブレンディング部が、前記元画像と前記第１及び第２の色差画像とを加算αブレンディングあるいは減算αブレンディングするようにしてもよい。このようにすれば、明るい色と暗い色との境目で効果的に色をにじませる表現を行うことができるようになる。

また本発明に係る画像生成システムでは、前記モアレ画像から該モアレ画像に対応するぼかし画像を生成するぼかし画像生成部を含み、前記色差画像生成部が、前記元画像と前記モアレ画像のぼかし画像との色差を抽出して前記色差画像を生成するようにしてもよい。また本発明のプログラム及び情報記憶媒体では、上記ぼかし画像生成部及び色差画像生成部としてコンピュータを機能させるようにしてもよい。このようにすれば、色の大きく変化した境目において色にじみの効果をより強くすることができる。

なお、ぼかし画像の生成には、例えば、テクセル補間方式のテクスチャマッピング手法を用いることができる。テクセル補間方式とは、特に限定されないが、テクセルの画像情報を補間して画素の画像情報を得る方式であり、例えば、バイリニアフィルタ方式やトライリニアフィルタ方式などがある。例えば、テクセル補間方式を利用する場合には、モアレ画像をテクスチャとして設定し、テクスチャ座標をずらしながら表示画面サイズあるいは分割画面サイズのポリゴンにモアレ画像をテクスチャマッピングする。テクスチャ座標のずらし量（シフト量）は、例えば１テクセル（モアレ画像の１ピクセル）よりも小さい値とすることができる。またテクスチャ座標のシフトは複数回行われてもよい。このときテクスチャ座標を第１の方向と第１の方向とは逆の第２の方向にシフトさせるテクスチャマッピングを繰り返し行うことができる。

また本発明に係る画像生成システム、プログラムおよび情報記憶媒体では、前記色差画像生成部が、前記モアレ画像のぼかし画像の色情報から前記元画像の色情報を減算した第１の色差画像と、前記元画像の色情報から前記モアレ画像のぼかし画像の色情報を減算した第２の色差画像とを生成し、前記αブレンディング部が、前記元画像と前記第１及び第２の色差画像とを加算αブレンディングあるいは減算αブレンディングするようにしてもよい。このようにすれば、明るい色と暗い色との境目で効果的に色をにじませる表現を行うことができるようになる。

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に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、本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．構成
図１に本実施形態の画像生成システム（ゲームシステム）の機能ブロック図の例を示す。なお本実施形態の画像生成システムは図１の構成要素（各部）の一部を省略した構成としてもよい。

操作部１６０は、プレーヤがプレーヤオブジェクト（プレーヤが操作するプレーヤキャラクタ）の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、ステアリング、マイク、タッチパネル型ディスプレイ、或いは筺体などにより実現できる。記憶部１７０は、処理部１００や通信部１９６などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ（ＶＲＡＭ）などにより実現できる。

情報記憶媒体１８０（コンピュータにより読み取り可能な媒体）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、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（ＲＯＭ）などにより実現できる。処理部１００は、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、本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム（各部の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム）が記憶される。

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、タッチパネル型ディスプレイ、或いはＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）などにより実現できる。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、或いはヘッドフォンなどにより実現できる。

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がある。通信部１９６は外部（例えばホスト装置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制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ又は通信用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。

なお本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム（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（記憶部１７０）に配信してもよい。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めることができる。

処理部１００（プロセッサ）は、操作部１６０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処理を行う。ここでゲーム処理としては、ゲーム開始条件が満たされた場合にゲームを開始する処理、ゲームを進行させる処理、キャラクタやマップなどのオブジェクトを配置する処理、オブジェクトを表示する処理、ゲーム結果を演算する処理、或いはゲーム終了条件が満たされた場合にゲームを終了する処理などがある。この処理部１００は記憶部１７０内の主記憶部１７２をワーク領域として各種処理を行う。処理部１００の機能は各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。

処理部１００は、オブジェクト空間設定部１１０、移動・動作処理部１１２、仮想カメラ制御部１１４、画像生成部１２０、音生成部１３０を含む。なおこれらの一部を省略する構成としてもよい。

オブジェクト空間設定部１１０は、キャラクタ、建物、球場、車、樹木、柱、壁、マップ（地形）などの表示物を表す各種オブジェクト（ポリゴン、自由曲面又はサブディビジョンサーフェスなどのプリミティブ面で構成されるパーツオブジェクト、あるいは複数のパーツオブジェクトで構成されるモデルオブジェクトなど）をオブジェクト空間に配置設定する処理を行う。即ちワールド座標系でのオブジェクトの位置や回転角度（向き、方向と同義）を決定し、その位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）にその回転角度（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りでの回転角度）でオブジェクトを配置する。

移動・動作処理部１１２は、オブジェクト（キャラクタ、車、又は飛行機等）の移動・動作演算（移動・動作シミュレーション）を行う。すなわち操作部１６０によりプレーヤが入力した操作データや、プログラム（移動・動作アルゴリズム）や、各種データ（モーションデータ）などに基づいて、オブジェクトをオブジェクト空間内で移動させたり、オブジェクトを動作（モーション、アニメーション）させる処理を行う。具体的には、オブジェクトの移動情報（位置、回転角度、速度、或いは加速度）や動作情報（各パーツオブジェクトの位置、或いは回転角度）を、１フレーム（１／６０秒）毎に順次求めるシミュレーション処理を行う。なおフレームは、オブジェクトの移動・動作処理（シミュレーション処理）や画像生成処理を行う時間の単位である。

仮想カメラ制御部１１４は、オブジェクト空間内の所与（任意）の視点から見える画像を生成するための仮想カメラ（視点）の制御処理を行う。具体的には、仮想カメラの位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）又は回転角度（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りでの回転角度）を制御する処理（視点位置や視線方向を制御する処理）を行う。

例えば仮想カメラによりオブジェクト（例えばキャラクタ、ボール、車）を後方から撮影する場合には、オブジェクトの位置又は回転の変化に仮想カメラが追従するように、仮想カメラの位置又は回転角度（仮想カメラの向き）を制御する。この場合には、移動・動作処理部１１２で得られたオブジェクトの位置、回転角度又は速度などの情報に基づいて、仮想カメラを制御できる。或いは、仮想カメラを、予め決められた回転角度で回転させたり、予め決められた移動経路で移動させる制御を行ってもよい。この場合には、仮想カメラの位置（移動経路）又は回転角度を特定するための仮想カメラデータに基づいて仮想カメラを制御する。なお、仮想カメラ（視点）が複数存在する場合には、それぞれの仮想カメラについて上記の制御処理が行われる。

画像生成部１２０は、処理部１００で行われる種々の処理（ゲーム処理）の結果に基づいて描画処理を行い、これにより画像を生成し、表示部１９０に出力する。いわゆる３次元ゲーム画像を生成する場合には、まず、座標変換（ワールド座標変換、カメラ座標変換）、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（オブジェクトの頂点の位置座標、テクスチャ座標、色データ、法線ベクトル或いはα値等）が作成される。描画データは、主記憶部１７２に保存される。そして、この描画データ（オブジェクトデータ）に基づいて、透視変換後（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）を描画バッファ１７４（フレームバッファ、ワークバッファ（中間バッファ）等。ピクセル単位で画像情報を記憶できるバッファ。ＶＲＡＭ）に描画する。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。なお、仮想カメラ（視点）が複数存在する場合には、それぞれの仮想カメラから見える画像を分割画像として１画面に表示できるように生成する。

画像生成部１２０は、モアレ画像生成部１２２、色差画像生成部１２４、ぼかし画像生成部１２６、αブレンディング部１２８を含む。

モアレ画像生成部１２２は、元画像にモアレを発生させたモアレ画像を生成する処理を行う。具体的には、元画像の色情報（各色成分の輝度情報）のうち所与の下位ビットを切り捨てる処理（広義には、ポスタリゼーション処理）を行って、元画像に対応するモアレ画像を生成する。

色差画像生成部１２４は、元画像とモアレ画像との色差を抽出することにより色差画像を生成する処理を行う。またモアレ画像に対応するぼかし画像が生成されている場合には、元画像とぼかし画像との色差を抽出することにより色差画像を生成する。色差の抽出は、一方の画像の色情報（例えば輝度値）から他方の画像の色情報（例えば輝度値）を減算する減算ブレンディングを行うことにより実現できる。また色差画像生成部１２４は、モアレ画像（あるいは、ぼかし画像）の色情報から元画像の色情報を減算した第１の色差画像と、元画像の色情報からモアレ画像（あるいは、ぼかし画像）の色情報を減算した第２の色差画像とを生成することができる。このようにすれば、明るい色と暗い色との境目において、明るい色側のエッジの色差と暗い色側のエッジの色差を抽出することができる。

ぼかし画像生成部１２６は、モアレ画像に基づいて、モアレ画像に対応するぼかし画像を生成する処理を行う。具体的には、モアレ画像をテクスチャとして設定し、テクスチャ座標をずらしながらバイリニアフィルタ方式（テクセル補間方式）のテクスチャマッピングを行うことによりぼかし画像を生成することができる。

αブレンディング部１２８は、α値（Ａ値）に基づく半透明合成処理（通常αブレンディング、加算αブレンディング又は減算αブレンディング等）を行う。例えば通常αブレンディングの場合には下式（１）〜（３）の処理を行う。

Ｒ_Ｑ＝（１−α）×Ｒ_１＋α×Ｒ_２ （１）
Ｇ_Ｑ＝（１−α）×Ｇ_１＋α×Ｇ_２ （２）
Ｂ_Ｑ＝（１−α）×Ｂ_１＋α×Ｂ_２ （３）
また、加算αブレンディングの場合には下式（４）〜（６）の処理を行う。

Ｒ_Ｑ＝Ｒ_１＋α×Ｒ_２ （４）
Ｇ_Ｑ＝Ｇ_１＋α×Ｇ_２ （５）
Ｂ_Ｑ＝Ｂ_１＋α×Ｂ_２ （６）
また、減算αブレンディングの場合には下式（７）〜（９）の処理を行う。

Ｒ_Ｑ＝Ｒ_１−α×Ｒ_２ （７）
Ｇ_Ｑ＝Ｇ_１−α×Ｇ_２ （８）
Ｂ_Ｑ＝Ｂ_１−α×Ｂ_２ （９）
ここで、Ｒ_１、Ｇ_１、Ｂ_１は、描画バッファ１７４に既に描画されている画像（元画像）のＲＧＢ成分であり、Ｒ_２、Ｇ_２、Ｂ_２は、描画バッファ１７４に描画すべき画像（色差画像）のＲＧＢ成分である。また、Ｒ_Ｑ、Ｇ_Ｑ、Ｂ_Ｑは、αブレンディングにより得られる画像のＲＧＢ成分である。なお、α値は、各ピクセル（テクセル、ドット）に関連づけて記憶できる情報であり、例えば色情報以外のプラスアルファの情報である。α値は、マスク情報、半透明度（透明度、不透明度と等価）、バンプ情報などとして使用できる。特に本実施形態では、αブレンディング部１２８が、元画像と色差画像（第１の色差画像及び第２の色差画像）とを加算αブレンディングあるいは減算αブレンディングする処理を行う。

音生成部１３０は、処理部１００で行われ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１９２に出力する。

なお、本実施形態の画像生成システムは、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、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。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（ゲーム機、携帯電話）を用いて分散処理により生成してもよい。

２．本実施形態の手法
２．１ モアレ画像の生成手法
本実施形態では、図２（Ａ）に示す元画像の階調数を減らす処理（広義には、ポスタリゼーション処理）を行い、図２（Ｂ）に示すように色分布を階段化させてモアレを発生させたモアレ画像を生成する手法を採用する。これにより元画像がなだらかなグラデーションで描画されていても、色情報が大きく変化した色境界（エッジ）を生成することができる。このとき、図３（Ａ）に示すようになだらかなグラデーション（階調変化）で元画像が生成されていても、モアレ画像では図３（Ｂ）に示すような階段状の色変化が生じ、所定の階調数ごとに色が変化した色境界（エッジ）が発生する。

例えば、ピクセルを構成する各色成分の輝度が２５６階調（０〜２５５）である場合には、元画像の各色成分の輝度情報は８ビット（広義には、Ｋビット）の情報で設定される。モアレ画像生成部１２２では、例えば、下位の３ビット分（広義には、Ｌビット分、ただしＬ＜Ｋ）の情報を切り捨てる（０にする）ことによって、元画像の階調数を減らす処理を行う。例えば、“1０１１０００１”(１７７）〜“１０１１０１１１”(１８３)という範囲の輝度情報については、下位３ビット分の情報を切り捨てるとすべて“１０１１００００”(１７６）となる。すなわち、下位３ビットの輝度情報を切り捨てて生成したモアレ画像では、元画像の階調数と比べると８階調毎に色成分が離散的に変化することになる。言い換えると、元画像の２５６階調で設定される各色成分の輝度情報のうち下位の３ビットを切り捨てると、モアレ画像では、各色成分が３２階調（５ビット）の輝度情報によって設定されることになる。

２．２ ぼかし画像の生成手法
本実施形態では、図４に示すように、テクセル補間方式でテクスチャマッピングする手法を用いてモアレ画像のぼかし画像を生成する。すなわち、ピクセルの位置とテクセルの位置がずれた場合に、バイリニアフィルタ方式やトライリニア方式などのテクセル補間方式では、自動的に色が補間されることに着目してぼかし画像を生成している。

より具体的には、図５に示すように、モアレ画像をテクスチャとして設定する。そして、このモアレ画像を表示画面サイズあるいは分割画面サイズのポリゴンにバイリニアフィルタ方式でマッピングする。マッピングの際には、ポリゴンの頂点に与えるテクスチャ座標を、例えば（０．５、０．５）だけ右下方向にシフト（ずらす、移動）させる。このようにすることで、バイリニアフィルタ方式の補間機能により自動的に、モアレ画像の画素の色が周囲ににじんだようなぼかし画像を生成できるようになる。

なお、画面全体をぼかす場合には、マッピング対象のポリゴン（表示されない仮想的なオブジェクト）のサイズを表示画面サイズとし、画面の一部の領域をぼかす場合には、マッピング対象のポリゴンのサイズを、ぼかし領域に対応させた分割画面サイズとすればよい。

例えば、表示画面サイズのポリゴンを用いる場合を例にとると、表示画面の頂点座標が（Ｘ、Ｙ）＝（０、０）、（６４０、０）、（６４０、４８０）、（０、４８０）であるとすると、ポリゴンの頂点座標も（Ｘ、Ｙ）＝（０、０）、（６４０、０）、（６４０、４８０）、（０、４８０）になる。

そして、この場合に、ポリゴンの頂点ＶＸ１、ＶＸ２、ＶＸ３、ＶＸ４に与えるテクスチャ座標（Ｕ、Ｖ）を、各々、（０、０）、（６４０、０）、（６４０、４８０）、（０、４８０）に設定すれば、表示画面の画素の位置とテクスチャのテクセルの位置とがずれずに一致するため、画像はぼけない。

これに対して、ポリゴンの頂点ＶＸ１、ＶＸ２、ＶＸ３、ＶＸ４に与えるテクスチャ座標（Ｕ、Ｖ）を、各々、（０．５、０．５）、（６４０．５、０．５）、（６４０．５、４８０．５）、（０．５、４８０．５）に設定すれば、表示画面の画素の位置とモアレ画像によるテクスチャのテクセルの位置とがずれるようになる。従って、バイリニアフィルタ方式の補間機能により、色の補間が行われ、画像がぼけてみえるようになる。

また本実施形態では、図６に示すように、モアレ画像をテクスチャに設定し、例えば右下方向（第１のシフト方向）に０．５テクセル分だけテクスチャ座標をシフト（モアレ画像を０．５ピクセル分だけシフト）してバイリニアフィルタ方式でテクスチャマッピングを行い、第１のぼかし画像を生成する。次に図６に示すように、第１のぼかし画像をテクスチャに設定し、例えば左上方向（第２のシフト方向）に０．５テクセル分だけテクスチャ座標をシフト（第１のぼかし画像を０．５ピクセル分だけシフト）してバイリニアフィルタ方式でテクスチャマッピングを行い、第２のぼかし画像を生成する。以上の処理（右下方向へのシフト及び左下方向へのシフト）を複数回繰り返してもよい。このようにすることで、より自然でぼかし効果の強いモアレ画像のぼかし画像を生成できるようになる。

２．３ 色差画像の生成手法
本実施形態では、元画像と、モアレ画像のぼかし画像との色差を一方の画像の色情報から他方の画像の色情報を減算する減算ブレンディングによって色差を抽出している。このようにモアレ画像のぼかし画像と元画像との色差を抽出することで、モアレ画像において生成された階段状の色変化の境目における色差を強調して元画像に合成して色をにじませることができる。すなわち、ぼかし画像では、色変化の境目において明るい色と暗い色とを補間した色によって色変化の境目がぼかされる。従って、図７に示すように、ぼかし画像の色情報から元画像の色情報を減算する減算ブレンディングをすることによって、第１の色差画像が生成される。また図７に示すように、元画像の色情報からぼかし画像の色情報を減算する減算ブレンディングをすることによって、第２の色差画像が生成される。第１及び第２の色差画像によれば、モアレ画像で生成された階段状の色変化の境目における暗い色側と明るい色側との双方の色差が抽出することができる。すなわち本実施形態の手法によれば、効果的に元画像に色にじみを付加するための色差抽出を行うことができる。

具体的に色差を抽出するための原理を図８（Ａ）〜図８（Ｄ）を用いて説明する。この場合、図８（Ａ）に示す元画像から下位ビットを切り捨てたモアレ画像をぼかすことにより、図８（Ｂ）に示すぼかし画像の色変化の境目では、明るい色側と暗い色側とにおいて、両色が補間された中間色で境目がぼかされる。そして、ぼかし画像の色情報から元画像の色情報を減算すると、図８（Ｃ）に示すように元画像において暗い色側のエッジにおける色差が抽出される。また元画像からぼかし画像の色情報を減算すると、図８（Ｄ）に示すように元画像の明るい色側のエッジにおける色差が抽出される。なお、ぼかし画像においては、元画像の色変化の影響受けるために、必ずしも図８に示す例のように色が補間されるわけではない。このため、ぼかし画像から元画像を差し引く処理と元画像からぼかし画像を差し引く処理とを双方行うことで、色変化の境目における明るい色側の色差と暗い色側の色差を相補的に抽出することができるようになる。

なお色差の抽出は、元画像とモアレ画像との間において行ってもよい。この場合、モアレ画像は、元画像の色情報の下位ビットを切り捨てる処理によって生成されるため、基本的には元画像より暗い色で生成されている。このため、元画像とモアレ画像との色差を抽出する場合には、元画像の色情報からモアレ画像の色情報を減算する減算ブレンディングを行うことで、両画像の色差を抽出した色差画像を生成することができる。

２．４ αブレンディング手法
本実施形態では、元画像とモアレ画像のぼかし画像との色差を抽出した色差画像を用いて、元画像の色情報に色差に応じた色情報を所与のα値（合成比率）に応じて加算あるいは減算するαブレンディングを行うことによって、元画像に対して水彩画調の色のにじみをポストエフェクトとして付加することができる。

特に元画像と第１の色差画像と第２の色差画像とをαブレンディングするようにすれば、モアレ画像によって作られた色変化の境目における明るい色側と暗い色側との双方において効果的に色をにじませたポストエフェクトを付加することができる。

具体的には、図９に示すように、第１の色差画像Ｐｉｃ（Ｇａｐ１）および第２の色差画像Ｐｉｃ（Ｇａｐ２）を元画像Ｐｉｃ（Ｏｒｇ）に減算αブレンディング（あるいは加算αブレンディング）することで、元画像Ｐｉｃ（Ｏｒｇ）に水彩画調の色にじみを付加するポストエフェクトを施すことができる。

例えば元画像に第１の色差画像を減算αブレンディングしてから第２の色差画像を減算αブレンディングする場合には、下式（１Ａ）及び（２Ａ）の処理を行う。すなわち、先に元画像Ｐｉｃ（Ｏｒｇ）と第１の色差画像Ｐｉｃ（Ｇａｐ１）との減算αブレンディングを行って、中間合成画像Ｐｉｃ（Ｂｌｄ）を作成し、その後に中間合成画像Ｐｉｃ（Ｂｌｄ）と第２の色差画像Ｐｉｃ（Ｇａｐ２）との減算αブレンディングを行って最終合成画像Ｐｉｃ（Ｆｒｍ）を得る。

Ｐｉｃ（Ｂｌｄ）＝Ｐｉｃ（Ｏｒｇ）−αＰｉｃ（Ｇａｐ１） （１Ａ）
Ｐｉｃ（Ｆｒｍ）＝Ｐｉｃ（Ｂｌｄ）−αＰｉｃ（Ｇａｐ２） （２Ａ）
また例えば、元画像に第２の色差画像を減算αブレンディングしてから第１の色差画像を減算αブレンディングする場合には、下式（３Ａ）及び（４Ａ）の処理を行う。すなわち、先に元画像Ｐｉｃ（Ｏｒｇ）と第２の色差画像Ｐｉｃ（Ｇａｐ２）との減算αブレンディングを行って、中間合成画像Ｐｉｃ（Ｂｌｄ）を作成し、その後に中間合成画像Ｐｉｃ（Ｂｌｄ）と第１の色差画像Ｐｉｃ（Ｇａｐ１）との減算αブレンディングを行って最終合成画像Ｐｉｃ（Ｆｒｍ）を得る。

Ｐｉｃ（Ｂｌｄ）＝Ｐｉｃ（Ｏｒｇ）−αＰｉｃ（Ｇａｐ２） （３Ａ）
Ｐｉｃ（Ｆｒｍ）＝Ｐｉｃ（Ｂｌｄ）−αＰｉｃ（Ｇａｐ１） （４Ａ）
このように抽出された色差を元画像にαブレンディングの手法を用いて反映させることにより、元画像に水彩画調の色にじみをポストエフェクトとして付加することができる。

２．５ 本実施形態の手法を用いた実施例
図１０（Ａ）に元画像の例を示す。また図１０（Ｂ）に本実施形態のモアレ画像の生成手法を用いてポスタリゼーション処理を施してモアレを発生させたモアレ画像の例を示す。そして、図１０（Ａ）に示す元画像に基づいて生成された図１０（Ｂ）に示すモアレ画像からぼかし画像を生成し、元画像とぼかし画像との色差に応じて元画像から色情報を減算する減算αブレンディングを行って生成した合成画像を図１１（Ａ）に示す。図１１（Ａ）に示す合成画像では、水彩画調の色のにじみがポストエフェクトとして付加されている。また合成比率を強くすると図１１（Ｂ）のようになり、色のにじみが強調されていることが分かる。

３．本実施形態の処理
以下、本実施形態の詳細な処理例について図１２のフローチャートを用いて説明する。

まず、フレームバッファに元画像を描画する（ステップＳ１０）。具体的には、オブジェクトを透視変換して透視変換されたオブジェクトを含む仮想カメラの視界画像を元画像としてフレームバッファに描画する。このとき透視変換後のオブジェクトに対してテクスチャマッピングなども行われる。

次に、フレームバッファに描画された元画像の色情報のうち下位の数ビットを切り捨てたモアレ画像をフレームバッファとは異なる第１のワークバッファに描画する（ステップＳ１１）。これにより元画像の色情報が階段状に分布してモアレ模様が発生した画像が生成される。

次に、第１のワークバッファに描画したモアレ画像についてのぼかし画像を生成する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。まず、第１のワークバッファに描画されたモアレ画像をテクスチャとしてテクスチャ座標を右上に例えば０．５ピクセル分だけずらしてバイリニア補完方式でテクスチャマッピングしたぼかし画像を第１のワークバッファとは異なる第２のワークバッファに描画する（ステップＳ１２）。次に、第２のワークバッファに描画したぼかし画像をテクスチャとしてテクスチャ座標を左下に例えば０．５ピクセル分だけずらしてバイリニア補完方式でテクスチャマッピングしたぼかし画像を第１のワークバッファに描画する（ステップＳ１３）。このようにしてモアレ画像に対応するぼかし画像を生成する。

次に、色差を抽出するための準備として第１のワークバッファに描画されたぼかし画像を第３のワークバッファにコピーしておく（ステップＳ１４）。

次に、ぼかし画像と元画像との色差を抽出していく（ステップＳ１５，Ｓ１６）。まず、第３のワークバッファにコピーしたぼかし画像の色情報からフレームバッファに描画した元画像の色情報を減算する減算ブレンディングを行って、色変化の境目における暗い色側の色差を抽出し、第３のワークバッファに第１の色差画像を描画する（ステップＳ１５）。次に、フレームバッファに描画した元画像の色情報から第１のワークバッファに描画したぼかし画像の色情報を減算する減算ブレンディングを行って色変化の境目における明るい色側の色差を抽出し、第１のワークバッファに第２の色差画像を描画する（ステップＳ１６）。なおステップＳ１５の処理とステップＳ１６の処理とは逆の順序で行われてもよい。

そして、元画像と第１及び第２の色差画像とを減算αブレンディングにより合成する（ステップＳ１７，Ｓ１８）。まず、フレームバッファに描画された元画像の色情報から第１のワークバッファに描画された第２の色差画像の色情報を所与のα値（合成比率）に応じて減算する減算αブレンディングを行って、ブレンディング後の画像をフレームバッファに描画する（ステップＳ１７）。これにより元画像と第２の色差画像とを合成した中間合成画像が生成される。次に、フレームバッファに描画された中間合成画像の色情報から第３のワークバッファに描画された第１の色差画像の色情報を所与のα値（合成比率）に応じて減算する減算αブレンディングを行って、ブレンディング後の画像を最終合成画像としてフレームバッファに描画する（ステップＳ１８）。なおステップＳ１７の処理とステップＳ１８の処理とは逆の順序で行われてもよい。また加算αブレンディングにより元画像と第１及び第２の色差画像とを合成してもよい。また加算αブレンディングと減算αブレンディングとをいずれも適用することもできる。

４．ハードウェア構成
図１３に本実施形態を実現できるハードウェア構成の例を示す。メインプロセッサ９００は、ＤＶＤ９８２（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を介してダウンロードされたプログラム、或いはＲＯＭ９５０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、音処理などを実行する。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、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）させる物理シミュレーションに、マトリクス演算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。

ジオメトリプロセッサ９０４は、メインプロセッサ９００上で動作するプログラムからの指示に基づいて、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、マトリクス演算を高速に実行する。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の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。これにより、オープニング画面やゲーム画面において、ＭＰＥＧ方式等で圧縮された動画像を表示できる。

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）処理を実行する。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を利用して、描画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、描画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隠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（半透明合成処理）、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。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（フレーム画像）はディスプレイ９１２に表示される。

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、音声などのゲーム音を生成し、スピーカ９３２を介して出力する。ゲームコントローラ９４２やメモリカード９４４からのデータはシリアルインターフェース９４０を介して入力される。

ＲＯＭ９５０にはシステムプログラムなどが格納される。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、ＲＯＭ９５０に各種プログラムが格納される。なおＲＯＭ９５０の代わりにハードディスクを利用してもよい。ＲＡＭ９６０は各種プロセッサの作業領域となる。ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッサ、メモリ間でのＤＭＡ転送を制御する。ＤＶＤドライブ９８０（ＣＤドライブでもよい）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ＤＶＤ９８２（ＣＤでもよい）にアクセスする。通信インターフェース９９０はネットワーク（通信回線、高速シリアルバス）を介して外部との間でデータ転送を行う。

なお本実施形態の各部（各手段）の処理は、その全てをハードウェアのみにより実現してもよいし、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。

そして本実施形態の各部の処理をハードウェアと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、ハードウェア（コンピュータ）を本実施形態の各部として機能させるためのプログラムが格納される。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は、その指示と渡されたデータとに基づいて本発明の各部の処理を実現する。

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。例えば、明細書又は図面中の記載において広義や同義な用語（色情報、α値、階調数を減らす処理、ワークバッファなど）として引用された用語（輝度値（輝度情報）、合成比率、ポスタリゼーション処理、中間バッファなど）は、明細書又は図面中の他の記載においても広義や同義な用語に置き換えることができる。

またモアレ画像の生成手法、ぼかし画像の生成手法、色差画像の生成手法、αブレンディング手法等についても、本実施形態で説明したものに限定されず、これらと均等な手法も本発明の範囲に含まれる。

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。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、携帯電話等の種々の画像生成システムに適用できる。

本実施形態の画像生成システムの機能ブロック図。 本実施形態のモアレ画像の生成手法の説明図。 本実施形態のモアレ画像の生成手法の説明図。 本実施形態のぼかし画像の生成手法の説明図。 本実施形態のぼかし画像の生成手法の説明図。 本実施形態のぼかし画像の生成手法の説明図。 本実施形態の色差画像の生成手法の説明図。 本実施形態の色差画像の生成手法の説明図。 本実施形態のαブレンディング手法の説明図。 図１０（Ａ）は元画像の例。図１０（Ｂ）は元画像に対応するモアレ画像の例。 図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は最終合成画像の例。 本実施形態の具体的な処理例を示すフローチャート。 ハードウェア構成例。

符号の説明

Ｐｉｃ（Ｏｒｇ） 元画像、
Ｐｉｃ（Ｆｒｍ） 合成フレーム画像、
Ｐｉｃ（Ｇａｐ１） 第１の色差画像、Ｐｉｃ（Ｇａｐ２） 第２の色差画像、
１００ 処理部、
１１０ オブジェクト空間設定部、１１２ 移動・動作処理部、
１１４ 仮想カメラ制御部、
１２０ 画像生成部、
１２２ モアレ画像生成部、１２４ ぼかし画像生成部、
１２６ 色差画像生成部、１２８ αブレンディング部、
１３０ 音生成部、１６０ 操作部、
１７０ 記憶部、１７２ 主記憶部、１７４ 描画バッファ、
１８０ 情報記憶媒体、１９４ 携帯型情報記憶装置、
１９０ 表示部、１９２ 音出力部、１９６ 通信部

Claims (7)

1. 画像を生成するためのプログラムであって、
   元画像にモアレを発生させたモアレ画像を生成するモアレ画像生成部と、
   前記元画像と前記モアレ画像との色差を抽出した色差画像を生成する色差画像生成部と、
   前記元画像と前記色差画像とを加算αブレンディングあるいは減算αブレンディングするαブレンディング部として、
   コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
2. 請求項１において、
   前記モアレ画像生成部が、
   前記元画像の色情報のうち所与の下位ビットを切り捨てる処理を行って、前記元画像に対応する前記モアレ画像を生成することを特徴とするプログラム。
3. 請求項１または２において、
   前記色差画像生成部が、
   前記モアレ画像の色情報から前記元画像の色情報を減算した第１の色差画像と、前記元画像の色情報から前記モアレ画像の色情報を減算した第２の色差画像とを生成し、
   前記αブレンディング部が、
   前記元画像と前記第１及び第２の色差画像とを加算αブレンディングあるいは減算αブレンディングすることを特徴とするプログラム。
4. 請求項１または２において、
   前記モアレ画像から該モアレ画像に対応するぼかし画像を生成するぼかし画像生成部としてコンピュータを機能させ、
   前記色差画像生成部が、
   前記元画像と前記モアレ画像のぼかし画像との色差を抽出して前記色差画像を生成することを特徴とするプログラム。
5. 請求項４において、
   前記色差画像生成部が、
   前記モアレ画像のぼかし画像の色情報から前記元画像の色情報を減算した第１の色差画像と、前記元画像の色情報から前記モアレ画像のぼかし画像の色情報を減算した第２の色差画像とを生成し、
   前記αブレンディング部が、
   前記元画像と前記第１及び第２の色差画像とを加算αブレンディングあるいは減算αブレンディングすることを特徴とするプログラム。
6. コンピュータにより読取可能な情報記憶媒体であって、請求項１〜５のいずれかに記載のプログラムを記憶することを特徴とする情報記憶媒体。
7. 画像を生成するための画像生成システムであって、
   元画像にモアレを発生させたモアレ画像を生成するモアレ画像生成部と、
   前記元画像と前記モアレ画像との色差を抽出した色差画像を生成する色差画像生成部と、
   前記元画像と前記色差画像とを加算αブレンディングあるいは減算αブレンディングするαブレンディング部と、
   を含むことを特徴とする画像生成システム。