JP2008071260A - 三次元映像表示装置、その表示装置を備えたゲーム装置、その表示装置を実現するためのプログラム及び記録媒体 - Google Patents

三次元映像表示装置、その表示装置を備えたゲーム装置、その表示装置を実現するためのプログラム及び記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】三次元映像の表示において、すべてのオブジェクトに対してそれぞれ条件を設け、条件に該当する場合には、当該オブジェクトに設定された画像処理を行うことができる三次元映像表示装置を提供する。
【解決手段】各オブジェクトについて、パラメータ値（角度Ａ、距離Ｄ、占有率Ｃ、時間Ｔ）を算出する。このパラメータ値が当該オブジェクトの画像処理係数（透過率α、ぼかし率β、赤色変更率γR，緑色変更率γG，青色変更率γB）毎に設定されているパラメータ値の範囲内にあるとき、設定されている算出式により算出された画像処理係数を用いて、画像処理を行う。
【選択図】図７

Description

本願発明は、三次元の仮想空間内に定義されたオブジェクトを、透視投影法によりスクリーンに投影される二次元画像に変換してモニタに表示させる三次元映像表示装置に関し、特に、各オブジェクトの複数のパラメータ値を算出し、算出されたパラメータ値がそれぞれ画像処理係数毎に設定された範囲内にある場合にのみ、当該オブジェクトに設定されている当該画像処理係数を変化させて画像処理を行う三次元映像表示装置、その表示装置を備えたゲーム装置、その表示装置をコンピュータで実現するためのプログラム及び記録媒体に関するものである。
従来、三次元コンピュータグラフィクス（Computer Graphics 以下、「ＣＧ」という。）を用いた映像によってゲーム展開を表示するゲーム装置が知られている。そして、この種のゲーム装置に用いられる三次元ＣＧ映像では、一般に三次元の仮想空間内に配置された各オブジェクトを所定の視点から透視投影して各コマの二次元画像が作成される。
操作者が操作するメインキャラクタをモニタの中央に所定の大きさで表示する場合、透視投影が行われる視点はメインキャラクタとの間に一定の距離を開けた位置に設定される。よって、図１２のように、視点とメインキャラクタ１０１との間に岩１０２などの物体が存在する場合があり、この物体の大きさによっては、透視投影により投影された二次元画像において、メインキャラクタ１０１が隠されてしまうことがある。メインキャラクタ１０１がモニタ上に映し出されていないと、その姿勢や動きが認識できなくなり、操作者は操作に支障を生じることになる。
このような事態を回避するために、図１３のように、岩１０２に透過処理を行い、メインキャラクタ１０１を見えるようにする発明がある。例えば、特許第３１４１７３７号公報には、視点と被写体との間に物体が視点から重なって観察される場合に、被写体と物体とが所定の重なり状態となるときには、物体に所定の透過処理（メッシュ処理、半透明処理、ワイヤーフレーム処理など）を行う記載がある。
特許第３１４１７３７号公報
しかしながら、前記公報に記載の発明は、物体が被写体を隠すときのみ物体に透過処理を行うのであって、被写体と関係ないところで物体が物体を隠す場合は透過処理を行うことはない。例えば、図１４のように、ミサイル１０３が被写体であるメインキャラクタ１０１に向って飛んできているとき、手前（視点側）にある岩１０２などの物体にミサイル１０３が隠されている場合、岩１０２はメインキャラクタ１０１に重ならない限り透過処理が行われないので、操作者はミサイル１０３を直前まで認識することができないことになる。操作者がミサイル１０３を認識できたときにはミサイル１０３がメインキャラクタ１０１に近づきすぎていて、操作者はミサイル１０３を防ぐ方法がないという事態を防ぐために、岩１０２がモニタの中央付近に位置するときや、視点に対して一定の距離に近づいたときにも当該岩１０２に透過処理を行う必要がある。
また、前記公報に記載の発明は、条件に合えば透過処理を行い、条件に合わなければ透過処理を行わない。すなわち透過処理を行うか否かの切り替えだけで、透過率を変化させることは想定していない。例えば、物体がメインキャラクタの一部でも隠せば、所定の透過率で物体に透過処理を行い、突然物体が半透明になってしまう。本来、透過させるというのは不自然な状態なので、条件に合っても初めは小さい透過率で透過処理を行い、徐々に透過率を大きくしていくほうが違和感なく受け入れられる。
また、視線の方向と一定の角度以上に位置する岩などにぼかし処理を行ったり、視点に向かってくるミサイルの色が近づくにつれ赤みを帯びてくるように処理したり、といった画像処理を物体毎に設定できると、視認性をよくしたり、臨場感ある画面表示を行うことができる。
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、被写体も物体も含めてすべてのオブジェクトに対してそれぞれ条件を設け、その条件に該当する場合には、当該オブジェクトに設定された算出プログラムにより算出された透過率を用いて透過処理を行い、他の設けられた条件に該当する場合には、当該オブジェクトに設定された算出プログラムにより算出されたぼかし率を用いてぼかし処理を行い、また他の設けられた条件に該当する場合には、当該オブジェクトに設定された算出プログラムにより算出された色変更率を用いる三次元映像の表示装置、その表示装置を備えたゲーム装置、その表示装置を実現するためのプログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
本願発明の第１の側面によって提供される三次元映像表示装置は、三次元の仮想空間内に配置された１又は２以上のオブジェクトを所定の視点から投影して二次元画像を作成する画像作成手段と、前記画像作成手段により作成された二次元画像に、少なくとも透過率を含む１又は２以上の画像処理係数を用いて１又は２以上の所定の画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により画像処理が行われた二次元画像からなる三次元映像を表示手段に表示させる表示制御手段とを備えた三次元映像表示装置であって、前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置によって異なる前記画像処理係数を設定するために、前記画像処理毎に、前記相対位置に関する条件と前記画像処理係数を算出する算出プログラムとを記憶する記憶手段と、前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置に関する所定のパラメータ値を算出するパラメータ値算出手段と、前記画像処理毎に、前記パラメータ値算出手段により算出されたパラメータ値と前記相対位置に関する条件における当該パラメータ値に対応する条件とに基づいて各オブジェクトが満たす条件を判別する判別手段と、前記判別手段により判別された条件に対応する算出プログラムを用いて各画像処理の画像処理係数を求め、前記画像処理手段に設定する画像処理係数設定手段とを備えたことを特徴とする。（請求項１）。
なお、前記相対位置に関するパラメータ値には、少なくとも前記所定の視点に対する前記オブジェクトの距離と、前記所定の視点から前記オブジェクトへの方向と前記所定の視点から投影画面の中心点への方向とがなす角度とが含まれ、前記画像処理には、透過処理、ぼかし処理及び色変更処理が含まれ、前記画像処理係数は、前記透過率の他、ぼかし率、色変更率であるとよい（請求項２）。
また、前記記憶手段は、更に前記画像作成手段により作成されたオブジェクトの二次元画像の投影画面に対する占有率によって異なる前記画像処理係数を設定するために、前記画像処理毎に前記占有率の条件を記憶し、前記パラメータ値算出手段は、更に前記オブジェクト毎に、前記二次元画像の投影画面に対する占有率をパラメータ値として算出するとよい（請求項３）。
また、前記相対位置に関する条件は、前記距離及び角度に基づいて前記オブジェクトの前記所定の視点に対する相対的な位置を狭い範囲とそれ以外の広い範囲の２つの範囲に分け、各オブジェクトがいずれの範囲に位置するかの条件である一方、前記占有率の条件は、当該占有率を２つの範囲に分け、各オブジェクトがいずれの範囲に属するかの条件であり、前記画像処理係数設定手段は、前記判別手段により判別された、オブジェクトの位置する範囲と占有率の属する範囲との両範囲の条件に対応する算出プログラムを用いて各画像処理の画像処理係数を求めるとよい（請求項４）。
また、前記画像処理係数の算出プログラムは、前記オブジェクトが一方の範囲に位置し、かつ、占有率が一方の範囲に属する第１の条件を満たしているときは、当該オブジェクトの前記所定の視点に対する距離、角度、および／または二次元画像の投影画面に対する占有率に基づいて前記画像処理係数を算出し、前記オブジェクトが前記第１の条件を満たさないときは、所定の固定値を前記画像処理係数として算出する算出プログラムであるとよい（請求項５）。
また、前記判別手段により前記第１の条件を満たしていると判別される状態が継続する時間を計時する計時手段と、前記判別手段により前記第１の条件を満たしていると判別された場合において、前記計時手段により計時される時間が所定の時間の範囲に属する第２の条件を満たしているときは、前記画像処理係数設定手段により前記第１の条件及び第２の条件の充足に対応する算出プログラムを用いて前記画像処理係数を算出して前記画像処理手段に設定させ、前記第２の条件を満たしていないときは、前記所定の固定値を前記画像処理係数として前記画像処理手段に設定させる画像処理係数設定制御手段とを更に備えるとよい（請求項６）。
また、本願発明の第２の側面によって提供されるプログラムは、コンピュータを、三次元の仮想空間内に配置された１又は２以上のオブジェクトを所定の視点から投影して二次元画像を作成する画像作成手段と、前記画像作成手段により作成された二次元画像に、少なくとも透過率を含む１又は２以上の画像処理係数を用いて１又は２以上の所定の画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により画像処理が行われた二次元画像からなる三次元映像を表示手段に表示させる表示制御手段とを備えた三次元映像表示装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置によって異なる前記画像処理係数を設定するために、前記画像処理毎に、前記相対位置に関する条件と前記画像処理係数を算出する算出プログラムとを記憶する記憶手段と、前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置に関する所定のパラメータ値を算出するパラメータ値算出手段と、前記画像処理毎に、前記パラメータ値算出手段により算出されたパラメータ値と前記相対位置に関する条件における当該パラメータ値に対応する条件とに基づいて各オブジェクトが満たす条件を判別する判別手段と、前記判別手段により判別された条件に対応する算出プログラムを用いて各画像処理の画像処理係数を求め、前記画像処理手段に設定する画像処理係数設定手段として機能させることを特徴とする（請求項７）。
また、本願発明の第３の側面によって提供される記録媒体は、請求項７に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である（請求項８）。
また、本願発明の第４の側面によって提供されるゲーム装置は、操作者によって操作される操作手段と、画像を表示する表示手段と、メインキャラクタが配置される仮想的な空間を構成する背景および物体の三次元画像データを記憶する第１の記憶手段と、前記操作手段から操作情報が入力されると、所定のゲームプログラムに従ってその操作情報に基づき前記背景および物体を動作させる動作制御手段と、前記動作制御手段によって決定される動作内容に基づき、ゲーム進行を示す三次元映像の画像として、前記第１の記憶手段に記憶された三次元画像のデータを用いて所定の視点から投影して得られる二次元画像からなる三次元映像の画像を作成する画像作成手段と、前記画像作成手段により作成された二次元画像に、少なくとも透過率を含む１又は２以上の画像処理係数を用いて１又は２以上の所定の画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により画像処理が行われた二次元画像からなる三次元映像を前記表示手段に表示させる表示制御手段とを備えたゲーム装置において、前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置によって異なる前記画像処理係数を設定するために、前記画像処理毎に、前記相対位置に関する条件と前記画像処理係数を算出する算出プログラムとを記憶する第２の記憶手段と、前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置に関する所定のパラメータ値を算出するパラメータ値算出手段と、前記画像処理毎に、前記パラメータ値算出手段により算出されたパラメータ値と前記相対位置に関する条件における当該パラメータ値に対応する条件とに基づいて各オブジェクトが満たす条件を判別する判別手段と、前記判別手段により判別された条件に対応する算出プログラムを用いて各画像処理の画像処理係数を求め、前記画像処理手段に設定する画像処理係数設定手段とを備えたことを特徴とする（請求項９）。
本願発明によれば、各オブジェクトについて、複数のパラメータ値が算出され、これらのパラメータ値が当該オブジェクトに設定されているパラメータ値の範囲内にあるとき、設定されている算出式により算出された透過率を用いて透過処理が行われるので、パラメータ値の範囲と透過率の算出式を設定することで、そのオブジェクトを所定の条件で、所定の透過率で、透過して描画することができる。また、算出されたパラメータ値が別のパラメータ値の範囲内にあるとき、設定されている算出式により算出されたぼかし率を用いてぼかし処理が行われるので、パラメータ値の範囲とぼかし率の算出式を設定することで、そのオブジェクトを所定の条件で、所定のぼかし率で、ぼかして描画することができる。また、算出されたパラメータ値が更に別のパラメータ値の範囲内にあるとき、設定されている算出式により算出された色変更率を用いて色変更処理が行われるので、パラメータ値の範囲と色変更率の算出式を設定することで、そのオブジェクトを所定の条件で、所定の色変更率で、色合いを変化させて描画することができる。
更に、これらの画像処理係数の算出式をパラメータ値に連動するように設定すると、パラメータ値の変化に応じて画像処理係数が変化することになり、例えば、オブジェクトが視点に近づくにつれ透明度が増したり、色合いが変化したり、オブジェクトが視線方向から外れるにつれてぼけて描画されたりといった映像効果を演出することができる。
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本願発明に係る三次元映像表示装置を備えたゲーム装置の一例を示すブロック構成図である。ゲーム装置１は、家庭用として用いられるテレビゲーム機であり、ゲームプログラム及びゲームデータが記録されたＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc−ＲＯＭ）から当該ゲームプログラム及びゲームデータを装置内のメモリ（ＲＡＭ）に読み込み、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によってゲームプログラムを実行させることにより、遊技者がゲーム内容を楽しむことができるものである。
本実施形態は、家庭用のテレビゲーム機であるが、本願発明に係る三次元映像表示装置は家庭用のテレビゲーム機に限らず、アーケードゲーム機などの他の種類のゲーム機やゲーム機以外の透視投影法による三次元映像を用いた装置にも適用することができる。なお、以下の説明では、ゲーム内容として対戦型ゲーム（メインキャラクタと他キャラクタとが格闘したり、戦闘したりするゲーム）を例に説明する。
ゲーム装置１は、ＣＰＵ２、描画データ生成プロセッサ３、ＲＡＭ（Random Access Memory）４、ＲＯＭ（Read Only Memory）５、描画処理プロセッサ６、ＶＲＡＭ（Video-ＲＡＭ）７、Ｄ／Ａ（Digital-Analog）コンバータ８、音声処理プロセッサ９、アンプ１０、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２及びバス１３を含んでいる。
ゲーム装置１にはテレビジョンが接続され、当該テレビジョンのブラウン管や液晶ディスプレイなどの表示装置がＤ／Ａコンバータ８に外部接続されるモニタ１４として利用され、当該テレビジョンに内蔵のスピーカが、アンプ１０に外部接続されるスピーカ１５として利用される。ゲーム装置１では、ゲームプログラム及びゲームデータ（キャラクタや背景の画像データ、ステータスなどの情報表示用の画像データ、効果音やＢＧＭなどの音声データ、文字や記号によるメッセージデータなど）が記録されたＤＶＤ−ＲＯＭ１７をＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２に装着し、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２によってＤＶＤ−ＲＯＭ１７内のゲームプログラム及びゲームデータをＲＡＭ４に読み込み、ＣＰＵ２によってゲームプログラムを実行することにより、ゲーム内容を楽しむことができる。
ゲーム装置１にはインターフェース（Ｉ／Ｆ）１１を介して操作コントローラ１６が接続され、遊技者は、この操作コントローラ１６の操作部材を操作することによりゲームを進行させることができる。
ＣＰＵ２、描画データ生成プロセッサ３、ＲＡＭ４、ＲＯＭ５、描画処理プロセッサ６、音声処理プロセッサ９、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１及びＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２はバス１３によって相互にデータ伝送可能に接続されている。
ＣＰＵ２は、上記のように、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２によってＤＶＤ−ＲＯＭ１７からＲＡＭ４に読み込まれるゲームプログラムを実行することにより、ゲーム進行を統括的に制御する。より具体的には、操作コントローラ１６から遊技者の操作信号が入力されると、ＣＰＵ２は、ゲームプログラムに従ってその操作信号に対する所定のゲーム進行処理を行い、その処理結果をモニタ１４に三次元映像として表示するとともに、スピーカ１５から効果音として出力する。
モニタ１４に表示するための三次元映像の描画処理は、主として描画処理プロセッサ６によって行われる。ＣＰＵ２は、操作コントローラ１６からの遊技者の操作信号に基づき、モニタ１４に表示すべき三次元映像の内容を決定し、その内容に対して必要な描画データを描画データ生成プロセッサ３に生成させ、その描画データを描画処理プロセッサ６に転送して描画処理を行わせる。また、ＣＰＵ２は、スピーカ１５から出力すべき効果音若しくはＢＧＭの音響内容を決定し、音声処理プロセッサ９にその音響内容に対応した音声データを生成させ、その音声データをスピーカ１５から出力させる。
描画データ生成プロセッサ３は、描画処理に必要な各種の演算処理を行うものである。ＣＰＵ２は、モニタ１４に表示すべき画像を決定し、その画像の描画に必要な画像データ（メインキャラクタ、他キャラクタ、背景及び他の物体（以下、「各オブジェクト」という。）のポリゴンデータ、テクスチャデータ、光源データなど）をＲＡＭ４から読み出して描画データ生成プロセッサ３に供給する。また、ＣＰＵ２は、操作コントローラ１６から入力される操作情報を描画データ生成プロセッサ３に供給する。描画データ生成プロセッサ３は、ＣＰＵ２から供給される画像データと操作情報に基づいて、描画に必要なデータ（透視投影における仮想カメラ、各オブジェクトの位置関係、スクリーン画面（モニタの画面に相当）上における各オブジェクトを構成するポリゴンの座標、各ポリゴンに対応するテクスチャ、各ポリゴンの反射特性などのデータ）を演算し、その演算結果を描画処理プロセッサ６に供給する。
ＲＡＭ４は、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２によってＤＶＤ−ＲＯＭ１７から読み込まれたゲームプログラム及びゲームデータを格納するエリアと、ＣＰＵ２がゲームプログラムを処理するためのワークエリアを提供するものである。ＲＡＭ４には、ゲームの進行に応じて必要なゲームプログラムとゲームデータとが、ＤＶＤ−ＲＯＭ１７から読み込まれて、記憶される。
ゲームプログラムには、ＣＰＵ２に実行させるための処理手順や各種命令等が記述されており、その中には、操作コントローラ１６からの操作信号に応じてゲーム画面や音声等を制御するための内容が含まれている。ゲームデータには、例えば各オブジェクトを構成するポリゴンデータとテクスチャデータが含まれ、ＢＧＭや各種の効果音として用いられる音声データも含まれている。
ＲＯＭ５には、ディスクローディング機能などのゲーム装置１の基本的機能や、ＤＶＤ−ＲＯＭ１７に記憶されたゲームプログラム及びゲームデータを読み出す手順などを示す基本プログラムが記憶されている。ＣＰＵ２は、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２にＤＶＤ−ＲＯＭ１７が装着されると、ＲＯＭ５の基本プログラムに従ってＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２を動作させ、ＤＶＤ−ＲＯＭ１７からゲームプログラム及びゲームデータをＲＡＭ４に読み込み、ゲーム開始状態に設定する。
描画処理プロセッサ６は、三次元映像の各コマの画像（透視投影法による二次元画像）を生成し、モニタ１４に表示させるものである。描画処理プロセッサ６は、ＣＰＵ２からの描画指令に基づき、描画データ生成プロセッサ３から供給されるデータを用いて、モニタ１４に表示させる各コマの二次元画像を作成する。このとき、描画処理プロセッサ６は、描画データ生成プロセッサ３より供給されるデータから各オブジェクトのパラメータ値（オブジェクトの視点からの距離、視点からオブジェクトへ向う方向と視線方向（視点から透視投影画面の中心点への方向）とがなす角度、オブジェクトの透視投影画面に対する占有率、これらのパラメータ値が後述の範囲にあるときの経過時間）を算出する。算出されたパラメータ値がＲＡＭ４に格納されている各オブジェクトの画像処理係数（透過率、ぼかし率、色変更率など）ごとに設定されている範囲にある場合には、描画処理プロセッサ６は、当該画像処理係数をＲＡＭ４に格納されている算出式により算出し（なお、算出式と表現しているが、実際には算出を行うプログラムが設定されていて、条件に該当したときは、この設定されているプログラムにより画像処理係数を算出する処理が行われる。以下同様である。）、当該オブジェクトに対して画像処理を行う。この画像処理については後述する。描画処理プロセッサ６には、各コマの二次元画像の作成作業をするためのＶＲＡＭ７が接続されている。描画処理プロセッサ６は、ＶＲＡＭ７を用いて１／３０秒毎に各コマの二次元画像のデータを生成する。
ＶＲＡＭ７には、モニタ１４に表示される各コマの二次元画像のデータを格納するバッファメモリ７２（以下、「スクリーンバッファ」という。）と、スクリーンバッファ７２に格納すべき画像データを作成するためのバッファメモリ７１（以下、「テクスチャバッファ」という。）が設けられている。スクリーンバッファ７２は同一のメモリ構造及びメモリ容量を有する２枚のスクリーンバッファ７２Ａ，７２Ｂで構成されている。
スクリーンバッファ７２を２枚構成とするのは、モニタ１４への表示速度に対してスクリーンバッファ７２への描画速度に余裕を持たせるためである。すなわち、一方のスクリーンバッファ７２Ａを用いてモニタ１４への表示処理を行っている間に、他方のスクリーンバッファ７２Ｂで次のコマの画像データを生成し、この処理をスクリーンバッファ７２Ａとスクリーンバッファ７２Ｂとの間で交互に行うことにより、モニタ１４への１／３０秒毎の各コマの表示処理をスムーズに行うようにしている。
テクスチャバッファ７１は、スクリーンバッファ７２にモニタ１４に表示すべき二次元画像のデータを作成するための前処理を行うためのバッファである。
Ｄ／Ａコンバータ８は、スクリーンバッファ７２から出力される画像データをアナログ信号に変換してモニタ１４に出力するものである。Ｄ／Ａコンバータ８には、スクリーンバッファ７２Ａからの画像データとスクリーンバッファ７２Ｂからの画像データとを切り換えるスイッチ回路が設けられ、このスイッチ回路の切り換えは描画処理プロセッサ６によって制御される。
すなわち、描画処理プロセッサ６は、スクリーンバッファ７２Ａをモニタ１４のバッファとするときは、スクリーンバッファ７２Ａの画像データがモニタ１４に出力されるようにスイッチ回路を切り換え、スクリーンバッファ７２Ｂをモニタ１４のバッファとするときは、スクリーンバッファ７２Ｂの画像データがモニタ１４に出力されるようにスイッチ回路を切り換える。
音声処理プロセッサ９は、ＣＰＵ２からの音声指令に基づき、ＲＡＭ４から効果音もしくはＢＧＭの音声データを読み出し、所要の加工処理とＤ／Ａ変換処理をした後、アンプ１０に出力する。アンプ１０は、音声処理プロセッサ９から入力される音声信号を所定の増幅度で増幅した後、スピーカ１５に出力する。
インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１は、操作コントローラ１６をゲーム装置１に接続するためのインターフェースである。操作コントローラ１６は、ゲーム装置１に各種の操作情報を入力するものである。操作コントローラ１６には、十字キー、左ボタン、右ボタン、セレクトボタン、スタートボタン、ジョイステックなどの複数の操作部材が設けられている。スタートボタンはゲーム開始を入力するためのボタンであり、セレクトボタンはメニュー内容を選択するためのボタンである。また、ジョイステックや十字キーは、主としてメインキャラクタ１０１（図４参照）に移動、攻撃、防御などの種々の動作を指令するための操作部材として使用され、左ボタン及び右ボタンは、例えばモニタに表示される三次元映像の画像の視線方向を左方向や右方向に回転したりするのに使用される。
次に、図２〜図５を用いて、本願発明に係る三次元映像の表示装置について説明する。
三次元映像を表示するためには、三次元の仮想空間を二次元のモニタ画面に表示するための透視投影が必要となる。透視投影とは、視点からオブジェクトに視線を延ばし、視点とオブジェクトの間に仮想的に配置されたスクリーンと視線との交点にオブジェクトを描画するものである。
図２は、視点をＶとして、スクリーンＳにオブジェクトＯを透視投影したことを示す図である。オブジェクトＯは、スクリーンＳにオブジェクトＯ’として透視投影される。なお、三次元の仮想空間に設定されている座標系をワールド座標系とし、スクリーンＳに設定されている二次元の座標系をスクリーン座標系とする。
実際には、オブジェクトは、複数の三角形であるポリゴンによって構成されていて、視点から一番離れたポリゴンから順に透視投影されて描画されることにより、陰面処理（後から視点側の面を上描きすることにより、先に描画した視点側から見えない面を隠す処理）が行われる。透視投影において、まず、ＲＡＭ４から読み出されたポリゴンの各頂点の座標をワールド座標系からスクリーン座標系に変換する投影変換が行われる。投影変換されたスクリーン上のポリゴンには、テクスチャ処理により対応するテクスチャ（二次元画像）が貼り付けられる。このとき貼り付けられるテクスチャには、光源処理が行われる。光源処理とは、ポリゴンを構成する各頂点について光源からの入射光による明るさを計算し、ポリゴンの各点における明るさを頂点における明るさから線形補間して求める処理である。これにより、光が当たっている部分は明るく、陰になる部分は暗く描画され、立体感のあるリアルな画像が得られる。次に、描画されたポリゴンに画像処理が行われる。画像処理とは、透過処理やぼかし処理、色変更処理を含み、操作者の視認性を良くしたり、映像に臨場感を持たせる処理である。この画像処理についての詳細は後述する。
オブジェクトのすべてのポリゴンについて上記処理を行うことで、当該オブジェクトが描画される。なお、陰面処理のために、オブジェクトも視点から一番離れたものから順に描画される。すべてのオブジェクトが描画されると、コマの二次元画像としてモニタ１４に表示される。
なお、操作者が操作コントローラ１６の移動ボタンを操作すると、その操作に応じて仮想空間内でメインキャラクタ１０１（図４参照）が移動するとともに、視点Ｖ（図２参照）もメインキャラクタ１０１に従って移動する。コマ毎に上記透視投影法による二次元画像が描画されて、仮想空間内で移動するメインキャラクタ１０１の画像がモニタ１４に表示される。１秒間に３０コマの画像が表示されることで、三次元映像が表示される。
本願発明は、すべてのオブジェクトに対してそれぞれ条件を設け、条件に該当する場合には、当該オブジェクトに設定された算出式により算出された透過率を用いて透過処理を行い、他の設けられた条件に該当する場合には、当該オブジェクトに設定された算出式により算出されたぼかし率を用いてぼかし処理を行い、また他の設けられた条件に該当する場合には、当該オブジェクトに設定された算出式により算出された色変更率を用いる点に特徴を有するものである。従って、以下の説明では、これらの画像処理方法について説明する。
本実施形態では画像処理として、透過処理、ぼかし処理、色変換処理を行っている。
透過処理は、オブジェクトを透過させたいときに使用され、オブジェクトの透過率αに基づいて行われる。すなわち、当該オブジェクトと背景画像（背景だけでなく、すでに描画されたオブジェクトを含む。）とを（１−α）：αの割合で合成して描画することで、当該オブジェクトを半透明のように表現する。この処理により、当該オブジェクトによって隠されて見えなくなるはずだった背後のオブジェクトも操作者が認識できるようになる。透過率αは、オブジェクトの透過度合いを示し、α＝０のときは全く透過せず、α＝１のときは１００％透過してオブジェクトは描画されない。αが０から１の間のときは、その値に応じてオブジェクトは透過され、背景画像と合成されて描画される。例えばα＝０．２のときは、オブジェクトは２０％透過され、オブジェクトが８０％、背景画像２０％で合成され描画される。この合成画像の描画にはいわゆるアルファブレンディングが使用されるが、このとき用いられるアルファ値は上記透過率αを１からマイナスした値（不透過率）となる。なお、透過処理はアルファブレンディングに限られず、オブジェクトを構成する画素と背景画像を構成する画素とを透過率に応じた割合で交互に描画してもよい。
ぼかし処理は、オブジェクトをぼかしたいときに使用され、オブジェクトのぼかし率βに基づいて行われる。この処理により、注目する必要のない当該オブジェクトを操作者の注意を引かないような表示にすることができる。ぼかし率βは、オブジェクトのぼかし度合いを示し、β＝０のときは全くぼかさず、βが増加するに従ってぼかし度合いが増加する。
ぼかし処理は、スクリーン上のオブジェクトを構成する各画素に対して、当該画素の周囲の画素のＲ，Ｇ，Ｂの色成分ごとの平均値を取り、その平均値にぼかし率を掛けたものをぼかし率分減少させた当該画素の値に加算するものである。例えば、周囲４画素の画素データを使ってぼかし処理を行う場合、当該画素の値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，１００，２００）とし、周囲４画素（スクリーン上において当該画素の左右上下に位置する各画素）の平均値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１００，１００）とすると、ぼかし率β＝０のとき当該画素の値はそのまま（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，１００，２００）となり、β＝１のとき当該画素の値は周囲４画素の平均値である（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１００，１００）となる。また、β＝０．３のときはＲ＝１００＊０．３＋０＊０．７＝３０、Ｇ＝１００＊０．３＋１００＊０．７＝１００、Ｂ＝１００＊０．３＋２００＊０．７＝１７０となり、当該画素の値は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（３０，１００，１７０）となって、３０％ぼかされたことになる。なお、ぼかし処理に用いる周囲画素の平均値は４画素の平均値には限られず、８画素やそれ以上の画素の平均値でもよいし、当該画素に近い画素ほど重み付けを行った平均値でもよい。
色変更処理は、オブジェクトの色合いを変更したいときに使用され、オブジェクトの色変更率（赤色変更率γR，緑色変更率γG，青色変更率γB）に基づいて行われる。例えば、オブジェクトの色合いを赤くしたいときには赤色変更率γRを大きくし、オブジェクトの色合いを青くしたいときには青色変更率γBを大きくする。これらの色変更率を徐々に変更することにより、オブジェクトの色合いが徐々に変更されていくことを表現できる。
赤色変更率γR，緑色変更率γG，青色変更率γBは、オブジェクトの本来の色を変更する度合いを示す。例えば、赤色変更率γRは、オブジェクトを構成する各画素の赤色成分Ｒの変更度合いを示し、γR＝０のときは、当該画素の赤色成分Ｒは本来の値から変更されず、γR＞０のときは、その増加に従い赤色成分Ｒは本来の値から増加され、γR＝１のときは、赤色成分Ｒは最大値となる。逆にγR＜０のときは、その減少に従い、当該画素の赤色成分Ｒは本来の値から減少され、γR＝−１のときは、“０”となる。例えば、２４ビットカラーの場合、赤色成分Ｒは０〜２５５の値をとる。本来の赤色成分Ｒ＝１００の場合、γR＝０のときはＲ＝１００となり、γR＝１のときはＲ＝２５５、γR＝−１のときはＲ＝０となる。また、０＜γR＜１のときはＲ＝（γR−０）＊（２５５−１００）＋１００＝γR＊１５５＋１００となり、−１＜γR＜０のときはＲ＝（γR＋１）＊（１００−０）＋０＝（γR＋１）＊１００となるので、γR＝０．２のときはＲ＝１３１、γR＝−０．２のときはＲ＝８０となる。緑色変更率γG，青色変更率γBも、同様にそれぞれ緑色成分Ｇ、青色成分Ｂの変更度合いを示す。
上記各画像処理に使用される画像処理係数は、オブジェクト毎にその初期値が設定されている。通常、透過率α、ぼかし率β、赤色変更率γR，緑色変更率γG，青色変更率γBとも“０”が設定されているが、ガラスなどの透明な素材でできたオブジェクトには、その透過度合いに応じて透過率αが設定されている。なお、本実施形態では、各オブジェクトの画像処理係数毎に条件が設定されていて、各パラメータ値がこの条件に適合している場合、所定の算出式により算出された画像処理係数を用いて画像処理が行われる。
図３は、ＤＶＤ-ＲＯＭ１７からＲＡＭ４に読み込まれ格納されているゲームデータのうち、各オブジェクトに対して画像処理係数毎に設定されているパラメータ値の範囲（以下、「設定パラメータ範囲」という。）と画像処理係数の算出式一覧の例である。
本実施形態ではパラメータとして、図２において、視点からオブジェクトへ向う方向と視線方向（視点からスクリーンＳの中心点への方向）とがなす角度（以下、「角度Ａ」という。）、オブジェクトの視点からの距離（以下、「距離Ｄ」という。）、透視投影されたオブジェクトのスクリーンＳに対する占有率（以下、「占有率Ｃ」という。）、これらのパラメータ値が設定された範囲にあるときの経過時間（以下、「時間Ｔ」という。）を使用している。これらのパラメータは、描画処理プロセッサ６において算出される。角度Ａは、図２において、視点ＶからスクリーンＳの中心点への方向ベクトルＶＳと、視点ＶからオブジェクトＯの中心点への方向ベクトルＶＯとのなす角度を表す。距離Ｄは、図２において、視点ＶからオブジェクトＯの中心点までの距離を表す。占有率Ｃは、図２において、スクリーンＳの面積に占めるオブジェクトＯ’の面積の割合を表す。
図３において、各設定パラメータ範囲と画像処理係数の算出式は、オブジェクト毎に設定され、画像処理係数毎に設定されている。例えば、オブジェクト１の透過率についての各パラメータの範囲は、距離ＤについてはＤ≦５０、角度ＡについてはＡ≦３０、占有率Ｃについては０≦Ｃ、時間Ｔについては１≦Ｔであり、算出されたパラメータがそれぞれこの範囲に該当するときは、α＝（５０−Ｄ）／２５０の算出式により算出されたαがオブジェクト１の透過率として使用される。Ｄ＝５０のとき透過率α＝０となり、オブジェクト１は透過されず、Ｄ＝０のとき透過率α＝０．２となり、オブジェクト１は２０％透過される。すなわち、オブジェクト１は、視点からの距離が５０以内であり、視線方向に対して３０度以内に位置する状態が１秒以上経過した場合に、視点に近づくに従って透過率を増加させていくことになる。なお、占有率Ｃについての０≦Ｃの範囲は、必ず該当するものであり、この例においては占有率Ｃの条件を設定していないことになる。同様に、距離Ｄについては０≦Ｄ、角度Ａについては０≦Ａ、時間Ｔについては０≦Ｔを設定することは、各条件を設定しないことを意味する。
まず、オブジェクトＯの各パラメータ値の算出について説明する。三次元の仮想空間上のオブジェクトＯの位置は、その中心点のワールド座標系の座標として、ＲＡＭ４に格納されている当該オブジェクトＯの各ポリゴンの頂点の座標から演算により求められる。また、視点Ｖの位置はワールド座標系の座標でＲＡＭ４に格納されている。これらの位置情報は、最初にＤＶＤ−ＲＯＭ１７からＲＡＭ４に読み出され、ゲームの進行に伴い、時間の経過や操作者の操作により更新されている。すなわち、オブジェクトは、プログラムの設定や時間の経過により発生し、移動し、消滅し、その座標は更新されている。また、オブジェクトの１つであるメインキャラクタ１０１は、操作者の操作により移動し、その座標は更新されている。また、視点Ｖの位置は、メインキャラクタ１０１に従って移動し、その座標は更新されている。
角度Ａは、視点Ｖの座標からオブジェクトＯの中心点の座標へ向かう方向ベクトルＶＯと、視点Ｖの座標からスクリーンＳの中心点の座標へ向かう方向ベクトルＶＳとから算出される。なお、スクリーンＳはメインキャラクタ１０１がその中央に所定の大きさで透視投影されるように設定されているので、その中心点の座標は、視点Ｖとメインキャラクタ１０１の位置により決定される。距離Ｄは、オブジェクトＯの中心点の座標と視点Ｖの座標から算出される。また、占有率Ｃは、透視投影されスクリーンＳ上に描画されたオブジェクトＯ’がスクリーンＳに占める割合であり、実際にオブジェクトＯ’がスクリーンＳ上に占める面積の割合として求めることができる。また、オブジェクトＯを構成するポリゴンの各頂点の座標と投影変換の算出式からオブジェクトＯ’の面積を計算して、算出することもできる。そして、時間Ｔは、これらの算出されたパラメータ値がそれぞれ設定パラメータ範囲に該当している時間をカウントしたものとなる。
算出された各パラメータ値が、ある画像処理係数に対する設定パラメータ範囲（図３参照）にすべて該当している場合、当該画像処理係数は、画像処理係数算出式（図３参照）を用いて算出され、更新される。画像処理を行うとき、この更新された画像処理係数が使用される。
各オブジェクトには、それぞれ設定パラメータ範囲や画像処理係数算出式が設定されており、この設定に応じたさまざまな映像効果が施される。例えば、岩や建物などのオブジェクトが画面の中央付近にある場合、その背後にあるメインキャラクタ１０１や他のキャラクタを含むオブジェクトが隠されて見えなくなるので、岩や建物などのオブジェクトは、角度Ａ、占有率Ｃが条件に合う場合に透過率αが変更されるように設定されている。
図４は、ゲームの１場面であり、画面中央にメインキャラクタ１０１、右側に岩１０２、重要アイテム１０４、左側に小動物１０５が描かれている。この岩１０２は、例えば、角度Ａ≦３０、占有率Ｃ≧３０のとき透過率α＝（Ｃ−３０）／１４０となる様に設定されていて、視点から岩１０２への方向が視線の方向から３０度以内のときに、画面に対する岩１０２の占有率Ｃが３０％を超えると、占有率Ｃに応じて透過率αが変更される。占有率Ｃ＝３０のとき透過率α＝０で占有率Ｃの増加に応じて透過率αは増加していき、占有率Ｃ＝１００とき透過率α＝０．５となり、岩１０２は５０％透過される。
また、岩や建物などのオブジェクトが画面の端の方にある場合、そのオブジェクトは特に注目する必要もないので霞んで見えるように表現するために、当該オブジェクトは、角度Ａが条件に合う場合にぼかし率βが変更されるように設定されている。図４における岩１０２は、例えば、角度Ａ≧２０のときぼかし率β＝（Ａ−２０）／７０となる様に設定されていて、視点から岩１０２への方向が視線の方向から２０度以上のときに、角度Ａに応じてぼかし率βが変更される。角度Ａ＝２０のときぼかし率β＝０で、角度Ａの増加に応じてぼかし率βは増加していき、角度Ａ＝９０のときぼかし率β＝１となる。
また、ミサイルなどのオブジェクトが視点側（モニタを見ている遊技者側）に近づいてきたときに、当該オブジェクトの色合いを徐々に赤くして危険を知らせるために、当該オブジェクトは、距離Ｄが条件に合う場合に赤色変更率γRが変更されるように設定されている。
図５は、別のゲームの１場面で、メインキャラクタ１０１の視点から三次元仮想空間を見た映像である。ミサイル１０３は、例えば、距離Ｄ≦１０００のとき赤色変更率γR＝（１０００−Ｄ）／１０００となる様に設定されていて、視点とミサイル１０３との距離Ｄが１０００以下のときに、距離Ｄが小さくなるに従って赤色変更率γRが大きくなる。距離Ｄ＝１０００のとき赤色変更率γR＝０で、距離Ｄの減少に従って、赤色変更率γRは増加していき、距離Ｄ＝０のとき赤色変更率γR＝１となる。
また、図４において、小動物１０５は、画面の中央付近で占有率Ｃが大きい状態が一定の時間続くと徐々に透過される。これは、小動物１０５が視点の直前を横切ったとしても、一瞬のことであれば当該小動物１０５が透過される必要もなく、透過させないほうが違和感のない映像となるが、視点の前で止まってしまった場合は、邪魔になるので透過させる必要があるからである。この小動物１０５は、例えば、角度Ａ≦２０，占有率Ｃ≧３０，時間Ｔ≧２のとき透過率α＝（Ｔ−２）／１０となるように設定されていて、視点から小動物１０５への方向が視線の方向から２０度以内であり、画面に対する小動物１０５の占有率Ｃが３０％以上である状態が２秒以上続いたとき、時間の経過に従って透過率αが増加していく。また、瞬時にオブジェクト（この場合、小動物１０５）を透過するのではなく、時間と共に徐々に透過することにより、プレイヤはオブジェクトを視認することができる。
また、図４において、重要アイテム１０４は常に透過させることなく表示しておきたいので、この重要アイテム１０４は、すべての条件において透過率の算出式は透過率α＝１と設定されている。
なお、メインキャラクタ１０１もオブジェクトの一つなので、設定パラメータ範囲と画像処理係数算出式が設定されており、さまざまな映像効果を施すことができる。例えば、視点をメインキャラクタの後方の少し高い位置とし、その位置からメインキャラクタとその前方を見下ろすような映像を表示する対戦型ゲームがある。このゲームにおいて、メインキャラクタが、ビルの近くで、そのビルを背にして位置する場合、視点がビルの内部に位置することになる。視点がビル内部に位置することを防ぐために、メインキャラクタがビルの近くでそのビルを背に位置する場合は、視点が本来の位置より前方のビルの前面に位置するようになっている。しかし、視点を前方に移動したことにより、視点とメインキャラクタとの距離が短くなり、モニタの大部分をメインキャラクタが占めてしまうことになる。このとき、設定パラメータ範囲と画像処理係数算出式を設定しておくと、メインキャラクタが視点に近付いた場合、メインキャラクタを透過させることで、その前方の景色やオブジェクトを見える状態にすることができる。
次に、コマ画像の描画処理手順について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。コマ画像は映像の一場面の画像であり、コマ画像が連続（１秒間に６０コマあるいは３０コマ）でモニタに表示されることにより、動きのある映像としてモニタ上に表現される。コマ画像は、描画処理プロセッサ６によりＶＲＡＭ７を用いて生成される。ここでは、描画処理プロセッサ６が行っている、ゲーム進行途中の仮想空間を所定の視点から見た三次元映像のある一場面のコマ画像の描画処理手順を説明する。
まず、コマ画像に描画されるすべてのオブジェクトについて、描画する順番が決定される（ＳＴ１）。仮想空間に存在するすべてのオブジェクトについて、そのオブジェクトの位置と視点の位置、視線の方向からスクリーンＳ上に投影されるか否か判別され、スクリーンＳ上に投影されるオブジェクトの中で視点から一番離れているオブジェクトから順に、番号が割り振られる。次に、オブジェクト番号ｎが“１”に初期化され、各パラメータ値が各画像処理係数の設定パラメータ範囲に該当している時間をカウントする時間Ｔα、Ｔβ、ＴγR、ＴγG、ＴγBが、“０”に初期化される（ＳＴ２）。
次に、オブジェクトｎの各パラメータ値が算出される（ＳＴ３）。先述の方法により、角度Ａ、距離Ｄ、占有率Ｃが算出される。次に、画像処理係数が算出される（ＳＴ４〜８）。すなわち、透過率が算出され（ＳＴ４）、ぼかし率が算出され（ＳＴ５）、赤色変更率が算出され（ＳＴ６）、緑色変更率が算出され（ＳＴ７）、青色変更率が算出される（ＳＴ８）。これらの各画像処理係数の算出処理の処理手順は後述する。
次に、オブジェクトｎを構成する各ポリゴンの描画順番が決定される（ＳＴ９）。描画順番は、視点Ｖからの距離により決定され、視点から一番離れているポリゴンから順に、番号が割り振られる。次に、ポリゴン番号ｍが“１”に初期化される（ＳＴ１０）。
次に、投影変換が行われ（ＳＴ１１）、ポリゴンｍの各頂点座標が、スクリーン上の座標に変換される。次に、光源処理が行われ（ＳＴ１２）、ポリゴンの各点における明るさが求められる。次に、テクスチャ処理が行われ（ＳＴ１３）、投影変換されたポリゴンｍに各点における明るさの情報を付与したテクスチャが貼り付けられる。次に画像処理が行われる（ＳＴ１４）。このとき、ステップＳＴ４〜８で算出された画像処理係数が使用される。各画像処理については先述したので、ここでは省略する。
次に、ｍが１増加されて（ＳＴ１５）、ｍがポリゴン数を超えたか否か判別される（ＳＴ１６）。ｍがポリゴン数を超えていれば（ＳＴ１６：ＹＥＳ）、ｎが１増加され（ＳＴ１７）、ｎが描画されるオブジェクト数を超えたか否か判別される（ＳＴ１８）。ｎが描画されるオブジェクト数を超えていれば（ＳＴ１８：ＹＥＳ）、すべてのオブジェクトが描画されたので、コマ画像の描画処理は終了される。ステップＳＴ１８において、ｎが描画されるオブジェクト数を超えていなければ（ＳＴ１８：ＮＯ）、ステップＳＴ３に戻り、次のオブジェクトに対しての処理が行われる。ステップＳＴ１６において、ｍがポリゴン数を超えていなければ（ＳＴ１６：ＮＯ）、ＳＴ１１に戻り、次のポリゴンに対しての処理が行われる。
次に、透過率算出処理手順について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、透過率αがα0に初期化される（ＳＴ４１）。透過率の初期値α0はオブジェクト毎に設定されている。次に、図６のステップＳＴ３で算出された角度Ａが設定パラメータ範囲に該当するか否か判別される（ＳＴ４２）。設定パラメータ範囲に該当する場合（ＳＴ４２：ＹＥＳ）は、同様に距離Ｄが設定パラメータ範囲に該当するか否か判別される（ＳＴ４３）。設定パラメータ範囲に該当する場合（ＳＴ４３：ＹＥＳ）は、同様に占有率Ｃが設定パラメータ範囲に該当するか否か判別される（ＳＴ４４）。設定パラメータ範囲に該当する場合（ＳＴ４４：ＹＥＳ）は、時間Ｔαが更新（例えば、Ｔα＝Ｔα＋１／６０秒）される（ＳＴ４５）。次に、時間Ｔαが設定パラメータ範囲に該当するか否か判別され（ＳＴ４６）、設定パラメータ範囲に該当する場合（ＳＴ４６：ＹＥＳ）は、設定されている算出式を用いて透過率αが算出され（ＳＴ４７）、透過率算出処理は終了される。
角度Ａ、距離Ｄ、占有率Ｃのいずれかが設定パラメータ範囲に該当しない場合（ＳＴ４２：ＮＯまたはＳＴ４３：ＮＯまたはＳＴ４４：ＮＯ）、時間Ｔαが“０”に初期化され（ＳＴ４８）、処理が終了される。時間Ｔαが設定パラメータ範囲に該当しない場合（ＳＴ４６：ＮＯ）は、そのまま処理が終了される。
なお、初期値α0が“0”でないオブジェクト（例えば、ガラスなどの透明性のある素材でできたオブジェクト）について算出式を設定する場合、条件により透過率を変えるときは、α0から変化するような算出式（例えば、α＝α0＋（５０−Ｄ）／２５０，Ｄ≦５０）を設定しておけばよいし、透過率を変える必要がない場合は、透過率の算出式をα＝α0に設定しておけばよい。
また、本実施形態では、最初に透過率αをα0に初期化しておいて（ＳＴ４１）、すべてのパラメータが設定パラメータ範囲に該当する場合（ＳＴ４２〜４４，４６：ＹＥＳ）、設定されている算出式を用いて透過率αを算出した（ＳＴ４７）が、透過率αを初期化せず、すべてのパラメータが設定パラメータ範囲に該当する場合には、設定されている算出式を用いて透過率αを算出し、パラメータのうちの１つでも設定パラメータ範囲に該当しない場合には、透過率αをα0とするようにしてもよい。以下の他の画像処理係数算出処理手順においても同様である。
次に、ぼかし率算出処理手順について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。
この処理手順は、ＳＴ５７において算出式がぼかし率βの算出式であり、ＳＴ５１においてぼかし率βの初期値がβ0であり、ＳＴ５５において更新される時間、ＳＴ５６において設定パラメータ範囲に該当するかを判別される時間、およびＳＴ５８において“０”に初期化される時間がＴβである以外は、図７の透過率算出処理手順と同じである。
図９の赤色変更率算出処理手順、図１０の緑色変更率算出処理手順、図１１の青色変更率算出処理手順も同様に、図７の透過率算出処理手順とほぼ同じである。なお、オブジェクトの色を徐々に黒くする場合は、各色の変更率の算出式を同じ算出式にして、変更率が減少するようにすればよい。同様に白くする場合は、各色の変更率が増加するように算出式を設定すればよい。
上記のように、すべてのオブジェクトに各画像処理係数に応じたパラメータ値の範囲と画像処理係数の算出式が設定され、コマ画像に描画される各オブジェクトは、それぞれ算出されたパラメータ値が設定された範囲に該当するときには、その算出された画像処理係数を用いて画像処理を施される。よって、オブジェクト毎に違う映像効果をもたらすように設定することができる。
なお、上記実施形態では、色変更処理について、オブジェクトの赤色変更率γR，緑色変更率γG，青色変更率γBに基づいてＲＧＢ色空間で行われる例を説明したが、ＨＳＶ色空間やＨＬＳ色空間で色変更処理を行うようにしてもよい。その場合、ＨＳＶ色空間やＨＬＳ色空間の成分である色相や彩度等を変更する変更率が、画像処理係数として使用される。
また、上記実施形態では、三次元の仮想空間内に配置された各オブジェクトを二次元のモニタ画面に表示できるように、透視投影を行う例を説明したが、平行投影などの他の投影法を利用してもよい。
また、上記実施形態では、オブジェクト毎にパラメータ値の範囲の条件を設けているが、オブジェクトをいくつかの種類に分けて、これらの種類毎に条件を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、本願発明に係る三次元映像表示装置を備えたゲーム装置について説明したが、ゲーム装置以外の透視投影法を用いた三次元映像の表示装置にも適用することができる。この場合は、図６に示すコマ画像描画処理手順のフローチャートを実行するプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録したＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録媒体から当該プログラムをコンピュータに読み込んだり、電気通信回線を通じて当該プログラムをコンピュータに転送したりした後、そのプログラムを実行させることにより、容易に本願発明に係る三次元映像の表示装置を実現することができる。
また、ゲーム内容も対戦型ゲームに限られるものではなく、透視投影法を用いた三次元映像表示装置を用いたゲーム全般に適用することができる。また、メインキャラクタが表示されない「一人称視点のゲーム」（例えば、メインキャラクタの視点から見た映像が表示されるガンシューティングゲーム等）にも適用することができる。
本願発明に係る三次元映像表示装置を備えたゲーム装置の一例を示すブロック構成図である。 視点からスクリーンにオブジェクトを透視投影したことを示す図である。 設定パラメータ範囲と画像処理係数の算出式データ一覧の例である。 画像処理を説明するためのゲームの１場面を示す図である。 画像処理を説明するための別のゲームの１場面を示す図である。 本願発明にかかる三次元映像表示装置に関係した、コマ画像の描画処理手順を示すフローチャートである。 本願発明にかかる三次元映像表示装置に関係した、透過率算出処理手順を示すフローチャートである。 本願発明にかかる三次元映像表示装置に関係した、ぼかし率算出処理手順を示すフローチャートである。 本願発明にかかる三次元映像表示装置に関係した、赤色変更率算出処理手順を示すフローチャートである。 本願発明にかかる三次元映像表示装置に関係した、緑色変更率算出処理手順を示すフローチャートである。 本願発明にかかる三次元映像表示装置に関係した、青色変更率算出処理手順を示すフローチャートである。 従来の三次元映像表示装置を説明するための図であり、メインキャラクタが岩に隠されている画像を示す図である。 従来の三次元映像表示装置を説明するための図であり、岩が透過された画像を示す図である。 従来の三次元映像表示装置を説明するための図であり、ミサイルが岩に隠されている画像を示す図である。
符号の説明
１ ゲーム装置
２ ＣＰＵ（動作制御手段）
３ 描画データ生成プロセッサ
４ ＲＡＭ（記憶手段、第１の記憶手段、第２の記憶手段、第３の記憶手段）
５ ＲＯＭ
６ 描画処理プロセッサ（画像作成手段、画像処理手段、表示制御手段、パラメータ値算出手段、判別手段、画像処理係数設定手段、計時手段、画像処理係数設定制御手段）
７ ＶＲＡＭ
７１ テクスチャバッファ
７２，７２Ａ，７２Ｂ スクリーンバッファ
８ Ｄ／Ａコンバータ
９ 音声処理プロセッサ
１０ アンプ
１１ Ｉ／Ｆ
１２ ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ
１３ バス
１４ モニタ（表示手段）
１５ スピーカ
１６ 操作コントローラ（操作手段）
１７ ＤＶＤ−ＲＯＭ
Ｖ 視点
Ｓ スクリーン
１０１ メインキャラクタ
１０２ 岩
１０３ ロケット
１０４ 重要アイテム
１０５ 小動物

Claims (9)

  1. 三次元の仮想空間内に配置された１又は２以上のオブジェクトを所定の視点から投影して二次元画像を作成する画像作成手段と、
    前記画像作成手段により作成された二次元画像に、少なくとも透過率を含む１又は２以上の画像処理係数を用いて１又は２以上の所定の画像処理を行う画像処理手段と、
    前記画像処理手段により画像処理が行われた二次元画像からなる三次元映像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
    を備えた三次元映像表示装置であって、
    前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置によって異なる前記画像処理係数を設定するために、前記画像処理毎に、前記相対位置に関する条件と前記画像処理係数を算出する算出プログラムとを記憶する記憶手段と、
    前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置に関する所定のパラメータ値を算出するパラメータ値算出手段と、
    前記画像処理毎に、前記パラメータ値算出手段により算出されたパラメータ値と前記相対位置に関する条件における当該パラメータ値に対応する条件とに基づいて各オブジェクトが満たす条件を判別する判別手段と、
    前記判別手段により判別された条件に対応する算出プログラムを用いて各画像処理の画像処理係数を求め、前記画像処理手段に設定する画像処理係数設定手段と、
    を備えたことを特徴とする三次元映像表示装置。
  2. 前記相対位置に関するパラメータ値には、少なくとも前記所定の視点に対する前記オブジェクトの距離と、前記所定の視点から前記オブジェクトへの方向と前記所定の視点から投影画面の中心点への方向とがなす角度とが含まれ、
    前記画像処理には、透過処理、ぼかし処理及び色変更処理が含まれ、前記画像処理係数は、前記透過率の他、ぼかし率、色変更率であることを特徴とする、請求項１に記載の三次元映像表示装置。
  3. 前記記憶手段は、更に前記画像作成手段により作成されたオブジェクトの二次元画像の投影画面に対する占有率によって異なる前記画像処理係数を設定するために、前記画像処理毎に前記占有率の条件を記憶し、
    前記パラメータ値算出手段は、更に前記オブジェクト毎に、前記二次元画像の投影画面に対する占有率をパラメータ値として算出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の三次元映像表示装置。
  4. 前記相対位置に関する条件は、前記距離及び角度に基づいて、前記オブジェクトの前記所定の視点に対する相対的な位置を狭い範囲とそれ以外の広い範囲の２つの範囲に分け、各オブジェクトがいずれの範囲に位置するかの条件である一方、前記占有率の条件は、当該占有率を２つの範囲に分け、各オブジェクトがいずれの範囲に属するかの条件であり、
    前記画像処理係数設定手段は、前記判別手段により判別された、オブジェクトの位置する範囲と占有率の属する範囲との両範囲の条件に対応する算出プログラムを用いて、各画像処理の画像処理係数を求めることを特徴とする、請求項３に記載の三次元映像表示装置。
  5. 前記画像処理係数の算出プログラムは、前記オブジェクトが一方の範囲に位置し、かつ、占有率が一方の範囲に属する第１の条件を満たしているときは、当該オブジェクトの前記所定の視点に対する距離、角度、および／または二次元画像の投影画面に対する占有率に基づいて前記画像処理係数を算出し、前記オブジェクトが前記第１の条件を満たさないときは、所定の固定値を前記画像処理係数として算出する算出プログラムである、請求項４に記載の三次元映像表示装置。
  6. 前記判別手段により前記第１の条件を満たしていると判別される状態が継続する時間を計時する計時手段と、
    前記判別手段により前記第１の条件を満たしていると判別された場合において、前記計時手段により計時される時間が所定の時間の範囲に属する第２の条件を満たしているときは、前記画像処理係数設定手段により前記第１の条件及び第２の条件の充足に対応する算出プログラムを用いて前記画像処理係数を算出して前記画像処理手段に設定させ、前記第２の条件を満たしていないときは、前記所定の固定値を前記画像処理係数として前記画像処理手段に設定させる画像処理係数設定制御手段と、
    を更に備えたことを特徴とする、請求項５に記載の三次元映像表示装置。
  7. コンピュータを、
    三次元の仮想空間内に配置された１又は２以上のオブジェクトを所定の視点から投影して二次元画像を作成する画像作成手段と、
    前記画像作成手段により作成された二次元画像に、少なくとも透過率を含む１又は２以上の画像処理係数を用いて１又は２以上の所定の画像処理を行う画像処理手段と、
    前記画像処理手段により画像処理が行われた二次元画像からなる三次元映像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
    を備えた三次元映像表示装置として機能させるためのプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置によって異なる前記画像処理係数を設定するために、前記画像処理毎に、前記相対位置に関する条件と前記画像処理係数を算出する算出プログラムとを記憶する記憶手段と、
    前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置に関する所定のパラメータ値を算出するパラメータ値算出手段と、
    前記画像処理毎に、前記パラメータ値算出手段により算出されたパラメータ値と前記相対位置に関する条件における当該パラメータ値に対応する条件とに基づいて各オブジェクトが満たす条件を判別する判別手段と、
    前記判別手段により判別された条件に対応する算出プログラムを用いて各画像処理の画像処理係数を求め、前記画像処理手段に設定する画像処理係数設定手段と、
    して機能させることを特徴とするプログラム。
  8. 請求項７に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  9. 操作者によって操作される操作手段と、
    画像を表示する表示手段と、
    メインキャラクタが配置される仮想的な空間を構成する背景および物体の三次元画像データを記憶する第１の記憶手段と、
    前記操作手段から操作情報が入力されると、所定のゲームプログラムに従ってその操作情報に基づき前記背景および物体を動作させる動作制御手段と、
    前記動作制御手段によって決定される動作内容に基づき、ゲーム進行を示す三次元映像の画像として、前記第１の記憶手段に記憶された三次元画像のデータを用いて所定の視点から投影して得られる二次元画像からなる三次元映像の画像を作成する画像作成手段と、
    前記画像作成手段により作成された二次元画像に、少なくとも透過率を含む１又は２以上の画像処理係数を用いて１又は２以上の所定の画像処理を行う画像処理手段と、
    前記画像処理手段により画像処理が行われた二次元画像からなる三次元映像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
    を備えたゲーム装置において、
    前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置によって異なる前記画像処理係数を設定するために、前記画像処理毎に、前記相対位置に関する条件と前記画像処理係数を算出する算出プログラムとを記憶する第２の記憶手段と、
    前記オブジェクト毎に、前記三次元の仮想空間における前記所定の視点に対するオブジェクトの相対位置に関する所定のパラメータ値を算出するパラメータ値算出手段と、
    前記画像処理毎に、前記パラメータ値算出手段により算出されたパラメータ値と前記相対位置に関する条件における当該パラメータ値に対応する条件とに基づいて各オブジェクトが満たす条件を判別する判別手段と、
    前記判別手段により判別された条件に対応する算出プログラムを用いて各画像処理の画像処理係数を求め、前記画像処理手段に設定する画像処理係数設定手段と、
    を備えたことを特徴とするゲーム装置。
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