JP2008077408A - プログラム、情報記憶媒体及び画像生成システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像生成システムは、半透明オブジェクトのライティング処理を行い、半透明オブジェクトの光の反射色を求めるライティング処理部と、求められた半透明オブジェクトの反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めるα値取得部と、半透明オブジェクトの色と、半透明オブジェクトの描画先の色であるディスティネーション色とを、求められたα値に基づいてブレンディングするαブレンディング部を含む。α値取得部は、半透明オブジェクトの反射色が強くなればなるほど半透明オブジェクトの色のブレンディング率が高くなるα値を求める。
【選択図】図11
Description
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。
GQ=(1−α)×GD+α×GS
BQ=(1−α)×BD+α×BS
一方、加算αブレンディングの場合には下式の処理を行う。
GQ=GD+α×GS
BQ=BD+α×BS
また、減算αブレンディングの場合には下式の処理を行う。
GQ=GD−α×GS
BQ=BD−α×BS
ここで、RD、GD、BDは、描画バッファ174(フレームバッファ、色バッファ)に既に描画されている画像(元画像)の色成分(ディスティネーション色)であり、RS、GS、BSは、描画バッファ174に描画すべき画像の色成分(ソース色)である。また、RQ、GQ、BQは、αブレンディング処理により得られる画像の色成分(最終色)である。
2.1 窓の表現
図2(A)において、車を表す移動体MOBには、車のフロントガラスの窓を表す半透明オブジェクトWOBが設けられている。なお以下では、移動体が車であり、半透明オブジェクトが窓オブジェクトである場合を例に取り説明するが、本実施形態はこれに限定されない。例えば移動体は車に限定されず、例えば戦闘機、列車、ロボット等であってもよい。また半透明オブジェクトは窓オブジェクトに限定されず、例えば水面オブジェクト等であってもよい。
このような課題を解決するために本実施形態では、半透明オブジェクトWOBの反射色の強さ(明るさ)に応じてα値を制御する手法を採用している。
次に、ライティング処理による反射色の求め方の具体例について説明する。現実世界での照光現象をシミュレートするための数学的モデルとして、この種の画像生成システムでは種々の照明モデルが用いられている。図6(A)、図6(B)に、光源が平行光である場合の照明モデルの例を示す。
ここで、Ksp、Kdf、Kamは、各々、スペキュラ光、ディフューズ光、アンビエント光についての反射率(物体色)であり、Isp、Idf、Iamは、スペキュラ光、ディフューズ光、アンビエント光の輝度(強さ、光源色)である。Nはオブジェクト(移動体、窓オブジェクト)の法線ベクトルであり、Lは光源(平行光源)LSのベクトルであり、Rは反射ベクトルであり、R=−E+2(N・E)Nと表すことができる。nは鏡面反射指数(ハイライト特性係数)である。
ここで、Hはハーフベクトルであり、H=(E+L)/|E+L|と表すことができる。
図7(A)では、移動体MOBへの背景の光の映り込みを表現するために、環境マッピングを利用している。具体的には、キューブオブジェクトCOB(広義には環境マッピング用オブジェクト)の画像を、環境テクスチャとしてオブジェクト空間で移動する移動体MOBに対して環境マッピングする。なお図8に、キューブ環境マッピングを用いる場合の環境テクスチャの例を示す。
次に、α値の具体的な演算手法について説明する。例えば図9(A)、図9(B)では、半透明オブジェクトWOBの反射色の強さパラメータ(明るさパラメータ)をSPとし、マテリアルパラメータをP1、P2とした場合に、これらのパラメータSP、P1、P2を用いた演算式によりα値を求めている。例えば反射色の強さパラメータは下式のような演算式により求めることができる。
ここで、K1、K2、K3としては、RGB−YUV変換においてRGB成分をY成分に変換する係数等を用いることができ、例えばK1=0.299、K2=0.587、K3=0.114である。これにより反射色の強さ(明るさ、輝度)を抽出できる。
ここで、マテリアルパラメータP1は、半透明オブジェクトWOBのデフォルトの透明度を表すパラメータであり、マテリアルパラメータP2は、反射色強度−α値の変換係数パラメータである。
図11では、反射色のうちディフューズ色やアンビエント色を除くスペキュラ色の強さに応じてα値を演算している。
そして、このようにして求められたスペキュラ色Csp、ディフューズ色Cdf、アンビエント色Camにより、半透明オブジェクトの色CS(ソース色)を、下式のように求めることができる。
このように半透明オブジェクトの色CSは、少なくともスペキュラ色Cspとディフューズ色Cdfとアンビエント色Camに基づいて求められる。
この時、α値は図11のA1に示すように、スペキュラ色Csp=Csp’+Cmpにより求められる。具体的にはスペキュラ色Csp(広義には反射色)の強さパラメータSP=F(Csp)が求められ、強さパラメータSPによりα値α=G(SP)が求められる。
次に本実施形態の詳細な処理例を図12、図13のフローチャートを用いて説明する。
図14(A)に本実施形態を実現できるハードウェアの構成例を示す。
112 移動体演算部、114 仮想カメラ制御部、120 画像生成部、
122 ライティング処理部、124 テクスチャマッピング部、126 α値取得部、
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、176 モデルデータ記憶部、
178 テクスチャ記憶部、180 情報記憶媒体、190 表示部、192 音出力部、
194 補助記憶装置、196 通信部
Claims (15)
- 半透明オブジェクトのライティング処理を行い、前記半透明オブジェクトの光の反射色を求めるライティング処理部と、
求められた前記半透明オブジェクトの反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めるα値取得部と、
前記半透明オブジェクトの色と、前記半透明オブジェクトの描画先の色であるディスティネーション色とを、求められたα値に基づいて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。 - 請求項1において、
前記ライティング処理部は、
照明モデルに基づいて、スペキュラ光による反射色であるスペキュラ色を求め、求められたスペキュラ色に基づいて、前記半透明オブジェクトの反射色を求め、
前記α値取得部は、
前記スペキュラ色により求められた反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項2において、
前記ライティング処理部は、
光源ベクトルと、仮想カメラの視線ベクトルと、前記半透明オブジェクトの法線ベクトルとに基づいて、前記半透明オブジェクトのスペキュラ色を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記半透明オブジェクトの周囲の環境を表す環境テクスチャを前記半透明オブジェクトに対して環境マッピングするテクスチャマッピング部として、
コンピュータを機能させ、
前記ライティング処理部は、
前記環境マッピングで得られたマッピング色により、前記半透明オブジェクトの反射色を求め、
前記α値取得部は、
前記環境マッピングのマッピング色により求められた反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記α値取得部は、
前記半透明オブジェクトの反射色が強くなればなるほど前記半透明オブジェクトの色のブレンディング率が高くなるα値を求め、
前記αブレンディング部は、
前記半透明オブジェクトの反射色が強くなればなるほどディスティネーション色に対する前記半透明オブジェクトの色のブレンディング率が高くなるαブレンディング処理を行うことを特徴とするプログラム。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記α値取得部は、
前記半透明オブジェクトの反射色の強さパラメータをSPとし、マテリアルパラメータをP1、P2とした場合に、α=P1+P2×SPの演算式でα値を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項6において、
前記α値取得部は、
前記半透明オブジェクトのマテリアルに応じて異なった値に設定される前記マテリアルパラメータP1、P2に基づいて、α値を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記半透明オブジェクトの周囲の環境を表す環境テクスチャを前記半透明オブジェクトに対して環境マッピングするテクスチャマッピング部として、
コンピュータを機能させ、
前記環境テクスチャの色チャネルには前記半透明オブジェクトのマッピング色が設定され、前記環境テクスチャのαチャネルには、前記マッピング色の強さに応じてその値が変化するα値が設定され、
前記α値取得部は、
前記環境マッピングにより、前記マッピング色である前記半透明オブジェクトの反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記αブレンディング部は、
少なくともスペキュラ色とディフューズ色とアンビエント色に基づいて求められた半透明オブジェクトの色と、ディスティネーション色とを、求められたα値に基づいてブレンディングすることを特徴とするプログラム。 - 移動体を含む複数のオブジェクトをオブジェクト空間に設定するオブジェクト空間設定部と、
前記オブジェクト空間内で前記移動体を移動させるための演算を行う移動体演算部と、
前記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ための仮想カメラの制御処理を行う仮想カメラ制御部と、
照明モデルに基づいて、スペキュラ光による反射色であるスペキュラ色を求め、求められたスペキュラ色に基づいて、前記移動体の窓オブジェクトの反射色を求めるライティング処理部と、
求められた前記窓オブジェクトの反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めるα値取得部と、
前記窓オブジェクトの色と、前記窓オブジェクトを介して見える前記移動体の内部色とを、求められたα値に基づいて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。 - 移動体を含む複数のオブジェクトをオブジェクト空間に設定するオブジェクト空間設定部と、
前記オブジェクト空間内で前記移動体を移動させるための演算を行う移動体演算部と、
前記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ための仮想カメラの制御処理を行う仮想カメラ制御部と、
前記移動体の周囲の環境を表す環境テクスチャを前記移動体に対して環境マッピングするテクスチャマッピング部と、
前記環境マッピングで得られたマッピング色により、前記移動体の窓オブジェクトの光の反射色を求めるライティング処理部と、
求められた前記窓オブジェクトの反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めるα値取得部と、
前記窓オブジェクトの色と、前記窓オブジェクトを介して見える前記移動体の内部色とを、求められたα値に基づいて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。 - コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、請求項1乃至11のいずれかに記載のプログラムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。
- 画像を生成する画像生成システムであって、
半透明オブジェクトのライティング処理を行い、前記半透明オブジェクトの光の反射色を求めるライティング処理部と、
求められた前記半透明オブジェクトの反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めるα値取得部と、
前記半透明オブジェクトの色と、前記半透明オブジェクトの描画先の色であるディスティネーション色とを、求められたα値に基づいて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。 - 画像を生成する画像生成システムであって、
移動体を含む複数のオブジェクトをオブジェクト空間に設定するオブジェクト空間設定部と、
前記オブジェクト空間内で前記移動体を移動させるための演算を行う移動体演算部と、
前記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ための仮想カメラの制御処理を行う仮想カメラ制御部と、
照明モデルに基づいて、スペキュラ光による反射色であるスペキュラ色を求め、求められたスペキュラ色に基づいて、前記移動体の窓オブジェクトの反射色を求めるライティング処理部と、
求められた前記窓オブジェクトの反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めるα値取得部と、
前記窓オブジェクトの色と、前記窓オブジェクトを介して見える前記移動体の内部色とを、求められたα値に基づいて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。 - 画像を生成する画像生成システムであって、
移動体を含む複数のオブジェクトをオブジェクト空間に設定するオブジェクト空間設定部と、
前記オブジェクト空間内で前記移動体を移動させるための演算を行う移動体演算部と、
前記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ための仮想カメラの制御処理を行う仮想カメラ制御部と、
前記移動体の周囲の環境を表す環境テクスチャを前記移動体に対して環境マッピングするテクスチャマッピング部と、
前記環境マッピングで得られたマッピング色により、前記移動体の窓オブジェクトの光の反射色を求めるライティング処理部と、
求められた前記窓オブジェクトの反射色の強さに応じてその値が変化するα値を求めるα値取得部と、
前記窓オブジェクトの色と、前記窓オブジェクトを介して見える前記移動体の内部色とを、求められたα値に基づいてブレンディングするαブレンディング部を含むことを特徴とする画像生成システム。
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