JP2010073005A - 画像生成装置、画像生成方法、および、プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マスク画像生成部240は、視点を基準とした視界内にて、配置されている光源オブジェクトを除いた視界全面を覆うマスク画像を生成する。また、透明度算定部250は、マスク画像に設定するためのアルファ値を、視点から光源オブジェクトへの方向と視線方向とのなす角度に基づいて算定する。そして、画像描画部260は、視界内に配置されている各オブジェクトを投影変換した投影画像を生成し、この投影画像にアルファ値が設定されたマスク画像を合成した視界画像を描画する。
【選択図】図2
Description
例えば、屋外の場面で、昼間の太陽をグロー等を用いて表現しても、空等が明るいためその太陽はほとんど強調されない。つまり、視界内に太陽が含まれる画像を従来の表現手法にて生成しても、プレイヤにはその太陽が眩しく感じられず、リアリティを高めることが不十分であった。
すなわち、光源オブジェクトはそのままに、それ以外の明度が落とされているため、光源オブジェクトの明るさが相対的に強調され、プレイヤにとって光源オブジェクトがより眩しく感じることになる。
この結果、光源の眩しさを適切に表現することができる。
すなわち、光源オブジェクトはそのままに、それ以外の明度が落とされているため、光源オブジェクトの明るさが相対的に強調され、プレイヤにとって光源オブジェクトがより眩しく感じることになる。
この結果、光源の眩しさを適切に表現することができる。
この場合、黒色のマスク画像は、透明度が大きいと(それほど不透明でないと)、薄い灰色になり、覆われた視界画像の明度を小さく低下させる。逆に、透明度が小さいと(かなり不透明になると)、濃い灰色になり、覆われた視界画像の明度を大きく低下させる。
例えば、視点から光源オブジェクトへの方向と視線方向とのなす角が大きいほど、大きな透明度(例えば、小さなアルファ値)を算定し、逆に、なす角が小さいほど、小さな透明度(例えば、大きなアルファ値)を算定する。一例として、黒色のマスク画像の透明度が高く算定されると(それほど不透明でないと)、覆われた視界画像の明度を少しだけ低下させる。逆に、透明度が低く算定されると(かなり不透明になると)、覆われた視界画像の明度を大きく低下させる。
これにより、光源オブジェクトが視界画像の中心から離れていると、少しだけ薄暗い視界画像が描画され、逆に、光源オブジェクトが視界画像の中心に近いと、かなり暗い視界画像が描画される。
具体的に、光源オブジェクトが視線方向(視界画像の中心)にあり、黒色のマスク画像の透明度が低く(かなり不透明に)算定されている場合を一例として説明する。この場合、光源オブジェクトの遮蔽割合が大きいと、算定された値よりも透明度がかなり高くなるように補正する。逆に、遮蔽割合が小さいと、算定された値よりも透明度が少しだけ高くなるように補正する。つまり、同じ位置に光源オブジェクトが配置されていても、遮蔽割合に基づいて透明度が補正され、覆われた視界画像の明度も調整される。
これにより、光源オブジェクトの配置位置だけでなく、遮蔽割合に従って調整された視界画像が描画される。
上記の算定部は、計時される経過時間が増えるにつれて、透明度を順次増加させてもよい。
この場合、例えば、光源オブジェクトが視界画面の中心にあり、透明度の低い黒色のマスク画像により覆われた視界画像がかなり暗く描画されていても、そのまま時間が経過するに連れて、マスク画像の透明度がだんだん増加し、これより覆われた視界画像の暗さもだんだん薄くなっていくため、プレイヤの目が徐々に慣れてきたように感じさせることができる。
すなわち、光源オブジェクトはそのままに、それ以外の明度が落とされているため、光源オブジェクトの明るさが相対的に強調され、プレイヤにとって光源オブジェクトがより眩しく感じることになる。
この結果、光源の眩しさを適切に表現することができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像生成装置が実現される典型的なゲーム装置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
また、仮想3次元空間に配置され、各種のテクスチャ情報が付加されたポリゴン情報を、Zバッファ法によりレンダリングして、所定の視点位置から仮想3次元空間に配置されたポリゴンを俯瞰したレンダリング画像を得る演算の高速実行も可能である。
また、ユーザからの文字列の編集入力を受け付けるためのキーボードや、各種の位置の指定および選択入力を受け付けるためのマウスなどを接続する形態も採用することができる。
図2は、本実施形態に係る画像生成装置の概要構成を示す模式図である。この画像生成装置は、一例として、プレイヤにより操作されるキャラクタ(自キャラクタ)が、3次元仮想空間内のゲームフィールドを任意に方向等を変えながら移動できるアクションゲームにおけるゲーム画像を生成する装置である。以下、本図を参照して説明する。
なお、光源オブジェクトには、一例として、太陽オブジェクト等も含まれている。
そして、RAM 103等が、このようなオブジェクト情報記憶部210として機能しうる。
なお、コントローラ105がこのような操作受付部220として機能しうる。
例えば、自キャラクタや敵キャラクタといった仮想空間内で位置が変化するオブジェクトの位置情報(現在位置や向き等)を管理する。つまり、自キャラクタは、操作受付部220にて受け付けた移動指示等に従って、仮想空間内の位置や向きが変化するため、位置管理部230によって、その位置情報が管理される。また、敵キャラクタも所定のロジックに従って適宜移動し、仮想空間内の位置等が変化するため、同様に位置情報が管理される。
この他にも、位置管理部230は、樹木、建物、及び、光源(太陽等)といった仮想空間内で位置が変化しないオブジェクトの位置情報(固定値)も管理する。なお、太陽等の光源オブジェクトが、例えば、ゲーム内での時間経過に応じて位置を変化させる場合では、逐次変化する位置情報が管理されるものとする。
更に、位置管理部230は、視点情報(現在の視点位置及び向き)も適宜管理する。
そして、RAM 103及びCPU 101が、このような位置管理部230として機能しうる。
例えば、マスク画像生成部240は、黒色にて初期化したマスク用のバッファを確保しており、太陽等の光源オブジェクトが視界に入る(視界画像中に含まれる)場合に、その光源オブジェクトのスプライトをバッファ内に描画する。
具体的に説明すると、視点情報(位置及び方向)等により、太陽が視界の右上に位置する場合、マスク画像生成部240は、図3(a)に示すように、太陽オブジェクトTojを、マスク用のバッファ内に描画する。
そして、このバッファ内の情報に基づいて、マスク画像生成部240は、図3(b)に示すようなマスク画像MKを生成する。つまり、全体が黒色で、太陽オブジェクト(投影変換後の太陽オブジェクト)の形状分だけが切り取られた(くり抜かれた)マスク画像を生成する。
なお、太陽オブジェクトの形状分が切り取られる前のマスク画像は、一例として、投影変換されるスクリーン画面(つまり、視界全面)と同じ大きさの矩形形状であり、後述するように、透明度(不透明度)を規定するアルファ値が適宜設定可能となっている。
そして、RAM 103及びCPU 101が、このようなマスク画像生成部240として機能しうる。
例えば、透明度算定部250は、視点から光源オブジェクトまでの方向と視点方向とのなす角度、及び、光源オブジェクトの遮蔽割合等に基づいて、マスク画像のアルファ値を算定する。
具体的に、透明度算定部250は、図4(a)に示すように、視点Vから太陽オブジェクトTojへの方向d1と、視線方向d2とのなす角度θに基づいて、アルファ値を算定する。
一例として、アルファ値の範囲が0.0〜1.0とし、0.0が最も透明度が高く(完全に透明)、一方、1.0が最も透明度が低い(完全に不透明)場合について説明すると、透明度算定部250は、この0.0〜1.0の範囲でアルファ値を算定する。
より詳細に説明すると、透明度算定部250は、光源オブジェクトが視界内に入っている状態において、図4(b)のグラフに示すように、角度θが小さいほど、1.0に近づく(透明度が低くなる)ようにアルファ値を算定し、逆に、角度θが大きいほど、0.0に近づく(透明度が高くなる)ようにアルファ値を算定する。この図4(b)に示すグラフは、一例であり、適宜変更可能である。
なお、図4(c)に示すように、投影されるスクリーン画面Sc上の太陽オブジェクトTojは、角度θが小さいほど中心Cnに近づくことになり、逆に、角度θが大きいほど中心Cnから離れることになるため、中心Cnに対する太陽オブジェクトTojの位置(一例として、中心Cnと太陽オブジェクトTojとの距離)から、アルファ値を算定することもできる。
例えば、透明度算定部250は、視点から光源オブジェクトまでの方向を求める際に、その間を遮蔽するオブジェクトの有無を検出し、遮蔽するオブジェクトがあれば、その遮蔽割合(どのくらいの割合で遮蔽されているか)を求めておく。なお、遮蔽割合を求める手法は任意であり、適宜適用可能である。例えば、投影変換によりスクリーン画面に投影された後に、光源オブジェクトの遮蔽の有無を判定し、遮蔽されていればその遮蔽割合を求めるようにしてもよい。
また、他のオブジェクトにより遮蔽される以外にも、視界の端に光源オブジェクトが配置され、その一部が視界外となって欠けている場合も、視界外の部分が同様に遮蔽されているように扱うものとする。
そして、透明度算定部250は、上述した角度θ等に応じて算定したアルファ値を、求めた遮蔽割合に応じて補正する。例えば、図4(d)のグラフに示すように、遮蔽割合に応じた補正係数(0.0〜1.0)を求め、この係数値をアルファ値に乗じることにより、アルファ値を補正する。すなわち、遮蔽割合が小さいと、アルファ値が少しだけ低くなるように補正し(少しだけ透明になるようにし)、逆に遮蔽割合が大きいと、アルファ値がかなり低くなるように補正する(かなり透明になるようにする)。この図4(d)に示すグラフは、一例であり、適宜変更可能である。
つまり、透明度算定部250は、遮蔽割合が高いほどアルファ値がより小さくなるように(より透明になるように)、アルファ値を補正する。
そして、上述したように、マスク画像自身が黒色であるため、マスク画像は、算定された(設定された)アルファ値に応じて明度の異なる灰色を合成するための画像となる。一例として、図5(a)のグラフに示すように、透明度が小さい(アルファ値が大きい)と、濃い(明度の低い)灰色になり、逆に、透明度が大きい(アルファ値が小さい)と、薄い(明度の高い)灰色になる。この図5(a)に示すグラフは、一例であり、適宜変更可能である。
光源オブジェクト(太陽オブジェクト)が遮蔽されていない場合を一例として説明すると、角度θが小さく、光源オブジェクトが中心に近いと、図5(b)に示すような濃い(明度の低い)灰色のマスク画像MKとなる。逆に、角度θが大きく、光源オブジェクトが中心から離れていると、図5(c)に示すような薄い(明度の高い)灰色のマスク画像MKとなる。
そして、CPU 101が、このような透明度算定部250として機能しうる。
例えば、画像描画部260は、視界内に入るオブジェクトを、位置管理部230に管理される各オブジェクトの位置及び視点情報に基づいて特定すると、そのオブジェクトを投影変換によりスクリーン画面に投影した投影画像を生成する。なお、その際、視界内に光源オブジェクトが含まれているか(視点から太陽オブジェクト等が見えるか)どうかも判別する。
そして、視界内に光源オブジェクトが含まれている場合に、画像描画部260は、投影画像にマスク画像を合成することにより、視界画像を描画する。なお、マスク画像には、上述したように、角度θ等に基づいてアルファ値が適宜設定されているため、この合成によって、光源オブジェクトを除いて明度が落とされた(暗くされた)視界画像が生成される。
この表示画像HGは、太陽オブジェクトTojはそのままに、それ以外の明度が落とされている(薄暗く描画されている)ため、太陽オブジェクトTojの明るさが相対的に強調され、プレイヤにとって太陽オブジェクトTojがより眩しく感じることになる。
そして、画像処理部108が、このような画像描画部260として機能しうる。
図7は、上述した構成の画像生成装置200において実行される画像生成処理の流れを示すフローチャートである。以下、本図を参照して画像生成装置200の動作について説明する。この画像生成処理は、例えば、ゲーム実行中において、描画サイクル毎(一例として、1/60秒毎)に、繰り返し実行されるものとする。
画像生成装置200は、視界内に光源がないと判別すると(ステップS303;No)、画像生成処理を終了する。つまり、投影変換した画像をそのまま表示画像(視界画像)とする。
すなわち、マスク画像生成部240は、黒色にて初期化したマスク用のバッファに、太陽等の光源オブジェクトのスプライトを描画する。そして、このバッファ内の情報に基づいて、マスク画像生成部240は、例えば、上述した図3(b)に示すようなマスク画像MKを生成する。つまり、全体が黒色で、太陽等の光源オブジェクトの形状分だけが切り取られた矩形(略矩形)のマスク画像を生成する。
すなわち、透明度算定部250は、視点から光源オブジェクトまでの方向と視点方向とのなす角度、及び、光源オブジェクトの遮蔽割合等に基づいて、マスク画像のアルファ値を算定する。
例えば、透明度算定部250は、上述した図4(a)に示すように、視点Vから太陽オブジェクトTojへの方向d1と、視線方向d2とのなす角度θに基づいて、アルファ値を算定する。つまり、上述した図4(b)のグラフに示すように、角度θが小さいほど、1.0に近づく(不透明になる)ようにアルファ値を算定し、逆に、角度θが大きいほど、0.0に近づく(透明になる)ようにアルファ値を算定する。
また、透明度算定部250は、光源オブジェクトの一部が遮蔽されている場合に、その遮蔽割合に応じて、アルファ値を補正する。
例えば、透明度算定部250は、上述した図4(d)のグラフに示すように、遮蔽割合に応じた補正係数(0.0〜1.0)を求め、この係数値をアルファ値に乗じることにより、アルファ値を補正する。すなわち、遮蔽割合が高いほどアルファ値がより小さくなるように(より透明になるように)、角度θに基づいて算定されたアルファ値を補正する。
そして、透明度算定部250は、このようにして算定したアルファ値をマスク画像に設定する。
すなわち、画像描画部260は、視界内のオブジェクトをスクリーン画面に投影変換した投影画像に、アルファ値が設定されたマスク画像を合成することにより、表示画像(視界画像)を描画する。
例えば、画像描画部260は、上述した図6(a)に示すように、投影変換した画像Gに、視点V側からマスク画像MKを重ねて合成して、表示画像を生成する。つまり、上述した図6(b)に示すような表示画像HGを描画する。
すなわち、光源オブジェクトが視線方向(視界画像の中心)から離れていると、図8(a)に示すような少し薄暗い視界画像が生成され、また、光源オブジェクトが視線方向に近いと、図8(b)に示すようなかなり暗い視界画像が生成される。
これら図8(a),(b)の何れの視界画像でも、光源オブジェクト(太陽オブジェクト)はそのままに、それ以外の明度が落とされているため、光源オブジェクトの明るさが相対的に強調され、プレイヤにとって光源オブジェクトがより眩しく感じることになる。
上記の実施形態では、視界内における光源オブジェクトの配置状況(配置位置及び遮蔽割合)に基づいて、マスク画像のアルファ値が算定される場合について説明した。
更にリアリティを高めるために、光源オブジェクトが表示され続けていると、だんだん目が慣れていく様子を表現するようにしてもよい。
以下、このように、リアリティを更に高めることのできる他の実施形態について、以下、図面を参照して説明する。
図示するように、画像生成装置400は、オブジェクト情報記憶部210と、操作受付部220と、位置管理部230と、マスク画像生成部240と、透明度算定部250と、画像描画部260と、計時部410とを備える。
この画像生成装置400は、上述した図2の画像生成装置200の構成に、計時部410を加えたものとなっている。つまり、オブジェクト情報記憶部210〜画像描画部260の構成は、画像生成装置200と同等である。
例えば、計時部410は、位置管理部230に管理される光源オブジェクトの位置と、視点情報(位置及び方向)との関係から、視界内に光源オブジェクトが位置している(視点から光源オブジェクトが見える)かどうかを逐次判別し、光源オブジェクトが視界内に位置している状態で経過タイムをカウントアップする。
なお、計時部410は、光源オブジェクトが視界内から外れると、経過タイムをゼロクリアする。
例えば、上述したように、視界内における光源オブジェクトの配置状況に基づいて、アルファ値を算定した後に、経過タイムの値に応じて、アルファ値が小さくなるように(透明度が大きくなるように)補正する。
具体的には、図10のグラフに示すように、経過タイムに応じた減衰係数値(0.0〜1.0)を順次求め、この係数値をアルファ値に乗じることにより、アルファ値を時間経過に応じて小さくしていく。この図10に示すグラフは、一例であり、適宜変更可能である。
つまり、時間が経過するにつれて、視界画像の明度が徐々に上がるように(だんだん明るくなっていくように)、要するに、経過タイムが大きいほどアルファ値がより小さくなるように(透明度がより大きくなるように)補正する。
なお、上述した図7の画像生成処理と同じ箇所には、同じ参照符号が付加されている。また、この画像生成処理も、例えば、ゲーム実行中において、描画サイクル毎(一例として、1/60秒毎)に、繰り返し実行されるものとする。
画像生成装置400は、視界内に光源があるか否かを判別する(ステップS303)。つまり、視点から太陽オブジェクト等が見えているかどうかを判別する。
すなわち、計時部410は、カウントしていた経過タイムをゼロクリアする。
そして、画像生成装置400は、画像生成処理を終了する。つまり、投影変換した画像をそのまま表示画像とする。
画像生成装置400は、経過タイムが基準値を超えていると判別すると(ステップS502;Yes)、画像生成処理を終了する。つまり、視界画像の明度を下げる必要のないほど時間が経過している場合、投影変換した画像をそのまま表示画像とする。
すなわち、透明度算定部250は、まず、視点から光源オブジェクトまでの方向と視点方向とのなす角度、及び、光源オブジェクトの遮蔽割合等に基づいて、マスク画像のアルファ値を算定する。
その後、透明度算定部250は、経過タイムの値に応じて、アルファ値が小さくなるように(透明度が大きくなるように)補正する。
すなわち、透明度算定部250は、上述した図10のグラフに示すように、経過タイムに応じた減衰係数(0.0〜1.0)を求め、この係数値をアルファ値に乗じることにより、アルファ値を補正する。これにより、アルファ値は、経過タイムが大きいほどより小さくなるように(透明度がより大きくなるように)補正される。
例えば、視界の中心近くに光源オブジェクト(太陽オブジェクト)がある場面で、経過タイムが小さいと、図12(a)に示すように、かなり暗い視界画像が描画される。そして、そのまま時間が経過していくと(経過タイムが増加していくと)、図12(b)に示すように、薄暗い視界画像が描画される(だんだん暗さが薄くなっていく)。さらに、時間が経過していくと(経過タイムが基準値を超えると)、図12(c)に示すように、マスク画像を合成しない視界画像が描画される。
このため、最初暗い視界画像が描画されていても、そのまま時間が経過するに連れて、だんだん暗さが薄くなっていくため、プレイヤの目がだんだん慣れてきたように感じさせることができる。
この結果、光源の眩しさを、よりリアリティを高めて表現することができる。
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 インターフェース
105 コントローラ
106 外部メモリ
107 DVD−ROMドライブ
108 画像処理部
109 音声処理部
110 NIC
200,400 画像生成装置
210 オブジェクト情報記憶部
220 操作受付部
230 位置管理部
240 マスク画像生成部
250 透明度算定部
260 画像描画部
410 計時部
Claims (8)
- 光源オブジェクトを含む複数のオブジェクトが配置された仮想空間を、所定の視点から眺めた視界画像を生成する画像生成装置であって、
光源オブジェクトを除いた視界画像の明度を調整するための所定形状の調整画像を生成する調整画像生成部と、
当該調整画像により調整させる明度を、視界内における光源オブジェクトの配置状況に基づいて算定する算定部と、
視界内に配置されている各オブジェクトの投影画像を生成し、当該投影画像に当該調整画像を合成した視界画像を描画する画像描画部と、を備える、
ことを特徴とする画像生成装置。 - 光源オブジェクトを含む複数のオブジェクトが配置された仮想空間を、所定の視点から眺めた視界画像を生成する画像生成装置であって、
視点を基準とした視界全面から光源オブジェクトを除いたマスク画像を生成するマスク画像生成部と、
当該マスク画像に設定するための透明度を、視界内における光源オブジェクトの配置状況に基づいて算定する算定部と、
視界内に配置されている各オブジェクトを投影変換した投影画像を生成し、当該投影画像に透明度が設定された当該マスク画像を合成した視界画像を描画する画像描画部と、を備える、
ことを特徴とする画像生成装置。 - 請求項2に記載された画像生成装置であって、
前記マスク画像生成部は、視界全面を覆う黒色の矩形画像から、視界内における光源オブジェクトの形状を切り抜くことにより、当該光源オブジェクトを除いたマスク画像を生成する、
ことを特徴とする画像生成装置。 - 請求項2又は3に記載された画像生成装置であって、
前記算定部は、視点から光源オブジェクトへの方向と視線方向とのなす角に基づいて透明度を算定する、
ことを特徴とする画像生成装置。 - 請求項4に記載された画像生成装置であって、
前記算定部は、光源オブジェクトが他のオブジェクトにより遮蔽されている場合に、遮蔽された割合を示す遮蔽割合に基づいて、算定した透明度を補正する、
ことを特徴とする画像生成装置。 - 請求項2乃至5の何れか1項に記載された画像生成装置であって、
視界内に光源オブジェクトが配置されている状態の経過時間を計時する計時部を更に備え、
前記算定部は、計時される当該経過時間が増えるにつれて、透明度を順次増加させる、
ことを特徴とする画像生成装置。 - 調整画像生成部、算定部、及び、画像描画部を有しており、光源オブジェクトを含む複数のオブジェクトが配置された仮想空間を、所定の視点から眺めた視界画像を生成する画像生成装置における画像生成方法であって、
前記調整画像生成部が、光源オブジェクトを除いた視界画像の明度を調整するための所
定形状の調整画像を生成する調整画像生成ステップと、
前記算定部が、当該調整画像により調整させる明度を、視界内における光源オブジェクトの配置状況に基づいて算定する算定ステップと、
前記画像描画部が、視界内に配置されている各オブジェクトの投影画像を生成し、当該投影画像に当該調整画像を合成した視界画像を描画する画像描画ステップと、を備える、
ことを特徴とする画像生成方法。 - コンピュータを、
光源オブジェクトを除いた視界画像の明度を調整するための所定形状の調整画像を生成する調整画像生成部、
当該調整画像により調整させる明度を、視界内における光源オブジェクトの配置状況に基づいて算定する算定部、
視界内に配置されている各オブジェクトの投影画像を生成し、当該投影画像に当該調整画像を合成した視界画像を描画する画像描画部、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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2008
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