JP2012059009A - 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】遠景オブジェクトについての好適な立体視用画像を生成できるプログラム、情報記憶媒体、画像生成システム等の提供。
【解決手段】画像生成システムは、遠景オブジェクトの描画処理を行って遠景画像を生成する遠景画像生成部と、遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用オブジェクトと、近景オブジェクトの描画処理を行って、立体視用画像を生成する画像生成部を含む。遠景画像生成部は、遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトを描画することで、オブジェクト空間内において遠景用仮想カメラから見える前記遠景画像を生成する。
【選択図】図５

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等に関する。

近年、映画やゲーム等の分野において、より臨場感が溢れる画像を生成するシステムとして、立体視画像の生成システムが脚光を浴びている。例えばこの立体視画像生成システムの１つである２眼式の立体視画像生成システムでは、左眼用画像と右眼用画像を生成する。そして例えばプレーヤが立体視用の眼鏡を装着して、左眼は左眼用画像のみを見て、右眼は右眼用画像のみを見るようにすることで、立体視を実現する。このような立体視を実現する画像生成システムの従来技術としては、例えば特許文献１に開示される技術がある。また立体視方式としては、眼鏡式以外にも裸眼式がある。例えば、パララックスバリアによって、画素ごとに、「左眼には見えるが右眼には見えない」、「右眼には見えるが左眼には見えない」という状態を作り出すことで、裸眼の立体視システムを実現できる。また、レンチキュラ等の光学素子による光の屈折等を利用することで、画素ごとに光の方向を制御し、上記と同様の状態を作り出すことでも、裸眼の立体視システムを実現できる。

このような立体視用画像をＣＧ（Computer Graphics）で生成する場合には、左眼用仮想カメラに対応する左眼用ビューボリューム（左眼用視錐台）を視界に設定して、描画処理を行い、左眼用画像を生成する。また右眼用仮想カメラに対応する右眼用ビューボリューム（右眼用視錐台）を視界に設定して、描画処理を行い、右眼用画像を生成する。

しかしながら、登場する全てのオブジェクトについて、左眼用ビューボリュームでの左眼用画像の描画と、右眼用ビューボリュームでの右眼用画像の描画の両方を行うと、処理負荷が大きくなってしまうおそれがある。

また、両眼視差を利用した立体視では、左眼用画像と右眼用画像の視差により奥行き感を認識させており、左眼用画像と右眼用画像の同一オブジェクト画像間の描画位置のズレは、表示画面からの距離が遠くなるにつれて大きくなる。従って、特に、表示画面から遠い遠景オブジェクトでは、同一オブジェクト画像間の描画位置のズレが大きくなりすぎてしまい、目の疲労の原因になったり、ユーザによる立体視の融合可能範囲を超えてしまうなどの問題がある。

特開２００４−１２６９０２号公報

本発明の幾つかの態様によれば、遠景オブジェクトについての好適な立体視用画像を生成できるプログラム、情報記憶媒体、画像生成システム等を提供できる。

本発明の一態様は、遠景オブジェクトの描画処理を行って遠景画像を生成する遠景画像生成部と、前記遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用オブジェクトと、近景オブジェクトの描画処理を行って、立体視用画像を生成する画像生成部とを含み、前記遠景画像生成部は、遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトを描画することで、オブジェクト空間内において遠景用仮想カメラから見える前記遠景画像を生成する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、又は該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に関係する。

本発明の一態様によれば、遠景オブジェクトの描画処理を行うことで遠景画像が生成され、生成された遠景画像が遠景マッピング用オブジェクトにマッピングされる。そして、遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用オブジェクトと、近景オブジェクトの描画処理が行われることで、立体視用画像が生成される。また遠景画像は、遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトを描画することで生成される。このようにすれば、遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトについては、視差による描画位置のズレを、例えば遠景境界面でのズレ程度に制限することが可能になり、視差による描画位置のズレを制限できるようになる。従って、遠景オブジェクトの描画位置のズレが大きすぎることによる悪影響が低減された好適な立体視用画像を生成することが可能になる。

また本発明の一態様では、前記画像生成部は、前記遠景画像がマッピングされ前記遠景境界面の位置に配置された前記遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、前記立体視用画像を生成してもよい。

このようにすれば、遠景画像がマッピングされ遠景境界面の位置に配置された遠景マッピング用オブジェクトと、遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、立体視用画像が生成されるようになる。従って、遠景境界面を境界として遠景オブジェクトと近景オブジェクトの描画処理を行うことで、視差による遠景オブジェクトの描画位置のズレが制限された好適な立体視用画像を生成できるようになる。

また本発明の一態様では、描画対象となるオブジェクトとして、精密度が低い低精密度オブジェクトと、前記低精密度オブジェクトよりも精密度が高い高精密度オブジェクトとが用意され、前記遠景画像生成部は、前記低精密度オブジェクトと前記高精密度オブジェクトのうち前記低精密度オブジェクトを、遠景オブジェクトとして選択して描画することで前記遠景画像を生成し、前記画像生成部は、前記低精密度オブジェクトと前記高精密度オブジェクトのうち前記高精密度オブジェクトを、近景オブジェクトとして選択して描画することで前記立体視用画像を生成してもよい。

このようにすれば、遠景画像と近景画像の描画処理をＬＯＤの処理と連動して行うことが可能になり、処理の効率化等を図れる。

また本発明の一態様では、前記遠景画像生成部は、遠景オブジェクトを描画することで得られた画像に対してぼかし処理を行った画像を、前記遠景画像として生成してもよい。

このようにすれば、遠景画像と近景画像の描画処理を被写界深度エフェクト処理と連動して行うことが可能になり、処理の効率化等を図れる。

また本発明の一態様では、前記遠景境界面として、第１の遠景境界面と、前記第１の遠景境界面よりも手前側の境界面である第２の遠景境界面が設定され、前記遠景画像生成部は、前記第１の遠景境界面の情報と前記第２の遠景境界面の情報を用いて前記遠景画像を生成してもよい。

このように、複数の遠景境界面を設定することで、遠景マッピング用オブジェクトに遠景オブジェクトを描画して遠景画像を生成することによる画像の歪みの問題を低減できるようになる。

また本発明の一態様では、前記画像生成部は、前記遠景境界面から手前側に向かうにつれて、遠景マッピング用オブジェクト用のα値である遠景用α値が小さくなり、近景オブジェクト用のα値である近景用α値が大きくなるα合成処理で、前記遠景マッピング用オブジェクトと前記近景オブジェクトを描画することで、前記立体視用画像を生成してもよい。

このように遠景マッピング用オブジェクトとその手前側の近景オブジェクトをα合成処理で描画することで、遠景画像での画像の歪みを低減することが可能になる。

また本発明の一態様では、前記画像生成部は、前記遠景画像がマッピングされた前記遠景マッピング用オブジェクトと、近景オブジェクトの描画処理を行って、オブジェクト空間内において左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を、前記立体視用画像として生成する左眼用画像生成部と、前記遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトの描画処理を行って、前記オブジェクト空間内において右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を、前記立体視用画像として生成する右眼用画像生成部とを含んでもよい（左眼用画像生成部、右眼用画像生成部としてコンピュータを機能させてもよい）。

このようにすれば、立体視用画像として左眼用画像と右眼用画像を生成できるようになる。

また本発明の一態様では、前記遠景境界面として、第１の遠景境界面と、前記第１の遠景境界面よりも手前側の境界面である第２の遠景境界面が設定され、前記遠景画像生成部は、前記第１の遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトを描画することで、前記遠景用仮想カメラから見える第１の遠景画像を生成し、前記第１の遠景画像がマッピングされた第１の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記第１の遠景境界面と前記第２の遠景境界面の間に位置する遠景オブジェクトを描画することで、左眼用の遠景用仮想カメラから見える左眼用遠景画像を生成し、前記第１の遠景画像がマッピングされた前記第１の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記第１の遠景境界面と前記第２の遠景境界面の間に位置する遠景オブジェクトを描画することで、右眼用の遠景用仮想カメラから見える右眼用遠景画像を生成し、前記左眼用画像生成部は、前記左眼用遠景画像がマッピングされた第２の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記第２の遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、前記左眼用仮想カメラから見える前記左眼用画像を生成し、前記右眼用画像生成部は、前記右眼用遠景画像がマッピングされた前記第２の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記第２の遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、前記右眼用仮想カメラから見える前記右眼用画像を生成してもよい。

このようにすれば、第１の遠景画像がマッピングされた第１の遠景マッピング用オブジェクトと遠景オブジェクトを描画することで、左眼用遠景画像、右眼用遠景画像を生成できる。そして左眼用遠景画像がマッピングされた第２の遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトを描画することで、左眼用画像を生成し、右眼用遠景画像がマッピングされた第２の遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトを描画することで、右眼用画像を生成できるようになる。

また本発明の一態様では、仮想カメラの制御を行う仮想カメラ制御部を含み（仮想カメラ制御部としてコンピュータを機能させ）、スクリーンの左端と前記右眼用仮想カメラの位置を結ぶ線と前記スクリーンの右端と前記左眼用仮想カメラの位置を結ぶ線との交点を第１の交点とし、前記左眼用仮想カメラと前記右眼用仮想カメラの中点をカメラセンター点とした場合に、前記仮想カメラ制御部は、前記遠景用仮想カメラの位置を、前記第１の交点と前記カメラセンター点の間の範囲の位置に設定してもよい。

このようにすれば、より適正で遠景についての歪みの少ない左眼用画像、右眼用画像を生成できるようになる。

また本発明の一態様では、仮想カメラの制御を行う仮想カメラ制御部を含み（仮想カメラ制御部としてコンピュータを機能させ）、前記左眼用仮想カメラと前記右眼用仮想カメラの中点をカメラセンター点とした場合に、前記仮想カメラ制御部は、前記遠景用仮想カメラの位置を、前記カメラセンター点よりも手前側の範囲の位置に設定してもよい。

このようにすれば、描画対象となる遠景オブジェクトの個数を減らすことが可能になり、描画処理負荷を軽減できる。

本実施形態の画像生成システムの構成例。 左眼用ビューボリューム、右眼用ビューボリュームの設定手法の説明図。 視差による遠景オブジェクトの描画位置のズレの問題の説明図。 本実施形態の手法の説明図。 本実施形態の手法の説明図。 遠景用仮想カメラの設定手法の説明図。 ＬＯＤと連動させる手法の説明図。 ＬＯＤと連動させる手法の説明図。 被写界深度エフェクト処理と連動させる手法の説明図。 複数の遠景境界面を設定して遠景画像を生成する手法の説明図。 複数の遠景境界面を設定して遠景画像を生成する手法の説明図。 複数の遠景境界面を設定して遠景画像を生成する手法の説明図。 遠景マッピング用ポリゴンと近景オブジェクトのα合成処理を行う手法の説明図。 本実施形態の詳細な処理を説明するフローチャート。 本実施形態の詳細な処理を説明するフローチャート。 本実施形態の詳細な処理を説明するフローチャート。

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の構成は図１に限定されず、その構成要素（各部）の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

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、方向指示キー、操作ボタン、アナログスティック、レバー、各種センサ（角速度センサ、加速度センサ等）、マイク、或いはタッチパネル型ディスプレイ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（ＤＲＡＭ、ＶＲＡＭ）などにより実現できる。そしてゲームプログラムや、ゲームプログラムの実行に必要なゲームデータは、この記憶部１７０に保持される。

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（ＤＶＤ、ＣＤ等）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、或いはメモリ（ＲＯＭ等）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（操作部、処理部、記憶部、出力部を備える装置）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、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ、ＣＲＴ、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。

補助記憶装置１９４（補助メモリ、２次メモリ）は、記憶部１７０の容量を補うために使用される記憶装置であり、ＳＤメモリーカード、マルチメディアカードなどのメモリーカードなどにより実現できる。

通信部１９６は、有線や無線のネットワークを介して外部（例えば他の画像生成システム、サーバ、ホスト装置）との間で通信を行うものであり、その機能は、通信用ＡＳＩＣ又は通信用プロセッサなどのハードウェアや、通信用ファームウェアにより実現できる。

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、サーバ（ホスト装置）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（あるいは記憶部１７０、補助記憶装置１９４）に配信してもよい。このようなサーバ（ホスト装置）による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を行う。処理部１００は記憶部１７０をワーク領域として各種処理を行う。この処理部１００の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＧＰＵ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、ゲーム演算部１０２、オブジェクト空間設定部１０４、移動体演算部１０６、仮想カメラ制御部１０８、画像生成部１２０、音生成部１３０を含む。

ゲーム演算部１０２はゲーム演算処理を行う。ここでゲーム演算としては、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、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。

オブジェクト空間設定部１０４は、複数のオブジェクトが配置されるオブジェクト空間の設定処理を行う。例えば、キャラクタ（人、動物、ロボット、車、船舶、飛行機等）、マップ（地形）、建物、コース（道路）、樹木、壁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イスなどのプリミティブ面で構成されるオブジェクト）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。具体的には、記憶部１７０のオブジェクトデータ記憶部１７２には、オブジェクト（パーツオブジェクト）の位置、回転角度、移動速度、移動方向等のデータであるオブジェクトデータがオブジェクト番号に対応づけて記憶される。オブジェクト空間設定部１０４は、例えば各フレーム毎にこのオブジェクトデータを更新する処理などを行う。

移動体演算部１０６は、キャラクタ等の移動体を移動させるための演算を行う。また移動体（移動体オブジェクト）を動作させるための演算も行う。即ち操作部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、移動体（オブジェクト、モデルオブジェクト）をオブジェクト空間内で移動させたり、移動体を動作（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、移動体の移動情報（位置、回転角度、速度、或いは加速度）や動作情報（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、移動体の移動・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１０８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、基準仮想カメラ）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、視線方向あるいは画角を制御する処理）を行う。

例えば仮想カメラによりキャラクタを後方から撮影する場合には、キャラクタの位置又は方向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（視点位置）や方向（視線方向）を制御する。この場合には、移動体演算部１０６で得られたキャラクタの位置、方向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）又は方向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。

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、シミュレーション処理）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。具体的には、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、或いは光源処理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（プリミティブ面の頂点の位置座標、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。そして、この描画データ（プリミティブ面データ）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１７８（フレームバッファ、ワークバッファ等のピクセル単位で画像情報を記憶できるバッファ）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、描画処理は頂点シェーダ処理やピクセルシェーダ処理等により実現することができる。

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。

そして本実施形態では、画像生成部１２０が、遠景画像生成部１２２、左眼用画像生成部１２４、右眼用画像生成部１２６を含む。

遠景画像生成部１２２は、遠景オブジェクト（遠景にある物体を表すオブジェクト）の描画処理を行って遠景画像を生成する。具体的には遠景画像生成部１２２は、例えば遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトを描画することで、オブジェクト空間内において遠景用仮想カメラから見える遠景画像を生成する。例えば遠景用仮想カメラの視点で、遠景境界面の位置のスクリーンに遠景オブジェクトを透視投影（透視投影変換）して描画することで、遠景用仮想カメラから見える遠景画像が生成される。生成された遠景画像は遠景画像記憶部１７８に記憶されて保存される。

そして画像生成部１２０は、遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用オブジェクトと、近景オブジェクトの描画処理を行って、立体視用画像を生成する。例えば遠景画像がマッピングされ遠景境界面の位置に配置された遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、立体視用画像を生成する。

ここで画像生成部１２０は、左眼用画像生成部（広義には第１視点画像生成部）１２４と右眼用画像生成部（広義には第２視点画像生成部）１２６を含む。左眼用画像生成部１２４は、オブジェクト空間内において左眼用仮想カメラの視点（広義には第１の視点）から見える左眼用画像（広義には第１視点画像）を生成する。右眼用画像生成部１２６は、オブジェクト空間内において右眼用仮想カメラの視点（広義には第２の視点）から見える画像（広義には第２視点画像）を生成する。

具体的には左眼用画像生成部１２４は、遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用オブジェクト（狭義には遠景マッピング用ポリゴン）と、近景オブジェクト（遠景にある物体を表すオブジェクト）の描画処理を行って、オブジェクト空間内において左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を、立体視用画像として生成する。更に具体的には、左眼用画像生成部１２４は、例えば遠景画像（遠景画像のテクスチャ）がマッピング（テクスチャマッピング）され遠景境界面の位置に配置された遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を生成する。

一方、右眼用画像生成部１２６は、遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトの描画処理を行って、オブジェクト空間内において右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を、立体視用画像として生成する。具体的には、右眼用画像生成部１２６は、例えば遠景画像がマッピングされ遠景境界面の位置に配置された遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を生成する。

ここで、遠景オブジェクトは、仮想カメラ（左眼用仮想カメラ、右眼用仮想カメラ）から見て近景オブジェクトよりも奥行き方向において遠い位置に配置されるオブジェクトである。例えば遠景境界面よりも奥側に配置されるオブジェクトを、遠景オブジェクトとし、遠景境界面よりも手前側に配置されるオブジェクトを、近景オブジェクトとすることができる。そして遠景画像は、この遠景オブジェクトを例えば遠景用仮想カメラの視点で描画することで得られる画像である。また遠景境界面は、遠景と近景を区分けするための境界であり、例えば通常の描画用のスクリーンと平行な面になる。

また遠景マッピング用オブジェクトは、遠景画像のマッピング対象となるオブジェクトであり、例えば平面形状のポリゴン（仮想ポリゴン、壁）などである。なお遠景マッピング用オブジェクトは、平面形状のポリゴン以外の形状のオブジェクトであってもよい。

そして、左眼用仮想カメラの視点で、遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトの描画処理を行うことで左眼用画像が生成される。即ち、左眼用ビューボリュームを用いて遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトを描画することで、左眼用画像が生成される。

一方、右眼用仮想カメラの視点で、遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトの描画処理を行うことで右眼用画像が生成される。即ち、右眼用ビューボリュームを用いて遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトを描画することで、右眼用画像が生成される。

また本実施形態では、描画対象となるオブジェクトとして、精密度が低い低精密度オブジェクトと、低精密度オブジェクトよりも精密度が高い高精密度オブジェクトとが用意される。高精密度オブジェクトと低精密度オブジェクトは、同じモデル（キャラクタ、飛行機、ロボット等）を表すオブジェクトであり、高精密度オブジェクトは低精密度オブジェクトよりも例えばポリゴン数が多いオブジェクトになっている。これらの高精密度オブジェクト、低精密度オブジェクトのデータ（ポリゴンデータ等）はオブジェクトデータ記憶部１７２に記憶できる。

そして遠景画像生成部１２２は、低精密度オブジェクトと高精密度オブジェクトのうち低精密度オブジェクトを、遠景オブジェクトとして選択して描画することで遠景画像を生成する。即ち遠景画像の生成時に各モデルを描画する際に、当該モデルを表すオブジェクトとして低精密度オブジェクトを選択して描画する。

一方、画像生成部１２０は、低精密度オブジェクトと高精密度オブジェクトのうち高精密度オブジェクトを、近景オブジェクトとして選択して描画すること立体視用画像を生成する。

具体的には、左眼用画像生成部１２４は、低精密度オブジェクトと高精密度オブジェクトのうち高精密度オブジェクトを、近景オブジェクトとして選択して描画することで左眼用画像を生成する。同様に右眼用画像生成部１２６も、低精密度オブジェクトと高精密度オブジェクトのうち高精密度オブジェクトを、近景オブジェクトとして選択して描画することで右眼用画像を生成する。即ち近景画像の生成時に各モデルを描画する際に、当該モデルを表すオブジェクトとして高精密度オブジェクトを選択して描画する。

このようにすることで、本実施形態による遠景画像と近景画像の描画処理を、いわゆるＬＯＤ（Level Of Detail）の処理と連動して同時に行うことが可能になり、処理の効率化等を図れる。

また本実施形態では遠景画像生成部１２２は、遠景オブジェクトを描画することで得られた画像に対してぼかし処理を行った画像を、遠景画像として生成してもよい。例えば遠景オブジェクトを描画することで得られた画像をテクスチャとして、当該テクスチャよりも大きなサイズの遠景マッピング用ポリゴンにマッピングすることで、ぼかし処理を実現する。

このようにすることで、本実施形態による遠景画像と近景画像の描画処理を、被写界深度エフェクト処理と連動して同時に行うことが可能になり、処理の効率化等を図れる。

また本実施形態では、複数の遠景境界面を設定してもよい。例えば遠景境界面として、第１の遠景境界面と、第１の遠景境界面よりも手前側の境界面である第２の遠景境界面を設定する。そして遠景画像生成部１２２は、第１の遠景境界面の情報（位置等）と第２の遠景境界面の情報（位置等）を用いて遠景画像を生成する。

具体的には遠景画像生成部１２２は、第１の遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトを描画することで、遠景用仮想カメラから見える第１の遠景画像を生成する。

そして遠景画像生成部１２２は、生成された第１の遠景画像（第１の遠景テクスチャ）がマッピング（テクスチャマッピング）された第１の遠景マッピング用オブジェクト（第１の遠景マッピング用ポリゴン）を描画すると共に、第１の遠景境界面と第２の遠景境界面の間に位置する遠景オブジェクトを描画することで、左眼用の遠景用仮想カメラから見える左眼用遠景画像を生成する。例えば左眼用の遠景用仮想カメラの視点で、第１の遠景境界面の位置のスクリーンに対して、第１の遠景境界面と第２の遠景境界面の間に位置する遠景オブジェクトを透視投影して描画することで、左眼用の遠景用仮想カメラから見える左眼用遠景画像を生成する。

また遠景画像生成部１２２は、第１の遠景画像がマッピングされた第１の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、第１の遠景境界面と第２の遠景境界面の間に位置する遠景オブジェクトを描画することで、右眼用の遠景用仮想カメラから見える右眼用遠景画像を生成する。例えば右眼用の遠景用仮想カメラの視点で、第１の遠景境界面の位置のスクリーンに対して、第１の遠景境界面と第２の遠景境界面の間に位置する遠景オブジェクトを透視投影して描画することで、右眼用の遠景用仮想カメラから見える右眼用遠景画像を生成する。

そして左眼用画像生成部１２４は、生成された左眼用遠景画像（左眼用遠景テクスチャ）がマッピングされた第２の遠景マッピング用オブジェクト（第２の遠景マッピング用ポリゴン）を描画すると共に、第２の遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を生成する。

また右眼用画像生成部１２６は、生成された右眼用遠景画像がマッピングされた第２の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、第２の遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を生成する。

このように、何段階かに分けて複数の遠景境界面（壁）を設定することで、遠景マッピング用オブジェクトに遠景オブジェクトを描画して遠景画像を生成することによる画像（遠近感）の歪みを低減することが可能になる。

また画像生成部１２０は、遠景境界面から手前側に向かうにつれて、遠景マッピング用オブジェクト用のα値である遠景用α値が小さくなり、近景オブジェクト用のα値である近景用α値が大きくなるα合成処理で、遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトを描画することで、立体視用画像を生成してもよい。

具体的には、左眼用画像生成部１２４は、遠景境界面から手前側に向かうにつれて、遠景マッピング用オブジェクト用のα値である遠景用α値が小さくなり、近景オブジェクト用のα値である近景用α値が大きくなるα合成処理で、遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトを描画することで、左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を生成する。また右眼用画像生成部１２６は、遠景境界面から手前側に向かうにつれて、遠景用α値が小さくなり、近景用α値が大きくなるα合成処理で、遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトを描画することで、右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を生成する。即ち、遠景境界面から手前側（仮想カメラ側）に向かうにつれて、遠景マッピング用オブジェクトが不透明から徐々に透明になり、近景オブジェクトが透明から徐々に不透明になるように、左眼用画像、右眼用画像を生成する。

このように遠景マッピング用オブジェクトとその手前側の近景オブジェクトをα合成処理でブレンドすることで、遠景画像での画像の歪みを低減することが可能になる。

また、例えばスクリーン（オブジェクトを透視投影するスクリーン）の左端（観察者から見て左端）と右眼用仮想カメラの位置を結ぶ線と、スクリーンの右端（観察者から見て右端）と左眼用仮想カメラの位置を結ぶ線との交点を第１の交点とし、左眼用仮想カメラと右眼用仮想カメラの中点をカメラセンター点とする。この場合に仮想カメラ制御部１０８は、遠景用仮想カメラの位置（画面からの位置）を、第１の交点とカメラセンター点の間の範囲の位置に設定してもよい。

このようにすれば、遠景オブジェクトを描画することで遠景画像を生成する手法を採用した場合にも、より適正で遠景についての歪みの少ない左眼用画像、右眼用画像を生成できるようになる。また、左眼用画像で使用される遠景画像の範囲、右眼用画像で使用される遠景画像の範囲を、１つの遠景画像に含めることができるため、都合が良い。遠景用仮想カメラの位置を、第１の交点とすれば、左眼用仮想カメラから見える遠景と、右眼用仮想カメラから見える遠景画像の、両方の範囲を漏れなく含むことができる。ただし、範囲の左右端部分の情報は、重要でない場合もあるし、また、その部分には物体を配置しない場合もある。そういった場合には、遠景用仮想カメラの位置を、カメラセンター点に近づけることで、描画範囲が狭まり、より高速な描画ができる。

或いは、更に同じ理由から、仮想カメラ制御部１０８は、遠景用仮想カメラの位置（画面からの位置）を、カメラセンター点よりも手前側の範囲の位置に設定してもよい。

このようにすれば、描画対象となる遠景オブジェクトの個数を減らすことが可能になり、描画処理負荷を軽減できるようになる。

なお仮想カメラ制御部１０８は、例えば左眼用、右眼用仮想カメラや左眼用、右眼用の遠景用仮想カメラを設定するための基準となる基準仮想カメラの制御を行う。そして、得られた基準仮想カメラの位置情報、方向情報と、設定されたカメラ間距離の情報に基づいて、左眼用、右眼用仮想カメラ等の位置情報（視点位置）、方向情報（視線方向）を求める。なお仮想カメラ制御部１０８が、左眼用、右眼用仮想カメラ等を直接制御するようにしてもよい。

また立体方式としては、２眼分離眼鏡方式や、パララックスバリアやレンチキュラや、その他、光線の方向を制御することができる光学素子を用いた裸眼方式などの様々な方式を想定できる。２眼分離眼鏡方式としては、例えば偏光眼鏡方式、継時分離方式、色分離方式などがある。偏光眼鏡方式では、例えば表示部１９０の奇数ラインと偶数ラインに左眼用画像と右眼用画像を交互に表示し、これを偏光眼鏡（例えば左眼に水平方向の偏光フィルタ、右眼に垂直方向の偏光フィルタを付けた眼鏡）で見ることで立体視を実現する。或いは左眼用画像と右眼用画像を特殊な偏光フィルタを有するプロジェクタで投影し、投影画像を偏光眼鏡で見ることで立体視を実現してもよい。また継時分離方式（ページ・フリップ方式）では、表示部１９０に左眼用画像、右眼用画像を所定期間毎（例えば１／１２０秒毎、１／６０秒毎）に交互に表示する。そして、この表示の切り替えに連動して液晶シャッター付きの眼鏡の左眼、右眼の液晶シャッターを交互に開閉することで、立体視を実現する。色分離方式では、例えばアナグリフ画像を生成し、赤青眼鏡等で見ることで、立体視を実現する。

また左眼用画像と右眼用画像から立体用視画像を生成する機能は、画像生成部１２０に持たせてもよいし、表示部１９０（テレビ等）に持たせてもよい。例えば画像生成部１２０が、サイドバイサイド方式の画像信号を出力する。すると表示部１９０が、このサイドバイサイドの画像信号に基づいて、奇数ラインと偶数ラインに左眼用画像と右眼用画像が交互に割り当てられるフィールドシーケンシャル方式の画像を表示する。或いは、左眼用画像と右眼用画像が所定期間毎に交互に切り替えられるフレームシーケンシャル方式の画像を表示する。或いは画像生成部１２０の方が、フィールドシーケンシャル方式やフレームシーケンシャル方式の画像を生成して、表示部１９０に出力するようにしてもよい。

２．本実施形態の手法
次に本実施形態の手法について具体的に説明する。

２．１ 遠景マッピング用オブジェクトを用いた左眼用、右眼用画像の生成
まず立体視におけるビューボリュームの設定について説明する。図２に示すように、立体視用画像を生成するためには、所与のカメラ間距離だけ離れた位置に設定される左眼用仮想カメラＶＣＬと右眼用仮想カメラＶＣＲを用いる。

そして左眼用仮想カメラＶＣＬに対応して左眼用ビューボリュームＶＶＬ（左眼用視錐台）が設定され、右眼用仮想カメラＶＣＲに対応して右眼用ビューボリュームＶＶＲ（右眼用視錐台）が設定される。具体的には左眼用、右眼用仮想カメラＶＣＬ、ＶＣＲの位置や方向に基づいて、左眼用、右眼用ビューボリュームＶＶＬ、ＶＶＲの位置や方向が設定される。

この場合に左眼用仮想カメラＶＣＬから見える画像である左眼用画像は、左眼用ビューボリュームＶＶＬ内に存在するオブジェクトをスクリーンＳＣに透視投影して描画することで生成される。同様に右眼用仮想カメラＶＣＲから見える画像である右眼用画像は、右眼用ビューボリュームＶＶＲ内に存在するオブジェクトをスクリーンＳＣに透視投影して描画することで生成される。

この場合、スクリーンＳＣに透視投影されない位置にあるオブジェクトは、描画対象にはならないため、これらのオブジェクトに対して透視投影変換処理を行うと、処理の無駄となる。このため、各左眼用、右眼用仮想カメラにおいてスクリーンＳＣに透視投影されない位置にあるオブジェクトがビューボリューム内に入らないように、図２に示すように左眼用、右眼用ビューボリュームＶＶＬ、ＶＶＲが設定される。なお図２において、ＣＮＬ、ＣＦＬは、各々、左眼用ビューボリュームＶＶＬの前方クリッピング面、後方クリッピング面であり、ＣＮＲ、ＣＦＲは、各々、右眼用ビューボリュームＶＶＲの前方クリッピング面、後方クリッピング面である。

さて、以上のように左眼用画像、右眼用画像を生成して立体視を実現する手法では、左眼用画像と右眼用画像の視差により奥行き感を認識させている。このため、左眼用画像、右眼用画像での同一オブジェクト画像間の描画位置（表示位置）のズレは、表示画面からの距離が遠くなるにつれて大きくなる。

例えば図３において、スクリーンＳＣ上の点ａに位置するオブジェクトには、視差による描画位置のズレはない。これに対して、点ｂ、点ｃに位置するオブジェクトには、左眼用画像、右眼用画像の視差による描画位置のズレが生じる。

具体的には、点ｂに位置するオブジェクトは、左眼用画像では点ｂＬの位置に描画され、右眼用画像では点ｂＲの位置に描画される。このため、点ｂＬ、ｂＲ間の距離だけ描画位置にズレが生じる。

また、点ｂよりも奥側の点ｃに位置するオブジェクトは、左眼用画像では点ｃＬの位置に描画され、右眼用画像では点ｃＲの位置に描画される。このため、点ｃＬ、ｃＲ間の距離だけ描画位置にズレが生じる。

そして、例えば点ｂＬ、ｂＲ間の距離程度のズレならば、目の疲労や立体視の融合可能範囲の問題はそれほど生じない。

しかしながら、点ｃＬ、ｃＲ間の距離のズレが生じるような遠景オブジェクトでは、左眼用画像、右眼用画像での同一オブジェクト画像間の描画位置のズレが大きくなりすぎてしまう。このため、目の疲労の原因になったり、立体視の融合可能範囲を超えてしまい立体視が困難になるなどの問題が生じる。目の疲労や立体視の融合可能範囲の問題は、このズレ量に依存する。そこで、本実施形態の説明では、点ｂＬ、ｂＲ間の距離程度のズレならば、目の疲労や立体視の融合可能範囲の問題はそれほど生じず、点ｃＬ、ｃＲ間の距離のズレであれば、立体視の融合可能範囲を超えてしまい立体視が困難になるなどの問題が生じる、とする。

そして本実施形態では、ズレが大きくなる奥側部分を、両眼共用となる中央に近い視点で、左眼、右眼の両範囲を含む範囲を事前にレンダリングし、事前にレンダリングしたものを、奥側に壁のような形で配置して、左眼用画像、右眼用画像を生成して、ズレの範囲を制限する手法を採用している。

即ち図４に示すように、視点から遠い遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２の描画処理を行って遠景画像を生成する。具体的には、図４に示すように、スクリーンＳＣよりも遠い位置に遠景境界面ＢＤＳを設定する。そして遠景境界面ＢＤＳよりも奥側に位置する遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２を描画する。これらの遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２は、遠景境界面ＢＤＳよりもその奥行き値（Ｚ値）が大きな値になるオブジェクトである。これらの遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２を描画することで、オブジェクト空間内において遠景用仮想カメラＶＣＣから見える遠景画像を生成する。

具体的には、例えば遠景境界面ＢＤＳの位置（奥行き値）に遠景用スクリーンを設定する。そして、この遠景用スクリーンに遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２を透視投影して描画することで、遠景用仮想カメラＶＣＣの視点での遠景画像を生成する。このようにすれば、遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２が、遠景境界面ＢＤＳの奥行き値の位置に仮想的に配置されたような遠景画像が生成されるようになる。

次に図５に示すように、図４で生成された遠景画像を遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ（広義には遠景マッピング用オブジェクト）にマッピングする。そしてこの遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと、遠景境界面ＢＤＳよりも手前側に位置する近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２の描画処理を行って、オブジェクト空間内において左眼用仮想カメラＶＣＬから見える左眼用画像を生成する。同様に、遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと、近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２の描画処理を行って、オブジェクト空間内において右眼用仮想カメラＶＣＲから見える右眼用画像を生成する。例えば、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦや近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２を、近景用のスクリーンＳＣに透視投影して描画することで、左眼用仮想カメラＶＣＬの視点（ＶＣＬのカメラ座標系）での左眼用画像や、右眼用仮想カメラＶＣＲの視点（ＶＣＲのカメラ座標系）での右眼用画像を生成する。

なお、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ（壁ポリゴン）は、遠景境界面ＢＤＳに対応する位置に配置され、例えば遠景境界面ＢＤＳと同じ奥行き値の位置に配置される。

また図４の遠景用仮想カメラＶＣＣの配置手法としては種々の手法を想定できる。例えば図６において、スクリーンＳＣ（基準スクリーン）の左端ＳＬＥと右眼用仮想カメラＶＣＲの位置を結ぶ線と、スクリーンＳＣの右端ＳＲＥと左眼用仮想カメラＶＣＬの位置を結ぶ線との交点を第１の交点ＣＲとする。また左眼用仮想カメラＶＣＬと右眼用仮想カメラＶＣＲの中点をカメラセンター点ＰＣとする。

この場合に、遠景用仮想カメラＶＣＣの位置）が、第１の交点ＣＲとカメラセンター点ＰＣの間の範囲ＲＺ１内の位置になるように、遠景用仮想カメラＶＣＣを配置設定する。なお、左眼用仮想カメラＶＣＬのＸ座標をＸＣＬとし、右眼用仮想カメラＶＣＲのＸＣＲとした場合には、遠景用仮想カメラＶＣＣのＸ座標ＸＣＣは、例えばＸＣＣ＝（ＸＣＬ＋ＸＣＲ）／２に設定できる。

例えば遠景用仮想カメラＶＣＣが第１の交点ＣＲよりも手前側に配置されると、図６のＡ１、Ａ２に示すように、遠景用仮想カメラＶＣＣの画角範囲に入らなくなる領域が発生してしまう。この結果、Ａ１、Ａ２の領域にある遠景オブジェクトが遠景画像として描画されなくなってしまう。

これに対して、遠景用仮想カメラＶＣＣが第１の交点ＣＲに配置されると、Ａ１、Ａ２示すような領域は発生しなくなるが、遠景境界面ＢＤＳでの画像（遠近感）の歪みが大きくなるおそれがある。

従って、遠景用仮想カメラＶＣＣは、Ａ１、Ａ２に示す領域の発生と遠景境界面ＢＤＳでの画像の歪みの発生を考慮した調整を行いながら、範囲ＲＺ１内に配置設定すればよい。

一方、状況によっては、遠景用仮想カメラＶＣＣの位置が、カメラセンター点ＰＣよりも手前側（紙面に向かって下側）の範囲ＲＺ２内の位置になるように、遠景用仮想カメラＶＣＣを配置設定してもよい。

このようにすれば、遠景画像生成時の遠景用仮想カメラＶＣＣのビューボリュームの画角が小さくなり、遠景オブジェクトの描画対象範囲が少なくなるため、描画処理の負荷を軽減できるという利点がある。なお、この場合にも、遠景用仮想カメラＶＣＣのＸ座標ＸＣＣは、例えばＸＣＣ＝（ＸＣＬ＋ＸＣＲ）／２の関係になるように設定できる。

以上の本実施形態の手法によれば、図４の遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２は、遠景境界ＢＤＳの位置に畳み込まれて描画されるため、遠景境界ＢＤＳの位置の奥行き値を有するオブジェクトとして描画されるようになる。従って、例えば図３の点ｃに配置されるような仮想カメラから遠く離れた遠景オブジェクトであっても、点ｃＬ、ｃＲ間のような大きな描画位置のズレは生じなくなり、例えば点ｂＬ、ｂＲ間程度のズレに制限できる。従って、立体視による目の疲労が発生や、立体視の融合可能範囲を超えてしまう事態などを抑止できる。

また、遠景境界ＢＤＳよりも奥側に位置する遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２については、遠景用仮想カメラＶＣＣを用いた１回の描画だけを行えば済む。従って、これらの遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２を左眼用仮想カメラＶＣＬの視点で描画すると共に右眼用仮想カメラＶＣＲの視点で描画する手法に比べて、各オブジェクトの描画回数が減少し、描画処理の負荷を軽減できる。特に、奥行き方向でのビューボリュームのサイズが大きく、遠景オブジェクトが多いような場面・ゲームでは、描画処理負荷の軽減の効果が大きくなるという利点がある。

２．２ ＬＯＤとの連動
本実施形態の手法は、ＬＯＤ（Level Of Detail）と連動して実現できるという利点がある。

具体的には図７に示すように、描画対象となるオブジェクト（モデル）ＯＢ１として、低精密度オブジェクトＯＢ１Ｌと高精密度オブジェクトＯＢ１Ｈを用意する。同様に、描画対象となるオブジェクトＯＢ２、ＯＢ３、ＯＢ４として、低精密度オブジェクトＯＢ２Ｌ、ＯＢ３Ｌ、ＯＢ４Ｌと、高精密度オブジェクトＯＢ２Ｈ、ＯＢ３Ｈ、ＯＢ４Ｈを用意する。例えば低精密度オブジェクトはポリゴン数が少なく、ディテールが省略された形状のオブジェクトである。一方、高精密度オブジェクトはポリゴン数が多く、ディテールが忠実に表現された形状のオブジェクトである。

そして図８に示すように、図４で説明した遠景画像の生成時には、低精密度オブジェクトを遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２として選択して描画する。例えば遠景オブジェクトＯＢＦ１が図７のオブジェクトＯＢ１である場合には、低精密度オブジェクトＯＢ１Ｌを選択して描画し、遠景オブジェクトＯＢＦ２がオブジェクトＯＢ２である場合には、低精密度オブジェクトＯＢ２Ｌを選択して描画する。

そして、このように低精密度の遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２を描画することで生成された遠景画像が遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦにマッピングされ、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦが遠景境界ＢＤＳの位置に配置される。

次に、図８に示すように、図５で説明した近景オブジェクトの描画時には、高精密度オブジェクトを近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２として選択する。例えば近景オブジェクトＯＢＮ１が図７のオブジェクトＯＢ３である場合には、高精密度オブジェクトＯＢ３Ｈを選択し、近景オブジェクトＯＢＮ２がオブジェクトＯＢ４である場合には、高精密度オブジェクトＯＢ４Ｈを選択する。

そして、低精密度の遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと、高精密度の近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２を描画することで、左眼用仮想カメラＶＣＬから見える左眼用画像を生成する。また低精密度の遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと、高精密度の近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２を描画することで、右眼用仮想カメラＶＣＲから見える右眼用画像を生成する。

このようにすれば、ＬＯＤにおける低精密度オブジェクトと高精密度オブジェクトの切り替えに連動して、図４で説明した遠景画像の生成と、図５で説明した近景オブジェクトの描画を切り替えて実行することが可能になる。従って、視差による遠景オブジェクトの描画位置のズレの低減と、ＬＯＤによる描画処理負荷の低減を、簡素な処理で両立して実現することが可能になる。

２．３ 被写界深度エフェクト処理との連動
また本実施形態の手法は、被写界深度エフェクト処理とも連動して実現できるという利点もある。

例えば被写界深度のエフェクトを実現するためには、視点から遠い物体がぼけて見える画像を生成する必要がある。即ち、仮想カメラから見て手前側の所定の奥行き範囲にある物体については、ピントが合った画像を生成し、仮想カメラから見て奥側の遠くに離れた物体については、ピントが合っておらずぼけた画像を生成する。

このような被写界深度エフェクト処理との連動を実現するために、本実施形態では、図４で遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２を描画することで得られた画像に対して、ぼかし処理を行って、ぼかし処理が行われた画像を遠景画像として生成する。ぼかし処理（デフォーカス処理）は、例えばぼかしフィルタ（Blur Filter）などを用いることで実現できる。具体的には、バイリニアフィルタリングによるぼかし処理である線形テクスチャフィルタリングの手法や、何枚ものテクスチャを同時に使用するマルチテクスチャによるぼかし処理であるボックスフィルタサンプリングの手法などを採用できる。

そして、このようにぼかし処理が行われた遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと、ぼけた処理が行われていない近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２を描画することで、左眼用画像、右眼用画像を生成する。

具体的には図９に示すように、遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２を描画することで得られた画像のテクスチャを、当該テクスチャよりもサイズが大きな遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦにテクスチャマッピングすることで、ぼかし処理が行われた遠景画像が自動的に生成されるようになる。そして、ぼかし処理が行われた遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと、ぼかし処理が行われていない近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２を描画することで、被写界深度エフェクトが施された左眼用画像、右眼用画像を生成できるようになる。

このようにすれば、被写界深度エフェクト処理と、本実施形態の手法による遠景画像の生成及び近景オブジェクトの描画を連動して実現できるようになる。従って、視差による遠景オブジェクトの描画位置のズレの低減と、被写界深度エフェクトとを両立して実現することが可能になる。

２．４ 複数の遠景境界面の設定
図４、図５では、遠景境界面が１つである場合について説明したが、複数の遠景境界面を設定して、遠景画像を生成してもよい。

例えば図１０〜図１２では、遠景境界面として、第１の遠景境界面ＢＤＳ１と、第１の遠景境界面ＢＤＳ１よりも手前側の境界面である第２の遠景境界面ＢＤＳ２を設定している。本実施形態では、これらの第１、第２の遠景境界面ＢＤＳ１、ＢＤＳ２を用いて遠景画像を生成する。

具体的には図１０に示すように、第１の遠景境界面ＢＤＳ１よりも奥側に位置する遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２を描画することで、遠景用仮想カメラＶＣＣから見える第１の遠景画像を生成する。即ち図４と同様に、遠景オブジェクトＯＢＦ１、ＯＢＦ２を、第１の遠景境界面ＢＤＳ１の位置のスクリーンに透視投影して描画することで、第１の遠景画像を生成する。

次に図１１に示すように、図１０で生成された第１の遠景画像がマッピングされた第１の遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ１と、第１の遠景境界面ＢＤ１と第２の遠景境界面ＢＤＳ２の間に位置する遠景オブジェクトＯＢＦ３、ＯＢＦ４を描画することで、左眼用の遠景用仮想カメラＶＣＣＬから見える左眼用遠景画像を生成する。即ち、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ１と遠景オブジェクトＯＢＦ３、ＯＢＦ４を、第２の遠景境界面ＢＤＳ２の位置のスクリーンに透視投影して描画することで、左眼用の遠景用仮想カメラＶＣＣＬの視点での左眼用遠景画像を生成する。

また、図１０で生成された第１の遠景画像がマッピングされた第１の遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ１と、遠景オブジェクトＯＢＦ３、ＯＢＦ４を描画することで、右眼用の遠景用仮想カメラＶＣＣＲから見える右眼用遠景画像を生成する。即ち、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ１と遠景オブジェクトＯＢＦ３、ＯＢＦ４を、第２の遠景境界面ＢＤＳ２の位置のスクリーンに透視投影して描画することで、右眼用の遠景用仮想カメラＶＣＣＲの視点での右眼用遠景画像を生成する。

次に、図１２に示すように、図１１で生成された左眼用遠景画像がマッピングされた第２の遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ２と、第２の遠景境界面ＢＤＳ２よりも手前側に位置する近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２を、スクリーンＳＣに透視投影して描画することで、左眼用仮想カメラＶＣＬから見える左眼用画像を生成する。

また、図１１で生成された右眼用遠景画像がマッピングされた第２の遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ２と、近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２を、スクリーンＳＣに透視投影して描画することで、右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を生成する。

このようにすれば、遠景境界面を多段階に分けて遠景画像を生成できる。従って、各遠景境界面に遠景オブジェクトを畳み込んで描画することにより生じる歪みを低減でき、より自然に見える画像の生成が可能になる。

なお図１０〜図１２では、遠景境界面が２つである場合を例にとり説明したが、３つ以上の遠景境界面を設定してもよい。また図１１に示すように、左眼用の遠景用仮想カメラＶＣＣＬは、左眼用仮想カメラＶＣＬと同じ位置又は近い位置に配置され、右眼用の遠景用仮想カメラＶＣＣＲは、右眼用仮想カメラＶＣＲと同じ位置又は近い位置に配置される。また、これらの左眼用、右眼用の遠景用仮想カメラＶＣＣＬ、ＶＣＣＲの奥行き値の範囲は、図６で説明した範囲ＲＺ１であってもよいし、範囲ＲＺ２であってもよい。

２．５ α合成処理
本実施形態では、遠景マッピング用ポリゴンと近景オブジェクトのα合成処理を行うことで、画像の歪みの問題は解決してもよい。

具体的には図４で遠景画像を生成した後に、図１３に示すように、生成された遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ（遠景マッピング用オブジェクト）と近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２のα合成処理を行うことで、左眼用画像、右眼用画像を生成する。

更に具体的には、遠景境界面ＢＤＳから手前側に向かうにつれて、遠景マッピング用ポリゴン用のα値である遠景用α値αＦが小さくなり、近景オブジェクト用のα値である近景用α値αＮが大きくなるα合成処理で、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２を描画することで、左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を生成する。同様に、遠景境界面ＢＤＳから手前側に向かうにつれて、遠景用α値αＦが小さくなり、近景用α値αＮが大きくなるα合成処理で、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２を描画することで、右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を生成する。ここでα値は、各ピクセルに関連づけて記憶できる色情報以外のプラスアルファの情報であり、主に透明度（不透明度、半透明度と等価）を表す情報として使用される。

例えば図１３では、遠景用α値αＦは、遠景境界面ＢＤＳの位置ではαＦ＝１（最大値）になり、近景境界面ＢＤＮの位置ではαＦ＝０（最小値）になる。一方、近景用α値αＮは、遠景境界面ＢＤＳの位置ではαＮ＝０（最少値）になり、近景境界面ＢＤＮの位置ではαＮ＝１（最大値）になる。

従って、例えば近景オブジェクトＯＢＮ２よりも仮想カメラから遠い近景オブジェクトＯＢＮ１の位置では、遠景用α値αＦは大きくなり、近景用α値αＮは小さくなる。即ち、近景オブジェクトＯＢＮ１に比べて遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦのブレンド率の方が高くなるようにα合成処理が行われる。一方、近景オブジェクトＯＢＮ１よりも仮想カメラから近い近景オブジェクトＯＢＮ２の位置では、遠景用α値αＦは小さくなり、近景用α値αＮは大きくなる。即ち、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦに比べて近景オブジェクトＯＢＮ２のブレンド率の方が高くなるようにα合成処理が行われる。

なお、遠景用α値αＦと近景用α値αＮの間には、例えばαＮ＝１−αＦの関係が成り立つ。例えば遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦの色をＣＦとし、近景オブジェクトＯＢＮ１、ＯＢＮ２の色をＣＮとし、最終的に生成される色をＣＱとする。すると、αブレンドを例にとれば、ＣＱ＝αＦ×ＣＦ＋αＮ×ＣＮ＝αＦ×ＣＦ＋（１−αＦ）×ＣＮの関係が成り立つ。

以上のようなα合成処理を行えば、遠景と近景の境界等で発生する画像の歪みを低減することが可能になる。従って、遠景と近景の境界での画像の不自然さが低減され、より自然に見える立体視用画像の生成が可能になる。

２．６ 詳細な処理例
次に本実施形態の詳細な処理例について図１４〜図１６のフローチャートを用いて説明する。

図１４は、遠景マッピング用ポリゴンと近景オブジェクトを描画して立体視用画像を生成する処理を説明するためのフローチャートである。

まず、図４で説明したように、遠景境界面ＢＤＳよりも奥側の遠景オブジェクトを、遠景境界面ＢＤＳのスクリーンに透視投影して描画することで、遠景用仮想カメラから見える遠景画像を生成する（ステップＳ１）。

次に、図５で説明したように、ステップＳ１で生成された遠景画像のテクスチャがマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと、近景オブジェクトを描画して、左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を生成する（ステップＳ２）。また遠景画像のテクスチャがマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと、近景オブジェクトを描画して、右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を生成する（ステップＳ３）。このようにすることで、左眼用画像と右眼用画像が生成され、２眼分離眼鏡方式などの立体視が可能になる。

図１５は、複数の遠景境界面を設定した場合の遠景マッピング用ポリゴンと近景オブジェクトの描画処理を説明するためのフローチャートである。

まず、遠景境界面ＢＤＳ１よりも奥側の遠景オブジェクトを、遠景境界面ＢＤＳ１のスクリーンに透視投影して描画することで、遠景用仮想カメラから見える遠景画像を生成する（ステップＳ１１）。

次に、ステップＳ１１で生成された遠景画像のテクスチャがマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ１と、遠景境界面ＢＤＳ１とＢＤＳ２の間の遠景オブジェクトを描画することで、左眼用の遠景用仮想カメラから見える左眼用遠景画像を生成する（ステップＳ１２）。また、遠景画像のテクスチャがマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ１と、遠景境界面ＢＤＳ１とＢＤＳ２の間の遠景オブジェクトを描画することで、右眼用の遠景用仮想カメラから見える右眼用遠景画像を生成する（ステップＳ１３）。

次に、ステップＳ１２で生成された左眼用遠景画像のテクスチャがマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ２と、近景オブジェクトを描画することで、左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を生成する（ステップＳ１４）。また、ステップＳ１３で生成された右眼用遠景画像のテクスチャがマッピングされた遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦ２と、近景オブジェクトを描画することで、右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を生成する（ステップＳ１５）。

このように複数の遠景境界面を設定して遠景画像を生成することで、不自然な歪み画像が生成されてしまう事態を抑止できる。

図１６は、遠景マッピング用ポリゴンと近景オブジェクトをα合成する描画処理を説明するためのフローチャートである。

まず、近景オブジェクトの奥行き値と、遠景境界面ＢＤＳの奥行き値の差に基づいて、遠景用α値αＦと近景用α値αＮを算出する（ステップＳ２１）。例えば図１３の遠景境界面ＢＤＳに近づくほど遠景用α値αＦが大きくなると共に近景用α値αＮが小さくなり、近景境界面ＢＤＮに近づくほど遠景用α値αＦが小さくなると共に近景用α値αＮが大きくなるように、各近景オブジェクトのα値を算出する。

そして遠景用、近景用のα値αＦ、αＮを用いて、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと近景オブジェクトのα合成処理を行って、左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を生成する（ステップＳ２２）。また遠景用、近景用のα値αＦ、αＮを用いて、遠景マッピング用ポリゴンＰＬＦと近景オブジェクトのα合成処理を行って、右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を生成する（ステップＳ２３）。

このようにすることで、遠景から近景への切り替えの境界で歪みによる不自然な画像が生成されてしまう事態を抑止できる。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語（遠景マッピング用オブジェクト等）と共に記載された用語（遠景マッピング用ポリゴン等）は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、遠景画像の生成処理、左眼用画像の生成処理、右眼用画像の生成処理、α合成処理等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。

また本発明は、２眼式の立体視のみならず多眼式の立体視にも適用可能である。この場合には、本実施形態で説明した左眼用仮想カメラの視点を多眼式立体視の複数の視点のうちの第１の視点とし、右眼用仮想カメラの視点を多眼式の複数の視点のうちの第２の視点とすればよい。また左眼用画像を第１視点画像とし、右眼用画像を第２視点画像とすればよい。

ＶＣＬ 左眼用仮想カメラ、ＶＣＲ 右眼用仮想カメラ、ＳＣ スクリーン、
ＶＶＬ 左眼用ビューボリューム、ＶＶＲ 右眼用ビューボリューム、
ＣＮＬ、ＣＮＲ、ＣＦＬ、ＣＦＲ クリッピング面、
ＶＣＣ 遠景用仮想カメラ、ＶＣＣＬ 左眼用の遠景用仮想カメラ、
ＶＣＣＲ 右眼用の遠景用仮想カメラ、ＢＤＳ、ＢＤＳ１、ＢＤＳ２ 遠景境界面、
ＯＢＦ１〜ＯＢＦ４ 遠景オブジェクト、ＯＢＮ１、ＯＢＮ２ 近景オブジェクト、
ＰＬＦ 遠景マッピング用ポリゴン（遠景マッピング用オブジェクト）、
ＣＲ 第１の交点、ＰＣ カメラセンター点、ＲＺ１、ＲＺ２ 奥行き値の範囲、
１００ 処理部、１０２ ゲーム演算部、１０４ オブジェクト空間設定部、
１０６ 移動体演算部、１０８ 仮想カメラ制御部、１２０ 画像生成部、
１２２ 遠景画像生成部、１２４ 左眼用画像生成部、１２６ 右眼用画像生成部、
１７０ 記憶部、１７２ オブジェクトデータ記憶部、１７４ 遠景画像記憶部、
１７８ 描画バッファ、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 (12)

1. 遠景オブジェクトの描画処理を行って遠景画像を生成する遠景画像生成部と、
   前記遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用オブジェクトと、近景オブジェクトの描画処理を行って、立体視用画像を生成する画像生成部として、
   コンピュータを機能させ、
   前記遠景画像生成部は、
   遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトを描画することで、オブジェクト空間内において遠景用仮想カメラから見える前記遠景画像を生成することを特徴とするプログラム。
2. 請求項１において、
   前記画像生成部は、
   前記遠景画像がマッピングされ前記遠景境界面の位置に配置された前記遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、前記立体視用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又は２において、
   描画対象となるオブジェクトとして、精密度が低い低精密度オブジェクトと、前記低精密度オブジェクトよりも精密度が高い高精密度オブジェクトとが用意され、
   前記遠景画像生成部は、
   前記低精密度オブジェクトと前記高精密度オブジェクトのうち前記低精密度オブジェクトを、遠景オブジェクトとして選択して描画することで前記遠景画像を生成し、
   前記画像生成部は、
   前記低精密度オブジェクトと前記高精密度オブジェクトのうち前記高精密度オブジェクトを、近景オブジェクトとして選択して描画することで前記立体視用画像を生成することを特徴とするプログラム。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記遠景画像生成部は、
   遠景オブジェクトを描画することで得られた画像に対してぼかし処理を行った画像を、前記遠景画像として生成することを特徴とするプログラム。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記遠景境界面として、第１の遠景境界面と、前記第１の遠景境界面よりも手前側の境界面である第２の遠景境界面が設定され、
   前記遠景画像生成部は、
   前記第１の遠景境界面の情報と前記第２の遠景境界面の情報を用いて前記遠景画像を生成することを特徴とするプログラム。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記画像生成部は、
   前記遠景境界面から手前側に向かうにつれて、遠景マッピング用オブジェクト用のα値である遠景用α値が小さくなり、近景オブジェクト用のα値である近景用α値が大きくなるα合成処理で、前記遠景マッピング用オブジェクトと前記近景オブジェクトを描画することで、前記立体視用画像を生成することを特徴とするプログラム。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
   前記画像生成部は、
   前記遠景画像がマッピングされた前記遠景マッピング用オブジェクトと、近景オブジェクトの描画処理を行って、オブジェクト空間内において左眼用仮想カメラから見える左眼用画像を、前記立体視用画像として生成する左眼用画像生成部と、
   前記遠景マッピング用オブジェクトと近景オブジェクトの描画処理を行って、前記オブジェクト空間内において右眼用仮想カメラから見える右眼用画像を、前記立体視用画像として生成する右眼用画像生成部と、
   を含むことを特徴とするプログラム。
8. 請求項７において、
   前記遠景境界面として、第１の遠景境界面と、前記第１の遠景境界面よりも手前側の境界面である第２の遠景境界面が設定され、
   前記遠景画像生成部は、
   前記第１の遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトを描画することで、前記遠景用仮想カメラから見える第１の遠景画像を生成し、
   前記第１の遠景画像がマッピングされた第１の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記第１の遠景境界面と前記第２の遠景境界面の間に位置する遠景オブジェクトを描画することで、左眼用の遠景用仮想カメラから見える左眼用遠景画像を生成し、
   前記第１の遠景画像がマッピングされた前記第１の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記第１の遠景境界面と前記第２の遠景境界面の間に位置する遠景オブジェクトを描画することで、右眼用の遠景用仮想カメラから見える右眼用遠景画像を生成し、
   前記左眼用画像生成部は、
   前記左眼用遠景画像がマッピングされた第２の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記第２の遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、前記左眼用仮想カメラから見える前記左眼用画像を生成し、
   前記右眼用画像生成部は、
   前記右眼用遠景画像がマッピングされた前記第２の遠景マッピング用オブジェクトを描画すると共に、前記第２の遠景境界面よりも手前側に位置する近景オブジェクトを描画することで、前記右眼用仮想カメラから見える前記右眼用画像を生成することを特徴とするプログラム。
9. 請求項７又は８において、
   仮想カメラの制御を行う仮想カメラ制御部として、
   コンピュータを機能させ、
   スクリーンの左端と前記右眼用仮想カメラの位置を結ぶ線と前記スクリーンの右端と前記左眼用仮想カメラの位置を結ぶ線との交点を第１の交点とし、前記左眼用仮想カメラと前記右眼用仮想カメラの中点をカメラセンター点とした場合に、
   前記仮想カメラ制御部は、
   前記遠景用仮想カメラの位置を、前記第１の交点と前記カメラセンター点の間の範囲の位置に設定することを特徴とするプログラム。
10. 請求項７又は８において、
    仮想カメラの制御を行う仮想カメラ制御部として、
    コンピュータを機能させ、
    前記左眼用仮想カメラと前記右眼用仮想カメラの中点をカメラセンター点とした場合に、
    前記仮想カメラ制御部は、
    前記遠景用仮想カメラの位置を、前記カメラセンター点よりも手前側の範囲の位置に設定することを特徴とするプログラム。
11. 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１０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。
12. 遠景オブジェクトの描画処理を行って遠景画像を生成する遠景画像生成部と、
    前記遠景画像がマッピングされた遠景マッピング用オブジェクトと、近景オブジェクトの描画処理を行って、立体視用画像を生成する画像生成部と、
    を含み、
    前記遠景画像生成部は、
    遠景境界面よりも奥側に位置する遠景オブジェクトを描画することで、オブジェクト空間内において遠景用仮想カメラから見える前記遠景画像を生成することを特徴とする画像生成システム。

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