JP2012155571A - プログラム、情報記憶媒体及び画像生成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】より簡単にそれでいて十分に「それらしく」見えるように液状体を表現することである。特に物体を伝い流れ下る液状体の様子を表現すること。
【解決手段】液状体を流下させるモデルに設定した発汗領域のポリゴンの辺から開始辺22を選択する。流下ベクトルFLを基準にして、開始辺22を含むポリゴンの辺の中から対象辺24を選択する。予め上から下に流れる汗を表す汗テクスチャを用意しておいて、開始辺22に当該汗テクスチャの上辺を対応させ、対象辺24に汗テクスチャの下辺を対応させるようにテクスチャマッピングする。以降、今回の対象辺24を次の開始辺として設定し、当該次の開始辺に対応する対象辺24を選択し、それらを含むポリゴンに汗テクスチャを適用することを順次行う。
【選択図】図4

Description

本発明は、コンピュータに、液状体が流下する様子を表す画像を生成させるためのプログラム等に関する。
ビデオゲームの中には様々な液状体が登場する。例えば、水面の表現を筆頭に、キャラクタが流す汗、傷口から伝う血、頬を伝う泪、フロントガラスを伝う雨粒や、燃料がタンクから漏れるシーン、粘性液体のようなアメーバがビーカーから逃げるシーンなど様々である。コンピュータグラフィックスを使ったビデオゲームでは、ゲームとしてのインタラクティビティを維持しつつ、限られた演算資源を用いてどのように効果的且つ効率的に液状体を表現するかは重要な技術課題とされ、様々な技法が提案されている。
例えば、風など見えない流体については、シミュレーションによって2次元の流れ場を求め、シミュレーション結果で得られた各位置の速度等の物理情報を3次元仮想空間に適用して、そこに流れ場にのるパーティクルや風になびく草などを発生させることにより流体の存在を間接的に表現できるとされる(例えば、特許文献1を参照)。
水面など、視覚的にその存在が見える流体である液状体の表現については、液状体が伝う物体の表面に半透明なポリゴンを配置し、そこに水などの液状体をイメージさせるテクスチャをマッピングすることにより表現できるとされる(例えば、特許文献2を参照)。
特開2003−91738号公報 特開平10−198819号公報
このように液状体の表現技法はさまざまであるが、リアルな表現を求めるために流体場のシミュレーション演算を行ったり、半透明なポリゴンを生成・配置するなど演算負荷がどうしても高くなりがちであった。その一方で、液状体の表現は必ずしも本物のようなリアルさが要求されるものではなく、「それらしく」表現できれば十分な場合もあり、比較的演算負荷が高くなりがちな従来技術を全てのケースに適用するのが好適とは言い難かった。
本発明はこうした事情を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より簡単にそれでいて十分に「それらしく」見えるように液状体を表現することである。特に物体を伝い流れ下る液状体の様子を表現することである。
以上の課題を解決するための第1の形態は、コンピュータに、モデルの表面を汗、血液又は雨滴でなる液状体が流下する様子を表す画像を生成させるためのプログラムであって、
前記モデルの表面に沿って前記液状体の流下経路を延長する延長部分を断続的に設定する延長部分設定手段(例えば、図13の処理部200、ゲーム演算部210、汗描画制御部212、延長部分設定部216、図18のステップS74,S76)、
前記延長部分設定手段により設定された前記流下経路の延長部分に前記液状体の色づけを徐々に行う描画制御手段(例えば、図13の処理部200、ゲーム演算部210、汗描画制御部212、uvマップ生成部228、画像生成部260、テクスチャマッピング部262、図17のステップS32〜図18のステップS50)として前記コンピュータを機能させるためのプログラムである。
また、別の形態として、モデルの表面を汗、血液又は雨滴でなる液状体が流下する様子を表す画像を生成する画像生成装置であって、
前記モデルの表面に沿って前記液状体の流下経路を延長する延長部分を断続的に設定する延長部分設定手段(例えば、図1の制御ユニット1450、図13の処理部200、ゲーム演算部210、汗描画制御部212、延長部分設定部216、図18のステップS74,S67)と、
前記延長部分設定手段により設定された前記流下経路の延長部分に前記液状体の色づけを徐々に行う描画制御手段(例えば、図1の制御ユニット1450、図13の処理部200、ゲーム演算部210、汗描画制御部212、uvマップ生成部228、画像生成部260、テクスチャマッピング部262、図17のステップS32〜図18のステップS50)と、を備えた画像生成装置を構成することもできる。
第1の形態によれば、表面に沿って液状体の流下経路を延長する延長部分を断続的に設定し、その延長部分に液状体の色づけを徐々に行うことで、表面を伝い流れる液体を表現できる。つまり、液状体の流れを延長部分単位で設定しては色づけすることを繰り返すことで、比較的軽い演算負荷で表面を伝い流れる液体を表現できる。
第2の形態は、前記延長部分設定手段が、前記描画制御手段による前記延長部分に対する前記色づけが所定の色づけ進行条件を満たすまで(例えば、図18のステップS48、汗描画順548が最終値に達している)更なる延長部分の設定を行わず、当該色づけ進行条件が満たした場合に更なる延長部分を設定する、ように前記コンピュータを機能させ、前記流下経路の延長部分の設定と当該延長部分の色づけとが一連且つ繰り返し行われることを特徴とする第1の形態のプログラムである。
第2の形態によれば、第1の形態のプログラムと同様の効果が得られるとともに、色づけに関する処理が有る程度進行するまで更なる延長部分の設定を行わないことで、演算負荷の発生を抑制することができる。このことは、状況が変化して、途中で液状体の流れが止まるといった場合でも、その変化した状況に柔軟に対応できるメリットを生む。
第3の形態は、前記描画制御手段が、前記延長部分に対する前記色づけの進行速度を変更する色づけ進行可変手段(例えば、図13の処理部200、ゲーム演算部210、汗描画制御部212、進行可変部230、図17のステップS32〜S34)を有する、ように前記コンピュータを機能させるための第1又は第2の形態のプログラムである。
色づけの進行速度とは、液状体の影響が及んでいない状態の色の状態から、望む色の状態まで変化させるのに要する時間である。
第3の形態によれば、第1又は第2の形態と同様の効果が得られるとともに、延長部分への色づけの進行速度を変更できる。よって、変更の仕方によって液状体の伝い方に揺らぎを持たせたり、伝い方をできるだけ均等にしたり、といった具合に表現の自由度を高めることができる。
第4の形態は、前記色づけ進行可変手段が、前記延長部分の長さに基づいて前記進行速度を変更する、ように前記コンピュータを機能させるための第3の形態のプログラムである。
第4の形態によれば、第3の形態と同様の効果が得られるとともに、色づけの進行速度を延長部分の長さに基づいて変更するので、延長部分の長さが均一でない場合でも自然な表現が可能となる。
色づけの方法については、汗をどのように表現するかによって、幾つかの異なる構成の形態が考えられる。
例えば第5の形態として、前記描画制御手段が、前記延長部分において前記液状体の流下する長さが徐々に長くなるように色づけを行う、ように前記コンピュータを機能させるための第1〜第4の何れの形態のプログラムを構成しても良い。
または、第6の形態として、前記描画制御手段が、前記延長部分において前記液状体の流下部分を徐々に濃く色づけする、ように前記コンピュータを機能させるための第1〜第4の何れかの形態のプログラムを構成しても良い。
第7の形態は、前記モデルの表面は複数のポリゴンで形成されており、前記延長部分設定手段が、前記流下経路を延長する流下方向(例えば、図3の流下ベクトルFL)を設定する流下方向設定手段(例えば、図13の処理部200、ゲーム演算部210、汗描画制御部212、延長部分設定部216、流下方向設定部218、図17のステップS20)を有し、当該設定した流下方向に基づいて所与の数のポリゴンを延長部分の単位として設定し、前記描画制御手段が、前記延長部分のポリゴンに前記流下経路を示すライン状の色づけを施す、ように前記コンピュータを機能させるための第1〜第6の何れかの形態のプログラムである。
第7の形態によれば、第1〜第6の何れかの形態と同様の効果が得られるとともに、モデルの表面を伝って流れる液状体を、そのモデルのポリゴンを用いて表現することができる。よって、液状体用に別途半透明ポリゴンを用意するための記憶領域の確保や演算処理の増加を不要とすることができる。
第8の形態は、前記流下方向設定手段が、1)前記モデルの移動速度、2)前記モデルの動作、3)前記流下経路の下流端が位置する前記モデルのパーツの移動速度、4)当該パーツにかかる仮想外力、5)予め設定された仮想重力、のうちの少なくとも1つに基づいて流下方向を設定する、ように前記コンピュータを機能させるための第1〜第7の何れかの形態のプログラムである。
第8の形態によれば、第1〜第7の形態の何れかと同様の効果が得られるとともに、モデルの移動や動作、作用する力を考慮した方向に液状体を流すように表現できる。よって、より自然な液状体の流下表現が可能となる。
第9の形態は、前記流下経路の下流端の位置が所与の流下制限条件を満たす部位に到達した場合に、前記延長部分設定手段による新たな延長部分の設定を停止させる流下経路停止手段(例えば、図13の処理部200、ゲーム演算部210、汗描画制御部212、流下経路停止部224、図14の汗表示不要領域設定データ512、図18のステップS60→S80)として前記コンピュータを更に機能させるための第1〜第8の何れかの形態のプログラムである。
第9の形態によれば、第1〜第8の何れかの形態と同様の効果が得られるとともに、流下の継続が不自然になるような部位に到達した場合に、以降の流下を停止させることができる。例えば、流下した液状体が当該液状体を吸収する物体(例えば、スポンジ)に達した場合がこれに当る。また、液状体を水とした場合、下流端が下向きの突端部に達した後に、面が繋がっているからといって上向き斜面に延長部分を設定すると、水を重力に逆らって斜面を逆流させるような画像になる。この例の場合、下向きの突端部に達した時点で流下制限条件を満たすと判断して、延長部分の設定を停止させることでそうした不自然な表現を回避できる。流下制限条件は、液状体の性質の設定、液状体が伝う物体の表面の設定などにより、適宜設定することができる。
第10の形態は、1)前記モデルの移動速度、2)前記モデルの動作、3)前記流下経路の下流端が位置する前記モデルのパーツの移動速度、4)当該パーツにかかる仮想外力、のうちの少なくとも1つに基づいて、前記液状体の飛散表示を行うか否かを判定する飛散表示判定手段(例えば、図13の処理部200、ゲーム演算部210、汗描画制御部212、飛散表示判定部226、図17のステップS8〜S10)、
前記飛散表示判定手段により肯定判定された場合に、前記流下経路の下流端の位置に飛散表示用モデルを配置し、当該飛散表示用モデルを飛散させる制御を行う飛散制御手段(例えば、図13の処理部200、ゲーム演算部210、汗描画制御部212、飛散制御部232、図17のステップS14、図19の汗飛散処理)、として前記コンピュータを更に機能させるための第1〜第9の何れかの形態のプログラムである。
第10の形態によれば、第1〜第9の何れかの形態と同様の効果が得られるとともに、液状体が伝うモデルの移動速度や動作、モデルのパーツの移動速度や作用する仮想外力などから、液状体が流下するよりも飛散する方が自然に見える状態を判定できる。そして、飛散させる方が自然と判定される場合には、流下経路の下流端に飛散表示用のモデルを配置し、それを飛散制御させることができる。
第11の形態は、第1〜第10の何れかの形態の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である。
ここで言う「情報記憶媒体」とは、例えば磁気ディスクや光学ディスク、ICメモリなどを含む。第11の形態によれば、第1〜第10の何れかの形態のプログラムをコンピュータに読み取らせて実行させることによって、コンピュータに第1〜第10の形態の何れかと同様の効果を発揮させることができる。
携帯型ゲーム装置のシステム構成例を説明するための外観図。 ゲームの概要を説明するための図。 液状体を流下表現するのに必要な設定について説明するための図。 流下の延長部分を選択する原理を説明するため念図。 流下の延長部分への色づけの原理を説明するための図。 流下表現のためのテクスチャの一例を示す図。 流下表現における一つのポリゴンへの色づけが進行する様子の例を示す図。 流下の延長部分を繰り返し、複数のポリゴンへの色づけも繰り返されることで流下表現が進行する様子を示す図。 異なるモデルを渡るように液状体が流下するように制御する例を示す図。 液状体の下流端が、液状体の流下表現が不要とされる領域に到達した場合の扱いについて説明するための図。 液状体の下流端が、流下制限条件を満たす箇所に到達した場合の扱いについて説明するための図。 汗が表面を伝って流れる様子が描画されたキャラクタの例を示す図。 機能構成の一例をしめす機能ブロック図。 キャラクタ設定データのデータ構成の一例を示す図。 汗テクスチャライブラリのデータ構成の一例を示す図。 プレイデータのデータ構成の一例を示す図。 汗描画処理の流れを説明するためのフローチャート。 図17より続くフローチャート。 汗飛散制御の流れを説明するためのフローチャート。 画像生成装置の変形例を説明するための斜視外観図。 液状体の流下表現の変形例を説明するための概念図。 汗テクスチャの変形例を示す図。 液状体の流下部分を徐々に濃く色づけする場合の色づけが進行する様子の例を示す図。
〔第1実施形態〕
本発明を適用した実施形態として、画像生成装置でもある携帯型ゲーム装置において3DCG(3時次元コンピュータグラフィックス)を用いた格闘ゲームを実行する例について説明する。
また、本実施形態では、画像生成装置の一例をゲーム装置とし、このゲーム装置において専用のゲームプログラムを実行することによりビデオゲームを実現する構成を例に挙げて説明するが、専用のゲームプログラムに代えて、ウェブブラウザプログラム、及びスクリプト制御によりウェブブラウザ上でインタラクティブな表示を実現するためのプラグインを実行し、いわゆるブラウザゲームとしてビデオゲームを実現する構成でも同様に適用できる。すなわち、この場合には、端末装置に対してブラウザゲームを実行するためのプログラムや画像データを提供するサーバシステムが本発明の画像生成装置となる。
[ゲーム装置のシステム構成]
図1は、携帯型ゲーム装置のシステム構成例を説明するための外観図である。本実施形態における携帯型ゲーム装置1400は、方向入力キー1402及びボタンスイッチ1404と、第1液晶ディスプレイ1406と、第2液晶ディスプレイ1408と、スピーカ1410と、制御ユニット1450とを、ヒンジ1414で開閉自在な折り畳み型の装置本体1401に備えている。
そして、第1液晶ディスプレイ1406及び第2液晶ディスプレイ1408の表示面上には、スタイラスペン1416などで触れることによって表示画面の任意位置を接触入力することのできるタッチパネル1407、1409がそれぞれ装着されている。
また、装置本体1401には、コンピュータ読み出し可能な情報記憶媒体であるメモリカード1440からデータを読み書きできるメモリカード読取装置1418が備えられている。メモリカード1440には、携帯型ゲーム装置1400の制御ユニット1450がゲームプレイに係る各種演算処理を実行するために必要なプログラムや各種設定データが記憶されている。またその他、装置本体1401には、図示されていない内蔵バッテリーや電源ボタン、音量調節ボタン等が設けられている。
タッチパネル1407、1409は、表示画面を遮蔽することなくそれぞれ第1液晶ディスプレイ1406及び第2液晶ディスプレイ1408の表示画面のほぼ全域を被い、プレーヤがスタイラスペン1416(或いは指など)で触れる接触操作を行うと、左上を原点とする直交座標系における接触位置座標を制御ユニット1450へ出力する。
制御ユニット1450は、ゲーム装置の制御基板に相当し、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)などの各種マイクロプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、VRAMやRAM,ROM等の各種ICメモリを搭載する。
また、制御ユニット1450は、無線通信モジュール1412や、第1液晶ディスプレイ1406及び第2液晶ディスプレイ1408のドライバ回路、タッチパネル1407及びタッチパネル1409のドライバ回路、方向入力キー1402及びボタンスイッチ1404からの信号を受信する回路、スピーカ1410へ音声信号を出力するためのアンプ回路、メモリカード読取装置1418への信号入出力回路といった所謂I/F回路(インターフェース回路)を搭載する。これら制御ユニット1450に搭載されている各要素は、それぞれバス回路を介して電気的に接続され、データの読み書きや信号の送受信が可能に接続されている。
そして制御ユニット1450は、メモリカード読取装置1418によってメモリカード1440に格納されているプログラムやデータを読み出して、搭載するICメモリにこれらを一時記憶する。そして、読み出したプログラムを実行して演算処理を実行し、方向入力キー1402やボタンスイッチ1404、タッチパネル1407及び1409からの操作入力に応じて携帯型ゲーム装置1400の各部を制御して、3DCGを生成し、ゲームを実行する。
尚、本実施形態では、携帯型ゲーム装置1400は必要なプログラムや各種設定データをメモリカード1440から読み出す構成としているが、制御ユニット1450に搭載されている主要なプログラムやデータをICメモリに予め記憶している構成とすることができる。或いは、無線通信モジュール1412を介して、インターネットやLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などの有線/無線の通信回線1に接続して外部装置からダウンロードして取得する構成としても良い。
[流れる汗を表現するための原理の説明]
本実施形態では、物体の表面に沿って移動する液状体の例として、キャラクタの体表を流下する汗を描画する。尚、ここで言う液状体は、ゲームにおける設定上の性質(例えば粘性、無生物か生物であるかの扱い)如何に問わず、あたかも液状のものであるかのような振る舞いをさせたいものを含む意味である。例えば、汗の代わりに血でも同様に扱うことができるし、泪、付着した雨粒、所持していた容器から漏れ出た飲み物、液状のモンスターなどでも同様である。
図2は、本実施形態におけるゲームの概要を説明するための図である。本実施形態の格闘ゲームは、プレーヤが操作するプレーヤキャラクタ2と、他プレーヤ又はコンピュータが制御する相手キャラクタ4とが格闘して3回戦で勝敗を競うゲームである。本実施形態では、プレーヤキャラクタ2や相手キャラクタ4が、戦闘中にかいた汗が体表を伝って流れ落ちる様子を表現する。
格闘ゲームのゲーム画面は、いわゆる3DCG(3次元コンピュータグラフィックス)を元に生成される。すなわち、3次元仮想空間内に各種背景オブジェクトを配置して戦闘の舞台となるゲーム空間を形成し、そこにプレーヤキャラクタ2及び相手キャラクタ4のモデルを配置する。そして、同空間内に設置された仮想カメラ(視点)でプレーヤキャラクタ2及び相手キャラクタ4が格闘する様子を撮影した画像をレンダリングして3DCGを生成し、これに残時間表示6や各キャラクタのライフポイントゲージ8,10などの各種情報表示物を合成することでゲーム画面が生成される。
プレーヤキャラクタ2や相手キャラクタ4のモデルは、複数のポリゴンによって形成されている。図では、拡大表示部の各三角形がそれぞれ一つのポリゴンを示している。ポリゴンの形状は適宜設定できるが、本実施形態では三角形ポリゴンにより形成されているとする。
流れる汗を表現するためには、図3に示すように、キャラクタ毎に、液状体の発生領域に該当する発汗領域20を適当数設定しておく。本実施形態では、相手キャラクタ4は、上半身モデル4uと下半身モデル4dの2ピースで構成され、両者が腰の所で密着して一体的に制御される。相手キャラクタ4については上半身に流れる汗を表現し、レスリングパンツを履いている設定の下半身には流れる汗は表現しないようにするものとする。そこで、上半身モデル4uには、額、頭部の上の方、上腕部、背中などに発汗領域20を設定している。
また、汗を流す方向を決めるための要素として、仮想力を設定する。
第1に、本実施形態ではゲーム空間の環境設定の一つとして予め仮想の重力Gが設定されている。環境設定に基づく仮想力としては、モデル全体やそのパーツにかかる風など、液状体の移動に作用する仮想の力を設定することができる。例えば、汗(本実施形態における液状体)が電界や磁界の影響を受ける設定であれば、電界や磁界から受ける力を設定することもできる。また、ゲーム世界の設定によっては、環境設定の対象は架空の力場(例えば、超能力者や魔法使いなどが放つ「気」の流れのようなもの)でも良い。
第2に、液状体が伝わる対象、本実施形態の例では、相手キャラクタ4のモデル全体及びそのパーツの移動・動作に起因して液状体の移動に影響する仮想力を設定する。具体的には、相手キャラクタ4のポリゴンの頂点(図中、拡大表示部の黒丸)毎に直近の描画タイミングにおける移動速度V(移動方向を含むため、より正確には速度ベクトル)が記憶される。そして、流れる汗を表現する制御では、この移動速度Vに基づいて当該頂点に作用する外力Fv(例えば、移動することにより相対的に液状体へ作用する風圧、遠心力に相当する力)が決定される。
移動速度Vの代用として、モデルの動作種類(本実施形態では格闘ゲームなので、パンチ、キック、ジャンプ、ダッシュ移動など)の情報としても良い。この場合、各動作種類別に予め外力Fvを設定しておいて、その動作が実行されている間は、対応する外力Fvが作用しているものとして扱う構成とすれば良い。
そして、本実施形態では、この外力Fvと重力Gとの合成により、汗が流下する基準方向を表す流下ベクトルFLが設定される。これら以外の仮想力を設定した場合には、それらも適宜合成して流下ベクトルFLを設定すると良い。尚、外力Fvと重力Gとをそのまま合成する構成に限らず、例えばそれぞれに重み付け係数を乗算して合成するなど補正を行ってから合成する構成としても良いのは勿論である。
では、流れる汗の描画方法を最初から順を追って説明する。
本実施形態では、汗の流れをポリゴン単位で扱うこととし、ポリゴンの一の辺から他の辺へ向けて汗が流れるように表現する。1つのポリゴンが、汗の流れる延長部分の一例となる。そのためには先ず、図4に示すように、発汗領域20の何れかを選択し、選択された発汗領域20に含まれるポリゴンの何れかを流下の開始部位とする。そして、当該ポリゴンの1つの辺を開始辺22として選択する。図の例では、ハッチングされた下側のポリゴンが選択され、黒太線で表記された辺が開始辺22として選択されている。
発汗領域20の選択は、ランダムに選択しても良いし、例えば攻撃技の履歴を記憶しておいて、腕を用いた攻撃が多い場合には、肩や背中の発汗領域20の選択確率を高めるといった具合に、発汗領域20毎にキャラクタの動作履歴に基づく選択確率を決定し、それに基づいて何れかを選択するとしても良い。
開始辺22の選択方法は、ランダム抽選でも良い。または、辺毎に選択確率を別途設定して選択するとしても良い。例えば、最初の開始辺22を選択する場合には、辺の向きが水平に近い程選択確率が高くなるようにして選択するとしても良い。
開始辺22を選択したならば、次に流下ベクトルFLに基づいて流れ下る先の辺である対象辺24を選択する。具体的には、開始辺22を含むポリゴンを抽出する。図の例では、ハッチングされた2つのポリゴンが抽出されることになる。そして、開始辺22の中点(図中白丸)を始点とし、抽出した2つのポリゴンの開始辺22以外の各辺の中点を終点とする中点ベクトル26を求める。
そして、それら中点ベクトル26が、流下ベクトルFL(開始辺22の何れかの頂点の流下ベクトルFLまたは両頂点の流下ベクトルFLの平均ベクトル)を基準とした所定の範囲28内に収まるかを判定する。具体的には、中点ベクトル26と流下ベクトルFLとの成す角が所定の範囲28内か否かを判定する。そして、所定範囲28に収まる中点ベクトル26の終点を含む辺を対象辺24として選択する。所定範囲28に収まる中点ベクトル26が複数ある場合には、中点ベクトル26と流下ベクトルFLとの成す角が最も小さい中点ベクトル26の終点を含む辺を対象辺24として選択する。図の例では、流下ベクトルFLを中央とした破線表示された錐型範囲28の内に中点ベクトル26が収まる辺(開始辺22の下方にある破線で強調表示された辺)が対象辺24として選ばれている。
開始辺22と対象辺24とが選択されたならば、図5に示すように、これら両辺を含むポリゴンを対象として、汗テクスチャ514を合成して色づけし、あたかも汗が流れたかのような見かけを造りだす。
具体的には、相手キャラクタ4の汗をかいていない状態の様子を表現する標準テクスチャが適用されるポリゴンに対して、汗テクスチャ514をuvマッピングして合成して、汗が流れた表面を描く。
汗テクスチャ514は、基本的には四角形の上辺(辺P1・P2)から、下辺(辺P3・P4)へ汗が流れる様子を表現してデザインされる。図5の例では、流れる汗の先頭部分を表現する意味で下端に丸みを持たせた帯として表現するものとし、汗が流れたとされる部分を網掛けして示している。そして、上辺の頂点P1,P2が開始辺22の頂点Pa,Pbに対応し、下辺の頂点P3,P4が対象辺24の頂点Pc,Paに対応するようにuvマッピングされる。汗テクスチャ514の合成方法は、汗テクスチャ514のデザイン設定に応じて適宜選択すると良い。
そして、汗テクスチャ514は、図6に示すように、対象とするポリゴンを流れ落ちる過程を段階的に描いた複数のデータが予め用意されている(514a〜514d)。これらの複数の汗テクスチャ514a〜514dは、所与の進行速度で段階的に描画される。ここで言う進行速度とは、開始辺22と対象辺24を有するポリゴンに、汗の描画が完了するまでに要する時間である。本実施形態では、開始辺22の中点から対象辺24の中点までの距離L(図4参照)、すなわち中点ベクトル26の長さに基づいて算出される描画サイクル(例えば、10フレーム〜60フレーム、アニメーション手法におけるコマ数に相当。)で所定の描画順に切り換えながら合成される。結果、図7(1)〜(4)の順に示すように、対象とするポリゴンの開始辺22から対象辺24へ向けて汗が流れる様子がアニメーションされる。
用意されている複数の汗テクスチャを最後まで合成したら当該ポリゴンへの汗の描画が完了したことになるので、当該ポリゴンは汗流下済のポリゴンとして登録され、以降、汗をぬぐったり渇いたりなどの設定変更がなされない限り、描画順最後の汗テクスチャ514dが合成されたままとなる。
今回対象としたポリゴンへの描画制御が完了したならば、次いで、相手キャラクタ4の動作制御の結果に応じて流下ベクトルFLを更新する。そして、今回の対象辺24を次の描画制御における開始辺22として設定し、図4で説明したのと同様にして新たな対象辺24を選択する(図8(1))。
そして、図8(2)に示すように、(図5〜図7で説明したのと同様にして)対象とするポリゴンへ汗テクスチャ514a〜514dを順次合成し、汗流下済のポリゴンとして登録する。以下、これらの処理を繰り返すことで、図8(3)に示すように、相手キャラクタ4の体表を伝い落ちる汗を表現する。
ポリゴン単位で汗の流れが延長するとともに、汗テクスチャ514a〜514dを順次合成することでも汗の流れが延長していく。
尚、図9に示すように、モデル30の端まで汗が流れたならば、密着する別のモデル32(図中では、モデルの境を強調するために意図的に離して記しているが実際には密着しているものとする。)のポリゴンの辺の中から直近の描画制御における対象辺24に最寄りの辺を選択して、これを次の描画制御における新たな開始辺22と設定することによって、モデルの継ぎ目を渡って、汗が流下する様子を描画することができる。
次に、汗の流下停止について説明する。
本実施形態では、流れる汗の表現をしない領域として汗表示不要領域を設定することができる。相手キャラクタ4の場合、下半身モデル4dは、レスリングパンツによって汗が吸収されて表には見えなくなる設定である。つまり、下半身モデル4dが本実施形態の汗表示不要領域とされる。勿論、汗表示不要領域は、発汗領域20を設定するのと同様に、同一モデル内に部分的に設定することもできる。
そして、図10に示すように、流下する汗の下流端が下半身モデル4dに到達した場合、すなわち直近の汗流下描画制御における対象辺24が汗表示不要領域に到達した場合には、汗の流下描画制御の繰り返しをそこで停止させる。
流下表示不要領域は、本実施形態のように液状体を吸収してしまう部分に設定できる他、液状体を蒸発や氷結、霧散させるように液状体そのものを損失させるような設定がなされた場所や、液状体が伝うモデル内に染み込む、浸入するように液状体が内部に入って表から見えなくなる場所(例えば、溝、孔など)に設定することができる。
また、液状体の流下は、液状体が伝うモデルの形状的特徴の検出によっても停止される。例えば、図11に示すように、モデル34のように下向きの突端部を有し、汗がそこまで流れ至った場合には、形状的な流下制限条件を満たすと判断して以降の流下を停止する。
形状的な流下制限条件とは、液状体の設定上、伝って移動することが不自然となる面の相対関係を意味する。本実施形態の例では、液状体は単なる汗であるから、モデル34のように下向きの突端部のポリゴンから、裏に回って上に向かうモデル34の下面のポリゴンへ汗が伝う表現は不自然となるので、これを制限・禁止する。
図4で説明したように、流下ベクトルFLを基準として、所定の錐型範囲28を設定し、これに収まる中点ベクトルを有する辺を対象辺24とする構成では、モデル34の下面のポリゴンの辺は選択されないことになる。つまり、対象辺24が選択できないことで形状的な流下制限条件を満たすと判断される流下は自動的に回避される。
さて、こうして描画された汗をキャラクタサイズで見れば、図12に示すように、あたかも発汗領域20から生じた汗がモデルの表面に沿って流下している筋36のように見える。しかも、この筋36は、重力Gや外力Fvによって決定される流下ベクトルFLに沿った順に隣接するポリゴンに延長されるように描画されるので、自然な流下現象であるかのように見える。また、流下させるポリゴンが三角形なので、まっすぐに流下するのではなく、適当に左右に蛇行しながら描かれるので、より自然な感じがでる。
[機能ブロックの説明]
次に、上述のようなゲームを実行するための機能構成例について説明する。
図13は、本実施形態における機能構成の一例を示す機能ブロック図である。同図に示すように本実施形態では、操作入力部100と、処理部200と、音出力部350と、画像表示部360と、通信部370と、記憶部500とを備える。
操作入力部100は、プレーヤによって為された各種の操作入力に応じて操作入力信号を処理部200に出力する。例えば、ボタンスイッチや、ジョイスティック、タッチパッド、トラックボールといった直接プレーヤが指で操作する素子はもちろん、加速度センサや角速度センサ、傾斜センサ、地磁気センサなど、運動や姿勢を検知する素子などによっても実現できる。図1の方向入力キー1402やボタンスイッチ1404はこれに該当する。
そして、操作入力部100は、接触位置検出部104を含む。接触位置検出部104は、表示画面範囲への接触位置を検出することのできるデバイスで実現される。図1のタッチパネル1407,1409がこれに該当する。
処理部200は、例えばCPUやGPU等のマイクロプロセッサや、ASIC、ICメモリなどの電子部品によって実現され、操作入力部100や記憶部500を含む携帯型ゲーム装置1400の各機能部との間でデータの入出力制御を行う。そして、所定のプログラムやデータ、操作入力部100からの操作入力信号に基づいて各種の演算処理を実行して、携帯型ゲーム装置1400の動作を制御する。図1では制御ユニット1450が処理部200に該当する。
そして、本実施形態における処理部200は、ゲーム演算部210と、音生成部250と、画像生成部260と、通信制御部270とを備える。
ゲーム演算部210は、3DCGによる格闘ゲームを実行するための各種処理を実行する。例えば、(1)仮想3次元空間内に各種オブジェクトを配置してゲーム空間を形成し、そこにプレーヤキャラクタ2や相手キャラクタ4を配置する処理、(2)プレーヤキャラクタ2を操作入力部100からの操作入力に応じて動作させる処理、(3)相手キャラクタ4を自動的に移動及び動作させるいわゆるAI制御をする処理、(4)プレーヤキャラクタ2と相手キャラクタ4の攻撃や接触の判定処理、(5)攻撃によるダメージの反映処理、(6)プレーヤキャラクタ2及び相手キャラクタ4の様子を撮影する仮想カメラの位置や姿勢など撮影パラメータを自動制御する処理、(7)勝敗の判定処理、などを実行する。その他、適宜カウンタ、タイマー、フラグ設定など格闘ゲームの実行に必要な各種処理を実行する。こうした処理は、公知の格闘ゲームに関する演算処理と同様にして実現できる。
そして、本実施形態のゲーム演算部210は、汗描画制御部212を含む。
汗描画制御部212は、本実施形態における液状体である汗が流下する様子を表現するための種々の処理を実行する。その為に汗描画制御部212は、流下開始位置選択部214と、延長部分設定部216と、流下経路停止部224と、uvマップ生成部228と、進行可変部230と、飛散制御部232とを含む。
流下開始位置選択部214は、流下を開始する位置を選択する。本実施形態では、キャラクタ毎に予め設定されている発汗領域20の中から何れかを選択し、選択した領域内のポリゴンの1つの辺を流下を開始する最初の開始辺22として設定する。
延長部分設定部216は、流下経路を延長する延長部分を断続的に設定する処理を行う。より具体的には、流下方向設定部218と、開始辺選択部220と、対象辺選択部222と、を含む。
流下方向設定部218は、(1)汗を流下させるモデルの移動速度(移動方向を含む移動ベクトルの意)、(2)当該モデルの動作、(3)流下経路の下流端が位置するモデルのパーツの移動速度(移動方向を含む移動ベクトルの意)、(4)パーツにかかる仮想外力、(5)予め設定された仮想重力、のうちの少なくとも1つに基づいて流下ベクトルFLを設定する。
開始辺選択部220は、直近の対象辺24を次の流下描画制御、すなわち延長部分の生成のための新たな開始辺22として選択・設定する。より具体的には、予め用意された複数の汗テクスチャ514が描画順に最後まで合成されたことを、今回の汗の流下描画部分(延長部分)に対する色づけ進行条件の完了とみなす。そして、色づけ進行条件の完了とみなすまでは、新たな開始辺22の選択・設定は行わない。つまり、更なる流下の延長部分の設定を行わないが、完了とみなせば、新たな開始辺22の選択・設定を行う。つまり、更なる流下の延長部分を設定する。
対象辺選択部222は、延長部分の単位候補としてのポリゴンを選択し、当該ポリゴンの辺を次の流下描画制御における対象辺24として選択する。より具体的には、開始辺22を含むポリゴンを汗が流下する延長部分の単位候補として選択し、候補としたポリゴンの開始辺22以外の辺の中から流下ベクトルFLに基づいて、流下方向下流側の辺として所定数の辺を選択する。選択数は、本実施形態では、常時「1」だが、ランダムなタイミングで「2」としても良い。「2」とした場合には、汗の流れが枝分かれすることとなる。そして、選択した辺が含まれるポリゴンを新たな延長部分の単位と見なし、当該選択した辺を対象辺24とする。
流下経路停止部224は、流下描画制御の中止・停止を判定し、延長部分の設定を停止させる。具体的には、第1に、流下経路の下流端の位置が、汗の表現が不要とされる汗表現不要領域(図10の下半身モデル4d参照)に達した場合、中止・停止する。第2に、流下経路の下流端の位置が所与の流下制限条件を満たす部位(図11参照)に到達した場合に、新たな延長部分の設定を停止させる。つまり、新たな開始辺22及び対象辺24の選択を止める。
また、本実施形態の流下経路停止部224は、飛散表示判定部226を含む。
飛散表示判定部226は、液状体が物体の表面に沿って流下するように表現するよりも、飛散するように表現した方が自然な状態を判定する。つまり、飛散表示を行うか否かを判定する。具体的には、(1)液状体が伝うモデルの移動速度(移動方向を含むベクトルの意)、(2)当該モデルの動作、(3)流下経路の下流端が位置する当該モデルのパーツの移動速度(移動方向を含むベクトルの意)、(4)当該パーツにかかる仮想外力、のうちの少なくとも1つに基づいて、飛散表示を行うか否かを判定する。本実施形態では、開始辺22を構成するポリゴンの頂点の移動速度Vが、汗が移動の勢いや相対的な風圧により飛散した方が適当とされる基準速度以上である場合に、流下を停止判定させ、新たな延長部分の設定を停止させる。
uvマップ生成部228は、流下経路の延長部分に液状体が流れている様子を表すように色づけするために、ポリゴンに汗テクスチャ514をテクスチャマッピングするためのuvマップを生成する。具体的には、予め用意されている汗テクスチャ514の上辺を開始辺22にマッチさせ、同テクスチャの下辺を対象辺24にマッチさせるようにuvマップを生成する(図5参照)。生成されたuvマップは一時的に記憶部500に記憶され、画像生成部260がこのuvマップを用いて、汗テクスチャ514をテクスチャマッピングする。
進行可変部230は、流下経路の延長部分に液状体が流れている様子を表すように色づけするための所要時間を可変する。具体的には、開始辺22の中点と対象辺24の中点の距離L(図4参照)から、当該距離Lが長い程時間的に長くなるように、汗描画サイクルタイマーの値を決定し、当該タイマーが計時し終えると描画順を進める。描画順が示す汗テクスチャ514は、画像生成部260によりテクスチャマッピングに適用される。つまり、色づけステップが進行させる。
飛散制御部232は、飛散表示判定部226により飛散表示すると判定された場合に、流下経路の下流端の位置に飛散表示用モデルを配置し、当該飛散表示用モデルを飛散させる制御を行う。
音生成部250は、例えばデジタルシグナルプロセッサ(DSP)や、音声合成ICなどのプロセッサ、音声ファイル再生可能なオーディオコーデック等によって実現され、ゲーム演算部210による処理結果に基づいてゲームに係る効果音やBGM、各種操作音の音信号を生成し、音出力部350に出力する。
音出力部350は、音生成部250から入力される音信号に基づいて効果音やBGM等を音出力する装置によって実現される。図1ではスピーカ1410がこれに該当する。
画像生成部260は、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)などのプロセッサ、ビデオ信号IC、ビデオコーデックなどのプログラム、フレームバッファ等の描画フレーム用ICメモリ、テクスチャデータの展開用に使用されるICメモリ等によって実現される。画像生成部260は、ゲーム演算部210による処理結果に基づいて1フレーム時間(例えば1/60秒)で1枚のゲーム画面を生成し、生成したゲーム画面の画像信号を画像表示部360に出力する。
また、本実施形態では、相手キャラクタ4の標準テクスチャに汗テクスチャ514を合成してポリゴンを色づけするテクスチャマッピング部262を有する。
具体的には、uvマップを生成し、生成したuvマップを用いて描画順に対応する汗テクスチャ514を、標準テクスチャが適用された当該ポリゴンに加算合成や乗算合成して合成する。或いは、当該ポリゴンに適用される標準テクスチャを切り出し、これに描画順に対応する汗テクスチャ514を合成して適用するべきテクスチャを別途先に生成し、これをテクスチャマッピングするとしても良い。尚、合成に関する処理は、公知技術を適宜流用できる。
画像表示部360は、画像生成部260から入力される画像信号に基づいて各種ゲーム画像を表示する。例えば、フラットパネルディスプレイ、ブラウン管(CRT)、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイといった画像表示装置によって実現できる。
本実施形態では、図1の第1液晶ディスプレイ1406及び第2液晶ディスプレイ1408が該当する。
通信制御部270は、データ通信に係るデータ処理を実行し、通信部370を介して外部装置とのデータのやりとりを実現する。
通信部370は、通信回線1と接続して通信を実現する。例えば、無線通信機、モデム、TA(ターミナルアダプタ)、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現され、図1の無線通信モジュール1412がこれに該当する。
記憶部500は、処理部200に携帯型ゲーム装置1400を統合的に制御させるための諸機能を実現するためのシステムプログラムや、ゲームを実行させるために必要なゲームプログラム、各種データ等を記憶する。また、処理部200の作業領域として用いられ、処理部200が各種プログラムに従って実行した演算結果や操作入力部100から入力される入力データ等を一時的に記憶する。この機能は、例えばRAMやROMなどのICメモリ、ハードディスク等の磁気ディスク、CD−ROMやDVDなどの光学ディスクなどによって実現される。図1では制御ユニット1450が搭載するICメモリやメモリカード1440がこれに該当する。
本実施形態では、記憶部500はシステムプログラム501と、ゲームプログラム502とを記憶している。システムプログラム501は、携帯型ゲーム装置1400のコンピュータとしての入出力の基本機能を実現するためのプログラムである。ゲームプログラム502は、処理部200が読み出して実行することによってゲーム演算部210としての機能を実現させるためのアプリケーションソフトであるが、システムプログラム501の一部として組み込まれた構成であっても良い。
また、記憶部500には、本発明に関して予め用意されるデータとして、キャラクタ毎に用意されるキャラクタ設定データ504と、ゲーム空間設定データ520と、が記憶されている。また、ゲームの準備や進行に伴って随時生成や更新が行われるデータとして、プレイデータ528が記憶される。更に、ゲームの進行に係る処理を実行するにあたり必要となるデータ(例えば、タイマー値やカウンタ)なども適宜記憶されるものとする。
キャラクタ設定データ504は、ゲームに登場する各キャラクタを表示させ動作制御するための各種データを格納しており、キャラクタ毎に用意される。
図14に示すように、一つのキャラクタ設定データ504には、例えば、複数のポリゴンで形成されたキャラクタモデルデータ506と、標準テクスチャ508と、発汗領域設定データ510と、汗表示不要領域設定データ512と、汗テクスチャライブラリ513と、飛散用汗モデルデータ516と、流下速度設定データ518とを含む。その他、図示はしていないが、適宜キャラクタの操作コマンドとそのモーションデータ、各種技のエフェクトデータなどを含むものとする。
標準テクスチャ508は、汗をかいていない状態のキャラクタの表面を表現するためのテクスチャである。
発汗領域設定データ510は、当該キャラクタのモデルにおける発汗領域20を定義する。例えば、発汗領域20に含まれる頂点IDや頂点座標値などを格納するとしても良い。
汗表示不要領域設定データ512は、流下制限条件を定義する情報の一つであって、液状体を流下させない領域、つまり汗表示不要領域を設定する。例えば、適用モデルID512a毎に、適用領域範囲512bを対応づけて格納する。本実施形態では、相手キャラクタ4の下半身モデル506bが設定されているものとする。
汗テクスチャライブラリ513は、流れる汗を表現するためのテクスチャデータを格納する。本実施形態では、開始辺22から対象辺24へ汗が流れ渡るまでをアニメーション表示するので、例えば図15に示すように、描画順513aと対応づけてテクスチャデータ513bを格納する。
尚、本実施形態では、1回の流下描画制御において4枚の汗テクスチャ514a〜514dを用いるとしているが、その枚数は適宜変更することができる。
また、汗テクスチャ514a〜514dの1セットのみで表現しているが、デザイン違いを設ける構成としても良い。例えば、軽い汗と、大量の汗、血が混じった汗、埃が混じった汗など複数セットを用意しておいて、ゲームの進行中に切り換え可能な構成としても良い。より具体的には、例えば、キャラクタのダメージが軽い場合には軽い汗、更にダメージが多くなると順に大量の汗、血が混じった汗と言った順に適用するセットを切換える処理をゲーム演算部210で実行しても良い。また、格闘の余波でゲームステージの背景物に破壊などが起きた場合には、埃が混じった汗を適用するとしてもよい。
飛散用汗モデルデータ516は、頂点の移動速度Vが所定の高速度条件を満たす場合に、汗が飛び散る様子を表現するために使用する「飛び散る汗」のためのモデルである。端的に言えば、汗の雫を表示させるためのモデルである。汗1つ1つをパーティクルとしてモデル化し、汗の飛散の様子を表現してもよい。
流下速度設定データ518は、液状体が伝うモデル別に、液状体が移動する速度を設定する。例えば、適用モデルID518a毎に、汗描画サイクル518bを対応づけて格納する。汗描画サイクル518bは、汗描画処理する時間間隔を定義する。
ゲーム空間設定データ520は、格闘戦の舞台となるゲーム空間を3次元仮想空間内に形成し表示させるための各種データを格納する。例えば、遠景とする画像、背景物となる各種オブジェクトのモデルデータやテクスチャデータ、地面の凹凸を定義するモデルデータやテクスチャデータなどを含む。また、仮想カメラの初期配置位置に関する情報を含むとしても良い。これらは、公知の格闘ゲームにおける同種のデータと同様に実現される。
そして、本実施形態では、ゲーム空間設定データ520は、ゲーム空間の環境設定の一つとして仮想力を含む。仮想力として本実施形態では、重力(G)522のベクトルが設定されている。もし、ゲーム空間が、強風が吹きすさぶ海辺の設定であれば、重力(G)522と同様にして「風」を設定することもできる。
プレイデータ528は、ゲームの進行状況を示す各種データを格納する。例えば、ラウンド数や、1ラウンドの残時間、各キャラクタのライフポイント、仮想カメラの位置や姿勢などの撮影パラメータなどを格納する。また、図16に示すように、キャラクタ毎に流れる汗を表現するのに必用な各種データを格納する汗表現データ530を格納する。
一つの汗表現データ530は、頂点別移動速度リスト532と、頂点別外力リスト534と、頂点別流下ベクトルリスト536と、開始辺データ538と、対象辺探索タイマー540と、流下終了タイマー542と、汗飛びフラグ544と、対象辺データ546と、汗描画順548と、汗描画サイクルタイマー550と、汗流下済ポリゴンリスト552とを含む。
頂点別移動速度リスト532は、汗が流下し得るポリゴンの各頂点の直近の移動速度V(より正確には速度ベクトル。図4参照。)を格納する。当該リストに格納されていた移動速度Vに基づいて頂点毎に算出された仮想力の一つである外力Fvは、頂点別外力リスト534にまとめて格納される。そして、頂点別流下ベクトルリスト536は、重力Gや外力Fvと言った仮想の力に基づいて算出される各頂点位置における流下ベクトルFLを格納する。
尚、移動速度Vや流下ベクトルFLを、ポリゴンの頂点毎に算出するのではなく、ポリゴンの代表点単位、或いはモデルの代表点単位で算出する構成としても良いのは勿論である。
開始辺データ538は、開始辺22を定義する頂点情報を格納する。
開始辺22とされた辺の位置や、モデルのポリゴンメッシュの切り方によっては、適当な対象辺24が見つけられない場合もある。対象辺探索タイマー540は、対象辺24に該当する辺を検索処理する過程において、該当する辺が無かった場合に、次に再検索処理するまでの時間間隔を計る値を格納する。計時時間は適宜設定すると良い。当該タイマーにより計時している間に、キャラクタの動作であったり姿勢変化によって適当な対象辺24が選び得る状況が到来するのを待つこととなる。
但し、対象辺24の再検索を無限に繰り返せば良いというものではなく、対象辺探索タイマー540で計時を開始するとともに流下終了タイマー542でもう一つ計時を開始し、流下終了タイマー542が計時し終えた時点で、以降の対象辺24の再検索を中断する。尚、流下終了タイマー542は再検索回数をカウントするカウンタとし、所定値までカウントされたら再検索を中断するとしても良い。
汗飛びフラグ544は、発生した液状体の流下毎、つまり汗の流れ毎に用意され、飛散表示を行うか否かの判定結果を示す。初期状態は「0」で飛散表示をしない、つまり流下による表示をすることを示す値を格納するが、飛散表示判定部226に飛散表示を行うと判定されると「1」に変更される。
対象辺データ546は、対象辺24を定義する頂点情報を格納する。
汗描画順548は、流下を表現する色づけを徐々に行う段階を示す。初期状態は「1」であり、汗描画サイクルタイマー550が計時完了する毎に所定の最終順番まで一つずつカウントアップされる。画像生成部260のテクスチャマッピング部262は、この汗描画順548で示された汗テクスチャ514をテクスチャマッピングに用いる。
汗描画サイクルタイマー550は、色づけの進行速度を計時する。タイマーが計時される都度、汗の描画が段階的に進行される。
汗流下済ポリゴンリスト552は、既に流下を表現する色づけが行われたポリゴンを登録する。ここに登録されたポリゴンには、汗が乾燥や吹き飛ばし、ぬぐい取りなどにより消滅する処理がなされない限り、流下を表現する色づけが維持される。
[処理の流れの説明]
次に、本実施形態における流れる汗を描画する処理(汗描画処理)の流れについて説明する。ここで説明する一連の処理の流れは、処理部200がゲームプログラム502を読み出して実行することによって、ゲーム実行中に適当なタイミング(例えば、レンダリングパイプライン中のテクスチャマッピングに関するタイミング)で、1本の汗の流れ毎に実行される。
尚、ゲームの進行そのものに関する処理や、レンダリングされたゲーム空間の画像に各種情報表示を合成しゲーム画面を生成する処理、並びにゲーム音の生成に関する説明は省略するが、公知のビデオゲームと同様にして適宜行われるものとする。また、頂点別移動速度リスト532は、別途描画サイクル毎に自動的に更新されるものとする。
図17〜図18は、本実施形態における汗描画処理の流れを説明するためのフローチャートである。同処理では先ず、処理部200は発汗領域20の何れかを選択し、選択した領域内のポリゴンの辺の何れかを流下開始の最初の開始辺22として選択する(ステップS2;図3、図4参照)。
次に、1描画フレーム前の開始辺22の移動速度V(移動方向を含むためより正確には移動速度ベクトル)を算出する(ステップS4)。移動速度Vは、開始辺22の両頂点の何れかの移動速度Vを用いても良いし、両頂点の平均速度や辺の中点位置での速度を算出して用いるとしても良い。
そして、算出した移動速度Vの大きさが、汗を飛散させて表現するのが流下表現より適当とされる所定の基準値以上である場合には(ステップS8のYES)、処理部200は汗飛びフラグ544を「1(飛散表現が適当、流下表現しない、の意)」に変更する(ステップS10)。
そして、もし汗飛びフラグ544が「1」であれば(ステップS12のYES)、処理部200は現在の開始辺22の近傍に飛散用の汗モデルを配置し(ステップS14)、汗描画処理を終了する。つまり、この汗の流れは中断されることとなる。
一方、汗飛びフラグ544が初期値「0」のままであれば(ステップS12のNO)、処理部200は先に算出した移動速度Vに基づいて外力Fvを算出し(ステップS18)、算出した外力Fvと重力Gとから流下ベクトルFLを設定する(ステップS20;図3参照)。
流下ベクトルFLを設定できたならば、次に流下ベクトルFLを基準とする成す角が所定範囲内に収まる中点ベクトル26が得られる辺を探索する。具体的には、開始辺22を含むポリゴンを抽出し、抽出されたポリゴンの辺の中から開始辺22を除く辺を対象辺候補として選択する。そして、対象辺候補とされた辺毎に、開始辺22の中点を始点として各辺の中点を終点とする中点ベクトル26を求め、その中点ベクトル26と流下ベクトルFLとの成す角が所定範囲28内(図4の破線表示された錐型の範囲内)に収まる否かを判定する。収まると判定されれば、該当する辺が得られると判定する。
そして、該当する辺がなければ(ステップS22のNO)、処理部200は現状では対象辺24として適当な辺が無い判断して、対象辺探索タイマー540と、流下終了タイマー542のそれぞれの計時を開始する(ステップS24)。
処理部200は、対象辺探索タイマー540が計時を終了するまで当該汗の流れに関する処理を待機させる(ステップS26)。そして、同タイマーが計時終了し、且つ流下終了タイマー542がまだ計時終了していなければ(ステップS28のNO)、処理部200はステップS18に戻る。対象辺探索タイマー540が計時する間に、キャラクタの姿勢などが変化して、対象辺として適当な辺が選択できる状況になっていれば、再度実行されたステップS22で肯定判定されることとなる。
しかしそうなる前に、流下終了タイマー542が先に計時を完了してしまった場合には(ステップS28のYES)、処理部200は、これ以上の流下が不適当な箇所であると判断して汗描画処理を終了する。
一方、もしステップS22で肯定判定された場合には(ステップS22のYES)、処理部200は該当する辺の何れかを今回の対象辺24として選択する(ステップS30)。そして、開始辺22の中点と対象辺の中点との距離Lを算出し(ステップS32;図4参照)、距離Lに基づいて汗描画サイクルタイマー550の値を決定する(ステップS34)。この値は、距離Lが長いほど時間的に長くなるように所定の関数で求めると良い。こうすることで、今回流れる汗が描画されるポリゴンの大きさに係わらず、概ね同じようなスピードで流下するように流下の様子をアニメーションさせることができる。
次に、処理部200は汗描画順548を「1」に初期化し(ステップS40)、現在の描画順548に対応する汗テクスチャ514を汗テクスチャライブラリ513から読み出し、開始辺22及び対象辺24を有するポリゴン(今回色づけする延長部分に相当)に適用する(ステップS42)。具体的には、uvマップを生成し、生成したuvマップを用いて描画順に対応する汗テクスチャ514を、標準テクスチャが適用された当該ポリゴンに加算合成や乗算合成して合成する。或いは、当該ポリゴンに適用される標準テクスチャを切り出し、これに描画順に対応する汗テクスチャ514を合成して適用するべきテクスチャを別途先に生成し、これをテクスチャマッピングするとしても良い。
次に、処理部200は、流下速度設定データ518を参照して、現在汗が流れているモデルに適用される汗描画サイクル518bを読み出し(ステップS43)、描画サイクルタイマー550の計時を開始する(ステップS44)。そして、当該タイマーによりステップS43で読み出した汗描画サイクル518bで設定された時間が計時が完了するまで当該汗の流れに関する処理を待機させる(ステップS46)。汗が徐々に流れていくことを表現するために、一時的に処理を待機させるのである。
そして、計時が完了したならば、汗描画順548が所定の最終値(本実施形態では最終値は「4」;図15参照)を示しているかを判定し、達していなければ(ステップS48のNO)、汗描画順548を「1」アップして(ステップS50)、ステップS42に戻る。つまり、次の描画順の汗テクスチャ514が適用され、今回色づけするポリゴンに適用され、段階的に流れる汗が表示されることとなる。画面的には流れる様子がアニメーションされることとなる。
一方、汗描画順548が最終値に達している場合には(ステップS48のYES)、処理部200は今回のポリゴン(汗の流れの延長部分)に関する色づけ進行条件が満たされたと見なす。そして、汗の流下端が汗表示不要領域に達しているかを判定する(ステップS60)。
本実施形態では、相手キャラクタ4の下半身モデル4dを汗表示不要領域としているので、下半身モデル4dまで汗が流れ下ったならば(ステップS60のYES;図10参照)、処理部200はこれ以上の流下表現の繰り返しは不要と判断して、開始辺22と対象辺24の設定をクリアし(ステップS80)、汗描画処理を終了する。
仮に、汗の流下端が汗表示不要領域に達していなくとも、形状的な流下制限条件を満たすと判定された場合には(ステップS62のYES;図11参照)、同様に流下表現の繰り返しは不要と判断して、開始辺22と対象辺24の設定をクリアし(ステップS80)、汗描画処理を終了する。
もし、流下制限条件も満たさなければ(ステップS62のNO)、処理部200は次に現在汗が伝っているモデルの外縁、具体的には当該モデルだけでは更に流下が延長し得ない下端に到達したかを判定する(ステップS70)。
モデルの外縁に達していない場合には(ステップS70のNO)、まだ伝うべき先があると判断して、処理部200は今回の対象辺24を次の開始辺22として設定し(ステップS74)、ステップS4へ戻る。
モデルの外縁に達していても(ステップS70のYES)、当該モデルの流下ベクトルFLの側で密着して接合している他モデルが有れば(ステップS72のYES)、この他モデルから対象辺24に最寄りの辺を選択して次の開始辺22として設定し(ステップS76)、ステップS4へ戻る。
しかし、モデルの外縁に達し、当該モデルの流下ベクトルFLの側で密着して接合している他モデルが無ければ(ステップS72のNO)、流下の延長先が無いと判断して、開始辺22と対象辺24の設定をクリアし(ステップS80)、汗描画処理を終了する。
図19は、本実施形態における飛散用の汗モデルに関する処理(汗飛散処理)の流れを説明するためのフローチャートである。同処理は、処理部200がゲームプログラム502を実行することにより、キャラクタモデル等の移動制御タイミングに相前後して実行される。
同処理において、処理部200は、先ず飛散用の汗モデルが配置されているかを判定する(ステップS100)。もし、有れば(ステップS100のYES)、当該飛散用の汗モデルが飛散するように移動制御を開始する(ステップS102)。つまり、相手キャラクタ4の体表から離れ、いわゆる「飛び散る汗」となるように移動制御させる。そして、当該モデルに対応づけて所定時間を計時する消滅タイマーを起動させる(ステップS104)。
次に、処理部200は飛散制御されて移動中、飛散中の汗モデルが有って(ステップS106のYES)、且つ当該汗モデルに対応する消滅タイマーが計時終了していなければ(ステップS108のNO)、処理部200は当該描画タイミングにおける当該汗モデルの飛散移動処理を継続して(ステップS110)、汗飛散処理を終了する。
もし、飛散中の汗モデルがあるが、その消滅タイマーが計時完了している場合には(ステップS108のYES)、処理部200は当該汗モデルが消えて無くなるように表示制御して(ステップS112)、汗飛散処理を終了する。
以上、本実施形態によれば、物体の表面を伝って移動する液状体を、伝う物体の表面に沿って専用のポリゴンを設けることなく簡単に表現することができる。
それでいながら、液状体の流下方向は液状体の移動に影響を与える仮想の力(例えば、重力G、外力Fv)に基づいて設定されるので、自然な方向へ流下させることができる。また、液状体が伝う物体のポリゴンをそのまま流用するので、特に三角形ポリゴンの場合には、物体の形状に応じて適当に左右に蛇行しながら汗が流れるように表現されるので、より「それらしく」自然な表現が簡単にできる。
そして、その流下は流下表現が不要な領域に到達した場合や、流下が不自然に見える制限条件を満たすような場合には、適宜流下の延長が停止されるので見た目が自然となる。
また、液状体の移動を表現するにあたり、流下よりも飛散の方が適当と判断されるような条件、例えば液状体の移動に影響を与える仮想の力の大きさが基準値以上になった場合には、液状体の流下を止め、流下端に飛散用のモデルを配置し、それを飛散させることができる。
〔変形例〕
以上、本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明の適用可能な実施形態が上述の実施形態に限定されるものではなく、適宜、構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。
[その1]
例えば、上記実施形態では画像生成装置として携帯型ゲーム装置1400を例示したが、据え置き型の家庭用ゲーム装置や業務用ゲーム装置として実現しても良い。更には“ゲーム装置”とされる電子機器(コンピュータ)に限らず、アプリケーションソフトが実行可能な携帯電話機や情報端末装置、コンパクトデジタルカメラ、音楽プレーヤ、パソコン、カーナビと言った電子機器も、プログラムを実行可能なコンピュータを内蔵している、或いはコンピュータそのものと言えるため、本発明を実現する画像生成装置の一形態とすることができる。また、サーバシステムを画像生成装置とし、生成された画像データや当該画像データを含むプログラムを端末装置(電子機器)に提供する構成としてもよい。
例えば、図20は、本発明が適用されたオンラインゲームがプレイ可能な業務用ゲーム装置1300の構成例を示す図である。
業務用ゲーム装置1300は、ゲーム装置本体1301の前方に突設された操作台1304に、プレーヤが各種操作入力をするためのジョイスティック1306や複数のプッシュスイッチ1308といった入力デバイスを備える。また、ゲーム装置本体1301の上部には、ゲーム画像を表示させるための液晶パネルディスプレイやCRTといったビデオモニタ1322と、ゲーム音や効果音を放音するスピーカ1324とを備える。そして、ゲーム装置本体1301の下部及び内部には、コインカウンタ1340と、制御ユニット1310と、図示されない電源装置とを備える。更には、携行型の情報記憶媒体で、事前にプレーヤ登録をしたり過去のプレイ履歴データを記憶できるゲームカード1332からのデータ読み出しや書き込みをするゲームカードリーダライター1330を備えるとしても良い。
制御ユニット1310は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)及びDSP(Digital Signal Processor)などの各種マイクロプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、ICメモリなどの電気電子機器を備えたいわゆるコンピュータ基板を構成する。また、制御ユニット1310は通信装置1312を備え、インターネットやLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)と言った通信回線1と有線又は無線接続し、外部装置(特に同型の他の業務用ゲーム装置やマッチングサーバ)との間でデータ通信を実現する。そして、制御ユニット1310は、搭載されているICメモリやハードディスクなどの情報記憶媒体からシステムプログラムやゲームプログラムを読み出して演算処理し、業務用ゲーム装置1300の各部を制御する。
コインカウンタ1340で所定額のコインの投入を検出したならば、制御ユニット1310がゲームプログラムを読み出して実行し、業務用ゲーム装置1300は本発明を実現する画像生成装置として機能する。そして、業務用ゲーム装置1300は、他ゲーム装置から受信した操作入力コードと自ゲーム装置への操作入力に基づく操作入力コードとに基づいて、仮想3次元空間内に形成されたゲーム空間に配置されたプレーヤキャラクタの動作等を制御する。そして、その様子を仮想カメラで撮影した画像をレンダリングする際に、液状体が流れる様子を描画して、ゲーム空間画像を生成する。そして、ゲーム空間画像に各種情報表示を合成してゲーム画面として生成する。また、適当なタイミングでBGMや効果音などのゲーム音を生成する。
生成されたゲーム画面はビデオモニタ1322で表示され、生成されたゲーム音はスピーカ1324で放音される。プレーヤはビデオモニタ1322に映し出されるゲーム画面を見つつ、スピーカ1324から放音されるゲーム音を聞きつつゲームをプレイする。
[その2]
また、上記実施形態では格闘ゲームを実行する例を説明したが適用可能なゲームジャンルはこれに限らず、ゲーム内において液状体が流れる様子を表現するのであれば、特にジャンルは問わない。例えば、RPG(ロールプレイングゲーム)に適用し、山肌をながれる岩清水の流れを表現するのにも本発明を適用できる。
[その3]
また、液状体は、伝う相手の物体(上記実施形態では、相手キャラクタ4)に由来するものに限らない。例えば図21に示すように、自動車5に当る雨や、他の自動車が跳ね上げた泥水を液状体としても良い。その場合、液状体の発生領域を自動車5の窓やボディ上部、ボンネット等とし、重力Gとともに、外力として自動車5に作用する風力Fwを設定すると、液状体がそのボディや窓を伝う様子を簡単にそれでいて自然に表現することができる。
[その4]
また、上記実施形態では、流下の延長部分をポリゴン一つずつ選択する構成としたが、一度に複数個選択するとしても良い。その場合、連接する複数個(例えば2個や3個)のポリゴンで形成される多角形を延長部分の単位として、開始辺22と対象辺24との選択を順次繰り返し行えばよい。また、ポリゴンを三角形であるとしたが、四角形であってもよい。
[その5]
また、開始辺22と対象辺24とを選択するタイミングは、上記実施形態では開始辺22と対象辺24を含むポリゴンへの色づけが完了してからとしているが、例えば汗描画順548が最終値に到達する前に、先読み的に次の開始辺22と対象辺24との選択を開始するとしても良い。
[その6]
また、上記実施形態では、流れる過程が異なる様子を表す複数の汗テクスチャ514a〜514dを用い、描画順に従って適用するテクスチャを切換えることで、液状体の流下する長さが徐々に長くなるように色づけする構成としたが、一つのポリゴンに対する色づけ方法はこれに限らない。
例えば、図22に示すように、1枚の汗テクスチャ514eを用意しておく。一方、描画順548を描画回数と見なし、描画順548が所定回数(例えば、4回)に到達するまで汗テクスチャ514eを、汗描画サイクルタイマー550が計時される都度、図5で示したのと同様にしてuvマッピングし50%半透明合成することを繰り返す。より具体的には、図18のステップS42にて対象のポリゴンと汗テクスチャ514eとの50%対50%の半透明合成を実行し、対象のポリゴンの色情報を更新する。結果、図23に示すように、徐々に汗が流れた跡を濃くしていくようにして、流れる汗を表現することができる。この構成の場合、汗テクスチャ514は1枚で済み、汗それぞれの管理も簡単になる。尚、50%半透明合成でなくとも、70%等でもよいことは勿論である。
2 プレーヤキャラクタ
4 相手キャラクタ
20 発汗領域
22 開始辺
24 対象辺
26 中点ベクトル
200 処理部
210 ゲーム演算部
212 汗描画制御部
214 流下開始位置選択部
216 延長部分設定部
218 流下方向設定部
220 開始辺選択部
222 対象辺選択部
224 流下経路停止部
226 飛散表示判定部
228 uvマップ生成部
230 進行可変部
232 飛散制御部
500 記憶部
502 ゲームプログラム
504 キャラクタ設定データ
506 キャラクタモデルデータ
510 発汗領域設定データ
512 汗表示不要領域設定データ
513 汗テクスチャライブラリ
514 汗テクスチャ
516 飛散用汗モデルデータ
520 ゲーム空間設定データ
528 プレイデータ
530 汗表現データ
536 頂点別流下ベクトルリスト
538 開始辺データ
544 汗飛びフラグ
546 対象辺データ
548 汗描画順
1400 携帯型ゲーム装置
1401 装置本体
1404 ボタンスイッチ
1406 第1液晶ディスプレイ
1407 タッチパネル
1408 第2液晶ディスプレイ
1409 タッチパネル
1450 制御ユニット

Claims (12)

  1. コンピュータに、モデルの表面を汗、血液又は雨滴でなる液状体が流下する様子を表す画像を生成させるためのプログラムであって、
    前記モデルの表面に沿って前記液状体の流下経路を延長する延長部分を断続的に設定する延長部分設定手段、
    前記延長部分設定手段により設定された前記流下経路の延長部分に前記液状体の色づけを徐々に行う描画制御手段、
    として前記コンピュータを機能させるためのプログラム。
  2. 前記延長部分設定手段が、前記描画制御手段による前記延長部分に対する前記色づけが所定の色づけ進行条件を満たすまで更なる延長部分の設定を行わず、当該色づけ進行条件が満たした場合に更なる延長部分を設定する、ように前記コンピュータを機能させ、
    前記流下経路の延長部分の設定と当該延長部分の色づけとが一連且つ繰り返し行われることを特徴とする請求項1に記載のプログラム。
  3. 前記描画制御手段が、前記延長部分に対する前記色づけの進行速度を変更する色づけ進行可変手段を有する、ように前記コンピュータを機能させるための請求項1又は2に記載のプログラム。
  4. 前記色づけ進行可変手段が、前記延長部分の長さに基づいて前記進行速度を変更する、ように前記コンピュータを機能させるための請求項3に記載のプログラム。
  5. 前記描画制御手段が、前記延長部分において前記液状体の流下する長さが徐々に長くなるように色づけを行う、ように前記コンピュータを機能させるための請求項1〜4の何れか一項に記載のプログラム。
  6. 前記描画制御手段が、前記延長部分において前記液状体の流下部分を徐々に濃く色づけする、ように前記コンピュータを機能させるための請求項1〜4の何れか一項に記載のプログラム。
  7. 前記モデルの表面は複数のポリゴンで形成されており、
    前記延長部分設定手段が、前記流下経路を延長する流下方向を設定する流下方向設定手段を有し、当該設定した流下方向に基づいて所与の数のポリゴンを延長部分の単位として設定し、
    前記描画制御手段が、前記延長部分のポリゴンに前記流下経路を示すライン状の色づけを施す、
    ように前記コンピュータを機能させるための請求項1〜6の何れか一項に記載のプログラム。
  8. 前記流下方向設定手段が、1)前記モデルの移動速度、2)前記モデルの動作、3)前記流下経路の下流端が位置する前記モデルのパーツの移動速度、4)当該パーツにかかる仮想外力、5)予め設定された仮想重力、のうちの少なくとも1つに基づいて流下方向を設定する、ように前記コンピュータを機能させるための請求項1〜7の何れか一項に記載のプログラム。
  9. 前記流下経路の下流端の位置が所与の流下制限条件を満たす部位に到達した場合に、前記延長部分設定手段による新たな延長部分の設定を停止させる流下経路停止手段として前記コンピュータを更に機能させるための請求項1〜8の何れか一項に記載のプログラム。
  10. 1)前記モデルの移動速度、2)前記モデルの動作、3)前記流下経路の下流端が位置する前記モデルのパーツの移動速度、4)当該パーツにかかる仮想外力、のうちの少なくとも1つに基づいて、前記液状体の飛散表示を行うか否かを判定する飛散表示判定手段、
    前記飛散表示判定手段により肯定判定された場合に、前記流下経路の下流端の位置に飛散表示用モデルを配置し、当該飛散表示用モデルを飛散させる制御を行う飛散制御手段、
    として前記コンピュータを更に機能させるための請求項1〜9の何れか一項に記載のプログラム。
  11. 請求項1〜10の何れか一項に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読取可能な情報記憶媒体。
  12. モデルの表面を汗、血液又は雨滴でなる液状体が流下する様子を表す画像を生成する画像生成装置であって、
    前記モデルの表面に沿って前記液状体の流下経路を延長する延長部分を断続的に設定する延長部分設定手段と、
    前記延長部分設定手段により設定された前記流下経路の延長部分に前記液状体の色づけを徐々に行う描画制御手段と、
    を備えた画像生成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017148207A (ja) * 2016-02-24 2017-08-31 株式会社カプコン ゲームプログラムおよびゲームシステム

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