JP2020135017A - 画像データ処理の方法およびプログラム、および画像データ処理を行うコンピュータ - Google Patents

Abstract

【課題】複数のオブジェクトおよび仮想カメラを含む３次元仮想空間において、１つのオブジェクトが別のオブジェクトの後ろに隠れた際に、隠れたオブジェクトの状態を把握できるようにする。【解決手段】第１オブジェクト、第２オブジェクト、および仮想カメラを含むゲーム空間において、第１オブジェクト、第２オブジェクト、および仮想カメラの位置を特定し、第１オブジェクトの深度情報を更新して第１オブジェクトを描画し、第２オブジェクトの深度情報を更新して第２オブジェクトを描画し、第２オブジェクトの形状に基づいて第３オブジェクトを定義し、第３オブジェクトの位置を、第２オブジェクトの位置に基づく特定位置に指定し、第２オブジェクトの第１オブジェクトと重なる部分が描画されないように、かつ第３オブジェクトが配される特定位置の深度情報を更新しないように、第３オブジェクトを描画する。【選択図】図５

Description

本発明は、３次元仮想空間を２次元画像として表示する画像データ処理の方法およびプログラム、および画像データ処理を行うコンピュータに関する。

複数のオブジェクトを含む３次元仮想空間を構築し、３次元仮想空間内の仮想カメラで撮像して２次元画像として表示するシステムでは、深度バッフア（Ｚバッフア）を用い、各ピクセルが深度情報を持つように構成され、この深度情報により、３次元仮想空間における複数のオブジェクトの間の深さ方向の位置関係が決定される。

このような３次元仮想空間では、仮想カメラから見て手前側に位置するオブジェクト（オブジェクトＡ）と、遠方側に位置する別のオブジェクト（オブジェクトＢ）とが含まれている場合、例えば、３次元仮想空間内のオブジェクトＢの位置によっては、オブジェクトＢの一部または全体がオブジェクトＡにより隠されて表示されなくなる場合が生じ得る。

特許文献１には、ゲーム装置において構築される３次元仮想空間において、或るオブジェクトが別のオブジェクトにより完全に隠されてしまった時に、隠されてしまったオブジェクトの位置を示す技術が開示されている。例えば、特許文献１の第０１１７段落および図２９を参照すると、ゲーム装置の仮想カメラ（視点位置５１０）の視野において、プレーヤキャラクタ（プレーヤキャラクタ４１２）が、壁を表すオブジェクト（三次元オブジェクト４１０）の裏側へ移動したことにより、仮想カメラからプレーヤキャラクタが見えなくなった場面が示されている。このような場合、特許文献１に記載の技術では、ゲーム装置は、所定のマーク用の画像（マーク画像４３０）を生成して、そのマーク画像４３０を、隠れたプレーヤキャラクタの存在する位置に対応する位置、具体的には、視点位置５１０（仮想カメラ）から見たときの三次元オブジェクト４１０（壁）の前面の一部に、表示する。

特開２００１−２７６４２０号

特許文献１に記載の技術では、或るオブジェクトの裏側に隠れた位置に、目印画像を容易に表示する上で、改善の余地がある。

本発明は、このような従来技術の有する課題を解決するために、目印画像の描画態様の自由度を向上させるべくなされたものである。

上記課題を解決するための本発明の第１の態様は、画像の処理をコンピュータにより行う方法であって、
第１オブジェクト、第２オブジェクト、および仮想カメラを含む３次元仮想空間を定義するステップと、
前記３次元仮想空間において、前記第１オブジェクトの位置、前記第２オブジェクトの位置、および前記仮想カメラの位置を特定するステップと、
前記仮想カメラから前記第１オブジェクトまでの深度情報を更新して、前記第１オブジェクトを描画するステップと、
前記仮想カメラから前記第２オブジェクトまでの深度情報を更新して、前記第２オブジェクトを描画するステップと、
前記第２オブジェクトの形状に基づいて生成される第３オブジェクトを定義するステップと、
前記第３オブジェクトの位置を、前記第２オブジェクトの位置に基づいた特定位置に指定するステップと、
前記第２オブジェクトが前記第１オブジェクトよりも前記仮想カメラから遠い位置にあり且つ前記第２オブジェクトと前記第１オブジェクトとの重なり部分がある場合に、前記第２オブジェクトの前記重なり部分が描画されないように、かつ、前記仮想カメラから前記特定位置までの深度情報を更新しないように、前記第３オブジェクトを前記特定位置に描画するステップと
を含む方法である。

本発明により、目印画像の描画態様の自由度を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るサーバの構成の一例を示すブロック図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るサーバのハードウェア構成の一例を表すブロック図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末のハードウェア構成の一例を表すブロック図である。 図５は、本発明の画像データ処理の第１実施形態における処理の流れを、表示の対象となる例示の複数のオブジェクトを用いて概略的に示す図である。 図６は、図５に示す画像データ処理の第１実施形態のフローチャートである。 図７は、本発明の画像データ処理の第２実施形態における処理の流れを、表示の対象となる例示の複数のオブジェクトを用いて概略的に示す図である。 図８は、図７に示す画像データ処理の第２実施形態のフローチャートである。

以下において、本発明に係る実施形態を、図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて解釈されるべきである。また、当業者であれば、他の類似の実施形態を構成することができること、および本発明の範囲から逸脱することなく適宜に実施形態の構成の変更や追加を行うことができることに、留意すべきである。

［システムのハードウェア構成の概要］
図１は、本発明の一実施形態の基本的ハードウェア構成の概要を示す概念図であり、ハードウェア構成は、サーバ２０と、ネットワーク４０と、ネットワーク４０を介してサーバ２０と通信可能に接続できる各ユーザのユーザ端末３０（この例ではユーザ端末Ａ、Ｂ、およびＣを含む）とを含む。なお、以下の説明では、単にユーザ端末３０と記載している場合、ユーザ端末Ａ、Ｂ、およびＣの何れかを指す。

サーバ２０は、例えば、図２に示すように、ゲームサーバ２１とデータベースサーバ２２とから構成されている。

ゲームサーバ２１は、ゲームサービスを受ける各ユーザのユーザ端末３０からのネットワーク４０を介したアクセスを受け付けて、各ユーザのゲーム情報をデータベースサーバ２２に蓄積して管理し、各ユーザにネットワーク４０を介したゲームサービスを提供する。

データベースサーバ２２は、各ユーザのゲーム履歴や獲得ポイント等のゲーム情報を蓄積して管理するためのサーバである。

なお、ここでは、サーバ２０が、ゲームサーバ２１とデータベースサーバ２２とにより構成される例を示すが、これに限定されるものではない。例えば、各サーバの有する各機能を複数のサーバに分散して持たせて複数台のサーバとして構成することもできる。また、ユーザの認証を行うための認証サーバや、ユーザが課金対象のアイテムをゲーム内で購入した場合に課金管理を行う課金管理サーバを別体として構成してもよい。

また、ゲームサービスを利用する多数のユーザの多数のユーザ端末３０からの巨大なアクセスにも耐え得るサーバシステムの構築が求められる場合には、複数のゲームサーバ２１やデータベースサーバ２２を設けて負荷分散型のシステム構成としてもよい。この場合、複数のゲームサーバ２１やデータベースサーバ２２間の負荷を調整するためのロードバランサを設けることが望ましい。

ネットワーク４０は、直接接続のための専用線（専用ケーブル）やイーサネット（登録商標）等によるＬＡＮの他、電話通信網やケーブル網等の通信網を含み、有線／無線を問わない。

なお、提供されるゲームは、例えば、ＳＮＳプラットフォーム上で提供されるソーシャルゲームとすることができるが、ＳＮＳプラットフォームとは独立したゲームとして構築してもよい。提供されるゲームとしては、例えば、ボールを用いるスポーツのゲーム、冒険などを行うロールプレイングゲーム、人や動物などを育てる育成ゲーム、格闘やレースなどのような他のユーザとの対戦型のゲーム、恋愛ゲーム、シューティングゲームなど、任意の形式のゲームを採用することができる。

各ユーザのユーザ端末３０には、ウェブサイト閲覧機能を有するウェブブラウザが搭載されており、ゲームサーバから送信されたウェブページ情報をユーザ端末３０の画面に表示することができるようになっている。このユーザ端末３０としては、例えば、携帯電話端末、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、スマートフォン、パーソナルコンピュータまたはタブレット型コンピュータなど、様々な端末を採用できる。

［ゲームサーバ等の構成］
ゲームサーバの具体的構成の一例を、図３に基づいて以下説明する。図３に示すように、ゲームサーバ１０（図１および図２のサーバ２０に含まれるゲームサーバ２１に対応）は、主に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２０及びＲＡＭ（Random Access Memory）１３０等の主記憶装置、補助記憶装置１４０、通信制御部１５０、入出力制御部１６０を備えており、これらはアドレスバス、データバス、コントロールバス等を含むバスライン１７０を介して相互に接続されている。なお、バスライン１７０と各構成要素との間には適宜インタフェース回路（不図示）が介在している場合もある。

ＣＰＵ１１０は、ゲームサーバ全体の制御を行う。ＲＯＭ１２０は、ゲームサーバの動作制御に必要なプログラム等を記憶している。ＲＡＭ１３０は、各種プログラム及びデータを記憶するとともに、ＣＰＵ１１０に対して作業領域を提供する。

補助記憶装置１４０は、ゲームプログラム等のアプリケーションソフトウェアや各種データ等を格納する、例えば、ハードディスクドライブ等の記憶装置である。ゲームサーバを起動させるためのプログラムも、この補助記憶装置１４０に記憶されており、当該プログラムはゲームサーバの起動時に補助記憶装置１４０からバスライン１７０を介してＲＡＭ１３０へとロードされる。

通信制御部１５０は、ネットワーク４０と接続される通信インターフェース１５０ａを備え、ネットワーク４０を介した各ユーザのユーザ端末３０との間の通信を制御する。また、ゲームがＳＮＳプラットフォーム上で提供されるソーシャルゲームの場合には、通信制御部１５０は、ＳＮＳサーバ（不図示）との間の通信を制御する。

入出力制御部１６０は、データベースサーバと通信可能に接続されており、ＣＰＵ１１０がデータベースサーバに対してデータ（レコード）の読み書きを実行するときに入出力制御を行う。

データベースサーバは、各ユーザのゲーム情報を記憶する領域を有する記憶装置として、例えばＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）構成の大容量ハードディスク装置を具備する。このデータベースサーバは、例えば、各ユーザを一意に識別する識別情報（ユーザＩＤ）に基づいて、各ユーザの各種ゲーム情報（ユーザ名、レベル、ゲーム内ポイント、所持アイテムなど）を管理するするリレーショナルデータベース、オブジェクトデータベース又はオブジェクト関係データベース等として構築することができる。

次に、本実施の一実施形態に係るゲームサーバにアクセスしてゲームサービスの提供を受けるユーザのユーザ端末３０の構成を説明する。

［端末装置の構成］
ユーザ端末３０として携帯端末を例に取り、図４に基づきその構成を説明する。図４に示すように、ユーザ端末３０は、主に、ＣＰＵ３１０と、主記憶装置としてのＲＯＭ３２０及びＲＡＭ３３０と、画像処理部３４０と、表示部３５０と、サウンド処理部３６０と、音声入力部３７０と、音声出力部３８０と、補助記憶装置３９０と、操作入力部４００と、通信制御部４１０とを備えており、構成要素３１０〜３４０、３６０および３９０〜４１０はバスライン４２０を介して相互に接続されている。なお、バスライン４２０と各構成要素との間にはインタフェース回路（不図示）が適宜介在している。

ＣＰＵ３１０は、ユーザ端末３０全体の制御を行う。ＲＯＭ３２０には、ユーザ端末３０の動作制御に必要なプログラム等が記憶されている。また、ＲＡＭ３３０には、ＲＯＭ３２０または補助記憶装置３９０からロードされた各種プログラムやデータが記憶され、ＣＰＵ３１０に対して作業領域を提供する。ＨＴＭＬ等で記述されたゲーム画面データを表示するウェブブラウザは、ＲＯＭ３２０または補助記憶装置３９０に記憶されており、ＲＡＭ３３０にロードされてＣＰＵ３１０によって実行される。また、ウェブブラウザのブラウザ機能を拡張するための様々なプラグインソフトウェアを、ウェブブラウザと共にＲＯＭ３２０または補助記憶装置３９０に記憶するようにしてもよい。

画像処理部３４０は、ＣＰＵ３１０からの画像表示命令に基づいて表示部３５０を駆動し、当該表示部３５０の画面に画像を表示させる。表示部３５０としては、液晶ディスプレイ等の種々の表示装置を採用できる。

サウンド処理部３６０は、音声入力部３７０から音声が入力されたときにアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するとともに、ＣＰＵ３１０からの発音指示に基づいてアナログ音声信号を生成して音声出力部３８０に出力する。音声入力部３７０は、ユーザ端末３０に内蔵されたマイクロフォンからなり、電話通信する場合や録音を行う場合などに用いられる。音声出力部３８０は、電話通信時の受話スピーカおよび電話着信音やゲーム実行時の効果音などを出力するスピーカからなる。

補助記憶装置３９０は、各種プログラムやデータ等を格納する記憶装置である。補助記憶装置３９０としては、携帯電話端末の内部メモリとして、例えばフラッシュメモリ等を用いることができ、また、携帯電話端末の外部メモリとして、例えばメモリカードリーダライタ等を用いることができる。

操作入力部４００は、ユーザの操作入力を受け入れて当該操作入力に対応した入力信号を、バスライン４２０を介してＣＰＵ３１０に出力するものである。操作入力部４００の例としては、ユーザ端末３０の本体に設けられた方向指示ボタン、決定ボタン、英数文字等入力ボタンなどの物理的ボタンがある。なお、表示部３５０をタッチスクリーンとして構成している場合には、当該タッチパネルが操作入力部４００となる。

通信制御部４１０は、通信インタフェース４１０ａを備え、ゲーム操作時等にデータ通信するための通信制御機能および携帯電話端末として音声データを送受信するための通信制御機能等を有している。ここで、データ通信用の通信制御機能には、例えば、無線ＬＡＮ接続機能、無線ＬＡＮや携帯電話回線網を介したインターネット接続機能、近距離無線通信機能などが含まれる。通信制御部４１０は、ＣＰＵ３１０からの命令に基づいてユーザ端末３０を無線ＬＡＮやインターネット等に接続するための接続信号を発信するとともに、通信相手側から送信されてきた情報を受信してＣＰＵ３１０へ供給する。

なお、ユーザ端末３０には、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号受信回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等の撮像装置（カメラ）、３軸加速度センサなどが備えられていてもよく、例えば、ＧＰＳ位置情報などをゲーム内で活用してもよい。

［画像データ処理の第１実施形態］
次に、本発明の画像データ処理の方法、装置、およびプログラムの第１実施形態について、図５および図６を参照して説明する。図５は、本発明の画像データ処理の第１実施形態における処理の流れを、表示の対象となる例示の複数のオブジェクトを用いて概略的に示す図であり、図６は、図５に示す画像データ処理の第１実施形態のフローチャートである。

本実施形態における３次元仮想空間は、背景や前景などのような固定的なオブジェクト、キャラクタや乗り物などのような可動のオブジェクト、および仮想カメラを含む。また、本実施形態では、深度バッフア（Ｚバッフア）を用いる。即ち、各オブジェクトの位置により、各オブジェクトの位置と仮想カメラの位置との間の距離が決定され、従って、仮想カメラと各オブジェクトと間の距離的関係が決定される。仮想カメラの位置と１つのオブジェクトとの間の距離は、そのオブジェクトに関する深度値が小さいほど近く、深度値が大きいほど遠い。

図５において、１は、３次元仮想空間における第１オブジェクトであり、本実施形態では前景を構成するオブジェクトである。図５の（Ａ）に示す第１オブジェクト１は、その基礎を構成するポリゴンにテクスチャを付加（マッピング）し、仮想カメラから見たときの状態を示している（以下、前景オブジェクト１という）。ユーザ端末３０の表示部３５０での前景オブジェクト１の見え方は、仮想カメラの位置に応じて変化し得る。

ここでは、３次元仮想空間における前景オブジェクト１の位置は固定されているものとする。例えば、３次元仮想空間が街並みを表すゲーム空間である場合、前景オブジェクト１は、人（プレーヤキャラクタ）などの一部または全部が隠され得る有限の大きさの障害物、例えば、塀や生垣などであり得る。なお、この例では、前景オブジェクト１の位置は固定されているものとしたが、前景オブジェクト１は可動のオブジェクト、例えば、列車や自動車などのような乗り物などである場合もある。

２は、３次元仮想空間における背景を構成するオブジェクトであり、その基礎を構成するポリゴンにテクスチャを付加し、仮想カメラにより撮像したときの状態を示す（以下、背景オブジェクト２という）。ユーザ端末３０の表示部３５０での背景オブジェクト２の見え方は仮想カメラの位置に応じて変化し得る。ここでは、３次元仮想空間における背景オブジェクト２の位置は固定されているものとする。なお、図５では、背景オブジェクト２を空白部分として示しているが、これは、単に、図を簡素化するためである。また、背景オブジェクト２は、ポリゴンおよびテクスチャを用いて構成される場合以外に、２次元の平面のイメージデータである場合や、位置や模様などのデータを含まない単なる空白の空間である場合もある。

３は、前景オブジェクト１の後方に位置することができる第２オブジェクトであり、本実施形態では、前景オブジェクト１と背景オブジェクト２との間に位置しているところが示されている。ここでは、第２オブジェクト３は、ＣＰＵから又はＣＰＵを介してのユーザからの命令に応答して動くことができる可動オブジェクトである。図５の（Ａ）では、テクスチャを付加していないポリゴンの状態の可動オブジェクト３を示す（以下、可動オブジェクト３という）。図５の（Ａ）は、可動オブジェクト３の一部（下半分）が前景オブジェクト１に隠れた状態を示しており、図５の（Ａ’）は、図５の（Ａ）の状態における可動オブジェクト３の、隠れた部分を含めての全体、即ち、前景オブジェクト１が無い場合の可動オブジェクト３の状態を示す。例えば、３次元仮想空間がゲーム空間である場合、可動オブジェクト３は、ユーザ（ゲームのプレーヤ）により動かされる人（プレーヤキャラクタ）などであり得る。

図５の３’は、図５の（Ａ）のポリゴンの状態である可動オブジェクト３にテクスチャを付加（マッピング）した状態を示す（以下、可動オブジェクト３’という）。

図５の（Ｂ）は、可動オブジェクト３の露出部分（前景オブジェクト１により隠されていない部分）に対応するテクスチャ（図５の（Ｂ）における左上側の長方形として示す）が作成され、そのテクスチャが可動オブジェクト３の露出部分へマッピングされた状態を示す。

上記の説明から理解できるように、この例では、前景オブジェクト１に関する深度値（Ｚ＝ａとする）は、可動オブジェクト３（３’）に関する深度値（Ｚ＝ｃとする）より小さく、可動オブジェクト３（３’）に関する深度値（Ｚ＝ｃ）は、背景オブジェクト２に関する深度値（Ｚ＝ｂとする）より小さい（ａ＜ｃ＜ｂ）。従って、図５の（Ｂ）に示すように、前景オブジェクト１、可動オブジェクト３’、および背景オブジェクト２は、この順に並んで表示され、重なった部分に関しては、前景オブジェクト１、可動オブジェクト３’、背景オブジェクト２の順に優先的に表示される。本発明の画像データ処理では、このように作成される画像に対して更に処理を行うが、その処理については図６を参照して説明する。

図５の（Ｃ）は、図５の（Ｂ）の状態における可動オブジェクト３’の隠された部分を含めての全体、より具体的には、前景オブジェクト１が無い場合の、テクスチャがマッピングされた可動オブジェクト３’の正面の形状を示す（以下、可動オブジェクト３’の２次元画像という）。

図５の（Ｄ）の４は、第２オブジェクト３（より具体的には、図５の（Ｃ）に示す可動オブジェクト３’の２次元画像）に基づいて作成される第３オブジェクトであり、この新たに作成される第３オブジェクト４は、後に可動オブジェクト３’のシルエットおよび輪郭線を形成することになるマスク用の画像である（以下、輪郭用画像４という）。なお、この例におけるシルエットとは、可動オブジェクト３’全体のうちの、前景オブジェクト１に隠された部分を陰影として表現した画部部分のことである。

この輪郭用画像４は、可動オブジェクト３’を仮想カメラから見た際の２次元画像を拡大することにより作成される。従って、可動オブジェクト３’の２次元画像と輪郭用画像４とは実質的に相似となる。輪郭用画像４の色（またはテクスチャ）は、可動オブジェクト３’および他のオブジェクトと輪郭用画像４との区別を可能とするように設定する。輪郭用画像４を作成する際の可動オブジェクト３’の２次元画像の拡大の倍率は、可動オブジェクト３’の２次元画像を僅かに大きくする程度とする。具体例としては、可動オブジェクト３’の２次元画像に輪郭線（例えば、３〜４ピクセル程度の幅の輪郭線）が加わった程度の大きさとする。画像の拡大の方法は任意であり、例えば、可動オブジェクト３’の２次元画像のピクセルの補間を行うデータ処理を行うことにより、輪郭用画像４を構成することができる。また、例えば、可動オブジェクト３’の２次元画像の輪郭部分に輪郭線（例えば、３〜４ピクセル程度の幅）に相応する面積を付加するという方法を用いることもできる。この輪郭用画像４自体は深度情報を有さない。

図５の（Ｅ）は、図５の（Ｂ）の状態に配された可動オブジェクト３’の位置に合わせて、図５の（Ｄ）に示す輪郭用画像４を付加したときの状態を示す。図５の（Ｅ）では、輪郭用画像４の外観は、４’で示すように変化している。より具体的には、図５の（Ｅ）では、図５の（Ｂ）における可動オブジェクト３’の隠されていない部分が、輪郭用画像４を付加した後も隠されていない状態に維持され、可動オブジェクト３’の隠された部分に対応する部分は、元の輪郭用画像４の状態を維持し（即ち、シルエットとして表示され）、可動オブジェクト３’の輪郭となる部分も元の輪郭用画像４の状態を維持している。このような表示を実現する構成については、図６を参照して説明する。

なお、図５の（Ａ）ないし（Ｅ）のうち、（Ａ）ないし（Ｄ）は、画像処理の工程を説明するための図であり、実際にユーザ端末３０の表示部３５０で表示されるのは、（Ｅ）に示す状態を表す画像である。この（Ｅ）に示す画像を得るための構成は本発明の１つの特徴である。

次に、図５に示す画像データ処理の第１実施形態について、図６のフローチャートを参照して説明する。最初に、第１実施形態で用いるハードウェアについて簡単に説明する。ユーザ端末３０の制御部であるＣＰＵ３１０は、入力装置である操作入力部４００から、画像として表示部３５０で表示されるオブジェクトに関連する命令、例えば、３次元仮想空間においてオブジェクトを動かす命令を受け取る。命令を受け取ったＣＰＵ３１０は、ＲＡＭ３３０及び／又は補助記憶装置３９０（以下、記憶装置という）に記憶されたプログラムに基づいて、命令に応じた動作を画像処理部３４０に行わせることによりデータ（画像）を作成し、その画像を表示部３５０で表示させる。なお、画像の作成処理では、主にＣＰＵ３１０と画像処理部３４０とが処理部として働くが、以下の説明では、ＣＰＵ３１０と画像処理部３４０とを含む処理部を単にＣＰＵ３１０という。

次に、第１実施形態での処理のステップについて説明する。図６のスタートの前の処理ステップ（以下、前処理ステップという）として、前景オブジェクト１および背景オブジェクト２を作成しておく。前景オブジェクト１および背景オブジェクト２の作成ステップは、基本的には、従来技術におけるオブジェクトの作成ステップと同様でよい。前景オブジェクト１および背景オブジェクト２を構成する各ピクセルについて、少なくとも、縦横方向の位置の情報および深度情報と、テクスチャのデータと、ステンシル情報とが記憶装置に格納されている。

更に、前処理ステップでは、可動オブジェクト３の基礎的データも作成しておく。この例における可動オブジェクト３の基礎的データとは、テクスチャを付加する前の状態の可動オブジェクト３を構成するデータであり、ポリゴンのデータを含む。

ステンシル情報は、ピクセルに対する描画の可否を識別するデータである。ステンシル情報は、例えば、当該ピクセルに対して別のテクスチャを適用して描画する場合に、元のテクスチャを維持するか又は別のテクスチャに変更するかなどを指定する場合に用いられる。ステンシル情報を用いる構成は、本発明の１つの特徴である。

図６ステップＳ６０１において、ＣＰＵ３１０は、ユーザ端末３０の操作入力部４００から入力された命令、例えば、３次元仮想空間における仮想カメラの位置や視野を決定する命令に応じて、３次元仮想空間に配される前景オブジェクト１および背景オブジェクト２に関して、それらを構成するデータに基づき各ピクセルについての深度情報などを更新し、テクスチャが付加された状態で表示する。このとき、前景オブジェクト１および背景オブジェクト２に関するステンシル情報のビットは０に設定する。この処理により、前景オブジェクト１および背景オブジェクト２は、テクスチャの変更を可能（テクスチャ変更可）とするように設定されるが、前処理ステップでテクスチャが既に付加されているので、そのテクスチャを維持することとなる。

ステップＳ６０２において、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３の動きを指示する命令を操作入力部４００から受け取り、その命令に応じて、可動オブジェクト３を構成する基礎的データに基づいて可動オブジェクト３を作成する（図５の（Ａ’）を参照）。このとき、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３に関するステンシル情報の全てのビットを０に設定し、可動オブジェクト３に対してテクスチャ変更可の状態とする。

この例では、前景オブジェクト１に関する深度値（Ｚ＝ａ）と、可動オブジェクト３に関する深度値（Ｚ＝ｃ）と、背景オブジェクト２に関する深度値（Ｚ＝ｂ）との関係がａ＜ｃ＜ｂである。従って、ステップＳ６０３において、ＣＰＵ３１０は、深度値に基づいて、基礎的データで構成される可動オブジェクト３（テクスチャを付加する前の可動オブジェクト）を、前景オブジェクト１の後方であり且つ背景オブジェクト２の前方である位置に配置する（図５の（Ａ）を参照）。なお、このステップＳ６０３の処理はＣＰＵ３１０および記憶装置の中で行われるものであり、図５の（Ａ）の状態に対応する画像は表示部３５０には表示されない。

ステップＳ６０４において、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３の、前景オブジェクト１に隠れない部分（露出部分）を特定し、その露出部分に対応するテクスチャを作成してマッピングする（図５の（Ｂ）を参照）。ここでは、テクスチャがマッピングされた可動オブジェクト３を、可動オブジェクト３’と表す。この露出部分へのマッピングの処理と実質的に並列に、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３の、前景オブジェクト１に隠れた部分を含めての可動オブジェク３全体を表すポリゴンを作成し、それにテクスチャをマッピングする（図５の（Ｃ）を参照）。ステップＳ６０４の処理もまた、ＣＰＵ３１０および記憶装置の中で行われるものであり、図５の（Ｂ）および（Ｃ）の状態に対応する画像は表示部３５０には表示されない。

ステップＳ６０５において、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３’全体を仮想カメラから見た際の２次元の形状に基づいて、輪郭用画像４を作成する（図５の（Ｄ）を参照）。図５と関連して説明したように、輪郭用画像４は、可動オブジェクト３’の２次元画像（テクスチャ）を拡大することにより作成される。輪郭用画像４の色（またはテクスチャ）は、可動オブジェクト３’および前景オブジェクト１と輪郭用画像４とを区別可能なように設定する。輪郭用画像４の面積は、可動オブジェクト３’の２次元画像の面積よりも僅かに大きく、例えば、可動オブジェクト３’の２次元画像の輪郭部分に輪郭線（例えば、３〜４ピクセル程度の幅）の面積を付加した大きさである。この輪郭用画像４自体は、深度情報やステンシル情報などを含まない。

ステップＳ６０６において、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３’の露出部分、即ち、前景オブジェクト１と重なることにより見えなくなっている部分以外の部分を特定し、その特定した露出部分に関するステンシル情報のビットを０から１に変更する。即ち、ＣＰＵ３１０は、露出部分に関するステンシル情報を変更することにより、可動オブジェクト３’の露出部分のテクスチャが変更されないように設定する（テクスチャ変更不可と設定する）。なお、可動オブジェクト３’の全体が露出している場合、即ち、隠れた部分が無い場合には、可動オブジェクト３’全体に関するステンシル情報のビットを０から１に変更することになる。

ステップＳ６０７において、ＣＰＵ３１０は、作成した輪郭用画像４と、前景オブジェクト１に隠れている部分も含めての可動オブジェクト３’の全体とを位置合わせし、輪郭用画像４を、可動オブジェクト３’全体（隠れている部分を含む）を覆うように貼り付ける。画像の貼り付けは、例えば、２つの画像の重心を合わせる方法など、任意の適切な方法で行うことができる。輪郭用画像４が貼り付けられた画像において、可動オブジェクト３’の露出部分に関するステンシル情報が、ステップＳ６０６において０から１へと変更されているので、即ち、テクスチャ変更不可と設定されているので、露出部分では輪郭用画像４が表示されず元のテクスチャが表示され、また、他の部分に関するステンシル情報は０なので、当該他の部分のうちの輪郭用画像４が貼り付けられた部分は、輪郭用画像４の色（テクスチャ）に書き換えられて表示される（図５の（Ｅ）の４’を参照）。これにより、可動オブジェクト３’に輪郭を付加するとともに、可動オブジェクト３’の前景オブジェクト１と重なることにより見えなくなっている部分をシルエットとして表示させることができ、両者を容易に描画することができる。また、可動オブジェクト３’の露出部分、および、見えなくなっている部分に対する視認性が向上するので、可動オブジェクト３’の視認性を全体として違和感なく向上させることができる。

ステップＳ６０８において、ＣＰＵ３１０は、ステップＳ６０７で作成された画像を表示部３５０で表示する。ここで、上記のように、輪郭用画像４自体は深度情報を含まないので、可動オブジェクト３’の露出部分に関する深度情報は変更されず、更に、可動オブジェクト３’の露出部分の輪郭線の部分に関する深度情報も変更されず（この部分に関しては背景オブジェクト２に関する深度情報（Ｚ＝ｂ）を維持する）、かつ可動オブジェクト３’の隠れている部分を覆っている部分、即ち、シルエットの部分およびシルエットの周囲の輪郭線を表す部分に関する深度情報も変更されない（この部分に関しては前景オブジェクト１に関する深度情報（Ｚ＝ａ）を維持する）。

本実施形態では、３次元仮想空間において前景オブジェクト１、背景オブジェクト２、および可動オブジェクト３’を表示する画像に、輪郭用画像４、即ち、可動オブジェクト３’全体の形および位置を常に把握できるようにする画像を付加しても、表示されている各オブジェクトと関連する深度情報が変更されないので、処理による装置に対しての負荷が過剰に大きくならない利点がある。

ステップＳ６０９において、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３と関連する次の命令を受け取っているか否かを判断する。命令を受け取っていた場合には、ステップＳ６０１へ戻り、上記のステップを反復する。命令を受け取っていない場合には、ＣＰＵ３１０は、この画像データ処理を終了し、別の新たな処理へ進む。

［画像データ処理の第２実施形態］
次に、本発明の画像データ処理の第２実施形態について、図７および図８を参照して説明する。図７は、本発明の画像データ処理の一実施形態における処理の流れを、表示の対象となる例示の複数のオブジェクトを用いて概略的に示す図であり、図８は、図７に示す画像データ処理の一実施形態に対応するフローチャートである。第２実施形態は、第１実施形態の一部を変更した構成からなる実施形態である。

図７の（Ａ）ないし（Ｄ）により示す処理ステップは、図５の（Ａ）ないし（Ｄ）により示す処理ステップと同じであるので、説明を省略する。ただし、以下で説明するように、図７の（Ｄ）の４で示す第３オブジェクト（輪郭用画像４）は、後に可動オブジェクト３’の輪郭線の画像を形成することになるが、可動オブジェクト３’のシルエットの画像は形成しない。

図７の（Ｅ）は、図７の（Ｂ）の状態に配された可動オブジェクト３’の位置に合わせて、図７の（Ｄ）に示す輪郭用画像４を付加したときの状態を示す。図７の（Ｅ）では、輪郭用画像４の外観は、４’で示すように変化している。より具体的には、図７の（Ｅ）では、図７の（Ｂ）における可動オブジェクト３’の露出部分（隠されていない部分）が、輪郭用画像４を付加した後も隠されていない状態に維持され、且つ可動オブジェクト３’の隠されている部分の周囲の部分、具体的には、可動オブジェクト３’の下半分の輪郭線のように見える部分が、前景オブジェクト１の上に表示されている。このような表示を実現する構成については、図８を参照して説明する。

なお、図５の場合と同様に、図７の（Ａ）ないし（Ｅ）のうち、（Ａ）ないし（Ｄ）は、画像処理の工程を説明するための図であり、実際にユーザ端末３０の表示部３５０で表示されるのは、（Ｅ）に示す状態を表す画像である。この（Ｅ）に示す画像を得るための構成は本発明の１つの特徴である。

次に、図７に示す画像データ処理の第２実施形態について、図８のフローチャートを参照して説明する。第２実施形態で用いるハードウェアは、第１実施形態で用いるハードウェアと実質的に同じであるので、説明を省略する。

図８のスタートの前の処理ステップ（以下、前処理ステップという）は、第１実施形態における前処理ステップと同じであるので詳細には説明しないが、簡単に説明すると、前処理ステップでは、前景オブジェクト１および背景オブジェクト２を作成し、且つ可動オブジェクト３の基礎的データを作成する。

この例における可動オブジェクト３の基礎的データも、第１実施形態の場合と同様に、テクスチャを付加する前の状態の可動オブジェクト３を構成するデータであり、ポリゴンのデータを含む。ステンシル情報を用いる構成は、本発明の１つの特徴である。

図８のステップＳ８０１は、図６のステップＳ６０１と同じであるので、説明を省略する。

ステップＳ８０２は図６のステップＳ６０２と同じであるが、簡単に説明すると、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３の動きを指示する命令を操作入力部４００から受け取り、その命令に応じて、可動オブジェクト３を構成する基礎的データに基づいて可動オブジェクト３を作成する（図５の（Ａ’）を参照）。このとき、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３に関するステンシル情報のビットを０に設定し、可動オブジェクト３に対してテクスチャ変更可の状態とする。

図８のステップＳ８０３ないしステップＳ８０５は、図６のステップＳ６０３ないしステップＳ６０５と同じであるので、説明を省略する。

ステップＳ８０６において、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３’の露出部分（図７の（Ｂ）における可動オブジェクト３’の見えている部分）、即ち、前景オブジェクト１と重なることにより見えなくなっている部分以外の部分を特定し、その特定した部分に関するステンシル情報のビットを０から１に変更する。即ち、ＣＰＵ３１０は、露出部分に関するステンシル情報を変更することにより、可動オブジェクト３’の露出部分についてテクスチャ変更不可と設定する。

更に、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３’と前景オブジェクト１とが重なる部分（重複部分）を特定し、その重複部分に対応する前景オブジェクト１の部分（即ち、可動オブジェクト３’を隠している部分）に関するステンシル情報のビットを、０から１に変更する。即ち、ＣＰＵ３１０は、前景オブジェクト１における可動オブジェクト３’と重なっている部分に関するステンシル情報を変更することにより、その部分についてテクスチャ変更不可と設定する。

図８のステップＳ８０７は、図５のステップＳ６０７と同じである。即ち、ＣＰＵ３１０は、作成した輪郭用画像４と、前景オブジェクト１に隠れている部分も含めての可動オブジェクト３’の全体とを位置合わせし、輪郭用画像４を、可動オブジェクト３’全体（隠れている部分を含む）を覆うように貼り付ける。

輪郭用画像４が貼り付けられた画像において、可動オブジェクト３’の露出部分に対応する部分は、ステップＳ８０６において、ステンシル情報が０から１へと変更されているので、即ち、テクスチャ変更不可と設定されているので、元のテクスチャが表示される。更に、前景オブジェクト１における、可動オブジェクト３’と前景オブジェクト１との重複部分についても、ステンシル情報が０から１へと変更されているので、即ち、テクスチャ変更不可と設定されているので、元のテクスチャが表示される（図７の（Ｅ）の４’を参照）。その結果として、可動オブジェクト３’全体（隠れている部分を含む）に輪郭線が付加された形の画像が形成される。

ステップＳ８０８において、ＣＰＵ３１０は、ステップＳ８０７で作成された画像を表示部３５０で表示する。ここで、上記のように、可動オブジェクト３’の露出部分と、前景オブジェクト１における可動オブジェクト３’との重複部分とは、ステンシル情報以外のデータは変更されず（従って、これらの部分に関する深度情報は変更されず）、更に、輪郭用画像４自体は深度情報を含まないので、可動オブジェクト３’の全体（隠れている部分を含む）の輪郭線の部分に関する深度情報も変更されない。即ち、可動オブジェクト３’の露出部分の輪郭線の部分に関しては、背景オブジェクト２に関する深度情報（Ｚ＝ｂ）を維持し、前景オブジェクト１における可動オブジェクト３’との重複部分の輪郭線の部分に関しては、前景オブジェクト１に関する深度情報（Ｚ＝ａ）を維持する。これにより、可動オブジェクト３’に輪郭を付加し、これを常に視認できるように表示させることによって、可動オブジェクト３’の露出部分、および、見えなくなっている部分に対する視認性が向上する。従って、可動オブジェクト３’の視認性を全体として違和感なく向上させることができる。

このように、本実施形態では、３次元仮想空間において前景オブジェクト１、背景オブジェクト２、および可動オブジェクト３’を表示する画像に、輪郭用画像４、即ち、可動オブジェクト３’全体の形および位置を常に把握できるようにする画像を付加しても、表示されている各オブジェクトに関する深度情報が変更されないので、装置に対する処理の負荷が過剰に大きくならない利点がある。

ステップＳ８０９において、ＣＰＵ３１０は、可動オブジェクト３と関連する次の命令を受け取っているか否かを判断する。命令を受け取っていた場合には、ステップＳ８０１へ戻り、上記の動作を反復する。命令を受け取っていない場合には、ＣＰＵ３１０は、この画像データ処理を終了し、別の新たな処理へ進む。

第１実施形態および第２実施形態のそれぞれにおいて、ユーザ端末０３０の記憶装置は、ユーザ端末３０に上記の画像データ処理を行わせるためのプログラムを記憶している。なお、上記の実施形態では、本発明の画像データ処理をユーザ端末３０で行う構成としたが、ユーザ端末３０とサーバ２０との間での通信速度が十分に速い場合には、画像データ処理を行わせるためのプログラムをサーバ２０の記憶装置に記憶し、サーバ２０においてユーザ端末３０での操作に応答して画像データ処理を行い、サーバ２０で作成した画像をユーザ端末３０へ送信してユーザ端末３で表示させる構成とすることや、本発明の画像データ処理をユーザ端末３０とサーバ２０とで分散して行う構成とすることも可能である。

また、第１実施形態および第２実施形態のそれぞれでは、前景オブジェクト１の後ろに可動オブジェクト３を配し、可動オブジェクト３へテクスチャをマッピングするステップ（ステップＳ６０４およびＳ８０４）において、深度情報を用いて、前景オブジェクト１と可動オブジェクト３との重複部分に表示される画像の優先度を決定していたが、このテクスチャのマッピングのステップは、この例示の方法には限定されない。例えば、ステップＳ６０４およびＳ８０４のそれぞれにおいて、最初に、前景オブジェクト１に関するステンシル情報を０から１に変更し、次に、可動オブジェクト３のテクスチャをマッピングする。このようにした場合、前景オブジェクト１のテクスチャは元（直前）のテクスチャに固定され、可動オブジェクト３の露出部分（前景オブジェクト１との重複部分以外の部分）のみに、可動オブジェクト３に対するテクスチャがマッピングされることになる。その後、前景オブジェクト１に関するステンシル情報を再び１から０に変更する。このような構成の場合も、図５の（Ｂ）および図７の（Ｂ）に示す状態を形成することができる。その後のステップ（ステップＳ６０５およびＳ８０５からのステップ）は、第１実施形態および第２実施形態のそれぞれのステップと同じとすることができる。

以上の開示について、以下を付記する。
（項目１）
画像の処理をコンピュータにより行う方法であって、
第１オブジェクト、第２オブジェクト、および仮想カメラを含む３次元仮想空間を定義するステップと、
前記３次元仮想空間において、前記第１オブジェクトの位置、前記第２オブジェクトの位置、および前記仮想カメラの位置を特定するステップと、
前記仮想カメラから前記第１オブジェクトまでの深度情報を更新して、前記第１オブジェクトを描画するステップと、
前記仮想カメラから前記第２オブジェクトまでの深度情報を更新して、前記第２オブジェクトを描画するステップと、
前記第２オブジェクトの形状に基づいて生成される第３オブジェクトを定義するステップと、
前記第３オブジェクトの位置を、前記第２オブジェクトの位置に基づいた特定位置に指定するステップと、
前記第２オブジェクトが前記第１オブジェクトよりも前記仮想カメラから遠い位置にあり且つ前記第２オブジェクトと前記第１オブジェクトとの重なり部分がある場合に、前記第２オブジェクトの前記重なり部分が描画されないように、かつ、前記仮想カメラから前記特定位置までの深度情報を更新しないように、前記第３オブジェクトを前記特定位置に描画するステップと
を含む方法。
これにより、第２オブジェクトの視認性を容易に向上させることができる。
（項目２）
項目１に記載の方法であって、
前記深度情報に基づいて、前記第２オブジェクトのうち、前記第１オブジェクトよりも、前記仮想カメラから遠い位置にある前記重なり部分を特定するステップと、
前記第２オブジェクトのうち、前記重なり部分以外の部分を、前記第３オブジェクトによって描画されない部分として定義するステップと
を含む方法。
これにより、第２オブジェクトのうち第１オブジェクトに隠れている部分の視認性を、さらに向上させることができる。
（項目３）
項目２に記載の方法であって、
前記重なり部分については、ステンシルバッファにステンシル情報を書き込まず、
前記第２オブジェクトのうち、前記重なり部分以外の部分については、ステンシルバッファにステンシル情報を書き込む、
方法。
これにより、第２オブジェクトのうち第１オブジェクトに隠れている部分の視認性を、容易に向上させることができる。
（項目４）
項目１に記載の方法であって、
前記第２オブジェクトと前記第１オブジェクトとの前記重なり部分の有無に関わらず、前記第２オブジェクトが配置される領域を特定するステップと、
前記領域を、前記第３オブジェクトによって描画されない部分として定義するステップと
を含む方法。
これにより、第２オブジェクトのうち第１オブジェクトに隠れている部分の視認性を、容易に向上させることができる。
（項目５）
項目４に記載の方法であって、
前記領域については、ステンシルバッファにステンシル情報を書き込む、
方法。
これにより、第２オブジェクトのうち第１オブジェクトに隠れている部分の視認性を、容易に向上させることができる。
（項目６）
項目１〜５のいずれかに記載の方法であって、
前記第３オブジェクトは、前記第２オブジェクトと相似形であり、
前記第３オブジェクトの位置は、前記第２オブジェクトの位置と一致する、方法。
これにより、第２オブジェクトのうち第１オブジェクトに隠れている部分の視認性を、違和感なく向上させることができる。
（項目７）
項目１ないし６の何れかに記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
（項目８）
プロセッサの制御により、請求項１ないし６の何れかに記載の方法を実行するコンピュータ。

１０、２０ サーバ
２１ ゲームサーバ
２２ データベースサーバ
３０、Ａ、Ｂ、Ｃ ユーザ端末
４０ ネットワーク
１１０ ＣＰＵ
１２０ ＲＯＭ
１３０ ＲＡＭ
１４０ 補助記憶装置
１５０ 通信制御部
１６０ 入出力制御部
１７０ バスライン
３１０ ＣＰＵ
３２０ ＲＯＭ
３３０ ＲＡＭ
３４０ 画像処理部
３５０ 表示部
３６０ サウンド処理部
３７０ 音声入力部
３８０ 音声出力部
３９０ 補助記憶装置
４００ 操作入力部
４１０ 通信制御部
４２０ バスライン

Claims (8)

1. 画像の処理をコンピュータにより行う方法であって、
   第１オブジェクト、第２オブジェクト、および仮想カメラを含む３次元仮想空間を定義するステップと、
   前記３次元仮想空間において、前記第１オブジェクトの位置、前記第２オブジェクトの位置、および前記仮想カメラの位置を特定するステップと、
   前記仮想カメラから前記第１オブジェクトまでの深度情報を更新して、前記第１オブジェクトを描画するステップと、
   前記仮想カメラから前記第２オブジェクトまでの深度情報を更新して、前記第２オブジェクトを描画するステップと、
   前記第２オブジェクトの形状に基づいて生成される第３オブジェクトを定義するステップと、
   前記第３オブジェクトの位置を、前記第２オブジェクトの位置に基づいた特定位置に指定するステップと、
   前記第２オブジェクトが前記第１オブジェクトよりも前記仮想カメラから遠い位置にあり且つ前記第２オブジェクトと前記第１オブジェクトとの重なり部分がある場合に、前記第２オブジェクトの前記重なり部分が描画されないように、かつ、前記仮想カメラから前記特定位置までの深度情報を更新しないように、前記第３オブジェクトを前記特定位置に描画するステップと
   を含む方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記深度情報に基づいて、前記第２オブジェクトのうち、前記第１オブジェクトよりも、前記仮想カメラから遠い位置にある前記重なり部分を特定するステップと、
   前記第２オブジェクトのうち、前記重なり部分以外の部分を、前記第３オブジェクトによって描画されない部分として定義するステップと
   を含む方法。
3. 請求項２に記載の方法であって、
   前記重なり部分については、ステンシルバッファにステンシル情報を書き込まず、
   前記第２オブジェクトのうち、前記重なり部分以外の部分については、ステンシルバッファにステンシル情報を書き込む、
   方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、
   前記第２オブジェクトと前記第１オブジェクトとの前記重なり部分の有無に関わらず、前記第２オブジェクトが配置される領域を特定するステップと、
   前記領域を、前記第３オブジェクトによって描画されない部分として定義するステップと
   を含む方法。
5. 請求項４に記載の方法であって、
   前記領域については、ステンシルバッファにステンシル情報を書き込む、
   方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の方法であって、
   前記第３オブジェクトは、前記第２オブジェクトと相似形であり、
   前記第３オブジェクトの位置は、前記第２オブジェクトの位置と一致する、方法。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
8. プロセッサの制御により、請求項１ないし６の何れかに記載の方法を実行するコンピュータ。