JP2023045414A - 画像データ生成装置、画像データ生成方法及び画像データ生成プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のオブジェクトを表示した画像において異なるオブジェクトの関係に基づいて他のオブジェクトの表示態様を変化させる画像データ生成装置を提供する。【解決手段】第1オブジェクト20、第2オブジェクト22及び第3オブジェクト24を用いて画像データを生成する画像データ生成装置100であって、第3オブジェクト24は第1オブジェクト20と重なると第1オブジェクト20の表示を遮蔽し、第3オブジェクト24による第1オブジェクト20の遮蔽度に応じて第2オブジェクト22の表示態様を変化させて画像データを生成する画像データ生成装置100とする。【選択図】図10
Description
本発明は、画像データ生成装置、画像データ生成方法及び画像データ生成プログラムに関する。
コンピュータにおいて画像を表示する際に描画対象となる複数のオブジェクトが重なり合った場合、一方のオブジェクトによって他方のオブジェクトが遮蔽されると当該オブジェクトの表示態様を変更する技術が開示されている(特許文献1)。
ところで、点光源を写真に撮影した場合、レンズ内面で再反射等の作用によって点光源から暗部への光の漏れを示すレンズフレアが写しだされることがある。そこで、電子ゲーム等の画像においても光源を示すオブジェクトを表示させたときに表示エフェクトとして光源を示すオブジェクトから暗部への光の漏れを示すレンズフレアを示すオブジェクトを併せて表示させることがある。このような表示エフェクトを適用した場合、光源を示すオブジェクトの前面に物体を示すオブジェクトを重ねて表示させたときに、光源を示すオブジェクトから延びるレンズフレアを示すオブジェクトの表示を自然に表現した画像データを生成することが必要とされている。すなわち、オブジェクトが他のオブジェクトによって遮蔽されることによって表示態様が変化させた画像データを生成する技術が必要である。このとき、画像データの生成の処理負荷や処理コストを低く抑えることも要求されている。
本発明の1つの態様は、第1オブジェクト、第2オブジェクト及び第3オブジェクトを用いて画像データを生成する画像データ生成装置であって、前記第3オブジェクトは前記第1オブジェクトと重なると前記第1オブジェクトの表示を遮蔽し、前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて前記第2オブジェクトの表示態様を変化させて前記画像データを生成することを特徴とする画像データ生成装置である。
ここで、前記遮蔽度は、前記画像データ内における前記第1オブジェクトと前記第3オブジェクトの重畳度に応じた値であることが好適である。
また、前記遮蔽度は、前記第1オブジェクトの描画領域を示す複数の判定点のうち前記第3オブジェクトと重なる判定点の数に応じた値であることが好適である。
また、前記第3オブジェクトは、前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトに対して相対的な表示位置が時間的に変化することが好適である。
また、前記第2オブジェクトは、前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて大きさ、形状、輝度、色、透明度の少なくとも1つの表示態様が変化することが好適である。
また、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトは重畳して表示されることが好適である。
また、前記第1オブジェクトは、光源を示すオブジェクトであり、前記第2オブジェクトは、前記光源からのフレアを示すオブジェクトであり、前記第3オブジェクトは、前記光源を遮蔽するオブジェクトであり、前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて前記第2オブジェクトの表示態様を変化させることでレンズフレアを表現する前記画像データを生成することが好適である。
本発明の別の態様は、第1オブジェクト、第2オブジェクト及び第3オブジェクトを用いて画像データを生成する画像データ生成方法であって、前記第3オブジェクトは前記第1オブジェクトと重なると前記第1オブジェクトの表示を遮蔽し、前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて前記第2オブジェクトの表示態様を変化させて前記画像データを生成することを特徴とする画像データ生成方法である。
本発明の別の態様は、第1オブジェクト、第2オブジェクト及び第3オブジェクトを用いて画像データを生成する画像データ生成プログラムであって、コンピュータを、前記第3オブジェクトは前記第1オブジェクトと重なると前記第1オブジェクトの表示を遮蔽し、前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて前記第2オブジェクトの表示態様を変化させて前記画像データを生成する画像データ生成手段として機能させることを特徴とする画像データ生成プログラムである。
また、上記画像データ生成装置、画像データ生成方法又は画像データ生成プログラムは電子ゲームを提供する電子ゲーム提供装置、電子ゲーム提供方法及び電子ゲーム提供プログラムに適用することができる。
本発明によれば、複数のオブジェクトを表示した画像において異なるオブジェクトの関係に基づいて他のオブジェクトの表示態様を変化させることができる画像データ生成装置、画像データ生成方法及び画像データ生成プログラムを提供することができる。本発明の実施の形態の他の目的は、本明細書全体を参照することにより明らかになる。
本発明の実施の形態における画像データ生成装置100は、図1に示すように、処理部10、記憶部12、入力部14、出力部16及び通信部18を含んで構成される。処理部10は、セントラルプロセッシングユニット(CPU)及びグラフィックスプロセッシングユニット(GPU)等の演算処理を行う手段を含む。処理部10は、記憶部12に記憶されている画像データ生成プログラムを実行することによって、本実施の形態における画像データ生成に関する機能を実現する。記憶部12は、半導体メモリやメモリカード等の記憶手段を含む。記憶部12は、処理部10とアクセス可能に接続され、画像データ生成プログラム、その処理に必要な情報を記憶する。入力部14は、情報を入力する手段を含む。入力部14は、例えば、使用者からの情報の入力を受けるキーボード、タッチパネル、ボタン等を備える。出力部16は、管理者から入力情報を受け付けるためのユーザインターフェース画面(UI)や処理結果を出力する手段を含む。出力部16は、例えば、画像を呈示するディスプレイを備える。通信部18は、ネットワーク102を介して、外部端末(図示しない)との情報の通信を行うインターフェースを含んで構成される。通信部18による通信は有線及び無線を問わない。なお、画像データ生成に供される情報は通信部18を介して外部端末から取得してもよい。
画像データ生成装置100は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)、スマートフォン、タブレット端末等とすることができる。画像データ生成装置100は、電子ゲームを提供するための電子ゲーム提供装置の一部として機能させてもよい。画像データ生成装置100において、処理部10は、CPU及びGPUを含んで構成することができる。GPUは、CPUとは別に設けられた処理手段であり、CPUからの指示に基づいてもっぱら画像処理を行う。GPUは、ディスプレイ等の出力部16に画像を表示する際にデコードプログラムを実行することによってモデルデータをデコードして表示可能な画像データに復元する処理を行う。
本実施の形態では、複数のオブジェクトを示す画像を表示するための画像データを生成する画像データ生成方法について説明する。当該画像データ生成方法は、画像データ生成装置100において画像データ生成プログラムを実行することによって実現される。
画像データ生成方法は、図2のフローチャートに沿って各処理を行うことによって実行される。
表示の対象であるオブジェクトは、図3に示すように、記憶部12にオブジェクトデータベースとして記憶される。オブジェクトデータベースには、各オブジェクトを特定するオブジェクトID、オブジェクトを重畳させて表示する際のレイヤーの深度を示すレイヤー情報、画像データ内におけるオブジェクトの表示位置を示す座標情報、オブジェクトの表示領域を示す領域情報、重畳処理対象情報及びオブジェクトの画像データが関連付けて記憶される。
なお、レイヤー情報は、レイヤー数が小さいほど画像の前面に表示され、レイヤー数が大きくなるほど画像の背面に表示されることを示す。例えば、図3のオブジェクトデータベースの例では、第1オブジェクトのレイヤー数は「2」、第2オブジェクトのレイヤー数は「0」、第3オブジェクトのレイヤー数は「1」であるので、第2オブジェクトが一番前面(手前)に表示され、前面から背面に向かって第3オブジェクト、第1オブジェクトの順に表示されるように画像データが生成される。
また、重畳処理対象情報は、後述する重畳判定処理においてオブジェクト同士の重なり合いを判定する対象となるオブジェクトを特定する情報である。重畳処理対象情報において「判定対象」とされているオブジェクトは、他のオブジェクトとの重なり合いを判定する対象となるオブジェクトであることを意味する。また、重畳処理対象情報において「処理対象」とされているオブジェクトは、「判定対象」となるオブジェクトが他のオブジェクトと重なり合っていると判定された場合に表示態様を変化させる処理の対象となるオブジェクトであることを意味する。図3のオブジェクトデータベースの例では、第1オブジェクトは「判定対象1」とされ、第2オブジェクトは「処理対象1」とされており、第1オブジェクトよりレイヤー数が小さい他のオブジェクトによって第1オブジェクトが遮蔽された場合に第2オブジェクトが表示態様を変化させる対象となることを意味している。
なお、同様に、重畳処理対象となるオブジェクトの組を増やすこともできる。例えば、第4オブジェクトを「判定対象2」とし、第5オブジェクトを「処理対象2」とすることよって、第4オブジェクトよりレイヤー数が小さい他のオブジェクトによって第4オブジェクトが遮蔽された場合に第5オブジェクトが表示態様を変化させる対象となるように設定することもできる。
また、1つの「判定対象」のオブジェクトに対して複数の「処理対象」のオブジェクトを設定してもよい。例えば、第1オブジェクトを「判定対象1」とし、第2オブジェクト及び第4オブジェクトを「処理対象1」とすることによって、第1オブジェクトよりレイヤー数が小さい他のオブジェクトによって第1オブジェクトが遮蔽された場合に第2オブジェクト及び第4オブジェクトの両方について表示態様を変化させる対象となるように設定することもできる。
以下、点光源を示す第1オブジェクトと当該点光源から暗部への光の漏れを表現するレンズフレアを示す第2オブジェクトを画像として表示する際に点光源を示す第1オブジェクトの前面に点光源を遮る物体を示す第3オブジェクトを表示させるときの画像データの生成処理について説明する。
図4は、点光源を示す第1オブジェクト20と当該点光源から暗部への光の漏れを表現するレンズフレアを示す第2オブジェクト22とをそれぞれ別に表示させた画面例を示す。図5は、第1オブジェクト20と第2オブジェクト22とを重ね合わせて表示された画面例を示す。図3のオブジェクトデータベースに示すように、第1オブジェクト20のレイヤー数は「2」であり、第2オブジェクト22のレイヤー数は「1」であるので、第2オブジェクト22が第1オブジェクト20の前面(手前)に表示されるような画像データとなる。なお、本実施の形態では、光源やフレアの画像を明確に示すために、実際の画像と輝度の分布を反転させて示している。
ステップS10では、表示対象であるオブジェクトの現在の表示位置の情報を取得する処理が行われる。当該処理によって、画像データ生成装置100はオブジェクト座標取得手段として機能する。処理部10は、記憶部12に記憶されているオブジェクトデータベースを参照して、表示対象である各オブジェクト(第1オブジェクト、第2オブジェクト、第3オブジェクト)の座標情報を読み出す。
ステップS12では、表示対象であるオブジェクトがどの程度に重なり合った状態であるかを判定する処理が行われる。当該処理によって、画像データ生成装置100は重畳判定手段として機能する。処理部10は、記憶部12に記憶されているオブジェクトデータベースを参照して、重畳処理対象情報として「判定対象」に設定されているオブジェクトを読み出す。また、処理部10は、「判定対象」又は「処理対象」とされておらず「判定対象」とされているオブジェクトのレイヤー数より小さいレイヤー数を有する他のオブジェクトも読み出す。すなわち、「判定対象」のオブジェクトより前面(手前)に表示される他のオブジェクトを特定する。そして、処理部10は、当該他のオブジェクトの座標情報及び領域情報と「判定対象」に設定されているオブジェクトの座標情報及び領域情報に基づいて、当該他のオブジェクトによって「判定対象」のオブジェクトが遮られているか否かを判定する。オブジェクト同士が重なり合っていると判定された場合、処理部10は、さらにどの程度重なり合っているかを示す遮蔽度を求める。
例えば、「判定対象1」に指定されている第1オブジェクト20との座標情報及び領域情報から第1オブジェクト20の画像の描画領域を求め、また他のオブジェクトに相当する第3オブジェクト24の座標情報及び領域情報から第3オブジェクト24の画像の描画領域を求める。そして、第1オブジェクト20の描画領域に対して第3オブジェクト24の描画領域が重畳されているか否かを判定する。
図6に示すように、第1オブジェクト20の画像の描画領域と第3オブジェクト24の画像の描画領域が重なり合っていなければ、第1オブジェクト20は第3オブジェクト24によって遮蔽されていないと判定する。
一方、図7に示すように、第1オブジェクト20の画像の描画領域と第3オブジェクト24の画像の描画が重なり合っていれば、第1オブジェクト20は第3オブジェクト24によって遮蔽されていると判定する。そして、第3オブジェクト24によって遮蔽されている第1オブジェクト20の画像の描画領域、すなわち第1オブジェクト20の画像の描画領域全体に対して第3オブジェクト24が重畳している範囲の比を示す重畳度を遮蔽度として算出する。例えば、第1オブジェクト20の画像の描画領域の10%が第3オブジェクト24と重畳されている場合には遮蔽度を0.1とし、50%が第3オブジェクト24と重畳されている場合には遮蔽度を0.5とする。
このとき、図8に示すように、「判定対象」である第1オブジェクト20の描画領域内の中心座標とその周辺に所定数の判定点20aを設定しておき、第3オブジェクト24の画像範囲と重なっている判定点20aの数を遮蔽度として求めるようにしてもよい。例えば、図8(a)の状態では、第1オブジェクト20に設定された9つの判定点20aのすべてが遮蔽されていないので遮蔽度は0とする。図8(b)の状態では、第1オブジェクト20に設定された9つの判定点20aのうち2つが遮蔽されているので遮蔽度は2/9とする。図8(c)の状態では、第1オブジェクト20に設定された9つの判定点20aのうち6つが遮蔽されているので遮蔽度は6/9とする。
なお、「判定対象」のオブジェクトを遮蔽する他のオブジェクトの透明度に応じて「処理対象」のオブジェクトに対する遮蔽度を補正してもよい。例えば、「判定対象」のオブジェクトを遮蔽する他のオブジェクトの透明度が高くなるにつれて遮蔽度が低くなるように補正して処理を行えばよい。
ステップS14では、オブジェクトの表示態様を変化させる処理が行われる。当該処理によって、画像データ生成装置100はオブジェクト表示態様変更手段として機能する。処理部10は、ステップS12における「判定対象」のオブジェクトについての遮蔽の判定結果及び遮蔽度に応じて「処理対象」のオブジェクトに対して表示態様を変化させる処理を施す。
ここで、オブジェクトの表示態様は、オブジェクトの表示領域の大きさ、形状、輝度、色、透明度等のオブジェクトの画像を表示させるためのパラメータを変更することによって変化させることができる。
処理部10は、「判定対象」のオブジェクトに対して求められた遮蔽度に応じて、「判定対象」のオブジェクトと組み合わされた「処理対象」のオブジェクトの表示態様を変化させる。本実施の形態では、「判定対象」のオブジェクトに対して求められた遮蔽度に応じて「処理対象」のオブジェクトの大きさを変化させる。例えば、図9に示すように、第3オブジェクト24による第1オブジェクト20の遮蔽度が増加するにつれて、第2オブジェクト22の大きさを小さくするように表示態様を変化させる。図9(a)は遮蔽度が0のときの第3オブジェクト24の表示態様を示し、図9(b)は遮蔽度が20%のときの第3オブジェクト24の表示態様を示し、図9(c)は遮蔽度が60%のときの第3オブジェクト24の表示態様を示す例である。
なお、表示態様を変化させる処理は、これに限定されるものではない。遮蔽度に応じて「処理対象」のオブジェクトの形状を変化させるようにしてもよい。例えば、遮蔽度が増加するにつれて「処理対象」のオブジェクトの色を楕円形から円形に徐々に変化させるようにしてもよい。また、遮蔽度に応じて「処理対象」のオブジェクトの輝度を変化させるようにしてもよい。例えば、遮蔽度が増加するにつれて「処理対象」のオブジェクトの輝度が低下するように徐々に変化させるようにしてもよい。また、遮蔽度に応じて「処理対象」のオブジェクトの色を変化させるようにしてもよい。例えば、遮蔽度が増加するにつれて「処理対象」のオブジェクトの色を黄色から赤色に徐々に変化させるようにしてもよい。また、遮蔽度に応じて「処理対象」のオブジェクトの透明度を変化させるようにしてもよい。例えば、遮蔽度が増加するにつれて「処理対象」のオブジェクトの透明度が増加するように徐々に変化させるようにしてもよい。また、大きさ、形状、輝度、色、透明度の変化を適宜組み合わせてもよい。
また、遮蔽度によらず、「判定対象」のオブジェクトが他のオブジェクトに遮蔽されているか否かのみに応じて「処理対象」のオブジェクトの表示態様を切り替えるように変化させるようにしてもよい。
ステップS16では、オブジェクトの画像を組み合わせた画像データを生成する処理が行われる。当該処理によって、画像データ生成装置100は画像データ生成手段として機能する。処理部10は、記憶部12に記憶されているオブジェクトデータベースを参照して、表示の対象である各オブジェクトの画像データを読み出し、各オブジェクトの座標に当該画像データに基づく画像が表示されるように画像データを生成して出力する。このとき、ステップS14において表示態様に変化を与えたオブジェクトについては変更された表示態様に応じた画像データを用いる。
図10は、第1オブジェクト20、第2オブジェクト22及び第3オブジェクト24を含む画像データの生成例を示す。「判定対象」の第1オブジェクト20に対して求められた遮蔽度に応じて「処理対象」の第2オブジェクト22の大きさを変化させた例について示している。図10(a)では、第3オブジェクト24によって第1オブジェクト20は遮蔽されておらず、第2オブジェクト22の大きさを初期値に維持した状態で第1オブジェクト20に重ね合わせた画像データが生成されている。図10(b)では、第3オブジェクト24によって第1オブジェクト20の20%程度が遮蔽されており、第2オブジェクト22の大きさを初期値から小さくした表示態様として第1オブジェクト20に重ね合わせた画像データが生成されている。図10(c)では、第3オブジェクト24によって第1オブジェクト20の60%程度が遮蔽されており、第2オブジェクト22の大きさを初期値からさらに小さくした表示態様として第1オブジェクト20に重ね合わせた画像データが生成されている。
このように、物体を示す第3オブジェクト24による光源を示す第1オブジェクト20の遮蔽度に応じてレンズフレアを示す第2オブジェクト22の大きさを変化させることで、物体によって光源が遮蔽されたときのレンズフレアの変化の様子を自然に表現した画像データを生成することができる。
ステップS18では、処理を終了するか否かを判定する処理が行われる。当該処理によって、画像データ生成装置100は終了判定手段として機能する。処理部10は、画像データ生成処理を終了するか否かを判定する。例えば、ユーザによって処理を終了する旨の入力が行われた場合や電子ゲーム提供装置においてゲームを終了する旨の処理が行われた場合に画像データ生成処理を終了させる。画像データ生成処理を終了させない場合、ステップS20に処理を移行させる。
ステップS20では、オブジェクトの表示の位置を変更する処理が行われる。当該処理によって、画像データ生成装置100は表示位置変更手段として機能する。処理部10は、ユーザからの指示や電子ゲームにおけるオブジェクトを動かすユーザの操作等によってオブジェクトを表示する位置の座標が変更されると、記憶部12に記憶されているオブジェクトデータベースに記憶されている各オブジェクトの表示位置の座標情報を更新する。その後、ステップS10に処理を戻して、画像データの生成処理を繰り返す。
以上のように、本発明の実施の形態によれば、複数のオブジェクトを表示した画像において異なるオブジェクトの関係に基づいて他のオブジェクトの表示態様を変化させることができる画像データ生成装置、画像データ生成方法及び画像データ生成プログラムを提供することができる。これによって、光源からのレンズフレア等を自然に表現することができる。このとき、遮蔽度によってオブジェクトの表示態様を変化させる処理だけであるので、画像データの生成の処理負荷や処理コストを低く抑えることができる。
ただし、本実施の形態の適用範囲は、光源及びレンズフレアの表現に限定されるものではなく、「判定対象」のオブジェクトが他のオブジェクトと重なり合ったときに表現上において影響を受ける「処理対象」のオブジェクトの表現態様を変化させるものであればよい。
また、本実施の形態では、1台のコンピュータによって画像データ生成装置100を構成する例を示したが、これに限定されるものではなく、上記の画像データ生成処理を複数台のコンピュータによって分散的に処理する構成としてもよい。
10 処理部、12 記憶部、14 入力部、16 出力部、18 通信部、20 第1オブジェクト、20a 判定点、22 第2オブジェクト、24 第3オブジェクト、100 画像データ生成装置、102 ネットワーク。
Claims (9)
- 第1オブジェクト、第2オブジェクト及び第3オブジェクトを用いて画像データを生成する画像データ生成装置であって、
前記第3オブジェクトは前記第1オブジェクトと重なると前記第1オブジェクトの表示を遮蔽し、前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて前記第2オブジェクトの表示態様を変化させて前記画像データを生成することを特徴とする画像データ生成装置。 - 請求項1に記載の画像データ生成装置であって、
前記遮蔽度は、前記画像データ内における前記第1オブジェクトと前記第3オブジェクトの重畳度に応じた値であることを特徴とする画像データ生成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像データ生成装置であって、
前記遮蔽度は、前記第1オブジェクトの描画領域を示す複数の判定点のうち前記第3オブジェクトと重なる判定点の数に応じた値であることを特徴とする画像データ生成装置。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の画像データ生成装置であって、
前記第3オブジェクトは、前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトに対して相対的な表示位置が時間的に変化することを特徴とする画像データ生成装置。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の画像データ生成装置であって、
前記第2オブジェクトは、前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて大きさ、形状、輝度、色、透明度の少なくとも1つの表示態様が変化することを特徴とする画像データ生成装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の画像データ生成装置であって、
前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトは重畳して表示されることを特徴とする画像データ生成装置。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載の画像データ生成装置であって、
前記第1オブジェクトは、光源を示すオブジェクトであり、
前記第2オブジェクトは、前記光源からのフレアを示すオブジェクトであり、
前記第3オブジェクトは、前記光源を遮蔽するオブジェクトであり、
前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて前記第2オブジェクトの表示態様を変化させることでレンズフレアを表現する前記画像データを生成することを特徴とする画像データ生成装置。 - 第1オブジェクト、第2オブジェクト及び第3オブジェクトを用いて画像データを生成する画像データ生成方法であって、
前記第3オブジェクトは前記第1オブジェクトと重なると前記第1オブジェクトの表示を遮蔽し、前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて前記第2オブジェクトの表示態様を変化させて前記画像データを生成することを特徴とする画像データ生成方法。 - 第1オブジェクト、第2オブジェクト及び第3オブジェクトを用いて画像データを生成する画像データ生成プログラムであって、
コンピュータを、
前記第3オブジェクトは前記第1オブジェクトと重なると前記第1オブジェクトの表示を遮蔽し、前記第3オブジェクトによる前記第1オブジェクトの遮蔽度に応じて前記第2オブジェクトの表示態様を変化させて前記画像データを生成する画像データ生成手段として機能させることを特徴とする画像データ生成プログラム。
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