JP2023069831A - 画像生成プログラム、記録媒体、画像生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】情報処理装置の計算負荷を軽減しつつオブジェクトが変形する画像を生成する。【解決手段】ゲームプログラムは、情報処理装置３を、布オブジェクトに対し、互いに個数の異なる制御点３５，３９を配列した複数の制御点群３３，３７を設定する制御点群設定処理部１３、複数の制御点群３３，３７のいずれかに布オブジェクトを変形させるための布シミュレーション処理を実行することにより、制御点群３３，３７を構成する各制御点３５，３９の布シミュレーションによる目標位置をそれぞれ計算する第１目標位置計算処理部１７、所定の切替条件が満たされた場合に、布シミュレーション処理を実行する対象を、複数の制御点群３３，３７のいずれかに切り替える制御点群切替処理部１９、制御点３５，３９の布シミュレーションによる目標位置に基づいて、布オブジェクトの画像を生成する画像生成処理部２７、として機能させる。【選択図】図２

Description

本発明は、画像生成プログラム、記録媒体、及び画像生成方法に関する。

従来、仮想空間内のキャラクタオブジェクトを変形させた画像を生成する技術が知られている。この技術によれば、主ボーンに固定された座標系における副ボーンの位置を変化させ、仮想空間に固定された座標系における制御点の位置を副ボーンの位置の変化量に基づいて計算し、計算された制御点の位置に基づいてスキンの形状を決めた画像を生成することで、仮想空間内のキャラクタオブジェクトを変形させる（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５７９９６４号

上記従来技術では、オブジェクトが変形する画像を生成するために複雑な演算を行う必要があり、計算負荷が大きいという課題があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、情報処理装置の計算負荷を軽減しつつ、オブジェクトが変形する画像を生成することが可能な画像生成プログラム、記録媒体、及び画像生成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像生成プログラムは、情報処理装置を、オブジェクトに対し、互いに個数の異なる制御点を配列した複数の制御点群を設定する制御点群設定処理部、前記複数の制御点群のいずれかに前記オブジェクトを変形させるための所定のシミュレーション処理を実行することにより、前記制御点群を構成する各制御点の第１目標位置をそれぞれ計算する第１目標位置計算処理部、所定の切替条件が満たされた場合に、前記所定のシミュレーション処理を実行する対象を、前記複数の制御点群のいずれかに切り替える制御点群切替処理部、前記制御点の前記第１目標位置に基づいて、前記オブジェクトの画像を生成する画像生成処理部、として機能させる。

上記目的を達成するために、本発明の記録媒体は、上記画像生成プログラムを記録した、情報処理装置が読み取り可能な記録媒体である。

上記目的を達成するために、本発明の画像生成方法は、情報処理装置によって実行される画像生成方法であって、情報処理装置によって実行される画像生成方法であって、オブジェクトに対し、互いに個数の異なる制御点を配列した複数の制御点群を設定するステップと、前記複数の制御点群のいずれかに前記オブジェクトを変形させるための所定のシミュレーション処理を実行することにより、前記制御点群を構成する各制御点の第１目標位置をそれぞれ計算するステップと、所定の切替条件が満たされた場合に、前記所定のシミュレーション処理を実行する対象を、前記複数の制御点群のいずれかに切り替えるステップと、前記制御点の前記第１目標位置に基づいて、前記オブジェクトの画像を生成するステップと、を有する。

本発明の画像生成プログラム等によれば、計算負荷を軽減しつつ、オブジェクトが変形する画像を生成することができる。

実施形態に係るゲームシステムの全体構成の一例を表すシステム構成図である。 情報処理装置の機能的構成の一例を表すブロック図である。 制御点群設定処理部により設定された第１制御点群の一例を表すキャラクタの正面図である。 制御点群設定処理部により設定された第２制御点群の一例を表すキャラクタの正面図である。 制御点配列生成処理部による配列生成の一例を表す説明図である。 正方形の布を模した三次元対象物を形成する複数の四角形の一例を表す図、及び、三次元対象物の描画に必要な計算を行う場合に想定される力学モデルの一例を表す図である。 第２目標位置計算処理部による第２目標位置の計算手法の一例を表す説明図である。 目標位置補間処理部による目標位置の補間の一例を表す図である。 情報処理装置によって実行される処理手順の一例を表すフローチャートである。 ３種類以上の制御点群を設定する変形例における、制御点配列生成処理部による配列生成の一例を表す説明図である。 情報処理装置のハードウェア構成の一例を表すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する実施形態では、本発明をゲームに適用する場合、すなわち本発明の画像生成プログラム及び画像生成方法が情報処理装置によって実行されることによりゲームが提供される場合について説明するが、適用対象をゲームに限定するものではない。

＜１．ゲームシステムの全体構成＞
図１を用いて、実施形態に係るゲームシステム１の全体構成の一例について説明する。図１に示すように、ゲームシステム１は、情報処理装置３と、ゲームコントローラ５と、表示装置７とを有する。ゲームコントローラ５及び表示装置７は、情報処理装置３と有線又は無線により通信可能に接続されている。

情報処理装置３は、例えば据え置き型のゲーム機である。但しこれに限定されるものではなく、例えば入力部や表示部等を一体に備えた携帯型のゲーム機でもよい。また、ゲーム機以外にも、例えば、サーバコンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、タブレット型コンピュータ等のように、コンピュータとして製造、販売等されているものや、スマートフォン、携帯電話、ファブレット等のように、電話機として製造、販売等されているものでもよい。

プレイヤは、ゲームコントローラ５を用いて各種の操作入力を行う。図１に示す例では、ゲームコントローラ５は、例えば十字キー９、複数のボタン１０、ジョイスティック１１、タッチパッド１２等を有する。

＜２．情報処理装置の機能的構成＞
図２及び図３～図８を用いて、情報処理装置３の機能的構成の一例について説明する。

図２に示すように、情報処理装置３は、制御点群設定処理部１３と、制御点配列生成処理部１５と、第１目標位置計算処理部１７と、制御点群切替処理部１９と、第２目標位置計算処理部２１と、目標位置補間処理部２３と、制御点更新処理部２５と、画像生成処理部２７とを有する。

制御点群設定処理部１３は、オブジェクトに対し、互いに個数の異なる制御点を配列した複数の制御点群を設定する。「オブジェクト」は、変形するように描写される柔軟なオブジェクトであれば、その種類は特に限定されるものではない。本実施形態では布オブジェクトを例にとって説明する。例えば図３に示すように、キャラクタ２９が着用する和服オブジェクト３１において、袖部３１ａ（オブジェクトの一例）や、帯より下方の部分である裾部３１ｂ（オブジェクトの一例）等を構成する布オブジェクトである。これらの部位の布オブジェクトは、キャラクタ２９の身体動作等に応じて布のように変形するように処理される。

「互いに個数の異なる制御点を配列した複数の制御点群」とは、例えば制御点の個数を２段階に設定した場合、個数が多い制御点群と個数が少ない制御点群の２種類の制御点群である。なお、制御点の個数を３段階以上に設定し、３種類以上の制御点群としてもよい。複数の制御点群は、各々が独立した制御点群として処理される。複数の制御点群は、オブジェクトの表面に対して同一の高さ（オブジェクト表面の法線方向の高さ）に配置されてもよいし、各制御点群が異なる高さとなるように配置されてもよい。

図３及び図４に、制御点群設定処理部１３により設定された制御点群の一例を示す。図３に示す例では、和服オブジェクト３１の袖部３１ａと裾部３１ｂに第１制御点群３３が設定されている。第１制御点群３３では、例えばＮ個（第１の個数の一例）の第１制御点３５が格子状に配列されている。図４に示す例では、和服オブジェクト３１の袖部３１ａと裾部３１ｂに第２制御点群３７が設定されている。第２制御点群３７では、Ｎ個より少ない個数（例えばＮ／４個。第２の個数の一例）の第２制御点３９が格子状に配列されている。第２制御点群３７の配列は、例えば第１制御点群３３の配列を１つおきの配列となるように間引くことにより生成されている。

図２に戻り、制御点配列生成処理部１５は、第１制御点群３３における第１制御点３５の配列を所定の間隔で間引くことにより、第２制御点群３７における第２制御点３９の配列を生成する。

図５に、制御点配列生成処理部１５による配列生成の一例を示す。図５に示す例では、第１制御点群３３における第１制御点３５の格子状の配列を１つおきの配列となるように間引くことにより、第２制御点群３７における第２制御点３９の配列が生成されている。この場合、第２制御点３９の個数（例えば１６個）は第１制御点３５の個数（例えば６４個）の１／４となる。

図２に戻り、第１目標位置計算処理部１７は、複数の制御点群３３，３７のいずれかにオブジェクトを変形させるための所定のシミュレーション処理を実行することにより、制御点群３３，３７を構成する各制御点３５，３９の第１目標位置をそれぞれ計算する。

「所定のシミュレーション処理」とは、オブジェクトの変形をシミュレート可能な処理であれば特に限定されるものではないが、例えば布オブジェクトの変形をシミュレート可能ないわゆる布（クロス）シミュレーション処理が好適である。具体的には、例えば弾性バネモデルにより力学的な計算を行うシミュレーション処理を用いてもよい。図６（ａ）は、例えば正方形の布を模した三次元対象物を形成する複数の四角形の一例を表す説明図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した三次元対象物の描画に必要な計算を行う場合に想定される力学モデルの一例を表す説明図である。

図６（ａ）に示す三次元対象物の描画に要する計算を行う場合には、図６（ｂ）に示すように各四角形の頂点を質点とし、隣接する質点間をバネで接続し、これらのバネにより各質点が隣接する質点（布の端部の質点では隣接する２又は３の質点）から力を受けるバネモデルを想定する。このバネモデルにより、例えば布の端部を引っ張るという動きを描画する場合に、布の端部に相当する質点にかかる力、またその質点に隣接する質点にかかる力、さらにその質点に隣接する質点にかかる力を計算することが可能となり、布を模した三次元対象物の形状の変化を計算により求めることが可能となる。

また、布シミュレーション処理として例えば位置ベースの物理シミュレーション処理（ＰＢＤ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ。論文「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ」、http://matthias-mueller-fischer.ch/publications/posBasedDyn.pdf）を用いてもよい。ＰＢＤは、速度情報を持たずに現在位置、前状態の位置、そしてフレーム更新時間Δｔ（例えば６０ｆｐｓの場合には１６．６７ｍｓ）で物理計算をしていく手法である。

なお、上記のシミュレーション処理以外にも、布のような動きをシミュレート可能な手法であれば、様々なシミュレーション処理を採用することができる。なお、本明細書では説明の便宜上、第１目標位置計算処理部１７により実行される所定のシミュレーション処理を「布シミュレーション」と、第１目標位置計算処理部１７により計算される制御点３５，３９の第１目標位置を「布シミュレーションによる目標位置」ともいう。

図２に戻り、制御点群切替処理部１９は、所定の切替条件が満たされた場合に、布シミュレーション処理を実行する対象を、複数の制御点群３３，３７のいずれかに切り替える。「所定の切替条件」は、典型的には視点（仮想カメラ）と布オブジェクトとの距離である。例えば視点とキャラクタ２９との距離が所定のしきい値よりも近い場合には、制御点群切替処理部１９は、布シミュレーション処理を実行する対象を、相対的に制御点数が多い第１制御点群３３に切り替える。一方、視点とキャラクタ２９との距離が所定のしきい値よりも遠い場合には、制御点群切替処理部１９は、布シミュレーション処理を実行する対象を、相対的に制御点数が少ない第２制御点群３７に切り替える。

なお、制御点群３３，３７の切り替えにおいて、オブジェクトの重要度を考慮してもよい。例えばキャラクタ２９がプレイヤが操作するプレイヤキャラクタである場合等、キャラクタ２９の重要度が高い場合には、視点とキャラクタ２９との距離に関わらず、常に第１制御点群３３に設定してもよい。一方、例えばキャラクタ２９がゲームプログラムにより自動的に操作されるノンプレイヤキャラクタである場合等、キャラクタ２９の重要度が低い場合には、上述のようにして視点とキャラクタ２９との距離に応じて制御点群３３，３７が切り替えられてもよい。

また、上記の他にも、例えばキャラクタ２９が攻撃を仕掛けたり、スキルを発動したり、プレイヤ又は他のキャラクタとの間でコミュニケーションをとる場合等、演出上細かな動きが必要な場合に相対的に制御点数が多い第１制御点群３３に切り替え、演出上細かな動きが不要な場合に相対的に制御点数が少ない第２制御点群３７に切り替えてもよい。その他、「所定の切替条件」にはゲームの仕様等に応じて様々な内容を設定することができる。

なお、制御点群切替処理部１９による制御点群３３，３７の切り替えは、あくまで布シミュレーション処理を実行する対象の切り替えである。オブジェクトの画像自体は、後述する画像生成処理部２７により、制御点数が最も多い第１制御点群３３（各第１制御点３５の位置）に基づいて生成される。

第２目標位置計算処理部２１は、布シミュレーション処理を実行する対象が第１制御点群３３から第２制御点群３７に切り替えられた場合に、第２制御点群３７の各第２制御点３９の布シミュレーションによる目標位置に基づいて、第１制御点群３３の各第１制御点３５の第２目標位置をそれぞれ計算する。具体的には、第２目標位置計算処理部２１は、第１制御点３５に関連付けされた複数の第２制御点３９の関連度合いを表す情報と、関連付けされた各第２制御点３９の布シミュレーションによる目標位置とに基づいて、各第１制御点３５の第２目標位置をそれぞれ計算（推定）する。なお、本明細書では説明の便宜上、第２目標位置計算処理部２１により計算される第１制御点３５の第２目標位置を「推定目標位置」ともいう。

図７に、第２目標位置計算処理部２１による第２目標位置の計算手法の一例を示す。なお、図７では第１制御点群３３を構成する各第１制御点３５を実線で、第２制御点群３７を構成する各第２制御点３９を破線で示している。各第１制御点３５にはウェイト情報がそれぞれ設定されている。ウェイト情報には、関連付けされた３つの第２制御点３９を表す情報と、当該３つの第２制御点３９の各々の関連度合いを表す情報（ウェイト値）が含まれている。図７に示す例では、処理対象である第１制御点３５（図中太線で示す）に対し、当該第１制御点３５から距離が近い３つの第２制御点３９（図中太線で示す）が関連付けられており、且つ、各第２制御点３９に対するウェイト値が設定されている。ウェイト値は、第１制御点３５の初期位置が３つの第２制御点３９の初期位置を結ぶ三角形４１内のどの位置に存在するかを表しており、例えば３つの第２制御点３９のウェイト値が同じ値（１／３）であれば、第１制御点３５は三角形４１の重心位置に存在することになる。第２目標位置計算処理部２１は、３つの第２制御点３９の布シミュレーションによる目標位置と、上記ウェイト値とに基づいて、処理対象の第１制御点３５の推定目標位置を計算する。

なお、上記は第１制御点群３３と第２制御点群３７とが同じ高さに配置されている場合の例であるが、高さが異なる場合には、ウェイト情報にその高さの補正値を含めてもよい。また、上記の計算手法は一例であり、複数（３個以外でもよい）の第２制御点３９の位置に基づいて１個の第１制御点３５の位置を特定可能であれば、上記以外の手法を用いてもよい。なお、各制御点の位置は、キャラクタ２９の身体オブジェクトの基準となる部位（例えば関節、骨等）に対して設定されたローカル座標系における座標で規定される。

図２に戻り、目標位置補間処理部２３は、布シミュレーション処理を実行する対象を第１制御点群３３と第２制御点群３７との間で切り替える際に、布シミュレーションによる目標位置と推定目標位置との差分を補間する。具体的には、目標位置補間処理部２３は、布シミュレーション処理を実行する対象を第１制御点群３３又は第２制御点群３７に切り替えた時点から所定の時間の間に、切替前の目標位置を切替後の目標位置に向けて徐々に変化させるように差分を補間する。「所定の時間」は、ユーザに違和感を生じさせないように適宜の値（例えば１秒程度）に設定される。

図８に、目標位置補間処理部２３による目標位置の補間の一例を示す。例えば、布シミュレーション処理を実行する対象が第１制御点群３３から第２制御点群３７に切り替えられた場合、実際に布オブジェクトの表示に使用される第１制御点３５の目標位置は、布シミュレーションによる目標位置から推定目標位置に切り替わることになる。反対に、布シミュレーション処理を実行する対象が第２制御点群３７から第１制御点群３３に切り替えられた場合、実際に布オブジェクトの表示に使用される第１制御点３５の目標位置は、推定目標位置から布シミュレーションによる目標位置に切り替わることになる。このときに切替前の目標位置と切替後の目標位置に差分が生じた場合、布オブジェクトの動きが不連続となり不自然な表現となる可能性がある。

図８に示す例では、目標位置補間処理部２３により、制御点群が切り替えられたタイミング（時間０）から例えば１秒の間に、切替前の目標位置を切替後の目標位置に向けて時間に比例して変化（増減）するように、例えば０．１秒ごとに目標位置が補間されている。これにより、布オブジェクトの動きを自然に表現することができる。

図２に戻り、制御点更新処理部２５は、複数の第１制御点３５の位置を目標位置に近づくようにそれぞれ更新する。具体的には、布シミュレーション処理を実行する対象が第１制御点群３３に切り替えられた場合には、前述の第１目標位置計算処理部１７により計算された布シミュレーションによる目標位置に近づくように、各第１制御点３５の位置を更新する。また、布シミュレーション処理を実行する対象が第２制御点群３７に切り替えられた場合には、前述の第２目標位置計算処理部２１により計算された推定目標位置に近づくように、各第１制御点３５の位置を更新する。なお、目標位置補間処理部２３により目標位置の補間がなされた場合には、補間された目標位置に近づくように、各第１制御点３５の位置を更新する。

画像生成処理部２７は、上記制御点更新処理部２５により更新された第１制御点３５の位置に基づいて、布オブジェクトの画像を生成する。具体的には、画像生成処理部２７は、布シミュレーション処理を実行する対象が第１制御点群３３に切り替えられた場合には、上記制御点更新処理部２５により布シミュレーションによる目標位置に近づくように更新された各第１制御点３５の位置に基づいて、布オブジェクトの画像を生成する。また、布シミュレーション処理を実行する対象が第２制御点群３７に切り替えられた場合には、上記制御点更新処理部２５により推定目標位置に近づくように更新された各第１制御点３５の位置に基づいて、布オブジェクトの画像を生成する。

なお、以上説明した各処理部における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。また、上述した各処理部の機能は、後述するＣＰＵ１０１（後述の図１１参照）が実行するゲームプログラムにより実装されるものであるが、例えばその一部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の専用集積回路、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。

＜３．情報処理装置が実行する処理手順＞
次に、図９を用いて、情報処理装置３によって実行される処理手順の一例について説明する。なお、本フローチャートを開始するにあたり、前述の制御点配列生成処理部１５により第１制御点群３３の配列に基づいて第２制御点群３７の配列が生成され、前述の制御点群設定処理部１３により布オブジェクトに対して第１制御点群３３及び第２制御点群３７が設定されているものとする。

ステップＳ５では、情報処理装置３は、制御点群切替処理部１９により、制御点群の切替条件を判定するための情報を取得する。例えば視点とキャラクタ２９との距離で判定する場合には、当該距離に関する情報を取得する。

ステップＳ１０では、情報処理装置３は、制御点群切替処理部１９により、上記ステップＳ５で取得した情報に基づいて第１制御点群３３の切替条件を満たすか否かを判定する。例えば、視点とキャラクタ２９との距離が所定のしきい値よりも近い場合には、切替条件を満たすと判定し（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、次のステップＳ１５へ移る。一方、視点とキャラクタ２９との距離が所定のしきい値よりも遠い場合には、切替条件を満たさないと判定し（ステップＳ１０：ＮＯ）、後述のステップＳ３５へ移る。

ステップＳ１５では、情報処理装置３は、制御点群切替処理部１９により、布シミュレーション処理を実行する対象を、第１制御点群３３に設定する（切り替える）。

ステップＳ２０では、情報処理装置３は、第１目標位置計算処理部１７により、第１制御点群３３に布シミュレーション処理を実行することにより、第１制御点群３３を構成する各第１制御点３５の布シミュレーションによる目標位置をそれぞれ計算する。

ステップＳ２５では、情報処理装置３は、第１制御点群３３への切り替えがあったか否かを判定する。すなわち、上記ステップＳ１０において、第１制御点群３３が設定された状態が維持されたのではなく、第２制御点群３７が設定された状態から第１制御点群３３に切り替えられたか否かを判定する。第１制御点群３３への切り替えがあった場合には（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、次のステップＳ３０に移る。一方、第１制御点群３３への切り替えがなかった場合には（ステップＳ２５：ＮＯ）、後述のステップＳ６０に移る。

ステップＳ３０では、情報処理装置３は、目標位置補間処理部２３により、第１制御点群３３に切り替えられる前（第２制御点群３７が設定された状態）に前述の第２目標位置計算処理部２１により計算された第１制御点３５の推定目標位置と、第１制御点群３３に切り替えられた後に上記ステップＳ２０で計算された第１制御点３５の布シミュレーションによる目標位置と、の差分を補間する。その後、後述のステップＳ６０に移る。

一方、ステップＳ３５では、情報処理装置３は、制御点群切替処理部１９により、布シミュレーション処理を実行する対象を、第２制御点群３７に設定する（切り替える）。

ステップＳ４０では、情報処理装置３は、第１目標位置計算処理部１７により、第２制御点群３７に布シミュレーション処理を実行することにより、第２制御点群３７を構成する各第２制御点３９の布シミュレーションによる目標位置をそれぞれ計算する。

ステップＳ４５では、情報処理装置３は、第２目標位置計算処理部２１により、上記ステップＳ４０で計算した、第２制御点群３７の各第２制御点３９の布シミュレーションによる目標位置と、各第１制御点３５に設定されたウェイト情報とに基づいて、第１制御点群３３の各第１制御点３５の推定目標位置をそれぞれ計算する。

ステップＳ５０では、情報処理装置３は、第２制御点群３７への切り替えがあったか否かを判定する。すなわち、上記ステップＳ１０において、第２制御点群３７が設定された状態が維持されたのではなく、第１制御点群３３が設定された状態から第２制御点群３７に切り替えられたか否かを判定する。第２制御点群３７への切り替えがあった場合には（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、次のステップＳ５５に移る。一方、第２制御点群３７への切り替えがなかった場合には（ステップＳ５０：ＮＯ）、後述のステップＳ６０に移る。

ステップＳ５５では、情報処理装置３は、目標位置補間処理部２３により、第２制御点群３７に切り替えられる前（第１制御点群３３が設定された状態）に前述の第１目標位置計算処理部１７により計算された第１制御点３５の布シミュレーションによる目標位置と、第２制御点群３７に切り替えられた後に上記ステップＳ４５で計算された第１制御点３５の推定目標位置と、の差分を補間する。その後、後述のステップＳ６０に移る。

ステップＳ６０では、情報処理装置３は、制御点更新処理部２５により、第１制御点群３３を構成する各第１制御点３５の位置を、上記ステップＳ２０で計算した布シミュレーションによる目標位置、又は、上記ステップＳ４５で計算した推定目標位置に近づくように、それぞれ更新する。なお、上記ステップＳ３０又はステップＳ５５において目標位置の補間がなされた場合には、補間された目標位置に近づくように各第１制御点３５の位置を更新する。

ステップＳ６５では、情報処理装置３は、画像生成処理部２７により、上記ステップＳ６０で更新された第１制御点３５の位置に基づいて、布オブジェクトの画像を生成する。

ステップＳ７０では、情報処理装置３は、布オブジェクトの画像生成を終了するか否かを判定する。画像生成を継続する場合には（ステップＳ７０：ＮＯ）、最初のステップＳ５に戻り、同様の手順を繰り返す。一方、画像生成を終了する場合には（ステップＳ７０：ＹＥＳ）、本フローチャートを終了する。

なお、上述した処理手順は一例であって、上記手順の少なくとも一部を削除又は変更してもよいし、上記以外の手順を追加してもよい。また、上記手順の少なくとも一部の順番を変更してもよいし、複数の手順が単一の手順にまとめられてもよい。

＜４．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のゲームプログラムは、情報処理装置３を、布オブジェクトに対し、互いに個数の異なる制御点３５，３９を配列した複数の制御点群３３，３７を設定する制御点群設定処理部１３、複数の制御点群３３，３７のいずれかに布オブジェクトを変形させるための布シミュレーション処理を実行することにより、制御点群３３，３７を構成する各制御点３５，３９の布シミュレーションによる目標位置をそれぞれ計算する第１目標位置計算処理部１７、所定の切替条件が満たされた場合に、布シミュレーション処理を実行する対象を、複数の制御点群３３，３７のいずれかに切り替える制御点群切替処理部１９、制御点３５，３９の布シミュレーションによる目標位置に基づいて、布オブジェクトの画像を生成する画像生成処理部２７、として機能させる。

本実施形態では、布オブジェクトに対して互いに個数の異なる制御点３５，３９を配列した複数の制御点群３３，３７を設定し、所定の切替条件が満たされた場合に、布オブジェクトを変形させるための布シミュレーション処理を実行する対象を複数の制御点群３３，３７のいずれかに切り替え、切り替えられた制御点群３３又は制御点群３７に対して布シミュレーション処理を実行することにより、制御点群３３又は制御点群３７を構成する各制御点３５又は各制御点３９の布シミュレーションによる目標位置をそれぞれ計算する。

これにより、例えば布オブジェクトの視点（仮想カメラ）からの距離が近かったり、重要度が高い布オブジェクトである場合等には、制御点の個数が多い制御点群３３に切り替え、布オブジェクトの視点からの距離が遠かったり、重要度が低い布オブジェクトである場合等には、制御点の個数が少ない制御点群３７に切り替えることが可能となる。このようにして、要求の程度に応じてオブジェクト画像の解像度を増減させる手法である、いわゆるＬＯＤ（Ｌｅｖｅｌ Ｏｆ Ｄｅｔａｉｌ）を、布シミュレーション処理に適用することができる。

以上により、一律の個数の制御点に対してシミュレーション処理を実行する場合に比べて、シミュレーション処理に要する計算負荷を軽減しつつ、オブジェクトが変形する画像を生成することができる。また切替条件として、例えば視点から布オブジェクトまでの距離が遠い場合や布オブジェクトの重要度が低い場合等に、制御点の個数が少ない制御点群３７に切り替えることが可能となる。これにより、ユーザに違和感を感じさせることなく計算負荷を削減できる。

また本実施形態において、複数の制御点群３３，３７は、個数Ｎの第１制御点３５を配列した第１制御点群３３と、個数Ｎよりも少ない個数（例えばＮ／４）の第２制御点３９を配列した第２制御点群３７と、を含んでもよく、ゲームプログラムは、情報処理装置３を、布シミュレーション処理を実行する対象が第２制御点群３７に切り替えられた場合に、第２制御点群３７の各第２制御点３９の布シミュレーションによる目標位置に基づいて第１制御点群３３の各第１制御点３５の推定目標位置をそれぞれ計算する第２目標位置計算処理部２１、としてさらに機能させてもよく、その場合には、画像生成処理部２７は、布シミュレーション処理を実行する対象が第１制御点群３３に切り替えられた場合は各第１制御点３５の布シミュレーションによる目標位置に基づいて、第２制御点群３７に切り替えられた場合は各第１制御点３５の推定目標位置に基づいて、布オブジェクトの画像を生成してもよい。

通常、シミュレーション処理に使用される要素は、実際に画面表示されるオブジェクトの画像情報（例えばメッシュ情報）を更新するための何かしらの要素に結びつける仕様が必要である。本実施形態では、制御点数の少ない第２制御点群３７に対して布シミュレーション処理を実行する場合には、第２制御点群３７のシミュレーション結果（第２制御点３９の布シミュレーションによる目標位置）から第１制御点群３３の各第１制御点３５の目標位置を推定することで、ＬＯＤを適用しない場合の制御点群と同等である第１制御点群３３の位置を更新することができる。これにより、計算負荷を軽減しつつ布オブジェクトの動きを自然に表現することができる。

また本実施形態において、第２目標位置計算処理部２１は、第１制御点３５に関連付けされた複数の第２制御点３９の関連度合いを表すウェイト情報と、関連付けされた各第２制御点３９の布シミュレーションによる目標位置とに基づいて、各第１制御点３５の推定目標位置をそれぞれ計算してもよい。

この場合、処理対象の第１制御点３５に設定されたウェイト情報と関連付けされた各第２制御点３９の布シミュレーションによる目標位置とに基づいて、簡単な計算で第１制御点３５の目標位置を推定できる。これにより、第２制御点群３７の布シミュレーション結果に基づいて最低限の計算コストで第１制御点群３３の各第１制御点３５の位置を更新できる。

また本実施形態において、ゲームプログラムは、情報処理装置３を、布シミュレーション処理を実行する対象を第１制御点群３３と第２制御点群３７との間で切り替える際に、布シミュレーションによる目標位置と推定目標位置との差分を補間する目標位置補間処理部２３、としてさらに機能させてもよい。

布シミュレーション処理の実行対象を第１制御点群３３と第２制御点群３７の間で切り替える場合、布シミュレーションによる目標位置と推定目標位置との差分により、布オブジェクトの動きが不連続となり不自然な表現となる可能性がある。本実施形態では、制御点群３３，３７の切り替えの際に布シミュレーションによる目標位置と推定目標位置との差分を補間するので、布オブジェクトの動きを自然に表現することができる。

また本実施形態において、目標位置補間処理部２３は、布シミュレーション処理を実行する対象を第１制御点群３３又は第２制御点群３７に切り替えた時点から所定の時間の間に、切替前の目標位置を切替後の目標位置に向けて徐々に変化させるように、差分を補間してもよい。

この場合、布オブジェクトの動きが不連続となることを防止でき、布オブジェクトの動きをより自然に表現することができる。

また本実施形態において、第１制御点群３３はＮ個の第１制御点３５を格子状に配列して構成され、第２制御点群３７はＮ個よりも少ない個数の第２制御点３９を格子状に配列して構成されてもよく、その場合には、ゲームプログラムは、情報処理装置３を、第１制御点群３３における第１制御点３５の配列を所定の間隔で間引くことにより、第２制御点群３７における第２制御点３９の配列を生成する制御点配列生成処理部１５、としてさらに機能させてもよい。

この場合、第１制御点群３３よりも制御点数の少ない第２制御点群３７の配列を、第１制御点群３３の配列に基づいて自動的に簡易に生成することができる。例えば格子状の制御点を１つおきの配列となるように間引くことにより、１／４の個数の配列を自動的に生成できる。

＜５．変形例等＞
なお、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

（５－１．３種類以上の制御点群を設定する場合）
以上の実施形態では、制御点数が多い第１制御点群３３と制御点数が少ない第２制御点群３７の２種類の制御点群を設定した場合について説明したが、設定する制御点群の数を３種類以上としてもよい。例えば、前述の第１制御点群３３及び第２制御点群３７に加えて、第２制御点群３７よりもさらに制御点の個数が少ない第３制御点群４３を設定してもよい。

図１０に、第３制御点群４３の一例を示す。図１０に示す例では、制御点配列生成処理部１５により、第１制御点群３３における第１制御点３５の格子状の配列を２つおきの配列となるように間引くことにより、第３制御点群４３における第３制御点４５の配列が生成されている。この場合、第３制御点４５の個数（例えば９個）は第１制御点３５の個数（例えば８１個）の１／９となる。

本変形例の場合、例えば視点とキャラクタ２９との距離を２種類のしきい値により遠距離、中距離、近距離の３つの区分に分けてもよい。そして、前述の制御点群切替処理部１９は、布シミュレーション処理を実行する対象を、距離が近距離の場合には第１制御点群３３に切り替え、距離が中距離の場合には第２制御点群３７に切り替え、距離が遠距離の場合には第３制御点群４３に切り替えてもよい。

本変形例では、第２制御点群３７を構成する各第２制御点３９には、ウェイト情報がそれぞれ設定されている。ウェイト情報には、例えば関連付けされた３つの第３制御点４５を表す情報と、当該３つの第３制御点４５の各々の関連度合いを表す情報（ウェイト値）が含まれている。布シミュレーション処理を実行する対象が第３制御点群４３に切り替えられた場合、前述の第２目標位置計算処理部２１は、３つの第３制御点４５の布シミュレーションによる目標位置と、上記ウェイト値とに基づいて、第２制御点３９の推定目標位置を計算する。この処理を第２制御点３９の全部に対して実行することで、全ての第２制御点３９の推定目標位置が計算される。

さらに、前述の実施形態と同様にして、第２目標位置計算処理部２１は、処理対象の第１制御点３５に関連付けられた３つの第２制御点３９の上記推定目標位置と、各第２制御点３９に対するウェイト値とに基づいて、処理対象の第１制御点３５の推定目標位置を計算する。このようにして、第３制御点群４３に対する布シミュレーション結果から第１制御点群３３を構成する各第１制御点３５の目標位置を推定することができる。その他の処理については、前述の実施形態と同様である。このように３種類以上の制御点群を設定することにより、よりきめ細かな制御点群の切替処理が可能となる。

なお、４種類以上の制御点群を設定する場合も、上述と同様にして第１制御点３５の目標位置を推定することが可能である。また、多数の制御点群を設定する場合には、制御点数が最も少ない制御点群に加えて又は代えて、布シミュレーション処理を実行しない制御点群（制御点の個数が０の制御点群）を設けてもよい。この制御点群に切り替えられた場合には、布オブジェクトは変形せずに固定された形状で描画される。

（５－２．その他）
以上では、キャラクタが着用する衣服が和服である場合を例にとって説明したが、洋服やその他の衣装を構成する布オブジェクトに本発明を適用してもよい。また、オブジェクトは衣服を構成する布に限定されるのではない。例えば、布製の装備品（鉢巻、バンダナ等）や布製又は紙製の所持アイテム（布切れ、巻物、旗等）等、キャラクタに付随する柔軟なオブジェクトや、毛髪等の身体の一部である柔軟なオブジェクトに対して以上説明した処理を適用してもよい。なお、毛髪等のオブジェクトである場合には、「所定のシミュレーション処理」は紐やロープ等のオブジェクトの変形をシミュレート可能ないわゆる紐シミュレーション処理が好適である。

また、以上では、画像生成プログラムがゲームプログラムである場合について説明したが、画像生成プログラムは、ゲーム以外の技術分野、例えばＣＧアニメーション、コンピュータ・シミュレーション、ＣＡＤ等にも適用可能である。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

＜６．情報処理装置のハードウェア構成＞
次に、図１１を用いて、上記で説明したＣＰＵ１０１等が実行するプログラムにより実装された各処理部を実現する情報処理装置３のハードウェア構成の一例について説明する。

図１１に示すように、情報処理装置３は、例えば、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０３と、ＲＡＭ１０５と、ＧＰＵ１０６と、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路１０７と、入力装置１１３と、出力装置１１５と、記録装置１１７と、ドライブ１１９と、接続ポート１２１と、通信装置１２３を有する。これらの構成は、バス１０９や入出力インターフェース１１１等を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。

ゲームプログラムは、例えば、ＲＯＭ１０３やＲＡＭ１０５、ハードディスク等の記録装置１１７等に記録しておくことができる。

また、ゲームプログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のＣＤ、ＭＯディスク、ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体１２５に、一時的又は永続的（非一時的）に記録しておくこともできる。このような記録媒体１２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらの記録媒体１２５に記録されたゲームプログラムは、ドライブ１１９により読み出されて、入出力インターフェース１１１やバス１０９等を介し上記記録装置１１７に記録されてもよい。

また、ゲームプログラムは、例えば、ダウンロードサイト、他のコンピュータ、他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、ゲームプログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介し転送され、通信装置１２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置１２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース１１１やバス１０９等を介し上記記録装置１１７に記録されてもよい。

また、ゲームプログラムは、例えば、適宜の外部接続機器１２７に記録しておくこともできる。この場合、ゲームプログラムは、適宜の接続ポート１２１を介し転送され、入出力インターフェース１１１やバス１０９等を介し上記記録装置１１７に記録されてもよい。

そして、ＣＰＵ１０１が、上記記録装置１１７に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、前述の制御点群設定処理部１３、制御点配列生成処理部１５、第１目標位置計算処理部１７、制御点群切替処理部１９、第２目標位置計算処理部２１、目標位置補間処理部２３、制御点更新処理部２５、画像生成処理部２７等による処理が実現される。この際、ＣＰＵ１０１は、例えば、上記記録装置１１７からプログラムを、直接読み出して実行してもよく、ＲＡＭ１０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更にＣＰＵ１０１は、例えば、プログラムを通信装置１２３やドライブ１１９、接続ポート１２１を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置１１７に記録せずに直接実行してもよい。

また、ＣＰＵ１０１は、必要に応じて、前述のゲームコントローラ５を含む、例えばマイク、マウス、キーボード等（図示せず）の入力装置１１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。

ＧＰＵ１０６は、ＣＰＵ１０１からの指示に応じて例えばレンダリング処理などの画像表示のための処理を行う。

そして、ＣＰＵ１０１及びＧＰＵ１０６は、上記の処理を実行した結果を、例えば前述の表示装置７を含む、出力装置１１５から出力する。さらにＣＰＵ１０１及びＧＰＵ１０６は、必要に応じてこの処理結果を通信装置１２３や接続ポート１２１を介し送信してもよく、上記記録装置１１７や記録媒体１２５に記録させてもよい。

１ ゲームシステム
３ 情報処理装置
５ ゲームコントローラ
７ 表示装置
１３ 制御点群設定処理部
１５ 制御点配列生成処理部
１７ 第１目標位置計算処理部
１９ 制御点群切替処理部
２１ 第２目標位置計算処理部
２３ 目標位置補間処理部
２５ 制御点更新処理部
２７ 画像生成処理部
２９ キャラクタ
３１ 和服オブジェクト
３１ａ 袖部（オブジェクト）
３１ｂ 裾部（オブジェクト）
３３ 第１制御点群
３５ 第１制御点
３７ 第２制御点群
３９ 第２制御点
４３ 第３制御点群
４５ 第３制御点
１２５ 記録媒体

Claims (9)

1. 情報処理装置を、
   オブジェクトに対し、互いに個数の異なる制御点を配列した複数の制御点群を設定する制御点群設定処理部、
   前記複数の制御点群のいずれかに前記オブジェクトを変形させるための所定のシミュレーション処理を実行することにより、前記制御点群を構成する各制御点の第１目標位置をそれぞれ計算する第１目標位置計算処理部、
   所定の切替条件が満たされた場合に、前記所定のシミュレーション処理を実行する対象を、前記複数の制御点群のいずれかに切り替える制御点群切替処理部、
   前記制御点の前記第１目標位置に基づいて、前記オブジェクトの画像を生成する画像生成処理部、
   として機能させるための画像生成プログラム。
2. 前記複数の制御点群は、
   第１の個数の第１制御点を配列した第１制御点群と、前記第１の個数よりも少ない第２の個数の第２制御点を配列した第２制御点群と、を含み、
   前記情報処理装置を、
   前記所定のシミュレーション処理を実行する対象が前記第２制御点群に切り替えられた場合に、前記第２制御点群の各第２制御点の前記第１目標位置に基づいて前記第１制御点群の各第１制御点の第２目標位置をそれぞれ計算する第２目標位置計算処理部、
   としてさらに機能させ、
   前記画像生成処理部は、
   前記所定のシミュレーション処理を実行する対象が前記第１制御点群に切り替えられた場合は前記各第１制御点の前記第１目標位置に基づいて、前記第２制御点群に切り替えられた場合は前記各第１制御点の前記第２目標位置に基づいて、前記オブジェクトの画像を生成する、
   請求項１に記載の画像生成プログラム。
3. 前記第２目標位置計算処理部は、
   前記第１制御点に関連付けされた複数の前記第２制御点の関連度合いを表す情報と、関連付けされた各第２制御点の前記第１目標位置とに基づいて、前記各第１制御点の前記第２目標位置をそれぞれ計算する、
   請求項２に記載の画像生成プログラム。
4. 前記情報処理装置を、
   前記所定のシミュレーション処理を実行する対象を前記第１制御点群と前記第２制御点群との間で切り替える際に、前記第１目標位置と前記第２目標位置との差分を補間する目標位置補間処理部、
   としてさらに機能させるための請求項２又は３に記載の画像生成プログラム。
5. 前記目標位置補間処理部は、
   前記所定のシミュレーション処理を実行する対象を前記第１制御点群又は前記第２制御点群に切り替えた時点から所定の時間の間に、切替前の目標位置を切替後の目標位置に向けて徐々に変化させるように、前記差分を補間する、
   請求項４に記載の画像生成プログラム。
6. 前記第１制御点群は前記第１の個数の前記第１制御点を格子状に配列して構成され、前記第２制御点群は前記第２の個数の前記第２制御点を格子状に配列して構成されており、
   前記情報処理装置を、
   前記第１制御点群における前記第１制御点の配列を所定の間隔で間引くことにより、前記第２制御点群における前記第２制御点の配列を生成する制御点配列生成処理部、
   としてさらに機能させるための請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像生成プログラム。
7. 前記画像生成プログラムはゲームプログラムである、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像生成プログラム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像生成プログラムを記録した、情報処理装置が読み取り可能な記録媒体。
9. 情報処理装置によって実行される画像生成方法であって、
   オブジェクトに対し、互いに個数の異なる制御点を配列した複数の制御点群を設定するステップと、
   前記複数の制御点群のいずれかに前記オブジェクトを変形させるための所定のシミュレーション処理を実行することにより、前記制御点群を構成する各制御点の第１目標位置をそれぞれ計算するステップと、
   所定の切替条件が満たされた場合に、前記所定のシミュレーション処理を実行する対象を、前記複数の制御点群のいずれかに切り替えるステップと、
   前記制御点の前記第１目標位置に基づいて、前記オブジェクトの画像を生成するステップと、
   を有する、画像生成方法。

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