JP2502438B2 - Game device - Google Patents

Game device

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JP2502438B2
JP2502438B2 JP4216120A JP21612092A JP2502438B2 JP 2502438 B2 JP2502438 B2 JP 2502438B2 JP 4216120 A JP4216120 A JP 4216120A JP 21612092 A JP21612092 A JP 21612092A JP 2502438 B2 JP2502438 B2 JP 2502438B2
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和久 伴
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  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、遊戯者の視点移動に応
じて変化する地形の3次元画像をCRTにリアルタイム
で表示するゲーム装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a game device for displaying on a CRT a three-dimensional image of a terrain that changes according to a player's viewpoint movement in real time.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオゲームでは、その性質上、遊戯者
が行う操作に素速く対応して画像を表示することが重要
である。これを実現するために、従来、大きく分けて次
のような3通りの技法が採用されている。
2. Description of the Related Art In a video game, due to its nature, it is important to display an image in quick response to an operation performed by a player. In order to realize this, conventionally, the following three types of techniques have been roughly classified.

【0003】まず、予め遊戯者の視点から見た3次元画
像を1枚の絵として表示し、遊戯者の視点移動は、その
絵の一部または全部を縦横方向にスクロールさせること
により行うものがある。
First, a three-dimensional image viewed from the player's point of view is displayed as one picture in advance, and the player's viewpoint is moved by scrolling part or all of the picture vertically and horizontally. is there.

【0004】次に、視点移動による一連の画像を予め1
フレーム毎に作成してレーザーディスク等に記憶させて
おき、ゲームが開始されると同時に、これを再生するよ
うにしたものがある。この技法によれば、より正確で綺
麗な画像を作成することができる。
Next, a series of images by moving the viewpoint is previously set to 1
There is one that is created for each frame and stored in a laser disk or the like, and is played at the same time the game is started. According to this technique, a more accurate and beautiful image can be created.

【0005】さらに、3点または4点で囲まれた平面の
多角形をゲーム空間内に配置し、これらの多角形を組み
合わせて立体(車、山、人等)を形成して、それらのデ
ータをCPU等で演算して3次元画像を表示するように
したものもある。この技法が最も一般的で、遊戯者の視
点移動に応じて、3次元画像がリアルタイム、かつ正確
に表示することができる。
Furthermore, a plane polygon surrounded by three or four points is arranged in the game space, and these polygons are combined to form a solid (car, mountain, person, etc.), and their data are stored. Is calculated by a CPU or the like to display a three-dimensional image. This technique is the most common, and a three-dimensional image can be displayed accurately in real time according to the player's movement of the viewpoint.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記第1の技法は、一
般的に使用されている技法であるが、元々1枚の絵であ
ることから、大きな視点移動に対しては違和感を覚えた
り、矛盾を生じることがある。
The first technique is a technique that is generally used. However, since it is originally a single picture, it feels uncomfortable with a large viewpoint movement, May cause contradiction.

【0007】また、前記第2の技法は、遊戯者の操作に
よる視点移動に応じて、ゲーム中にリアルタイムで綺麗
な画像を表示することは時間的に極めて困難である。
In the second technique, it is extremely difficult in time to display a beautiful image in real time during the game in accordance with the movement of the viewpoint by the player's operation.

【0008】さらに、前記第3の技法によれば、曲面を
上記多角形で擬似的に表現するためには、小さい多角形
を使用しなければならず、データ量が非常に多くなる。
これに伴ってハードウェア構成が複雑になり、高価なも
のになってしまう。また、複雑で時間のかかる演算が必
要で、リアルタイムに画像を形成することが困難になっ
てくる。
Further, according to the third technique, a small polygon must be used in order to represent a curved surface by the polygon in a pseudo manner, and the amount of data becomes very large.
Along with this, the hardware configuration becomes complicated and expensive. Further, complicated and time-consuming calculations are required, which makes it difficult to form an image in real time.

【0009】一方、レイ・トレーシング(光線追跡法)
等の最近のコンピュータ・グラフィックスで使用されて
いるソフトウェア手法をゲーム装置に適用すれば、正確
な3次元画像の表示が可能となる。
On the other hand, ray tracing (ray tracing method)
By applying the software technique used in recent computer graphics to a game device, an accurate three-dimensional image can be displayed.

【0010】しかし、かかる手法では、データ処理に時
間がかかるために、刻々と変化する画像をリアルタイム
で作成していくためには、ワークステーション並みの高
価なハードウェアが必要となり、実用的ではない。
However, in such a method, since it takes time to process data, expensive hardware equivalent to a workstation is required to create an image that changes in real time in real time, which is not practical. .

【0011】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、高価なハードウェアを使用することなく、遊戯者の
視点移動に素速く対応し、ゲーム空間内に設定された地
形の3次元画像を画面にリアルタイムで表示するゲーム
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and responds quickly to a player's viewpoint movement without using expensive hardware, and a three-dimensional image of the terrain set in the game space. It is an object of the present invention to provide a game device that displays a game in real time.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ゲーム空間内に予め地形が設定され、遊
戯者の視点位置及び視線方向の移動に応じて変化する上
記地形の3次元画像をピクセル毎に水平方向に走査する
とともに、この水平走査を垂直方向に1画面分繰り返し
て表示手段に表示するゲーム装置において、上記ゲーム
空間の座標系における上記地形の各地点の標高データ及
び上記各地点の色データを記憶する記憶部と、上記遊戯
者の視点位置と視線方向とから上記地形の標高が一定と
仮定したときに上記ゲーム空間の座標系における上記表
示手段の表示開始点及びピクセル間隔を算出し、この表
示開始点及びピクセル間隔から上記表示手段の各ピクセ
ルに対応する上記地形の各地点を求める演算部と、上記
遊戯者の視線方向及び上記演算部で求めた上記地形の各
地点を用いて、上記地点の上記標高データを上記表示手
段上の垂直座標に変換する補正部と、上記変換された標
高データに基づいて、上記表示手段の水平方向で同一座
標の各ピクセルに、上記求められた地点の色データの内
で上記遊戯者の視点位置に最も近接した地点の色データ
を出力する色データ出力部とを備えたものである(請求
項1)。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has three terrains which are set in advance in a game space and which change in accordance with a player's viewpoint position and movement of the line of sight. In a game device in which a three-dimensional image is horizontally scanned for each pixel and the horizontal scanning is repeated vertically for one screen and displayed on a display means, elevation data of each point of the terrain in the coordinate system of the game space and A storage unit for storing color data of each point, and a display starting point of the display means in the coordinate system of the game space when the elevation of the terrain is assumed to be constant from the viewpoint position and the line-of-sight direction of the player. A calculation unit for calculating the pixel interval, and obtaining each point of the terrain corresponding to each pixel of the display means from the display start point and the pixel interval, and the line-of-sight direction of the player. And a correction unit that converts the elevation data of the point into vertical coordinates on the display unit by using each point of the terrain obtained by the calculation unit, and the display unit based on the converted elevation data. In each pixel of the same coordinates in the horizontal direction, a color data output unit for outputting the color data of the point closest to the player's viewpoint position in the color data of the obtained point is provided. (Claim 1).

【0013】また、上記色データ出力部は、上記表示手
段の水平走査毎に、その水平走査までの上記同一座標の
各ピクセルに対応する上記変換された標高データを比較
し、その最大値に対応する地点の色データを上記同一座
標の各ピクセルに出力するものである(請求項2)。
Further, the color data output unit compares, for each horizontal scanning of the display means, the converted elevation data corresponding to each pixel having the same coordinates up to the horizontal scanning, and corresponds to the maximum value. The color data of the spot to be output is output to each pixel of the same coordinates (claim 2).

【0014】[0014]

【作用】請求項1記載の発明によれば、ゲーム空間内に
予め設定された地形の各地点の標高データ及び各地点の
色データが記憶されている。そして、遊戯者の操作に応
じたその時々の視点位置と視線方向とから、地形の標高
が一定と仮定したときにゲーム空間の座標系における表
示手段の表示開始点及びピクセル間隔が算出され、この
表示開始点及びピクセル間隔から表示手段の各ピクセル
に対応する上記地形の各地点が求められる。さらに、遊
戯者の視線方向及び上記求められた地形の各地点を用い
て、上記地点の標高データが表示手段上の垂直座標に変
換される。そして、この変換された標高データに基づい
て、表示手段の水平方向で同一座標の各ピクセルに、上
記求められた地点の色データの内で遊戯者の視点位置に
最も近接した地点の色データが出力される。
According to the first aspect of the present invention, altitude data and color data of each point of the terrain preset in the game space are stored. Then, the display start point and the pixel interval of the display means in the coordinate system of the game space are calculated from the viewpoint position and the line-of-sight direction depending on the operation of the player, assuming that the altitude of the terrain is constant. Each point on the terrain corresponding to each pixel of the display means is obtained from the display start point and the pixel interval. Further, using the player's line-of-sight direction and each point of the obtained topography, the altitude data of the point is converted into vertical coordinates on the display means. Then, based on the converted elevation data, the color data of the point closest to the player's viewpoint position in the color data of the determined point is displayed in each pixel of the same coordinates in the horizontal direction of the display means. Is output.

【0015】また、請求項2記載の発明によれば、表示
手段の水平走査毎に、その水平走査までの同一座標の各
ピクセルに対応する変換された標高データが比較され、
その最大値に対応する地点の色データが表示手段の同一
座標の各ピクセルに出力される。
According to the second aspect of the invention, for each horizontal scanning of the display means, the converted elevation data corresponding to each pixel of the same coordinates up to the horizontal scanning is compared,
The color data of the point corresponding to the maximum value is output to each pixel at the same coordinates on the display means.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明に係るゲーム装置の実施例につ
いて、図面を用いて説明する。図1は本発明に係るゲー
ム装置の概略の制御構成を示すブロック図である。入力
装置1は、レバーやスイッチ等で構成され、遊戯者がC
RT8に表示される画像を見ながら操作するもので、操
作に応じて得られる操作信号を制御装置10へ出力する
ようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of a game device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic control configuration of a game device according to the present invention. The input device 1 is composed of levers, switches, etc.
The operation is performed while looking at the image displayed on the RT 8, and an operation signal obtained according to the operation is output to the control device 10.

【0017】制御装置10は、マイクロコンピュータや
ロジック回路等で構成され、このゲーム装置の動作を制
御するもので、視点演算部2、アドレス演算部3、記憶
部4、座標変換部5、色データ決定部6、フレーム・バ
ッファ7及びCRT同期回路20等を備えている。
The control device 10 is composed of a microcomputer, a logic circuit, etc., and controls the operation of this game device. The control device 10 includes a viewpoint calculation unit 2, an address calculation unit 3, a storage unit 4, a coordinate conversion unit 5, and color data. The determining unit 6, the frame buffer 7, the CRT synchronizing circuit 20, and the like are provided.

【0018】視点演算部2は、入力装置1から入力され
る操作信号に基づいて遊戯者の視点位置と視線方向とを
算出するものである。例えば、レバーを回す量に応じて
視線方向が左右方向に振れるとともに視点位置も左右に
移動し、一方レバーを引くと視線方向が上を向くととも
に視点位置も高くなるといったようになされている。
The viewpoint calculation unit 2 calculates the viewpoint position and the line-of-sight direction of the player based on the operation signal input from the input device 1. For example, according to the amount of turning the lever, the line-of-sight direction swings to the left and right and the viewpoint position also moves left and right, while pulling the lever causes the line-of-sight direction to face upward and the viewpoint position to rise.

【0019】アドレス演算部3は、記憶部4に記憶され
ている地形のデータを選択するためのアドレスデータ
を、後述するCRT同期回路20で説明するCRT8上
の各座標毎に算出するものである。
The address calculation unit 3 calculates address data for selecting the topographical data stored in the storage unit 4 for each coordinate on the CRT 8 described in the CRT synchronizing circuit 20 described later. .

【0020】記憶部4は、ゲーム空間内に設定された地
形のデータを記憶するもので、各地点に対応した標高デ
ータを記憶する標高データ記憶部4aと、各地点の色デ
ータを記憶する色データ記憶部4bとを有している。そ
して、各地点に対応する標高データを座標変換部5に出
力し、各地点の色データを色データ決定部6に出力する
ようになっている。
The storage unit 4 stores the data of the terrain set in the game space. The storage unit 4 has an altitude data storage unit 4a for storing the altitude data corresponding to each point and a color for storing the color data of each point. It has a data storage unit 4b. Then, the altitude data corresponding to each point is output to the coordinate conversion unit 5, and the color data of each point is output to the color data determination unit 6.

【0021】座標変換部5は、視点演算部2及び標高デ
ータ記憶部4aから入力される遊戯者の視点位置、視線
方向及び標高データから、各地点の色データをCRT8
上の座標に変換するものである。
The coordinate conversion unit 5 uses the CRT 8 to obtain color data of each point from the viewpoint position, line-of-sight direction and altitude data of the player, which are input from the viewpoint calculation unit 2 and the altitude data storage unit 4a.
It is converted to the upper coordinates.

【0022】色データ決定部6は、地形の起伏等に応じ
てCRT8上の各座標がどの色になるかを決定するもの
である。フレーム・バッファ7は、色データを一時的に
記憶するもので、必要に応じて座標を回転、移動してC
RT8に出力するようになっている。
The color data determination unit 6 determines which color each coordinate on the CRT 8 is in, depending on the topography and the like of the terrain. The frame buffer 7 temporarily stores color data, and rotates and moves the coordinates as necessary to C
It is designed to output to RT8.

【0023】CRT同期回路20は、CRT8上のh,
v軸の座標値H,Vをカウントして出力する回路であ
る。また、このカウント数が所定値になると同期信号を
出力して、このカウント数を0にリセットするものであ
る。すなわち、1本の走査線から次の走査線に移るとき
に水平同期信号を出力し、1枚のフィールドが終了する
と垂直同期信号を出力するようになっている。
The CRT synchronizing circuit 20 includes the h,
This is a circuit that counts and outputs the coordinate values H and V of the v-axis. When the count number reaches a predetermined value, a synchronizing signal is output and the count number is reset to zero. That is, the horizontal synchronizing signal is output when moving from one scanning line to the next scanning line, and the vertical synchronizing signal is output when one field is completed.

【0024】CRT同期回路20から出力される信号
は、アドレス演算部3、記憶部4、座標変換部5、色デ
ータ決定部6及びフレームバッファ7に入力されるよう
になっている。
The signal output from the CRT synchronizing circuit 20 is input to the address calculation unit 3, the storage unit 4, the coordinate conversion unit 5, the color data determination unit 6 and the frame buffer 7.

【0025】そして、色データ決定部6で決定された色
データは、順次フレーム・バッファ7に一旦格納された
後、これらの同期信号に同期してCRT8に出力され、
3次元画像が表示される。
The color data determined by the color data determination unit 6 is temporarily stored in the frame buffer 7 and then output to the CRT 8 in synchronization with these synchronization signals.
A three-dimensional image is displayed.

【0026】図2は本実施例の説明に使用される座標系
を示すものである。図2(a)は視点座標系で、遊戯者
の視点位置を原点とし、視線方向を座標(x,y,z)
で表し、図2(b)はCRT座標系で、CRT8上の位
置を座標(h,v)で表し、図2(c)は仮想空間座標
系で、ゲーム空間内に設定された地形と遊戯者の視点位
置を座標(a,b,c)で表すものである。以後の説明
において出てくる各座標系は、この図2(a)〜(c)
に基づいている。
FIG. 2 shows the coordinate system used to describe this embodiment. FIG. 2A shows a viewpoint coordinate system in which the player's viewpoint position is the origin and the line-of-sight direction is coordinates (x, y, z).
2B is a CRT coordinate system, the position on the CRT 8 is represented by coordinates (h, v), and FIG. 2C is a virtual space coordinate system, which is the topography and play set in the game space. The viewpoint position of the person is represented by coordinates (a, b, c). The coordinate systems appearing in the following description are shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c).
Is based on.

【0027】アドレス演算部3によるCRT8に表示す
る仮想空間アドレスの演算について、図3〜図8を用い
て説明する。図3はアドレス演算部3の構成を示す回路
ブロック図である。
The calculation of the virtual space address displayed on the CRT 8 by the address calculation unit 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a circuit block diagram showing the configuration of the address calculation unit 3.

【0028】アドレス演算部3は、第1演算回路3a、
第2演算回路3b、第3演算回路3c及び第4演算回路
3dから構成されている。
The address arithmetic unit 3 includes a first arithmetic circuit 3a,
It is composed of a second arithmetic circuit 3b, a third arithmetic circuit 3c and a fourth arithmetic circuit 3d.

【0029】第1演算回路3aは、視点演算部2から入
力される視点位置の高さ(c軸成分)及び視線方向のx
軸成分から、CRT8上の走査線の最初に表示するドッ
トの仮想空間座標である表示開始点及び表示するドット
間の仮想空間座標の間隔であるピクセル間隔を算出する
もので、CRT同期回路20から入力される水平同期信
号に同期して走査線毎に演算が行われる。
The first arithmetic circuit 3a receives the height (c-axis component) of the viewpoint position and x in the direction of the line of sight input from the viewpoint arithmetic unit 2.
From the axis component, the display start point which is the virtual space coordinate of the first dot displayed on the scanning line on the CRT 8 and the pixel interval which is the space of the virtual space coordinate between the displayed dots are calculated. The calculation is performed for each scanning line in synchronization with the input horizontal synchronizing signal.

【0030】第2演算回路3bは、視点演算部2から入
力される視線方向のy軸成分により第1演算回路3aの
演算結果を補正するもので、CRT同期回路20から入
力される水平同期信号に同期して走査線毎に演算が行わ
れる。
The second arithmetic circuit 3b corrects the arithmetic result of the first arithmetic circuit 3a by the y-axis component of the line-of-sight direction input from the viewpoint arithmetic unit 2, and the horizontal synchronizing signal input from the CRT synchronizing circuit 20. The calculation is performed for each scanning line in synchronization with.

【0031】第3演算回路3cは、視点演算部2から入
力される視点位置のa,b軸成分により第2演算回路3
bの演算結果を更に補正するもので、CRT同期回路2
0から入力される水平同期信号に同期して走査線毎に演
算が行われる。
The third arithmetic circuit 3c determines the second arithmetic circuit 3 according to the a and b axis components of the viewpoint position input from the viewpoint arithmetic unit 2.
It further corrects the calculation result of b.
The calculation is performed for each scanning line in synchronization with the horizontal synchronization signal input from 0.

【0032】第4演算回路3dは、以上により求められ
た表示開始点及びピクセル間隔から、CRT8に表示す
る1ピクセル毎の仮想空間アドレスを算出するもので、
CRT同期回路20から入力されるh軸の座標値H毎に
演算が行われる。
The fourth arithmetic circuit 3d calculates a virtual space address for each pixel displayed on the CRT 8 from the display start point and the pixel interval obtained as described above.
The calculation is performed for each h-axis coordinate value H input from the CRT synchronizing circuit 20.

【0033】まず、第1演算回路3aの演算について、
図4を用いて説明する。図4は演算式を導くための仮想
空間座標系の説明図で、(a)はbc平面、(b)はa
b平面を示している。なお、遊戯者の視点位置を(0,
0,C0)、視線方向を(X,0,0)、視点位置
(0,0,C0)とCRT8の下端を結ぶ線分がc軸と
なす角度をθx、地表をc=0、視点位置(0,0,
0)からCRT8までの距離をLとする。
First, regarding the calculation of the first calculation circuit 3a,
This will be described with reference to FIG. 4A and 4B are explanatory views of a virtual space coordinate system for deriving an arithmetic expression. FIG. 4A is a bc plane, and FIG. 4B is a.
The b-plane is shown. The viewpoint position of the player is (0,
0, C 0 ), the line-of-sight direction is (X, 0, 0), the angle formed by the line segment connecting the viewpoint position (0, 0, C 0 ) and the lower end of the CRT 8 with the c-axis is θx, and the ground surface is c = 0, Viewpoint position (0, 0,
The distance from C 0 ) to the CRT 8 is L.

【0034】図4(a)より、 V/(B2cosθx)=L/(C0/cosθx+B2sinθx) ……(1) となる。よって、 B2=V・C0/{(Lcosθx−Vsinθx)cosθx} ……(2) となるので、CRT8の座標V上の点B1は、bc平面
上では、 B1=B2+C0tanθx =V・C0/{(Lcosθx−Vsinθx)cosθx}+C0tanθx……(3) で表される。
From FIG. 4A, V / (B 2 cos θx) = L / (C 0 / cos θx + B 2 sin θx) (1) Therefore, B 2 = V · C 0 / {(Lcosθx−Vsinθx) cosθx} (2), so that the point B 1 on the coordinate V of the CRT 8 is B 1 = B 2 + C 0 on the bc plane. tan θx = V · C 0 / {(Lcos θx−Vsin θx) cos θx} + C 0 tan θx (3)

【0035】一方、図4(b)より、 A1/H=B1/(Lsinθx) ……(4) となる。よって、CRT8の座標H上の点A1は、ab
平面上では、 A1=B1・H/(Lsinθx) ……(5) で表される。
On the other hand, from FIG. 4B, A 1 / H = B 1 / (Lsin θx) (4) Therefore, the point A 1 on the coordinate H of the CRT 8 is ab
On the plane, it is expressed by A 1 = B 1 · H / (Lsinθx) (5).

【0036】以上の演算式に基づいて、第1演算回路3
aにより仮想空間座標におけるCRT8の表示開始点
(Ap0,Bp0)及びその走査線で表示されるa軸方向の
ピクセル間隔Daを、CRT8の走査線毎に算出する。
Based on the above arithmetic expression, the first arithmetic circuit 3
The pixel starting point (Ap 0 , Bp 0 ) of the CRT 8 in the virtual space coordinates and the pixel interval Da in the a-axis direction displayed by the scanning line by a are calculated for each scanning line of the CRT 8.

【0037】座標Bp0は、式(3)にv軸の座標値Vを
代入して、 Bp0=B1 ……(6) で求められる。
The coordinate Bp 0 is obtained by substituting the coordinate value V of the v-axis into the equation (3), and Bp 0 = B 1 (6)

【0038】また、ピクセル間隔Daは、式(5)を1
ドットの基準単位にしたもので、 Da=A1/H ……(7) で得られる。
Further, the pixel interval Da can be calculated by using the equation (5) as 1
It is a standard unit of dots and can be obtained by Da = A 1 / H (7).

【0039】また、CRT8の画面中央をH=0で基準
とし、横方向の表示ドット数をWとすると、座標Ap
0は、 Ap0=Da×(−W/2) ……(8) で求められる。例えば、W=640ならば、 Ap0=Da×(−320) ……(9) となる。
If the center of the screen of the CRT 8 is H = 0 as a reference and the number of display dots in the horizontal direction is W, the coordinates Ap
0 is obtained by Ap 0 = Da × (−W / 2) (8). For example, if W = 640, Ap 0 = Da × (−320) (9)

【0040】なお、走査線で表示されるb方向のピクセ
ル間隔Dbは、視線方向(X,0,0)を仮想空間座標
でb軸方向としているため、常にDb=0である。
The pixel spacing Db in the b direction displayed by the scanning line is always Db = 0 because the line-of-sight direction (X, 0, 0) is the b-axis direction in virtual space coordinates.

【0041】ここで、CRT8に表示される画像の例を
図5,図6に示す。図5(a)は遊戯者の視点位置
(0,0,C0)のときの仮想空間座標系、図5(b)
は視線方向(0°,0,0)のときにCRT8に表示さ
れる画像である。図6(a)は図5(a)と同様に遊戯
者の視点位置(0,0,C0)のときの仮想空間座標
系、図6(b)は視線方向(X,0,0)のときにCR
T8に表示される画像である。
Here, examples of images displayed on the CRT 8 are shown in FIGS. FIG. 5A is a virtual space coordinate system when the player's viewpoint position is (0, 0, C 0 ), FIG.
Is an image displayed on the CRT 8 in the line-of-sight direction (0 °, 0, 0). Similar to FIG. 5A, FIG. 6A is a virtual space coordinate system at the player's viewpoint position (0, 0, C 0 ), and FIG. 6B is a line-of-sight direction (X, 0, 0). CR when
It is an image displayed at T8.

【0042】図5では地面を垂直に見ているので、CR
T8には、方眼状の地形がそのまま表示されている。一
方、図6では地面をb軸方向に傾斜して見ているので、
CRT8には、方眼状の地形が3次元的に遠近を有する
ように表示されている。
In FIG. 5, the ground is viewed vertically, so CR
At T8, the grid-shaped topography is displayed as it is. On the other hand, in FIG. 6, the ground is seen tilted in the b-axis direction,
On the CRT 8, grid-like terrain is displayed so as to have perspective in three dimensions.

【0043】次に、第2演算回路3bの演算について図
7,図8を用いて説明する。図7(a)は遊戯者の視点
位置(0,0,C0)、視線方向(X,0,0)のとき
の仮想空間上でCRT8に表示される座標、同図(b)
は(a)の一部拡大図である。図8(a)は遊戯者の視
点位置(0,0,C0)はそのままで、視線方向を
(X,Y,0)に変えたときの仮想空間上でCRT8に
表示される座標、同図(b)は(a)の一部拡大図であ
る。
Next, the calculation of the second calculation circuit 3b will be described with reference to FIGS. FIG. 7A shows coordinates displayed on the CRT 8 in the virtual space when the player's viewpoint position (0,0, C 0 ) and line-of-sight direction (X, 0,0), FIG. 7B.
[Fig. 3] is a partially enlarged view of (a). FIG. 8A shows the coordinates displayed on the CRT 8 in the virtual space when the line-of-sight direction is changed to (X, Y, 0) while the player's viewpoint position (0, 0, C 0 ) remains unchanged. FIG. 6B is a partially enlarged view of FIG.

【0044】図8に示すように、視線方向が(X,Y,
0)のときの表示開始点(Ap1,Bp1)及びa,b方向
のピクセル間隔Da1,Db1は、それぞれ、 Ap1=Ap0・cosθy+Bp0・sinθy ……(10) Bp1=Bp0・cosθy−Ap0・sinθy ……(11) Da1=Da・cosθy+Db・sinθy ……(12) Db1=Db・cosθy−Da・sinθy ……(13) となる。なお、θyは視点座標系でy軸回りの角度であ
る。また、上述したようにDb=0である。
As shown in FIG. 8, the line-of-sight direction is (X, Y,
0), the display start point (Ap 1 , Bp 1 ) and the pixel spacings Da 1 , Db 1 in the a and b directions are Ap 1 = Ap 0 · cos θy + Bp 0 · sin θy (10) Bp 1 = Bp 0 · cos θy −Ap 0 · sin θy (11) Da 1 = Da · cos θy + Db · sin θy (12) Db 1 = Db · cos θy −Da · sin θy (13) Note that θy is the angle around the y axis in the viewpoint coordinate system. Further, as described above, Db = 0.

【0045】式(10)〜(13)により、視線方向の
y軸成分を考慮した表示開始点(Ap1,Bp1)及びa,
b方向のピクセル間隔Da1,Db1が求められる。
From the expressions (10) to (13), the display start points (Ap 1 , Bp 1 ) and a, which take into account the y-axis component in the line-of-sight direction,
Pixel intervals Da 1 and Db 1 in the b direction are obtained.

【0046】そして、視点位置が(A0,B0,C0)と
するとき、表示開始点(Ap2,Bp2)は、第3演算回路
3cにより、 Ap2=Ap1+A0 ……(14) Bp2=Bp1+B0 ……(15) と求められる。
When the viewpoint position is (A 0 , B 0 , C 0 ), the display start point (Ap 2 , Bp 2 ) is Ap 2 = Ap 1 + A 0 by the third arithmetic circuit 3c. (14) Bp 2 = Bp 1 + B 0 (15)

【0047】次に、第4演算回路3dでは、表示開始点
(Ap2,Bp2)及びその同一走査線上で、次に表示され
るドットまでのピクセル間隔Da1,Db1から、CRT8
に表示する1ピクセル毎の仮想空間アドレスAk,Bkを
CRT同期回路20から入力されるh軸の座標値H毎に
算出する。
Next, in the fourth arithmetic circuit 3d, at the display start point (Ap 2 , Bp 2 ) and on the same scanning line, from the pixel interval Da 1 , Db 1 to the dot to be displayed next, to the CRT 8
The virtual space addresses Ak and Bk displayed for each pixel are calculated for each h-axis coordinate value H input from the CRT synchronizing circuit 20.

【0048】すなわち、表示開始点(Ap2,Bp2)に、
ピクセル間隔Da1,Db1を座標値H毎にそれぞれ加算す
ることにより、仮想空間アドレスは、 Ak=Ap2+H・Da1 ……(16) Bk=Bp2+H・Db1 ……(17) となる。
That is, at the display starting point (Ap 2 , Bp 2 ),
By adding the pixel intervals Da 1 and Db 1 for each coordinate value H, the virtual space address is Ak = Ap 2 + H · Da 1 (16) Bk = Bp 2 + H · Db 1 (17) Becomes

【0049】以上のようにして、表示開始点及びピクセ
ル間隔から、CRT8に表示する1ピクセル毎の仮想空
間アドレスが、算出される。
As described above, the virtual space address for each pixel displayed on the CRT 8 is calculated from the display start point and the pixel interval.

【0050】次に、座標変換部5における標高データの
座標変換について、図9〜図11を用いて説明する。図
9はCRT8に表示される画像を説明するための図で、
(a)は原点に関して対称に、地面に垂直に立てられた
4本の棒を示し、(b)は(a)を正確に表現したとき
の画像で、(c)はこのゲーム装置でCRT8に表示さ
れる画像である。図10は演算式を説明するための仮想
空間座標系の説明図で、bc平面を示している。
Next, the coordinate conversion of the altitude data in the coordinate conversion unit 5 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram for explaining an image displayed on the CRT 8,
(A) shows four rods which are symmetric with respect to the origin and which stand vertically on the ground, (b) is an image when (a) is accurately expressed, and (c) is a CRT8 on this game device. This is the displayed image. FIG. 10 is an explanatory diagram of a virtual space coordinate system for explaining the arithmetic expression, and shows the bc plane.

【0051】図9(a)に示すような地面に垂直に立て
られた4本の棒を上から見ると、正確には図9(b)に
示すような棒の遠近を表現した画像が表示されるが、こ
のゲーム装置では図9(c)に示すように棒をそれぞれ
真上から見た画像が表示されるようになっている。この
ように、このゲーム装置では、視野角による標高の遠近
は表現せず、標高はCRT座標に対して垂直にしか表現
しないようにしている。
When the four bars standing vertically on the ground as shown in FIG. 9 (a) are viewed from above, an image representing the perspective of the bars as shown in FIG. 9 (b) is displayed accurately. However, in this game device, as shown in FIG. 9C, an image of each stick viewed from directly above is displayed. As described above, in this game device, the perspective of the altitude depending on the viewing angle is not expressed, and the altitude is expressed only perpendicularly to the CRT coordinates.

【0052】図10において、棒の高さをH1とする
と、 V1=Ltan[arctan{B1/(C0−H1)}−θx] −Ltan{arctan(B1/C0)−θx} =LB1H1/{C0(C0−H1)cos2θx+B1(2C0−H1)sinθxcosθx +B1 2sin2θx} ……(18) 従って、 H1=V1{C0(C0−H1)cos2θx+B1(2C0−H1)sinθxcosθx+B1 2sin2θx} /LB1 ……(19) となる。
In FIG. 10, assuming that the height of the rod is H 1 , V 1 = Ltan [arctan {B 1 / (C 0 −H 1 )} − θx] −Ltan {arctan (B 1 / C 0 ) − θx} = LB 1 H 1 / {C 0 (C 0 −H 1 ) cos 2 θx + B 1 (2C 0 −H 1 ) sin θx cos θx + B 1 2 sin 2 θx} (18) Therefore, H 1 = V 1 { C 0 (C 0 −H 1 ) cos 2 θx + B 1 (2C 0 −H 1 ) sin θx cos θx + B 1 2 sin 2 θx} / LB 1 (19)

【0053】ここで、上述したように、標高の遠近は表
現しないので、CRT8の座標値Vに対する標高データ
は、式(19)を簡素化して、sinθxに比例し、B1
反比例するものとして、その係数を K=sinθx/B1 ……(20) とすれば、CRT8の実際の画面上で違和感なく表現で
きることが判明した。そこで、このゲーム装置では上記
1に代えて、式(20)の係数Kを採用している。
Here, as described above, since the perspective of altitude is not expressed, the altitude data for the coordinate value V of the CRT 8 simplifies the equation (19) and is proportional to sin θx and inversely proportional to B 1. , It was found that if the coefficient was set to K = sin θx / B 1 (20), it could be expressed on the actual screen of the CRT 8 without any discomfort. Therefore, in this game device, the coefficient K of the equation (20) is adopted instead of the above H 1 .

【0054】図11は座標変換部5の構成を示す回路ブ
ロック図である。座標変換部5は、係数演算部5a、乗
算器5b及び加算器5cから構成されている。
FIG. 11 is a circuit block diagram showing the configuration of the coordinate conversion section 5. The coordinate conversion unit 5 includes a coefficient calculation unit 5a, a multiplier 5b, and an adder 5c.

【0055】係数演算部5aは、視点演算部2から入力
される視線方向のx軸成分と、アドレス演算部3から入
力されるB1の値とから、式(20)で示した係数Kを
算出するものである。
The coefficient calculation unit 5a calculates the coefficient K shown in the equation (20) from the x-axis component in the line-of-sight direction input from the viewpoint calculation unit 2 and the value of B 1 input from the address calculation unit 3. It is to be calculated.

【0056】乗算器5bは、標高データ記憶部4aから
入力される標高データRと、係数Kとを乗算するもので
ある。加算器5cは、乗算器5bで得られた結果に、C
RT同期回路20から入力される、このときの座標値V
を加算するものである。
The multiplier 5b multiplies the altitude data R input from the altitude data storage unit 4a by the coefficient K. The adder 5c adds C to the result obtained by the multiplier 5b.
Coordinate value V at this time input from the RT synchronization circuit 20
Is to be added.

【0057】次に、標高データの座標変換の手順につい
て説明すると、まず、走査線毎に係数演算部5aでCR
T8の座標値Vに対する標高データの係数Kを算出し、
標高データ記憶部4aから入力される標高データRと上
記係数Kとが乗算器5bで乗算され、さらに加算器5c
でそのときの座標値Vが加算されて、 Rv=K・R+V ……(21) により、CRT8上のv軸座標に変換された標高データ
Rvを生成して、色データ決定部6に出力する。
Next, the procedure of coordinate conversion of altitude data will be described. First, the CR operation is performed by the coefficient calculation unit 5a for each scanning line.
Calculate the coefficient K of the elevation data for the coordinate value V of T8,
The altitude data R input from the altitude data storage unit 4a and the coefficient K are multiplied by the multiplier 5b, and then the adder 5c is added.
Then, the coordinate value V at that time is added, and the elevation data Rv converted into the v-axis coordinate on the CRT 8 is generated by Rv = K · R + V (21) and is output to the color data determination unit 6. .

【0058】次に、CRT8に表示すべき色データ決定
における回路動作について、図12を用いて説明する。
図12はロジック回路で構成された色データ決定部6を
示す回路ブロック図である。
Next, the circuit operation in determining the color data to be displayed on the CRT 8 will be described with reference to FIG.
FIG. 12 is a circuit block diagram showing the color data determination unit 6 composed of a logic circuit.

【0059】第1のRAM11は、前回の垂直同期信号
からの同一H座標の標高データの最大値Rmaxを記憶す
るものである。コンパレータ15は、第1のRAM11
に記憶された標高データRmaxと座標変換部5から入力
される標高データRvとの大小を比較するもので、例え
ばRmax<Rvのときは‘H’レベル、Rmax≧Rvのとき
は‘L’レベルの制御信号を出力するようになってい
る。そして、Rmax<Rvならば、コンパレータ15から
の制御信号により、セレクター16を介してRmaxを書
換えるようになっている。
The first RAM 11 stores the maximum value Rmax of the altitude data of the same H coordinate from the previous vertical synchronization signal. The comparator 15 includes the first RAM 11
The height data Rmax stored in the above is compared with the height data Rv input from the coordinate conversion unit 5. For example, when Rmax <Rv, the “H” level, and when Rmax ≧ Rv, the “L” level. It outputs the control signal of. If Rmax <Rv, the control signal from the comparator 15 rewrites Rmax via the selector 16.

【0060】第4のRAM14は、標高データRmax及
びその色データSを記憶するものである。ライトポイン
タ用の第2のRAM12は、第4のRAM14に上記各
データを記憶させるときの書込みアドレスをセレクター
18を介して指定するもので、CRT同期回路20から
入力される座標値Hとともにそのアドレスが決定される
ようになっている。
The fourth RAM 14 stores the altitude data Rmax and its color data S. The second RAM 12 for the write pointer specifies the write address for storing the above data in the fourth RAM 14 via the selector 18, and the address along with the coordinate value H input from the CRT synchronizing circuit 20. Has been decided.

【0061】アダー17aは、コンパレータ15から入
力される制御信号のレベルに応じて第2のRAM12に
数値を加算するもので、コンパレータ15における比較
で、Rmax<Rvのときは、1を加算して第2のRAM1
2をインクリメントし、一方、Rmax≧Rvのときは、0
を加算して第2のRAM12の内容はそのまま維持する
ようになっている。
The adder 17a adds a numerical value to the second RAM 12 according to the level of the control signal input from the comparator 15. When the comparison in the comparator 15 is Rmax <Rv, 1 is added. Second RAM1
2 is incremented, while when Rmax ≧ Rv, 0
And the contents of the second RAM 12 are maintained as they are.

【0062】リードポインタ用の第3のRAM13は、
第4のRAM14から上記各データを読み出すときのア
ドレスをセレクター18を介して指定するもので、CR
T同期回路20から入力される座標値Hとともにそのア
ドレスが決定されるようになっている。
The third RAM 13 for the read pointer is
The address for reading each of the above data from the fourth RAM 14 is designated through the selector 18, and CR
The address is determined together with the coordinate value H input from the T synchronization circuit 20.

【0063】コンパレータ19は、読み出された標高デ
ータRmaxとCRT同期回路20から入力されるこのと
きのv軸の座標値Vとを比較するもので、例えばRmax
=Vのときは‘H’レベル、Rmax>Vのときは‘L’
レベルの信号を出力するようになっている。なお、式
(21)に示したように、座標値Vを加算しているの
で、Rmax<Vになることはない。
The comparator 19 compares the read altitude data Rmax with the coordinate value V of the v-axis input from the CRT synchronizing circuit 20 at this time.
= V for'H 'level, Rmax> V for'L'
It is designed to output a level signal. Since the coordinate value V is added as shown in the equation (21), Rmax <V does not hold.

【0064】アダー17bは、コンパレータ19から入
力される信号レベルに応じて第3のRAM13に数値を
加算するもので、コンパレータ19における比較で、R
max=Vのときは、1を加算することにより第3のRA
M13をインクリメントし、次の走査線では、第4のR
AM14の次のアドレス位置のデータを読み出すように
なっている。
The adder 17b adds a numerical value to the third RAM 13 according to the signal level input from the comparator 19, and in the comparison in the comparator 19, R
When max = V, the third RA is added by adding 1.
Increment M13, and in the next scan line, the fourth R
The data at the next address position of the AM 14 is read out.

【0065】一方、Rmax>Vのときは、アダー17b
は0を加算することにより、第3のRAM13の内容を
そのまま保持するようになっている。
On the other hand, when Rmax> V, the adder 17b
By adding 0, the contents of the third RAM 13 are retained as they are.

【0066】なお、第1,第2,第3のRAM11,1
2,13は、CRT同期回路20から入力される垂直同
期信号によりクリアされるようになっている。
The first, second and third RAMs 11, 1
2 and 13 are cleared by a vertical synchronizing signal input from the CRT synchronizing circuit 20.

【0067】フレーム・バッファ7は、第4のRAM1
4から入力される色データSを一旦記憶するもので、必
要に応じてCRT8に対して座標の回転、移動を行って
CRT8に出力し、所望の3次元画像が表示されるよう
になっている。
The frame buffer 7 is the fourth RAM 1
The color data S input from 4 is temporarily stored, and the coordinates are rotated and moved with respect to the CRT 8 and output to the CRT 8 as required, so that a desired three-dimensional image is displayed. .

【0068】次に、色データSの決定手順について説明
する。まず、第1のRAM11に記憶されている標高デ
ータの最大値Rmaxと座標変換部5から入力される標高
データRvの大小を座標値H毎にコンパレータ15で比
較し、Rmax<Rvならば、RvをRmaxとして書換え、R
max≧Rvならば、その地点の地表は見えないことになる
ので、この標高データRvと、これに該当する色データ
記憶部4bに記憶されている色データSとは使用されな
い。
Next, the procedure for determining the color data S will be described. First, the maximum value Rmax of the altitude data stored in the first RAM 11 and the magnitude of the altitude data Rv input from the coordinate conversion unit 5 are compared by the comparator 15 for each coordinate value H. If Rmax <Rv, Rv <Rv Is rewritten as Rmax, and R
If max ≧ Rv, the ground surface at that point cannot be seen, so this elevation data Rv and the corresponding color data S stored in the color data storage unit 4b are not used.

【0069】これと並行して、標高データRmaxと色デ
ータSとを第4のRAM14に記憶させる。このときの
記憶アドレスは、CRT同期回路20から入力されるそ
の時点の座標値Hと第2のRAM12とで決定される。
At the same time, the altitude data Rmax and the color data S are stored in the fourth RAM 14. The storage address at this time is determined by the coordinate value H at that time input from the CRT synchronizing circuit 20 and the second RAM 12.

【0070】そして、Rmax<Rvならば、アダー17a
により第2のRAM12がインクリメントされて、次の
走査線のアドレスは1だけ移動し、一方、Rmax≧Rvの
ときは、第2のRAM12はそのままで、次の走査線で
は同一アドレスに書き込まれることとなる。
If Rmax <Rv, the adder 17a
By this, the second RAM 12 is incremented, and the address of the next scanning line is moved by 1. On the other hand, when Rmax ≧ Rv, the second RAM 12 is left as it is and the same address is written in the next scanning line. Becomes

【0071】一方、第4のRAM14に記憶されている
標高データRmax及び色データSが座標値Hと第3のR
AM13とで指定されるアドレスに従って読み出され
る。
On the other hand, the altitude data Rmax and the color data S stored in the fourth RAM 14 are the coordinate value H and the third R.
It is read according to the address designated by AM13.

【0072】読み出された色データSは、一旦フレーム
・バッファ7に記憶され、必要に応じてその座標が回転
等されてCRT8に表示される。
The read color data S is temporarily stored in the frame buffer 7, and its coordinates are rotated or the like if necessary, and displayed on the CRT 8.

【0073】また、読み出された標高データRmaxは座
標値Vと大小比較され、Rmax=Vならば、第3のRA
M13をインクリメントし、次の走査線の同一座標値H
では、次のアドレスのデータが読み出される。
The read altitude data Rmax is compared with the coordinate value V in magnitude, and if Rmax = V, the third RA
M13 is incremented and the same coordinate value H of the next scanning line
Then, the data of the next address is read.

【0074】一方、Rmax>Vならば、第3のRAM1
3のデータはそのままで、次の走査線の同一座標値Hで
は、同一の色データSがCRT8に表示される。
On the other hand, if Rmax> V, the third RAM 1
With the same coordinate value H of the next scanning line, the same color data S is displayed on the CRT 8 while the data of 3 is unchanged.

【0075】次に、以上述べた色データ決定の概略手順
について、図13のフローチャートを用いて説明する
と、まず、インターフェイス部1のレバーやスイッチに
加えられる遊戯者の操作から、視点演算部2により遊戯
者の視点位置と視線方向とが算出される(ステップS
1)。次に、アドレス演算部3によりCRT8に表示す
る仮想空間アドレスを算出する(ステップS2)。
Next, the general procedure for determining the color data described above will be described with reference to the flow chart of FIG. 13. First, from the operation of the player applied to the lever or switch of the interface section 1, the viewpoint calculation section 2 is operated. The player's viewpoint position and line-of-sight direction are calculated (step S
1). Next, the address calculation unit 3 calculates the virtual space address to be displayed on the CRT 8 (step S2).

【0076】次に、座標変換部5において、標高データ
の座標変換が行われる(ステップS3)。そして、CR
T8に表示すべき色データを決定する(ステップS
4)。
Next, the coordinate conversion unit 5 performs coordinate conversion of the altitude data (step S3). And CR
Determine the color data to be displayed at T8 (step S
4).

【0077】以上のようにして得られた画像を図14に
示す。図14(a)はフレーム・バッファ7に一時的に
記憶された画像を示す図、図14(b)は座標を回転し
てCRT8に表示される画像を示す図である。
The image obtained as described above is shown in FIG. FIG. 14A is a diagram showing an image temporarily stored in the frame buffer 7, and FIG. 14B is a diagram showing an image displayed on the CRT 8 by rotating the coordinates.

【0078】なお、座標を回転、移動させる必要がなけ
れば、フレーム・バッファ7は無くてもよい。その場
合、色データ決定部6からCRT8に信号を出力すると
きに、h,vの座標を反転する必要があるときには、C
RT8にh,v反転機能が付加されたものを使用すれば
よい。
The frame buffer 7 may be omitted if it is not necessary to rotate or move the coordinates. In that case, when it is necessary to invert the coordinates of h and v when outputting a signal from the color data determination unit 6 to the CRT 8, C
RT8 with the h, v inversion function added may be used.

【0079】上記のように、色データ決定部6の動作を
走査線(水平同期信号)毎に繰り返すことにより、標高
データに応じて地表の色データを適切に決定することが
できる。
As described above, by repeating the operation of the color data determining section 6 for each scanning line (horizontal synchronizing signal), the color data of the ground surface can be appropriately determined according to the altitude data.

【0080】更に、遊戯者の操作信号を受けることを始
めとする全ての動作を、1フィールド(垂直同期信号)
毎に繰り返すことにより、遊戯者の操作に対応した地形
の3次元画像をCRT8にリアルタイムで表示すること
ができる。
Further, all the operations including receiving the operation signal of the player are performed in one field (vertical synchronization signal).
By repeating this for each time, a three-dimensional image of the terrain corresponding to the operation of the player can be displayed on the CRT 8 in real time.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上、本発明は、ゲーム空間内に予め地
形が設定され、遊戯者の視点位置及び視線方向の移動に
応じて変化する上記地形の3次元画像をピクセル毎に水
平方向に走査するとともに、この水平走査を垂直方向に
1画面分繰り返して表示手段に表示するゲーム装置にお
いて、上記ゲーム空間の座標系における上記地形の各地
点の標高データ及び上記各地点の色データを記憶する記
憶部と、上記遊戯者の視点位置と視線方向とから上記地
形の標高が一定と仮定したときに上記ゲーム空間の座標
系における上記表示手段の表示開始点及びピクセル間隔
を算出し、この表示開始点及びピクセル間隔から上記表
示手段の各ピクセルに対応する上記地形の各地点を求め
る演算部と、上記遊戯者の視線方向及び上記演算部で求
めた上記地形の各地点を用いて、上記地点の上記標高デ
ータを上記表示手段上の垂直座標に変換する補正部と、
上記変換された標高データに基づいて、上記表示手段の
水平方向で同一座標の各ピクセルに、上記求められた地
点の色データの内で上記遊戯者の視点位置に最も近接し
た地点の色データを出力する色データ出力部とを備えた
ので、超高速コンピュータ等の複雑で高価なハードウェ
アを用いることなく、遊戯者の視点位置や視線方向の移
動に応じて地形の3次元画像をリアルタイムで表示でき
る。
As described above, according to the present invention, the terrain is set in advance in the game space, and the three-dimensional image of the terrain, which changes according to the player's viewpoint position and movement in the line-of-sight direction, is horizontally scanned for each pixel. In addition, in the game device which repeats this horizontal scanning vertically for one screen and displays it on the display means, the memory stores the altitude data of each point of the terrain in the coordinate system of the game space and the color data of each point. Section, the display start point and the pixel interval of the display means in the coordinate system of the game space are calculated when the elevation of the terrain is assumed to be constant from the player's viewpoint position and line-of-sight direction. And a calculation section for obtaining each point of the terrain corresponding to each pixel of the display means from the pixel interval, and a line-of-sight direction of the player and each of the terrain obtained by the calculation section. Using a point, a correction unit for converting the elevation data of the point on the vertical coordinates on the display means,
Based on the converted elevation data, the color data of the point closest to the player's viewpoint position in the color data of the obtained point is set to each pixel of the same coordinates in the horizontal direction of the display means. Since it has a color data output unit for outputting, a three-dimensional image of the terrain is displayed in real time according to the player's viewpoint position and movement of the line of sight, without using complicated and expensive hardware such as an ultra-high speed computer. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るゲーム装置の概略の制御構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic control configuration of a game device according to the present invention.

【図2】本実施例の説明に使用される座標系を示すもの
で、(a)は視点座標系で、遊戯者の視点位置を原点と
し、視線方向を座標(x,y,z)で表し、(b)はC
RT座標系で、CRT8上の位置を座標(h,v)で表
し、(c)は仮想空間座標系で、ゲーム空間内に設定さ
れた地形と遊戯者の視点位置を座標(a,b,c)で表
すものである。
FIG. 2 shows a coordinate system used in the description of the present embodiment, in which (a) is a viewpoint coordinate system, where the player's viewpoint position is the origin and the line-of-sight direction is coordinates (x, y, z). , (B) is C
In the RT coordinate system, the position on the CRT 8 is represented by coordinates (h, v), and (c) is a virtual space coordinate system in which the topography set in the game space and the viewpoint position of the player are coordinates (a, b,). c).

【図3】アドレス演算部の構成を示す回路ブロック図で
ある。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a configuration of an address calculation unit.

【図4】演算式を導くための仮想空間座標系の説明図
で、(a)はbc平面、(b)はab平面を示してい
る。
4A and 4B are explanatory views of a virtual space coordinate system for deriving an arithmetic expression. FIG. 4A shows a bc plane and FIG. 4B shows an ab plane.

【図5】(a)は遊戯者の視点位置(0,0,C0)の
ときの仮想空間座標系、(b)は視線方向(0°,0,
0)のときにCRT8に表示される画像である。
5A is a virtual space coordinate system at a player's viewpoint position (0, 0, C 0 ), and FIG. 5B is a visual line direction (0 °, 0,
It is an image displayed on the CRT 8 in the case of 0).

【図6】(a)は遊戯者の視点位置(0,0,C0)の
ときの仮想空間座標系、(b)は視線方向(X,0,
0)のときにCRT8に表示される画像である。
6A is a virtual space coordinate system at a player's viewpoint position (0, 0, C 0 ), and FIG. 6B is a line-of-sight direction (X, 0,
It is an image displayed on the CRT 8 in the case of 0).

【図7】(a)は遊戯者の視点位置(0,0,C0)、
視線方向(X,0,0)のときの仮想空間上でCRTに
表示される座標、(b)は(a)の一部拡大図である。
FIG. 7 (a) is a player's viewpoint position (0, 0, C 0 ),
Coordinates displayed on the CRT in the virtual space in the line-of-sight direction (X, 0, 0), (b) is a partially enlarged view of (a).

【図8】(a)は遊戯者の視点位置(0,0,C0)は
そのままで、視線方向を(X,Y,0)に変えたときの
仮想空間上でCRTに表示される座標、(b)は(a)
の一部拡大図である。
FIG. 8A shows coordinates displayed on a CRT in the virtual space when the line-of-sight direction is changed to (X, Y, 0) while the player's viewpoint position (0, 0, C 0 ) is unchanged. , (B) is (a)
FIG.

【図9】CRTに表示される画像を説明するための図
で、(a)は原点に関して対称に、地面に垂直に立てら
れた4本の棒を示し、(b)は(a)を正確に表現した
ときの画像で、(c)はこのゲーム装置でCRTに表示
される画像である。
FIG. 9 is a diagram for explaining an image displayed on a CRT, where (a) shows four bars that are symmetric with respect to the origin and perpendicular to the ground, and (b) shows (a) exactly. (C) is an image displayed on the CRT in this game device.

【図10】演算式を説明するための仮想空間座標系の説
明図で、bc平面を示している。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a virtual space coordinate system for explaining an arithmetic expression, showing a bc plane.

【図11】座標変換部の構成を示す回路ブロック図であ
る。
FIG. 11 is a circuit block diagram showing a configuration of a coordinate conversion unit.

【図12】ロジック回路で構成された色データ決定部を
示す回路ブロック図である。
FIG. 12 is a circuit block diagram showing a color data determination unit including a logic circuit.

【図13】色データ決定の概略手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 13 is a flowchart showing a schematic procedure for determining color data.

【図14】(a)はフレーム・バッファ7に一時的に記
憶された画像を示す図、(b)は(a)の座標を回転し
てCRT8に表示される画像を示す図である。
14A is a diagram showing an image temporarily stored in the frame buffer 7, and FIG. 14B is a diagram showing an image displayed on the CRT 8 by rotating the coordinates in FIG. 14A.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力装置 2 視点演算部 3 アドレス演算部 3a 第1演算回路 3b 第2演算回路 3c 第3演算回路 3d 第4演算回路 4 記憶部 4a 標高データ記憶部 4b 色データ記憶部 5 座標変換部 5a 係数演算部 5b 乗算器 5c 加算器 6 色データ決定部 7 フレーム・バッファ 8 CRT 10 制御装置 11 第1のRAM 12 第2のRAM 13 第3のRAM 14 第4のRAM 15,19 コンパレータ 16,18 セレクター 17a,17b アダー 20 CRT同期回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input device 2 Viewpoint arithmetic unit 3 Address arithmetic unit 3a First arithmetic circuit 3b Second arithmetic circuit 3c Third arithmetic circuit 3d Fourth arithmetic circuit 4 Storage unit 4a Elevation data storage unit 4b Color data storage unit 5 Coordinate conversion unit 5a Coefficient Operation unit 5b Multiplier 5c Adder 6 Color data determination unit 7 Frame buffer 8 CRT 10 Control device 11 First RAM 12 Second RAM 13 Third RAM 14 Fourth RAM 15, 19 Comparator 16, 18 Selector 17a, 17b Adder 20 CRT synchronization circuit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ゲーム空間内に予め地形が設定され、遊
戯者の視点位置及び視線方向の移動に応じて変化する上
記地形の3次元画像をピクセル毎に水平方向に走査する
とともに、この水平走査を垂直方向に1画面分繰り返し
表示手段に表示するゲーム装置において、上記ゲーム
空間の座標系における上記地形の各地点の標高データ及
び上記各地点の色データを記憶する記憶部と、上記遊戯
者の視点位置と視線方向とから上記地形の標高が一定と
仮定したときに上記ゲーム空間の座標系における上記表
示手段の表示開始点及びピクセル間隔を算出し、この表
示開始点及びピクセル間隔から上記表示手段の各ピクセ
に対応する上記地形の各地点を求める演算部と、上記
遊戯者の視線方向及び上記演算部で求めた上記地形の各
地点を用いて、上記地点の上記標高データを上記表示手
段上の垂直座標に変換する補正部と、上記変換された標
高データに基づいて、上記表示手段の水平方向で同一座
標の各ピクセルに、上記求められた地点の色データの内
で上記遊戯者の視点位置に最も近接した地点の色データ
出力する色データ出力部とを備えたことを特徴とする
ゲーム装置。
1. A terrain is set in advance in a game space, and a three-dimensional image of the terrain, which changes in accordance with a player's viewpoint position and movement of the line of sight , is horizontally scanned for each pixel.
At the same time, this horizontal scanning is repeated for one screen in the vertical direction.
In the game apparatus for displaying on the display unit Te, the game
When it is assumed that the elevation of the terrain is constant from the storage unit that stores the elevation data of each point of the terrain and the color data of each point in the coordinate system of space, and the viewpoint position and the line-of-sight direction of the player. The above table in the game space coordinate system
The display start point of the display means and the pixel interval are calculated, and this table
From the display start point and the pixel interval , each pixel of the above display means
A calculation unit for determining the various points of the terrain corresponding to Le, each of the terrain obtained in line-of-sight direction and the operation of the player
Use the points to display the altitude data of
The correction unit that converts the vertical coordinates on the step and the converted mark
Based on the high data, the same horizontal display of the display means
In each pixel of the mark, within the color data of the above obtained point
Is the color data of the point closest to the player's viewpoint position
And a color data output section for outputting the game data.
【請求項2】 上記色データ出力部は、上記表示手段の
水平走査毎に、その水平走査までの上記同一座標の各ピ
クセルに対応する上記変換された標高データを比較し、
その最大値に対応する地点の色データを上記同一座標の
各ピクセルに出力するものであることを特徴とする請求
項1記載のゲーム装置。
2. The color data output section is provided in the display means.
For each horizontal scan, each pixel at the same coordinates up to that horizontal scan
Compare the above converted elevation data corresponding to xels,
Color data of the point corresponding to the maximum value of the same coordinates above
Claim to output to each pixel
Item 1. A game device according to item 1 .
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