JP3363137B2 - 当たり判定方法、その装置、当たり判定処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及びビデオゲーム装置 - Google Patents
当たり判定方法、その装置、当たり判定処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及びビデオゲーム装置Info
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Description
ム装置などに適用される、擬似3次元空間内の立体モデ
ルと移動体との当たり判定を行なう当たり判定技術に関
するものである。
ラクタをモニタ画面内に表示するようにした種々のゲー
ム装置が普及している。かかるゲーム装置として、カー
レース、スキー、サーフィン、モータボート、スノーボ
ード、スケートボード等を模擬したものが知られてい
る。
ムにおいて、擬似3次元空間における地面、山や川等の
地形は、移動を伴わない非移動体として表現されてい
る。地形のような非移動体は、多角形状を有するポリゴ
ンを複数組み合わせた立体モデルにて構成されている。
間内で、プレイヤの操作に応じてキャラクタが移動する
ことによりゲームが進行する。また、ゲーム進行中にお
いて、キャラクタが非移動体に接触した際には、そのタ
イミングでの効果音の発生等によってゲームが演出さ
れ、ゲームの興趣性が高められる。そこで、キャラクタ
が非移動体に接触したか否かの判定である当たり判定を
行なう必要がある。
動する空間内にある地形等の非移動体は、背景画像をリ
アルに描画する目的で、膨大な数のポリゴンから構成さ
れるようになった。そのため、上記の当たり判定に多大
な時間を要し、適切なタイミングで当たり判定を実行す
ることが困難となってきた。
されたものであり、擬似3次元空間上を移動する移動体
と、複数のポリゴンから構成される立体モデルとの当た
りを高速かつ正確に行なう当たり判定方法、その装置、
当たり判定処理プログラムを記録したコンピュータ読み
取り可能な記録媒体及びビデオゲーム装置を提供するこ
とを目的とする。
定装置は、擬似3次元空間上を移動する移動体と、複数
のポリゴンから構成される立体モデルとの当たりを判定
する当たり判定装置であって、前記立体モデルの各ポリ
ゴンの頂点座標を格納するモデル記憶手段と、前記移動
体の移動ベクトルと前記頂点座標とを用いて当たり判定
を行なう当たり判定手段とを備え、前記モデル記憶手段
は、前記頂点座標を、各座標成分の最大値と最小値との
平均値である中心座標と、各座標成分の最大値と最小値
との差に乗ずることによって所定の値とするための拡縮
率と、各頂点座標から前記中心座標を減じたものに前記
拡縮率を乗じた変換後頂点座標とで表わし、前記中心座
標と前記拡縮率とを浮動小数型で格納し、前記変換後頂
点座標を整数型で格納することを特徴としている。
体モデルが、複数の部分モデルを結合して構成されてお
り、当たり判定手段が、当たり判定の対象とする部分モ
デルである判定対象部分モデルを選択する第1判定手段
と、前記判定対象部分モデルを構成するポリゴンに対し
て当たり判定を行なう第2判定手段とから構成されてい
ることを特徴としている。
1判定手段が、前記移動ベクトルと前記立体モデルを2
次元平面に投影して、前記移動ベクトルの始点と終点と
を結ぶ線分の一部または全部が含まれる部分モデルを当
たり判定の対象とすることを特徴としている。
2判定手段が、前記判定対象部分モデルを構成するポリ
ゴンについて、前記中心座標と前記拡縮率と前記変換後
頂点座標とから各頂点座標を算出する頂点座標算出手段
と、各ポリゴンの含まれる平面と前記移動ベクトルの含
まれる直線との交点の座標を算出する交点算出手段と、
前記交点が前記移動ベクトルの始点と終点とを結ぶ線分
上にあるか否かの判定を行なう第1交点判定手段と、前
記交点が当該ポリゴン内の点であるか否かを判定する第
2交点判定手段とから構成されていることを特徴として
いる。
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、擬
似3次元空間上を移動する移動体と、複数のポリゴンか
ら構成される立体モデルとの当たりを判定する当たり判
定処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体であって、前記立体モデルの各ポリゴンの頂
点座標を記憶し、前記移動体の移動ベクトルと前記頂点
座標とを用いて当たり判定を行なう当たり判定処理を行
ない、前記頂点座標を、各座標成分の最大値と最小値と
の平均値である中心座標と、各座標成分の最大値と最小
値との差に乗ずることによって所定の値とするための拡
縮率と、各頂点座標から前記中心座標を減じたものに前
記拡縮率を乗じた変換後頂点座標とで表わし、前記中心
座標と前記拡縮率とを浮動小数型で記憶し、前記変換後
頂点座標を整数型で記憶することを特徴としている。
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前
記立体モデルが、複数の部分モデルを結合して構成され
ており、当たり判定処理が、当たり判定の対象とする部
分モデルである判定対象部分モデルを選択する第1判定
処理と、前記判定対象部分モデルを構成するポリゴンに
対して当たり判定を行なう第2判定処理とから構成され
ていることを特徴としている。
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前
記第1判定処理が、前記移動ベクトルと前記立体モデル
を2次元平面に投影して、前記移動ベクトルの始点と終
点とを結ぶ線分の一部または全部が含まれる部分モデル
を前記判定対象部分モデルとすることを特徴としてい
る。
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前
記第2判定処理が、判定対象部分モデルを構成するポリ
ゴンについて、前記中心座標と前記拡縮率と前記変換後
頂点座標とから各頂点座標を算出する頂点座標算出処理
と、各ポリゴンの含まれる平面と前記移動ベクトルの含
まれる直線との交点の座標を算出する交点算出処理と、
前記交点が移動ベクトルの始点と終点とを結ぶ線分上に
あるか否かの判定を行なう第1交点判定処理と、前記交
点が当該ポリゴン内の点であるか否かを判定する第2交
点判定処理とから構成されていることを特徴としてい
る。
似3次元空間上を移動する移動体と、複数のポリゴンか
ら構成される立体モデルとの当たりを判定する当たり判
定処理方法であって、立体モデルの各ポリゴンの頂点座
標を記憶し、前記移動体の移動ベクトルと前記頂点座標
とを用いて当たり判定を行なう当たり判定処理を行な
い、前記頂点座標を、各座標成分の最大値と最小値との
平均値である中心座標と、各座標成分の最大値と最小値
との差に乗ずることによって所定の値とするための拡縮
率と、各頂点座標から前記中心座標を減じたものに前記
拡縮率を乗じた変換後頂点座標とで表わし、前記中心座
標と前記拡縮率とを浮動小数型で記憶し、前記変換後頂
点座標を整数型で記憶することを特徴としている。
求項1〜4のいずれかに記載の当たり判定装置と、前記
立体モデル及び前記移動体含む画像を表示するための画
像表示手段と、ゲームプログラムデータが記録されたプ
ログラム記憶手段と、外部から操作可能な操作手段とを
備え、上記当たり判定装置は、上記ゲームプログラムデ
ータに従って当たり判定を行なうことを特徴としてい
る。
ば、従来32ビットの浮動少数点型で格納されていた頂
点座標が、中心座標と拡縮率と変換後頂点座標とで表わ
され、変換後頂点座標は16ビットの整数型で格納され
るため、頂点座標を格納する記憶容量が約半分に削減さ
れ、当たり判定が高速に実行される。
体モデルを構成する全てのポリゴン対して当たり判定を
行なうのではなく、立体モデルを構成する部分モデルの
内当たり判定の対象となる部分モデルのポリゴンに対し
て当たり判定を行なうため、当たり判定の処理が高速に
実行される。
動ベクトルと立体モデルを2次元平面に投影して、当た
り判定を行なう対象となる部分モデルが選定されるた
め、当たり判定を行なう対象となる部分モデルの選定が
効率的に行なわれる。
定対象部分モデルを構成するポリゴンについて、各ポリ
ゴンの含まれる平面と前記移動ベクトルの含まれる直線
との交点が算出され、前記交点が移動ベクトルの始点と
終点とを結ぶ線分上にあるか否かの判定が行なわれ、前
記交点が当該ポリゴン内の点であるか否かの判定が行な
われるため、当たり判定が高速かつ正確に行なわれる。
正確な当たり判定が行なわれるビデオゲーム装置が実現
可能となる。
オゲーム装置の一実施形態を示すブロック構成図であ
る。
ゲームの画像を出力するためのテレビジョンモニタ2
と、ゲームでの効果音等を出力するための増幅回路3及
びスピーカー4と、画像、音源及びプログラムデータか
らなるゲームデータの記録された記録媒体5とからな
る。記録媒体5は、例えば上記ゲームデータやオペレー
ティングシステムのプログラムデータの記憶されたRO
M等がプラスチックケースに収納された、いわゆるRO
Mカセットや、光ディスク、フレキシブルディスク等で
あるが、ゲーム装置1の形態によっては、内蔵式のRO
M等でもよい。
ス、データバス及びコントロールバスからなるバス7が
接続され、このバス7に、RAM8、インターフェース
回路9、インターフェース回路10、信号処理プロセッ
サ11、画像処理プロセッサ12、インターフェース回
路13、インターフェース回路14がそれぞれ接続さ
れ、インターフェース回路10に操作情報インターフェ
ース回路15を介してコントローラ16が接続され、イ
ンターフェース回路13にD/Aコンバータ17が接続
され、インターフェース回路14にD/Aコンバータ1
8が接続されて構成される。
録媒体5でメモリ部19が構成され、CPU6、信号処
理プロセッサ11及び画像処理プロセッサ12で、ゲー
ムの進行を制御するための制御部20が構成され、イン
ターフェース回路10、操作情報インターフェース回路
15及びコントローラ16で操作入力部21が構成さ
れ、テレビジョンモニタ2、インターフェース回路13
及びD/Aコンバータ17で画像表示部22が構成さ
れ、増幅回路3、スピーカ4、インターフェース回路1
4及びD/Aコンバータ18で音声出力部23が構成さ
れる。
元空間上におけるキャラクタの位置等の計算、擬似3次
元空間上の位置から2次元空間上での位置への変換のた
めの計算、光源計算処理、及び各種の音源データの読み
出し、合成処理を行う。
セッサ11における計算結果に基づいて、RAM8の表
示エリアに描画すべき画像を構成するポリゴンを位置付
ける処理、及び、これらポリゴンに対するテクスチャマ
ッピング処理等のレンダリング処理を行う。
え、ゲーム内容の選択、スタート指示、更には、主人公
キャラクタに対する行動指示、方向指示等を与えるもの
である。
態が異なる。即ち、ゲーム装置1が、家庭用として構成
されている場合においては、テレビジョンモニタ2、増
幅回路3及びスピーカー4は、ゲーム装置本体とは別体
となる。また、ゲーム装置1が、業務用として構成され
ている場合においては、図1に示されている構成要素は
すべて一体型となっている1つの筐体に収納される。
ュータやワークステーションを核として構成されている
場合においては、テレビジョンモニタ2は、上記コンピ
ュータ用のディスプレイに対応し、画像処理プロセッサ
12は、記録媒体5に記録されているゲームプログラム
データの一部若しくはコンピュータの拡張スロットに搭
載される拡張ボード上のハードウェアに対応し、インタ
ーフェース回路9,10,13,14、D/Aコンバー
タ17,18、操作情報インターフェース回路15は、
コンピュータの拡張スロットに搭載される拡張ボード上
のハードウェアに対応する。また、RAM8は、コンピ
ュータ上のメインメモリ若しくは拡張メモリの各エリア
に対応する。
して構成されている場合を例にして説明する。
明する。電源スイッチ(図示省略)がオンにされ、ゲー
ム装置1に電源が投入されると、CPU6が、記録媒体
5に記憶されているオペレーティングシステムに基づい
て、記録媒体5から画像、音源及びゲームプログラムデ
ータを読み出す。読み出された画像、音源及びゲームプ
ログラムデータの一部若しくは全部は、RAM8に格納
される。
いるゲームプログラムデータ、並びにゲームプレーヤが
コントローラ16を介して指示する内容に基づいて、ゲ
ームを進行する。即ち、CPU6は、コントローラ16
を介してゲームプレーヤーから指示される指示内容に基
づいて、適宜、描画や音声出力のためのタスクとしての
コマンドを生成する。
に基づいて3次元空間上(勿論、2次元空間上において
も同様である)におけるキャラクタの位置等の計算、光
源計算や、各種の音源データの読み出し、合成処理を行
う。
計算結果に基づいて、RAM8の表示エリア上に描画す
べき画像データの書き込み処理等を行う。RAM8に書
き込まれた画像データは、インターフェース回路13を
介してD/Aコンバータ17に供給され、ここでアナロ
グ映像信号にされた後にテレビジョンモニタ2に供給さ
れ、その画面上に画像として表示される。
ロック図である。信号処理プロセッサ11は、後述する
モデル記憶部81(モデル記憶手段)から立体モデルの
頂点座標を読み出して、頂点座標と移動体の移動ベクト
ルとを用いて当たり判定を行なう当たり判定部111
(当たり判定手段)を有する。ここで、移動体と立体モ
デルとの当たりを判定する移動体側の点のこと移動点と
よび、移動ベクトルとは、始点が移動点の現在位置であ
り、終点が所定単位時間後の移動点の予定位置であるベ
クトルである。また、移動体を擬似3次元空間上に配置
する際等に使用する移動体の中心(移動体のローカル座
標の中心)の現在位置と予定位置とが与えられている場
合には、中心の現在位置を始点とし中心の予定位置を終
点とするベクトルを、(ローカル座標における)移動体
の中心を始点とし移動点を終点とするベクトルだけ平行
移動したベクトルを移動ベクトルとすればよい。
を格納するモデル記憶部81(モデル記憶手段)を有す
る。ここで、立体モデルは複数の部分モデルを結合して
構成されているものとする。例えば、図3に示すように
立体モデルMOが複雑な地形を表わすモデルであるよう
な場合、複数の部分モデルPAを結合して立体モデルM
Oが構成されている。地形の微妙な凹凸を表現するため
に立体モデルを構成するポリゴン数は膨大な個数となっ
ている。また、立体モデルを構成するポリゴンは三角形
ポリゴンであるものとする。
する部分モデルの中から当たり判定の対象とする部分モ
デルである判定対象部分モデルを選定する第1判定部1
1a(第1判定手段)と、判定対象部分モデルを構成す
るポリゴンに対して当たり判定を行なう第2判定部11
b(第2判定手段)とから構成されている。
モデルとを2次元平面に投影して、移動ベクトルの始点
と終点とを結ぶ線分の一部または全部が含まれる部分モ
デルを前記判定対象部分モデルとするものである。例え
ば、立体モデルが地形のモデルである場合には、平行光
線で高さ方向に移動ベクトルと立体モデルとを投影した
平面図を用いて判定対象部分モデルの選定を行なえばよ
い。
変換後頂点座標とから各頂点座標を算出する頂点座標算
出部11b1(頂点座標算出手段)と、各ポリゴンの含
まれる平面と移動ベクトルの含まれる直線との交点の座
標を算出する交点算出部11b2(交点算出手段)と、
前記交点が移動ベクトルの始点と終点とを結ぶ線分上に
あるか否かの判定を行なう第1交点判定部11b3(第
1交点判定手段)と、前記交点が当該ポリゴン内の点で
あるか否かを判定する第2交点判定部11b4(第2交
点判定手段)とから構成されている。
標を拡縮率で除したものに、中心座標を加えることによ
って、各頂点座標を算出するものである。上記の算出処
理は、記憶容量を削減して処理を高速化する目的で、頂
点座標を中心座標と拡縮率と変換後頂点座標とを用いて
格納するために必要となる処理である。交点算出部11
b2は、まず各ポリゴンの含まれる平面の方程式を求
め、つぎに移動ベクトルの含まれる直線の方程式を求
め、次いで、平面の方程式と直線の方程式とを連立させ
て解くことによって交点の座標を求めるものである。
各成分が、移動ベクトルの始点と終点との座標の各成分
の範囲内にあるか否かを判定するものである。範囲内に
ある場合には、交点が移動ベクトルの始点と終点とを結
ぶ線分上にあると判定する。第2交点判定部11b4
は、詳細は後述するが、交点を始点とし各頂点を終点と
するベクトルと各頂点を始点及び終点とするベクトルと
の外積の各成分の正負を用いて交点が当該ポリゴン内の
点であるか否かを判定するものである。
と最小値との平均値である中心座標を格納する中心座標
記憶部811と、各座標成分の最大値と最小値との差に
乗ずることによって所定の値(ここでは、65535=
16ビット整数の最大値)とするための拡縮率を格納す
る拡縮率記憶部812と、各頂点座標から中心座標を減
じたものに拡縮率を乗じた変換後頂点座標を格納すると
変換後頂点座標記憶部813とから構成されている。
の頂点座標から中心座標と拡縮率と変換後頂点座標とを
求めるためのフローチャートである。ここでは、頂点座
標と中心座標と拡縮率とは、32ビットの浮動小数点型
で表わされ、変換後頂点座標は16ビットの整数型で表
わされるものとする。本実施形態では、ここで説明する
処理が事前に実施されており、頂点座標が中心座標と拡
縮率と変換後頂点座標とを用いて表わされ、RAM8に
格納されているものとする。
モデルの頂点座標V(i,j)が読み込まれる(ST1
3)。ここで、iは頂点座標の各成分を意味するパラメ
ータであり、i=1、2、3がそれぞれX、Y、Z成分
を表わしている。また、jは部分モデルを構成するポリ
ゴンの各頂点を表わすパラメータであり、ここでは、部
分モデルを構成するポリゴンの全頂点数はM個であるも
のとする。すなわち、j=1、2、…、Mである。
の最大値であるMAX(i)と最小値であるMIN
(i)とが算出される(ST15)。そして、中心座標
であるCEN(i)と拡縮率であるRATE(i)とが
最大値であるMAX(i)と最小値であるMIN(i)
とを用いて式及び式によって算出される(ST1
7)。ここで、式に含まれる数字“65535”は1
6ビット整数の最大値である。
標CEN(i)と拡縮率RATE(i)とを用いて、
式によって変換後頂点座標であるVD(i,j)が算出
される(ST19)。すなわち、変換後頂点座標VD
(i,j)を、符号付き16ビット整数型の表現可能範
囲である“−32768〜+32767”とするための
換算係数が、中心座標CEN(i)と拡縮率RATE
(i)とである。上記の計算によって、頂点座標V
(i,j)から中心座標CEN(i)と拡縮率RATE
(i)と変換後頂点座標VD(i,j)とが算出され
る。上記のように、中心座標CEN(i)と拡縮率RA
TE(i)は、各部分モデル毎に求められ、変換後頂点
座標VD(i,j)は、各部分モデルを構成するポリゴ
ンの頂点毎に求められる。また、中心座標CEN(i)
と拡縮率RATE(i)は、32ビットの浮動小数点型
で格納され、変換後頂点座標VD(i,j)は、16ビ
ットの整数型で格納される。従来、頂点座標V(i,
j)は32ビットの浮動小数点型で格納されていたた
め、本発明の格納方法を用いると、精度の低下を抑制し
つつ頂点座標を格納する記憶容量を約半分に削減するこ
とが可能となる。
行なわれる当たり判定処理の概略手順を示すフローチャ
ートである。まず、第1判定部11aによって、立体モ
デルを構成する部分モデルの中から当たり判定の対象と
する部分モデルである判定対象部分モデルが選定される
(ST1)。つぎに、選定された判定対象部分モデルの
モデルデータである中心座標と拡縮率と変換後頂点座標
とが、それぞれモデル記憶部81の中心座標記憶部81
1と拡縮率記憶部812と変換後頂点座標記憶部813
とから読み込まれる(ST3)。
て、判定対象部分モデルの頂点座標が、変換後頂点座標
を拡縮率で除したものに、中心座標を加えることにより
算出される(ST5)。つぎに、交点算出部11b2に
よって、判定対象部分モデルを構成する各ポリゴンの含
まれる平面と、移動体の移動ベクトルの含まれる直線と
の交点の座標が算出される(ST7)。次いで、第1交
点判定部11b3によって、前記交点が、移動体の移動
ベクトルの始点と終点とを結ぶ線分上にあるか否かの判
定が行なわれる(ST9)。
て、前記交点が当該ポリゴン内の点であるか否かの判定
が行なわれる(ST11)。なお、ステップST7から
ステップST11までは、判定対象部分モデルを構成す
る各ポリゴン毎に行なわれる。また、ステップST7で
求められた交点が、ステップST9において、移動体の
移動ベクトルの始点と終点とを結ぶ線分上にあると判定
され、かつ、ステップST11において、当該ポリゴン
内の点であると判定された場合に当該交点が当たりと判
定されるのである。
れる判定対象部分モデルの選定処理の説明図である。移
動ベクトルと立体モデルとを2次元平面に投影した図で
あり、ここでは、立体モデルMOが、縦軸方向に等間隔
に8分割され、横軸方向に等間隔に9分割されており、
合計8×9=72個の部分モデルPAで構成されてい
る。最外周の長方形は立体モデルの外周に対応し、格子
線は部分モデルPAと部分モデルPAとの境界線に対応
し、縦軸方向の隣接する格子線と横軸方向の隣接する格
子線とを外周とする長方形はひとつの部分モデルPAの
外周に対応している。また、移動体の移動ベクトルの始
点P0と終点P1とを結ぶ線分LPの一部が含まれる部
分モデルPAである図の斜線部が第1判定部11aによ
って選定される判定対象部分モデルPA0Tである。こ
こでは、判定対象部分モデルPA0Tの個数は9個であ
る。また、左からK番目にあり、下からL番目にある部
分モデルPAを、(K−1,L−1)と座標の形式で表
現し、これをここでは格子座標と呼び、この内の、横軸
成分(K−1)を格子横軸座標と呼び、縦軸成分(L−
1)を格子縦軸座標と呼ぶ。
れる判定対象部分モデルの選定処理のフローチャートで
ある。ここでは、事前に、図6に示すように、移動ベク
トルと立体モデルとを2次元平面に投影されているもの
とし、図6の斜線部の部分モデル(判定対象部分モデ
ル)の格子座標を求める手順を以下に説明する。まず、
線分LPの横軸方向の長さが、縦軸方向の長さよりも長
いように縦軸と横軸とが設定される(ST21)。な
お、線分LPの横軸方向の長さが、縦軸方向の長さより
も短い場合には、縦軸と横軸とが入れ替えられる。つぎ
に、線分LPの傾きが算出される(ST23)。ここで
は、線分LPの傾きが正の場合について説明する。線分
LPの傾きが負の場合には、縦軸の座標の正負を逆にし
て以下同様の処理を行なえばよい。
めのパラメータeの初期値が以下の手順で設定される
(ST25)。まず、移動ベクトルの始点P0の縦軸座
標値を縦軸方向の格子間隔で除した余りが求められる。
前記余りが正の場合には、前記余りがパラメータeの初
期値として設定され、前記余りが負の場合には、前記余
りに縦軸方向の格子間隔を加算したものがパラメータe
の初期値として設定される。
ある部分モデルの格子座標である初期検索格子座標と、
移動ベクトルの終点P1の位置にある部分モデルの格子
座標である検索終了格子座標とが算出される(ST2
7)。本フローチャートは、始点P0の位置にある部分
モデルから、終点P1の位置にある部分モデルに向けて
判定対象部分モデルを検索するものでる。図6の場合に
は、初期検索格子座標は(1,1)であり、検索終了格
子座標は(6,4)である。
である検索格子横軸座標が検索終了格子座標の横軸成分
である検索終了格子横軸座標より小さいか否かの判断が
行なわれる(ST29)。検索格子横軸座標が検索終了
格子横軸座標より小さい場合は、ステップST31へ進
む。検索格子横軸座標が検索終了格子横軸座標以上の場
合は、処理が終了される。
更新される(ST31)。初回のパラメータeの値の更
新時には、(更新後のeの値)=((傾き)×((横軸
方向格子間隔)−(横軸初期オフセット座標値)))+
(更新前のeの値)とされ、2回目以降のパラメータe
の値の更新時には、(更新後のeの値)=(傾き)×横
軸方向格子間隔)+(更新前のeの値)とされる。ここ
で、横軸初期オフセット座標値とは、移動ベクトルの始
点P0の座標の横軸成分と、始点P0の位置する部分モ
デルの左下端の座標の横軸成分との差である。
更新される(ST33)。初回の更新時には、検索格子
横軸座標を変化されず(現在値のままとされる)、2回
目以降の更新時には、検索格子横軸座標がインクリメン
トされる。そして、現在の検索格子座標が判定対象部分
モデルの格子座標として記憶される(ST35)。
隔以上か否かの判断が行なわれる(ST37)。パラメ
ータeの値が縦軸の格子間隔未満の場合には、ステップ
ST29へ戻る。パラメータeの値が縦軸の格子間隔以
上の場合には、検索格子縦軸座標がインクリメントされ
る(ST39)。そして、パラメータeの値と縦軸格子
間隔とが等しいか否かの判断が行なわれる(ST4
1)。パラメータeの値と縦軸格子間隔とが等しい場合
には、ステップST45へ進む。パラメータeの値と縦
軸格子間隔とが等しくない場合には、現在の検索格子座
標が判定対象部分モデルの格子座標として記憶される
(ST43)。つぎに、パラメータeの値から、縦軸の
格子間隔が減じられる(ST45)。そして、ステップ
ST29へ戻る。
れる判定対象部分モデルを構成するポリゴンに対する当
たり判定の処理の説明図である。部分モデルPAは、第
1判定部11aによって当たり判定の対象とする部分モ
デルである判定対象部分モデルと判断された部分モデル
のひとつである。部分モデルPAは、複数のポリゴンP
OLから構成されており、その内の点b、c、dを頂点
とするポリゴンPOL1が、始点がP0であり終点がP
1である移動体の移動ベクトルと点rで交差しており、
当たりと判定すべきポリゴンである。
れる判定対象部分モデルを構成するポリゴンに対する当
たり判定の処理のフローチャートである。ただし以下の
処理は、判定対象部分モデルを構成するポリゴン毎に行
なわれる。まず、ポリゴンの含まれる(ポリゴンを構成
する全ての頂点が含まれる)平面の方程式が求められる
(ST47)。つぎに、移動体の移動ベクトルの始点P
0と終点P1とを結ぶ直線の方程式が求められる(ST
48)。ついで、前記平面の方程式と前記直線の方程式
とを連立して解くことによって交点rの座標が求められ
る(ST51)。なお、ステップST47からステップ
ST51までは、交点算出部11b2によって行なわれ
る。
て、前記交点rが、移動ベクトルの始点P0と終点P1
とを結ぶ線分上にあるか否かの判定が行なわれる(ST
53)。この判定は、交点rの座標の各成分の値が、移
動ベクトルの始点P0の座標と終点P1の座標との各成
分毎の値の範囲内にあるか否かによって判定される。前
記交点rが、移動ベクトルの始点P0と終点P1とを結
ぶ線分上にない場合は、当該ポリゴンは当たりでないと
判定されて終了する。
終点P1とを結ぶ線分上にある場合は、当該ポリゴンを
構成する頂点の内、あるひとつの頂点を基準として、各
頂点にt(1)、t(2)、t(3)と記号が設定され
る(ST55)。ただし、t(4)=t(1)とする。
つぎに、頂点をカウントするパラメータkが1に初期化
される(ST57)。そして、頂点t(k)を始点とし
頂点t(k+1)を終点とするベクトルと、前記交点p
を始点とし頂点t(k)を終点とするベクトルとの外積
VT(k)が計算され、その成分毎の符号が記憶される
(ST59)。
れる(ST61)。次いで、パラメータkが3より大き
いか否かの判断が行なわれる(ST63)。パラメータ
kが3以下の場合には、ステップST59へ戻る。パラ
メータkが3より大きい場合には、外積VT(1)と外
積VT(2)と外積VT(3)との各成分毎の符号が一
致するか否かによって、当たりか否かを判定する(ST
65)。外積VT(1)と外積VT(2)と外積VT
(3)との各成分毎の符号が全て一致する場合には、当
たりと判断され、一致しない場合には当たりではないと
判断される。なお、ステップST55からステップST
65まで処理は、第2交点判定部11b4によって行な
われる。
に対して当たり判定が行われ後、移動体が配置された様
子を表わす説明図である。判定対象部分モデルPA0は
複数のポリゴンPOLから構成されており、その内の点
b、c、dを頂点とするポリゴンPOL1が、始点がP
0であり終点がP1である移動体IMの移動ベクトルと
点rで交差しており、第2判定部11bによって当たり
と判定される。その結果、移動体IMは点rの位置に配
置される。
きる。
を行う立体モデルの頂点座標を、中心座標と拡縮率と変
換後頂点座標とを用いて表わす場合について説明した
が、当たり判定以外の、例えば画像描画を行う形態であ
ってもよい。頂点座標を、中心座標と拡縮率と変換後頂
点座標とを用いて表わすことによって、頂点座標を格納
するメモリの記憶容量を削減することが可能となり、処
理速度を向上することが可能となる。
が複数の部分モデルから構成されている場合について説
明したが、立体モデルが部分モデルに分割されていない
形態でもよい。この場合には、第1判定手段は不要とな
り、第2判定手段にて当たり判定を行う対象は、立体モ
デルとなる。
を高さ方向に投影する場合について説明したが、高さ以
外の方向(幅方向または長さ方向)に投影する形態でも
よい。投影する方向を選択することによって、第1判定
手段によって選定される判定対象部分モデルの個数を削
減し、当たり判定の処理を高速化することが可能であ
る。また、高さ方向と幅方向と長さ方向との3方向の
内、いずれか2つの組み合わせの方向に、または、3方
向全ての方向に投影して、判定対象部分モデルの選定を
行う形態でもよい。この形態では、投影を行う方向毎に
判定対象部分モデルの選定を行い、全ての投影方向につ
いて判定対象部分モデルと選定された部分モデルについ
て当たり判定を行えばよい。この場合には、更に当たり
判定を行う対象となる部分モデルの個数を削減すること
が可能となる。
を構成するポリゴンが三角形ポリゴンである場合につい
て説明したが、N角形ポリゴン(Nは4以上の任意の整
数)である形態でもよい。この形態では、立体モデルを
表現する自由度が高められる。
タがRAM8に格納されている場合について説明した
が、記憶媒体5からゲームの展開に応じてRAM8にそ
の都度呼び出される形態であってもよい。この形態で
は、RAM8の必要な容量を低減することができるとい
う利点がある。
ば、頂点座標を格納する記憶容量が約半分に削減され、
当たり判定を高速に行うことができる。請求項2及び6
に記載の発明によれば、当たり判定の処理を高速に行う
ことができる。請求項3及び7に記載の発明によれば、
当たり判定を行なう対象となる部分モデルの選定が効率
的に行うことができる。請求項4及び8に記載の発明に
よれば、当たり判定が高速かつ正確に行うことができ
る。請求項10記載の発明によれば、高速かつ正確な当
たり判定が行なわれるビデオゲーム装置が実現可能とな
る。
施形態を示すブロック構成図である。
ある。
場合の一例を示す説明図である。
るためのフローチャートである。
ートである。
る。
ートである。
する当たり判定の処理の説明図である。
する当たり判定の処理のフローチャートである。
行われ後、移動体が配置された様子を表わす説明図であ
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 擬似3次元空間上を移動する移動体と、
複数のポリゴンから構成される立体モデルとの当たりを
判定する当たり判定装置であって、前記立体モデルの各
ポリゴンの頂点座標を格納するモデル記憶手段と、前記
移動体の移動ベクトルと前記頂点座標とを用いて当たり
判定を行なう当たり判定手段とを備え、前記モデル記憶
手段は、前記頂点座標を、各座標成分の最大値と最小値
との平均値である中心座標と、各座標成分の最大値と最
小値との差に乗ずることによって所定の値とするための
拡縮率と、各頂点座標から前記中心座標を減じたものに
前記拡縮率を乗じた変換後頂点座標とで表わし、前記中
心座標と前記拡縮率とを浮動小数型で格納し、前記変換
後頂点座標を整数型で格納することを特徴とする当たり
判定装置。 - 【請求項2】 前記立体モデルは、複数の部分モデルを
結合して構成されており、当たり判定手段は、当たり判
定の対象とする部分モデルである判定対象部分モデルを
選定する第1判定手段と、前記判定対象部分モデルを構
成するポリゴンに対して当たり判定を行なう第2判定手
段とから構成されていることを特徴とする請求項1に記
載の当たり判定装置。 - 【請求項3】 前記第1判定手段は、前記移動ベクトル
と前記立体モデルとを2次元平面に投影して、前記移動
ベクトルの始点と終点とを結ぶ線分の一部または全部が
含まれる部分モデルを前記判定対象部分モデルとするこ
とを特徴とする請求項2に記載の当たり判定装置。 - 【請求項4】 前記第2判定手段は、前記判定対象部分
モデルを構成するポリゴンについて、前記中心座標と前
記拡縮率と前記変換後頂点座標とから各頂点座標を算出
する頂点座標算出手段と、各ポリゴンの含まれる平面と
前記移動ベクトルの含まれる直線との交点の座標を算出
する交点算出手段と、前記交点が前記移動ベクトルの始
点と終点とを結ぶ線分上にあるか否かの判定を行なう第
1交点判定手段と、前記交点が当該ポリゴン内の点であ
るか否かを判定する第2交点判定手段とから構成されて
いることを特徴とする請求項2または3に記載の当たり
判定装置。 - 【請求項5】擬似3次元空間上を移動する移動体と、複
数のポリゴンから構成される立体モデルとの当たりを判
定する当たり判定処理プログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体であって、前記立体モデルの
各ポリゴンの頂点座標を記憶し、前記移動体の移動ベク
トルと前記頂点座標とを用いて当たり判定を行なう当た
り判定処理を行ない、前記頂点座標を、各座標成分の最
大値と最小値との平均値である中心座標と、各座標成分
の最大値と最小値との差に乗ずることによって所定の値
とするための拡縮率と、各頂点座標から前記中心座標を
減じたものに前記拡縮率を乗じた変換後頂点座標とで表
わし、前記中心座標と前記拡縮率とを浮動小数型で記憶
し、前記変換後頂点座標を整数型で記憶することを特徴
とする当たり判定処理プログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項6】 前記立体モデルは、複数の部分モデルを
結合して構成されており、当たり判定処理は、当たり判
定の対象とする部分モデルである判定対象部分モデルを
選定する第1判定処理と、前記判定対象部分モデルを構
成するポリゴンに対して当たり判定を行なう第2判定処
理とから構成されていることを特徴とする請求項5に記
載の当たり判定処理プログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項7】 前記第1判定処理は、前記移動ベクトル
と前記立体モデルとを2次元平面に投影して、前記移動
ベクトルの始点と終点とを結ぶ線分の一部または全部が
含まれる部分モデルを前記判定対象部分モデルとするこ
とを特徴とする請求項6に記載の3次元画像処理プログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項8】 前記第2判定処理は、前記判定対象部分
モデルを構成するポリゴンについて、前記中心座標と前
記拡縮率と前記変換後頂点座標とから各頂点座標を算出
する頂点座標算出処理と、各ポリゴンの含まれる平面と
前記移動ベクトルの含まれる直線との交点の座標を算出
する交点算出処理と、前記交点が移動ベクトルの始点と
終点とを結ぶ線分上にあるか否かの判定を行なう第1交
点判定処理と、前記交点が当該ポリゴン内の点であるか
否かを判定する第2交点判定処理とから構成されている
ことを特徴とする請求項6または7に記載の3次元画像
処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体。 - 【請求項9】 擬似3次元空間上を移動する移動体と、
複数のポリゴンから構成される立体モデルとの当たりを
判定する当たり判定処理方法であって、前記立体モデル
の各ポリゴンの頂点座標を記憶し、前記移動体の移動ベ
クトルと前記頂点座標とを用いて当たり判定を行なう当
たり判定処理を行ない、前記頂点座標を、各座標成分の
最大値と最小値との平均値である中心座標と、各座標成
分の最大値と最小値との差に乗ずることによって所定の
値とするための拡縮率と、各頂点座標から前記中心座標
を減じたものに前記拡縮率を乗じた変換後頂点座標とで
表わし、前記中心座標と前記拡縮率とを浮動小数型で記
憶し、前記変換後頂点座標を整数型で記憶することを特
徴とする当たり判定方法。 - 【請求項10】 請求項1〜4のいずれかに記載の当た
り判定装置と、前記立体モデル及び前記移動体含む画像
を表示するための画像表示手段と、ゲームプログラムデ
ータが記録されたプログラム記憶手段と、外部から操作
可能な操作手段とを備え、上記当たり判定装置は、上記
ゲームプログラムデータに従って当たり判定を行なうこ
とを特徴とするビデオゲーム装置。
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