JP3369159B2 - 画像描画方法、画像描画装置、記録媒体及びプログラム - Google Patents
画像描画方法、画像描画装置、記録媒体及びプログラムInfo
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Description
によって作成された複数のオブジェクトの配置関係か
ら、光源からの光の放射に伴って生じるオブジェクトの
影をそれぞれ背後に配置された別のオブジェクトに表現
するようにした画像描画方法及び画像描画装置、並びに
この画像描画処理を実現するプログラムが記録された記
録媒体及びそのプログラム自体に関する。
ズシェーディング、テクスチャマッピング等のコンピュ
ータグラフィックス(CG)処理が、ハードウエアの飛
躍的な発達と相俟って急速に進歩している。
元モデリングによって複数の3次元形状(オブジェク
ト)を作成し、これらのオブジェクトに対して色や陰影
をつけ、鏡面反射、拡散反射、屈折、透明感などの光学
的特性を付加し、表面模様をつけ、更に、まわりの状況
に応じて描画(窓や景色の映り込みや光の回り込み等)
するというレンダリング処理が行われる。
数のオブジェクトの配置関係から、あるオブジェクトの
影がその背後のオブジェクトに映り込むという影の表現
処理は、レイトレーシングによる方法が考えられるが、
計算にかかる負荷が多く、リアルタイム描画には不向き
である。
合、従来においては、簡単な平面への透視投影や、円形
のような単純な図形描画で近似する方法や、ステンシル
バッファを用いて影を表現する方法が提案されている。
にステンシルバッファというマスクを用いなければなら
ない点や、ステンシルバッファのうち、影として描画す
べき部分を抽出する処理と、抽出した部分に黒の半透明
ポリゴンを描画するという処理が必要であり、処理数が
増加するという問題がある。
たものであり、複雑な配置関係を有する複数のオブジェ
クトや複雑な形状を有するオブジェクトに対する影の表
現を簡単に行うことができる画像描画方法、画像描画装
置を提供すること、並びに前記影の表現を簡単に行うこ
とができるプログラムが記録された記録媒体及びそのプ
ログラム自体を提供することを目的とする。
法は、画像メモリに描画される少なくとも1つの3次元
オブジェクトを構成する1以上の主構成面から1つの主
構成面を選択する第1のステップと、該第1のステップ
にて選択された主構成面に関し、光源を基点とした複数
の副構成面を生成する第2のステップと、該第2のステ
ップにて生成された複数の副構成面のうち、表向きの副
構成面についてレンダリング処理及び隠面処理を行っ
て、前記表向きの副構成面を影の配色で前記画像メモリ
に描画する第3のステップと、前記第2のステップにて
生成された複数の副構成面のうち、裏向きの副構成面に
ついてレンダリング処理及び隠面処理を行って、前記裏
向きの副構成面を前記画像メモリに描画して、前記表向
きの副構成面のうち、前記裏向きの副構成面が重なる部
分を打ち消すことにより、前記主構成面についての影を
前記画像メモリに描画する第4のステップとを有するこ
とを特徴とする。
メモリを有し、前記画像メモリに画像データを描画し、
該画像データを表示装置に出力して、該表示装置に前記
画像データを表示させるための画像描画装置において、
前記画像メモリに描画される少なくとも1つの3次元オ
ブジェクトを構成する1以上の主構成面から1つの主構
成面を選択する選択手段と、前記選択手段にて選択され
た主構成面に関し、光源を基点とした複数の副構成面を
生成する副構成面生成手段と、前記副構成面生成手段に
て生成された複数の副構成面のうち、表向きの副構成面
についてレンダリング処理及び隠面処理を行って、前記
表向きの副構成面を影の配色で前記画像メモリに描画す
る第1の副構成面描画手段と、前記副構成面生成手段に
て生成された複数の副構成面のうち、裏向きの副構成面
についてレンダリング処理及び隠面処理を行って、前記
裏向きの副構成面を前記画像メモリに描画して、前記表
向きの副構成面のうち、前記裏向きの副構成面が重なる
部分を打ち消すことにより、前記主構成面についての影
を前記画像メモリに描画する第2の副構成面描画手段と
を有することを特徴とする。
リを有し、前記画像メモリに画像データを描画し、該画
像データを表示装置に出力して、該表示装置に前記画像
データを表示させるための画像描画装置を、前記画像メ
モリに描画される少なくとも1つの3次元オブジェクト
を構成する1以上の主構成面から1つの主構成面を選択
する選択手段、前記選択手段にて選択された主構成面に
関し、光源を基点とした複数の副構成面を生成する副構
成面生成手段、前記副構成面生成手段にて生成された複
数の副構成面のうち、表向きの副構成面についてレンダ
リング処理及び隠面処理を行って、前記表向きの副構成
面を影の配色で前記画像メモリに描画する第1の副構成
面描画手段、前記副構成面生成手段にて生成された複数
の副構成面のうち、裏向きの副構成面についてレンダリ
ング処理及び隠面処理を行って、前記裏向きの副構成面
を前記画像メモリに描画して、前記表向きの副構成面の
うち、前記裏向きの副構成面が重なる部分を打ち消すこ
とにより、前記主構成面についての影を前記画像メモリ
に描画する第2の副構成面描画手段、として機能させる
ためのプログラムを記録したコンピュータにて読み取り
可能な記録媒体である。
モリを有し、前記画像メモリに画像データを描画し、該
画像データを表示装置に出力して、該表示装置に前記画
像データを表示させるための画像描画装置を、前記画像
メモリに描画される少なくとも1つの3次元オブジェク
トを構成する1以上の主構成面から1つの主構成面を選
択する選択手段、前記選択手段にて選択された主構成面
に関し、光源を基点とした複数の副構成面を生成する副
構成面生成手段、前記副構成面生成手段にて生成された
複数の副構成面のうち、表向きの副構成面についてレン
ダリング処理及び隠面処理を行って、前記表向きの副構
成面を影の配色で前記画像メモリに描画する第1の副構
成面描画手段、前記副構成面生成手段にて生成された複
数の副構成面のうち、裏向きの副構成面についてレンダ
リング処理及び隠面処理を行って、前記裏向きの副構成
面を前記画像メモリに描画して、前記表向きの副構成面
のうち、前記裏向きの副構成面が重なる部分を打ち消す
ことにより、前記主構成面についての影を前記画像メモ
リに描画する第2の副構成面描画手段、として機能させ
るためのプログラムである。
バッファリングによって行うことが好ましい。
のオブジェクトや複雑な形状を有するオブジェクトに対
する影の表現を、例えばステンシルバッファなどを用い
ずに簡単に行うことができる。また、最終段で、改めて
黒の半透明ポリゴンを描画するなどの処理を行う必要が
なくなり、処理数の削減に有利となる。特に、本発明で
は、影が投影されるオブジェクトについて3次元的な情
報は不要となり、2次元の画像と各々の画素に対するZ
バッファ値があればよい。
ステップでの処理、あるいは前記第2の副構成面描画手
段での処理は、前記表向きの副構成面のうち、前記裏向
きの副構成面が重なる部分が透明となるように描画し
て、前記主構成面についての影を前記画像メモリに描画
するようにしてもよい。
いは前記選択手段での処理は、前記3次元オブジェクト
を構成する複数の主構成面のうち、前記光源から遠い主
構成面から順に選択し、上述した一連の描画処理を繰り
返すことにより、少なくとも1つの主構成面の影を他の
主構成面に描画するようにしてもよい。
ジェクトを描画する場合に、前記光源から遠いオブジェ
クトから順に、上述した一連の描画処理を繰り返すこと
により、少なくとも1つの3次元オブジェクトの影を該
オブジェクトよりも前記光源から遠い他の3次元オブジ
ェクトに描画するようにしてもよい。
法、画像描画装置、記録媒体及びプログラムを、各種プ
ログラムを実行するエンタテインメントシステムに適用
した実施の形態例(以下、単に実施の形態に係るエンタ
テインメントシステムと記す)を図面を参照しながら説
明する。
ステム10は、基本的には、図1に示すように、各種プ
ログラムを実行させるエンタテインメント装置12と、
該エンタテインメント装置12に対して着脱自在とされ
るメモリカード14と、エンタテインメント装置12に
対して着脱自在とされた操作装置(コントローラ)16
と、エンタテインメント装置12からの映像・音声信号
が供給されるテレビ受像機等の表示装置であるモニタ
(ディスプレイ)18とから構成される。
CD−ROM等の光ディスク20などのような大容量記
憶媒体に記録されているプログラムを読み出して、ユー
ザ(例えば、ゲームプレイヤ等)からの指示に応じてゲ
ーム等を実行するためのものである。なお、ゲームの実
行とは、主として、操作装置16からの入力を受信し
て、モニタ18上における表示や音声を制御しながらビ
デオゲームの進行を制御することをいう。
すように、制御系200に、システムバス202を介し
て、グラフィック生成系204と、サウンド生成系20
6と、光ディスク制御系208とがそれぞれ接続されて
いる。また、前記制御系200には、システムバス20
2を介して、操作装置16とメモリカード14に対して
データ等の入出力制御を行う通信制御部210が接続さ
れている。
6の通信制御部(図示せず)及び前記通信制御部210
を介してユーザによるコマンド(操作データを含む)が
入力される。光ディスク制御系208の内部の光ディス
ク装置212には、本実施の形態に係る記録媒体の1つ
の具体例であるCD−ROM等の光ディスク20が装着
される。
ログラムやデータ、並びに操作装置16からのコマンド
に基づいてモニタ18に表示されている表示キャラクタ
の動作を制御する。
ト装置12を制御するMPU220と、各種プログラム
の動作や各種データの格納等に使用されるメインメモリ
222と、割り込み制御やダイレクトメモリアクセス
(DMA:Direct Memory Access)転送の制御等を行う
周辺装置制御部224と、前記グラフィック生成系20
4やサウンド生成系206等の管理を行ういわゆるオペ
レーティングシステム等のプログラムが格納され、カー
ネル等の制御を行うためのOSD機能を内蔵したROM
226と、カレンダ・時計機能を有するリアルタイムク
ロック(RTC)228とを有する。ここでいうメイン
メモリ222は、そのメモリ222上で少なくとも前記
ゲームプログラムを実行することができる。
ているオペレーティングシステムのプログラムを実行す
ることにより、このエンタテインメント装置12全体を
制御するもので、例えば32ビットのRISC−CPU
からなる。
は、電源が投入されると、制御系200のMPU220
がROM226に記憶されているオペレーティングシス
テムプログラムを実行することにより、グラフィック生
成系204、サウンド生成系206等の制御を行うよう
になっている。
ムが実行されると、MPU220は、動作確認等のエン
タテインメント装置12の全体の初期化を行った後、光
ディスク制御系208を制御して、光ディスク20に記
録されているゲーム等のアプリケーションプログラムを
実行する。
ムの実行により、MPU220は、プレイヤからの入力
に応じてグラフィック生成系204、サウンド生成系2
06等を制御して、画像の表示、効果音、楽音の発生を
制御する。
処理に必要な浮動小数点ベクトル演算を行うためのベク
トル演算ユニット230と、前記MPU220の制御に
基づいて画像データを生成し、モニタ18(この例では
CRT)に出力する画像処理部232と、MPU220
やベクトル演算ユニット230と画像処理部232との
転送パスの調停等を行うグラフィックインターフェース
(GIF)234と、離散コサイン変換等の直交変換に
より圧縮されて符号化された画像データを復号する画像
デコーダ236とを備えている。
ンジン240、メモリインターフェース242、画像メ
モリ244、表示制御装置246(例えばプログラマブ
ルCRTコントローラ等)を有する。
20から供給される描画コマンドに対応して、メモリイ
ンターフェース242を介して、画像メモリ244に所
定の画像データを描画する動作を実行する。
ングエンジン240との間には第1のバス248が接続
され、メモリインターフェース242と画像メモリ24
4との間には第2のバス250が接続されている。第1
及び第2のバス248及び250は、それぞれ例えば1
28ビットのビット幅を有し、レンダリングエンジン2
40が画像メモリ244に対して高速に描画処理を実行
することができるようになっている。
TSC方式、あるいはPAL方式などの320×240
画素の画像データ、あるいは640×480画素の画像
データを、リアルタイムに、即ち1/60秒〜1/30
秒の間に、10数回〜数10回以上描画できる能力を有
する。
画領域と表示描画領域を同一のエリアに指定することが
できるユニファイドメモリ構造のものが採用され、例え
ば図2に示すように、フレームバッファ244a、Zバ
ッファ244b、テクスチャバッファ244cがそれぞ
れ論理的アドレッシングによって割り付けられている。
もちろん、前記Zバッファ244bを画像メモリ244
とは別に物理的に割り付けるようにしてもよい。
は、光ディスク20から光ディスク装置212を通じて
取り込まれたテクスチャデータやメインメモリ222上
で作成されたテクスチャデータをメモリインターフェー
ス242を介して画像メモリ244のフレームバッファ
244a等に書き込んだり、画像メモリ244のフレー
ムバッファ244aに描画された画像データをメモリイ
ンターフェース242を介して読み取り、これをモニタ
18に出力し、画面上に表示させるように構成されてい
る。
らの指示に基づいて、楽音、効果音等を発生する音声処
理装置(Sound Processing Unit:SPU)260と、
このSPU260により発生された楽音、効果音等を記
憶しているサウンドバッファ262とを有する。SPU
260によって発生される楽音、効果音等の信号はモニ
タ18の音声端子に供給され、該モニタ18のスピーカ
264から楽音、効果音等として出力(発音)するよう
になっている。
トの音声データを4ビットの差分信号として適応予測符
号化(ADPCM:Adaptive Differential PCM)され
た音声データを再生するADPCM復号機能と、サウン
ドバッファ262に記憶されている波形データを再生す
ることにより、効果音等を発生する再生機能と、サウン
ドバッファ262に記憶されている波形データを変調さ
せて再生する変調機能等を備えている。
のサウンド生成系206は、MPU220からの指示に
よってサウンドバッファ262に記録された波形データ
に基づいて楽音、効果音等を発生するいわゆるサンプリ
ング音源として使用することができるようになってい
る。
ディスク20に記録されたプログラムやデータ等を再生
する光ディスク装置212と、例えばエラー訂正符号
(ECC:Error Correction Code )が付加されて記録
されているプログラム、データ等を復号するデコーダ2
70と、光ディスク装置212からのデータを一時的に
記憶することにより、光ディスク20からのデータの読
み出しを高速化するバッファ272とを備えている。上
述のデコーダ270には、CPU274が接続されてい
る。
る光ディスク20に記録された音声データとしては、上
述のADPCMデータの他に音声信号をアナログ/デジ
タル変換したいわゆるPCMデータがある。
トのデジタルデータの差分を4ビットで表わして記録さ
れている音声データは、デコーダ270で復号された
後、上述のSPU260に供給され、該SPU260で
デジタル/アナログ変換等の処理が施された後、スピー
カ264を駆動するために使用される。
ットのデジタルデータとして記録されている音声データ
は、デコーダ270で復号された後、スピーカ264を
駆動するために使用される。
メントシステム10が有する特徴的な機能について図3
〜図8を参照しながら説明する。
次元モデリングによるオブジェクト、例えばロールプレ
イングゲームにおける主人公100の光源に対する位置
関係から、該主人公100の影102を背景や他のオブ
ジェクトに表現するという機能である。
クトは、それぞれ複数のポリゴンで構成されるが、この
機能は、ポリゴン単位に描画処理を行って、あるオブジ
ェクトの影102を背景や別のオブジェクトに表現す
る。
複数の主ポリゴンのうち、1つの主ポリゴンについてレ
ンダリング処理とZバッファリングによる隠面処理によ
り描画を行い、前記主ポリゴンに関する光源を基点とし
た新たな複数の副ポリゴンを生成し、これら新たな副ポ
リゴンのうち、視点から見て表側の副ポリゴン(便宜的
に、表向きの副ポリゴンと記す)についてレンダリング
処理及びZバッファリングによる隠面処理により描画を
行い、視点から見て裏側の副ポリゴン(便宜的に裏向き
の副ポリゴン)についてレンダリング処理及びZバッフ
ァリングによる隠面処理により描画を行うことで、前記
主ポリゴンについての影を描画するというものである。
なお、光源として、点光源、面光源などの様々な光源を
適用することができる。
を参照しながら説明する。図4Aに示すように、ある平
面(例えば背景としての地面)の上に、例えば三角形の
主ポリゴン110を配置する場合を想定すると、まず、
主ポリゴン110をレンダリング処理及びZバッファリ
ングによる隠面処理を通じて画像メモリ244に描画す
る。
を基点とした主ポリゴン110に関する新たな複数の副
ポリゴン110a〜110cを生成する。具体的には、
光源112を基点として、主ポリゴン110を構成する
3つの線分114a〜114cの例えば地面に対する透
視変換を行って、各線分114a〜114cの頂点座標
と地面上での頂点座標に基づいてそれぞれ3つの副ポリ
ゴン110a〜110cを生成する。
された副ポリゴン110a〜110cのうち、表向きの
副ポリゴン(図4B〜図4Dの例では副ポリゴン110
a)についてレンダリング処理及びZバッファリングに
よる隠面処理により描画を行う。このとき、黒系の配色
で描画を行う。
4Dの例では副ポリゴン110b及び110c)につい
てレンダリング処理及びZバッファリングによる隠面処
理により描画を行う。このとき、表向きの副ポリゴン1
10aの配色(黒系の色)を打ち消すように、即ち、打
ち消した部分が透明となるように、裏向きの副ポリゴン
110b及び110cを描画する。
示すように、地面に主ポリゴン110の影116が表現
されることになる。
10のほかに、別のオブジェクト又はポリゴンあるいは
動画や単なる画像(図5Aの例では簡単に球体120を
想定している)が存在する場合について説明する。この
場合、球体120は主ポリゴン110よりも光源112
から遠い位置にあって、表面に主ポリゴン110の影1
16が映し出される位置関係にあるものとする。
メモリ244に描画する。この場合、球体120が主ポ
リゴン110よりも先に描画されることとなる。その
後、主ポリゴン110をレンダリング処理及びZバッフ
ァリングによる隠面処理を通じて画像メモリ244に描
画する。次いで、図5Bに示すように、光源112を基
点とした主ポリゴン110に関する新たな複数の副ポリ
ゴン110a〜110cを生成する。
れた副ポリゴン110a〜110cのうち、表向きの副
ポリゴン110aについて黒系の配色によるレンダリン
グ処理及びZバッファリングによる隠面処理により描画
を行う。このとき、球体120のZバッファ値と表向き
の副ポリゴン110aのZバッファ値から、表向きの副
ポリゴン110aのうち、Zバッファ値が球体120の
Zバッファ値よりも例えば高い部分(即ち、球体120
によって隠れている部分)は描画されない。表示的に
は、球体120の一部が表向きの副ポリゴン110aで
切断されたような画像、換言すれば、表向きの副ポリゴ
ン110aの前面に球体の一部が張り出したような画像
となる。
リゴン110b及び110cについて黒系の配色を打ち
消すレンダリング処理及びZバッファリングによる隠面
処理により描画を行う。このとき、球体120のZバッ
ファ値と各裏向きの副ポリゴン110b及び110cの
Zバッファ値から、裏向きの副ポリゴン110b及び1
10cのうち、球体120によって隠れている部分は描
画されない。
のうち、裏向きの副ポリゴン110b及び110cで打
ち消されなかった部分、即ち、球体120のZバッファ
値との比較によって描画されなかった部分が黒系の配色
として残る。その結果、その部分が球体120の表面
(球面)に沿って映し出された影116として表現され
ることになる。
ウエア(画像描画手段300)の一例について図6〜図
8を参照しながら説明する。
スク20やメモリカード14のようなランダムアクセス
可能な記録媒体、さらにはネットワークによってエンタ
テインメント装置12に提供されるようになっている。
ここでは、光ディスク20からエンタテインメント装置
12に読み込まれて動作する場合を想定して説明を進め
る。
予めエンタテインメント装置12にて再生される特定の
光ディスク20から所定の処理を経てエンタテインメン
ト装置12の制御系200内のメインメモリ222にダ
ウンロードされることによって該制御系200のMPU
220上で動作されるようになっている。
に示すように、オブジェクトの描画順序を光源112か
ら遠い順に設定する描画順序決定手段302と、描画順
序にあるオブジェクトを構成する主ポリゴン110につ
いてレンダリング処理及び隠面処理により描画を行う主
ポリゴン描画手段304と、光源112を基点とした主
ポリゴン110に関する新たな副ポリゴン110a〜1
10cを生成する副ポリゴン生成手段306と、これら
新たな副ポリゴン110a〜110cのうち、表向きの
副ポリゴン110aについてレンダリング処理及び隠面
処理により描画を行う第1の副ポリゴン描画手段308
と、裏向きの副ポリゴン110b及び110cについて
レンダリング処理及び隠面処理により描画を行う第2の
副ポリゴン描画手段310と、各種処理の完了を判別す
る処理判別手段312と、画像メモリ244に描画され
た画像データをモニタ18に出力して、該モニタ18の
画面上に画像データを表示させる画像表示処理手段31
4とを有する。
を図7及び図8のフローチャートを参照しながら説明す
る。
ステップS1において、描画すべきオブジェクトのう
ち、動作情報に基づいて該当するオブジェクトの基本座
標(ワールド座標)を書き換える。
の位置を設定し、次いで、ステップS3において、描画
順序決定手段302を通じて各オブジェクトの描画順序
を決定する。具体的には、オブジェクトデータの読出し
順序を、各オブジェクトの基本座標と光源112の座標
に基づいて、光源112から遠い順となるように決定す
る。これによって、光源112から遠いオブジェクトか
ら先に描画されることになる。
トの検索に用いられるインデックスレジスタiに初期値
「0」を格納して、該インデックスレジスタiを初期化
する。
ブジェクトデータを読み出し、次いで、ステップS6に
おいて、主ポリゴン110の検索に用いられるインデッ
クスレジスタjに初期値「0」を格納して、該インデッ
クスレジスタjを初期化する。
に入る。まず、ステップS7において、前記読み出され
たオブジェクトデータからj番目の主ポリゴン110に
関するデータを読み出す。
ェクトの基本座標と光学情報に基づいて当該主ポリゴン
110の頂点データを書き換える。次いで、ステップS
9において、当該主ポリゴン110について、レンダリ
ング処理及びZバッファリングによる隠面処理を行っ
て、該主ポリゴン110の3D画像を画像メモリ244
に描画する。
に入る。まず、図8のステップS10において、線分1
14a〜114cの検索に用いられるインデックスレジ
スタkに初期値「0」を格納して、該インデックスレジ
スタkを初期化する。
2を基点として、主ポリゴン110を構成するk番目の
線分の例えば地面に対する透視変換を行い、当該線分の
頂点座標と地面上での頂点座標に基づいてk番目の副ポ
リゴンを生成する。
クスレジスタkの値を+1更新し、次いで、ステップS
13において、処理判別手段312を通じて、主ポリゴ
ン110を構成するすべての線分について副ポリゴンを
生成したか否かが判別される。この判別は、インデック
スレジスタkの値が主ポリゴン110の線分の数A以上
であるかどうかで行われる。
ていなければ、ステップS11に戻り、次の線分につい
ての副ポリゴンを生成する。そして、すべての線分につ
いて副ポリゴンを生成した段階で、次のステップS14
に進み、第1の副ポリゴン描画手段308を通じて、複
数の副ポリゴンのうち、表向きの副ポリゴン110aに
ついて、黒系の配色によるレンダリング処理及びZバッ
ファリングによる隠面処理を行って、該表向きの副ポリ
ゴン110aの3D画像を画像メモリ244に描画す
る。
ポリゴン描画手段310を通じて、今度は、裏向きの副
ポリゴン110b及び110cについて、黒系の配色を
打ち消すレンダリング処理及びZバッファリングによる
隠面処理を行って、該裏向きの副ポリゴン110b及び
110cの3D画像を画像メモリ244に描画する。
クスレジスタjの値を+1更新し、次いで、ステップS
17において、処理判別手段312を通じて、当該オブ
ジェクトを構成するすべての主ポリゴン110について
描画処理を行ったか否かが判別される。この判別は、イ
ンデックスレジスタjの値が当該オブジェクトを構成す
るポリゴン数B以上であるかどうかで行われる。
リゴン110について描画処理を行っていない場合は、
前記ステップS7に戻り、次の主ポリゴン110につい
ての描画並びに副ポリゴン110a〜110cの生成及
び描画を行う。
リゴン110について描画処理を行った段階で、次のス
テップS18に進み、インデックスレジスタiの値を+
1更新し、次いで、ステップS19において、処理判別
手段312を通じて、すべてのオブジェクトについて描
画処理を行ったか否かが判別される。この判別は、イン
デックスレジスタiの値がオブジェクトの数C以上であ
るかどうかで行われる。
行っていない場合は、前記ステップS5に戻り、次のオ
ブジェクトについての主ポリゴン110の描画並びに副
ポリゴン110a〜110cの生成及び描画を行う。
行った段階で、次のステップS20に進み、画像表示手
段314を通じて、画像メモリ244に描画されている
画像データをモニタ18に出力し、該モニタ18上に画
像データを表示させる。
手段312を通じて、この画像描画処理手段300に対
するプログラム終了要求(例えばゲームオーバーや電源
断など)があったか否かが判別される。終了要求がない
場合は、前記ステップS1に戻り、再びステップS1以
降の処理を繰り返す。
で、この画像描画手段300での処理が終了する。
インメントシステム10においては、少なくとも1つの
3次元オブジェクトを構成する1以上の主ポリゴン11
0について、光源112を基点とした新たな副ポリゴン
110a〜110cを生成し、これら新たな副ポリゴン
110a〜110cのうち、表向きの副ポリゴン110
aについて描画を行った後、裏向きの副ポリゴン110
b及び110cについて描画を行って、前記表向きの副
ポリゴン110aの描画の一部を打ち消すようにしたの
で、複雑な配置関係を有する複数のオブジェクトや複雑
な形状を有するオブジェクトに対する影の表現を例えば
ステンシルバッファなどを用いずに簡単に行うことがで
きる。
を打ち消すように、裏向きの副ポリゴン110b及び1
10cの描画を行った段階で影が表現されることから、
最終段で、改めて黒の半透明ポリゴンを描画するなどの
処理を行う必要がなくなり、処理数の削減に有利とな
る。
影されるオブジェクト(図5Aの例では球体120)の
3次元的な情報は不要となり、2次元の画像と各々の画
素に対するZバッファ値があればよい。
描画装置、記録媒体及びプログラムは、上述の実施の形
態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々
の構成を採り得ることはもちろんである。
描画方法、画像描画装置、記録媒体及びプログラムによ
れば、複雑な配置関係を有する複数のオブジェクトや複
雑な形状を有するオブジェクトに対する影の表現を簡単
に行うことができる。
ムの構成を示すブロック図である。
図である。
る。
画手段において、影の表現を行う場合の原理を示す説明
図(その1)である。
画手段において、影の表現を行う場合の原理を示す説明
図(その2)である。
機能ブロック図である。
示すフローチャート(その1)である。
示すフローチャート(その2)である。
ンメント装置 100…主人公 102…影 110…主ポリゴン 110a…表向き
の副ポリゴン 110b、110c…裏向きの副ポリゴン 112…光源 116…主ポリゴ
ンの影 232…画像処理部 244…画像メモ
リ 244a…フレームバッファ 244b…Zバッ
ファ 300…画像描画手段 302…描画順序
決定手段 304…主ポリゴン描画手段 306…副ポリゴ
ン生成手段 308…第1の副ポリゴン描画手段 310…第2の副
ポリゴン描画手段 312…処理判別手段 314…画像表示
手段
Claims (16)
- 【請求項1】画像メモリに描画される少なくとも1つの
3次元オブジェクトを構成する1以上の主構成面から1
つの主構成面を選択する第1のステップと、 前記第1のステップにて選択された主構成面に関し、 光
源を基点とした複数の副構成面を生成する第2のステッ
プと、 前記第2のステップにて生成された複数の副構成面のう
ち、表向きの副構成面についてレンダリング処理及び隠
面処理を行って、前記表向きの副構成面を影の配色で前
記画像メモリに描画する第3のステップと、 前記第2のステップにて生成された複数の副構成面のう
ち、裏向きの副構成面についてレンダリング処理及び隠
面処理を行って、前記裏向きの副構成面を前記画像メモ
リに描画して、前記表向きの副構成面のうち、前記裏向
きの副構成面が重なる部分を打ち消すことにより、 前記
主構成面についての影を前記画像メモリに描画する第4
のステップとを有することを特徴とする画像描画方法。 - 【請求項2】請求項1記載の画像描画方法において、前記第4のステップは、前記表向きの副構成面のうち、
前記裏向きの副構成面が重なる部分が透明となるように
描画して、前記主構成面についての影を前記画像メモリ
に描画する ことを特徴とする画像描画方法。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の画像描画方法におい
て、前記第1のステップは、前記3次元オブジェクトを構成
する複数の主構成面のうち、前記光源から遠い主構成面
から順に選択し、 前記第1のステップ、第2のステップ、第3のステップ
及び第4のステップによる一連の描画処理を繰り返すこ
とにより、少なくとも1つの主構成面の影を他の主構成
面に 描画することを特徴とする画像描画方法。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像
描画方法において、前記画像メモリに複数の 3次元オブジェクトを描画する
場合に、 前記光源から遠いオブジェクトから順に、前記第1〜第
4のステップの前記一連の描画処理を繰り返すことによ
り、少なくとも1つの3次元オブジェクトの影を該オブ
ジェクトよりも前記光源から遠い他の3次元オブジェク
トに描画することを特徴とする画像描画方法。 - 【請求項5】画像メモリを有し、 前記画像メモリに画像データを描画し、該画像データを
表示装置に出力して、該表示装置に前記画像データを表
示させるための画像描画装置において、 前記画像メモリに描画される 少なくとも1つの3次元オ
ブジェクトを構成する1以上の主構成面から1つの主構
成面を選択する選択手段と、 前記選択手段にて選択された主構成面に関し、光源を基
点とした複数の副構成面を生成する副構成面生成手段
と、 前記副構成面生成手段にて生成された複数の副構成面の
うち、表向きの副構成面についてレンダリング処理及び
隠面処理を行って、前記表向きの副構成面を影の配色で
前記画像メモリに描画する第1の副構成面描画手段と、 前記副構成面生成手段にて生成された複数の副構成面の
うち、裏向きの副構成面についてレンダリング処理及び
隠面処理を行って、前記裏向きの副構成面を前記画像メ
モリに描画して、前記表向きの副構成面のうち、前記裏
向きの副構成面が重なる部分を 打ち消すことにより、前
記主構成面についての影を前記画像メモリに描画する第
2の副構成面描画手段とを有することを特徴とする画像
描画装置。 - 【請求項6】請求項5記載の画像描画装置において、前記第2の副構成面描画手段は、前記表向きの副構成面
のうち、前記裏向きの副構成面が重なる部分が透明とな
るように描画して、前記主構成面についての影を前記画
像メモリに描画 することを特徴とする画像描画装置。 - 【請求項7】請求項5又は6記載の画像描画装置におい
て、前記選択手段は、前記 3次元オブジェクトを構成する複
数の主構成面のうち、前記光源から遠い主構成面から順
に選択し、 前記選択手段、副構成面生成手段、第1の副構成面描画
手段及び第2の副構成面描画手段による一連の描画処理
を繰り返すことにより、 少なくとも1つの主構成面の影
を他の主構成面に描画することを特徴とする画像描画装
置。 - 【請求項8】請求項5〜7のいずれか1項に記載の画像
描画装置において、前記画像メモリに複数の 3次元オブジェクトを描画する
場合に、 前記光源から遠いオブジェクトから順に、前記選択手
段、副構成面生成手段、第1の副構成面描画手段及び第
2の副構成面描画手段による一連の描画処理を繰り返す
ことにより、少なくとも1つの3次元オブジェクトの影
を該3次元オブジェクトよりも前記光源から遠い他の3
次元オブジェクトに描画することを特徴とする画像描画
装置。 - 【請求項9】画像メモリを有し、 前記 画像メモリに画像データを描画し、該画像データを
表示装置に出力して、該表示装置に前記画像データを表
示させるための画像描画装置を、 前記画像メモリに描画される 少なくとも1つの3次元オ
ブジェクトを構成する1以上の主構成面から1つの主構
成面を選択する選択手段、 前記選択手段にて選択された主構成面に関し、光源を基
点とした複数の副構成面を生成する副構成面生成手段、 前記副構成面生成手段にて生成された複数の副構成面の
うち、表向きの副構成面についてレンダリング処理及び
隠面処理を行って、前記表向きの副構成面を影の配色で
前記画像メモリに描画する第1の副構成面描画手段、 前記副構成面生成手段にて生成された複数の副構成面の
うち、裏向きの副構成面についてレンダリング処理及び
隠面処理を行って、前記裏向きの副構成面を前記画像メ
モリに描画して、前記表向きの副構成面のうち、前記裏
向きの副構成面が重なる部分 を打ち消すことにより、前
記主構成面についての影を前記画像メモリに描画する第
2の副構成面描画手段、 として機能させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータにて読み取り可能な 記録媒体。 - 【請求項10】請求項9記載の記録媒体において、前記第2の副構成面描画手段は、前記表向きの副構成面
のうち、前記裏向きの副構成面が重なる部分が透明とな
るように描画して、前記主構成面についての影を前記画
像メモリに描画 することを特徴とする記録媒体。 - 【請求項11】請求項9又は10記載の記録媒体におい
て、前記選択手段は、前記3次元オブジェクトを構成する複
数の主構成面のうち、前記光源から遠い主構成面から順
に選択し、 前記選択手段、副構成面生成手段、第1の副構成面描画
手段及び第2の副構成面描画手段による一連の描画処理
を繰り返すことにより、少なくとも1つの主構成面の影
を他の主構成面に描画 することを特徴とする記録媒体。 - 【請求項12】請求項9〜11のいずれか1項に記載の
記録媒体において、前記画像メモリに複数の3次元オブジェクトを描画する
場合に、 前記光源から遠いオブジェクトから順に、前記選択手
段、副構成面生成手段、第1の副構成面描画手段及び第
2の副構成面描画手段による一連の描画処理を繰り返す
ことにより、少なくとも1つの3次元オブジェクトの影
を該オブジェクトよりも前記光源から遠い他の3次元オ
ブジェクトに描画 することを特徴とする記録媒体。 - 【請求項13】画像メモリを有し、 前記 画像メモリに画像データを描画し、該画像データを
表示装置に出力して、該表示装置に前記画像データを表
示させるための画像描画装置を、 前記画像メモリに描画される 少なくとも1つの3次元オ
ブジェクトを構成する1以上の主構成面から1つの主構
成面を選択する選択手段、 前記選択手段にて選択された主構成面に関し、光源を基
点とした複数の副構成面を生成する副構成面生成手段、 前記副構成面生成手段にて生成された複数の副構成面の
うち、表向きの副構成面についてレンダリング処理及び
隠面処理を行って、前記表向きの副構成面を影の配色で
前記画像メモリに描画する第1の副構成面描画手段、 前記副構成面生成手段にて生成された複数の副構成面の
うち、裏向きの副構成面についてレンダリング処理及び
隠面処理を行って、前記裏向きの副構成面を前記画像メ
モリに描画して、前記表向きの副構成面のうち、前記裏
向きの副構成面が重なる部分 を打ち消すことにより、前
記主構成面についての影を前記画像メモリに描画する第
2の副構成面描画手段、 として機能させるためのプログラム。 - 【請求項14】請求項13記載のプログラムにおいて、 前記第2の副構成面描画手段は、前記表向きの副構成面
のうち、前記裏向きの副構成面が重なる部分が透明とな
るように描画して、前記主構成面についての影を前記画
像メモリに描画することを特徴とするプログラム。 - 【請求項15】請求項13又は14記載のプログラムに
おいて、 前記選択手段は、前記3次元オブジェクトを構成する複
数の主構成面のうち、前記光源から遠い主構成面から順
に選択し、 前記選択手段、副構成面生成手段、第1の副構成面描画
手段及び第2の副構成面描画手段による一連の描画処理
を繰り返すことにより、少なくとも1つの主構成面の影
を他の主構成面に描画することを特徴とするプログラ
ム。 - 【請求項16】請求項13〜15のいずれか1項に記載
のプログラムにおいて、 前記画像メモリに複数の3次元オブジェクトを描画する
場合に、 前記光源から遠いオブジェクトから順に、前記選択手
段、副構成面生成手段、第1の副構成面描画手段及び第
2の副構成面描画手段による一連の描画処理を繰り返す
ことにより、少なくとも1つの3次元オブジェクトの影
を該オブジェクトよりも前記光源から遠い他の3次元オ
ブジェクトに描画することを特徴とするプログラム。
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