JP3420193B2 - 画像形成方法、それを実現するためのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、及びゲームシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、仮想３次元空間に
配置されたオブジェクトを複数の視点から見たような画
像を画面上に表示させる場合に用いて好適な画面形成方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゲーム画面におけるオブジェクト（例え
ばキャラクタ）の表現方法として、仮想３次元空間に配
置された一又は複数のオブジェクトを互いに異なる視点
からみた画像を画面上の複数の領域のそれぞれに分けて
表示する手法が用いられることがある。このような分割
画面をコンピュータにより形成する場合、従来は仮想３
次元空間の複数の視点に設定された仮想カメラから所定
の画角で各オブジェクトを撮影したものと仮定して画像
表示に必要な各種の演算処理を行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、２次元平面
である表示装置の画面上に３次元画像を表示する場合、
オブジェクト座標系によって記述されているオブジェク
トの形状を定義する座標（オブジェクトを構成するポリ
ゴンの頂点の座標）を、仮想３次元空間を規定するワー
ルド座標系の座標へ変換することによって当該オブジェ
クトを３次元空間に配置し、その配置されたオブジェク
トを３次元空間に設定された視点を原点とする視点座標
系の座標へ変換し、さらに視点座標系の所定位置に配置
された仮想スクリーン上に各オブジェクトを投影して当
該スクリーン座標系における各オブジェクトの頂点座標
を演算する処理が必要となる。このような座標変換を行
なう場合において、仮想３次元空間に複数の視点が設定
されていると、ワールド座標系→視点座標系→スクリー
ン座標系への座標変換を視点の数だけ繰り返す必要があ
るので、演算処理の負荷が顕著に増加する。

【０００４】そこで、本発明は、仮想３次元空間に配置
されたオブジェクトを複数の視点から見た画像を画面上
の複数の領域に分けて表示したように見える分割画面を
従来よりも少ない処理負荷で擬似的に形成できる画像形
成方法、及びその画像形成方法を実現するために好適な
記憶媒体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。

【０００６】本発明の画像形成方法は、仮想３次元空間
に配置された一又は複数のオブジェクト（３，４，５，
６）を複数の視点（１３，１４）から見た画像を画面上
の複数の領域（１０２，１０３）にそれぞれ分けて表示
したように見える擬似的な分割画面（１００）を形成す
るための画像形成方法であって、前記複数の領域に表示
されるべきオブジェクトが、前記仮想３次元空間に設定
された単一の代表視点（１７）から見たときに、前記複
数の視点に基づく本来の分割画面における見え方と略同
一に見えるように、前記仮想３次元空間における前記オ
ブジェクトの配置を変更し、その変更後の配置に基づい
て、前記代表視点から前記オブジェクトを見たときの画
像を形成するために必要な演算処理を実行して前記擬似
的な分割画面を形成することを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明の他の画像形成方法は、仮想
３次元空間に配置された一又は複数のオブジェクト
（３，４，５，６）を複数の視点（１３，１４）から見
た画像を、各視点毎の背景（１，２）とともに画面上の
複数の領域（１０２，１０３）にそれぞれ分けて表示し
たように見える擬似的な分割画面（１００）を形成する
ための画像形成方法であって、前記複数の領域に表示さ
れるべきオブジェクトが、前記仮想３次元空間に設定さ
れた単一の代表視点（１７）から見たときに、前記複数
の視点に基づく本来の分割画面における見え方と略同一
に見えるように、前記仮想３次元空間における前記オブ
ジェクトの配置を変更し、その変更後の配置に基づい
て、前記代表視点から前記オブジェクトを見たときの画
像を形成するために必要な演算処理を実行するととも
に、前記本来の分割画面の各領域に表示されるべき前記
視点毎の背景をつなぎ合せたように見える単一の合成背
景（１２０）を用意し、その合成背景を、前記代表視点
からの前記オブジェクトの画像に背景として表示させる
ために必要な演算処理を実行することにより前記擬似的
な分割画面を形成することを特徴とするものである。

【０００８】これらの画像形成方法によれば、単一の代
表視点からのオブジェクトの画像を演算処理によって形
成することにより、画面上の各領域には、本来の分割画
面における見え方と略同一にオブジェクトが表示され
る。従って、複数の視点毎に座標変換演算を行なう必要
がなくなり、演算処理に伴う負荷が軽減される。また、
画面上の各領域に背景を表示する場合には、代表視点か
ら見たオブジェクトの画像中に単一の合成背景を表示さ
せるだけでよいから、当該背景についても複数の視点に
基づく演算処理が不要となり、演算処理量がさらに削減
される。

【０００９】本発明によれば、単一のオブジェクトをそ
れぞれ異なる視点から見たような画像を分割画面の各領
域に表示することもできるし、互いに異なるオブジェク
トをそれぞれに固有の視点から見たような画像を分割画
面の各領域に表示することもできる。

【００１０】単一のオブジェクトをそれぞれ異なる視点
から見たような画像を表示する場合、オブジェクトの配
置を変更する処理では、本来であれば仮想３次元空間に
一つだけ配置されるべきオブジェクトが、前記代表視点
から見たときに分割画面における各領域の配置に対応し
た配置で仮想３次元空間内に複数並べられる。そして、
それらのオブジェクトの代表視点に対する向きは、本来
の分割画面の各領域に表示された向きと略一致するよう
に設定される。

【００１１】一方、複数のオブジェクトをそれぞれの視
点から見たような画像を表示する場合、オブジェクトの
配置を変更する処理では、複数のオブジェクトが、前記
代表視点から見たときに分割画面の各領域の配置に対応
した配置で並ぶように各オブジェクトの位置が変更され
る。そして、それらのオブジェクトの代表視点に対する
向きは、本来の分割画面に表示された向きと略一致する
ように設定される。

【００１２】以上から明らかなように、本発明におい
て、オブジェクトの配置を変更する前の仮想３次元空間
には少なくとも一つのオブジェクトが存在し、配置の変
更後は、代表視点から常に複数のオブジェクトが見える
ようになる。

【００１３】また、代表視点から複数のオブジェクトを
同時に見る場合、視点座標系のＺ軸方向に対して各オブ
ジェクトはＸ軸やＹ軸方向にオフセットされる。換言す
れば、配置変更後に見える複数のオブジェクトは代表視
点からのＺ軸方向に対して斜めに傾いた方向に見えるこ
とになる。このため、複数の視点からオブジェクトを視
点座標系のＺ軸方向に捉えたときの見え方と、代表視点
から複数のオブジェクトを同時に見たときの見え方とは
厳密には一致しない。従って、配置変更後の複数のオブ
ジェクトは、代表視点から見たときに、複数の視点に基
づく本来の分割画面における見え方と略同一に見えてい
ればよい。

【００１４】なお、複数の視点に基づく分割画面と代表
視点からの擬似的な分割画面との間のオブジェクトの見
え方の差を抑えるため、オブジェクトを基準として方向
を定義した場合に、配置変更後のオブジェクトから代表
視点を見た方向が、配置変更前のオブジェクトから複数
の視点をそれぞれ見た方向と一致させるとよい。

【００１５】代表視点からオブジェクトを見たときの画
像を形成するために必要な演算処理は、例えば仮想３次
元空間におけるワールド座標系から視点座標系への変換
や、視点座標系からスクリーン座標系への変換に代表さ
れる座標変換と、隠面処理、テクスチャマッピング、シ
ェーディング、クリッピング等のレンダリング処理とを
含む。

【００１６】合成背景は、代表視点から見たときに、本
来の分割画面に表示される背景と同じように見える３次
元モデルとして用意してもよいし、２次元座標への変換
後のレンダリング処理において例えば背景用のテクスチ
ャとして貼り付けられる２次元画像として用意してもよ
い。

【００１７】合成背景を代表視点からのオブジェクトの
画像に背景として表示させるために必要な演算処理は、
合成背景を３次元モデルとして用意するか、２次元画像
として用意するかに応じて異なる。前者の場合には、仮
想３次元空間におけるオブジェクトの配置を変更する際
に、合成背景に相当する３次元モデルを代表視点から正
しく見えるように仮想３次元空間に配置してオブジェク
トと同様に座標変換を行なえばよい。後者の場合には、
レンダリング処理の一貫として、例えばテクスチャマッ
ピングの要領で、オブジェクトの背景となるべき部分に
合成背景の画像を貼り付ける処理を行なえばよい。

【００１８】本発明の各画像形成方法において、前記複
数の領域に表示されるべきオブジェクトは、前記仮想３
次元空間に互いに離間して配置されるべき複数のオブジ
ェクトであってもよい。この場合には、各オブジェクト
の配置を変更する際に、複数のオブジェクトを代表視点
から同時に見えるように互いに近づけて配置することに
なる。

【００１９】本発明の画像形成方法において、前記オブ
ジェクトに関する前記演算処理は、前記複数の領域に表
示されるべき各オブジェクトが、各オブジェクトに対応
する領域からはみ出す部分を画像の描画対象から除外す
るクリッピング処理を含んでもよい。このようにすれ
ば、各オブジェクトを互いに重なり合う程度まで拡大し
た画像を各領域に表示することができる。

【００２０】本発明の技術思想は、上述した画像形成方
法を実行するための記憶媒体によって具現化されてもよ
い。

【００２１】すなわち、本発明の記憶媒体は、仮想３次
元空間に配置された一又は複数のオブジェクト（３，
４，５，６）を複数の視点（１３，１４）から見た画像
を画面上の複数の領域（１０２，１０３）にそれぞれ分
けて表示したように見える擬似的な分割画面（１００）
を形成するためのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
（５５）であって、前記複数の領域に表示されるべきオ
ブジェクトが、前記仮想３次元空間に設定された単一の
代表視点（１７）から見たときに、前記複数の視点に基
づく本来の分割画面における見え方と略同一に見えるよ
うに、前記仮想３次元空間における前記オブジェクトの
配置を変更する手順と、その変更後の配置に基づいて、
前記代表視点から前記オブジェクトを見たときの画像を
形成するために必要な演算処理を実行して前記擬似的な
分割画面を形成する手順とをコンピュータにより実行す
るためのプログラムが記録されたことを特徴とする。

【００２２】また、本発明の他の記憶媒体は、仮想３次
元空間に配置された一又は複数のオブジェクト（３，
４，５，６）を複数の視点から見た画像のそれぞれを、
前記複数の視点から見える背景（１，２）とともに複数
の領域（１０２，１０３）に分けて表示した分割画面
（１００）をコンピュータにより擬似的に形成するため
のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体（５５）であっ
て、前記複数の視点に基づく本来の分割画面の各領域に
表示されるべき前記視点毎の背景をつなぎ合せたように
見える単一の合成背景（１２０）のデータが記録される
とともに、前記複数の領域に表示されるべきオブジェク
トが、前記仮想３次元空間に設定された単一の代表視点
（１７）から見たときに、前記本来の分割画面における
見え方と略同一に見えるように、前記仮想３次元空間に
おける前記オブジェクトの配置を変更する手順と、その
変更後の配置に基づいて、前記代表視点から前記オブジ
ェクトを見たときの画像を形成するために必要な演算処
理を実行する手順と、前記合成背景を特定するための情
報を参照して、当該合成背景を前記代表視点からの前記
オブジェクトの画像に背景として表示させるために必要
な演算処理を実行する手順と、をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムが記録されていることを特徴とす
る。

【００２３】以上の記憶媒体において、前記複数の領域
に表示されるべきオブジェクトは、前記仮想３次元空間
に互いに離間して配置されるべき複数のオブジェクトで
もよい。前記オブジェクトに関する前記演算処理は、前
記複数の領域に表示されるべき各オブジェクトが、各オ
ブジェクトに対応する領域からはみ出す部分を画像の描
画対象から除外するクリッピング処理を含んでもよい。
前記オブジェクトを基準として方向を定義した場合に、
配置変更後のオブジェクトから代表視点を見た方向が、
配置変更前のオブジェクトから複数の視点をそれぞれ見
た方向と一致するようにしてもよい。

【００２４】本発明の技術思想は、上記のいずれかの画
像形成方法を実現するためのコンピュータとして構成さ
れたゲーム制御装置（５３）を備えたゲームシステム
（５１）として具現化してもよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明をゲームシステムに
おける画像形成に適用した一実施形態を説明する。図１
はゲームシステムの表示装置にゲーム画面として表示さ
れるべき仮想３次元空間の一シーンを示している。この
シーンは、建造物１，２の手前に配置されたステージ
３，４上でキャラクタ５，６が腕立て伏せの回数を競う
ゲームが行なわれ、その終了直後に各キャラクタ５，６
がステージ３，４上でほぼ腹這い状態で伏せている様子
を表現したものである。このようなシーンを表示装置の
画面上に表示させる場合、まずゲームシステムに設けら
れたコンピュータのメモリ内に３次元空間が仮想的に構
築され、そこに建造物１，２、ステージ３，４及びキャ
ラクタ５，６がオブジェクトとして配置される。

【００２６】建造物１，２、ステージ３，４及びキャラ
クタ５，６は、それぞれ多数のポリゴンを組み合わせて
構成される。これらのオブジェクトには、オブジェクト
毎に固有の３次元座標系（オブジェクト座標系と呼ばれ
る。）が設定され、各オブジェクトの形状はそれらを構
成するポリゴンの頂点座標をオブジェクト座標系の座標
によって記述することにより特定される。一方、仮想３
次元空間にはワールド座標系と呼ばれる３次元座標系が
設定され、各オブジェクトの仮想３次元空間における置
き場所はそのワールド座標系の座標によって記述され
る。換言すれば、各オブジェクトは、ワールド座標系の
座標を置き場所として指定することにより、仮想３次元
空間に配置される。

【００２７】以上のようにして構成された仮想３次元空
間の様子は、任意の視点１０に設置された仮想カメラ１
１にて撮影した画像としてコンピュータの表示装置に表
示される。この仮想カメラ１１にて撮影した画像を形成
するため、仮想３次元空間に配置された各オブジェクト
の座標は、視点１０を原点とし、仮想カメラ１１による
撮影方向をＺ軸とする視点座標系の座標に変換される。
視点座標系に変換されたオブジェクトの座標はさらに仮
想スクリーン１２上に設定された２次元のスクリーン座
標系の座標へと変換される。これにより、視点１０から
仮想スクリーン１２を通してオブジェクトをみたときに
各オブジェクトを構成するポリゴンの頂点が仮想スクリ
ーン１２上のどの位置に投影されるかが、仮想スクリー
ン１２の所定位置を原点とする２次元座標系の座標によ
り記述される。仮想スクリーン１２は視点座標系の原点
に対して所定の位置に設定されるもので、その大きさは
ゲーム画面の表示範囲に対応している。

【００２８】以上のようにして、仮想３次元空間に配置
された各オブジェクトを定義する座標がスクリーン座標
系の２次元座標に変換されると、その後、隠面処理、テ
クスチャマッピング、シェーディング等のレンダリング
処理が行なわれてゲーム画面が形成される。

【００２９】ところで、図１の仮想３次元空間では、キ
ャラクタ５，６が互いに離れているため、これらを単一
の仮想カメラ１１にて撮影した画面に含めるには、視点
１０をキャラクタ５，６から後方へ引き離す必要があ
る。しかし、そのような視点１０から撮影した画面では
キャラクタ５，６が小さくなり、各キャラクタ５，６の
詳細を把握できない。このような場合には、図１に示し
たように各キャラクタ５，６毎に視点１３，１４を設定
し、各視点１３，１４に設置された仮想カメラ１５，１
６にて撮影された画像を左右に並べて表示することが効
果的である（図５参照）。しかし、そのように複数の視
点１３，１４を設ける場合、上述したワールド座標系か
らスクリーン座標系までの一連の座標変換を視点毎に行
なう必要があり、コンピュータに大きな負荷がかかるよ
うになる。

【００３０】そこで、本発明では、以下に述べる方法に
より図５に示すゲーム画面１００を形成するようにし
た。なお、図５の画面１００は境界線１０１によって二
つの領域１０２，１０３に分割し、各領域１０２，１０
３にそれぞれのキャラクタ５，６を拡大して表示した分
割画面の例であるが、これは本発明に従って形成された
画面である。複数の視点１３，１４からの画像を組み合
わせて構成された分割画面と、本発明に従って形成され
る分割画面１００とを区別するとき、複数の視点に基づ
く分割画面を本来の分割画面と呼び、本発明に従って形
成される分割画面を擬似的な分割画面と呼ぶ。

【００３１】本発明の方法によれば、まず図２に示すよ
うに仮想３次元空間内で互いに離間した位置に配置され
るオブジェクトであるステージ３，４及びキャラクタ
５，６を、単一の代表視点１７からみたときに本来の分
割画面における見え方と略同一に見えるように、各ステ
ージ３，４及び各キャラクタ５，６を仮想３次元空間に
配置する。つまり、これらのオブジェクトの位置を、本
来の位置よりも互いに近付いた位置へと変更する。

【００３２】なお、略同一としたのは複数の視点１３，
１４から各オブジェクトを別々に見た場合と、単一の代
表視点１７から各オブジェクトを同時に見た場合とで
は、視点に対する各オブジェクトの方向が一致せず、完
全に同一の見え方にならないからである。例えば、図１
の視点１３，１４がステージ３，４の正面に設定され、
そこからのステージ３，４及びキャラクタ５，６の仮想
カメラ１５，１６による撮影方向がステージ３，４の長
手方向（この例ではワールド座標系のＺ軸方向に一致）
していると仮定したとき、本来の分割画面の分割された
各領域には各ステージ３，４が画面の奥行き方向に真っ
直ぐ延びて表示される。しかし、単一の代表視点１７か
らステージ３，４を見た場合には、代表視点１７に対し
てステージ３，４が左右（Ｘ軸方向）にオフセットされ
るので、各ステージ３，４をそれぞれの長手方向に平行
に見通すことができない。このような視点の相違による
見え方の差を抑えるため、代表視点１７から各ステージ
３，４に向かって延びる視線の方向に対して各ステージ
３，４の本来の撮影方向（この場合は長手方向）が平行
となるように、各ステージ３，４の向きを修正してい
る。つまり、ステージ３，４の前側が後側よりも互いに
接近するようステージ３，４が傾けられている。キャラ
クタ５，６についても同様である。これにより、各オブ
ジェクトを基準として方向を定義した場合に、配置変更
後のオブジェクトから代表視点を見た方向が、配置変更
前のオブジェクトから複数の視点をそれぞれ見た方向と
一致する。例えば、ステージ３に対して設定されている
オブジェクト座標系により、視点が見える方向を定義し
た場合、ステージ３の配置を変更する前（図１）におい
てステージ３の所定位置（例えばオブジェクト座標系の
原点）から視点１３を見た方向と、配置変更後に前記の
所定位置から代表視点１７を見た方向とが一致する。

【００３３】オブジェクトの配置を変更した後は、代表
視点１７に設置された仮想カメラ１８にてそれらステー
ジ３，４及びキャラクタ５，６を撮影したものと仮定し
て、一連の座標変換を実行し、各ステージ３，４及びキ
ャラクタ５，６を構成するポリゴンを仮想スクリーン１
２に投影したときの各ポリゴンの頂点の座標を求める。
図３はこのような座標変換を行なった結果として仮想ス
クリーン１２上に投影される画面１１０を示している。
この画面１１０は、代表視点１７から配置変更後のオブ
ジェクト３〜６を見た画像であり、図５の分割画面１０
０から背景としての建造物１，２を除いたものに相当す
る。なお、オブジェクトとしてのステージ３，４及びキ
ャラクタ５，６はそれらの一部が重なり合うように配置
され、その重なり部分はスクリーン座標系への座標変換
の段階では演算対象として除外されていないため、図３
では領域１０２，１０３から各オブジェクトの一部が他
の領域にはみ出したままである。これらのはみ出し部分
は、スクリーン座標系への座標変換後に実行されるクリ
ッピング処理により描画対象から除外して、描かないよ
うにすればよい。

【００３４】ステージ３，４やキャラクタ５，６は仮想
３次元空間内において互いに独立したオブジェクトであ
るため、上述したように仮想３次元空間内で互いに接近
するように位置を変更して代表視点１７から同時に撮影
することができる。しかし、建造物１，２については複
数の視点１３，１４からの撮影範囲に跨るようにして連
続的に延びているので、ステージ３，４のように配置を
変更することができない。そこで、このようなオブジェ
クとは背景として別途処理されて図５の画面１００に含
められる。具体的には、本来の分割画面の各領域に表示
されるべき建造物１，２の画像をつなぎ合わせたように
見える図４の合成背景１２０を作成し、これを図３に示
した画面１１０の背景部分に表示させればよい。

【００３５】合成背景１２０は、図３の画面１１０に重
ね合わされるべき２次元画像のデータとして予め用意し
てもよいし、図２のキャラクタ５，６等と同様に仮想３
次元空間に配置される３次元モデル、つまり建造物１，
２を各領域１０２，１０３にそれぞれ表示される範囲の
み取り出してつなぎ合わせたような３次元モデルのデー
タとして用意してもよい。

【００３６】合成背景１２０を２次元画像のデータとし
て用意する場合、例えばスクリーン座標系への座標変換
後に、画面１１０の背景部分に合成背景１２０としての
２次元画像をテクスチャとして貼り付ければよい。一
方、合成背景１２０を仮想３次元空間に配置される３次
元モデルとして用意する場合には、その合成背景１２０
もオブジェクトとして図２の仮想３次元空間に配置し、
ステージ３，４やキャラクタ５，６と同様に合成背景１
２０を座標変換すればよい。但し、合成背景１２０を３
次元モデルとして用意する場合、そのモデルは分割画面
１００の境界線１０１に対応する境界面にて不連続につ
なぎ合わされた形状となるため、その境界面が代表視点
１７から見たときに境界線１０１に対応する位置に一致
するよう配置しなければならない。

【００３７】図６は、上述した画像形成方法を実現する
ためのゲームシステムの一例を示している。ゲームシス
テム５１は、入力装置５２と、ゲーム制御装置５３と、
表示装置５４とを有している。入力装置５２はプレイヤ
ーによって操作される複数の操作部材を有し、それらの
操作部材の操作状態に対応した操作信号を出力する。入
力装置５２には、例えば手持ち可能なハウジングに複数
のボタンやジョイスティック等の入力部材を設けた周知
のものが利用できる。ゲーム制御装置５３はマイクロプ
ロセッサ及びその動作に必要な各種の周辺部品を組み合
わせたコンピュータとして構成される。ゲーム制御装置
５３は、記憶媒体５５に記録されたゲームプログラムに
従って所定のゲームを実行するために必要な各種の演算
や画像処理を実行する。表示装置５４はゲーム制御装置
５３からビデオ信号を受け取ってそのビデオ信号に対応
した画像を表示する。

【００３８】記憶媒体５５には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ
−ＲＯＭのような光学式記憶媒体、ＭＯのような光磁気
記憶媒体、フロッピディスク、ハードディスクのような
磁気記憶媒体、フラッシュＲＯＭのような半導体メモリ
等の種々の媒体を利用できる。記憶媒体５５には上述し
たゲームプログラムの他に、ゲームの実行に必要な種々
のデータが記録される。例えば、仮想３次元空間に配置
されるべき各種のオブジェクトの形状を特定するための
モデル情報や合成背景１２０を特定するための背景情報
が記憶媒体５５に記録される。モデル情報は各オブジェ
クトを構成するポリゴンの頂点座標をオブジェクト座標
系に従って記述したデータとして構成される。合成背景
１２０は、例えば図３の画面１１０に背景用のテクスチ
ャとして重ね合わされるべき２次元画像データとして構
成される。勿論、上述したように合成背景１２０を仮想
３次元空間に配置されるオブジェクトの一種として扱
い、そのオブジェクトに対応する座標データをモデル情
報に含めてもよい。

【００３９】記憶媒体５５に記録されたゲームプログラ
ムやデータは所定の読取装置５６を介してゲーム制御装
置５３に読み込まれ、必要に応じてゲーム制御装置５３
のメモリ６０に保存される。メモリ６０は、ゲーム制御
装置５３に対する作業領域を提供するＲＡＭや、ゲーム
制御装置３の基本動作に必要なＯＳが記録されたＲＯＭ
等によって構成される。

【００４０】ゲーム制御装置５３が記憶媒体５５からゲ
ームプログラムを読み込んでこれを実行することによ
り、ゲーム制御装置５３の内部にはゲーム演算部５７、
画像演算部５８及び画像データ生成部５９が構成され
る。ゲーム演算部５７では、ゲームの進行状況を特定す
るための演算が入力装置５２の操作状況に応じて繰り返
し実行される。例えば各キャラクタ５，６のワールド座
標系における位置や向き、入力装置５２の操作に応じた
視点１０の位置の変化等が演算される。なお、仮想３次
元空間の全体を表現する際の視点１０は入力装置５２か
らの指示に応じて任意に変化させてもよいが、図５の分
割画面１００を形成する際の代表視点１７は仮想３次元
空間の所定位置に制限しておく必要がある。代表視点１
７が変化すると各領域１０２，１０３における建造物
１，２の見え方が変化し、それに伴って代表視点１７の
数だけ合成背景１２０を用意する必要が生じるからであ
る。勿論、記憶媒体５５の記憶容量からみて許容される
範囲内であれば、代表視点１７を予め複数設定し、代表
視点１７毎に合成背景１２０のデータを用意しておくこ
とは構わない。

【００４１】画像演算部５８では、ゲーム演算部５７に
おける演算結果に応じたゲーム画面を生成するために必
要な各種の演算が行なわれる。この演算処理には、上述
した座標変換やレンダリング処理に伴う各種の演算が含
まれる。画像演算部５８においてゲーム画面の描画に必
要な演算が実行されると、その演算結果に従って画像デ
ータ生成部５９では表示装置５４に出力すべき画像デー
タが生成される。その画像データが生成される。生成さ
れた画像データは所定の同期信号に従って表示装置５４
に出力される。以上のようなゲームシステム５１の構成
は、一般のアーケードゲーム機、家庭用ゲーム機、携帯
型ゲーム機、あるいはパーソナルコンピュータにおいて
広く採用されているものである。

【００４２】図７は上記のゲーム制御装置５３が本発明
の画像形成方法により擬似的な分割画面を形成する手順
を示している。この処理は、分割画面１００の形成が指
示された場合に実行されるものであり、まずゲーム演算
部５７によって本来のキャラクタ５，６の位置等が演算
され（ステップＳ１）、その演算結果が画像演算部５８
に渡されて各オブジェクト（ここでは、背景として描か
れる建造物１，２を除くステージ３，４及びキャラクタ
５，６）の仮想３次元空間における配置が変更される
（ステップＳ２）。次に、その変更された配置に基づい
て各オブジェクトを構成するポリゴンの頂点座標がスク
リーン座標系における２次元座標へ変換される（ステッ
プＳ３）。その後、各ポリゴンに対するテクスチャマッ
ピング、シェーディング等を含むレンダリング処理が実
行される（ステップＳ４）。その後、レンダリング処理
によって得られた演算データが画像データ生成部５９に
渡され、レンダリング結果に対応した画像データが生成
される（ステップＳ５）。このような処理において、合
成背景１２０を２次元画像データとして用意した場合に
は、ステップＳ４のレンダリング処理の一貫として合成
背景１２０が各オブジェクトの画像に貼り付けられる。
一方、合成背景１２０に対応した３次元モデルが用意さ
れている場合には、ステップＳ２でその３次元モデルが
背景用のオブジェクトとして仮想３次元空間に配置さ
れ、ステージ３，４やキャラクタ５，６に関する座標変
換に続いてその背景用オブジェクトの２次元座標への変
換も実行される。また、各表示領域１０２，１０３に他
の領域のオブジェクトがはみ出している場合、そのはみ
出し部分を描画対象から除外するクリッピング処理もス
テップＳ４で行なわれる。

【００４３】本発明は以上の実施形態に限定されること
なく、種々の形態で実施してよい。分割画面１００の領
域１０２，１０３にそれぞれ表示されるオブジェクトは
同一でもよい。例えば単一のキャラクタ５を前から見た
画像を領域１０２に、後から見た画像を１０３にそれぞ
れ表示する場合には、代表視点１７からみて前向きのキ
ャラクタ５が左側に、後ろ向きのキャラクタ５が右側に
それぞれ並ぶように仮想３次元空間におけるキャラクタ
５の配置を変更し、その変更後の配置に基づいて、代表
視点１７からキャラクタ５を見た画像を形成するために
必要な演算を行なえばよい。また、各領域１０２，１０
３における背景の表示を省略し、ステージ３，４やキャ
ラクタ５，６のみを表示する場合にも本発明は適用でき
る。図１〜図５の例では、仮想３次元空間にワールド座
標系と視点座標系とをそれぞれ別々に設定したが、例え
ば代表視点１７が一定の点に固定される場合、その視点
１７を原点とし、スクリーン１２に直交する方向にＺ軸
を取ることによりワールド座標系を代表視点１７からの
視点座標系と一致させてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像形
成方法によれば、仮想３次元空間の単一の代表視点に基
づく演算を行なうだけで、画面上の各領域に異なる視点
から見たようなオブジェクトの画像を表示することがで
きるので、分割画面を従来よりも少ない処理で擬似的に
形成して、コンピュータの負荷を顕著に軽減することが
できる。さらに、複数の視点に基づく本来の分割画面の
各領域に表示されるべき視点毎の背景をつなぎ合せたよ
うに見える単一の合成背景を用意し、これを代表視点か
らのオブジェクトの画像に背景として表示させるように
した場合には、背景についても複数の視点からの演算処
理を行なう必要がなく、コンピュータの負荷をさらに軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における表示対象としての仮想３次元空
間の一シーンを示す斜視図。

【図２】図１の仮想３次元空間におけるオブジェクトの
配置を変更した状態を示す斜視図。

【図３】図２の配置に基づいて代表視点から各オブジェ
クトを見たときの画像の例を示す図。

【図４】図３の画像に背景として表示されるべき合成背
景を示す図。

【図５】本発明の方法により形成された擬似的な分割画
面を示す図。

【図６】図５の分割画面を形成するためのゲーム装置の
機能ブロック図。

【図７】図６のゲーム装置におけるゲーム制御部にて分
割画面を形成する際の処理の手順を示す図。

【符号の説明】

１，２ 建造物 ３，４ ステージ ５，６ キャラクタ １０，１３，１４ 視点 １７ 代表視点 ５１ ゲームシステム ５２ 入力装置 ５３ ゲーム制御装置 ５４ 表示装置 ５５ 記憶媒体 ５６ 読取装置 ５７ ゲーム演算部 ５８ 画像演算部 ５９ 画像データ生成部 １００ 分割画面 １２０ 合成背景

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮想３次元空間に配置された一又は複数
   のオブジェクトを複数の視点から見た画像を画面上の複
   数の領域にそれぞれ分けて表示したように見える擬似的
   な分割画面を形成するための画像形成方法であって、 前記複数の領域に表示されるべきオブジェクトが、前記
   仮想３次元空間に設定された単一の代表視点から見たと
   きに、前記複数の視点に基づく本来の分割画面における
   見え方と略同一に見えるように、前記仮想３次元空間に
   おける前記オブジェクトの配置を変更し、 その変更後の配置に基づいて、前記代表視点から前記オ
   ブジェクトを見たときの画像を形成するために必要な演
   算処理を実行して前記擬似的な分割画面を形成すること
   を特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 仮想３次元空間に配置された一又は複数
   のオブジェクトを複数の視点から見た画像を、各視点毎
   の背景とともに画面上の複数の領域にそれぞれ分けて表
   示したように見える擬似的な分割画面を形成するための
   画像形成方法であって、 前記複数の領域に表示されるべきオブジェクトが、前記
   仮想３次元空間に設定された単一の代表視点から見たと
   きに、前記複数の視点に基づく本来の分割画面における
   見え方と略同一に見えるように、前記仮想３次元空間に
   おける前記オブジェクトの配置を変更し、 その変更後の配置に基づいて、前記代表視点から前記オ
   ブジェクトを見たときの画像を形成するために必要な演
   算処理を実行するとともに、 前記本来の分割画面の各領域に表示されるべき前記視点
   毎の背景をつなぎ合せたように見える単一の合成背景を
   用意し、 その合成背景を、前記代表視点からの前記オブジェクト
   の画像に背景として表示させるために必要な演算処理を
   実行する、 ことにより前記擬似的な分割画面を形成することを特徴
   とする画像形成方法。
3. 【請求項３】 前記複数の領域に表示されるべきオブジ
   ェクトは、前記仮想３次元空間に互いに離間して配置さ
   れるべき複数のオブジェクトであることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の画像形成方法。
4. 【請求項４】 前記オブジェクトに関する前記演算処理
   は、前記複数の領域に表示されるべき各オブジェクト
   が、各オブジェクトに対応する領域からはみ出す部分を
   画像の描画対象から除外するクリッピング処理を含んで
   いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   画像形成方法。
5. 【請求項５】 前記オブジェクトを基準として方向を定
   義した場合に、配置変更後のオブジェクトから代表視点
   を見た方向が、配置変更前のオブジェクトから複数の視
   点をそれぞれ見た方向と一致することを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載の画像形成方法。
6. 【請求項６】 仮想３次元空間に配置された一又は複数
   のオブジェクトを複数の視点から見た画像を画面上の複
   数の領域にそれぞれ分けて表示したように見える擬似的
   な分割画面を形成するためのコンピュータ読み取り可能
   な記憶媒体であって、 前記複数の領域に表示されるべきオブジェクトが、前記
   仮想３次元空間に設定された単一の代表視点から見たと
   きに、前記複数の視点に基づく本来の分割画面における
   見え方と略同一に見えるように、前記仮想３次元空間に
   おける前記オブジェクトの配置を変更する手順と、 その変更後の配置に基づいて、前記代表視点から前記オ
   ブジェクトを見たときの画像を形成するために必要な演
   算処理を実行して前記擬似的な分割画面を形成する手順
   と、 をコンピュータにより実行するためのプログラムが記録
   されていることを特徴とするコンピュータ読み取り可能
   な記憶媒体。
7. 【請求項７】 仮想３次元空間に配置された一又は複数
   のオブジェクトを複数の視点から見た画像のそれぞれ
   を、前記複数の視点から見える背景とともに複数の領域
   に分けて表示した分割画面をコンピュータにより擬似的
   に形成するためのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
   であって、 前記複数の視点に基づく本来の分割画面の各領域に表示
   されるべき前記視点毎の背景をつなぎ合せたように見え
   る単一の合成背景のデータが記録されるとともに、 前記複数の領域に表示されるべきオブジェクトが、前記
   仮想３次元空間に設定された単一の代表視点から見たと
   きに、前記本来の分割画面における見え方と略同一に見
   えるように、前記仮想３次元空間における前記オブジェ
   クトの配置を変更する手順と、 その変更後の配置に基づいて、前記代表視点から前記オ
   ブジェクトを見たときの画像を形成するために必要な演
   算処理を実行する手順と、 前記合成背景を特定するための情報を参照して、当該合
   成背景を前記代表視点からの前記オブジェクトの画像に
   背景として表示させるために必要な演算処理を実行する
   手順と、 をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録さ
   れていることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な
   記憶媒体。
8. 【請求項８】 請求項１〜５のいずれかの画像形成方法
   を実現するためのコンピュータとして構成されたゲーム
   制御装置を備えたゲームシステム。