JP3431320B2

JP3431320B2 - ３次元ゲーム装置及び画像合成方法

Info

Publication number: JP3431320B2
Application number: JP32970594A
Authority: JP
Inventors: 信行青島; 健康山本
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 2003-07-28
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JPH08155143A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３次元ゲーム空間内を
移動する移動体を用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装
置及び画像合成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンピュータグラフィックス
技術を用い疑似的な３次元画像（視界画像）を生成し、
この３次元画像を見ながらプレーヤがゲームを行う種々
の３次元ゲーム装置が知られている。このような３次元
ゲーム装置の１つとして、プレーヤが操作する移動体
と、他のプレーヤ、コンピュータ等が操作する敵移動体
とが３次元ゲーム空間（仮想３次元空間）内を自由に動
き回りながら対戦を行う対戦型の３次元ゲーム装置が知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、３次元ゲーム装
置は２次元ゲーム装置に比べ、実際に３次元空間（仮想
３次元空間）内にいるという感覚が得られ、これにより
ゲームの面白味が格段に増すという利点がある。一方、
その反面、プレーヤは３次元空間内における自機の位置
及び方向を見失いやすく、混乱に陥りやすいという問題
がある。特に、この種のゲーム装置では限られた制限時
間内で対戦ゲームを行う必要があり、無用な混乱の発生
はプレーヤにストレスを感じさせ、プレーヤが３次元ゲ
ームに没頭できないという事態を引き起こす。従って、
この種の３次元ゲーム装置では、このような無用の混乱
を防止し、ゲーム操作性をスムーズにしなければならな
いという技術的課題がある。

【０００４】例えば自機の移動体に対して後方や側方か
ら敵移動体が衝突した状況を考える。３次元ゲーム装置
では、移動体は３次元ゲーム空間内を自由に動き回れる
ためこのような状況は頻繁に生じる。この場合、自機を
操作するプレーヤは、自機の向く方向（進行方向）にお
ける視界画像を見ながらゲームを行っている。従って、
このように後方や側方から敵移動体が衝突した場合に、
プレーヤは何が起こったのかを瞬時には理解できず、こ
の状況を回避するために無駄な操作を繰り返す等の無用
の混乱を引き起こすという問題があった。特に、自機の
回りの４方向のうち３方向が障害物等によりふさがれて
おり、他の１方向から敵移動体に衝突された場合には、
自機は障害物の方向には移動できないため混乱の度合い
は更に増す。

【０００５】以上の問題は、例えば自機の後方や側方に
敵が発射したミサイル等の攻撃を受けた場合も同様であ
る。このような場合、敵に対して反撃することが困難で
あるため、敵から一方的に攻撃を受けることとなり対戦
ゲームの面白味が半減してしまう。

【０００６】本発明は、以上のような従来の課題に鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、移動体
同志の衝突、移動体に対する攻撃があった場合に、移動
体を操作するプレーヤの混乱の発生を防止すると共に、
敵等に対する不利な状況を解消し対戦ゲームの面白味を
増すことができる３次元ゲーム装置及び画像合成方法を
提供するところにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、３次元ゲーム空間内で移動する
移動体を用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置であっ
て、前記３次元ゲーム空間の設定のための演算を行うゲ
ーム空間演算手段と、設定された３次元ゲーム空間内の
所定の視点位置、視線方向において見える視界画像を合
成する画像合成手段とを少なくとも含み、前記ゲーム空
間演算手段が、前記３次元ゲーム空間内で前記移動体を
プレーヤの操作及び所定のプログラムにしたがい移動さ
せる演算を行う手段と、ゲーム空間内を移動する第１の
移動体に対して他の第２の移動体が衝突した場合に、該
第１の移動体の向く方向を該第２の移動体の位置する方
向に近づくように変化させる演算を行う方向変化手段と
を含むことを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、３次元ゲーム空間内で移
動する移動体を用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置
に使用される画像合成方法であって、前記３次元ゲーム
空間内で前記移動体をプレーヤの操作及び所定のプログ
ラムにしたがい移動させる演算を行い、ゲーム空間内を
移動する第１の移動体に対して他の第２の移動体が衝突
した場合に、該第１の移動体の向く方向を該第２の移動
体の位置する方向に近づくように変化させる演算を行
い、該演算を含むゲーム空間演算により設定された３次
元ゲーム空間内の所定の視点位置、視線方向において見
える視界画像を合成することを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、移動体はプレーヤの操作
等にしたがい３次元ゲーム空間内を自由に動き回ること
ができる。そして、仮想３次元空間内の所定の視点位
置、視線方向、例えば移動体の操縦席の位置、移動体の
後方の位置等において例えば移動体の向く方向の視線方
向等において見える視界画像が合成され、この視界画像
を見ながらプレーヤは移動体を操作する。そして、第１
の移動体に対して第２の移動体が衝突すると、第１の移
動体の向く方向が第２の移動体の位置する方向に近づく
ように変化する。これにより、例えば第１の移動体から
見える視界画像に第２の移動体が映し出されていなかっ
た場合等において、第１の移動体を操作するプレーヤ
は、第２の移動体を視界画像に映し出しこれを認識した
り、あるいは、第２の移動体の方に向くことで第２の移
動体に対して攻撃を加えることが可能となる。

【００１０】また、本発明は、３次元ゲーム空間内で移
動する移動体を用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置
であって、前記３次元ゲーム空間の設定のための演算を
行うゲーム空間演算手段と、設定された３次元ゲーム空
間内の所定の視点位置、視線方向において見える視界画
像を合成する画像合成手段とを少なくとも含み、前記ゲ
ーム空間演算手段が、前記３次元ゲーム空間内で前記移
動体をプレーヤの操作及び所定のプログラムにしたがい
移動させる演算を行う手段と、ゲーム空間内を移動する
移動体が攻撃を受けた場合に、該移動体の向く方向を攻
撃された方向に近づくように変化させる演算を行う方向
変化手段とを含むことを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、３次元ゲーム空間内で移
動する移動体を用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置
に使用される画像合成方法であって、前記３次元ゲーム
空間内で前記移動体をプレーヤの操作及び所定のプログ
ラムにしたがい移動させる演算を行い、ゲーム空間内を
移動する移動体が攻撃を受けた場合に、該移動体の向く
方向を攻撃された方向に近づくように変化させる演算を
行い、該演算を含むゲーム空間演算により設定された３
次元ゲーム空間内の所定の視点位置、視線方向において
見える視界画像を合成することを特徴とする。本発明に
よれば、移動体が攻撃を受けると、移動体の向く方向が
攻撃された方向に近づくように変化する。これにより、
例えば移動体から見える視界画像に攻撃方向が映し出さ
れていなかった場合等において、移動体を操作するプレ
ーヤは、攻撃された方向を視界画像に映し出しこれを認
識したり、あるいは、攻撃した相手等に対して反撃する
ことが可能となる。

【００１２】また、本発明は、前記方向変化手段が、前
記第１の移動体の位置と前記第２の移動体の位置とを結
ぶ方向と前記第１の移動体の向く方向との成す角度に基
づいて第１の移動体の所定軸回りの方向情報の変化量を
求め、該変化量に基づいて第１の移動体の方向を変化さ
せる演算を行うことを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、第１、第２の移動体の位
置を結ぶ方向と第１の移動体の向く方向の成す角度が求
められる。そして、求められたこの角度に基づいて、例
えばこの角度に所定の定数を乗算すること等により方向
情報の変化量が求められる。そして、この変化量に基づ
いて、第１の移動体の向く方向を第２の移動体の位置す
る方向に変化させる演算が行われる。以上の演算処理に
より、確実に第１の移動体の向く方向を第２の移動体の
方に変化させることが可能となる。

【００１４】また、本発明は、前記方向変化手段が、前
記移動体の位置と前記攻撃の位置とを結ぶ方向と前記移
動体の向く方向との成す角度に基づいて移動体の所定軸
回りの方向情報の変化量を求め、該変化量に基づいて移
動体の方向を変化させる演算を行うことを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、確実に移動体の向く方向
を攻撃方向に変化させることが可能となる。

【００１６】また、本発明は、前記方向変化手段が、前
記第１の移動体に対する前記第２の移動体の衝突速度に
基づいて前記変化量の値を変化させることを特徴とす
る。

【００１７】本発明によれば、例えば移動体間の衝突速
度が大きいほど変化量を多くする等の処理が可能とな
る。

【００１８】また、本発明は、前記方向変化手段が、前
記移動体に対する前記攻撃のダメージ力に基づいて前記
変化量の値を変化させることを特徴とする。

【００１９】本発明によれば、例えば移動体に対する攻
撃のダメージ力が大きいほど変化量を多くする等の処理
が可能となる。

【００２０】

【実施例】次に本発明の好適な実施例を、図面に基づき
詳細に説明する。

【００２１】図１は、本実施例のゲーム装置（３次元ゲ
ーム装置）を示す外観斜視図である。このゲーム装置
は、マルチプレーヤ型の構成となっており、複数の独立
したゲーム装置１０、１１が、データ伝送ラインを介し
て互いに接続されている。

【００２２】本実施例のゲーム装置は、第１のプレーヤ
Ｐ１の操縦する未来戦車と、第２のプレーヤＰ２の操縦
する（あるいはコンピュータの操縦する）未来戦車とが
仮想３次元ゲーム空間内を自由に動き回りながら対戦す
る３次元ゲームを実現するものである。

【００２３】ここにおいて、独立したゲーム装置１０、
１１というのは、各ゲーム装置１０、１１がそれぞれ独
立にシングルプレーヤ型ゲームを実現できるように形成
されていることを意味する。そして、データ伝送ライン
を介してゲーム空間設定情報等の通信を行うことで、他
のプレーヤのゲーム装置との間で、同一のゲーム空間内
においてマルチプレーヤ型ゲームを行うことが可能とな
る。また、マルチ型プレーヤゲームは、例えば単体の装
置を用いて、同一のゲーム空間内において異なる複数の
視点位置等で見える視界画像を形成し、これらの視界画
像を複数のディスプレイに映し出すことでも実現でき
る。

【００２４】図２には、ゲーム装置１０についての詳細
な外観斜視図が示される。ゲーム装置１１も同様の構成
となっている。

【００２５】このゲーム装置１０は、仮想３次元ゲーム
空間内をプレーヤの操縦する未来戦車と、コンピュータ
の操縦する未来戦車とが戦闘を行う３次元ゲームを実現
するものである。

【００２６】実施例のゲーム装置１０により実現される
３次元ゲームは、多種多様な人種が集まった未来都市に
おいて繰り広げられる未来戦車ゲームである。この未来
戦車ゲームでは、莫大な賞金を目指して集まったファイ
ターたちが、壁により四角に囲まれ逃げることも許され
ないゲームフィールド内でデスマッチ形式でチャンピオ
ンを決定する。各ファイターは、それぞれの所有する未
来戦車により、チャンピオンを競い合うわけである。そ
して、プレーヤは、これらのファイターの１人としてゲ
ームに参加する。

【００２７】プレーヤは、操作部である左右のアナログ
レバー１２、１４を操作してディスプレイ１１０上に映
し出される未来戦車２０を操縦する。すなわち、プレー
ヤは、この未来戦車２０を操縦することにより、仮想３
次元ゲーム空間内に設定されたゲームフィールド６０内
を前後左右に自由に動き回ることができる。このアナロ
グレバー１２、１４には、無制限に発射することのでき
るマシンガンと、数に制限はあるが強力な武器であるミ
サイルのトリガー１６、１８が設けられており、ディス
プレイ１１０のほぼ中央に表示される照準３０を用い敵
の未来戦車に狙いを定め、前記トリガー１６、１８を操
作することにより、敵に対する攻撃を行う。

【００２８】図３には、ゲームフィールド６０の全体図
が示されている。

【００２９】このゲームフィールド６０内には、ゲーム
プログラムにより設定される３次元の各種の地形が形成
されている。まず、ゲームフィールド６０の四方は、各
ファイターが逃げることができないよう壁６２により囲
まれている。この壁６２の内側には第１の台地６４が設
けられている。零メートル地帯６６は、この第１の台地
６４に囲まれており、その間には斜面６８、７０、７
２、７４が設けられている。さらに、零メートル地帯６
６には、第２、第３の台地７６、７８が設けられ、また
障害物８０、８２も設けられている。

【００３０】そして、このゲームフィールド６０内で
は、プレーヤの操縦する未来戦車２０と、敵ファイター
（相手プレーヤ又はコンピュータ）が操縦する敵の未来
戦車２２とが、零メートル地帯６６の上で向かい合って
いる。

【００３１】プレーヤは、前記レバー１２、１４を操作
することにより、このゲームフィールド６０内を、敵の
未来戦車２２を攻撃しやすい位置に自分の未来戦車２０
を自由に移動して、その攻撃を行う。

【００３２】図４には、このような３次元ゲームを行う
実施例のゲーム装置１０のブロック図の一例が示されて
いる。なお、他のゲーム装置との間でデータの通信を行
う構成についての説明は、省略する。

【００３３】実施例のゲーム装置１０は、操作部１００
と、ゲーム空間演算部１２０と、画像合成部１４０と、
前記ディスプレイ１１０とを含む。

【００３４】前記操作部１００は、図１に示す各レバー
１２、１４およびトリガー１６、１８などを含むもので
ある。

【００３５】前記ゲーム空間演算部１２０は、操作部１
００からの操作信号と、あらかじめ定められたゲームプ
ログラムとに基づき、３次元ゲーム空間の設定のための
演算を行うものである。

【００３６】すなわち、前記ゲーム空間演算部１２０
は、図３に示すゲームフィールド６０の形成についての
ゲーム演算を行う。また、ゲームフィールド６０内をプ
レーヤの操縦する未来戦車２０および相手プレーヤ又は
コンピュータの操縦する未来戦車２２が移動するゲーム
演算を行う。この未来戦車を移動させるゲーム演算は、
ゲーム空間演算部１２０に内蔵される移動演算部１２２
により行われる。なお、未来戦車２２をコンピュータに
より操縦する場合には、この操縦は所定のゲームプログ
ラムにしたがって行われる。

【００３７】画像合成部１４０は、設定された３次元ゲ
ーム空間内の所定の視点位置、視線方向において見える
視界画像を生成し、生成された視界画像をディスプレイ
１１０上に表示する。図５には、この画像合成部１４０
により実現される画像合成手法の原理が示される。

【００３８】実施例のゲーム装置には、３次元オブジェ
クト５１０等を含む３次元ゲーム空間５００に関する情
報があらかじめ記憶されている。そして、３次元オブジ
ェクト５１０は、複数のポリゴン５１２−１、５１２−
２、５１２−３・・・の組み合わせからなる形状モデル
として表現される。

【００３９】実施例の未来戦車ゲームを例にとると、３
次元オブジェクト５１０は３次元ゲーム空間５００内に
登場する未来戦車２０、２２であり、この３次元ゲーム
空間５００内には、この他に、例えば図３に示すゲーム
フィールド６０を表す各種の３次元オブジェクト（例え
ば障害物を表す３次元オブジェクト５１１）が配置され
ている。

【００４０】これらの３次元オブジェクトは、プレーヤ
の視点６１０を中心とする視点座標系の透視投影面５２
０上に透視投影変換され、視界画像（疑似３次元画像）
５２２としてディスプレイ１１０上に表示される。実施
例では、プレーヤの視点６１０は、プレーヤの操縦する
未来戦車２０の後方に設定されている（未来戦車の操縦
席の位置等に設定することも可能である）。従って、デ
ィスプレイ１１０上には、未来戦車の後方から見た視界
画像が表示されることになる。

【００４１】プレーヤが、操作部１００のレバー１２、
１４を操作して、自分が仮想的に乗っている未来戦車２
０の回転、並進等の操作を行うと、３次元ゲーム空間５
００に対する視点６１０の位置及び視線方向等が変化し
て、３次元ゲーム空間５００が回転、並進されることに
なる。即ち、ゲーム空間演算部１２０は、この操作信号
および所定のゲームプログラムに基づいて、３次元ゲー
ム空間５００を構成する未来戦車である３次元オブジェ
クト５１０やその他の３次元オブジェクト５１１等の回
転、並進などの演算をリアルタイムで行う。そして、前
述したようにこれらの３次元オブジェクトは透視投影面
５２０上に透視投影変換され、これによりリアルタイム
で変化する視界画像５２２がディスプレイ１１０上に表
示される。

【００４２】従って、プレーヤは、操作部１００を操作
して、未来戦車２０を操縦することにより、３次元ゲー
ム空間５００内に設定されたプレイフィールド６０内を
未来戦車２０を運転しながらゲームに参加している状態
を仮想シュミレートできることになる。

【００４３】なお、本実施例では、３次元オブジェクト
の各々には独立したボディー座標系が設定されている。
そして、例えば、３次元オブジェクト５１０を構成する
各ポリゴン５１２−１、５１２−２・・・・は、３次元
オブジェクト５１０に設定されたボディー座標系に配置
され、これにより３次元オブジェクト５１０の形状モデ
ルが特定される。更に、３次元ゲーム空間５００は、ワ
ールド座標系（Ｘ_W、Ｙ_W、Ｚ_W）を用いて形成され、ボ
ディー座標系を用いて表された３次元オブジェクト５１
０は、このワールド座標系の中に配置される。そして、
視点６１０の位置を原点として、視線の方向をＺ軸の正
方向にとった視点座標系に、３次元オブジェクト５１０
を表すデータを座標変換する。その後、投影面５２０に
設定されたスクリーン座標系への透視投影変換処理を行
う。このようにして、視点６１０から見える視界画像を
ディスプレイ１１０上に表示することができる。

【００４４】さて、図６（Ａ）〜（Ｃ）には、本実施例
のゲーム装置によりディスプレイ１１０上に表示される
視界画像の一例が示される。これらの視界画像は、未来
戦車２２を操縦する第２のプレーヤから見える視界画像
である。図６（Ａ）では、第１のプレーヤが操縦する未
来戦車２０の後方から未来戦車２２が接近する場面が示
される。この場合、未来戦車２０の向く方向は未来戦車
２２の位置する方向に向いていないため、第１のプレー
ヤの視界画像には未来戦車２２は映し出されない。従っ
て、第１のプレーヤは未来戦車２２の存在に気付かない
でいる。この状態で未来戦車２２が未来戦車２０に衝突
した状況を考える。この状況では、第１のプレーヤは何
が起こったのかを瞬時には理解できないため、従来のゲ
ーム装置では、第１のプレーヤに無用の混乱を生じさせ
るという問題があった。また、この状況では、未来戦車
２０は未来戦車２２の方に向いていないため未来戦車２
２に対して攻撃を加えることはできず、未来戦車２０は
未来戦車２２の攻撃を一方的に受けるという問題があっ
た。このように無用の混乱が生じると、第１のプレーヤ
にストレスを感じさせる。また、未来戦車２０が一方的
な攻撃を受けると、勝負が即座に決着し、対戦ゲームの
面白味が半減する。

【００４５】本実施例では、このような事態を防止する
ため、未来戦車２０に未来戦車２２が衝突した場合に、
未来戦車２０の向く方向を例えば図６（Ｂ）に示すよう
に未来戦車２２の位置する方向に近づけるように変化さ
せる処理を行う。この変化処理は、図４に示す方向変化
部１２４により行われる。

【００４６】このように方向の変化処理を行うことで、
未来戦車２０は未来戦車２２の方向に徐々に向くことが
可能となり、第１のプレーヤは何が起こったかを理解す
ることができると共に、敵である未来戦車２２に対して
反撃することが可能となる。これにより、第１のプレー
ヤの陥った不利な状況を解消でき、双方の戦闘状況を互
角にすることで対戦ゲームの面白味を増すことができ
る。

【００４７】また、この場合の未来戦車２０の回転は、
衝突が起こったことにより開始されるため、プレーヤ
に、衝突の衝撃で回転が起こったかのように感じさせる
ことができる。この結果、衝突の衝撃で未来戦車２０を
回転させるという演出効果を出すことができると共に、
未来戦車２０を回転させたことによる違和感をプレーヤ
に感じさせることがない。

【００４８】図６（Ｂ）のように、ある程度、敵の未来
戦車２２の方向に向いた場合には、プレーヤ自らが未来
戦車２０を操作して未来戦車２２の方に完全に向き、図
２に示す照準３０を敵に合わせて反撃することができ
る。一方、図６（Ｂ）の状態となっても敵に気付かない
場合でも、再度、未来戦車２２が未来戦車２０に衝突す
ると、図６（Ｃ）に示すような状態となる。すると、未
来戦車２２は第１のプレーヤの視界画像に映し出される
ことになるため、第１のプレーヤは容易に敵に反撃を加
えることが可能となる。

【００４９】次に、ゲーム空間演算部１２０において行
われる演算処理について詳細に説明する。図４に示すよ
うにゲーム空間演算部１２０は、オブジェクト情報記憶
部１２６を含んでいる。オブジェクト情報記憶部１２６
には、３次元ゲーム空間を構成する表示物の数だけの記
憶格納エリアがあり、各エリアには該表示物の位置情報
・方向情報及びこの位置に表示すべきオブジェクトのオ
ブジェクトナンバーが記憶されている（以下、この記憶
された位置情報・方向情報及びオブジェクトナンバーを
オブジェクト情報と呼ぶ）。図７には、オブジェクト情
報記憶部１２６に記憶されるオブジェクト情報の一例が
示される。また、図８には、これらのオブジェクト情報
に含まれる位置情報（Ｘ_m、Ｙ_m、Ｚ_m）及び方向情報
（θ_m、φ_m、ρ_m）とワールド座標系（Ｘ_w、Ｙ_w、Ｚ_w）
との関係が示される。

【００５０】オブジェクト情報記憶部１２６に記憶され
ているオブジェクト情報は、移動演算部１２２により読
み出される。この場合、オブジェクト情報記憶部１２６
には、当該フレーム（１フレームは例えば１／６０秒）
の１つ前のフレームにおけるオブジェクト情報が記憶さ
れている。そして、移動演算部１２２は、読み出された
オブジェクト情報と、操作部１００からの操作情報とに
基づいて、当該フレームにおけるオブジェクト情報（位
置情報、方向情報）を求める。そして、求められたオブ
ジェクト情報は画像合成部１４０に出力される。画像合
成部１４０は、オブジェクト画像情報記憶部１４２を含
んでおり、オブジェクト画像情報記憶部１４２には、複
数のポリゴンで構成されるオブジェクトの画像情報が記
憶されている。そして、どのオブジェクト画像情報を指
定するかはゲーム空間演算部１２０から入力されるオブ
ジェクト情報の中のオブジェクトナンバーにより指定さ
れる。また、指定されたオブジェクトをどの位置に、ど
の方向で配置するかは、オブジェクト情報の中の位置情
報及び方向情報により指定される。

【００５１】次に、方向変化部１２４において行われる
演算処理について、図９に示すフローチャートに基づい
て詳細に説明する。まず、ステップＳ２で、未来戦車２
０、２２間の衝突の判定が行われる。この判定は例えば
以下のように行われる。即ち、まず、未来戦車２０、２
２を図１０（Ａ）に示すように所定の縦・横の長さを持
つ四角形で近似して表す。そして、この四角形の間に重
なりが生じた場合には、未来戦車２０、２２が衝突した
と判定し、ステップＳ３以降の処理に移行する。一方、
重なりが生じず衝突しないと判断された場合には、ステ
ップＳ３以降の処理は行われない。

【００５２】ステップＳ３では、まず、角度αが求めら
れる。この角度αは、図１０（Ａ）に示すように、未来
戦車２０の位置Ａと未来戦車２２の位置Ｂとを結んだ直
線８６の方向と、未来戦車２０の向く方向（進行方向）
８４との成す角度である。そして、この角度αに基づい
て、下式（１）に示すように未来戦車２０のＹ軸回りの
方向情報θ_m（図８参照）の変化量の初期値β₀が求めら
れる。 β₀＝α／Ｈ（１）ここで、Ｈは例えばＨ＝６４というように定数としても
よい。また、Ｈ＝ｆ（Ｖ_AB）（Ｖ_ABは、未来戦車２０に
対する未来戦車２２の衝突速度）として、衝突速度Ｖ_AB
の関数としてもよい。衝突速度Ｖ_ABの関数とする場合に
は、例えば、Ｖ_ABが大きいほどＨが小さくなるようにす
る。Ｈが小さくなると上式（１）に示すようにβ₀が大
きくなり、未来戦車２０のＹ軸回りの方向の変化量を大
きくできる。即ち、衝突速度Ｖ_ABが大きいほど速く未来
戦車２０を未来戦車２２の方に向かせるというゲーム表
現が可能となる。なお、衝突速度Ｖ_ABは、未来戦車２
０、２２間の相対速度としてもよいし、また、未来戦車
２２の速度としてもよい。更に、未来戦車２２の進入角
度を考慮して衝突速度Ｖ_ABを求めてもよい。

【００５３】次に、ステップＳ４に示すように、上式
（１）で求められた変化量の初期値であるβ₀を用いて
未来戦車のＹ軸回りの方向情報θ_m0を変化させる演算が
行われる。具体的には、未来戦車２０の向く方向が未来
戦車２２の位置する方向に近づくようにθ_m0を変化させ
る。例えば、角度αが１２８度でＨ＝６４の場合はβ₀
＝２度となる。従って、この場合には、２度だけθ_m0を
増減する等の演算を行い、未来戦車２２の方に未来戦車
を向ける。

【００５４】１フィールド期間（例えば１／６０秒）経
過後、次のフィールドに入ると、下式に示すステップＳ
５の処理が行われる。 β_n＝β_n-1×Ｊ（２）ここで、Ｊは例えばＪ＝０．９６というように定数にし
てもよいし、衝突速度Ｖ_AB等との関数としてもよい。そ
して、Ｊ＜１とすることで１フィールド毎に変化量β_n
の値を小さくすることができ、未来戦車２０のＹ軸回り
の方向の変化を一定時間後に収束させることができる。

【００５５】次に、ステップＳ６に示すように、上式
（２）で求められた変化量β_nを用いて、未来戦車のＹ
軸回りの方向情報θ_mnを変化させる演算が行われる。具
体的には、未来戦車２０の向く方向が未来戦車２２の位
置する方向に近づくようにθ_mnを変化させる。これによ
り、前回のフィールドよりも更に未来戦車２０の向く方
向が未来戦車２２の方に近づく。

【００５６】次に、ステップＳ７で、上式（２）で求め
られたβ_nが所定値Ａよりも小さいか否かが判定され
る。本実施例ではこの所定値Ａは約０．２度となってい
る。β_nは、時間がたつにつれて順次小さくなるが、あ
る程度以下の値となるとそれ以上演算を行っても無駄に
なるため、ステップＳ７の処理が行われる。

【００５７】１フィールド期間経過後、ステップＳ７で
β_n＞Ａであった場合には、ステップＳ５に戻る。そし
て、ｎをインクリメントしてステップＳ５〜Ｓ７の処理
が繰り返される。一方、β_n≦Ａとなると処理が終了す
る（ステップＳ８）。

【００５８】以上の処理により、未来戦車２０と２２の
衝突後、未来戦車２０の向く方向は、１フィールド期間
（１／６０秒）毎に、徐々に未来戦車２２の位置する方
向に向いて行く。これにより、第１のプレーヤは未来戦
車２２の存在を知ることが可能となると共に、未来戦車
２２に対して攻撃を加えることも可能となる。

【００５９】さて、例えば図１０（Ｂ）には、未来戦車
２０、２２が横方向に並びながら衝突した場合が示され
る。この場合には、未来戦車２０、２２の向く方向８
４、８５は同方向となっている。従って、例えば、未来
戦車２２の進行方向のみを用いて、未来戦車２０の方向
を変化させる演算を行う手法を用いた場合には、図１０
（Ｂ）に示す状況では、未来戦車２０の方向を変化させ
ることができない。これに対して、本実施例では、図１
０（Ｂ）に示す角度αを用いて未来戦車２０の方向を演
算する手法を用いているため、このような場合にも不都
合は生じない。

【００６０】また、図１０（Ａ）の場合は図１０（Ｂ）
に比べて角度αが大きいため、上式（１）から明らかな
ように、未来戦車２０の方向の変化量が大きくなり、よ
り速く未来戦車２０は未来戦車２２の方を向く。これに
より、より速くこのような不利な状況から脱出でき、ゲ
ームの操作性をよりスムーズにさせることができる。こ
れによりプレーヤのストレスを軽減させることができ
る。

【００６１】また、図１０（Ｃ）には、未来戦車２０
が、ミサイル、マシンガン等の弾８８による攻撃を受け
た場合の例が示される。この場合も、未来戦車２０、２
２の衝突の場合と同様の処理で未来戦車２０の方向を変
化させる処理が行われる。例えば、図９のステップＳ２
では、未来戦車２０が弾８８により攻撃を受けたか否か
の判断が行われる。この処理は、未来戦車２０を表す四
角形と弾８８を表す四角形とに重なり合いがあるか否か
を判定することで行われる。また、ステップＳ３のα
は、未来戦車２０の位置Ａと弾８８の位置Ｃとを結んだ
直線８７の方向と、未来戦車２０の向く方向（進行方
向）８４との成す角度となる。そして、この角度αに基
づいて、上式（１）と同様の演算でβ₀が求められる。
そして、ステップＳ４〜Ｓ７以降の処理は、未来戦車２
０、２２の衝突の場合の処理と同様となる。

【００６２】なお、図１０（Ｃ）における角度αは、位
置Ａと相手の攻撃した位置（図示せず）とを結んだ直線
の方向と、方向８４の成す角度とすることもできる。ミ
サイル等の弾は曲線を描いて未来戦車に被弾する場合が
ある。従って、この場合の攻撃の位置は、弾の飛来方向
よりも相手の攻撃した位置（弾等の発射位置等）とした
方がよい。本発明の目的は、相手の攻撃方向に未来戦車
の方向を向け、相手に対する反撃を可能にすることにあ
るからである。

【００６３】また、ここにいう攻撃はミサイル等の弾に
よる攻撃に限られるものではない。例えば、レーザー光
線、超音波砲等による攻撃により未来戦車の方向を変化
させてもよい。また、弾、レーザ光線等が命中しなくて
も、弾、レーザ光線が未来戦車の回りにある障害物等に
ヒットし、これによる生じる爆風や振動で未来戦車を回
転させることもできる。このようにすれば、プレーヤに
感じさせるリアル感をより一層増すことができる。

【００６４】また、未来戦車が攻撃を受けた場合に、弾
の速度のみならず、弾、レーザ光線等の破壊力、あるい
は実際に未来戦車が受けたダメージ量等の攻撃のダメー
ジ力に基づいて変化量β等を変化させることもできる。
これにより、ゲームのリアル感をより増すことができ
る。

【００６５】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく本発明の要旨の範囲内で各種の変形実施が可
能である。

【００６６】例えば、移動体の方向を変化させる手法と
しては、図９のフローチャートで示すものに限らず種々
の手法を採用できる。例えば進行方向、衝突速度のみを
考慮して方向変化処理を行うことも可能である。また、
上式（１）、（２）に示すものと異なる演算式を採用し
てもよい。また、例えば、所定のテーブルデータをあら
かじめ用意しておき、角度α、衝突速度等を用いてこの
テーブルデータから所定の情報を読み出すことで方向変
化処理を行ってもよい。

【００６７】また、本実施例においては、移動体のＹ軸
回りの方向情報θを変化させたが、本発明はこれに限ら
ず、他の軸回りの方向情報φ、ρを変化させたり、複数
の方向情報を変化させてもかまわない。

【００６８】また、本実施例では、未来戦車ゲームを例
にとり説明したが、本発明はこれに限らず、あらゆる種
類のゲームに適用でき、例えば、ロボット対戦ゲーム、
戦闘機ゲーム、あるいは３次元的にマップが形成された
宇宙船ゲーム等にも適用できる。

【００６９】また、本発明は、業務用のゲーム機のみな
らず、例えば、家庭用のゲーム装置等にも適用すること
ができる。更に、多数のプレーヤが参加する大型アトラ
クション型のゲーム装置にも適用できる。

【００７０】また、本発明においてゲーム空間演算手
段、画像合成手段等において行われる演算処理は、専用
の画像処理デバイスを用いて処理してもよいし、汎用の
マイクロコンピュータ、ＤＳＰ等を利用してソフトウェ
ア的に処理してもよい。

【００７１】更に、ゲーム空間演算手段、画像合成手段
等で行われる演算処理も本実施例で説明したものに限定
されるものではない。

【００７２】また、本発明には、画像合成された視界画
像（疑似３次元画像）をヘッドマウントディスプレイ
（ＨＭＤ）と呼ばれるディスプレイに表示する構成のも
のも含まれる。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、第１の移動体に対して
第２の移動体が衝突した場合に、第１の移動体を操作す
る第１のプレーヤは第２の移動体を視界画像に映し出し
これを認識したり、あるいは、第２の移動体の方に向く
ことで第２の移動体に対して攻撃を加えることが可能と
なる。これにより、第１のプレーヤが何が起きたかを認
識できずに混乱したり、あるいは、第２の移動体により
一方的に攻撃を受けたりする等の事態を防止できる。こ
の結果、対戦ゲームの面白味をより増すことが可能とな
る。

【００７４】また、本発明によれば、移動体が攻撃を受
けた場合に、移動体を操作するプレーヤは、攻撃された
方向を視界画像に映し出しこれを認識したり、あるい
は、攻撃した相手等に対して反撃することが可能とな
る。これにより、攻撃を受けたプレーヤが何が起きたか
を認識できずに混乱したり、あるいは、敵により一方的
に攻撃を受けたりする等の事態を防止でき、敵に対して
反撃できる。この結果、対戦ゲームの面白味をより増す
ことが可能となる。

【００７５】また、本発明によれば、確実に第１の移動
体の向く方向を第２の移動体の方に変化させることがで
き、操作性を更に向上させることができる。

【００７６】また、発明によれば、確実に移動体の向く
方向を攻撃方向に変化させることができ、操作性を更に
向上させることができる。

【００７７】また、本発明によれば、例えば移動体間の
衝突速度が大きいほど変化量を多くする等の処理が可能
となり、更にリアルな処理が可能となる。

【００７８】また、本発明によれば、例えば移動体に対
する攻撃のダメージ力が大きいほど変化量を多くする等
の処理が可能となり、更にリアルな処理が可能となる。

【００７９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたゲーム装置（３次元ゲーム
装置）の一例を示す外観斜視図である。

【図２】本発明が適用されたゲーム装置の詳細な外観斜
視図である。

【図３】本実施例のゲーム装置で使用されるゲームフィ
ールドの説明図である。

【図４】本実施例のゲーム装置の構成の一例を示すブロ
ック図である。

【図５】本実施例の画像合成原理を説明するための図で
ある。

【図６】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、ディスプレイ上に表示
される視界画像の一例である。

【図７】オブジェクト情報記憶部に記憶されるオブジェ
クト情報について説明するための図である。

【図８】オブジェクトに設定されるオブジェクト情報に
ついて説明するための図である。

【図９】方向変化部の動作を説明するためのフローチャ
ート図である。

【図１０】図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、方向変化部の動作
を説明するための図である。

【符号の説明】

１０、１１ゲーム装置（３次元ゲーム装置）２０未来戦車２２未来戦車６０ゲームフィールド１００操作部１１０ディスプレイ１２０ゲーム空間演算部１２２移動演算部１２４方向変化部１２６オブジェクト情報記憶部１４０画像合成部１４２オブジェクト画像情報記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−277361（ＪＰ，Ａ) バーチャファイターマニアックス，日本，株式会社アスペクト，1994年８月 24日，ｐ182〜183 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63F 9/24,13/00 - 13/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】３次元ゲーム空間内で移動する移動体を
用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置であって、前記３次元ゲーム空間の設定のための演算を行うゲーム
空間演算手段と、設定された３次元ゲーム空間内の所定の視点位置、視線
方向において見える視界画像を合成する画像合成手段と
を少なくとも含み、前記ゲーム空間演算手段が、前記３次元ゲーム空間内で前記移動体をプレーヤの操作
及び所定のプログラムにしたがい移動させる演算を行う
移動演算手段と、プレーヤの操作によりゲーム空間内を移動する第１の移
動体に対して、相手プレーヤ又はコンピュータが操作す
る他の第２の移動体が衝突したか否かを判定し、衝突し
たと判定された場合に、該第１の移動体の向く方向を変
化させる方向変化手段とを含み、前記方向変化手段が、前記第１の移動体に前記第２の移動体が衝突した場合
に、衝突前において前記第１の移動体が向いていた方向
と、前記第２の移動体の位置する方向との間の方向に、
前記第１の移動体の向く方向を向け、前記画像合成手段が、前記第１の移動体の向く方向を視線方向とした場合に見
える視界画像を合成することを特徴とする３次元ゲーム
装置。
【請求項２】請求項１において、前記方向変化手段が、前記第１の移動体の位置と前記第２の移動体の位置とを
結ぶ方向と前記第１の移動体の向く方向との成す角度α
に基づいて第１の移動体の所定軸回りの方向情報θ _m0の
変化量β ₀を求め、変化量β ₀ だけ方向情報θ _m0 を増減す
ることで、前記第１の移動体の向く方向を変化させるこ
とを特徴とする３次元ゲーム装置。
【請求項３】請求項２において、前記方向変化手段が、前記第１の移動体に対する前記第２の移動体の衝突速度
に基づいて前記変化量β ₀の値を変化させ、衝突速度が
大きいほど前記変化量β ₀ を大きくすることを特徴とす
る３次元ゲーム装置。
【請求項４】３次元ゲーム空間内で移動する移動体を
用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置であって、前記３次元ゲーム空間の設定のための演算を行うゲーム
空間演算手段と、設定された３次元ゲーム空間内の所定の視点位置、視線
方向において見える視界画像を合成する画像合成手段と
を少なくとも含み、前記ゲーム空間演算手段が、前記３次元ゲーム空間内で前記移動体をプレーヤの操作
及び所定のプログラムにしたがい移動させる演算を行う
移動演算手段と、プレーヤの操作によりゲーム空間内を移動する第１の移
動体に対して、相手プレーヤ又はコンピュータが操作す
る他の第２の移動体が衝突したか否かを判定し、衝突し
たと判定された場合に、該第１の移動体の向く方向を変
化させる方向変化手段とを含み、前記方向変化手段が、前記第１の移動体の位置と前記第２の移動体の位置とを
結ぶ方向と前記第１の移動体の向く方向との成す角度α
に基づいて第１の移動体の所定軸回りの方向情報θ _m0 の
変化量β ₀ を求め、変化量β ₀ だけ方向情報θ _m0 を増減す
ることで、前記第１の移動体の向く方向を変化させると
共に、前記第１の移動体に対する前記第２の移動体の衝突速度
に基づいて前記変化量β ₀ の値を変化させ、衝突速度が
大きいほど前記変化量β ₀ を大きくし、前記画像合成手段が、前記第１の移動体の向く方向を視線方向とした場合に見
える視界画像を合成することを特徴とする３次元ゲーム
装置。
【請求項５】３次元ゲーム空間内で移動する移動体を
用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置であって、前記３次元ゲーム空間の設定のための演算を行うゲーム
空間演算手段と、設定された３次元ゲーム空間内の所定の視点位置、視線
方向において見える視界画像を合成する画像合成手段と
を少なくとも含み、前記ゲーム空間演算手段が、前記３次元ゲーム空間内で前記移動体をプレーヤの操作
及び所定のプログラムにしたがい移動させる演算を行う
手段と、プレーヤの操作によりゲーム空間内を移動する移動体が
攻撃を受けた否かを判断し、攻撃を受けたと判断した場
合に、該移動体の向く方向を変化させる方向変化手段と
を含み、前記方向変化手段が、前記移動体の位置と前記攻撃の位置とを結ぶ方向と前記
移動体の向く方向との成す角度αに基づいて移動体の所
定軸回りの方向情報θ _m0 の変化量β ₀ を求め、変化量β ₀
だけ方向情報θ _m0 を増減することで、前記移動体の向く
方向を変化させると共に、前記移動体に対する前記攻撃のダメージ力に基づいて前
記変化量β ₀ の値を変化させ、移動体に対する攻撃のダ
メージ力が大きいほど前記変化量β ₀ を大きくし、前記画像合成手段が、前記移動体の向く方向を視線方向とした場合に見える視
界画像を合成することを特徴とする３次元ゲーム装置。
【請求項６】３次元ゲーム空間内で移動する移動体を
用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置に使用される画
像合成方法であって、前記３次元ゲーム空間内で前記移動体をプレーヤの操作
及び所定のプログラムにしたがい移動させる移動演算ス
テップと、プレーヤの操作によりゲーム空間内を移動する第１の移
動体に対して相手プレーヤ又はコンピュータが操作する
他の第２の移動体が衝突したか否かを判定し、衝突した
と判定された場合に、該第１の移動体の向く方向を変化
させる方向変化ステップと、前記移動演算ステップと前記方向変化ステップを含むゲ
ーム空間演算ステップにより設定された３次元ゲーム空
間内の所定の視点位置、視線方向において見える視界画
像を合成する画像合成ステップとを含み、前記方向変化ステップが、前記第１の移動体に前記第２の移動体が衝突した場合
に、衝突前において前記第１の移動体が向いていた方向
と、前記第２の移動体の位置する方向との間の方向に、
前記第１の移動体の向く方向を向け、前記画像合成ステップが、前記第１の移動体の向く方向を視線方向とした場合に見
える視界画像を合成することを特徴とする画像合成方
法。
【請求項７】請求項６において、前記方向変化ステップが、前記第１の移動体の位置と前記第２の移動体の位置とを
結ぶ方向と前記第１の移動体の向く方向との成す角度α
に基づいて第１の移動体の所定軸回りの方向情報θ _m0 の
変化量β ₀ を求め、変化量β ₀ だけ方向情報θ _m0 を増減す
ることで、前記第１の移動体の向く方向を変化させるこ
とを特徴とする画像合成方法。
【請求項８】請求項７において、前記方向変化ステップが、前記第１の移動体に対する前記第２の移動体の衝突速度
に基づいて前記変化量β ₀ の値を変化させ、衝突速度が
大きいほど前記変化量β ₀ を大きくすることを特徴とす
る画像合成方法。
【請求項９】３次元ゲーム空間内で移動する移動体を
用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置に使用される画
像合成方法であって、前記３次元ゲーム空間内で前記移動体をプレーヤの操作
及び所定のプログラムにしたがい移動させる移動演算ス
テップと、プレーヤの操作によりゲーム空間内を移動する第１の移
動体に対して相手プレーヤ又はコンピュータが操作する
他の第２の移動体が衝突したか否かを判定し、衝突した
と判定された場合に、該第１の移動体の向く方向を変化
させる方向変化ステップと、前記移動演算ステップと前記方向変化ステップを含むゲ
ーム空間演算ステップにより設定された３次元ゲーム空
間内の所定の視点位置、視線方向において見える視界画
像を合成する画像合成ステップとを含み、前記方向変化ステップが、前記第１の移動体の位置と前記第２の移動体の位置とを
結ぶ方向と前記第１の移動体の向く方向との成す角度α
に基づいて第１の移動体の所定軸回りの方向情報θ _m0 の
変化量β ₀ を求め、変化量β ₀ だけ方向情報θ _m0 を増減す
ることで、前記第１の移動体の向く方向を変化させると
共に、前記第１の移動体に対する前記第２の移動体の衝突速度
に基づいて前記変化量β ₀ の値を変化させ、衝突速度が
大きいほど前記変化量β ₀ を大きくし、前記画像合成ステップが、前記第１の移動体の向く方向を視線方向とした場合に見
える視界画像を合成することを特徴とする画像合成方
法。
【請求項１０】３次元ゲーム空間内で移動する移動体
を用いて対戦を行わせる３次元ゲーム装置に使用される
画像合成方法であって、前記３次元ゲーム空間内で前記移動体をプレーヤの操作
及び所定のプログラムにしたがい移動させる移動演算ス
テップと、プレーヤの操作によりゲーム空間内を移動する移動体が
攻撃を受けたか否かを判断し、攻撃を受けたと判断した
場合に、該移動体の向く方向を変化させる方向変化ステ
ップと、前記移動演算ステップと前記方向変化ステップを含むゲ
ーム空間演算ステップにより設定された３次元ゲーム空
間内の所定の視点位置、視線方向において見える視界画
像を合成する画像合成ステップとを含み、前記方向変化ステップが、前記移動体の位置と前記攻撃の位置とを結ぶ方向と前記
移動体の向く方向との成す角度αに基づいて移動体の所
定軸回りの方向情報θ _m0 の変化量β ₀ を求め、変化量β ₀
だけ方向情報θ _m0 を増減することで、前記移動体の向く
方向を変化させると共に、前記移動体に対する前記攻撃のダメージ力に基づいて前
記変化量β ₀ の値を変化させ、移動体に対する攻撃のダ
メージ力が大きいほど前記変化量β ₀ を大きくし、前記画像合成ステップが、前記移動体の向く方向を視線方向とした場合に見える視
界画像を合成することを特徴とする画像合成方法。