JP3442336B2 - ゲームシステム及び情報記憶媒体 - 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、ゲームシステム及
び情報記憶媒体に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内の所
与の視点から見える画像を生成するゲームシステムが知
られており、いわゆる仮想現実を体験できるものとして
人気が高い。フライトシミュレータゲームを楽しむこと
ができるゲームシステムを例にとれば、プレーヤは、自
身が操作する飛行機（オブジェクト）をオブジェクト空
間内で飛行させ、他のプレーヤやコンピュータが操作す
る飛行機と対戦等を行ってゲームを楽しむ。

【０００３】さて、このようなゲームシステムでは、プ
レーヤの仮想現実感の向上のために、よりリアルな画像
を生成することが重要な技術的課題になっている。従っ
て、ミサイルや飛行機が発生する煙（ベーパートレイ
ル）、炎などについても、リアルに表現された画像を生
成することが望まれる。

【０００４】そして、このような煙などの不定形な表示
物を表現する手法としては、以下に述べるような手法が
考えられる。

【０００５】第１の手法では、煙の絵のテクスチャがマ
ッピングされた煙オブジェクトを用いて、煙を表現す
る。

【０００６】しかしながら、この手法では、煙の全体形
状が変化する様子を表現できず、得られる画像が今一つ
単調になるという欠点がある。この欠点を解消すべく、
複数の異なった形状の煙オブジェクトを用意しておき、
これらの煙オブジェクトをアニメーションのように切り
替える手法も考えられるが、これは、オブジェクトデー
タの使用記憶容量の増加の問題を招く。

【０００７】第２の手法では、いわゆるパーティクルシ
ステムにより煙を表現する。即ち、位置や色などの属性
情報を持ち所与の規則に従って発生、移動、消滅する煙
パーティクル（粒子）の集合により、不定形な形の煙を
表現する。

【０００８】しかしながら、このようなパーティクルシ
ステムには、ゲームシステムの処理負荷が非常に重くな
るという欠点がある。

【０００９】即ち、煙を表現する全ての煙パーティクル
の１つ１つに対して、物理シミュレーションに基づく位
置演算処理、属性情報の変更処理を行おうとすると、処
理負荷が過大になってしまう。従って、１フレーム（１
／６０秒、１／３０秒）以内に全ての描画処理を完了し
なければならないというリアルタイム処理の要請に応え
ることができない。

【００１０】本発明は、以上のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、形が不定形
に変化する煙などの表示物のリアルな画像を、少ない処
理負担で生成できるゲームシステム及び情報記憶媒体を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、画像生成を行うゲームシステムであっ
て、複数のパーティクルがローカルに配置されるパーテ
ィクル座標系の特定情報を、各パーティクル座標系同士
が互いに連結するようにしながら、リアルタイムに生成
する手段と、パーティクル座標系の特定情報と、各パー
ティクル座標系に配置されるパーティクルの属性情報と
に基づいて、オブジェクト空間において所与の視点から
見える画像を生成する手段とを含むことを特徴とする。
また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより
使用可能な情報記憶媒体であって、上記手段を実行する
ためのプログラムを含むことを特徴とする。また本発明
に係るプログラムは、コンピュータにより使用可能なプ
ログラム（搬送波に具現化されるプログラムを含む）で
あって、上記手段を実行するための処理ルーチンを含む
ことを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、複数のパーティクルがロ
ーカルに配置されるパーティクル座標系の特定情報がリ
アルタイムに生成され、生成されたパーティクル座標系
の特定情報と、パーティクルの属性情報とに基づいて、
オブジェクト空間内での所与の視点での画像が生成され
る。

【００１３】従って、本発明によれば、形が不定形に変
化する煙などの表示物を、立体的に配置されたパーティ
クルにより表現できるため、板状のオブジェクトにより
煙などの表示物を表現する場合に比べて、よりリアルな
画像を生成できる。

【００１４】また、本発明によれば、パーティクルは、
パーティクル座標系にローカルに配置されるため、パー
ティクルのワールド座標系での位置（ワールド位置）を
保持する必要性がなくなる。従って、全てのパーティク
ルのワールド位置を保持する場合に比べて、データの使
用記憶容量を格段に節約できる。

【００１５】また、本発明によれば、パーティクル座標
系に含まれるパーティクルに対して、一括した処理を施
すことが可能になる。

【００１６】更に、本発明によれば、各パーティクル座
標系が互いに連結されるため、長く尾を引く煙などの表
示物をリアルに表現できるようになる。

【００１７】なお、パーティクル座標系の特定情報と
は、パーティクル座標系の位置や回転角度（方向）やス
ケーリング等を特定するための情報である。このような
特定情報としては、例えば、パーティクル座標系マトリ
クス又はパーティクル座標系マトリクスを生成するため
の回転マトリクスや平行移動マトリクスやスケーリング
マトリクスなど考えることができる。

【００１８】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、パーティクル座標系の所与の
座標軸方向でのスケーリング率を、パーティクル発生源
の移動情報に基づき調整することで、パーティクル座標
系同士を互いに連結させることを特徴とする。

【００１９】このようにすれば、パーティクル発生源の
移動情報が変化した場合にも、パーティクル座標系同士
を矛盾無く適正に連結できるようになる。

【００２０】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、互いに連結されたパーティク
ル座標系のセットが、パーティクル発生源から複数セッ
ト生成されることを特徴とする。

【００２１】このようにすれば、パーティクル発生源か
ら四方にパーティクルが噴出するような表現が可能にな
り、爆発などのリアルな表現が可能になる。

【００２２】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、時間経過に伴い変化する時間
パラメータ、ゲーム処理に使用されるゲームパラメータ
又は所与のイベントの発生に基づいて、生成後の各パー
ティクル座標系の特定情報を変化させる手段（或いは該
手段を実行するためのプログラム又は処理ルーチン）を
含むことを特徴とする。

【００２３】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、時間経過に伴い変化する時間
パラメータ、ゲーム処理に使用されるゲームパラメータ
又は所与のイベントの発生に基づいて、各パーティクル
座標系に配置されるパーティクルの属性情報を変化させ
る手段（或いは該手段を実行するためのプログラム又は
処理ルーチン）を含むことを特徴とする。

【００２４】また本発明は、画像生成を行うゲームシス
テムであって、複数のパーティクルがローカルに配置さ
れるパーティクル座標系の特定情報を、リアルタイムに
生成する手段と、時間経過に伴い変化する時間パラメー
タ、ゲーム処理に使用されるゲームパラメータ又は所与
のイベントの発生に基づいて、生成後の各パーティクル
座標系の特定情報を変化させる手段と、パーティクル座
標系の特定情報と、各パーティクル座標系に配置される
パーティクルの属性情報とに基づいて、オブジェクト空
間において所与の視点から見える画像を生成する手段と
を含むことを特徴とする。また本発明に係る情報記憶媒
体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶媒体であ
って、上記手段を実行するためのプログラムを含むこと
を特徴とする。また本発明に係るプログラムは、コンピ
ュータにより使用可能なプログラム（搬送波に具現化さ
れるプログラムを含む）であって、上記手段を実行する
ための処理ルーチンを含むことを特徴とする。

【００２５】本発明によれば、煙などの表示物を、立体
的に配置されたパーティクルにより表現できるため、リ
アルな画像を生成できると共に、パーティクルのワール
ド位置を保持する必要性がなくなるため、データの使用
記憶容量を格段に節約できる。そして、更に本発明によ
れば、時間パラメータやゲームパラメータやイベント発
生に基づいて、生成後に各パーティクル座標系の特定情
報が変化する。従って、パーティクルで表される表示物
の全体形状を、時間パラメータ等に基づいて変化させる
ことで可能になり、更にリアルな画像を生成できるよう
になる。

【００２６】また本発明は、画像生成を行うゲームシス
テムであって、複数のパーティクルがローカルに配置さ
れるパーティクル座標系の特定情報を、リアルタイムに
生成する手段と、時間経過に伴い変化する時間パラメー
タ、ゲーム処理に使用されるゲームパラメータ又は所与
のイベントの発生に基づいて、各パーティクル座標系に
配置されるパーティクルの属性情報を変化させる手段
と、パーティクル座標系の特定情報と、各パーティクル
座標系に配置されるパーティクルの属性情報とに基づい
て、オブジェクト空間において所与の視点から見える画
像を生成する手段とを含むことを特徴とする。また本発
明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能
な情報記憶媒体であって、上記手段を実行するためのプ
ログラムを含むことを特徴とする。また本発明に係るプ
ログラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム
（搬送波に具現化されるプログラムを含む）であって、
上記手段を実行するための処理ルーチンを含むことを特
徴とする。

【００２７】本発明によれば、煙などの表示物を、立体
的に配置されたパーティクルにより表現できるため、リ
アルな画像を生成できると共に、パーティクルのワール
ド位置を保持する必要性がなくなるため、データの使用
記憶容量を格段に節約できる。そして、更に本発明によ
れば、時間パラメータやゲームパラメータやイベント発
生に基づいて、パーティクルの属性情報が変化する。従
って、パーティクルで表される表示物の全体画像（プロ
パティ）を、時間パラメータ等に基づいて変化させるこ
とで可能になり、更にリアルな画像を生成できるように
なる。

【００２８】更に本発明には、パーティクルの属性情報
を、各パーティクル座標系毎に独立して変化させること
ができるという利点もある。

【００２９】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、前記時間パラメータが、各パ
ーティクル座標系の特定情報が生成されてからの経過時
間パラメータであることを特徴とする。

【００３０】このようにすれば、パーティクルで表され
る表示物の全体形状や全体画像が、表示物の発生後に時
間経過に伴い徐々に変化する様子を表現できるようにな
る。

【００３１】また本発明に係るゲームシステム、情報記
憶媒体及びプログラムは、パーティクル座標系の特定情
報が、パーティクル発生源の移動情報に基づいて生成さ
れることを特徴とする。

【００３２】このようにすれば、パーティクル発生源の
移動に追従するような、パーティクル表現の表示物の画
像を生成できるようになる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて説明する。

【００３４】１．構成 図１に、本実施形態のゲームシステム（画像生成システ
ム）のブロック図の一例を示す。なお同図において本実
施形態は、少なくとも処理部１００を含めばよく（或い
は処理部１００と記憶部１７０、或いは処理部１００と
記憶部１７０と情報記憶媒体１８０を含めばよく）、そ
れ以外のブロック（例えば操作部１６０、表示部１９
０、音出力部１９２、携帯型情報記憶装置１９４、通信
部１９６）については、任意の構成要素とすることがで
きる。

【００３５】ここで処理部１００は、システム全体の制
御、システム内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処
理、画像処理、又は音処理などの各種の処理を行うもの
であり、その機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ
等）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハード
ウェアや、所与のプログラム（ゲームプログラム）によ
り実現できる。

【００３６】操作部１６０は、プレーヤが操作データを
入力するためのものであり、その機能は、レバー、ボタ
ン、筺体などのハードウェアにより実現できる。

【００３７】記憶部１７０は、処理部１００や通信部１
９６などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ
などのハードウェアにより実現できる。

【００３８】情報記憶媒体（コンピュータにより使用可
能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータなどの情
報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディス
ク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯ
Ｍ）などのハードウェアにより実現できる。処理部１０
０は、この情報記憶媒体１８０に格納される情報に基づ
いて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。即ち情
報記憶媒体１８０には、本発明（本実施形態）の手段
（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行するた
めの情報（プログラム或いはデータ）が格納される。

【００３９】なお、情報記憶媒体１８０に格納される情
報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶
部１７０に転送されることになる。また情報記憶媒体１
８０に記憶される情報は、本発明の処理を行うためのプ
ログラムコード、画像データ、音データ、表示物の形状
データ、テーブルデータ、リストデータ、本発明の処理
を指示するための情報、その指示に従って処理を行うた
めの情報等の少なくとも１つを含むものである。

【００４０】表示部１９０は、本実施形態により生成さ
れた画像を出力するものであり、その機能は、ＣＲＴ、
ＬＣＤ、或いはＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）
などのハードウェアにより実現できる。

【００４１】音出力部１９２は、本実施形態により生成
された音を出力するものであり、その機能は、スピーカ
などのハードウェアにより実現できる。

【００４２】携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの
個人データやセーブデータなどが記憶されるものであ
り、この携帯型情報記憶装置１９４としては、メモリカ
ードや携帯型ゲーム装置などを考えることができる。

【００４３】通信部１９６は、外部（例えばホスト装置
や他のゲームシステム）との間で通信を行うための各種
の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッ
サ、或いは通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プロ
グラムなどにより実現できる。

【００４４】なお本発明（本実施形態）の手段を実行す
るためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サー
バー）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信
部１９６を介して情報記憶媒体１８０に配信するように
してもよい。このようなホスト装置（サーバー）の情報
記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。

【００４５】処理部１００は、ゲーム処理部１１０、画
像生成部１３０、音生成部１５０を含む。

【００４６】ここでゲーム処理部１１０は、コイン（代
価）の受け付け処理、各種モードの設定処理、ゲームの
進行処理、選択画面の設定処理、オブジェクト（１又は
複数のプリミティブ面）の位置や回転角度（Ｘ、Ｙ又は
Ｚ軸回り回転角度）を求める処理、オブジェクトを動作
させる処理（モーション処理）、視点の位置（仮想カメ
ラの位置）や視線角度（仮想カメラの回転角度）を求め
る処理、マップオブジェクトなどのオブジェクトをオブ
ジェクト空間へ配置する処理、ヒットチェック処理、ゲ
ーム結果（成果、成績）を演算する処理、複数のプレー
ヤが共通のゲーム空間でプレイするための処理、或いは
ゲームオーバー処理などの種々のゲーム処理を、操作部
１６０からの操作データや、携帯型情報記憶装置１９４
からの個人データ、保存データや、ゲームプログラムな
どに基づいて行う。

【００４７】画像生成部１３０は、ゲーム処理部１１０
からの指示等にしたがって各種の画像処理を行い、例え
ばオブジェクト空間内で仮想カメラ（視点）から見える
画像を生成して、表示部１９０に出力する。

【００４８】音生成部１５０は、ゲーム処理部１１０か
らの指示等にしたがって各種の音処理を行い、ＢＧＭ、
効果音、又は音声などの音を生成し、音出力部１９２に
出力する。

【００４９】なお、ゲーム処理部１１０、画像生成部１
３０、音生成部１５０の機能は、その全てをハードウェ
アにより実現してもよいし、その全てをプログラムによ
り実現してもよい。或いは、ハードウェアとプログラム
の両方により実現してもよい。

【００５０】ゲーム処理部１１０は移動・動作演算部１
１２を含む。

【００５１】ここで移動・動作演算部１１２は、キャラ
クタなどのオブジェクト（モデル）の移動情報（位置、
回転角度、速度又は加速度等）や動作情報（オブジェク
トの各パーツの位置又は回転角度等）を演算するもので
あり、例えば、操作部１６０によりプレーヤが入力した
操作データやゲームプログラムなどに基づいて、オブジ
ェクトを移動させたり動作させたりする処理を行う。

【００５２】より具体的には、移動・動作演算部１１２
は、オブジェクトの位置や回転角度（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸周り
の回転角度）を例えば１フレーム（１／６０秒）毎に求
める処理を行う。例えば（ｋ−１）フレームでのオブジ
ェクトの位置をＰＭk-1、速度をＶＭk-1、加速度をＡＭ
k-1、１フレームの時間を△ｔとする。するとｋフレー
ムでのオブジェクトの位置ＰＭk、速度ＶＭkは例えば下
式（１）、（２）のように求められる。

【００５３】 ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ …（１） ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ …（２） 画像生成部１３０は、パーティクル座標系生成部１３２
（マトリクス生成部）、パーティクル座標系変化部１３
４（パーティクル管理バッファ更新部）、パーティクル
属性変化部１３６（パーティクル表示処理部）、描画部
１４０を含む。

【００５４】ここで、パーティクル座標系生成部１３２
は、複数のパーティクル（煙パーティクル、炎パーティ
クル或いは水蒸気パーティクル等）がローカルに配置さ
れるパーティクル座標系の特定情報（例えばパーティク
ル座標系マトリクス又はパーティクル座標系マトリクス
を生成するための回転マトリクスや平行移動マトリクス
やスケーリングマトリクス等）を、リアルタイムに生成
する処理を行う。

【００５５】より具体的には、パーティクル座標系の特
定情報は、パーティクル発生源（煙や炎を発生するミサ
イル或いは飛行機等）の移動情報（位置、回転角度（方
向）、速度、加速度等）に基づいて生成されることにな
る。

【００５６】また、本実施形態では、各パーティクル座
標系同士が互いに連結するようにパーティクル座標系の
特定情報が順次生成される。これは、パーティクル座標
系の所与の座標軸方向（例えばＺ軸方向）でのスケーリ
ング率を、パーティクル発生源の移動情報に基づき調整
することで実現される。

【００５７】パーティクル座標系変化部１３４は、時間
パラメータやゲームパラメータやイベント発生に基づい
て、生成後の各パーティクル座標系の特定情報を変化さ
せる処理を行う。

【００５８】ここで時間パラメータは、例えば、仮想
（ゲーム）時間、実時間或いはフレームなどの経過によ
り変化するパラメータである。また、ゲームパラメータ
は、ゲーム処理における各種の判断（ゲーム進行の判
断、ゲーム結果の判断等）や、物理シミュレーション
（天候、風、温度或いは自由落下等のシミュレーショ
ン）などのために使用されるパラメータである。また、
所与のイベントとしては、ゲーム進行につれて発生する
様々なイベント（発射イベント、衝突イベント、墜落イ
ベント或いは爆発イベント等）を考えることができる。

【００５９】パーティクル属性変化部１３６は、時間パ
ラメータやゲームパラメータやイベント発生に基づい
て、各パーティクル座標系に配置されるパーティクルの
属性情報を変化させる処理を行う。

【００６０】ここで、属性情報としては、パーティクル
の位置（ローカル座標）、色、テクスチャ座標、透明度
（α値）、輝度、反射率、屈折率或いはバンプ値などを
考えることができる。

【００６１】描画（レンダリング）部１４０は、パーテ
ィクル座標系の特定情報や、パーティクルの属性情報な
どに基づいて、テクスチャマッピングや陰面消去などを
行いながら、ジオメトリ処理後のプリミティブ面をフレ
ームバッファ１７４に描画する処理を行う。これによ
り、オブジェクト空間内の所与の視点（仮想カメラ）で
の画像が生成されるようになる。

【００６２】なお、本実施形態のゲームシステムは、１
人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモー
ド専用のシステムにしてもよいし、このようなシングル
プレーヤモードのみならず、複数のプレーヤがプレイで
きるマルチプレーヤモードも備えるシステムにしてもよ
い。

【００６３】また複数のプレーヤがプレイする場合に、
これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム
音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワ
ーク（伝送ライン、通信回線）などで接続された複数の
端末を用いて生成してもよい。

【００６４】２．本実施形態の特徴 ２．１ パーティクル座標系の生成 図２（Ａ）、（Ｂ）に本実施形態により生成されるゲー
ム画像の例を示す。

【００６５】図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施
形態では、ミサイル１０に追従するように煙１２（ベー
パートレイル）が発生している。この煙１２は、ミサイ
ル１０が移動するにつれて、ミサイル１０の後ろに尾を
引くように発生する。そして、煙１２は、消滅するまで
の間、所与の期間だけミサイル１０の後ろに残る。

【００６６】さて、このようなミサイル１０の煙１２を
表現する手法として、煙の絵をテクスチャマッピングし
た煙オブジェクトを用いる第１の手法がある。

【００６７】しかしながら、この第１の手法では、板状
の煙オブジェクトにより煙が表現されるため、立体的に
広がって見えるべき煙を今一つリアルに表現できない。
また、この第１の手法では、複数の異なった形状の煙オ
ブジェクトを用意しておき、ミサイル１０の移動経路に
従うように、煙オブジェクトを順次切り替える処理が必
要になる。従って、多数の煙オブジェクトを予め用意し
ておく必要があり、煙オブジェクトのデータ量が過大に
なってしまう。

【００６８】一方、煙のように不定形な表示物を表現す
るのに最適な手法として、いわゆるパーティクルシステ
ムを利用する第２の手法がある。この第２の手法では、
所与の規則に従って発生、移動、消滅する煙パーティク
ルの集合により、煙を表現する。

【００６９】しかしながら、この第２の手法では、多数
の全ての煙パーティクルの１つ１つについて、煙パーテ
ィクルの発生、移動、消滅処理を、毎フレーム行わなけ
ればならない。従って、演算処理が過大になる。

【００７０】また、この第２の手法では、煙パーティク
ルが表示されている間は、その煙パーティクルのワール
ド座標系での位置（ワールド位置）を、記憶部に保持し
ておく必要がある。従って、記憶部の使用記憶容量を圧
迫してしまうという問題が生じる。

【００７１】特に、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
煙１２が長く伸びた場合には、煙パーティクルのワール
ド位置のデータ量は膨大なものとなる。例えば、１フレ
ームが１／６０秒（１／３０秒でもよい）であり、煙１
２の表示時間が１秒である場合には、表示される全ての
煙パーティクルのワールド位置を６０フレーム分だけ保
持しなければならなくなる。従って、記憶部１７０の使
用記憶容量を圧迫する問題は、更に深刻なものになる。

【００７２】以上のような第１、第２の手法の問題点を
解決するために、本実施形態では次のような手法を採用
している。

【００７３】まず、図３に示すような、複数の煙パーテ
ィクルがローカルに配置されるパーティクル座標系とい
う座標系を導入する。煙を表すための各煙パーティクル
は、その属性情報として、このパーティクル座標系での
ローカル位置座標を有することになる。

【００７４】本実施形態では、図４に示すように、図３
に示すパーティクル座標系の特定情報（パーティクル座
標系を特定するための各種マトリクス）を、各パーティ
クル座標系同士が互いに連結するようにしながら、リア
ルタイムに生成している。

【００７５】即ち図４に示すように、フレーム０ではパ
ーティクル座標系Ｃ０の特定情報が生成され、フレーム
１では、このＣ０に連結するようにパーティクル座標系
Ｃ１の特定情報が生成される。また、フレーム２では、
Ｃ１に連結するようにパーティクル座標系Ｃ２の特定情
報が生成され、フレーム３では、Ｃ２に連結するように
パーティクル座標系Ｃ３の特定情報が生成される。

【００７６】ここで、パーティクル座標系が連結すると
は、各パーティクル座標系でのパーティクルの表示範囲
（図３のＥ１の範囲）が互いに連結（連続）することを
いう。例えば図４のパーティクル座標系Ｃ０でのパーテ
ィクル表示範囲とＣ１でのパーティクル表示範囲とを連
結すれば、Ｃ０とＣ１の境界において、煙の表示に切れ
目が生じなくなる。これにより、図２（Ａ）、（Ｂ）に
示すように長く伸びた煙をリアルに表現できるようにな
る。

【００７７】なお、煙の表示の切れ目を、より目立たな
くするためには、例えば図４のＣ０のパーティクル表示
範囲とＣ１のパーティクル表示範囲とが、互いにオーバ
ーラップするようにパーティクル座標系Ｃ０、Ｃ１を連
結することが望ましい。

【００７８】さて、パーティクル座標系の特定情報の生
成は、パーティクル発生源の移動情報に基づいて生成す
ることが望ましい。

【００７９】例えば図５に示すように、パーティクル発
生源であるミサイル１０が移動している場合に、このミ
サイル１０の移動情報（位置、軸周りの回転角度（方
向）、速度、又は加速度）に基づいて、パーティクル座
標系の特定情報を生成するようにする。

【００８０】より具体的には、フレーム０、１、２、３
でのミサイル１０の代表位置をＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３
とした場合に、これらの位置Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３
や、Ｐ０からＰ１に向かうベクトルＶＣ０、Ｐ１からＰ
２にベクトルＶＣ１、Ｐ２からＰ３に向かうベクトルＶ
Ｃ２や、Ｐ０とＰ１の距離Ｄ０、Ｐ１とＰ２の距離Ｄ
１、Ｐ２とＰ３の距離Ｄ２などに基づいて、パーティク
ル座標系の特定情報を生成する。

【００８１】更に具体的には、図６のＦ１に示すフレー
ム１においては、位置Ｐ０とベクトルＶＣ０に基づき、
ワールド座標系でのパーティクル座標系Ｃ０の位置と回
転角度（Ｚ軸の向く方向）を設定する。また、各パーテ
ィクル座標系同士を連結するために、距離Ｄ０（広義に
は移動情報）により決められるスケーリング率Ｓ（Ｄ
０）でＺ軸方向へのスケーリングを行う。

【００８２】また、図６のＦ２に示すフレーム２におい
ては、位置Ｐ１とベクトルＶＣ１に基づき、ワールド座
標系でのパーティクル座標系Ｃ１の位置と回転角度を設
定する。また、各パーティクル座標系同士を連結するた
めに、距離Ｄ１により決められるスケーリング率Ｓ（Ｄ
１）でＺ軸方向へのスケーリングを行う。

【００８３】また、図６のＦ３に示すフレーム３におい
ては、位置Ｐ２とベクトルＶＣ２に基づき、ワールド座
標系でのパーティクル座標系Ｃ２の位置と回転角度を設
定する。また、各パーティクル座標系同士を連結するた
めに、距離Ｄ２により決められるスケーリング率でＺ軸
方向へのスケーリングを行う。

【００８４】このように、パーティクルの発生源である
ミサイル１０の移動情報に基づきパーティクル座標系の
特定情報を順次生成するようにすれば、ミサイル１０の
移動経路に沿ってパーティクル座標系を配置することが
容易になる。これにより、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すよ
うなミサイル１０の後ろに残る煙１２のリアルな表現
を、少ない処理負担で実現できるようになる。

【００８５】また、本実施形態では、距離Ｄ０、Ｄ１、
Ｄ２に応じたスケーリング率で、パーティクル座標系が
Ｚ軸方向にスケーリングされるため、ミサイル１０の速
度が変化しても、パーティクル座標系間を常に矛盾無く
適正に連結できるようになる。

【００８６】即ち、図６のＦ１に示すフレーム１では、
ミサイル１０の速度に相当する距離Ｄ０に応じたスリー
リング率Ｓ（Ｄ０）でパーティクル座標系Ｃ０をＺ軸方
向にスケーリングすることで、パーティクル座標系Ｃ
０、Ｃ１間を適正に連結している。

【００８７】また、図６のＦ２に示すフレーム２では、
距離Ｄ１に応じたスリーリング率Ｓ（Ｄ１）でパーティ
クル座標系Ｃ１をＺ軸方向にスケーリングすることで、
パーティクル座標系Ｃ１、Ｃ２間を適正に連結してい
る。

【００８８】そして、このように、パーティクル座標系
同士を常に矛盾無く適正に連結すれば、パーティクルの
表示範囲も切れ目無く連結されるようになる。従って、
ミサイル１０の速度が変化しても、その速度の変化に依
存せずに、切れ目の生じない煙を表現できるようにな
る。

【００８９】なお、本実施形態により表現される表示物
は、ミサイルの煙に限定されない。

【００９０】例えば、図７に示すように、互いに連結さ
れたパーティクル座標系のセット２０、２２、２４を、
パーティクル発生源である爆発源３０から複数セット発
生させれば、爆発のリアルな表現が可能になる。

【００９１】なお、パーティクル発生源から発生させる
パーティクル座標系のセットの数や、発生タイミングは
任意である。

【００９２】また、図７に示すようにパーティクル座標
系を発生させる場合には、爆発などのエネルギー情報に
基づいて、パーティクル座標系の特定情報を生成した
り、パーティクル座標系のＺ軸方向でのスケーリング率
を決めればよい。

【００９３】以上に説明したように、本実施形態によれ
ば、複数のパーティクルがローカルに配置されたパーテ
ィクル座標系の特定情報をリアルタイムに生成すること
で、煙や爆発が表現される。従って、その内部にパーテ
ィクルが立体的に広がったパーティクル座標系により煙
を表現できるため、非常にリアルな画像を生成できるよ
うになる。

【００９４】そして本実施形態では、各パーティクルの
位置を、パーティクル座標系でのローカル位置で記述で
きる。従って、パーティクル座標系の位置、回転角度
（方向）と、パーティクル座標系でのパーティクルのロ
ーカル位置だけを記憶手段に記憶しておくだけで、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示すような長く尾を引く煙を表現でき
る。従って、全てのパーティクルのワールド位置を保持
しておかなければならない従来のパーティクルシステム
に比べて、データの使用記憶容量を大幅に節約できる。

【００９５】また、本実施形態によれば、パーティクル
座標系を移動、回転させるだけで、その中に入っている
全てのパーティクルを一括して移動、回転できる。従っ
て、多数の全てのパーティクルの１つ１つに対して、別
々に移動、回転処理を施さなければならない従来のパー
ティクルシステムに比べて、処理負荷を大幅に軽減でき
る。

【００９６】２．２ パーティクル座標系の特定情報の
変化処理 本実施形態では、時間経過に伴い変化する時間パラメー
タや、ゲーム処理に使用されるゲームパラメータや、イ
ベントの発生に基づいて、生成後のパーティクル座標系
の特定情報を変化させるようにしている。より具体的に
は、ワールド座標系に対するパーティクル座標系の位置
（ワールド位置）を変化させたり、ワールド座標系に対
するパーティクル座標系の回転角度（ワールドアング
ル）を変化させたり、所与の軸方向へのスケーリング率
を変化させる。

【００９７】例えば図８では、時間（経過時間）パラメ
ータｔ＝ｔ０で特定情報が生成されたパーティクル座標
系Ｃ０は、ｔがｔ１、ｔ２というように経過するにつれ
て、Ｘ、Ｙ軸方向に徐々にスケーリングされる。また、
ｔ＝ｔ１、ｔ２で特定情報が生成されたパーティクル座
標系Ｃ１、Ｃ２も、時間パラメータｔが経過するにつれ
て、Ｘ、Ｙ軸方向に徐々にスケーリングされる。

【００９８】このように、時間経過に伴いパーティクル
座標系をＸ、Ｙ軸方向にスケーリングすることで、時間
経過に伴い煙が周囲に拡散して行く様子をリアルに表現
できる。従って、パーティクル座標系の軸方向へのスケ
ーリングという負荷の少ない処理で、これまでにないリ
アルな画像を表現できるようになる。

【００９９】また、図９（Ａ）では、重力パラメータや
風パラメータなどのゲームパラメータに基づいて、パー
ティクル座標系Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２のワールド位置やワー
ルドアングルが変化している。これにより、発生した煙
が重力により落ちて行く様子や、煙が風により流される
様子をリアルに表現できるようになる。

【０１００】また、図９（Ｂ）では、他の表示物４０の
ヒット（衝突）イベントの発生に基づいて、パーティク
ル座標系Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２のワールド位置やワールドア
ングルが変化している。これにより、表示物４０がヒッ
トすることにより煙が吹き飛ばされる様子をリアルに表
現できるようになる。

【０１０１】また、図９（Ｃ）では、ミサイルの回転角
度パラメータなどのゲームパラメータや煙の回転イベン
トの発生に基づいて、パーティクル座標系Ｃ０、Ｃ１、
Ｃ２が回転している。これにより、ミサイルの回転に伴
い煙も回転して行くという様子をリアルに表現できるよ
うになる。

【０１０２】以上のように本実施形態によれば、時間パ
ラメータやゲームパラメータやイベント発生に基づいて
パーティクル座標系の特定情報を変化させることで、煙
などの不定形な表示物をリアルに表現できる。

【０１０３】しかも、本実施形態によれば、時間パラメ
ータ等に基づいてパーティクル座標系の特定情報を変化
させる処理だけで済むため、多数の全てのパーティクル
の１つ１つに対して処理を行う従来のパーティクルシス
テムに比べて、処理負荷を大幅に軽減できる。

【０１０４】２．３ パーティクルの属性情報の変化処
理 本実施形態では、時間パラメータやゲームパラメータや
イベント発生に基づいて、各パーティクル座標系に配置
されるパーティクルの属性情報を変化させている。ここ
で、パーティクルの属性情報の変化としては、パーティ
クルのローカル位置、色、テクスチャ座標、透明度（α
値）、輝度、反射率、屈折率或いはバンプ値の変化など
を考えることができる。

【０１０５】さて、パーティクル座標系に配置されるパ
ーティクルは、球のような立体形状の物で表現してもよ
いし、平面形状の物で表現してもよい。或いは、線や点
で表現してもよい。

【０１０６】そして、平面形状のパーティクルを採用す
る場合には、図１０に示すように、視点ＶＰからの視線
ベクトルＶＬ（或いはＶＰと５０とを結ぶ線）に対し
て、パーティクル５０の主面が略垂直になるように、パ
ーティクル５０を配置することが望ましい。

【０１０７】このように、１又は複数のプリミティブ面
で構成される３Ｄスプライト（ビルボード）によりパー
ティクル５０を表現すれば、視点ＶＰとパーティクル５
０との相対的な位置関係が変化した場合にも、視点ＶＰ
から見てパーティクル５０が常に最大の大きさで表示さ
れるようになる。従って、パーティクルの数をそれほど
増やすことなく、煙や炎などの不定形な表示物を効率よ
く表現できるようになる。

【０１０８】そして本実施形態では、図１０に示すよう
に、このパーティクル５０のテクスチャ座標やα値（透
明度）や輝度などの属性情報を、時間パラメータやゲー
ムパラメータやイベント発生に基づいて変化させてい
る。このようにすることで、パーティクル５０により表
現される煙などの画像を更にリアルなものにできるよう
になる。

【０１０９】さて、パーティクル５０にマッピングする
テクスチャとしては、例えば図１１に示すように、複数
の煙の粒子が描かれたテクスチャを使用してもよい。こ
のようなテクスチャを使用すれば、少ない数のパーティ
クルで、多数の粒子を効率よく表現できる。

【０１１０】そして、更に図１１では、複数の粒子が描
かれたテクスチャを、時間パラメータｔに基づいてアニ
メーションさせている。即ち、時間が経過するにつれ
て、輪郭がはっきりとした粒子が描かれたテクスチャか
ら、輪郭がぼやけている粒子が描かれたテクスチャに切
り替えている。このようにすることで、時間経過に伴
い、煙の粒子が徐々に拡散して見えなくなって行く様子
をリアルに表現できるようになる。

【０１１１】また図１２では、時間パラメータｔに基づ
いて、各パーティクル座標系に含まれるパーティクルの
透明度を変化させている。

【０１１２】例えばｔ＝ｔ０では、パーティクル座標系
Ｃ０に含まれる全てのパーティクルの透明度はα＝α０
に設定されている。そして、ｔ＝ｔ１ではα＝α１に設
定され、ｔ＝ｔ２ではα＝α２に設定される。これによ
り、パーティクル座標系Ｃ０に含まれるパーティクル
は、時間経過と共に徐々に透明になって行く。

【０１１３】同様に、ｔ＝ｔ１では、パーティクル座標
系Ｃ１に含まれる全てのパーティクルの透明度はα＝α
０に設定されている。そして、ｔ＝ｔ２ではα＝α１に
設定される。これにより、パーティクル座標系Ｃ１に含
まれるパーティクルも、時間経過と共に徐々に透明にな
る。

【０１１４】以上のように各パーティクル座標系に含ま
れるパーティクルの透明度を徐々に変化させれば、時間
経過に伴い煙が徐々に見えなくなって行く様子をリアル
に表現できるようになる。

【０１１５】なお、図１２において、透明度の代わりに
輝度を変化させるようにしてもよい。また、図１０、図
１１、図１２では、時間パラメータｔに基づいて、パー
ティクルの属性情報を変化させる場合について説明した
が、ゲームパラメータやイベント発生に基づいて属性情
報を変化させてもよい。また、例えば、時間パラメータ
やゲームパラメータやイベントの発生に基づいて、パー
ティクル座標系でのパーティクルのローカル位置を変化
させてもよい。このようにすれば、パーティクル座標系
内でパーティクルがリアルタイムに移動するようになる
ため、更にリアルな煙の画像を生成できるようになる。

【０１１６】３．本実施形態の処理 次に、本実施形態の処理の詳細例について、図１３、図
１４、図１５のフローチャートを用いて説明する。

【０１１７】図１３は、移動オブジェクトの移動処理及
び各種マトリクスの生成処理に関するフローチャートで
ある。

【０１１８】まず、ミサイルや飛行機などの移動オブジ
ェクトの移動情報を求めて、移動オブジェクトをオブジ
ェクト空間内で移動させる処理を行う（ステップＳ１、
Ｓ２）。

【０１１９】次に、パーティクルが発生したか否かを判
断する（ステップＳ３）。例えば、プレーヤが操作部の
トリガーを引いて、ミサイルを発射すると、そのミサイ
ルの煙（ベーパートレイル）を表すパーティクルが発生
することになる。

【０１２０】次に、図１６に示すように、移動オブジェ
クト６０の前のフレームでのワールド位置Ｐ０（Ｘ０，
Ｙ０，Ｚ０）と、ワールドアングルＲ０（θＸ０，θＹ
０，θＺ０）と、現在のフレームのワールド位置Ｐ１
（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）とに基づき、Ｐ０、Ｐ１間の距離
Ｄ、Ｐ０からＰ１に向かうベクトルの方向を表すワール
ドアングルＲ（θＸ、θＹ、θＺ）を求める（ステップ
Ｓ４）。

【０１２１】次に、ステップＳ４で求められた距離Ｄに
基づき、下式に示すＺ軸方向のスケーリングマトリクス
ＭＤを求める（ステップＳ５）。

【０１２２】

【数１】

【０１２３】このスケーリングマトリクスＭＤを用いる
ことで、図６で説明したように、各パーティクル座標系
のＺ軸方向でのスケーリングが可能になる。

【０１２４】次に、ステップＳ４で求められたワールド
アングルＲ（θＸ、θＹ、θＺ）に基づき、下式に示す
ように、回転マトリクスＭＲを求める（ステップＳ
６）。

【０１２５】

【数２】

【０１２６】この回転マトリクスＭＲを用いることで、
図６で説明したように、各パーティクル座標系のワール
ドアングルを設定できる。

【０１２７】次に、位置Ｐ０（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）に基
づき、下式に示す平行移動マトリクスＭＴを求める（ス
テップＳ７）。

【０１２８】

【数３】

【０１２９】この平行移動マトリクスＭＴを用いること
で、図６で説明したように、各パーティクル座標系のワ
ールド位置を設定できる。

【０１３０】次に、マトリクスセットＭＤ、ＭＰ、Ｍ
Ｒ、ＭＴをパーティクル管理バッファに登録すると共
に、各バッファが有する経過時間パラメータｔを０に設
定する（ステップＳ８）。

【０１３１】なお、ＭＰは、下式に示すようなＸ、Ｙ軸
方向のスケーリングマトリクスであり、初期時において
はスケーリング率Ｅは１に設定されている。

【０１３２】

【数４】

【０１３３】以上の処理を、全ての移動オブジェクトに
対して繰り返す（ステップＳ９）。

【０１３４】図１４は、パーティクル管理バッファの更
新処理に関するフローチャートである。

【０１３５】まず、Ｎ個のバッファのうち、最も古く登
録されたバッファのデータを削除する（ステップＳ１
１）。このようにバッファが削除されると、そのバッフ
ァに登録されていたマトリクスにより表示されていたパ
ーティクルは、以降は表示されなくなる。

【０１３６】次に、パーティクル管理バッファからマト
リクスセットＭＤ、ＭＰ、ＭＲ、ＭＴと、経過時間パラ
メータｔを読み出す（ステップＳ１２）。そして、読み
出されたｔに基づき、拡張率ＥＲ、回転変化量ＤＲ（Ｄ
θＸ，ＤθＹ，ＤθＺ）を求める（ステップＳ１３）。

【０１３７】次に、ステップＳ１３で求められた拡張率
ＥＲに基づいて、下式に示す変化マトリクスＤＭＰを求
め、このＤＭＰを用いて、Ｘ、Ｙ軸方向のスケーリング
マトリクスＭＰを更新する（ステップＳ１４）。より具
体的には、ＭＰにＤＭＰを乗算する。

【０１３８】

【数５】

【０１３９】このスケーリングマトリクスＤＭＰを用い
ることで、図８で説明したように、時間経過に伴いパー
ティクル座標系をＸ、Ｙ軸方向にスケーリングすること
が可能になる。

【０１４０】次に、ステップＳ１３で求められた回転変
化量ＤＲ（ＤθＸ，ＤθＹ，ＤθＺ）に基づいて、下式
に示す変化マトリクスＤＭＲＸ、ＤＭＲＹ、ＤＭＲＺを
求め、回転マトリクスＭＲ（ＭＲＸ，ＭＲＹ，ＭＲＺ）
を更新する（ステップＳ１５）。

【０１４１】

【数６】

【０１４２】次に、移動イベントが発生したか否かを判
断する（ステップＳ１６）。例えば、図９（Ｂ）に示す
ように他の表示物がヒットした場合などに、移動イベン
トが発生する。

【０１４３】移動イベントが発生した場合には、移動変
化量ＤＴ（ＤＴＸ、ＤＴＹ、ＤＴＺ）を求める（ステッ
プＳ１７）。そして、求められた移動変化量ＤＴ（ＤＴ
Ｘ、ＤＴＹ、ＤＴＺ）に基づいて、下式に示すような変
化マトリクスＤＭＴを求め、平行移動マトリクスＭＴを
更新する（ステップＳ１８）。

【０１４４】

【数７】

【０１４５】この変化マトリクスＤＭＴを用いること
で、図９（Ｂ）で説明したように、ヒット方向にパーテ
ィクル座標系を移動させることが可能になる。

【０１４６】次に、経過時間パラメータｔを１つだけイ
ンクリメントする（ステップＳ１９）。そして、更新後
のマトリクスセットＭＤ、ＭＰ、ＭＲ、ＭＴと、インク
リメント後の経過時間パラメータｔを、パーティクル管
理バッファにセーブする（ステップＳ２０）。

【０１４７】以上の処理を、全てのバッファについて繰
り返す（ステップＳ２１）。

【０１４８】図１５は、パーティクルの表示処理に関す
るフローチャートである。

【０１４９】まず、パーティクル管理バッファからマト
リクスセットＭＤ、ＭＰ、ＭＲ、ＭＴと、経過時間パラ
メータｔを読み出す（ステップＳ３０）。

【０１５０】そして、単位マトリクスＭＥと、読み出さ
れたマトリクスセットＭＤ、ＭＰ、ＭＲ、ＭＴとに基づ
いて、下式に示すように、パーティクル座標系マトリク
スＭを求める（ステップＳ３１）。

【０１５１】

【数８】

【０１５２】次に、パーティクルの属性情報（ローカル
位置、テクスチャ座標、透明度、輝度等）を、記憶部か
ら読み出す（ステップＳ３２）。

【０１５３】次に、パーティクル管理バッファから読み
出されたｔに基づいて、図１１、図１２で説明したよう
に、対応するパーティクル座標系に含まれるパーティク
ルのテクスチャ座標、透明度、輝度を変化させる（ステ
ップＳ３３）。

【０１５４】次に、パーティクルのローカル位置と、ス
テップＳ３１で求められたパーティクル座標系マトリク
スＭに基づいて、各パーティクルのワールド位置を求め
る（ステップＳ３４）。そして、求められたワールド位
置に基づいて、図１０で説明した３Ｄスプライトのデー
タを作成して、描画部（描画プロセッサ）に転送する
（ステップＳ３５）。以上のようにして、各パーティク
ル座標系に含まれるパーティクルの画像を描画できるよ
うになる。

【０１５５】４．ハードウェア構成 次に、本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一
例について図１７を用いて説明する。

【０１５６】メインプロセッサ９００は、ＣＤ９８２
（情報記憶媒体）に格納されたプログラム、通信インタ
ーフェース９９０を介して転送されたプログラム、或い
はＲＯＭ９５０（情報記憶媒体の１つ）に格納されたプ
ログラムなどに基づき動作し、ゲーム処理、画像処理、
音処理などの種々の処理を実行する。

【０１５７】コプロセッサ９０２は、メインプロセッサ
９００の処理を補助するものであり、高速並列演算が可
能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算（ベクト
ル演算）を高速に実行する。例えば、オブジェクトを移
動させたり動作（モーション）させるための物理シミュ
レーションに、マトリクス演算などの処理が必要な場合
には、メインプロセッサ９００上で動作するプログラム
が、その処理をコプロセッサ９０２に指示（依頼）す
る。

【０１５８】ジオメトリプロセッサ９０４は、座標変
換、透視変換、光源計算、曲面生成などのジオメトリ処
理を行うものであり、高速並列演算が可能な積和算器や
除算器を有し、マトリクス演算（ベクトル演算）を高速
に実行する。例えば、座標変換、透視変換、光源計算な
どの処理を行う場合には、メインプロセッサ９００で動
作するプログラムが、その処理をジオメトリプロセッサ
９０４に指示する。

【０１５９】データ伸張プロセッサ９０６は、圧縮され
た画像データや音データを伸張するデコード処理を行っ
たり、メインプロセッサ９００のデコード処理をアクセ
レートする処理を行う。これにより、オープニング画
面、インターミッション画面、エンディング画面、或い
はゲーム画面などにおいて、所与の画像圧縮方式で圧縮
された動画像を表示できるようになる。なお、デコード
処理の対象となる画像データや音データは、ＲＯＭ９５
０、ＣＤ９８２に格納されたり、或いは通信インターフ
ェース９９０を介して外部から転送される。

【０１６０】描画プロセッサ９１０は、ポリゴンや曲面
などのプリミティブ面で構成されるオブジェクトの描画
（レンダリング）処理を高速に実行するものである。オ
ブジェクトの描画の際には、メインプロセッサ９００
は、ＤＭＡコントローラ９７０の機能を利用して、オブ
ジェクトデータを描画プロセッサ９１０に渡すと共に、
必要であればテクスチャ記憶部９２４にテクスチャを転
送する。すると、描画プロセッサ９１０は、これらのオ
ブジェクトデータやテクスチャに基づいて、Ｚバッファ
などを利用した陰面消去を行いながら、オブジェクトを
フレームバッファ９２２に高速に描画する。また、描画
プロセッサ９１０は、αブレンディング（半透明処
理）、デプスキューイング、ミップマッピング、フォグ
処理、トライリニア・フィルタリング、アンチエリアシ
ング、シェーディング処理なども行うことができる。そ
して、１フレーム分の画像がフレームバッファ９２２に
書き込まれると、その画像はディスプレイ９１２に表示
される。

【０１６１】サウンドプロセッサ９３０は、多チャンネ
ルのＡＤＰＣＭ音源などを内蔵し、ＢＧＭ、効果音、音
声などの高品位のゲーム音を生成する。生成されたゲー
ム音は、スピーカ９３２から出力される。

【０１６２】ゲームコントローラ９４２からの操作デー
タや、メモリカード９４４からのセーブデータ、個人デ
ータは、シリアルインターフェース９４０を介してデー
タ転送される。

【０１６３】ＲＯＭ９５０にはシステムプログラムなど
が格納される。なお、業務用ゲームシステムの場合に
は、ＲＯＭ９５０が情報記憶媒体として機能し、ＲＯＭ
９５０に各種プログラムが格納されることになる。な
お、ＲＯＭ９５０の代わりにハードディスクを利用する
ようにしてもよい。

【０１６４】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１６５】ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッ
サ、メモリ（ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、ＲＯＭ等）間でのＤＭ
Ａ転送を制御するものである。

【０１６６】ＣＤドライブ９８０は、プログラム、画像
データ、或いは音データなどが格納されるＣＤ９８２
（情報記憶媒体）を駆動し、これらのプログラム、デー
タへのアクセスを可能にする。

【０１６７】通信インターフェース９９０は、ネットワ
ークを介して外部との間でデータ転送を行うためのイン
ターフェースである。この場合に、通信インターフェー
ス９９０に接続されるネットワークとしては、通信回線
（アナログ電話回線、ＩＳＤＮ）、高速シリアルバスな
どを考えることができる。そして、通信回線を利用する
ことでインターネットを介したデータ転送が可能にな
る。また、高速シリアルバスを利用することで、他のゲ
ームシステムとの間でのデータ転送が可能になる。

【０１６８】なお、本発明の各手段は、その全てを、ハ
ードウェアのみにより実行してもよいし、情報記憶媒体
に格納されるプログラムや通信インターフェースを介し
て配信されるプログラムのみにより実行してもよい。或
いは、ハードウェアとプログラムの両方により実行して
もよい。

【０１６９】そして、本発明の各手段をハードウェアと
プログラムの両方により実行する場合には、情報記憶媒
体には、本発明の各手段をハードウェアを利用して実行
するためのプログラムが格納されることになる。より具
体的には、上記プログラムが、ハードウェアである各プ
ロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等に
処理を指示すると共に、必要であればデータを渡す。そ
して、各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、
９３０等は、その指示と渡されたデータとに基づいて、
本発明の各手段を実行することになる。

【０１７０】図１８（Ａ）に、本実施形態を業務用ゲー
ムシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤは、デ
ィスプレイ１１００上に映し出されたゲーム画像を見な
がら、レバー１１０２、ボタン１１０４等を操作してゲ
ームを楽しむ。内蔵されるシステムボード（サーキット
ボード）１１０６には、各種プロセッサ、各種メモリな
どが実装される。そして、本発明の各手段を実行するた
めの情報（プログラム或いはデータ）は、システムボー
ド１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格
納される。以下、この情報を格納情報と呼ぶ。

【０１７１】図１８（Ｂ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ームシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤはデ
ィスプレイ１２００に映し出されたゲーム画像を見なが
ら、ゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作して
ゲームを楽しむ。この場合、上記格納情報は、本体シス
テムに着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ１２０６、或
いはメモリカード１２０８、１２０９等に格納されてい
る。

【０１７２】図１８（Ｃ）に、ホスト装置１３００と、
このホスト装置１３００とネットワーク１３０２（ＬＡ
Ｎのような小規模ネットワークや、インターネットのよ
うな広域ネットワーク）を介して接続される端末１３０
４-1〜１３０４-nとを含むシステムに本実施形態を適用
した場合の例を示す。この場合、上記格納情報は、例え
ばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装置、
磁気テープ装置、メモリ等の情報記憶媒体１３０６に格
納されている。端末１３０４-1〜１３０４-nが、スタン
ドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものであ
る場合には、ホスト装置１３００からは、ゲーム画像、
ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末１
３０４-1〜１３０４-nに配送される。一方、スタンドア
ロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲ
ーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４-1〜
１３０４-nに伝送し端末において出力することになる。

【０１７３】なお、図１８（Ｃ）の構成の場合に、本発
明の各手段を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分散
して実行するようにしてもよい。また、本発明の各手段
を実行するための上記格納情報を、ホスト装置（サーバ
ー）の情報記憶媒体と端末の情報記憶媒体に分散して格
納するようにしてもよい。

【０１７４】またネットワークに接続する端末は、家庭
用ゲームシステムであってもよいし業務用ゲームシステ
ムであってもよい。そして、業務用ゲームシステムをネ
ットワークに接続する場合には、業務用ゲームシステム
との間で情報のやり取りが可能であると共に家庭用ゲー
ムシステムとの間でも情報のやり取りが可能な携帯型情
報記憶装置（メモリカード、携帯型ゲーム装置）を用い
ることが望ましい。

【０１７５】なお本発明は、上記実施形態で説明したも
のに限らず、種々の変形実施が可能である。

【０１７６】例えば、本発明のうち従属請求項に係る発
明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略
する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立
請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させ
ることもできる。

【０１７７】また、時間パラメータやゲームパラメータ
やイベント発生に基づいて、パーティクル座標系の特定
情報やパーティクルの属性情報を変化させる発明におい
ては、パーティクル座標系同士を必ずしも連結しなくて
もよい。

【０１７８】また、パーティクル座標系の特定情報の生
成手法も、本実施形態で説明した手法が特に望ましい
が、これに限定されるものではない。

【０１７９】また、パーティクル座標系の特定情報やパ
ーティクルの属性情報を変化させる手法も、本実施形態
で説明した手法に限定されない。

【０１８０】また、パーティクルにより表現される表示
物は煙に限定されず、例えば、炎、花火、爆発、稲光
等、リアルタイムに形が変形する種々の表示物を表現で
きる。

【０１８１】また、パーティクルは、図１０に示すよう
な３Ｄスプライトで表現することが望ましいが、立体オ
ブジェクト、線、点で表現してもよい。

【０１８２】また本発明は種々のゲーム（格闘ゲーム、
シューティングゲーム、ロボット対戦ゲーム、スポーツ
ゲーム、競争ゲーム、ロールプレイングゲーム、音楽演
奏ゲーム、ダンスゲーム等）に適用できる。

【０１８３】また本発明は、業務用ゲームシステム、家
庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型ア
トラクションシステム、シミュレータ、マルチメディア
端末、ゲーム画像を生成するシステムボード等の種々の
ゲームシステム（画像生成システム）に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のゲームシステムのブロック図の例
である。

【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態により生成
されるゲーム画像の例である。

【図３】複数のパーティクルがローカルに配置されるパ
ーティクル座標系について説明するための図である。

【図４】パーティクル座標系の特定情報がリアルタイム
に生成される様子を示す図である。

【図５】ミサイルの移動情報に基づいてパーティクル座
標系の特定情報を生成する手法について説明するための
図である。

【図６】パーティクル座標系の特定情報の具体的な生成
手法について説明するための図である。

【図７】互いに連結されたパーティクル座標系のセット
を複数セット用いて、爆発を表現する手法について説明
するための図である。

【図８】時間パラメータに基づいてパーティクル座標系
の特定情報を変化させる手法について説明するための図
である。

【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、ゲームパラメ
ータやイベント発生に基づいて、パーティクル座標系の
特定情報を変化させる手法について基づいて説明するた
めの図である。

【図１０】パーティクルを３Ｄスプライトにより表現す
る手法について説明するための図である。

【図１１】時間パラメータに基づいてパーティクルのテ
クスチャをアニメーションする手法について説明するた
めの図である。

【図１２】時間パラメータに基づいて、各パーティクル
座標系に含まれるパーティクルの透明度を変化させる手
法について説明するための図である。

【図１３】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図１４】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図１５】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図１６】本実施形態の詳細な処理例について説明する
ための図である。

【図１７】本実施形態を実現できるハードウェアの構成
の一例を示す図である。

【図１８】図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本実施形
態が適用される種々の形態のシステムの例を示す図であ
る。

【符号の説明】

Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２ パーティクル座標系 Ｓ スケーリング率 Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２ ワールド位置 １０ ミサイル １００ 処理部 １１０ ゲーム処理部 １１２ 移動・動作演算部 １３０ 画像生成部 １３２ パーティクル座標系生成部 １３４ パーティクル座標系変化部 １３６ パーティクル属性変化部 １４０ 描画部 １５０ 音生成部 １６０ 操作部 １７０ 記憶部 １７２ メインメモリ １７４ フレームバッファ １８０ 情報記憶媒体 １９０ 表示部 １９２ 音出力部 １９４ 携帯型情報記憶装置 １９６ 通信部

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像生成を行うゲームシステムであっ
   て、 複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティク
   ル座標系の特定情報を、各パーティクル座標系同士が互
   いに連結するようにしながら、リアルタイムに生成する
   パーティクル座標系生成手段と、 パーティクル座標系の特定情報と、各パーティクル座標
   系に配置されるパーティクルの属性情報とに基づいて、
   オブジェクト空間において所与の視点から見える画像を
   生成する手段とを含み、 パーティクル座標系の所与の座標軸方向でのスケーリン
   グ率を、パーティクル発生源の移動情報に基づき調整す
   ることで、パーティクル座標系同士を互いに連結させる
   ことを特徴とするゲームシステム。
2. 【請求項２】 画像生成を行うゲームシステムであっ
   て、 複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティク
   ル座標系の特定情報を、各パーティクル座標系同士が互
   いに連結するようにしながら、パーティクル発生源の移
   動情報に基づいてリアルタイムに生成するパーティクル
   座標系生成手段と、時間経過に伴い変化する時間パラメータに基づいて、生
   成後の各パーティクル座標系の特定情報を変化させるパ
   ーティクル座標系変化手段と、 パーティクル座標系の特定情報と、各パーティクル座標
   系に配置されるパーティクルの属性情報とに基づいて、
   オブジェクト空間において所与の視点から見える画像を
   生成する手段とを含み、 前記パーティクル座標系変化手段が、 前記パーティクル発生源の各フレームでの代表位置間を
   結ぶベクトルの方向をＺ軸とした場合に、時間経過に伴
   いパーティクル座標系をＸ軸、Ｙ軸方向にスケーリング
   する ことを特徴とするゲームシステム。
3. 【請求項３】 画像生成を行うゲームシステムであっ
   て、 複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティク
   ル座標系の特定情報を、各パーティクル座標系同士が互
   いに連結するようにしながら、パーティクル発生源の移
   動情報に基づいてリアルタイムに生成するパーティクル
   座標系生成手段と、 パーティクル座標系の特定情報と、各パーティクル座標
   系に配置されるパーティクルの属性情報とに基づいて、
   オブジェクト空間において所与の視点から見える画像を
   生成する手段とを含み、 前記パーティクル座標系生成手段が、 前記パーティクル発生源の各フレームでの代表位置と、
   各フレームでの代表位置間を結ぶベクトルとに基づい
   て、前記特定情報であるパーティクル座標系を特定する
   ためのマトリクスを生成する ことを特徴とするゲームシ
   ステム。
4. 【請求項４】 請求項３において、生成されたマトリクスをパーティクル管理バッファに登
   録すると共に、パーティクル管理バッファのＮ個のバッ
   ファのうち、最も古く登録が行われたバッファのデータ
   を削除し、削除されたバッファに登録されたマトリクス
   により表示されていたパーティクルを、非表示にするこ
   とを特徴とするゲームシステム。
5. 【請求項５】 請求項３又は４において、時間経過に伴い変化する時間パラメータに基づいて、生
   成後の各パーティクル座標系の特定情報を変化させるパ
   ーティクル座標系変化手段を含み、 前記時間パラメータが、各パーティクル座標系の特定情
   報が生成されてからの経過時間パラメータであり、 生成されたマトリクスをパーティクル管理バッファに登
   録すると共に各バッファが有する経過時間パラメータを
   ０に設定し、パーティクル管理バッファからマトリクス
   と経過時間パラメータを読み出し、読み出されたマトリ
   クスを読み出された経過時間パラメータに基づいて更新
   すると共に経過時間パラメータをインクリメントし、更
   新後のマトリクスとインクリメント後の経過時間パラメ
   ータをパーティクル管理バッファにセーブすることを特
   徴とするゲームシステム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、 互いに連結されたパーティクル座標系のセットが、パー
   ティクル発生源から複数セット生成されることを特徴と
   するゲームシステム。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかにおいて、 時間経過に伴い変化する時間パラメータ、ゲーム処理に
   使用されるゲームパラメータ又は所与のイベントの発生
   に基づいて、生成後の各パーティクル座標系の特定情報
   を変化させる手段を含むことを特徴とするゲームシステ
   ム。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかにおいて、 時間経過に伴い変化する時間パラメータ、ゲーム処理に
   使用されるゲームパラメータ又は所与のイベントの発生
   に基づいて、各パーティクル座標系に配置されるパーテ
   ィクルの属性情報を変化させる手段を含むことを特徴と
   するゲームシステム。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかにおいて、 パーティクル座標系の特定情報が、パーティクル発生源
   の移動情報に基づいて生成されることを特徴とするゲー
   ムシステム。
10. 【請求項１０】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティク
    ル座標系の特定情報を、各パーティクル座標系同士が互
    いに連結するようにしながら、リアルタイムに生成する
    パーティクル座標系生成手段と、 パーティクル座標系の特定情報と、各パーティクル座標
    系に配置されるパーティクルの属性情報とに基づいて、
    オブジェクト空間において所与の視点から見える画像を
    生成する手段として、 コンピュータを機能させるプログラムを含み、 パーティクル座標系の所与の座標軸方向でのスケーリン
    グ率を、パーティクル発生源の移動情報に基づき調整す
    ることで、パーティクル座標系同士を互いに連結させる
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
11. 【請求項１１】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティク
    ル座標系の特定情報を、各パーティクル座標系同士が互
    いに連結するようにしながら、パーティクル発生源の移
    動情報に基づいてリアルタイムに生成するパーティクル
    座標系生成手段と、時間経過に伴い変化する時間パラメータに基づいて、生
    成後の各パーティクル座標系の特定情報を変化させるパ
    ーティクル座標系変化手段と、 パーティクル座標系の特定情報と、各パーティクル座標
    系に配置されるパーティクルの属性情報とに基づいて、
    オブジェクト空間において所与の視点から見える画像を
    生成する手段として、 コンピュータを機能させるプログラムを含み、 前記パーティクル座標系変化手段が、 前記パーティクル発生源の各フレームでの代表位置間を
    結ぶベクトルの方向をＺ軸とした場合に、時間経過に伴
    いパーティクル座標系をＸ軸、Ｙ軸方向にスケーリング
    する ことを特徴とする情報記憶媒体。
12. 【請求項１２】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティク
    ル座標系の特定情報を、各パーティクル座標系同士が互
    いに連結するようにしながら、パーティクル発生源の移
    動情報に基づいてリアルタイムに生成するパーティクル
    座標系生成手段と、時間経過に伴い変化する時間パラメータに基づいて、生
    成後の各パーティクル座標系の特定情報を変化させるパ
    ーティクル座標系変化手段と、 パーティクル座標系の特定情報と、各パーティクル座標
    系に配置されるパーティクルの属性情報とに基づいて、
    オブジェクト空間において所与の視点から見える画像を
    生成する手段として、 コンピュータを機能させるプログラムを含み、 前記パーティクル座標系生成手段が、 前記パーティクル発生源の各フレームでの代表位置と、
    各フレームでの代表位置間を結ぶベクトルとに基づい
    て、前記特定情報であるパーティクル座標系を特定する
    ためのマトリクスを生成する ことを特徴とする情報記憶
    媒体。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、生成されたマトリクスをパーティクル管理バッファに登
    録すると共に、 パーティクル管理バッファのＮ個のバッファのうち、最
    も古く登録が行われたバッファのデータを削除し、削除
    されたバッファに登録されたマトリクスにより表示され
    ていたパーティクルを、非表示にすることを特徴とする
    情報記憶媒体。
14. 【請求項１４】 請求項１２又は１３において、時間経過に伴い変化する時間パラメータに基づいて、生
    成後の各パーティクル座標系の特定情報を変化させるパ
    ーティクル座標系変化手段としてコンピュータを機能さ
    せるプログラムを含み、 前記時間パラメータが、各パーティクル座標系の特定情
    報が生成されてからの経過時間パラメータであり、 生成されたマトリクスをパーティクル管理バッファに登
    録すると共に各バッファが有する経過時間パラメータを
    ０に設定し、パーティクル管理バッファからマトリクス
    と経過時間パラメータを読み出し、読み出されたマトリ
    クスを読み出された経過時間パラメータに基づいて更新
    すると共に経過時間パラメータをインクリメントし、更
    新後のマトリクスとインクリメント後の経過時間パラメ
    ータをパーティクル管理バッファにセーブすることを特
    徴とする情報記憶媒体。
15. 【請求項１５】 請求項１０乃至１４のいずれかにおい
    て、 互いに連結されたパーティクル座標系のセットが、パー
    ティクル発生源から複数セット生成されることを特徴と
    する情報記憶媒体。
16. 【請求項１６】 請求項１０乃至１５のいずれかにおい
    て、 時間経過に伴い変化する時間パラメータ、ゲーム処理に
    使用されるゲームパラメータ又は所与のイベントの発生
    に基づいて、生成後の各パーティクル座標系の特定情報
    を変化させる手段としてコンピュータを機能させるプロ
    グラムを含むことを特徴とする情報記憶媒体。
17. 【請求項１７】 請求項１０乃至１６のいずれかにおい
    て、 時間経過に伴い変化する時間パラメータ、ゲーム処理に
    使用されるゲームパラメータ又は所与のイベントの発生
    に基づいて、各パーティクル座標系に配置されるパーテ
    ィクルの属性情報を変化させる手段としてコンピュータ
    を機能させるプログラムを含むことを特徴とする情報記
    憶媒体。
18. 【請求項１８】 請求項１０乃至１７のいずれかにおい
    て、 パーティクル座標系の特定情報が、パーティクル発生源
    の移動情報に基づいて生成されることを特徴とする情報
    記憶媒体。