JP3452512B2 - ゲーム装置及びゲーム用の画像生成方法 - Google Patents
ゲーム装置及びゲーム用の画像生成方法Info
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- JP3452512B2 JP3452512B2 JP22783799A JP22783799A JP3452512B2 JP 3452512 B2 JP3452512 B2 JP 3452512B2 JP 22783799 A JP22783799 A JP 22783799A JP 22783799 A JP22783799 A JP 22783799A JP 3452512 B2 JP3452512 B2 JP 3452512B2
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Description
グの手法を用いた画像合成装置及びゲーム装置に関す
る。
コンピュータグラフィックスの手法を用い擬似3次元画
像を合成する画像合成装置が知られおり、例えば各種の
ビデオゲームや、飛行機及び各種乗物用の操縦シュミレ
ータ等に幅広く用いられている。
理図が示されている。この画像合成装置には、仮想3次
元空間300内における3次元オブジェクト310に関
する画像情報が予め記憶されている。前記3次元オブジ
ェクト310に関する画像情報は、複数のポリゴン
(1)〜(6)(ポリゴン4乃至6は図示せず)から成
る形状モデルとして表現され、予めメモリ内に記憶され
ている。
ジェクト310はプレーヤーカーと競争して仮想3次元
空間300内を移動するレーシングカーであったり、仮
想3次元空間内に配置される道路、家えなどの各種の物
体であったりする。
314に設けられたハンドル等の操作を行うと、プレー
ヤーカーに対応して設定された仮想3次元空間300内
でのドライバー(プレーヤー)の視点の位置、方向が変
わる。そして、プレーヤーカーと競争するレーシングカ
ー及び周囲の3次元オブジェクトは、視点座標系の透視
投影面316上に透視投影変換され、疑似3次元画像3
18として表示される。このようにして、プレイヤー3
12の操作により、プレーヤーカーと競争するレーシン
グカーやその他の物体である3次元オブジェクト310
をリアルタイムに回転、平行移動することが可能とな
り、ドライバー(プレーヤー)の目から見た疑似3次元
空間を仮想シュミレートできることとなる。
歩させたものとして、テクスチャーマッピングといわれ
る手法を用いた画像合成装置も知られている。この画像
合成装置は、図3に示すよう、3次元オブジェクト31
0の画像情報を、複数ポリゴンの組み合わせからなる形
状モデルとして表現した画像情報と、形状モデルを構成
する各ポリゴンに張り付ける図形情報(以下テクスチャ
情報という)とに分離して記憶する。そして、画像を出
力する際に、各ポリゴンに、対応するテクスチャ情報3
40,342を張り付けることによって画像合成を行っ
ている。
ば、処理するポリゴン数を増やすことなく、図形の模
様、色彩をこまやかなものとすることができる。
装置では、ハードウェアの負担を軽減しながら、高画質
の画像を合成することが望まれる。
うな課題があった。
の高画質化を図ろうとすると、ハードウエアの処理する
データ量が増え、1画面当たりの表示オブジェクト数が
制約されてしまうという問題があった。
路を走行する車両や、道路の両側に立ち並ぶ建物、及び
その他の風景が3次元オブジェクトとして表示される。
これら各3次元オブジェクトは、複数ポリゴンの組み合
わせからなる形状モデルとして構成されている。3次元
オブジェクトのリアリティを高めるためには、前記形状
モデルを多数のポリゴンの組み合わせとして表現する必
要がある。
術では、ポリゴンの演算はハードウェアに大きな負担を
与える付加価値の高い演算である。このため、1個当り
の3次元オブジェクトを構成するポリゴン数が増えれば
増えるほど、ハードウェアの負担が増す。このためのリ
アルタイムの画像表示を行う場合には、1画面当りに表
示できるオブジェクト数が限られたものとなってしま
い、変化に乏しいゲーム画面となってしまうという問題
があった。
ては、他の自動車と接近するとき等、3次元オブジェク
トの一部を拡大して表示することがある。
れるテクスチャ情報として、通常の解像度のものを用い
ると、拡大表示される3次元オブジェクトは、極めて画
質の悪いものとなってしまい、ゲーム画面のリアリティ
が著しく損なわれるという問題があった。
用のテクスチャ情報を、解像度の高いものとして形成す
ると、テクスチャ情報を記憶するためのメモリ容量が大
きくなりすぎ、装置全体が高価なものとなってしまうと
いう問題があった。
カーを、各種アングルから画像表示するゲーム装置で
は、拡大表示時における画質を高めようとすると、ま
ず、レーシングカーを表す3次元オブジェクトの形状モ
デルを、多数のポリゴンを用いて作成し、さらに全ての
ポリゴンについて、解像度の高いテクスチャ情報を作成
しメモリに記憶しなければならない。このため、装置全
体が高コストのものとなり、ゲーム機用の画像合成装置
としては不適当なものとなってしまうという問題があっ
た。
されたものであり、その目的は、3次元オブジェクトを
少ないポリゴンでかつ高い分解能で表示する画像合成装
置及びゲーム装置を提供することにある。
次元空間内に配置された3次元オブジェクトを視点座標
系の投影面に投影し表示画像を生成する画像合成装置で
あって、前記3次元オブジェクトの精度の異なる形状モ
デルに対応して、各形状モデルを構成する各ポリゴンの
テクスチャ情報が記憶されるテクステャ情報記憶手段
と、前記3次元オブジェクトのポリゴンに、対応する精
度の形状モデルのテクスチャ情報を前記テクスチャ情報
記憶手段から読み出してマッピングすることにより表示
画像を形成する画像形成手段と、を含み、前記テクステ
ャ情報記憶手段は、精度の高い形状モデルの高い分解能
を要求される画像部分のポリゴンについては、高い分解
能のテクスチャ情報が記憶されるよう形成されたことを
特徴とする。
された3次元オブジェクトを視点座標系の投影面に投影
し表示画像を生成する画像合成装置であって、前記3次
元オブジェクトの形状モデルを構成する各ポリゴンのテ
クスチャ情報が記憶されるテクステャ情報記憶手段と、
前記3次元オブジェクトのポリゴンに、対応するテクス
チャ情報を前記テクスチャ情報記憶手段から読み出して
マッピングすることにより表示画像を形成する画像形成
手段と、を含み、前記テクステャ情報記憶手段は、高い
分解能を要求される画像部分のポリゴンについては、高
い分解能のテクスチャ情報が記憶されるよう形成された
ことを特徴とする。
された3次元オブジェクトを視点座標系の投影面に投影
し表示画像を生成する画像合成装置であって、前記3次
元オブジェクトの情報が、精度の異なる複数の形状モデ
ルで表されたオブジェクト情報として記憶されたオブジ
ェクト情報記憶手段と、視点と前記3次元オブジェクト
との距離が近い程、精度の高い形状モデルで表されたオ
ブジェクト情報を前記オブジェクト情報記憶手段から読
出すオブジェクト情報読出手段と、前記3次元オブジェ
クトの精度の異なる形状モデルに対応して、各形状モデ
ルを構成する各ポリゴンのテクスチャ情報が記憶される
テクステャ情報記憶手段と、前記3次元オブジェクトの
ポリゴンに、対応する精度の形状モデルのテクスチャ情
報を前記テクスチャ情報記憶手段から読み出してマッピ
ングすることにより表示画像を形成する画像形成手段
と、を含み、前記オブジェクト情報記憶手段は、精度の
高い形状モデルの高い分解能を要求される画像部分は、
独立のポリゴンとして形成して記憶するよう形成され、
前記テクステャ情報記憶手段は、前記高い分解能を要求
される画像部分のポリゴンについては、高い分解能のテ
クスチャ情報が記憶されるよう形成されたことを特徴と
する。
操作するプレーヤ操作手段と、前記プレーヤ操作手段か
らの入力信号及び所定のゲームプログラムに基づきゲー
ム画像を形成する手段と、を含み、前記ゲーム画像を形
成する手段は、前記3次元オブジェクトの精度の異なる
形状モデルに対応して、各形状モデルを構成する各ポリ
ゴンのテクスチャ情報が記憶されるテクステャ情報記憶
手段と、前記3次元オブジェクトのポリゴンに、対応す
る精度の形状モデルのテクスチャ情報を前記テクスチャ
情報記憶手段から読み出してマッピングすることにより
表示画像を形成する画像形成手段と、を含み、前記テク
ステャ情報記憶手段は、精度の高い形状モデルの高い分
解能を要求される画像部分のポリゴンについては、高い
分解能のテクスチャ情報が記憶されるよう形成されたこ
とを特徴とする。
操作するプレーヤ操作手段と、前記プレーヤ操作手段か
らの入力信号及び所定のゲームプログラムに基づきゲー
ム画像を形成する手段と、を含み、前記ゲーム画像を形
成する手段は、前記3次元オブジェクトの形状モデルを
構成する各ポリゴンのテクスチャ情報が記憶されるテク
ステャ情報記憶手段と、前記3次元オブジェクトのポリ
ゴンに、対応するテクスチャ情報を前記テクスチャ情報
記憶手段から読み出してマッピングすることにより表示
画像を形成する画像形成手段と、を含み、前記テクステ
ャ情報記憶手段は、高い分解能を要求される画像部分の
ポリゴンについては、高い分解能のテクスチャ情報が記
憶されるよう形成されたことを特徴とする。
操作するプレーヤ操作手段と、前記プレーヤ操作手段か
らの入力信号及び所定のゲームプログラムに基づきゲー
ム画像を形成する手段と、を含み、前記ゲーム画像を形
成する手段は、前記3次元オブジェクトの情報が、精度
の異なる複数の形状モデルで表されたオブジェクト情報
として記憶されたオブジェクト情報記憶手段と、視点と
前記3次元オブジェクトとの距離が近い程、精度の高い
形状モデルで表されたオブジェクト情報を前記オブジェ
クト情報記憶手段から読出すオブジェクト情報読出手段
と、前記3次元オブジェクトの精度の異なる形状モデル
に対応して、各形状モデルを構成する各ポリゴンのテク
スチャ情報が記憶されるテクステャ情報記憶手段と、前
記3次元オブジェクトのポリゴンに、対応する精度の形
状モデルのテクスチャ情報を前記テクスチャ情報記憶手
段から読み出してマッピングすることにより表示画像を
形成する画像形成手段と、を含み、前記オブジェクト情
報記憶手段は、精度の高い形状モデルの高い分解能を要
求される画像部分は、独立のポリゴンとして形成して記
憶するよう形成され、前記テクステャ情報記憶手段は、
前記高い分解能を要求される画像部分のポリゴンについ
ては、高い分解能のテクスチャ情報が記憶されるよう形
成されたことを特徴とする。
情報は、前記形状モデルの各ポリゴンの各頂点に対応し
て設定された頂点テクスチャ座標を含み、前記画像形成
手段は、入力されるポリゴンの各頂点テクスチャ座標か
ら、ポリゴン内の全てのドットについて、テクスチャ情
報読み出しアドレスとして用いるテクスチャ座標を演算
し、演算により求められたテクスチャ座標をアドレスと
して、テクステャ情報記憶手段からテクスチャ情報を読
み出し対応するポリゴンにマッピングすることにより表
示画像を形成することが好ましい。
説明する。
元空間内に、ポリゴンを組合わせた形状モデルとして表
現された3次元オブジェクトを、視点座標系の投影面に
透視投影変換する3次元空間演算手段と、前記3次元オ
ブジェクトの各ポリゴン上の画像がテクスチャ情報とし
て予め記憶されたテクスチャ情報記憶手段と、透視投影
変換された前記3次元オブジェクトのポリゴンに、対応
するテクスチャ情報を前記テクスチャ情報記憶手段から
読み出してマッピングすることにより表示画像を形成し
ディスプレイ上に表示する画像形成手段と、を含み、前
記3次元空間演算手段は、前記3次元オブジェクトの情
報が、精度の異なる複数の形状モデルで表されたオブジ
ェクト情報として記憶されたオブジェクト情報記憶部
と、視点と前記3次元オブジェクトとの距離が近い程、
精度の高い形状モデルで表されたオブジェクト情報を前
記オブジェクト情報記憶部から読出すオブジェクト情報
読出部と、読出された3次元オブジェクトを仮想3次元
空間内に配置し、この3次元オブジェクトを、視点座標
系の投影面に透視投影変換する3次元演算部と、を含
み、前記テクスチャ情報記憶手段は、前記3次元オブジ
ェクトの精度の異なる形状モデルに対応して、各形状モ
デルを構成する各ポリゴンのテクスチャ情報が記憶され
るよう形成され、前記画像形成手段は、透視投影変換さ
れた前記3次元オブジェクトのポリゴンに、対応する精
度の形状モデルのテクスチャ情報を前記テクスチャ情報
記憶手段から読み出してマッピングすることにより表示
画像を合成するよう形成されたことを特徴とする。
ーヤが操作するプレーヤ操作部と、前記プレーヤ操作部
からの入力信号及び所定のゲームプログラムに基づきゲ
ーム画像を形成しディスプレイ上に表示する画像合成装
置と、を含み、前記画像合成装置は、仮想3次元ゲーム
空間内に、ポリゴンを組合わせた形状モデルとして表現
された3次元オブジェクトを、視点座標系の投影面に透
視投影変換する3次元空間演算手段と、前記3次元オブ
ジェクトの各ポリゴン上の画像がテクスチャ情報として
予め記憶されたテクステャ情報記憶手段と、透視投影変
換された前記3次元オブジェクトのポリゴンに、対応す
るテクスチャ情報を前記テクステャ情報記憶手段から読
み出してマッピングすることにより表示画像を形成しデ
ィスプレイ上に表示する画像形成手段と、を含み、前記
3次元空間演算手段は、前記3次元オブジェクトの情報
が、精度の異なる複数の形状モデルで表されたオブジェ
クト情報として記憶されたオブジェクト情報記憶部と、
視点と前記3次元オブジェクトとの距離が近い程、精度
の高い形状モデルで表されたオブジェクト情報を前記オ
ブジェクト情報記憶部から読出すオブジェクト情報読出
部と、前記プレーヤ操作部からの入力信号及び所定のゲ
ームプログラムに基づき、所定のゲーム演算を行い、前
記オブジェクト情報の読出動作を行うよう前記オブジェ
クト情報読出部を制御し、読出された3次元オブジェク
トを仮想3次元ゲーム空間内に配置し、この3次元オブ
ジェクトを、視点座標系の投影面に透視投影変換する3
次元演算部と、を含み、前記テクステャ情報記憶手段
は、前記3次元オブジェクトの精度の異なる形状モデル
に対応して、各形状モデルを構成する各ポリゴンのテク
スチャ情報が記憶されるよう形成され、前記画像形成手
段は、透視投影変換された前記3次元オブジェクトのポ
リゴンに、対応する精度の形状モデルのテクスチャ情報
を前記テクステャ情報記憶手段から読み出してマッピン
グすることによりゲーム用の表示画像を合成するよう形
成されたことを特徴とする。
段は、精度の高い形状モデルの高い分解能を要求される
画像部分のポリゴンについては、高い分解能のテクスチ
ャ情報が記憶されるよう形成することが好ましい。
い分解能を要求される画像部分のポリゴンについては、
高い分解能のテクスチャ情報が記憶されるよう形成する
ことが好ましい。
度の高い形状モデルの高い分解能を要求される画像部分
は、独立のポリゴンとして形成して記憶するよう形成さ
れ、前記テクステャ情報記憶手段は、前記高い分解能を
要求される画像部分のポリゴンについては、高い分解能
のテクスチャ情報が記憶されるよう形成することが好ま
しい。
定の3次元オブジェクトが、近距離用、中距離用及び遠
距離用の各形状モデルで表されたオブジェクト情報とし
て記憶されるよう形成され、前記テクステャ情報記憶手
段は、前記近距離用の形状モデルの高い分解能を要求さ
れる画像部分のポリゴンについては、高い分解能のテク
スチャ情報が記憶されるよう形成することが好ましい。
モデルの各ポリゴンの各頂点に対応して設定された頂点
テクスチャ座標を含み、前記画像形成手段は、入力され
るポリゴンの各頂点テクスチャ座標から、ポリゴン内の
全てのドットについて、テクスチャ情報読み出しアドレ
スとして用いるテクスチャ座標を演算し、演算により求
められたテクスチャ座標をアドレスとして、テクステャ
情報記憶部からテクスチャ情報を読み出し対応するポリ
ゴンにマッピングすることにより表示画像を形成するこ
とが好ましい。
に記憶される複数の3次元オブジェクト情報のうち、全
部またはその一部の3次元オブジェクトを、精度の異な
る複数の形状モデルで表わしたオブジェクト情報として
予め記憶する。そして、視点座標系の視点と、3次元オ
ブジェクトとの距離が近いほど精度の高い形状モデルで
表わされたオブジェクト情報を読み出すように構成され
ている。
り遠い場合には、少ないポリゴンで構成された簡単な形
状モデルとして3次元オブジェクトが表示される。この
ため、ハードウエアの負担を低減し、その分、他の多く
の3次元オブジェクトをディスプレイ上に表示すること
ができる。
アルタイムコンピュータグラフィックスシステムにおい
て、向きや距離が終始変化するような物体を表現する場
合に、本発明の手法を用いることにより、極力ポリゴン
数を節約することができる。この結果、多数のポリゴン
を要する場面においても、リアルタイム性を維持しなが
ら画像表示することができる。
ブジェクトの形状モデルを構成する各ポリゴンに張り付
けるテクスチャ情報を全て均一な分解能として形成する
のではなく、各形状モデル毎に、さらには形状モデルを
構成する各ポリゴン毎に異なる分解能の画像情報として
記憶することが好ましい。。
次元オブジェクトの精度の異なる形状モデル毎に、各形
状モデルを構成する各ポリゴンのテクスチャ情報が記憶
されている。
ゴンの中で高い分解能を要求される画像部分を表わすポ
リゴンは、それに応じた高い分解能のテクスチャ情報が
用意されるように形成されている。このように、例え
ば、精度の高い形状モデルについても、これを構成する
全ポリゴンに対応するテクスチャ情報を全て分解能が均
一な情報として記憶するのではなく、これを拡大表示し
たときに高い分解能を要求されないものについては、そ
れに応じた分解能の情報として記憶し、拡大表示した場
合に高い分解能を要求される画像部分を表わすポリゴン
に対しては高い分解能の情報として記憶するように形成
した。このため、全体としてテクスチャ情報のデータ量
を圧縮でき、テクスチャ情報を記憶するためのメモリ容
量をさほど増加することなく、分解能の高い画像を表示
することができる。
のある複数の3次元オブジェクトのうち、向きや距離が
終始変化するような物体を表わす3次元オブジェクトの
画像表示について本発明を適用することにより、装置全
体として使用するメモリ容量をより効果的に節減するこ
とができる。
により、多数の3次元オブジェクトの登場するゲーム画
像を表示できるゲーム装置を、比較的安価に提供するこ
とができる。
本発明の好適な実施例を図面に基づき詳細に説明する。
型画像合成装置の好適な実施例が示されている。なお、
前記従来技術に対応する部材には同一符号を付しその説
明は省略する。
300内に複数ポリゴンを組合わせた形状モデルとして
表現された3次元オブジェクト310を、視点座標系の
所定透視投影面316上に透視投影変換し、ディスプレ
イ上に疑似3次元画像318を表示するものである。
置は、テクスチャマッピングと呼ばれる手法を用いてい
る。すなわち、図3に示すよう、3次元オブジェクト3
10の画像情報を、形状モデルを構成する各ポリゴン3
20−1,320−2,320−3……の画像情報と、
各ポリゴンに貼り付ける図形情報(以下テクスチャ情報
と言う)とに分離して記憶し、画像を出力する際に、各
ポリゴン320−1、320−2、320−3に、対応
するテクスチャ情報340、342を貼り付けることに
よって画像合成を行っている。このテクスチャ情報34
0,342の貼り付けは、投影面上に3次元オブジェッ
クト310を透視投影変換したのちに行われる。
フィックスシステムを用いリアルタイム画像表示を行う
場合には、1秒間に表示できるポリゴン数に一定の限界
がある。本発明の特徴は、表示ポリゴン数に制限のある
リアルタイムコンピュータグラフィックスシステムにお
いて、向きや距離が終始変化するよな3次元オブジェク
トを表現する際、極力ポリゴンを節約し、かつ分解能の
高い画像表示を行うことにある。
画像合成装置のブロック図が示されている。
10と、ゲーム用3次元空間演算部20と、ソーティン
グ処理部28と、画像合成部30とを含み、合成した表
示画像をディスプレイ40上に表示するよう形成されて
いる。
パネル314上に設けられ、プレーヤ312が各種の操
作信号を入力できるよう形成されている。例えば、ドラ
イブゲームを例にとると、前記プレーヤ操作部10は、
操作パネル314及びその付近に設けられたハンドル、
ブレーキ、アクセル等から構成される。
記プレーヤ操作部10からの入力信号と、予め記憶され
たゲームプログラムとに基づき、仮想3次元ゲーム空間
300内に、各種の3次元オブジェクト310が登場す
るゲームの演算を行う。
は、複数のポリゴンの組み合わせからなる形状モデルと
して表現されている。そして、前記3次元オブジェクト
310を、移動する視点座標系の透視投影面316に透
視投影変換し、その情報をソーティング処理部28へ向
け出力する。
ム演算部20は、3次元演算部22,オブジェクト読み
出し部24,オブジェクトデータ記憶部26とを含む。
複数ポリゴンの組み合わせからなる形状モデルとして表
現された各種の3次元オブジェクトの画像情報が記憶さ
れている。特に、実施例では、画面に登場するレーシン
グカーを表わす3次元オブジェクト情報は、精度の異な
る複数の形状モデルで表わされた複数のオブジェクト情
報として記憶されている。
6に記憶されるレーシングカーのオブジェクト情報の形
状モデルが示されている。図4A,4B,4Cにそれぞ
れ示すよう、オブジェクト情報記憶部26には、近距離
用,中距離用,遠距離用のオブジェクト情報が記憶され
ている。
は、レーシングカーを200〜300のポリゴンの組み
合わせからなる形状モデル100Aとして詳細に表現し
ている。
プレイ上における表示アングルが変化し、例えば図5A
に示すよう、比較的接近した状態で各アングルからディ
スプレイ上に表示されるため、どのアングルから見ても
できるだけ不自然にならないようその形状モデル100
Aが作成される。
は、図6Bに示すようその一部分がクローズアップされ
て拡大表示されることがある。この場合、ボンネット等
の塗装面は、拡大表示されても不自然な画像とはならな
いが、例えばナンバープレートや、ヘッドライト等の各
パーツは、これを拡大表示すると直線または曲線部分が
ギザギザに表示されたりして不自然で汚い画像となるこ
とがある。このため、形状モデルを形成する際、高い分
解能を要求されるパーツは他のパーツや部分とは別のポ
リゴンとして形成しておくことが好ましい。
から離れたレーシングカーを画像表示する場合には、デ
ィスプレイ上に表示されるレーシングカーの占める割合
が次第に小さくなる。このため、図4Bに示すよう、中
距離用の形状モデル100Bは、20〜30個のポリゴ
ンを組合わせて形成し、図4Cに示すよう、遠距離用の
形状モデル100Cは、6個のポリゴンの組み合わせか
らなる6面体の単純モデルとして形成している。
られたゲームプログラムと、プレーヤ操作部10からの
入力信号とに基づき、各種のゲーム演算を行う。そし
て、ゲーム用仮想3次元空間300内に、ドライビング
ゲームを構成する要素であるレーシングカー、道路、建
物などの各種3次元オブジェクトを配置し、かつ、視点
座標系から見て、ディスプレイ上に表示されるべき3次
元オブジェクトを特定する。このとき、視点とレーシン
グカーの距離も同時に演算される。
元演算部22の演算した、ディスプレイ上に表示される
べきオブジェクトのオブジェクトデータを、オブジェク
トデータ記憶部26から順次読み出し、3次元演算部2
2へ入力する。このとき、前述したレーシングカーのよ
うに、3次元オブジェクトの情報として、精度の異なる
複数の形状モデルの情報が記憶されているものについて
は、視点と当該3次元オブジェクトとの距離に基づき、
近距離用、中距離用、遠距離用のいずれかの形状モデル
で表されたオブジェクト情報を選択的に読み出す。
る場合には、図5Aに示す近距離用の形状モデルで構成
されたオブジェクト情報の読み出しを行い、図5B,5
Cに示すような、中距離、遠距離用の画像表示を行う場
合には、図4B、4Cに示す中距離用または遠距離用の
形状モデルで構成されたオブジェクト情報の読み出しを
行う。
された3次元オブジェクトを仮想3次元ゲーム空間30
0内に配置し、この3次元オブジェクトを、視点座標系
の透視投影面316上に透視投影変換する。そして、ソ
ーティング回路28は、透視投影変換された3次元オブ
ジェクトに関する情報を、ソーティングして画像合成部
30へ出力する。
20の詳細な構成及び作用を、後述するテクスチャ情報
記憶部32に書き込まれたテクスチャ情報との関係で以
下に説明する。
機では、ゲームを構成する要素であるレーシングカー、
道路、建物等を表す3次元オブジェクト310の画像情
報は、3次元オブジェクトデータ記憶部26内に記憶さ
れる。そして、これらの3次元オブジェクトの画像情報
に座標変換、回転、平行移動等の各種の画像演算処理を
行い、ゲーム用仮想3次元空間であるドライビングゲー
ム空間300を形成する。
元オブジェクト310の回転、平行移動、透視投影変換
等の座標変換及びクリッピング処理等を、各ポリゴン毎
(具体的には各ポリゴンの頂点毎)に行い、テクスチャ
情報については、ポリゴンの処理と分割してその処理を
行っている。この場合のテクスチャ情報そのものは、後
述するテクスチャ情報記憶部32内に記憶しておく。そ
して、そのテクスチャ情報の指定は、各ポリゴンの各頂
点に対応して、頂点テクスチャ座標VTX 、VTY から
なる画像情報を与えることにより行う。例えば、図2に
示すよう、ポリゴン320−1の各頂点に対しては、
(VTX0、VTY0)、(VTX1、VTY1)、(VTX2、
VTY2)、(VTX3、VTY3)の各頂点テクスチャ座標
を与えておく。これら頂点テクスチャ座標は、3次元オ
ブジェクトデータ記憶部26内に記憶されている。
ゲームプログラムと、プレーヤ操作部10からの入力信
号とに基づき、各種のゲーム演算を行う。例えば、ドラ
イビングゲーム空間300を形成するためには、ドライ
ビングゲームを構成する要素であるレーシングカー、道
路や建物などの各種の3次元オブジェクト310を、仮
想3次元ゲーム空間300上の所定位置に配置しなけれ
ばならない。したがって、どの3次元オブジェクトを、
どこに配置するかを表すオブジェクトナンバー、位置情
報が必要となる。これらのオブジェクトナンバー、位置
情報は、この3次元演算部22にて演算される。
ェクト、例えば、プレーヤが操縦するレーシングカーを
表すオブジェクトについては、視点と当該オブジェクト
との距離から、図4に示す近距離、中距離、遠距離用の
いずれの形状モデルのオブジェクト情報を読み出すかを
決定し、当該オブジェクトナンバーを出力するように形
成されている。
オブジェクトナンバーをアドレスとして、オブジェクト
データ記憶部26から対応する3次元オブジェクトの画
像情報の読み出しを行う。
記憶部26から読みだしたデータから、オブジェクトデ
ータ及びポリゴンデータといわれるデータを形成する。
オブジェクトであるレーシングカー等の位置情報、回転
情報その他の付随データで構成されるデータをいう。ま
た、ポリゴンデータとは、前記レーシングカー等の画像
情報をポリゴンに分割したデータであり、ポリゴン頂点
座標、頂点テクスチャ座標、輝度情報その他の付随デー
タで構成されるデータをいう。これらのデータは、所定
のフォーマットのデータとして形成される。
視点情報と、前記オブジェクトデータを元にポリゴンデ
ータに対して各種の座標変換を行う。即ち、ポリゴンデ
ータに対するローカル座標系への回転、ワールド座標系
への平行移動、視点座標系への回転が行われる。
ゴンデータに対してクリッピング処理が行われる。クリ
ッピング処理が終了したデータは、次段のソーティング
処理部28へ向け出力される。
にして入力されたデータ及びこのデータに含まれるソー
ティング処理用のデータ等を用いて、次段の画像合成部
30において処理するポリゴンの画像情報の順序を決定
し、その順序にしたがって、各ポリゴンの画像情報を画
像合成部30へ向け出力する。
るテクスチャ情報が記憶されたテクスチャ情報記憶部3
2と、透視投影変換された前記3次元オブジェクトのポ
リゴンに、前記テクスチャ情報記憶部32に記憶された
対応するテクスチャ情報をマッピングし、表示画像を形
成する画像形成部34とを含む。
のテクスチャ記憶平面が概略的に示されている。実施例
のテクスチャ記憶平面は、複数ブロックに分割され、各
ブロックは、256×256のキャラクタに分割されて
いる。各キャラクタは、16×16ドットの画素に分割
され、各キャラクタには、テクスチャ記憶平面を構成す
るための絵素が記憶されている。
は、ポリゴンに貼り付けたい各テクスチャ情報の座標T
X ,TY を指定することにより行われる。ただし、ブロ
ック間にまたがるポリゴンを指定することは出来ない。
ャ情報記憶部32に記憶されるレーシングカーのテクス
チャ情報の具体例が示されている。Fig8.Aは、図
4Aの近距離用の形状モデルを構成する各ポリゴンに張
り付けるテクスチャ情報であり、図8Bは、中距離用の
形状モデルを構成する各ポリゴンに張り付けるテクスチ
ャ情報であり、図8Cは遠距離用の形状モデルを構成す
る各ポリゴンに張り付けるテクスチャ情報である。
は、近距離用の形状モデルの各ポリゴンに対応した各パ
ーツを表すように形成されている。ここにおいて、20
0は車両のフロントマスク及びウィンカー等、202は
車のテール部分、204はナンバープレート、206は
両サイドのウィンド、208はリアランプ類、210は
ホイール、212はドア、214,216は塗装面等を
表すテクスチャ情報としてそれぞれ記憶されている。
情報において、230はサイドウィンド、232はフロ
ントウィンド、234はサイドビュー、236はフロン
トビュー、238はリアビュー、240は各塗装面等を
表すテクスチャ情報である。
情報も、図8A,8Bに準じて形成されている。
このテクスチャ情報を張り付けて形成されたレーシング
カーとの対応関係が示されている。図10、図11に
は、中距離用、遠距離用のテクスチャ情報と、このテク
スチャ情報を張り付けて形成されたレーシングカーとの
対応関係が示されている。
示される3次元オブジェクトの占める割合は、3次元オ
ブジェクトが遠くになるに従い、小さくなり、これに用
いるテクスチャ情報も、遠くになるに従い低い分解能の
ものとすることができる。従って、本実施例のテクスチ
ャ情報は、図8に示すよう、近くに表示する3次元オブ
ジェクトほど、高い分解能のものを用い、遠くになるに
従い、分解能の小さいものを用い、これにより全体とし
てデータ量を縮小しメモリエリアの節約を図っている。
Aに示す近距離用のテクスチャ情報の全てを同一の分解
能のデータとして形成するのではなく、図6Bに示すよ
う、レーシングカーの一部を拡大表示した場合に、高い
分解能の画像表示が要求されるパーツを表すテクスチャ
情報のみを、高い分解能のデータとして形成したことで
ある。すなわち、図8Aに示すよう、近距離用のテクス
チャ情報においては、レーシングカーの拡大表示する部
分や、細かい描写が必要な部分は、分解能の高い大きな
図形のテクスチャ情報として作成し、そうでない部分
は、分解能の低い小さな図形のテクスチャ情報として作
成し、テクスチャ情報記憶エリア32に格納していく。
このようにすることにより、テクスチャ情報記憶部32
のメモリをさらに節約しながら、高い分解能で3次元オ
ブジェクトを画像表示することが可能となる。
構成するポリゴンについても、精度の高い分解能が要求
される画像部分のポリゴンについては、必要に応じ、分
解能の高いテクスチャ情報として作成してもよい。
部28を介し、3次元演算部22から入力される3次元
オブジェクトの画像情報に基づき、透視投影変換された
3次元オブジェクトの各ポリゴンに、対応するテクスチ
ャ情報を前記テクステャ情報記憶部32から読み出して
マッピングし、ディスプレイ40上に画像表示を行うよ
うに形成されている。
チャマッピング動作をより詳細に説明する。
は、ソーティング処理部28を介して3次元演算部22
から入力されるポリゴンの各頂点画像情報から、ポリゴ
ンの輪郭線及び内部の画像情報が演算される。即ち、前
述した3次元演算部22、ソーティング処理部28で
は、回転、平行移動等の座標変換、クリッピング処理、
ソーティング処理等の複雑な演算処理を行わなくてはな
らないため、ハードウエアの負担を軽減すべく、これら
の処理を全て各ポリゴン毎及び各頂点毎に行う。そし
て、実際に画像表示をするのに必要なポリゴンの輪郭線
や、ポリゴン内部の画像情報を、この画像形成部34で
形成する。
るポリゴンの各頂点テクスチャ座標VTX 、VTY か
ら、ポリゴン内の全てのドットについて、テクスチャ情
報読み出しアドレスとして用いるテクスチャ座標TX 、
TY を求める。そして、このテクスチャ座標TX 、TY
をアドレスとして、テクスチャ情報記憶部32から対応
するテクスチャ情報の読み出しを行い、前記テクスチャ
情報がマッピングされた3次元オブジェクトを画像合成
して、ディスプレイ40上に表示する。このようなテク
スチャマッピングの画像合成技術の詳細は、本出願人に
より、特願平4−252139として既に提案されてい
る。
ディスプレイ40上に表示する画面の具体例が示され、
図5Aは、画面に登場するレーシングカーが視点の近く
にいる場合の合成画像、図5Bは中距離にいる場合の合
成画像、図5Cは遠くにいる場合の合成画像が示されて
いる。これら図5A,5B,5Cに示すレーシングカー
の画像は、それぞれ図4A,4B,4Cに示す形状モデ
ルの各ポリゴンに対し、図8A,8B,8Cに示す各テ
クスチャ情報を、図9、図10、図11に示すようマッ
ピングして形成したものである。
よう、レーシングカーが近距離にいる場合には、図4A
に示すような精度の高い形状モデルを使用し、これに図
8Aに示すような分解能の高いテクスチャ情報を張り付
けて画像合成するため、表示されるレーシングカーの画
像は、リアリティに富み、かつ綺麗なものとなる。
グカーを、図6Bに示すよう、その一部分を拡大表示し
た場合でも、ナンバープレートや、フロントビュー等の
問題となるパーツは、他のパーツより高い分解能のテク
スチャ情報として形成されているため、そのズームアッ
プ画像も極めて品質の高いものとなる。
レーシングカーが遠距離で表示される場合には、ディス
プレイ中に占めるレーシングカーの割合も小さくて済む
ため、これらの画像表示は図4B,4Cに示す簡単な形
状モデルを用い、しかもこれに使用するテクスチャ情報
も図8B,8Cに示すよう、次第に分解能の低いものを
用いる。これにより、ハードウエアの演算数を低減し、
かつメモリエリアの節減を図ることができる。
よれば、全体として、使用するポリゴン数及びテクスチ
ャ情報記憶部のメモリエリアを節約しながら、車などの
移動物体を違和感なく表現することができる。
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。
状モデル毎に、専用のテクスチャ情報を用意した場合を
例にとり説明したが、これ以外にも、各形状モデルの形
状によっては、各形状モデルの一部のポリゴンに共通し
て使用できるテクスチャ情報を用意して、テクステャ情
報記憶部に記憶してもよい。
画像合成装置に適用した場合を例にとり説明したが、本
発明はこれに限らず、これ以外の各種用途、例えば、各
種の3次元画像生成用シミュレータ及びその他の用途に
用いることができる。
ピングは、前記実施例に限定されるものではなく、必要
に応じ、各種のマッピング手法を用いることができる。
表示される一つの3次元オブジェクト(前記実施例では
レーシングカー)のみを、本発明の手法を用いた画像表
示の対象とした場合を説明したが、本発明はこれに限ら
ず、ディスプレイ上に表示される複数の3次元オブジェ
クトを、同様な手法を用いて画像合成する場合にも適用
することができる。
きや距離が変化する3次元オブジェクトをハードウエア
の負担を軽減しながら、高い分解能で表示することので
きるリアルタイム表示型画像合成装置及びこれを用いた
ゲーム装置を得ることができるという効果がある。
に用いることにより、動きのある各種3次元オブジェク
トを効率よく、かつ高画質で画像表示することができ、
変化に富んだ高画質のゲーム画面を表示することができ
る。
ロック図である。
画像合成装置の原理を示す概略説明図である。
ッピングの原理を示す説明図である。
ジェクトの形状モデルの説明図である。
されたゲーム画面の説明図である。
距離用のゲーム画面及びその一部を拡大したズームアッ
プ時におけるゲーム画面の具体例の説明図である。
情報記憶部の構成の説明図である。
情報の具体例の説明図である。
チャ情報と、各テクスチャ情報の形状モデルへの貼付け
位置との対応関係を示す説明図である。
応する形状モデルに張り付ける場合の対応関係を示す説
明図である。
応する形状モデルに張り付ける場合の対応関係を示す説
明図である。
す説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 プレーヤが操作するプレーヤ操作手段
と、 前記プレーヤ操作手段からの入力信号及び所定のゲーム
プログラムに基づきゲーム画像を形成する手段と、 を含み、 前記ゲーム画像を形成する手段は、 3次元オブジェクトの情報が、精度の異なる複数の形状
モデルで表されたオブジェクト情報として記憶されたオ
ブジェクト情報記憶手段と、 視点と前記3次元オブジェクトとの距離が近い程、精度
の高い形状モデルで表されたオブジェクト情報を前記オ
ブジェクト情報記憶手段から読出すオブジェクト情報読
出手段と、 前記3次元オブジェクトの精度の異なる形状モデルに対
応して、各形状モデルを構成する各ポリゴンのテクスチ
ャ情報が記憶されるテクステャ情報記憶手段と、 前記3次元オブジェクトのポリゴンに、対応する精度の
形状モデルのテクスチャ情報を前記テクスチャ情報記憶
手段から読み出してマッピングすることにより表示画像
を形成する画像形成手段と、 を含み、 前記オブジェクト情報記憶手段は、 精度の高い形状モデルの高い分解能を要求される画像部
分は、独立のポリゴンとして形成して記憶するよう形成
され、 前記テクステャ情報記憶手段は、 前記高い分解能を要求される画像部分のポリゴンについ
ては、高い分解能のテクスチャ情報が記憶されるよう形
成されたことを特徴とするゲーム装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記オブジェクト情報は、 前記形状モデルの各ポリゴンの各頂点に対応して設定さ
れた頂点テクスチャ座標を含み、 前記画像形成手段は、 入力されるポリゴンの各頂点テクスチャ座標から、ポリ
ゴン内の全てのドットについて、テクスチャ情報読み出
しアドレスとして用いるテクスチャ座標を演算し、演算
により求められたテクスチャ座標をアドレスとして、テ
クステャ情報記憶手段からテクスチャ情報を読み出し対
応するポリゴンにマッピングすることにより表示画像を
形成することを特徴とするゲーム装置。 - 【請求項3】 プレーヤ操作手段からの入力信号及び所
定のゲームプログラムに基づきゲーム画像を形成するゲ
ーム用画像生成方法において、 3次元オブジェクトの情報を、精度の異なる複数の形状
モデルで表されたオブジェクト情報としてオブジェクト
情報記憶手段に記憶しておき、視点と前記3次元オブジ
ェクトとの距離が近い程、精度の高い形状モデルで表さ
れたオブジェクト情報を前記オブジェクト情報記憶手段
から読出す工程と、 前記3次元オブジェクトの精度の異なる形状モデルに対
応して、各形状モデルを構成する各ポリゴンのテクスチ
ャ情報をテクスチャ情報記憶手段に記憶しておき、前記
3次元オブジェクトのポリゴンに、対応する精度の形状
モデルのテクスチャ情報を前記テクスチャ情報記憶手段
から読み出してマッピングすることにより表示画像を形
成する画像形成工程と、 を含み、 前記オブジェクト情報記憶手段には、 精度の高い形状モデルの高い分解能を要求される画像部
分は、独立のポリゴンとして形成して記憶され、 前記テクステャ情報記憶手段には、 前記高い分解能を要求される画像部分のポリゴンについ
ては、高い分解能のテクスチャ情報が記憶されることを
特徴とするゲーム用の画像生成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22783799A JP3452512B2 (ja) | 1993-06-10 | 1999-08-11 | ゲーム装置及びゲーム用の画像生成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16649593 | 1993-06-10 | ||
JP5-166495 | 1993-06-10 | ||
JP22783799A JP3452512B2 (ja) | 1993-06-10 | 1999-08-11 | ゲーム装置及びゲーム用の画像生成方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07501579 Division |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000057371A JP2000057371A (ja) | 2000-02-25 |
JP3452512B2 true JP3452512B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=26490851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22783799A Expired - Lifetime JP3452512B2 (ja) | 1993-06-10 | 1999-08-11 | ゲーム装置及びゲーム用の画像生成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3452512B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4463597B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2010-05-19 | 富士通株式会社 | 3次元描画モデル生成方法及びそのプログラム |
CN1961339A (zh) * | 2004-06-08 | 2007-05-09 | 斯瑞毕国际有限公司 | 显示图形纹理 |
-
1999
- 1999-08-11 JP JP22783799A patent/JP3452512B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
加藤、岡崎,"インタラクティブ、ウォークスルーのための3次元都市データ表現方法",情報処理学会第44回全国大会講演論文集(2),情報処理学会,平成4年3月,Vol.44,No.2,P.2−361〜2−362 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000057371A (ja) | 2000-02-25 |
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