JP3452536B2 - ゲーム装置及びゲームを行うための装置の制御方法 - 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、ゲーム装置及びゲ
ームを行うための装置の制御方法に関する。

【０００２】

【背景技術】従来よりディスプレイ上に表示されるゲー
ム画面を見ながら、プレーヤがゲームを行うゲーム装置
が周知であり、例えば、所定の３次元ゲーム空間内を移
動する宇宙船をプレーヤが操縦し、この３次元ゲーム空
間内に次々と現われる敵を、ディスプレイ表示されるゲ
ーム画面内に捉らえながらこれを撃墜していくというよ
うなシューティングタイプのゲームや、その他各種のゲ
ームが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなゲームで
は、ゲーム空間内を３次元的に移動する敵を、自機の前
方に設定された視野領域内に捉らえることが難しい。ま
た、一旦敵を視野内に捉らえ、これをディスプレイ上に
表示させたとしても、敵の動きが激しい場合や、プレー
ヤの運転が未熟な場合には、容易に敵がディスプレイか
ら見えなくなってしまうという問題があった。

【０００４】また、シューティングタイプのゲームの場
合には、なかなか照準内に敵を捉らえられないという問
題があった。

【０００５】このような問題は、プレーヤがゲーム内容
やゲーム操作にある程度習熟することによって解決でき
る。しかし、例えば、業務用ビデオゲーム装置のよう
に、１ゲーム当たりのゲーム時間が限られるものにあっ
ては、初級レベルのプレーヤがゲームを行うと、ディス
プレイ上に敵を捉らえてゲームの楽しさを味わう前にゲ
ームが終了してしまう場合が多く、ゲーム内容そのもの
が面白い場合であっても、ゲーム装置自体の稼動率を上
げることができないという問題があった。

【０００６】本発明は、このような従来の課題に鑑みな
されたものであり、その目的は、プレーヤがゲーム空間
内の目標を追跡しやすいようゲーム画像を生成し、プレ
ーヤがゲーム内容を楽しむことができることを可能とす
るゲーム装置及びゲームを行うための装置の制御方法を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、３次元のゲーム空間内を３次元的に移動
方向を変えながら移動する複数の目標のいずれかを追跡
しディスプレイに表示されるよう、視点座標系の基準と
なる制御対象の３次元移動方向を操縦手段を用いて操作
しゲームを行うための装置において、３次元のゲーム空
間内を３次元的に移動方向を変えながら移動する複数の
目標のなかから、所与のルールに従い追跡目標を選択
し、前記３次元のゲーム空間内における前記制御対象の
方向を基準とした前記追跡目標の前記制御対象に対する
３次元相対位置を演算する位置演算手段と、前記追跡目
標の３次元相対位置に基づき、前記操縦手段から入力さ
れる操作信号を補正し前記制御対象の移動方向を修正す
る操作量補正手段と、を含むことを特徴とする。

【０００８】ここにおいて、前記目標の位置に基づき、
前記目標が視点座標系のディスプレイ表示エリア内の所
定エリア内に捉らえやすいよう、前記操縦手段から入力
される操作信号を補正するようにしてもよい。

【０００９】本発明では、３次元ゲーム空間内を移動す
る目標の現在位置、又は前記目標の現在位置及び移動方
向に基づき、前記目標が前記視点の視点座標系における
ディスプレイ表示エリア内に捉らえ易いよう、前記操縦
手段から入力される操作信号を補正してもよい。

【００１０】本発明では、３次元ゲーム空間内を移動す
る目標の所定短時間後の未来位置に基づき、前記目標が
前記視点の視点座標系におけるディスプレイ表示エリア
内に捉らえ易いよう、前記操縦手段から入力される操作
信号を補正してもよい。

【００１１】本発明では、前記ゲーム空間内における目
標が前記視点の視点座標系におけるディスプレイ表示エ
リア内に捉らえられない場所に位置する場合であって、
かつ前記操縦手段が目標を前記ディスプレイ表示エリア
内に捕らえる方向に操作された場合、所与の条件の下
で、前記操縦手段の操作量が実際の操作量以上となるよ
うに、前記操作信号を補正してもよい。

【００１２】本発明では、前記操作手段の操作信号に
は、速度を制御するための操作信号が含まれ、前記制御
対象が追跡する目標に近づきかつ制御対象の速度が前記
目標より相対的に高い場合に、制御対象の速度が減速す
るように前記速度を制御するための操作信号を補正して
もよい。

【００１３】また、本発明のゲーム用の装置は、本発明
のいずれかの方法を用いてゲーム画像を生成する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本実施の形態は、視点座標系の基
準となる制御対象を操縦装置を用いて操作し、ゲーム空
間内の目標がディスプレイ上に表示されるようゲームを
行うビデオゲーム装置おいて、前記制御対象を操縦する
ようプレーヤが操作し、操作量に対応した操作信号を出
力する操縦手段と、前記目標の前記制御対象に対する位
置を目標データとして演算する位置演算手段と、前記目
標データに基づき、前記目標が視点座標系のディスプレ
イ表示エリア内に捉らえ易いよう、前記操縦手段から入
力される操作信号を補正演算する操作量補正手段と、を
含み、プレーヤがゲーム空間内の目標を追跡しやすいよ
う、操縦手段の操作信号を補正することを特徴とする。

【００１５】ここにおいて、前記位置演算手段は、３次
元ゲーム空間内を移動する目標の現在位置を目標データ
として演算するよう形成され、前記操作量補正手段は、
前記目標データに基づき、前記目標が視点座標系のディ
スプレイ表示エリア内に捉らえ易いよう、前記操縦手段
から入力される操作信号を補正演算するよう形成でき
る。

【００１６】また、前記位置演算手段は、３次元ゲーム
空間内を移動する目標の現在位置および移動方向を目標
データとして演算するよう形成され、前記操作量補正手
段は、前記目標データに基づき、前記目標が視点座標系
のディスプレイ表示エリア内に捉らえ易いよう、前記操
縦手段から入力される操作信号を補正演算するよう形成
できる。

【００１７】さらに、前記位置演算手段は、３次元ゲー
ム空間内を移動する目標の所定短時間後の未来位置を目
標データとして演算するよう形成され、前記操作量補正
手段は、前記目標データに基づき、前記目標が視点座標
系のディスプレイ表示エリア内に捉らえ易いよう、前記
操縦手段から入力される操作信号を補正演算するよう形
成できる。

【００１８】さらに、前記操作量補正手段は、前記目標
データに基づき、前記目標が視点座標系のディスプレイ
の所定表示エリア内に捉らえやすいよう、前記操縦手段
から入力される操作信号を補正演算するよう形成でき
る。

【００１９】本実施の形態のビデオゲーム装置は、プレ
ーヤが操縦装置を用いてゲーム空間内を移動する制御対
象を操縦し、ゲーム空間内の目標がディスプレイ上に表
示されるよう目標を追跡してゲームを行うものである。

【００２０】このとき、演算手段は、目標の制御対象に
対するゲーム空間内における位置を目標データとして演
算し、操作量補正手段へ向け出力する。操作量補正手段
は、入力される目標データに基づき、前記目標が視点座
標系のディスプレイ表示エリア内に捉らえやすいよう、
操縦手段から出力される操作信号を補正演算する。

【００２１】この補正演算は、ゲーム空間内を移動する
目標の現在位置を目標データとして用いて行ってもよ
く、また目標の現在位置および移動方向を目標データと
して行ってもよく、また所定短時間後における目標の未
来位置を目標データとして用いて行ってもよい。

【００２２】このように、プレーヤがゲーム空間内の目
標を追跡しやすいよう、操縦を補助することにより、プ
レーヤが初心者であっても、ゲーム空間内の目標を容易
に捉らえ、ディスプレイ上に表示させることができる。
特に、業務用のビデオゲーム装置のように、１ゲーム当
たりのゲーム時間が限られたものであっても、目標を容
易に捉らえられるようにすることにより、ディスプレイ
上に目標が表示される時間が長くなり、限られたゲーム
時間であってもゲーム内容を十分に楽しんでもらえ、そ
の結果、ゲーム装置自体の稼動率を高めることができ
る。

【００２３】

【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。

【００２４】図１には、本発明が適用された業務用ビデ
オゲーム装置の好適な一例が示されている。実施例のビ
デオゲーム装置は、コックピット部１０と、その前方に
配置されたディスプレイ３０とを有する。

【００２５】前記コックピット部１０は、飛行機の操縦
室を想定して形成されている。シート１２に座ったプレ
ーヤ２００は、コイン投入部１８から所定のコインを投
入し、スタートボタン２０を操作するとゲームがスター
トし、ディスプレイ３０上には、ゲーム画面１００が表
示される。このゲーム画面１００には、後述するよう予
め設定された３次元ゲーム空間内において、コックピッ
ト部１０の正面に見える景色が表示される。この３次元
ゲーム空間内には、敵の戦闘機１１０が飛行している。

【００２６】図２に示すよう、このコックピット部１０
には、操縦装置として、操縦レバー１４と、スピードレ
バー１６とが設けられている。前記操縦レバー１４は、
前後に倒すことにより飛行機を下または上向き（ｙ軸方
向）へ制御し、左右方向に倒すことにより飛行機を右ま
たは左方向に（ｘ軸方向）へ旋回するように制御するも
のである。さらに、スピードレバー１６は、これを操作
することにより前方向（ｚ軸方向）へのスピードを制御
するものである。プレーヤは、操縦レバー１４を操作し
て自分の飛行機の姿勢および向き制御し、、スピードレ
バー１６を操作して自分のスピードを制御し、敵の飛行
機１１０を追跡する。そして、ゲーム画面１００に現れ
る敵１１０に照準１２０を合わせ、トリガボタン２２を
操作して敵機を撃墜し得点を上げる。ゲーム画面１００
の上隅には、ゲーム残り時間１３０が表示される。

【００２７】図３には、実施例の業務用ビデオゲーム装
置の機能ブロック図が示されている。

【００２８】実施例の業務用ビデオゲーム装置１０は、
操縦装置４０と、Ｉ／Ｏコントローラ４２と、操作量補
正演算部４４と、ゲーム演算部４６と、表示回路５０
と、ディスプレイ３０とを含む。

【００２９】前記操縦装置４０は、図２に示す各種レバ
ー１４，１６および操作ボタン２０，２２等のプレーヤ
の操作する部材である。特に、前記操縦レバー１４に
は、左右方向への傾き量をボリューム値Ｖx として出力
するｘ方向ボリュームと、前後方向への傾き量をボリュ
ーム値Ｖy として出力するｙ方向ボリュームとが設けら
れ、こらら各ボリューム値Ｖx ，Ｖy が操作量としてＩ
／Ｏコントローラへ向け出力されるように構成されてい
る。

【００３０】また、前記スピードレバー１６にも同様に
前後方向への操作量をボリューム値Ｖz として出力する
ｚ方向ボリュームが設けられており、その出力Ｖz がＩ
／Ｏコントローラ４２へ向け出力するように構成されて
いる。

【００３１】このようにして、実施例の操縦装置４０で
は、プレーヤの操縦する飛行機の左右および上下方向へ
の旋回量がＶx ，Ｖy として出力され、前方へのスピー
ドがＶz として出力される。

【００３２】そして、操作量補正演算部４４は、このよ
うにして入力さる各操作量Ｖx,Ｖy，Ｖz に対し、後述
するよう所定の補正演算処理を施し、補正演算データω
x ，ωy ，αz をゲーム演算部４６へ向け出力する。

【００３３】ゲーム演算部４６は、操縦装置４０からの
入力信号と、予め定められたゲームプログラムとに基づ
き、各種のゲーム演算を行い、表示回路５０を用いてデ
ィスプレイ３０上に図６に示すようなゲーム画面１００
を表示させる。ここにおいて、前記ゲーム演算部４６
は、所定の３次元ゲーム空間内を、プレーヤの操縦によ
り飛行機が移動するように形成され、この飛行機の操縦
席から見た３次元ゲーム空間内の景色を所定の投影面上
に透視投影変換し、ゲーム画面１００を作成し、これを
ディスプレイ３０上に表示するように形成されている。

【００３４】図４には、このような画像合成手法の原理
が示されている。

【００３５】実施例のゲーム装置には、３次元ゲーム空
間３００およびこの３次元ゲーム空間３００内に登場す
る３次元オブジェクト１１０に関する情報が予め記憶さ
れている。３次元オブジェクト１１０に関する画像情報
は、複数のポリゴン１１２−１，１１２−２，１１２−
３……の組み合わせからな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。

【００３６】実施例のゲームを例にとると、３次元オブ
ジェクト１１０は、３次元ゲーム空間３００内に登場す
る敵の飛行機であり、３次元ゲーム空間３００内には、
その他に図６に示すよう地上の景色等を表わす各種の３
次元オブジェクトが配置されている。

【００３７】図５には、３次元ゲーム空間３００内にお
けるプレーヤの操縦する飛行機１３０と、敵の飛行機１
１０との位置関係が示されている。なお、同図において
は、プレーヤの操縦する飛行機１３０の操縦席の位置
に、図４に示す視点２１０が設定されている。しかも、
視点２１０の視線の方向をｚ軸、左右方向をｘ軸，上下
方向をｙ軸と定義した視点座標系も設定されている。こ
の視点座標系は、自機１３０の移動とともに移動するも
のである。

【００３８】そして図４に示すよう、３次元ゲーム空間
３００内にある３次元オブジェクト１１０およびその他
の３次元オブジェクトは、視点座標系の投影面３１０上
に透視投影変換され、疑似３次元画像３２０としてディ
スプレイ３０上に表示される。

【００３９】コンピュータブラフィックスの手法を用い
た場合、前記３次元オブジェクト１１０は、独立したボ
ディ座標系を用いてその形状モデルを作成している。す
なわち、３次元オブジェクト１１０を構成する各ポリゴ
ンを、このボディ座標系上に配置し、その形状モデルを
特定している。さらに、３次元ゲーム空間３００は、ワ
ールド座標系を用いて構成され、ボディ座標系を用いて
表わされた３次元オブジェクト１１０は、その運動モデ
ルに従ってワールド座標系の中に配置される。そして、
前記視点２１０の位置を原点として、視点方向をｚ軸の
正方向にとった視点座標系にデータを変換し、投影面３
１０であるスクリーン座標系へ、それぞれの座標を透視
投影変換する。このようにして、プレーヤの操縦する自
機３１０の操縦席から見える３次元ゲーム空間３００の
視野内の画像をディスプレイ３０上に表示することがで
きる。

【００４０】したがって、ディスプレイ３０上には、プ
レーヤの操縦する飛行機の操縦席からその前方を見たと
きの景色がゲーム画面１００として表示されることにな
り、プレーヤ２００は、飛行機を実際に操縦している感
覚でその操縦を行うことができる。

【００４１】ところで、このようなビデオゲーム装置で
は、敵の飛行機１１０が３次元ゲーム空間３００内を３
次元的に自由に移動する。このため、敵１１０はプレー
ヤの視野内に何時も存在するとは限らない。特に、本実
施例のように、自機の飛行機１３０を３次元ゲーム空間
内において上下左右に自由に操縦できるように形成され
たものでは、一旦敵の飛行機１１０を視野から見失う
と、これを容易に捕捉できないという事態に陥りやす
い。とりわけ、敵の飛行機が複雑に飛行する場合などに
は、この傾向が顕著に表われる。

【００４２】本発明の特徴は、プレーヤが３次元ゲーム
空間３００内の目標１１０を追跡しやすいよう、操縦装
置４０による自機１３０の操縦を補助することにある。
これにより、例えば、飛行機のように操縦が難しいもの
を操縦しゲームを行う場合でも、３次元ゲーム空間内を
移動する敵を容易に捉らえ、ゲームを楽しむことができ
る。

【００４３】すなわち、実施例の業務用ビデオゲーム装
置では、敵の飛行機１１０は、３次元ゲーム空間３００
内を自由に飛び回る。プレーヤは、操縦装置４０を用
い、自分の飛行機１３０を操縦し、３次元的に移動する
敵の飛行機１１０を追跡する。そして、敵の飛行機１１
０が、自機１３０の前方視野内に入ると、ディスプレイ
３０上には、図６に示すよう敵の飛行機１１０が前方に
見えるゲーム画面１１０が表示されることになる。プレ
ーヤは、表示された敵１１０に照準１２０を合わせトリ
ガボタンを操作し、敵を撃墜し得点を上げる。

【００４４】しかし、敵の飛行機１１０は、３次元移動
しながら飛行するため、一旦敵の飛行機１１０をゲーム
画面内に捉らえても、敵の飛行機１１０は容易にゲーム
画面から逃げ出してしまうことが多い。特に、ゲーム操
作に馴れないプレーヤは、敵の飛行機１１０が少しでも
動くと、操作レバー１４を大きく操作し過ぎて、必要以
上に上下および左右方向へ旋回してしまい、敵をゲーム
画面１００内に捕捉し続けることが難しい。さらに、一
旦敵の飛行機１１０を画面の外に逃がしてしまうと、図
示しないレーダ装置等を用いて敵の位置が判明してもそ
の方向に自機１３０を制御するのに手間がかかりすぎる
という問題がある。

【００４５】このように、操縦に不慣れなプレーヤは３
次元ゲーム空間内を移動しながら飛行する敵の飛行機１
１０を捕捉し、ディスプレイ３０上に表示させることが
難しい。このため、例えば３分あるいは５分といったゲ
ーム時間内において、ディスプレイ上に敵の飛行機１１
０を捕捉している時間が極めて短いものとなり、ゲーム
を楽しむ前にゲームオーバとなってしまうことが多い。

【００４６】このため、実施例のゲーム装置では、敵の
飛行機１１０が視点座標系のディスプレイ表示エリア内
に捉らえやすいよう、操縦装置４０から入力される操作
信号を図３に示す操作量補正演算部４４で補正し、ゲー
ム演算部４６へ入力するように構成されている。

【００４７】まず、ゲームを開始し、プレーヤが操縦装
置４０を用いて自機を操縦すると、操縦レバー１４およ
びスピードレバー１６の操作に応じて、次のような操作
信号がＩ／Ｏコントローラ４２を介して操作量補正演算
部４０へ入力される。

【００４８】操縦レバー１４の左右ボリューム値；Ｖx 操縦レバー１４の前後ボリューム値；Ｖy スピードレバー１６のボリューム値；Ｖz 操作量補正演算部４４は、このようにして入力される操
作量Ｖx ，Ｖy ，Ｖzを１フレーム走査単位である１／
６０秒毎に読み取る。

【００４９】読み取ったこれら各操作量をそのまま用い
て飛行機を移動させると、前述したような問題が生ず
る。

【００５０】実施例の操作量補正演算部４４は、このよ
うな入力値Ｖx ，Ｖy ，Ｖz に対し、次のような補正演
算を行い、ゲーム演算部４６へ入力する。

【００５１】 自機１３０のｘ方向回転速度 ωx ＝ｉＶx 自機１３０のｙ方向回転速度 ωy ＝ｊＶy 自機１３０のｚ方向直進加速度 αz ＝ｋＶz ……（１） ここにおいて、ｉ，ｊ，ｋは、応答特性係数である。

【００５２】これら各応答特性係数を、どのように設定
するかにより、各種ゲーム内容に応じた適切な補正演算
を行うことができる。

【００５３】以下に、敵の飛行機１１０の現在位置をＰ
＝（ｘ，ｙ，ｚ）とし、この現在位置に基づき補正演算
を行う具体例を説明する。

【００５４】図５に示すよう、プレーヤの操縦する飛行
機１３０の操縦席を視点座標系の原点にとり、この視点
座標系内における敵の飛行機１１０の現在位置をＰ＝
（ｘ，ｙ，ｚ）とする。

【００５５】このとき、図８（Ａ），（Ｂ）に示すよ
う、視点座標系におけるｚｘ平面，ｚｙ平面内におい
て、自機１３０に対する敵の飛行機１１０のｘ方向角度
位置をθx ，ｙ方向角度位置をθy とし、さらに敵の飛
行機１１０のｚ座標位置をＺとすると、前記応答特性係
数は、次のような関数で表わすことができる。

【００５６】 ｉ＝ｆx （θx ） ｊ＝ｆy （θy ） ｋ＝ｆz （Ｚ） ……（２） ここにおいて、前記ｘ方向角度位置θx ，ｙ方向角度位
置θy は、それぞれ次式で表わされる。

【００５７】 θx ＝ｔａｎ^-1（ｘ／ｚ） θy ＝ｔａｎ^-1（ｙ／ｚ） ……（３） 前記数２の各関数の設定の仕方により各種の態様の補正
を行うことができるが、実施例では次式に示すものを用
いている。

【００５８】 ｉ＝ｆx （θx ）＝ｉ0 ＋ｌθx ｊ＝ｆy （θy ）＝ｊ0 ＋ｍθy ｋ＝ｆz （Ｚ）＝ｋ0 ＋ｎz ……（４） 但し、ｉ0 ，ｊ0 ，ｋ0 ，ｌ，ｍ，ｎは定数である。

【００５９】そして、数４で求めたｉ，ｊ，ｋを、前記
数１へ代入し、ωx ，ωy ，αz を求める。

【００６０】このような補正演算を、実施例の操作量補
正演算部４４は、図７に示すフローに従い１フレーム単
位である１／６０秒毎に繰り返して行っている。

【００６１】すなわち、ステップＳ１で、各レバー１
４，１６の入力値Ｖx ，Ｖy ，Ｖz の読み込みを行って
いる。

【００６２】次に、ステップＳ２で、ゲーム演算部４６
内の敵位置データ演算部４８から、視点座標系内におけ
る敵機１１０の現在位置の３次元座標をＰ＝（ｘ，ｙ，
ｚ）として入力する。

【００６３】そして、ステップＳ３で、入力される敵機
の位置データＰ＝（ｘ，ｙ，ｚ）に基づき、前述した数
２，数３，数４の各演算を行ない、応答特性係数ｉ，
ｊ，ｋを求める。

【００６４】そして、ステップＳ４で、このようにして
求めた各応答特性係数と、入力された各操作レバーの値
に基づき、前記数１の演算を行ない、補正されたｘ方向
回転速度ωx 、ｙ方向回転速度ωy 、ｚ方向直進加速度
αz が演算され、ゲーム演算部４６へ向け出力される。

【００６５】これにより、操縦レバー１４が同じ量だけ
ｘ，ｙ方向へ操作されても、図８に示す角度位置θx ，
θy が小さい場合（敵の位置がディスプレイ３０の中央
に近いほど）、その操作量Ｖx ，Ｖy が小さく作用する
ように補正演算される。またこれとは逆に、θx ，θy
が大きいほど（敵の位置がプレーヤの視野範囲から遠く
離れているほど）、Ｖx ，Ｖy の値が大きく作用するよ
うに補正演算されることになる。

【００６６】さらに、前記ｚ方向への補正演算動作を行
うことにより、敵の飛行機１１０が常に自機より前に位
置させるようにプレーヤの操縦が補助されることにな
る。

【００６７】以上説明したように、実施例のビデオゲー
ム装置では、プレーヤが敵機１１０を一旦ゲーム画面１
００内に捉らえると、操縦レバー１４を大きく操作しす
ぎても自機１３０の移動量が小さくなるように補正演算
される。このため、一旦捉らえた敵を容易に逃がすこと
なくこれを追尾するよう、プレーヤの操縦が補助される
ことになる。さらに、敵機１１０がゲーム空間内を上下
左右に移動した場合でも、敵機１１０を捕捉しやすくな
る方向にレバー操作量を補正演算するため、動き回る敵
機１１０に照準１２０を合わせこれを容易に撃墜するこ
とができる。

【００６８】また、ゲーム画面１００内に捉らえた敵が
遠方に位置する場合には、スピードレバー１６を操作
し、自機のスピードを上げ敵機との距離を縮めていく。
この場合に、スピードを上げ過ぎ、敵機１１０を追い越
しそうになった場合には、前述したようにＶz 値の補正
演算が行われ、スピードが減速されるため、敵機１１０
を追い越しゲーム画面１００の外に敵が逃げてしまうこ
とがないようプレーヤの操縦を補助することができる。

【００６９】また、敵機１１０が、ゲーム画面１００の
外にいる場合には、各レバー１４，１６の操作量を敵機
１１０がディスプレイ表示エリア内に入るよう補正演算
するため、ゲーム画面１００内に容易に敵機１１０を捉
らえることができる。

【００７０】このようにして、実施例の業務ビデオゲー
ム装置によれば、３次元で動き回る敵の飛行機１１０が
常にゲーム画面１００内に入るようにプレーヤの操縦を
補助することができる。このため、業務用のゲーム装置
のように限られたゲーム時間内においても、ゲーム画面
１００内に敵機が登場する時間の割合を増やし、その分
ゲーム内容の楽しさ，面白さを味わってもらうことがで
き、初心者でも十分楽しむことができる業務用ビデオゲ
ーム装置を得ることができる。

【００７１】なお、本実施例では、スピードレバー１６
からの操作量Ｖz に基づいた補正演算も行うように形成
したが、必要に応じｚ方向への補正演算は行わず、操縦
レバー１４の操作量に対する補正演算のみを行うように
形成してもよい。また、操縦レバー１４を用いた操縦
は、特に水平方向（ｘ軸方向）が難しいので、操縦量Ｖ
ｙの補正は行わず、Ｖｘのみを補正対象としてもよい。

【００７２】また、前記数４において、θx ，θy ，Ｚ
の代わりに（θx −θa ），（θy−θb ），（Ｚ−
Ｃ）を用いると、 ｉ＝ｉ0 ＋ｌ（θx −θa ） ｊ＝ｊ0 ＋ｍ（θy −θb ） ｋ＝ｋ0 ＋ｎ（Ｚ−Ｃ） ……（４' ） となり、視線方向とはズレた（θa ，θb ）の方向のＺ
軸距離Ｃの位置に目標を捉らえ易くなる。特に、Ｃを前
方に設定することがシューティングゲームでは重要であ
る。

【００７３】ここにおいて、θa ，θｂを、視点座標系
内の照準１２０方向に設定することにより、敵１１０を
照準１２０に捉らえ易くなるよう、プレーヤの操縦を補
助することができる。

【００７４】また、前記各実施例は、いずれもゲーム画
面１００内の視線方向または、照準１２０方向に、敵１
１０を捉らえ易いよう操縦を補助する場合を例にとり説
明したが、本発明はこれに限らず、ディスプレイ３０内
の視点方向または照準１２０方向を中心にした所定表示
範囲内に敵１１０を捉らえ易いよう操縦を補助するよう
構成してもよい。この場合には、i ，j ，k を次式に示
すように求めればよい（図８参照）。

【００７５】まず、ｉは次式で求める。

【００７６】 θx ＞θa1のとき ｉ＝ｉ0 ＋ｌ（θx −θa1） θa2≦θx ≦θa1のとき ｉ＝ｉ0 θx ＜θa2のとき ｉ＝ｉ0+ｌ（θx −θa2） ……（４−１' ） また、ｊは次式で求める。

【００７７】 θy ＞θb1のとき ｊ＝ｊ0 ＋ｍ（θy −θb1） θb2≦θy ≦θb1のとき ｊ＝ｊ0 θ＜θb2のとき ｊ＝ｊ0 ＋ｍ（θy −θb2） ……（４−２' ） さらに、ｋは次式で求める。

【００７８】 Ｚ＞Ｃ1 のとき ｋ＝ｋ0 ＋ｎ（Ｚ−Ｃ1 ） Ｃ2 ≦Ｚ≦Ｃ1 のとき ｋ＝ｋ0 Ｚ＜Ｃ2 のとき ｋ＝ｋ0 ＋ｎ（Ｚ−Ｃ2 ） ……（４−３' ） このようにすることにより、図８に示すよう、敵１１０
を視線方向から左右へθa1，θa2の幅を持った範囲内に
捉らえ易くなる。さらに、敵１１０を上下方向へ、θb
1，θb2の幅をもった範囲内に捉らえ易くなる。さら
に、敵１１０を視線方向（Ｚ軸方向）へ、Ｃ1 〜Ｃ2 の
幅を持った範囲内に捉らえ易くなる。

【００７９】従って、例えば前記θa1，θa2、θb1，θ
b2をそれぞれ照準１２０のロックオンエリアに合わせて
設定し、Ｃ1 〜Ｃ2 を適切な射撃可能距離範囲に設定す
ることにより、敵１１０をゲーム画面１００のロックオ
ンエリアに捉らえ射撃し易いようにプレーヤの操縦を補
助することができる。この場合、ロックオンエリアに捉
らえた後は操縦の補助が解除される。

【００８０】従って、このような手法を用い、例えばゲ
ームステージを初級ステージ、中級ステージ、上級ステ
ージとに分け、初級ステージでは、前記数４または数
４' の補正演算式を用い、視点方向または照準１２０方
向に敵１１０を捉らえ易いように操縦装置の操作量Ｖx
，Ｖy ，Ｖz を補正演算し、中級ステージでは、前記
数４−１' 、４−２' 、４−３' を用い、敵１１０をゲ
ーム画面１００内の所定ロックオンエリアに捉らえ易い
ように操作量Ｖx ，Ｖy ，Ｖz を補正演算し、ロックオ
ンエリアに捉らえた以降は、補正演算を解除するように
し、さらに上級ステージでは、単に敵１１０がゲーム画
面１００内に入ってくるまでは前記数４−１' 〜４−
３' を用いた補正演算を行い、ゲーム画面に捕らえた後
はこの補正演算を解除するようにしてもよい。これによ
り、プレーヤのレベルに応じた操縦の補助を行うことが
できる。

【００８１】他の実施例 前記実施例においては、敵機１１０の現在位置に基づき
操縦装置４０からの入力データＶx ，Ｖy ，Ｖz を補正
演算する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限
らず、敵機１１０の現在位置および移動方向を目標デー
タとして用い、この目標データに基づき補正演算を行う
ように形成してもよい。

【００８２】図９には、このような補正演算を行う場合
の一例が示されている。

【００８３】実施例の補正演算を行う場合には、図９
（Ａ），（Ｂ）に示すよう、前記実施例と同様にして敵
機１１０のｘおよびｙ方向への角度位置θx ，θy ，を
求める。

【００８４】さらに、同図（Ａ），（Ｂ）に示すよう、
ｚｘ，ｚｙ平面内における敵機１１０のｚ軸方向への進
行角度ψx ，ψy 、ｚ軸方向への速度成分ｖz を求め
る。

【００８５】そして、このようにして求めた値を、次式
に代入し、応答特性係数ｉ，ｊ，ｋを演算する。

【００８６】 ｉ＝ｇx （θx ，ψx ）＝ｉ0 ＋ｌ（θx ＋ψx ） ｊ＝ｇy （θy ，ψy ）＝ｊ0 ＋ｍ（θy ＋ψy ） ｋ＝ｇz （θz ，ｖz ）＝ｋ0 ＋ｎ（Ｚ＋ｔ0 ・ｖz ） ……（５） そして、このようにして求めた応答特性係数を、前記数
１に代入することにより、自機１３０のｘ方向，ｙ方向
への回転角速度ωx ，ωy ，ｚ方向への直進加速度αz
を補正演算することができる。

【００８７】このように、敵機１１０の現在位置のみな
らず、その移動方向をも補正用の目標データとして用い
ることにより、敵機１１０がゲーム画面から外に逃げよ
うとする場合でも、これを容易に追尾できるようプレー
ヤの操縦を補助することができる。

【００８８】また、これ以外にも、３次元ゲーム空間内
を移動する敵機１１０の未来位置を予測し、この敵機１
１０を追尾できるようプレーヤの操縦を補助するように
形成することもできる。

【００８９】例えば、プレーヤの操縦する飛行機１３０
の現在位置を中心とするローカル座標系（視点座標系）
において、所定の短時間Δt 秒後（１フレーム単位の１
／６０後）における敵の未来位置をＰ' ＝（ｘ' ，ｙ'
，ｚ' ）とすると、この未来位置を用い、次式に従い
応答特性係数ｉ，ｊ，ｋを演算により求めてもよい。

【００９０】 ｉ＝ｈx （θx'）＝ｉ0 ＋ｌ' θx' ｊ＝ｈy （θy'）＝ｊ0 ＋ｍ' θy' ｋ＝ｈz （ｚ' ）＝ｋ0 ＋ｎ' Ｚ' ……（６） ここにおいて、θｘ' ，θｙ' は次式で表わされるもの
とする。

【００９１】 θx'＝ｔａｎ^-1（ｘ' ／ｚ' ） θy'＝ｔａｎ^-1（ｙ' ／ｚ' ） ……（７） このように、敵機の未来位置に基づきプレーヤの操縦を
補助することにより、ゲーム画面１００内に敵機１１０
をより捉らえ易くするようプレーヤの操縦を補助するこ
とができる。

【００９２】ここにおいて、敵１１０の未来位置Ｐ' の
座標の求め方は、Δｔ秒後の敵のワールド座標位置
（Ｘ' ，Ｙ' ，Ｚ' ）を、自機１３０の現在位置を中心
とする視点座標系（ｘ' ，ｙ' ，ｚ' ）に変換して求め
てやればよい。

【００９３】また、ワールド座標系におけるΔｔ秒後の
敵機１１０の位置（Ｘ' ，Ｙ' ，Ｚ' ）が予め動作テー
ブルとして与えられている場合も考えられる。この場合
には、動作テーブルからΔｔ秒後の敵機のワールド座標
位置を読み出し、視点座標系に変換してやればよい。

【００９４】また、これ以外にも、ワールド座標系にお
ける現在位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）および移動速度（ωx,ωy
，ｖz ）に基づき、視点座標系のおける敵機１１０の
未来位置を演算により求めることもできる。

【００９５】また、前記各実施例では、３次元ゲーム空
間内に表われる敵機が１機の場合を想定して説明した
が、本発明はこれに限らず、例えば図１０に示すよう
に、３次元ゲーム空間内に複数の敵１１０ａ，１１０
ｂ，１１０ｃ……が現われる場合も本発明を適用するこ
とができる。

【００９６】この場合には、例えば３次元ゲーム空間内
に表われる複数の敵のうち１機を選択し、その敵の目標
データを用い前述したような補正演算動作を行えばよ
い。この場合、敵の選択の仕方としては、次の〜が
考えられる。

【００９７】 自機との距離が一番近い敵１１０ｃを
選択する。 図１０に示すよう、捕捉角の範囲４００内で、自機
１３０との距離が一番近い敵１１０ａを選択する（捕捉
角には、照準１２０で捉らえた敵をロックオンした場合
に設定されるロックオン範囲や視点座標系における視野
角の範囲等が考えられるが、それに無関係に設定しても
よい）。 操縦レバー１４を倒した方向によって前記捕捉角４
００を補正し、補正した捕捉角内で自機１３０との距離
が一番近い敵機を選択する。

【００９８】また、前記各実施例では、数１に示すよ
う、補正演算式として単項式を用いる場合を例にとり説
明したが、本発明はこれ限らずこれ以外の各種演算式、
例えば次式に示すような多項式を用いてもよい。

【００９９】 ωX ＝ｉ1 Ｖx ＋ｉ2 ωy ＝ｊ1 Ｖy ＋ｊ2 αz ＝ｋ1 Ｖz ＋ｋ2 ……（８） なお、この補正演算に用いる応答特性係数は、次式で与
えられるものとする。

【０１００】 ｉ1 ＝ｆ1x（θx ） ｉ2 ＝ｆ2x（θx ） ｊ1 ＝ｆ1y（θy ） ｊ2 ＝ｆ2y（θy ） ｋ1 ＝ｆ1z（Ｚ） Ｋ2 ＝ｆ2z（Ｚ） ……（９） また、前記各実施例では、本発明を、自分の操縦する飛
行機を用いて、３次元ゲーム空間内を移動する敵の飛行
機を追撃するゲームを行うものを例にとり説明したが、
本発明はこれに限らず、必要に応じてこれ以外の各種ゲ
ームを提供することができる。

【０１０１】例えば、ギャングの運転する車を、プレー
ヤがパトロールカーを運転しながら追い掛けるようなド
ライブゲーム等にも適用できる。ドライブゲームの場合
には上下方向への敵の移動は考える必要が少ないことか
ら、ハンドルやアクセル等の操縦装置から入力される左
右方向への操舵角やスピード等のデータを、追跡目標と
の相対位置に基づき補正演算してやればよい。

【０１０２】以上説明したように、本実施例によれば、
プレーヤがゲーム空間内の目標を追跡しやすいよう、操
縦手段の操縦を補助してやることにより、前記目標がデ
ィスプレイ上に容易に表示されるようになり、ゲーム操
作に不慣れな初心者でもゲームを十分に楽しむことがで
きるビデオゲーム装置を得ることができるという効果が
ある。特に、本発明を業務用ビデオゲーム装置として用
いることにより、限られたゲーム時間内において、プレ
ーヤにゲーム内容を十分に楽しんでもらうことができ、
その結果、ゲーム装置自体の稼動率を高めることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたゲーム装置の概略説明図で
ある。

【図２】図１に示すゲーム装置の操縦席部分の概略説明
図である。

【図３】実施例のゲーム装置のブロック図である。

【図４】実施例のゲーム装置の画像合成原理を示す説明
図である。

【図５】視点座標系内における、プレーヤの操縦する飛
行機と敵の飛行機との相対的な位置関係を示す説明図で
ある。

【図６】ディスプレイ上に表示されるゲーム画面の一例
を示す説明図である。

【図７】実施例のゲーム装置の補正演算動作の一例を示
すフローチャート図である。

【図８】敵の飛行機の現在位置に基づき補正演算を行う
場合の一例を示す説明図である。

【図９】敵の飛行機の現在位置および移動方向に基づき
補正演算を行う場合の一例を示す説明図である。

【図１０】複数の敵が登場するゲーム空間内において、
特定の敵を選択し補正演算を行う場合の一例を示す説明
図である。

【符号の説明】

１４ 操縦レバー １６ スピードレバー ３０ ディスプレイ ４０ 操縦装置 ４４ 操作量補正演算部 ４６ ゲーム演算部 ４８ 敵位置データ演算部 ５０ 表示回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特許2747405（ＪＰ，Ｂ２) マイコンＢＡＳＩＣＭａｇａｚｉｎ ｅ，日本，電波新聞社，1990年10月 １ 日，第９巻 第10号，第220，221頁 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63F 13/00 - 13/12 G06T 17/40

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元のゲーム空間内を３次元的に移動
   方向を変えながら移動する複数の目標のいずれかを追跡
   しディスプレイに表示されるよう、視点座標系の基準と
   なる制御対象の３次元移動方向を操縦手段を用いて操作
   しゲームを行うための装置において、 ３次元のゲーム空間内を３次元的に移動方向を変えなが
   ら移動する複数の目標のなかから、所与のルールに従い
   追跡目標を選択し、前記３次元のゲーム空間内における
   前記制御対象の方向を基準とした前記追跡目標の前記制
   御対象に対する３次元相対位置を演算する位置演算手段
   と、 前記追跡目標の３次元相対位置に基づき、前記操縦手段
   から入力される操作信号を補正し前記制御対象の移動方
   向を修正する操作量補正手段と、 を含むことを特徴とするゲーム装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記複数の目標のなかから、前記制御対象との距離が一
   番近い目標を前記追跡目標として選択することを特徴と
   するゲーム装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記複数の目標のなかから、前記３次元のゲーム空間内
   における前記制御対象の方向を基準とした目標に対する
   所与の捕捉角の範囲内で前記制御対象との距離が一番近
   い目標を前記追跡目標として選択することを特徴とする
   ゲーム装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記操作量補正手段は、 ３次元のゲーム空間内における前記目標が視点座標系の
   ディスプレイ表示エリアから離れるほど、前記制御対象
   の移動方向への移動量を、前記操縦手段の操作で指示さ
   れる移動方向への移動量より大きな値となるように、前
   記操作信号を補正することを特徴とするゲーム装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかにおいて、 前記操作量補正手段は、 前記操縦手段から入力される操作信号を補正し、前記制
   御対象の移動方向の修正として、前記制御対象の移動方
   向への回転速度を修正することを特徴とするゲーム装
   置。
6. 【請求項６】 ３次元のゲーム空間内を３次元的に移動
   方向を変えながら移動する複数の目標のいずれかを追跡
   しディスプレイに表示されるよう、視点座標系の基準と
   なる制御対象の３次元移動方向を操縦手段を用いて操作
   しゲームを行うための装置の制御方法において、 ゲームを行うための装置の位置演算手段に、３次元のゲ
   ーム空間内を３次元的に移動方向を変えながら移動する
   複数の目標のなかから、所与のルールに従い追跡目標を
   選択し、前記３次元のゲーム空間内における前記制御対
   象の方向を基準とした前記追跡目標の前記制御対象に対
   する３次元相対位置を演算させる処理を実行させる手順
   と、 ゲームを行うための装置の操作量補正手段に、前記追跡
   目標の３次元相対位置に基づき、前記操縦手段から入力
   される操作信号を補正し前記制御対象の移動方向を修正
   させる処理を実行させる手順と、 を含むことを特徴とするゲームを行うための装置の制御
   方法。
7. 【請求項７】 請求項６において、 前記複数の目標のなかから、前記制御対象との距離が一
   番近い目標を前記追跡目標として選択する処理を実行さ
   せることを特徴とするゲームを行うための装置の制御方
   法。
8. 【請求項８】 請求項６において、 前記複数の目標のなかから、前記３次元のゲーム空間内
   における前記制御対象の方向を基準とした目標に対する
   所与の捕捉角の範囲内で前記制御対象との距離が一番近
   い目標を前記追跡目標として選択する処理を実行させる
   ことを特徴とするゲームを行うための装置の制御方法。
9. 【請求項９】 請求項６〜８のいずれかにおいて、 操作量補正手段に、 ３次元のゲーム空間内における前記目標が視点座標系の
   ディスプレイ表示エリアから離れるほど、前記制御対象
   の移動方向への移動量を、前記操縦手段の操作で指示さ
   れる移動方向への移動量より大きな値となるように、前
   記操作信号を補正する処理を実行させることを特徴とす
   るゲームを行うための装置の制御方法。
10. 【請求項１０】 請求項６〜９のいずれかにおいて、 前記操作量補正手段に、 前記操縦手段から入力される操作信号を補正し、前記制
    御対象の移動方向の修正として、前記制御対象の移動方
    向への回転速度を修正する処理を実行させることを特徴
    とするゲームを行うための装置の制御方法。