JP3452893B2 - 表示制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、ならびに、表示制御装置および方法 - 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、ユーザの入力に応
じて仮想空間内にて連続的に移動されるキャラクタが含
まれる、仮想カメラの画角内の部分的な仮想空間を表示
するよう制御する表示制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スポーツのプレイヤをゲーム
上のキャラクタとしてユーザに操作させるビデオゲーム
が知られている。これらのビデオゲームのうちで、スポ
ーツを、特に、屋外にて行わせるものが知られており、
ゲーム画面上には屋外にある自然物が模写されて表示さ
れることとなっている。

【０００３】たとえば雨、雪などは自然物のうちの１つ
であり、ゲーム画面上でのスポーツゲームの進行に際し
て、雨、雪などを表示させることにより、独特の演出効
果が醸し出されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特にビ
デオゲームの進行に十分支障のない速度にて、雨、雪の
１つ１つを立体画像としてポリゴンを用いて描画するこ
とは、画像処理装置に過大な負荷をかけることとなって
いる。

【０００５】本発明はこれらに着眼してなされたもので
あり、その目的は、要する負荷を軽減しつつより多くの
（雨、雪などの）落下物を表示させることができる表示
制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体、ならびに、表示制御装置および方法を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体
に記録された表示制御プログラムは、ユーザの入力に応
じて仮想空間内にて連続的に移動されるキャラクタが含
まれる、仮想カメラの画角内の部分的な仮想空間を表示
するよう制御する表示制御プログラムである。

【０００７】本表示制御プログラムでは、仮想空間内で
の仮想カメラの位置に応じて、落下物発生源の位置が設
定され、設定された落下物発生源の位置に基づく部分空
間内にて、落下物を発生させる発生位置が特定され、特
定された発生位置を起点として仮想空間内を下方に移動
する落下物が描画される。

【０００８】さらに、これらの表示制御プログラムで
は、前記部分空間の形状は、落下物発生源の位置を上面
の円の中心とし、仮想空間内を下方に延びる円柱状であ
るもので、また、画角が大きくされるほど前記円の半径
を大きくするものとすることができる。

【０００９】加えて、これらの表示制御プログラムで
は、画角の上縁部を形成する面の近傍から、仮想カメラ
の移動に対し前方に、仮想カメラの移動速度に応ずる距
離だけ隔てられた位置を、前記落下物発生源の位置とし
て設定するものとすることができ、設定された落下物発
生源を基点に、乱数を用いて部分空間内での位置を指定
することにより、前記発生位置を特定するものとするこ
とができ、また、落下物が発生してから消滅するまでの
時間をさらに指定するものとすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明の
実施の形態の１つであるビデオゲームシステムについて
説明する。

【００１１】図１は本発明の実施の形態の１つであるビ
デオゲームシステムの全体構成を示す図であり、図２は
本ビデオゲームシステムにて行われるビデオゲームの表
示画面の例を示す図である。

【００１２】図１に示すように、本ビデオゲームシステ
ムは、ユーザにビデオゲームを行わせるための主要な制
御を行うゲーム装置本体１と、ゲーム装置本体１からの
映像信号に基づいて映像を表示するＣＲＴなどの表示装
置２と、ゲーム装置本体１からの音声信号に基づいて音
声（音楽を含む、以下同様）を再生するためのＡＶアン
プ３およびスピーカ４と、ユーザがゲーム装置本体１に
対して操作を入力するためのコントローラ５とを含んで
いる。

【００１３】より詳細に、ゲーム装置本体１は、特定の
ゲームのためのＤＶＤ−ＲＯＭまたはＣＤ−ＲＯＭから
プログラム、画像データおよび音声データを読み出すＤ
ＶＤ−ＲＯＭ／ＣＤ−ＲＯＭドライブ１７と、ＤＶＤ−
ＲＯＭ（またはＣＤ−ＲＯＭ、以下同様）から読み出さ
れるプログラムおよびプログラムにて使用されるデータ
等を一時的に格納するＲＡＭ１２と、ＲＡＭ１２上のプ
ログラムに基づいてゲームの全体的な進行を制御する制
御部（ＣＰＵ）１３と、ゲーム進行中に生成されたデー
タを（ゲーム装置本体１の電源遮断後にも）保持してお
くためのメモリカード１５と、メモリカード１５に対す
るデータの読み書きおよびＤＶＤ−ＲＯＭ／ＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブ１７からのデータの読み出しならびにコント
ローラ５からの入力を処理するためのＩ／Ｏ処理部１６
と、ポリゴン描画等の画像特有の処理を行いつつＤＶＤ
−ＲＯＭから読み出される画像データから映像信号を生
成するための画像処理部１１と、ＡＤＰＣＭ音源を備え
ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出される音声データから音声信
号を生成するための音声処理部１４とを含んでいる。

【００１４】本ビデオゲームシステムでは、後に図３〜
図７等を用いて示す降雪描画処理が伴われるプログラム
（ＤＶＤ−ＲＯＭ等に記録されている）により、図２に
示すように、仮想カメラにて後方から撮影された、ゲレ
ンデを滑降するスノーボーダーを模したキャラクタ２０
１が、コントローラ５によるユーザからの入力に応じて
移動されつつゲーム画面２００上に表示され、スノーボ
ーダーの滑降の巧拙、スピード等が競われる。特に、こ
のゲーム画面２００上に表示される雪２１１〜２２２
は、１つ１つが立体画像としてポリゴンが用いられてリ
アルに描画され、仮想のゲーム空間内にて仮想カメラに
近いほど大きくまた遠いほど小さく表示される。

【００１５】実際、これらの雪２１１〜２２２の各々は
次に示すような降雪描画処理により表示される。図３は
本発明に特に関わる降雪描画処理部１００（降雪描画処
理を行うためのプログラム）を構成する主要な部分を示
すブロック図である。

【００１６】降雪描画処理部１００は、降雪エミッタ
（雪を発生させる発生源）の位置を設定する降雪エミッ
タ位置設定部１０１と、降雪エミッタの位置を基準とし
て乱数により雪を発生させる位置を特定し降雪位置デー
タ１１１として設定する雪発生位置特定部１０２と、発
生された雪を移動させ降雪位置データ１１１を更新する
雪移動処理部１０３と、降雪位置データ１１１に基づい
て雪を描画する雪描画処理部１０４とを含んでおり、こ
れらの降雪描画処理部１００での処理とともにゲームメ
イン処理部にて処理が行われることによって、ユーザか
らの入力により移動されるスノーボーダーと降雪を伴う
ゲレンデとを含む画像が表示されるよう制御される。

【００１７】これらの降雪描画処理部１００にて実行さ
れる降雪描画処理の詳細な手順を主に図４を用いて説明
し、また、図５〜図８を用いてこれらの説明を補う。

【００１８】図４は降雪描画処理の手順を示すフローチ
ャートである。図５は降雪描画処理のＳＴ４での画角に
応じた降雪エミッタの位置の設定を説明するための図で
あり、図６は降雪描画処理のＳＴ４での仮想カメラの移
動に伴う降雪エミッタの位置の補正を説明するための図
である。また、図７は円柱の半径ｒおよびオフセット値
ｋの、より好ましい設定を説明するための図であり、図
８は降雪エミッタの位置を基準に乱数が用いられて特定
される雪発生位置を説明するための図である。

【００１９】降雪描画処理では、まず、表示されている
雪の総数Ｓ_numに０が代入される（ＳＴ１）。続いて、
（コントローラ５からの入力による）移動を伴うゲーム
空間上でのキャラクタの位置が設定され（ＳＴ２）、こ
のキャラクタの位置に応じてカメラ視点の位置 ベクト
ルｐ＝（ｐ_x，ｐ_y，ｐ_z）およびカメラ注視点 ベクトル
ｐ_Oの位置が設定される（ＳＴ３）。

【００２０】次に、［数１］に示すような、降雪エミッ
タを中心とする円を上面とする円柱の半径ｒ、および、
降雪エミッタの位置 ベクトルｅ＝（ｅ_x，ｅ_y，ｅ_z）
が、降雪エミッタ位置設定部１０１（図３）にて設定さ
れる（ＳＴ４）。

【００２１】

【数１】

【００２２】円柱は雪の発生される領域を示しており、
［数１］では、円柱の半径ｒおよびオフセット値ｋはい
ずれも（仮想カメラの視界の鉛直面内での）画角ｆの関
数として表され、これら半径ｒならびにオフセット値ｋ
を指定するためのｃｃ（正の定数）およびｃｍ、ならび
に、ｏｃ（負の定数）およびｏｍには、経験的に調整さ
れた値があらかじめ設定されている。ここでは、処理の
簡略化のためｒ、ｋはｆの１次関数として表されるもの
としているが、ｒはｆの増加に伴って増加する１次関数
以外の他の関数として表されるものとし、また、ｋはｆ
の増加に伴って減少する１次関数以外の他の関数として
表されるものとすることができる。

【００２３】図５、図６において、θは仮想カメラの
（ｚｘ平面に平行な状態からの）仰角であり、ベクトル
ｐ_eはカメラ視点からカメラ注視点への方向の単位ベク
トルであり、また、ｄ_xzは、ベクトルｐ_eのｚｘ平面で
の距離であり、これらにより、降雪エミッタの位置 ベ
クトルｅ_Oを、カメラ視点から延びる、視界の上縁を画
する半直線上に設定することができる。ここでは、カメ
ラの視界が長方形状であり、降雪エミッタがカメラ視点
から延びる半直線上に設定されるものとしているが、一
般に、降雪エミッタの位置をカメラの視界の上縁を画す
る曲面付近の点として設定することができる。

【００２４】これらのような降雪エミッタの位置 ベク
トルｅ_Oは、図６に示すように、仮想カメラの移動が考
慮されて補正され、すなわち、ベクトルｐ_bを仮想カメ
ラの１ループ前の位置として（ここでは、仮想カメラが
移動されつつ、所定の数の雪が１ループごとに降雪エミ
ッタを基準として発生される）、ベクトルｐ_bとベクト
ルｐとの差がベクトルｅ_Oに加算されて補正され、補正
後のベクトルｅ_Oが降雪エミッタの位置 ベクトルｅとし
て設定される。

【００２５】特に、図７に示すように、円柱のｚｘ断面
内にて仮想カメラの水平方向への画角に挟まれる領域Ｂ
の面積と、円柱のｚｘ断面（円形）から領域Ｂを除いた
領域Ａの面積とが等しくなるように、円柱の半径ｒおよ
びオフセット値ｋを設定することにより、雪がより多く
効果的に表示されることが確認されている。

【００２６】次に、ループカウンタｌに０が代入され
（図４のＳＴ５）、雪発生位置特定部１０２（図３）で
は、雪Ｓ［Ｓ_num］の位置を示すベクトルＳ_v［Ｓ_num］
が、［数２］のように降雪エミッタの位置を基準に、降
雪位置データ１１１として設定される（ＳＴ６）。

【００２７】

【数２】

【００２８】ここで、ｒ_r、ｒ_yおよびｒ_tは、いずれも
乱数によって、それぞれ、０以上ｒ_ymax（所定の定数）
以下の値、０以上ｒ以下の値、および、０以上２π以下
の値として設定され、実際、図８に示すような円柱領域
内の点が雪Ｓ［Ｓ_num］の発生点として設定される。特
に、乱数ｒ_yを用いて一定範囲内にてランダムにＳ［Ｓ
_num］_yを設定することにより、仮想カメラの視界内に
て、より自然にまばらに雪が表示されることとなる。

【００２９】雪描画処理部１０４（図３）では、これら
のようにして設定される雪の発生点に、雪Ｓ［Ｓ_num］
が、立体画像として描画され（ＳＴ７）、ループカウン
タｌに１が加算され、また、雪数Ｓ_numに１が加算され
る（ＳＴ８）。続いて、'このループカウンタｌが、毎
ループ発生される雪の総数Ｓ_emax（所定の定数）より小
さく、かつ、表示されている雪の総数Ｓ_numがＳ_max（Ｓ
_emaxより大きい所定の定数）より小さい'か否かが判定
され（ＳＴ９）、これらの条件が満たされていれば（Ｓ
Ｔ９にてＹｅｓ）、ＳＴ６からの処理が繰り返される。

【００３０】'ループカウンタｌが、毎ループ発生され
る雪の総数Ｓ_emaxより小さく、かつ、表示されている雪
の総数Ｓ_numがＳ_maxより小さい'のでなければ（すなわ
ち、ｌがＳ_emaxより大きいかまたはＳ_numがＳ_maxより大
きければ）（ＳＴ９にてＮｏ）、新たにループカウンタ
ｌに０が代入され（ＳＴ１０）、雪移動処理部１０３で
は、雪Ｓ［ｌ］が一定速度で落下されるように、［数
３］のようにベクトルＳ_v［ｌ］が更新され降雪位置デ
ータ１１１として設定され、雪Ｓ［ｌ］の生存時間Ｓ_t
［ｌ］に１が加算される（ＳＴ１１）。特に、ここで
は、ｖ_x、ｖ_y、ｖ_zは、一定であるものとするが、これ
らをｌの関数、または、その他の変数に応ずる関数とす
ることにより、１粒ごとにスピードを設定し、左右に揺
らす等複雑な雪の移動を表現し、また、軽い雪、重い雪
などよりリアルに雪を表示することができることとな
る。

【００３１】

【数３】

【００３２】雪描画処理部１０４では、これらのように
して指定される雪の移動点に雪Ｓ［ｌ］が、立体画像と
して描画され（ＳＴ１２）、雪Ｓ［ｌ］の生存時間Ｓ_t
［ｌ］が一定の寿命に達したか否かが判定される（ＳＴ
１３）。雪Ｓ［ｌ］の生存時間Ｓ_t［ｌ］が寿命に達し
ていなければ（ＳＴ１３にてＮｏ）、そのまま、ＳＴ１
４へと処理が移され、雪Ｓ［ｌ］の生存時間Ｓ_t［ｌ］
が寿命に達していれば（ＳＴ１３にてＹｅｓ）、ＳＴ１
６〜ＳＴ２０での処理により、表示されている雪の総数
Ｓ_numが１減少されるとともに雪Ｓ［ｌ］が削除された
後、ＳＴ１４へと処理が移される。

【００３３】ＳＴ１４ではｌに１が加えられ、ｌがＳ
_numより小さいか否かが判定される（ＳＴ１５）。ｌが
Ｓ_numより小さければ（ＳＴ１５にてＹｅｓ）、ＳＴ１
１へと戻されて、雪Ｓ［ｌ］の移動と移動に応じた表示
が続けられ、ｌがＳ_numより小さくなければ（ＳＴ１５
にてＮｏ）、ＳＴ２へと処理が戻されて、降雪エミッタ
の位置が新たに設定されこれに応じた雪が発生されるこ
ととなる。

【００３４】以上のような雪描画処理によると、ゲーム
空間内での仮想カメラの位置に応じて、降雪エミッタの
位置が設定され、設定された降雪エミッタの位置に基づ
く部分空間内にて、雪を発生させる発生位置が特定さ
れ、特定された発生位置が起点とされて、ゲーム空間内
を下方に移動する雪が描画されるため、仮想カメラの視
界に合わせて雪の位置が設定されて表示され、要する負
荷が軽減されつつより多くの雪が表示されるものといえ
る。

【００３５】特に、降雪エミッタの位置に基づく部分空
間が円柱状空間とされているため、効果的に雪の表示さ
れる空間が簡便に設定されることとなり、画角が大きく
されるほど円柱の断面である円の半径が大きくなるよう
設定されるため、雪を表示させる位置をより適切に指定
することができる。

【００３６】また、降雪エミッタの位置の設定に際して
は、仮想カメラの移動速度が考慮されているため、仮想
カメラの視界を通過していく雪をより多く効果的に表示
することができることとなる。

【００３７】さらに、乱数が用いられて雪が発生される
位置が指定されるため、よりリアルに雪の表示が行わ
れ、雪の寿命が設定されるため、無用な処理が軽減され
つつ雪がリアルに効果的に表示されることとなる。

【００３８】なお、上記の実施の形態のビデオゲームシ
ステムの雪描画処理では、雪は寿命に達すると消去され
るものとしたが、仮想的に設定される地面に達した（と
接触判定された）際に消去されるものとすることがで
き、これにより、よりリアルな雪の表示が行われること
となる。

【００３９】また、上記の実施の形態のビデオゲームシ
ステムの雪描画処理では、特に雪が落下していくことを
想定したが、雪以外に雨などが落下されるものとし、さ
らに、ＳＦもしくはファンタジーのビデオゲームの分野
では、星、花粉などが落下されるものとすることがで
き、水底での気泡などの上昇物が、上昇物発生源の位置
に基づく発生位置から上方に移動されるものとすること
ができる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１、請求項６および請求項７に記
載の発明によると、仮想カメラの位置に応じて設定され
る落下物発生源の位置をもとに落下物の発生位置が特定
され、落下物が描画されるため、仮想カメラの視界に合
わせて落下物の位置が設定されて表示され、要する負荷
が軽減されつつより多くの落下物が表示されるものとい
える。

【００４１】さらに、落下物発生源の位置に基づく円柱
状空間にて落下物を発生させる発生位置が特定されるた
め、効果的に落下物の表示される空間が簡便に設定され
ることとなる。

【００４２】請求項２に記載の発明によると、画角に応
じて円柱の上面（断面）の円の半径が調整されるため、
落下物を表示させる位置がより適切に指定されることと
なる。

【００４３】請求項３に記載の発明によると、仮想カメ
ラの移動が加味されて落下物発生源の位置が設定される
ため、仮想カメラの視界を通過していく落下物をより多
く効果的に表示することができることとなる。

【００４４】請求項４に記載の発明によると、落下物発
生源を基点に、乱数が用いられて落下物の発生位置が特
定されるため、無用な処理が軽減されつつ（雪などの）
落下物がリアルに効果的に表示されることとなる。

【００４５】請求項５に記載の発明によると、消滅する
までの時間が指定されるため、無用な処理が軽減されつ
つ落下物がリアルに効果的に表示されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１つであるビデオゲーム
システムの全体構成を示す図である。

【図２】本ビデオゲームシステムにて行われるビデオゲ
ームの表示画面の例を示す図である。

【図３】本発明に特に関わる降雪描画処理部１００を構
成する主要な部分を示すブロック図である。

【図４】降雪描画処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図５】降雪描画処理のＳＴ４での画角に応じた降雪エ
ミッタの位置の設定を説明するための図である。

【図６】降雪描画処理のＳＴ４での仮想カメラの移動に
伴う降雪エミッタの位置の補正を説明するための図であ
る。

【図７】円柱の半径ｒおよびオフセット値ｋの、より好
ましい設定を説明するための図である。

【図８】降雪エミッタの位置を基準に乱数が用いられて
特定される雪発生位置を説明するための図である。

【符号の説明】

１ ゲーム装置本体 ２ 表示装置 ３ ＡＶアンプ ４ スピーカ ５ コントローラ １１ 画像処理部 １２ ＲＡＭ １３ 制御部（ＣＰＵ） １４ 音声処理部 １５ メモリカード １６ Ｉ／Ｏ処理部 １７ ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＣＤ−ＲＯＭドライブ １００ 降雪描画処理部 １０１ 降雪エミッタ位置設定部 １０２ 雪発生位置特定部 １０３ 雪移動処理部 １０４ 雪描画処理部 １１１ 降雪位置データ ２００ ゲーム画面 ２０１ キャラクタ ２１１〜２２２ 雪

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザの入力に応じて仮想空間内にて連
   続的に移動されるキャラクタが含まれる、仮想カメラの
   画角内の部分的な仮想空間を表示するよう制御する表示
   制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
   記録媒体であって、コンピュータを、 仮想空間内での仮想カメラの位置に応じて、落下物発生
   源の位置を設定する設定手段と、 設定された落下物発生源の位置を上面の円の中心とし、
   仮想空間内を下方に延びる円柱状とする部分空間内に
   て、落下物を発生させる発生位置を特定する特定手段
   と、 特定された発生位置を起点として仮想空間内を下方に移
   動する落下物を描画するよう制御する制御手段として機
   能させるための表示制御プログラムを記録したコンピュ
   ータ読み取り可能な記録媒体。
2. 【請求項２】 画角が大きくされるほど前記円の半径を
   大きくすることを特徴とする請求項１に記載の表示制御
   プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
   媒体。
3. 【請求項３】 画角の上縁部を形成する面の近傍から、
   仮想カメラの移動に対し前方に、仮想カメラの移動速度
   に応ずる距離だけ隔てられた位置を、前記落下物発生源
   の位置として設定することを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の表示制御プログラムを記録したコンピ
   ュータ読み取り可能な記録媒体。
4. 【請求項４】 設定された落下物発生源を基点に、乱数
   を用いて部分空間内での位置を指定することにより、前
   記発生位置を特定することを特徴とする請求項１から請
   求項３のいずれかに記載の表示制御プログラムを記録し
   たコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
5. 【請求項５】 落下物が発生してから消滅するまでの時
   間をさらに指定することを特徴とする請求項１から請求
   項４のいずれかに記載の表示制御プログラムを記録した
   コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
6. 【請求項６】 ユーザの入力に応じて仮想空間内にて連
   続的に移動されるキャラクタが含まれる、仮想カメラの
   画角内の部分的な仮想空間を表示するよう制御する表示
   制御装置であって、 仮想空間内での仮想カメラの位置に応じて、落下物発生
   源の位置を設定する設定手段と、 設定された落下物発生源の位置を上面の円の中心とし、
   仮想空間内を下方に延びる円柱状とする部分空間内に
   て、落下物を発生させる発生位置を特定する特定手段
   と、 特定された発生位置を起点として仮想空間内を下方に移
   動する落下物を描画するよう制御する制御手段とを有す
   ることを特徴とする表示制御装置。
7. 【請求項７】 ユーザの入力に応じて仮想空間内にて連
   続的に移動されるキャラクタが含まれる、仮想カメラの
   画角内の部分的な仮想空間を表示するよう制御する表示
   制御方法であって、 仮想空間内での仮想カメラの位置に応じて、落下物発生
   源の位置を設定するステップと、 設定された落下物発生源の位置を上面の円の中心とし、
   仮想空間内を下方に延びる円柱状とする部分空間内に
   て、落下物を発生させる発生位置を特定するステップ
   と、 特定された発生位置を起点として仮想空間内を下方に移
   動する落下物を描画するステップとを有することを特徴
   とする表示制御方法。