JP3763220B2 - ゲーム装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲーム装置に関し、特に、ゲーム装置におけるゲーム画面表示の改良等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるビデオゲーム装置では、画面を見ながら、入力装置を操作してオブジェクトの動きを制御し、ゲームを進行させる。３Ｄ（三次元）表示のゲーム装置では、コンピュータ・システム内に仮想空間を形成し、この空間にゲームのオブジェクトを配置する。そして、コンピュータはゲームルールに従ってオブジェクトの動きを制御する。また、遊戯者の操作に従って、主人公たるオブジェクトを制御してゲームを展開する。このゲームの展開を仮想空間に配置された仮想カメラを通してモニタ画面に表示する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、３Ｄのゲーム空間で展開されるゲームを画面に表示する場合、カメラがオブジェクトを見る視線方向によってゲームのし易さが異なる。また、カメラの位置によって、ゲームのやり安さが異なる。また、ゲームのエリアに応じてオブジェクトの立体的表現が強調されることも望ましい。
【０００４】
また、仮想３Ｄ空間出のゲームを画面に表示しようとする場合、遊戯者が当該ゲームをやり易くするために、視点位置を遠ざけて、ゲームフィールドを出来るだけ広く画面上に表示することが望まれる。このような処理をはた場合、スポーツゲームのコートを示すラインの幅が仮想空間全体に比べて細いので、画面の解像度との関係で消失してしまうことがある。一方、この消失を防ぐため、予め太いラインを用意した場合は、ゲームの迫力を増すために、ズームアップ（視点を注視点に近づける）した場合には、特別に太いラインが表示されることになり、不自然である。
【０００５】
よって、本発明は、遊戯者にとって見やすいゲーム画面を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、ゲームフィールドのエリアに応じて、遊戯者にとってそのエリアでより好ましい見え方をするゲーム装置の提供等を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のゲーム装置は、コンピュータシステム内に形成される仮想空間にオブジェクトを配置し、入力操作と定められたルールに従って上記オブジェクトの動きを制御しながらゲームを展開し、上記仮想空間内の様子を仮想カメラから見た画面として表示するゲーム装置において、上記オブジェクトが前記仮想空間における特定のエリア内に存在するかどうかをを判別する判別手段と、上記判別結果に基づいて上記仮想カメラの角度を調整するカメラ角度調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、上記カメラ角度調整手段は、上記判別結果と上記オブジェクトの移動方向とに基づいて上記仮想カメラの角度を調整する、ことを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、上記カメラ角度調整手段は、上記仮想空間における左右方向及び上下方向のうち少なくともいずれかの方向において上記仮想カメラの角度調整を行う、
ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のゲーム装置は、コンピュータシステム内に形成される仮想空間にオブジェクトを配置し、入力操作と定められたルールに従って上記オブジェクトの動きを制御しながらゲームを展開し、上記仮想空間内の様子を仮想カメラから見た画面として表示するゲーム装置おいて、上記オブジェクトが上記仮想空間における特定のエリア内に存在するかどうかを判別する判別手段と、上記判別結果に基づいて上記仮想カメラの視野範囲を調整するズーム調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のゲーム装置は、複数のポリゴンからなる三次元形状モデルで構成された仮想空間を任意の視点から見た二次元画像を生成して、表示装置に表示する画像生成表示手段を有するゲーム装置において、上記視点と注視点とを結ぶ線分と、上記仮想空間内に配置された所定のポリゴンの法線と、のなす角度を算出する角度算出手段と、上記角度算出手段の算出した角度が所定の値になるように、上記ポリゴンの頂点の座標値を変更するポリゴン傾斜手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を用いたビデオゲーム機の外観図である。この図において、ビデオゲーム機本体１は略箱型をなし、その内部にはゲーム処理用の基板等が設けられている。また、ビデオゲーム機本体１の前面には、２つのコネクタ２ａが設けられており、これらのコネクタ２ａにはゲーム操作用のＰＡＤ２ｂがケーブル２ｃを介して接続されている。２人の遊戯者がゲームを楽しむ場合には、２つのＰＡＤ２ｂが使用される。
【００１３】
ビデオゲーム機本体１の上部には、ＲＯＭカートリッジ接続用のカートリッジＩ／Ｆ１ａ、ＣＤ−ＲＯＭ読み取り用のＣＤ−ＲＯＭドライブ１ｂが設けられている。ビデオゲーム機本体１の背面には、図示されていないが、ビデオ出力端子およびオーディオ出力端子が設けられている。このビデオ出力端子はケーブル４ａを介してＴＶ受像機５のビデオ入力端子に接続されるとともに、オーディオ出力端子はケーブル４ｂを介してＴＶ受像機５のオーディオ入力端子に接続されている。このようなビデオゲーム機において、ユーザがＰＡＤ２ｂを操作することにより、ＴＶ受像機５に映し出された画面を見ながらゲームを行うことができる。
【００１４】
図２は本実施の形態に係るＴＶゲーム機の概要を表すブロック図である。この画像処理装置は、装置全体の制御を行うＣＰＵブロック１０、ゲーム画面の表示制御を行うビデオブロック１１、効果音等を生成するサウンドブロック１２、ＣＤ−ＲＯＭの読み出しを行うサブシステム１３等により構成されている。
【００１５】
ＣＰＵブロック１０は、ＳＣＵ（System Control Unit）１００、メインＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、カートリッジＩ／Ｆ１ａ、サブＣＰＵ１０４、ＣＰＵバス１０３等により構成されている。メインＣＰＵ１０１は、装置全体の制御を行うものである。このメインＣＰＵ１０１は、内部にＤＳＰ（Digital Signal Processor）と同様の演算機能を備え、アプリケーションソフトを高速に実行可能である。ＲＡＭ１０２は、メインＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用されるものである。ＲＯＭ１０３には、初期化処理用のイニシャルプログラム等が書き込まれている。ＳＣＵ１００は、バス１０５、１０６、１０７を制御することにより、メインＣＰＵ１０１、ＶＤＰ１２０、１３０、ＤＳＰ１４０、ＣＰＵ１４１等の間におけるデータ入出力を円滑に行うものである。また、ＳＣＵ１００は、内部にＤＭＡコントローラを備え、ゲーム中のスプライトデータをビデオブロック１１内のＶＲＡＭに転送することができる。これにより、ゲーム等のアプリケーションソフトを高速に実行することが可能である。カートリッジＩ／Ｆ１ａは、ＲＯＭカートリッジの形態で供給されるアプリケーションソフトを入力するためのものである。
【００１６】
サブＣＰＵ１０４は、ＳＭＰＣ（System Manager & Peripheral Control）と呼ばれるもので、メインＣＰＵ１０１からの要求に応じて、ＰＡＤ２ｂからペリフェラルデータをコネクタ２ａを介して収集する機能等を備えている。メインＣＰＵ１０１はサブＣＰＵ１０４から受け取ったペリフェラルデータに基づき処理を行うものである。コネクタ２ａには、ＰＡＤ、ジョイスティック、キーボード等のうちの任意のペリフェラルが接続可能である。サブＣＰＵ１０４は、コネクタ２ａ（本体側端子）に接続されたペリフェラルの種類を自動的に認識し、ペリフェラルの種類に応じた通信方式に従いペリフェラルデータ等を収集する機能を備えている。
【００１７】
ビデオブロック１１は、ビデオゲームのポリゴンデータから成るキャラクタ等の描画を行うＶＤＰ（Video Display Processor）１２０、背景画面の描画、ポリゴン画像データおよび背景画像の合成、クリッピング処理等を行うＶＤＰ１３０とを備えている。ＶＤＰ１２０はＶＲＡＭ１２１およびフレームバッファ１２２、１２３に接続されている。ビデオゲーム機のキャラクタを表すポリゴンの描画データはメインＣＰＵ１０１からＳＣＵ１００を介してＶＤＰ１２０に送られ、ＶＲＡＭ１２１に書き込まれる。ＶＲＡＭ１２１に書き込まれた描画データは、例えば、１６または８ビット／pixelの形式で描画用のフレームバッファ１２２または１２３に描画される。描画されたフレームバッファ１２２または１２３のデータはＶＤＰ１３０に送られる。描画を制御する情報は、メインＣＰＵ１０１からＳＣＵ１００を介してＶＤＰ１２０に与えられる。そして、ＶＤＰ１２０は、この指示に従い描画処理を実行する。
【００１８】
ＶＤＰ１３０はＶＲＡＭ１３１に接続され、ＶＤＰ１３０から出力された画像データはメモリ１３２を介してエンコーダ１６０に出力される構成となっている。エンコーダ１６０は、この画像データに同期信号等を付加することにより映像信号を生成し、ＴＶ受像機５に出力する。これにより、ＴＶ受像機５にゲームの画面が表示される。
【００１９】
サウンドブロック１２は、ＰＣＭ方式あるいはＦＭ方式に従い音声合成を行うＤＳＰ１４０と、このＤＳＰ１４０の制御等を行うＣＰＵ１４１とにより構成されている。ＤＳＰ１４０により生成された音声データは、Ｄ／Ａコンバータ１７０により２チャンネルの信号に変換された後にスピーカ５ｂに出力される。
【００２０】
サブシステム１３は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１ｂ、ＣＤ Ｉ／Ｆ１８０、ＣＰＵ１８１、ＭＰＥＧ ＡＵＤＩＯ１８２、ＭＰＥＧ ＶＩＤＥＯ１８３等により構成されている。このサブシステム１３は、ＣＤ−ＲＯＭの形態で供給されるアプリケーションソフトの読み込み、動画の再生等を行う機能を備えている。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１ｂはＣＤ−ＲＯＭからデータを読み取るものである。ＣＰＵ１８１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１ｂの制御、読み取られたデータの誤り訂正等の処理を行うものである。ＣＤ−ＲＯＭから読み取られたデータは、ＣＤ Ｉ／Ｆ１８０、バス１０６、ＳＣＵ１００を介してメインＣＰＵ１０１に供給され、アプリケーションソフトとして利用される。また、ＭＰＥＧ ＡＵＤＩＯ１８２、ＭＰＥＧ ＶＩＤＥＯ１８３は、ＭＰＥＧ規格（Motion Picture Expert Grouｐ）により圧縮されたデータを復元するデバイスである。これらのＭＰＥＧ ＡＵＤＩＯ１８２、ＭＰＥＧ ＶＩＤＥＯ１８３を用いてＣＤ−ＲＯＭに書き込まれたＭＰＥＧ圧縮データの復元を行うことにより、動画の再生を行うことが可能となる。
【００２１】
図３は、コンピュータシステム内に形成される３Ｄの仮想ゲーム空間において、ゲームの一例として、サッカー・ゲームを行う場合を説明する説明図である。
【００２２】
同図において、サッカーコートが３Ｄ仮想空間のｘ−ｚ平面に形成される。コートの長手方向（左右方向）はｘ軸方向に、コートの短手方向（奥行方向）はｙ軸方向に、高さ方向はｚ軸方向に、それぞれ定められている。このコート上に、図示しない各選手のオブジェクトが配置され、遊戯者は入力装置によって主人公たる選手の動きを制御する。グラウンドには、ラインオブジェクトが描かれて、サッカー・コートが形成されている。この仮想ゲーム空間に、視野内の様子を座標変換等を行って二次元のモニタ画面に表示するための仮想カメラ（視点）が配置され、ゲームが中継される。
【００２３】
図４及び図５は、本発明の着目を説明する説明図である。図４において、グラウンドには、ラインを形成するためのポリゴン（以下、ライン・ポリゴンという）の組合わせによってライン・オブジェクトが配置され、図３に示すような、線引されたサッカーコートが形成される。このラインは、ゲーム空間のカメラ位置が上方から見おろす角度にあるときは、画面に良く表示されるが、カメラの上下方向（ｙ軸方向）の角度が、水平方向に近づくにつれて画面中に占めるラインの面積は減少し、だんだんモニタ画面に映らなくなっていく。また、ライン・ポリゴンとカメラとが相対する状態、すなわち、ライン・ポリゴンの法線ベクトルとカメラの視線ベクトルとが平行になる場合であっても、視点位置を十分に遠ざけた場合には、当該三次元仮想空間を座標変換した二次元投影画面では、ライン・ポリゴンが細くなりすぎて表示されない場合があり得る。ライン（あるいはコート）内でゲームを行うことを前提とするゲームでは、これは不都合である。
【００２４】
そこで、第１の発明では、モニタ画面にラインが映り難くなる条件下では、ラインポリゴンの一部の頂点の位置座標を変更し、カメラに映る面積が増えるようにする。すなわち、カメラとの相対的な関係において、グラウンド上に配置されたライン・ポリゴンのカメラから見て奥方向に位置する頂点の高さ位置を図５に示すように、少し上げてカメラに映るライン・ポリゴンの面積が増えるようにする。
【００２５】
図６は、このような処理を行うアルゴリズムを説明するフローチャートである。
【００２６】
まず、仮想ゲーム空間に配置された各オブジェクトを観察するカメラの視野内に、ライン・ポリゴン（あるいはライン・オブジェクト）が存在すると、図示しないプログラムによって対応するフラグが設定される。これが、メインプログラム（図示せず）中で判別されると、ライン消失防止処理が実行される（Ｓ１０２、Ｙｅｓ）。
【００２７】
まず、ライン・ポリゴンの頂点がカメラから見て、奥に位置するか手前に位置するかを判別する。これには、図７に示すように、カメラと頂点Ｐ1間、カメラと頂点Ｐ3間の各距離ｌ1及びｌ2を計算して、両距離の大小によって頂点の奥・手前を判別する方法がある。
【００２８】
また、図８に示すような、頂点Ｐ1、Ｐ3の角度θ1、θ3とカメラの角度φ1、φ3の比較によって、頂点Ｐ1、Ｐ3の奥・手前を判別する方法がある。両方法のいずれも本実施の形態に使用可能であるが、後者の方法は前者の方法に比べてハードウェアにおける演算量が少なくて済む利点がある。
【００２９】
そこで、以下に述べるステップ１０４〜１１０のラインポリゴンの頂点の奥・手前の判別では、後者の角度の比較による方法で説明する。
【００３０】
該当シーンにおいて配置されるオブジェクト群を表す図示しないオブジェクトテーブルから一つのライン・ポリゴンのデータを読取る（Ｓ１０４）。図９は、ライン・ポリゴンのデータの例を示しており、ポリゴンの各頂点Ｐ1〜Ｐ4のデータには、例えば、ワールド座標系の座標値（ｘn，ｚn）に加えて、予め頂点の奥手前の判別用に定められた角度値等が対応付されている。
【００３１】
次に、図８に示すように、カメラのワールド座標系（ｘ−ｚ平面）における現在の位置と、このカメラ位置から見たライン・ポリゴンの頂点Ｐn方向の角度φnを読取る。角度φnは、ライン・ポリゴンの頂点Ｐnの座標と、カメラ位置の座標とから三角関数によって、求めることが出来る（Ｓ１０６）。
【００３２】
次に、ライン・ポリゴンの頂点とカメラ角度との比較を行う（Ｓ１０８）。例えば、図８において、予め頂点Ｐ1に設定された角度は９０度、また、予め頂点Ｐ3に設定された角度は２７０度であるとする。カメラと頂点Ｐ1とを結ぶ視線ベクトルのｘ軸からの角度φ1が１２０度であるとき、１２０度−９０度＝３０度＜９０度（ここで、９０度はこの場合の判別基準値）であるので（Ｓ１０８）、ラインの奥のエッジの頂点と判別される（Ｓ１１０）。
【００３３】
また、カメラと頂点Ｐ3とを結ぶ視線ベクトルのｘ軸からの角度φ3が１５０度であるとき、１５０度−２７０度＝ＡＢＳ（−１２０度）＞９０度（ここで、９０度はこの場合に用いられる判別基準値、ＡＢＳは絶対値）であるので（Ｓ１０８）、ラインの手前のエッジの頂点と判別される（Ｓ１１０）。
【００３４】
頂点Ｐnがライン・オブジェクトの手前のエッジであるときは、頂点Ｐnについては、高さ調整を行わず、次のラインポリゴンの頂点のデータの読取りを行う（Ｓ１１０、Ｎｏ）。
【００３５】
頂点Ｐnがライン・オブジェクトの手前のエッジであるときは（Ｓ１１０、Ｙｅｓ）、頂点Ｐnまでの距離が１０ｍ以下か、どうかを判別する。１０ｍ以下のとき（Ｓ１１２、Ｙｅｓ）、すなわち、カメラがラインに近接しているときは、通常、画面にラインが映る状態であるので、頂点Ｐnについては、高さ調整を行わず、次のラインポリゴンの頂点のデータの読取りを行う（Ｓ１１２、Ｎｏ）。
【００３６】
頂点Ｐnまでの距離が１０ｍ以上のとき（Ｓ１１２、Ｎｏ）、すなわち、通常、カメラがラインから離れている状態のときは、ラインが見え難い状態にあるので、ラインの奥のエッジの頂点Ｐnの座標データのｙ軸方向（高さ方向）の値を所定値増加して、ライン・ポリゴンのの奥のエッジをグラウンドから上げる（Ｓ１１４）。このような処理を、画面中の全ライン・ポリゴンの各頂点について行う（Ｓ１１６）。
【００３７】
この結果、仮想ゲーム空間に配置されたライン・オブジェクトの奥側のエッジは、図５に示すように立上がり、カメラからよく見えるようになる。
【００３８】
次に、第２の発明の実施の形態について説明する。第２の発明は、ゲームフィールド（サッカーグラウンド）を所定のエリアに分け、ボールの位置するエリアを判断し、ボールの進行方向（プレーヤの見たい方向）が良く見えるようにカメラアングルを調整するものである。
【００３９】
図１０〜図１２は、遊戯者の移動方向と当該方向に移動する際に好ましいカメラの向き方向を説明するものである。
【００４０】
まず、カメラは、図３に示すように、基本的にサイドラインに沿って動き、プレーヤ方向を向く。勿論、カメラはフィールド内に入ってゲームを追うことができる。
【００４１】
遊戯者が制御するプレーヤがｘ−ｙ平面の奥手前方向（ｚ軸方向）に移動する場合（図１０（ａ））、カメラをｚ軸方向に向ける（同図（ｂ））。
【００４２】
遊戯者が制御するプレーヤがｘ−ｙ平面の左方向（−ｘ軸方向）に移動する場合（図１１（ａ））、カメラをｚ軸方向から所定角度、例えば、−１５度向けてボール進行方向の領域の画面表示を増やす（同図（ｂ））。ここで、時計方向を正方向に、反時計方向を負方向と定める。
【００４３】
遊戯者が制御するプレーヤがｘ−ｙ平面の右方向（ｘ軸方向）に移動する場合（図１２（ａ））、カメラをｚ軸方向から所定角度、例えば、進行方向に１５度向け、ボール進行方向の領域の画面表示を増やす（同図（ｂ））。
【００４４】
このような、カメラ角度の調整とゲームフィールドのエリアとを組合わせて、カメラの視点方向を定める例を図１３及び図１４のフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
まず、図示しないメインプログラム中で定められる所定のタイミング（条件）で、カメラの左右角度調整の本ルーチンが実行され、カメラの注視点がプレーヤ側にあるかボール側にあるかを判別する（Ｓ１３２）。
【００４６】
プレーヤ側にあるとき（Ｓ１３２、プレーヤ）、注視点がサッカーコートのペナルティエリアから所定距離、例えば８ｍ以内かどうかを判別する（Ｓ１３４）。８ｍ以内のとき（Ｓ１３４、Ｙｅｓ）は、ペナルティエリア近傍では、敵・味方の選手が集り、パスやシュートの機会が高まるので（図１５）、ペナルティエリア近傍の状況が良く見えるようにカメラをｚ軸に対して−１５度程度傾ける（Ｓ１３６、図１６）。
【００４７】
ペナルティエリアから８ｍ以上離れているとき（Ｓ１３４、Ｎｏ）は、プレーヤの進行方向を判断する（Ｓ１３８）。プレーヤが手前方向に移動する場合（図１７）及び奥方向に移動する場合（図１８）は、ｘ−ｚ平面におけるカメラのプレーヤに対する角度を０度とする（Ｓ１４０、図１９）。プレーヤが左方向に移動する場合（図２０）は、カメラのプレーヤに対する角度がｚ軸から−１５度方向の角度となるようにする（Ｓ１４２、図２１）。プレーヤが右方向に移動する場合（図２２）は、カメラのプレーヤに対する角度がｚ軸から１５度方向の角度となるようにする（Ｓ１４４、図２３）。
【００４８】
次に、カメラの注視点の位置がボールにあるとき（Ｓ１３２、ボール）、ボールとプレーヤ間の距離が、所定距離、例えば１５ｍ以上離れているかが判断される（Ｓ１４６）。１５ｍ以上離れているとき（Ｓ１４６、Ｙｅｓ、図２４）、ボールからプレーヤに向う視線ベクトルがｚ軸から２０度の角度となるように、カメラの角度を定める（Ｓ１５４、図２５）。また、ｚ軸に対して、プレーヤとボールの位置が逆になる場合は、ボールからプレーヤに向う視線ベクトルがｚ軸から−２０度の角度となるように、カメラの角度を定める（Ｓ１５４、図２６）。
【００４９】
ボールとプレーヤ間の距離が、所定距離、例えば１５ｍ以上離れていないとき（Ｓ１４６、Ｎｏ）は、カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内かどうかが判別される（Ｓ１４８）。カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内である場合（Ｓ１４８、Ｙｅｓ、図２７）、カメラの視線ベクトルをｚ軸に対して−１５度の角度に設定する（図２８）。なお、図２６に示したように、ボールとプレーヤの位置が逆のときは、カメラの向きをｚ軸から１５度の方向に定める。
【００５０】
更に、ボールとプレーヤ間の距離が１５ｍ以内であって、カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内ではない場合（Ｓ１４８、Ｎｏ、図２９）、カメラの視線ベクトルをボールに対して０度（ｚ軸に対して０度）の角度に設定する（図３０）。これ等の処理を終えて、メインプログラムに戻る。
【００５１】
なお、サイドラインに沿ってカメラが動くときに、ｚ軸方向からのカメラの角度を大きくしすぎると、遊戯者がパッドやジョイスティック等の入力装置でｘ方向及びｚ方向のプレーヤの移動を入力する場合に、画面のプレーヤの動き方向と直接対応しなくなって操作し難くなる場合がある。このため、１５度程度の角度が具合よい。
【００５２】
このようにして、プレーヤのゲームフィールドのエリアに応じてｘ−ｚ平面におけるカメラアングルが調整され、ボールの進行方向が良く見えるようになされる。
【００５３】
次に、カメラの上下方向（ｙ軸方向）の角度調整について説明する。図３１は、カメラの上下方向の角度調整を行う処理を説明するフローチャートであり、図示しないメインプログラムで定められる所定のタイミング（所定条件）で実行される。カメラの高さ位置は、これに限定されるものではないが、通常、１０ｍ程度の高さに設定される。本ルーチンでは、図３２に示すように、このカメラがゲームフィールドを俯瞰する角度をゲームエリアに応じて設定する。すなわち、カメラの注視点の位置を判別する（Ｓ１６２）。注視点がプレーヤにあるとき（Ｓ１６２、プレーヤ）、注視点がペナルティエリア付近にあるかどうかを判別する（Ｓ１６４）。注視点がペナルティエリア付近にない場合には（Ｓ１６４、Ｎｏ）、比較的に広い範囲を見せるために、カメラの視線ベクトルがｚ軸方向から−８度の方向になるようにカメラの向きを定める（Ｓ１６６）。ここで、カメラが下向きの場合を負の角度、上向きの場合を正の角度、水平を０度として表す。また、注視点がペナルティエリア付近にある場合には（Ｓ１６４、Ｙｅｓ）、カメラの視線ベクトルがｚ軸方向から−１１度の方向になるようにカメラの向きを定める（Ｓ１６８）。これにより、よりカメラが見おろすようになり、より３Ｄ的な立体（奥行）感のある画像が得られる。
【００５４】
注視点がボールにあるとき（Ｓ１６２、ボール）、注視点がペナルティエリア付近にあるかどうかを判別する（Ｓ１７０）。注視点がペナルティエリア付近にない場合には（Ｓ１７０、Ｎｏ）、カメラの視線ベクトルがｚ軸方向から−１１度の方向になるようにカメラ等の向きを定める（Ｓ１６６）。また、注視点がペナルティエリア付近にある場合には（Ｓ１７０、Ｙｅｓ）、カメラの視線ベクトルがｚ軸方向から−１３度の方向になるようにカメラの向きを定める（Ｓ１７４）。
【００５５】
これ等の処理が終ったらメインプログラムに戻る。
【００５６】
図３３は、カメラのズーム調整を説明するフローチャートである。メインプログラムにおいて、カメラのズーム調整を行うべきことが判断されると、本ルーチンに移行する。
【００５７】
まず、カメラの注視点がペナルティエリア付近にあるかどうかを判断する（Ｓ１８２）。ペナルティエリア付近にある場合は、カメラが注視点から所定距離まで離れるようにカメラを引く、ズーム・ダウンを行う（Ｓ１８４）。これによって、ペナルティエリア全体が見渡せるようになる。
【００５８】
カメラの注視点がペナルティエリア付近になく（Ｓ１８２、Ｎｏ）、プレーヤが画面の外にいるとき（Ｓ１８６、Ｙｅｓ）、画面内にプレーヤを映すべく、ズーム・ダウンを行う（Ｓ１８８）。図３４に示すように、プレーヤが画面内に存在し（Ｓ１８６、Ｎｏ）、かつ、プレーヤが画面の３／４以内に入っている場合は（Ｓ１９０、Ｙｅｓ）、カメラが注視点から所定距離まで近づくようにカメラを移動する、ズームアップを行う（Ｓ１９０）。これにより、一定の範囲が見えいる状態でプレーヤをクローズアップすることが可能となる。また、プレーヤが画面に映っているが、画面の３／４以内には入っていない場合は（Ｓ１９０、Ｎｏ）、カメラと注視点との距離を維持する（Ｓ１９４）。
【００５９】
図３５は、上述したライン・ポリゴンのように、画面から消滅することを防止すべきものを表示できるようにした他の例を説明するフローチャートである。
【００６０】
同図においては、予め消失を防止すべきポリゴンのデータに消失防止力の対象であることを示す属性データが付されている。仮想カメラの視野内のオブジェクト群を画面表示する際に、コンピュータシステムによって視野内に消失防止対象のポリゴンが存在するかどうかが判別される（Ｓ２０２）。
【００６１】
消失防止対象のポリゴン、例えば、ライン・ポリゴンが存在する場合（Ｓ２０２、Ｙｅｓ）、ポリゴンの消失防止プログラムを実行する。すなわち、図３６に示すように、カメラの注視点とカメラの位置から単位視線ベクトルを求める（Ｓ２０４）。消失防止対象のポリゴンのデータから単位法線ベクトルを求める（Ｓ２０６）。単位視線ベクトルと単位法線ベクトルとのなす角度を求める。これは、単位視線ベクトルと単位法線ベクトルの内積として求めることが可能である（Ｓ２０８）。この角度が所定の角度になるように、ポリゴンの頂点の座標値を調整する（Ｓ２１０）。視野内の消失防止対象となる各ポリゴンについてステップ２０４からステップ２１０の処理を行う。ここで、ステップ２０２は消失防止実行手段に、ステップ２０４〜２０８は角度算出手段に、ステップ３１０はポリゴン傾斜手段に対応する。
【００６２】
このようにしても、ゲームに不可欠なライン等が消えないようにすることが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は、サッカーゲームに限定されるものではなく、グラウンドやコートにラインが描かれる、テニス、野球、バスケットボール、バレーボール、ラグビー、アメリカンフットボール等、種々のゲームに適用可能である
このようにして、エリアや表示状態に応じてカメラのズーム調整がなされる。
【００６４】
以上説明したような、ゲーム装置及び画面の表示方法をコンピュータシステムに実現するプログラムは、情報記録媒体、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭカセット等に記録されて提供される。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のゲーム装置によれば、３Ｄゲームにおいて、カメラ位置によって見難くなるポリゴンを起すようにしているので、例えば、グラウンドに描かれたラインが消滅することがなく具合がよい。
【００６６】
また、本発明のゲーム装置よれば、、ゲームのエリアやオブジェクトの移動方向に応じてカメラの向きや視野範囲が調整されるゲーム装置を得ることが可能となり、遊戯者がゲームを行い易い画面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゲーム装置の全体的な構成例を示す説明図である。
【図２】ゲーム装置の回路構成を説明するブロック図である。
【図３】ゲーム装置内に形成される仮想ゲーム空間を説明する説明図である。
【図４】カメラ位置とグラウンドに描かれるラインの見え方を説明する説明図である。
【図５】ライン・ポリゴンの奥側エッジの頂点を上げて、ラインが見えるようにする処理を説明する説明図である。
【図６】ライン消失防止処理を説明するフローチャートである。
【図７】ライン・ポリゴンの頂点とカメラとの位置関係を説明する説明図である。
【図８】ライン・ポリゴンの頂点とカメラとの位置関係を説明する説明図である。
【図９】ライン・ポリゴンの頂点のデータの例を説明する説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は、プレーヤの奥・手前方向の移動を説明する説明図である。同図（ｂ）は、その際のカメラの視線ベクトルの方向を説明する説明図である。
【図１１】図１１（ａ）は、プレーヤの左方向への移動を説明する説明図である。同図（ｂ）は、その際のカメラの視線ベクトルの方向を説明する説明図である。
【図１２】図１２（ａ）は、プレーヤの右方向への移動を説明する説明図である。同図（ｂ）は、その際のカメラの視線ベクトルの方向を説明する説明図である。
【図１３】カメラの左右方向への角度調整処理を説明するフローチャートである。
【図１４】カメラの左右方向への角度調整処理を説明するフローチャートの続きである。
【図１５】カメラの注視点がプレーヤにある場合を説明する説明図である。
【図１６】注視点がペナルティエリアから８ｍ以内にある場合のカメラの角度調整の例を説明する説明図である。
【図１７】プレーヤの進行方向が手前方向である場合を説明する説明図である。
【図１８】プレーヤの進行方向が奥方向である場合を説明する説明図である。
【図１９】プレーヤの進行方向が奥・手前方向であるときのカメラの視線ベクトルの方向の例を説明する説明である。
【図２０】プレーヤが左方向に移動する例を説明する説明図である。
【図２１】プレーヤが左方向に移動する場合のカメラの角度調整を説明する説明図である。
【図２２】プレーヤが右方向に移動する例を説明する説明図である。
【図２３】プレーヤが右方向に移動する場合のカメラの角度調整を説明する説明図である。
【図２４】カメラの注視点がボールにあるときの例を説明する説明図である。
【図２５】ボールとプレーヤが１５ｍ以上離れているときのカメラの調整角度の例を説明する説明図である。
【図２６】ボールとプレーヤが１５ｍ以上離れているときのカメラの調整角度の他の例を説明する説明図である。
【図２７】カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内にある場合を説明する説明図である。
【図２８】カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内にある場合のカメラの角度調整を説明する説明図である。
【図２９】注視点がペナルティエリアから８ｍ以内ではない場合を説明する説明図である。
【図３０】注視点がペナルティエリアから８ｍ以内ではない場合のカメラの角度調整を説明する説明図である。
【図３１】カメラの上下角度の調整を説明するフローチャートである。
【図３２】カメラの上下角度の調整を説明する説明図である。
【図３３】カメラのズーム調整を説明するフローチャートである。
【図３４】画面のプレーヤの存在するエリアを説明する説明図である。
【図３５】他のオブジェクト消滅防止の例を説明するフローチャートである。
【図３６】オブジェクト消滅防止を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０ ＣＰＵブロック
１１ ビデオブロツク
１２ サウンドブロツク
１３ サブシステム
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲーム装置に関し、特に、ゲーム装置におけるゲーム画面表示の改良等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるビデオゲーム装置では、画面を見ながら、入力装置を操作してオブジェクトの動きを制御し、ゲームを進行させる。３Ｄ（三次元）表示のゲーム装置では、コンピュータ・システム内に仮想空間を形成し、この空間にゲームのオブジェクトを配置する。そして、コンピュータはゲームルールに従ってオブジェクトの動きを制御する。また、遊戯者の操作に従って、主人公たるオブジェクトを制御してゲームを展開する。このゲームの展開を仮想空間に配置された仮想カメラを通してモニタ画面に表示する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、３Ｄのゲーム空間で展開されるゲームを画面に表示する場合、カメラがオブジェクトを見る視線方向によってゲームのし易さが異なる。また、カメラの位置によって、ゲームのやり安さが異なる。また、ゲームのエリアに応じてオブジェクトの立体的表現が強調されることも望ましい。
【０００４】
また、仮想３Ｄ空間出のゲームを画面に表示しようとする場合、遊戯者が当該ゲームをやり易くするために、視点位置を遠ざけて、ゲームフィールドを出来るだけ広く画面上に表示することが望まれる。このような処理をはた場合、スポーツゲームのコートを示すラインの幅が仮想空間全体に比べて細いので、画面の解像度との関係で消失してしまうことがある。一方、この消失を防ぐため、予め太いラインを用意した場合は、ゲームの迫力を増すために、ズームアップ（視点を注視点に近づける）した場合には、特別に太いラインが表示されることになり、不自然である。
【０００５】
よって、本発明は、遊戯者にとって見やすいゲーム画面を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、ゲームフィールドのエリアに応じて、遊戯者にとってそのエリアでより好ましい見え方をするゲーム装置の提供等を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のゲーム装置は、コンピュータシステム内に形成される仮想空間にオブジェクトを配置し、入力操作と定められたルールに従って上記オブジェクトの動きを制御しながらゲームを展開し、上記仮想空間内の様子を仮想カメラから見た画面として表示するゲーム装置において、上記オブジェクトが前記仮想空間における特定のエリア内に存在するかどうかをを判別する判別手段と、上記判別結果に基づいて上記仮想カメラの角度を調整するカメラ角度調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、上記カメラ角度調整手段は、上記判別結果と上記オブジェクトの移動方向とに基づいて上記仮想カメラの角度を調整する、ことを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、上記カメラ角度調整手段は、上記仮想空間における左右方向及び上下方向のうち少なくともいずれかの方向において上記仮想カメラの角度調整を行う、
ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のゲーム装置は、コンピュータシステム内に形成される仮想空間にオブジェクトを配置し、入力操作と定められたルールに従って上記オブジェクトの動きを制御しながらゲームを展開し、上記仮想空間内の様子を仮想カメラから見た画面として表示するゲーム装置おいて、上記オブジェクトが上記仮想空間における特定のエリア内に存在するかどうかを判別する判別手段と、上記判別結果に基づいて上記仮想カメラの視野範囲を調整するズーム調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のゲーム装置は、複数のポリゴンからなる三次元形状モデルで構成された仮想空間を任意の視点から見た二次元画像を生成して、表示装置に表示する画像生成表示手段を有するゲーム装置において、上記視点と注視点とを結ぶ線分と、上記仮想空間内に配置された所定のポリゴンの法線と、のなす角度を算出する角度算出手段と、上記角度算出手段の算出した角度が所定の値になるように、上記ポリゴンの頂点の座標値を変更するポリゴン傾斜手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を用いたビデオゲーム機の外観図である。この図において、ビデオゲーム機本体１は略箱型をなし、その内部にはゲーム処理用の基板等が設けられている。また、ビデオゲーム機本体１の前面には、２つのコネクタ２ａが設けられており、これらのコネクタ２ａにはゲーム操作用のＰＡＤ２ｂがケーブル２ｃを介して接続されている。２人の遊戯者がゲームを楽しむ場合には、２つのＰＡＤ２ｂが使用される。
【００１３】
ビデオゲーム機本体１の上部には、ＲＯＭカートリッジ接続用のカートリッジＩ／Ｆ１ａ、ＣＤ−ＲＯＭ読み取り用のＣＤ−ＲＯＭドライブ１ｂが設けられている。ビデオゲーム機本体１の背面には、図示されていないが、ビデオ出力端子およびオーディオ出力端子が設けられている。このビデオ出力端子はケーブル４ａを介してＴＶ受像機５のビデオ入力端子に接続されるとともに、オーディオ出力端子はケーブル４ｂを介してＴＶ受像機５のオーディオ入力端子に接続されている。このようなビデオゲーム機において、ユーザがＰＡＤ２ｂを操作することにより、ＴＶ受像機５に映し出された画面を見ながらゲームを行うことができる。
【００１４】
図２は本実施の形態に係るＴＶゲーム機の概要を表すブロック図である。この画像処理装置は、装置全体の制御を行うＣＰＵブロック１０、ゲーム画面の表示制御を行うビデオブロック１１、効果音等を生成するサウンドブロック１２、ＣＤ−ＲＯＭの読み出しを行うサブシステム１３等により構成されている。
【００１５】
ＣＰＵブロック１０は、ＳＣＵ（System Control Unit）１００、メインＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、カートリッジＩ／Ｆ１ａ、サブＣＰＵ１０４、ＣＰＵバス１０３等により構成されている。メインＣＰＵ１０１は、装置全体の制御を行うものである。このメインＣＰＵ１０１は、内部にＤＳＰ（Digital Signal Processor）と同様の演算機能を備え、アプリケーションソフトを高速に実行可能である。ＲＡＭ１０２は、メインＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用されるものである。ＲＯＭ１０３には、初期化処理用のイニシャルプログラム等が書き込まれている。ＳＣＵ１００は、バス１０５、１０６、１０７を制御することにより、メインＣＰＵ１０１、ＶＤＰ１２０、１３０、ＤＳＰ１４０、ＣＰＵ１４１等の間におけるデータ入出力を円滑に行うものである。また、ＳＣＵ１００は、内部にＤＭＡコントローラを備え、ゲーム中のスプライトデータをビデオブロック１１内のＶＲＡＭに転送することができる。これにより、ゲーム等のアプリケーションソフトを高速に実行することが可能である。カートリッジＩ／Ｆ１ａは、ＲＯＭカートリッジの形態で供給されるアプリケーションソフトを入力するためのものである。
【００１６】
サブＣＰＵ１０４は、ＳＭＰＣ（System Manager & Peripheral Control）と呼ばれるもので、メインＣＰＵ１０１からの要求に応じて、ＰＡＤ２ｂからペリフェラルデータをコネクタ２ａを介して収集する機能等を備えている。メインＣＰＵ１０１はサブＣＰＵ１０４から受け取ったペリフェラルデータに基づき処理を行うものである。コネクタ２ａには、ＰＡＤ、ジョイスティック、キーボード等のうちの任意のペリフェラルが接続可能である。サブＣＰＵ１０４は、コネクタ２ａ（本体側端子）に接続されたペリフェラルの種類を自動的に認識し、ペリフェラルの種類に応じた通信方式に従いペリフェラルデータ等を収集する機能を備えている。
【００１７】
ビデオブロック１１は、ビデオゲームのポリゴンデータから成るキャラクタ等の描画を行うＶＤＰ（Video Display Processor）１２０、背景画面の描画、ポリゴン画像データおよび背景画像の合成、クリッピング処理等を行うＶＤＰ１３０とを備えている。ＶＤＰ１２０はＶＲＡＭ１２１およびフレームバッファ１２２、１２３に接続されている。ビデオゲーム機のキャラクタを表すポリゴンの描画データはメインＣＰＵ１０１からＳＣＵ１００を介してＶＤＰ１２０に送られ、ＶＲＡＭ１２１に書き込まれる。ＶＲＡＭ１２１に書き込まれた描画データは、例えば、１６または８ビット／pixelの形式で描画用のフレームバッファ１２２または１２３に描画される。描画されたフレームバッファ１２２または１２３のデータはＶＤＰ１３０に送られる。描画を制御する情報は、メインＣＰＵ１０１からＳＣＵ１００を介してＶＤＰ１２０に与えられる。そして、ＶＤＰ１２０は、この指示に従い描画処理を実行する。
【００１８】
ＶＤＰ１３０はＶＲＡＭ１３１に接続され、ＶＤＰ１３０から出力された画像データはメモリ１３２を介してエンコーダ１６０に出力される構成となっている。エンコーダ１６０は、この画像データに同期信号等を付加することにより映像信号を生成し、ＴＶ受像機５に出力する。これにより、ＴＶ受像機５にゲームの画面が表示される。
【００１９】
サウンドブロック１２は、ＰＣＭ方式あるいはＦＭ方式に従い音声合成を行うＤＳＰ１４０と、このＤＳＰ１４０の制御等を行うＣＰＵ１４１とにより構成されている。ＤＳＰ１４０により生成された音声データは、Ｄ／Ａコンバータ１７０により２チャンネルの信号に変換された後にスピーカ５ｂに出力される。
【００２０】
サブシステム１３は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１ｂ、ＣＤ Ｉ／Ｆ１８０、ＣＰＵ１８１、ＭＰＥＧ ＡＵＤＩＯ１８２、ＭＰＥＧ ＶＩＤＥＯ１８３等により構成されている。このサブシステム１３は、ＣＤ−ＲＯＭの形態で供給されるアプリケーションソフトの読み込み、動画の再生等を行う機能を備えている。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１ｂはＣＤ−ＲＯＭからデータを読み取るものである。ＣＰＵ１８１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１ｂの制御、読み取られたデータの誤り訂正等の処理を行うものである。ＣＤ−ＲＯＭから読み取られたデータは、ＣＤ Ｉ／Ｆ１８０、バス１０６、ＳＣＵ１００を介してメインＣＰＵ１０１に供給され、アプリケーションソフトとして利用される。また、ＭＰＥＧ ＡＵＤＩＯ１８２、ＭＰＥＧ ＶＩＤＥＯ１８３は、ＭＰＥＧ規格（Motion Picture Expert Grouｐ）により圧縮されたデータを復元するデバイスである。これらのＭＰＥＧ ＡＵＤＩＯ１８２、ＭＰＥＧ ＶＩＤＥＯ１８３を用いてＣＤ−ＲＯＭに書き込まれたＭＰＥＧ圧縮データの復元を行うことにより、動画の再生を行うことが可能となる。
【００２１】
図３は、コンピュータシステム内に形成される３Ｄの仮想ゲーム空間において、ゲームの一例として、サッカー・ゲームを行う場合を説明する説明図である。
【００２２】
同図において、サッカーコートが３Ｄ仮想空間のｘ−ｚ平面に形成される。コートの長手方向（左右方向）はｘ軸方向に、コートの短手方向（奥行方向）はｙ軸方向に、高さ方向はｚ軸方向に、それぞれ定められている。このコート上に、図示しない各選手のオブジェクトが配置され、遊戯者は入力装置によって主人公たる選手の動きを制御する。グラウンドには、ラインオブジェクトが描かれて、サッカー・コートが形成されている。この仮想ゲーム空間に、視野内の様子を座標変換等を行って二次元のモニタ画面に表示するための仮想カメラ（視点）が配置され、ゲームが中継される。
【００２３】
図４及び図５は、本発明の着目を説明する説明図である。図４において、グラウンドには、ラインを形成するためのポリゴン（以下、ライン・ポリゴンという）の組合わせによってライン・オブジェクトが配置され、図３に示すような、線引されたサッカーコートが形成される。このラインは、ゲーム空間のカメラ位置が上方から見おろす角度にあるときは、画面に良く表示されるが、カメラの上下方向（ｙ軸方向）の角度が、水平方向に近づくにつれて画面中に占めるラインの面積は減少し、だんだんモニタ画面に映らなくなっていく。また、ライン・ポリゴンとカメラとが相対する状態、すなわち、ライン・ポリゴンの法線ベクトルとカメラの視線ベクトルとが平行になる場合であっても、視点位置を十分に遠ざけた場合には、当該三次元仮想空間を座標変換した二次元投影画面では、ライン・ポリゴンが細くなりすぎて表示されない場合があり得る。ライン（あるいはコート）内でゲームを行うことを前提とするゲームでは、これは不都合である。
【００２４】
そこで、第１の発明では、モニタ画面にラインが映り難くなる条件下では、ラインポリゴンの一部の頂点の位置座標を変更し、カメラに映る面積が増えるようにする。すなわち、カメラとの相対的な関係において、グラウンド上に配置されたライン・ポリゴンのカメラから見て奥方向に位置する頂点の高さ位置を図５に示すように、少し上げてカメラに映るライン・ポリゴンの面積が増えるようにする。
【００２５】
図６は、このような処理を行うアルゴリズムを説明するフローチャートである。
【００２６】
まず、仮想ゲーム空間に配置された各オブジェクトを観察するカメラの視野内に、ライン・ポリゴン（あるいはライン・オブジェクト）が存在すると、図示しないプログラムによって対応するフラグが設定される。これが、メインプログラム（図示せず）中で判別されると、ライン消失防止処理が実行される（Ｓ１０２、Ｙｅｓ）。
【００２７】
まず、ライン・ポリゴンの頂点がカメラから見て、奥に位置するか手前に位置するかを判別する。これには、図７に示すように、カメラと頂点Ｐ1間、カメラと頂点Ｐ3間の各距離ｌ1及びｌ2を計算して、両距離の大小によって頂点の奥・手前を判別する方法がある。
【００２８】
また、図８に示すような、頂点Ｐ1、Ｐ3の角度θ1、θ3とカメラの角度φ1、φ3の比較によって、頂点Ｐ1、Ｐ3の奥・手前を判別する方法がある。両方法のいずれも本実施の形態に使用可能であるが、後者の方法は前者の方法に比べてハードウェアにおける演算量が少なくて済む利点がある。
【００２９】
そこで、以下に述べるステップ１０４〜１１０のラインポリゴンの頂点の奥・手前の判別では、後者の角度の比較による方法で説明する。
【００３０】
該当シーンにおいて配置されるオブジェクト群を表す図示しないオブジェクトテーブルから一つのライン・ポリゴンのデータを読取る（Ｓ１０４）。図９は、ライン・ポリゴンのデータの例を示しており、ポリゴンの各頂点Ｐ1〜Ｐ4のデータには、例えば、ワールド座標系の座標値（ｘn，ｚn）に加えて、予め頂点の奥手前の判別用に定められた角度値等が対応付されている。
【００３１】
次に、図８に示すように、カメラのワールド座標系（ｘ−ｚ平面）における現在の位置と、このカメラ位置から見たライン・ポリゴンの頂点Ｐn方向の角度φnを読取る。角度φnは、ライン・ポリゴンの頂点Ｐnの座標と、カメラ位置の座標とから三角関数によって、求めることが出来る（Ｓ１０６）。
【００３２】
次に、ライン・ポリゴンの頂点とカメラ角度との比較を行う（Ｓ１０８）。例えば、図８において、予め頂点Ｐ1に設定された角度は９０度、また、予め頂点Ｐ3に設定された角度は２７０度であるとする。カメラと頂点Ｐ1とを結ぶ視線ベクトルのｘ軸からの角度φ1が１２０度であるとき、１２０度−９０度＝３０度＜９０度（ここで、９０度はこの場合の判別基準値）であるので（Ｓ１０８）、ラインの奥のエッジの頂点と判別される（Ｓ１１０）。
【００３３】
また、カメラと頂点Ｐ3とを結ぶ視線ベクトルのｘ軸からの角度φ3が１５０度であるとき、１５０度−２７０度＝ＡＢＳ（−１２０度）＞９０度（ここで、９０度はこの場合に用いられる判別基準値、ＡＢＳは絶対値）であるので（Ｓ１０８）、ラインの手前のエッジの頂点と判別される（Ｓ１１０）。
【００３４】
頂点Ｐnがライン・オブジェクトの手前のエッジであるときは、頂点Ｐnについては、高さ調整を行わず、次のラインポリゴンの頂点のデータの読取りを行う（Ｓ１１０、Ｎｏ）。
【００３５】
頂点Ｐnがライン・オブジェクトの手前のエッジであるときは（Ｓ１１０、Ｙｅｓ）、頂点Ｐnまでの距離が１０ｍ以下か、どうかを判別する。１０ｍ以下のとき（Ｓ１１２、Ｙｅｓ）、すなわち、カメラがラインに近接しているときは、通常、画面にラインが映る状態であるので、頂点Ｐnについては、高さ調整を行わず、次のラインポリゴンの頂点のデータの読取りを行う（Ｓ１１２、Ｎｏ）。
【００３６】
頂点Ｐnまでの距離が１０ｍ以上のとき（Ｓ１１２、Ｎｏ）、すなわち、通常、カメラがラインから離れている状態のときは、ラインが見え難い状態にあるので、ラインの奥のエッジの頂点Ｐnの座標データのｙ軸方向（高さ方向）の値を所定値増加して、ライン・ポリゴンのの奥のエッジをグラウンドから上げる（Ｓ１１４）。このような処理を、画面中の全ライン・ポリゴンの各頂点について行う（Ｓ１１６）。
【００３７】
この結果、仮想ゲーム空間に配置されたライン・オブジェクトの奥側のエッジは、図５に示すように立上がり、カメラからよく見えるようになる。
【００３８】
次に、第２の発明の実施の形態について説明する。第２の発明は、ゲームフィールド（サッカーグラウンド）を所定のエリアに分け、ボールの位置するエリアを判断し、ボールの進行方向（プレーヤの見たい方向）が良く見えるようにカメラアングルを調整するものである。
【００３９】
図１０〜図１２は、遊戯者の移動方向と当該方向に移動する際に好ましいカメラの向き方向を説明するものである。
【００４０】
まず、カメラは、図３に示すように、基本的にサイドラインに沿って動き、プレーヤ方向を向く。勿論、カメラはフィールド内に入ってゲームを追うことができる。
【００４１】
遊戯者が制御するプレーヤがｘ−ｙ平面の奥手前方向（ｚ軸方向）に移動する場合（図１０（ａ））、カメラをｚ軸方向に向ける（同図（ｂ））。
【００４２】
遊戯者が制御するプレーヤがｘ−ｙ平面の左方向（−ｘ軸方向）に移動する場合（図１１（ａ））、カメラをｚ軸方向から所定角度、例えば、−１５度向けてボール進行方向の領域の画面表示を増やす（同図（ｂ））。ここで、時計方向を正方向に、反時計方向を負方向と定める。
【００４３】
遊戯者が制御するプレーヤがｘ−ｙ平面の右方向（ｘ軸方向）に移動する場合（図１２（ａ））、カメラをｚ軸方向から所定角度、例えば、進行方向に１５度向け、ボール進行方向の領域の画面表示を増やす（同図（ｂ））。
【００４４】
このような、カメラ角度の調整とゲームフィールドのエリアとを組合わせて、カメラの視点方向を定める例を図１３及び図１４のフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
まず、図示しないメインプログラム中で定められる所定のタイミング（条件）で、カメラの左右角度調整の本ルーチンが実行され、カメラの注視点がプレーヤ側にあるかボール側にあるかを判別する（Ｓ１３２）。
【００４６】
プレーヤ側にあるとき（Ｓ１３２、プレーヤ）、注視点がサッカーコートのペナルティエリアから所定距離、例えば８ｍ以内かどうかを判別する（Ｓ１３４）。８ｍ以内のとき（Ｓ１３４、Ｙｅｓ）は、ペナルティエリア近傍では、敵・味方の選手が集り、パスやシュートの機会が高まるので（図１５）、ペナルティエリア近傍の状況が良く見えるようにカメラをｚ軸に対して−１５度程度傾ける（Ｓ１３６、図１６）。
【００４７】
ペナルティエリアから８ｍ以上離れているとき（Ｓ１３４、Ｎｏ）は、プレーヤの進行方向を判断する（Ｓ１３８）。プレーヤが手前方向に移動する場合（図１７）及び奥方向に移動する場合（図１８）は、ｘ−ｚ平面におけるカメラのプレーヤに対する角度を０度とする（Ｓ１４０、図１９）。プレーヤが左方向に移動する場合（図２０）は、カメラのプレーヤに対する角度がｚ軸から−１５度方向の角度となるようにする（Ｓ１４２、図２１）。プレーヤが右方向に移動する場合（図２２）は、カメラのプレーヤに対する角度がｚ軸から１５度方向の角度となるようにする（Ｓ１４４、図２３）。
【００４８】
次に、カメラの注視点の位置がボールにあるとき（Ｓ１３２、ボール）、ボールとプレーヤ間の距離が、所定距離、例えば１５ｍ以上離れているかが判断される（Ｓ１４６）。１５ｍ以上離れているとき（Ｓ１４６、Ｙｅｓ、図２４）、ボールからプレーヤに向う視線ベクトルがｚ軸から２０度の角度となるように、カメラの角度を定める（Ｓ１５４、図２５）。また、ｚ軸に対して、プレーヤとボールの位置が逆になる場合は、ボールからプレーヤに向う視線ベクトルがｚ軸から−２０度の角度となるように、カメラの角度を定める（Ｓ１５４、図２６）。
【００４９】
ボールとプレーヤ間の距離が、所定距離、例えば１５ｍ以上離れていないとき（Ｓ１４６、Ｎｏ）は、カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内かどうかが判別される（Ｓ１４８）。カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内である場合（Ｓ１４８、Ｙｅｓ、図２７）、カメラの視線ベクトルをｚ軸に対して−１５度の角度に設定する（図２８）。なお、図２６に示したように、ボールとプレーヤの位置が逆のときは、カメラの向きをｚ軸から１５度の方向に定める。
【００５０】
更に、ボールとプレーヤ間の距離が１５ｍ以内であって、カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内ではない場合（Ｓ１４８、Ｎｏ、図２９）、カメラの視線ベクトルをボールに対して０度（ｚ軸に対して０度）の角度に設定する（図３０）。これ等の処理を終えて、メインプログラムに戻る。
【００５１】
なお、サイドラインに沿ってカメラが動くときに、ｚ軸方向からのカメラの角度を大きくしすぎると、遊戯者がパッドやジョイスティック等の入力装置でｘ方向及びｚ方向のプレーヤの移動を入力する場合に、画面のプレーヤの動き方向と直接対応しなくなって操作し難くなる場合がある。このため、１５度程度の角度が具合よい。
【００５２】
このようにして、プレーヤのゲームフィールドのエリアに応じてｘ−ｚ平面におけるカメラアングルが調整され、ボールの進行方向が良く見えるようになされる。
【００５３】
次に、カメラの上下方向（ｙ軸方向）の角度調整について説明する。図３１は、カメラの上下方向の角度調整を行う処理を説明するフローチャートであり、図示しないメインプログラムで定められる所定のタイミング（所定条件）で実行される。カメラの高さ位置は、これに限定されるものではないが、通常、１０ｍ程度の高さに設定される。本ルーチンでは、図３２に示すように、このカメラがゲームフィールドを俯瞰する角度をゲームエリアに応じて設定する。すなわち、カメラの注視点の位置を判別する（Ｓ１６２）。注視点がプレーヤにあるとき（Ｓ１６２、プレーヤ）、注視点がペナルティエリア付近にあるかどうかを判別する（Ｓ１６４）。注視点がペナルティエリア付近にない場合には（Ｓ１６４、Ｎｏ）、比較的に広い範囲を見せるために、カメラの視線ベクトルがｚ軸方向から−８度の方向になるようにカメラの向きを定める（Ｓ１６６）。ここで、カメラが下向きの場合を負の角度、上向きの場合を正の角度、水平を０度として表す。また、注視点がペナルティエリア付近にある場合には（Ｓ１６４、Ｙｅｓ）、カメラの視線ベクトルがｚ軸方向から−１１度の方向になるようにカメラの向きを定める（Ｓ１６８）。これにより、よりカメラが見おろすようになり、より３Ｄ的な立体（奥行）感のある画像が得られる。
【００５４】
注視点がボールにあるとき（Ｓ１６２、ボール）、注視点がペナルティエリア付近にあるかどうかを判別する（Ｓ１７０）。注視点がペナルティエリア付近にない場合には（Ｓ１７０、Ｎｏ）、カメラの視線ベクトルがｚ軸方向から−１１度の方向になるようにカメラ等の向きを定める（Ｓ１６６）。また、注視点がペナルティエリア付近にある場合には（Ｓ１７０、Ｙｅｓ）、カメラの視線ベクトルがｚ軸方向から−１３度の方向になるようにカメラの向きを定める（Ｓ１７４）。
【００５５】
これ等の処理が終ったらメインプログラムに戻る。
【００５６】
図３３は、カメラのズーム調整を説明するフローチャートである。メインプログラムにおいて、カメラのズーム調整を行うべきことが判断されると、本ルーチンに移行する。
【００５７】
まず、カメラの注視点がペナルティエリア付近にあるかどうかを判断する（Ｓ１８２）。ペナルティエリア付近にある場合は、カメラが注視点から所定距離まで離れるようにカメラを引く、ズーム・ダウンを行う（Ｓ１８４）。これによって、ペナルティエリア全体が見渡せるようになる。
【００５８】
カメラの注視点がペナルティエリア付近になく（Ｓ１８２、Ｎｏ）、プレーヤが画面の外にいるとき（Ｓ１８６、Ｙｅｓ）、画面内にプレーヤを映すべく、ズーム・ダウンを行う（Ｓ１８８）。図３４に示すように、プレーヤが画面内に存在し（Ｓ１８６、Ｎｏ）、かつ、プレーヤが画面の３／４以内に入っている場合は（Ｓ１９０、Ｙｅｓ）、カメラが注視点から所定距離まで近づくようにカメラを移動する、ズームアップを行う（Ｓ１９０）。これにより、一定の範囲が見えいる状態でプレーヤをクローズアップすることが可能となる。また、プレーヤが画面に映っているが、画面の３／４以内には入っていない場合は（Ｓ１９０、Ｎｏ）、カメラと注視点との距離を維持する（Ｓ１９４）。
【００５９】
図３５は、上述したライン・ポリゴンのように、画面から消滅することを防止すべきものを表示できるようにした他の例を説明するフローチャートである。
【００６０】
同図においては、予め消失を防止すべきポリゴンのデータに消失防止力の対象であることを示す属性データが付されている。仮想カメラの視野内のオブジェクト群を画面表示する際に、コンピュータシステムによって視野内に消失防止対象のポリゴンが存在するかどうかが判別される（Ｓ２０２）。
【００６１】
消失防止対象のポリゴン、例えば、ライン・ポリゴンが存在する場合（Ｓ２０２、Ｙｅｓ）、ポリゴンの消失防止プログラムを実行する。すなわち、図３６に示すように、カメラの注視点とカメラの位置から単位視線ベクトルを求める（Ｓ２０４）。消失防止対象のポリゴンのデータから単位法線ベクトルを求める（Ｓ２０６）。単位視線ベクトルと単位法線ベクトルとのなす角度を求める。これは、単位視線ベクトルと単位法線ベクトルの内積として求めることが可能である（Ｓ２０８）。この角度が所定の角度になるように、ポリゴンの頂点の座標値を調整する（Ｓ２１０）。視野内の消失防止対象となる各ポリゴンについてステップ２０４からステップ２１０の処理を行う。ここで、ステップ２０２は消失防止実行手段に、ステップ２０４〜２０８は角度算出手段に、ステップ３１０はポリゴン傾斜手段に対応する。
【００６２】
このようにしても、ゲームに不可欠なライン等が消えないようにすることが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は、サッカーゲームに限定されるものではなく、グラウンドやコートにラインが描かれる、テニス、野球、バスケットボール、バレーボール、ラグビー、アメリカンフットボール等、種々のゲームに適用可能である
このようにして、エリアや表示状態に応じてカメラのズーム調整がなされる。
【００６４】
以上説明したような、ゲーム装置及び画面の表示方法をコンピュータシステムに実現するプログラムは、情報記録媒体、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭカセット等に記録されて提供される。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のゲーム装置によれば、３Ｄゲームにおいて、カメラ位置によって見難くなるポリゴンを起すようにしているので、例えば、グラウンドに描かれたラインが消滅することがなく具合がよい。
【００６６】
また、本発明のゲーム装置よれば、、ゲームのエリアやオブジェクトの移動方向に応じてカメラの向きや視野範囲が調整されるゲーム装置を得ることが可能となり、遊戯者がゲームを行い易い画面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゲーム装置の全体的な構成例を示す説明図である。
【図２】ゲーム装置の回路構成を説明するブロック図である。
【図３】ゲーム装置内に形成される仮想ゲーム空間を説明する説明図である。
【図４】カメラ位置とグラウンドに描かれるラインの見え方を説明する説明図である。
【図５】ライン・ポリゴンの奥側エッジの頂点を上げて、ラインが見えるようにする処理を説明する説明図である。
【図６】ライン消失防止処理を説明するフローチャートである。
【図７】ライン・ポリゴンの頂点とカメラとの位置関係を説明する説明図である。
【図８】ライン・ポリゴンの頂点とカメラとの位置関係を説明する説明図である。
【図９】ライン・ポリゴンの頂点のデータの例を説明する説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は、プレーヤの奥・手前方向の移動を説明する説明図である。同図（ｂ）は、その際のカメラの視線ベクトルの方向を説明する説明図である。
【図１１】図１１（ａ）は、プレーヤの左方向への移動を説明する説明図である。同図（ｂ）は、その際のカメラの視線ベクトルの方向を説明する説明図である。
【図１２】図１２（ａ）は、プレーヤの右方向への移動を説明する説明図である。同図（ｂ）は、その際のカメラの視線ベクトルの方向を説明する説明図である。
【図１３】カメラの左右方向への角度調整処理を説明するフローチャートである。
【図１４】カメラの左右方向への角度調整処理を説明するフローチャートの続きである。
【図１５】カメラの注視点がプレーヤにある場合を説明する説明図である。
【図１６】注視点がペナルティエリアから８ｍ以内にある場合のカメラの角度調整の例を説明する説明図である。
【図１７】プレーヤの進行方向が手前方向である場合を説明する説明図である。
【図１８】プレーヤの進行方向が奥方向である場合を説明する説明図である。
【図１９】プレーヤの進行方向が奥・手前方向であるときのカメラの視線ベクトルの方向の例を説明する説明である。
【図２０】プレーヤが左方向に移動する例を説明する説明図である。
【図２１】プレーヤが左方向に移動する場合のカメラの角度調整を説明する説明図である。
【図２２】プレーヤが右方向に移動する例を説明する説明図である。
【図２３】プレーヤが右方向に移動する場合のカメラの角度調整を説明する説明図である。
【図２４】カメラの注視点がボールにあるときの例を説明する説明図である。
【図２５】ボールとプレーヤが１５ｍ以上離れているときのカメラの調整角度の例を説明する説明図である。
【図２６】ボールとプレーヤが１５ｍ以上離れているときのカメラの調整角度の他の例を説明する説明図である。
【図２７】カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内にある場合を説明する説明図である。
【図２８】カメラの注視点がペナルティエリアから８ｍ以内にある場合のカメラの角度調整を説明する説明図である。
【図２９】注視点がペナルティエリアから８ｍ以内ではない場合を説明する説明図である。
【図３０】注視点がペナルティエリアから８ｍ以内ではない場合のカメラの角度調整を説明する説明図である。
【図３１】カメラの上下角度の調整を説明するフローチャートである。
【図３２】カメラの上下角度の調整を説明する説明図である。
【図３３】カメラのズーム調整を説明するフローチャートである。
【図３４】画面のプレーヤの存在するエリアを説明する説明図である。
【図３５】他のオブジェクト消滅防止の例を説明するフローチャートである。
【図３６】オブジェクト消滅防止を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０ ＣＰＵブロック
１１ ビデオブロツク
１２ サウンドブロツク
１３ サブシステム
Claims (1)
- アプリケーションソフトをＣＰＵが実行することにより、三次元仮想空間におけるオブジェクトの動きと位置を制御してゲームを進行させるとともに、前記三次元仮想空間内の様子を所定の視点位置に配置された仮想カメラから見た画面をゲーム画像として表示手段に出力するように構成されたゲーム装置における、ゲーム画像の画像処理方法であって、
前記オブジェクトに付された属性データに基づいて、前記仮想カメラの視野内に消失防止対象のオブジェクトが存在するかどうかを判別するステップと、前記消失防止対象オブジェクトが視野内に存在すると判別された場合、前記仮想カメラの注視点と前記仮想カメラの位置座標とから単位視線ベクトルを求めるステップと、前記消失防止対象オブジェクトのデータから前記消失防止対象オブジェクトの単位法線ベクトルを求めるステップと、前記単位視線ベクトルと前記単位法線ベクトルとのなす角度を演算し、この角度が所定の角度になるように、前記消失防止対象オブジェクトの頂点の座標値を調整するステップと、を含むことを特徴とする、ゲームの画像処理方法。
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