JP3769286B2 - 画像生成装置、荷重表示方法、ならびに、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像生成装置、荷重表示方法、ならびに、プログラムに関する。

従来より、業務用や家庭用のゲーム装置が広く普及している。このようなゲーム装置では、一例として、自動車等の乗り物によるレースゲームを楽しむことができる。
このようなレースゲームは、たとえば、利用者（プレイヤ）が、コントローラ等を操作して、仮想空間内を走行する仮想車両（Ｆ１マシンや市販車等）を所定のゴール地点まで運転し、所要時間や他の仮想車両との先後着を競うものが一般的である。

また、ゲーム操作に不慣れな利用者でも比較的簡単な操作でレースゲームを楽しむことのできる競争ゲーム装置の技術も開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開平１１−１１４２２２号公報 （第２−３頁、第１図）

しかしながら、レースゲームを楽しめる従来のゲーム装置では、プレイ中に仮想車両の挙動を十分に把握できない場合が多かった。
つまり、現実の車両であれば、加速時や減速時等には、慣性力が働くため、ドライバ等は、後ろ向きの荷重や前向きの荷重を体感することになる。また、コーナ等の旋回時には、遠心力が働くため、旋回方向と逆向きの荷重を体感することになる。このような荷重の体感により、ドライバ等は、車両の挙動や走行状況を容易に把握することがきる。
これに対し、レースゲームでは、プレイ中に表示される映像から何らの荷重も体感できないため、利用者は、仮想車両の挙動を十分に把握することができないという問題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、仮想空間における仮想車両の走行状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することのできる画像生成装置、荷重表示方法、および、プログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係る画像生成装置は、操作入力受付部、走行状況管理部、シンボル描画部、タイヤ画像描画部、メータ画像生成部、および、表示部を備え、以下のように構成する。

まず、操作入力受付部は、仮想空間内を移動させる仮想車両に向けた操作入力を受け付ける。また、走行状況管理部は、受け付けられた操作入力に基づいて、仮想車両の走行状況を管理する。そして、シンボル描画部は、管理される走行状況に基づく荷重に応じて、表示位置の異なる荷重シンボルを描画する。
一方、タイヤ画像描画部は、管理される走行状況に基づく荷重に応じて、表示形態の異なるタイヤ画像を描画する。また、メータ画像生成部は、算定された荷重に基づいて、描画された荷重シンボルとタイヤ画像とを含むメータ画像を生成する。そして、表示部は、生成されたメータ画像を表示する。

つまり、荷重の方向および大きさを示す荷重シンボルと、荷重に応じて表示形態が異なるタイヤ画像とを含むメータ画像が表示されるため、利用者は、自己の操作により生じた荷重を認識することができる。
この結果、仮想車両の走行状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

本発明の第２の観点に係る画像生成装置は、画像情報記憶部、操作入力受付部、走行状況管理部、荷重算定部、シンボル描画部、タイヤ画像描画部、メータ画像生成部、および、表示部を備え、以下のように構成する。

まず、画像情報記憶部は、仮想空間内に配置される風景画像を含む画像情報を記憶する。また、操作入力受付部は、仮想空間内を移動させる仮想車両に向けた操作入力を受け付ける。また、走行状況管理部は、受け付けられた操作入力に基づいて、仮想車両の走行状況を管理する。そして、荷重算定部は、管理される走行状況に基づいて、仮想車両に加わる荷重を算定する。

一方、シンボル描画部は、算定された荷重に基づいて、表示位置の異なる荷重シンボルを描画する。また、タイヤ画像描画部は、算定された荷重に基づいて、表示形態の異なるタイヤ画像を描画する。また、メータ画像生成部は、描画された荷重シンボルとタイヤ画像とを含むメータ画像を生成する。そして、表示部は、生成されたメータ画像を表示する。

つまり、荷重の方向および大きさを示す荷重シンボルと、荷重に応じて表示形態が異なるタイヤ画像とを含むメータ画像が表示されるため、利用者は、自己の操作により生じた荷重を認識することができる。
この結果、仮想車両の走行状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

また、前記タイヤ画像描画部は、算定された当該荷重に応じて、所定色の着色面積が異なるタイヤ画像を描画してもよい。

また、前記タイヤ画像描画部は、算定された当該荷重に応じて、形状の異なるタイヤ画像を描画してもよい。

また、前記タイヤ画像描画部は、算定された当該荷重が所定の限界荷重を超えた場合に、タイヤ画像の外枠の色を変化させてもよい。

本発明の第３の観点に係る荷重表示方法は、操作入力受付工程、走行状況管工程、シンボル描画工程、タイヤ画像描画工程、メータ画像生成工程、および、表示制御工程を備え、以下のように構成する。

まず、操作入力受付工程では、仮想空間内を移動させる仮想車両に向けた操作入力を受け付ける。また、走行状況管理工程では、受け付けられた操作入力に基づいて、仮想車両の走行状況を管理する。そして、シンボル描画工程では、管理される走行状況に基づく荷重に応じて、表示位置の異なる荷重シンボルを描画する。
一方、タイヤ画像描画工程では、管理される走行状況に基づく荷重に応じて、表示形態の異なるタイヤ画像を描画する。また、メータ画像生成工程では、描画された荷重シンボルとタイヤ画像とを含むメータ画像を生成する。そして、表示制御工程では、生成されたメータ画像を所定の表示部に表示する。

つまり、荷重の方向および大きさを示す荷重シンボルと、荷重に応じて表示形態が異なるタイヤ画像とを含むメータ画像が表示されるため、利用者は、自己の操作により生じた荷重を認識することができる。
この結果、仮想車両の走行状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

本発明の第４の観点に係るプログラムは、コンピュータ（ゲーム装置を含む。）を、上記の画像生成装置として機能させるように構成する。

このプログラムは、コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリ等のコンピュータ読取可能な情報記録媒体に記録することができる。

上記プログラムは、当該プログラムが実行されるコンピュータとは独立して、コンピュータ通信網を介して配布・販売することができる。また、上記情報記録媒体は、当該コンピュータとは独立して配布・販売することができる。

本発明によれば、仮想空間における移動体の走行状況（移動状況）に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係る画像生成装置が実現される典型的なゲーム装置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。

ゲーム装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、インターフェース１０４と、コントローラ１０５と、外部メモリ１０６と、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）−ＲＯＭドライブ１０７と、画像処理部１０８と、音声処理部１０９と、ＮＩＣ（Network Interface Card）１１０と、を備える。

なお、ゲーム用のプログラムおよびデータを記憶したＤＶＤ−ＲＯＭをＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０７に装着して、ゲーム装置１００の電源を投入することにより、当該プログラムが実行され、本実施形態の画像生成装置が実現される。

ＣＰＵ １０１は、ゲーム装置１００全体の動作を制御し、各構成要素と接続され制御信号やデータをやりとりする。

ＲＯＭ １０２には、電源投入直後に実行されるＩＰＬ（Initial Program Loader）が記録され、これが実行されることにより、ＤＶＤ−ＲＯＭに記録されたプログラムをＲＡＭ １０３に読み出してＣＰＵ １０１による実行が開始される。また、ＲＯＭ １０２には、ゲーム装置１００全体の動作制御に必要なオペレーティングシステムのプログラムや各種のデータが記録される。

ＲＡＭ １０３は、データやプログラムを一時的に記憶するためのもので、ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出したプログラムやデータ、その他ゲームの進行やチャット通信に必要なデータが保持される。

インターフェース１０４を介して接続されたコントローラ１０５は、ユーザがゲーム実行の際に行う操作入力を受け付ける。

インターフェース１０４を介して着脱自在に接続された外部メモリ１０６には、ゲームの進行状態を示すデータ、チャット通信のログ（記録）のデータなどが書き換え可能に記憶される。ユーザは、コントローラ１０５を介して指示入力を行うことにより、これらのデータを適宜外部メモリ１０６に記録することができる。

ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０７に装着されるＤＶＤ−ＲＯＭには、ゲームを実現するためのプログラムとゲームに付随する画像データや音声データが記録される。ＣＰＵ １０１の制御によって、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０７は、これに装着されたＤＶＤ−ＲＯＭに対する読み出し処理を行って、必要なプログラムやデータを読み出し、これらはＲＡＭ １０３等に一時的に記憶される。

画像処理部１０８は、ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出されたデータをＣＰＵ １０１や画像処理部１０８が備える画像演算プロセッサ（図示せず）によって加工処理した後、これを画像処理部１０８が備えるフレームメモリ（図示せず）に記録する。フレームメモリに記録された画像情報は、所定の同期タイミングでビデオ信号に変換され画像処理部１０８に接続されるモニタ（図示せず）へ出力される。これにより、各種の画像表示が可能となる。

なお、画像演算プロセッサは、２次元の画像の重ね合わせ演算やαブレンディング等の透過演算、各種の飽和演算を高速に実行できる。
また、仮想３次元空間に配置され、各種のテクスチャ情報が付加されたポリゴン情報を、Ｚバッファ法によりレンダリングして、所定の視点位置から仮想３次元空間に配置されたポリゴンを俯瞰したレンダリング画像を得る演算の高速実行も可能である。

さらに、ＣＰＵ １０１と画像演算プロセッサが協調動作することにより、文字の形状を定義するフォント情報にしたがって、文字列を２次元画像としてフレームメモリへ描画したり、各ポリゴン表面へ描画することが可能である。フォント情報は、ＲＯＭ １０２に記録されているが、ＤＶＤ−ＲＯＭに記録された専用のフォント情報を利用することも可能である。

音声処理部１０９は、ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出した音声データをアナログ音声信号に変換し、これに接続されたスピーカ（図示せず）から出力させる。また、ＣＰＵ １０１の制御の下、ゲームの進行の中で発生させるべき効果音や楽曲データを生成し、これに対応した音声をスピーカから出力させる。

ＮＩＣ １１０は、ゲーム装置１００をインターネット等のコンピュータ通信網（図示せず）に接続するためのものであり、ＬＡＮ（Local Area Network）を構成する際に用いられる１０ＢＡＳＥ−Ｔ／１００ＢＡＳＥ−Ｔ規格にしたがうものや、電話回線を用いてインターネットに接続するためのアナログモデム、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）モデム、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）モデム、ケーブルテレビジョン回線を用いてインターネットに接続するためのケーブルモデム等と、これらとＣＰＵ １０１との仲立ちを行うインターフェース（図示せず）により構成される。

このほか、ゲーム装置１００は、ハードディスク等の大容量外部記憶装置を用いて、ＲＯＭ １０２、ＲＡＭ １０３、外部メモリ１０６、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０７に装着されるＤＶＤ−ＲＯＭ等と同じ機能を果たすように構成してもよい。
また、ユーザからの文字列の編集入力を受け付けるためのキーボードや、各種の位置の指定および選択入力を受け付けるためのマウスなどを接続する形態も採用することができる。

また、本実施形態のゲーム装置１００にかえて、一般的なコンピュータ（汎用のパーソナルコンピュータ等）を利用することもできる。たとえば、一般的なコンピュータは、上記ゲーム装置１００と同様に、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、および、ＮＩＣを備え、ゲーム装置１００よりも簡易な機能を備えた画像処理部を備え、外部記憶装置としてハードディスクを有する他、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等が利用できるようになっている。また、コントローラではなく、キーボードやマウスなどを入力装置として利用する。

（画像生成装置の概要構成）
図２は、本実施形態に係る画像生成装置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。

画像生成装置２００は、操作入力受付部２０１と、画像情報記憶部２０２と、走行状況管理部２０３と、画像生成部２０４と、荷重算定部２０５と、メータ描画部２０６と、表示制御部２０７とを備える。
なお、この画像生成装置２００は、たとえば、仮想空間内のサーキットを走行するレーシングカー等を操作するレーシングゲームに適用された場合を説明するものである。

まず、操作入力受付部２０１は、仮想空間内のサーキットを走行させるレーシングカー（仮想車両）に向けた操作入力を受け付ける。
たとえば、操作入力受付部２０１は、レーシングカーを走行させるために必要な、ブレーキ操作、アクセル操作、ハンドル操作、および、シフトレバー操作等の操作入力を受け付ける。
なお、コントローラ１０５が操作入力受付部２０１として機能しうる。

画像情報記憶部２０２は、仮想空間内のサーキットの走行路が含まれる風景画像等を規定する画像情報を記憶する。この他にも、画像情報記憶部２０２は、利用者に操作されるレーシングカーを含む複数のレーシングカーを規定する画像情報等も記憶している。
なお、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０７に装着されたＤＶＤ−ＲＯＭ、外部メモリ１０６等が、このような画像情報記憶部２０２として機能しうる。

走行状況管理部２０３は、利用者が操作するレーシングカーの走行状況、および、他のレーシングカーの走行状況を管理する。
たとえば、走行状況管理部２０３は、図３（ａ），（ｂ）に示すような走行状況を規定する情報を管理する。
図３（ａ）に示す情報は、操作入力受付部２０１から送られる各種操作情報に従って、適宜更新される情報である。つまり、図３（ａ）の情報により、利用者が操作するレーシングカーの走行状況が管理される。
また、図３（ｂ）に示す情報は、所定のロジックやパラメータにより自動的に更新される情報である。つまり、図３（ｂ）の情報により、自動走行する他のレーシングカーの走行状況が管理される。
また、走行状況管理部２０３は、図３（ａ），（ｂ）の情報に基づいて、レーシングカー同士の接触や衝突等も管理する。
なお、ＣＰＵ １０１が、このような走行状況管理部２０３として機能しうる。

画像生成部２０４は、画像情報記憶部２０２に記憶された画像情報、および、走行状況管理部２０３に管理されている走行状況に基づいて、利用者が操作するレーシングカーの前方画像（進行方向の画像）を生成する。
具体的に、画像生成部２０４は、レーシングカーの運転席から車外を眺めた図４に示すような視界画像（ドライバーズ・ビュー）を描画する。
なお、画像処理部１０８が、このような画像生成部２０４として機能しうる。

荷重算定部２０５は、走行状況管理部２０３にて管理される走行状況に基づいて、利用者が操作するレーシングカー（より具体的には、仮想の操縦者）に加わる荷重（方向と大きさ）を算定する。
たとえば、荷重算定部２０５は、管理される走行状況が加減速の場合に、慣性力等により生じた仮想の操縦者に加わる前後方向の荷重とその大きさを算定する。具体的に荷重算定部２０５は、加速度の向きから、その向きと逆方向となる荷重の方向を算定し、また、加速度と操縦者の体重とを乗じて荷重の大きさを算定する（一例として、数式１参照）。なお、仮想の操縦者は、複数人用意されており、利用者が任意に選択であってもよい。そして、各操縦者の体重は、それぞれ異なっていてもよい。

（数１）
ｆ＝ｍα
ｆ：荷重
ｍ：操縦者の体重（質量）
α：加速度

また、荷重算定部２０５は、管理される走行状況が旋回の場合に、遠心力等により生じた仮想の操縦者に加わる左右方向の荷重とその大きさを算定する。具体的に荷重算定部２０５は、操舵角等から旋回半径を求め、円弧の中心に向かう方向を荷重の方向を算定し、また、速度と旋回半径から角速度を求め、この角速度の二乗に旋回半径と操縦者の体重とを乗じて荷重の大きさを算定する（一例として、数式２参照）。

（数２）
ｆ＝ｍα＝ｍｒω²
ｆ：荷重
ｍ：操縦者の体重（質量）
α：加速度
ｒ：旋回半径
ω：角速度

なお、ＣＰＵ １０１が、このような荷重算定部２０５として機能しうる。

メータ描画部２０６は、荷重算定部２０５が算定した荷重（向きと大きさ）に基づいて、仮想の操縦者に加わる荷重を分かり易く表すメータ画像（インジケータ）を生成する。一例として、メータ描画部２０６は、仮想の操縦者を上方から眺め、操縦者の頭が荷重によって移動する（振られる）様子を簡略化して表すメータ画像を生成する。

具体的に、メータ描画部２０６は、図５（ａ）〜（ｅ）に示すようなメータ画像を生成する。
まず、図５（ａ）のメータ画像は、仮想の操縦者に荷重が掛かっていない場合（停止時や等速走行時等）に生成される一例である。つまり、操縦者の頭を表すヘッドシンボルＨが、コックピット（操縦席）を表すサークルＳの中心（原点）に位置しており、操縦者の頭が荷重により振られていないことを示している。また、メータ画像には、仮想車両のタイヤを表す前輪ＦＴ及び後輪ＲＴも含まれている。

図５（ｂ）のメータ画像は、荷重が後ろ方向に掛かっている場合（加速走行時や他の車両からの追突時等）に生成される一例である。つまり、ヘッドシンボルＨが、サークルＳ内の後ろ側（原点より後方）に位置しており、操縦者の頭が荷重により後ろ方向に振られていることを示している。なお、荷重の大きさに応じてヘッドシンボルＨの位置は適宜変化する。また、サークルＳ上には、荷重の掛かっている方向を強調するために、輪の後部にマーカＭが表示される。なお、このマーカＭも、荷重の大きさに応じて色等を変化させて、荷重の大きさを強調できるようにしてもよい。
一方、図５（ｃ）のメータ画像は、荷重が前方向に掛かっている場合（ブレーキングによる減速走行時や他の車両等への追突時等）に生成される一例である。つまり、ヘッドシンボルＨが、サークルＳ内の前側（原点より前方）に位置しており、操縦者の頭が荷重により前方向に振られていることを示している。また、サークルＳの輪の前部には、マーカＭが表示される。

図５（ｄ）のメータ画像は、荷重が右方向に掛かっている場合（左旋回しながらの等速走行時等）に生成される一例である。つまり、ヘッドシンボルＨが、サークルＳ内の右側（原点より右方向）に位置しており、操縦者の頭が荷重により右方向に振られていることを示している。また、サークルＳの輪の右側部には、マーカＭが表示される。さらに、前輪ＦＴは、ハンドル操作（左旋回）に応じたタイヤの切れ角を表している。
一方、図５（ｅ）のメータ画像は、荷重が左前方向に掛かっている場合（右旋回しながらの減速走行時等）に生成される一例である。つまり、ヘッドシンボルＨが、サークルＳ内の左前側（原点より左前方）に位置しており、操縦者の頭が荷重により左前方向に振られていることを示している。また、サークルＳの輪の左前部には、マーカＭが表示される。さらに、前輪ＦＴは、ハンドル操作（右旋回）に応じたタイヤの切れ角を表している。

つまり、メータ描画部２０６は、荷重が掛かっている方向及び、その大きさに応じて、サークルＳ内の対応位置（原点から対応する方向に対向距離だけずらした位置）にヘッドシンボルＨを移動させたメータ画像を生成する。これにより、操縦者の頭が荷重によりどの方向にどれだけ振られているかを示している。
また、メータ描画部２０６は、荷重が掛かっている方向等を強調するために、マーカＭをサークルＳ上に適宜表示させる。さらに、ハンドル操作に応じたタイヤの切れ角を表すために前輪ＦＴも傾けて表示させる。
なお、画像処理部１０８が、このようなメータ描画部２０６として機能しうる。

表示制御部２０７は、画像生成部２０４が生成した視界画像と、メータ描画部２０６が生成したメータ画像とを適宜合成した後、所定の画像信号に変換し、外部のモニタ等に表示させる。
たとえば、表示制御部２０７は、図６に示すように、視界画像Ｖとメータ画像Ｍｔとを合成した表示画像を生成する。そして、表示制御部２０７は、このように生成した表示画像を、所定の同期タイミングでビデオ信号に変換して、外部のモニタ等に供給する。
なお、画像処理部１０８がこのような表示制御部２０７として機能しうる。

図７は、画像生成装置２００において実行される荷重表示処理の流れを示すフローチャートである。以下、本図を参照して説明する。なお、この荷重表示処理は、たとえば、カーレースゲームの実行時において、ゲームの進行と共に開始される。

まず、カーレースゲームが開始されると（ステップＳ３０１）、画像生成装置２００は、操作入力を受け付けて、レーシングカーの走行状況を更新する（ステップＳ３０２）。
つまり、操作入力受付部２０１が利用者によるアクセル操作、ブレーキ操作、ハンドル操作、および、シフトレバー操作等を受け付けると、走行状況管理部２０３は、操作に応じて走行状況（現在位置、走行方向、スピード等）を更新する。

画像生成装置２００は、走行状況に応じて視界画像を生成する（ステップＳ３０３）。
つまり、画像生成部２０４は、画像情報記憶部２０２に記憶された画像情報、および、走行状況管理部２０３に管理されている走行状況に基づいて、視界画像（ドライバーズ・ビュー）を生成する。

画像生成装置２００は、走行状況に基づいて、荷重を算定する（ステップＳ３０４）。
つまり、荷重算定部２０５は、走行状況管理部２０３にて管理される走行状況に基づいて、利用者が操作するレーシングカー（操縦者）に加わる荷重（方向と大きさ）を算定する。
たとえば、荷重算定部２０５は、管理される走行状況が加減速の場合に、慣性力により生じた仮想の操縦者に加わる前後方向の荷重とその大きさを算定する。また、管理される走行状況が旋回の場合に、遠心力により生じた仮想の操縦者に加わる左右方向の荷重とその大きさを算定する。そして、慣性力と遠心力とが同時に生じている場合（旋回中の加速／減速走行時等）には、それらを合成した荷重（方向と大きさ）を算定する。

画像生成装置２００は、算定された荷重に基づいてメータ画像を描画する（ステップＳ３０５）。
つまり、メータ描画部２０６は、荷重算定部２０５が算定した荷重（向きと大きさ）に基づいて、上述の図５（ａ）〜（ｅ）に示すようなメータ画像を生成する。具体的には、荷重が掛かっている方向及び、その大きさに応じて、サークルＳ内の中心から対応する方向に対応距離だけヘッドシンボルＨを移動させたメータ画像等を生成する。

画像生成装置２００は、視界画像とメータ画像とを合成した表示画像を表示する（ステップＳ３０６）。
つまり、表示制御部２０７は、画像生成部２０４が生成した視界画像と、メータ描画部２０６が生成したメータ画像とを適宜合成した後、所定の画像信号に変換し、外部のモニタ等に表示させる。

たとえば、利用者の操作するレーシングカーが、ゆるい左コーナを左に旋回しながら加速している場合には、図８（ａ）に示すように、サークルＳ内の右後ろ側（原点より右後方）にヘッドシンボルＨが位置し、また、サークルＳの右後部にマーカＭが点灯しているメータ画像Ｍｔが表示される。これは、左旋回に伴い遠心力が生じ、また、加速に伴い慣性力が生じ、そしてこれらが合成された荷重により、操縦者の頭が右後ろ方向に振られている状態を示している。また、前輪ＦＴの傾斜により、左旋回中におけるタイヤの切れ角も表示される。
つまり、利用者は、ヘッドシンボルＨの右後方への移動等により、右後方への荷重を体感することができる。

また、レーシングカーが、右コーナを右に等速で旋回している場合には、図８（ｂ）に示すように、サークルＳ内の左側（原点より左方向）にヘッドシンボルＨが位置し、また、サークルＳの左側部にマーカＭが点灯しているメータ画像Ｍｔが表示される。これは、右旋回に伴い生じた遠心力により、操縦者の頭が左方向に振られている状態を示している。また、前輪ＦＴの傾斜により、右旋回中のタイヤの切れ角が表示される。
つまり、利用者は、ヘッドシンボルＨの左方向への移動等により、左方向への荷重を体感することができる。

さらに、レーシングカーが、左コーナをドリフト走行（車両の向きを右斜めに維持し、左前方向にタイヤを滑らせながら減速走行）している場合には、図８（ｃ）に示すように、サークルＳ内の左前側（原点より左前方向）にヘッドシンボルＨが位置し、また、サークルＳの左前部にマーカＭが点灯しているメータ画像Ｍｔが表示される。これは、右斜め向きの減速に伴い生じた慣性力により、操縦者の頭が左前方向に振られている状態を示している。また、前輪ＦＴの傾斜により、ドリフト中のタイヤの切れ角が表示される。
つまり、利用者は、ヘッドシンボルＨの左前方向への移動等により、左前方向への荷重を体感することができる。

そして、画像生成装置２００は、ゲームが完了したか否かを判別する（ステップＳ３０７）。
画像生成装置２００は、ゲームが完了していないと判別した場合に、ステップＳ３０２に処理を戻し、上述のステップＳ３０２〜Ｓ３０７の処理を繰り返し実行する。
一方、ゲームが完了したと判別した場合に、画像生成装置２００は、荷重表示処理を終える。

このように、本実施形態では、走行状況に基づく荷重に応じて、ヘッドシンボルＨが原点から移動した（対応する方向に対応距離だけ移動した）メータ画像が表示され、利用者は、このメータ画像から仮想の操縦者に加わる荷重を体感することになる。この結果、移動体の移動状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、図５（ａ）に示すようなメータ画像を一例にして説明したが、他に、仮想車両の駆動方式等を表示できるようにしてもよい。また、ヘッドシンボルＨの動きをより分かり易くするために、ヘッドシンボルＨの軌跡（残像）を表示するようにしてもよい。
たとえば、図９（ａ）に示すようなメータ画像を描画するようにしてもよい。このメータ画像には、駆動方式を表す車軸Ｊが含まれている。この例の場合、後輪駆動であるため、後輪ＲＴの間に車軸Ｊが表示されている。なお、前輪駆動である場合には、前輪ＦＴの間に車軸Ｊが表示されることになり、また、４輪駆動である場合には、前輪ＦＴ及び後輪Ｒの間に車軸Ｊが表示されることになる。
そして、このメータ画像中のヘッドシンボルＨが軌跡（残像）を伴って表示される。

たとえば、メータ描画部２０６は、図９（ｂ）に示すような軌跡を伴うヘッドシンボルＨを描画する。この例の場合、メータ描画部２０６は、過去所定数分（又は所定時間分）のヘッドシンボルＨの位置を記憶するようにし、新たなヘッドシンボルＨを描画する際に過去の所定数分のヘッドシンボルＨも色や透明度等を順次変化させて描画する。つまり、過去のヘッドシンボルＨが軌跡であることが明らかになるように描画する。
また、メータ描画部２０６は、図９（ｃ）に示すような軌跡を伴うヘッドシンボルＨを描画してもよい。この例の場合、メータ描画部２０６は、過去の所定数分（又は所定時間分）の位置をなぞるように（ずらすように）、新たな位置まで移動させたヘッドシンボルＨを描画する。

これら図９（ｂ），（ｃ）のような、軌跡を伴うヘッドシンボルＨが表示されることにより、利用者は、ヘッドシンボルＨの移動の経過が把握でき、仮想の操縦者に加わる荷重をよりダイナミックに体感することになる。この結果、移動体の移動状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

上記実施形態では、メータ画像のヘッドシンボルＨの位置（軌跡等も含む）により、仮想の操縦者に加わる荷重を視覚化する場合について説明したが、さらに、仮想車両（より具体的には、前後４本のタイヤ）に加わる荷重を視覚化してもよい。
たとえば、メータ描画部２０６は、前輪ＦＴ及び後輪ＲＴを生成する際に、算定された荷重の大きさに基づいて、図１０（ａ）に示すような表示態様の異なるタイヤ画像を描画する。つまり、荷重の大きさに応じて、タイヤに塗られる着色（黒色等）面積が車軸を中心として前後長手方向に変化させて表示する。

具体的にメータ描画部２０６は、荷重が前方向に掛かっている場合（ブレーキングによる減速走行時等）に、図１０（ｂ）に示すように、メータ画像にて、前輪ＦＴの着色面積が後輪ＲＴの着色面積よりも大きいタイヤ画像を描画する。
また、メータ描画部２０６は、荷重が左前方に掛かっている場合（右旋回しながらの減速走行時等）に、図１０（ｃ）に示すように、メータ画像にて、前輪ＦＴの着色面積が後輪ＲＴの着色面積よりも大きく、かつ、左の前後輪ｌｔが右の前後輪ｒｔよりも着色面積が大きいタイヤ画像を描画する。
つまり、メータ描画部２０６は、メータ画像にて、荷重算定部２０５が算定した荷重（向きと大きさ）に応じて、各タイヤの表示形態を変化させたタイヤ画像を描画する。

これにより、メータ画像に含まれるタイヤ画像からも、移動体の移動状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

さらに、タイヤの限界荷重を超えた状況を表示できるようにしてもよい。たとえば、図１１（ａ）に示すように、タイヤの限界荷重（荷重方向によって異なっていてもよく、また、周回数等によっても変化するものであってもよい）を規定しておき、この限界荷重を超えると、タイヤ画像Ｔに示すように、タイヤの外枠の色等を変化させる。つまり、タイヤに掛かる荷重に応じてタイヤの着色面積を変化させるただけでなく、その荷重が限界荷重を超えると、それまで黒色だった枠から、赤色の枠へと変化させる。

具体的に、急ブレーキにより、前方向の荷重が各タイヤの限界荷重を超えた場合に、メータ描画部２０６は、図１１（ｂ）に示すように、メータ画像にて、前輪ＦＴ及び後輪ＲＴの外枠の色を赤に変化させたタイヤ画像を描画する。
また、高速走行時の急な右旋回により、左方向の荷重が左側のタイヤ（前後のタイヤ）の限界荷重を超えた場合に、メータ描画部２０６は、図１１（ｃ）に示すように、メータ画像にて、左の前後輪ｌｔの外枠の色を赤色に変化させた（右の前後輪ｒｔの外枠の色は黒色のまま）タイヤ画像を描画する。
つまり、メータ描画部２０６は、メータ画像にて、タイヤに掛かる荷重が限界荷重を超えた場合に、そのタイヤの外枠の色等を変化させる。

これにより、タイヤのグリップが極端に低下したこと等を利用者に報知することができる。
なお、タイヤの外枠の色等を変化させるのは、一例であり、他の表示形態によりタイヤが限界荷重を超えたことを表示するようにしてもよい。例えば、タイヤの着色自体を赤色等に変化させてもよい。
また、タイヤが限界荷重を超える手前で、利用者に注意を喚起できるように、別の表示を行うようにしてもよい。
たとえば、メータ描画部２０６は、タイヤに掛かる荷重が限界荷重より低い注意範囲の値となった場合に、タイヤの外枠を黒色から淡い赤色に変化させる。そして、荷重が限界荷重に近づくにつれて、淡い赤色から濃い赤色に変化させる。
これにより、利用者は、タイヤの外枠の色が赤く（濃い赤色）にならないように、ハンドル操作やブレーキ操作をすることで、タイヤの滑りやスピン等の発生を抑えた走りが行える。

また、タイヤの色等を変える代わりに、タイヤの形状を変化させて、タイヤに加わる荷重を視覚化してもよい。

具体的にメータ描画部２０６は、荷重が前方向に掛かっている場合（ブレーキングによる減速走行時等）に、図１２（ａ）に示すように、メータ画像にて、前輪ＦＴの縦幅を伸ばした（拡大した）タイヤ画像を描画する。
また、メータ描画部２０６は、荷重が右方向に掛かっている場合（左旋回しながらの等速走行時等）に、図１２（ｂ）に示すように、メータ画像にて、左の前後輪ｌｔの横幅を縮める（縮小する）とともに、右の前後輪ｒｔの横幅を伸ばしたタイヤ画像を描画する。
つまり、メータ描画部２０６は、メータ画像にて、荷重算定部２０５が算定した荷重（向きと大きさ）に応じて、縦幅または横幅を変形させたタイヤ画像を描画する。

これにより、形状を変化させたタイヤ画像からも、移動体の移動状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

また、上記実施形態では、同一形状（円形）のヘッドシンボルＨの位置により、仮想の操縦者に加わる荷重を視覚化する場合について説明したが、ヘッドシンボルＨの形状を変形させて、操縦者に加わる荷重を視覚化してもよい。
たとえば、ヘッドシンボルＨがサークルＳの中心（原点）を基準に、水滴等のように変形してもよい。

具体的にメータ描画部２０６は、荷重が後ろ方向に掛かっている場合（加速走行時等）に、図１３（ａ）に示すように、ヘッドシンボルＨを中心から後方に向けて水滴のように変形させたメータ画像を描画する。
また、メータ描画部２０６は、荷重が左前方向に掛かっている場合（右旋回しながらの等減速走行時等）に、図１３（ｂ）に示すように、ヘッドシンボルＨを中心から左前方に向けて水滴のように変形させたメータ画像を描画する。

この場合も、移動体の移動状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

また、上記実施形態では、仮想空間内を走行する仮想車両（レーシングカー）を一例に説明したが、仮想空間内を移動する物体（仮想移動体）であれば適宜適用可能である。
たとえば、仮想空間内を飛行する仮想飛行物体（ジェット機や旅客機等）を操作対象とした場合について、以下、簡単に説明する。

この場合、走行状況管理部２０３は、受け付けられた操作入力に基づいて、仮想空間を移動する仮想飛行物体の移動状況を管理する。なお、走行状況管理部２０３は、上記の図３（ａ），（ｂ）にて管理される情報の他に、上昇旋回状態や下降旋回情報といった飛行物体に特有の移動状況（走行状況）も管理する。
また、画像生成部２０４は、記憶された画像情報および管理されている移動状況に基づいて、仮想の操縦者（パイロット）が機内から眺めた視界画像を生成する。

一方、荷重算定部２０５は、管理される移動状況に基づいて、仮想の操縦者に加わる荷重を算定する。たとえば、荷重算定部２０５は、管理される移動状況が加減速の場合に、慣性力により生じた仮想の操縦者に加わる荷重方向と荷重の大きさを算定する。また、管理される移動状況が旋回（上昇旋回や下降旋回も含まれる）の場合に、遠心力により生じた仮想の操縦者に加わる荷重方向と荷重の大きさを算定する。
また、メータ描画部２０６は、荷重算定部２０５が算定した荷重（向きと大きさ）に基づいて、上述の図５（ａ）〜（ｅ）に示すようなメータ画像を生成する。なお、図中のタイヤの代わりに、たとえば、垂直尾翼のラダー等を描画してもよい。
そして、表示制御部２０７は、生成された視界画像と、描画されたメータ画像とを適宜合成させた後、所定の画像信号に変換し、外部のモニタ等に表示させる。

すなわち、仮想飛行物体が左に旋回している場合には、ヘッドシンボルＨが原点から右方向に移動したメータ画像が視界画像と共に表示される。逆に仮想飛行物体が右に旋回している場合には、ヘッドシンボルＨが原点から左方向に移動したメータ画像が視界画像と共に表示される。
このように、仮想の飛行物体に本発明を適用した場合でも、移動状況に基づく荷重に応じて、ヘッドシンボルＨが原点から移動した（対応する方向に対応距離だけ移動した）メータ画像が表示され、利用者は、このメータ画像から仮想の操縦者に加わる荷重を体感することになる。この結果、移動体の移動状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することができる。

以上説明したように、本発明によれば、仮想空間における移動体の移動状況に伴って生じる荷重等を適切に視覚化することことができる。

本発明の実施の形態に係る画像生成装置が実現される典型的なゲーム装置の概要構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る画像生成装置の概要構成を示す模式図である。 （ａ），（ｂ）ともに、当該画像生成装置の走行状況管理部により管理される情報の一例を示す模式図である。 当該画像生成装置の画像生成部により描画される視界画像の一例を示す模式図である。 （ａ）〜（ｅ）共に、当該画像生成装置のメータ描画部により描画されるメータ画像の一例を示す模式図である。 視界画像とメータ画像とが合成された表示画像の一例を示す模式図である。 当該画像生成装置において実行される荷重表示処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）共に、表示画像の一例を示す模式図である。 （ａ）が他のメータ画像の一例を示す模式図であり、（ｂ），（ｃ）がヘッドシンボル軌跡（残像）を説明するための模式図である。 （ａ）がタイヤの荷重の表示変化の様子を説明する模式図であり、（ｂ），（ｃ）がタイヤの荷重表示の一例を示す模式図である。 （ａ）が限界荷重を超えたタイヤの表示を説明する模式図であり、（ｂ），（ｃ）が限界荷重を超えた荷重表示の一例を示す模式図である。 （ａ），（ｂ）共に、タイヤの形状表示が異なる他のメータ画像の一例を示す模式図である。 （ａ），（ｂ）共に、ヘッドシンボルの形状が異なる他のメータ画像の一例を示す模式図である。

符号の説明

１００ ゲーム装置
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ インターフェース
１０５ コントローラ
１０６ 外部メモリ
１０７ ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ
１０８ 画像処理部
１０９ 音声処理部
１１０ ＮＩＣ
２００ 画像生成装置
２０１ 操作入力受付部
２０２ 画像情報記憶部
２０３ 走行状況管理部
２０４ 画像生成部
２０５ 荷重算定部
２０６ メータ描画部
２０７ 表示制御部

Claims (7)

1. 仮想空間内を移動させる仮想車両に向けた操作入力を受け付ける操作入力受付部と、
   受け付けられた当該操作入力に応じて走行する当該仮想車両を基準とした視界画像を生成する視界画像生成部と、
   当該仮想車両の走行状況に基づいて、当該仮想車両に加わる荷重を算定する荷重算定部と、
   荷重シンボルとタイヤ画像とを含むメータ画像を生成するメータ画像生成部と、
   生成された当該視界画像と当該メータ画像とを合成して表示する表示制御部と、を備え、
   前記メータ画像生成部は、
   算定された当該荷重に応じて、所定の原点から移動させた位置に荷重シンボルを描画するシンボル描画部と、
   当該仮想車両の各タイヤに対応し、算定された当該荷重に応じて、表示形態がそれぞれ異なるタイヤ画像を描画するタイヤ画像描画部と、を備える、
   ことを特徴とする画像生成装置。
2. 仮想空間内に配置される風景画像を含む画像情報を記憶する画像情報記憶部と、
   仮想空間内を移動させる仮想車両に向けた操作入力を受け付ける操作入力受付部と、
   受け付けられた当該操作入力に基づいて、当該仮想車両の走行状況を管理する走行状況管理部と、
   管理される当該走行状況に基づいて、当該仮想車両に加わる荷重を算定する荷重算定部と、
   記憶された当該画像情報および管理される当該走行状況に基づいて、当該仮想車両を基準とした視界画像を生成する視界画像生成部と、
   荷重シンボルとタイヤ画像とを含むメータ画像を生成するメータ画像生成部と、
   生成された当該視界画像と当該メータ画像とを合成して表示する表示制御部と、を備え、
   前記メータ画像生成部は、
   算定された当該荷重に基づいて、所定の平面領域内で原点から移動させた位置に荷重シンボルを描画するシンボル描画部と、
   当該仮想車両の４本のタイヤにそれぞれ対応し、算定された当該荷重に応じて、表示形態がそれぞれ異なるタイヤ画像を描画するタイヤ画像描画部と、を備える、
   ことを特徴とする画像生成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像生成装置であって、
   前記タイヤ画像描画部は、算定された当該荷重に応じて、所定色の着色面積がそれぞれ異なるタイヤ画像を描画する、
   ことを特徴とするもの。
4. 請求項１または２に記載の画像生成装置であって、
   前記タイヤ画像描画部は、算定された当該荷重に応じて、形状がそれぞれ異なるタイヤ画像を描画する、
   ことを特徴とするもの。
5. 請求項３または４に記載の画像生成装置であって、
   前記タイヤ画像描画部は、算定された当該荷重が所定の限界荷重を超えた場合に、更に外枠の色を変化させたタイヤ画像を描画する、
   ことを特徴とするもの。
6. 操作入力受付部と、視界画像生成部と、荷重算定部と、メータ画像生成部と、表示制御部とを用いる荷重表示方法であって、
   前記操作入力受付部が行う、仮想空間内を移動させる仮想車両に向けた操作入力を受け付ける操作入力受付工程と、
   前記視界画像生成部が行う、受け付けられた当該操作入力に応じて走行する当該仮想車両を基準とした視界画像を生成する視界画像生成工程と、
   前記荷重算定部が行う、当該仮想車両の走行状況に基づいて、当該仮想車両に加わる荷重を算定する荷重算定工程と、
   前記メータ画像生成部が行う、荷重シンボルとタイヤ画像とを含むメータ画像を生成するメータ画像生成工程と、
   前記表示制御部が行う、生成された当該視界画像と当該メータ画像とを合成して表示する表示制御工程と、を備え、
   前記メータ画像生成部が行う前記メータ画像生成工程は、
   算定された当該荷重に応じて、所定の原点から移動させた位置に荷重シンボルを描画するシンボル描画工程と、
   当該仮想車両の各タイヤに対応し、算定された当該荷重に応じて、表示形態がそれぞれ異なるタイヤ画像を描画するタイヤ画像描画工程と、を備える、
   ことを特徴とする荷重表示方法。
7. コンピュータを
   仮想空間内を移動させる仮想車両に向けた操作入力を受け付ける操作入力受付部、
   受け付けられた当該操作入力に応じて走行する当該仮想車両を基準とした視界画像を生成する視界画像生成部、
   当該仮想車両の走行状況に基づいて、当該仮想車両に加わる荷重を算定する荷重算定部、
   荷重シンボルとタイヤ画像とを含むメータ画像を生成するメータ画像生成部、
   生成された当該視界画像と当該メータ画像とを合成して表示する表示制御部、として機能させ、
   前記メータ画像生成部は、算定された当該荷重に応じて、所定の原点から移動させた位置に荷重シンボルを描画すると共に、当該仮想車両の各タイヤに対応し、算定された当該荷重に応じて、表示形態がそれぞれ異なるタイヤ画像を描画する、ように機能させる、
   ことを特徴とするプログラム。

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