JP3769287B2 - 画像生成装置、荷重表示方法、ならびに、プログラム - Google Patents
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Description
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。
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。
一方、荷重算定部は、管理される移動状況に基づいて、移動体における仮想の操縦者に加わる荷重を算定する。また、メータ画像生成部は、算定された荷重に基づいて、荷重の方向および大きさのうち少なくとも一方を示す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。
一例として、メータ画像生成部は、平面領域(サークル内の平面等)の中心を原点とし、荷重が掛かっている方向及び、その大きさに応じて、ヘッドシンボル(仮想の操縦者の頭をイメージしたもの)を原点からずらしたメータ画像を生成する。これにより、表示部には、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のかが、表示される。
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。
一例として、メータ画像生成部は、平面領域の中心を原点とし、荷重が掛かっている方向及び、その大きさに応じて、ヘッドシンボルを原点からずらしたメータ画像を生成する。これにより、表示部には、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のかが、視界画像と共に表示される。
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。
一例として、メータ画像生成部は、移動状況が加速/減速中であれば、ヘッドシンボルを原点(中心等)から後方/前方に移動させる。また、移動状況が左/右旋回中であれば、ヘッドシンボルを原点(中心等)から右方向/左方向に移動させる。
つまり、移動状況に基づく荷重に応じて、ヘッドシンボル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。
この場合、シンボル(ヘッドシンボル)の軌跡(残像)から、荷重が変化する経過も把握することができる。
この場合、個々の荷重に波(揺れ)がある場合でも、平均化されるため、ヘッドシンボルが振動したように表示されるのを防止することができる。
一方、荷重算定工程では、管理される移動状況に基づいて、移動体における仮想の操縦者に加わる荷重を算定する。また、メータ画像生成工程では、算定された荷重に基づいて、荷重の方向および大きさのうち少なくとも一方を示すメータ画像を生成する。そして、表示制御工程では、生成された前方画像とタイヤ画像とを所定の表示装置に合成して表示する。
たとえば、メータ画像生成工程では、平面領域の中心を原点とし、荷重が掛かっている方向及び、その大きさに応じて、ヘッドシンボルを原点からずらしたメータ画像を生成する。これにより、表示制御工程により表示部には、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のかが、表示される。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
f=mα
f:荷重
m:操縦者の体重(質量)
α:加速度
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
この場合、個々の荷重に波(揺れ)がある場合でも、平均化されるため、ヘッドシンボルが振動したように表示されるのを防止することができる。
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ができる。
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)
- 仮想空間内を移動させる仮想の移動体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移動する当該移動体を基準とした視界画像を生成する視界画像生成部と、
当該移動体の移動状況に基づいて、当該移動体における仮想の操縦者に加わる荷重を算定する荷重算定部と、
当該操縦者の頭を表すシンボルを含み、算定された当該荷重に応じて移動させた当該シンボルの位置により、荷重の方向および大きさを示す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る、
ことを特徴とする画像生成装置。 - 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の移動体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、当該移動体の移動状況を管理する移動状況管理部と、
管理される当該移動状況に基づいて、当該移動体における仮想の操縦者に加わる荷重を算定する荷重算定部と、
当該移動体の操縦席を表す平面領域と、当該操縦者の頭を表すシンボルとを含み、算定された当該荷重に応じて当該平面領域内を移動させた当該シンボルの位置により、荷重の方向および大きさを示すメータ画像を生成するメータ画像生成部と、
記憶された当該画像情報および管理される当該移動状況に基づいて、当該移動体を基準とした視界画像を生成する視界画像生成部と、
生成されたメータ画像と生成された視界画像とを合成して表示する表示制御部とを備える、
ことを特徴とする画像生成装置。 - 請求項1または2に記載の画像生成装置であって、
前記メータ画像生成部は、算定された当該荷重に応じて、予め定められた原点から対応する方向に対応距離だけ離れた位置に、当該シンボルを移動させたメータ画像を生成する、
ことを特徴とするもの。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の画像生成装置であって、
前記メータ画像生成部は、過去分のシンボルを更に含み、当該過去分のシンボルの色又は透明度を変化させて移動軌跡を明らかにしたメータ画像を生成する、
ことを特徴とするもの。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の画像生成装置であって、
前記メータ画像生成部は、前記荷重算定部により逐次算定される荷重の内、直近となる所定数の荷重の平均値に基づいて、メータ画像を生成する、
ことを特徴とするもの。 - 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の移動体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移動する当該移動体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、当該移動体の移動状況に基づいて、当該移動体における仮想の操縦者に加わる荷重を算定する荷重算定工程と、
メータ画像生成部が行う、当該操縦者の頭を表すシンボルを含み、算定された当該荷重に応じて移動させた当該シンボルの位置により、荷重の方向および大きさを示すメータ画像を生成するメータ画像生成工程と、
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る、
ことを特徴とする荷重表示方法。 - コンピュータを
仮想空間内を移動させる仮想の移動体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移動する当該移動体を基準とした視界画像を生成する視界画像生成部、
当該移動体の移動状況に基づいて、当該移動体における仮想の操縦者に加わる荷重を算定する荷重算定部、
当該操縦者の頭を表すシンボルを含み、算定された当該荷重に応じて移動させた当該シンボルの位置により、荷重の方向および大きさを示す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、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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