JP4042926B2 - 画像生成装置及び情報記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置及び情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内に複数のオブジェクトを配置し、オブジェクト空間内の所与の視点から見える画像を生成する画像生成装置が開発、実用化されており、いわゆる仮想現実を体験できるものとして人気が高い。バイクゲームを楽しむことができる画像生成装置を例にとれば、プレーヤは、自身が操作するバイクをオブジェクト空間内のコース上で走行させて３次元ゲームを楽しむ。
【０００３】
さて、このような画像生成装置では、プレーヤの仮想現実感を向上させるという課題があり、このためには、例えばバイクのみならずバイクに搭乗するキャラクタについても、よりリアルに多様に動作させることが望まれる。
【０００４】
一方、バイクやキャラクタを動作させるプログラムについては、より簡易で開発労力を低減できるものであることが望まれる。
【０００５】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多様なモーションデータの再生を少ない処理負担で実現できる画像生成装置及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置であって、オブジェクト空間内のコース上で移動体を移動させる演算を行う手段と、前記コースの各エリアにおいて再生すべきモーションデータを前記コースの各エリアに対応づけて設定しておき、この設定されたモーションデータの中から移動体のコース上での位置に基づいてモーションデータを選択し、選択されたモーションデータを再生する手段と、オブジェクト空間内の所与の視点において見える画像を生成する手段とを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、コース上で移動体が移動する。またコースの各エリアには各エリアに対応づけてモーションデータが設定されている。そして移動体が例えば第１のエリアに入ると、この第１のエリアに対応づけられたモーションデータが再生され、第２のエリアに入ると第２のエリアに対応づけられたモーションデータが再生される。このように本発明によれば、移動体がコース上を移動するのに伴い、再生されるモーションデータが次々に切り替わる。これにより、少ない処理負担で多様なモーションデータを再生することが可能となる。
【０００８】
また本発明は、前記コースの前記各エリアの始点に設けられる切り替えポイントにおいて、再生すべきモーションデータの設定が切り替わることを特徴とする。このようにすれば、移動体が切り替えポイントを越えたか否か等を判断するだけで、再生すべきモーションデータの切り替えを行うことができるため、処理を簡易化できる。
【０００９】
また本発明は、移動体が前記切り替えポイントを越えたか否かを、コースに沿って設定された道のりデータに基づいて判断することを特徴とする。このようにすることで、移動体の順位判定等にも使用できる道のりデータの有効利用を図ることができる。
【００１０】
また本発明は、選択されたモーションデータを、プレーヤの操作データ及び移動体の走行データの少なくとも一方に基づいて変化させながら再生することを特徴とする。このようにすることで、プレーヤの意志や、移動体の走行状況を反映させたモーションデータの再生が可能となる。
【００１１】
なおこの場合、予め用意された複数のモーションデータの中から、プレーヤの操作データ及び移動体の走行データの少なくとも一方に基づいて１つのモーションデータを選択して再生してもよいし、プレーヤの操作データ及び移動体の走行データの少なくとも一方に基づく補間処理によりモーションデータを生成して再生してもよい。
【００１２】
また本発明は、コース上の第１のエリアに設定されたモーションデータの再生中に次のモーションデータが設定される第２のエリアに移動体が移動した場合においても、前記第１のエリアに設定されたモーションデータの再生を完了させることを特徴とする。このようにすることで、第１のエリアに設定されたモーションデータの再生が完了する前に、移動体が第２のエリアに移動したような場合にも、より自然な画像を得ることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお以下では、本発明をバイクゲームに適用した場合を例にとり説明するが、本発明が適用されるものはこれに限られるものではない。
【００１４】
図１に、本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の一例を示す。
【００１５】
ここで操作部１０は、プレーヤが、アクセル、ブレーキを操作したり、バイク模して作った車体（図１６の１１０５参照）をローリングすることで操作データを入力するためのものであり、操作部１０にて得られた操作データは処理部１００に入力される。
【００１６】
処理部１００は、上記操作データと所与のプログラムなどに基づいて、オブジェクト空間に表示物を配置する処理や、このオブジェクト空間の所与の視点での画像を生成する処理を行うものである。この処理部１００の機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、ＤＳＰ、画像生成専用ＩＣなどのハードウェアにより実現できる。
【００１７】
情報記憶媒体１９０は、プログラムやデータを記憶するものである。この情報記憶媒体１９０の機能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、メモリなどのハードウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報記憶媒体１９０からのプログラム、データに基づいて種々の処理を行うことになる。
【００１８】
処理部１００は、ゲーム演算部１１０とモーションデータ記憶部１２０と画像生成部１５０を含む。
【００１９】
ここでゲーム演算部１１０は、ゲームモードの設定処理、ゲームの進行処理、移動体の位置や方向を決める処理、視点位置や視線方向を決める処理、オブジェクト空間へ表示物を配置する処理等を行う。
【００２０】
モーションデータ記憶部１２０は種々のモーションデータを記憶するものである。このモーションデータは初期状態では情報記憶媒体１９０に格納されており、電源投入後等に情報記憶媒体１９０からモーションデータ記憶部１２０に転送される。
【００２１】
画像生成部１５０は、ゲーム演算部１１０により設定されたオブジェクト空間での所与の視点での画像を生成する処理を行う。画像生成部１５０により生成された画像は表示部１２において表示される。
【００２２】
ゲーム演算部１１０は移動体演算部１１２とモーションデータ再生部１１６を含む。
【００２３】
ここで移動体演算部１１２は、操作部１０から入力される操作データや所与のプログラムに基づき、プレーヤが操作するバイク（以下、Ｐバイクと呼ぶ）や所与の制御プログラム（コンピュータ）により動きが制御されるバイク（以下、ＣＰバイクと呼ぶ）などの移動体を、オブジェクト空間内のコース上で移動させる演算を行う。より具体的には、移動体の位置や方向を例えば１フレーム（１／６０秒）毎に求める演算を行う。
【００２４】
例えば（ｋ−１）フレームでの移動体の位置をＰＭk-1、速度をＶＭk-1、加速度をＡＭk-1、１フレームの時間を△ｔとする。するとｋフレームでの移動体の位置ＰＭk、速度ＶＭkは例えば下式（１）、（２）のように求められる。
ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ （１）
ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1（ＶＸＲ）×△ｔ （２）
モーションデータ再生部１１６は、モーションデータ記憶部１２０に記憶されるモーションデータを、後に詳述する手法により再生するものである。
【００２５】
なお再生するすべてのモーションデータをモーションデータ記憶部１２０に記憶する代わりに、モーションデータ記憶部１２０に記憶されるモーションデータを補間することで、再生するモーションデータを得るようにしてもよい。
【００２６】
図２に本実施形態により生成されるゲーム画像の一例を示す。プレーヤは、図１の操作部１０を用いてＰバイク２０を操作し、制御プログラムにより制御されるＣＰバイク３０や、他のプレーヤが操作するＰバイク２２と競争をする。そして本実施形態では、Ｐバイク２０に搭乗するキャラクタ２１や、ＣＰバイクに搭乗するキャラクタ３１をリアルに動作させている。即ち、プレーヤの操作、バイクの走行状況、コース状況が反映されるように、キャラクタ２１、３１をリアルに動かす。このようにすることで、プレーヤの感じる仮想現実感を大幅に向上できる。
【００２７】
そしてキャラクタなどのオブジェクトの動きをリアルなものにするために、本実施形態は以下のような特徴を有している。
【００２８】
まず、図３に示すように、コースの各エリアにおいて再生すべきモーションデータをコースの各エリアに対応づけて設定しておく。例えば図３では、スタートポイント〜ポイントＰ１は直線のエリアであるため、直線用のモーションデータが設定される。一方、Ｐ１〜Ｐ２は左コーナのエリアであるため左コーナ用のモーションデータが設定される。
【００２９】
より具体的には、Ｐ１は、モーションデータの切り替えポイントとして機能し、バイクが走行しＰ１を越えると、再生すべきモーションデータが直線用から左コーナ用に切り替わる。
【００３０】
同様に、Ｐ２〜Ｐ３のエリアにはジャンプ用モーションデータ、Ｐ３〜Ｐ４のエリアには直線用モーションデータ、Ｐ４〜Ｐ５のエリアには左コーナ用モーションデータ、Ｐ５〜Ｐ６のエリアには上り用モーションデータ、Ｐ６〜Ｐ７のエリアには右コーナ用モーションデータ、Ｐ７〜Ｐ８のエリアには下り用モーションデータが設定されている。即ち、切り替えポイントであるＰ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７において、各々、ジャンプ用、直線用、左コーナ用、上り用、右コーナ用、下り用にモーションデータが切り替わる。
【００３１】
なお本実施形態では図４に示すように、コース１８に、スタートポイントを例えば０としエンドポイントを例えば１０００とする道のりデータが設定されている。例えばバイクが図４のＱ１に位置する場合には道のりデータは４００になり、Ｑ２に位置する場合には５００になる。
【００３２】
そして本実施形態では、バイクが図３のポイントＰ１〜Ｐ２１を越えたか否かを、この道のりデータを利用して判断している。例えばポイントＰ１の位置での道のりデータは例えば１００となっている。従って、移動するバイクの位置での道のりデータを監視し、バイクの位置での道のりデータが１００を越えた段階で、直線用から左コーナ用にモーションデータを切り替える。同様にポイントＰ２の位置での道のりデータは例えば１２０となっているため、バイクの位置での道のりデータが１２０を越えた段階で、左コーナ用からジャンプ用にモーションデータを切り替える。このようにすることで、各切り替えポイントでモーションデータを切り替える処理を簡易に実現できるようになる。
【００３３】
次にモーションデータの再生処理について説明する。
【００３４】
本実施形態では、図５のＡ１に示すように、オブジェクト空間内のバイクが直線のコースを走行しており、プレーヤが、操作部１０の１つである車体（図１６の１１０５参照）を倒していない場合には、バイクに搭乗する画面上のキャラクタは基本姿勢を保つ。
【００３５】
一方、図５のＡ２に示すように、オブジェクト空間内のバイクが右コーナを走行すると、キャラクタの右足が上がる。即ち図３において、バイクが切り替えポイントＰ６を越えてＰ６〜Ｐ７のエリアを走行すると、キャラクタの右足が上がる。また図５のＡ３に示すように、バイクが左コーナを走行すると、キャラクタの左足が上がる。即ちバイクが図３のＰ１〜Ｐ２、Ｐ４〜Ｐ５のエリアを走行すると左足が上がる。
【００３６】
また、図５のＡ４に示すように、プレーヤがゲーム筐体である車体を右に倒すと、キャラクタの体が右に倒れる。またＡ５に示すように、車体を左に倒すと、キャラクタの体が左に倒れる。そして、バイクが右コーナを走行している時にプレーヤが車体を右に倒すと、キャラクタは右足を出しながら体を右に倒す。一方、バイクが左コーナを走行している時にプレーヤが車体を左に倒すと、キャラクタは左足を出しながら体を左に倒す。
【００３７】
図６のＢ１に示すように、バイクが平地を走行しておりプレーヤが車体を倒していない場合には、図７（Ａ）に示すように、バイク４０に搭乗するキャラクタ４１は基本姿勢を保つ。
【００３８】
一方、図６のＢ２に示すように、オブジェクト空間内のバイクが上がり坂を走行すると、図７（Ｂ）に示すように、キャラクタ４１の体が前に傾く。即ちバイクが図３のＰ５〜Ｐ６のエリアを走行すると体が前に傾く。また図６のＢ３に示すようにバイクが下り坂を走行すると、図７（Ｃ）に示すように、キャラクタ４１の体が後ろに傾く。即ちバイクがＰ７〜Ｐ８のエリアを走行すると体が後ろに傾く。
【００３９】
またバイクが上り坂を走行している時にプレーヤが車体を右に倒すと、キャラクタは体を前に傾けながら右に倒す。またバイクが下り坂を走行している時にプレーヤが車体を左に倒すと、キャラクタは体を後ろに傾けながら左に倒す。
【００４０】
図５に示すキャラクタの状態変化について図８を用いて更に詳しく説明する。
【００４１】
図８のＣ１に示すように、オブジェクト空間内のバイクが直線を走行し、プレーヤが車体をまっすぐにしていると、図９のＤ１に示すようにバイク４０に搭乗するキャラクタ４１は基本姿勢を保つ。この状態でＣ２に示すように、バイクが右コーナを走行し、プレーヤが車体をまっすぐにしていると、図９のＤ１〜Ｄ６に示すような第１のモーションデータが再生される。即ちキャラクタ４１は、体をまっすぐにしながら右足を出す。
【００４２】
なお第１のモーションデータの実際の再生フレーム数は例えば１００フレーム程度となる。
【００４３】
一方、図８のＣ３に示すように、バイクが右コーナを走行し、プレーヤが車体を２２．５度だけ右に倒すと、図９のＥ１〜Ｅ６に示すような第３のモーションデータが再生される。即ちキャラクタ４１は、体を右に少し倒しながら右足を出す。
【００４４】
また、図８のＣ４に示すように、バイクが右コーナを走行し、プレーヤが車体を４５度だけ右に倒すと、図９のＦ１〜Ｆ６に示すような第２のモーションデータが再生される。即ちキャラクタ４１は、体を右に大きく倒しながら右足を出す。
【００４５】
さて、図８において、第１のモーションデータを再生しＣ１の状態からＣ２の状態にキャラクタが変化している際に、プレーヤが車体を例えば４５度だけ傾けた場合を考える。このような場合に、これまでの画像生成装置では、第１のモーションデータの再生が完了しない限り、第２のモーションデータの再生は開始しなかった。このため、キャラクタを滑らかに動作させることができなかった。また車体を倒したプレーヤの意志を、画面上のキャラクタの動きに即座に反映することができなかった。
【００４６】
これに対して本実施形態では以下のように処理しているため、キャラクタの滑らかな動きを実現できる。即ち、第１のモーションデータを再生して、図９のＤ１、Ｄ２を再生した時に、プレーヤが車体を例えば４５度だけ傾けたとする。この時、本実施形態では、まず第３のモーションデータである図９のＥ３、Ｅ４を再生し、その後に、第２のモーションデータである図９のＦ５、Ｆ６を再生する。即ち図８、図９において、Ｄ１、Ｄ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｆ５、Ｆ６というようにモーションデータを再生する。これにより、右足を出しながら体を右に倒すというキャラクタの動きを、滑らかに再生することが可能となる。そして、第３のモーションデータは図１のモーションデータ記憶部１２０に予め記憶されているため、補間処理等の必要性がない。従って、本実施形態によれば、簡易且つ高速な処理で、キャラクタの滑らかな動きを再生できるようになる。
【００４７】
なお、プレーヤが車体をまっすぐな状態から２２．５度だけ傾けて、その状態に車体を保った場合には、例えばＤ１、Ｄ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６というようにモーションデータを再生する。また、プレーヤが車体を倒すのが遅れた場合には、例えばＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｅ５、Ｆ６というようにモーションデータを再生する。
【００４８】
なお第３のモーションデータは複数用意することが望ましい。例えば図１０では、Ｇ１（直線で、車体をまっすぐ）からＧ３（右コーナーで車体を１２．５度だけ倒す）への状態変化を再生する第３-1のモーションデータ、Ｇ１からＧ４（右コーナーで車体を２２．５度だけ倒す）への状態変化を再生する第３-2のモーションデータ、Ｇ１からＧ５（右コーナーで車体を３３．７５度だけ倒す）への状態変化を再生するための第３-3のモーションデータが用意されている。そして図１０では、プレーヤの操作データの段階的な変化、例えば車体の傾けかたの段階的な変化に応じて、複数の第３のモーションデータ３-1、３-2、３-3の中から再生するモーションデータを選択している。このようにすることで、キャラクタの動きを更に滑らかなものにできると共に、プレーヤの意志をより一層反映させたゲーム画像を得ることができる。
【００４９】
なお操作データの段階的な変化としては、車体の傾ける角度以外にも、例えばアクセルやブレーキの踏み具合等、種々のものを考えることができる。また操作データの段階的な変化に限らず、バイクの走行状況（位置、方向、速度、加速度、ジャンプ高さ等）やコース状況（直線、右コーナ、左コーナ、上り、下り、路面状況）などのゲーム状況の段階的な変化に基づき、複数の第３のモーションデータから再生するモーションデータを選択してもよい。
【００５０】
さて、図９では、バイクが右コーナを走行している時にプレーヤが車体を右に倒した場合のモーションデータを示した。これは、画面上に映るコースが右に曲がるのに合わせてプレーヤが車体を右に倒すのに成功した場合のモーションデータに相当する。しかしながら、本実施形態では、図１１に示すように、バイクが右コーナを走行している時にプレーヤが車体を左に倒した場合のモーションデータも用意している。これは、画面上に映るコースが右に曲がっているのにもかかわらず、プレーヤが誤って車体が左に倒してしまいコーナリングに失敗した場合のモーションデータに相当する。このように、プレーヤが行う可能性がある種々の操作を想定して、その操作に対応するモーションデータを用意することで、プレーヤの感じる仮想現実感を更に一層向上できるようになる。
【００５１】
また図１２に、ジャンプ時に行う２種類のモーションデータの例を示す。このようなジャンプのモーションデータは、バイクが図３の切り替えポイントＰ２を越えてＰ２〜Ｐ３のエリアを走行している時に再生される。そして本実施形態では、バイクの走行データに応じて、再生されるモーションデータを変化させている。即ちジャンプ時におけるバイクの速度が高かった場合には、例えば図１２のジャンプ１のモーションデータが再生される。一方、ジャンプ時におけるバイクの速度が低かった場合には、図１２のジャンプ２のモーションデータが再生される。
【００５２】
なおバイクの速度ではなく、バイクの加速度、向く方向、ジャンプ高さ等の走行データに基づいて、再生されるモーションデータを変化させてもよい。
【００５３】
以上のように本実施形態では、バイクのコース上での位置に基づいて選択されたモーションデータ（図３参照）を、図９、図１１、図１２に示すように、プレーヤの操作データやバイクの走行データに基づいて変化させながら再生している。このようにすることで、プレーヤの意志やバイクの走行状態が反映された、よりリアルな画像を提供できるようになる。
【００５４】
なお、図９、図１１、図１２では、予め用意された複数のモーションデータの中から、プレーヤの操作データやバイクの走行データに基づいて１つのモーションデータを選択して再生している。この手法には、モーションデータの格納に必要なメモリ容量が大きくなるという不利点がある一方で、処理の簡易化を図れる共に画像生成装置の処理負担を軽減できるという利点がある。
【００５５】
しかしながら、このようにすべてのモーションデータを予め用意するのではなく、必要なモーションデータを、プレーヤの操作データやバイクの走行データに基づいて補間処理により随時生成するようにしてもよい。この手法には、画像生成装置の処理負担が重くなるという不利点がある一方で、モーションデータの格納に必要なメモリ容量を軽減できるという利点がある。
【００５６】
さて、モーションデータの再生にはある程度の時間を要する。一方、図１３において、バイク４０がジャンプした場合に、ジャンプ距離ＬＪはバイクの初速度の相違等に起因して変化する。従って、バイク４０が図１３のＨ１に示すように着地する前に、ジャンプ用のモーションを再生するジャンプエリアから、直線用のモーションを再生する直線エリアに切り替わってしまう可能性がある。そして、図３で説明した手法に忠実にしたがい、図１３のＨ２に示す切り替えポイントでジャンプ用から直線用にモーションデータを切り替えると、不具合が生じる可能性がある。
【００５７】
そこで、本実施形態では、コース上の第１のエリアに設定されたモーションデータの再生中に次の第２のエリアにバイクが移動した場合においても、第１のエリアに設定されたモーションデータの再生を完了させるようにしている。即ち図１３を例にとれば、ジャンプのモーションデータのすべてのフレームの再生が完了するまで、直線用のモーションデータに切り替えないようにしている。このようにすることで、バイク４０の走行状況に応じてジャンプ距離ＬＪが様々に変化するような場合等においても、より自然な画像を得ることが可能となる。
【００５８】
次に本実施形態の詳細な処理例について、図１４のフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
まず図１の移動体演算部１１２の演算によりバイクの位置を得る（ステップＳ１）。次に、このバイクの位置に基づきモーションデータを選択する（ステップＳ２）。
【００６０】
そしてバイクが右コーナのエリア（図３のＰ６〜Ｐ７のエリア）に位置する場合（切り替えポイントＰ６を越えた場合）には、選択された右コーナ用のモーションデータを、操作データ、走行データに基づき変化させながら再生する（ステップＳ３、Ｓ４）。この場合、図９に示すように、複数のモーションデータの中から操作データに応じたモーションデータを選択するようにしてもよいし、操作データに基づく補間処理により操作データに応じたモーションデータを生成するようにしてもよい。
【００６１】
同様にバイクが左コーナのエリア（図３のＰ１〜Ｐ２、Ｐ４〜Ｐ５のエリア）に位置する場合（Ｐ１、Ｐ４を越えた場合）には、選択された左コーナ用のモーションデータを、操作データ、走行データに基づき変化させながら再生する（ステップＳ５、Ｓ６）。
【００６２】
またバイクがジャンプのエリア（図３のＰ２〜Ｐ３のエリア）に位置する場合（Ｐ２を越えた場合）には、図１２に示すようなジャンプ用のモーションデータを、操作データ、走行データに基づき変化させながら再生する（ステップＳ７、Ｓ８）。
【００６３】
そしてバイクが右コーナ、左コーナ、ジャンプのいずれのエリアにも位置しない場合には、直線用のモーションデータを、操作データ、走行データに基づき変化させながら再生する（ステップＳ９）。
【００６４】
なお図１４では、バイクが上り坂、下り坂のエリアに位置する場合の処理については省略している。
【００６５】
次に、本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例について図１５を用いて説明する。同図に示す装置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、音生成ＩＣ１００８、画像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０１２、１０１４が、システムバス１０１６により相互にデータ送受信可能に接続されている。そして前記画像生成ＩＣ１０１０にはディスプレイ１０１８が接続され、音生成ＩＣ１００８にはスピーカ１０２０が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１２にはコントロール装置１０２２が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１４には通信装置１０２４が接続されている。
【００６６】
情報記憶媒体１００６は、プログラム、表示物を表現するための画像データ、音データ等が主に格納されるものである。例えば家庭用ゲーム装置ではゲームプログラム等を格納する情報記憶媒体としてＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＤＶＤ等が用いられる。また業務用ゲーム装置ではＲＯＭ等のメモリが用いられ、この場合には情報記憶媒体１００６はＲＯＭ１００２になる。
【００６７】
コントロール装置１０２２はゲームコントローラ、操作パネル等に相当するものであり、プレーヤがゲーム進行に応じて行う判断の結果を装置本体に入力するための装置である。
【００６８】
情報記憶媒体１００６に格納されるプログラム、ＲＯＭ１００２に格納されるシステムプログラム（装置本体の初期化情報等）、コントロール装置１０２２によって入力される信号等に従って、ＣＰＵ１０００は装置全体の制御や各種データ処理を行う。ＲＡＭ１００４はこのＣＰＵ１０００の作業領域等として用いられる記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２の所与の内容、あるいはＣＰＵ１０００の演算結果等が格納される。また本実施形態を実現するための論理的な構成を持つデータ構造は、このＲＡＭ又は情報記憶媒体上に構築されることになる。
【００６９】
更に、この種の装置には音生成ＩＣ１００８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていてゲーム音やゲーム画像の好適な出力が行えるようになっている。音生成ＩＣ１００８は情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２に記憶される情報に基づいて効果音やバックグラウンド音楽等のゲーム音を生成する集積回路であり、生成されたゲーム音はスピーカ１０２０によって出力される。また、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１００４、ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６等から送られる画像情報に基づいてディスプレイ１０１８に出力するための画素情報を生成する集積回路である。なおディスプレイ１０１８として、いわゆるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）と呼ばれるものを使用することもできる。
【００７０】
また、通信装置１０２４はゲーム装置内部で利用される各種の情報を外部とやりとりするものであり、他のゲーム装置と接続されてゲームプログラムに応じた所与の情報を送受したり、通信回線を介してゲームプログラム等の情報を送受することなどに利用される。
【００７１】
そして図１〜図１３で説明した種々の処理は、図１４のフローチャートに示した処理等を行うプログラムを格納した情報記憶媒体１００６と、該プログラムに従って動作するＣＰＵ１０００、画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等によって実現される。なお画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等で行われる処理は、ＣＰＵ１０００あるいは汎用のＤＳＰ等によりソフトウェア的に行ってもよい。
【００７２】
図１６に、本実施形態を業務用ゲーム装置に適用した場合の例を示す。プレーヤは、ディスプレイ１１００上に映し出されたゲーム画像を見ながら、アクセル１１０２、ブレーキ１１０４を操作したり車体１１０５をローリングさせて、画面上の移動体１１０３を操作し、ゲームを楽しむ。図１６において、装置に内蔵されるシステム基板１１０６には、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。そして、オブジェクト空間内のコース上で移動体を移動させる演算を行うための情報、コースの各エリアにおいて再生すべきモーションデータをコースの各エリアに対応づけて設定しておき、この設定されたモーションデータの中から移動体のコース上での位置に基づいてモーションデータを選択し、選択されたモーションデータを再生するための情報、オブジェクト空間内において視点において見える画像を生成するための情報等は、システム基板１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格納される。以下、これらの情報を格納情報と呼ぶ。これらの格納情報は、上記の種々の処理を行うためのプログラムコード、画像情報、音情報、表示物の形状情報、テーブルデータ、リストデータ、プレーヤ情報等の少なくとも１つを含むものである。
【００７３】
図１７（Ａ）に、本実施形態を家庭用のゲーム装置に適用した場合の例を示す。プレーヤはディスプレイ１２００に映し出されたゲーム画像を見ながら、ゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作してゲームを楽しむ。この場合、上記格納情報は、本体装置に着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、ＩＣカード１２０８、１２０９等に格納されている。
【００７４】
図１７（Ｂ）に、ホスト装置１３００と、このホスト装置１３００と通信回線１３０２を介して接続される端末１３０４-1〜１３０４-nとを含むゲーム装置に本実施形態を適用した場合の例を示す。この場合、上記格納情報は、例えばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装置、磁気テープ装置、メモリ等の情報記憶媒体１３０６に格納されている。端末１３０４-1〜１３０４-nが、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣを有し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものである場合には、ホスト装置１３００からは、ゲーム画像、ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末１３０４-1〜１３０４-nに配送される。一方、スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４-1〜１３０４-nに伝送し端末において出力することになる。
【００７５】
なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【００７６】
例えば本実施形態では、移動体の位置での道のりデータに基づいてモーションデータを選択したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば移動体のワールド座標系での位置に基づいてモーションデータを選択する等の種々の変形実施が可能である。
【００７７】
また選択されたモーションデータを、操作データや走行データに基づいて変化させながら再生する手法も本実施形態で説明したものに限らず種々の変形実施が可能であり、操作データ、走行データ以外のデータに基づいて変化させてもよい。
【００７８】
また本実施形態では、モーションデータにより動きを変化させるオブジェクトとして、移動体に搭乗するキャラクタを例にとり説明した。本発明によりその動きが再生されるオブジェクトとしては、このような移動体に搭乗するキャラクタが特に好ましいが、それ以外にも種々のオブジェクトに本発明は適用できる。例えばバイクなどの移動体自身や、スポーツゲームにおけるキャラクタ等、種々様々なオブジェクトのモーション再生に対して本発明は適用できる。
【００７９】
また本実施形態はバイクゲームに限らず種々のゲーム（他の競争ゲーム、スポーツゲーム等）に適用でき、また教習のためのシミュレーションにも適用できる。
【００８０】
また本発明は、家庭用、業務用のゲーム装置のみならず、シミュレータ、多数のプレーヤが参加する大型アトラクション装置、パーソナルコンピュータ、マルチメディア端末、ゲーム画像を生成するシステム基板等の種々の画像生成装置にも適用できる。
【００８１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の一例である。
【図２】本実施形態により生成される画像の例を示す図である。
【図３】モーションデータをエリア毎に設定する手法について説明するための図である。
【図４】道のりデータについて説明するための図である。
【図５】キャラクタの状態変化の例について説明するための図である。
【図６】キャラクタの状態変化の例について説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、平地、上り坂、下り坂でのキャラクタの動きについて説明するための図である。
【図８】キャラクタの状態変化の詳細例について説明するための図である。
【図９】モーションデータの例を示す図である。
【図１０】車体を倒す角度を段階的に変化させた場合のキャラクタの状態変化について説明するための図である。
【図１１】モーションデータの例を示す図である。
【図１２】モーションデータの例を示す図である。
【図１３】ジャンプの途中でバイクが直線エリアに入った場合にもジャンプモーションを完了させる手法について説明するための図である。
【図１４】本実施形態の詳細な処理例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例を示す図である。
【図１６】本実施形態を業務用ゲーム装置に適用した場合の例について示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態が適用される種々の形態の装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 操作部
１２ 表示部
１８ コース
２０ Ｐバイク
２１ キャラクタ
２２ Ｐバイク
３０ ＣＰバイク
３１ キャラクタ
４０ バイク
４１ キャラクタ
１００ 処理部
１１０ ゲーム演算部
１１２ 移動体演算部
１１６ モーションデータ再生部
１２０ モーションデータ記憶部
１５０ 画像生成部
１９０ 情報記憶媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置及び情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内に複数のオブジェクトを配置し、オブジェクト空間内の所与の視点から見える画像を生成する画像生成装置が開発、実用化されており、いわゆる仮想現実を体験できるものとして人気が高い。バイクゲームを楽しむことができる画像生成装置を例にとれば、プレーヤは、自身が操作するバイクをオブジェクト空間内のコース上で走行させて３次元ゲームを楽しむ。
【０００３】
さて、このような画像生成装置では、プレーヤの仮想現実感を向上させるという課題があり、このためには、例えばバイクのみならずバイクに搭乗するキャラクタについても、よりリアルに多様に動作させることが望まれる。
【０００４】
一方、バイクやキャラクタを動作させるプログラムについては、より簡易で開発労力を低減できるものであることが望まれる。
【０００５】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多様なモーションデータの再生を少ない処理負担で実現できる画像生成装置及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置であって、オブジェクト空間内のコース上で移動体を移動させる演算を行う手段と、前記コースの各エリアにおいて再生すべきモーションデータを前記コースの各エリアに対応づけて設定しておき、この設定されたモーションデータの中から移動体のコース上での位置に基づいてモーションデータを選択し、選択されたモーションデータを再生する手段と、オブジェクト空間内の所与の視点において見える画像を生成する手段とを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、コース上で移動体が移動する。またコースの各エリアには各エリアに対応づけてモーションデータが設定されている。そして移動体が例えば第１のエリアに入ると、この第１のエリアに対応づけられたモーションデータが再生され、第２のエリアに入ると第２のエリアに対応づけられたモーションデータが再生される。このように本発明によれば、移動体がコース上を移動するのに伴い、再生されるモーションデータが次々に切り替わる。これにより、少ない処理負担で多様なモーションデータを再生することが可能となる。
【０００８】
また本発明は、前記コースの前記各エリアの始点に設けられる切り替えポイントにおいて、再生すべきモーションデータの設定が切り替わることを特徴とする。このようにすれば、移動体が切り替えポイントを越えたか否か等を判断するだけで、再生すべきモーションデータの切り替えを行うことができるため、処理を簡易化できる。
【０００９】
また本発明は、移動体が前記切り替えポイントを越えたか否かを、コースに沿って設定された道のりデータに基づいて判断することを特徴とする。このようにすることで、移動体の順位判定等にも使用できる道のりデータの有効利用を図ることができる。
【００１０】
また本発明は、選択されたモーションデータを、プレーヤの操作データ及び移動体の走行データの少なくとも一方に基づいて変化させながら再生することを特徴とする。このようにすることで、プレーヤの意志や、移動体の走行状況を反映させたモーションデータの再生が可能となる。
【００１１】
なおこの場合、予め用意された複数のモーションデータの中から、プレーヤの操作データ及び移動体の走行データの少なくとも一方に基づいて１つのモーションデータを選択して再生してもよいし、プレーヤの操作データ及び移動体の走行データの少なくとも一方に基づく補間処理によりモーションデータを生成して再生してもよい。
【００１２】
また本発明は、コース上の第１のエリアに設定されたモーションデータの再生中に次のモーションデータが設定される第２のエリアに移動体が移動した場合においても、前記第１のエリアに設定されたモーションデータの再生を完了させることを特徴とする。このようにすることで、第１のエリアに設定されたモーションデータの再生が完了する前に、移動体が第２のエリアに移動したような場合にも、より自然な画像を得ることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお以下では、本発明をバイクゲームに適用した場合を例にとり説明するが、本発明が適用されるものはこれに限られるものではない。
【００１４】
図１に、本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の一例を示す。
【００１５】
ここで操作部１０は、プレーヤが、アクセル、ブレーキを操作したり、バイク模して作った車体（図１６の１１０５参照）をローリングすることで操作データを入力するためのものであり、操作部１０にて得られた操作データは処理部１００に入力される。
【００１６】
処理部１００は、上記操作データと所与のプログラムなどに基づいて、オブジェクト空間に表示物を配置する処理や、このオブジェクト空間の所与の視点での画像を生成する処理を行うものである。この処理部１００の機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、ＤＳＰ、画像生成専用ＩＣなどのハードウェアにより実現できる。
【００１７】
情報記憶媒体１９０は、プログラムやデータを記憶するものである。この情報記憶媒体１９０の機能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、メモリなどのハードウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報記憶媒体１９０からのプログラム、データに基づいて種々の処理を行うことになる。
【００１８】
処理部１００は、ゲーム演算部１１０とモーションデータ記憶部１２０と画像生成部１５０を含む。
【００１９】
ここでゲーム演算部１１０は、ゲームモードの設定処理、ゲームの進行処理、移動体の位置や方向を決める処理、視点位置や視線方向を決める処理、オブジェクト空間へ表示物を配置する処理等を行う。
【００２０】
モーションデータ記憶部１２０は種々のモーションデータを記憶するものである。このモーションデータは初期状態では情報記憶媒体１９０に格納されており、電源投入後等に情報記憶媒体１９０からモーションデータ記憶部１２０に転送される。
【００２１】
画像生成部１５０は、ゲーム演算部１１０により設定されたオブジェクト空間での所与の視点での画像を生成する処理を行う。画像生成部１５０により生成された画像は表示部１２において表示される。
【００２２】
ゲーム演算部１１０は移動体演算部１１２とモーションデータ再生部１１６を含む。
【００２３】
ここで移動体演算部１１２は、操作部１０から入力される操作データや所与のプログラムに基づき、プレーヤが操作するバイク（以下、Ｐバイクと呼ぶ）や所与の制御プログラム（コンピュータ）により動きが制御されるバイク（以下、ＣＰバイクと呼ぶ）などの移動体を、オブジェクト空間内のコース上で移動させる演算を行う。より具体的には、移動体の位置や方向を例えば１フレーム（１／６０秒）毎に求める演算を行う。
【００２４】
例えば（ｋ−１）フレームでの移動体の位置をＰＭk-1、速度をＶＭk-1、加速度をＡＭk-1、１フレームの時間を△ｔとする。するとｋフレームでの移動体の位置ＰＭk、速度ＶＭkは例えば下式（１）、（２）のように求められる。
ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ （１）
ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1（ＶＸＲ）×△ｔ （２）
モーションデータ再生部１１６は、モーションデータ記憶部１２０に記憶されるモーションデータを、後に詳述する手法により再生するものである。
【００２５】
なお再生するすべてのモーションデータをモーションデータ記憶部１２０に記憶する代わりに、モーションデータ記憶部１２０に記憶されるモーションデータを補間することで、再生するモーションデータを得るようにしてもよい。
【００２６】
図２に本実施形態により生成されるゲーム画像の一例を示す。プレーヤは、図１の操作部１０を用いてＰバイク２０を操作し、制御プログラムにより制御されるＣＰバイク３０や、他のプレーヤが操作するＰバイク２２と競争をする。そして本実施形態では、Ｐバイク２０に搭乗するキャラクタ２１や、ＣＰバイクに搭乗するキャラクタ３１をリアルに動作させている。即ち、プレーヤの操作、バイクの走行状況、コース状況が反映されるように、キャラクタ２１、３１をリアルに動かす。このようにすることで、プレーヤの感じる仮想現実感を大幅に向上できる。
【００２７】
そしてキャラクタなどのオブジェクトの動きをリアルなものにするために、本実施形態は以下のような特徴を有している。
【００２８】
まず、図３に示すように、コースの各エリアにおいて再生すべきモーションデータをコースの各エリアに対応づけて設定しておく。例えば図３では、スタートポイント〜ポイントＰ１は直線のエリアであるため、直線用のモーションデータが設定される。一方、Ｐ１〜Ｐ２は左コーナのエリアであるため左コーナ用のモーションデータが設定される。
【００２９】
より具体的には、Ｐ１は、モーションデータの切り替えポイントとして機能し、バイクが走行しＰ１を越えると、再生すべきモーションデータが直線用から左コーナ用に切り替わる。
【００３０】
同様に、Ｐ２〜Ｐ３のエリアにはジャンプ用モーションデータ、Ｐ３〜Ｐ４のエリアには直線用モーションデータ、Ｐ４〜Ｐ５のエリアには左コーナ用モーションデータ、Ｐ５〜Ｐ６のエリアには上り用モーションデータ、Ｐ６〜Ｐ７のエリアには右コーナ用モーションデータ、Ｐ７〜Ｐ８のエリアには下り用モーションデータが設定されている。即ち、切り替えポイントであるＰ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７において、各々、ジャンプ用、直線用、左コーナ用、上り用、右コーナ用、下り用にモーションデータが切り替わる。
【００３１】
なお本実施形態では図４に示すように、コース１８に、スタートポイントを例えば０としエンドポイントを例えば１０００とする道のりデータが設定されている。例えばバイクが図４のＱ１に位置する場合には道のりデータは４００になり、Ｑ２に位置する場合には５００になる。
【００３２】
そして本実施形態では、バイクが図３のポイントＰ１〜Ｐ２１を越えたか否かを、この道のりデータを利用して判断している。例えばポイントＰ１の位置での道のりデータは例えば１００となっている。従って、移動するバイクの位置での道のりデータを監視し、バイクの位置での道のりデータが１００を越えた段階で、直線用から左コーナ用にモーションデータを切り替える。同様にポイントＰ２の位置での道のりデータは例えば１２０となっているため、バイクの位置での道のりデータが１２０を越えた段階で、左コーナ用からジャンプ用にモーションデータを切り替える。このようにすることで、各切り替えポイントでモーションデータを切り替える処理を簡易に実現できるようになる。
【００３３】
次にモーションデータの再生処理について説明する。
【００３４】
本実施形態では、図５のＡ１に示すように、オブジェクト空間内のバイクが直線のコースを走行しており、プレーヤが、操作部１０の１つである車体（図１６の１１０５参照）を倒していない場合には、バイクに搭乗する画面上のキャラクタは基本姿勢を保つ。
【００３５】
一方、図５のＡ２に示すように、オブジェクト空間内のバイクが右コーナを走行すると、キャラクタの右足が上がる。即ち図３において、バイクが切り替えポイントＰ６を越えてＰ６〜Ｐ７のエリアを走行すると、キャラクタの右足が上がる。また図５のＡ３に示すように、バイクが左コーナを走行すると、キャラクタの左足が上がる。即ちバイクが図３のＰ１〜Ｐ２、Ｐ４〜Ｐ５のエリアを走行すると左足が上がる。
【００３６】
また、図５のＡ４に示すように、プレーヤがゲーム筐体である車体を右に倒すと、キャラクタの体が右に倒れる。またＡ５に示すように、車体を左に倒すと、キャラクタの体が左に倒れる。そして、バイクが右コーナを走行している時にプレーヤが車体を右に倒すと、キャラクタは右足を出しながら体を右に倒す。一方、バイクが左コーナを走行している時にプレーヤが車体を左に倒すと、キャラクタは左足を出しながら体を左に倒す。
【００３７】
図６のＢ１に示すように、バイクが平地を走行しておりプレーヤが車体を倒していない場合には、図７（Ａ）に示すように、バイク４０に搭乗するキャラクタ４１は基本姿勢を保つ。
【００３８】
一方、図６のＢ２に示すように、オブジェクト空間内のバイクが上がり坂を走行すると、図７（Ｂ）に示すように、キャラクタ４１の体が前に傾く。即ちバイクが図３のＰ５〜Ｐ６のエリアを走行すると体が前に傾く。また図６のＢ３に示すようにバイクが下り坂を走行すると、図７（Ｃ）に示すように、キャラクタ４１の体が後ろに傾く。即ちバイクがＰ７〜Ｐ８のエリアを走行すると体が後ろに傾く。
【００３９】
またバイクが上り坂を走行している時にプレーヤが車体を右に倒すと、キャラクタは体を前に傾けながら右に倒す。またバイクが下り坂を走行している時にプレーヤが車体を左に倒すと、キャラクタは体を後ろに傾けながら左に倒す。
【００４０】
図５に示すキャラクタの状態変化について図８を用いて更に詳しく説明する。
【００４１】
図８のＣ１に示すように、オブジェクト空間内のバイクが直線を走行し、プレーヤが車体をまっすぐにしていると、図９のＤ１に示すようにバイク４０に搭乗するキャラクタ４１は基本姿勢を保つ。この状態でＣ２に示すように、バイクが右コーナを走行し、プレーヤが車体をまっすぐにしていると、図９のＤ１〜Ｄ６に示すような第１のモーションデータが再生される。即ちキャラクタ４１は、体をまっすぐにしながら右足を出す。
【００４２】
なお第１のモーションデータの実際の再生フレーム数は例えば１００フレーム程度となる。
【００４３】
一方、図８のＣ３に示すように、バイクが右コーナを走行し、プレーヤが車体を２２．５度だけ右に倒すと、図９のＥ１〜Ｅ６に示すような第３のモーションデータが再生される。即ちキャラクタ４１は、体を右に少し倒しながら右足を出す。
【００４４】
また、図８のＣ４に示すように、バイクが右コーナを走行し、プレーヤが車体を４５度だけ右に倒すと、図９のＦ１〜Ｆ６に示すような第２のモーションデータが再生される。即ちキャラクタ４１は、体を右に大きく倒しながら右足を出す。
【００４５】
さて、図８において、第１のモーションデータを再生しＣ１の状態からＣ２の状態にキャラクタが変化している際に、プレーヤが車体を例えば４５度だけ傾けた場合を考える。このような場合に、これまでの画像生成装置では、第１のモーションデータの再生が完了しない限り、第２のモーションデータの再生は開始しなかった。このため、キャラクタを滑らかに動作させることができなかった。また車体を倒したプレーヤの意志を、画面上のキャラクタの動きに即座に反映することができなかった。
【００４６】
これに対して本実施形態では以下のように処理しているため、キャラクタの滑らかな動きを実現できる。即ち、第１のモーションデータを再生して、図９のＤ１、Ｄ２を再生した時に、プレーヤが車体を例えば４５度だけ傾けたとする。この時、本実施形態では、まず第３のモーションデータである図９のＥ３、Ｅ４を再生し、その後に、第２のモーションデータである図９のＦ５、Ｆ６を再生する。即ち図８、図９において、Ｄ１、Ｄ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｆ５、Ｆ６というようにモーションデータを再生する。これにより、右足を出しながら体を右に倒すというキャラクタの動きを、滑らかに再生することが可能となる。そして、第３のモーションデータは図１のモーションデータ記憶部１２０に予め記憶されているため、補間処理等の必要性がない。従って、本実施形態によれば、簡易且つ高速な処理で、キャラクタの滑らかな動きを再生できるようになる。
【００４７】
なお、プレーヤが車体をまっすぐな状態から２２．５度だけ傾けて、その状態に車体を保った場合には、例えばＤ１、Ｄ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６というようにモーションデータを再生する。また、プレーヤが車体を倒すのが遅れた場合には、例えばＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｅ５、Ｆ６というようにモーションデータを再生する。
【００４８】
なお第３のモーションデータは複数用意することが望ましい。例えば図１０では、Ｇ１（直線で、車体をまっすぐ）からＧ３（右コーナーで車体を１２．５度だけ倒す）への状態変化を再生する第３-1のモーションデータ、Ｇ１からＧ４（右コーナーで車体を２２．５度だけ倒す）への状態変化を再生する第３-2のモーションデータ、Ｇ１からＧ５（右コーナーで車体を３３．７５度だけ倒す）への状態変化を再生するための第３-3のモーションデータが用意されている。そして図１０では、プレーヤの操作データの段階的な変化、例えば車体の傾けかたの段階的な変化に応じて、複数の第３のモーションデータ３-1、３-2、３-3の中から再生するモーションデータを選択している。このようにすることで、キャラクタの動きを更に滑らかなものにできると共に、プレーヤの意志をより一層反映させたゲーム画像を得ることができる。
【００４９】
なお操作データの段階的な変化としては、車体の傾ける角度以外にも、例えばアクセルやブレーキの踏み具合等、種々のものを考えることができる。また操作データの段階的な変化に限らず、バイクの走行状況（位置、方向、速度、加速度、ジャンプ高さ等）やコース状況（直線、右コーナ、左コーナ、上り、下り、路面状況）などのゲーム状況の段階的な変化に基づき、複数の第３のモーションデータから再生するモーションデータを選択してもよい。
【００５０】
さて、図９では、バイクが右コーナを走行している時にプレーヤが車体を右に倒した場合のモーションデータを示した。これは、画面上に映るコースが右に曲がるのに合わせてプレーヤが車体を右に倒すのに成功した場合のモーションデータに相当する。しかしながら、本実施形態では、図１１に示すように、バイクが右コーナを走行している時にプレーヤが車体を左に倒した場合のモーションデータも用意している。これは、画面上に映るコースが右に曲がっているのにもかかわらず、プレーヤが誤って車体が左に倒してしまいコーナリングに失敗した場合のモーションデータに相当する。このように、プレーヤが行う可能性がある種々の操作を想定して、その操作に対応するモーションデータを用意することで、プレーヤの感じる仮想現実感を更に一層向上できるようになる。
【００５１】
また図１２に、ジャンプ時に行う２種類のモーションデータの例を示す。このようなジャンプのモーションデータは、バイクが図３の切り替えポイントＰ２を越えてＰ２〜Ｐ３のエリアを走行している時に再生される。そして本実施形態では、バイクの走行データに応じて、再生されるモーションデータを変化させている。即ちジャンプ時におけるバイクの速度が高かった場合には、例えば図１２のジャンプ１のモーションデータが再生される。一方、ジャンプ時におけるバイクの速度が低かった場合には、図１２のジャンプ２のモーションデータが再生される。
【００５２】
なおバイクの速度ではなく、バイクの加速度、向く方向、ジャンプ高さ等の走行データに基づいて、再生されるモーションデータを変化させてもよい。
【００５３】
以上のように本実施形態では、バイクのコース上での位置に基づいて選択されたモーションデータ（図３参照）を、図９、図１１、図１２に示すように、プレーヤの操作データやバイクの走行データに基づいて変化させながら再生している。このようにすることで、プレーヤの意志やバイクの走行状態が反映された、よりリアルな画像を提供できるようになる。
【００５４】
なお、図９、図１１、図１２では、予め用意された複数のモーションデータの中から、プレーヤの操作データやバイクの走行データに基づいて１つのモーションデータを選択して再生している。この手法には、モーションデータの格納に必要なメモリ容量が大きくなるという不利点がある一方で、処理の簡易化を図れる共に画像生成装置の処理負担を軽減できるという利点がある。
【００５５】
しかしながら、このようにすべてのモーションデータを予め用意するのではなく、必要なモーションデータを、プレーヤの操作データやバイクの走行データに基づいて補間処理により随時生成するようにしてもよい。この手法には、画像生成装置の処理負担が重くなるという不利点がある一方で、モーションデータの格納に必要なメモリ容量を軽減できるという利点がある。
【００５６】
さて、モーションデータの再生にはある程度の時間を要する。一方、図１３において、バイク４０がジャンプした場合に、ジャンプ距離ＬＪはバイクの初速度の相違等に起因して変化する。従って、バイク４０が図１３のＨ１に示すように着地する前に、ジャンプ用のモーションを再生するジャンプエリアから、直線用のモーションを再生する直線エリアに切り替わってしまう可能性がある。そして、図３で説明した手法に忠実にしたがい、図１３のＨ２に示す切り替えポイントでジャンプ用から直線用にモーションデータを切り替えると、不具合が生じる可能性がある。
【００５７】
そこで、本実施形態では、コース上の第１のエリアに設定されたモーションデータの再生中に次の第２のエリアにバイクが移動した場合においても、第１のエリアに設定されたモーションデータの再生を完了させるようにしている。即ち図１３を例にとれば、ジャンプのモーションデータのすべてのフレームの再生が完了するまで、直線用のモーションデータに切り替えないようにしている。このようにすることで、バイク４０の走行状況に応じてジャンプ距離ＬＪが様々に変化するような場合等においても、より自然な画像を得ることが可能となる。
【００５８】
次に本実施形態の詳細な処理例について、図１４のフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
まず図１の移動体演算部１１２の演算によりバイクの位置を得る（ステップＳ１）。次に、このバイクの位置に基づきモーションデータを選択する（ステップＳ２）。
【００６０】
そしてバイクが右コーナのエリア（図３のＰ６〜Ｐ７のエリア）に位置する場合（切り替えポイントＰ６を越えた場合）には、選択された右コーナ用のモーションデータを、操作データ、走行データに基づき変化させながら再生する（ステップＳ３、Ｓ４）。この場合、図９に示すように、複数のモーションデータの中から操作データに応じたモーションデータを選択するようにしてもよいし、操作データに基づく補間処理により操作データに応じたモーションデータを生成するようにしてもよい。
【００６１】
同様にバイクが左コーナのエリア（図３のＰ１〜Ｐ２、Ｐ４〜Ｐ５のエリア）に位置する場合（Ｐ１、Ｐ４を越えた場合）には、選択された左コーナ用のモーションデータを、操作データ、走行データに基づき変化させながら再生する（ステップＳ５、Ｓ６）。
【００６２】
またバイクがジャンプのエリア（図３のＰ２〜Ｐ３のエリア）に位置する場合（Ｐ２を越えた場合）には、図１２に示すようなジャンプ用のモーションデータを、操作データ、走行データに基づき変化させながら再生する（ステップＳ７、Ｓ８）。
【００６３】
そしてバイクが右コーナ、左コーナ、ジャンプのいずれのエリアにも位置しない場合には、直線用のモーションデータを、操作データ、走行データに基づき変化させながら再生する（ステップＳ９）。
【００６４】
なお図１４では、バイクが上り坂、下り坂のエリアに位置する場合の処理については省略している。
【００６５】
次に、本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例について図１５を用いて説明する。同図に示す装置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、音生成ＩＣ１００８、画像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０１２、１０１４が、システムバス１０１６により相互にデータ送受信可能に接続されている。そして前記画像生成ＩＣ１０１０にはディスプレイ１０１８が接続され、音生成ＩＣ１００８にはスピーカ１０２０が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１２にはコントロール装置１０２２が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１４には通信装置１０２４が接続されている。
【００６６】
情報記憶媒体１００６は、プログラム、表示物を表現するための画像データ、音データ等が主に格納されるものである。例えば家庭用ゲーム装置ではゲームプログラム等を格納する情報記憶媒体としてＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＤＶＤ等が用いられる。また業務用ゲーム装置ではＲＯＭ等のメモリが用いられ、この場合には情報記憶媒体１００６はＲＯＭ１００２になる。
【００６７】
コントロール装置１０２２はゲームコントローラ、操作パネル等に相当するものであり、プレーヤがゲーム進行に応じて行う判断の結果を装置本体に入力するための装置である。
【００６８】
情報記憶媒体１００６に格納されるプログラム、ＲＯＭ１００２に格納されるシステムプログラム（装置本体の初期化情報等）、コントロール装置１０２２によって入力される信号等に従って、ＣＰＵ１０００は装置全体の制御や各種データ処理を行う。ＲＡＭ１００４はこのＣＰＵ１０００の作業領域等として用いられる記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２の所与の内容、あるいはＣＰＵ１０００の演算結果等が格納される。また本実施形態を実現するための論理的な構成を持つデータ構造は、このＲＡＭ又は情報記憶媒体上に構築されることになる。
【００６９】
更に、この種の装置には音生成ＩＣ１００８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていてゲーム音やゲーム画像の好適な出力が行えるようになっている。音生成ＩＣ１００８は情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２に記憶される情報に基づいて効果音やバックグラウンド音楽等のゲーム音を生成する集積回路であり、生成されたゲーム音はスピーカ１０２０によって出力される。また、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１００４、ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６等から送られる画像情報に基づいてディスプレイ１０１８に出力するための画素情報を生成する集積回路である。なおディスプレイ１０１８として、いわゆるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）と呼ばれるものを使用することもできる。
【００７０】
また、通信装置１０２４はゲーム装置内部で利用される各種の情報を外部とやりとりするものであり、他のゲーム装置と接続されてゲームプログラムに応じた所与の情報を送受したり、通信回線を介してゲームプログラム等の情報を送受することなどに利用される。
【００７１】
そして図１〜図１３で説明した種々の処理は、図１４のフローチャートに示した処理等を行うプログラムを格納した情報記憶媒体１００６と、該プログラムに従って動作するＣＰＵ１０００、画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等によって実現される。なお画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等で行われる処理は、ＣＰＵ１０００あるいは汎用のＤＳＰ等によりソフトウェア的に行ってもよい。
【００７２】
図１６に、本実施形態を業務用ゲーム装置に適用した場合の例を示す。プレーヤは、ディスプレイ１１００上に映し出されたゲーム画像を見ながら、アクセル１１０２、ブレーキ１１０４を操作したり車体１１０５をローリングさせて、画面上の移動体１１０３を操作し、ゲームを楽しむ。図１６において、装置に内蔵されるシステム基板１１０６には、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。そして、オブジェクト空間内のコース上で移動体を移動させる演算を行うための情報、コースの各エリアにおいて再生すべきモーションデータをコースの各エリアに対応づけて設定しておき、この設定されたモーションデータの中から移動体のコース上での位置に基づいてモーションデータを選択し、選択されたモーションデータを再生するための情報、オブジェクト空間内において視点において見える画像を生成するための情報等は、システム基板１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格納される。以下、これらの情報を格納情報と呼ぶ。これらの格納情報は、上記の種々の処理を行うためのプログラムコード、画像情報、音情報、表示物の形状情報、テーブルデータ、リストデータ、プレーヤ情報等の少なくとも１つを含むものである。
【００７３】
図１７（Ａ）に、本実施形態を家庭用のゲーム装置に適用した場合の例を示す。プレーヤはディスプレイ１２００に映し出されたゲーム画像を見ながら、ゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作してゲームを楽しむ。この場合、上記格納情報は、本体装置に着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、ＩＣカード１２０８、１２０９等に格納されている。
【００７４】
図１７（Ｂ）に、ホスト装置１３００と、このホスト装置１３００と通信回線１３０２を介して接続される端末１３０４-1〜１３０４-nとを含むゲーム装置に本実施形態を適用した場合の例を示す。この場合、上記格納情報は、例えばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装置、磁気テープ装置、メモリ等の情報記憶媒体１３０６に格納されている。端末１３０４-1〜１３０４-nが、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣを有し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものである場合には、ホスト装置１３００からは、ゲーム画像、ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末１３０４-1〜１３０４-nに配送される。一方、スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４-1〜１３０４-nに伝送し端末において出力することになる。
【００７５】
なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【００７６】
例えば本実施形態では、移動体の位置での道のりデータに基づいてモーションデータを選択したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば移動体のワールド座標系での位置に基づいてモーションデータを選択する等の種々の変形実施が可能である。
【００７７】
また選択されたモーションデータを、操作データや走行データに基づいて変化させながら再生する手法も本実施形態で説明したものに限らず種々の変形実施が可能であり、操作データ、走行データ以外のデータに基づいて変化させてもよい。
【００７８】
また本実施形態では、モーションデータにより動きを変化させるオブジェクトとして、移動体に搭乗するキャラクタを例にとり説明した。本発明によりその動きが再生されるオブジェクトとしては、このような移動体に搭乗するキャラクタが特に好ましいが、それ以外にも種々のオブジェクトに本発明は適用できる。例えばバイクなどの移動体自身や、スポーツゲームにおけるキャラクタ等、種々様々なオブジェクトのモーション再生に対して本発明は適用できる。
【００７９】
また本実施形態はバイクゲームに限らず種々のゲーム（他の競争ゲーム、スポーツゲーム等）に適用でき、また教習のためのシミュレーションにも適用できる。
【００８０】
また本発明は、家庭用、業務用のゲーム装置のみならず、シミュレータ、多数のプレーヤが参加する大型アトラクション装置、パーソナルコンピュータ、マルチメディア端末、ゲーム画像を生成するシステム基板等の種々の画像生成装置にも適用できる。
【００８１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の一例である。
【図２】本実施形態により生成される画像の例を示す図である。
【図３】モーションデータをエリア毎に設定する手法について説明するための図である。
【図４】道のりデータについて説明するための図である。
【図５】キャラクタの状態変化の例について説明するための図である。
【図６】キャラクタの状態変化の例について説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、平地、上り坂、下り坂でのキャラクタの動きについて説明するための図である。
【図８】キャラクタの状態変化の詳細例について説明するための図である。
【図９】モーションデータの例を示す図である。
【図１０】車体を倒す角度を段階的に変化させた場合のキャラクタの状態変化について説明するための図である。
【図１１】モーションデータの例を示す図である。
【図１２】モーションデータの例を示す図である。
【図１３】ジャンプの途中でバイクが直線エリアに入った場合にもジャンプモーションを完了させる手法について説明するための図である。
【図１４】本実施形態の詳細な処理例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例を示す図である。
【図１６】本実施形態を業務用ゲーム装置に適用した場合の例について示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態が適用される種々の形態の装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 操作部
１２ 表示部
１８ コース
２０ Ｐバイク
２１ キャラクタ
２２ Ｐバイク
３０ ＣＰバイク
３１ キャラクタ
４０ バイク
４１ キャラクタ
１００ 処理部
１１０ ゲーム演算部
１１２ 移動体演算部
１１６ モーションデータ再生部
１２０ モーションデータ記憶部
１５０ 画像生成部
１９０ 情報記憶媒体
Claims (5)
- オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置であって、
オブジェクト空間内のコース上で移動体を移動させる演算を行う移動体演算手段と、
前記コースのエリア毎に複数のモーションデータを対応付けて記憶するモーションデータ記憶手段と、
記憶されたモーションデータの中から、移動体のコース上での位置に基づいて移動体が位置するエリアに対応付けられた複数のモーションデータを選択し、選択した複数のモーションデータの中から、プレーヤの操作データ及び移動体の走行データの少なくとも一方に基づいて１つのモーションデータを選択し、選択されたモーションデータを再生するモーションデータ再生手段と、
オブジェクト空間内の所与の視点において見える画像を生成する画像生成手段とを含むことを特徴とする画像生成装置。 - 請求項１において、
前記コースの前記各エリアの始点に設けられる切り替えポイントにおいて、再生すべきモーションデータが切り替わるように、モーションデータが設定されることを特徴とする画像生成装置。 - 請求項２において、
前記モーションデータ再生手段が、
移動体が前記切り替えポイントを越えたか否かを、コースに沿って設定された道のりデータに基づいて判断することを特徴とする画像生成装置。 - 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記モーションデータ再生手段が、
コース上の第１のエリアに設定されたモーションデータの再生中に次のモーションデータが設定される第２のエリアに移動体が移動した場合においても、前記第１のエリアに設定されたモーションデータの再生を完了させることを特徴とする画像生成装置。 - オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成するための、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
オブジェクト空間内のコース上で移動体を移動させる演算を行う移動体演算手段と、
前記コースのエリア毎に複数のモーションデータを対応付けて記憶するモーションデータ記憶手段と、
記憶されたモーションデータの中から、移動体のコース上での位置に基づいて移動体が位置するエリアに対応付けられた複数のモーションデータを選択し、選択した複数のモーションデータの中から、プレーヤの操作データ及び移動体の走行データの少なくとも一方に基づいて１つのモーションデータを選択し、選択されたモーションデータを再生するモーションデータ再生手段と、
オブジェクト空間内の所与の視点において見える画像を生成する画像生成手段として、
コンピュータを機能させるプログラムを記憶した情報記憶媒体。
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-
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