JP4053078B2 - 3D game device and information storage medium - Google Patents
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Description
本発明は、形状が変形するオブジェクトの画像を合成できる3次元ゲーム装置及び情報記憶媒体に関する。 The present invention relates to a three-dimensional game apparatus and an information storage medium that can synthesize an image of an object whose shape is deformed.
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表示物を表すオブジェクトを配置し、所与の視点位置からの視界画像を合成する3次元ゲーム装置が知られており、プレーヤがいわゆる仮想的な現実感を体感できるものとして人気が高い。 Conventionally, a three-dimensional game device is known in which an object representing a display object is arranged in an object space, which is a virtual three-dimensional space, and a view image from a given viewpoint position is synthesized. It is popular as a way to experience a realistic sense of reality.
このような3次元ゲーム装置において、例えば人間の腕、足等の動きを表現する手法として、腕、足を複数のサブオブジェクトで構成し、これらのサブオブジェクトを動かして関節運動を行わせる手法が考えられる。例えば図16(A)では、サブオブジェクト912、914を関節910で接合し、サブオブジェクト912、914を動かすことで関節運動を行わせる。
In such a three-dimensional game apparatus, for example, as a technique for expressing the movement of a human arm, leg, etc., there is a technique in which an arm and a leg are composed of a plurality of sub-objects, and these sub-objects are moved to perform joint motion. Conceivable. For example, in FIG. 16A, the
しかしながら、この手法では、例えば図16(B)に示すように、関節運動の際に関節910の部分に裂け目916が生じてしまい、これによりサブオブジェクト912又は914の端面が露出し、画像表示が非常に見苦しくなるという問題がある。
However, with this technique, for example, as shown in FIG. 16B, a
あるいは図16(C)に示すように、サブオブジェクト912、914の側面が互いに重なり合ってしまい、陰面処理の手法によっては表示される側面が頻繁に交代して表示され、画像表示にちらつきが生じるという問題もある。
Alternatively, as shown in FIG. 16C, the side surfaces of the
更に、この種の3次元ゲーム装置では、一般的なコンピュータグラフィックスとは異なり、プレーヤからの操作情報等に基づいてリアルタイムに処理を行い画像表示を行うことが要求されている。
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、オブジェクトの柔らかな形状変形を処理のリアルタイム性を担保しながら実現できる3次元ゲーム装置及び情報記憶媒体を提供することにある。 The present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to realize a three-dimensional game apparatus capable of realizing soft shape deformation of an object while ensuring real-time processing. And providing an information storage medium.
上記課題を解決するために、本発明は、複数のポリゴンにより構成され第1〜第Nの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により形状が変形するオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内での視界画像を合成する3次元ゲーム装置であって、第K(1≦K≦N)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方を変化させる手段と、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により変化するポリゴンの頂点の位置情報を、変化前における該頂点の位置情報と、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方と、第Kの仮想スケルトンからの影響度情報と、第Kの仮想スケルトンと隣り合う第(K−1)の仮想スケルトンからの影響度情報とに基づいて求める手段と、オブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向での視界画像を合成する手段とを含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a field of view in an object space in which an object configured by a change in position information and direction information of first to Nth virtual skeletons, which is configured by a plurality of polygons, is arranged. A three-dimensional game apparatus for synthesizing images, the means for changing at least one of position information and direction information of a Kth (1 ≦ K ≦ N) virtual skeleton, and position information and direction information of a Kth virtual skeleton The position information of the vertices of the polygons that change due to the change of the position, the position information of the vertices before the change, the position information and direction information of the Kth virtual skeleton, and the influence information from the Kth virtual skeleton, , A means for obtaining based on influence information from the (K-1) th virtual skeleton adjacent to the Kth virtual skeleton, Given viewpoint position, characterized in that it comprises a means for combining the visual image in the viewing direction.
本発明によれば、仮想的に想定された第Kの仮想スケルトン(サブオブジェクト)の位置情報、方向情報を変化させることでオブジェクトが変形する。この時、ポリゴンの頂点の位置情報は、第(K−1)の仮想スケルトンからの影響度情報の影響を受けながら変化するため、オブジェクトの柔らかな形状変形が可能となる。そして、特に本発明では、第Kの仮想スケルトン及びこれに隣り合う第(K−1)の仮想スケルトン以外の仮想スケルトンからの影響度情報を考慮する必要がなくなるため、処理負担の軽減、処理の簡易化・単純化が可能となり、画像合成処理のリアルタイム性を担保できる。 According to the present invention, an object is deformed by changing position information and direction information of a virtually assumed Kth virtual skeleton (sub-object). At this time, the position information of the vertexes of the polygon changes while being influenced by the influence information from the (K-1) th virtual skeleton, so that the object can be deformed softly. In particular, in the present invention, since it is not necessary to consider the influence information from the virtual skeleton other than the Kth virtual skeleton and the (K-1) th virtual skeleton adjacent to the Kth virtual skeleton, the processing load is reduced and the processing is reduced. Simplification and simplification are possible, and real-time performance of image composition processing can be ensured.
また本発明は、複数のポリゴンにより構成され第1〜第Nの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により形状が変形するオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内での視界画像を合成する3次元ゲーム装置であって、第K(1≦K≦N)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方を変化させる手段と、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により変化するポリゴンの頂点の輝度情報を、変化前における該頂点の法線情報と、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方と、第Kの仮想スケルトンからの影響度情報と、第Kの仮想スケルトンと隣り合う第(K−1)の仮想スケルトンからの影響度情報とに基づいて求める手段と、オブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向での視界画像を合成する手段とを含むことを特徴とする。 The present invention also provides a three-dimensional game for synthesizing a field-of-view image in an object space in which an object composed of a plurality of polygons and in which an object whose shape is deformed by a change in position information and direction information of the first to Nth virtual skeletons is arranged. A device that changes at least one of position information and direction information of a Kth (1 ≦ K ≦ N) virtual skeleton, and a polygon that changes due to a change in position information and direction information of the Kth virtual skeleton. The luminance information of the vertex, the normal information of the vertex before the change, the position information and the direction information of the Kth virtual skeleton, the influence information from the Kth virtual skeleton, and the Kth virtual skeleton Based on the degree-of-influence information from the (K-1) th virtual skeleton adjacent to and the given viewpoint position and line-of-sight method in the object space Characterized in that it comprises a means for combining the field image at.
本発明によれば、ポリゴンの輝度情報は、第(K−1)の仮想スケルトンからの影響度情報の影響を受けながら変化するため、オブジェクトが柔らかく変化するように見える輝度変化の設定が可能となる。そして、特に本発明では、第K及び第(K−1)の仮想スケルトン以外の仮想スケルトンからの影響度情報を考慮する必要がなくなるため、画像合成処理のリアルタイム性を担保できる。 According to the present invention, since the luminance information of the polygon changes while being influenced by the influence degree information from the (K-1) th virtual skeleton, it is possible to set a luminance change that makes the object appear to change softly. Become. In particular, in the present invention, since it is not necessary to consider influence information from virtual skeletons other than the Kth and (K-1) th virtual skeletons, the real-time property of the image composition processing can be ensured.
また本発明は、前記第Kの仮想スケルトンと前記第(K−1)の仮想スケルトンとは、第(K−1)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化が第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化に影響を与え、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化が第(K−1)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化に影響を与えない関係にあることを特徴とする。 In the present invention, the K-th virtual skeleton and the (K-1) -th virtual skeleton are the positions of the K-th virtual skeleton when the positional information and direction information of the (K-1) -th virtual skeleton change. The change of the information and the direction information is affected, and the change of the position information and the direction information of the Kth virtual skeleton does not affect the change of the position information and the direction information of the (K-1) th virtual skeleton. It is characterized by that.
このようにすれば、第Kの仮想スケルトンからの影響度情報と、親である第(K−1)の仮想スケルトンからの影響度情報を考慮して、頂点の位置情報又は輝度情報の演算が行われることになる。これにより処理が多重になることを有効に防止でき、処理を単純化、簡略化を図れる。 In this way, the vertex position information or the luminance information is calculated in consideration of the influence information from the Kth virtual skeleton and the influence information from the parent (K-1) virtual skeleton. Will be done. As a result, it is possible to effectively prevent the processing from being multiplexed, and the processing can be simplified and simplified.
また本発明は、複数のポリゴンにより構成され第1〜第Nの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により形状が変形するオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内での視界画像を合成する3次元ゲーム装置であって、第K(1≦K≦N)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方を変化させる手段と、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により変化するポリゴンの頂点の輝度情報を、該頂点の法線情報及び所与の照明モデルに基づいて求められる変化前における該頂点の輝度情報と、前記法線情報を第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方により変換することで得た法線情報及び所与の照明モデルに基づいて求められる輝度情報と、第Kの仮想スケルトンからの影響度情報と、第1〜第Nの仮想スケルトンの少なくとも1つからの影響度情報とに基づいて求める手段と、オブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向での視界画像を合成する手段とを含むことを特徴とする。 The present invention also provides a three-dimensional game for synthesizing a field-of-view image in an object space in which an object composed of a plurality of polygons and in which an object whose shape is deformed by a change in position information and direction information of the first to Nth virtual skeletons is arranged. A device that changes at least one of position information and direction information of a Kth (1 ≦ K ≦ N) virtual skeleton, and a polygon that changes due to a change in position information and direction information of the Kth virtual skeleton. The luminance information of the vertex, the luminance information of the vertex before the change obtained based on the normal information of the vertex and the given illumination model, and the normal information are the position information and direction information of the Kth virtual skeleton. Normality information obtained by conversion by at least one, luminance information obtained based on a given illumination model, and influence from the Kth virtual skeleton And a means for synthesizing a visual field image in a given viewpoint position and line-of-sight direction in the object space, and means for determining the degree of influence from at least one of the first to Nth virtual skeletons. It is characterized by including.
本発明によれば、輝度情報同士の補間により変化後の頂点の輝度情報を求めることが可能となり、法線ベクトル同士の合成処理の必要性を無くすことができる。これにより処理負担を格段に低減でき、画像合成処理のリアルタイム性の担保が可能となる。 According to the present invention, it is possible to obtain the luminance information of the vertex after the change by interpolating the luminance information, and it is possible to eliminate the necessity for the synthesis processing of the normal vectors. As a result, the processing load can be remarkably reduced, and real-time performance of the image composition processing can be ensured.
また本発明は、複数のポリゴンにより構成され第1〜第Nの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により形状が変形するオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内での視界画像を合成する3次元ゲーム装置であって、第1の仮想スケルトンに対応するポリゴンの頂点の位置情報のうち第1の仮想スケルトン以外の仮想スケルトンから影響を受ける位置情報を優先して該仮想スケルトンからの影響度情報に関連づけて格納すると共に影響を受けない位置情報をそれに続けて格納する第1の頂点リストと、第2の仮想スケルトンに対応するポリゴンの頂点の位置情報のうち第2の仮想スケルトン以外の仮想スケルトンから影響を受ける位置情報を優先して該仮想スケルトンからの影響度情報に関連づけて格納すると共に影響を受けない位置情報をそれに続けて格納する第2の頂点リストと、・・・・第Nの仮想スケルトンに対応するポリゴンの頂点の位置情報のうち第Nの仮想スケルトン以外の仮想スケルトンから影響を受ける位置情報を優先して該仮想スケルトンからの影響度情報に関連づけて格納すると共に影響を受けない位置情報をそれに続けて格納する第Nの頂点リストとを記憶する手段と、第K(1≦K≦N)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により変化するポリゴンの頂点の位置情報を、前記第Kの頂点リストに含まれるポリゴンの頂点の位置情報及び影響度情報と、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方とに基づいて求める手段と、オブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向での視界画像を合成する手段とを含むことを特徴とする。 The present invention also provides a three-dimensional game for synthesizing a field-of-view image in an object space in which an object composed of a plurality of polygons and in which an object whose shape is deformed by a change in position information and direction information of the first to Nth virtual skeletons is arranged. A device that preferentially associates position information affected by virtual skeletons other than the first virtual skeleton among position information of polygon vertices corresponding to the first virtual skeleton, and associates the information with influence information from the virtual skeleton. The first vertex list that stores the position information that is not affected by the first vertex list and the position information of the vertexes of the polygon corresponding to the second virtual skeleton, and the influence from the virtual skeleton other than the second virtual skeleton. The position information received is prioritized and stored in association with the influence information from the virtual skeleton. A second vertex list for successively storing position information; and position information affected by a virtual skeleton other than the Nth virtual skeleton among the position information of the vertices of the polygon corresponding to the Nth virtual skeleton Is stored in association with the degree of influence information from the virtual skeleton, and the Nth vertex list for storing the position information that is not affected is stored in succession to the Kth (1 ≦ K ≦ N). ), The position information of the vertexes of the polygons that change due to the change of the position information and the direction information of the virtual skeletons, the position information and the influence information of the vertices of the polygons included in the Kth vertex list, and the position information of the Kth virtual skeleton Means for obtaining on the basis of at least one of position information and direction information, and means for synthesizing a view image in a given viewpoint position and line-of-sight direction in the object space. And wherein the Mukoto.
本発明によれば、他の仮想スケルトン、即ち第Kの仮想スケルトン以外の仮想スケルトンから影響を受ける頂点位置情報が先頭側に集められた頂点リストを用いて、第Kの仮想スケルトンのポリゴンの頂点位置情報を求める演算が行われるようになる。これにより他の仮想スケルトンからの影響を考慮する必要がない頂点位置情報に対して、無駄な処理が行われることが防止される。この結果、処理負担を大幅に軽減でき、リアルタイムな画像合成処理が可能となる。 According to the present invention, the vertex of the polygon of the Kth virtual skeleton is obtained using the vertex list in which the vertex position information affected by other virtual skeletons, that is, the virtual skeletons other than the Kth virtual skeleton, is collected on the head side. Calculations for obtaining position information are performed. This prevents unnecessary processing from being performed on the vertex position information that does not need to consider the influence from other virtual skeletons. As a result, the processing load can be greatly reduced, and real-time image composition processing can be performed.
また本発明は、前記第1の頂点リストは前記影響度情報として第1の仮想スケルトンからの影響度情報を格納し、前記第2の頂点リストは前記影響度情報として第2の仮想スケルトンからの影響度情報と第1の仮想スケルトンからの影響度情報との間の重み付け値を格納し・・・・・・前記第Nの頂点リストは前記影響度情報として第Nの仮想スケルトンからの影響度情報と第(N−1)の仮想スケルトンからの影響度情報との間の重み付け値を格納することを特徴とする。 According to the present invention, the first vertex list stores influence information from the first virtual skeleton as the influence information, and the second vertex list receives from the second virtual skeleton as the influence information. A weight value between the influence degree information and the influence degree information from the first virtual skeleton is stored. The Nth vertex list is the influence degree from the Nth virtual skeleton as the influence degree information. A weighting value between the information and the degree of influence information from the (N-1) th virtual skeleton is stored.
このようにすることで、第K及び第(K−1)の仮想スケルトン以外の仮想スケルトンからの影響度情報を考慮することなく、第Kの仮想スケルトンのポリゴンの頂点の位置情報を求めることが可能となり、処理負担を軽減できる。また影響度情報として重み付け値を用いており、これにより記憶手段の記憶に要する容量を軽減できる。 In this way, the position information of the vertexes of the polygons of the Kth virtual skeleton can be obtained without considering the influence information from the virtual skeletons other than the Kth and (K-1) th virtual skeletons. It becomes possible and the processing burden can be reduced. In addition, a weighting value is used as the influence degree information, whereby the capacity required for storage in the storage means can be reduced.
また本発明は、複数のポリゴンにより構成され第1〜第Nの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により形状が変形するオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内での視界画像を合成する3次元ゲーム装置であって、第1の仮想スケルトンに対応するポリゴンの頂点の法線情報のうち第1の仮想スケルトン以外の仮想スケルトンから影響を受ける法線情報を優先して該仮想スケルトンからの影響度情報に関連づけて格納すると共に影響を受けない法線情報をそれに続けて格納する第1の法線リストと、第2の仮想スケルトンに対応するポリゴンの頂点の法線情報のうち第2の仮想スケルトン以外の仮想スケルトンから影響を受ける法線情報を優先して該仮想スケルトンからの影響度情報に関連づけて格納すると共に影響を受けない法線情報をそれに続けて格納する第2の法線リストと、・・・・第Nの仮想スケルトンに対応するポリゴンの頂点の法線情報のうち第Nの仮想スケルトン以外の仮想スケルトンから影響を受ける法線情報を優先して該仮想スケルトンからの影響度情報に関連づけて格納すると共に影響を受けない法線情報をそれに続けて格納する第Nの法線リストとを記憶する手段と、第K(1≦K≦N)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により変化するポリゴンの頂点の輝度情報を、前記第Kの法線リストに含まれる法線情報及び影響度情報と、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方とに基づいて求める手段と、オブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向での視界画像を合成する手段とを含むことを特徴とする。 The present invention also provides a three-dimensional game for synthesizing a field-of-view image in an object space in which an object composed of a plurality of polygons and in which an object whose shape is deformed by a change in position information and direction information of the first to Nth virtual skeletons is arranged. The degree of influence information from the virtual skeleton giving priority to the normal information affected by the virtual skeleton other than the first virtual skeleton among the normal information of the vertexes of the polygon corresponding to the first virtual skeleton. The normal information that is stored in association with the first normal information that is not affected by the first normal list and the vertex normal information of the polygon corresponding to the second virtual skeleton other than the second virtual skeleton Normal information affected by the virtual skeleton of the virtual skeleton is prioritized and stored in association with the influence information from the virtual skeleton. A second normal list for storing normal line information following it, and ...... From the virtual skeletons other than the Nth virtual skeleton among the normal information of the vertices of the polygon corresponding to the Nth virtual skeleton Means for preferentially storing received normal information in association with the degree of influence information from the virtual skeleton, and storing an Nth normal list for subsequently storing normal information that is not affected; The luminance information of the vertices of the polygons that change due to the change in the position information and the direction information of the virtual skeleton (1 ≦ K ≦ N), normal information and influence information included in the Kth normal list, and Kth Characterized in that it includes means for obtaining the virtual skeleton based on at least one of position information and direction information, and means for synthesizing a view image in a given viewpoint position and line-of-sight direction in the object space. That.
本発明によれば、他の仮想スケルトンから影響を受ける法線情報が先頭側に集められた法線リストを用いて輝度情報を求める演算が行われるようになる。これにより無駄な処理を省くことができ、リアルタイムな画像合成処理が可能となる。 According to the present invention, calculation for obtaining luminance information is performed using a normal list in which normal information influenced by other virtual skeletons is collected on the head side. As a result, useless processing can be omitted, and real-time image composition processing can be performed.
また本発明は、前記第1の法線リストは前記影響度情報として第1の仮想スケルトンからの影響度情報を格納し、前記第2の法線リストは前記影響度情報として第2の仮想スケルトンからの影響度情報と第1の仮想スケルトンからの影響度情報との間の重み付け値を格納し・・・・・・前記第Nの法線リストは前記影響度情報として第Nの仮想スケルトンからの影響度情報と第(N−1)の仮想スケルトンからの影響度情報との間の重み付け値を格納することを特徴とする。 In the present invention, the first normal list stores influence information from the first virtual skeleton as the influence information, and the second normal list stores the second virtual skeleton as the influence information. A weight value between the influence information from the first virtual skeleton and the influence information from the first virtual skeleton is stored. The Nth normal list is obtained from the Nth virtual skeleton as the influence information. The weight value between the degree of influence information and the degree of influence information from the (N−1) th virtual skeleton is stored.
このようにすることで、第K及び第(K−1)の仮想スケルトン以外の仮想スケルトンからの影響度情報を考慮することなく輝度情報を求めることが可能となる。また重み付け値を用いることで、処理に必要な記憶容量を低減化できる。 By doing in this way, it becomes possible to obtain | require luminance information, without considering the influence information from virtual skeletons other than a Kth and (K-1) th virtual skeleton. In addition, the storage capacity necessary for processing can be reduced by using the weighting value.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に本実施例の機能ブロック図を示す。ここで操作部12は、プレーヤがレバー、ボタン等を用いて操作情報を入力するためのものであり、操作部12にて得られた操作情報は処理部100に出力される。処理部100は、この操作情報と、所与のプログラム等に基づいて、表示物を表すオブジェクトが複数配置されて成るオブジェクト空間を設定する演算等を行うものであり、ハードウェア的にはCPU等により構成される。画像合成部200は、この設定されたオブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向での視界画像を合成する演算を行うものであり、ハードウェア的には画像合成専用のIC或いはCPU等により構成される。そして得られた視界画像は表示部10において表示される。また記憶部120は、処理部100、画像合成部200での処理に必要な種々の情報を記憶するものであり、ハードウェア的にはメモリ等により構成される。
FIG. 1 shows a functional block diagram of the present embodiment. Here, the
図2に、複数のサブオブジェクト22、24、26により構成されるオブジェクト20の例を示す。このオブジェクト20は、仮想的なスケルトン28、30、32の位置情報、方向情報の変化によりその形状が変形するようになっている。本実施例ではこれらの仮想スケルトン28〜32は連結されている。なお仮想スケルトン28〜32はあくまで仮想的に想定されるものであり、その実体は各サブオブジェクト22〜26の位置情報、方向情報と等価である。
FIG. 2 shows an example of an
例えば図3(A)に示すように、人間をオブジェクト34により表す場合、このオブジェクト34は、複数のサブオブジェクトa〜jにより構成される。そして、これらのサブオブジェクトa〜j(或いは仮想スケルトン)は、図3(B)に示すように木構造により連結される。例えばaはb、d、e、g、iの親となり、b、d、e、g、iはaの子となる。またbはcの親となりcはbの子となる。オブジェクトの基本形状は、後述するように、これらのサブオブジェクトa〜jの各々に割り当てられる基本情報(図8(A)参照)により特定され、この基本形状を、やはりサブオブジェクトa〜jの各々に割り当てられる変形情報(図8(B)参照)を用いて変形する。これにより、オブジェクトの柔らで滑らかな形状変形が実現される。
For example, as shown in FIG. 3A, when a person is represented by an
ここで本実施例では、サブオブジェクトaとbの間の関節部の形状はサブオブジェクトaの子であるサブオブジェクトbに含ませ、サブオブジェクトbとcの間の関節部の形状はサブオブジェクトbの子であるサブオブジェクトcに含ませている。例えば図2において、サブオブジェクト22、24の関節部に相当する頂点b0〜b5(b4、b5は図示せず)の位置情報、法線情報等はサブオブジェクト22の子であるサブオブジェクト24を表す情報に含ませ、サブオブジェクト24、26の関節部に相当する頂点c0〜c5(c4、c5は図示せず)の位置情報、法線情報等はサブオブジェクト24の子であるサブオブジェクト26を表す情報に含ませている。このようにすることで、1つのサブオブジェクトに含ませる関節部の形状を1つ以下とすることができ、処理系を簡略化できる。1つのサブオブジェクトに複数の関節部の形状を含ませてしまうと、形状変形の際に多重の処理が必要になり、処理負担が重くなってしまうからである。なお図2において、関節部を例えばc0〜c11(c10、c11は図示せず)と考え、これらのc0〜c11をサブオブジェクト26に含ませてもよい。
Here, in this embodiment, the shape of the joint between the sub-objects a and b is included in the sub-object b that is a child of the sub-object a, and the shape of the joint between the sub-objects b and c is the sub-object b. It is included in the sub-object c that is a child of. For example, in FIG. 2, position information, normal information, and the like of vertices b0 to b5 (b4 and b5 are not shown) corresponding to the joint portions of the
次に仮想スケルトンの位置情報、方向情報について説明する。本実施例では仮想スケルトンの位置情報、方向情報は、親の仮想スケルトンからの相対的な位置情報、方向情報により特定される。例えば図4において、子の仮想スケルトン30の方向情報は、X軸上に置かれた親の仮想スケルトン28に対するX軸、Y軸、Z軸周りの相対的な回転角度により記述される。また子の仮想スケルトン30の位置情報は、親の仮想スケルトン28に対する相対的なシフト移動量により記述される。このように子の仮想スケルトンを親の仮想スケルトンとの相対的な位置関係、方向関係で規定すれば、親の仮想スケルトンの位置情報、方向情報を変化させた場合に、その親に従属する子の仮想スケルトンの位置情報、方向情報を自動的に変化させることが可能となる。また子の仮想スケルトンの位置情報、方向情報のみを独立して変化させることも可能となる。例えば図3(A)において、胴体を表すa(仮想スケルトン又はサブオブジェクト)の位置情報を変化させaを移動させると、右腕を表すb、cもそれに追従して移動する。一方、bの位置情報、方向情報のみを変化させると、aを静止したままの状態としながら、b、cのみを動かすことができる。なお本実施例では、図2において、仮想スケルトン22に対応する頂点a0〜a23の位置情報は、仮想スケルトン28を基準としたローカル座標系により記載されている。同様に仮想スケルトン30、32に対応する頂点b0〜b11、c0〜c17の位置情報は、各々、仮想スケルトン30、32を基準としたローカル座標系により記載されている。
Next, the position information and direction information of the virtual skeleton will be described. In the present embodiment, the position information and direction information of the virtual skeleton are specified by relative position information and direction information from the parent virtual skeleton. For example, in FIG. 4, the direction information of the child
次に変形後のオブジェクトを構成するポリゴンの頂点座標の演算手法について説明する。ここでは説明を簡単にするために、図5(A)〜(C)に示すように2次元の場合を例にとり説明を行う。図5(A)において、オブジェクト35は、サブオブジェクト36、38、40により構成され、その形状は仮想スケルトン42、44、46の位置情報、方向情報の変化により変形する。この時、図5(B)に示すように、仮想スケルトン44の方向情報が変化し、親の仮想スケルトン42に対して角度θ1だけ仮想スケルトン44が回転した場合を考える。このような仮想スケルトンの位置情報及び方向情報を変化させる処理は、図1の仮想スケルトン変化部102により行われる。この時、仮想スケルトン46は、親である仮想スケルトン44に追従して回転する。但し仮想スケルトン44と46との間の相対的な方向関係は変化しない。
Next, a method for calculating the vertex coordinates of the polygons constituting the deformed object will be described. Here, in order to simplify the description, a description will be given taking a two-dimensional case as an example as shown in FIGS. In FIG. 5A, an
本実施例では、仮想スケルトン44の位置情報及び方向情報の変化により変化するポリゴンの頂点b0〜b3の位置情報を、変化前の頂点の位置情報と、仮想スケルトン44の位置情報及び方向情報の少なくとも一方と、仮想スケルトン44からの影響度情報と、仮想スケルトン44と隣り合う仮想スケルトン42からの影響度情報とに基づいて求めている。このような変化後の頂点の位置情報を求める処理は図1の頂点位置情報演算部104により行われる。具体的には例えば図5(B)に示すように、変化後の頂点b0の位置情報は、変化前の頂点b0’の位置情報と、仮想スケルトン44の方向情報であるθ1により求められた頂点b0”の位置情報と、仮想スケルトン44からの影響度情報と仮想スケルトン42からの影響度情報との間の重み付け値とに基づいて求められる。ここでは仮想スケルトン44からの影響度情報と仮想スケルトン42からの影響度情報との間の重み付け値は、頂点b0において50%となっており、この場合にはb0’とb0”との中点が変化後の頂点b0の位置となる。同様にb1での重み付け値は50%となっており、b1’とb1”との中点がb1となる。またb2での重み付け値は80%となっており、b2’とb2”とを8対2で内分した点がb2となる。またb3での重み付け値は80%となっており、b3’とb3”とを8対2で内分した点がb3となる。即ち重み付け値が0%の場合には仮想スケルトン44の変化に頂点が全く追従せず、100%の場合には仮想スケルトン44の変化に頂点が完全に追従する。なお図5(B)においては、サブオブジェクト40は、サブオブジェクト38の方向変化に追従して移動するのみとなる。
In the present embodiment, the position information of the vertices b0 to b3 of the polygon that changes due to the change of the position information and direction information of the
一方、図5(C)では、仮想スケルトン46の方向情報が−θ2だけ変化しており、これによりオブジェクトの形状が変形する。ここではc0での重み付け値は50%となっており、c0’とc0”との中点がc0となる。c1も同様である。またc2での重み付け値は80%となっており、c2’とc2”とを8対2で内分した点がc2となる。c3も同様である。またc4、c5に関しては重み付け値は100%となっており、これらの頂点は仮想スケルトン46の変化に完全に追従する。
On the other hand, in FIG. 5C, the direction information of the
以上のように本実施例によれば、図16(A)〜(C)に示すようなサブオブジェクト自体の回転や移動のみによる変形に加えて、サブオブジェクト自体の形状の変形をプラスアルファすることができる。即ちオブジェクトの柔らかで滑らか変形を実現できる。例えば図6(A)、(B)に示すように、人間の足を表すオブジェクトの変形を行う場合おいて、仮想スケルトンE、Fに対する重み付け値を例えば図示するように設定することで、膝の滑らかな関節運動を表現できる。 As described above, according to this embodiment, in addition to the deformation only by the rotation and movement of the sub-object itself as shown in FIGS. Can do. That is, soft and smooth deformation of the object can be realized. For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, when the object representing the human foot is deformed, the weight values for the virtual skeletons E and F are set as shown in FIG. Can express smooth joint movement.
しかも、本実施例では、その頂点が属する仮想スケルトンからの影響度情報と、それに隣り合う仮想スケルトンからの影響度情報のみを考慮して形状変形が行われる。従って、例えば全ての仮想スケルトンからの影響度情報を考慮して形状変形を行う場合に比べ、処理の簡易化、単純化、高速化、処理負担の軽減化を図ることができる。これにより、この種のゲーム装置に要求される処理のリアルタイム性を担保することが可能となる。なお特に望ましくは、その頂点が属する仮想スケルトンの影響度情報と、この仮想スケルトンの親となる仮想スケルトンの影響度情報を考慮して形状変形を行うことが好ましい。子の仮想スケルトンの変化の影響は親の仮想スケルトンには及ばないため、処理の簡易化、単純化を図れるからである。 In addition, in the present embodiment, the shape deformation is performed in consideration of only the influence information from the virtual skeleton to which the vertex belongs and the influence information from the virtual skeleton adjacent thereto. Therefore, for example, compared to a case where shape deformation is performed in consideration of influence degree information from all virtual skeletons, processing can be simplified, simplified, speeded up, and processing load can be reduced. Thereby, it becomes possible to ensure the real-time property of the processing required for this type of game device. It is particularly preferable that the shape deformation is performed in consideration of the influence information of the virtual skeleton to which the vertex belongs and the influence information of the virtual skeleton that is the parent of the virtual skeleton. This is because the influence of the change of the child virtual skeleton does not reach the parent virtual skeleton, so that the processing can be simplified and simplified.
次に変形後のオブジェクトを構成するポリゴンの頂点輝度情報の演算手法について説明する。ここでも説明を簡単にするために、図7(A)、(B)に示すように2次元の場合を例にとり説明を行う。図7(A)に示すように、仮想スケルトン44の方向情報が変化し、親の仮想スケルトン42に対して角度θ3だけ仮想スケルトン44が回転した場合を考える。
Next, a method for calculating vertex luminance information of polygons constituting the deformed object will be described. Here, in order to simplify the description, a description will be given taking a two-dimensional case as an example as shown in FIGS. As shown in FIG. 7A, consider a case where the direction information of the
本実施例では、仮想スケルトン44の変化後のポリゴンの頂点の輝度情報を、その頂点の法線情報及び所与の照明モデルに基づいて求められる変化前の頂点の輝度情報と、その頂点の法線情報を仮想スケルトン44の位置情報及び方向情報の少なくとも一方により変換することで得た法線情報及び所与の照明モデルに基づいて求められる輝度情報と、仮想スケルトン44からの影響度情報と、他の仮想スケルトンからの影響度情報とに基づいて求めている。この場合の他の仮想スケルトンは、親の仮想スケルトン42であることが望ましい。このような変化後の頂点の輝度情報を求める処理は図1の頂点輝度情報演算部106により行われる。具体的には例えば図7(A)に示すように、変化後の頂点b1の輝度情報I1は、変化前の頂点b1’の輝度情報I1’と、頂点b1”での輝度情報I1”と、輝度情報に関する重み付け値とに基づいて求められる。ここで輝度情報I1’は、頂点b1’での法線ベクトル50と、ランバードモデル、フォン・シェーディングモデル等の所与の照明モデルとにより求められるものである。また輝度情報I1”は、頂点b1”での法線ベクトル52と上記照明モデルとにより求められるものである。なお法線ベクトル52は、仮想スケルトン44の方向情報θ3に基づいて法線ベクトル50を回転処理することで得る。そして輝度情報I1は、輝度情報I1’とI1”を重み付け値に基づいて合成する(線形補間等する)ことで求める。例えば重み付け値が0%の場合にはI1'をI1とする。重み付け値が50%の場合にはI1'とI1”とを1対1で合成したものをI1とする。重み付け値が80%の場合にはI1'とI1”とを2対8で合成したものをI1とする。重み付け値が100%の場合にはI1”をI1とする。この重み付け値は、頂点の位置情報を求める際の重み付け値と同一にしてもよいし、異ならせてもよい。
In this embodiment, the luminance information of the vertex of the polygon after the change of the
一方、頂点の輝度情報を求める手法として、図7(B)に示すような手法も考えられる。この手法では、図7(A)とは異なり、法線ベクトル50、52から直接には輝度情報を求めない。その代わりに法線ベクトル50、52を合成することで法線ベクトル54を求め、この法線ベクトル54と所与の照明モデルとに基づいて輝度情報I1を求める。このため図7(B)の手法は、図7(A)の手法比べて、法線ベクトル50、52を合成して法線ベクトル54を求めるベクトル演算処理が余分に必要になり、処理負担が増える。輝度情報は全てのポリゴンの頂点に対して行われるため、この処理負担の増加は、処理のリアルタイム性の担保の大きな妨げとなる。一方、本実施例によれば、このようなベクトル演算処理が必要ないため、処理負担を軽くでき、処理のリアルタイム性を担保できる。そして、特に運動中の物体に対してはプレーヤの識別能力が低下するため、本実施例の手法を用いても輝度情報が正確でないことをプレーヤに気付かれることがほとんどない。
On the other hand, as a technique for obtaining vertex luminance information, a technique as shown in FIG. In this method, unlike FIG. 7A, luminance information is not obtained directly from the
なお本発明に係る輝度情報演算の他の実施態様として、輝度情報を求める際に法線ベクトルの合成処理は行うが、自分自身及び隣(特に親)の仮想スケルトン以外の仮想スケルトンの影響度情報を考慮しないようにしてもよい。 As another embodiment of the luminance information calculation according to the present invention, the normal vector is synthesized when obtaining the luminance information, but the influence information of the virtual skeleton other than the own and the adjacent (particularly parent) virtual skeleton is used. May not be considered.
次に本実施例の詳細な処理例について以下に説明する。本実施例では、図1に示すように、記憶部120は、基本情報122、変形情報124、頂点リスト126、法線リスト128を格納する。図8(A)、(B)、図9、図10に、各々、基本情報、変形情報、頂点リスト、法線リストの例を示す。図8(A)に示す基本情報は、オブジェクトの基本状態での形状を特定するための情報であり、仮想スケルトン(サブオブジェクト)毎に与えられ、各々の仮想スケルトンの位置情報、方向情報等を特定する。本実施例では、基本情報は、基本回転角度、基本移動量、基本拡大縮小率を含む。木構造のルートの位置にある親の仮想スケルトンの基本情報に含まれる基本回転角度、基本移動量は、ワールド(絶対)座標系でのこの仮想スケルトンの方向情報、位置情報となる。また子の仮想スケルトンの基本情報に含まれる基本回転角度、基本移動量は、親の仮想スケルトンに対する相対的な方向情報、位置情報となる。また基本拡大縮小率は、オブジェクトの拡大、縮小を行うためのものである。以上の基本情報により、例えば図3(A)に示すように、人間を表すオブジェクト34の初期時の姿勢が特定される。そして図8(B)に示す変形情報は、この初期時の姿勢を変化させるためのものであり、例えばオブジェクト34に腕を上げさせる場合には、サブオブジェクト(仮想スケルトン)bの変形情報を変化させればよい。
Next, a detailed processing example of this embodiment will be described below. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
図9に示すように、頂点リストには、頂点の位置情報及び重み付け値が格納される。またヘッダ部には頂点位置情報数、重み付け値数(重み付け値が存在する頂点位置情報の数)が格納されている。同様に図10に示すように、法線リストには、頂点の法線情報及び重み付け値が格納される。またヘッダ部には法線情報数、重み付け値数(重み付け値が存在する法線情報の数)が格納されている。ここで本実施例では、図9、図10に示すように、重み付け値の有無に基づいて頂点リスト、法線リストにソート処理を施している。即ち重み付け値があるものを先頭に移動させ、重み付け値のないもの(重み付け値が100%のもの)を後方に移動しておく。より一般的には、他の仮想スケルトンから影響を受ける位置情報又は法線情報を優先してその仮想スケルトンからの影響度情報に関連づけて格納すると共に、影響を受けない位置情報又は法線情報をそれに続けて格納しておく。このようにすることで、後に詳しく説明するように、変形処理を施さない部分についての演算を省略できるという利点を得ることができる。 As shown in FIG. 9, the vertex list stores vertex position information and weight values. The header portion stores the number of vertex position information and the number of weight values (the number of vertex position information in which weight values exist). Similarly, as shown in FIG. 10, vertex normal information and weight values are stored in the normal list. The header portion stores the number of normal information and the number of weight values (the number of normal information where weight values exist). In this embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the vertex list and the normal list are sorted based on the presence / absence of a weighting value. That is, the one with the weight value is moved to the head, and the one without the weight value (having the weight value of 100%) is moved backward. More generally, position information or normal information that is affected by other virtual skeletons is preferentially stored in association with influence information from the virtual skeleton, and position information or normal information that is not affected is stored. Store it after that. By doing in this way, as will be described in detail later, it is possible to obtain an advantage that an operation for a portion not subjected to the deformation process can be omitted.
次に本実施例の詳細例の動作を図11、図12に示すフローチャートを用いて説明する。まず処理対象となるサブオブジェクトの基本情報(図8(A)参照)を記憶部120から読み出すと共に、頂点位置情報数をカウンタに取り込む(ステップS1、S2)。この頂点位置情報数は、頂点リストのヘッダ部に格納されている(図9参照)。次に処理対象となるサブオブジェクトの頂点リストからそのサブオブジェクト構成するポリゴンの頂点位置情報を読み出す(ステップS3)。次に、基本情報を用いて3D演算を行い、対象サブオブジェクトを構成するポリゴンのワールド座標系での頂点情報を求め、一時記憶部(記憶部120内に構築される)に格納する(ステップS4、S5)。そして次の頂点位置情報を読み出し、対象サブオブジェクトの全ての頂点位置情報に対する処理が終了するまで処理を繰り返す(ステップS6)。
Next, the operation of a detailed example of this embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. First, basic information of a sub-object to be processed (see FIG. 8A) is read from the
次に対象サブオブジェクトに対する変形処理が必要か否か、重み付け数が0か否かを判断する(ステップS7、S8)。この重み付け数は頂点リストのヘッダ部に格納されている(図9参照)。変形処理を行わない場合又は重み付け数が0の場合は、以降の処理がバイパスされる。これにより、変形を行うサブオブジェクトと行わないサブオブジェクトとが同等に扱われ共存が可能となる。 Next, it is determined whether or not deformation processing is required for the target sub-object, and whether or not the weighting number is 0 (steps S7 and S8). This weighting number is stored in the header part of the vertex list (see FIG. 9). When the deformation process is not performed or when the weighting number is 0, the subsequent processes are bypassed. As a result, the sub-object to be transformed and the sub-object not to be treated are treated equally and can coexist.
変形処理を行う場合には、その対象サブオブジェクトの変形情報(図8(B)参照)を記憶部120から読み出すと共に、重み付け数をカウンタに読み込む(ステップS9、S10)。次に頂点リストから頂点位置情報を読み出し、変形情報を用いて3D演算を行う(ステップS11、S12)。そして一時記憶部からステップS4で求められた座標値を読み出すと共に頂点リストから重み付け値を読み出す(ステップS13、S14)。そしてこの重み付け値を用いて、ステップS12で求められた座標値とステップS13で読み出された座標値との間で線形補間処理を行う(ステップS15)。得られた結果は一時記憶部に格納され、次の頂点位置情報を読み出し、対象サブオブジェクトの全ての頂点位置情報に対する処理が終了するまで処理を繰り返す(ステップS16、S17)。
When the deformation process is performed, the deformation information (see FIG. 8B) of the target sub-object is read from the
以上のようにして1つの対象サブオブジェクトに対する処理系A、Bの処理が終わると次の対象サブオブジェクトに対する処理系A、Bの処理を行う。この場合、親のサブオブジェクトが子のサブオブジェクトに優先して処理される。 When processing of processing systems A and B for one target sub-object is completed as described above, processing of processing systems A and B for the next target sub-object is performed. In this case, the parent sub-object is processed in preference to the child sub-object.
図12に示す輝度演算処理では、頂点位置情報の代わりに法線情報が用いられ、3D演算の代わりに輝度演算処理が行われる。それ以外は、図11とほぼ同様の処理になる。 In the luminance calculation processing shown in FIG. 12, normal information is used instead of vertex position information, and luminance calculation processing is performed instead of 3D calculation. Other than that, the processing is almost the same as in FIG.
本実施例では、処理系A、Cは、変形するか否かに関わらず全ての対象サブオブジェクトに対して行われるのに対し、処理系B、Dは変形するサブオブジェクトに対してのみ行われる。 In this embodiment, the processing systems A and C are performed for all target sub-objects regardless of whether or not they are deformed, whereas the processing systems B and D are performed only for the sub-objects to be deformed. .
また本実施例では、図9、図10に示すように、重み付け値の有無に基づいて頂点位置情報、法線情報をソートしている。そしてステップS8、T8に示すように重み付け値数が0になるとその後の処理がバイパスされる。これにより、無駄な処理が行われず、処理の高速化を図れる。 In this embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the vertex position information and the normal line information are sorted based on the presence or absence of a weighting value. Then, as shown in steps S8 and T8, when the number of weight values becomes 0, the subsequent processing is bypassed. As a result, useless processing is not performed, and the processing speed can be increased.
次に、本実施例を実現できるハードウェアの構成の一例について図13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、音合成IC1008、画像合成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。そして前記画像合成IC1010にはディスプレイ1018が接続され、音合成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。
Next, an example of a hardware configuration capable of realizing the present embodiment will be described with reference to FIG. In the apparatus shown in the figure, a
情報記憶媒体1006は、ゲームプログラム、表示物を表現するための画像情報等が主に格納されるものであり、CD−ROM、ゲームカセット、ICカード、MO、FD、メモリ等が用いられる。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、ゲームカセットが、業務用ゲーム装置ではROM等のメモリが用いられる。
The
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。
The
情報記憶媒体1006に格納されるゲームプログラム、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。また仮想スケルトン(サブオブジェクト)の木構造(図3(A)、(B))、基本情報、変形情報(図8(A)、(B))、頂点リスト(図9)、法線リスト(図10)等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。
In accordance with a game program stored in the
更に、この種の装置には音合成IC1008と画像合成IC1010とが設けられていてゲーム音やゲーム画面の好適な出力が行えるようになっている。音合成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合成する集積回路であり、合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、画像合成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合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。
Furthermore, this type of apparatus is provided with a
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。
The
そして図1〜図10で説明した種々の処理は、図11、図12のフロチャートに示した処理等を行うゲームプログラムを格納した情報記憶媒体1006と、該ゲームプログラムに従って動作するCPU1000、画像合成IC1010等によって実現される。なお画像合成IC1010、音合成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。
The various processes described in FIGS. 1 to 10 include an
図14(A)に、本実施例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面を見ながら、レバー1102、ボタン1104を操作してゲームを楽しむ。装置に内蔵されるIC基板1106には、CPU、画像合成IC、音合成IC等が実装されている。そして仮想スケルトンの方向情報等を変化させるための情報、ポリゴンの頂点の位置情報又は輝度情報を、変化前の位置情報又は輝度情報と、仮想スケルトンの方向情報等と、仮想スケルトンからの影響度情報とから求めるための情報、頂点リスト又は法線リストを記憶手段に記憶するための情報、オブジェクト空間内での視界画像を合成するための情報等は、IC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。
FIG. 14A shows an example in which this embodiment is applied to an arcade game device. The player enjoys the game by operating the
図14(B)に、本実施例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面を見ながら、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。
FIG. 14B shows an example in which this embodiment is applied to a home game device. The player enjoys the game by operating the
図14(C)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例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、画像合成IC、音合成ICを有し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を合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、ゲーム音を合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、スタンドアロンで合成できない場合には、ホスト装置1300がゲーム画像、ゲーム音を合成し、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。
FIG. 14C shows an example in which the present embodiment is applied to a game device including a host device 1300 and terminals 1304-1 to 1304-n connected to the host device 1300 via a
なお本発明は、上記実施例で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。 The present invention is not limited to that described in the above embodiment, and various modifications can be made.
例えば本発明はゲームキャラクタの関節部の運動のみならず、種々のものに適用できる。例えば図15(A)に示すように、髪の毛60、61、62の揺れの表現に本発明を適用できる。この場合には、揺らす髪の毛の各々に仮想スケルトンを設定する。或いは図15(B)に示すように人間の顔を表すサブオブジェクト64及びその仮想スケルトン70を親とし、髪全体を表すサブオブジェクト66に仮想スケルトン72を設定する。そして例えばD、Eの部分に設定する影響度情報を異ならせれば、髪全体が自然に揺らぐ様子を表現できる。またポニーテールを表すサブオブジェクト68(髪の毛の部分を黒としそれ以外を透明とするテクスチャがマッピングされている)に仮想スケルトン74、76を設定し、影響度情報の設定を微妙に調整することで、ポニーテールが風等で揺らぐ様子を表現できる。また図15(C)に示すように、魚の胴体、尾を表すサブオブジェクト78、80に仮想スケルトン82、84を設定し、例えばF、G、Hの部分に設定する影響度情報を異ならせれば、2つのサブオブジェクトを用いるだけで、魚のリアルな泳ぎを表現できる。これ以外にも、本発明によれば、顔の微妙な表情、筋肉の盛り上がり、皮膚の張り弛み、衝突時の車の変形等を、リアルタイムに且つ高品質の画像で表現することが可能となる。
For example, the present invention can be applied not only to the movement of the joint portion of the game character but also to various things. For example, as shown in FIG. 15A, the present invention can be applied to the expression of the shaking of the
また本発明において仮想スケルトンに設定する位置情報、方向情報は、相対的なものでもよいし、ワールド座標系での座標値、角度等の絶対的なものでもよい。 In the present invention, the position information and direction information set in the virtual skeleton may be relative or may be absolute such as coordinate values and angles in the world coordinate system.
また本発明での位置情報、輝度情報求める処理等は、図11、図12で説明した詳細な処理例に限られるものではない。 Further, the processing for obtaining position information and luminance information in the present invention is not limited to the detailed processing examples described with reference to FIGS.
また位置情報、輝度情報の補間処理は線形補間に限られるものではない。 Further, the interpolation processing of position information and luminance information is not limited to linear interpolation.
また本発明は、業務用のゲーム装置のみならず、例えば家庭用のゲーム装置、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等、種々のものに適用できる。 Further, the present invention can be applied not only to a business game device but also to various devices such as a home game device, a simulator, a large attraction device in which a large number of players participate, and a personal computer.
また本実施例で説明した処理部、画像合成部等で行われる処理も、本実施例では単にその一例を示したものであり、本発明における画像合成処理はこれらに限定されるものではない。 In addition, the processing performed by the processing unit, the image composition unit, and the like described in this embodiment is merely an example in the present embodiment, and the image composition processing in the present invention is not limited to these.
10 表示部
12 操作部
20 オブジェクト
22、24、26 サブオブジェクト
28、30、32 仮想スケルトン
36、38、40 サブオブジェクト
42、44、46 仮想スケルトン
100 処理部
102 仮想スケルトン変化部
104 頂点位置情報演算部
106 頂点輝度情報演算部
120 記憶部
122 基本情報
124 変形情報
126 頂点リスト
128 法線リスト
200 画像合成部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
第K(1≦K≦N)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方を変化させる手段と、
第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により変化するポリゴンの頂点の位置情報を、変化前における該頂点の位置情報と、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方に基づいて求めた該頂点の位置情報とを、第Kの仮想スケルトンからの影響度情報と第Kの仮想スケルトンと隣り合う第(K−1)の仮想スケルトンからの影響度情報との間の重み付け値に基づいて補間することにより求める手段と、
オブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向での視界画像を合成する手段とを含むことを特徴とする3次元ゲーム装置。 A three-dimensional game apparatus that synthesizes a field-of-view image in an object space in which an object whose shape is deformed by a change in position information and direction information of first to N-th virtual skeletons configured by a plurality of polygons,
Means for changing at least one of position information and direction information of a Kth (1 ≦ K ≦ N) virtual skeleton;
The position information of the vertex of the polygon that changes due to the change in the position information and direction information of the Kth virtual skeleton is based on the position information of the vertex before the change and the position information and direction information of the Kth virtual skeleton. the position information of the apex points obtained Te, weighting values between the impact information from the virtual skeleton of the adjacent and virtual skeleton of the impact information and the K from the virtual skeleton of the K (K-1) Means to interpolate based on
A three-dimensional game apparatus comprising: means for synthesizing a field-of-view image in a given viewpoint position and line-of-sight direction in an object space.
前記第Kの仮想スケルトンと前記第(K−1)の仮想スケルトンとは、第(K−1)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化が第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化に影響を与え、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化が第(K−1)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化に影響を与えない関係にあることを特徴とする3次元ゲーム装置。 In claim 1,
The K-th virtual skeleton and the (K-1) -th virtual skeleton are obtained by changing the position information and direction information of the (K-1) -th virtual skeleton of the position information and direction information of the K-th virtual skeleton. A change in the position information and direction information of the Kth virtual skeleton has a relationship that does not affect the change in the position information and direction information of the (K-1) th virtual skeleton. 3D game device.
第K(1≦K≦N)の仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方を変化させる手段と、
第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の変化により変化するポリゴンの頂点の位置情報を、変化前における該頂点の位置情報と、第Kの仮想スケルトンの位置情報及び方向情報の少なくとも一方に基づいて求めた該頂点の位置情報とを、第Kの仮想スケルトンからの影響度情報と第Kの仮想スケルトンと隣り合う第(K−1)の仮想スケルトンからの影響度情報との間の重み付け値に基づいて補間することにより求める手段と、
オブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向での視界画像を合成するための手段として、コンピュータを機能させるプログラムを格納することを特徴とする情報記憶媒体。 Information storage for storing a program for synthesizing a field-of-view image in an object space in which an object configured by a change in position information and direction information of the first to Nth virtual skeletons composed of a plurality of polygons is arranged A medium,
Means for changing at least one of position information and direction information of a Kth (1 ≦ K ≦ N) virtual skeleton;
The position information of the vertex of the polygon that changes due to the change in the position information and direction information of the Kth virtual skeleton is based on the position information of the vertex before the change and the position information and direction information of the Kth virtual skeleton. the position information of the apex points obtained Te, weighting values between the impact information from the virtual skeleton of the adjacent and virtual skeleton of the impact information and the K from the virtual skeleton of the K (K-1) Means to interpolate based on
An information storage medium storing a program that causes a computer to function as a means for synthesizing a view field image in a given viewpoint position and line-of-sight direction in an object space.
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