JP4054016B2 - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関し、特に仮想３次元空間に配置されたオブジェクトに関する画像を表示する技術に関する。

コンピュータの記憶手段に３次元空間を仮想的に構築して、この仮想３次元空間にオブジェクトを配置するとともに、その様子を可視化する画像処理装置が広く知られている。この装置では、仮想３次元空間に配置されたオブジェクトの位置や姿勢等の状態を所定の時間間隔で（例えば１／６０秒や１／３０秒）で更新するようになっている。これによって、仮想３次元空間を示す画像をリアルタイムに変化させることができる。この際、１／６０秒内の限られた時間で多数のオブジェクトの状態を更新するのは困難であり、下記特許文献１には予め定めた一部の目立たないオブジェクトを順に表示対象から除外することにより、そうした困難を解消している。
特開平１０−３０７９０５号公報（図２及び図３参照）

しかしながら、上記従来技術では予め定めた一部の目立たないオブジェクトを順に表示対象から除外するものであり、仮想３次元空間において視点位置や視線方向が随時変化する場合には適用が困難であった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、仮想３次元空間において視点位置や視線方向が随時変化する場合であっても、表示画像の滑らかさの低下を目立たせることなく、定期的に位置や姿勢更新を行うことができるオブジェクトの数を増やすことができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理装置であって、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記視点と前記複数のオブジェクトの各位置との距離に基づいて選択するオブジェクト選択手段と、前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る画像処理方法は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理方法であって、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記視点と前記複数のオブジェクトの各位置との距離に基づいて選択するオブジェクト選択ステップと、前記オブジェクト選択ステップで選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像表示手段、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記視点と前記複数のオブジェクトの各位置との距離に基づいて選択するオブジェクト選択手段、及び前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

ここでコンピュータは、例えば家庭用ゲーム機、業務用ゲーム機、携帯用ゲーム機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話機等である。また、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭカートリッジ等のあらゆるコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されてよい（以下、同様）。

本発明では、仮想３次元空間に視点及び複数のオブジェクトが配置される。そして、視点から仮想３次元空間を見た様子を示す画像が表示される。このとき、複数のオブジェクトのうち一部が選択される。そして、それら一部のオブジェクトについては、ある時間間隔で位置が更新され、他のオブジェクトについては、それとは異なる時間間隔で位置が更新される。なお、位置とともに姿勢も更新してもよい。本発明によれば、全体として定期的に位置を更新することができるオブジェクトの数を増やすことができる。また、位置を更新する時間間隔が長めとなるオブジェクトを一部に限ることができるので、表示画像の滑らかさの低下を目立たなくすることができる。特に、位置を更新する時間間隔が長めとなるオブジェクトを、表示画像において目立ちにくいオブジェクトから選択することによって、表示画像の滑らかさの低下を効果的に目立たなくすることができる。

さらに、視点から遠いオブジェクトは表示画像において目立ちにくい。本発明によれば、こうしたオブジェクトについて状態更新の時間間隔を長くすることができ、表示画像の滑らかさの低下を簡易に目立たなくすることができる。

また、本発明に係る画像処理装置は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理装置であって、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記視点から前記仮想３次元空間を見る視線方向と、前記複数のオブジェクトの各位置と、に基づいて選択するオブジェクト選択手段と、前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る画像処理方法は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理方法であって、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記視点から前記仮想３次元空間を見る視線方向と、前記複数のオブジェクトの各位置と、に基づいて選択するオブジェクト選択ステップと、前記オブジェクト選択ステップで選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像表示手段、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記視点から前記仮想３次元空間を見る視線方向と、前記複数のオブジェクトの各位置と、に基づいて選択するオブジェクト選択手段、及び前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

視線方向から外れた位置にあるオブジェクトは表示画像において目立ちにくい。本発明によれば、こうしたオブジェクトについて状態更新の時間間隔を長くすることができ、表示画像の滑らかさの低下を簡易に目立たなくすることができる。

なお、この発明では、前記オブジェクト選択手段は、前記複数のオブジェクトの各位置と、前記視点から前記視線方向に延伸する直線と、の距離に基づいて、前記複数のオブジェクトの一部を選択するようにしてもよいし、前記視点から前記複数のオブジェクトの各位置に延伸する直線と、前記視点から前記視線方向に延伸する直線と、のなす角に基づいて、前記複数のオブジェクトの一部を選択するようにしてもよい。

また、本発明に係る画像処理装置は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理装置であって、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記複数のオブジェクトの各位置と、前記視点から前記仮想３次元空間を見る際の視野範囲と、に基づいて選択するオブジェクト選択手段と、前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る画像処理方法は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理方法であって、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記複数のオブジェクトの各位置と、前記視点から前記仮想３次元空間を見る際の視野範囲と、に基づいて選択するオブジェクト選択ステップと、前記オブジェクト選択ステップで選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像表示手段、前記複数のオブジェクトのうち一部を前記複数のオブジェクトの各位置と、前記視点から前記仮想３次元空間を見る際の視野範囲と、に基づいて選択するオブジェクト選択手段、及び前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

視野範囲外に位置するオブジェクトは表示画像に表されず、或いは一部しか表されない。この発明によれば、こうしたオブジェクトについて状態更新の時間間隔を長くすることができ、表示画像の滑らかさの低下を目立たなくすることができる。

また、本発明に係る画像処理装置は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理装置であって、前記複数のオブジェクトのそれぞれが注目オブジェクトであるか否かを判断する判断手段と、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記判断手段による判断結果に基づいて選択するオブジェクト選択手段と、前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る画像処理方法は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理方法であって、前記複数のオブジェクトのそれぞれが注目オブジェクトであるか否かを判断する判断ステップと、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記判断ステップでの判断結果に基づいて選択するオブジェクト選択ステップと、前記オブジェクト選択ステップで選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像表示手段、前記複数のオブジェクトのそれぞれが注目オブジェクトであるか否かを判断する判断手段、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記判断手段による判断結果に基づいて選択するオブジェクト選択手段、及び前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

非注目オブジェクトは表示画像において目立ちにくい。この発明によれば、こうしたオブジェクトについて状態更新の時間間隔を長くすることができ、表示画像の滑らかさの低下を簡易に目立たなくすることができる。

なお、この発明の一態様では、前記画像処理装置はゲーム装置として構成され、前記判断手段は、前記仮想３次元空間に配置されるオブジェクトであって前記ゲーム装置のプレイヤが操作するものと、前記複数のオブジェクトのそれぞれと、が交戦状態にあるか否かを判断することにより、前記複数のオブジェクトのそれぞれが注目オブジェクトであるか否かを判断する。プレイヤが操作するオブジェクトと交戦状態にあるオブジェクトはプレイヤに注目されており、それ以外は表示画像において目立たないと言える。この態様によれば、そうしたオブジェクトについて状態更新の時間間隔を長くすることができ、表示画像の滑らかさの低下を簡易に目立たなくすることができる。

また、本発明に係る画像処理装置は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理装置であって、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記複数のオブジェクトの前記仮想３次元空間における移動又は動作の速度に基づいて選択するオブジェクト選択手段と、前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る画像処理方法は、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理方法であって、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記複数のオブジェクトの前記仮想３次元空間における移動又は動作の速度に基づいて選択するオブジェクト選択ステップと、前記オブジェクト選択ステップで選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新ステップと、を含む。

また、本発明に係るプログラムは、複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像表示手段、前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記複数のオブジェクトの前記仮想３次元空間における移動又は動作の速度に基づいて選択するオブジェクト選択手段、及び前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

仮想３次元空間において移動又は動作の速度が遅いオブジェクトは、表示画像においてそれに関する画像の滑らかさの低下が目立ちにくい。この発明によれば、そうしたオブジェクトについて状態更新の時間間隔を長くすることができ、表示画像の滑らかさの低下を簡易に目立たなくすることができる。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るゲーム装置のハードウェア構成を示す図である。同図に示すゲーム装置１０は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態であり、モニタ１８及びスピーカ２２に接続された家庭用ゲーム機１１に、情報記憶媒体たるＤＶＤ−ＲＯＭ２５及びメモリカード２８が装着され、さらにモニタ１８及びスピーカ２２が接続されることによって構成されている。モニタ１８には家庭用テレビ受像器が用いられ、スピーカ２２にはその内蔵スピーカが用いられる。また、ここではプログラムを家庭用ゲーム機１１に供給するためにＤＶＤ−ＲＯＭ２５を用いるが、ＣＤ−ＲＯＭやＲＯＭカード等、他のあらゆる情報記憶媒体を用いるようにしてもよい。また、インターネット等のデータ通信網を介して遠隔地からプログラムを家庭用ゲーム機１１に供給するようにしてもよい。

家庭用ゲーム機１１は、マイクロプロセッサ１４、画像処理部１６、主記憶２６、入出力処理部３０、音声処理部２０、コントローラ３２及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４を含んで構成される公知のコンピュータゲームシステムである。マイクロプロセッサ１４、画像処理部１６、主記憶２６及び入出力処理部３０は、バス１２によって相互データ通信可能に接続されており、入出力処理部３０には、コントローラ３２、音声処理部２０、ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４及びメモリカード２８が接続されている。コントローラ３２以外の家庭用ゲーム機１１の各構成要素は筐体内に収容されている。

マイクロプロセッサ１４は、図示しないＲＯＭに格納されるオペレーティングシステム、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されるプログラム、及びメモリカード２８から読み出されるセーブデータに基づいて、家庭用ゲーム機１１の各部を制御し、プレイヤにゲームを提供する。バス１２はアドレス及びデータを家庭用ゲーム機１１の各部でやり取りするためのものである。また、主記憶２６は、例えばＲＡＭを含んで構成されるものであり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されたプログラムやメモリカード２８から読み出されたセーブデータが必要に応じて書き込まれる。また、主記憶２６は、マイクロプロセッサ１４の作業用としても用いられる。画像処理部１６はＶＲＡＭを含んで構成されており、マイクロプロセッサ１４から送られる画像データを受け取って、それに基づいてＶＲＡＭ上にゲーム画像を描画するとともに、その内容をビデオ信号に変換して所定のタイミングで（ここでは１／６０秒毎）モニタ１８に出力する。

入出力処理部３０は、マイクロプロセッサ１４が、コントローラ３２、音声処理部２０、ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４及びメモリカード２８にアクセスするためのインタフェースである。音声処理部２０はサウンドバッファを含んで構成されており、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出され、該サウンドバッファに記憶されたゲーム音楽、ゲーム効果音、メッセージ等の各種音声データを再生してスピーカ２２から出力する。ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４は、マイクロプロセッサ１４からの指示に従ってＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記録されたプログラムを読み取る。コントローラ３２は、プレイヤが各種ゲーム操作の入力をするための汎用操作入力手段である。また、メモリカード２８は、不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ等）を含んでおり、家庭用ゲーム機１１に対して脱着可能に構成されている。このメモリカード２８には、各種ゲームのセーブデータ等が記憶される。

図２は、コントローラ３２の一例を示す図である。同図に示すコントローラ３２は汎用ゲームコントローラであり、同図（ａ）に示すように、表面に方向キー３４、スタートキー３６、セレクトキー３７、ボタン３８Ｘ，３８Ｙ，３８Ａ，３８Ｂを備えており、同図（ｂ）に示すように、奥側側面に、さらにボタン３９Ｌ，３９Ｒ，４１Ｌ，４１Ｒを備えている。すなわち、コントローラ３２の奥側側面には、表面側左右にボタン４１Ｌ，４１Ｒがそれぞれ備えられており、裏面側左右にボタン３９Ｌ，３９Ｒがそれぞれ備えられている。方向キー３４は十字形状を有しており、通常はキャラクタやカーソルの移動方向を設定するのに用いられる。スタートキー３６は三角形状を有する小型の押しボタンであり、通常はゲームのスタートやゲームの強制終了などに用いられる。ボタン３８Ｘ，３８Ｙ，３８Ａ，３８Ｂ，３９Ｌ，３９Ｒ，４１Ｌ，４１Ｒは、その他のゲーム操作に用いられる。コントローラ３２を操作すると、その内容を示す操作データが家庭用ゲーム機１１に入力されるようになっている。

また、このコントローラ３２には振動子３５が内蔵されている。振動子３５は、例えば圧電素子、或いは偏心重り付きのモータ等によって構成されるものであり、マイクロプロセッサ１４からコントローラ３２に供給される振動オン命令に応じて動作し、コントローラ３２を振動させるようになっている。また、マイクロプロセッサ１４からコントローラ３２に供給される振動オフ命令に応じて動作を停止し、コントローラ３２の振動を停止させるようになっている。

以下、以上のハードウェア構成を有するゲーム装置１０を用いて、複数のオブジェクトが配置された仮想３次元空間を主記憶２６上に構築するとともに、その様子を示す画像を所定時間毎に更新し、それを都度モニタ１８により表示する技術について説明する。特に本実施形態では、仮想３次元空間に配置されたオブジェクトのうち、一部（後述する非注目度が低いもの）については前記モニタ１８の表示が更新される毎に、すなわちモニタ１８の表示の更新時間間隔と同じ時間間隔（ここでは１／６０秒毎である）で位置や姿勢等の状態が更新されるものの、残り（非注目度が高いもの）についてはその２倍の時間間隔（ここでは１／３０秒毎である）で位置や姿勢等の状態が更新されるようになっている。

図３は、主記憶２６上に構築される仮想３次元空間の一例を示す図である。同図に示すように主記憶２６に構築される仮想３次元空間（オブジェクト空間）５０上には、例えば人間の形状のオブジェクトＰ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が配置されている。オブジェクトＰ０については、特にコントローラ３２から入力される操作信号に基づき、その状態（位置、姿勢、ＡＩ処理、当たり判定、アニメーション処理等のゲーム更新のために必要なオブジェクトの各種情報）が更新されるようになっている。その他のオブジェクトＰ１，Ｐ２，Ｐ３については、公知技術を適用したアルゴリズムに従って、仮想３次元空間５０で位置や姿勢等の状態を変化させるようになっている。特に、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納されて、ゲーム装置１０にロードされ、実行されるプログラムは、アクションゲームのプログラムである。このアクションゲームでは、オブジェクトＰ１，Ｐ２，Ｐ３は公知技術を適用したアルゴリズムに従って、仮想３次元空間５０においてオブジェクトＰ０に攻撃するようになっている。これに対して、プレイヤはコントローラ３２を用いてオブジェクトＰ０の位置や姿勢等の状態を制御し、この攻撃に対して反撃したり、或いは防御したりできるようになっている。この際、ゲーム装置１０では、オブジェクトＰ０に対して攻撃を仕掛けて、現在交戦状態にあるオブジェクトについては、その識別情報を主記憶２６に記憶するようになっている。以上のアクションゲームを実現する処理については周知又は慣用の技術であり、ここでは詳細な説明を省略する。

仮想３次元空間５０には、プレイヤの操作対象であるオブジェクトＰ０に従動する視点ＶＰが配置されている。この視点ＶＰには視線方向ＶＤが設定されており、視点ＶＰから視線方向ＶＤを見る方向に視野範囲５２が設定され、この範囲内に位置するオブジェクトについて画像が生成され、それが画像処理部１６に備えられたＶＲＡＭに描画されるようになっている。そして、このＶＲＡＭに描画された画像がモニタ１８に出力され、仮想３次元空間５０の様子が可視化されるようになっている。具体的には、この画像は視点ＶＰから視線方向ＶＤを仮想的に見た場合に、視認される仮想３次元空間５０の様子を示すものであり、その可視化の範囲は視野範囲５２により区画されている。なお、図３では、オブジェクトＰ０，Ｐ２が視野範囲５２内に位置し、オブジェクトＰ１，Ｐ３は視野範囲５２外に位置している。このため、ＶＲＡＭに描画され、モニタ１８により出力される画像には、図４に示すように、オブジェクトＰ０及びオブジェクトＰ２をそれぞれ表す画像ＰＩ０及びＰＩ２が含まれるものの、オブジェクトＰ１及びＰ３を表す画像が含まれていない。

上述のように、このゲーム装置１０では、仮想３次元空間５０に配置されたオブジェクトの一部は１／６０秒毎に位置や姿勢等の状態が更新される。一方、残りのオブジェクトについては１／３０秒毎に位置や姿勢等の状態が更新される。図５は、この様子を示している。同図において、縦軸は時間の経過を示しており、図中上側から下側に向かって時間が進行する様子が示されている。１／６０秒の単位をフレームと呼ぶことにすると、ここでは連続する４つのフレームｎ−１〜フレームｎ＋２が示されている。そして、最初のフレームｎ−１ではＡ群に属するオブジェクトとＢ１群に属するオブジェクトの位置や姿勢等の状態が更新されることが示されている。また、次のフレームｎではＡ群に属するオブジェクトとＢ２群に属するオブジェクトの位置や姿勢等の状態が更新されることが示されている。また、さらに次のフレームｎ＋１ではＡ群に属するオブジェクトとＢ１群に属するオブジェクトの位置や姿勢等の状態が更新されることが示されている。さらにフレームｎ＋２ではＡ群に属するオブジェクトとＢ２群に属するオブジェクトの位置や姿勢等の状態が更新されることが示されている。ここで、Ａ群に属するオブジェクトは非注目度が所定の基準値以下のオブジェクトである。また、Ｂ１群及びＢ２群に属するオブジェクトは非注目度が基準値よりも大きいオブジェクトである。各オブジェクトがＢ１群に属するか、それともＢ２群に属するかは、例えばＢ１群及びＢ２群のそれぞれに属するオブジェクトの数等により決定される。

同図に示されるように、Ａ群に属するオブジェクトについては、毎フレームその位置や姿勢等の状態が更新されている。一方、Ｂ１群及びＢ２群に属するオブジェクトについては、毎フレーム交互にその位置や姿勢等の状態が更新され、いずれも２フレームに１回、その位置や姿勢等の状態が更新されている。このため、Ａ群に属するオブジェクトについては、１／６０秒毎に位置や姿勢等の状態が更新され、Ｂ１群及びＢ２群に属するオブジェクトについては、１／３０秒毎に位置や姿勢等の状態が更新される。

以上のようにしてオブジェクトの一部について１／６０秒毎に位置や姿勢等の状態を更新し、残りについて１／３０秒毎に位置や姿勢等の状態を更新することにすれば、各フレームで位置や姿勢等の状態を算出しなければならないオブジェクトの数を削減することができる。この結果、位置や姿勢等の状態の更新を定期的に行うことができるオブジェクトの数を増やすことができる。

ここで、ゲーム装置１０の機能について説明する。図６は、ゲーム装置１０の機能ブロック図である。同図にはゲーム装置１０で実現される機能のうち、本発明に関連するものが中心として示されている。これらの機能は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納されたプログラムを家庭用ゲーム機１１で実行することにより実現されるものである。

同図に示すように、ゲーム装置１０は、機能的にはオブジェクト更新タイミング管理テーブル記憶部６０、オブジェクト情報記憶部６２、ゲーム画像生成部６４を含んで構成されている。ゲーム画像生成部６４はオブジェクト選択部６６、状態更新部６８及び描画部７０を含んで構成されている。オブジェクト更新タイミング管理テーブル記憶部６０は、例えば主記憶２６を中心として構成されており、オブジェクト更新タイミング管理テーブルを記憶するものである。図７は、このオブジェクト更新タイミング管理テーブルの一例を示している。オブジェクト更新タイミング管理テーブルは、同図に示すようにオブジェクトＩＤ、更新時間間隔及び更新グループを対応づけて記憶するものである。オブジェクトＩＤは仮想３次元空間５０に配置された各オブジェクトを識別する情報である。更新時間間隔は、対応するオブジェクトＩＤにより識別されるオブジェクトの仮想３次元空間５０における位置や姿勢等の状態を更新すべき時間間隔である。本実施形態では、１／６０秒又は１／３０秒のいずれかが記憶されている。また、更新グループは、同じ長さの時間間隔で位置や姿勢等の状態が更新されるオブジェクトのグループを識別する情報である。上記のように、１／３０秒毎に位置や姿勢等の状態が更新されるオブジェクトのグループは２つ存在しており、順次到来するフレームを交互に使用して、各グループに属するオブジェクトの位置や姿勢等の状態を算出するようにしている。更新グループは、対応するオブジェクトＩＤにより識別されるオブジェクトが１／３０秒毎に位置や姿勢等の状態を更新すべきものである場合に、それらを奇数番目のフレームで更新すべきか、或いは偶数番目のフレームで更新すべきかを示している。更新グループは、更新時間間隔が１／６０秒のオブジェクトについては記録されない。

図６に戻り、オブジェクト情報記憶部６２は例えば主記憶２６やＤＶＤ−ＲＯＭ２５を中心として構成されるものであり、仮想３次元空間５０に配置された全てのオブジェクトの現在の位置や姿勢等の状態を記憶するものである。

また、ゲーム画像生成部６４はマイクロプロセッサ１４を中心として構成されており、オブジェクト更新タイミング管理テーブル６０やオブジェクト情報記憶部６２の記憶内容、さらにＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納されたその他の情報、コントローラ３２から入力される操作信号に基づいて、ゲーム画面を表す画像、すなわちゲーム画像を生成し、それを画像処理部１６に備えられたＶＲＡＭに描画するものである。

特に、オブジェクト選択部６６は、仮想３次元空間５０に配置された複数のオブジェクトのうち一部を選択する。具体的には、オブジェクト選択部６６は、各オブジェクトの非注目度を算出して、その値に従ってオブジェクト更新タイミング管理テーブルを更新するようになっている。すなわち、オブジェクト選択部６６は毎フレーム、そのフレームで更新されたオブジェクトの位置を取得し、そこから視点ＶＰまでの距離を演算し、それを各オブジェクトの非注目度としている。そして、この値が所定の基準値を超える場合には、そのオブジェクトに係る更新時間間隔を１／３０秒に設定し、その値をオブジェクト更新タイミング管理テーブルに記録するようになっている。このとき、既に更新時間間隔が１／３０秒に設定されているオブジェクトであれば、更新グループは現状のままに維持する。また、更新時間間隔が１／６０秒から１／３０秒に変更になるのであれば、新たに更新グループを割り当てる。新たに更新グループを設定する場合、現在の各更新グループに属するオブジェクトの数を取得し、その数が少ない方の更新グループを割り当てるのが望ましい。また、非注目度の値が所定の基準値以下であれば、更新時間間隔を１／６０秒に設定し、その値をオブジェクト更新タイミング管理テーブルに記録するようになっている。こうして、非注目度に基づいて、オブジェクトの一部を選択し、その結果を更新時間間隔としてオブジェクト更新タイミング管理テーブルに記憶するようにしている。

状態更新部６８は、オブジェクト選択部６６により選択されるオブジェクトの仮想３次元空間５０における各位置や姿勢等の状態を他のオブジェクトの仮想３次元空間５０における各位置や姿勢等の状態とは異なる時間間隔で更新する。具体的には、状態更新部６８は次のようにして各オブジェクトの位置や姿勢等の状態を演算している。

まず、オブジェクト更新タイミング管理テーブル記憶部６０に記憶されたオブジェクト更新タイミング管理テーブルを各フレームの開始タイミングが到来する毎に読み出し、そこから今回のフレームで位置や姿勢等の状態を更新すべきオブジェクトのオブジェクトＩＤを読み出している。さらに具体的には、状態更新部６８では、今回のフレームで位置や姿勢等の状態を更新すべきオブジェクトの更新グループ（すなわち今回のフレームが奇数番目のフレームであって更新グループ１のオブジェクトの位置や姿勢等の状態を更新すべきか、偶数番目のフレームであって更新グループ２のオブジェクトの位置や姿勢等の状態を更新すべきか）を管理している。つまり、今回のフレームの更新グループが１であれば次フレームでは２に、逆に今回のフレームの更新グループが２であれば次フレームでは１に更新している。そして、状態更新部６８では、今回のフレームの更新グループと一致する情報（１又は２）が、オブジェクト更新タイミング管理テーブルの更新グループの欄に記録されているレコード（行）を検索して、その更新グループに対応づけて記憶されたオブジェクトＩＤを今回のフレームで位置や姿勢等の状態を更新すべきオブジェクトを識別するオブジェクトＩＤとして読み出す。

さらに、状態更新部６８では、オブジェクト更新タイミング管理テーブルの更新時間間隔の欄に１／６０が記録されたレコードを検索し、その更新時間間隔に対応づけて記憶されたオブジェクトＩＤも、今回のフレームで位置や姿勢等の状態を更新すべきオブジェクトを識別するオブジェクトＩＤとして読み出す。

状態更新部６８は、オブジェクト更新タイミング管理テーブルから選択的にオブジェクトＩＤを読み出すと、それらにより識別されるオブジェクトについて位置や姿勢等の状態を算出する。そして、その結果をオブジェクト情報記憶部６２に記憶する。こうすれば、オブジェクト選択部６６により選択されるオブジェクトの仮想３次元空間５０における各位置や姿勢等の状態を他のオブジェクトの仮想３次元空間５０における各位置や姿勢等の状態とは異なる時間間隔で更新することができる。

描画部７０は、所定時間（ここでは１／６０秒）毎に、オブジェクト情報記憶部６２に記憶された各オブジェクトの最新の位置や姿勢等の状態に基づき、ゲーム画像を画像処理部１６のＶＲＡＭに描画する。このゲーム画像は１／６０秒毎に読み出され、モニタ１８により表示される。

ここで、ゲーム装置１０のゲーム画像生成処理について説明する。図８は、ゲーム装置１０で実行されるゲーム画像生成処理を示すフロー図である。この処理はゲーム装置１０において、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納されたプログラムに基づいてフレーム毎（所定時間（１／６０秒）毎）に実行されるものである。

同図に示すように、ゲーム装置１０ではマイクロプロセッサ１４（オブジェクト選択部６６及び状態更新部６８）がＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されるゲームプログラム、ゲームデータ、オブジェクト更新タイミング管理テーブル記憶部６０及びオブジェクト情報記憶部６２の記憶内容に基づき、まず各オブジェクトのワールド座標系での位置や姿勢等の状態を算出する（Ｓ１０１）。Ｓ１０１では、視点ＶＰ、視線方向ＶＤ、視野範囲５２も算出される。Ｓ１０１の処理は後に図９及び図１０に従って詳細に説明する。

ゲーム画面生成処理では、次にマイクロプロセッサ１４（描画部７０）がオブジェクト情報記憶部６２の記憶内容に基づき、ジオメトリ処理を行う（Ｓ１０２）。ジオメトリ処理ではワールド座標系から視点座標系への座標変換を行う。また、オブジェクトを構成する各ポリゴンの頂点の色情報が光源情報（光源の色及び位置）に基づいて修正される。さらに、クリッピング処理も行われる。

その後、マイクロプロセッサ１４（描画部７０）はレンダリング処理を行う（Ｓ１０３）。この処理では、マイクロプロセッサ１４は視野範囲５２に属する各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報、テクスチャ座標及びアルファ値を画像処理部１６に送出し、画像処理部１６ではそれらの情報に基づいてＶＲＡＭ上に表示画像を形成する。画像処理部１６のＶＲＡＭに形成されたゲーム画像は所定タイミングで読み出されて、モニタ１８により表示される。

図９は、オブジェクト状態算出ルーチンを示すフロー図である。このフロー図は、図８のＳ１０１の処理を詳細に示すものである。まず、オブジェクト状態算出ルーチンでは、状態更新部６８が、今回のフレームの更新グループを読み出す（Ｓ２０１）。そして、オブジェクト更新タイミング管理テーブル記憶部６０から、更新時間間隔が１／６０秒に設定されたオブジェクトのオブジェクトＩＤを読み出すとともに、そのオブジェクトＩＤにより識別されるオブジェクトの位置や姿勢等の状態を算出し、それをオブジェクト情報記憶部６２に格納する（Ｓ２０２）。さらに、オブジェクト更新タイミング管理テーブル記憶部６０から、更新時間間隔が１／３０秒に設定され、且つ更新グループとしてＳ２０１で読み出した情報が設定されているオブジェクトのオブジェクトＩＤを読み出すとともに、そのオブジェクトＩＤにより識別されるオブジェクトの位置や姿勢等の状態を算出し、それをオブジェクト情報記憶部６２に格納する（Ｓ２０３）。

その後、オブジェクト選択部６６は、オブジェクト更新タイミング管理テーブル記憶部６０の記憶内容を更新する。すなわち、Ｓ２０２及びＳ２０３で位置や姿勢等の状態を更新したオブジェクトについて、オブジェクト更新タイミング管理テーブルに記憶されている更新時間間隔及び更新グループを更新する（Ｓ２０４）。この処理は図１０に従って後に詳述する。

その後、状態更新部６８はＳ２０１で読み出した更新グループを更新する（Ｓ２０５）。具体的には、更新グループが１であれば２に変更し、更新グループが２であれば１に変更する。こうして、１／３０秒の更新時間間隔が設定されたオブジェクトのうち、更新グループ１に属するものと、更新グループ２に属するものとが、交互に位置や姿勢等の状態演算の対象とされるようになっている。

図１０は、更新時間間隔及び更新グループ更新ルーチンを示すフロー図である。このフロー図は、図９のＳ２０４の処理を詳細に示すものである。この処理では、まずＳ２０２又はＳ２０３で位置や姿勢等の状態が更新されたオブジェクトのうち１つについて、非注目度を算出する（Ｓ３０１）。ここでは、図１１に示すように、そのオブジェクトの位置（Ｐ０からＰ３）と視点ＶＰとの距離（Ｌ０〜Ｌ３）を算出して、それを非注目度とする。次に、この非注目度が基準値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ３０２）。そして、基準値よりも大きければ、そのオブジェクトの更新時間間隔を１／３０秒に設定し、更新グループは上述したようにして維持又は新規設定する（Ｓ３０３）。この内容はオブジェクト更新タイミング管理テーブルに書き込まれる。一方、基準値以下であれば、そのオブジェクトの更新時間間隔を１／６０に設定する（Ｓ３０４）。この内容もオブジェクト更新タイミング管理テーブルに書き込まれる。そして、Ｓ２０２又はＳ２０３で位置や姿勢等の状態が更新された全てのオブジェクトについて、Ｓ３０１乃至Ｓ３０４の処理を繰り返す（Ｓ３０５）。

以上説明した本実施形態に係るゲーム装置１０によれば、オブジェクトの位置と視点ＶＰとの距離を非注目度として算出し、非注目度が基準値よりも大きければ１／３０秒毎に位置や姿勢等の状態が更新され、非注目度が基準値以下であれば１／６０秒毎に位置や姿勢等の状態が更新されるようになっている。このため、全体として定期的に位置や姿勢等の状態を更新することができるオブジェクトの数を増やすことができる。また、位置や姿勢等の状態を更新する時間間隔が長めとなるオブジェクトを一部に限ることができるので、ゲーム画像（表示画像）の滑らかさの低下を目立たなくすることができる。特に、位置や姿勢等の状態を更新する時間間隔が長めとなるオブジェクトを、表示画像において目立ちにくいオブジェクト（視点ＶＰから距離が大きいもの）から選択することによって、表示画像の滑らかさの低下を効果的に目立たなくすることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、オブジェクトの位置や姿勢等の状態が更新されると、そのオブジェクトについてのみ更新時間間隔及び更新グループが更新されるようになっていたが、２フレーム毎、すなわち全てのオブジェクトの位置や姿勢等の状態が更新される毎に、全てのオブジェクトについて更新時間間隔及び更新グループを更新するようにしてもよい。この場合、上記のように非注目度が基準値よりも大きいか否かにより更新時間間隔を設定するようにしてもよいし、非注目度が基準値よりも小さいものから所定個数のオブジェクトの更新時間間隔を１／６０秒に設定し、残りのオブジェクトの更新時間間隔を１／３０秒に設定することもできる。

また、上記実施形態では、各オブジェクトの位置と視点ＶＰとの距離をそのオブジェクトの非注目度としたが、他の情報を非注目度としてもよい。例えば、図１２に示すように、視点ＶＰから仮想３次元空間５０を見る視線方向ＶＤと、複数のオブジェクトの各位置（Ｐ０〜Ｐ３）と、に基づいて、非注目度を決定してもよい。具体的には、視点ＶＰから各オブジェクトの位置（Ｐ０〜Ｐ３）に延伸する直線（ベクトル）を算出するとともに、それら直線と視線方向ＶＤとのなす角（θ０〜θ３）を非注目度としてもよい。こうすれば、視線方向ＶＤから離れるほど、位置や姿勢等の状態の更新時間間隔が長くなるようにすることができる。

また、視野範囲５２と、各オブジェクトの位置とに基づいて非注目度を決定してもよい。例えば、視野範囲５２内に位置するオブジェクトについては、その非注目度を第１の値とし、視野範囲５２外に位置するオブジェクトについては、その非注目度を第１の値よりも大きな第２の値としてもよい。こうすれば、非注目度が第１の値である場合に位置や姿勢等の状態の更新時間間隔を１／６０秒とし、非注目度が第２の値である場合に位置や姿勢等の状態の更新時間間隔を１／３０秒とすることで、視野範囲５２から外れたオブジェクトについては、位置や姿勢等の状態の更新時間間隔を長くすることができる。

また、ゲーム画像における各オブジェクトの表示面積に基づき、非注目度を決定するようにしてもよい。例えば、非注目度を表示面積の逆数にしてもよい。表示面積は厳密に計算されてもよいし、各種簡略化を行って計算されてもよい。例えば、ＶＲＡＭに各オブジェクトのゲーム画像における大きさ（表示面積）を示す画像を描画し、その面積（ピクセル数）を計数したり、或いはその高さや幅から表示面積を得てもよい。また、各オブジェクトに不可視のほぼ同一サイズの簡略形状オブジェクトを従動させるようにして、その簡略形状オブジェクトのゲーム画像における大きさを示す画像を描画し、その面積（ピクセル数）を計数したり、或いはその高さや幅から表示面積を得てもよい。

また、本実施形態に係るゲーム装置１０は、アクションゲームをプレイヤに提供するよう構成されている。そこで、ゲームにおいて各オブジェクトが注目オブジェクトであるか否かを判断し、その判断結果に基づいて非注目度が決定されてもよい。例えば、あるオブジェクトがプレイヤが操作対象とするオブジェクトと交戦状態にあれば、そのオブジェクトの非注目度を第１の値とし、交戦状態になければそのオブジェクトの非注目度を第１の値よりも大きな第２の値とすればよい。

さらに、各オブジェクトの仮想３次元空間５０における移動速度又は動作速度に基づいて、各オブジェクトの非注目度を算出してもよい。オブジェクトの移動速度は、複数のフレームでオブジェクトの位置を記憶しておき、その差分を計算することにより取得してもよいし、他の方法（例えば物理計算）により取得してもよい。動作速度は、オブジェクトの動作がモーションデータにより制御されている場合、その再生スピードから容易に取得することができる。仮想３次元空間５０において移動速度又は動作速度が遅いオブジェクトは、その動きのぎこちなさが目立ちにくい。そこで、これらのオブジェクトの位置や姿勢等の状態の更新時間間隔を１／３０秒とし、その他のオブジェクトの位置や姿勢等の状態の更新時間間隔を１／６０秒とすることで、位置や姿勢等の状態の更新時間間隔が長いオブジェクトの存在をゲーム画像において目立たなくさせることができる。

また、本発明はアクションゲームのみならず、例えば対戦ゲーム、ガンシューティングゲーム等のシューティングゲーム等、あらゆるジャンルのゲームの画像処理に適用可能である。

本発明の一実施形態に係るゲーム装置（画像処理装置）のハードウェア構成を示す図である。 コントローラの外観を示す図である。 ゲーム装置において構築され、管理される仮想３次元空間の一例を示す図である。 ゲーム装置のモニタに表示される画像の一例を示す図である。 連続する複数フレームにおいて位置や姿勢等の状態が更新されるオブジェクトのグループを示す図である。 本発明の一実施形態に係るゲーム装置の機能ブロック図である。 オブジェクト更新タイミング管理テーブルの一例を示す図である。 ゲーム画像生成処理を示すフロー図である。 オブジェクト状態算出ルーチンを示すフロー図である。 更新時間間隔及び更新グループ更新ルーチンを示すフロー図である。 オブジェクトの非注目度として視点と各オブジェクトとの距離を用いる例を示す図である。 オブジェクトの非注目度として視点から各オブジェクトの位置に延伸する直線と視線方向とのなす角を用いる例を示す図である。

符号の説明

１０ ゲーム装置、１１ 家庭用ゲーム機、１２ バス、１４ マイクロプロセッサ、１６ 画像処理部、１８ モニタ、２０ 音声処理部、２２ スピーカ、２４ ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部、２５ ＤＶＤ−ＲＯＭ、２６ 主記憶、２８ メモリカード、３０ 入出力処理部、３２ コントローラ、３４ 方向キー、３５ 振動子、３６ スタートキー、３７ セレクトキー、３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｘ，３８Ｙ，３９Ｌ，３９Ｒ，４１Ｌ，４１Ｒ ボタン、５０ 仮想３次元空間（オブジェクト空間）、５２ 視野範囲、６０ オブジェクト更新タイミング管理テーブル記憶部、６２ オブジェクト情報記憶部、６４ ゲーム画像生成部、６６ オブジェクト選択部、６８ 状態更新部、７０ 描画部。

Claims (3)

1. 複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理装置であって、
   前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記複数のオブジェクトの前記仮想３次元空間における移動又は動作の速度に基づいて選択するオブジェクト選択手段と、
   前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段と、
   を含むことを特徴とする画像処理装置。
2. 複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像処理方法であって、
   前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記複数のオブジェクトの前記仮想３次元空間における移動又は動作の速度に基づいて選択するオブジェクト選択ステップと、
   前記オブジェクト選択ステップで選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新ステップと、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
3. 複数のオブジェクト及び視点が配置された仮想３次元空間を前記視点から見た様子を示す画像を表示する画像表示手段、
   前記複数のオブジェクトのうち一部を、前記複数のオブジェクトの前記仮想３次元空間における移動又は動作の速度に基づいて選択するオブジェクト選択手段、及び
   前記オブジェクト選択手段により選択されるオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態を他のオブジェクトの前記仮想３次元空間における各状態とは異なる時間間隔で更新する状態更新手段
   としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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