JP4106917B2 - アニメーション生成プログラム及びこれを用いた画像処置装置 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、アニメーション生成プログラム及びこれを用いた画像処置装置に関する。特に、3次元仮想空間座標を有する画像データにより波の変化を表現するアニメーション生成プログラム及びこれを用いた画像処置装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
3次元仮想空間座標を有する画像データにより仮想現実的な画像を表現してゲームを実行するゲーム装置がある。
【0003】
かかるゲーム装置において、表示されるサーフボードと一体のサーファーを入力装置により操作して、表示される波の変化のアニメーション画像に対応してサーフィンを遊戯するゲーム装置が提案されている。
【0004】
しかし、これまでの技術では波の変化をより現実的なアニメーション画像で表現することが困難であり、或いは、データ処理量が多くなり処理装置に大きな負荷がかかるという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】
したがって、本発明の目的は、より現実的な波の変化を表現することを可能とし、同時に処理装置の負荷を大きくしないアニメーション生成プログラム及びこれを用いた画像処置装置を提供することにある。
【0006】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第1の態様として、一の方向及び前記一の方向と交差する方向に進行する波のアニメーション画像を生成するアニメーション生成プログラムであって、所定経過時間毎に対応し、三次元座標を有する複数の接続点で結ばれた複数の波のキーパターンフレームを格納するメモリから、特定経過時間の前後の経過時間に対応する2つのキーパターンフレームの読み出しを制御し、画像処理部に対し、前記読み出された2つのキーパターンフレームを、前記特定経過時間とその前後の経過時間との割合に対応して、前記特定経過時間に対するパターンフレームを曲線補間により生成させ、前記曲線補間により生成されるパターンフレームを所定のパラメータにより補正させ、前記パターンフレームを曲線となるように、補間計算させ、前記補間計算により得られた曲線のパターンフレームを所定長さで区切りポリゴン頂点を有するモデルデータを作成させ、前記作成されたモデルデータを前記一の方向に前記ポリゴン頂点をつないで構成される波の画像に対応するポリゴンデータとテクスチャデータによりディスプレイに波のアニメーション画像を表示させることを特徴とする。
【0007】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第2の態様として、一の方向及び前記一の方向と交差する方向に進行する波のアニメーション画像を生成するアニメーション生成プログラムであって、画像処理部に対し、所定経過時間毎に対応し、三次元座標を有する複数の接続点で結ばれた複数の波のパターンフレームの各々を、所定のパラメータにより補正させ、前記パターンフレームを曲線となるように、補間計算させ、前記補間計算により得られた曲線のパターンフレームを所定長さで区切りポリゴン頂点を有するモデルデータを作成させ、前記作成されたモデルデータを前記一の方向に前記ポリゴン頂点をつないで構成される波の画像に対するポリゴンデータとテクスチャデータによりディスプレイに波のアニメーション画像を表示させる
ことを特徴とする。
【0008】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第3の態様として、前記第1の態様において、前記パターンフレームを曲線とする補間計算は、波の上面と下面に対し、それぞれ別個に計算させることを特徴とする。
【0009】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第4の態様として、前記第3の態様において、前記補間計算により得られた曲線のパターンフレームを所定長さで区切りポリゴン頂点を有するモデルデータを作成させる際、前記波の下面に波の先頭領域における区切りの長さを他の領域よりも短くなるように制御することを特徴とする。
【0010】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第5の態様として、前記第1の態様において、前記所定のパラメータによる補正において、所定の経過時間毎にパラメータ補正の対象区分を設定することを特徴とする。
【0011】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第6の態様として、前記第5の態様において、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、Z方向の波の発生初期位置を異ならすように設定することを特徴とする。
【0012】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第7の態様として、前記第5の態様において、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、波の高さ方向又は、Z方向の幅を設定することを特徴とする。
【0013】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第8の態様として、前記第5の態様において、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、Z方向の波の移動速度を異ならすことを特徴とする。
【0014】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第9の態様として、前記第5の態様において、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、初期キーパターンフレームを異なるものとしたことを特徴とする。
【0015】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムは、第10の態様として、前記第5の態様において、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、テクスチャ貼り付けにおいて所定経過時間以降の波の先頭領域のポリゴンの透明度を高めるように設定したことを特徴とする。
【0016】
上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムを実行する画像処理装置の第1の態様は、一の方向及び前記一の方向と交差する方向に進行する波のアニメーション画像を生成するアニメーション生成プログラムを実行する画像処理装置において、所定経過時間毎に対応し、三次元座標を有する複数の接続点で結ばれた複数の波のキーパターンフレームを格納するメモリと、前記メモリから読み出されるキーパターンフレームからポリゴンモデルを計算し、複数の前記ポリゴンモデルの頂点を結んで構成されるポリゴンデータを生成し、前記生成されたポリゴンデータにテクスチャを貼り付け画像データを生成する画像処理部を有し、前記画像処理部は、特定経過時間の前後の経過時間に対応する2つのキーパターンフレームを読み出し、前記読み出された2つのキーパターンフレームを、前記特定経過時間とその前後の経過時間との割合に対応して、前記特定経過時間に対するパターンフレームを曲線補間により生成し、前記曲線補間により生成されるパターンフレームを所定のパラメータにより補正し、前記パターンフレームを曲線となるように、補間計算し、前記補間計算により得られた曲線のパターンフレームを所定長さで区切りポリゴン頂点を有するモデルデータを作成し、前記作成されたモデルデータを前記一の方向に前記ポリゴン頂点をつないで構成される波の画像に対応するポリゴンデータとテクスチャデータによりアニメーション画像データを生成し、更に前記アニメーション画像データを表示するディスプレイを有することを特徴とする。
【0017】
さらに、上記の課題を解決する本発明に従うアニメーション生成プログラムを実行する画像処理装置の第2の態様は、一の方向及び前記一の方向と交差する方向に進行する波のアニメーション画像を生成するアニメーション生成プログラムを実行する画像処理装置において、所定経過時間毎に対応し、三次元座標を有する複数の接続点で結ばれた複数の波のパターンフレームの各々を、所定のパラメータにより補正し、補間により得られた曲線のパターンフレームを所定長さで区切られたポリゴン頂点を有するモデルデータを前記一の方向に前記ポリゴン頂点をつないで波の画像に対応するポリゴンデータを生成し、前記生成されたポリゴンデータとテクスチャデータによりアニメーション画像データを生成する画像処理部と、前記アニメーション画像データを表示するディスプレイを有することを特徴とする。
【0018】
また、上記本発明の目的に対応するするゲームプログラムは第1の態様として、一の方向及び前記一の方向と交差する方向に進行する波のアニメーション画像を生成し、且つ遊戯者により操作されるキャラクタ像を表示するゲームプログラムであって、所定経過時間毎に対応し、三次元座標を有する複数の接続点で結ばれた複数の波のキーパターンフレームを格納するメモリから、特定経過時間の前後の経過時間に対応する2つのキーパターンフレームの読み出しを制御し、画像処理部に対し、前記読み出された2つのキーパターンフレームを、前記特定経過時間とその前後の経過時間との割合に対応して、前記特定経過時間に対するパターンフレームを曲線補間により生成させ、前記曲線補間により生成されるパターンフレームを所定のパラメータにより補正させ、前記パターンフレームを曲線となるように、補間計算させ、前記補間計算により得られた曲線のパターンフレームを所定長さで区切りポリゴン頂点を有するモデルデータを作成させ、前記作成されたモデルデータを前記一の方向に前記ポリゴン頂点をつないで構成される波の画像に対応するポリゴンデータとテクスチャデータによりディスプレイに波のアニメーション画像を表示させ、前記表示させる波のアニメーション画像が、内部を空洞にしたチューブ形状を成し、更に前記遊戯者により操作されるキャラクタ像が前記空洞に配置される時、前記空洞を構成する壁の少なくとも一部に対応する前記テクスチャデータの透明度を高める様に設定させることを特徴とする。
【0019】
さらに、上記本発明の目的に対応するするゲームプログラムは第2の態様として、一の方向及び前記一の方向と交差する方向に進行する波のアニメーション画像を生成し、且つ遊戯者により操作されるキャラクタ像を表示するであって、画像処理部に対し、所定経過時間毎に対応し、三次元座標を有する複数の接続点で結ばれた複数の波のパターンフレームの各々を、所定のパラメータにより補正させ、前記パターンフレームを曲線となるように、補間計算させ、前記補間計算により得られた曲線のパターンフレームを所定長さで区切りポリゴン頂点を有するモデルデータを作成させ、前記作成されたモデルデータを前記一の方向に前記ポリゴン頂点をつないで構成される波の画像に対するポリゴンデータとテクスチャデータによりディスプレイに波のアニメーション画像を表示させ、前記表示させる波のアニメーション画像が、内部を空洞にしたチューブ形状を成し、更に前記遊戯者により操作されるキャラクタ像が前記空洞に配置される時、前記空洞を構成する壁の少なくとも一部に対応する前記テクスチャデータの透明度を高める様に設定させることを特徴とする。
【0020】
本発明の特徴は、更に以下に図面を参照して説明される実施の形態から明らかになる。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明のアニメーション生成プログムが実行される画像処理装置の一構成例ブロック図である。
【0022】
プログラム処理部1はCPUであって、メインプロセッサの機能を有し、プログラム格納メモリ2は、光ディスク(CD、DVD)、光磁気ディスク(MO)、ハードディスク等で実現され、本発明のアニメーション生成プログムを含むゲームプログラム及びオブジェクトデータ等が格納される。
【0023】
プログラム処理部1は、プログラム格納メモリ2に格納され、あるいは図示しない通信インタフェース部を通してプログラム供給元から転送された本発明のアニメーション生成プログラムを含むゲームプログラムに基づきゲームの進行を制御する。
【0024】
ローカル座標データを有するオブジェクトデータは、ゲームの進行に伴い、プログラム処理部1から画像処理部3における処理のためにメインメモリ4に転送格納される。
【0025】
画像処理部3は、ジオメトリ処理部30及び,レンダリング処理部31を有している。ジオメトリ処理部30は、プログラム処理部1により転送されたオブジェクトデータの属性であるポリゴンの頂点データにおけるローカル座標をワールド座標系に変換し、更にワールド座標系から視点座標系へ変換する座標変換を行う。
【0026】
ジオメトリ処理部30において、視点座標系に変換されたオブジェクトデータは、そのポリゴンの頂点におけるテクスチャデータ(ポリゴンの頂点にどのテクスチャアドレスを割り当てるかを決めるデータ)、輝度データ等を含む3次元視点座標系の頂点データを有している。このオブジェクトデータは、作業用のメインメモリ4に格納保持される。
【0027】
レンダリング処理部31は、テクスチャ機能部(図示せず)を含み、後に詳細に説明する本発明の特徴に従い生成される複数のポリゴンで構成される視点座標系の波の変化に対応するオブジェクトデータに対し、テクスチャメモリ(図示省略)に格納されたテクスチャの張り付け(マッピング)を実行する。
【0028】
また、レンダリング処理機能部によりオブジェクトデータに基づく優先度に従い隠面除去処理も行い、ついで、透視変換を行い2次元座標に変換しながらオブジェクトデータをフレームメモリ310に描画する。フレームメモリ310に描画されたデータは、繰り返し読み出され、ビデオ信号に変換され、ディスプレイ6に表示される。
【0029】
図2は、本発明のアニメーション生成プログムの実行における処理フローである。本発明のアニメーション生成プログムは、実施例としてサーフィンゲームにおける背景の画像処理を行うプログラム部分及び、遊戯者の入力装置の操作に対応して変化する対象であるサーファー及びサーフボード等のオブジェクトの画像処理を行うプログラム部分とともにサーフィンゲームを実行するプログラムに含まれる。
【0030】
しかし、本発明のアニメーション生成プログムは、かかるサーフィンゲームを実行するプログラムに限定されずに、単独のプログラムとして或いは他のプログラムと一体で実行することが可能である。
【0031】
図3は、仮想三次元空間に置かれた海岸(BEACH)と海上(SEA)と、海上(SEA)で生じて時間の経過に伴って変化する波(WAVE)の像を示している。波(WAVE)は、ある一の方向例えば、X軸方向と、それに交差する方向であるZ軸方向(奥行きから前方に向かう方向)に進行する。この仮想三次元空間内に置かれたカメラ100を視点として捕らえられた像が二次元座標に変換されてディスプレイ6上に表示される。
【0032】
なお、図3において、カメラ100の視点位置は、遊戯者が操作するキャラクタであるサーファー及びサーフィンボードの後方に置かれる場合に限定されず、サーファー自身の主観視点とすることも可能である。
【0033】
図4は、カメラ100の位置を視点として捕らえられ、ディスプレイ6上に表示される波(WAVE)の像の一例である。さらに、波(WAVE)の像に乗って、サーフィンするようにサーフボード及びサーファー101の像が重ねて表示されている。
【0034】
このサーフボード及びサーファー101の像は、ゲームプログラムにおけるこれらを制御するプログラムの実行により、同様にプログラム処理部1により必要なオブジェクトデータが、画像処理部3に転送され、そこで座標変換並びテクスチャマッピング処理される。この時、波(WAVE)の像に重なるサーフボード及びサーファー101の像のオブジェクトデータがレンダリング処理される際に、サーフボード及びサーファー101の像を構成するポリゴンの優先度を高くして処理が行われる。
【0035】
ここで、自然界における波の進行における変化を、図5に示すようにある一の方向例えば、X方向(矢印方向I)とこれに垂直な方向であるZ方向(矢印方向II)を有すると考える。この時、図5において、矢印方向Iの所定間隔毎の位置は、順次経過時間を有し、同時に矢印方向IIに波形変化を有している。
【0036】
図3とこれに対応する図4に示されるような波の変化像を想定する場合、例えばX方向の位置I、II、IIIがそれぞれ異なる経過時間に対応し、それぞれ時間経過により変化している波の断面波形I、II、IIIを有する。
【0037】
本発明では、この様な経過時間に対応する波の断面波形を求めることが第1の特徴である。図2に戻り説明すると、波の変化像を表示する本発明のアニメーション生成プログム実行の前提として、プログラム格納メモリ2に記憶されているプログラムデータとしてそれぞれ経過時間に対応する登録された複数のキーフレームパターンを有している。
【0038】
図6は、経過時間に対応してプログラムデータとして登録された複数のキーフレームパターンの一例であり、図6A、図6B、図6Cの順次に大きくなる3つの異なる経過時間に対応するキーフレームパターンI、II、IIIが示されている。キーフレームパターンを構成するフレームの接続点(a〜h、a’〜j'、a”〜k”)は、それぞれ三次元位置座標を有している。
【0039】
今、図3において、X方向に複数の所定位置I、II、IIIを考える。これらの位置I、II、IIIは、それぞれ対応する経過時間を有し、この時点において図6のキーフレームパターンI、II、IIIが対応すると考える。
【0040】
図3において、X方向に所定間隔で複数の位置を特定し、それぞれの位置における波の断面波形を以下の様に求める。
【0041】
複数の所定間隔位置のうち一つの位置、例えば登録された二つののキーフレームパターンII(図6B)とIII(図6C)に対応する経過時間位置IIとIIIの間にある経過時間位置xを考える。プログラム処理部1において、先ず経過時間位置xの前後となる所定経過時間位置II、IIIにそれぞれ対応するキーフレームパターンII、IIIをメインメモリ4から読み出す(処理工程P1)。
【0042】
ついで、図7に示すように、キーフレームパターンIIとIIIを曲線補間する(処理工程P2)。この曲線補間は、経過時間位置xの経過時間位置IIとIIIからの隔たりの大きさ割合に応じて、補間量が決められる。決められた補間量に従ってキーフレームパターンIIとIIIを構成する接続点の補間された三次元座標が求められる。
【0043】
例えば、経過時間位置IIとIIIの間の中間時間位置に経過時間位置xがあると考えると、曲線補間により得られる経過時間位置xに対応するフレームパターンを構成する接続点の座標は、キーフレームパターンIIとIIIの接続点の座標の中間値となる。
【0044】
この様に、曲線補間により経過時間位置xに対応するフレームパターンが得られるが、この際、所定のパラメータ補正が行われる(処理工程P3)。
【0045】
図8〜図14は、パラメータ補正を説明する図である。
各パラメータ補正の特徴に対応して、接続点の座標値に補正値を加算又は減算することにより、補正が行われる。
【0046】
このようなパラメータ補正は、プログラムの進行において実行されるように、パラメータ補正値とともに、プログラム処理部1における演算処理に対し、パラメータ補正を指示する指令をプログラムに含めておくことにより実行可能である。
【0047】
図8は、以降のパラメータ補正値を使用する区分(x)を決定するためのパラメータ補正であり、矢印がそれぞれの間隔を表している。先に図3〜図5に関連して説明した複数の所定間隔位置に対応する。
【0048】
図9は、上方向即ち、Y軸方向からみた時の、波の発生する場所(ZST)を表すパラメータ補正である。各パラメータを使用する区分(x)位置に対応して、波の発生位置即ち、図3において、海岸(BEACH)方向(Z方向=方向II:図5参照)における波の初期位置である。それぞれの区分(x)位置において、波の発生する場所(ZST)が異なる場合、直線の波とならずに図9に示されるように、凹凸を有する波となる。
【0049】
図10は、波を終了させる場所(ZEND)を表すパラメータ補正である。波の変形において波頭が地形に潜り込むのを防ぐ処理である。図6で説明した曲線補間により所定の座標位置に達した時に、図10でA→B→Cの順に示される波の断面となるように、徐々に平坦となり消える様にパラメータ補正を行う。
【0050】
図11は、図9と同様に、上方向即ち、Y軸方向からみた時の、岸(BEACH)方向(Z方向=方向II:図5参照)への移動のスピードに変化を与えるパラメータ補正である。T0、T1,T2,・・・の経過時間に応じて徐々に波頭位置が開く様に変形される。これにより波の岸(BEACH)方向へのスピードの変化が表される。
【0051】
図12は、波に幅方向において、形状変化(TUBE)を与えるパラメータ補正である。パラメータ補正値を加算又は、減算して、図12A、12Bに波の断面を示すように波の幅の形状に変化が与えられる。
【0052】
図13は、波に高さ方向において、形状変化(HEIG)を与えるパラメータ補正である。パラメータ補正値を加算又は、減算して、図12A、12Bに波の断面を示すように波の高さの形状に変化が与えられる。
【0053】
図14は、初期キーフレームの設定(STAT)を与えるパラメータ補正である。波の形状に起伏を持たせるために、経過時間に対応して例えば、図14Bに示すように初期値とするキーフレームを設定する。これにより、図14Cに示すように波の形状に起伏を持たせることが可能である。
【0054】
図2の処理フローに戻ると、所定のパラメータ補正(処理工程P3)が実行された後、得られたアウトラインを曲線に補間する(処理工程P4)。この曲線補間は、例えば、スプライン補間により実現する。
【0055】
図15は、曲線補間の実際を説明する図であり、図7で説明したように、キーフレームから、パラメータ補間を考慮して得られた所定時間位置xの波のフレームパターンにおいて、波の上面(図15A)と下面(図15B)に対し、別々にスプライン補間値を計算し、波の直線フレームパターンを曲線のフレームパターン(図15C)に変換する。
【0056】
ついで、得られた曲線のフレームパターンに対し、所定の長さ毎に座標点を計算し(図16A)、モデルデータ(図16B)を完成する(処理工程P5)。この様にして所定間隔の経過時間位置に対して得られる複数の波形モデルデータの接続点(座標点)をX方向(図3参照)に繋いで、波の形状を表すポリゴン図形を作成する(処理工程P6)。
【0057】
この際、図16Aに示されるように、座標点を計算する所定の長さの設定において、波の下面(図15B参照)においては、波の先端に行くほど所定の長さを短くすることが望ましい。これは、よりスムースに波の巻き込みを表すことができるとともに、効率的にポリゴンの大きさを決めることができる。
【0058】
図17は、処理工程P6で形成された波のポリゴン図形の一例である。複数の三角計ポリゴンから構成されている。各ポリゴンの頂点に立つ棒は、ポリゴンの面の向きを表す法線ベクトルである。図18は、図17に示す波のポリゴン図形のあるX方向のある位置の断面図であり、時間経過に伴い、断面形状がI〜VIに変化していることが理解できる。
【0059】
ここで、自然界の波は、時間が経過した状態では波頭にしぶきが生じたり、波頭が崩れた状態となり、あるいは透明度が変化する。かかる状態を演出として表現することは、より現実感を与える波のアニメーション画像となる。
【0060】
図19は、波の先頭が海面に落ち込む間際の経過時間における状態を画像表示する本発明に従う方法を示す図である。
【0061】
図19のIは、先頭が海面に落ち込む間際の経過時間における波の断面モデルであり、図19のIIは、先頭部分の拡大図である。波の先頭の断面部分Bに対してしぶきのポリゴンAが付されている。また、図19のIIIは、更に波の先端の崩れ部分Cである。先端の崩れ部分Cを表すために所定の透明度のポリゴンを付加している。
【0062】
このように波の先頭部のしぶきAや、崩れ部分Cを表すポリゴンは、予めプログラムデータとしてプログラムと一体でプログラム格納メモリ2に用意される。そして、所定時間経過した波のフレーパターンにおいて、先頭部の座標位置にこれらのプログラムデータを貼り付けるようにプログラム処理部1で演算を行うことにより先頭部のしぶきAや、崩れ部分Cを表現することができる。
【0063】
図20は、波の先頭部が、しぶきや崩れによって、透明度を増していく様子を表す方法を説明する図である。所定経過時間以降の波の断面フレームパターンにおいて、Z方向の接続点の不透明度を、図20に示すように100%から、90,70,50%とするごとくに小さくしていく。
【0064】
かかる波の先頭部において、透明度の変化を与える方法は、他にも応用が可能である。経過時間により波が広がっていく様子は、図21Aに示すようなワイヤーフレームIIによりポリゴン波形を形成する場合には、波の部分が周囲の海の部分と孤立してしまい、波のアニメーション画像として不自然である。
【0065】
したがって、本発明では、図21Bに示すように経過時間により波が広がっていく領域の先端の透明度を徐々に増していくことにより周囲になじませるように処理している。
【0066】
上記のように所定時間経過のポリゴンモデルに対し、透明度の決定、演出モデルの作成(処理工程P7)が行われたポリゴンデータは、画像処理部3のテクスチャマッピング部31によりポリゴンの頂点データ及び法線ベクトルの方向に基づきテクスチャが貼り付けられ、また透明度の設定が行われる(処理工程P8)。この際、背景画像も同時に所定の優先度処理を伴って描画される。
【0067】
ついで、テクスチャが貼り付けられたポリゴンデータは、レンダリング処理部31により透視変換され、2次元座標データに変換され、フレームメモリ6に書き込まれる。フレームメモリ6から2次元座標データが繰り返し読み出され、ビデオ信号に変換されて、ディスプレイ6に表示される(処理工程P9)。
【0068】
ここで、本発明では、更に本発明の適用を遊戯者がキャラクタとしてのサーファを操作する遊戯装置に提供した場合を想定する。図19、図20で説明した波の先頭部における透明度の変化あるいは、しぶきの演出処理を利用してサーファーが波のトンネル(空洞にしたチューブ形状)内を走行する場合において、より仮想現実感を高めることが可能である。
【0069】
図22は、カメラ視点100を波のトンネル内A1に置き、トンネルの前方を見た画像である。トンネルの前方にトンネルを抜けた先の背景B1として、水平線とその上の雲の様子が表示されている。一方、画面の左側即ち、波の先頭部の領域A2は、先に図20により説明したように半透明又は透明となるように透明度を高くされている。
【0070】
したがって、波の先頭部の領域A2を通して、更に広い背景B2が見えるよう表示される。これにより、遊戯者は、波のトンネル内にあっても進むべき方向の状況を把握し、キャラクタを操作することを容易にすることが可能である。図22において、波の先端部A3は、図19により説明したようなしぶきや、波の崩れを表した部分である。
【0071】
図23は、本発明のアニメーション生成プログラムをサーフィンゲームに適用した画像処置装置としての遊戯装置の外観図の一例である。
【0072】
ディスプレイ部20と、遊戯装置本体部21のセットで構成されている。遊戯装置本体部21には、基台22上にサーフボードを模した操作ボード23が配置され、基台22から立ち上がり、遊戯者24によりゲーム実行中保持される支持バー25が設けられている。遊戯装置本体部21は、基台22を省略下構造でも良く、その場合は、操作ボード23を遊戯装置本体21に支持部材を介して配置する様にしても良い。
【0073】
さらに、遊戯装置本体部21には、コイン投入口、ゲームスタートスイッチ等が備えられている。前方には、制御部26を設け、波制御部26によりディスプレイ部20に表示される波の変化に応じて操作される遊戯者による操作ボード23の操作に応じた信号を検知する。
【0074】
図24は、操作ボード23の操作に応じた信号を得るための機構を説明する図である。図24Aは、装置の横方向からの概念図の一例であり、一端側が操作ボード23に軸支された略L字型で、水平部200と立ち上がり部201で構成される回転連結棒(支持部材)を有する。回転連結棒の立ち上がり部201の少なくとの一部が、本体21の筐体内に収容される。
【0075】
図24Bは、図24Aの方向Iから見た図であり、図24Cは、図24Aの方向IIから見た図である。回転連結棒には、水平部200において操作ボード23の回転を検知するロータリ検出器202を有し、更に、本体21内にあって、立ち上がり部201の回転を検知するロータリ検出器203を有している。
【0076】
なお、操作ボード23は、水平部200に対して、交差する方向(例えば、直交方向)に回転する様な機構及びその回転を検知する検知器を追加的に備える様にしても良い。
【0077】
本発明の実施の形態例における回転連結棒の特徴は、水平部200と立ち上がり部201の角度が90°以上に開いていることにある。さらに、操作ボード23は、図24Bに示されるように水平部200に対して回転可能に軸支されている。
【0078】
したがって、遊戯者24は、ディスプレイ部20に表示される本発明のアニメーション生成プログラムによって生成される波の動きに応じて、サーフィンボードを操る様に、操作ボード23を図24Cに示すように、中心aから左右b、cにスライドさせる。
【0079】
この時、水平部200と立ち上がり部201の角度が90°以上に開いていることにより、左右b、cにスライドさせた時、図24Bに示すように、中心aにおける位置に対し、操作ボード23が下に沈む様になる。このような動きにより、あたかも実際のサーフィンを遊戯している時に、海水に対しエッジを効かせた感覚を遊戯者24に与えることが可能である。
【0080】
あるいは、回転連結棒は、図24Aに示すものと逆の角度即ち、水平部200と立ち上がり部201の角度を90°より小さくすることにより、操作ボード23を左右にスライドさせた時に、操作ボード23が浮き上がるようになる。これにより遊戯者24は、波を受けた時にサーフボードが抵抗を受けた感じを模することができる。
【0081】
さらに、水平部200を左右b、cにスライドさせた時の動きは、立ち上がり部201の回転に変換され、ロータリ検出器203により検出される。また、操作ボード23の回転は、水平部200のロータリ検出器202により検知される。これらの検知信号は、図1の画像処理装置構成において、入力操作部5からの入力信号として、プログラム処理部1において、ゲームプログラムに従って処理される。
【0082】
図25は、図23に示す遊戯装置のディスプレイ部20の上部に位置するビルボード27の一例を示す図である。ビルボード27は、ゲームのタイトルを文字や絵により表現し、照明手段で明示的に表示するための装置である。図25Aは、ビルボード27を前面から見た図であり、図25Bは、右横から見た図である。
【0083】
ビルボード27の底部装置270に蛍光打等の照明手段271を備え、光透過可能のボードの反転文字を表示した水平板部272を有する。さらに、所定角度で配置されたハーフミラー273を有し、水平板部272の反転文字が照明手段271により照射されて、遊戯者24は、ハーフミラー273の対象位置275に成立文字像を前方から観察することができる。
【0084】
さらに、ビルボード27は、バックパネル274を有し、ここにゲームにふさわしい背景絵、例えば、海の景色等を表示しておくことにより、遊戯者24には、海の景色の前に浮かんだ成立文字像を観察させることができ、よりアドバタイズ効果を高めることができる。
【0085】
【発明の効果】
上記に図面に従い実施の形態を説明したように本発明の適用により、より現実的な波の変化を表現することを可能とし、同時に処理装置の負荷を大きくしないアニメーション生成プログラム及びこれを用いた画像処置装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアニメーション生成プログムが実行される画像処理装置の一構成例ブロック図である。
【図2】本発明のアニメーション生成プログムの実行における処理フローである。
【図3】仮想三次元空間に置かれた海岸(BEACH)と海(SEA)と、海上に生じて変化する波(WAVE)の像である。
【図4】カメラ100の位置を視点として捕らえられ、ディスプレイ6上に表示される波(WAVE)の像の一例である。
【図5】自然界における波の進行における変化を説明する図である。
【図6】経過時間に対応して登録された複数のキーフレームパターンの一例であり、
【図7】キーフレームパターンの曲線補間を説明する図である。
【図8】パラメータを使用する区分(x)を決定するためのパラメータ補正を説明する図である。
【図9】波の発生する場所(ZST)を設定するパラメータ補正を説明する図である。
【図10】波を終了させる場所(ZEND)を設定するパラメータ補正を説明する図である。
【図11】岸(BEACH)方向(Z方向=方向II:図5参照)への移動のスピードに変化を与えるパラメータ補正を説明する図である。
【図12】波に幅方向において、形状変化(TUBE)を与えるパラメータ補正を説明する図である。
【図13】波の高さ方向において、形状変化(TUBE)を与えるパラメータ補正を説明する図である。
【図14】初期キーフレームの設定(STAT)を与えるパラメータ補正を説明する図である。
【図15】曲線補間の実際を説明する図である。
【図16】曲線のフレームパターンから波形モデルデータの作成を説明する図である。
【図17】処理工程P6で形成された波のポリゴン図形の一例である。
【図18】図17に示す波のポリゴン図形のあるX方向の位置の断面図である。
【図19】波の先頭が海面に落ち込む間際の経過時間における状態を画像表示する本発明に従う方法を示す図である。
【図20】波の先頭部が、しぶきや崩れによって、透明度を増していく様子を表す方法を説明する図である。
【図21】波の消滅時の周辺処理を説明する図である。
【図22】カメラ視点を波のトンネル内に置いた時の、波の画像の一例を示す図である。
【図23】本発明のアニメーション生成プログラムをサーフィンゲームに適用した画像処置装置としての遊戯装置の外観図である。
【図24】操作ボード23の操作に応じた信号を得るための機構を説明する図である。
【図25】図23に示す遊戯装置のディスプレイ部20の上部に位置するビルボード27の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 プログラム処理部
2 プログラム格納メモリ
3 画像処理部
4 メインメモリ
5 入力操作部
6 ディスプレイ
100 カメラ視点
Claims (10)
- 画像処理部により一の方向及び前記一の方向と交差する方向に進行する波のアニメーション画像を生成するアニメーション生成プログラムであって、
前記画像処理部を、
それぞれ三次元座標を有する複数の接続点で結ばれた波の断面形状を表すキーフレームパターンであって、前記一の方向に進行する所定時間間隔を有する2つのキーフレームパターンをメモリから読み出す手段と、
前記読み出された2つのキーフレームパターンの前記所定時間間隔の間にある経過時間位置に対応する新たなフレームパターンを、前記メモリから読み出した2つのキーフレームパターンの位置からの時間隔たりの大きさ割合に応じた補間量に従って、前記2つのキーフレームパターンを構成する複数の接続点の三次元座標を補間して生成する手段と、
前記新たなフレームパターンを、前記2つのキーフレームパターンを構成する複数の接続点の三次元座標を補間して生成する際に、前記補間により生成される新たなフレームパターンを形成する複数の接続点の座標値に、所定のパラメータの特徴に対応して補正値を増加又は減算して補正する手段と、
さらに、新たなフレームパターンを形成する複数の接続点の座標値を曲線補間する手段と、
前記曲線補間により得られた曲線のフレームパターンを所定長さで複数に区切り、それぞれの区切り点をポリゴン頂点とし、前記一の方向と交差する方向に所定時間間隔を有する曲線のキーフレームパターンのポリゴン頂点と繋いで構成されるポリゴンに対応するテクスチャを張りつけて波のアニメーション画像を形成する手段と、更に
前記形成された波のアニメーション画像をディスプレイに表示する制御手段として機能させる
ことを特徴とするアニメーション生成プログラム。 - 請求項1において、
前記新たなフレームパターンを形成する複数の接続点の座標値を曲線補間する手段は、前記新たなフレームパターンにより表される波の断面形状の上下に重なる部分において上側となる部分を有する断面形状と、下側となる部分を有する断面形状に対して、それぞれ別個に曲線補間計算することを特徴とするアニメーション生成プログラム。 - 請求項2において、
前記曲線補間計算により得られた曲線のフレームパターンを所定長さで複数に区切り、それぞれの区切り点をポリゴン頂点とする際、前記波の断面形状の上下に重なる部分において、前記下側となる部分における区切りの長さを前記波の先端に近いほど他の領域よりも短くすることを特徴とするアニメーション生成プログラム。 - 請求項1において、
前記所定のパラメータの特徴に対応して補正値を増加又は減算して補正する手段は、前記所定の経過時間毎にパラメータ補正の対象区分を設定し、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、前記一の方向と交差する方向に進行する波の発生初期位置を異なるように設定することを特徴とするアニメーション生成プログラム。 - 請求項1において、
前記所定のパラメータの特徴に対応して補正値を増加又は減算して補正する手段は、前記所定の経過時間毎にパラメータ補正の対象区分を設定し、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、波の高さ方向又は、前記一の方向と交差する方向における波の幅を異なるように設定することを特徴とするアニメーション生成プログラム。 - 請求項1において、
前記所定のパラメータの特徴に対応して補正値を増加又は減算して補正する手段は、前記所定の経過時間毎にパラメータ補正の対象区分を設定し、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、前記一の方向と交差する方向における波の移動速度を異なるように設定することを特徴とするアニメーション生成プログラム。 - 請求項1において、
前記所定のパラメータの特徴に対応して補正値を増加又は減算して補正する手段は、前記所定の経過時間毎にパラメータ補正の対象区分を設定し、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、初期キーフレームパターンを異なるものに設定することを特徴とするアニメーション生成プログラム。 - 請求項1において、
前記所定のパラメータの特徴に対応して補正値を増加又は減算して補正する手段は、前記所定の経過時間毎にパラメータ補正の対象区分を設定し、前記設定されたパラメータ補正の対象区分毎に、テクスチャ貼り付けにおいて所定経過時間以降の波の先頭領域のポリゴンの透明度を高めるように設定することを特徴とするアニメーション生成プログラム。 - 一の方向及び前記一の方向と交差する方向に進行する波のアニメーション画像を生成するアニメーション生成プログラムを実行する画像処理装置において、
それぞれ三次元座標を有する複数の接続点で結ばれた波の断面形状を表すキーフレームパターンであって、前記一の方向に進行する所定時間間隔を有する複数のキーフレームパターンを格納するメモリと、
前記メモリから読み出されるキーフレームパターンからポリゴンモデルを計算し、複数の前記ポリゴンモデルの頂点を結んで構成されるポリゴンデータを生成し、前記生成されたポリゴンデータにテクスチャを貼り付け画像データを生成する画像処理部を有し、
前記画像処理部は、
前記メモリから前記一の方向に進行する所定時間間隔を有する2つのキーフレームパターンを読み出す手段と、
前記読み出された2つのキーフレームパターンの前記所定時間間隔の間にある経過時間位置に対応する新たなフレームパターンを、前記メモリから読み出した2つのキーフレームパターンの位置からの時間隔たりの大きさ割合に応じた補間量に従って、前記2つのキーフレームパターンを構成する複数の接続点の三次元座標を補間して生成する手段と、
前記新たなフレームパターンを、前記2つのキーフレームパターンを構成する複数の接続点の三次元座標を補間して生成する際に、前記補間により生成される新たなフレームパターンを形成する複数の接続点の座標値に、所定のパラメータの特徴に対応して補正値を増加又は減算して補正する手段と、
さらに、新たなフレームパターンを形成する複数の接続点の座標値を曲線補間する手段と、
前記曲線補間により得られた曲線のフレームパターンを所定長さで複数に区切り、それぞれの区切り点をポリゴン頂点とし、前記一の方向と交差する方向に所定時間間隔を有する曲線のキーフレームパターンのポリゴン頂点と繋いで構成されるポリゴンに対応するテクスチャを張りつけて波のアニメーション画像を形成する手段と、更に
前記形成された波のアニメーション画像をディスプレイに表示する制御手段とを、有することを特徴とする画像処理装置。 - 画像処理部により一の方向及び前記一の方向と交差する方向に進行する波のアニメーション画像を生成し、且つ遊戯者により操作されるキャラクタ像を表示するゲームプログラムであって、
前記画像処理部を、
それぞれ三次元座標を有する複数の接続点で結ばれた波の断面形状を表すキーフレームパターンであって、前記一の方向に進行する所定時間間隔を有する2つのキーフレームパターンをメモリから読み出す手段と、
前記読み出された2つのキーフレームパターンの前記所定時間間隔の間にある経過時間位置に対応する新たなフレームパターンを、前記メモリから読み出した2つのキーフレームパターンの位置からの時間隔たりの大きさ割合に応じた補間量に従って、前記2つのキーフレームパターンを構成する複数の接続点の三次元座標を補間して生成する手段と、
前記新たなフレームパターンを、前記2つのキーフレームパターンを構成する複数の接続点の三次元座標を補間して生成する際に、前記補間により生成される新たなフレームパターンを形成する複数の接続点の座標値に、所定のパラメータの特徴に対応して補正値を増加又は減算して補正する手段と、
さらに、新たなフレームパターンを形成する複数の接続点の座標値を曲線補間する手段と、
前記曲線補間により得られた曲線のフレームパターンを所定長さで複数に区切り、それぞれの区切り点をポリゴン頂点とし、前記一の方向と交差する方向に所定時間間隔を有する曲線のキーフレームパターンのポリゴン頂点と繋いで構成されるポリゴンに対応するテクスチャを張りつけて波のアニメーション画像を形成する手段と、
前記形成された波のアニメーション画像をディスプレイに表示する制御手段として機能させ、更に
前記波のアニメーション画像を形成する手段は、
前記波のアニメーション画像が、内部を空洞にしたチューブ形状を成し、更に前記遊戯者により操作されるキャラクタから見たカメラ視点が前記空洞に配置され、前記カメラ視点から見た画像として生成される時、前記空洞を構成する壁の少なくとも一部に対応する前記テクスチャデータの透明度を高く設定する、
ことを特徴とするゲームプログラム。
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