JP4114826B2 - 画像生成装置及び情報記憶媒体 - Google Patents

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。格闘技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、キャラクタを操作し、他のプレーヤ又はコンピュータが操作するキャラクタと対戦させてゲームを楽しむ。
【０００３】
このような画像生成装置においては、画像のリアリティを増すためにキャラクタなどのオブジェクトの影を表示することが望まれる。影を表示することで好適な奥行き感を得ることができ、より写実的な画像を得ることができるようになる。
【０００４】
しかしながら、影の表示のための処理に、多くの演算量と大容量のメモリが必要になると、画像生成装置のハードウェアが大規模化したり、処理負荷が過大になるという問題が生じる。
【０００５】
一方、影表示のための処理を、あまりに簡易化すると、画像のリアリティが低減し、仮想現実の実現が不十分なものとなる。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的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、少ない演算量、少ない記憶容量でリアルな影を生成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。
【０００７】
【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、所与のオブジェクトの形状を円錐台、円柱及び円錐の少なくとも１つで近似した場合において、該円錐台、円柱及び円錐の上面及び底面の中心位置と半径とを影データとして記憶する手段と、前記中心位置を投影面に投影した投影位置と前記半径とに基づき、前記所与のオブジェクトの影を生成する手段と、前記所与のオブジェクトと前記影の画像を含む画像であって、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。
【０００８】
本発明によれば、オブジェクトの形状を近似する円錐台、円柱又は円錐の上面及び底面の中心位置と半径とが影データとして用意される。そして、中心位置の投影位置と半径とに基づき影が生成される。このように本発明では、影データとして中心位置と半径とを用意すれば十分であるため、影データの記憶に必要な記憶容量を格段に少なくできる。更に本発明によれば、中心位置だけを投影すればよいため、これまでの影生成手法に比べて演算量を少なくできる。即ち本発明によれば、少ない演算量、少ない記憶容量でリアルな影を生成できる。
【０００９】
なお、本発明では、オブジェクトを、複数の円錐台、複数の円柱又は複数の円錐で近似してもよいし、円錐台、円柱、円錐の組み合わせで近似してもよい。また、円錐を用いる場合には、円錐の頂点が上面の中心位置に相当することになる。
【００１０】
なお本発明では、前記所与のオブジェクトの前記影として、前記投影位置と前記半径とによりその頂点が特定される影オブジェクトを生成することが望ましい。但し、投影位置と半径とにより特定されるエリアの画像を変更等することで影を生成してもよい。
【００１１】
また本発明は、第１のオブジェクトの影を表す影オブジェクトと、第２のオブジェクトの影を表す影オブジェクトとを繋ぐ繋ぎ影オブジェクトを生成することを特徴とする。このようにすることで、関節部分などにおいて影が欠ける事態を、簡易な処理で効果的に防止できるようになる。
【００１２】
また本発明は、モデルオブジェクトが複数のパーツオブジェクトにより構成される場合において、前記モデルオブジェクトの第１のパーツオブジェクト群については、前記投影位置と前記半径とに基づき影を生成し、前記モデルオブジェクトの第２のパーツオブジェクト群については、パーツオブジェクトの頂点及びパーツオブジェクトの形状を近似する簡易オブジェクトの頂点のいずれかを前記投影面に投影した位置に基づき影を生成することを特徴とする。このようにすれば、円錐台などで近似することが容易なパーツオブジェクト群については、無駄の少ない処理で効率的にリアルな影を生成できると共に、円錐台などで近似することが望ましくないパーツオブジェクト群についても、不自然さのないリアルな影を生成できるようになる。
【００１３】
また本発明は、前記第１のパーツオブジェクト群が、前記モデルオブジェクトの腕を表すパーツオブジェクト、脚を表すパーツオブジェクト、頭部を表すパーツオブジェクト及び武器を表すパーツオブジェクトの少なくとも１つを含むことを特徴とする。このようにすれば、モデルオブジェクトの腕、脚、頭部又は武器の影を生成する処理の負担とその処理に必要な記憶容量とを低減しながら、リアルな影を生成できるようになる。
【００１４】
また本発明は、前記第１のパーツオブジェクト群の中のパーツオブジェクトの影を表す影オブジェクトと、前記第２のパーツオブジェクト群の中のパーツオブジェクトの影を表す影オブジェクトとを繋ぐ繋ぎ影オブジェクトを生成することを特徴とする。このようにすることで、関節部分などにおいて影が欠ける事態を、簡易な処理で効果的に防止できるようになる。
【００１５】
【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、本発明を格闘技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。
【００１６】
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。
【００１７】
ここで操作部１０は、プレーヤが、レバーやボタンを操作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。
【００１８】
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オブジェクトを配置する処理や、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、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）、メモリなどのハードウェアにより実現できる。
【００１９】
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、ＲＯＭ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。
【００２０】
処理部１００は、ゲーム演算部１１０と影データ記憶部１２０と画像生成部１５０を含む。
【００２１】
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、キャラクタなどの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オブジェクトを配置する処理等を行う。
【００２２】
影データ記憶部１２０は、オブジェクトの影を生成するための影データを記憶するものである。本実施形態では、円錐台（又は円柱又は円錐）で近似できるオブジェクトについては、円錐台の上面及び底面の中心位置と半径とを影データとして記憶することになる。なお、この影データは、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から影データ記憶部１２０に転送される。
【００２３】
また画像生成部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。
【００２４】
ゲーム演算部１１０は移動体演算部１１２と影生成部１１６を含む。
【００２５】
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キャラクタ（移動体）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キャラクタを、オブジェクト空間内で移動させるための演算を行う。より具体的には、キャラクタ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。
【００２６】
影生成部１１６は、影データ記憶部１２０に記憶される影データなどに基づいて、オブジェクトの影を生成する処理を行う。例えばキャラクタの脚、腕、頭部、武器などの、円錐台で近似できるオブジェクト（以下、円錐台近似オブジェクトと呼ぶ）については、影データに含まれる中心位置と半径とに基づいて影を生成する。
【００２７】
即ち図２に示すように、キャラクタの脚、腕、頭部、武器などの円錐台近似オブジェクトについては、円錐台１４の上面１５、底面１６の中心位置Ｃ０、Ｃ１及び半径Ｒ０、Ｒ１が影データとして影データ記憶部１２０に記憶される。影生成部１１６は、処理対象となるオブジェクトが円錐台近似オブジェクトである場合には、これらの影データを影データ記憶部１２０から読み出し、まず中心位置Ｃ０、Ｃ１の投影面１７への投影位置Ｔ０、Ｔ１を求める。次に、Ｔ０からＴ１に向かうベクトルＶＴに直交する単位ベクトルＶを求める。そして、この単位ベクトルＶと、影データに含まれる半径Ｒ０、Ｒ１とにより位置Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ１１を求め、これらのＰ００、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ１１を頂点とする影ポリゴン（広義には影オブジェクト）１８を生成する。そして、影生成部１１６は、生成された影ポリゴン１８を、影の色として指定された色で表示（或いは半透明表示）することを、画像生成部１５０に指示する。このようにして、円錐台近似オブジェクトの影が生成されることになる。
【００２８】
一方、キャラクタの胴体などの、円錐台で近似できない通常オブジェクトについては、そのオブジェクトの頂点、或いはそのオブジェクトを近似する簡易オブジェクト（例えば直方体オブジェクト）の頂点を投影面に投影することで影を生成する。
【００２９】
図３に、本実施形態により生成される画像の一例を示す。この格闘技ゲームでは、プレーヤの操作するキャラクタ２０と、相手プレーヤ又はコンピュータが操作するキャラクタ２２とが、武器２８、３８を用いて対戦する。
【００３０】
ここで、キャラクタ２０の脚２３、２４、腕２５、２６、頭部２７、武器２８、及びキャラクタ２２の脚３３、３４、腕３５、３６、頭部３７、武器３８は、円錐台近似オブジェクトとして処理される（以下、この処理を円錐台近似オブジェクト処理と呼ぶ）。即ち、これらのオブジェクトは、円錐台などの上面、底面の中心位置、半径を含む影データにより影が生成される。
【００３１】
一方、キャラクタ２０の胴体２９、キャラクタ２２の胴体３９は通常オブジェクトとして処理される（以下、この処理を通常オブジェクト処理と呼ぶ）。即ち、これらのオブジェクトは、オブジェクトの頂点そのものを投影する、或いはオブジェクトを近似する簡易オブジェクトの頂点を投影することで影が生成される。
【００３２】
このようにして、少ない演算量、記憶容量で、リアルな影４０、４２を生成できるようになる。
【００３３】
また、本実施形態では図４に示すように、円錐台近似オブジェクト処理により生成される影ポリゴン５０と５２を繋ぐ繋ぎ影ポリゴン（広義には繋ぎ影オブジェクト）５４を生成ししている。また円錐台近似オブジェクト処理により生成される影ポリゴン５２と、通常オブジェクト処理により生成される影ポリゴン５６とを繋ぐ繋ぎ影ポリゴン５８も生成している。このような繋ぎ影ポリゴン５４、５８を生成することで、影の一部が欠けて見えるような不自然な画像が生成されるのを効果的に防止できるようになる。
【００３４】
例えば図５に、キャラクタ６０の影６２を構成する影ポリゴンを区別できるように、各影ポリゴン毎に濃淡を変えた模式図を示す。図５において、６３、６４、が、円錐台近似オブジェクト処理により生成される影ポリゴンの繋ぎ影ポリゴンである。また、６５が、通常オブジェクト処理により生成される影ポリゴンの繋ぎ影ポリゴンである。このような繋ぎ影ポリゴン６３、６４、６５を利用することで、図６に示すように、オブジェクト６０の自然でリアルな影６２を生成できるようになる。即ち、関節部分などで影が欠けるなどの問題を解消でき、影ポリゴン間をスムーズに繋ぐことが可能になる。
【００３５】
しかも、図４に示すような繋ぎ影ポリゴン５４は、既に既知となっている影ポリゴン５０の頂点ＰＡ２、ＰＡ３と影ポリゴン５２の頂点ＰＢ０、ＰＢ１により形成できる。同様に、繋ぎ影ポリゴン５８は、既に既知となっている影ポリゴン５２の頂点ＰＢ２、ＰＢ３と影ポリゴン５６の頂点ＰＣ０、ＰＣ１により形成できる。したがって、繋ぎ影ポリゴン５４、５８の生成のために要する処理負担は非常に軽い。即ち、図４の手法によれば、簡易な処理で自然でリアルな影を生成できるようになる。
【００３６】
さて本実施形態では、図７に示すように、キャラクタ（広義にはモデルオブジェクト）７０を構成する脚７２、腕７４、頭部７６などの第１のパーツオブジェクト群については、図２に示すように中心位置Ｃ０、Ｃ１の投影位置Ｔ０、Ｔ１と半径Ｒ０、Ｒ１に基づいて影を生成する（円錐台近似オブジェクト処理により生成）。
【００３７】
一方、キャラクタ７０を構成する胴体７８、足８０などの第２のパーツオブジェクト群については、パーツオブジェクトの頂点、或いはパーツオブジェクトの形状を近似する簡易オブジェクトの頂点を投影面に投影することで影を生成する（通常オブジェクト処理により生成）。
【００３８】
このようにパーツオブジェクトに応じて影を生成する処理の種類を変えることで、リアルな影を効率よく生成できるようになる。
【００３９】
例えば図８において、キャラクタ８２の影８４のＥ１の部分は、円錐台近似オブジェクト処理という演算量の少ない処理で生成されているが、脚の影を十分にリアルに表現している。またＥ１の部分では影の重なりが少ないことから明らかなように、無駄が少なく効率のよい処理で影が生成されていることが理解される。
【００４０】
一方、Ｅ２の部分は、影の重なりが多いことから明らかなように、処理にある程度の無駄が生じる。しかしながら、円錐台などで近似することが望ましくない胴体の影を非常にリアルに表現している。
【００４１】
なお、オブジェクトを円錐台等でどのように近似するかについては、種々の変形実施が可能である。
【００４２】
例えば 図９（Ａ）では、キャラクタの腕を、３つの円錐台８６、８７、８８で近似している。また図９（Ｂ）では、キャラクタの頭部を２つの円錐台８９、９０で近似している。これらの場合には、円錐台８６、８７、８８、８９、９０の上面及び底面の中心位置と半径を影データとして用意しておけばよい。
【００４３】
また図１０（Ａ）では、キャラクタが持つ剣を、円錐９１、円錐台９２で近似している。この場合には、円錐９１の頂点位置（上面の中心位置に相当）、円錐９１の底面の中心位置と半径、円錐台９２の上面及び底面の中心位置と半径を影データとして用意しておけばよい。このような近似によっても、図１１の画像に示すように、武器９４のリアルな影９５を表現できる。
【００４４】
また図１０（Ｂ）では、キャラクタが持つ棍棒を、円柱９３で近似している。この場合には、円柱９３の上面及び底面の中心位置と半径を影データとして用意しておけばよい。
【００４５】
次に本実施形態の詳細な処理例について、図１２、図１３、図１４のフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
まず、光源ベクトルに基づき投影マトリクスを生成する（ステップＳ１）。
【００４７】
次に、処理対象となるオブジェクトが円錐台近似オブジェクトか通常オブジェクトかを判断する（ステップＳ２）。そして、円錐台近似オブジェクトであれば図１３のフローチャートに示す処理を行い、通常オブジェクトであれば図１４のフローチャートに示す処理を行う（ステップＳ３、Ｓ４）。
【００４８】
図１３の円錐台近似オブジェクト処理においては、図２にて説明したように、まず、円錐台１４の上面１５、底面１６の中心位置Ｃ０、Ｃ１を投影面１７に投影し、投影位置Ｔ０、Ｔ１を得る（ステップＳ１０）。この場合の投影面１７への投影は、図１２のステップＳ１で得られた投影マトリクスを用いて行う。
【００４９】
次に、ステップＳ１０で得られたＴ０とＴ１を結ぶベクトルＶＴに直交する、投影面１７上の単位ベクトルＶを求める（ステップＳ１１）。そして、この単位ベクトルＶに、円錐台１４の上面１５、底面１６の半径Ｒ０、Ｒ１を掛けて、２つのベクトルＶ０、Ｖ１を得る（ステップＳ１２）。
【００５０】
次に、ステップＳ１０で得られた投影位置Ｔ０、Ｔ１と、ステップＳ１２で得られたベクトルＶ０、Ｖ１とに基づいて、位置Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ１１を得る（ステップＳ１３）。ここで、Ｐ００、Ｐ０１は、各々、Ｔ０にベクトル−Ｖ０、Ｖ０を加えることで得る。またＰ１０、Ｐ１１は、各々、Ｔ１にベクトル−Ｖ１、Ｖ１を加えることで得る。
【００５１】
次に、Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ１１を透視変換し、透視変換座標Ｇ００、Ｇ０１、Ｇ１０、Ｇ１１を得る（ステップＳ１４）。そして、得られたＧ００、Ｇ０１、Ｇ１０、Ｇ１１を、図１５（Ａ）に示すような透視変換座標テーブルに登録する（ステップＳ１５）。そして、処理対象となるオブジェクトを近似する円錐台（又は円柱、円錐）が他にあるかを判断し、ある場合には次の円錐台の処理を行う（ステップＳ１６、Ｓ１７）。
【００５２】
図１２のステップＳ２で通常オブジェクト処理と判断された場合には、図１４の処理に移行する。図１４の通常オブジェクト処理では、まず、オブジェクト（又は簡易オブジェクト）の頂点を投影面に投影して投影位置ＰＮを得る（ステップＳ２０）。次に、得られたＰＮを透視変換して透視変換座標ＧＮを得る（ステップＳ２１）。次に、ＧＮを、図１５（Ａ）に示す透視変換座標テーブルに登録する（ステップＳ２２）。そして、まだ処理していない頂点が他にあるかを判断し、ある場合には次の頂点の処理を行う（ステップＳ２３、Ｓ２４）。
【００５３】
なおステップＳ２０の投影処理とＳ２１の透視変換処理とは、１回の処理で一括して行うようにしてもよい。
【００５４】
図１２の説明に戻る。１つのオブジェクトについての円錐台近似オブジェクト処理又は通常オブジェクト処理が終了すると、処理すべき他のオブジェクトがあるかを判断し、ある場合には次のオブジェクトの処理を行う（ステップＳ５、Ｓ６）。一方、ない場合には、ステップＳ３、Ｓ４で生成された透視変換座標テーブルと、図１５（Ｂ）に示すような使用頂点番号テーブルとに基づき、ポリゴンを生成する（ステップＳ７）。そして、生成したポリゴンを描画する（ステップＳ８）。
【００５５】
ここで、図１５（Ｂ）の使用頂点番号テーブルは、ポリゴン番号と頂点番号シーケンスとからなる。ポリゴン番号に基づき頂点番号シーケンスを検索することで、そのポリゴンの頂点番号を知ることができる。またこの頂点番号により透視変換座標テーブルを検索することで、その頂点のスクリーン座標系でのＸ座標、Ｙ座標を知ることができる。
【００５６】
なお図４に示す繋ぎ影ポリゴン５４、５８は、図１５（Ｂ）の使用頂点番号テーブルに、その繋ぎ影ポリゴンのポリゴン番号と頂点番号シーケンスを登録するだけで生成できる。繋ぎ影ポリゴン５４、５８の透視変換座標は、影ポリゴン５０、５２、５６を生成する際に既に透視変換座標テーブルに登録されているため、新たに登録し直す必要はない。このように、本実施形態によれば、非常に簡易な処理で繋ぎ影ポリゴン５４、５８を生成できる。
【００５７】
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１６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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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（例えば影データ、透視変換座標テーブル、使用頂点番号テーブルの構造）は、このＲＡＭ又は情報記憶媒体上に構築されることになる。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
そして図１〜図１１、図１５（Ａ）、（Ｂ）で説明した種々の処理は、図１２、図１３、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。
【００６４】
図１７（Ａ）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、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、画像生成ＩＣ、音処理ＩＣ等が実装されている。そして、所与のオブジェクトの形状を円錐台、円柱及び円錐の少なくとも１つで近似した場合において、該円錐台、円柱及び円錐の上面及び底面の中心位置と半径とを影データとして記憶するための情報、前記中心位置を投影面に投影した投影位置と前記半径とに基づき、前記所与のオブジェクトの影を生成するための情報、前記所与のオブジェクトと前記影の画像を含む画像であって、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ための情報、第１のオブジェクトの影を表す影オブジェクトと、第２のオブジェクトの影を表す影オブジェクトとを繋ぐ繋ぎ影オブジェクトを生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。
【００６５】
図１７（Ｂ）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。
【００６６】
図１７（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、音処理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。
【００６７】
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。
【００６８】
例えば、本実施形態では、中心位置Ｃ０、Ｃ１の投影位置Ｔ０、Ｔ１と半径Ｒ０、Ｒ１とによりその頂点Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ１１が特定される影ポリゴン１８を用いて影を表現したが、本発明はこれに限定されない。例えば、Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ１１により特定されるエリアの画像の色を特定の色に変更したり、そのエリアの画像に半透明処理を施すことで影を表現してもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、中心位置Ｃ０、Ｃ１の投影位置Ｔ０、Ｔ１と半径Ｒ０、Ｒ１とを用いてＰ００、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ１１を特定する手法を採用しているが、これと数学的にほぼ等価な手法であれば、本発明の適用範囲に含まれる。また本実施形態では、円錐台、円柱、円錐によりオブジェクトを近似しているが、これと数学的にほぼ等価な近似手法であれば、本発明の適用範囲に含まれる。
【００７０】
また本発明は、キャラクタの影のみならず、種々のモデルオブジェクトの影を生成できる。
【００７１】
また本実施形態では本発明を格闘技ゲームに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず種々のゲーム（ロボット対戦ゲーム、ロールプレイングゲーム、シューティングゲーム、スポーツゲーム、競争ゲーム等）に適用できる。
【００７２】
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。
【００７３】
【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】円錐台近似オブジェクト処理による影の生成手法について説明するための図である。
【図３】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４】繋ぎ影ポリゴンについて説明するための図である。
【図５】キャラクタの影を構成する影ポリゴンを区別できるように、各影ポリゴン毎に濃淡を変えて示す模式図である。
【図６】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７】パーツオブジェクト群毎に処理の種類を変更する手法について説明するための図である。
【図８】本実施形態の影生成処理が無駄の少ない処理であることを説明するための図である。
【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）は、円錐台による腕、頭部の近似について説明するための図である。
【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）は、円錐、円錐台、円柱による剣、棍棒の近似について説明するための図である。
【図１１】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１２】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１３】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】図１５（Ａ）、（Ｂ）は、透視変換座標テーブル、使用頂点番号テーブルの例について示す図である。
【図１６】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１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）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
１４ 円錐台
１５ 上面
１６ 底面
１７ 投影面
１８ 影ポリゴン（影オブジェクト）
２０ キャラクタ
２２ 相手キャラクタ
２３、２４ 脚
２５、２６ 腕
２７ 頭部
２８ 武器
３３、３４ 脚
３５、３６ 腕
３７ 頭部
３８ 武器
４０、４２ 影
５０、５２、５６ 影ポリゴン
５４、５８ 繋ぎ影ポリゴン
１００ 処理部
１１０ ゲーム演算部
１１２ 移動体演算部
１１６ 影生成部
１２０ 影データ記憶部
１５０ 画像生成部
１９０ 情報記憶媒体

Claims (7)

1. 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、
   所与のオブジェクトの形状を円錐台、円柱及び円錐の少なくとも１つで近似した場合において、該円錐台及び該円柱については、上面の中心位置及び半径と底面の中心位置及び半径とを影データとして記憶し、該円錐については、頂点位置と底面の中心位置及び半径とを影データとして記憶する影データ記憶手段と、
   前記中心位置又は前記頂点位置を投影面に投影した投影位置と前記半径とに基づき、前記所与のオブジェクトの影を生成する影生成手段と、
   前記所与のオブジェクトと前記影の画像を含む画像であって、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。
2. 請求項１において、
   前記影生成手段が、
   前記所与のオブジェクトの前記影として、前記投影位置と前記半径とによりその頂点が特定される影オブジェクトを生成することを特徴とする画像生成装置。
3. 請求項２において、
   前記影生成手段が、
   第１のオブジェクトの影を表す影オブジェクトと、第２のオブジェクトの影を表す影オブジェクトとを繋ぐ繋ぎ影オブジェクトを生成することを特徴とする画像生成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   モデルオブジェクトが複数のパーツオブジェクトにより構成される場合において、
   前記影生成手段が、
   前記モデルオブジェクトの第１のパーツオブジェクト群については、前記投影位置と前記半径とに基づき影を生成し、
   前記モデルオブジェクトの第２のパーツオブジェクト群については、パーツオブジェクトの頂点及びパーツオブジェクトの形状を近似する簡易オブジェクトの頂点のいずれかを前記投影面に投影した位置に基づき影を生成することを特徴とする画像生成装置。
5. 請求項４において、
   前記第１のパーツオブジェクト群が、
   前記モデルオブジェクトの腕を表すパーツオブジェクト、脚を表すパーツオブジェクト、頭部を表すパーツオブジェクト及び武器を表すパーツオブジェクトの少なくとも１つを含むことを特徴とする画像生成装置。
6. 請求項４又は５において、
   前記影生成手段が、
   前記第１のパーツオブジェクト群の中のパーツオブジェクトの影を表す影オブジェクトと、前記第２のパーツオブジェクト群の中のパーツオブジェクトの影を表す影オブジェクトとを繋ぐ繋ぎ影オブジェクトを生成することを特徴とする画像生成装置。
7. 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、
   所与のオブジェクトの形状を円錐台、円柱及び円錐の少なくとも１つで近似した場合において、該円錐台及び該円柱については、上面の中心位置及び半径と底面の中心位置及び半径とを影データとして記憶し、該円錐については、頂点位置と底面の中心位置及び半径とを影データとして記憶する影データ記憶手段と、
   前記中心位置又は前記頂点位置を投影面に投影した投影位置と前記半径とに基づき、前記所与のオブジェクトの影を生成する影生成手段と、
   前記所与のオブジェクトと前記影の画像を含む画像であって、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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