JP4145512B2

JP4145512B2 - Image processing system and program thereof

Info

Publication number: JP4145512B2
Application number: JP2001242024A
Authority: JP
Inventors: 誠人園山
Original assignee: Konami Digital Entertainment Co Ltd
Current assignee: Konami Digital Entertainment Co Ltd
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2021-08-09
Also published as: JP2003058915A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理システム及びその画像処理システムを構成するためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
仮想３次元空間に配置されたキャラクタを操作するゲームでは、所定の視点から撮影した画像を生成して表示装置の画面上に表示し、プレイヤーに仮想３次元空間及びキャラクタの状況を把握させる。この場合、視点をどの位置に設定するかが、ゲームの面白さを左右する重要事項の１つとなる。
【０００３】
例えば、無数の部屋を複雑に入り組んだ通路で結んだ３次元空間をキャラクタが移動するゲームでは、キャラクタと所定の位置関係を保つように、視点をキャラクタの背後から追従させる方法が知られている。この方法では、プレイヤーは自らが操作するキャラクタの状況を把握しながら操作できるだけでなく、キャラクタが見ているであろう風景とほぼ同様の画像をキャラクタの移動にあわせて見ることができる。従って、プレイヤーはあたかも自らがその３次元空間をキャラクタと一体となって現実に移動しているかのような気分を楽しむことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記視点をキャラクタの背後から所定の位置関係を保ちながら追従させる方法では、追従されるキャラクタが通路を曲がる、あるいは扉をくぐる等の移動をした場合、キャラクタと視点との間に存在する壁等の障害物によりキャラクタが見えなくなり、操作に支障をきたすことがあった。さらに、視点が引き続きキャラクタと所定の位置関係を保ちながら追従しようとすることにより、視点が障害物を突き抜けて移動し、不自然な画像を表示することがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、不自然な画像の表示を未然に防止できるように視点の移動を制御できる画像処理システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００７】
本発明の画像処理システムは、仮想３次元空間に配置されたオブジェクト（４０）を所定の視点（４１）から撮影した画像を生成して表示装置（１９）の画面上に表示させる画像処理システムにおいて、前記視点をオブジェクトと所定の位置関係を保ちながら追従するように移動させる第１の視点設定装置と、前記視点を予め設定されたルート（３０）に沿って移動させる第２の視点設定装置と、所定の条件に従って、前記視点を設定する手段を前記第１又は第２の視点設定装置の間で切換える切換え装置と、を備え、前記第２の視点設定装置は、切換えられる直前の前記視点と最も近い前記ルート上の点から前記追従対象のオブジェクトに近づくように前記視点を移動させることにより、上述した課題を解決する。
【０００８】
また、本発明の画像処理用プログラムは、仮想３次元空間に配置されたオブジェクト（４０）を所定の視点（４１）から撮影した画像を生成して表示装置（１９）の画面上に表示させる画像処理システムとしてのコンピュータを、前記視点をオブジェクトと所定の位置関係を保ちながら追従するように移動させる第１の視点設定装置、前記視点を予め設定されたルート（３０）に沿って移動させる第２の視点設定装置、及び所定の条件に従って、前記視点を設定する手段を前記第１又は第２の視点設定装置の間で切換える切換え装置として機能させるように構成され、前記第２の視点設定装置は、切換えられる直前の前記視点位置と最も近い前記ルート上の点から前記追従されるオブジェクトに近づくように前記視点を移動させることにより、上述した課題を解決する。
【０００９】
本発明の画像処理システム及びそのプログラムによれば、従来は撮影対象となるオブジェクトの移動のみに依存していた視点を、所定の条件下では、予め設定されたルートに沿って移動させることができる。従って、視点が移動することが不自然な場所を避けるように前記ルートを予め設定しておき、オブジェクトと所定の位置関係を保ったままでは視点がその不自然な場所を通過する場合に第１の視点設定装置から第２の視点設定装置へと視点の設定手段を一時的に切換えることにより、視点が障害物を突き抜ける等の不自然な画像が表示されるおそれを排除することができる。本発明の場合、第２の視点設定装置による画像は、第１の視点設定装置による画像と比較的近い画像となる。よって、プレイヤーは視点設定装置の切換えによる画像の変化に戸惑うことなく、画像を認識し、オブジェクトを操作することができる。
【００１０】
本発明において、前記切換え装置は、前記撮影対象となるオブジェクトが前記視点から見て他のオブジェクトに遮られていると判定された場合に、第２の視点設定装置に切換えてもよい。
【００１１】
この場合には、第１の視点設定装置の視点からでは他のオブジェクトに遮られて追従対象のオブジェクトが見えない間は、予め設定されたルートに沿って視点が移動する。よって、追従対象のオブジェクトが他のオブジェクトに遮られて見えない状態を軽減し、又は防止することができる。また、他のオブジェクトを迂回するようにルートを設定しておくことにより、仮想カメラがそのオブジェクトを迂回しながら追従対象のオブジェクトを追いかけていくような画像を作成することができ、画像のリアリティが増す。さらに、第１の視点設定装置による視点設定を基本としたゲームにおいては、第１の視点設定装置による画像以外の画像が操作上必要な最小限の時間のみ、第２の視点設定装置による画像を見ることとなる。よって、ゲームの大部分を同じ画像の認識方法で行えるため、オブジェクトの操作が容易になる。
【００１２】
なお、他のオブジェクトは、追従対象のオブジェクトと視点との間に存在し、プレイヤーが追従対象のオブジェクトを見ることを困難とするもの、又は視点が通過することが現実にはありえないものであれば様々な形態を含み、壁、天井、扉等の建築物を構成するものに限定されない。追従対象のオブジェクトと視点との間に介在する他のオブジェクトが透明な場合も、本発明における「遮られている」範囲に含まれる。また、他のオブジェクトは、仮想３次元空間に固定されたものだけでなく、移動するものを含めてもよい。例えば落下してくるオブジェクトを他のオブジェクトとして扱ってもよい。
【００１３】
また、追従対象のオブジェクトが視点から見て他のオブジェクトに遮られているか否かの判定においては、追従対象のオブジェクトが他のオブジェクトの背後に完全に隠れているときに遮られていると判断してもよいし、オブジェクトの一部が隠れているときに遮られていると判断してもよい。後者の場合、オブジェクトの適当な位置に基準点を設定し、その基準点が他のオブジェクトによって遮られたか否かを基準として判断してもよい。追従対象のオブジェクトが他のオブジェクトによって遮られている割合（例えば画面への投影面積にて特定する。）に基づいて、遮られているか否かを判断してもよい。
【００１４】
前記ルートは複数の点（３１…３１）の座標データの集合によって定義され、それぞれの点は、隣の点から見て前記他のオブジェクトに遮られないように設定されてもよい。
【００１５】
この場合、隣接する点同士が他のオブジェクトに遮られることなく互いに見通せる関係にあるから、各点を結んでルートを設定したとき、そのルートが他のオブジェクトを突き抜けることはない。
【００１６】
さらに、前記追従されるオブジェクトが移動する通路を、その構成が変化する位置を境界として複数の単純化された小領域（３６）に分割し、各小領域に前記ルートを定義する一つの点を設定してもよい。
【００１７】
この場合には、追従対象のオブジェクトが移動する通路の構成が明確に変化する場合、例えば天井、壁又は床が突出したり、所定量以上に通路が湾曲する場合に、その変化する部分を境界として通路が複数の小領域へ分割される一方で、通路の構成の変化に乏しい部分については全体として一つの小領域として扱うことにより、ルートを定義する点の個数を必要最小限に抑えてルートの定義に必要なデータ量を削減することができる。これにより、データを処理する際の負担も軽減され、画像処理を高速で行うことができる。
【００２０】
なお、視点をルートに沿ってオブジェクトに近づける速さは、背後から所定の関係を保ちながら追従させたときの速さと同等としてもよいし、速く、あるいは遅くしてもよい。
【００２１】
なお、本発明のプログラムは記憶媒体に記録してユーザに提供することもできるし、所定の通信網を介してユーザに配信することもできる。
【００２２】
本発明において、追従対象のオブジェクトは仮想３次元空間を移動するものであれば、様々な形態を含むことができ、人間、動物、ロボット等を模したものに限定されない。また、オブジェクトはその移動に伴い視点を移動させる必要があるものであれば、プレイヤーによって操作されるものに限定されない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の画像処理システムの一実施形態として構成されたゲーム機のブロック図である。ゲーム機１０は、記憶媒体（例えばＤＶＤ−ＲＯＭ）２５に記録されたゲーム用プログラムに従って所定のゲームを実行するコンピュータとして構成されている。ゲーム機１０は、マイクロプロセッサを主体として構成されたＣＰＵ１１と、そのＣＰＵ１１に対する主記憶装置としてのＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３と、ＣＰＵ１１からの指示に基づいて画像処理及び音声処理に適した処理を行う画像描画装置１４及びサウンド処理装置１６と、記憶媒体としてのＤＶＤ−ＲＯＭ２５からプログラムやデータを読み取るためのＤＶＤ−ＲＯＭ読取装置１８とを有している。ＲＯＭ１２には、ゲーム機１０の全体の動作制御に必要なプログラムとしてのオペレーティングシステムが書き込まれる。ＲＡＭ１３には記憶媒体としてのＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み取ったプログラムやデータが必要に応じて書き込まれる。
【００２４】
ＣＰＵ１１の内部には、いわゆる３次元コンピュータグラフィックスにおけるポリゴン座標変換やベクトル演算等のジオメトリ処理を行うための画像処理用演算部１１ａが設けられる。この画像処理用演算部１１ａは例えばマイクロプロセッサと特定のソフトウエアとの組み合わせによって構成される。
【００２５】
一方、画像描画装置１４はＣＰＵ１１からポリゴンデータ等を受け取ってビデオメモリ１５に描画するいわゆるレンダリング処理を実行するとともに、そのビデオメモリ１５にレンダリングされた画像データに基づいて一フレームを構成するビデオ再生信号を生成し、そのビデオ再生信号を所定のタイミングでモニタ１９に出力する。
【００２６】
なお、図１において、ビデオメモリ１５は画像描画装置１４に対応して描画専用のメモリとして設けられているが、メインメモリとしてのＲＡＭ１３上にビデオメモリが確保されてもよい。また、ＣＰＵ１１及び画像描画装置１４によってそれぞれどのような処理を負担するかはハードウエアの構成に依存して相違するものであり、本発明は上記の構成に限定されるものではない。
【００２７】
サウンド処理装置１６は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出された音声、楽音等のデータや音源データ等を再生してスピーカ２０から出力させる。読取装置１８は、ＣＰＵ１１からの指示に従ってＤＶＤ−ＲＯＭ２５上に記録されたプログラムやデータを読み取り、その読み取った内容に対応した信号を出力する。
【００２８】
さらに、ＣＰＵ１１にはバス２４を介して入力装置２２及び外部記憶装置２３がそれぞれ接続される。外部記憶装置２３は例えば不揮発性の半導体メモリ、ハードディスク、光磁気ディスク等の書換えが可能な記憶装置である。このような構成はあくまで一例であり、本発明の画像処理方法が適用されるコンピュータの構成は適宜変更されてよい。なお、ＣＰＵ１１に対する各装置の接続態様は図１に限定されない。
【００２９】
記憶媒体としてのＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記録されたゲーム用プログラムは、ユーザの操作するキャラクタが仮想３次元空間を移動するゲームを実行するものである。ユーザは、図４に示すような所定の視点から撮影された画像を見ながらキャラクタ４０を操作する。図４は床３２、壁３３、天井３４からなる通路に水が満たされており、その通路をキャラクタ４０が泳いでいる状況の画像である。図１のゲーム用プログラムには、ユーザに操作されるキャラクタ４０の背後から所定の位置関係を保ちながら視点を追従させる所定位置視点設定モジュールと、あらかじめ設定されたルート３０に沿ってキャラクタ４０に視点４１を追従させる設定ルート視点設定モジュールが含まれている。また、図１のプログラムには、所定の条件に基づき、前記視点設定モジュールを切換える視点設定方法切換えモジュールも含まれている。
【００３０】
ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記録されたゲーム用データには、床３２、壁３３、天井３４等の構造物や地形のデータ、ルート３０を特定するためのデータが含まれている。
【００３１】
図２及び図３は、キャラクタ４０と視点４１とが通路を移動する様子をその通路の上方から見た状態を示したものであり、図４は実際に画面に表示される視点４１から見た画像例を示したものである。以下、図２〜４を用いて、本実施形態におけるキャラクタ４０と視点４１の移動について説明する。
【００３２】
図２（ａ）は通路内の曲がり角Ｃにキャラクタ４０が接近した様子を示している。キャラクタ４０及び視点４１にはそれぞれ速度ベクトルｖ１、ｖ２が設定されており、これらの値はフレーム毎に演算される。キャラクタ４０の速度ベクトルｖ１はコントローラ２２に対するユーザの操作を参照してフレーム毎に演算される。視点４１の速度ベクトルｖ２は図１の２種類の視点設定モジュールのいずれかによって演算される。
【００３３】
図２（ａ）のように、視点４１からキャラクタ４０が見える場合には、視点４１の速度ベクトルｖ２の演算に所定位置視点設定モジュールが優先して使用される。所定位置視点設定モジュールは、フレーム毎のキャラクタ４０の位置に対応してキャラクタ４０の後方に所定角度で所定距離Ａだけ離れた位置に目標位置をフレーム毎に設定し、その目標位置と視点４１の現在位置とのずれの方向及びずれ量に応じた速度ベクトルを視点４１に与えることにより、視点４１をキャラクタ４０に追従して移動させる。こうして設定された視点４１から撮影された画像の例を図４（ｂ）に示す。
【００３４】
なお、視点４１の現在位置と目標位置とのずれ量が大きいほど視点４１には大きな加速度が与えられるが、その視点４１の速度の急激な変化によりユーザが不快感を感じることがないように最大加速度を制限してもよい。
【００３５】
図２（ｂ）に示すように、キャラクタ４０が曲がり角Ｃを曲がったことにより、視点４１からみてキャラクタ４０の少なくとも一部が壁３３に遮られることがある（図２（ａ）の破線矢印ｙ１参照）。この場合、視点４１から撮影した画像は例えば図４（ａ）に示すように形成される。このようにキャラクタ４０が壁３３の背後に隠れた場合でも、仮に引き続いて所定位置視点設定モジュールにより視点４１を移動させたならば、図２（ｂ）の想像線４１ａに示すように視点４１が壁３３を突き抜けて移動し、不自然な画像が形成される。このような場合に、視点設定方法変換モジュールは視点４１の設定手段を、所定位置視点設定モジュールから設定ルート視点設定モジュールに切換える。その設定ルート視点設定モジュールによる視点の設定方法は次の通りである。
【００３６】
まず、図２（ｃ）に示すように、設定ルート視点設定モジュールは視点４１をキャラクタ４０が見えなくなったときの視点位置４１ｂから最も近い設定ルート３０上の点へ移動させる。なお、視点位置４１ｂから設定ルート３０上の点への視点４１の移動は、１フレームで行ってもよいし、画像が連続するように数フレームを使って徐々に進行させてもよい。
【００３７】
ここで、設定ルート３０上へ移動した視点４１からキャラクタ４０が見える場合には、視点設定方法変換モジュールは、視点４１の設定手段を、設定ルート視点設定モジュールから所定位置視点設定モジュールに切換える。
【００３８】
図３（ａ）に示すように、設定ルート３０上へ移動した視点４１から依然見えない場合（図３（ａ）の破線矢印ｙ３参照）には、設定ルート視点設定モジュールが引き続き次フレームの視点４１を設定する。設定ルート視点設定モジュールは、視点４１の目標位置をキャラクタ４０に最も近い設定ルート３０上の点４１ｃに設定し、目標位置４１ｃと視点４１の現在位置との設定ルート３０上の方向及びずれ量（図３（ａ）の破線矢印ｙ４）に応じた速度ベクトルを視点４１に与えることにより視点４１を設定ルート３０に沿って移動させる。なお、このずれ量に応じた速度、加速度は、所定位置視点設定モジュールのものと同程度としてもよいし、差別化を図ってもよい。また、視点４１が設定ルート３０に沿って移動している間、視点４１を設定ルート３０の上下左右に揺らしてもよい。これにより、例えばカメラを背負って撮影していた人間が、見えなくなったキャラクタ４０を慌てて追いかけているかのごとき演出効果を画像に加えることができる。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示すように、設定ルート３０に沿って移動させた結果、視点４１からキャラクタ４０を見ることができた場合（図３（ｂ）の破線矢印ｙ５）には、視点設定方法変換モジュールは、次フレームの視点４１の設定手段を、設定ルート視点設定モジュールから所定位置視点設定モジュールに切換える。所定位置視点設定モジュールは、前記のように、所定の目標位置４１ｅと視点４１の現在位置とのずれの方向及びずれ量（図４（ａ）の破線矢印ｙ６）に応じて視点４１に速度ベクトルを与える。
【００４０】
その後、図３（ｃ）に示すように、所定位置視点設定モジュールは、設定方法変換モジュールにより設定方法を切換えられたときの視点位置４１ｆから、キャラクタ４０の後方に所定角度で所定距離Ａだけ離れた位置まで視点４１を移動させる。
【００４１】
以上が本実施形態におけるキャラクタ４０と視点４１の移動である。以下では、この実施形態におけるルート３０の設定方法及び視点設定処理のフローを示す。
【００４２】
図５はルート３０の設定方法を示している。この図に示すように、ルート３０は複数の点３１を結ぶように設定される。各点３１の設定方法は以下のとおりである。まず、仮想３次元空間のキャラクタ４０が移動する通路を、その床３２、壁３３、天井３４の構成が変化する位置を境界として複数の単純化された小領域３６…３６に分割する。境界位置の目安としては、各領域の一端から他端側を見通したときに死角がない、あるいは死角が所定の許容範囲に収まる程度とする。壁３３に凸部３５が形成されていたり、床３２や天井３４に段差が生じている部分のように、通路を構成する面に死角を生じさせる不連続な変化が生じている部分を境界として設定することが望ましい。
【００４３】
次に各小領域３６について、その小領域を代表する点３１をそれぞれ一つずつ設定する。このとき、隣接する点３１、３１同士が互いに見えるように設定する。これにより、点３１を結んで形成される設定ルート３０は障害物に遮られないようになる。このようにルート３０を設定すれば、点３１の個数を適切な数に抑えてデータ量を節減できる。なお、設定ルート３０は点３１を結ぶ曲線として設定してもよい。
【００４４】
図６は図２〜４にて述べた視点の設定方法を実際に実現するために、ＣＰＵ１１がキャラクタ４０の移動に伴って実行する視点設定処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１ではキャラクタ４０の背後から所定の位置関係を保つように視点４１を移動させる。次に視点４１から見てキャラクタ４０が障害物によって遮られているか否か判定する（ステップＳ２）。遮られていない場合にはステップＳ１に戻り、キャラクタ４０の背後から所定の位置関係を保つように視点４１を移動させる。遮られていると判定した場合には、視点４１から最も近い設定ルート３０上の点へ視点４１を移動させる（ステップＳ３）。次に視点４１から見てキャラクタ４０が障害物によって遮られているか否か判定する（ステップＳ４）。遮られていない場合にはステップＳ１に戻り、キャラクタ４０の背後から所定の位置関係を保つように視点４１を移動させる。遮られていると判定した場合はキャラクタ４０に最も近い設定ルート３０上の点を目標とし（ステップＳ５）、現在位置と目標位置から設定ルート３０上の次の視点位置を計算する（ステップＳ６）。次に、計算された視点位置へ視点４１を移動させ（ステップＳ７）、ステップＳ４に戻る。
【００４５】
本実施形態ではゲーム機として構成された画像処理システムを示したが、本発明はゲーム機に限定されず、視点をオブジェクトに追従させる画像処理システムであれば適用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の画像処理システム及びそのプログラムによれば、従来は撮影対象となるオブジェクトの移動のみに依存していた視点を、所定の条件下では、予め設定されたルートに沿って移動させることができる。従って、視点が移動することが不自然な場所を避けるように前記ルートを予め設定しておき、オブジェクトと所定の位置関係を保ったままでは視点がその不自然な場所を通過する場合に第１の視点設定装置から第２の視点設定装置へと視点の設定手段を一時的に切換えることにより、視点が障害物を突き抜ける等の不自然な画像が表示されるおそれを排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理システムの一実施形態として構成されたゲーム機のブロック図。
【図２】図１のゲーム機において実行される追従対象のオブジェクトと視点とが通路を移動する様子をその通路の上方から見た状態を示した図。
【図３】図１のゲーム機において実行される追従対象のオブジェクトと視点とが通路を移動する様子をその通路の上方から見た状態を示した図。
【図４】図２又は図３に示すように移動する視点から撮影された画像の例。
【図５】図１のゲーム機において視点移動のために予め設定されるルートのデータ作成方法を示した図。
【図６】図２又は図３の視点の移動を実際に実現するために、図１のゲーム機が追従対象のオブジェクトの移動に伴って実行する視点設定処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０画像処理装置
１１ＣＰＵ
１１ａ画像処理用演算部
１９モニタ
３０視点移動のために予め設定されたルート
３１視点移動のために予め設定されたルートを定義する点
３２床（他のオブジェクト）
３３壁（他のオブジェクト）
３４天井（他のオブジェクト）
３５凸部（他のオブジェクト）
３６仮想３次元空間を分割した小領域
４０追従対象のオブジェクト
４１仮想３次元空間を撮影する視点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing system and a program for configuring the image processing system.
[0002]
[Prior art]
In a game in which a character placed in a virtual three-dimensional space is operated, an image taken from a predetermined viewpoint is generated and displayed on the screen of a display device, and the player is made aware of the situation of the virtual three-dimensional space and the character. In this case, the position at which the viewpoint is set is one of the important matters that influence the fun of the game.
[0003]
For example, in a game in which a character moves in a three-dimensional space formed by intricately connecting a myriad of rooms, a method of tracking the viewpoint from behind the character so as to maintain a predetermined positional relationship with the character is known. . In this method, the player can not only operate while grasping the situation of the character that he / she operates, but can also view an image that is almost the same as the scenery that the character is seeing as the character moves. Therefore, the player can enjoy the feeling as if he / she was actually moving in the 3D space together with the character.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of making the viewpoint follow from behind the character while maintaining a predetermined positional relationship, when the followed character moves such as turning a passage or passing through a door, a wall existing between the character and the viewpoint, etc. Due to the obstacles, the character could not be seen and the operation could be hindered. Furthermore, when the viewpoint continues to follow the character while maintaining a predetermined positional relationship, the viewpoint may move through the obstacle and display an unnatural image.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an image processing system capable of controlling the movement of the viewpoint so as to prevent the display of an unnatural image.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0007]
The image processing system of the present invention is an image processing system for generating an image obtained by photographing an object (40) arranged in a virtual three-dimensional space from a predetermined viewpoint (41) and displaying it on the screen of a display device (19). A first viewpoint setting device that moves the viewpoint to follow the object while maintaining a predetermined positional relationship; and a second viewpoint setting device that moves the viewpoint along a preset route (30); A switching device for switching means for setting the viewpoint between the first or second viewpoint setting devices according to a predetermined condition, and the second viewpoint setting device includes the viewpoint just before switching. the Rukoto from the closest point on the route to move the viewpoint closer to the tracking target object to solve the problems described above.
[0008]
The image processing program of the present invention generates an image obtained by photographing the object (40) arranged in the virtual three-dimensional space from a predetermined viewpoint (41) and displays the image on the screen of the display device (19). A first viewpoint setting device that moves the computer as a processing system so as to follow the viewpoint while maintaining a predetermined positional relationship with the object, and a second that moves the viewpoint along a preset route (30). according viewpoint setting device, and a predetermined condition is a means for setting the viewpoint so as to function as a switching device for switching between the first or second aspect setting device, the second viewpoint setting device by Rukoto moving the viewpoint to approach the object to be the follow-up from the closest point on the route and the viewpoint position immediately before being switched To solve the problems described above.
[0009]
According to the image processing system and the program of the present invention, it is possible to move a viewpoint that has conventionally depended only on the movement of an object to be photographed along a predetermined route under a predetermined condition. . Accordingly, the route is set in advance so as to avoid an unnatural place where the viewpoint moves, and the first is used when the viewpoint passes through the unnatural place while maintaining a predetermined positional relationship with the object. By temporarily switching the viewpoint setting means from the viewpoint setting device to the second viewpoint setting device, it is possible to eliminate the possibility that an unnatural image such as the viewpoint penetrating an obstacle is displayed. In the case of the present invention, the image by the second viewpoint setting device is an image that is relatively close to the image by the first viewpoint setting device. Therefore, the player can recognize the image and operate the object without being confused by the change of the image due to the switching of the viewpoint setting device.
[0010]
In the present invention, the switching device may switch to the second viewpoint setting device when it is determined that the object to be photographed is blocked by another object as viewed from the viewpoint.
[0011]
In this case, from the viewpoint of the first viewpoint setting device, the viewpoint moves along a preset route while being obstructed by another object and the object to be tracked cannot be seen. Therefore, it is possible to reduce or prevent a state in which the object to be tracked is blocked by other objects and cannot be seen. In addition, by setting a route to bypass other objects, it is possible to create an image that the virtual camera follows the object to be followed while bypassing the object, and the reality of the image is Increase. Furthermore, in a game based on viewpoint setting by the first viewpoint setting device, images other than the image by the first viewpoint setting device are displayed by the second viewpoint setting device only for the minimum time necessary for operation. You will see. Therefore, since most of the game can be performed by the same image recognition method, the operation of the object becomes easy.
[0012]
Other objects exist between the object to be tracked and the viewpoint and make it difficult for the player to see the object to be tracked, or if the viewpoint cannot actually pass through. It includes various forms, and is not limited to those constituting a building such as a wall, ceiling, or door. The case where the other object interposed between the object to be followed and the viewpoint is transparent is also included in the “obstructed” range of the present invention. In addition, other objects may include not only objects fixed in the virtual three-dimensional space but also objects that move. For example, a falling object may be treated as another object.
[0013]
In determining whether the object to be followed is obstructed by another object when viewed from the viewpoint, it is determined that the object to be followed is obstructed when it is completely hidden behind the other object. Alternatively, it may be determined that the object is blocked when a part of the object is hidden. In the latter case, a reference point may be set at an appropriate position of the object, and it may be determined based on whether or not the reference point is blocked by another object. Whether or not the object to be tracked is blocked by another object (for example, specified by a projected area on the screen) may be determined.
[0014]
The route may be defined by a set of coordinate data of a plurality of points (31... 31), and each point may be set so as not to be obstructed by the other object when viewed from an adjacent point.
[0015]
In this case, since adjacent points are in a relationship that can be seen from each other without being blocked by other objects, when a route is set by connecting the points, the route does not penetrate another object.
[0016]
In addition, the path along which the object to be followed moves is divided into a plurality of simplified small areas (36) with the position where the configuration changes as a boundary, and one point defining the route in each small area is defined. It may be set.
[0017]
In this case, when the configuration of the passage in which the object to be tracked changes clearly, for example, when the ceiling, wall, or floor protrudes or the passage curves more than a predetermined amount, the changing portion is used as a boundary. While the passage is divided into a plurality of small areas, the part with poor change in the structure of the passage is treated as one small area as a whole, so that the number of points defining the route can be minimized and the route The amount of data required for definition can be reduced. Thereby, the burden at the time of processing data is reduced, and image processing can be performed at high speed.
[0020]
Note that the speed at which the viewpoint is brought closer to the object along the route may be equal to, or faster or slower than the speed at which the viewpoint is followed from behind while maintaining a predetermined relationship.
[0021]
The program of the present invention can be recorded on a storage medium and provided to the user, or can be distributed to the user via a predetermined communication network.
[0022]
In the present invention, the object to be tracked can include various forms as long as it moves in a virtual three-dimensional space, and is not limited to those imitating humans, animals, robots, and the like. Further, the object is not limited to the one operated by the player as long as the viewpoint needs to be moved along with the movement.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a game machine configured as an embodiment of the image processing system of the present invention. The game machine 10 is configured as a computer that executes a predetermined game in accordance with a game program recorded on a storage medium (for example, a DVD-ROM) 25. The game machine 10 includes a CPU 11 mainly composed of a microprocessor, a ROM 12 and a RAM 13 as main storage devices for the CPU 11, and an image drawing apparatus that performs processing suitable for image processing and sound processing based on instructions from the CPU 11. 14 and a sound processing device 16, and a DVD-ROM reader 18 for reading a program and data from a DVD-ROM 25 as a storage medium. In the ROM 12, an operating system is written as a program necessary for overall operation control of the game machine 10. Programs and data read from the DVD-ROM 25 as a storage medium are written in the RAM 13 as necessary.
[0024]
Inside the CPU 11, there is provided an image processing calculation unit 11a for performing geometric processing such as polygon coordinate conversion and vector calculation in so-called three-dimensional computer graphics. The image processing arithmetic unit 11a is constituted by a combination of a microprocessor and specific software, for example.
[0025]
On the other hand, the image drawing device 14 executes a so-called rendering process for receiving polygon data or the like from the CPU 11 and drawing it in the video memory 15, and a video reproduction signal constituting one frame based on the image data rendered in the video memory 15. And the video playback signal is output to the monitor 19 at a predetermined timing.
[0026]
In FIG. 1, the video memory 15 is provided as a drawing-dedicated memory corresponding to the image drawing device 14, but the video memory may be secured on the RAM 13 as the main memory. Also, what processing is borne by the CPU 11 and the image drawing device 14 is different depending on the hardware configuration, and the present invention is not limited to the above configuration.
[0027]
The sound processing device 16 reproduces data such as voice and musical sound read from the DVD-ROM 25, sound source data, and the like, and outputs them from the speaker 20. The reading device 18 reads a program or data recorded on the DVD-ROM 25 in accordance with an instruction from the CPU 11 and outputs a signal corresponding to the read content.
[0028]
Further, an input device 22 and an external storage device 23 are connected to the CPU 11 via the bus 24. The external storage device 23 is a rewritable storage device such as a nonvolatile semiconductor memory, a hard disk, a magneto-optical disk, or the like. Such a configuration is merely an example, and the configuration of a computer to which the image processing method of the present invention is applied may be changed as appropriate. In addition, the connection aspect of each apparatus with respect to CPU11 is not limited to FIG.
[0029]
The game program recorded on the DVD-ROM 25 as a storage medium executes a game in which a character operated by a user moves in a virtual three-dimensional space. The user operates the character 40 while viewing an image taken from a predetermined viewpoint as shown in FIG. FIG. 4 is an image of a situation in which the passage composed of the floor 32, the wall 33, and the ceiling 34 is filled with water, and the character 40 is swimming in the passage. The game program of FIG. 1 includes a predetermined position viewpoint setting module that follows a viewpoint while maintaining a predetermined positional relationship from behind the character 40 operated by the user, and a viewpoint to the character 40 along a preset route 30. A setting route viewpoint setting module for tracking 41 is included. The program of FIG. 1 also includes a viewpoint setting method switching module for switching the viewpoint setting module based on a predetermined condition.
[0030]
The game data recorded on the DVD-ROM 25 includes structures such as the floor 32, the wall 33, and the ceiling 34, terrain data, and data for specifying the route 30.
[0031]
2 and 3 show a state in which the character 40 and the viewpoint 41 move along the passage as seen from above the passage, and FIG. 4 is viewed from the viewpoint 41 actually displayed on the screen. An example of an image is shown. Hereinafter, the movement of the character 40 and the viewpoint 41 in this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0032]
FIG. 2A shows a state in which the character 40 approaches the corner C in the passage. Velocity vectors v1 and v2 are set for the character 40 and the viewpoint 41, respectively, and these values are calculated for each frame. The velocity vector v1 of the character 40 is calculated for each frame with reference to a user operation on the controller 22. The velocity vector v2 of the viewpoint 41 is calculated by one of the two types of viewpoint setting modules shown in FIG.
[0033]
As shown in FIG. 2A, when the character 40 can be seen from the viewpoint 41, the predetermined position viewpoint setting module is preferentially used for the calculation of the velocity vector v2 of the viewpoint 41. The predetermined position viewpoint setting module sets a target position for each frame at a position separated by a predetermined distance A at a predetermined angle behind the character 40 corresponding to the position of the character 40 for each frame. By giving the viewpoint 41 a velocity vector corresponding to the direction and amount of deviation from the current position, the viewpoint 41 is moved following the character 40. An example of an image taken from the viewpoint 41 set in this way is shown in FIG.
[0034]
The larger the amount of deviation between the current position of the viewpoint 41 and the target position, the larger the acceleration is given to the viewpoint 41. The acceleration may be limited.
[0035]
As shown in FIG. 2B, when the character 40 turns around the corner C, at least a part of the character 40 may be blocked by the wall 33 when viewed from the viewpoint 41 (dashed arrow y1 in FIG. 2A). reference). In this case, an image taken from the viewpoint 41 is formed, for example, as shown in FIG. Even when the character 40 is hidden behind the wall 33 as described above, if the viewpoint 41 is subsequently moved by the predetermined position viewpoint setting module, the viewpoint 41 is displayed as indicated by an imaginary line 41a in FIG. Moving through the wall 33, an unnatural image is formed. In such a case, the viewpoint setting method conversion module switches the setting means for the viewpoint 41 from the predetermined position viewpoint setting module to the setting route viewpoint setting module. The viewpoint setting method by the setting route viewpoint setting module is as follows.
[0036]
First, as shown in FIG. 2C, the set route viewpoint setting module moves the viewpoint 41 to a point on the set route 30 closest to the viewpoint position 41b when the character 40 becomes invisible. Note that the movement of the viewpoint 41 from the viewpoint position 41b to a point on the set route 30 may be performed in one frame, or may be gradually advanced using several frames so that images are continuous.
[0037]
Here, when the character 40 can be seen from the viewpoint 41 moved on the setting route 30, the viewpoint setting method conversion module switches the setting means for the viewpoint 41 from the setting route viewpoint setting module to the predetermined position viewpoint setting module.
[0038]
As shown in FIG. 3A, when the viewpoint 41 that has moved onto the setting route 30 is still not visible (see the broken line arrow y3 in FIG. 3A), the setting route viewpoint setting module continues the viewpoint of the next frame. 41 is set. The set route viewpoint setting module sets the target position of the viewpoint 41 to the point 41c on the set route 30 closest to the character 40, and the direction and the amount of deviation (the amount of the target position 41c and the current position of the viewpoint 41 on the set route 30) The viewpoint 41 is moved along the set route 30 by giving the viewpoint 41 a velocity vector corresponding to the dashed arrow y4) in FIG. It should be noted that the speed and acceleration corresponding to the deviation amount may be the same as those of the predetermined position viewpoint setting module, or may be differentiated. Further, while the viewpoint 41 is moving along the setting route 30, the viewpoint 41 may be shaken up and down and left and right of the setting route 30. As a result, for example, it is possible to add an effect to the image as if a person who was taking a picture with the camera on his back is chasing after the character 40 that has disappeared.
[0039]
Next, as shown in FIG. 3B, when the character 40 can be seen from the viewpoint 41 as a result of moving along the set route 30 (broken line arrow y5 in FIG. 3B), The viewpoint setting method conversion module switches the setting means for the viewpoint 41 of the next frame from the setting root viewpoint setting module to the predetermined position viewpoint setting module. The predetermined position viewpoint setting module, as described above, applies the velocity vector to the viewpoint 41 according to the direction and amount of deviation between the predetermined target position 41e and the current position of the viewpoint 41 (broken arrow y6 in FIG. 4A). give.
[0040]
Thereafter, as shown in FIG. 3C, the predetermined position viewpoint setting module is separated from the viewpoint position 41f when the setting method is switched by the setting method conversion module by a predetermined distance A at a predetermined angle behind the character 40. The viewpoint 41 is moved to the specified position.
[0041]
The above is the movement of the character 40 and the viewpoint 41 in the present embodiment. Below, the setting method of the route 30 and the flow of viewpoint setting processing in this embodiment are shown.
[0042]
FIG. 5 shows a route 30 setting method. As shown in this figure, the route 30 is set to connect a plurality of points 31. The setting method of each point 31 is as follows. First, the passage in which the character 40 in the virtual three-dimensional space moves is divided into a plurality of simplified small regions 36... 36 with the positions where the configurations of the floor 32, the wall 33 and the ceiling 34 change as boundaries. As a guideline for the boundary position, there is no blind spot when the other end side is viewed from one end of each region, or the blind spot falls within a predetermined allowable range. As a boundary, a portion where a convex portion 35 is formed on the wall 33 or a discontinuous change that causes a blind spot occurs on the surface constituting the passage, such as a portion where the floor 32 or the ceiling 34 has a step. It is desirable to set.
[0043]
Next, for each small area 36, one point 31 representing the small area is set. At this time, the adjacent points 31 and 31 are set so as to be seen from each other. Thereby, the setting route 30 formed by connecting the points 31 is not obstructed by the obstacle. If the route 30 is set in this way, the amount of data can be reduced by suppressing the number of points 31 to an appropriate number. The setting route 30 may be set as a curve connecting the points 31.
[0044]
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of viewpoint setting processing executed by the CPU 11 as the character 40 moves in order to actually realize the viewpoint setting method described in FIGS. In step S1, the viewpoint 41 is moved so as to maintain a predetermined positional relationship from behind the character 40. Next, it is determined whether or not the character 40 is blocked by an obstacle as viewed from the viewpoint 41 (step S2). If not obstructed, the process returns to step S1, and the viewpoint 41 is moved from behind the character 40 so as to maintain a predetermined positional relationship. If it is determined that it is blocked, the viewpoint 41 is moved from the viewpoint 41 to the closest point on the set route 30 (step S3). Next, it is determined whether or not the character 40 is blocked by an obstacle as viewed from the viewpoint 41 (step S4). If not obstructed, the process returns to step S1, and the viewpoint 41 is moved from behind the character 40 so as to maintain a predetermined positional relationship. If it is determined that the character is blocked, a point on the set route 30 closest to the character 40 is targeted (step S5), and the next viewpoint position on the set route 30 is calculated from the current position and the target position (step S6). . Next, the viewpoint 41 is moved to the calculated viewpoint position (step S7), and the process returns to step S4.
[0045]
In the present embodiment, an image processing system configured as a game machine has been described. However, the present invention is not limited to a game machine, and any image processing system that allows a viewpoint to follow an object can be applied.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the image processing system and the program thereof of the present invention, a viewpoint that has conventionally depended only on the movement of an object to be photographed is set to a preset route under a predetermined condition. Can be moved along. Accordingly, the route is set in advance so as to avoid an unnatural place where the viewpoint moves, and the first is used when the viewpoint passes through the unnatural place while maintaining a predetermined positional relationship with the object. By temporarily switching the viewpoint setting means from the viewpoint setting device to the second viewpoint setting device, it is possible to eliminate the possibility of displaying an unnatural image such as the viewpoint penetrating an obstacle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a game machine configured as an embodiment of an image processing system of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a state in which a tracking target object and a viewpoint that are executed in the game machine of FIG. 1 move along a passage as seen from above the passage;
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a tracking target object and a viewpoint that are executed in the game machine of FIG. 1 move along a passage as seen from above the passage;
4 is an example of an image taken from a moving viewpoint as shown in FIG. 2 or FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a route data creation method set in advance for viewpoint movement in the game machine of FIG. 1;
6 is a flowchart showing a procedure of viewpoint setting processing executed by the game machine of FIG. 1 in accordance with the movement of the object to be followed in order to actually realize the movement of the viewpoint of FIG. 2 or FIG.
[Explanation of symbols]
10 Image processing device 11 CPU
11a Image processing arithmetic unit 19 Monitor 30 Route 31 preset for viewpoint movement Point 32 defining route preset for viewpoint movement Floor (other object)
33 Wall (other objects)
34 Ceiling (other objects)
35 Convex (other objects)
36 A small area obtained by dividing a virtual three-dimensional space 40 A tracking target object 41 A viewpoint for photographing a virtual three-dimensional space

Claims

In an image processing system for generating an image obtained by photographing an object arranged in a virtual three-dimensional space from a predetermined viewpoint and displaying the image on a screen of a display device,
A first viewpoint setting device that moves the viewpoint to follow the object while maintaining a predetermined positional relationship;
A second viewpoint setting device for moving the viewpoint along a preset route;
A switching device for switching means for setting the viewpoint between the first or second viewpoint setting devices according to a predetermined condition;
With
The image processing system, wherein the second viewpoint setting device moves the viewpoint so as to approach the object to be followed from a point on the route closest to the viewpoint position immediately before switching.

2. The switching device according to claim 1, wherein the switching device switches to the second viewpoint setting device when it is determined that the object to be followed is blocked by another object when viewed from the viewpoint. Image processing system.

3. The route according to claim 2, wherein the route is defined by a set of coordinate data of a plurality of points, and each point is set so as not to be obstructed by the other object when viewed from an adjacent point. Image processing system.

The path along which the object to be followed moves is divided into a plurality of simplified small areas with a position where the configuration changes as a boundary, and one point defining the route is set in each small area. The image processing system according to claim 3.

A computer as an image processing system that generates an image obtained by photographing an object arranged in a virtual three-dimensional space from a predetermined viewpoint and displays the image on a screen of a display device,
A first viewpoint setting device that moves the viewpoint so as to follow the object while maintaining a predetermined positional relationship;
A second viewpoint setting device that moves the viewpoint along a preset route; and a switching device that switches the viewpoint setting means between the first or second viewpoint setting devices according to a predetermined condition. An image processing program configured to function,
The second viewpoint setting device moves the viewpoint so as to approach the object to be followed from a point on the route closest to the viewpoint position immediately before switching.

6. The switching device according to claim 5, wherein the switching device switches to the second viewpoint setting device when it is determined that the object to be followed is blocked by another object when viewed from the viewpoint. Image processing program.

7. The route according to claim 6 , wherein the route is defined by a set of coordinate data of a plurality of points, and each point is set so as not to be obstructed by the other object when viewed from an adjacent point. Image processing program.

The path along which the object to be followed moves is divided into a plurality of simplified small areas with the position where the structure changes as a boundary, and one point that defines the route is set in each small area. The image processing program according to claim 7 .