JP4165722B2

JP4165722B2 - Image generating apparatus and information storage medium

Info

Publication number: JP4165722B2
Application number: JP06222598A
Authority: JP
Inventors: 静松田
Original assignee: Namco Ltd; Namco Bandai Games Inc
Current assignee: Namco Ltd; Bandai Namco Entertainment Inc
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JPH11250232A

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視界画像を生成するための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、所与の視点での視界画像を合成する画像生成装置が知られており、プレーヤがいわゆる仮想現実を体験できるものとして人気が高い。
【０００３】
そして、このような画像生成装置においてプレーヤの感じる仮想現実感を更に向上させるためには、画像を如何にして高品質化するかが大きな技術的課題となる。
【０００４】
オブジェクト空間内に存在するオブジェクトの画像を生成する際には、オブジェクトをオブジェクト空間に配置する演算や、視点座標系やスクリーン座標系への座標変換演算等の３次元演算が必要となる。
【０００５】
かかる３次元演算を行う際、オブジェクト空間内に存在する地形や建物等の背景オブジェクトを個別のモデルとしてモデリングに必要な頂点データや稜線データ等のモデル情報を有し、個別のオブジェクト毎に３次元演算を行う手法がある。
【０００６】
前記手法においては、個別のオブジェクト単位に視野の内外等を判断して正確なクリッピング処理を行うことができる。しかし、個別のオブジェクト毎にオブジェクト空間への配置処理や座標変換処理やクリッピング処理が必要となるため、演算用データのアクセス時間や演算回数の増大等で処理効率の悪化を招く。従って処理能力の低いハードウエアでは高品質な画像をリアルタイムに提供することは困難であった。
【０００７】
一方、オブジェクト空間に存在するすべてのオブジェクトを一つのモデルとして取り扱う手法もある。しかしこの手法ではモデルが一つしかないため、クリッピング処理により見えない部分を省くことができない。従って、視野外の無駄な演算が発生し、結果として、演算時間の増大をもたらす。従ってかかる手法においても処理能力の低いハードウエアでは高品質な画像をリアルタイムに提供することは困難であった。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、演算用データのアクセス時間や演算回数の増大等に起因する処理効率の悪化及び視野外の無駄な演算処理の発生を防止し、少ない演算負荷で高品質の画像を生成することが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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、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装置であって、オブジェクト空間を複数の区画に分割し、各区画内に存在する背景オブジェクトを構成するプリミティブ面からなる区画オブジェクトを設定し、当該区画オブジェクトに基づき、前記所与の視点において見える画像を生成するのに必要な３次元演算を行う３次元演算手段と、前記３次元演算手段の演算結果に基づき前記オブジェクト空間の所与の視点におけ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。
【００１０】
また本発明は、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記憶媒体であって、オブジェクト空間を複数の区画に分割し、各区画内に存在する背景オブジェクトを構成するプリミティブ面からなる区画オブジェクトを設定し、当該区画オブジェクトに基づき、前記所与の視点において見える画像を生成するのに必要な３次元演算を行うための情報と、前記３次元演算結果に基づき前記オブジェクト空間の所与の視点における画像を生成するための情報とを含むことを特徴とする。
【００１１】
ここにおいて前記３次元演算とは、例えば視点座標系やスクリーン座標系への座標変換及びクリッピング処理のための演算の少なくとも１つを含む。
【００１２】
本発明は、これらの３次元演算を区画オブジェクトに基づき行う。区画オブジェクトとは、区画内に存在する複数の背景オブジェクトを構成するプリミティブ面で構成されるオブジェクトをいう。従って例えば区画内に複数の背景オブジェクトが含まれている場合にはこれらの複数の背景オブジェクトを構成するプリミティブ面で区画オブジェクトは構成されることになる。また、大きなオブジェクトが複数の区画にまたがって存在している場合には、これら大きなオブジェクトを区画単位で区切った場合の各部分を構成するプリミティブ面で区画オブジェクトは構成されることになる。
【００１３】
背景オブジェクトとは、背景画像を構成するオブジェクトであり、例えば地形や建物等である。ただし、前記背景オブジェクトは静止物に限られない。全体的に移動する物でもよく、また例えばドア等のように一部が移動するものでもよい。
【００１４】
また、特に背景オブジェクト以外のオブジェクトを設定する必要はない。即ち、オブジェクト空間内の全てのオブジェクトを背景オブジェクトとして取り扱ってもよい。
【００１５】
本発明によれば、区画単位でオブジェクトを設定しているため、効率的な演算処理が可能となる。
【００１６】
例えば区画内に複数のオブジェクトが存在する場合には、区画オブジェクトを設定することによりオブジェクト数を削減できるため、オブジェクト単位に発生するデータのアクセス時間等が減少し、演算時間の短縮を図ることができる。
【００１７】
一方、複数の区画にまたがるような大きなオブジェクトが存在する場合には、クリッピング処理が困難となり見えない部分についても３次元演算が必要になり無駄な演算が発生する。これに対し、本発明によれば、区画単位で必要な部分を選別できるため、演算時間の短縮をはかることができる。
【００１８】
本発明の前記３次元演算手段は、区画オブジェクト単位で設定されたモデル情報に基づき３次元演算を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明の情報記憶媒体は、区画オブジェクト単位で設定されたモデル情報に基づき３次元演算を行うための情報を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明は、これらの３次元演算を区画オブジェクトのモデル情報に基づき行う。
【００２１】
通常は例えば建物や木等の物理的に独立した物単位のオブジェクトでモデリングを行い、モデル情報を設定している。モデル情報とは、モデリングに必要な情報であり、例えばモデルを構成する頂点情報や稜線情報等を含む。
【００２２】
本発明によれば、例えば区画内に建物が１０棟ある場合には１０棟分のモデル情報を設定するのではなく１０棟を１つのモデルとしてモデル情報を設定する。このため、区画内の個々のオブジェクト単位のモデル情報を用いて３次元演算を行う場合に比べ、データのアクセス時間が減少し演算時間の短縮を図ることができる。個々のオブジェクトを１モデルとする場合に比べ、区画単位に１モデルとする方がオブジェクト数が少なくて済むためである。
【００２３】
一方、オブジェクト空間全体の背景オブジェクトを１つのモデルとしてとらえる手法も考えられる。この手法はデータのアクセス時間は少ないが、見えない部分まで３次元演算が必要になる。このため、無駄な演算が発生し、多数の精度の高いオブジェクトの表示を行おうとすると演算負荷が増大する。
【００２４】
これに対し、本発明によれば、区画単位で必要な部分を選別できるため、演算付加の増大を招くことなく多数の精度の高いオブジェクトの表示が可能となる。
【００２５】
また、本発明は前記３次元演算手段が、前記区画単位で視野の内外を判断して処理対象区画を決定し、前記処理対象区画に対応する区画オブジェクトに対して、前記３次元演算を行うことを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、区画単位で視野の内外を判断して、処理対象となった区画についてのみ以降の処理を行う。このため、視野外の区画についての無駄な３次元演算処理を省き効率のよい処理を実現することができる。
【００２７】
また個々の背景オブジェクト単位で視野の内外の判断を行う場合に比べ演算処理が減少し、効率のよいクリッピング処理を行うことができる。
【００２８】
また本発明の前記区画は、オブジェクト空間に設けた基準点の周りを所与の角度単位で放射上に区切ったエリアとして設定されており、前記３次元演算手段が、
視線方向に基づいて、前記処理対象区画を決定することを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、例えばオブジェクト空間が円形のエリア上に形成されているような場合には、当該円の中心点の周りに複数の扇型の区画が形成されることになる。
【００３０】
このような区画に対応した区画オブジェクトは、区画のエリアにそってポリゴンを区切って生成してもよいし、区画の境にポリゴンが存在する場合はそのポリゴンをどちらかの区画に含めるようにしてもよい。前者の場合には区画のエリアに沿った区画オブジェクトが形成され、後者の場合には、区画のエリア内には収まらないが、区画のエリアに近似した区画オブジェクトが形成される。
【００３１】
一般に、視点位置が前記基準点の周りの所定のエリア内で移動するように限定されていてその所定のエリアがオブジェクト空間に対して十分に小さい場合には、視線方向のみで、各区画の視野の内外を判断することができる。
【００３２】
従って本発明の手法を用いると、クリッピング処理演算を大幅に削減することができる。
【００３３】
また本発明は、前記３次元演算手段が、前記区画オブジェクト毎に、頂点データ、テクスチャデータ、稜線データの少なくとも１つ含むモデル情報を記憶する手段を含むことをを特徴とする。
【００３４】
このようにすると、個々のオブジェクト単位に記憶されたモデル情報を用いて演算を行う場合に比べ、データのアクセス時間や演算回数の減少を図り、演算効率を高めることができる。このため、少ない演算負荷でリアルタイム処理を実現する事ができる。
【００３５】
また本発明の前記モデル情報は、頂点情報を区画単位のローカル座標系のデータとして有しており、前記３次元演算手段が、前記頂点情報の視点座標系及びスクリーン座標系への座標変換演算の少なくとも一方を区画単位のローカル座標系のデータに基づき行うことを特徴とする。
【００３６】
ある位置の座標値はワールド座標系で表すよりローカル座標系で表す場合の方が少ない桁数で済む。ローカル座標系はワールド座標系に比べて網羅すべき範囲が狭いからである。従って本発明によれば、３次元演算に必要なデータの桁数が減り、データサイズの縮小を行うことができる。
【００３７】
また本発明は、前記３次元演算手段が、オブジェクト空間の同一の位置を表す頂点について、隣り合う２つの区画オブジェクトのそれぞれに頂点情報を有している鞘合、いずれか一方の区画オブジェクトの頂点情報に基づいて行なった３次元演算後の頂点情報に基づいて、他方の区画オブジェクトに含まれる同一の位置を表す頂点についての画像生成に必要な頂点情報を決定することを特徴とする。
【００３８】
複数の区画オブジェクトが同一位置を表す頂点情報を含む場合、通常各区画毎に演算を行うと、丸め誤差や演算誤差により、同一位置についての３次元演算後の頂点情報にずれが生じる。従ってずれたまま画像生成を行うと区画オブジェクトの境界線上に隙間を生じる。
【００３９】
しかし本発明によれば、いずれか一方の区画の３次元演算後の頂点情報に基づいて、他方の区画の画像を生成に必要な頂点情報を決定するため、誤差を調整して前記隙間の発生を防止することができる。
【００４０】
また本発明は、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装置であって、オブジェクト空間を、基準点の周りを所与の角度単位で放射上に区切って設定された区画に分割し、各区画に関連づけて区画内に存在するオブジェクトを登録する手段と、視線方向に基づいて処理対象となる区画を決定し、処理対象となる区画に存在するオブジェクトについて所与の視点において見える画像を生成するのに必要な３次元演算を行う３次元演算手段と、前記３次元演算手段の演算結果に基づき前記オブジェクト空間の所与の視点におけ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。
【００４１】
また本発明は、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記憶媒体であって、オブジェクト空間を、基準点の周りを所与の角度単位で放射上に区切って設定された区画に分割し、各区画に関連づけて区画内に存在するオブジェクトを登録するための情報と、視線方向に基づいて処理対象となる区画を決定し、処理対象となる区画に存在するオブジェクトについて所与の視点において見える画像を生成するのに必要な３次元演算を行うための情報と、
前記３次元演算結果に基づき前記オブジェクト空間の所与の視点における画像を生成するための情報とを含むことを特徴とする。
【００４２】
本発明によれば、例えばオブジェクト空間が円形のエリア上に形成されているような場合には、当該円の中心点の周りに複数の扇型の区画が形成されることになる。
【００４３】
このような場合視点位置が前記基準点の周りの所定のエリア内で移動するように限定されていてその所定のエリアがオブジェクト空間に対して十分に小さい場合には、視線方向のみで、各区画の視野の内外を判断することができる。
【００４４】
このため、クリッピング処理演算を大幅に削減することができる。
【００４５】
また本発明は、視点位置の移動がオブジェクト空間内の所与エリアに限定されており、前記所与のエリアがオブジェクト空間に対して十分に小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【００４６】
例えば、格闘技ゲーム等で生成される画像は、オブジェクト空間の中心付近の所与のリングエリア内で移動を行う仮想カメラで撮影された画像である。従って視線方向は３６０度すべてにわたって変化するが仮想カメラの位置に連動する視点位置は、前記リング内の移動でよい。
【００４７】
このような場合、本発明によれば、少ない演算負荷で視線方向及び視点位置の変化に応じた視野領域の画像生成が可能となる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
（１）第一の実施の形態
以下、本発明の実施の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のはこれに限られるものではない。
【００４９】
図１に本実施の形態に係る画像生成装置の機能ブロック図の一例を示す。ここで操作部１０は、プレーヤがレバー、ボタン等を操作してプレーヤキャラクタの操作情報を入力するためのものである。操作部１０にて得られた操作情報は処理部１００に出力される。
【００５０】
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の所与の視点での画像を生成する処理等を行うものである。この処理部１００の機能は、例えばＣＰＵ（ＣＩＣＳ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構成される。
【００５１】
情報記憶媒体１５０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１５０の機能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、メモリ、ハードディスク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１５０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。
【００５２】
処理部１００は、ゲーム演算部１１０、区画オブジェクト情報記憶部１２０、３次元演算部１３０、画像生成部１４０を含む。
【００５３】
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、ゲームキャラクタの位置や方向、動作を決める処理、視点情報を決める処理等を行う。またゲーム演算部１１０は、各フレーム毎に視線方向を決定する視線方向決定部１１２を含む。
【００５４】
視線方向決定部１１２は、ゲームステージにおけるゲームキャラクタの位置や方向、動作に基づいて、ゲームキャラクタが行う格闘技を撮影するのに最適な仮想カメラの位置及び方向を決定する。この時の仮想カメラの方向が視線方向となる。
【００５５】
区画オブジェクト情報記憶部１２０は区画オブジェクト毎に頂点情報、メッシュ情報、テクスチャ情報等のモデル情報を記憶するものである。なお、本実施の形態ではポリゴンオブジェクトを用いて画像生成を行っているため、前記モデル情報はポリゴンオブジェクトに対応したモデル情報を有している。この区画モデル情報は初期状態では情報記憶媒体１５０に格納されており、電源投入後等に情報記憶媒体１５０から区画モデル情報記憶部１２０に転送される。
【００５６】
３次元演算部１３０は、前記視線方向に基づき、３次元演算の対象となる区画オブジェクトを決定し、前記処理対象となる区画オブジェクトのモデル情報に基づき、画像生成に必要な座標変換演算等を行う。
【００５７】
画像生成部１４０は、３次元演算部１３０の演算結果に基づいて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１４０により生成された画像は表示部１６０において表示される。
【００５８】
次に区画と区画オブジェクトの関係について説明する。
【００５９】
図２（Ａ）（Ｂ）は、本実施の形態のオブジェクト空間と区画の関係を説明するための図である。図２（Ａ）は、本実施の形態のオブジェクト空間が区画に区切られている様子示した平面図であり、図２（Ｂ）は、区画とオブジェクト空間の立体的な関係を表した図である。
【００６０】
本実施の形態では、オブジェクト空間の中心点の周りを１２等分して区切られた各扇型のエリア２２０−０〜２２０−１１を１区画としている。中央の円形エリアは、リングエリア２１０である。本画像生成装置によって生成されるのは格闘技ゲームの画像であり、プレーヤキャラクタの格闘は、このリングエリアで行われる。オブジェクト空間の半径は仮想的に約１６ｋｍほどに設定されており、リングエリアの半径は仮想的に約１６ｍほどに設定されている。なお、リングエリアに関しては、背景オブジェクトとして区画オブジェクトに含めていない。
【００６１】
本実施の形態では、区画毎に１つのモデルを形成する区画オブジェクトを設定している。
【００６２】
図３は、各区画毎に設定された区画オブジェクトを説明するための図である。
【００６３】
本実施の形態では、図３（Ａ）〜（Ｌ）に示すような区画オブジェクトを用いている。これらは図２（Ａ）に示す１２の区画に対応して、各区画内に存在するポリゴン面からなるオブジェクトを１つのモデルとして形成したものである。図３（Ｆ）の５１０のように稜線が区画に沿っている区画オブジェクトもあるが、例えば図３（Ｂ）の５２０及び図３（Ｂ）の５３０のように、稜線が必ずしも区画の境と一致していない部分もある。これは、区画をまたがって存在するポリゴン面を区画の稜線で分割せずに、どちらか一方の区画に含めて区画オブジェクトを設定するからである。このように区画の形状と区画オブジェクトは厳密に一致している必要はない。
【００６４】
なお、背景オブジェクトが建物等である場合には通常建物毎にモデルを構成するが、背景オブジェクトが地形等である場合、モデルを構成する単位が区画よりも大きい場合もある。例えば図３（Ｃ）（Ｄ）の滝５４０、５５０や図３（Ｅ）〜（Ｈ）山５６０、５７０、５８０、５９０等である。このような場合は、大きなオブジェクトを各区に属する部分に分割してモデルを構成することになる。
【００６５】
次にモデル情報の構成について、区画内に複数のポリゴンオブジェクトが存在する場合を例にとり説明する。
【００６６】
図４（Ａ）（Ｂ）、図５（Ａ）（Ｂ）は、区画オブジェクトと個々のオブジェクトのモデル情報について説明するための図である。図４（Ａ）に示すようにある区画２２０−１に３つのオブジェクトＯＢ１、ＯＢ２、ＯＢ３が存在し、他の区画２２０−２に２つのオブジェクトＯＢ４、ＯＢ５が存在しているとする。
【００６７】
図５（Ａ）は、個々のオブジェクト毎にモデルを形成する場合のモデル情報の例を示している。モデル情報は、頂点情報、メッシュ情報、テクスチャ情報を含む。
【００６８】
頂点情報は、１つのモデルを形成しているオブジェクトを構成するポリゴンの頂点の座標を、オブジェクトのボディ座標系等のローカル座標系における３次元座標として表したものである。メッシュ情報３２０とは、オブジェクトを構成するポリゴン面を特定するための稜線情報である。すなわち頂点情報のみでは各頂点がどのように連結してポリゴン面を構成しているのかが特定できない。そこで、オブジェクトを構成するポリゴン面を特定するために、オブジェクトを構成する各面の稜線に沿った頂点の配列情報としてメッシュ情報を設定している。
【００６９】
図４（Ｂ）には、オブジェクトＯＢ１の頂点情報３１０とメッシュ情報３２０の例が示されている。同図に示す用に、オブジェクトＯＢ１はＶ１１〜Ｖ１８の８個の頂点とＭ１１〜Ｍ１６を６個のポリゴン面を含んでいる。オブジェクトＯＢ１の頂点情報Ｖ１は、図４（Ｂ）の３１０に示すように各頂点Ｖ１１〜Ｖ１８についてのオブジェクトＯＢ１のボディ座標系におけるＸＹＺ座標を含んで構成されている。即ち例えばＶ１１の頂点情報（Ｘ１１、Ｙ１１、Ｚ１１）は、オブジェクトＯＢ１のローカル座標系のデータとして与えられている。
【００７０】
また、オブジェクトＯＢ１のメッシュ情報Ｍ１は図４（Ｂ）の３２０に示すように、各ポリゴン面Ｍ１１〜Ｍ１６についての稜線情報３２２を含んで構成されている。例えばポリゴン面Ｍ１１は反時計回りにＶ１１−Ｖ１５−Ｖ１６−Ｖ１２の頂点をつないで構成されていることを示している。
【００７１】
また本実施の形態ではテクスチャマッピングを行っているため、オブジェクトを構成する各ポリゴン面に張り付けるテクスチャの情報を用いている。
【００７２】
また、このモデリング手法においては、図５（Ａ）に示すように各オブジェクト毎に、オブジェクト空間に配置するためのワールド座標系における配置情報ＷＬ１〜ＷＬ５を用いている。この配置情報は、ワールド座標系における位置情報（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）及び方向情報（θ，φ，ρ）で設定されている。オブジェクトが移動しないものである場合はこの配置情報は更新されないが、移動するものである場合は、ゲーム演算部１１０等により移動した位置及び方向に更新される。
【００７３】
一方図５（Ｂ）は本実施の形態のように区画単位で１つのモデルを形成する場合のモデル情報の例を示したものである。図５（Ｂ）に示すように、各区画オブジェクト毎にモデル情報が与えられている。ここにおいて区画オブジェクトＫＯＢ１は、前記オブジェクトＯＢ１、ＯＢ２、ＯＢ３に含まれるポリゴン面により構成したものである。即ち１つの区画オブジェクトの頂点情報、メッシュ情報、テクスチャ情報は、原則として区画内に存在する全頂点の情報、区画内に存在する全稜線の情報、区画内に存在する全ポリゴン面に貼り付けるテクスチャ情報からなる。
【００７４】
例えば区画オブジェクトＫＯＢ１の頂点情報は、オブジェクトＯＢ１、オブジェクトＯＢ２、オブジェクトＯＢ３を構成する全頂点情報Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’からなる。ただし頂点情報Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’は、区画内に存在する各頂点のローカル座標系における３次元座標で有している。
【００７５】
区画オブジェクトＫＯＢ１のメッシュ情報及びテクスチャ情報についても同様に、オブジェクトＯＢ１、オブジェクトＯＢ２、オブジェクトＯＢ３を構成する全稜線についてのメッシュ情報Ｍ１’、Ｍ２’、Ｍ３’、及びオブジェクトＯＢ１、オブジェクトＯＢ２、オブジェクトＯＢ３を構成する全ポリゴン面についてのテクスチャ情報Ｔ１’、Ｔ２’、Ｔ３からなる。
【００７６】
そして図５（Ｂ）に示すように各区画オブジェクト毎に、ワールド座標系に配置するための配置情報ＫＷＬ１、ＫＷＬ２を有している。本実施の形態では、図２（Ａ）に示すように区画分けされているため、配置情報としては例えば区画を特定するための区画番号等でよい。
【００７７】
このように、区画オブジェクトを設定することによりモデル数の減少を図ることができるため、データのアクセス時間及び演算回数が減少し演算時間の短縮を図ることができる。
【００７８】
次に、これら区画オブジェクトに基づいて、３次元演算部で行われる処理について具体的に説明する。
【００７９】
３次元演算部は、所与の視点位置及び視線方向のおける画像生成するために必要な頂点座標の座標変換演算等を行う。具体的には、区画オブジェクトの頂点情報を所与の視点位置の所与視線方向における視点座標系への座標変換を行い、さらに、スクリーン座標系への座標変換を行う。
【００８０】
本実施の形態では、まず視野外に存在する無駄な３次元演算処理を省くために、
区画単位のクリッピング処理を行い、３次元演算処理の対象となる処理対象区画の決定を行っている。
【００８１】
図２で説明したように、本実施の形態において格闘技の行われるリングは、オブジェクト空間全体に比べるときわめて狭いエリアである。このため視点位置もこのリング内の移動のみとなり、どの区画が生成される背景画像にあたるかは、視線方向により特定されることになる。
【００８２】
図６（Ａ）（Ｂ）は、本実施の形態のクリッピング処理について説明するための図である。
【００８３】
図６（Ａ）は、本実施の形態の視野角を示した図である。本実施の形態では視野角２９０は５５度に設定されている。この視野に入らない領域は、表示されないため画像生成に関する処理を省略することが好ましい。
【００８４】
そこで本実施の形態では区画単位に、画像生成に関する処理を省略するか否かの判断を行っている。ここにおいて各区画の扇形の中心角は３０度であるため、視点位置が中心点にあるとすれば、視野内に入る可能性のある区画は最大３個である。しかし、視点位置とオブジェクト空間の中心点には多少の誤差があること、また区画オブジェクトと区画には図３（Ａ）〜（Ｌ）に示すように多少のずれがあることにる表示抜けを防止するため、余裕をもって５個の処理対象区画を選択するようにしている。
【００８５】
すなわち図６（Ｂ）に示すように半円形のクリッピングエリア２５０を設定し半円の中心線を視線方向と重なるようにおいた場合、このクリッピングエリアと重なりあう面積が多い方から６つの区画を選択する。図６（Ａ）では区画２２０−１１〜区画２２０−４が処理対象区画として選択される。この選択は視線方向決定部１１２の決定した視線方向と区画の配置により自動的に行われる。
【００８６】
そして本実施の形態では、区画毎にスクリーン座標系への座標変換処理をおこなっている。すなわち、視点の位置及び方向を区画単位のローカル座標系に変換しローカル座標系の座標値を用いてスクリーン座標系への変換処理を行っている。
【００８７】
ある位置の座標値をワールド座標系で表すよりローカル座標系で表す場合の方が少ない桁数で済む。ローカル座標系はワールド座標系に比べて網羅すべき範囲が狭いからである。従ってこのようにすると３次元演算に必要なデータの桁数が減り、データサイズの縮小を行うことができる。
【００８８】
ところが各ブロック毎に行った３次元演算に基づいて生成された画像を合成する際、各ブロックの境界線の画像に隙間が発生する場合がある。
【００８９】
図７（Ａ）〜（Ｆ）は、図３（Ａ）〜（Ｌ）の各区画オブジェクトを合成した図である。図７（Ａ）は図３（Ａ）〜（Ｄ）のＡＲＥＡ０〜ＡＲＥＡ３の区画オブジェクトを合成した図であり、図７（Ｂ）は図３（Ｃ）〜（Ｅ）のＡＲＥＡ２〜ＡＲＥＡ４の区画オブジェクトを合成した図であり、図７（Ｃ）は図３（Ｄ）〜（Ｇ）のＡＲＥＡ３〜ＡＲＥＡ６の区画オブジェクトを合成した図であり、図７（Ｄ）は図３（Ｇ）〜（Ｉ）のＡＲＥＡ６〜ＡＲＥＡ８の区画オブジェクトを合成した図であり、図７（Ｅ）は図３（Ｉ）〜（Ｌ）のＡＲＥＡ８〜ＡＲＥＡ１１の区画オブジェクトを合成した図であり、図７（Ｆ）は図３（Ｌ）、（Ａ）〜（Ｄ）のＡＲＥＡ１１、ＡＲＥＡ０〜ＡＲＥＡ２の区画オブジェクトを合成した図である。図７（Ａ）〜（Ｆ）の６１０〜７３０は、各区画の境目に発生した隙間を示している。例えば図７（Ａ）において、隙間６１０は、図３（Ａ）の右側の稜線６１０と図３（Ｂ）の左側の稜線８２０の不一致により生じたものである。
【００９０】
本実施の形態ではかかる隙間の発生を防止するため、複数の区画オブジェクトが同一位置を表す頂点情報を含む場合には、先に３次元演算を行った区画オブジェクトの頂点情報を、後に演算を行う区画オブジェクトの頂点情報として用いるよう構成している。
【００９１】
図８（Ａ）（Ｂ）は、区画のつなぎ目に発生する隙間を防止する手法について説明するための図である。説明を簡単にするため、区画２２０−１と区画２２０−２の２枚のポリゴンＰ１、Ｐ２がある場合を例にとり説明する。ポリゴンｐ１はＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の頂点からなり、ポリゴンＰ２はＶ１、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ６の頂点からなるとする。そして、ポリゴンＰ１は区画２２０−１に対応する区画オブジェクトに含まれ、ポリゴンＰ２は区画２２０−２に対応する区画オブジェクトに含まれているとする。
【００９２】
従って同一の位置を表す点Ｖ１とＶ２について、区画２２０−１の区画オブジェクトと区画２２０−２の区画オブジェクトで別々に頂点情報を有することになる。
【００９３】
この区画オブジェクト情報の頂点データは、それぞれのローカル座標系の座標値で有している。そして、それぞれ区画オブジェクト単位で座標変換が行われて、最終的には区画オブジェクトを構成する角頂点のスクリーン座標系における頂点情報が得られる。図８（Ｂ）はこの頂点情報に基づき、スクリーン８００に前記頂点を配置した図である。ポリゴンＰ１の各頂点Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４はＶ１’ａ、Ｖ２’ａ、Ｖ３’、Ｖ４’に座標変換され、ポリゴンＰ２の各頂点Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ６はＶ１’ｂ、Ｖ２’ｂ、Ｖ５’、Ｖ６’に座標変換されている。
【００９４】
同じ位置を表すはずのＶ１’ａと、Ｖ１’ｂ、Ｖ２’ａ、Ｖ２’ｂは、ずれて表示されている。モデル情報を設定する際の各区画オブジェクトのローカル座標系への座標変換時や３次元演算部が行う座標変換演算の結果等により生じるまるめ誤差、演算誤差等が生じたためである。
【００９５】
かかる隙間の発生を回避するために、本実施の形態では、区画２２０−１の区画オブジェクトの座標変換の結果得られた変換後の頂点情報Ｖ１’ａ、Ｖ２’ａを、区画２２０−２の区画オブジェクトの変換後の頂点情報として用いるのである即ち区画２２０−２の区画オブジェクトの変換後頂点情報はＶ１’ａ、Ｖ２’ａ、Ｖ５’、Ｖ６’となる。このようにすると区画２２０−２についてはＶ１及びＶ２について３次元演算を省略できるため、演算負荷の軽減にもなる。
【００９６】
図９は図８で説明した手法を用いて、各区画オブジェクトを合成した様子を表した図である。図９では、図７（Ａ）〜（Ｆ）の場合のように、各区画オブジェクトのつなぎ目に隙間が発生していない。
【００９７】
図１０は、本実施の形態の処理の一例を表すフローチャート図である。
【００９８】
本実施の形態では、各フレーム毎に、図１０に示すフローチャートの処理を行い画像の生成を行っている。
【００９９】
まず、ゲーム空間内のプレーヤキャラクタの動作や位置関係に基づいて、画像生成を行うための視線方向等が決定される（ステップＳ１０）。この処理は主に、ゲーム演算部１１０の視線方向決定部１１２が行う。
【０１００】
そして３次元演算部１３０は、前記処理対象区画に対応する区画オブジェクトについて、３次元演算処理を行う（ステップＳ２０、Ｓ３０、Ｓ４０、Ｓ５０）。
【０１０１】
まず、前記視線方向に基づき、図５（Ａ）（Ｂ）で説明したようにして処理対象区画を決定する（ステップＳ２０）。そして、最初に３次元演算を行う区画オブジェクトについてはすべての頂点について３次元演算を行う（ステップＳ３０、Ｓ５０）。また、既に３次元演算を行った区画がある場合には、稜線上に存在する同位置の頂点情報を取得し、区画内の他の頂点について３次元演算を行う。すなわち、図８（Ａ）（Ｂ）で説明したように、稜線上に存在する同位置の頂点情報で既に３次元演算済みのものがあれば、当該区画内の同位置の頂点については３次元演算を行わない。その代わりに既に３次元演算済みの頂点情報を用いる（ステップＳ３０、Ｓ４０）。
【０１０２】
その後、画像生成部１４０は各区画毎の３次元演算結果を受け取り、レンダリング処理等を行い、各画素毎ＲＧＢデータを演算し、表示画像を生成する（ステップＳ７０）。すべての区画について前記３次元演算と画像生成が終了したら１サイクルの処理を終了し、終了していなければステップ３０からの処理を繰り返す。
【０１０３】
次に、本実施の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１１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。
【０１０４】
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情報、音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、ＤＶＤ、ＭＯ、ＦＤ、メモリ、ハードディスク等が用いられる。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、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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。また区画オブジェクト情報は、このＲＡＭ又は情報記憶媒体上に記憶されることになる。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
そして図１〜図１０で説明した種々の処理は、所与の処理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。
【０１１０】
図１２（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像を見ながら、レバー１１０２、ボタン１１０４等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。
【０１１１】
そして所与の操作手段により入力される操作情報により決定される視線情報と、区画オブジェクト情報に基づいて画像を生成するための情報等は、システム基板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。
【０１１２】
図１２（Ｂ）に、本実施の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。
【０１１３】
図１２（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の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、音生成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。
【０１１４】
（２）第二の実施の形態
前記第一の実施の形態では、オブジェクト空間を複数の扇型の区画に分割して、１区画を１つのモデルとする区画オブジェクトとして考えた。これに対し、第二の実施の形態においては、オブジェクト空間を複数の扇型の区画に分割する点では第一の実施の形態と共通するが、区画単位にモデルを構成せずに個々のオブジェクト単位でモデル構成する点で相違する。
【０１１５】
そして各オブジェクトを前記扇型の区画に関連づけて記憶させておく。すなわち、モデル情報は図５（Ａ）に示すように個々のオブジェクト単位で有している。
【０１１６】
しかし個々のオブジェクトは、前記扇型の区画に関連づけられているため、図５に示すように区画単位にクリッピング処理をおこなうことができる。
【０１１７】
なお本発明は、上記実施の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。
【０１１８】
区画の形状が扇型である場合を例にとり説明したがこれに限られない。視線方向のみが問題となり、視点位置がほとんど問題とならない場合には扇型が好ましいが、視点位置の移動が問題となる場合には、例えば正方形や長方形の区画を設定してもよい。
【０１１９】
また、区画オブジェクト情報のデータの記憶構造及び記憶内容も本実施の形態の形式に限られない。
【０１２０】
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、ゲーム画像を合成するシステム基板等の種々の装置に適用できる。
【０１２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態に係る画像生成装置の機能ブロック図の一例である。
【図２】図２（Ａ）（Ｂ）は、第一の実施の形態のオブジェクト空間と区画の関係を説明するための図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｌ）は、各区画毎に設定された区画オブジェクトを説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）（Ｂ）は、区画オブジェクトと個々のオブジェクトのモデル情報について説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）（Ｂ）は、区画オブジェクトと個々のオブジェクトのモデル情報について説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）（Ｂ）は第一の実施の形態のクリッピング処理について説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）〜（Ｆ）は、各区画オブジェクトを合成した図である。
【図８】図８（Ａ）（Ｂ）は、区画のつなぎ目に発生する隙間を防止する手法について説明するための図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｆ）は、第一の実施の形態の手法を用いて、各区画オブジェクトを合成した様子を表した図である。
【図１０】第一の実施の形態の処理の一例を表すフローチャート図である。
【図１１】第一の実施の形態を実現できるハードウェアの構成の一例である。
【図１２】図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本発明が適用される種々の形態の装置を示す図である。
【符号の説明】
１０操作部
１００処理部
１１０ゲーム演算部
１１２視線方向決定部
１２０区画オブジェクト情報記憶部
１３０３次元演算部
１４０画像生成部
１５０情報記憶媒体
１６０表示部
２２０区画
２５０クリッピングエリア
２７０視点位置
２８０視線方向
２９０視野角
３１０頂点情報
３２０メッシュ情報[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image generation device and an information storage medium for generating a view field image at a given viewpoint in an object space.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Conventionally, there has been known an image generation apparatus that arranges a plurality of objects in an object space, which is a virtual three-dimensional space, and synthesizes a field-of-view image from a given viewpoint, so that a player can experience so-called virtual reality. Popular as a thing.
[0003]
In order to further improve the virtual reality felt by the player in such an image generation apparatus, how to improve the quality of the image is a major technical issue.
[0004]
When generating an image of an object existing in the object space, a three-dimensional operation such as an operation for arranging the object in the object space or a coordinate conversion operation to a viewpoint coordinate system or a screen coordinate system is required.
[0005]
When performing such 3D calculations, model objects such as vertex data and ridgeline data necessary for modeling using individual objects as background objects such as terrain and buildings existing in the object space, and 3D for each individual object There is a method for performing an operation.
[0006]
In the above method, accurate clipping processing can be performed by determining the inside and outside of the field of view for each individual object. However, since an arrangement process in the object space, a coordinate conversion process, and a clipping process are required for each individual object, the processing efficiency deteriorates due to an increase in the access time of the calculation data and the number of calculations. Therefore, it has been difficult to provide high-quality images in real time with hardware with low processing capability.
[0007]
On the other hand, there is a technique for handling all objects existing in the object space as one model. However, since this method has only one model, the invisible part cannot be omitted by the clipping process. Therefore, useless computation outside the field of view occurs, resulting in an increase in computation time. Therefore, even with this method, it is difficult to provide a high-quality image in real time with hardware with low processing capability.
[0008]
The present invention has been made in view of the technical problems as described above, and the object of the present invention is to deteriorate the processing efficiency due to an increase in the access time of the operation data, the increase in the number of operations, etc. It is an object of the present invention to provide an image generation apparatus and an information storage medium that can prevent generation of a complicated calculation process and generate a high-quality image with a small calculation load.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an image generation apparatus that generates an image that can be seen at a given viewpoint in an object space, and is composed of a primitive surface that divides the object space into a plurality of sections and constitutes a background object that exists in each section. A three-dimensional calculation means for setting a division object and performing a three-dimensional calculation necessary for generating an image seen from the given viewpoint based on the division object, and the object based on the calculation result of the three-dimensional calculation means And image generation means for generating an image at a given viewpoint in space.
[0010]
Further, the present invention is an information storage medium for generating an image that can be seen at a given viewpoint in an object space, and is a primitive that divides the object space into a plurality of sections and constitutes a background object existing in each section Information for performing a three-dimensional operation necessary for setting a partition object composed of a plane and generating an image that can be seen from the given viewpoint based on the partition object, and the object space based on the three-dimensional calculation result And information for generating an image at a given viewpoint.
[0011]
Here, the three-dimensional calculation includes, for example, at least one of calculation for coordinate conversion to a viewpoint coordinate system or a screen coordinate system and clipping processing.
[0012]
The present invention performs these three-dimensional operations based on the partition object. A section object refers to an object composed of a primitive surface that constitutes a plurality of background objects existing in the section. Therefore, for example, when a plurality of background objects are included in the section, the section object is configured by the primitive planes that form the plurality of background objects. Further, when a large object exists over a plurality of sections, the section object is configured by a primitive surface that constitutes each part when the large object is divided into sections.
[0013]
A background object is an object that constitutes a background image, such as a terrain or a building. However, the background object is not limited to a stationary object. It may be an object that moves as a whole, or a part that moves, such as a door.
[0014]
In addition, it is not necessary to set an object other than the background object. That is, all objects in the object space may be handled as background objects.
[0015]
According to the present invention, since an object is set in units of partitions, efficient calculation processing can be performed.
[0016]
For example, when there are a plurality of objects in a partition, the number of objects can be reduced by setting the partition object. Therefore, the access time of data generated in units of objects is reduced, and the calculation time can be shortened. it can.
[0017]
On the other hand, when there is a large object that spans a plurality of sections, clipping processing becomes difficult, and a three-dimensional calculation is required even for a portion that cannot be seen, resulting in useless calculation. On the other hand, according to the present invention, since necessary portions can be selected in units of sections, the calculation time can be shortened.
[0018]
The three-dimensional calculation means of the present invention is characterized in that a three-dimensional calculation is performed based on model information set for each partition object.
[0019]
The information storage medium of the present invention includes information for performing a three-dimensional operation based on model information set in units of partition objects.
[0020]
The present invention performs these three-dimensional operations based on the model information of the partition object.
[0021]
Usually, for example, modeling is performed using physically independent objects such as buildings and trees, and model information is set. The model information is information necessary for modeling, and includes, for example, vertex information and ridge line information constituting the model.
[0022]
According to the present invention, for example, when there are 10 buildings in a section, model information for 10 buildings is set instead of setting model information for 10 buildings. For this reason, compared with the case where the three-dimensional calculation is performed using the model information for each object in the partition, the data access time is reduced and the calculation time can be shortened. This is because the number of objects is smaller when one model is used for each section than when one object is used as one model.
[0023]
On the other hand, a method of capturing the background object of the entire object space as one model is also conceivable. Although this method has a short data access time, it requires a three-dimensional operation up to an invisible part. For this reason, useless calculations occur, and the calculation load increases when attempting to display a large number of highly accurate objects.
[0024]
On the other hand, according to the present invention, since necessary portions can be selected in units of sections, it is possible to display a large number of highly accurate objects without causing an increase in calculation addition.
[0025]
Further, according to the present invention, the three-dimensional calculation means determines a processing target partition by judging the inside / outside of the field of view in units of the partition, and performs the three-dimensional calculation on the partition object corresponding to the processing target partition. It is characterized by.
[0026]
According to the present invention, the inside / outside of the field of view is determined for each section, and the subsequent processing is performed only for the section that has been processed. For this reason, it is possible to realize efficient processing by omitting useless three-dimensional calculation processing for the section outside the field of view.
[0027]
In addition, the calculation processing is reduced as compared with the case where the inside / outside of the field of view is determined in units of individual background objects, and efficient clipping processing can be performed.
[0028]
Further, the section of the present invention is set as an area obtained by radially dividing the circumference of a reference point provided in the object space in a given angle unit, and the three-dimensional calculation means includes:
The processing target section is determined based on a line-of-sight direction.
[0029]
According to the present invention, for example, when the object space is formed on a circular area, a plurality of fan-shaped sections are formed around the center point of the circle.
[0030]
The partition object corresponding to such a partition may be generated by dividing the polygon along the partition area. If a polygon exists on the boundary of the partition, the polygon should be included in either partition. Also good. In the former case, a partition object is formed along the partition area. In the latter case, a partition object that does not fit in the partition area but approximates the partition area is formed.
[0031]
In general, when the viewpoint position is limited to move within a predetermined area around the reference point, and the predetermined area is sufficiently small with respect to the object space, the visual field of each section is only in the line-of-sight direction. You can judge inside or outside.
[0032]
Therefore, when the method of the present invention is used, the clipping processing operation can be greatly reduced.
[0033]
Further, the present invention is characterized in that the three-dimensional calculation means includes means for storing model information including at least one of vertex data, texture data, and edge line data for each of the partition objects.
[0034]
In this way, it is possible to reduce the data access time and the number of calculations and increase the calculation efficiency as compared with the case where the calculation is performed using the model information stored in units of individual objects. For this reason, real-time processing can be realized with a small calculation load.
[0035]
Further, the model information of the present invention has vertex information as data in a local coordinate system in units of sections, and the three-dimensional computing means performs coordinate transformation computation of the vertex information into a viewpoint coordinate system and a screen coordinate system. At least one of them is performed based on data in a local coordinate system in units of sections.
[0036]
The coordinate value at a certain position requires fewer digits when expressed in the local coordinate system than in the world coordinate system. This is because the local coordinate system has a narrower range to cover than the world coordinate system. Therefore, according to the present invention, the number of data digits required for the three-dimensional operation is reduced, and the data size can be reduced.
[0037]
According to the present invention, the three-dimensional computing means includes a vertex having vertex information in each of two adjacent partition objects, with respect to a vertex representing the same position in the object space. Based on the vertex information after the three-dimensional calculation performed based on the information, the vertex information necessary for image generation for the vertex representing the same position included in the other partition object is determined.
[0038]
When a plurality of partition objects include vertex information representing the same position, if calculation is normally performed for each partition, a deviation occurs in vertex information after the three-dimensional calculation for the same position due to a rounding error or a calculation error. Accordingly, when image generation is performed with a shift, a gap is generated on the boundary line of the partition object.
[0039]
However, according to the present invention, since the vertex information necessary for generating the image of the other section is determined based on the vertex information after the three-dimensional calculation of any one section, the error is adjusted to generate the gap. Can be prevented.
[0040]
The present invention also relates to an image generation apparatus that generates an image that can be seen at a given viewpoint in an object space, and is defined by dividing the object space radially around a reference point in a given angle unit. Means for registering an object existing in each section in association with each section, determining a section to be processed based on the line-of-sight direction, and regarding objects existing in the section to be processed at a given viewpoint 3D calculation means for performing 3D calculation necessary for generating a visible image, and image generation means for generating an image at a given viewpoint in the object space based on the calculation result of the 3D calculation means. It is characterized by.
[0041]
Further, the present invention is an information storage medium for generating an image that can be seen at a given viewpoint in an object space, and is set by dividing the object space around a reference point in a given angular unit on a radiation. Information for registering the objects existing in the sections in association with each section and the line-of-sight direction are determined, and the objects existing in the sections to be processed are determined. Information for performing the three-dimensional operation necessary to generate an image that can be seen at a given viewpoint;
And information for generating an image at a given viewpoint in the object space based on the three-dimensional calculation result.
[0042]
According to the present invention, for example, when the object space is formed on a circular area, a plurality of fan-shaped sections are formed around the center point of the circle.
[0043]
In such a case, when the viewpoint position is limited to move within a predetermined area around the reference point, and the predetermined area is sufficiently small with respect to the object space, each section is only in the line-of-sight direction. The inside and outside of the visual field can be judged.
[0044]
For this reason, the clipping processing calculation can be greatly reduced.
[0045]
Further, the present invention is characterized in that the movement of the viewpoint position is limited to a given area in the object space, and the given area is set to be sufficiently smaller than the object space.
[0046]
For example, an image generated in a martial arts game or the like is an image taken by a virtual camera that moves within a given ring area near the center of the object space. Accordingly, the line-of-sight direction changes over all 360 degrees, but the viewpoint position linked to the position of the virtual camera may be movement within the ring.
[0047]
In such a case, according to the present invention, it is possible to generate an image of a visual field according to changes in the line-of-sight direction and the viewpoint position with a small calculation load.
[0048]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(1) First embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the case where the present invention is applied to a martial arts game will be described as an example. However, the present invention is not limited to this.
[0049]
FIG. 1 shows an example of a functional block diagram of the image generation apparatus according to the present embodiment. Here, the operation unit 10 is for a player to input operation information of a player character by operating a lever, a button, or the like. Operation information obtained by the operation unit 10 is output to the processing unit 100.
[0050]
The processing unit 100 performs processing for generating an image at a given viewpoint in an object space in which a plurality of objects representing display objects are arranged based on this operation information and a given program. . The function of the processing unit 100 is configured by hardware such as a CPU (CICS type, RISC type), DSP, ASIC (gate array, etc.), memory, and the like.
[0051]
The information storage medium 150 stores programs and data. The function of the information storage medium 150 can be realized by hardware such as a CD-ROM, game cassette, IC card, MO, FD, DVD, memory, and hard disk. The processing unit 100 performs various processes based on the program and data from the information storage medium 150.
[0052]
The processing unit 100 includes a game calculation unit 110, a section object information storage unit 120, a three-dimensional calculation unit 130, and an image generation unit 140.
[0053]
Here, the game calculation unit 110 performs a game mode setting process, a game progress process, a process for determining the position and direction of the game character, a motion, a process for determining viewpoint information, and the like. In addition, the game calculation unit 110 includes a line-of-sight direction determination unit 112 that determines a line-of-sight direction for each frame.
[0054]
The line-of-sight direction determination unit 112 determines the position and direction of the virtual camera that is most suitable for shooting a martial art performed by the game character based on the position, direction, and action of the game character on the game stage. The direction of the virtual camera at this time is the line-of-sight direction.
[0055]
The section object information storage unit 120 stores model information such as vertex information, mesh information, and texture information for each section object. In the present embodiment, since image generation is performed using a polygon object, the model information has model information corresponding to the polygon object. This partition model information is stored in the information storage medium 150 in the initial state, and is transferred from the information storage medium 150 to the partition model information storage unit 120 after power is turned on.
[0056]
The three-dimensional calculation unit 130 determines a partition object that is a target of the three-dimensional calculation based on the line-of-sight direction, and performs a coordinate conversion calculation and the like necessary for image generation based on the model information of the partition object that is the processing target. .
[0057]
The image generation unit 140 performs a process of generating an image at a given viewpoint in the object space based on the calculation result of the three-dimensional calculation unit 130. The image generated by the image generation unit 140 is displayed on the display unit 160.
[0058]
Next, the relationship between the partition and the partition object will be described.
[0059]
2A and 2B are diagrams for explaining the relationship between the object space and the section according to the present embodiment. FIG. 2A is a plan view showing a state in which the object space of the present embodiment is divided into sections, and FIG. 2B is a diagram showing a three-dimensional relationship between the sections and the object space. is there.
[0060]
In the present embodiment, each sector-shaped area 220-0 to 220-11 divided into 12 parts around the center point of the object space is defined as one section. The central circular area is a ring area 210. The image generation apparatus generates an image of a martial arts game, and the fighting of the player character is performed in this ring area. The radius of the object space is virtually set to about 16 km, and the radius of the ring area is virtually set to about 16 m. Note that the ring area is not included in the section object as a background object.
[0061]
In the present embodiment, a partition object that forms one model is set for each partition.
[0062]
FIG. 3 is a diagram for explaining a partition object set for each partition.
[0063]
In the present embodiment, partition objects as shown in FIGS. 3A to 3L are used. These correspond to the twelve sections shown in FIG. 2 (A), in which an object composed of polygonal surfaces existing in each section is formed as one model. There is a partition object in which the edge line is along the partition as in 510 of FIG. 3F, but the edge line is not necessarily the boundary of the partition as in, for example, 520 in FIG. 3B and 530 in FIG. 3B. Some parts do not match. This is because the segment object is set by including the polygonal surface existing across the segments in either one of the segments without dividing the polygon surface by the edge of the partition. As described above, the shape of the partition and the partition object do not need to be exactly the same.
[0064]
When the background object is a building or the like, a model is usually configured for each building. However, when the background object is terrain or the like, the unit constituting the model may be larger than the section. For example, the waterfalls 540 and 550 shown in FIGS. 3C and 3D and the mountains 560, 570, 580, and 590 shown in FIGS. In such a case, a model is constructed by dividing a large object into portions belonging to each section.
[0065]
Next, the configuration of the model information will be described by taking as an example a case where a plurality of polygon objects exist in a section.
[0066]
FIGS. 4A and 4B and FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the model information of the partition objects and the individual objects. As shown in FIG. 4A, it is assumed that three objects OB1, OB2, and OB3 exist in a certain section 220-1, and two objects OB4 and OB5 exist in the other section 220-2.
[0067]
FIG. 5A shows an example of model information when a model is formed for each object. The model information includes vertex information, mesh information, and texture information.
[0068]
The vertex information represents the coordinates of the vertices of polygons constituting an object forming one model as three-dimensional coordinates in a local coordinate system such as a body coordinate system of the object. The mesh information 320 is ridge line information for specifying the polygonal surfaces constituting the object. That is, it is not possible to specify how the vertices are connected to form the polygonal surface only by the vertex information. Therefore, in order to specify the polygonal surfaces constituting the object, mesh information is set as vertex arrangement information along the ridgeline of each surface constituting the object.
[0069]
FIG. 4B shows an example of vertex information 310 and mesh information 320 of the object OB1. As shown in the figure, the object OB1 includes eight vertices V11 to V18 and six polygon faces M11 to M16. The vertex information V1 of the object OB1 is configured to include XYZ coordinates in the body coordinate system of the object OB1 for each vertex V11 to V18 as indicated by 310 in FIG. 4B. That is, for example, the vertex information (X11, Y11, Z11) of V11 is given as data in the local coordinate system of the object OB1.
[0070]
The mesh information M1 of the object OB1 includes ridge line information 322 for each of the polygonal surfaces M11 to M16, as indicated by 320 in FIG. 4B. For example, the polygon surface M11 indicates that it is configured by connecting the vertices of V11-V15-V16-V12 counterclockwise.
[0071]
In addition, since texture mapping is performed in the present embodiment, information on the texture to be attached to each polygon surface constituting the object is used.
[0072]
Further, in this modeling method, as shown in FIG. 5A, for each object, arrangement information WL1 to WL5 in the world coordinate system for arrangement in the object space is used. This arrangement information is set by position information (Xw, Yw, Zw) and direction information (θ, φ, ρ) in the world coordinate system. If the object does not move, the arrangement information is not updated. If the object moves, the arrangement information is updated to the moved position and direction by the game calculation unit 110 or the like.
[0073]
On the other hand, FIG. 5B shows an example of model information when one model is formed in units of partitions as in the present embodiment. As shown in FIG. 5B, model information is given for each section object. Here, the section object KOB1 is constituted by polygon surfaces included in the objects OB1, OB2, and OB3. In other words, the vertex information, mesh information, and texture information of one division object are basically information on all vertices existing in the division, information on all ridge lines existing in the division, and texture to be pasted on all polygon faces existing in the division. Consists of information.
[0074]
For example, the vertex information of the partition object KOB1 includes all vertex information V1 ′, V2 ′, and V3 ′ that constitute the object OB1, the object OB2, and the object OB3. However, the vertex information V1 ′, V2 ′, and V3 ′ has three-dimensional coordinates in the local coordinate system of each vertex existing in the section.
[0075]
Similarly for the mesh information and texture information of the section object KOB1, the mesh information M1 ′, M2 ′, M3 ′, and the object OB1, object OB2, and object OB3 for all the edges forming the object OB1, object OB2, and object OB3 are displayed. It consists of texture information T1 ′, T2 ′, T3 for all the polygonal surfaces that constitute it.
[0076]
As shown in FIG. 5B, each section object has arrangement information KWL1 and KWL2 for arrangement in the world coordinate system. In the present embodiment, since the section is divided as shown in FIG. 2A, the arrangement information may be, for example, a section number for specifying the section.
[0077]
Thus, since the number of models can be reduced by setting the partition objects, the data access time and the number of calculations can be reduced, and the calculation time can be shortened.
[0078]
Next, the process performed by the three-dimensional calculation unit based on these partition objects will be specifically described.
[0079]
The three-dimensional calculation unit performs coordinate conversion calculation of vertex coordinates necessary for generating an image at a given viewpoint position and line-of-sight direction. Specifically, the vertex information of the section object is subjected to coordinate transformation to the viewpoint coordinate system in the given gaze direction at the given viewpoint position, and further coordinate transformation to the screen coordinate system is performed.
[0080]
In the present embodiment, first, in order to omit the useless three-dimensional calculation processing existing outside the field of view,
Clipping processing is performed in units of partitions, and processing target partitions to be subjected to three-dimensional calculation processing are determined.
[0081]
As described with reference to FIG. 2, the ring in which martial arts are performed in the present embodiment is a very narrow area compared to the entire object space. Therefore, the viewpoint position is only moved within the ring, and which section corresponds to the generated background image is specified by the line-of-sight direction.
[0082]
6A and 6B are diagrams for explaining the clipping processing of the present embodiment.
[0083]
FIG. 6A shows the viewing angle of this embodiment. In the present embodiment, the viewing angle 290 is set to 55 degrees. It is preferable to omit processing relating to image generation because the area that does not fall within the field of view is not displayed.
[0084]
Therefore, in this embodiment, it is determined whether or not to omit the process related to image generation for each partition. Here, since the central angle of the sector of each section is 30 degrees, if the viewpoint position is at the center point, there are a maximum of three sections that may enter the field of view. However, there is a slight error between the viewpoint position and the center point of the object space, and there is a display omission due to a slight shift between the divided object and the divided area as shown in FIGS. In order to prevent this, five processing target sections are selected with a margin.
[0085]
That is, when a semi-circular clipping area 250 is set as shown in FIG. 6B and the center line of the semi-circle is overlapped with the line-of-sight direction, six sections are selected from the one having a larger area overlapping the clipping area. To do. In FIG. 6A, the sections 220-11 to 220-4 are selected as the processing target sections. This selection is automatically performed by the line-of-sight direction determined by the line-of-sight direction determination unit 112 and the arrangement of the sections.
[0086]
In this embodiment, coordinate conversion processing to the screen coordinate system is performed for each section. That is, the position and direction of the viewpoint are converted into a local coordinate system in units of sections, and conversion processing to the screen coordinate system is performed using the coordinate values of the local coordinate system.
[0087]
When the coordinate value at a certain position is represented in the local coordinate system, the number of digits is smaller than in the world coordinate system. This is because the local coordinate system has a narrower range to cover than the world coordinate system. Therefore, in this way, the number of digits of data necessary for the three-dimensional calculation is reduced, and the data size can be reduced.
[0088]
However, when an image generated based on a three-dimensional calculation performed for each block is synthesized, a gap may be generated in the image of the boundary line of each block.
[0089]
FIGS. 7A to 7F are diagrams in which the partition objects in FIGS. 3A to 3L are combined. 7A is a diagram in which the partition objects AREA0 to AREA3 in FIGS. 3A to 3D are combined, and FIG. 7B is a partition of AREA2 to AREA4 in FIGS. 3C to 3E. FIG. 7C is a diagram in which the area objects AREA3 to AREA6 in FIGS. 3D to 3G are synthesized, and FIG. 7D is a diagram in which FIGS. FIG. 7E is a diagram in which the area objects AREA6 to AREA8 in FIG. I) are combined, and FIG. 7E is a diagram in which the area objects AREA8 to AREA11 in FIGS. FIG. 4 is a diagram in which the area objects AREA11 and AREA0 to AREA2 in FIGS. 3L and 3A are combined. Reference numerals 610 to 730 in FIGS. 7A to 7F indicate gaps generated at the boundaries between the sections. For example, in FIG. 7A, the gap 610 is caused by a mismatch between the right ridge line 610 in FIG. 3A and the left ridge line 820 in FIG. 3B.
[0090]
In this embodiment, in order to prevent the occurrence of such a gap, when a plurality of partition objects include vertex information indicating the same position, the vertex information of the partition object that has been subjected to the three-dimensional calculation is calculated later. It is configured to be used as vertex information of the partition object.
[0091]
FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a technique for preventing a gap generated at a joint between sections. In order to simplify the description, a case where there are two polygons P1 and P2 in the section 220-1 and the section 220-2 will be described as an example. The polygon p1 is composed of vertices of V1, V2, V3, and V4, and the polygon P2 is composed of vertices of V1, V2, V5, and V6. The polygon P1 is included in the partition object corresponding to the partition 220-1, and the polygon P2 is included in the partition object corresponding to the partition 220-2.
[0092]
Therefore, for the points V1 and V2 representing the same position, the partition object of the partition 220-1 and the partition object of the partition 220-2 have vertex information separately.
[0093]
The vertex data of the section object information has coordinate values in each local coordinate system. Then, coordinate conversion is performed for each section object, and finally vertex information in the screen coordinate system of corner vertices constituting the section object is obtained. FIG. 8B is a diagram in which the vertices are arranged on the screen 800 based on the vertex information. The vertices V1, V2, V3, V4 of the polygon P1 are coordinate-transformed into V1′a, V2′a, V3 ′, V4 ′, and the vertices V1, V2, V5, V6 of the polygon P2 are V1′b, V2 ′. The coordinates are converted to b, V5 ′, and V6 ′.
[0094]
V1′a, which should represent the same position, and V1′b, V2′a, and V2′b are displayed in a shifted manner. This is because a rounding error, a calculation error, or the like has occurred due to the coordinate conversion calculation performed by the three-dimensional calculation unit or the like during the coordinate conversion of each partition object to the local coordinate system when setting the model information.
[0095]
In order to avoid the occurrence of such a gap, in the present embodiment, the converted vertex information V1′a and V2′a obtained as a result of the coordinate conversion of the section object of the section 220-1 is used as the section 220-2. It is used as vertex information after the division object is converted, that is, the post-conversion vertex information of the division object of the division 220-2 is V1′a, V2′a, V5 ′, and V6 ′. In this way, since the three-dimensional calculation for V1 and V2 can be omitted for the partition 220-2, the calculation load is also reduced.
[0096]
FIG. 9 is a diagram showing a state in which the section objects are synthesized using the method described in FIG. In FIG. 9, as in the case of FIGS. 7A to 7F, no gap is generated at the connection between the partition objects.
[0097]
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of processing according to the present embodiment.
[0098]
In the present embodiment, for each frame, the processing of the flowchart shown in FIG. 10 is performed to generate an image.
[0099]
First, the line-of-sight direction and the like for image generation are determined based on the movement and positional relationship of the player character in the game space (step S10). This process is mainly performed by the line-of-sight direction determination unit 112 of the game calculation unit 110.
[0100]
Then, the three-dimensional calculation unit 130 performs a three-dimensional calculation process on the section object corresponding to the processing target section (Steps S20, S30, S40, and S50).
[0101]
First, based on the line-of-sight direction, a processing target section is determined as described in FIGS. 5A and 5B (step S20). And about the division object which performs a three-dimensional calculation first, a three-dimensional calculation is performed about all the vertices (step S30, S50). If there is a section that has already been subjected to the three-dimensional calculation, the vertex information at the same position on the edge line is acquired, and the three-dimensional calculation is performed on the other vertices in the section. That is, as described with reference to FIGS. 8A and 8B, if there is already three-dimensional calculation of vertex information at the same position on the ridge line, the vertex at the same position in the section is three-dimensional. Do not perform calculations. Instead, vertex information that has already been calculated in three dimensions is used (steps S30 and S40).
[0102]
Thereafter, the image generation unit 140 receives a three-dimensional calculation result for each section, performs a rendering process, etc., calculates RGB data for each pixel, and generates a display image (step S70). When the three-dimensional calculation and the image generation are finished for all the sections, the process of one cycle is finished. If not finished, the processes from step 30 are repeated.
[0103]
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 CPU 1000, a ROM 1002, a RAM 1004, an information storage medium 1006, a sound generation IC 1008, an image generation IC 1010, and I / O ports 1012, 1014 are connected to each other via a system bus 1016 so that data can be transmitted and received. A display 1018 is connected to the image generation IC 1010, a speaker 1020 is connected to the sound generation IC 1008, a control device 1022 is connected to the I / O port 1012, and a communication device 1024 is connected to the I / O port 1014. Has been.
[0104]
The information storage medium 1006 mainly stores programs, image information for expressing display objects, sound information, and the like, and is a CD-ROM, game cassette, IC card, DVD, MO, FD, memory, hard disk. Etc. are used. For example, a consumer game device uses a CD-ROM, game cassette, DVD, or the like as an information storage medium for storing a game program or the like. The arcade game machine uses a memory such as a ROM. In this case, the information storage medium 1006 is a ROM 1002.
[0105]
The control device 1022 corresponds to a game controller, an operation panel, and the like, and is a device for inputting a result of a determination made by the player in accordance with the progress of the game to the device main body.
[0106]
In accordance with a program stored in the information storage medium 1006, a system program stored in the ROM 1002 (such as device initialization information), a signal input by the control device 1022, the CPU 1000 controls the entire device and performs various data processing. . The RAM 1004 is a storage means used as a work area of the CPU 1000 and stores the given contents of the information storage medium 1006 and the ROM 1002 or the calculation result of the CPU 1000. The partition object information is stored on the RAM or information storage medium.
[0107]
Further, this type of apparatus is provided with a sound generation IC 1008 and an image generation IC 1010 so that game sounds and game images can be suitably output. The sound generation IC 1008 is an integrated circuit that generates game sounds such as sound effects and background music based on information stored in the information storage medium 1006 and the ROM 1002, and the generated game sounds are output by the speaker 1020. The image generation IC 1010 is an integrated circuit that generates pixel information to be output to the display 1018 based on image information sent from the RAM 1004, the ROM 1002, the information storage medium 1006, and the like. As the display 1018, a so-called head mounted display (HMD) can be used.
[0108]
The communication device 1024 exchanges various types of information used inside the game device with the outside. The communication device 1024 is connected to other game devices to send and receive given information according to the game program, and to connect a communication line. It is used for sending and receiving information such as game programs.
[0109]
Various processes described with reference to FIGS. 1 to 10 are realized by an information storage medium 1006 that stores a program for performing a given process, a CPU 1000 that operates according to the program, an image generation IC 1010, a sound generation IC 1008, and the like. The processing performed by the image generation IC 1010, the sound generation IC 1008, and the like may be performed by software using the CPU 1000 or a general-purpose DSP.
[0110]
FIG. 12A shows an example in which the present embodiment is applied to an arcade game device. The player enjoys the game by operating the lever 1102, the button 1104, and the like while viewing the game image displayed on the display 1100. A CPU, an image synthesis IC, a sound synthesis IC, and the like are mounted on an IC substrate 1106 built in the apparatus.
[0111]
The line-of-sight information determined by the operation information input by a given operation means, information for generating an image based on the section object information, and the like are stored in a memory 1108 that is an information storage medium on the system board 1106. Is done. Hereinafter, these pieces of information are referred to as stored information. The stored information includes at least one of program code, image information, sound information, display object shape information, table data, list data, player information, and the like for performing the various processes described above.
[0112]
FIG. 12B shows an example in which the present embodiment is applied to a home game device. The player enjoys the game by operating the game controllers 1202 and 1204 while viewing the game image displayed on the display 1200. In this case, the stored information is stored in a CD-ROM 1206, IC cards 1208, 1209, etc., which are information storage media detachable from the main unit.
[0113]
FIG. 12C 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 communication line 1302. Indicates. In this case, the stored information is stored in an information storage medium 1306 such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, or a memory that can be controlled by the host device 1300, for example. When the terminals 1304-1 to 1304-n have a CPU, an image generation IC, and a sound generation IC and can generate a game image and a game sound stand-alone, the host device 1300 receives a game image and a game A game program or the like for generating sound is delivered to the terminals 1304-1 to 1304-n. On the other hand, if it cannot be generated stand-alone, the host device 1300 generates a game image and a game sound, which is transmitted to the terminals 1304-1 to 1304-n and output at the terminal.
[0114]
(2) Second embodiment
In the first embodiment, the object space is divided into a plurality of fan-shaped sections and considered as a section object using one section as one model. On the other hand, the second embodiment is common to the first embodiment in that the object space is divided into a plurality of fan-shaped sections, but individual objects are not formed in units of sections. It differs in that the model is constructed in units.
[0115]
Each object is stored in association with the fan-shaped section. That is, the model information is held in units of individual objects as shown in FIG.
[0116]
However, since each object is associated with the fan-shaped section, clipping processing can be performed for each section as shown in FIG.
[0117]
The present invention is not limited to the one described in the above embodiment, and various modifications can be made.
[0118]
Although the case where the shape of the section is a fan shape has been described as an example, the present invention is not limited to this. A fan shape is preferable when only the line-of-sight direction is a problem and the viewpoint position is hardly a problem. However, when movement of the viewpoint position is a problem, for example, a square or rectangular section may be set.
[0119]
Further, the storage structure and storage contents of the partition object information data are not limited to the format of the present embodiment.
[0120]
The present invention is applicable not only to home and business game devices but also to various devices such as a simulator, a large attraction device in which a large number of players participate, a personal computer, a multimedia terminal, and a system board for synthesizing game images. it can.
[0121]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a functional block diagram of an image generation apparatus according to a first embodiment.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining a relationship between an object space and a partition according to the first embodiment.
FIGS. 3A to 3L are diagrams for explaining a partition object set for each partition.
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining model information of partition objects and individual objects. FIGS.
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining model information of partition objects and individual objects.
FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining clipping processing according to the first embodiment; FIGS.
FIGS. 7A to 7F are diagrams in which each section object is synthesized.
FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a technique for preventing a gap generated at a joint between sections. FIGS.
FIGS. 9A to 9F are views showing a state in which each section object is synthesized using the method of the first embodiment.
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of processing according to the first embodiment.
FIG. 11 is an example of a hardware configuration capable of realizing the first embodiment.
FIGS. 12A, 12B, and 12C are diagrams showing various types of apparatuses to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
10 Operation part
100 processor
110 Game calculation part
112 Gaze direction determination unit
120 Section object information storage unit
130 3D operation unit
140 Image generator
150 Information storage medium
160 Display
220 sections
250 clipping area
270 viewpoint position
280 Gaze direction
290 viewing angle
310 Vertex information
320 mesh information

Claims

An image generation device that generates an image that is visible at a given viewpoint in an object space,
To divide the object space into a plurality of sections, set a section object consisting of primitive surfaces that make up the background object existing in each section, and generate an image that can be seen from the given viewpoint based on the section object 3D calculation means for performing necessary 3D calculations;
Image generation means for generating an image at a given viewpoint of the object space based on the calculation result of the three-dimensional calculation means;
The compartment is
It is set as an area where the surroundings of the reference point provided in the object space are divided radially by a given angle unit,
The three-dimensional calculation means
An image generation characterized in that, based on a line-of-sight direction, a processing target section is determined by determining the inside and outside of the field of view in units of the section, and the three-dimensional calculation is performed on a section object corresponding to the processing target section apparatus.

In claim 1,
The three-dimensional calculation means includes
An image generating apparatus that performs a three-dimensional operation based on model information set in units of section objects.

In claim 1 or 2,
The three-dimensional calculation means
An image generating apparatus, comprising: means for storing model information including at least one of vertex data, texture data, and edge line data for each partition object.

In claim 2 or 3,
The model information is
It has vertex information as local coordinate system data for each unit,
The three-dimensional calculation means
An image generation apparatus characterized in that at least one of coordinate conversion operations of the vertex information into a viewpoint coordinate system and a screen coordinate system is performed based on data in a local coordinate system in units of sections.

In any one of Claims 1 thru | or 4,
The three-dimensional calculation means
For vertexes that represent the same position in the object space, if there is vertex information in each of two adjacent compartment objects, vertex information after a three-dimensional operation performed based on the vertex information of one of the compartment objects Based on the above, the vertex information necessary for image generation for the vertex representing the same position included in the other section object is determined.

An image generation device that generates an image that is visible at a given viewpoint in an object space,
Means for dividing the object space into divisions set by dividing the object space radially by a given angle unit, and registering objects existing in the divisions in association with each division;
A three-dimensional calculation means for determining a section to be processed based on the line-of-sight direction and performing a three-dimensional calculation necessary for generating an image that can be viewed at a given viewpoint for an object existing in the section to be processed;
An image generation apparatus comprising: an image generation unit configured to generate an image at a given viewpoint in the object space based on a calculation result of the three-dimensional calculation unit.

In any one of Claims 1 thru | or 6.
An image generating apparatus, wherein movement of a viewpoint position is limited to a given area in an object space, and the given area is set to be sufficiently small with respect to the object space.

An information storage medium storing a program for generating an image visible at a given viewpoint in an object space,
The program is
To divide the object space into a plurality of sections, set a section object consisting of primitive surfaces that make up the background object existing in each section, and generate an image that can be seen from the given viewpoint based on the section object Three-dimensional calculation means for performing necessary three-dimensional calculation;
Causing a computer to function as image generation means for generating an image at a given viewpoint in the object space based on the three-dimensional calculation result;
The compartment is
It is set as an area where the surroundings of the reference point provided in the object space are divided radially by a given angle unit,
The three-dimensional calculation means
An information storage characterized in that, based on a line-of-sight direction, the inside and outside of the field of view is determined for each section to determine a processing target section, and the three-dimensional calculation is performed on a section object corresponding to the processing target section. Medium.

In claim 8,
The three-dimensional calculation means includes
An information storage medium comprising means for performing a three-dimensional operation based on model information set in units of partition objects.

An information storage medium storing a program for generating an image visible at a given viewpoint in an object space,
The program is
Means for dividing the object space into divisions set by dividing the object space radially by a given angular unit and registering objects existing in the divisions in association with each division;
Means for determining a section to be processed based on a line-of-sight direction, and performing a three-dimensional operation necessary to generate an image that can be seen at a given viewpoint for an object existing in the section to be processed;
An information storage medium characterized by causing a computer to function as means for generating an image at a given viewpoint in the object space based on the three-dimensional calculation result.