JP4258824B2 - 画像処理装置、画像処理方法及び記録媒体 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、三次元仮想空間の画像を提供するゲーム装置に適した画像処理技術に関わる。特に本発明は、ロールプレイングゲームにおいて表示される画像を臨場感豊かに表示したり自然な画像の変化を与えたりすることで、遊技者をゲームの世界に深く引き込むことのできる画像処理を提供する。
背景技術
テレビゲーム装置の中でも、三次元の画像処理技術を利用したロールプレイングゲームは、その画像の美しさとストーリーの深みなどで人気が高い。ロールプレイングゲームの多くは、コンピュータ・グラフィックス技術を応用して、三次元仮想空間に配置した数々の被表示体（以下「オブジェクト」という）を表示可能に構成されている。オブジェクトとしては、地形、植物、動物、建物等の自然界の形態を模擬したものの他、ロールプレイングゲームの主人公やゲームに登場する人物をモデル化したもの（以下「キャラクタ」という）がある。このゲーム装置では、主人公に相当するキャラクタは、遊技者が行う入力装置の操作に対応して仮想空間を移動可能に構成されている。そして、このゲーム装置は、主人公のキャラクタの移動にしたがって仮想空間の画像を表示するための視点を付随して移動させながらゲームストーリーを展開させ、このキャラクタとともに仮想空間を移動し次々表れるオブジェクトを画像表示していくものである。
従来のロールプレイングゲームでは、遊技者に仮想空間の様子を明確に提示する必要から、オブジェクトの表示方法に工夫を凝らしていた。例えば、キャラクタが建物を模擬したオブジェクトに出入りする場合、この建物に入ったキャラクタの動きを見やすくするために建物の一部を透明にしたり屋根の無いオブジェクトを利用したりしていた。
また、オブジェクトが樹木を模擬したものである場合には、樹木全体のテクスチャを一つの平面ポリゴン上に表現したり、葉を表現するためのテクスチャがマッピングされたポリゴンを幹中央に十字形に差し込んだようにして組み合わせたり、ボール状のオブジェクトで樹木を表現したりして、ポリゴン上に樹木らしく見せるためのテクスチャデータをマッピングしていた。
さらに、キャラクタの移動に連れて移動する影を表示して臨場感を高めることもあった。
しかしながら、ロールプレイングゲームでは、遊技者がどっぷりとゲーム装置が提供する映像世界に浸り、主人公と精神的に同化してゲームを進められるように設計されていることが好ましい。このような観点から従来のロールプレイングゲームを評価すると、幾つかの不都合が存在していた。
例えば、キャラクタが建物に入る際に建物の一部を消していたゲーム装置では、突然建物の一部が消されたり画面が家の中の表示に切り替わったりしていたために不自然になり、ゲームプレイ中の遊技者に違和感を与えることがあった。また最初から建物の屋根を省いて表示しておくのでは、現実的な画像にほど遠いため、臨場感を高めることができなかった。
また、ロールプレイングゲームでは、キャラクタがどこに行くかは遊技者の操作次第であるため、あるオブジェクトに極端に接近することがあった。ところがキャラクタが接近したオブジェクトが従来の方法で樹木を模擬したものであった場合には、微視的なオブジェクトの形状が現実の樹木の形状とはかけ離れていたため、如何にも不自然な画像になっていた。
しかしそれだからといって個々の葉を全て個別のポリゴンにして表現するのでは、マシンの性能と処理時間に大きな制約のあるゲーム装置ではとても対応できない。
さらに、従来の影を表示させる方法では、黒い円盤状のオブジェクトをキャラクタの足下に配置し、両オブジェクトを一緒に移動させて影を表示させていた。しかし、地形に凹凸がある場合に影のオブジェクトが地面にめり込むことを防止するため、影のオブジェクトを地形に合わせて浮かすといった演算負荷の高い方法を使用していた。演算負荷を軽減するためには影が地面にめり込むことがあっても無視するしかなかった。このため自然な影を表示することには困難であった。
上記不都合に鑑み、本発明の第１の課題は、キャラクタがオブジェクトに出入りする場合に臨場感を削がずに自然な表示の移り変わりを可能とする画像表示を提供することである。
本発明の第２の課題は、樹木などのオブジェクトを表示する際に大きく表示しても自然な質感で樹木などの形態を表示可能とする画像表示を提供することである。
本発明の第３の課題は、演算の負荷を増やさず臨場感を削がない自然な影を表示可能とする画像表示を提供することである。
本発明の第４の課題は、本発明の画像処理が可能なゲーム装置を提供することである。
本発明の第５の課題は、本発明の画像処理が可能なプログラムを提供可能な記録媒体を提供することである。
上記第１の課題を解決する発明は、仮想空間内に配置される１以上のオブジェクトと前記オブジェクトに対し相対的に移動可能に設定されたキャラクタとを表示可能に構成された画像処理装置またはその方法において、前記キャラクタが前記オブジェクトに対して所定条件に達している場合に、当該キャラクタの移動と関連した領域に配置されている前記オブジェクトを構成する表示要素のうち、少なくとも一部の特定表示要素の表示濃度を次第に変化させることが可能に構成されている。
「オブジェクト」とは、被表示体であり、ここでは例えばキャラクタを表すオブジェクトと、そのキャラクタが出入りする建物を表すオブジェクトとの関係をいう。ただし一方のオブジェクトが他方のオブジェクト中に入るものに総て適用可能である。上記「所定条件」は、例えば前記キャラクタが前記オブジェクトの内部に出入りすることである。二つのオブジェクト間の距離が一定値に達したことで判断しても、「ドアを開けた」「窓が開いた」等のゲーム進行で設定される状態で間接的に判断してもよい。「関連した領域」とは、表示の濃度を変更することによって内部に入ったオブジェクトを見えるように設定すべき領域であるとか、ゲームの進行上内部を表示させる必要がある領域をいう。例えば建物であれば、一階部分、二階部分など一つのまとまりのある領域がそれに相当する。「少なくとも一部の特定表示要素」とは任意に設定可能である。例えば、前記オブジェクトを構成する表示要素のうち、表示画像を生成するために仮想空間に設定された視点側に位置する表示要素である。「少なくとも一部」なので建物全体の透明度を調整してもその特定部分の透明度を調整してもよい。具体的な変化方法としては、例えば、前記特定表示要素の表示濃度を、前記キャラクタが前記オブジェクトに対して入るときに次第に薄くしていき、出るときに濃くしていく。
ここで、オブジェクトを構成する仕切部材には予め厚みが設定しておくことは好ましい。このとき、前記特定表示要素以外の表示要素で表示されている前記仕切部材の断面に所定のテクスチャデータをマッピングして表示させる。
上記第２の課題を解決する発明は、三次元仮想空間に配置されるオブジェクトを表示可能に構成された画像処理装置またはその方法であって、所定のテクスチャデータをマッピングした平面状の表示要素を所定の中心軸の周りに当該中心軸と一定角度をなすように放射状に配置してオブジェクトを構成し、そのようなオブジェクトを１以上上下方向に（仮想空間に設定した上下方向）重ねて仮想空間に配置することにより、樹木状の形態を模擬した画像を表示可能に構成されている。
ここで「中心軸」とは例えば「幹」に相当する部分である。全体の配置としては錐状あるいは傘状をなす。また、表示要素が同様に外傾している必要はなく、仮想空間の座標で上側に開いていたり、開く角度がランダムであったりしてもよい。「樹木状の形態」とは樹木の他に、自然界にあって形状のはっきりしない形態、例えば炎や煙、雲など、あらゆるものに適用可能である。
ここで、複数の前記オブジェクトのうち少なくとも最上端を覆うオブジェクトを略傘状に構成しておく。ただし下段のオブジェクトについては中心軸に近い部分が見えないので、必ずしも中心軸の近傍付近にテクスチャデータがマッピングされている必要はない。
また、隣接する複数の前記オブジェクトの間で、同一のテクスチャデータをマッピングした表示要素が重ならないように、調整して構成しておく。表示要素を重ならないようにするには、各オブジェクトの向き（中心軸周りのオブジェクトの角度）をオブジェクトごとに変えたり、オブジェクトを構成する表示要素の順番をオブジェクトごとに変えたりすることで対応できる。また、個々の表示要素の平面が外周側にせり出してくるよう設定してもよい。また各前記オブジェクトを構成する各表示要素の平面が、互いに接しないように段違いに配置してもよい。また、表示要素の平面が扇子状にジグザグ形状をなすように並べてもよい。
上記第２の課題を解決する他の発明は、三次元仮想空間に配置されるオブジェクトを表示可能に構成された画像処理装置またはその方法であって、所定のテクスチャデータをマッピングした平面状の表示要素を特定の空間領域内に複数配置して一つのオブジェクトを構成し、複数の各前記表示要素の面が向いている方向を、仮想空間を観察する視点に対応させて方向制御可能に構成されている。
ここでいう「オブジェクト」は、樹木など複雑な形状を備えている自然界の事物が適当である。「オブジェクト」が樹木である場合、「表示要素」は樹木を構成する葉の束にするのが適当である。一つの樹木を複数の表示要素からなるブロックに分解し、各表示要素が視点の方向をほぼ向くように制御する主旨である。
方向制御の一方法として、一つの前記オブジェクトに対し一つの代表点ベクトルを前記視点に対応させて設定し、当該オブジェクトを構成する複数の前記表示要素が当該代表点ベクトルの方向を向くように各前記表示要素を方向制御することが考えられる。
方向制御の他の方法として、複数の前記表示要素における法線の各々が前記視点の方向を向くように各前記表示要素を方向制御することが考えられる。
例えば、各表示要素の頂点に重み付け係数を設定し、当該表示要素にマッピングされるテクスチャの濃度を各頂点間の前記重み付け係数によって一次補間可能に構成され、重み付け係数を当該オブジェクトの仮想空間における配置に対応させて変更することにより、当該オブジェクトを構成する各表示要素のテクスチャの濃淡を制御可能に構成されている。
上記第３の課題を解決する発明は、仮想空間内に配置されるオブジェクトとそのオブジェクトの影とを表示可能に構成された画像処理装置またはその方法において、画像表示をするための視点と前記オブジェクトとの間に、前記影を表示するためのオブジェクトを生成可能に構成されている。
ここで、仮想空間内に配置された基準面からの前記オブジェクトの高さに応じて前記視点から見たオブジェクトとその影のオブジェクトとの相対位置を変更可能に構成されている。例えば高さに対応して影が画面上下方に移動するように構成する。
上記第３の課題を解決する発明は、仮想空間内に配置されるオブジェクトとその影とを表示可能に構成された画像処理装置またはその方法において、仮想空間内に設定された基準面のうち前記オブジェクトの影を表示させる領域に対し、当該影を表示させるための照明光を照射する光源を設定可能に構成されている。例えば、黒色ライトを仮想空間の太陽に相当する位置に配置する。照射する位置はオブジェクトの足下であるが、太陽の角度やオブジェクトの基準面からの高さに応じて照射位置を変えてもよい。
上記第４の課題を解決する発明は、本発明の画像処理装置を備えることを特徴とするゲーム装置である。
上記第５の課題を解決する発明は、コンピュータに、本発明の画像処理方法を実行させるプログラムデータが記録された機械読取可能な記録媒体である。
なお、記録媒体とは、何等かの物理的手段により情報（主にデジタルデータ、プログラム）が記録されているものであって、コンピュータ、専用プロセッサ等の処理装置に所定の機能を行わせることができるものである。要するに、何等かの手段でもってコンピュータにプログラムをダウンロードし、所定の機能を実行させるものであればよい。例えば、フレキシブルディスク、固定ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＰＤ、ＭＤ，ＤＣＣ、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きのＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等を含む。
有線または無線の通信回線（公衆回線、データ専用線、衛星回線等）を介してホストコンピュータからデータの転送を受ける場合を含むものとする。いわゆるインターネットをここにいう記録媒体に含まれるものである。
発明を実施するための最良の形態
次に本発明の好適な実施の形態を、図面を参照して説明する。
（実施形態１）
本実施形態１は、オブジェクトが建物等に出入りする場合に自然な画像表現を可能にする、三次元的画像表示が可能な画像表示装置、その方法、ゲーム装置および記録媒体に関する。
（構成の説明）
第１図に、本発明のゲーム装置におけるブロック図を示す。本発明のゲーム装置１は、第１図に示すように、ＣＰＵブロック１０，ビデオブロック１１およびサウンドブロック１２などを備えている。
ＣＰＵブロック１０は、本発明の処理装置に係り、バスアビータ１００、ＣＰＵ１０１、メインメモリ１０２、ＲＯＭ１０３、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０４を備えている。
バスアビータ１００は、バスを介して相互に接続されるデバイスにバス占有時間を割り振ることにより、データの送受信を制御可能に構成されている。
ＣＰＵ１０１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０３，ＲＯＭ１０３、ビデオブロック１１およびサウンドブロック１２、入力装置１０７を介してバックアップメモリ１０８をアクセス可能に構成されている。ＣＰＵ１０１は、電源投入時にＲＯＭ１０３に格納されたイニシャルプログラム（初期実行プログラム）を実行し、装置全体の初期化を行い、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０８にＣＤ−ＲＯＭが装着されたことを検出すると、ＣＤ−ＲＯＭに格納されているオペレーティングシステム用プログラムデータをメインメモリ１０２に転送するようになっている。その後、ＣＰＵ１０１はオペレーティングシステムに従って動作するようになり、引き続きＣＤ−ＲＯＭに格納されているアプリケーションプログラムデータをメインメモリ１０２に転送し、そのプログラムを実行するようになっている。また、ＣＰＵ１０１は、画像データをグラフィックメモリ１１１に転送し、音声データをサウンドメモリ１２１に転送可能になっている。ＣＰＵ１０１が実行するプログラムデータによる処理は、主として入力装置１０７からの操作信号の入力や通信装置１３０からの通信データの解釈と、それに基づいてビデオブロック１１に行わせる画像処理およびサウンドブロック１２に行わせる音声処理である。
メインメモリ１０２は、主として上記オペレーティングシステム用プログラムデータおよびアプリケーションプログラムデータを格納する他、静的変数や動的変数等を格納するワークエリアを提供可能になっている。ＲＯＭ１０３は、イニシャルプログラムローダの格納領域である。
ＣＤ−ＲＯＭには、本ゲーム装置に本発明の画像処理方法を実行させるためのプログラムデータ、画像表示のための画像データおよび音声出力のための音声データなどが格納される。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０４は、ＣＤ−ＲＯＭが着脱可能になっており、ＣＤ−ＲＯＭが装着されるとＣＰＵ１０１にその旨のデータを出力し、ＣＰＵ１０１の制御によりデータを転送可能になっている。なお、記録媒体はＣＤ−ＲＯＭに限ることなく、他の各種記録媒体を読取可能に構成してもよい。なお、後述する通信装置１３０経由でＣＤ−ＲＯＭに格納されるようなデータ群を各メモリに転送するように構成してもよい。このように設定すれば、遠隔地のサーバの固定ディスクなどからデータの転送が可能である。
入力装置１０７は、本ゲーム装置に着脱自在に接続され、遊技者の操作ボタン等の操作状況に対応した操作信号をＣＰＵブロック１０のバスに出力するようになっている。なお、入力装置１０７としては、ジョイパッドやキーボードの他、マウスや銃型コントローラ等のポインティングデバイスが含まれる。また入力装置１０７は、一つ接続されるのみならず、二以上接続可能にして、複数の遊技者が同時にゲームプレイできるように構成してもよい。
バックアップメモリ１０８は、入力装置１０７に着脱自在に接続できるようになっており、ＣＰＵ１０１からアクセス可能に構成されている。そしてＣＰＵ１０１から転送される、ゲーム中に発生するゲームの進行状況やゲームの成績、操作方法などの設定を含む設定データの格納領域になっている。これら設定データは、電源遮断時に電源遮断直前の状態からゲームを再開するためのバックアップデータとして機能する他、バックアップメモリを交換することにより他のゲーム装置の操作状態をそのまま当該ゲーム装置に反映するためのデータとすることもできる。
ビデオブロック１１は、ＶＤＰ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１１０、グラフィックメモリ１１１およびビデオエンコーダ１１２を備えている。グラフィックメモリ１１１には、上記したようにＣＤ−ＲＯＭから読み取られた画像データが格納されている。ＶＤＰ１１０は、グラフィックメモリ１１１に格納されている画像データのうち、画像表示に必要な画像データを読み取って、ＣＰＵ１０１から供給される画像表示に必要な情報、すなわちコマンドデータ、視点位置データ、光源位置データ、オブジェクト指定データ、オブジェクト位置データ、テクスチャ指定データ、テクスチャ濃度データ、視野変換マトリクスデータ等に従って、座標変換（ジオメトリ演算）、テクスチャマッピング処理、表示優先処理、シェーディング処理等を実行可能になっている。なお、前記座標変換等の処理は、ＣＰＵ１０１が行うように構成してもよい。すなわち、各デバイスの演算能力を勘案してどの処理をどのデバイスにさせるかを割り振ればよい。ビデオエンコーダ１１２は、ＶＤＰ１１０が生成した画像データをＮＴＳＣ方式等の所定のテレビジョン信号に変換し外部に接続されるモニタ装置４に出力可能に構成されている。
サウンドブロック１２は、サウンドプロセッサ１２０、サウンドメモリ１２１およびＤ／Ａコンバータ１２２を備えている。サウンドメモリ１２１には、上記したようにＣＤ−ＲＯＭから読み取られた音声データが格納されている。サウンドプロセッサ１２０は、ＣＰＵ１０１から供給されるコマンドデータに基づいて、サウンドメモリ１２１に格納されている波形データ等の音声データを読み取って、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）機能に基づく各種エフェクト処理、デジタル／アナログ変換処理等を行うようになっている。そしてＤ／Ａコンバータ１２２は、サウンドプロセッサ１２０により生成された音声データをアナログ信号に変換し、外部に接続されるスピーカ５に出力可能に構成されている。
通信装置１３０は、例えば、モデムやターミナルアダプタであり、本ゲーム装置１に接続可能に構成され、本ゲーム装置１と外部回線とを接続するアダプターとして機能可能になっている。そして通信装置１３０は、公衆回線網１３１に接続されるゲーム供給用サーバから送信されたデータを受信し、ＣＰＵブロック１０のバスに供給可能になっている。公衆回線網１３１は、加入者回線、専用線、有線無線の別を問わない。
（動作の説明）
次に本ゲーム装置における動作を説明する。
本ゲーム装置が動作することによって提供されるロールプレイングゲームは、遊技者が操作可能に設定された主人公に相当するキャラクタが仮想的な世界を旅していくというストーリーが設定されている。仮想空間に配置されるオブジェクト（すなわちプログラムデータおよび画像データによって予め定められる被表示体）としては、地面などの地形、建物、樹木、炎、雲、そして主人公およびゲーム中の登場人物であるキャラクタなどである。特に本ゲーム装置は、オブジェクトを自然界にあるような形態らしく表示することを目的としている。そのためロールプレイングゲームの展開上必要なオブジェクトも変形も極力自然に見せて、遊技者の集中を妨げないように設定されている。以下、特徴となる画像処理について説明する。
このゲーム装置で提供される画像は、所定の視点から三次元的に設定されている仮想空間を観察したように見せるために、所定の二次元平面に投射されるものである。この視点の位置はおおよそ主人公に相当するキャラクタと一定の位置関係をもって仮想空間を移動可能に設定されている。したがって、遊技者には、仮想世界を旅する主人公が次々目にするような画像が提供される。
ゲームシーケンス中、主人公に相当するキャラクタが建物に入る場合、建物の表示がそのままにしておくと建物内部の様子が仕切部材である壁に妨げられ遊技者に提供されない。従来は、建物の壁のうち、視点側の壁を一瞬のうちに消して表示したり建物自体が最初から屋根のない建物であったりした。しかしこのような表示では表示の変化が急激であったり不自然さを与えたりする。また建物を構成する壁は１つのポリゴンにテクスチャデータをマッピングしたものであったため、断面が一枚板のように表示され、いかにも不自然であった。
そこで、本ゲーム装置は上記不都合を解消すべく、キャラクタが建物に入ると徐々に建物の視点側の壁を薄く表示していく。また、建物の壁には厚みを与えその断面が不自然に見えないような工夫がされている。
第２図Ａに本画像処理を説明するフローチャートを、第２図Ｂにその画像生成処理のサブルーチン処理を示す。これら処理は、画像更新タイミングごと、例えばフレーム期間ごとに行われるものである。また第３図乃至第７図には、当該画像処理の開始から終了までを示した画像表示例を示す。
ゲームシーケンス処理（ステップＳ１１）： まず、ＣＰＵ１０１は、入力装置１０７から供給された操作信号に基づいて、仮想空間におけるキャラクタの次の画像表示タイミングにおける新たな位置を計算する。キャラクタの他に、動きを設定している他のオブジェクトがある場合には、それらの新たな位置も計算する。
条件判断（Ｓ１２）： 次いでＣＰＵ１０１はキャラクタが建物に入ろうとしているか否かを判断する。この条件は種々考えることができる。例えば、建物の中心位置とキャラクタの中心位置との距離が一定値以下になった瞬間に「建物に入った」と判断することができる。また、建物のオブジェクトとキャラクタとの公知の衝突判定を行い、衝突したと判断したら建物に入ったと判断することもできる。さらに、階段を上がり切った、ドアを開けた、窓が開いた等、建物内外のオブジェクトに対してキャラクタが取った行動の状態を条件としてもよい。
この条件に合致する場合（Ｓ１２；ＹＥＳ）の画像表示例を第３図に示す。第３図では、建物のオブジェクトＢとキャラクタＣとが三次元的に表示されている。そしてキャラクタＣが建物Ｂのドアに接近している。この条件に合致していない場合には（Ｓ１２；ＮＯ）濃度変化処理はないものとしてＣＰＵ１０１は通常の画像生成処理を行う（Ｓ１６）。
濃度変化のオブジェクト特定（Ｓ１３）： 上記条件合致後、ＣＰＵ１０１は濃度変化させるオブジェクトを特定する。すなわち、ＣＰＵ１０１はキャラクタと建物との相対位置から濃度を薄くしていく建物の特定表示要素（ポリゴン群）を決定する。例えば、キャラクタが建物の一階に入りつつあると判断したら、濃度変化させるオブジェクトとして「建物の一階」を示すオブジェクト番号を所定の濃度変化モード変数に入れる（例えば上部４ビットに格納する）（Ｓ１４）。また、ゲームシーケンスの流れからオブジェクト番号を特定してもよい。例えば建物が二階建てであってキャラクタが外から入る場合には、建物の一階にキャラクタが入るものと判断してもよい。
濃度変化フラグ特定（Ｓ１５）： そしてＣＰＵ１０１は、濃度変化が徐々に薄くしていくのか濃くしていくのかに応じて濃度変化モード変数のフラグを設定する（例えば下位４ビットの値が１ならば「薄くする」、２なら「濃くする」、０なら「変化無し（フラグゼロ）」）。キャラクタが建物に入る場合には、建物の内部を見やすくするために、建物の手前部分を薄く表示していく必要がある。逆に、キャラクタが建物から出る場合には、建物の表示を元に戻すために、建物の手前部分のテクスチャを濃くしていく必要がある。ＣＰＵ１０１は、ゲームシーケンス状態を示す各種フラグを参照してキャラクタが取りつつある行動あるいは移動方向を判断し、濃度変化のモードを決定する。そしてその濃度変化モードを示すために予め定められているコードを、オブジェクト番号とともに濃度変化モード変数に格納する。ＣＰＵ１０１はこの変数にコードが設定されているとき（例えば０以外の値が格納されいるとき）濃度変化フラグがオンにされいるものとして取り扱う。もちろん変数に対する濃度変化コードの割付方法は種々に設計変更可能である。
画像生成処理（Ｓ１６）： 上記濃度変化モードの設定が終了したら、ＣＰＵ１０１は画像生成処理に移行する。ここでは通常の画像生成処理工程は省略し、建物に関して、テクスチャをマッピングしシェーディンダ処理を行う段階から説明する。まず、ＣＰＵ１０１は、濃度変化モード変数を参照する。フラグがオフ（Ｓ１０１；ＮＯ）、つまり濃度を変化させない場合には、ＣＰＵ１０１は建物のテクスチャ濃度をそのままにして復帰する。
フラグがオン（Ｓ１０１；ＹＥＳ）、つまり濃度を変化させる場合には、ＣＰＵ１０１はさらに変数のコードを参照して、濃度を変化させるオブジェクト番号と濃度変化モードを読み取る。濃度を濃くするモードが設定されていた場合（Ｓ１０２；濃くする）、そのオブジェクト番号に対応づけられている、建物の視点側の一部を構成するポリゴン群（特定表示要素）にマッピングされるテクスチャデータの濃度を一階調上昇させるシェーディング処理を行う（Ｓ１０３）。この濃度を決める階調は、濃度を変化させるスピードに応じて種々に変更可能である。階調が少ない場合には、変化が急激になり、階調が多い場合には変化が緩慢になる。例えば、階調を６０に設定すれば、６０回のループ処理（ＮＴＳＣ方式で約１秒間）で濃度変化が完了するように設定できる。この階調は、ビデオブロック１１に供給するコマンドで設定される。
濃度が変化して行き最も濃い階調（すなわち通常の不透明表示）になったら（Ｓ１０４；ＹＥＳ）、濃度変化フラグをオフ、すなわち濃度変化モード変数をゼロクリア等する（Ｓ１０５）。
濃度が変化していく過程では（Ｓ１０４；ＮＯ）、濃度変化フラグがオフされることはない。例えば、この過程を第４図乃至第７図に順番に示す。キャラクタＣが建物Ｂに入ったら、建物Ｂを構成するポリゴンのうち、特定表示要素であるポリゴン群のテクスチャ濃度が少なくなっていく。最後には第７図に示すように、特定表示要素が完全に見えなくなり、建物の内部に配置されいるオブジェクトＯ１〜Ｏ４や部屋を歩くキャラクタＣが表示される。第７図から判るように家具や内装を表示するオブジェクトは濃度変化をさせないようにし、視点から見てなるべく奥の壁面に沿って配置することが、内部の様子を観察し易く好ましい。
ここで、本ゲーム装置では建物の壁に厚みが設定してある。従来は壁に厚みがなかったので、建物の一部を消すと不自然であった。本発明では建物の外壁を構成するポリゴンと内壁を構成するポリゴンがそれぞれ設定されており、両ポリゴンの間に一定の距離が設定されている。このため、上記のように特定表示要素の濃度が薄くなっていくと、濃度変化をさせないように定めてある表示要素が透けて見え、建物の外壁と内壁の断面が見えてくる。この断面にテクスチャをマッピングしないと不自然になるため、本ゲーム装置では断面用のテクスチャデータを両壁の間にマッピングする。第７図では、断面としてＳＳ１〜ＳＳ５が見えており、ＳＳ１〜ＳＳ３には立設された壁断面用のテクスチャデータが、ＳＳ４およびＳＳ５には床断面用のテクスチャデータが、それぞれマッピングされている。これら断面にテクスチャが貼り付けられるため、特定表示要素が透明になっても不自然さがなく、実際の建物の断面を見ているような錯覚を遊技者に与えることができる。
さて、ステップ１０２で濃度を濃くするモードが設定されていた場合（Ｓ１０２；薄くする）、上記とは逆の処理として、そのオブジェクト番号に対応づけられている、建物の視点側の一部を構成するポリゴン群（特定表示要素）にマッピングされるテクスチャデータの濃度を一階調下降させるシェーディング処理を行う（Ｓ１０６）。そして濃度が変化して行き最も薄い階調（すなわち透明表示）になったら（Ｓ１０７；ＹＥＳ）、濃度変化フラグをオフ、すなわち濃度変化モード変数をゼロクリア等する（Ｓ１０５）。濃度が変化していく過程では（Ｓ１０７；ＮＯ）、濃度変化フラグがオフされることはない。
なお、上記処理は建物に出入りする場合だけに限らず種々に変更して適用可能である。例えば、建物に部屋が複数ある場合には部屋ごとにオブジェクト番号を設定し、部屋ごとに濃くしたり薄くしたりを制御可能である。すなわち、キャラクタが一つの部屋から他の部屋に移動する場合には、部屋の境目に来たことを上記条件として、通過してきた部屋の濃度を徐々に濃く元に戻していき、これから入る部屋の濃度を徐々に薄くしていくことが可能である。
第３図〜第７図で示したような二階建ての建物であれば、キャラクタが階段（第７図のＯ２）を登っていることを条件として、一階に設定されている特定表示要素の濃度を元に戻していき、二階のために別個に設定されている特定表示要素の濃度を下げていけばよい。階段を降りるときはこの逆を行う。このような処理によれば、キャラクタの進行に従って壁面の自然な消去や再現ができるので、遊技者の集中力を削ぐおそれがない。
本実施形態によれば、キャラクタが建物等のオブジェクトに出入りする場合に、ゲーム世界にどっぷり浸かっている遊技者の臨場感を削がずに自然な表示の移り変わりを可能とすることができる。
（実施形態２）
本実施形態は、処理能力に一定の制限があるゲーム装置で不自然な画像を表示することなく臨場感豊かな樹木等のオブジェクトの表現を可能にする一方法に関する。
当該実施形態２において使用するハードウェアは、実施形態１に示した通りであるため、その説明を省略する。ただし、ＣＤ−ＲＯＭからは本発明の樹木の表現を可能にするためのポリゴンデータ、テクスチャデータなどが本ゲーム装置に読み込まれるものとする。以下、動作を説明する。
仮想世界では、主人公に相当するキャラクタがあるオブジェクト（樹木等）に近づけば、実際に樹木に近づく場合と同様にオブジェクトが大きくなって表示される。
従来の樹木の表示方法では、樹木全体のテクスチャを一つの平面ポリゴン上に表現したり、葉を表現するためのテクスチャがマッピングされたポリゴンを幹中央に十字形に差し込んだようにして組み合わせたり、ボール状のオブジェクトで樹木を表現したりして、ポリゴン上に樹木らしく見せるためのテクスチャデータをマッピングしていた。このため、視点が樹木に接近する場合に板状に葉が表示され、樹木らしくない表現になっていた。
これに対し、本ゲーム装置では、テクスチャデータをマッピングした平面状の表示要素（ポリゴン）が中心軸の周りに中心軸と一定角度をなすように放射状に配置したオブジェクト（例えば傘状）に構成する。そしてこの傘状のオブジェクトを１以上重ねて仮想空間に配置することによって、接近した場合でも樹木らしい画像を提供可能にする。
第８図は、本ゲーム装置で提供される樹木のオブジェクトのうち、一つの傘状オブジェクトをワイヤーフレーム表現で示したものである。第８図Ａはその斜視図であり第８図Ｂはその平面図である。この図では、三角形ポリゴン８つを使用して傘状オブジェクトを８角形に構成してあるが、ポリゴンの個数や形状はこれに限定されない。これらポリゴンのそれぞれに濃度や色調を微妙に異ならせた斑点からなるテクスチャデータをマッピングすることにより樹木らしい表現が可能になる。総てのポリゴンを下向きに、すなわち傘状になるようにすると、杉などの針葉樹の質感を与えることができ、ポリゴンを上向きにしたり下向きにしたりランダムに配置すると、広葉樹の質感を与えることができる。
第９図は、上記傘状オブジェクトを五つ（Ｃ１〜Ｃ５）使用した樹木のオブジェクトの説明図である。当該樹木のオブジェクトは、中心軸Ａを取り囲む幹のオブジェクトＴの周りに傘状オブジェクトＣ１〜Ｃ５を重ねて配置して構成されている。各傘状オブジェクトＣ１〜Ｃ５を構成するポリゴンと中心軸Ａとのなす角度θ１〜θ５は、互いに同じでも異なっていてもよい。また傘状オブジェクトの各半径ｒ１〜ｒ５や傘状オブジェクト間の各ピッチｐ１２，ｐ２３，ｐ３４およびｐ４５についても同様である。傘状オブジェクトの数を多くしたりピッチｐを小さくしたりする方が臨場感溢れる画像を表示可能であるが、データ量と処理時間が多くなってしまう。したがってこれらはメモリ容量、処理能力に応じて定められる。
具体的な画像生成手順を第１０図に示す。上記した画像生成処理（第２図Ａ：ステップＳ１６）において、他のオブジェクトの画像生成と並行して、ＣＰＵ１０１はまずポリゴンを特定してオブジェクトを表示するためのポリゴンデータ群を決定する（Ｓ１）。これで使用するポリゴンが特定される。次いでＣＰＵ１０１は特定したポリゴンおよびその大きさを決定するマトリクスデータを示すオブジェクト指定データをビデオブロック１１に転送する。これで使用するオブジェクトの個々の形状が定まる（Ｓ２）。さらにＣＰＵ１０１は傘状オブジェクト及び幹のオブジェクトの空間配置を決定するオブジェクト位置データをビデオブロックに転送する。これでテクスチャ以外の樹木の形状が定まる（Ｓ３）。最後に傘状オブジェクトや幹のオブジェクトを構成するポリゴンにマッピングするテクスチャデータを指定するテクスチャ指定データが転送する。ビデオブロック１１では、そのテクスチャデータをマッピンダして樹木のオブジェクトを完成させる。このオブジェクトが視野変換されて画像表示される（Ｓ４）。
なお、上記傘状オブジェクトは種々に変更可能である。例えば第１１図に示すように、傘状オブジェクトに配置するテクスチャＴ１〜Ｔ８の配置を総ての傘状オブジェクトに共通に設定する場合、傘状オブジェクトＣ１、Ｃ２、Ｃ３，…と順にテクスチャデータをマッピングする位置をずらしていくことが可能である。このようにすれば、傘状オブジェクトに同一のテクスチャデータをマッピングしながらも上下の傘で同一テクスチャが重なることがなくなり、自然な樹木の質感を提供可能である。
また第１２図に示すように、最上部の傘状オブジェクトＣ１以外の他の傘状オブジェクトＣ２〜Ｃ５について、ポリゴンを外周側にずらしていくことで、傘の径を大きくしていくことが容易にできる。ポリゴンの大きさを変更する必要がなくなる点で、演算時間を減少させることができる。
さらに第１３図に示すように、傘状オブジェクトを構成するポリゴンを互いに接することなく上下にずらして配置することも可能である。このようにすれば、樹木の葉が多層的に重なったようになり、より自然な樹木の質感を提供することが可能になる。またオブジェクトが扇状に断面がジグザグになるように配置してもよい。
本実施形態の説明は樹木の表現に関するものであったが、本発明を適用可能なオブジェクトは樹木に限定されることはない。複雑な形状をしているため、忠実に再現するには処理数が膨大になってしまう一方で、単純なテクスチャ表現では接近時に不自然な表示となってしまう可能性のあるあらゆるオブジェクトに適用可能であネ。
本実施形態２によれば、樹木などのオブジェクトにキャラクタが接近することがあっても自然な質感で樹木を表示可能し遊技者の臨場感を削ぐことがないという効果を奏する。
（実施形態３）
本実施形態は、上記実施形態２のように臨場感豊かな樹木の表現を可能にする他の方法に関する。
当該実施形態３において使用するハードウェアは、実施形態１に示した通りであるため、その説明を省略する。ただし、ＣＤ−ＲＯＭからは本発明の樹木の表現を可能にするためのプログラム、ポリゴンデータ、テクスチャデータなどが本ゲーム装置に読み込まれるものとする。以下、動作を説明する。
前記実施形態２は、樹木オブジェクトを表現するために葉の束を表わす表示要素の形状を特殊な形状に描画するものであったのに対し、本実施形態３は、葉の束を表わすテクスチャデータをマッピングした平面状の表示要素を幹の周りの特定の空間領域内に複数配置して一つのオブジェクトを構成するものである。
第１４図に、本実施形態の樹木オブジェクトをワイヤーフレーム表現した斜視図を示す。第１４図に示すように、樹木オブジェクトは、幹を表現する表示要素Ｔと葉の束を表現する複数の表示要素Ｐとから構成されている。
幹を表現する表示要素Ｔは、複数のポリゴンにより幹の空間形状に構成されている。葉の束を表現する表示要素Ｐの各々は、各々所定数（例えば４つ）の頂点からなる単一ポリゴンで構成されている。表示要素Ｐは、幹を表現する表示要素Ｔの周囲の空間領域に適当なばらつきをもって配置される。視点が主として存在する仮想空間の位置から見て表示要素Ｐの重なりが少なくなるように、表示要素Ｐの配置を予め定めておく。このような樹木オブジェクトの画像データは、ＣＤ−ＲＯＭなどに予め記憶されているものである。
第１５図に、本実施形態における方向制御法の説明図を示す。
本実施形態の方向制御は、第１５図に示すように、各樹木オブジェクトに対し一つの代表点ベクトルＶ１を視点ＶＰに対応させて設定し、このオブジェクトを構成する複数の表示要素Ｐが代表点ベクトルＶ１の方向を向くように各表示要素Ｐを方向制御するものである。つまり、複数の各表示要素の面が向いている方向を、視点ＶＰの方向Ｖ０に対応させて統一して動的に変更し、常に同一方向を向くように制御される。
代表点ベクトルＶ１は、樹木オブジェクト上の任意の一点に定められる。任意の一点は、表示要素ＰやＴ上に設定しなくてもよいが、ここでは特定の表示要素Ｐ０上に設定する。特定の表示要素Ｐ０が向く方向に他の表示要素Ｐの方向も向くため、樹木オブジェクトの中央付近の表示要素Ｐを特定の表示要素Ｐ０とすることが好ましい。
代表点ベクトルＶ１は、視線ベクトルＶ０と同一方向、つまり視野変換のＺ軸方向に設定することが好ましい。このようにすれば、特定の表示要素Ｐについては、必ず視点ＶＰの方向を向き、他の表示要素Ｐも大体視点ＶＰの方向を向くからである。
第１６図に、葉の束を表現する表示要素Ｐの拡大図を示す。表示要素Ｐは、例えば方形状を備え、各頂点ＶＸ１〜ＶＸ４の座標で定義されている。頂点数に制限は無いが、３〜４点設ければ十分である。各表示要素Ｐは、その中心点（重心）で交差する３つの回転軸Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の周りを任意に回転可能になっている。具体的には、ボディ座標系で定義された表示要素Ｐをワールド座標系に展開する場合に、定められたＸＹＺ軸の各回転角度で回転させて配置される。このように各表示要素Ｐがその法線方向を任意の方向に向けることが可能に構成されているので、視点位置に応じて表示要素Ｐを常に方向制御できるのである。
各表示要素Ｐ内には、同一のテクスチャデータＰＴがマッピングされている。メモリに余裕があれば複数種類のテクスチャデータを設けても良いが、輝度（濃度）の一次補間などで十分な質感を表現することが可能であるため、一種類で十分である。ただし、同じテクスチャデータを使用する場合でも、表示要素Ｐごとにマッピングする向きをランダムに変化させることは好ましい。このような手法を採用すれば、葉の束の形が異なって表示されるため、同一形状のテクスチャデータを使用しているにも関わらず、きわめて自然な樹木を表現することが可能である。
表示要素Ｐを構成する各頂点には、輝度の一次補間を定義するための重み付け係数が設定されている。その値の設定は任意である。例えば０〜１までの範囲で規定するとすれば、０のとき輝度がゼロ（つまり表示上黒色になる）とし１のとき輝度が１００％（つまり表示上白色になる）になるものとする。処理装置は、一つの表示要素Ｐにテクスチャをマッピングする場合に、当該表示要素Ｐにマッピングされるテクスチャの輝度を各頂点の重み付け係数によって一次補間可能に構成される。例えば表示要素上の一方の頂点に重み付け係数１が設定され他方の頂点に重み付け係数０が設定されていれば、この二頂点間において、一方の頂点から他方の頂点まで明から暗に向けて明るさが徐々に落ちていくようなグラデュエーションでテクスチャが表示される。
第１７図Ａに、総ての頂点の重み付け係数を１に設定した場合のテクスチャマッピング例を示し、第１７図Ｂに、対向する辺において頂点の重み付け係数を変えた場合のテクスチャマッピング例を示す。総ての頂点に同じ重み付け係数が設定された場合には、第１７図Ａに示すように、明暗の差の無い平面的な表示となる。これに対し頂点の重み付け係数を変化させた場合には、日光が一方向から照射されているかのうような明暗の差が生じ、立体感が生ずる。
次に本実施形態の動作を第１８図のフローチャートを参照して説明する。
樹木オブジェクトを仮想空間に表示させる必要がある場合、ＣＰＵ１０１は、ＣＤ−ＲＯＭから読み取った幹を表現するための表示要素Ｔを生成するために、それに関連付けられたポリゴングループにより幹の表示要素を生成する。そして幹の表示要素Ｔの周囲に各表示要素Ｐの中心（重心）位置を設定していく（Ｓ２１）。表示要素Ｐのポリゴンを読み取ってから、ＣＰＵ１０１は先に設定した表示要素Ｐの中心位置に表示要素Ｐのポリゴンを配置していく（Ｓ２２）。
視点ＶＰからの視点ベクトルＶ０を取得してから（Ｓ２３）、ＣＰＵ１０１は代表点ベクトルＶ１を計算する（Ｓ２４）。代表点ベクトルＶ１は、樹木オブジェクト上の特定の表示要素Ｐ０に向かう視点ベクトルＶ０をそのまま利用すればよい。
テクスチャマッピングの濃度設定のために、ＣＰＵ１０１は環境光ベクトルを読み取って（Ｓ２５）、樹木オブジェクトに対する主たる照明方向を認識する。認識した環境光ベクトルに対応させて各表示要素Ｐの頂点に設定する重み付け係数を決定する（Ｓ２６）。環境光の方向に近いほうの頂点の重み付け係数が高く、遠いほうの頂点の重み付け係数が低くなるように設定する。濃度（輝度）設定は厳密なものではないので、環境光に最も近い頂点の重み付け係数を１、最も遠い頂点の重み付け係数を０、その中間の頂点の重み付け係数を０．５というように、単純な割付を行うことが可能である。ただし、環境光の強さおよび環境光と各頂点間との位置関係から線形計算を行って重み付け係数を定めてもよい。表示要素Ｐごとに異なる重み付け係数を設定してもよいが、環境光は樹木オブジェクト全体に均等に影響するものなので、一つの表示要素Ｐについて定めた重み付け係数を他の総ての表示要素Ｐにも同様に設定すれば十分である。
ＣＰＵ１０１は、樹木オブジェクト上に配置される表示要素Ｐの各々について、ポリゴンの向きを先に定めた代表点ベクトルＶ１の方向に向ける（Ｓ２７）。方向制御された表示要素Ｐについて、ＣＰＵ１０１はテクスチャデータＰＴをマッピングしていく（Ｓ２８）。このとき上記で定めた頂点の重み付け係数に応じてテクスチャの輝度を一次補間して、濃淡（明暗）が生じるようにビットマップデータを作成していく。
ＣＰＵ１０１は、方向制御（Ｓ２７）とテクスチャマッピング（Ｓ２８）を表示要素Ｐであるポリゴンが存在する限り行う（Ｓ２９：ＮＯ）。総てのポリゴンの方向制御とテクスチャマッピングが終了したら（Ｓ２９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は処理を次に移行する。
（実施例）
本実施形態により実際に樹木オブジェクトの描画を行った場合の実施例を示す。第１９図に、側面から樹木オブジェクトの配置を定めた場合のワイヤーフレーム表現を示す。幹を表現する表示要素Ｔの周囲に葉の束を表現する表示要素Ｐがバラバラに配置されている。この実施例では４４枚の表示要素Ｐが配置されている。
第２０図に、第１９図に定められた樹木オブジェクトに対しテクスチャデータをマッピングした表示例を示す。この例では、図面上方から環境光が当たっているとの前提のもと各表示要素Ｐの重み付け係数が設定されている（第１７図Ｂ参照）。表示要素Ｐにマッピングされるテクスチャデータのうちデータの無い部分には背景画像ＢＧが透けて表示される。樹木オブジェクトの下には影オブジェクトＳが表示されている。この影は、後述する実施形態で表示されるようなものである。
第２１図は、視点位置を樹木オブジェクトの上部に移した場合のワイヤーフレーム表現である。第２２図は、それにテクスチャデータをマッピンダしたものである。
本実施形態によれば、各表示要素Ｐにマッピングされるテクスチャデータは同一のものであるにも関わらず、重み付け係数による陰影とランダムな配置によって、自然物である樹木のような質感が十分に表現されていることが確認できる。
第２３図に、比較のため、均一の重み付け係数を設定した場合、つまり一次補間が無い場合と等価な場合を示す。一次補間をしないと、濃淡や明暗がなくなるため、平面的な画像表現になってしまう。
また第２４図は、環境光の方向が下側（地面側）にあるものとして重み付けした場合の画像表示例である。地面が光り輝いているといった超自然的な画像を表現する場合にも臨場感のある画像表示が行えることが確認できる。
（変形例）
なお、上記実施形態では、代表点ベクトルＶ１を一つ定め、総ての表示要素Ｐの方向をその方向に向けていたが、演算処理能力に余裕のある場合には、各表示要素Ｐを総て視点ＶＰの方向に向けるように方向制御してもよい。つまり、第２５図に示すように、複数の表示要素Ｐにおける法線Ｖ３の各々が視点ＶＰの方向を向くように各表示要素Ｐを方向制御するのである。特定の表示要素Ｐを定めるようなことはせず、総ての表示要素Ｐについてその重心ＰＣへの法線が視線ベクトルＶ０と平行になるように方向制御する。
このような処理を行えば、極端に視点が樹木オブジェクトに接近するような場合（例えば幹にとまる虫の視点）であっても、樹木のどの部分であっても葉の質感を自然に表現することが可能になる。
本実施形態の説明は樹木の表現に関するものであったが、本発明を適用可能なオブジェクトは樹木に限定されることはない。複雑な形状をしているため、忠実に再現するには処理数が膨大になってしまう一方で、単純なテクスチャ表現では接近時に不自然な表示となってしまう可能性のあるあらゆるオブジェクトに適用可能である。
上述したように本実施形態３によれば、樹木などのオブジェクトに視点が極端に接近することがあっても自然な質感で樹木を表示可能し遊技者の臨場感を削ぐことがないという効果を奏する。
（実施形態４）
本実施形態では、処理能力に一定の制限があるゲーム装置で臨場感を削がない自然な影を表現可能にする方法に関する。
当該実施形態４において使用するハードウェアは、実施形態１に示した通りであるため、その説明を省略する。ただし、ＣＤ−ＲＯＭからは本発明の影の表現を可能にするためのプログラム、画像データなどが本ゲーム装置に読み込まれるものとする。以下、動作を説明する。
従来のゲーム装置でキャラクタに影を付与する場合、影を示す黒色のオブジェクトをキャラクタの下に配置していた。しかし自然の土地形状らしく見せるために地面に凹凸を付与する場合に不都合が生ずる。すなわちキャラクタが凹凸のある地面を移動する際に影のオブジェクトが地面の出っ張り部分にめり込んで表示されてしまうのである。
本実施形態は、簡易で効果的な影の付与方法を提案する。その方法は、視点とキャラクタとの間に影を表示するためのオブジェクトを生成する画像処理方法である。
本実施形態の画像処理方法を、第２６図のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートは一つのオブジェクトの画像を生成するための処理方法を示している。
まず、ＣＰＵ１０１は、通常のゲームシーケンス処理を行い、新たな画像更新期間におけるオブジェクトの位置を決定する（Ｓ３１）例えば、第２７図に示すように、仮想空間において、基準面である地面ＧとキャラクタＣとがポリゴンで構成されており、キャラクタＣと地面Ｇとの配置が定まる。次に影のオブジェクトを生成するために、仮想空間に配置されているオブジェクトがキャラクタであるか否かを判定する（Ｓ３２）。キャラクタでない場合（Ｓ３２；ＮＯ）、すなわち影を付ける必要のない静物などを模擬したオブジェクトの場合には、そのまま影を伴わない画像生成処理に移行する（Ｓ３５）。
オブジェクトがキャラクタである場合（Ｓ３２；ＹＥＳ）、キャラクタの高さを計算する（Ｓ３３）。キャラクタの高さは、第２７図に示すように、キャラクタＸの足下に設定されたキャラクタセンタＣＣの位置で判断する。第２７図では、キャラクタＣが地面Ｇを歩いているので高さはゼロである。第２８図では、キャラクタＣがジャンプした位置になっているため、高さがＨになっている。
次いでこのキャラクタの高さに応じて影の位置を決定する。例えば第２７図のように、高さがゼロであるときは、ＣＰＵ１０１ほ、影ＳのオブジェクトのセンタＳＧが視点ＶＰとキャラクタセンタＣＣとを結んだ線上に位置するように設定する。この影のセンタＳＣは、例えばキャラクタセンタＣＣから一定半径Ｒｓの球ＳＰ上に配置されるようにする。したがって、視点ＶＰが動くと影のセンタＳＣの位置も球ＳＰの表面に沿って移動することになる。第２９図にこの配置による画像表示の模式図を、第３１図に画像表示例を示す。影ＳはキャラクタＣの手前にあるため、キャラクタＣの足下に影Ｓがかかるように表示されるが、足下の一部しかかからないため不自然さはない。地面Ｇと同じ位置に視点ＶＰを移すと、影Ｓの平面と視線とが平行になるため影Ｓは見えなくなる。
もしもキャラクタＣの高さがゼロでない場合、その高さに応じて影を、仮想空間でいう下方に移動させる。具体的に言うと、視点ＶＰとキャラクタセンタＣＣとを結んだ線が含まれる地面Ｇに鉛直な面と球ＳＰの表面との交差線に沿って移動させる。その移動させる距離は、例えば距離と比例させる。例えば第２８図では、高さがＨであるため影のセンタＳＣが球ＳＰ上を白抜き矢印の方向に移動する。第３０図にこの配置による画像表示の模式図を示す。キャラクタＣが地面からジャンプして影Ｓが離れて表示されるという自然な画像が表示される。
以上のようにしてキャラクタとその影との位置関係が定まったら、ＣＰＵ１０１は通常の画像生成処理をしてキャラクタおよび影にテクスチャデータをマッピングする（Ｓ３５）。影Ｓのオブジェクトには、例えば、第３１図に示すように、黒色で周辺部がぼやけているようなデータがマッピングされる。
本実施形態によれば、演算の負荷を増やさず自然な影を表示することができ、遊技者の臨場感を削ぐことがないという効果を奏する。
（実施形態５）
本実施形態は、上記実施形態４における自然な影の表現を可能にする他の方法に関する。
当該実施形態５において使用するハードウェアは、実施形態１に示した通りであるため、その説明を省略する。ただし、ＣＤ−ＲＯＭからは本発明の影の表現を可能にするためのプログラム、画像データなどが本ゲーム装置に読み込まれるものとする。以下、動作を説明する。
本実施形態では、簡易で効果的な影の他の付与方法を提案する。その方法は、キャラクタの影を表示させる領域に影を表示させるための照明光、つまりブラックライトを照射する光源を設定する方法である。
当該画像処理方法を実施するために、影を付けるように対応させられたキャラクタＣの上部に、ＣＰＵ１０１は、下向きに暗照明を射出する光源（ブラックライト）を設定する。例えば、第３３図に示すように、ブラックライトの光源ＬＰをキャラクタＣの上部に設定する。例えば、地面Ｇの鉛直線上にキャラクタセンタＣＣと光源ＬＰが並ぶようにする。ただし太陽が傾いた時刻であることを表現するためには、光源ＬＰの位置をそのときの太陽の向きに相当する位置に移動させてもよい。ＣＰＵ１０１は上記の設定の元、光源ＬＰに基づくレンダリング処理（シェーディング処理）を実施する。そのときＣＰＵ１０１は、地面Ｇを構成するポリゴンにのみ光源ＬＰを反映させてレンダリング処理を行う。
上記により、第３３図に示すように、光源ＬＰからのブラックライトが照射される領域の地面Ｇのみが暗く表示され、これが影Ｓとして表示される。影のセンタＳＣは光源ＬＰとキャラクタセンタＣＣとを結ぶ線上に位置することになる。第３４図は、実際の画像表示例である。影Ｓは地面Ｇにのみ反映されるように表示されるので、キャラクタＣ足下が暗くなることはない。なお、キャラクタの高さに応じて光源の位置を移動させることで、上記実施形態４の方法と同様に影の位置を高さに対応させて変化させることもできる。
本実施形態５によれば、演算の負荷を増やさず自然な影を表示することができ、遊技者の臨場感を削ぐことがないという効果を奏する。
（その他の変形例）
本発明は、上記各形態に拘らず種々に変形できる。例えば、上記実施の形態では、ポリゴンで総ての表示要素やオブジェクトを構成していたが、ポリゴンによらず他の方法でオブジェクトを表示させてもよい。
また、上記実施形態１では、キャラクタが建物に出入りするときに濃度を順次変化させていたが、キャラクタと建物との関係に限らず、二つのオブジェクトの関係において一方が他方に出入りするときに本発明を適用可能である。また、キャラクタの出入りと無関係にオブジェクトの一部を透明化させていくときにも本発明を適用可能である。
さらに、上記実施形態２や３では、樹木などのオブジェクトに本発明を適用していたが、樹木のように乱雑な感じの自然界に存する形態を模擬したオブジェクトを表示する際に、本発明を提供することが可能である。例えば、髪の毛や炎など形状がはっきりしないものを質感豊かに表現する場合に有効である。
またさらに、上記実施形態１、４，５では、キャラクタが人であったが、モデルは人間に限ることなく、動物、ロボット等、さらには自動車や飛行機等動くものに適用可能である。
産業上の利用可能性
本発明によれば、キャラクタがオブジェクトに出入りする場合に臨場感を削がずに自然な表示の移り変わりを可能とする画像表示を提供することができる。
本発明によれば、樹木などのオブジェクトを表示する際に大きく表示しても自然な質感で樹木を表示可能とする画像表示を提供することができる。
本発明によれば、演算の負荷を増やさず臨場感を削がない自然な影を表示可能とする画像表示を提供することができる。
本発明によれば、上記画像処理が可能なゲーム装置を提供することができる。
本発明によれば、上記画像処理が可能なプログラムを提供可能な記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図本ゲーム装置のブロック図。
第２図Ａ実施形態１の濃度変化処理を説明するフローチャートであり、条件合致判定の処理。
第２図Ｂ実施形態１の濃度変化処理を説明するフロー茶とであり、画像生成処理の詳細。
第３図濃度変化の移り変わりを示す画像表示例（第１段階）。
第４図濃度変化の移り変わりを示す画像表示例（第２段階）。
第５図濃度変化の移り変わりを示す画像表示例（第３段階）。
第６図濃度変化の移り変わりを示す画像表示例（第４段階）。
第７図濃度変化の移り変わりを示す画像表示例（第５段階）。
第８図Ａワイヤフレーム表現の樹木を表現するオブジェクト例（斜視図）。
第８図Ｂワイヤーフレーム表現の樹木を表現するオブジェクト例（平面図）。
第９図実施形態２における樹木オブジェクトの構成図。
第１０図樹木のオブジェクトを画像生成する手順の説明図。
第１１図傘状オブジェクトの変形例（その１）。
第１２図傘状オブジェクトの変形例（その２）。
第１３図傘状オブジェクトの変形例（その３）。
第１４図実施形態３における樹木オブジェクトの構成図。
第１５図実施形態３における各表示要素（ポリゴン）の方向制御の説明図。
第１６図一つの表示要素（ポリゴン）の制御説明図。
第１７図Ａ表示要素の各頂点に同じ重み付け係数を設定した場合のテクスチャ表示図。
第１７図Ｂ表示要素の各頂点に同じ重み付け係数を設定した場合のテクスチャ表示図。
第１８図実施形態３における樹木オブジェクトの方向制御を説明するフローチャート。
第１９図方向制御された樹木オブジェクトのワイヤーフレーム構成図（側面図）。
第２０図方向制御された樹木オブジェクトにテクスチャをマッピングした表示例（側面図）。
第２１図方向制御された樹木オブジェクトのワイヤーフレーム構成図（下面図）。
第２２図方向制御された樹木オブジェクトにテクスチャをマッピングした表示例（平面図）。
第２３図各表示要素の重み付け係数を制御しない場合の樹木オブジェクトの表示例。
第２４図各表示要素の重み付け係数を変更した場合の樹木オブジェクトの表示例。
第２５図実施形態３における他方法による各表示要素の方向制御の説明図。
第２６図実施形態４における影生成処理を説明するフローチャート。
第２７図キャラクタが地面に接触している状態の配置説明図。
第２８図キャラクタがジャンプしている状態の配置説明図。
第２９図第２７図の配置における画像表示の模式図。
第３０図図２８の配置における画像表示の模式図。
第３１図実施形態４における画像表示例（視点斜め上）。
第３２図実施形態４における画像表示例（視点地面上）。
第３３図実施形態５における配置説明図。
第３４図実施形態５における画像表示例。

Claims (3)

1. 三次元仮想空間に配置されるオブジェクトを表示可能に構成された画像処理装置であって、
   所定のテクスチャデータをマッピングした平面状の表示要素を特定の空間領域内に複数配置して一つのオブジェクトを構成し、複数の各前記表示要素の面が向いている方向を、仮想空間を観察する視点に対応させて方向制御可能に構成されている処理装置を備え、
   前記処理装置は、各前記表示要素の頂点に重み付け係数を設定し、当該表示要素にマッピングされるテクスチャの濃度を各頂点間の前記重み付け係数によって一次補間可能に構成され、 前記重み付け係数を当該オブジェクトの仮想空間における配置に対応させて変更することにより、当該オブジェクトを構成する各前記表示要素のテクスチャの濃淡を制御可能に構成されている、
   画像処理装置。
2. 三次元仮想空間に配置されるオブジェクトを表示可能に構成された画像処理装置を用いた画像処理方法であって、
   前記画像処理装置が、所定のテクスチャデータをマッピングした平面状の表示要素を特定の空間領域内に複数配置して一つのオブジェクトを構成し、複数の各前記表示要素の面が向いている方向を、仮想空間を観察する視点に対応させて方向制御するステップと、
   前記画像処理装置が、各前記表示要素の頂点に重み付け係数を設定し、当該表示要素にマッピングされるテクスチャの濃度を各頂点間の前記重み付け係数によって一次補間するステップと、
   前記画像処理装置が、前記重み付け係数を当該オブジェクトの仮想空間における配置に対応させて変更することにより、当該オブジェクトを構成する各前記表示要素のテクスチャの濃淡を制御するステップと、を備える、
   画像処理方法。
3. コンピュータを、三次元仮想空間に配置されるオブジェクトを表示可能に構成された画像処理装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
   前記画像処理装置は、
   所定のテクスチャデータをマッピングした平面状の表示要素を特定の空間領域内に複数配置して一つのオブジェクトを構成し、複数の各前記表示要素の面が向いている方向を、仮想空間を観察する視点に対応させて方向制御可能に構成され、さらに、
   各前記表示要素の頂点に重み付け係数を設定し、当該表示要素にマッピングされるテクスチャの濃度を各頂点間の前記重み付け係数によって一次補間可能に構成され、 前記重み付け係数を当該オブジェクトの仮想空間における配置に対応させて変更することにより、当該オブジェクトを構成する各前記表示要素のテクスチャの濃淡を制御可能に構成される、
   コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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