JP4395902B2 - 画像処理方法及び、これを利用した画像処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、仮想３次元空間に配置されるオブジェクトを構成する複数のポリゴンデータを所定の視点座標を基準に２次元面に投影し、該投影画像を画面表示する画像処理方法及び、これを用いた画像処理装置に関する。特に画像処理装置としてのビデオゲーム装置で実行されるカーレース等のゲームにおけるコース壁とオブジェクトとの衝突時における当該オブジュトの表示制御方法に特徴を有する画像処理方法及び、これを用いた画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像表示画面に表示された仮想空間内のコースを走行する自動車等のオブジェクトを遊戯者が操作して、スピードを競うレーシングゲームをゲーム装置で実行することが知られている。
【０００３】
図７は、画像処理装置としての、カーレーシングゲーム用ゲーム装置の一例の外観斜視図である。ゲーム装置は、遊戯者が座るシート１と対面して画像表示モニタ２を有する。遊戯者の操作するレーシングカーの走行方向がハンドル３により制御される。
【０００４】
さらに、シフトレバー４、アクセルペダル５及び、ブレーキペタル６を実際の自動車と同様に操作して、自己の操作するレーシングカーの速度を他のオブジエクトと衝突しないように操作してゲームを進める。
【０００５】
シート１の遊戯者の頭部と当たる位置にスピーカ７が内蔵されている。したがって、遊戯者は、ゲーム実行中にレーシング中の効果音を聞くことができる。
【０００６】
図８は、画像表示モニタ２に表示されるレーシングゲーム中の画面例である。レーシングコース１０を走行する他車１２と衝突しないように、自車の走行コース及び、速度を制御する。
【０００７】
ここで、一般に、レーシングゲーム中は、遊戯車の操作するレーシングカーの運転席に視点を置いた画像が表示される。あるいは、図８に示すように、コース１０全体を把握し易いように、遊戯車の操作するレーシングカー１１の後方に置かれた第三者の視点からの画像が表示される。
【０００８】
図９は、図８に示すごとき仮想３次元空間における画像を表示する原理を説明する図である。３次元座標データを有する複数のポリゴンデータでレ−シングカー、建物、コース壁等のオブジェクトが構成され表示される。
【０００９】
図９において、Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗ軸の仮想３次元空間に置かれた３次元座標を有するポリゴンで構成されたレーシングカー１１０を視点Ｏから、ｘ，ｙ２次元面２０に投影する。２次元面２０に投影された像１１が、図８における遊戯車の操作するレーシングカーである。
【００１０】
したがって、視点Ｏは、従来仮想３次元空間に置かれた３次元座標を有するポリゴンで構成されたレーシングカー１１０の運転席、あるいはレーシングカー１１０の後方においた第三者の視点である。
【００１１】
一方、レーシングゲーム等を実行するゲーム装置では、遊戯者がゲームを実行していない期間は、ゲーム内容を示唆するようなプレビュー画面を表示して、ゲームの実行を遊戯者に勧誘することが行われる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、プレビュー画面として、従来はゲーム中と同様な画面が表示される場合が殆どであった。すなわち、仮想３次元空間における視点Ｏをゲーム中と同様に、専らレーシングカーの座席あるいは、レーシンカーの後方の第三者の視点を用いて、仮想３次元空間内のオブジェクトを２次元面に投影して得られる画面を用いるものであった。さらに、視点は一の視点のみを基準とするものであった。プレビュー画面は、遊戯者にゲームへの参加を勧誘するものであるので、より迫力のある画面を用いて、表示することが望ましい。
【００１３】
また、図７は、遊戯施設におけるゲーム装置を想定して示されているが、一方、家庭内において、ビデオゲーム装置本体を、TVモニタに接続して、同様のレーシングゲームを実行することが可能である。この場合、ゲームプログラムによって、遊戯者が、自己の実行したゲームを再現即ち、リプレイすることを可能とするものがある。
【００１４】
かかるリプレイを実行する場合、プログラムにより、再現中の映像に迫力を与えるべく、レーシングカーの両側方であって、できるだけ地面に近い位置にカメラ視点を置くようにして再現することが考えられる。
【００１５】
しかし、再現すべき、先に実行したゲームにおいて、遊戯者が、レーシングカーをコース壁に衝突させているような場合がある、この場合、カメラ視点がコース壁の内側に入ってしまうケースも想定される。そして、カメラ視点がコース壁の内側に入ってしまうと、映像が仮想現実画像と一致しないものとなる。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、特にカーレース等のゲームを実行する際に、仮想３次元空間に置ける視点を複数設定し、これを適宜に、切替えて、２次元面に投影されるオブジェクトを表示するようにした、画像処理方法及び、これを用いた画像処理装置を提供することにある。
【００１７】
さらに、プレビュー画面あるいは、リプレイ画面において、遊戯者の操作するオブジュトが他のオジェクトと衝突する際にも画像表示の正常性を維持できるように制御するオブジュトの表示制御方法及び、これを用いたゲーム装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の画像処理方法及び、画像処理装置における基本構成は、仮想３次元空間に配置されるオブジェクトを構成する複数のポリゴンデータを所定の視点座標を基準に２次元面に投影し、該投影画像を画面表示する画像処理方法及び装置を対象とする。
【００１９】
そして、画像処理方法は、前記仮想３次元空間内に、移動する第1のオブジェクトと、この第1のオブジェクトとは異なる第2のオブジェクトを配置し、前記第1のオブジェクト外に、第1のオブジェクトの移動に応じて移動し、第1のオブジェクトの移動状態を捉える複数の視点を設定し、この複数の視点のうち基準となっている視点が、前記第2のオブジェクト内に位置する時、前記複数の視点のうちの他の視点を基準とするように視点切換えを行うことを特徴とする。
【００２０】
また、画像処理装置は、仮想３次元空間のオブジェクトを構成する複数のポリゴンデータと、レーシングゲームプログラムを格納するメモリと、前記複数のポリゴンデータをレーシングゲームプログラムに従い、複数の視点座標を基準に２次元面ポリゴンデータに変換する演算処理部と、変換された２次元面ポリゴンデータにテキスチャデータを貼り付け、優先度にしたがって、画面データを構成する画像合成部と、構成された画像データを一画面分格納し、順次表示装置に出力するビデオメモリを有することを特徴とする。
【００２１】
そして、第１に、前記オブジェクトが他のオブジェクトと衝突した時に、前記レーシングゲームプログラムに従い前記複数の視点座標を切替え、前記オブジェクトを該切替えられた視点座標を基準に２次元面ポリゴンデータに変換されることを特徴とする。
【００２２】
さらに、前記オブジェクトは、カーレーシングゲームにおけるレーシングカーであり、他のオブジェクトは、レーシングコース壁であり、且つ前記複数の視点座標は、前記演算処理部によりレーシングゲームプログラムに従い、前記該カーレーシングゲームのプレビューあるいは、リプレイ画面表示の際に設定されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の更なる特徴は、以下に説明する本発明の実施の形態から明らかになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下図面に従い、本発明の実施の形態を説明する。なお、図において、同一または、類似のものには、同一の参照数字または、参照記号を付して説明する。
【００２５】
図１は、本発明の適用される画像処理装置としてのゲーム装置の構成例ブロック図である。ゲーム装置を構成する各ブロック要素は、バスＢＳを通してデータの送受を行う。演算処理部１００は、ＲＯＭ１０１に格納されるゲームプログラムを実行するＣＰＵ等から構成される。したがって、演算処理部１００は、ゲーム進行を制御するゲーム進行制御手段として機能する。
【００２６】
ＲＯＭ１０１には、更にオブジェクトを構成するポリゴンデータが格納さている。ポリゴンデータは、ゲームプログラムの進行に従い、演算処理部１００により読み出され、座標変換される。
【００２７】
すなわち、演算処理部１００は、図９に示したように、仮想３次元空間内のオブジェクトの座標をｘ，ｙ２次元座標に変換する。画像合成部１０２は、ｘ，ｙ２次元座標に変換されたポリゴンに対し、それぞれのポリゴンデータに含まれるテキスチャメモリアドレスに基づき、テキスチャデータを画素ごとに貼り付ける機能を有する。
【００２８】
さらに、画像合成部１０２は、表示の重なるポリゴンを奥行き方向にソートして、Ｚバッファ１０４に記憶する。Ｚバッファ１０４に記憶された、優先度の高い一画面分のポリゴンデータを画像データとして、ビデオメモリ１０５に書き込む。
【００２９】
ビデオメモリ１０５に記憶された画像データは、順次繰り返し、表示装置１０６に送られ表示される。
【００３０】
入力操作部１０７は、表示装置１０６に表示される画像を見ながら遊戯者により操作される。図７に示すゲーム装置では、入力操作部１０７として、ハンドル３、シフトレバー４、アクセルペダル５及び、ブレーキペダル６を含む。
【００３１】
図２は、本発明の実施例の動作フロー図である。図３は、本発明の実施例としてオブジェクトをレーシングカーとする例である。図３において、本発明の特徴として、２つの視点Ｏ1，Ｏ2を有する。図４は、図３における視点Ｏ2を基準とする画像の例である。
【００３２】
プレビュー画面あるいは、リプレイ画面において、ゲーム実行中とは異なる画像を表示することにより、より遊戯者に対し、ゲームへの参加の勧誘インパクトを大きくすること、リプレイ画面により迫力を高めて表示することが可能である。
【００３３】
図２の動作フローに戻り説明すると、プレビューがスタート（ステップＳ１）すると、演算処理部１００は、ＲＯＭ１０１に格納されるプレビュー制御プログラムに従い、ポリゴンデータをＲＯＭ１０１から読み出す（ステップＳ２）。
【００３４】
これを、図９に示す２次元面ポリゴンデータに変換し（ステップＳ３）、更に、変換された２次元面ポリゴンデータに、画像合成部１０２でテキスチャーを貼り付け、奥行き方向にソートして１画面分の画像データを生成してビデオメモリ１０５に格納する。
【００３５】
ビデオメモリ１０５に格納された画像データを順次読み出し表示してプレビュー画面あるいは、リプレイ画面が表示される（ステップＳ４）。
【００３６】
ここで、プレビュー表示あるいは、リプレイ表示において、実際のゲーム中に生じる遊戯者の操作ミスによる、オブジェクトと他のオブジエクトとの衝突の状況を表示することは、遊戯者にゲーム参加の強い勧誘刺激になる。
【００３７】
したがって、本発明では、プレビュー表示あるいは、リプレイ表示プログラムにより衝突画面を表示する制御を行う際、オブジェクト同士の座標の一致を検知する。たとえば、図５に示すように、オブジェクトとしてのレーシングカー１１がコース壁２００に衝突する場合を想定する。
【００３８】
この時、視点Ｏ2は、コース壁２の内側に入り込んでしまう。したがって、図４に示すように視点Ｏ2を基準に表示される画像は、コース壁２の内側から観察された異常像を表示することになる。このために、本発明では衝突を検知すると（ステップＳ５）、視点座標の切替を行う（ステップＳ６）。
【００３９】
したがって、かかる制御のために、上記演算処理部１００は、視点位置を設定する視点位置設定手段として機能し、更に衝突時の制御として、視点座標の切替を行う視点位置再設定手段として機能する。
【００４０】
図５の例では、レーシングカー１１の部分Ｐの座標がコース壁２００の座標と一致した時、衝突が起こった状態とみなすことができる。この場合は、視点Ｏ2を視点Ｏ1に切替え、これを基準に２次元座標への変換（ステップＳ３）を行うように制御される。
【００４１】
したがって、視点Ｏ1への切替後は、図６に示すような画像になり、画像は正常に表示される。
【００４２】
図２に戻り、プレビューの表示が終了し、ゲームが実行されると（ステップＳ７）、演算処理部１００によりＲＯＭ１０１に格納されるゲームプログラムに従い、ポリゴンデータをＲＯＭ１０１から読み出す（ステップＳ８）。
【００４３】
これを、図９に示す２次元面ポリゴンデータに変換し（ステップＳ９）、更に、変換された２次元面ポリゴンデータに、画像合成部１０２でテキスチャーを貼り付け、奥行き方向にソートして１画面分の画像データを生成してビデオメモリ１０５に格納する。
【００４４】
ビデオメモリ１０５に格納された画像データを順次読み出しゲーム画面が表示される（ステップＳ１０）。なお、ゲーム画面は、遊戯者の入力操作部１０７に対する操作に応じて、変化するようにゲームプログラムにより制御される。
【００４５】
上記においては、実施例として、カーレースを例に取り、従ってレーシングカーの衝突時の視点座標切替を説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。他のレーシングゲームにおいて、遊戯者の操作対象とするオブジエクトの表示を複数の視点を基準に表示し、衝突の検知の際に、所定の演算処理を行って他のオブジェクト内に位置しない視点を算出し、算出結果に従った視点に切り替えて表示することにより、違和感の生じない画像表示が可能である。
【００４６】
また、図５において、遊戯者の操作するオブジェクトとしてのレーシングカーの座標Ｐとコース壁との一致を衝突として判断したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、視点座標Ｏ1または、O２とコース壁２００の座標が一致する時に衝突と判断することも可能である。
【００４７】
この場合であっても、視点座標は、コース壁２００の内側に入り込まないので、異常像を表示することはない。
【００４８】
また、図2の動作フローは、プレビュー時の画像処理を想定しているが、本発明はこれに限定されない。先に適宜説明したように、ゲームを実行した後、ゲーム内容を再現するリプレイ画面において、よりは迫力を増すように、複数の視点を設定し、これを切換えて表示するように制御することが可能である。
【００４９】
【発明の効果】
上記図面に従い説明したように、本発明は、複数の視点を基準に表示を行う。すなわち、例えばレーシングゲームにおいて、複数の視点を設定し、一の視点座標を基準に表示されるオブジェクトと他のオブジェクトとの衝突時に、他の視点座標に切替えて画像表示を行うようにしたものである。
【００５０】
これにより、衝突時にオブジェクトに隠れるような状態での視点座標を基準としての画像表示を回避することが可能である。したがって、違和感なく迫力あるゲーム画像を表示することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用されるゲーム装置の構成例ブロック図である。
【図２】本発明の実施例の動作フロー図である。
【図３】本発明の実施例としてオブジェクトをレーシングカーとする例である。
【図４】図３における視点Ｏ2を基準とする画像の例である。
【図５】オブジェクト同士の座標の一致即ち、衝突を説明する図である。
【図６】視点座標切替による画像表示を説明する図である。
【図７】カーレーシングゲーム用ゲーム装置の一例の外観斜視図である。
【図８】画像表示モニタ２に表示されるレーシングゲーム中の画面例である。
【図９】図８に示すごとき仮想３次元空間における画像を表示する原理を説明する図である。
【符号の説明】
１０ レーシングコース
１１ 遊戯者操作対象のレーシングカー
１２ 他のレーシングカー
１００ 演算処理部
１０１ ＲＯＭ
１０２ 画像合成部
１０３ テキスチャデータメモリ
１０４ Ｚバッファメモリ
１０５ ビデオメモリ
１０６ 表示装置
１０７ 入力操作部

Claims (6)

1. 仮想３次元空間に配置されるオブジェクトを構成する複数のポリゴンデータを所定の視点座標を基準に２次元面に投影し、該投影画像を表示装置に画面表示する画像処理装置において実行される画像処理方法であって、
   前記画像処理装置は、演算処理部を有し、
   前記演算処理部に、前記仮想３次元空間内に、対向する第１及び第２の側面を有する第１のオブジェクトと、該第１のオブジェクトとは異なり、前記第１のオブジェクトの移動の過程で、前記第１のオブジェクトの前記第１又は第２の側面に対向する表面を有する第２のオブジェクトを配置させ、
   前記第１のオブジェクト外に、該第１のオブジェクトの前記移動に応じて移動し、それぞれ前記第１のオブジェクトの前記第１及び第２の側面に対応するそれぞれ異なる位置に該第１のオブジェクトの移動状態を捉える第１及び第２の視点を設定させ、
   前記第１及び第２の視点のうち基準とする側の視点が、前記第２のオブジェクトの前記表面より内側に位置付けられるとき、前記第１及び第２の視点のうちの前記基準とする側の視点と異なる他方側の視点を基準とするように視点切換えを行わせる、
   ことを特徴とする画像処理方法。
2. 請求項１において、
   前記第１のオブジェクトは、レーシングゲームにおいて遊技者の操作に対応する操作入力信号に基づき前記演算処理部により走行が制御されるレーシングカーであり、前記第２のオブジェクトは、前記レーシングゲームにおいて前記レーシングカーの走行するコースを規定するコース壁であり、前記第１及び第２の視点は、それぞれ前記レーシングカーの前記第１及び第２の側面に対応する位置に設定され、且つ前記レーシングゲームのプレビューあるいは、リプレイ画面表示の際に前記演算処理部により設定されることを特徴とする画像処理方法。
3. ３次元仮想空間内を移動制御されるオブジェクトを所定の視点から見た映像として表示画面に表示する画像表示装置であって、
   前記３次元仮想空間内に展開されるゲーム進行を制御するゲーム進行制御手段と、
   該ゲーム進行制御手段からの情報に基づいて、対向する第１及び第２の側面を有する第１のオブジェクトを移動表示させる表示制御手段と、
   前記第１のオブジェクトを前記表示画面上に表示する視点として、前記第１のオブジェクトの前記対向する２つの側面にそれぞれ対応し、前記第１のオブジェクトの移動に応じて移動する第１及び第２の視点を設定する視点位置設定手段と、
   前記視点位置設定手段により設定された前記第１及び第２の視点のうち基準とする側の視点が、前記ゲーム進行制御手段により前記第１のオブジェクトが移動される過程で表示される、前記第１のオブジェクトの前記第１又は第２の側面に対向する表面を有する第２のオブジェクトの前記表面より内側に位置する場合に、前記基準とする側の視点を、前記第１及び第２の視点のうち他方側の視点に再設定する視点位置再設定手段を
   有することを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項３において
   前記第１のオブジェクトは、レーシングゲームにおいて遊技者の操作に対応する操作入力信号に基づき前記ゲーム進行制御手段により走行が制御されるレーシングカーであり、前記第２のオブジェクトは、前記レーシングカーが走行するレーシングコースを規定する壁であり、且つ前記第１及び第２の視点座標は、前記レーシングゲームのプレビューあるいは、リプレイ画面表示の際に前記ゲーム進行制御手段により設定されることを特徴とする画像処理装置。
5. 仮想３次元空間に配置されるオブジェクトを構成する複数のポリゴンデータを所定の視点座標を基準に２次元面に投影し、該投影画像を表示装置に画面表示する画像処理装置において実行されるプログラムを格納した記録媒体であって、
   前記画像処理装置は、演算処理部を有し、
   前記プログラムの実行により、前記演算処理部に、前記仮想３次元空間内に、第１及び第２の側面を有する第１のオブジェクトと、該第１のオブジェクトとは異なり、前記第１のオブジェクトの移動の過程で前記第１のオブジェクトの前記第１又は第２の側面に対向する表面を有する第２のオブジェクトを配置させ、
   前記第１のオブジェクト外に、該第１のオブジェクトの移動に応じて移動し、それぞれ前記第１のオブジェクトの前記第１及び第２の側面に対応するそれぞれ異なる位置に前記第１のオブジェクトの移動状態を捉える第１及び第２の視点を設定させ、
   前記第１及び第２の視点のうち基準とする側の視点が、前記第２のオブジェクトの前記表面より内側に位置付けられるとき、前記第１及び第２の視点のうちの前記基準とする側の視点と異なる他方側の視点を基準とするように視点切換えを行わせる、
   ことを特徴とするプログラムを格納した記録媒体。
6. 請求項５において、
   前記プログラムの処理により、前記第１のオブジェクトは、レーシングコース上を、遊技者の操作に対応する操作入力信号に基づき前記演算処理部により走行制御されるレーシングカーであり、前記第２のオブジェクトは、前記レーシングカーが走行するレーシングコースを規定する壁であり、更に前記第１及び第２の視点のそれぞれは、前記レーシングカーの両側方の位置に設定するように配置される、
   ことを特徴とするプログラムを格納した記録媒体。

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