JP4838221B2 - 画像処理装置、画像処理装置の制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は画像処理装置、画像処理装置の制御方法及びプログラムに関する。

仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置が知られている。例えば、サッカーの試合会場が形成された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表すゲーム画面を表示することによって、例えばサッカーゲームなどを実行するゲーム装置（画像処理装置）が知られている。
特開２００４−１８７７３１号公報

上記の画像処理装置において例えば芝生を表現する場合、芝の先端部分（光の当たりやすい部分）と根元部分（光の当たりにくい部分）との明暗差を好適に表すことができなければ、芝生の表現のリアリティが損なわれてしまう。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、例えば芝生を表現する場合に、芝の先端部分（光の当たりやすい部分）と根元部分（光の当たりにくい部分）との明暗差を好適に表すことが可能になり、その結果として、芝生の表現のリアリティを向上できるようになる画像処理装置、画像処理装置の制御方法及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、第１オブジェクトと、前記第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置において、前記第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャを記憶するテクスチャ記憶手段と、前記明暗度の補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、前記第２オブジェクトの各点の色情報を、前記テクスチャが示す該点の明暗度を前記補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、前記第１オブジェクト上の、前記第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得する色情報取手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る画像処理装置の制御方法は、第１オブジェクトと、前記第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置の制御方法において、前記第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャを記憶してなるテクスチャ記憶手段の記憶内容を読み出すステップと、前記明暗度の補正係数を記憶してなる補正係数記憶手段の記憶内容を読み出すステップと、前記第２オブジェクトの各点の色情報を、前記テクスチャが示す該点の明暗度を前記補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、前記第１オブジェクト上の、前記第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得する色情報取ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、第１オブジェクトと、前記第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置として、据置型ゲーム機、携帯ゲーム機、業務用ゲーム機、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）やパーソナルコンピュータなどのコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャを記憶してなるテクスチャ記憶手段の記憶内容を読み出す手段、前記明暗度の補正係数を記憶してなる補正係数記憶手段の記憶内容を読み出す手段、及び、前記第２オブジェクトの各点の色情報を、前記テクスチャが示す該点の明暗度を前記補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、前記第１オブジェクト上の、前記第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得する色情報取手段、として前記コンピュータを機能させるためのプログラムである。

また、本発明に係る情報記憶媒体は、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体である。また、本発明に係るプログラム配信装置は、上記プログラムを記録した情報記憶媒体を備え、当該情報記憶媒体から上記プログラムを読み出し、配信するプログラム配信装置である。また、本発明に係るプログラム配信方法は、上記プログラムを記録した情報記憶媒体から上記プログラムを読み出し、配信するプログラム配信方法である。

本発明は、第１オブジェクトと、該第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置に関するものである。本発明では、第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャが記憶される。また、明暗度の補正係数が記憶される。そして、第２オブジェクトの各点の色情報が、テクスチャが示す該点の明暗度を補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、第１オブジェクト上の、第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得される。例えば、例えば芝生を表現する場合に、芝の先端部分（光の当たりやすい部分）と根元部分（光の当たりにくい部分）との明暗差を好適に表すことが可能になり、その結果として、芝生の表現のリアリティを向上できるようになる。

また、本発明の一態様では、前記補正係数記憶手段は、前記仮想３次元空間の環境に関する環境条件に対応づけて、前記補正係数を記憶するようにしてもよい。前記色情報取手段は、前記仮想３次元空間の現時点の環境が満足する前記環境条件に対応づけて記憶される前記補正係数を用いるようにしてもよい。

また、本発明の一態様では、前記補正係数記憶手段は、前記第２オブジェクトにおける位置と前記補正係数とを対応づけてなるデータを記憶するようにしてもよい。前記色情報取手段は、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、前記第２オブジェクトにおける該点の位置に対応する前記補正係数を前記補正係数記憶手段の記憶内容に基づいて取得し、該補正係数を用いるようにしてもよい。

また、本発明の一態様では、前記補正係数記憶手段は、色種類に対応づけて、前記補正係数を記憶するようにしてもよい。前記色情報取手段は、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、各色種類ごとに対応づけて記憶される前記補正係数を用いるようにしてもよい。

また、本発明の一態様では、前記補正係数記憶手段は、前記明暗度と前記補正係数とを対応づけてなるデータを記憶するようにしてもよい。前記色情報取手段は、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、前記テクスチャが示す該点の明暗度に対応する前記補正係数を前記補正係数記憶手段の記憶内容に基づいて取得し、該補正係数を用いるようにしてもよい。

以下、本発明の実施形態の一例について図面に基づき詳細に説明する。ここでは、画像処理装置の一態様であるゲーム装置に本発明を適用した場合について説明する。本発明の実施形態に係るゲーム装置は、例えば家庭用ゲーム機（据置型ゲーム機）、携帯ゲーム機、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）又はパーソナルコンピュータ等によって実現される。ここでは、本発明の実施形態に係るゲーム装置を家庭用ゲーム機によって実現する場合について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るゲーム装置（画像処理装置）の全体構成を示す図である。図１に示すゲーム装置１０は、家庭用ゲーム機１１、モニタ３２、スピーカ３４、光ディスク３６を含んでいる。モニタ３２及びスピーカ３４は家庭用ゲーム機１１に接続される。モニタ３２としては例えば家庭用テレビ受像機が用いられる。スピーカ３４としては例えば家庭用テレビ受像機に内蔵されたスピーカが用いられる。光ディスク３６は情報記憶媒体であり、家庭用ゲーム機１１に装着される。

家庭用ゲーム機１１は公知のコンピュータゲームシステムである。家庭用ゲーム機１１は、バス１２、マイクロプロセッサ１４、主記憶１６、画像処理部１８、入出力処理部２０、音声処理部２２、光ディスク読み取り部２４、ハードディスク２６、通信インタフェース２８及びコントローラ３０を含む。コントローラ３０以外の構成要素は家庭用ゲーム機１１の筐体内に収容される。

バス１２はアドレス及びデータを家庭用ゲーム機１１の各部でやり取りするためのものである。マイクロプロセッサ１４、主記憶１６、画像処理部１８及び入出力処理部２０は、バス１２によって相互データ通信可能に接続される。

マイクロプロセッサ１４は図示しないＲＯＭに格納されるオペレーティングシステム、光ディスク３６又はハードディスク２６から読み出されるプログラム及びデータに基づいて、家庭用ゲーム機１１の各部を制御する。主記憶１６は例えばＲＡＭを含む。主記憶１６には光ディスク３６又はハードディスク２６から読み出されたプログラム及びデータが必要に応じて書き込まれる。主記憶１６はマイクロプロセッサ１４の作業用メモリとしても用いられる。

画像処理部１８はＶＲＡＭを含む。画像処理部１８はマイクロプロセッサ１４から送られる画像データに基づいてＶＲＡＭ上にゲーム画面を描画する。そして、画像処理部１８はＶＲＡＭ上に描画されたゲーム画面をビデオ信号に変換して所定のタイミングでモニタ３２に出力する。すなわち画像処理部１８は、マイクロプロセッサ１４から視点座標系での各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報（ＲＧＢ値）、テクスチャ座標及びアルファ値等を受け取る。そして、それら情報を用いて表示画像を構成する各画素の色情報、Ｚ値（奥行き情報）及びアルファ値等をＶＲＡＭの表示用バッファに描画する。このとき、ＶＲＡＭにはテクスチャ画像が予め書き込まれており、各テクスチャ座標により特定されるテクスチャ画像中の領域が、それらテクスチャ座標に対応する頂点座標により特定されるポリゴンにマッピング（貼付）されるようになっている。こうして生成される表示画像は所定タイミングでモニタ３２に出力される。

入出力処理部２０はマイクロプロセッサ１４が音声処理部２２、光ディスク読み取り部２４、ハードディスク２６、通信インタフェース２８及びコントローラ３０にアクセスするためのインタフェースである。入出力処理部２０には、音声処理部２２、光ディスク読み取り部２４、ハードディスク２６、通信インタフェース２８及びコントローラ３０が接続される。

音声処理部２２はサウンドバッファを含む。サウンドバッファには光ディスク３６又はハードディスク２６から読み出されたゲーム音楽、ゲーム効果音、メッセージ等の各種音声データが記憶される。音声処理部２２はサウンドバッファに記憶された各種音声データを再生してスピーカ３４から出力する。

光ディスク読み取り部２４はマイクロプロセッサ１４からの指示に従って光ディスク３６に記録されたプログラムやデータを読み取る。なお、ここではプログラムやデータを家庭用ゲーム機１１に供給するために光ディスク３６を用いることとするが、メモリカード等、他の情報記憶媒体を用いるようにしてもよい。また、例えばインターネット等の通信ネットワークを介して遠隔地からプログラムやデータを家庭用ゲーム機１１に供給するようにしてもよい。

ハードディスク２６は一般的なハードディスク装置（補助記憶装置）である。ハードディスク２６にはプログラムやデータが記憶される。通信インタフェース２８はインターネット等の通信ネットワークに家庭用ゲーム機１１を有線又は無線接続するためのインタフェースである。

コントローラ３０はユーザが各種ゲーム操作を入力するための汎用操作入力手段である。入出力処理部２０は一定周期毎（例えば１／６０秒ごと）にコントローラ３０の各部の状態をスキャンする。そして、入出力処理部２０はそのスキャン結果を表す操作信号をバス１２を介してマイクロプロセッサ１４に渡す。マイクロプロセッサ１４はその操作信号に基づいてプレイヤのゲーム操作を判定する。家庭用ゲーム機１１には複数のコントローラ３０を接続することが可能である。マイクロプロセッサ１４は各コントローラ３０から入力される操作信号に基づいてゲーム制御を実行する。

上記の構成を備えるゲーム装置１０では、光ディスク３６又はハードディスク２６から読み出されたゲームプログラムが実行されることによって、例えばサッカーゲームが実現される。

ゲーム装置１０の主記憶１６には仮想３次元空間が構築される。図２は仮想３次元空間の一例を示している。図２に示すように、仮想３次元空間４０にはサッカーのフィールドを表すフィールドオブジェクト４２（第１オブジェクト）が配置される。フィールドオブジェクト４２には芝目を表すテクスチャ画像が貼り付けられる。また、フィールドオブジェクト４２上には、ゴールを表すゴールオブジェクト４４と、サッカー選手を表す選手オブジェクト４６と、サッカーボールを表すボールオブジェクト４８と、が配置される。各オブジェクトは複数のポリゴンを含んで構成される。なお図２では省略されているが、仮想３次元空間４０には２２体の選手オブジェクト４６が配置される。

また、仮想３次元空間４０には仮想カメラ４９（視点）が配置される。仮想カメラ４９は例えばボールオブジェクト４８の移動に従って仮想３次元空間４０内を移動する。この仮想カメラ４９から仮想３次元空間４０を見た様子を表すゲーム画面がモニタ３２に表示される。

以下、上記のゲーム装置１０において、フィールド上の芝生を好適に表現するための技術について説明する。

芝目を表すテクスチャ画像が貼り付けられたフィールドオブジェクト４２を仮想３次元空間４０に配置するだけでは芝生が立体的に表されない。ゲーム装置１０では、芝生を立体的に表すために、フィールドオブジェクト４２上に多数の芝オブジェクト（第２オブジェクト）が配置される。図３及び図４は芝オブジェクトについて説明するための図である。図３に示すように、芝オブジェクト５０は板状のオブジェクト（ポリゴン）である。図４に示すように、フィールドオブジェクト４２上には多数の芝オブジェクト５０が立てられる。なお、図４にはフィールドオブジェクト４２の一部領域が示されている。芝オブジェクト５０はフィールドオブジェクト４２のほぼ全体に亘って配置される。

多数の芝オブジェクト５０をフィールドオブジェクト４２全体に配置すると処理負荷が増大するため、芝オブジェクト５０はフィールド上の芝生を詳細に表す必要がある場合（すなわち、仮想カメラ４９がフィールドオブジェクト４２に近づいている場合）にのみ配置され、フィールド上の芝生を詳細に表す必要がない場合（すなわち、仮想カメラ４９がフィールドオブジェクト４２から離れている場合）には配置されない。すなわち、芝オブジェクト５０は仮想カメラ４９とフィールドオブジェクト４２との間の距離に応じて出現・消滅する。芝オブジェクト５０が出現・消滅したことをユーザに気付かれないようにするために、芝オブジェクト５０の色は、フィールドオブジェクト４２上の、該芝オブジェクト５０の配置位置５２の色に基づいて設定される。詳細については後述する。

次に、ゲーム装置１０（光ディスク３６又はハードディスク２６）が記憶するデータについて説明する。例えば、ゲーム装置１０には各芝オブジェクト５０の配置位置５２を示すデータが記憶される。

またゲーム装置１０（テクスチャ記憶手段）は、芝オブジェクト５０にマッピングされるテクスチャ画像を記憶する。図５及び図６はこのテクスチャ画像について説明するための図である。このテクスチャ画像６０は、芝オブジェクト５０の各点の明暗度を例えばグレースケールの色で表す画像である。このテクスチャ画像６０は、芝の先端部分（光が当たりやすい部分）は比較的明るくなり、芝の根元部分（光が当たりにくい部分）は比較的暗くなるように作成される。なおテクスチャ画像６０には、図６に示すように、芝オブジェクト５０の各点の明暗度として０以上１以下の数値がグレースケールの色によって保持されている。

特にゲーム装置１０（補正係数記憶手段）は、上記のテクスチャ画像６０とは別体のデータとして、芝オブジェクト５０の各点の明暗度を補正するための補正係数を示す補正係数データを記憶することを特徴とする。図７は補正係数データの一例を示す。補正係数は、例えば、芝の先端部分と根元部分との明暗差を強調する役割を果たす。詳細については後述する。

次に、ゲーム装置１０が実行する処理について説明する。図８は、ゲーム装置１０が所定時間（例えば１／６０秒）ごとに実行する処理のうち、芝生の表現に関連する処理を主として示すフロー図である。図８に示す処理は光ディスク３６に記憶されたプログラムに従って実行される。

図８に示すように、まず環境処理が実行される（Ｓ１０１）。環境処理では、仮想３次元空間４０のすべてのオブジェクトの位置及び姿勢が算出される。また環境処理では、視点座標、視線方向及び画角も算出される。なお、画角には例えば固定値が用いられる。こうして算出される視点座標、視線方向及び画角に従って、仮想カメラ４９が仮想３次元空間４０に仮想的に配置される。

その後、ジオメトリ処理が実行される（Ｓ１０２）。ジオメトリ処理では、ワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）から視点座標系（すなわち、視点座標を原点とし、視線方向をＺ方向、水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向とする座標系）への座標変換が行われる。また、各オブジェクトを構成するポリゴンについて、頂点の色情報が光源情報に基づいて算出される。さらに、クリッピング処理も行われる。

その後、レンダリング処理が実行される（Ｓ１０３）。すなわち、マイクロプロセッサ１４が、視野範囲内の各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報及びテクスチャ座標等を画像処理部１８に渡す。そして、画像処理部１８が、それらの情報に基づいてＶＲＡＭ上にゲーム画面を形成する。ゲーム画面は、視点座標系で記述された各オブジェクトをスクリーン座標系に変換することによって形成される。こうして、仮想３次元空間４０を仮想カメラ４９から見た様子を表すゲーム画面がＶＲＡＭ上に描画される。ＶＲＡＭ上に描画されたゲーム画面は所与のタイミングでモニタ３２に表示出力される（Ｓ１０４）。

ここで、Ｓ１０２及びＳ１０３において、各芝オブジェクト５０の各点（各画素）の色情報がどのようにして取得されるかについて説明する。図９は、各芝オブジェクト５０の各点の色情報を取得するための処理を示すフロー図である。図９に示す処理は各芝オブジェクト５０ごとに実行される。

図９に示すように、マイクロプロセッサ１４又は画像処理部１８（色情報取得手段）は、フィールドオブジェクト４２上の、該芝オブジェクト５０の配置位置５２のＲＧＢ値（ＲＯ，ＧＯ，ＢＯ）を取得する（Ｓ２０１）。

その後、マイクロプロセッサ１４又は画像処理部１８（色情報取得手段）は、該芝オブジェクト５０の各点のＲＧＢ値（Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎ）を取得する（Ｓ２０２）。芝オブジェクト５０の各点のＲＧＢ値（Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎ）は下記の式（１）〜（３）によって取得される。

Ｒｎ＝ＲＯ＊Ｃｎ＊Ｋ ・・・ （１）
Ｇｎ＝ＧＯ＊Ｃｎ＊Ｋ ・・・ （２）
Ｂｎ＝ＢＯ＊Ｃｎ＊Ｋ ・・・ （３）

上記の式（１）〜（３）において、Ｃｎは、ＲＧＢ値の算出対象の点（画素）に対応するテクスチャ画像６０上の位置の色情報が示す明暗度（０≦Ｃｎ≦１）である（図６参照）。また、Ｋは補正係数であり、本実施の形態では「２．０」である（図７参照）。

以上説明したゲーム装置１０では、芝オブジェクト５０に対してテクスチャ画像６０が適用されることによって、芝の先端部分（光が当たりやすい部分）と根元部分（光が当たりにくい部分）との間の明暗差が芝オブジェクト５０に表されるようになる。ところで、テクスチャ画像６０には芝オブジェクト５０の各点の明暗度として０以上１以下の値が保持されている。このため、テクスチャ画像６０を芝オブジェクト５０に対して単に適用した場合、芝オブジェクト５０の各点のＲＧＢ値は、フィールドオブジェクト４２上の、該芝オブジェクト５０の配置位置５２のＲＧＢ値（ここでは「基本ＲＧＢ値」と呼ぶ。）の０〜１００％のＲＧＢ値に設定される。すなわち、芝オブジェクト５０の各点のＲＧＢ値は基本ＲＧＢ値よりも大きい値にはならないため、芝オブジェクト５０の各点の色は、フィールドオブジェクト４２上の、該芝オブジェクト５０の配置位置５２の色（以下、「基本色」と呼ぶ。）よりも明るい色にはならない。このため、例えば、芝オブジェクト５０の下側部分（光が当たりにくい部分）の色を基本色よりも暗い色に設定することはできても、芝オブジェクト５０の上側部分（光が当たりやすい部分）の色を基本色よりも明るい色に設定することはできない。これに対し、ゲーム装置１０では、テクスチャ画像６０と補正係数データ（図７）とに基づいて、芝オブジェクト５０の各点の色情報が設定される。例えば、本実施の形態では補正係数が「２．０」に設定されているため、芝オブジェクト５０の各点のＲＧＢ値は基本ＲＧＢ値の０〜２００％のＲＧＢ値に設定される。すなわち、芝オブジェクト５０の各点のＲＧＢ値は基本ＲＧＢ値よりも大きい値にもなり得るため、芝オブジェクト５０の各点の色は基本色よりも明るい色にもなり得る。その結果、例えば、芝オブジェクト５０の下側部分の色を基本色よりも暗い色に設定するとともに、芝オブジェクト５０の上側部分の色を基本色よりも明るい色に設定することが可能になる。ゲーム装置１０によれば、芝の先端部分と根元部分との間の明暗差がよりはっきり表されるようになり、芝生の立体感が増加するようになる。すなわち、芝生の表現のリアリティを向上できるようになる。

なお、図７に示す補正係数データに代えて、下記に説明するような補正係数データが記憶されるようにしてもよい。

例えば、ゲーム装置１０は、仮想３次元空間４０の環境に関する環境条件に対応づけて補正係数データを記憶するようにしてもよい。例えば、仮想３次元空間４０の通常の状態である場合の補正係数データと、仮想３次元空間４０が特別の状態である場合の補正係数データと、が記憶されるようにしてもよい。また例えば、ゲーム装置１０は、芝オブジェクト５０内における位置と補正係数とを対応づけてなる補正係数データを記憶するようにしてもよい。例えば、芝オブジェクト５０の上端部５４（図４参照）又は下端部５６（図４参照）からの距離と補正係数とを対応づけてなる補正係数データが記憶されるようにしてもよい。

図１０は補正係数データの他の一例を示す。図１０に示す例では、「仮想３次元空間４０が通常の状態である場合」と、「仮想３次元空間４０が日差しの強い状態である場合」と、「仮想３次元空間４０が夕焼けの状態である場合」と、の各々における補正係数データが記憶されている。また図１０に示す例では、各補正係数データは、芝オブジェクト５０の上端部５４に対応する補正係数と、下端部５６に対応する補正係数と、を含んでいる。

図１０に示す例では、「仮想３次元空間４０が通常の状態である場合」の補正係数データにおいて、芝オブジェクト５０の上端部５４、下端部５６に対応する補正係数として「１．２」、「０．８」が記憶されている。なお、「仮想３次元空間４０が日差しの強い状態である場合」の補正係数データでは、芝オブジェクト５０の上端部５４、下端部５６に対応する補正係数として、例えば「１．５」、「０．３」が記憶される。また、「仮想３次元空間４０が夕焼けの状態である場合」の補正係数データでは、芝オブジェクト５０の上端部５４、下端部５６に対応する補正係数として、例えば「０．７」、「０．２」が記憶される。

この場合、図９のＳ２０２において、芝オブジェクト５０の各点（各画素）の色情報を取得するために次のような処理が実行される。すなわち、芝オブジェクト５０の一の点（ここでは「注目点」と呼ぶ。）の色情報を取得する場合、まず、注目点に対応するテクスチャ画像６０上の位置の色情報が示す明暗度Ｃｎが取得される。また、仮想３次元空間４０の現在の環境に対応する補正係数データが読み出される。そして、読み出された補正係数データに基づいて、注目点に対応する補正係数Ｋが取得される。すなわち、芝オブジェクト５０の上端部５４に対応する補正係数Ｋｔと、下端部５６に対応する補正係数Ｋｂと、が取得される。そして、それらの補正係数Ｋｔ及びＫｂを補間することによって、注目点に対応する補正係数Ｋが取得される。例えば、芝オブジェクト５０の高さ（下端部５６から上端部５４までの長さ）をＨとし、芝オブジェクト５０の下端部５６から注目点までの長さをｈとすると、注目点に対応する補正係数Ｋは下記の式（４）によって取得される。

Ｋ＝Ｋｂ＋（Ｋｔ−Ｋｂ）＊（ｈ／Ｈ） ・・・ （４）

その後、注目点のＲＧＢ値（Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎ）が上記の式（１）〜（３）によって取得される。

このようにすれば、仮想３次元空間４０の環境に応じて、芝オブジェクト５０に表される明暗差を変化させることが可能になる。また、このようにすれば、芝オブジェクト５０における位置（例えば、上端部５４又は下端部５６からの距離）に応じて補正係数を変化させることが可能になる。その結果、例えば、特定の場合に芝の先端部分の明るさがより強調されるように図ることや、特定の場合に芝の根元部分の暗さがより強調されるように図ることが可能になる。上記のようにすれば、芝生の表現のリアリティをより向上できるようになる。

ところで、同様のことを実現するための方法としては、複数のテクスチャ画像６０をあらかじめ用意しておく方法も考えられる。例えば、仮想３次元空間４０の環境に応じて、芝オブジェクト５０に表される明暗差を変化させるための方法としては、「仮想３次元空間４０が通常の状態である場合」と、「仮想３次元空間４０が日差しの強い状態である場合」と、「仮想３次元空間４０が夕焼けの状態である場合」と、の各々に対応するテクスチャ画像６０をあらかじめ用意しておく方法も考えられる。しかしながら、この場合、データ量が増大してしまうという難点がある。この点、本実施の形態によれば、比較的データ量の小さいデータ（補正係数データ）を用意すれば足りるため、データ量の軽減を図ることが可能になる。

なお、例えば「仮想３次元空間４０が夕焼けの状態である場合」の補正係数データは下記に説明するようにしてもよい。図１１は「仮想３次元空間４０が夕焼けの状態である場合」の補正係数データの他の一例を示す。図１１に示す補正係数データでは、色種類ごとに補正係数が設定されている。すなわち、Ｒ（Ｒｅｄ）値、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）値、Ｂ（Ｂｌｕｅ）値の各々に対して個別の補正係数が設定されている。

この場合、図９のＳ２０２において、芝オブジェクト５０の各点（各画素）の色情報を取得するために次のような処理が実行される。すなわち、芝オブジェクト５０の一の点（ここでは、「注目点」と呼ぶ。）の色情報を取得する場合、まず、注目点に対応するテクスチャ画像６０上の位置の色情報が示す明暗度Ｃｎが取得される。また、「仮想３次元空間４０が夕焼けの状態である場合」の補正係数データが読み出され、その補正係数データに基づいて、注目点に対応する補正係数Ｋが取得される。この場合、芝オブジェクト５０の上端部５４に対応する補正係数として、Ｒ値に対応する補正係数Ｋｒｔと、Ｇ値に対応する補正係数Ｋｇｔと、Ｂ値に対応する補正係数Ｋｂｔと、が取得される。同様に、芝オブジェクト５０の下端部５６に対応する補正係数として、Ｒ値に対応する補正係数Ｋｒｂと、Ｇ値に対応する補正係数Ｋｇｂと、Ｂ値に対応する補正係数Ｋｂｂと、が取得される。そして、注目点のＲ値に対応する補正係数Ｋｒが、補正係数Ｋｒｔ及びＫｒｂを補間することによって取得される。また、注目点のＧ値に対応する補正係数Ｋｇが、補正係数Ｋｇｔ及びＫｇｂを補間することによって取得され、注目点のＢ値に対応する補正係数Ｋｂが、補正係数Ｋｂｔ及びＫｂｂを補間することによって取得される。例えば、芝オブジェクト５０の高さ（上端部５４から下端部５６までの長さ）をＨとし、芝オブジェクト５０の下端部５６から注目点までの長さをｈとすると、注目点のＲ値、Ｇ値、Ｂ値に対応する補正係数Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂは下記の式（５）〜（７）によって取得される。

Ｋｒ＝Ｋｒｂ＋（Ｋｒｔ−Ｋｒｂ）＊（ｈ／Ｈ） ・・・ （５）
Ｋｇ＝Ｋｇｂ＋（Ｋｇｔ−Ｋｇｂ）＊（ｈ／Ｈ） ・・・ （６）
Ｋｂ＝Ｋｂｂ＋（Ｋｂｔ−Ｋｂｂ）＊（ｈ／Ｈ） ・・・ （７）

その後、注目点のＲＧＢ値（Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎ）が下記の式（８）〜（１０）によって取得される。

Ｒｎ＝ＲＯ＊Ｃｎ＊Ｋｒ ・・・ （８）
Ｇｎ＝ＧＯ＊Ｃｎ＊Ｋｇ ・・・ （９）
Ｂｎ＝ＢＯ＊Ｃｎ＊Ｋｂ ・・・ （１０）

このようにすれば、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値ごとに補正係数を変化させることが可能になる。すなわち、色の種類ごとに明暗度の強調の程度を変えることが可能になる。例えば、特定の場合に赤色成分の明暗差が緑色成分や青色成分に比べて強調されるように図るというようなことが可能になる。その結果、芝生の表現のリアリティをより向上できるようになる。なお、同様のことを実現するための方法としては、複数のテクスチャ画像６０をあらかじめ用意しておく方法も考えられるが、本実施の形態によれば、比較的データ量の小さいデータ（補正係数データ）を用意すれば足りるため、データ量の軽減を図ることが可能になる。

また例えば、ゲーム装置１０は、明暗度と補正係数とを対応づけてなる補正係数データを記憶するようにしてもよい。図１２は、この場合補正係数データの一例を示す。図１２に示す補正係数データでは、明暗度に関する明暗度条件と、補正係数と、が対応づけられている。

この場合、図９のＳ２０２において、芝オブジェクト５０の各点（各画素）の色情報を取得するために次のような処理が実行される。すなわち、芝オブジェクト５０の一の点（ここでは「注目点」と呼ぶ。）の色情報を取得する場合、まず、注目点に対応するテクスチャ画像６０上の位置の色情報が示す明暗度Ｃｎが取得される。その後、補正係数データに基づいて、その明暗度Ｃｎに対応する補正係数Ｋが取得される。そして、注目点のＲＧＢ値（Ｒｎ，Ｇｎ，Ｂｎ）が上記の式（１）〜（３）によって取得される。

こうすれば、芝オブジェクト５０の各点（各画素）の色情報を取得する場合に、該点の元々の明暗度（該点に対応するテクスチャ画像６０上の位置の色情報が示す明暗度Ｃｎ）を考慮して、明るさ又は暗さの強調の程度を変えることが可能になる。例えば、芝オブジェクト５０の、元々明るく設定された部分についてはより明るくなるようし、芝オブジェクト５０の、元々暗く設定された部分についてはその暗さが保たれるようにするというようなことが可能になる。その結果、芝生の表現のリアリティをより向上できるようになる。なお、同様のことを実現するための方法としては、複数のテクスチャ画像６０をあらかじめ用意しておく方法も考えられるが、本実施の形態によれば、比較的データ量の小さいデータ（補正係数データ）を用意すれば足りるため、データ量の軽減を図ることが可能になる。

本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではない。

例えば、仮想３次元空間４０の環境に応じて補正係数を変える構成、芝オブジェクト５０における位置に応じて補正係数を変える構成、色の種類に応じて補正係数を変える構成、及び、元々の明暗度（Ｃｎ）に応じて補正係数を変える構成は、単独で用いるようにしてもよい。また、これらの構成のうちの複数を組み合わせて用いるようにしてもよい。その場合、上記の構成のうちの複数をどのように組み合わせてもよい。

また例えば、解像度の異なるテクスチャ画像６０を複数用意しておくようにしてもよい。例えば、芝オブジェクト５０が画面に比較的小さく表示される場合（仮想カメラ４９と芝オブジェクト５０との間の距離が比較的大きい場合）には、比較的低解像度のテクスチャ画像６０を用い、芝オブジェクト５０が画面に比較的大きく表示される場合（仮想カメラ４９と芝オブジェクト５０との間の距離が比較的小さい場合）には、比較的高解像度のテクスチャ画像６０を用いるようにしてもよい。こうすれば、例えば、仮想カメラ４９がフィールドオブジェクト４２から徐々に離れていくような場合に、芝生の立体感が徐々に低下しながら、芝オブジェクト５０が消滅した状態へと移行するようになる。

また例えば、本発明は芝生を表現する場合以外にも適用することができる。本発明は、例えば絨毯などを表現する場合にも適用することができる。

また例えば、以上の説明では、プログラムを情報記憶媒体たる光ディスク３６を介してゲーム装置１０に供給するようにしたが、通信ネットワークを介してプログラムをゲーム装置１０に配信するようにしてもよい。図１３は、通信ネットワークを用いたプログラム配信システムの全体構成を示す図である。図１３に基づいて本発明に係るプログラム配信方法を説明する。図１３に示すように、このプログラム配信システム１００はゲーム装置１０、通信ネットワーク１０６、プログラム配信装置１０８を含む。プログラム配信装置１０８はゲームデータベース１０２とサーバ１０４とを含む。通信ネットワーク１０６は、例えばインターネットやケーブルテレビネットワークを含む。このシステムでは、ゲームデータベース（情報記憶媒体）１０２に、光ディスク３６に記憶されるプログラムと同様のプログラムが記憶されている。そして、需要者がゲーム装置１０を用いてゲーム配信要求をすることにより、それが通信ネットワーク１０６を介してサーバ１０４に伝えられる。そして、サーバ１０４はゲーム配信要求に応じてゲームデータベース１０２からプログラムを読み出し、それをゲーム配信要求元のゲーム装置１０に送信する。ここではゲーム配信要求に応じてゲーム配信するようにしたが、サーバ１０４から一方的に送信するようにしてもよい。また、必ずしも一度にゲームの実現に必要な全てのプログラムを配信（一括配信）する必要はなく、ゲームの局面に応じて必要な部分を配信（分割配信）するようにしてもよい。このように通信ネットワーク１０６を介してゲーム配信するようにすれば、プログラムを需要者は容易に入手することができるようになる。

本実施の形態に係るゲーム装置（画像処理装置）のハードウェア構成を示す図である。 仮想３次元空間の一例を示す図である。 芝オブジェクトの一例を示す図である。 芝オブジェクトのフィールドオブジェクトへの配置の仕方を説明するための図である。 芝オブジェクトに対応するテクスチャ画像の一例を示す図である。 芝オブジェクトに対応するテクスチャ画像について説明するための図である。 補正係数データの一例を示す図である。 ゲーム装置が実行する処理を示すフロー図である。 ゲーム装置が実行する処理を示すフロー図である。 補正係数データの他の一例を示す図である。 補正係数データの他の一例を示す図である。 補正係数データの他の一例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るプログラム配信システムの全体構成を示す図である。

符号の説明

１０ ゲーム装置、１１ 家庭用ゲーム機、１２ バス、１４ マイクロプロセッサ、１６ 主記憶、１８ 画像処理部、２０ 入出力処理部、２２ 音声処理部、２４ 光ディスク読み取り部、２６ ハードディスク、２８ 通信インタフェース、３０ コントローラ、３２ モニタ、３４ スピーカ、３６ 光ディスク、４０ 仮想３次元空間、４２ フィールドオブジェクト、４４ ゴールオブジェクト、４６ 選手オブジェクト、４８ ボールオブジェクト、４９ 仮想カメラ、５０ 芝オブジェクト、５２ 芝オブジェクトの配置位置、５４ 芝オブジェクトの上端部分、５６ 芝オブジェクトの下端部分、６０ テクスチャ画像、１００ プログラム配信システム、１０２ ゲームデータベース、１０４ サーバ、１０６ 通信ネットワーク、１０８ プログラム配信装置。

Claims (7)

1. 第１オブジェクトと、前記第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置において、
   前記第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャを記憶するテクスチャ記憶手段と、
   前記明暗度の補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、
   前記第２オブジェクトの各点の色情報を、前記テクスチャが示す該点の明暗度を前記補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、前記第１オブジェクト上の、前記第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得する色情報取得手段と、
   を含み、
   前記補正係数記憶手段は、前記第２オブジェクト内における位置と前記補正係数とを対応づけてなるデータを記憶し、
   前記色情報取得手段は、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、前記第２オブジェクト内における該点の位置に対応する前記補正係数を前記補正係数記憶手段の記憶内容に基づいて取得し、該補正係数を用いる、
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 第１オブジェクトと、前記第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置において、
   前記第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャを記憶するテクスチャ記憶手段と、
   前記明暗度の補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、
   前記第２オブジェクトの各点の色情報を、前記テクスチャが示す該点の明暗度を前記補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、前記第１オブジェクト上の、前記第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得する色情報取得手段と、
   を含み、
   前記補正係数記憶手段は、前記明暗度と前記補正係数とを対応づけてなるデータを記憶し、
   前記色情報取得手段は、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、前記テクスチャが示す該点の明暗度に対応する前記補正係数を前記補正係数記憶手段の記憶内容に基づいて取得し、該補正係数を用いる、
   ことを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像処理装置において、
   前記補正係数記憶手段は、色種類に対応づけて、前記補正係数を記憶し、
   前記色情報取得手段は、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、各色種類ごとに対応づけて記憶される前記補正係数を用いる、
   ことを特徴とする画像処理装置。
4. 第１オブジェクトと、前記第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置の制御方法において、
   前記画像処理装置に含まれるマイクロプロセッサが、前記第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャを記憶してなるテクスチャ記憶手段の記憶内容を読み出すステップと、
   前記マイクロプロセッサが、前記明暗度の補正係数を記憶してなる補正係数記憶手段の記憶内容を読み出すステップと、
   前記マイクロプロセッサが、前記第２オブジェクトの各点の色情報を、前記テクスチャが示す該点の明暗度を前記補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、前記第１オブジェクト上の、前記第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得する色情報取得ステップと、
   を含み、
   前記補正係数記憶手段は、前記第２オブジェクト内における位置と前記補正係数とを対応づけてなるデータを記憶し、
   前記色情報取得ステップにおいて、前記マイクロプロセッサは、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、前記第２オブジェクト内における該点の位置に対応する前記補正係数を前記補正係数記憶手段の記憶内容に基づいて取得し、該補正係数を用いる、
   ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
5. 第１オブジェクトと、前記第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
   前記第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャを記憶してなるテクスチャ記憶手段の記憶内容を読み出す手段、
   前記明暗度の補正係数を記憶してなる補正係数記憶手段の記憶内容を読み出す手段、及び、
   前記第２オブジェクトの各点の色情報を、前記テクスチャが示す該点の明暗度を前記補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、前記第１オブジェクト上の、前記第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得する色情報取得手段、
   として前記コンピュータを機能させ、
   前記補正係数記憶手段は、前記第２オブジェクト内における位置と前記補正係数とを対応づけてなるデータを記憶し、
   前記色情報取得手段は、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、前記第２オブジェクト内における該点の位置に対応する前記補正係数を前記補正係数記憶手段の記憶内容に基づいて取得し、該補正係数を用いる、
   ことを特徴とするプログラム。
6. 第１オブジェクトと、前記第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置の制御方法において、
   前記画像処理装置に含まれるマイクロプロセッサが、前記第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャを記憶してなるテクスチャ記憶手段の記憶内容を読み出すステップと、
   前記マイクロプロセッサが、前記明暗度の補正係数を記憶してなる補正係数記憶手段の記憶内容を読み出すステップと、
   前記マイクロプロセッサが、前記第２オブジェクトの各点の色情報を、前記テクスチャが示す該点の明暗度を前記補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、前記第１オブジェクト上の、前記第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得する色情報取得ステップと、
   を含み、
   前記補正係数記憶手段は、前記明暗度と前記補正係数とを対応づけてなるデータを記憶し、
   前記色情報取得ステップにおいて、前記マイクロプロセッサは、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、前記テクスチャが示す該点の明暗度に対応する前記補正係数を前記補正係数記憶手段の記憶内容に基づいて取得し、該補正係数を用いる、
   ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
7. 第１オブジェクトと、前記第１オブジェクト上に立てられる第２オブジェクトと、が配置された仮想３次元空間を仮想カメラから見た様子を表す画像を生成する画像処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
   前記第２オブジェクトの各点の明暗度を示すテクスチャを記憶してなるテクスチャ記憶手段の記憶内容を読み出す手段、
   前記明暗度の補正係数を記憶してなる補正係数記憶手段の記憶内容を読み出す手段、及び、
   前記第２オブジェクトの各点の色情報を、前記テクスチャが示す該点の明暗度を前記補正係数に基づいて補正することによって得られる補正後明暗度と、前記第１オブジェクト上の、前記第２オブジェクトが配置された位置の色情報と、に基づいて取得する色情報取得手段、
   として前記コンピュータを機能させ、
   前記補正係数記憶手段は、前記明暗度と前記補正係数とを対応づけてなるデータを記憶し、
   前記色情報取得手段は、前記第２オブジェクトの各点の色情報を取得する場合、前記テクスチャが示す該点の明暗度に対応する前記補正係数を前記補正係数記憶手段の記憶内容に基づいて取得し、該補正係数を用いる、
   ことを特徴とするプログラム。
   

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