JP4865472B2 - プログラム、情報記憶媒体及び画像生成システム - Google Patents
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Description
また本発明に係る画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体では、前記スペキュラ用法線ベクトル取得部は、法線摂動成分の強さパラメータをCPとした場合に、NRS=CP×β×NRの演算式により前記スペキュラ用法線摂動成分NRSを求めて、前記スペキュラ用法線ベクトルを求め、前記ディフューズ用法線ベクトル取得部は、NRD=CP×(1−β)×NRの演算式により前記ディフューズ用法線摂動成分NRDを求めて、前記ディフューズ用法線ベクトルを求めるようにしてもよい。
図1に本実施形態の画像生成システム(ゲームシステム)のブロック図の例を示す。なお本実施形態の画像生成システムは図1の構成要素(各部)の一部を省略した構成としてもよい。
2.1 第1、第2の色補間処理
レースゲームなどでは、プレーヤは、選択画面に表示されたレースカーの中から、自身が好む配色のレースカーを選択し、選択されたレースカーを操作してゲームを楽しむ。従って、このような選択画面において選択できるレースカーとして、現実世界で流行しているマジョーラ(日本ペイントの登録商標)と呼ばれる玉虫色の配色が施されたレースカーを用意できれば、プレーヤの満足度を高めることができる。
またスペキュラ色Cspの強さパラメータ(明るさパラメータ)SPは、下式のような演算式により求めることができる。
ここで、K1、K2、K3としては、RGB−YUV変換においてRGB成分をY成分に変換する係数等を用いることができ、例えばK1=0.299、K2=0.587、K3=0.114である。これによりスペキュラ色Cspの強さ(明るさ、輝度)を抽出できる。
ここで、調整パラメータをCVとした場合には例えば下式のような演算式を採用できる。
上式(4)では、a=2CV、b=1−2CVになる。
また補間係数R2は、スペキュラ色Cspの強さパラメータSPを引数とする関数H(SP)を用いて、R2=H(SP)というように表すことができる。
次に、ライティング処理によるスペキュラ色、ディフューズ色の求め方について説明する。現実世界での照光現象をシミュレートするための数学的モデルとして、この種の画像生成システムでは種々の照明モデルが用いられている。図8(A)、図8(B)に、光源が平行光である場合の照明モデルの例を示す。
ここで、Ksp、Kdf、Kamは、各々、スペキュラ光、ディフューズ光、アンビエント光についての反射率(物体色)であり、Isp、Idf、Iamは、スペキュラ光、ディフューズ光、アンビエント光の輝度(強さ、光源色)である。Nはオブジェクト(移動体)の法線ベクトルであり、Lは光源(平行光源)LSのベクトルであり、Rは反射ベクトルであり、R=−E+2(N・E)Nと表すことができる。nは鏡面反射指数(ハイライト特性係数)である。
ここで、Hはハーフベクトルであり、H=(E+L)/|E+L|と表すことができる。
図9(A)では、レースカーを表す移動体MOBから遠くの位置に仮想カメラVCが配置されて、ゲーム画像が生成されている。一方、図9(B)では、仮想カメラVCが移動体MOBに接近して、ゲーム画像が生成されている。
図13のA1では、オブジェクトのデフォルトの法線ベクトルである基本法線ベクトルNBを、まず求めている。この基本法線ベクトルNBはオブジェクトの法線ベクトル情報に基づいて求めることができる。
次に図15(A)、図15(B)を用いて、スペキュラ用法線摂動成分、ディフューズ用法線摂動成分の具体的な取得手法について説明する。
次に、摂動成分テクスチャを利用して法線ベクトルの摂動成分を取得する手法について説明する。
次に本実施形態の詳細な処理例を図18、図19のフローチャートを用いて説明する。
図20(A)に本実施形態を実現できるハードウェアの構成例を示す。
112 移動体演算部、114 仮想カメラ制御部、120 画像生成部、
121 ライティング処理部、122 第1の色補間部、123 第2の色補間部、
124 色合成部、126 スペキュラ用法線ベクトル取得部、
127 ディフューズ用法線ベクトル取得部、128 基本法線ベクトル取得部、
129 基本法線摂動成分取得部、130 音生成部、160 操作部、170 記憶部、
172 主記憶部、174 描画バッファ、176 モデルデータ記憶部、
178 テクスチャ記憶部、180 情報記憶媒体、190 表示部、192 音出力部、
194 補助記憶装置、196 通信部
Claims (15)
- オブジェクトのライティング処理を行い、オブジェクトのスペキュラ光による反射色であるスペキュラ色とオブジェクトのディフューズ光による反射色であるディフューズ色を照明モデルにより求めるライティング処理部と、
前記スペキュラ色の明るさに応じてその値が変化する第1の補間係数を求め、第1の設定色と第2の設定色を前記第1の補間係数で補間することで、第1の補間色を求める第1の色補間部と、
前記スペキュラ色の明るさに応じてその値が変化する第2の補間係数を求め、前記第1の補間色と前記スペキュラ色を前記第2の補間係数で補間することで、第2の補間色を求める第2の色補間部と、
少なくとも前記第2の補間色と前記ディフューズ色に基づいて、オブジェクトの反射色を求める色合成部として、
コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項1において、
前記第1の色補間部は、
前記スペキュラ色の明るさパラメータをSPとし、調整パラメータをCVとし、a=2CVとし、b=1−2CVとした場合に、R1=a×SP+b=2CV×(SP−1)+1の演算式により前記第1の補間係数R1を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項1又は2において、
前記第1の色補間部は、
オブジェクト毎に異なる色に設定された前記第1、第2の設定色を補間することで、前記第1の補間色を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
スペキュラ用法線摂動成分によりその向きが摂動されるスペキュラ用法線ベクトルを求めるスペキュラ用法線ベクトル取得部と、
ディフューズ用法線摂動成分によりその向きが摂動されるディフューズ用法線ベクトルを求めるディフューズ用法線ベクトル取得部として、
コンピュータを機能させ、
前記ライティング処理部は、
求められた前記スペキュラ用法線ベクトルに基づいてオブジェクトの前記スペキュラ色を求め、求められた前記ディフューズ用法線ベクトルに基づいてオブジェクトの前記ディフューズ色を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項4において、
前記ライティング処理部は、
光源ベクトルと、仮想カメラの視線ベクトルと、前記スペキュラ用法線ベクトルに基づいて、オブジェクトの前記スペキュラ色を求め、前記光源ベクトルと、前記ディフューズ用法線ベクトルに基づいて、オブジェクトの前記ディフューズ色を求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項4又は5において、
オブジェクトの頂点に設定され、オブジェクトの形状を表す頂点法線ベクトルと、オブジェクトにマッピングされ、オブジェクトの表面の凹凸を表す法線テクスチャとに基づいて、オブジェクトの形状と表面の凹凸を表す基本法線ベクトルを求める基本法線ベクトル取得部として、
コンピュータを機能させ、
前記スペキュラ用法線ベクトル取得部は、
前記基本法線ベクトルと前記スペキュラ用法線摂動成分に基づいて、前記スペキュラ用法線ベクトルを求め、
前記ディフューズ用法線ベクトル取得部は、
前記基本法線ベクトルと前記ディフューズ用法線摂動成分に基づいて、前記ディフューズ用法線ベクトルを求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項4乃至6のいずれかにおいて、
基本法線摂動成分を求める基本法線摂動成分取得部として、
コンピュータを機能させ、
前記スペキュラ用法線ベクトル取得部は、
前記基本法線摂動成分に基づき前記スペキュラ用法線摂動成分を求めて、前記スペキュラ用法線ベクトルを求め、
前記ディフューズ用法線ベクトル取得部は、
前記基本法線摂動成分に基づき前記ディフューズ用法線摂動成分を求めて、前記ディフューズ用法線ベクトルを求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項7において、
前記スペキュラ用法線ベクトル取得部は、
前記基本法線摂動成分をNRとし、法線摂動成分の割合パラメータをβとした場合に、β×NRに応じた前記スペキュラ用法線摂動成分を求めて、前記スペキュラ用法線ベクトルを求め、
前記ディフューズ用法線ベクトル取得部は、
(1−β)×NRに応じた前記ディフューズ用法線摂動成分を求めて、前記ディフューズ用法線ベクトルを求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項8において、
前記スペキュラ用法線ベクトル取得部は、
法線摂動成分の強さパラメータをCPとした場合に、NRS=CP×β×NRの演算式により前記スペキュラ用法線摂動成分NRSを求めて、前記スペキュラ用法線ベクトルを求め、
前記ディフューズ用法線ベクトル取得部は、
NRD=CP×(1−β)×NRの演算式により前記ディフューズ用法線摂動成分NRDを求めて、前記ディフューズ用法線ベクトルを求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項7乃至9のいずれかにおいて、
前記基本法線摂動成分取得部は、
テクスチャラッピングのモードを、テクスチャを繰り返しマッピングするリピートモードに設定して、各テクセルに摂動成分が設定された摂動成分テクスチャのテクスチャマッピングを行うことで、前記基本法線摂動成分を求め、
前記リピートモードは、テクスチャ座標の値域の範囲を超えたテクスチャ座標が指定された場合に、値域の範囲外の余白のテクスチャ画像を埋めるためにテクスチャを繰り返しマッピングするモードであることを特徴とするプログラム。 - 請求項10において、
前記基本法線摂動成分取得部は、
倍率パラメータをP1、P2とし、前記テクスチャ座標をU、Vとし、テクスチャ座標変換後のテクスチャ座標をU’、V’とした場合に、U’=P1×U、V’=P2×Vの変換式によりテクスチャ座標変換を行って、前記摂動成分テクスチャのテクスチャマッピングを行うことで、前記基本法線摂動成分を求めることを特徴とするプログラム。 - 移動体を含む複数のオブジェクトをオブジェクト空間に設定するオブジェクト空間設定部と、
前記オブジェクト空間内で前記移動体を移動させるための演算を行う移動体演算部と、
前記オブジェクト空間内の所与の視点から見える画像を生成するための仮想カメラの制御処理を行う仮想カメラ制御部と、
前記移動体のライティング処理を行い、前記移動体のスペキュラ光による反射色であるスペキュラ色と前記移動体のディフューズ光による反射色であるディフューズ色を照明モデルにより求めるライティング処理部と、
前記スペキュラ色の明るさに応じてその値が変化する第1の補間係数を求め、第1の設定色と第2の設定色を前記第1の補間係数で補間することで、第1の補間色を求める第1の色補間部と、
前記スペキュラ色の明るさに応じてその値が変化する第2の補間係数を求め、前記第1の補間色と前記スペキュラ色を前記第2の補間係数で補間することで、第2の補間色を求める第2の色補間部と、
少なくとも前記第2の補間色と前記ディフューズ色に基づいて、前記移動体の反射色を求める色合成部として、
コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、請求項1乃至12のいずれかに記載のプログラムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。
- 画像を生成する画像生成システムであって、
オブジェクトのライティング処理を行い、オブジェクトのスペキュラ光による反射色であるスペキュラ色とオブジェクトのディフューズ光による反射色であるディフューズ色を照明モデルにより求めるライティング処理部と、
前記スペキュラ色の明るさに応じてその値が変化する第1の補間係数を求め、第1の設定色と第2の設定色を前記第1の補間係数で補間することで、第1の補間色を求める第1の色補間部と、
前記スペキュラ色の明るさに応じてその値が変化する第2の補間係数を求め、前記第1の補間色と前記スペキュラ色を前記第2の補間係数で補間することで、第2の補間色を求める第2の色補間部と、
少なくとも前記第2の補間色と前記ディフューズ色に基づいて、オブジェクトの反射色を求める色合成部とを含むことを特徴とする画像生成システム。 - 画像を生成する画像生成システムであって、
移動体を含む複数のオブジェクトをオブジェクト空間に設定するオブジェクト空間設定部と、
前記オブジェクト空間内で前記移動体を移動させるための演算を行う移動体演算部と、
前記オブジェクト空間内の所与の視点から見える画像を生成するための仮想カメラの制御処理を行う仮想カメラ制御部と、
前記移動体のライティング処理を行い、前記移動体のスペキュラ光による反射色であるスペキュラ色と前記移動体のディフューズ光による反射色であるディフューズ色を照明モデルにより求めるライティング処理部と、
前記スペキュラ色の明るさに応じてその値が変化する第1の補間係数を求め、第1の設定色と第2の設定色を前記第1の補間係数で補間することで、第1の補間色を求める第1の色補間部と、
前記スペキュラ色の明るさに応じてその値が変化する第2の補間係数を求め、前記第1の補間色と前記スペキュラ色を前記第2の補間係数で補間することで、第2の補間色を求める第2の色補間部と、
少なくとも前記第2の補間色と前記ディフューズ色に基づいて、前記移動体の反射色を求める色合成部とを含むことを特徴とする画像生成システム。
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