JP5456820B2

JP5456820B2 - ゲーム装置

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Publication number: JP5456820B2
Application number: JP2012075165A
Authority: JP
Inventors: 桂司菊池
Original assignee: Square Enix Co Ltd
Current assignee: Square Enix Co Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: JP2013202223A

Description

本発明は、視差バリアを有した３Ｄディスプレイを有し、仮想空間に存在するオブジェクトについて視差を持たせた立体視用画像をフレーム毎に表示することで、ゲーム画面の立体視を可能とするゲーム装置に関する。

近年、ゲーム内に登場するキャラクタなどのオブジェクトについて、裸眼での立体視を可能とする視差バリア方式を採用したゲーム装置が実用化されている。この視差バリア方式は、例えば、スリット状に伸びる液晶スリットを視差バリアとして配置し、視差を有する画像を一枚の画像に合成して画像表示用の液晶パネルに表示して、バックライトからの光を複数の液晶スリットで遮ることによって、右目と左目に異なる画素を通過した光が見えるようするものである。このような視差バリア方式を用いたゲーム装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものをあげることができる。

ところで、このような視差バリア方式を用いたゲーム装置において、ゲーム上の仮想空間におけるオブジェクトに視差を設け、３Ｄ表示が可能となるようにする場合、図８（ａ）に示すように、仮想カメラ３０と、仮想カメラ３０がその移動に追従するプレイヤキャラクタなどの対象オブジェクト３１との間に３Ｄスクリーン面３２が設けられ、３Ｄスクリーン面３２よりも対象オブジェクト３１側にあるオブジェクト３３ｂは、視差が小さく奥行きがあるように表示され、この３Ｄスクリーン面３２よりも仮想カメラ３０側にあるオブジェクト３３ａは、視差を大きくすることで画面から立体的に飛び出して見えるように表示することが行われている（なお、図８は、仮想空間を地面と垂直な高さ方向から見た場合を表す図である）。

従来は、この３Ｄスクリーン面３２と仮想カメラ３０の距離は固定化されるのが一般的であり、アクションゲームなど、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化するようなゲームにおいては、図８（ｂ）に示すように、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が十分あるにもかかわらず、仮想カメラ３０のごく近くに存在するオブジェクト３３ａのみが立体的に飛び出して見えるなど、十分な臨場感を持たせながら、オブジェクト３３を３Ｄ表示させることができなかった。このような問題を解決する方法としては、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように維持しながら、立体視用画像を生成することが考えられる。

しかし、近年のアクションゲームでは、プレイヤに対して、ゲームによりリアルな感覚を与えたり、ゲームでの緊張感の変化を実感させるなど、エンターテイメント性を向上させる目的で、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１との距離が激しく変化するゲームも登場してきている。このようなゲームにおいて、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１との距離の変化に合わせて、３Ｄスクリーン面３２の位置を急激に変化させるとすると、オブジェクト３３ａの視差が急激に変化して、その変化の大きさにプレイヤの目がついていかず、プレイヤに不快な感覚を与えたり、オブジェクト３３ａが立体的に見えずに２つにずれて重なっているように見えるなどの問題があった。

特開２０１１−２５７６８２号公報

本発明は、このような問題を解決するもので、仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が変化するゲームであっても、臨場感を維持しながら、プレイヤに不快な感覚を与えることなく、オブジェクトの３Ｄ表示が可能なゲーム装置を提供することを目的とする。

本発明は、視差バリアを有した３Ｄディスプレイを有し、仮想空間に存在するオブジェクトについて視差を持たせた立体視用画像をフレーム毎に表示することで、ゲーム画面の立体視を可能とするゲーム装置であって、仮想カメラと、仮想カメラが追従する対象オブジェクトを結ぶ線分に垂直な３Ｄスクリーン面を設定する３Ｄスクリーン面設定手段と、ゲームの進行状況に応じて、仮想カメラと対象オブジェクトとの距離を変化させる距離変化手段と、距離変化手段により仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が変化すると、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように、３Ｄスクリーン面の位置を調整する３Ｄスクリーン面位置調整手段と、３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに遠い位置にあるオブジェクトについては視差がなく、且つ、３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに近い位置にあるオブジェクトについては視差を持たせた立体視用画像を生成する画像生成手段と、画像生成手段により生成された立体視用画像を３Ｄディスプレイに表示する表示手段とを備え、３Ｄスクリーン面位置調整手段は、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるまで、段階的に３Ｄスクリーン面の位置を移動させることを特徴とするゲーム装置に関する。

例えば、ゲームの進行状況によりイベントが発生し、仮想カメラと対象オブジェクトの距離が変化したような場合であっても、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように、３Ｄスクリーン面の位置が段階的に変化するため、オブジェクトの視差が急激に変化することなく、プレイヤに不快な感覚を与えたり、オブジェクトが立体的に見えなくなるなどの問題を生じることなく、オブジェクトの３Ｄ表示を行うことができる。

本発明では、仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離を記憶する距離記憶手段と、仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離が変化するごとに、距離記憶手段に記憶された仮想カメラと３Ｄスクリーン面の距離を更新する距離更新手段とを備え、３Ｄスクリーン面位置調整手段は、変化後の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離と、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となる際の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離である基準距離との差が、距離記憶手段に記憶された仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離と基準距離との差の所定の割合となるように３Ｄスクリーン面の位置を移動させることが好ましい。

変化後の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離と、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となる際の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離である基準距離との差が、変化前の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離と基準距離との差の所定の割合となるように３Ｄスクリーン面の位置を移動させることで、例えば、現在の３Ｄスクリーン面の位置から最終的な位置までの距離が８ｍであったような場合に、最終的な位置までの距離が４ｍの位置に３Ｄスクリーン面が移動し、さらには、最終的な位置までの距離が２ｍの位置にといったように、最終的な位置までの１／２の距離を２フレーム毎に移動することになる。

したがって、最初は移動距離が大きく、その移動距離は所定の割合で小さくなっていき、目的の所定の位置まで３Ｄスクリーン面が移動することになる。この結果、３Ｄスクリーン面の位置が滑らかに変化することになり、視差が急激に変化することもなく、プレイヤの目にも優しく不快感を与えることもなくなる。

本発明では、３Ｄスクリーン面位置調整手段は、距離記憶手段に記憶された仮想カメラと３Ｄスクリーン面の距離と、基準距離の差が所定の距離以下である場合は、前記所定の割合にかかわらず、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となる位置に３Ｄスクリーン面を移動させることが好ましい。

３Ｄスクリーン面の現在の位置から最終的な基準位置までの距離に対して、所定の割合だけ３Ｄスクリーン面を移動させる処理を続けると、いつまでも３Ｄスクリーン面の移動が完了しないこととなるため、３Ｄスクリーン面の位置が本来あるべき位置に、ある程度近づいた段階で、３Ｄスクリーン面の位置の移動を完了させるものである。このようにすることで、不要な演算処理の発生を防ぐことができる。

本発明では、３Ｄスクリーン面位置調整手段は、距離変化手段により仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が変化してから所定のフレーム内に、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように、３Ｄスクリーンの位置を移動させることが好ましい。

３Ｄスクリーン面の位置の移動を所定のフレーム内で完了することとすることで、３Ｄスクリーン面の移動に滑らかさを持たせつつ、３Ｄスクリーン面を本来あるべき位置に比較的、速やかに移動させることができる。

本発明では、仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離には予め最大距離が設定されており、３Ｄスクリーン面位置調整手段は、最大距離の範囲内で、３Ｄスクリーンの位置を移動させることが好ましい。

オブジェクトを３Ｄ表示する際は、３Ｄスクリーン面から離れて仮想カメラに近い距離になるオブジェクトほど、視差が大きくなる。仮想カメラと３Ｄスクリーン面の距離が離れすぎると、３Ｄスクリーン面から遠い位置にあるオブジェクトは視差が大きすぎて、立体的には見えず、見苦しいものとなる。そこで、仮想カメラと３Ｄスクリーン面の距離の最大値を定めることで、このような問題を防ぐことができる。仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が大きく離れた場合、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となる基準位置まで移動しても、仮想カメラと３Ｄスクリーン面の距離がその最大値を超えてしまうため、最大値を維持できるよう、３Ｄスクリーン面がより仮想カメラに近づくことになる。

本発明は、視差バリアを有した３Ｄディスプレイを有し、仮想空間に存在するオブジェクトについて視差を持たせた立体視用画像をフレーム毎に表示することで、ゲーム画面の立体視を可能とするゲーム装置において実行されるゲームプログラムであって、ゲーム装置を、仮想カメラと、仮想カメラが追従する対象オブジェクトを結ぶ線分に垂直な３Ｄスクリーン面を設定する３Ｄスクリーン面設定手段と、ゲームの進行状況に応じて、仮想カメラと対象オブジェクトとの距離を変化させる距離変化手段と、距離変化手段により仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が変化すると、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように、３Ｄスクリーン面の位置を調整する３Ｄスクリーン面位置調整手段と、３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに遠い位置にあるオブジェクトについては視差がなく、且つ、３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに近い位置にあるオブジェクトについては視差を持たせた立体視用画像を生成する画像生成手段と、画像生成手段により生成された立体視用画像を３Ｄディスプレイに表示する表示手段として機能させ、３Ｄスクリーン面位置調整手段は、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるまで、段階的に３Ｄスクリーン面の位置を移動させることを特徴とするゲームプログラムに関する。

本発明は、視差バリアを有した３Ｄディスプレイを有し、仮想空間に存在するオブジェクトについて視差を持たせた立体視用画像をフレーム毎に表示することで、ゲーム画面の立体視を可能とするゲーム装置において実行されるゲーム画面表示方法であって、仮想カメラと、仮想カメラが追従する対象オブジェクトを結ぶ線分に垂直な３Ｄスクリーン面を設定するステップと、ゲームの進行状況に応じて、仮想カメラと対象オブジェクトとの距離を変化させるステップと、仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が変化すると、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように、３Ｄスクリーン面の位置を調整するステップと、３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに遠い位置にあるオブジェクトについては視差がなく、且つ、３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに近い位置にあるオブジェクトについては視差を持たせた立体視用画像を生成するステップと、生成された立体視用画像を３Ｄディスプレイに表示するステップとを備え、３Ｄスクリーン面の位置を調整するステップは、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるまで、段階的に３Ｄスクリーン面の位置を移動させるものであることを特徴とするゲーム画面表示方法に関する。

本発明の実施の形態にかかるゲーム装置の外観図である。本発明の実施の形態にかかるゲーム装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態にかかるゲーム装置における仮想カメラ、対象オブジェクト及び３Ｄスクリーン面の関係を表す図である。本発明の実施の形態にかかるゲーム装置における３Ｄスクリーン面管理テーブルを表す図である。本発明の実施の形態にかかる３Ｄスクリーン面の移動処理についてのフローチャートの例である。本発明の実施の形態にかかる３Ｄスクリーン面の位置決定処理についてのフローチャートの例である。仮想カメラ、対象オブジェクト及び３Ｄスクリーン面の関係を表す図である。従来のゲーム装置における仮想カメラ、対象オブジェクト及び３Ｄスクリーン面の関係を表す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この実施の形態に適用されるゲーム装置の構成を示す外観図である。携帯型のゲーム装置１は、第１表示器１１を上部ハウジング１７ａに収納し、第２表示器１２を下部ハウジング１７ｂに収納している。上部ハウジング１７ａの下辺にはヒンジ部１７ｃが設けられ、下部ハウジング１７ｂの上辺と接続され、開閉が自在となっている。上部ハウジング１７ａの第１表示器１１の右方には、スピーカ１５の音抜き孔が形成されている。

操作部１４には、動作スイッチの○ボタン１４ａ、△ボタン１４ｂ、□ボタン１４ｃ及び×ボタン１４ｄと、方向指示スイッチの十字キー１４ｃと、スタートボタン１４ｈ、セレクトボタン１４ｊ、側面スイッチのＬボタン１４ｇ及びＲボタン１４ｆが含まれる。○ボタン１４ａ、△ボタン１４ｂ、□ボタン１４ｃ及び×ボタン１４ｄは、下部ハウジング１７ｂにおいて第２表示器１２の右方に設置されている。十字キー１４ｅは、下部ハウジング１７ｂにおいて第２表示器１２の左方に設置されている。十字キー１４ｅは、例えば、コマンドの選択やプレイヤキャラクタの移動に使用される。Ｌボタン１４ｆ及びＲボタン１４ｇは、下部ハウジング１７ｂにおける上辺の左端、右端に設置されており、必要に応じて、所定の指示入力に使用される。

また、図１では図示しないが、第２表示器１２の上面にはタッチパネルが設けられている。タッチパネルは、スティック又は指等で押圧したり、スティックを移動させることで、その座標位置を検出するものである。

下部ハウジング１７ｂの上辺側の側面は、ゲームプログラムを格納した記憶媒体であるカートリッジ１６を挿入することが可能なカートリッジ挿入部が設けられている。カートリッジ挿入部の内部には、カートリッジ１６と接続するためのコネクタ２８が内蔵されている。

次に、ゲーム装置１の回路構成について説明する。図２は、ゲーム装置１の構成を示すブロック図である。ハウジング１７に収納される電子回路基板には、ＣＰＵコア２１が実装される。ＣＰＵコア２１は、ワーキングＲＡＭ（ＷＲＡＭ）２２、第１のグラフィック処理ユニット（第１ＧＰＵ）２４、第２のグラフィック処理ユニット（第２ＧＰＵ）２６、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２７及びコネクタ２８に接続されている。ＣＰＵコア２１は、コネクタ２８を介してカートリッジ１６との接続が可能である。ＣＰＵコア２１は、システムプログラムを記憶したＲＯＭと、内部タイマを備える。Ｉ／Ｆ回路２７は、タッチパネル１３、操作部１４、及びスピーカ１５等の外部入出力装置とＣＰＵコア２１との間のデータの受け渡しを行なう回路である。

カートリッジ１６は、ゲームプログラムを格納した記憶媒体であり、ゲームプログラムを記憶するＲＯＭ１６ａとバックアップデータが書き換え可能なＲＡＭ１６ｂとを搭載している。カートリッジ１６のＲＯＭ１６ａに記憶されたゲームプログラムは、ＷＲＡＭ２２にロードされ、ロードされたゲームプログラムがＣＰＵコア２１によって実行される。ＣＰＵコア２１がゲームプログラムを実行して得られる一時的なデータや画像を生成するためのデータは、ＷＲＡＭ２２に記憶される。

第１ＧＰＵ２４及び第２ＧＰＵ２６は、ＣＰＵコア２１からの指示に応じて、フレーム単位（例えば、３０分の１秒単位又は６０分の１秒単位）で、ＷＲＡＭ２２に記憶されているデータに基づいてゲーム画像を生成し、第１ＶＲＡＭ２３、第２ＶＲＡＭ２５に描画する。第１ＧＰＵ２４及び第２ＧＰＵ２６は、ＣＰＵコア２１からの指示に応じて、第１ＶＲＡＭ２３、第２ＶＲＡＭ２５のそれぞれに描画されたゲーム画像を第１表示器１１及び第２表示器１２に表示する。

第１表示器１１及び第２表示器１２は、少なくともいずれか一方が、視差バリア方式による３Ｄディスプレイである。第１表示器１１及び第２表示器１２には、縦方向にスリット状に伸びる液晶スリットが視差バリアとして配置されており、バックライトからの光を複数の液晶スリットで遮ることによって、右目と左目に異なる画素を通過した光が見えるようになっている。

第１ＧＰＵ２４又は第２ＧＰＵ２６は、ＣＰＵコア２１からの指示に応じて、フレーム単位で左目用及び右目用の互いに視差を有するゲーム画像をそれぞれ生成し、第１ＶＲＡＭ２３又は第２ＶＲＡＭ２５に、左目用と右目用のゲーム画像の画素が縦方向に交互に並んだ立体視用画像を、２フレーム単位で描画する。液晶スリットによる視差バリアがオンとなっている状態で、この立体視用画像が液晶パネルに表示されると、ゲーム内のオブジェクトを立体視することが可能となる。

無線通信装置２９は、無線通信ポートを介して通信ネットワークに接続され、他のゲーム装置やサーバ装置とインターネットを介して通信を行なうことができる。また、アンテナを有する通信ユニットを介して、他のゲーム装置やサーバ装置と無線により通信を行なうことが可能である。

次に、本発明の概要について説明する。図３は、本発明の実施の形態にかかるゲーム装置における仮想カメラ、対象オブジェクト及び３Ｄスクリーン面の関係を表す図である。図３は、例えば、仮想カメラ３０が、プレイヤキャラクタなどの対象オブジェクト３１の動きに追従しながら移動しているような場合において、仮想空間の地面と垂直な高さ方向から見た場合を表す図である。３Ｄスクリーン面３２は、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１を結ぶ線分に直行する平面である。

３Ｄスクリーン面３２よりも対象オブジェクト３１側にあるオブジェクト３３ｂは、左目用画像と右目用画像の視差が小さく奥行きがあるように見え、３Ｄスクリーン面３２よりも仮想カメラ３０側にあるオブジェクト３３ａには左目用画像と右目用画像の視差が大きく画面から立体的に飛び出しているように見える。なお、オブジェクト３３ａの左目用画像と右目用画像に視差を設ける方法として、３Ｄスクリーン面３２と平行な方向で左右の位置が異なる２つの仮想カメラ３０をもとに、レンダリングを行うなどの方法がとられる。

また、ゲーム画面の３Ｄ表示を臨場感のあるものとするためには、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が一定の範囲であることが必要であり、ここでは、この比をａ／ｂ＝Ｐであるとする。したがって、臨場感のある３Ｄ表示を実現するためには、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離に応じて、仮想カメラ３０と３Ｄスクリーン面３２の距離も変化させる必要がある。

例えば、ａ／ｂが２／１であると仮定して説明をする。図３（ａ）は、特にイベントが発生していない通常の状態であり、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１との距離が４ｍであり、仮想カメラ３０と３Ｄスクリーン面３２との距離は２ｍとなっている。対象オブジェクト３１が移動しても、特にイベントが発生しない限り、この距離が維持される。

仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化するイベントが発生すると、図３（ｂ）のように対象オブジェクト３１の位置はそのまま変わらず、仮想カメラ３０が３ｍｍ後方に移動する。この場合、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１との距離は７ｍである。仮想カメラ３０の位置が移動しても、図３（ｄ）に示すように、３Ｄスクリーン面３２の位置が、仮想カメラ３０との距離が３．５ｍとなる位置（基準位置という）に即座に切り替わるのではなく、図３（ｂ）に示すようにイベント発生前の位置から、図３（ｃ）で示すような状況を経て、最終的に基準位置に移動することとなる。３Ｄスクリーン面３２の移動は２フレーム単位で移動する。なお、ここで基準位置とは。（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定のａ／ｂとなる際の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離をいう。

仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化した当初は、図３（ｂ）に示すように、仮想カメラ３０と３Ｄスクリーン面３２の距離は５ｍである。ここから、基準位置までの１．５ｍの距離を３Ｄスクリーン面３２が段階的に移動していく。

この場合、変化後の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離と、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定のａ／ｂとなる際の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離である基準距離との差が、変化前の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離と基準距離との差の所定の割合Ｒとなるように３Ｄスクリーン面３２の位置を変化させることができる。例えば、所定の割合Ｒが１／２であるような場合であれば、１．５ｍの距離を最初の２フレームで０．７５ｍを移動し、さらに次の２フレームで０．３７５ｍ移動することになる。

このように３Ｄスクリーン面３２を移動させ、３Ｄスクリーン面３２の基準位置までの距離が所定の距離（例えば０．５ｍ）よりも短くなった場合は、前記所定の割合Ｒに関係なく、３Ｄスクリーン面３２を目的とする基準位置に移動させる。

また、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１との距離が変化してから、所定のフレーム内に、３Ｄスクリーン面３２の移動が完了するように設定することも可能である。例えば、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１との距離が変化してから、８フレーム内に３Ｄスクリーン面の移動が完了するように設定されている場合は、５、６フレーム目における３Ｄスクリーン面３２の位置にかかわらず、７、８フレーム目において、基準位置まで３Ｄスクリーン面３２が移動する。

次に、本発明のゲーム装置において用いられる３Ｄスクリーン面管理テーブルについて説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかるゲーム装置における３Ｄスクリーン面管理テーブルを表す図である。３Ｄスクリーン面管理テーブル４０は、ＷＲＡＭ２２に設定されるもので、仮想カメラと対象オブジェクトの距離（距離Ａ）４１、仮想カメラと３Ｄスクリーン面の距離（距離Ｂ’）４２、所定の値Ｐとなる仮想カメラと３Ｄスクリーン面の基準距離（距離Ｂ）４３、仮想カメラと対象オブジェクトの距離４１が変化してからのフレーム数４４が記憶されている。

仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１との距離を変化させるトリガーとなるイベントが発生すると、距離Ａ４１及び距離Ｂが更新され、フレーム数４４もリセットされる。フレーム数４４は０からフレーム数を計測していく。距離Ｂ’４２は、３Ｄスクリーン面３２が移動する度に更新される。

以下、プレイヤキャラクタなどの対象オブジェクト３１に仮想カメラ３０が追従して、仮想空間が表示される場合を例にあげて述べる。図５は、本発明の実施の形態にかかる３Ｄスクリーン面の移動処理についてのフローチャートの例である。対象オブジェクト３１が移動しても、通常は、対象オブジェクト３１と仮想カメラ３０の距離は維持されるが、プレイヤキャラクタが強力な魔法を使用したり、プレイヤキャラクタのすぐ近くで爆発が発生したり、又は、敵キャラクタに攻撃の照準を定めた場合など、プレイヤの操作やゲームの進行状況によって特定のイベントが発生すると（ステップＳ１）、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１（プレイヤキャラクタ）の距離が変化する（ステップＳ２）。

ステップＳ１における、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離を変化させるトリガーとなる特定のイベントは、これらに限定されるものではなく、ゲームのジャンルやコンセプトに応じて、適宜、設定することが可能である。また、ステップＳ２における変化後の仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離は、ステップＳ１にて発生したイベントに応じて決定されるものであり、イベントの種類によって、変化後の仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離も異なるものとなるよう設定できる。

次に、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１との距離Ａをもとに、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値Ｐとなる仮想カメラ３０と３Ｄスクリーン面３２との距離Ｂが特定され、３Ｄスクリーン面管理テーブル４０が更新される（ステップＳ３）。具体的には、下記式：

により求めることができる。ただし、算定された距離Ｂが、仮想カメラ３０と３Ｄスクリーン面３２との距離のとりうる最大値を超えている場合は、その最大値が、最終的な仮想カメラ３０と３Ｄスクリーン面３２との距離になる。

次いで、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１との距離の変化に応じて、３Ｄスクリーン面管理テーブル４０をもとに、２フレーム後における３Ｄスクリーン面３２の位置が決定される（ステップＳ４）。具体的な処理については、後述する。ステップＳ４にて３Ｄスクリーン面３２の位置が決定されると、３Ｄスクリーン面３２の決定された位置への移動が実行され（ステップＳ５）、３Ｄスクリーン面管理テーブル４０の仮想カメラ３０と３Ｄスクリーン面３２との距離Ａが更新される（ステップＳ６）。

そして、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値Ｐとなる基準位置まで３Ｄスクリーン面３２が移動しているか否かの判定が行われ（ステップＳ７）。基準位置まで３Ｄスクリーン面３２が移動している場合は（ステップＳ７にてＹＥＳ）、３Ｄスクリーン面３２の移動処理は終了する。一方、基準位置まで３Ｄスクリーン面３２が移動していない場合は（ステップＳ７にてＮＯ）、ステップＳ４にて、次のフレームでの３Ｄスクリーン面３２での位置が決定される。

ステップＳ４〜Ｓ７までの一連の処理は、ステップＳ７にて、基準位置まで３Ｄスクリーン面３２が移動していると判定されるまで、フレームごとに繰り返し実行される。

次いで、ステップＳ４における３Ｄスクリーン面３２の位置決定処理について説明する。図６は、本発明の実施の形態にかかる３Ｄスクリーン面の位置決定処理についてのフローチャートの例である。まず、３Ｄスクリーン面管理テーブル４０をもとに、現在の処理の対象とっているフレームが、ステップＳ１にて仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化してから所定のフレーム以内であるか否かが判定される（ステップＳ４１）。仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化してから何フレーム以内に３Ｄスクリーン面３２の移動を終了するかについては、特に制限は無く、適宜、設定することが可能である。

次の２フレームが、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化してから所定のフレーム以内である場合（ステップＳ４１にてＹＥＳ）は、ステップＳ４２の処理へと進行する。一方、次の２フレームが、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化してから所定のフレーム以内でない場合（ステップＳ４１にてＮＯ）、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値Ｐとなる基準位置が、次の２フレームにおける３Ｄスクリーン面３２の位置として決定され（ステップＳ４４）、処理が終了する。

ステップＳ４２では、３Ｄスクリーン面管理テーブル４０に記憶された、仮想カメラと３Ｄスクリーン面の距離Ｂ’４２と、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値Ｐとなる場合の基準距離Ｂの差が所定の距離以下であるか否かの判定が行われる。

ステップＳ４２での判定の結果、所定の距離以下ではないと判定されると（ステップＳ４２にてＮＯ）、前の２フレームでの３Ｄスクリーン面３２の位置をもとに、次の２フレームにおける３Ｄスクリーン面３２の位置が決定され（ステップＳ４３）、処理が終了する。ステップＳ４３における３Ｄスクリーン面３２の位置は、上述したように、所定の割合に従って、フレーム毎に移動距離を変えながら、所定の位置に近づいていく。なお、等速で３Ｄスクリーン面３２の位置を移動させることもできる。

ステップＳ４２での判定の結果、所定の距離以下であると判定されると（ステップＳ４２にてＹＥＳ）、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値Ｐとなる基準位置が、次の２フレームにおける３Ｄスクリーン面３２の位置として決定され（ステップＳ４４）、処理が終了する。

本発明のように３Ｄスクリーン面３２が移動すると、オブジェクト３３の位置によって、表示のされ方が異なる。次に、図７を用いて、オブジェクト３３の位置の違いによる表示のされ方の違いについて、説明する。

図７は、仮想カメラと対象オブジェクトの距離が長くなる場合における、仮想カメラ、対象オブジェクト及び３Ｄスクリーン面の位置関係、及び、表示態様の時間変化を表す図である。図７（ａ）では、位置の異なるオブジェクト３３ｃ〜ｅが仮想空間内に存在しており、それぞれのオブジェクト３３毎にその表示態様の時間変化は異なる。図７（ｂ）は、オブジェクト３３ｃ〜ｅについて、時間経過による表示態様の変化を示すもので、右へ移動するほど時間が経過していることを表す。

オブジェクト３３ｃの場合であれば、イベントが発生して、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化したとしても、オブジェクト３３ｃは常に３Ｄスクリーン面３２よりも対象オブジェクト３１側に存在しており、図７（ｂ）に示すように、継続して奥行きがあるように表示される。

オブジェクト３３ｄの場合、イベント発生前までゲーム画面の表示の対象となっていなかったものが、イベントの発生により、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化することで、表示の対象となる。仮想カメラ３０が後方に移動した直後は、３Ｄスクリーン面３２の位置は変わっていないため、オブジェクト３３ｄは３Ｄスクリーン面３２よりも仮想カメラ３０側に存在することになり、図７（ｂ）に示すように、画面から立体的に飛び出すように表示される。

ただし、時間の経過とともに、３Ｄスクリーン面３２は後方に移動するため、ある時点で、オブジェクト３３ｄは３Ｄスクリーン面３２よりも対象オブジェクト３１側に存在することになる。したがって、オブジェクト３３ｄは、仮想カメラ３０が後方に移動した直後は、画面から飛び出すように表示されていたとしても、ある時点から奥行きがあるように表示されることになる。このように、移動前の３Ｄスクリーン面３２ａよりも後方、かつ、移動後の３Ｄスクリーン面３２ｂよりも前方にあるようなオブジェクト３３ｄは、仮想カメラ３０の位置が変わるととともに、画面から飛び出すように表示され、時間が経過することで、奥行きのある表示がされる。このような表示のされ方がされると、仮想カメラ３０が後方に移動したことが、オブジェクト３３ｄが瞬間的に画面から飛び出すように表示されることにより強調され、ゲーム内の状況の変化をよりリアルに感じさせることができる。また、その後は、奥行きのある表示となるため、違和感なくゲーム画面を表示することができる。

オブジェクト３３ｅの場合、イベント発生前までゲーム画面の表示の対象となっていなかったものが、イベントの発生により、仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化することで、表示の対象となる。３Ｄスクリーン面３２の位置は時間の経過とともに変化するが、オブジェクト３３ｅは、常に３Ｄスクリーン面３２よりも仮想カメラ３０側に存在するため、継続して飛び出して見える。

ただし、３Ｄスクリーン面３２の位置が移動することにより、視差の大きさも段階的に変化する。仮想カメラ３０と対象オブジェクト３１の距離が変化した直後であれば、仮想カメラ３０と３Ｄスクリーン面３２の距離が離れており、オブジェクト３３ｅの左目用画像と右目用画像に設けられる視差はそれほど大きくないが、３Ｄスクリーン面３２の距離が仮想カメラ３０に近づくにつれて、その視差は大きくなる。したがって、段階的に視差の大きさが変化するため、人の視覚もその変化についていき易く、不快感や違和感を与えることなく、３Ｄ表示をすることが可能となる。

上の実施の形態では、主にアクションゲームにおいて、本発明を適用する場合について述べたが、格闘ゲーム、シューティングゲーム、レースゲーム、スポーツゲーム、ロールプレイングゲーム、シミュレーションゲームなど、様々な分野のゲームに適用することが可能である。

１ゲーム装置
１１第１表示器
１２第２表示器
１３タッチパネル
１４操作部
１５スピーカ
１６カートリッジ
１７ハウジング
２１ＣＰＵコア
２２ＷＲＡＭ
２３第１ＶＲＡＭ
２４第１ＧＰＵ
２５第２ＶＲＡＭ
２６第２ＧＰＵ
２７Ｉ／Ｆ回路
２８コネクタ
２９無線通信装置
３０仮想カメラ
３１対象オブジェクト
３２３Ｄスクリーン面
３３オブジェクト
４０３Ｄスクリーン面管理テーブル

Claims

視差バリアを有した３Ｄディスプレイを有し、仮想空間に存在するオブジェクトについて視差を持たせた立体視用画像をフレーム毎に表示することで、ゲーム画面の立体視を可能とするゲーム装置であって、
仮想カメラと、仮想カメラが追従する対象オブジェクトを結ぶ線分に垂直な３Ｄスクリーン面を設定する３Ｄスクリーン面設定手段と、
ゲームの進行状況に応じて、仮想カメラと対象オブジェクトとの距離を変化させる距離変化手段と、
距離変化手段により仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が変化すると、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように、３Ｄスクリーン面の位置を調整する３Ｄスクリーン面位置調整手段と、
３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに遠い位置にあるオブジェクトについては視差がなく、且つ、３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに近い位置にあるオブジェクトについては視差を持たせた立体視用画像を生成する画像生成手段と、
画像生成手段により生成された立体視用画像を３Ｄディスプレイに表示する表示手段とを備え、
３Ｄスクリーン面位置調整手段は、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるまで、段階的に３Ｄスクリーン面の位置を移動させることを特徴とするゲーム装置。
仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離を記憶する距離記憶手段と、
仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離が変化するごとに、距離記憶手段に記憶された仮想カメラと３Ｄスクリーン面の距離を更新する距離更新手段とを備え、
３Ｄスクリーン面位置調整手段が、
変化後の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離と、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となる際の仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離である基準距離との差が、距離記憶手段に記憶された仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離と基準距離との差の所定の割合となるように３Ｄスクリーン面の位置を移動させることを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
３Ｄスクリーン面位置調整手段が、距離記憶手段に記憶された仮想カメラと３Ｄスクリーン面の距離と、基準距離の差が所定の距離以下である場合は、前記所定の割合にかかわらず、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となる位置に３Ｄスクリーン面を移動させることを特徴とする請求項２に記載のゲーム装置。
３Ｄスクリーン面位置調整手段が、距離変化手段により仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が変化してから所定のフレーム内に、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように、３Ｄスクリーンの位置を移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゲーム装置。
仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離には予め最大距離が設定されており、
３Ｄスクリーン面位置調整手段が、最大距離の範囲内で、３Ｄスクリーンの位置を移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゲーム装置。
視差バリアを有した３Ｄディスプレイを有し、仮想空間に存在するオブジェクトについて視差を持たせた立体視用画像をフレーム毎に表示することで、ゲーム画面の立体視を可能とするゲーム装置において実行されるゲームプログラムであって、
ゲーム装置を、
仮想カメラと、仮想カメラが追従する対象オブジェクトを結ぶ線分に垂直な３Ｄスクリーン面を設定する３Ｄスクリーン面設定手段と、
ゲームの進行状況に応じて、仮想カメラと対象オブジェクトとの距離を変化させる距離変化手段と、
距離変化手段により仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が変化すると、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように、３Ｄスクリーン面の位置を調整する３Ｄスクリーン面位置調整手段と、
３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに遠い位置にあるオブジェクトについては視差がなく、且つ、３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに近い位置にあるオブジェクトについては視差を持たせた立体視用画像を生成する画像生成手段と、
画像生成手段により生成された立体視用画像を３Ｄディスプレイに表示する表示手段として機能させ、
３Ｄスクリーン面位置調整手段は、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるまで、段階的に３Ｄスクリーン面の位置を移動させること
を特徴とするゲームプログラム。
視差バリアを有した３Ｄディスプレイを有し、仮想空間に存在するオブジェクトについて視差を持たせた立体視用画像をフレーム毎に表示することで、ゲーム画面の立体視を可能とするゲーム装置において実行されるゲーム画面表示方法であって、
ゲーム装置が、
仮想カメラと、仮想カメラが追従する対象オブジェクトを結ぶ線分に垂直な３Ｄスクリーン面を設定するステップと、
ゲームの進行状況に応じて、仮想カメラと対象オブジェクトとの距離を変化させるステップと、
仮想カメラと対象オブジェクトとの距離が変化すると、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるように、３Ｄスクリーン面の位置を調整するステップと、
３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに遠い位置にあるオブジェクトについては視差がなく、且つ、３Ｄスクリーン面よりも仮想カメラに近い位置にあるオブジェクトについては視差を持たせた立体視用画像を生成するステップと、
生成された立体視用画像を３Ｄディスプレイに表示するステップを実行するものであり、
３Ｄスクリーン面の位置を調整するステップは、（仮想カメラと対象オブジェクトとの距離）／（仮想カメラと３Ｄスクリーン面との距離）の比が所定の値となるまで、段階的に３Ｄスクリーン面の位置を移動させるものであること
を特徴とするゲーム画面表示方法。