JP5698028B2 - プログラム及び立体視画像生成装置 - Google Patents
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Description
例えば、左眼用立体視画像及び右眼用立体視画像を生成するための左右の仮想カメラの距離を調整可能とし、立体視の迫力ある映像をそのままに、長時間立体視した場合の疲労感を低減する手法などが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
そうしたケースとしては、例えば、フライトシューティングゲームにおける三人称視点による画面レイアウトでは、目標物(この場合敵機)と、左右の仮想カメラとの間に自機が存在し、目標物をその背後に隠してしまう例が挙げられる。また、狙撃手役のプレーヤが、NPC(ノンプレーヤキャラクタ)の目標物を狙撃するFPS(ファースト・パーソン・シューティング)ゲームにおいて、プレーヤの視点(左右の仮想カメラ)と、目標物との間に、自動車や他の人間などの障害物が移動・通過するシーンなども該当する。
例えば、ゲームに登場するキャラクタの発言をテキスト表示するケースも同様である。発言内容と発言するキャラクタの2つの表示物について見ると、発言内容(ターゲットマーカに相当)はゲーム進行上重要な要素であるから「表示の優先度」を高くして最も手前側に表示したいが、発言するキャラクタが画面奧に存在するといった場合なども、上述のターゲットマーカと同様の問題が生じ得る。
前記仮想三次元空間の中から指示対象オブジェクトを判定する指示対象物判定手段(例えば、図5の処理部200、ゲーム演算部210、ターゲットマーカ配置制御部218、マーカ本体配置制御部220、図8のステップS30)、
前記指示対象オブジェクトを指示する所定のマーカ体(例えば、図3のマーカ本体12)を、前記指示対象オブジェクトの位置或いは前記視点から見て前記指示対象オブジェクトの直近手前側に配置するマーカ体配置手段(例えば、図5の処理部200、ゲーム演算部210、ターゲットマーカ配置制御部218、マーカ本体配置制御部220、図8のステップS32〜S38)、
前記指示対象オブジェクト及び前記他のオブジェクトの描画の後に所定のぼかし処理を施して前記マーカ体を描画することで、前記マーカ体の輪郭の視認性を低下させて前記マーカ体を現出させた立体視画像を生成する隠蔽時画像生成手段(例えば、図5の処理部200、ゲーム演算部210、マーカ本体配置制御部220、ぼかし処理部222、立体視画像生成部261、図8のステップS52〜ステップS78、図7のステップS100)、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。
前記仮想三次元空間の中から指示対象オブジェクトを判定する指示対象物判定手段と、
前記指示対象オブジェクトを指示する所定のマーカ体を、前記指示対象オブジェクトの位置或いは前記視点から見て前記指示対象オブジェクトの直近手前側に配置するマーカ体配置手段と、
前記指示対象オブジェクト及び前記他のオブジェクトの描画の後に所定のぼかし処理を施して前記マーカ体を描画することで、前記マーカ体の輪郭の視認性を低下させて前記マーカ体を現出させた立体視画像を生成する隠蔽時画像生成手段と、を備えた立体視画像生成装置(例えば、図1の家庭用ゲーム装置1200)を構成することができる。
本発明を適用した第1実施形態として、立体視画像生成装置の1つである据置型の家庭用ゲーム装置において、仮想三次元空間でオブジェクトを移動制御する様子を描画した画像(3DCG:3次元コンピュータグラフィックス)を生成してフライトシューティングゲームを実行する例を挙げる。
なお、ゲームジャンルはフライトシューティングゲームに限る物ではなく、左右の仮想カメラとターゲットマーカで目標物として指示される指示対象オブジェクトとの間に、他オブジェクトが配置され得るゲームであれば、FPSや、RPG(ロールプレイングゲーム)、アクションゲーム、音楽ゲームなどその他のジャンルでも良い。
図1は、本実施形態における立体視画像生成装置である据置型の家庭用ゲーム装置のシステム構成の一例を示す図である。据置型の家庭用ゲーム装置1200は、ゲーム装置本体1201と、立体視画像を表示できるビデオモニタ1220と、ゲームコントローラ1230とを備える。
通信装置1212は、インターネットやLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)と言った通信回線1と有線又は無線接続し、外部装置との間でデータ通信を実現する。近距離無線通信モジュール1214は、近距離無線を介して複数のゲームコントローラ1230との間でデータの送受信を実現する。近距離無線の形式としては、例えばBluetooth(登録商標)やUWB(超広帯域無線)、無線LANなどが適宜適用可能である。
生成された立体視画像に基づく映像信号やゲーム音に基づく音信号は、信号ケーブル1209で接続されたビデオモニタ1220(ディスプレイモニタ、音声信号やビデオ信号などの外部入力が可能なテレビを含む意)に出力される。なお、ゲーム画面は、ビデオモニタ1220で採用される立体視方式に適合した画像として生成されるものとする。
本実施形態では、ビデオモニタ1220には、画像を表示するフラットパネルディスプレイ1222と、音声を放音出力するスピーカ1224と、偏光メガネ方式又は液晶シャッター方式に分類される立体視メガネ1226と、当該メガネに制御信号を送信するためのIRエミッター1228とを備える。
図2は、本実施形態におけるゲーム画面例を示す図であって、左眼用のゲーム画面つまり左眼用立体視画像の例を示している。
なお、マーカ本体12や視差座布団14を、ポリゴンではなく、所与のプリミティブ面やパーティクルで構成することとしてもよい。
視差座布団14の中央部分、立体視画像においてマーカ本体12の像と重なる部分の透明度(図3のt)は、最終的な立体視画像において、ターゲットマーカ10の背後に表示されるであろう指示対象オブジェクトを隠す他オブジェクト(例えば自機2)の配色が、視差座布団14の色と混じり合い、ターゲットマーカ10の輪郭がぼやけて見えるように設定すると、視差座布団14とターゲットマーカ10の間にも、視差を和らげる効果が発生し、より見やすい立体視画像とすることができる。ただし、それに限定されるものではなく、例えば、実装の手間や描画負荷を軽減させたい場合や、(視差座布団14の奥行位置は不明瞭にするが)ターゲットマーカ10の奥行位置は明確に示したい場合などには、任意に設定してかまわない。
図4は、本実施形態におけるターゲットマーカの表示方法の原理を説明するための概念図であって、左仮想カメラC1及び右仮想カメラC2が自機2のオブジェクトの後方の所定相対位置、いわゆる「三人称視点」に固定される場合を示している。
なお、左仮想カメラC1及び右仮想カメラC2と自機2とについては、相対位置関係が分りやすいように大きく図示しているが、ターゲットマーカ10が付与される指示対象オブジェクト4については、図面サイズの関係上、小さく図示している。
図5は、本実施形態における機能構成の一例を示す機能ブロック図である。同図に示すように本実施形態では、家庭用ゲーム装置1200は、操作入力部100と、処理部200と、音出力部350と、立体視画像表示部361と、通信部370と、記憶部500とを備える。
そして本実施形態における処理部200は、ゲーム演算部210と、音生成部250と、立体視画像生成部261と、通信制御部270とを備える。
その他、ゲーム演算部210は、プレーヤキャラクタとNPCの攻撃や接触の判定処理、攻撃によるダメージの反映処理、勝敗の判定処理などを実行する。また、適宜カウンタ、タイマーに係る計時処理、フラグ設定などビデオゲームの実行に必要な各種処理を実行することができる。なお、ビデオゲームの進行制御に関する処理は、公知のフライトシューティングゲームのそれと同様にして実現できる。
具体的には、ターゲットマーカ配置制御部218は、マーカ本体配置制御部220と、ぼかし処理部222とを含む。
そして、一つのマーカデータセット532には、当該マーカ本体を識別するためのマーカ本体ID532aと、当該マーカ本体が付与される指示対象オブジェクト4のオブジェクトIDを格納する対応オブジェクトID532bと、当該マーカ本体の代表点位置座標532cと、マーカ本体12の面の向きを示すマーカ本体面法線ベクトル532dとを格納する。勿論、その他の情報、例えば表示色や明滅パターンなどといった情報も対応づけて格納することができる。
左視差座布団ポリゴンデータ544dと、右視差座布団ポリゴンデータ544gには、それぞれの視差座布団14の代表点を基準とした頂点位置座標、頂点カラー、頂点透明度、頂点間のピクセルのカラーや透明度を決定するための情報などを格納する。
次に、本実施形態における処理の流れについて説明する。ここで説明する一連の処理の流れは、処理部200がシステムプログラム501を実行中に、ゲームプログラム502を実行することによって実現される。
そして、処理対象とする指示対象オブジェクト4の代表点から(左仮想カメラC1と右仮想カメラC2の)中間点C3を結ぶ線分とマーカ配置面6との交点に、マーカ本体12の中心位置を設定する。本実施形態では、マーカ本体12の代表点P4をマーカ本体12の中心位置とするので、マーカ本体代表点位置座標532cには当該交点の座標が格納される。
具体的には、左仮想カメラC1と右仮想カメラC2の少なくとも何れか一方と指示対象オブジェクト4との間に、指示対象オブジェクト4の一部又は全部を仮想カメラから隠す他オブジェクトが存在する指示対象オブジェクト4を抽出し、抽出した指示対象オブジェクトのオブジェクトIDを視差座布団付与オブジェクトリスト534に格納・登録して視差座布団付与オブジェクトリスト534を更新する。
具体的には、ループBでは、処理部200は先ず、ループBの処理対象とする視差座布団付与オブジェクトに対応する遮蔽オブジェクト(本実施形態では、三人称視点を採用するので実質的に自機2のオブジェクトに同じ)より所定距離L2だけ仮想カメラ寄りの位置に、仮想カメラのカメラ座標系Zc軸に垂直な視差座布団配置面8を設定する(ステップS62;図4参照)。
具体的には、左右フラグ519を参照して、今回の画像生成タイミングで生成するべき画像が左眼用立体視画像であれば、左視差座布団141は描画対象とし、右視差座布団142は描画対象外として、左仮想カメラC1でゲーム空間の様子を撮影した画像をレンダリングして左眼用ゲーム空間画像を生成する。また、生成するべき画像が右眼用立体視画像であれば、左視差座布団141は描画対象外とし、右視差座布団142を描画対象として、右仮想カメラC2でゲーム空間の様子を撮影した画像をレンダリングし、右目用ゲーム空間画像を生成する。その際、隠蔽処理のプライオリティは、マーカ本体12を最も高く(最も手前)に設定し、次のプライオリティに視差座布団14を設定し、それ以降に自機2や敵機3、背景のオブジェクトを仮想カメラとの相対位置関係に基づいて決定する。
次に、本発明を適用した第2実施形態について説明する。本実施形態は、基本的に第1実施形態と同様に実現されるが、第1実施形態と比べると、「表示の優先度」と「奥行き位置」が矛盾し得る2つの表示物の設定が異なる。なお、第1実施形態と同様の構成要素については、同じ符合を付与して説明は省略するものとする。
「発言イベント」は、ゲームを盛り上げるためにゲームの途中途中で自動的に挿入される演出イベントであって、ゲーム中に発言イベント毎に指定されたイベント発動条件を満たすと実行される。発言イベントに係わるキャラクタの位置、動作、発言内容、及び左右の仮想カメラの位置や姿勢、画角などは、ゲーム制作者によって予め設定されている。つまり、所定のシナリオに従って自動的に実行される。そして、イベントが終了すると、メインゲーム画面W2の表示に戻る。
発言内容35は、透明ポリゴンにキャラクタに関する情報(この場合、発言の台詞)が描画されて構成され、第1実施形態のマーカ配置面6と同様にして求められる発言内容配置面6Bに配置される。発言内容配置面6Bは、発言するキャラクタ(図示の例では、プレーヤキャラクタ32)の代表点かからカメラ座標系Zc軸マイナス方向へ所定距離L1だけ離した位置に、カメラ座標系Zc軸と垂直な面として設定される。
なお、視差座布団14は、第1実施形態と同様に左仮想カメラ用と、右仮想カメラ用それぞれに一枚ずつ配置する構成としても良いのは勿論である。
発言イベントの発生を判定した場合には(ステップS140のYES)、処理部200は、イベント画像W4を撮影するためのイベント空間を形成し、そこに当該イベントに登場するキャラクタのオブジェクトと、左仮想カメラC1及び右仮想カメラC2を配置する(ステップS142)。
反対に、発言イベントが終了したと判定された場合には(ステップS168のYES)、発言イベント処理を終了する。
例えば、ゲーム世界の状況を説明する説明文とすることもできる。もし、そうした説明をサブキャラクタ像を添付して表示する場合には、発言内容に当該サブキャラクタ像を含めることもできる。
また例えば、本発明をレースゲームに適用する場合には、プレーヤカーのシフトポジション、速度、コースポジション表示、順位表示、ラップタイムなどを「プレーヤキャラクタに関する情報」とすることができる。
以上、本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明の実施形態はこれに限るものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を加えることができる。
例えば、立体視画像生成装置として家庭用ゲーム装置1200を例示したが、業務用ゲーム装置、携帯型ゲーム装置、パソコン、アプリケーションソフトを実行することのできる多機能携帯電話機(いわゆるスマートフォン)や音楽プレーヤ、カーナビなどでも良く、立体視画像を生成する機能を有する装置には同様に適用することができる。
例えば、プレーヤが操作するゲーム端末とサーバシステムとが通信接続されて構成されたゲームシステムにおいて、そのサーバシステムを立体視画像生成装置として、本発明を適用することとしてもよい。その場合、プレーヤの操作情報をもとに、サーバシステムが立体視画像を生成して、ゲーム端末に送信する。
また、上記実施形態では、2眼式の立体視に係る画像生成について説明したが、視点数は3以上でも構わない。すなわち、本発明を、N眼式(N≧2)の立体視に係る画像生成に適用することも勿論可能である。例えば、横方向にN眼式の立体視を実現する場合には、上述の左仮想カメラC1と右仮想カメラC2と同じように、横方向にN個の仮想カメラを所定間隔をおいて設定し、各仮想カメラに基づく画像(個別視点画像)を、上述の仮想カメラC1,C2と同じように生成すればよい。
また、上記実施形態では、左視差座布団141及び右視差座布団142を、それぞれ左仮想カメラC1又は右仮想カメラC2から見たマーカ本体12の四隅位置よりも上下左右にほぼ同じ幅だけ広いサイズとした。つまり、マーカ本体12と相似形としたが、これに限らない。
こうした視差座布団の設定方法は、換言すると、N個(上記の第1実施形態ではN=2)の個別視点画像それぞれにおいて、マーカ本体の描画部分との相対的な位置関係に基づいて部分毎にぼかし具合を可変しているとも言える。
また、上記実施形態では、マーカ本体12は、設定されたまま、つまり輪郭がはっきりした画像のまま立体視画像内に合成される構成としているが、マーカ本体12それ自体を有る程度ぼかし処理するとしてもよい。その場合、マーカ本体設定データ516に格納されているデータの段階で輪郭のぼかしを施しておく構成としてもよいし、ゲーム空間画像の生成段階(図7のステップS100参照)において、マーカ本体12を描画するときに、ぼかし処理を施すとしてもよい。
具体的には、上記実施形態のターゲットマーカ配置処理(図8参照)に代えて、図13に示すターゲットマーカ配置処理Bを実行する。同処理では、指示対象オブジェクト4を抽出したならば(ステップS30)、抽出された全ての指示対象オブジェクト4についてループCを実行する(ステップS40〜S48)。
ループCでは、処理部200のターゲットマーカ配置制御部218が、処理対象とする指示対象オブジェクト4よりも仮想カメラ側にマーカ配置面6を設定し(ステップS44)、当該マーカ配置面にマーカ本体12を半透明として配置設定する(ステップS46)。つまり、マーカ本体12を半透明とすることにより、その輪郭部分を「ぼかす」。なお、この場合も、隠蔽処理におけるプライオリティは、マーカ本体12が最優先(最前)とされる。
また、上記実施形態よりも更に演算処理の負荷軽減を望むならば、左右の視差座布団141,142それぞれに視差座布団配置面81,82を求めたが、共通する一枚の配置面を決定する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、指示対象オブジェクト4或いはマーカ本体12が他のオブジェクトによって一部又は全部が隠される場合に、視差座布団14を配置する構成としているが、一部又は全部が隠されるか否かにかかわらず、全てのターゲットマーカ10において、視差座布団14を配置する構成としてもよい。この場合、ターゲットマーカ配置処理(図8参照)において、ステップS50〜S52を省略し、ループBでは、処理対象を視差座布団付与オブジェクトではなく、全ての指示対象オブジェクトについて実行する構成とすれば良い。
換言すると、ぼかし処理部222は、抽出された指示対象オブジェクトが他オブジェクトにより隠れないと判定された場合に、当該指示対象オブジェクトの描画の後に、指示対象オブジェクトとして選択されなかったオブジェクト(この場合、敵機3に限られる)同様のぼかし処理を施してマーカ本体12を描画して立体視画像を生成するとも言える。
また、上記実施形態では、マーカ体の一例として、ターゲットマーカ10を例に挙げて説明したが、本発明の適用可能なマーカ体はこれに限らない。例えば、プレーヤキャラクタが銃を所有している場合の、銃口方向を示す照準をマーカ体としてもよい。この場合、銃1つに対して指示対象オブジェクトは1つとなるため、プレーヤが1人であれば原則、ゲーム空間の中から銃口方向に位置する最も視点よりのオブジェクトが指示対象オブジェクトとして選択されることとなる。
また、上記実施形態では、視差座布団14の大きさや形状を、フレームごとの描画時に決定することで、可変としているが、あらかじめ決定しておいても良い。マーカや発言内容など、通常オブジェクトよりも手前に表示したいものの領域を包含できる視差座布団14の大きさや形状を、あらかじめ設定しておくことで、フレームごとに決定する負荷を軽減できる。
C2…右仮想カメラ
2…自機
4…指示対象オブジェクト
6…マーカ配置面
8…視差座布団配置面
10…ターゲットマーカ
12…マーカ本体
14…視差座布団
141…左視差座布団
142…右視差座布団
200…処理部
210…ゲーム演算部
212…ゲーム空間設定処理部
214…キャラクタ動作制御部
216…仮想カメラ制御部
218…ターゲットマーカ配置制御部
220…マーカ本体配置制御部
222…ぼかし処理部
224…視差座布団配置制御部
226…視差座布団カラー設定部
261…立体視画像生成部
361…立体視画像表示部
500…記憶部
501…システムプログラム
502…ゲームプログラム
516…マーカ本体設定データ
518…プレイデータ
519…左右フラグ
520…自機ステータスデータ
522…敵機ステータスデータ
524…左仮想カメラ制御データ
526…右仮想カメラ制御データ
528…指示対象オブジェクトリスト
530…マーカ本体制御データ
532c…マーカ本体代表点位置座標
532d…マーカ本体面法線ベクトル
534…視差座布団付与オブジェクトリスト
536…遮蔽オブジェクトリスト
540…視差座布団制御データ
544a…対応マーカ本体ID
544b…左視差座布団代表点位置座標
544c…左視差座布団面法線ベクトル
544d…左視差座布団ポリゴンデータ
544e…右視差座布団代表点位置座標
544f…右視差座布団面法線ベクトル
544g…右視差座布団ポリゴンデータ
1200…据置型家庭用ゲーム装置
1201…ゲーム装置本体
1210…制御ユニット
1220…ビデオモニタ
1226…立体視メガネ
1228…IRエミッター
1230…ゲームコントローラ
Claims (9)
- コンピュータに、所与の視点から見た仮想三次元空間の立体視用画像を生成させるためのプログラムであって、
前記仮想三次元空間の中から指示対象オブジェクトを判定する指示対象物判定手段、
前記指示対象オブジェクトを指示する所定のマーカ体を、前記指示対象オブジェクトの位置或いは前記視点から見て前記指示対象オブジェクトの直近手前側に配置するマーカ体配置手段、
前記視点から見て前記指示対象オブジェクト又は前記マーカ体の一部又は全部が他のオブジェクトの背後に隠れるか否かを判定する隠蔽判定手段、
前記隠蔽判定手段により隠れると判定された場合に、前記指示対象オブジェクト及び前記他のオブジェクトの描画の後に所定のぼかし処理を施して前記マーカ体を描画することで、前記マーカ体の輪郭の視認性を低下させて前記マーカ体を現出させた立体視画像を生成する隠蔽時画像生成手段、
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。 - 前記隠蔽時画像生成手段が、
前記立体視画像において前記マーカ体の描画部分を含む前記ぼかし処理の対象範囲を判定する対象範囲判定手段と、
前記対象範囲に前記ぼかし処理を施すぼかし処理手段と、
を有する、
ように前記コンピュータを機能させるための請求項1に記載のプログラム。 - 前記ぼかし処理手段が、前記対象範囲内であって且つ前記他のオブジェクトの描画部分に前記ぼかし処理を施す、
ように前記コンピュータを機能させるための請求項2に記載のプログラム。 - 前記ぼかし処理の対象範囲を定めるための対象範囲決定体を、前記視点と前記マーカ体との間に配置する対象範囲決定体配置手段として前記コンピュータを機能させ、
前記対象範囲判定手段が、前記対象範囲決定体を用いて前記ぼかし処理の対象範囲を判定するように前記コンピュータを機能させる、
ための請求項2又は3に記載のプログラム。 - 前記対象範囲決定体配置手段が、前記対象範囲決定体のサイズを可変に設定するサイズ設定手段を有する、
ように前記コンピュータを機能させるための請求項4に記載のプログラム。 - 前記ぼかし処理手段が、前記対象範囲決定体の色を用いて半透明合成処理することで前記ぼかし処理を行う、
ように前記コンピュータを機能させるための請求項4又は5に記載のプログラム。 - 前記隠蔽時画像生成手段が、前記マーカ体の色を半透明合成処理することで前記マーカ体にぼかし処理を施して描画するマーカ体半透明合成処理手段を有する、
ように前記コンピュータを機能させるための請求項1〜6の何れか一項に記載のプログラム。 - 前記隠蔽判定手段により隠れないと判定された場合に、前記指示対象オブジェクトの描画の後に前記隠蔽時画像生成手段による前記ぼかし処理と同様のぼかし処理を施してマーカ体を描画して立体視画像を生成する非隠蔽時画像生成手段として前記コンピュータを更に機能させるための請求項1〜7の何れか一項に記載のプログラム。
- 所与の視点から見た仮想三次元空間の立体視用画像を生成する立体視画像生成装置であって、
前記仮想三次元空間の中から指示対象オブジェクトを判定する指示対象物判定手段と、
前記指示対象オブジェクトを指示する所定のマーカ体を、前記指示対象オブジェクトの位置或いは前記視点から見て前記指示対象オブジェクトの直近手前側に配置するマーカ体配置手段と、
前記視点から見て前記指示対象オブジェクト又は前記マーカ体の一部又は全部が他のオブジェクトの背後に隠れるか否かを判定する隠蔽判定手段と、
前記隠蔽判定手段により隠れると判定された場合に、前記指示対象オブジェクト及び前記他のオブジェクトの描画の後に所定のぼかし処理を施して前記マーカ体を描画することで、前記マーカ体の輪郭の視認性を低下させて前記マーカ体を現出させた立体視画像を生成する隠蔽時画像生成手段と、
を備えた立体視画像生成装置。
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