JPH07116355A

JPH07116355A - ３次元シミュレータ装置

Info

Publication number: JPH07116355A
Application number: JP5287794A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ouchi; 聡大内; Kazuhiro Mori; 一浩森
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 1993-10-21
Filing date: 1993-10-21
Publication date: 1995-05-09
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JP3335445B2

Abstract

(57)【要約】【目的】所定幅のコース上を所定の移動体が移動する
３次元仮想空間を形成する３次元シミュレータ装置であ
って、簡易なコース情報に基づいて簡易にコースを設定
できる３次元シミュレータ装置を提供すること。【構成】仮想３次元空間内に設定された所定幅のコー
スに沿って所定間隔で所定アドレスに従って基準点が設
定されている。コース情報記憶部１１０には、この基準
点のアドレス情報、２次元位置情報、走行エリア設定情
報、場合によっては高さ情報等がコース情報として記憶
される。移動情報設定部１１２では、移動体の移動に応
じて基準点が選択され、選択された基準点のコース情報
に基づいて移動体の移動情報が設定される。このように
して設定された移動情報等に基づいて、画像合成部２０
０において疑似３次元画像の形成が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の移動体が移動す
る仮想３次元空間を形成する３次元シミュレータ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定幅のコース上を所定の移動体
にて移動する３次元ドライビングゲーム、ドライビング
シミュレータ等を形成できる３次元シミュレータ装置と
して図１５に示されるような構成の装置が知られてい
る。この３次元シミュレータ装置は、図１５に示すよう
に操作部５２８、仮想３次元空間演算部５００、画像合
成部５３０、ＣＲＴ５４０を含んで構成される。ここ
で、仮想３次元空間演算部５００は、仮想３次元空間設
定のための演算を行うものであり、中央処理部５０２、
仮想３次元空間設定部５０４、位置情報演算部５０６、
オブジェクト情報記憶部５０８、コース順位記憶部５１
０、高さ情報記憶部５１２、ヒット情報記憶部５１４を
含んで構成される。また、画像合成部５３０は、仮想３
次元空間演算部５００からの仮想３次元空間設定情報に
従い、実際にプレーヤから見える疑似３次元画像の形成
を行うものである。

【０００３】図１６には、この３次元シミュレータ装置
により形成される３次元ゲームのコースの一例が示され
る。この３次元ゲームでは、プレーヤは、移動体である
レーシングカーにより図１６に示すコース５５０上を自
身の操作でドライビングする。コース５５０の周辺に
は、観客席５５２、山５５４、５５６、並木５５８等が
配置されている。そして、プレーヤの運転するレーシン
グカーは、所定幅に形成されたコース５５０上を移動
し、スタート地点であるＡ点から出発して、Ｂ点、Ｃ
点、Ｄ点を通過してＡ’点へと戻る。そして、コース５
５０を例えば５周するとゴールインとなる。この場合、
コース５５０上には、プレーヤの運転するレーシングカ
ー（以下、プレーヤレーシングカーと呼ぶ）の他に、他
のプレーヤの運転するレーシングカー（以下、相手レー
シングカーと呼ぶ）、あるいは、本装置により自動操縦
されるレーシングカー（以下、コンピュータカーと呼
ぶ）が走行している。そして、プレーヤは、これらの相
手レーシングカーおよびコンピューターカーと順位を競
い合い、ゴール時に、プレーヤの順位がゲーム画面に表
示されることになる。

【０００４】さて、以上のような３次元ゲームでは、プ
レーヤレーシングカーがコース５５０上、またはコース
５５０をはずれて、どの位置を走行しているかを特定す
る必要がある。

【０００５】また、このような３次元ゲームでは、ゲー
ムのリアリティを高めるために、コース５５０は３次元
的に形成した方がよい。このためにコース５５０は場所
により上下にアップダウンして形成され、またカーブに
は所定のバンクが形成される。さらに、立体交差５６０
も設けられる。

【０００６】さらに、コース５５０は、所定幅に形成さ
れているため、コース５５０の左右端に設けられた壁等
の障害物とのヒット処理を行う必要もある。

【０００７】このようなコース５５０に対する位置の特
定、順位の特定、コース５５０の３次元化、壁等とのヒ
ット処理等を行うために、従来の３次元シミュレータ装
置では、図１５に示すようにコース順位記憶部５１０、
高さ情報記憶部５１２、ヒット情報記憶部５１４を設け
ていた。また、仮想３次元空間設定部５０４内に順位情
報演算部５１６、高さ情報演算部５１８、ヒット演算部
５２０を設けていた。

【０００８】例えば、コース５５０上での順位の特定は
以下のように行われる。すなわち、コース５５０は例え
ばコースブロックＡ0 〜Ａ100 （図示せず）に分割され
る。具体的には、例えば図１６のＡ点がコースブロック
Ａ0 、Ｂ点がコースブロックＡ25、Ｃ点がコースブロッ
クＡ50、Ｄ点がコースブロックＡ75、Ａ’点がコースブ
ロックＡ100 というように割り当てられる。

【０００９】これらの各ブロックのアドレス情報および
その位置情報は、コース順位情報としてコース順位記憶
部５１０に記憶される。そして、位置情報演算部５０６
で演算されたプレーヤレーシングカーの２次元位置情報
（絶対座標系でのＸ、Ｚ座標）に基づいて、プレーヤレ
ーシングカーがコース５５０上のどのコースブロックに
属するかが演算される。この演算は順位情報演算部５１
６において行われる。同様に相手レーシングカー、コン
ピュータカーの属するコースブロックも順位情報演算部
５１６において演算される。そして、それぞれのレーシ
ングカーが属するブロックのアドレス情報を比較するこ
とにより、ゴール時、あるいは走行時のプレーヤの順位
を特定することが可能となる。

【００１０】また、コース５５０の３次元化は以下のよ
うにして行われる。すなわち、コース５５０を３次元的
に形成するためには、コース５５０上の各点における高
さ情報が必要となる。このため、従来の３次元シミュレ
ータ装置では、図１７に示すように、コース５５０およ
びその周辺を高さブロックＢ0 〜Ｂｍに分割している。

【００１１】これらの各高さブロックＢ0 〜Ｂｍのアド
レス情報、位置情報およびそのブロック位置における高
さ情報ｈ0 〜ｈｍは、高さ情報記憶部５１２に記憶され
る。これにより、高さブロックＢｍの位置におけるコー
ス５５０の高さは、ｈｍに設定されることになる。高さ
情報演算部５１８では、位置情報演算部５０６にて演算
されたプレーヤレーシングカー５７０の２次元位置情報
（絶対座標系でのＸ、Ｚ座標）に基づいて、プレーヤレ
ーシングカー５７０がコース５５０上のどの高さブロッ
クＢ0 〜Ｂｍに属するかが演算される。これにより、プ
レーヤレーシングカー５７０のコース５５０上での高さ
情報ｈｍ、すなわち絶対座標系でのＹ座標を求めること
ができ、コース５５０の３次元化が可能となる。

【００１２】また、壁等とのヒット処理は、ヒット演算
部５２０において以下のようにして行われる。例えば、
プレーヤレーシングカー５７０の２次元位置が図１８
（Ａ）のＫ、Ｌ間にある場合は、プレーヤレーシングカ
ー５７０と直線Ｅ、Ｆとの間でヒットチェックが行われ
る。そして、直線Ｅ、Ｆによりヒットされたと判断され
た場合は、壁と垂直の方向へヒットする処理、あるい
は、プレーヤレーシングカー５７０の速度を落とす等の
処理が行われる。同様に、プレーヤレーシングカー５７
０がＬ、Ｍ間にある場合は、プレーヤレーシングカー５
７０と円弧Ｇ、Ｈとの間でヒットチェックが行われ、そ
の後、前述した所定の処理が行われる。

【００１３】プレーヤレーシングカー５７０を壁と垂直
方向にヒットする処理を行う場合は、壁の方向情報が必
要となる。このため、本従来例ではコース５５０をヒッ
トブロックＣ0 〜Ｃｎに分割している。例えば、図１９
に示すように、コース５５０の右側部は、ヒットブロッ
クＣ1 〜Ｃ123 に分割されている。これらの、各ヒット
ブロックのアドレス情報、そのブロックの２次元位置情
報、その位置での壁の方向情報（以下、ヒット情報呼
ぶ）は、ヒット情報記憶部５１４に記憶されている。例
えば、今、プレーヤレーシングカー５７０が、図１８
（Ａ）、図１９のＰ点でヒットされたとする。すると、
プレーヤレーシングカー５７０の２次元位置情報とヒッ
トブロックの２次元位置情報に基づいて、プレーヤレー
シングカー５７０は、ヒットブロックＣ37に属すると判
断される。ヒットブロックＣ３７は図１８（Ｂ）に示す
ように、さらに細かいブロックで分割されている。そし
て、これらの各ブロックには、例えば図１８（Ｂ）のよ
うな形状のコースに対して、図１８（Ｃ）のような形態
の傾きデータが格納されている。ここで例えば傾きデー
タ“２”は、図１８（Ｄ）に示す方向をもった傾きデー
タを意味する。そして、例えばＰ点の位置が、図１８
（Ｃ）の“２”に該当する場合は、図１８（Ｄ）に示す
“２”の方向の壁があるとして、プレーヤレーシングカ
ー５７０に対するヒット処理を行うことになる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
３次元シミュレータ装置では、コース５５０上での順位
の特定、コース５５０の３次元化、壁等とのヒット処理
等を行うために、コース上をそれぞれ別の大きさ、配置
のブロックＡ0 〜Ａｌ、Ｂ0 〜Ｂｍ、Ｃ0 〜Ｃｎにて分
割する必要があった。そして、それぞれのブロックＡ0
〜Ａｌ、Ｂ0 〜Ｂｍ、Ｃ0 〜Ｃｎに対応してコース順位
記憶部５１０、高さ情報記憶部５１２、ヒット情報記憶
部５１４等の記憶部を設けていた。さらに、ブロック情
報から、順位情報、高さ情報、ヒット情報を求めるため
に、順位情報演算部５１６、高さ情報演算部５１８、ヒ
ット演算部５２０等の演算部を設ける必要もあった。

【００１５】しかし、従来は、このように各ブロックに
対応した記憶部を設ける構成としたので、各記憶部に対
するアクセスをそのつど行わなければならなかった。こ
のため、ハードウェアも大規模化し、ハードウェアの処
理速度の高速化の妨げにもなっていた。

【００１６】また、このようにコース５５０上を複数の
異なった大きさ、配置のブロックに分割する作業は非常
に労力を費やし、設計時間短縮化の大きな妨げとなって
いた。特に、１つのコースを作成した後に、コースの一
部を変更あるいは追加して別のコースを作成する場合に
は、これらのブロックＡ0 〜Ａｌ、Ｂ0 〜Ｂｍ、Ｃ0〜
Ｃｎを別に作成し直さなければならなかった。このた
め、コース設計中にコース変更を行うことが容易ではな
く、また、ゲームの面白味を高めるためにコースの種類
のバラエティーを多くすることも容易ではなかった。

【００１７】さらに、簡易にコースの変更を行い、ま
た、簡易にコースのバラエティーを増やすためには、コ
ース情報を自動的に作り出すＣＡＤ等のツールが望まれ
る。しかし、従来の３次元シミュレータ装置では、コー
スに応じて異なる大きさ・配置の複数種類のブロック情
報を必要とするため、コース情報、すなわちブロック情
報を自動的に生成することは非常に困難であった。

【００１８】本発明は以上のような技術的課題を達成す
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、所定幅のコース上を所定の移動体が移動する仮想３
次元空間を形成する３次元シミュレータ装置であって、
簡易なコース情報に基づいて簡易にコースを設定できる
３次元シミュレータ装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明に係る３次元シミュレータ装置は、所定幅
のコース上を所定の移動体が移動する仮想３次元空間を
形成する３次元シミュレータ装置であって、前記コース
に沿って所定間隔で所定アドレスに従って基準点が設定
され、この基準点の少なくともアドレス情報、２次元位
置情報、走行エリア設定情報がコース情報として記憶さ
れるコース情報記憶手段と、前記移動体の移動に応じて
１つまたは複数の前記いずれかの基準点を選択し、選択
された基準点の前記コース情報を前記コース情報記憶手
段から読み出し、読み出されたコース情報に基づいて前
記移動体の移動情報を設定する移動情報設定手段とを含
み、前記移動情報設定手段により設定された移動情報に
基づいて前記移動体とともに移動する視点からの疑似３
次元画像を表示することを特徴とする。

【００２０】また、この場合、前記コース情報記憶手段
には、前記コース情報の一部として前記基準点の高さ情
報がさらに記憶され、前記移動情報設定手段は、この高
さ情報に基づいて前記移動体の移動情報の設定を行うこ
とが望ましい。

【００２１】また、この場合、前記コース上には前記基
準点を結ぶ基準点ラインおよび１または複数の副基準点
ラインが設定され、前記移動情報設定手段が、この基準
点ライン上の基準点および副基準点ライン上の副基準点
のコース情報に基づいて前記移動体の移動情報の設定を
行ってもよい。

【００２２】また、この場合、前記コース情報記憶手段
には、前記走行エリア設定情報として前記基準点から前
記コースの左端、右端への距離情報および当該基準点か
ら次の基準点への方向情報が記憶され、前記移動情報設
定手段は、この走行エリア設定情報に基づいてコースの
左端、右端における前記移動体のヒット処理を行うこと
が望ましい。

【００２３】また、この場合、前記コース情報記憶手段
には、前記コース情報の一部として前記コース上での前
記移動体の走行環境情報がさらに記憶され、前記移動情
報設定手段は、この走行環境情報に基づいて移動体の移
動情報の設定を行ってもよい。

【００２４】また、この場合、前記コースに沿って１つ
または複数の路側帯エリアが設けられ、前記コース情報
記憶手段には、前記コース情報の一部として前記路側帯
エリアの設定情報および路側帯エリア内での前記移動体
の走行環境情報がさらに記憶され、前記移動情報設定手
段は、この路側帯エリア設定情報および路側帯エリア内
での走行環境情報に基づいて、前記路側帯エリア内での
移動体の移動情報の設定を行ってもよい。

【００２５】また、この場合、前記コース情報記憶手段
には、前記コース情報の一部として前記コース上での前
記移動体のバンク角設定情報がさらに記憶され、前記移
動情報設定手段は、このバンク角設定情報に基づいて移
動体のバンク角の設定を行ってもよい。

【００２６】また、この場合、前記コース情報記憶手段
には、前記バンク角設定情報として前記基準点位置での
コースのバンク角情報が記憶され、前記移動情報設定手
段は、選択された基準点での前記バンク角情報を前記コ
ース上の前記移動体の位置でのバンク角として設定する
ことが望ましい。

【００２７】また、この場合、前記コース情報記憶手段
には、前記バンク角設定情報として前記基準点に対応す
るコース左右端位置での高さ情報が記憶され、前記移動
情報設定手段は、選択された基準点に対応するコース左
右端位置での前記高さ情報に基づいて前記コース上の前
記移動体の位置でのバンク角の設定を行ってもよい。

【００２８】また、この場合、前記コース情報記憶手段
には、前記コース情報の一部として３次元シミュレータ
装置により自動操縦される移動体の走行目標設定情報が
さらに記憶され、前記移動情報設定手段は、この走行目
標設定情報に基づいて前記自動操縦される移動体の移動
情報の設定を行ってもよい。

【００２９】また、この場合、前記コース情報記憶手段
には、前記走行目標設定情報として前記自動操縦される
移動体の走行目標を特定する走行目標位置設定情報が記
憶され、前記移動情報設定手段は、この走行目標位置設
定情報と前記基準点の２次元位置情報に基づいて前記走
行目標の位置情報を求め、求められた走行目標の位置情
報に基づいて自動操縦される移動体の移動情報の設定を
行うことが望ましい。

【００３０】

【作用】本発明によれば、コース情報として、基準点の
アドレス情報、２次元位置情報、走行エリア設定情報が
設定される。また、場合によっては高さ情報も設定され
る。そして、移動体の移動に応じて基準点のいずれかが
選択され、選択された基準点におけるコース情報に基づ
いて、移動体の移動情報が設定されることになる。した
がって、コースを種々のブロックに分割してコースの設
定を行う場合に比べ、非常に簡易にコースの設定を行う
ことができる。また、このコース情報は、基準点に付随
して互いに独立に設定されているため、コースの変更が
容易であり、また、ＣＡＤ等による自動発生に好適なも
のとなる。

【００３１】また、本発明によれば、コース情報の１部
として走行環境情報を設定することができる。これによ
り、路面の凹凸情報、スリップ情報、速度減速情報、天
候情報、地形情報等をコースの設定に反映させることが
できる。

【００３２】また、本発明によれば、コースに沿って路
側帯エリアを設け、この路側帯エリアでの走行環境情報
を設定することができる。これにより、路側帯エリアに
進入した移動体の移動情報を簡易に変更することが可能
となる。

【００３３】また、本発明によれば、コース情報の１部
としてバンク角設定情報を設定することができる。これ
により、コースにバンク角を簡易に設定することが可能
となる。

【００３４】また、本発明によれば、コース情報の１部
として自動操縦される移動体の走行目標設定情報を設定
することができる。これにより、自動操縦される移動体
の自然な移動を再現することが可能となる。

【００３５】

【実施例】

１．ゲームの概要まず、本３次元シミュレータ装置で実現される３次元ゲ
ームの一例について簡単に説明する。

【００３６】本３次元シミュレータ装置により実現され
る３次元ゲームは、移動体、例えばプレーヤレーシング
カーにて所定幅のコース上を走行し、相手レーシングカ
ー、コンピュータカーと順位を競い合うレーシングカー
ゲームである。図２には、本３次元シミュレータ装置の
外観図の一例が示される。同図に示すようにこの３次元
シミュレータ装置は、実際のレーシングカーの運転席と
同様に形成されている。そして、プレーヤは、シート１
８に着座し、ＣＲＴ（ディスプレイ）１０に映し出され
た疑似３次元画像（ゲーム画面）を見ながら、操作部１
２に設けられたハンドル１４、アクセル１５、シフトレ
バー１６等を操作して架空のレーシングカーを運転して
ゲームを行う。

【００３７】図３には、本３次元ゲームにおけるコース
２０の一例が示される。このように、本３次元ゲームで
は、コース２０は、仮想３次元空間内において３次元的
に形成されている。すなわち、このコース２０は、場所
によりアップダウン、あるいはバンクが設けられてお
り、立体交差８６も設けられている。また、コース２０
の周辺には、ビル６０、トンネル６２、山６４、崖６
６、壁６８等の３次元オブジェクトが配置されている。
プレーヤはこれらの３次元オブジェクト等が映し出され
たＣＲＴ１０を見ながらレーシングカーを操作する。そ
して、スタートポイント７０からスタートして、コース
２０を１周する。そして、制限時間内にチェックポイン
ト７２を通過すると、時間が延長され、さらにもう１周
コースを周回することが可能となる。そして、所定回数
コースを周回するとゴールとなり、プレーヤの順位が決
定される。

【００３８】図４〜図６には、本３次元ゲームにおいて
ＣＲＴ１０上に映し出されるゲーム画面、アトラクト画
面およびゲームプレイ再現画面（疑似３次元画像）の一
例が示される。

【００３９】図４（Ａ）には、ゲームスタート時におい
てプレーヤの視点位置から見えるゲーム画面が示され
る。同図に示すように、ゲーム画面上には、プレーヤレ
ーシングカー５０がコース２０上のどの位置にいるかを
表す表示７４、残り制限時間を表す表示７６、タコメー
タ７８、速度計７９等が映し出されている。プレーヤ
は、これらの表示を見ながら、ゲーム画面上に映し出さ
れる相手レーシングカー５２、コンピューターカー５４
と競争を行うことになる。

【００４０】図４（Ｂ）には、プレーヤレーシングカー
５０が下り坂８０を下っている場合のアトラクト画面が
示されており、図４（Ｃ）には、プレーヤレーシングカ
ー５０が下り坂８０を下り終わった場合のアトラクト画
面が示されている。このように本３次元シミュレータ装
置では、コース２０上に簡易にアップダウンを設定する
ことが可能であり、これによりゲームのリアリティを非
常に高めることができる。なお、図４（Ｂ）、（Ｃ）で
は、説明をわかり易くするためにプレーヤレーシングカ
ー５０を前方上方から見た場合のアトラクト画面が示さ
れている。このように本３次元シミュレータ装置では、
任意の視点位置から見える疑似３次元画像を形成するこ
とが可能であるが、実際のゲーム中には、レーシングカ
ーの座席位置からの視点での疑似３次元画像が形成され
るようになっている。

【００４１】図５（Ａ）には、プレーヤレーシングカー
が路側帯エリア８４に乗り上げた場合のゲーム画面が示
されている。路側帯エリア８４は、通常路面８２とは走
行環境情報が異なるように形成されている。すなわち、
プレーヤレーシングカーが路側帯エリア８４に進入する
と、プレーヤレーシングカーの移動情報、例えばエンジ
ン回転数、速度等が走行環境情報に基づいて変更され
る。例えば、図５（Ａ）では、タコメータ７８、速度計
７９に示すように回転数が２０００回転まで落ち、スピ
ードも６５ｋｍまで落ちている。さらに、路側帯エリア
８４の路面状態に応じて、ゲーム画面も上下に細かく変
動し、プレーヤに対して路側帯エリア８４に進入したこ
とが知らされる。

【００４２】なお、図５（Ａ）に示すように、表示７４
には、コース２０上での現在のプレーヤレーシングカー
５０の位置が矢印で示されている。これにより、プレー
ヤは、チェックポイントあるいはゴールポイントまでの
距離の概略を知ることが可能となる。また、表示７７に
は、現在のプレーヤの順位が示されており、これにより
プレーヤは、現在のプレーヤの順位が１３台中の１３位
であることを知ることができる。

【００４３】また、図５（Ａ）に示すように、この路側
帯エリア８４には所定のバンクも設けらている。これに
より、プレーヤレーシングカーの方向情報が変更され、
図５（Ａ）に示すようにプレーヤから見えるゲーム画面
も、傾いて見えるように変更されている。この点は、地
平線８３の傾きをみれば明かである。このように本３次
元シミュレータ装置では、コース２０にアップダウンの
みならず、バンクも簡易に設定できるため、ゲームのリ
アリティを非常に高めることができる。

【００４４】図５（Ｂ）には、プレーヤレーシングカー
がコース２０上に設けられた立体交差８６の下側を通過
する手前でのゲーム画面が示される。本３次元ゲームで
は、初めにこの立体交差８６の下側を通過し、その後
に、立体交差８６の上側を通過するようにコース２０が
形成されている。このように、本３次元シミュレータ装
置では、コース上に簡易に立体交差８６を設けることが
でき、コースのバラエティーを簡易に増すことが可能と
なる。

【００４５】図５（Ｃ）には、コース２０を１周してチ
ェックポイント７２を通過する手前でのゲーム画面が示
される。表示７６に示されるようにチェックポイント７
２通過時に制限時間が約１９秒残っていることになるた
め、プレーヤはもう１周コースを周回することが可能と
なる。また、表示７７には、チェックポイント７２通過
時でのプレーヤの順位も表示されている。

【００４６】図６（Ａ）には、プレーヤの運転するプレ
ーヤレーシングカー５０がコントロールを失って、コー
ス上に設けられた壁８８に向かって衝突してゆく場合の
ゲームプレイ再現画面が示される。そして、図６（Ｂ）
には、壁８８に衝突（ヒット）した後に、プレーヤレー
シングカー５０が壁により跳ね返されてゆく場合のゲー
ムプレイ再現画面が示されている。このように、本３次
元シミュレータ装置では、壁８８等にレーシングカーが
衝突した場合には、実際に壁に衝突したのと同様となる
ように、レーシングカーの移動情報、例えば走行方向、
走行速度等を変化させている。これにより、ゲームのリ
アリティを非常に高めることが可能となる。なお、図６
（Ａ）、（Ｂ）では、説明を簡単にするために、プレー
ヤレーシングカー５０の前方上方から見た場合のゲーム
プレイ再現画面が示されている。

【００４７】図６（Ｃ）には、コース２０を所定回数
（例えば４回）周回して、ゴールインとなった場合のゲ
ーム画面が示される。この場合、表示９０には、ラップ
数、プレーヤの順位、ラップタイム等が表示され、これ
によりゲームが終了することになる。

【００４８】なお、以上の説明は、１人あるいは２人の
プレーヤによるゲームの場合についいて述べたが、本発
明はこれに限らず、３人以上のマルチプレーヤ型のゲー
ムにも当然適用できる。２．装置全体の説明図１には、本発明に係る３次元シミュレータ装置の実施
例のブロック図が示される。

【００４９】図１に示すように、本３次元シミュレータ
装置は、プレーヤが操作信号を入力する操作部１２、所
定のゲームプログラムにより仮想３次元空間設定のため
の演算を行う仮想３次元空間演算部１００、プレーヤの
視点位置における疑似３次元画像を形成する画像合成部
２００、およびこの疑似３次元画像を画像出力するＣＲ
Ｔ１０を含んで構成される。

【００５０】操作部１２には、例えば本３次元シミュレ
ータ装置をレーシングカーゲームに適用した場合には、
レーシングカーを運転するためのハンドル１４、アクセ
ル１５等が接続され、これにより操作信号が入力され
る。

【００５１】仮想３次元空間演算部１００は、中央処理
部１０２、仮想３次元空間設定部１０４、位置情報演算
部１０６、オブジェクト情報記憶部１０８、コース情報
記憶部１１０を含んで構成される。

【００５２】ここで、中央処理部１０２では、３次元シ
ミュレータ装置全体の制御が行われる。また、中央処理
部１０２内に設けられた記憶部には、所定のゲームプロ
グラムが記憶されている。仮想３次元空間演算部１００
は、このゲームプログラムおよび操作部１２からの操作
信号に従って仮想３次元空間設定の演算を行うことにな
る。

【００５３】位置情報演算部１０６では、操作部１２か
らの操作信号および中央処理部１０２からの指示等に従
って、レーシングカーの２次元位置情報（絶対座標系で
のＸ座標、Ｚ座標）が演算される。

【００５４】オブジェクト情報記憶部１０８には、仮想
３次元空間を構成する３次元オブジェクトの３次元位置
情報・方向情報およびこの位置に表示すべき３次元オブ
ジェクトのオブジェクトナンバーが記憶されている（以
下、この記憶された３次元位置情報・方向情報およびオ
ブジェクトナンバーをオブジェクト情報と呼ぶ）。ここ
で、３次元オブジェクトには、レーシングカー等の移動
体オブジェクトおよびコース、ビル、山等のマップを構
成するためのマップオブジェクト等があり、これらのオ
ブジェクトは多角形のポリゴンの集合で表現されてい
る。

【００５５】オブジェクト情報記憶部１０８に記憶され
ているオブジェクト情報は、仮想３次元空間設定部１０
４により読み出される。この場合、オブジェクト情報記
憶部１０８には、当該フレームの１つ前のフレームにお
けるオブジェクト情報が記憶されている。そして、仮想
３次元空間設定部１０４では、読み出されたオブジェク
ト情報と、位置情報演算部１０６で演算された２次元位
置情報とに基づいて、当該フレームにおけるオブジェク
ト情報（３次元位置情報、方向情報）が求められる。こ
の際、移動情報設定部１０４は、コース情報記憶部１１
０からコース情報が読み出されている。そして、オブジ
ェクト情報を求めるにあたっては、この読み出されたコ
ース情報も用いられることになる。

【００５６】このようにして、仮想３次元空間設定部１
０４では、当該フレームにおける仮想３次元空間を構成
する全ての３次元オブジェクトのオブジェクト情報が設
定されることになる。なお、この仮想３次元空間演算部
１００における演算処理の詳細は後述する。

【００５７】画像合成部２００では、仮想３次元空間に
おけるプレーヤの任意の視点位置から見える疑似３次元
画像が画像合成される。このため画像合成部２００は、
画像供給部２１０、画像形成部２４０を含んで構成され
る。

【００５８】画像供給部２１０では、仮想３次元空間設
定部１０４により設定された仮想３次元空間の設定情報
に従って、各種の座標変換処理、クリッピング処理、透
視変換処理、ソーティング処理等の３次元演算処理が行
われる。

【００５９】すなわち、まず、図７に示すように、レー
シングカー、コース、ビル、山等を表す３次元オブジェ
クト３００、３３３、３３４の画像情報が、絶対座標
（ワールド座標）系（ＸW 、ＹW 、ＺW ）で表現される
仮想３次元空間上に配置される。この場合、仮想３次元
空間のどの位置に、どの方向で配置するかは、仮想３次
元空間設定部１０４から入力されたオブジェクト情報に
基づいて決定される。また、その位置に配置すべき３次
元オブジェクトの画像情報は、オブジェクト画像情報記
憶部２１２に記憶されている。そして、この画像情報は
オブジェクト情報に含まれるオブジェクトナンバーによ
り読み出されることになる。

【００６０】次に、これらの３次元オブジェクトを表す
画像情報は、プレーヤ３０２の視点を基準とした視点座
標系（Ｘｖ、Ｙｖ、Ｚｖ）へと座標変換される。その
後、いわゆるクリッピング処理と呼ばれる画像処理が行
われ、プレーヤ３０２の視野外（クリッピング面３４
０、３４２、３４４、３４６、３４８、３５０により囲
まれた表示領域２の外）にある画像情報が除去される。
次に、表示領域２内にある物体に対して、スクリーン座
標系（ＸS 、ＹS ）への透視変換が行われる。最後に、
次段の画像形成部２４０における処理の順序を決定する
ソーティング処理が行われる。

【００６１】画像形成部２４０では、画像供給部２１０
において３次元演算処理されたポリゴンの頂点座標等の
データから、ポリゴン内の全てのドットの画像情報が演
算される。この場合の演算手法としては、ポリゴンの頂
点座標からポリゴンの輪郭線を求め、この輪郭線と走査
線との交点である輪郭点ペアを求め、この輪郭点ペアに
より形成されるラインを所定の色データ等に対応させる
という手法を用いてもよい。また、各ポリゴン内の全て
のドットの画像情報を、テクスチャ情報としてあらかじ
めＲＯＭ等に記憶させておき、ポリゴンの各頂点に与え
られたテクスチャ座標をアドレスとして、これを読み出
し、貼り付けるという手法を用いてもよい。３．仮想３次元空間演算部における演算処理の詳細な説
明次に、仮想３次元空間演算部１００により行われる演算
処理を詳細に説明する。

【００６２】図８に示すように、コース２０上には、コ
ース２０のセンターライン付近を所定間隔で基準点Ｇ0
〜Ｇｎが設定されている。そして、各基準点Ｇｎのアド
レス情報ｎ、２次元位置情報（Ｘｎ、Ｚｎ）、高さ情報
ｈｎ、走行エリア設定情報（αｎ、ＬＤｎ、ＲＤｎ）
が、コース情報としてコース情報記憶部１１０に記憶さ
れる。

【００６３】さて、基準点Ｇｎの“ｎ”は、基準点のア
ドレス情報（Ｈ1 Ｈ2 Ｈ3 Ｈ4 ）を表すものであり、こ
れにより例えば（００００）番地から（ＦＦＦＦ）番地
までのアドレスを指定することができる。そして、この
アドレス情報の最上位のビットＨ1 により、コース２０
の何周目か、すなわち、周回情報が指定される。また、
アドレス情報の下位３ビットＨ2 Ｈ3 Ｈ4 により、当該
基準点がコース２０上の何番目の基準点であるかが指定
される。これにより、例えばｎ＝（Ａ００Ｅ）であれ
ば、その基準点Ｇｎは、１０周目の１４番目のアドレス
にある基準点であると指定される。

【００６４】前述したように、従来は、コースをコース
ブロックＡ0 〜Ａｌに分割してコース順位の設定を行っ
ていた。これに対して、本実施例では、基準点Ｇｎのア
ドレス情報ｎ（Ｈ1 Ｈ2 Ｈ3 Ｈ4 ）だけで、このコース
順位の設定を行うことができることになる。したがっ
て、コースをコースブロックに分割するという非常に労
力を費やす作業が必要なくなり、非常に簡易にコース順
位の設定を行うことが可能となる。さらに、本実施例に
は、周回情報の指定も、このアドレス情報ｎ（Ｈ1 Ｈ2
Ｈ3 Ｈ4 ）により行うことができるという利点がある。

【００６５】２次元位置情報（Ｘｎ、Ｚｎ）は、絶対座
標系での基準点のＸ座標、Ｚ座標を表すものである。そ
して、移動情報設定部１１２では、この２次元位置情報
（Ｘｎ、Ｚｎ）と、位置情報演算部１０６で演算された
プレーヤレーシングカー５０の２次元位置情報Ｐ（Ｘm,
k 、Ｚm,k ）との距離が演算され、プレーヤレーシング
カー５０の属する基準点Ｇｎが決定される。すなわち、
例えば図８では、Ｐ（Ｘm,k 、Ｚm,k ）と、Ｇn-2 （Ｘ
n-2 、Ｚn-2 ）、Ｇn-1 （Ｘn-1 、Ｚn-1 ）、Ｇｎ（Ｘ
ｎ、Ｚｎ）、Ｇn+1 （Ｘn+1 、Ｚn+1 ）、Ｇn+2 （Ｘn+
2 、Ｚn+2 ）等との距離が演算される。そして、Ｇｎ
（Ｘｎ、Ｚｎ）との距離が最も小さいと判断されると、
プレーヤレーシングカー５０の属する基準点はＧｎであ
ると判断される。これにより、例えばプレーヤレーシン
グカー５０のコース順位は、ｎ（Ｈ1 Ｈ2 Ｈ3 Ｈ4 ）で
あると特定される。相手レーシングカー５２、コンピュ
ーターカー５４のコース順位も同様にして特定される。
このようにして、本実施例では、図５（Ａ）の表示７７
に示すように、プレーヤレーシングカー５０の順位を特
定することが可能となる。また、表示７４に示すよう
に、コース２０上でのプレーヤレーシングカー５０の位
置を、ゲーム画面上に表示することも可能となる。ま
た、プレーヤレーシングカー５０の属する基準点の変更
は、１フレーム毎に現在属している基準点から前後２点
までの計５点の基準点について、プレーヤレーシングカ
ー５０との距離が演算比較されることによって監視され
る。

【００６６】高さ情報ｈｎは、各基準点Ｇｎの位置の高
さを表す情報である。例えば図８では、Ｇn-3 からＧn+
3 に行くにしたがって、しだいに高くなるよう高さ情報
ｈｎが設定されている（ｈn-3 ＜ｈn-2 ＜ｈn-1 ＜ｈｎ
＜ｈn+1 ＜ｈn+2 ＜ｈn+3 ）。これにより基準点Ｇｎの
絶対座標系での座標Ｙｎが設定される。そして、プレー
ヤレーシングカー５０がこの基準点Ｇｎに属する場合
は、プレーヤレーシングカー５０のＹ座標はｈｎである
と判断される。

【００６７】このようにして、本実施例では、図４
（Ｂ）、（Ｃ）で説明したようなアップダウンの設定等
が可能となる。また、図５（Ｂ）で説明したような立体
交差を設ける場合には、この高さ情報ｈｎと共に、前記
のアドレス情報ｎ（Ｈ1 Ｈ2 Ｈ3Ｈ4 ）を用いる。すな
わち、立体交差の下側に位置する基準点Ｇｋのアドレス
が例えばｋ（Ｈ1 ０２０）で、立体交差の上側に位置す
る基準点Ｇｌのアドレスがｌ（Ｈ1 ０Ａ０）であったと
する。これらの基準点Ｇｋ、Ｇｌの２次元位置（Ｘｋ、
Ｚｋ）、（Ｘｌ、Ｚｌ）は、図５（Ｂ）に示すようにほ
ぼ同じ位置にある。この場合には、下側の基準点Ｇｋの
高さ情報ｈｋは、上側の基準点Ｇｌの高さ情報ｈｌより
も小さくなるように設定される。これにより同じ２次元
位置情報を持ちながら、高さ情報の異なる基準点を設定
でき、図５（Ｂ）に示すような立体交差をコース２０上
に設けることが可能となる。

【００６８】以上のように、従来では高さ情報を求める
のにコースを高さブロックＢ0 〜Ｂｍに分割する作業が
必要であったのに対し、本実施例ではこのような作業が
必要なく、非常に簡易に高さ情報の設定が可能となる。

【００６９】走行エリア設定情報（αｎ、ＬＤｎ、ＲＤ
ｎ）は、レーシングカーの走行できる走行エリアを設定
する情報である。ここで、αｎは、当該基準点Ｇｎの次
の基準点例えば基準点Ｇn+1 への方向を表す情報であ
る。また、ＬＤｎ、ＲＤｎは、当該基準点Ｇｎからコー
ス２０の左端Ｌ、右端Ｒまでの距離を表す情報である。

【００７０】本実施例では、例えば図８に示すように、
基準点ＧｎからＬＤｎ、ＲＤｎの距離に、方向がαｎで
ある仮想的な壁２２、２４が存在するとしてヒットチェ
ックを行っている。具体的には、プレーヤレーシングカ
ー５０の位置座標Ｐ（Ｘm,k、Ｚm,k ）の周りには、レ
ーシングカーの大きさを表す仮想的な例えば四角形の枠
があると想定される。そして、この四角形の枠と前記の
仮想的な壁２２、２４との間でヒットチェックが行われ
る。そして、仮想的な壁２２、２４に四角形の枠がヒッ
トしたと判断されると、前述の図６（Ａ）、（Ｂ）で説
明したように、例えばレーシングカーにαｎの角度で配
置された壁の垂直方向からの衝撃を加えたり、レーシン
グカーのスピードを減速させたりする等の処理を行う。
これにより、従来ヒットブロックＣ0 〜Ｃｎを設定して
行わなければならなかったヒット処理を、非常に簡易な
手法により行うことが可能となる。

【００７１】次に、仮想３次元空間演算部１００におけ
るオブジェクト情報の変更処理の動作について簡単に説
明する。

【００７２】オブジェクト情報記憶部１０８には、図９
に示すように、フレームｋにおける仮想３次元空間を構
成するあらゆる３次元オブジェクトのオブジェクトナン
バーＯＢm,k 、３次元位置情報（Ｘm,k 、Ｙm,k 、Ｚm,
k ）、方向情報（θm,k 、φm,k 、ρm,k ）が記憶され
ている。例えば、図１０に示すように、ポリゴンの集合
で表現されたレーシングカー４８の位置および方向は、
これらの３次元位置情報（Ｘm,k 、Ｙm,k 、Ｚm,k ）、
方向情報（θm,k 、φm,k 、ρm,k ）により特定される
ことになる。また、オブジェクトナンバーＯＢm,k は、
オブジェクト画像情報記憶部２１２から、これらの３次
元オブジェクトの実際の画像情報を読み出す場合に使用
されることになる。

【００７３】今、着目するフレームｋの１つ前のフレー
ムk-1 でのレーシングカー４８の３次元位置情報、方向
情報が（Ｘm,k-1 、Ｙm,k-1 、Ｚm,k-1 ）、（θm,k-1
、φm,k-1 、ρm,k-1 ）であったとする。すると位置
情報演算部１０６は、このオブジェクト情報のうち、２
次元位置情報（Ｘm,k-1 、Ｚm,k-1 ）を読み出す。次
に、位置情報演算部１０６は、ハンドル１４、アクセル
１５等から操作部１２を介して入力された操作信号によ
り、Ｘ、Ｚ方向の変化量ｄＸ、ｄＺを演算する。この際
に、レーシングカー４８の方向情報を考慮して変化量ｄ
Ｘ、ｄＺを演算してもよい。すなわち、レーシングカー
４８が上り道を登っているような場合は、方向情報φm,
k-1 をオブジェクト情報記憶部１０８から読み出し、φ
m,k-1 が大きいほど、ｄＸ、ｄＺの変化量が小さくなる
ように演算処理を行ってもよい。このようにして変化量
ｄＸ、ｄＺが求められると、当該フレームｋにおける２
次元位置情報（Ｘm,k 、Ｚm,k ）は、Ｘm,k ＝Ｘm,k-1 ＋ｄＸＺm,k ＝Ｚm,k-1 ＋ｄＺと求められる。

【００７４】次に、移動情報設定部１１２において、求
められたレーシングカー４８の２次元位置情報（Ｘm,k
、Ｚm,k ）と基準点の２次元位置情報に基づいて、複
数ある基準点のいずれかが選択される。この場合、例え
ば２次元位置Ｐ（Ｘm,k 、Ｚm,k ）に最も近い距離にあ
る基準点Ｇｎ（Ｘｎ、Ｚｎ）等が選択される。基準点が
選択されると、この基準点のコース情報がコース情報記
憶部１１０から読み出される。

【００７５】読み出されたコース情報のうちアドレス情
報ｎに基づいて、レーシングカー４８のコース順位が設
定される。これによりレーシングカーのコース２０上で
の位置、周回数が特定されることになる。

【００７６】また、読み出されたコース情報のうち高さ
情報ｈｎに基づいて、レーシングカー４８のＹm,k 座標
が例えばＹm,k ＝ｈｎとして求められる。また、例えば
この基準点Ｇｎの次のアドレス位置にある基準点Ｇn+1
も選択され、そのコース情報も読み出される。そして、
読み出された基準点Ｇｎ、Ｇn+1 のコース情報の１つで
ある高さ情報ｈｎ、ｈn+1 に基づいて、コース２０の登
り坂・下り坂の角度が演算される。そして、演算された
登り坂・下り坂の角度に基づいて、レーシングカー４８
の例えば角度情報φm,k が求められることになる。

【００７７】なお、バンク角ρm,k については、後述す
るように、コース情報の一部として設定されたバンク角
設定情報に基づいて求められることになる。また、回転
角θm,k は、操作部１２からのハンドルの操舵情報、路
面の摩擦情報等に基づいて、仮想３次元空間設定部１０
４において設定されることになる。

【００７８】また、レーシングカー４８が、壁にヒット
されている場合には、そのヒット状態に応じて、前述の
ｄＸ、ｄＺの値を変更したり、あるいは、回転角θm,k
を変更して逆スピンさせる等の処理も行われる。

【００７９】このようにして、レーシングカー４８のフ
レームｋでのオブジェクト情報（Ｘm,k 、Ｙm,k 、Ｚm,
k 、θm,k 、φm,k 、ρm,k ）が求められる。求められ
たオブジェクト情報はオブジェクト情報記憶部１０８に
書き戻され、オブジェクト情報記憶部１０８の内容が更
新される。また、このオブジェクト情報は、他の移動体
やマップ上に静止するオブジェクトのオブジェクト情報
とともに画像合成部２００に出力される。そして、プレ
ーヤレーシングカー５０のオブジェクト情報は、例えば
図７におけるプレーヤ３０２の視点情報（視点位置、視
線角度等）の設定等に用いられる。また、相手レーシン
グカー５２、コンピューターカー５４のオブジェクト情
報やマップ上に静止するオブジェクトのオブジェクト情
報は、画像合成部２００において行われる疑似３次元画
像の合成に用いられることになる。

【００８０】さて、以上の説明では、コース２０上に、
基準点Ｇｎを結んだ基準点ライン３０を１本のみ設定す
る場合について説明した。しかし、本実施例はこれに限
らず、例えば図１１（Ａ）に示すようにコース２０上に
基準点ライン３０ｃの他に、複数本の副基準点ライン３
０ａ、３０ｂ、３０ｄ、３０ｅを設定してもよい。な
お、副基準ラインの本数は１本でもかまわない。

【００８１】図１１（Ｂ）には、図１１（Ａ）の断面Ｑ
でのコース２０の形状の一例が示される。図１１（Ｂ）
に示すように、各基準点ラインおよび副基準点ライン３
０ａ〜３０ｅ上の基準点および副基準点Ｇｎ〜Ｋｎでの
高さ情報ｈn,g 〜ｈn,k は異なるように設定されてい
る。これにより、コース２０の幅方向に段差を設けるこ
とが可能となり、コースのバラエティーを非常に増すこ
とができる。

【００８２】また、後述するようにコースにバンクを設
ける場合にも、副基準点ラインを設けることは効果的で
ある。すなわち、図１１（Ｃ）に示すように、副基準点
Ｇｎ、Ｊｎでのバンク角をβn,g 、βn,J と設定し、基
準点Ｉｎでのバンク角を“０”と設定する。これによ
り、図１１（Ｃ）に示すように、例えばコースの左端
側、右端側にバンクが設けられたコースを形成すること
が可能となる。

【００８３】また、本実施例におけるコース情報として
は、上述したものに限らず種々のものを用いることがで
きる。例えば、コース情報の一つとして、コース２０上
でのレーシングカーの走行環境情報を用いることができ
る。このような走行環境情報としては、路面の凹凸情
報、スリップ情報、速度減速情報、あるいは、雨、雪、
風等の天候情報、陸、水等の地形情報等が考えられる。
これにより例えば基準点Ｇ0 〜Ｇ99はダートエリア、Ｇ
100 〜Ｇ199 はスリップを起こし易いエリア、Ｇ200 〜
Ｇ299 は速度が減速するエリア、Ｇ300 〜Ｇ399 は雨、
雪が降っているエリア、あるいは横風が吹いているエリ
ア、Ｇ400 〜Ｇ499 は水のエリアというような設定が可
能となる。

【００８４】そして、レーシングカーの２次元位置がＧ
0 〜Ｇ99の間にある場合は、路面の凹凸情報に応じた上
下の振動がレーシングカーに与えられる。具体的には、
この凹凸情報に応じてＹm,k を変化させ、プレーヤの見
るゲーム画面は上下に細かく揺れることになる。また、
Ｇ100 〜Ｇ199 では、スリップによりハンドルの操舵が
あまりきかなくなる。また、Ｇ200 〜Ｇ299 ではエンジ
ン回転数が落ちて速度が急激に減少する。また、Ｇ300
〜Ｇ399 では雨、雪によりスリップしたり、横風により
レーシングカーが流される。またＧ400 〜Ｇ499 では、
浅い川の中を走行するというような走行環境情報の設定
が可能となる。

【００８５】また、このような走行環境情報の設定を、
基準点ラインおよび１または複数の副基準点ラインにお
いて異なるように設定することで、コースのバラエティ
ーをさらに増すことができる。例えば図１１（Ａ）にお
いて、副基準点Ｋｎ〜Ｋn+5をスリップの起こし易いエ
リアに設定することで、路面の一部にエンジンオイルが
飛散したようなコースを形成することができる。また、
図１１（Ｂ）において、基準点Ｉｎの基準点ラインを水
のエリアに設定し、他の副基準点ラインを陸のエリアに
設定することもできる。これにより浅い川沿いにレーシ
ングカーを走らせる等のゲーム設定が可能となる。

【００８６】本実施例では、また、図１２（Ａ）に示す
ように、コース２０に沿って路側帯エリア８４ａ、８４
ｂを設定することも可能である。この場合、路側帯エリ
アの設定情報として、例えば方向情報αｎおよび距離情
報ＬＤ１ｎ、ＲＤ１ｎ、ＬＤ２ｎ、ＲＤ２ｎを用いるこ
とができる。これらの路側帯エリア設定情報は、コース
情報の一部としてコース情報記憶部１１０に記憶され
る。但し、方向情報αｎ、距離情報ＬＤ１ｎ、ＲＤ１ｎ
については、前述の走行エリア設定情報（αｎ、ＬＤ
ｎ、ＲＤｎ）と同じデータを用いることができる。

【００８７】さて、路側帯エリア８４ａ、８４ｂの設定
は、前述の走行エリアの設定と同様に、基準点Ｇｎから
距離ＬＤ１ｎ、ＬＤ２ｎ、ＲＤ１ｎ、ＲＤ２ｎの位置
に、角度αｎの路側帯エリアを仕切る仮想的な境界があ
るとして行われる。そして、これらの仮想的な境界によ
り仕切られる路側帯エリア内に、レーシングカーが進入
すると、移動情報設定部１１２により各種の演算処理が
行われる。そして、この演算処理はコース情報記憶部１
１０に記憶される路側帯エリア内でのレーシングカーの
走行環境情報に基づいて行われる。この場合の走行環境
情報としては、前述したものと同様に、路面の凹凸情
報、スリップ情報、速度減速情報、天候情報、地形情報
等を考えることができる。例えば前述の図５（Ａ）で
は、路側帯エリア８４にレーシングカーが進入すると、
路面の凹凸情報によりゲーム画面が上下に振動する。ま
た、タコメーター７８、速度計７９に示すように、速度
減速情報によりエンジンの回転数が落ちて速度が急激に
減少することになる。

【００８８】なお、路側帯エリアとしては、図１２
（Ｂ）に示すようにコース２０の片側にのみ設定しても
よい。また、図１２（Ｃ）の路側帯エリア８４ａ、８４
ｂあるいは８４ｃ、８４ｄに示すように、異なる走行環
境情報をもった路側帯エリアを帯状に設けてもよい。

【００８９】また、本実施例では、コース２０にバンク
を設けることもできる。この場合、例えば図１３（Ａ）
に示すように、バンク角設定情報として、基準点Ｇｎの
位置でのバンク角βｎを用いることができる。すなわ
ち、レーシングカーの属する基準点Ｇｎでのバンク角が
βｎであったとする。すると、この場合は、コース上の
レーシングカーの位置する場所のバンク角は、βｎと設
定される。これにより、レーシングカーのオブジェクト
情報であるρｎ、φｎ等が求められることになる。バン
ク角設定情報をこのように設定すると、非常に簡易にコ
ース２０にバンクを設けることが可能となる。

【００９０】また、図１３（Ｂ）に示すように、バンク
角設定情報として、基準点Ｇｎに対応する左右両端Ｌ
ｎ、Ｒｎでの高さ情報ｈｌｎ、ｈｒｎを用いることもで
きる。すなわち、これらの高さ情報ｈｌｎ、ｈｒｎに基
づいて、左右両端Ｌｎ、ＲｎのＹ座標が求まる。そし
て、これらの左右両端Ｌｎ、Ｒｎを結んだ直線の傾き
が、基準点Ｇｎに属するレーシングカーの位置する場所
でのバンク角となる。

【００９１】また、バンク角の設定は、図１３（Ｃ）に
示すように、基準点Ｇｎに対応する左右両端Ｌｎ、Ｒｎ
を、所定の関数曲線、例えば放物線により結ぶことによ
り設定してもよい。また、図１３（Ｄ）に示すように、
副基準点ラインを複数設けて、コース２０の一部をバン
クさせる構成としてもよい。

【００９２】さて、本実施例のような３次元シミュレー
タ装置では、プレーヤレーシングカー５０、相手レーシ
ングカー５２の走行コースは、プレーヤまたは相手プレ
ーヤの行うハンドル操作等に基づいて決められることに
なる。これに対して、プレーヤレーシングカー５０およ
び相手レーシングカー５２以外のレーシングカー、すな
わち、コンピューターカー５４については、本３次元シ
ミュレータ装置が自動的にその走行コースを設定してや
らなければならない。

【００９３】本実施例では、このような走行コースを設
定する情報として走行目標設定情報を、基準点Ｇｎにお
けるコース情報の一部としてコース情報記憶部１１０に
記憶している。このような走行目標設定情報としては、
例えば図１４に示すように基準点Ｇｎでの次の基準点へ
の方向情報αｎ、基準点Ｇｎから、コンピューターカー
５４の走行目標位置ＰＯｎ（Ｘｎ、Ｚｎ）までの距離情
報Ｄｎを用いることができる。但し、方向情報αｎは、
前述の図８に示す方向情報αｎと同じデータを用いるこ
とができる。

【００９４】ここで走行目標位置ＰＯｎは、コンピュー
ターカー５４の走行目標となる位置をいい、本実施例で
は図１４に示すように、基準点のアドレスが例えば１０
進む毎に設定されている。そして、本実施例では、ハン
ドル等がゲームプログラム等によって自動的に操舵さ
れ、コンピューターカー５４がこの走行目標位置ＰＯｎ
に向かって走行することになる。

【００９５】さて、従来の３次元シミュレータ装置で
は、このような走行目標位置の設定は、絶対座標系での
走行目標位置の座標（Ｘ、Ｚ）そのものを特定すること
により行っていた。したがって、従来装置では、前述し
たコースブロックＡ0 〜Ａｌ、高さブロックＢ0 〜Ｂ
ｍ、ヒットブロックＣ0 〜Ｃｎの設定とは別に、このよ
うな走行目標位置の座標（Ｘ、Ｚ）を新たに設定する必
要があった。したがって、これらの座標を記憶するため
の記憶部が必要となり、ハードウェアの大規模化の原因
となっており、また、装置の高速化の妨げとなってい
た。さらに、このように走行目標位置を座標（Ｘ、Ｚ）
そのもので設定する構成であると、例えば、コース変更
を行う場合には、また初めから全ての座標（Ｘ、Ｚ）の
設定をやり直す必要が生じる。したがって、コース変さ
らに伴う設計労力が過大であり、設計時間短縮化の大き
な妨げとなっていた。

【００９６】これに対して、本実施例では、基準点Ｇｎ
の２次元位置情報と、前述の距離情報Ｄｎおよび方向情
報αｎ（以下、走行目標位置設定情報Ｄｎ、αｎと呼
ぶ）とに基づいて、走行目標位置Ｐ０ｎ（Ｘｎ、Ｚｎ）
を求めている。そして、前述したように方向情報αｎに
ついてはヒット処理を行うための情報とも共通化でき
る。したがって、新たに必要なデータは距離情報Ｄｎの
みである。この結果、装置に必要な記憶部の容量を節約
できることになる。また、例えば設計変さらにより、あ
るいはコースのバラエティーを増やすためにコース変更
を行う場合にも、多くの場合これらの走行目標位置設定
情報Ｄｎ、αｎを変更する必要がない。すなわち、これ
らの走行目標位置設定情報Ｄｎ、αｎは、基準点Ｇｎか
らの「ずれ」を表す情報である。したがって、コースが
変更され基準点の位置情報等が変更されても、コンピュ
ーターカー５４の走行コース自体（基準点ラインからの
ずれ）を変更しない限り、これらのＤｎ、αｎを変更す
る必要は生じないからである。このように本実施例によ
ればコース変更も簡易に行うことが可能となる。

【００９７】さて、本実施例において、走行目標位置は
具体的には以下のようにして求められる。例えば図１４
において、ＰＯ30（Ｘ30、Ｚ30）は以下のようにして求
められる。すなわち、まず、コース情報記憶部１１０か
ら、基準点Ｇｎの２次元位置情報および走行目標位置設
定情報Ｄｎ、αｎが読み出される。そして、読み出され
たこれらの情報に基づいて、図１４に示すように基準点
Ｇｎを原点として、長さがＤ30で、方向が（α30＋９０
度あるいはα30−９０度）のベクトルが設定される。こ
れにより、このベクトルの先端位置である走行目標位置
Ｐ０30（Ｘ30、Ｚ30）が求められることになる。同様に
して、走行目標位置Ｐ０40、Ｐ０50、ＰＯ60も求められ
る。なお、ここで距離情報Ｄｎは符号付きのデータであ
る。例えば、図１４においてＤ30、Ｄ50は、“＋”の符
号の付くデータであり、Ｄ40、Ｄ60は、“−”の符号の
付くデータである。これらの符号により、基準点ライン
３０の左側を走るか、右側を走るかが区別できることに
なる。

【００９８】コンピューターカー５４のハンドル等は、
これらの走行目標位置Ｐ０ｎをめざして操作されること
になる。但し、実際には、走行の安定性を図るために、
例えばＰ０40の少し手前では、Ｐ０40ではなくＰ０50を
めざしてハンドル等が操作されることになる。このよう
な装置により自動的に操作されるハンドル等の操作信号
と、他のコース情報（アップダウン、路面状況等）、他
のレーシングカーとの位置関係等に基づいて、実際のコ
ンピューターカー５４の移動情報が設定され、走行コー
スが決定されることになる。

【００９９】以上のように、本実施例では、コース上に
基準点を設け、この基準点に付属して種々のコース情報
を用意し、これによりコースを設定している。したがっ
て、別々にブロックＡ0 〜Ａｌ、Ｂ0 〜Ｂｍ、Ｃ0 〜Ｃ
ｎ等を設けなければならなかった従来装置に比べて、非
常に簡易にコースを設定することができる。また、ハー
ドウェアの小規模化、高速化を図ることも可能となる。

【０１００】また、本実施例では、コース情報は、基準
点に付随して互いに独立に設定されており、１つ種類の
コース情報を変更しても、他の種類のコース情報へ与え
る影響が非常に少ない。したがって、１つのブロックを
変更すると他のブロックに大きな影響を与える従来の３
次元シミュレータ装置に比べ、コースの変更が容易であ
り、設計時間を大幅に短縮することができる。例を挙げ
れば、コースのアップダウンを全く変更せず、コースの
曲がりのみを変更したい場合には、高さ情報ｈｎを変更
せず、基準点の２次元位置座標（Ｘｎ、Ｚｎ）のみを変
更すればよい。また、コースのアップダウン、曲がりを
全く変更せずに、コースの幅のみを変更したい場合に
は、距離情報ＬＤｎ、ＲＤｎのみを変更すればよい。同
様に、コースのアップダウン、曲がり、幅等を変更し
て、コンピューターカーの走行コースを変更したくない
場合には、距離情報Ｄｎを変更しなければよいことにな
る。

【０１０１】さらに、本実施例におけるコース情報は、
基準点Ｇｎを基準にして形成されてゆくため、ＣＡＤ等
を用いた自動発生に好適なものとなる。すなわち、従来
は、図１６〜図１９に示したような大きさ・配置の異な
る種々のブロックを形成するために、コース情報として
種々のブロック情報が必要であった。しかし、このよう
なブロック情報を自動的に生成するには非常に複雑な処
理が必要であり、ＣＡＤ等による自動発生に向かないも
のであった。これに対して、本実施例におけるコース情
報は、基準点の２次元位置座標（Ｘｎ、Ｚｎ）、高さ情
報ｈｎ、走行目標設定情報（ＬＤｎ、ＲＤｎ、αｎ）等
により構成されている。そして、（Ｘｎ、Ｚｎ）はコー
スの形状（曲がり）により、ｈｎは、コースのアップダ
ウンにより、（ＬＤｎ、ＲＤｎ、αｎ）は、コースのコ
ース幅により特定することができる。したがって、ブロ
ック分割する場合に比べて非常に簡易な処理で、コース
情報を発生することが可能となり、ＣＡＤ等を用いた自
動発生に最適なものとなる。

【０１０２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。

【０１０３】例えば本実施例では、レーシングカーゲー
ムを例にとり説明したが、本発明はこれに限らず、所定
幅のコース上を移動体が移動するあらゆる種類の３次元
ゲームに適用できる。例えば、本発明は、所定幅の川で
ボート、カヌー等により競争するゲーム、あるいは、競
馬ゲーム、迷路ゲーム等に適用することができる。

【０１０４】また、本発明は、業務用の３次元ゲームの
みならず、例えば、家庭用のゲーム装置、あるいは教習
所等で使用されるドライビングシミュレータ等にも適用
することができる。

【０１０５】

【発明の効果】本発明によれば、コースを種々のブロッ
クに分割してコースの設定を行う場合に比べ、非常に簡
易にコースの設定を行うことができ、ハードウェアの小
規模化、高速化を図ることが可能となる。また、このコ
ース情報は、基準点に付随して互いに独立に設定されて
いるため、１つの種類のコース情報を変更しても、他の
種類のコース情報へ与える影響が非常に少ない。したが
って、コースの変更が容易であり、設計時間の大幅な短
縮化が可能となる。また、本発明におけるコース情報
は、基準点Ｇｎを基準にして形成されてゆくため、簡易
に生成することができ、ＣＡＤ等を用いた自動発生に好
適なものとなる。

【０１０６】また、本発明によれば、路面の凹凸情報、
スリップ情報、速度減速情報、天候情報、地形情報等も
コースの設定に反映させることができる。これにより、
エリア毎に種々の走行環境が設定されたコースを形成す
ることができ、コースのバラエティーを大幅に高めるこ
とができる。

【０１０７】また、本発明によれば、コース上に路側帯
エリアを設け、この路側帯エリアに進入した移動体の走
行環境を簡易に変更することが可能となる。これによ
り、路側帯エリアの路面状況に対応して表示画面を上下
したり、路側帯エリアに進入した移動体の速度の減速等
をすることができ、シミュレータのリアリティを大幅に
高めることができる。

【０１０８】また、本発明によれば、バンク角設定情報
を用いて、コースにバンク角を簡易に設定することが可
能となる。これにより、よりリアルにコースの３次元化
を行うことができ、シミュレータのリアリティを高める
ことができる。

【０１０９】また、本発明によれば、走行目標設定情報
を用いて、自動操縦される移動体の走行コースを簡易に
設定することが可能となる。これにより、例えばコース
のアップダウン、曲がり、幅等を変更した場合にも、新
たに走行目標設定情報を作り直す必要がなく、設計時間
の短縮化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の一例を示すブロック図で
ある。

【図２】本３次元シミュレータ装置の外観の一例を示す
概略図である。

【図３】本３次元ゲームにおけるコースの一例を示す概
略図である。

【図４】本３次元シミュレータ装置により画像合成され
たゲーム画面およびアトラクト画面の一例を示す概略図
である。

【図５】本３次元シミュレータ装置により画像合成され
たゲーム画面の一例を示す概略図である。

【図６】本３次元シミュレータ装置により画像合成され
たゲーム画面およびゲームプレー再現画面の一例を示す
概略図である。

【図７】本３次元シミュレータ装置における３次元演算
処理について説明するための概略説明図である。

【図８】コース上に設定される基準点および基準点に付
随して設定されるコース情報について説明するための概
略説明図である。

【図９】オブジェクト情報記憶部に記憶されるオブジェ
クト情報について説明するための概略説明図である。

【図１０】移動体オブジェクトのオブジェクト情報につ
いて説明するための概略説明図である。

【図１１】コース上に複数の基準点ラインを設定した場
合について説明するための概略説明図である。

【図１２】コース上に路側帯エリアを設定した場合につ
いて説明するための概略説明図である。

【図１３】コース上にバンク角を設定した場合について
説明するための概略説明図である。

【図１４】自動操縦されるコンピューターカーの走行目
標設定情報について説明するための概略説明図である。

【図１５】従来の３次元シミュレータ装置のブロック図
である。

【図１６】従来の３次元シミュレータ装置のコースを示
す概略図である。

【図１７】従来の３次元シミュレータ装置においてコー
ス上に設定される高さブロックについて説明するための
概略説明図である。

【図１８】従来の３次元シミュレータ装置におけるヒッ
ト処理について説明するための概略説明図である。

【図１９】従来の３次元シミュレータ装置においてコー
ス上に設定されるヒットブロックについて説明するため
の概略説明図である。

【符号の説明】

１０ＣＲＴ１２操作部２０コース３０基準点ライン５０プレーヤレーシングカー８４ａ〜８４ｄ路側帯１００仮想３次元空間演算部１０２中央処理部１０４仮想３次元空間設定部１０６位置情報演算部１０８オブジェクト情報記憶部１１０コース情報記憶部１１２移動情報設定部２００画像合成部２１０画像供給部２１２オブジェクト画像情報記憶部２４０画像形成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定幅のコース上を所定の移動体が移動
する仮想３次元空間を形成する３次元シミュレータ装置
であって、前記コースに沿って所定間隔で所定アドレスに従って基
準点が設定され、この基準点の少なくともアドレス情
報、２次元位置情報、走行エリア設定情報がコース情報
として記憶されるコース情報記憶手段と、前記移動体の移動に応じて１つまたは複数の前記いずれ
かの基準点を選択し、選択された基準点の前記コース情
報を前記コース情報記憶手段から読み出し、読み出され
たコース情報に基づいて前記移動体の移動情報を設定す
る移動情報設定手段とを含み、前記移動情報設定手段により設定された移動情報に基づ
いて前記移動体とともに移動する視点からの疑似３次元
画像を表示することを特徴とする３次元シミュレータ装
置。
【請求項２】請求項１において、前記コース情報記憶手段には、前記コース情報の一部と
して前記基準点の高さ情報がさらに記憶され、前記移動情報設定手段は、この高さ情報に基づいて前記
移動体の移動情報の設定を行うことを特徴とする３次元
シミュレータ装置。
【請求項３】請求項１または２のいずれかにおいて、前記コース上には前記基準点を結ぶ基準点ラインおよび
１または複数の副基準点ラインが設定され、前記移動情
報設定手段が、この基準点ライン上の基準点および副基
準点ライン上の副基準点のコース情報に基づいて前記移
動体の移動情報の設定を行うことを特徴とする３次元シ
ミュレータ装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記コース情報記憶手段には、前記走行エリア設定情報
として前記基準点から前記コースの左端、右端への距離
情報および当該基準点から次の基準点への方向情報が記
憶され、前記移動情報設定手段は、この走行エリア設定情報に基
づいてコースの左端、右端における前記移動体のヒット
処理を行うことを特徴とする３次元シミュレータ装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記コース情報記憶手段には、前記コース情報の一部と
して前記コース上での前記移動体の走行環境情報がさら
に記憶され、前記移動情報設定手段は、この走行環境情報に基づいて
移動体の移動情報の設定を行うことを特徴とする３次元
シミュレータ装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記コースに沿って１つまたは複数の路側帯エリアが設
けられ、前記コース情報記憶手段には、前記コース情報の一部と
して前記路側帯エリアの設定情報および路側帯エリア内
での前記移動体の走行環境情報がさらに記憶され、前記移動情報設定手段は、この路側帯エリア設定情報お
よび路側帯エリア内での走行環境情報に基づいて、前記
路側帯エリア内での移動体の移動情報の設定を行うこと
を特徴とする３次元シミュレータ装置。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記コース情報記憶手段には、前記コース情報の一部と
して前記コース上での前記移動体のバンク角設定情報が
さらに記憶され、前記移動情報設定手段は、このバンク角設定情報に基づ
いて移動体のバンク角の設定を行うことを特徴とする３
次元シミュレータ装置。
【請求項８】請求項７において、前記コース情報記憶手段には、前記バンク角設定情報と
して前記基準点位置でのコースのバンク角情報が記憶さ
れ、前記移動情報設定手段は、選択された基準点での前記バ
ンク角情報を前記コース上の前記移動体の位置でのバン
ク角として設定することを特徴とする３次元シミュレー
タ装置。
【請求項９】請求項７において、前記コース情報記憶手段には、前記バンク角設定情報と
して前記基準点に対応するコース左右端位置での高さ情
報が記憶され、前記移動情報設定手段は、選択された基準点に対応する
コース左右端位置での前記高さ情報に基づいて前記コー
ス上の前記移動体の位置でのバンク角の設定を行うこと
を特徴とする３次元シミュレータ装置。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかにおいて、前記コース情報記憶手段には、前記コース情報の一部と
して３次元シミュレータ装置により自動操縦される移動
体の走行目標設定情報がさらに記憶され、前記移動情報設定手段は、この走行目標設定情報に基づ
いて前記自動操縦される移動体の移動情報の設定を行う
ことを特徴とする３次元シミュレータ装置。
【請求項１１】請求項１０において、前記コース情報記憶手段には、前記走行目標設定情報と
して前記自動操縦される移動体の走行目標を特定する走
行目標位置設定情報が記憶され、前記移動情報設定手段は、この走行目標位置設定情報と
前記基準点の２次元位置情報に基づいて前記走行目標の
位置情報を求め、求められた走行目標の位置情報に基づ
いて自動操縦される移動体の移動情報の設定を行うこと
を特徴とする３次元シミュレータ装置。