JPH10208067A

JPH10208067A - 画像生成装置及び画像生成方法

Info

Publication number: JPH10208067A
Application number: JP9022075A
Authority: JP
Inventors: Naohiro Saito; 直宏斎藤; Akiko Saito; 明子斎藤; Katsuhiro Miura; 克宏三浦
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1997-01-21
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない処理負担、小さなハードウェア規模
で、テクスチャマッピングによる高品質な画像生成が可
能な画像生成装置、画像生成方法の提供。【解決手段】テクスチャ座標を演算するテクスチャ演
算部１００とテクスチャ座標により指定されるアドレス
位置にテクスチャ情報を記憶するテクスチャメモリ１１
０を含む。テクスチャ情報に含まれる第１〜第Ｎの情報
の中の少なくとも１つの情報、例えば半透明情報ＯＰの
みを可変にする。変換部１２０は半透明情報ＯＰを色情
報Ｒ、Ｇ、Ｂを同一にしたまま変換する。メモリ部１１
１に記憶されるＯＰをＲ、Ｇ、Ｂを同一にしたまま書き
換えたり、ＯＰを複数組記憶すると共にＲ、Ｇ、Ｂを１
組記憶してもよい。半透明パターンを時間経過に伴い変
化させることでアニメーション表示を行う。色・輝度・
表面形状・反射率・屈折率・深さ情報のみを可変にして
もよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テクスチャマッピ
ングが可能な画像生成装置及び画像生成方法に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ゲーム装置、画像生成ツール等に使用される画像生
成装置として種々のものが知られている。このような画
像生成装置では、いわゆる仮想現実感の実現のために、
如何にして画像を高品質化するかが大きな技術的課題と
なっている。そしてこのような画像高品質化技術の１つ
としてテクスチャマッピングと呼ばれる手法が知られて
いる。

【０００３】このテクスチャマッピングでは、テクスチ
ャメモリの各アドレス位置にテクスチャ情報を記憶して
おく。そしてマッピング対象となる表示物の各ピクセル
位置のテクスチャ座標を、所与の処理により求め、この
テクスチャ座標に基づいてテクスチャメモリから前記テ
クスチャ情報を読み出し、表示すべき画像の情報を得
る。このテクスチャマッピングによれば、種々のテクス
チャが施された表示物を表現できるため、画像の高品質
化を図れる。

【０００４】さて、ここでテクスチャメモリの各アドレ
ス位置に記憶されるテクスチャ情報には、色情報、半透
明情報、輝度情報、表面形状情報（法線情報、変位情
報）、反射率情報、屈折率情報、深さ情報等、種々の情
報を含ませることができる（以下、これらの情報を第１
〜第Ｎの情報と呼ぶ）。

【０００５】しかしながら、従来のテクスチャマッピン
グでは、テクスチャ情報に含まれるこれらの第１〜第Ｎ
の情報は相互に不可分であった。即ち第１〜第Ｎの情報
が色情報、半透明情報である場合を例にとれば、色情報
と半透明情報は相互に不可分であり常に１組として扱わ
れていた。従って、例えば色パターンを同一にして半透
明パターンのみを変化させることを試みた場合、本来
は、半透明情報のみを複数組持てば足りるのに、色情報
も複数組持つ必要があり、これは処理負担、ハードウェ
ア規模の増加を招く。

【０００６】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、少ない処理負担、小さなハードウェア規模で、テク
スチャマッピングによる高品質な画像生成が可能な画像
生成装置及び画像生成方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、テクスチャマッピングにより画像を生成
する画像生成装置であって、表示物にマッピングするテ
クスチャの情報を指定するためのテクスチャ座標を演算
する手段と、前記テクスチャ座標により指定される各ア
ドレス位置に、第１〜第Ｎの情報（Ｎ≧２）を含むテク
スチャ情報を記憶するテクスチャ情報記憶手段とを含
み、前記テクスチャ情報記憶手段が、前記テクスチャ情
報に含まれる前記第１〜第Ｎの情報の中の少なくとも１
つの情報のみを可変にする手段を含むことを特徴とす
る。

【０００８】本発明によれば、テクスチャ座標演算手段
からのテクスチャ座標に基づいて、テクスチャ情報記憶
手段からテクスチャ情報が読み出される。この読み出さ
れるテクスチャ情報は第１〜第Ｎの情報を含むが、本発
明では、これらの第１〜第Ｎの情報の中の少なくとも１
つの情報のみを可変にする。これにより、他の情報が同
一で前記少なくとも１つの情報のみが変化するテクスチ
ャ情報を得ることができる。通常、テクスチャ情報に含
まれる第１〜第Ｎの情報は互いに不可分であり、その中
の１つの情報を変化させる場合、他の情報についてもテ
クスチャ情報記憶手段に余分に持たせておく必要があ
る。本発明によれば、第１〜第Ｎの情報の中の少なくと
も１つの情報のみを可変にできるため、他の情報を余分
に持たせる必要がない。従って、テクスチャ情報記憶手
段等の容量をそれほど増すことなく、また処理負担をそ
れほど増すことなく、テクスチャマッピングを用いた高
品質な画像を得ることができる。

【０００９】また本発明は、前記テクスチャ情報記憶手
段が、前記テクスチャ情報に含まれる前記少なくとも１
つの情報を、前記テクスチャ情報に含まれる他の情報を
同一にしたまま変換する変換手段を含むことを特徴とす
る。

【００１０】このように前記少なくとも１つの情報を、
他の情報を同一にしたまま変換することで、前記少なく
とも１つの情報のみを可変にすることが可能となる。前
記少なくとも１つの情報が半透明情報である場合を例に
とると、この場合の変換は、加算や乗算処理などにより
半透明情報を一律に変化させる変換ではなく、任意の半
透明パターンを与える変換となる。従って、表示物を複
数の表示物に分割することなく、半透明パターンのみを
アニメーション表示することが可能となる。

【００１１】また本発明は、前記変換手段が、前記テク
スチャ情報に含まれる前記少なくとも１つの情報と所与
の制御情報と基づいて変換処理を行う少なくとも１つの
変換テーブルを含むことを特徴とする。

【００１２】このように変換テーブルを用いて変換処理
を行うことで、任意の自由なマッピングパターンを得る
ことができると共に、変換テーブルの内容を書き換える
だけで、バラエティ溢れる画像表現が可能となる。

【００１３】また本発明は、前記テクスチャ情報記憶手
段が、前記テクスチャ情報に含まれる前記少なくとも１
つの情報を、前記テクスチャ情報に含まれる他の情報を
同一にしたまま書き換える手段を含むことを特徴とす
る。

【００１４】本発明によれば、テクスチャ情報に含まれ
る前記少なくとも１つの情報が書き換えられるが、この
時、テクスチャ情報に含まれる他の情報については書き
換えられない。従って書き換え処理の負担を大幅に軽減
できる。

【００１５】また本発明は、前記テクスチャ情報記憶手
段が、前記各アドレス位置に、前記テクスチャ情報に含
まれる前記少なくとも１つの情報を複数組記憶すると共
に、前記テクスチャ情報に含まれる他の情報を１組記憶
することを特徴とする。

【００１６】本発明によれば、テクスチャ情報記憶手段
の各アドレス位置に、複数組の前記少なくとも１つの情
報と、１組の他の情報が記憶される。従って、テクスチ
ャ情報記憶手段からの読み出しの際に、複数組の少なく
とも１つの情報から１組の情報を選択して読み出すこと
で、種々のアニメーション表示や、表示物毎のマッピン
グパターンの切り替えが可能となる。この場合、テクス
チャ情報記憶手段の各アドレス位置に、他の情報を記憶
する必要がないため、記憶容量の節約を図ることができ
る。

【００１７】また本発明は、前記テクスチャ情報に含ま
れる前記少なくとも１つの情報のみを、時間経過に伴い
変化させることを特徴とする。

【００１８】本発明によれば、前記少なくとも１つの情
報のみが、他の情報を同一にしたまま時間経過に伴い変
化する。これにより前記少なくとも１つの情報により形
成されるマッピングパターンが例えばフレーム毎に変化
し、リアルなアニメーション表現が可能となる。

【００１９】なおテクスチャ情報に含まれる前記第１〜
第Ｎの情報としては種々の情報を考えることができ、例
えば色情報、半透明情報、輝度情報、表面形状情報、反
射率情報、屈折率情報、深さ情報の少なくとも２つが第
１〜第Ｎの情報となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。

【００２１】まず図１（Ａ）、（Ｂ）を用いて本実施例
の原理について説明する。

【００２２】テクスチャパターンを変化させる１つの手
法として図１（Ａ）に示すような手法が考えられる。図
１（Ａ）では、テクスチャ座標Ｔ_X、Ｔ_Yで指定される、
テクスチャメモリ（テクスチャ情報記憶手段）の各アド
レス位置（テクスチャ平面の最小単位の位置）に、第１
〜第Ｎの情報、例えば情報ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、ＩＤ、Ｉ
Ｅを含むテクスチャ情報が記憶される。テクスチャ情報
に含まれるこれらの情報としては、色情報、半透明情
報、輝度情報、表面形状情報（法線情報、変位情報）、
反射率情報、屈折率情報、深さ情報等、種々のものを考
えることができる。

【００２３】図１（Ａ）の手法では、テクスチャパター
ンの変化を表現するために、複数のテクスチャ情報、例
えば第１のテクスチャ情報（ＩＡ₁、ＩＢ₁、ＩＣ₁、Ｉ
Ｄ₁、ＩＥ₁）、第２のテクスチャ情報（ＩＡ₂、ＩＢ₂、
ＩＣ₂、ＩＤ₂、ＩＥ₂）、第３のテクスチャ情報（Ｉ
Ａ₃、ＩＢ₃、ＩＣ₃、ＩＤ₃、ＩＥ₃）を用意する。そし
てマッピングの際に使用するテクスチャ情報を、第１、
第２、第３のテクスチャ情報というように、マッピング
対象となる表示物毎或いはフレーム毎に切り替える。即
ちこの手法では、情報ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、ＩＤ、ＩＥが
全て可変のテクスチャ情報を用いて、テクスチャパター
ンの変化を表現する。

【００２４】しかしながら、この手法によると、テクス
チャメモリの容量が大きくなりハードウェアが大規模化
したり、複数のテクスチャ情報を切り替えるのに手間が
かかり処理負担が増す等の問題がある。即ち図１（Ａ）
の手法によると、情報ＩＡ〜ＩＥが全て可変の複数のテ
クスチャ情報を、各アドレス位置毎に用意する必要があ
ると共に、これらの情報ＩＡ〜ＩＥは相互に不可分とな
る。即ち例えば情報ＩＥのみを変化させることを試みた
場合、本来は情報ＩＥのみＩＥ₁、ＩＥ₂、ＩＥ₃という
ように変化させれば足りるのに、変化しない情報ＩＡ〜
ＩＤについても余分に持たせて各アドレス位置に記憶し
ておく必要があり、これはメモリ容量の大規模化を招
く。例えば情報ＩＡ〜ＩＥの各々が８ビットのデータで
あり、図１（Ａ）に示すように３つのテクスチャ情報を
用意する場合には、４０×３＝１２０ビットのデータが
必要になってしまう。そしてテクスチャメモリには、通
常、高速で高価なＲＡＭ等が使用されるため、メモリ容
量の大規模化は装置の高コスト化も招く。更に情報ＩＡ
〜ＩＥを全て可変にする必要があるため、処理負担も増
し、処理の高速化が妨げられる。

【００２５】そこで本実施例では図１（Ｂ）に示す手法
を採用している。即ち図１（Ｂ）の手法では、テクスチ
ャ情報に含まれる情報の中の情報ＩＥのみを可変にす
る。このようにすることで、情報ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、Ｉ
Ｄが同一のままで、情報ＩＥがＩＥ₁、ＩＥ₂、ＩＥ₃と
いうように変化するテクスチャ情報を得ることができ
る。なお可変にする情報は１つである必要はなく２つ以
上であってもよい。

【００２６】図１（Ｂ）に示す本実施例の手法によれ
ば、情報ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、ＩＤについては複数組用意
する必要がないため、図１（Ａ）の手法に比べて必要と
されるメモリ容量を格段に小さくできる。また情報を可
変にする処理は情報ＩＥに対してのみ行われるため、処
理負担を軽減でき処理の高速化を図ることができる。そ
して本実施例のように情報ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、ＩＤを同
一にしたまま情報ＩＥのみを変化させても、後述するよ
うに各種の表現を十分にリアル感溢れるものにできると
共に、全ての情報ＩＡ〜ＩＥを変化させることによって
は得られない独特な画像表現も可能となる。

【００２７】なお以下では、テクスチャ情報に含ませる
第１〜第Ｎの情報が、色情報と半透明情報である場合を
主に例にとり説明を行う。第１〜第Ｎの情報としては、
これ以外にも、輝度情報、表面形状情報、反射率情報、
屈折率情報、深さ情報等、種々のものを考えることがで
きる。また以下では、半透明情報としてオパシティ（不
透明度）を用いた場合を例にとり説明するが、半透明情
報としてはこれ以外にも、トランスペアランシー（透明
度）或いはオパシティやトランスペアランシーを指定す
るためのコード等、種々のものを用いることができる。

【００２８】図１（Ａ）に示す手法で、半透明のガラス
や水面を表現するためには、図２（Ａ）に示すように、
複数のテクスチャ情報、例えば第１のテクスチャ情報
（Ｒ₁、Ｇ₁、Ｂ₁、ＯＰ₁）、第２のテクスチャ情報（Ｒ
₂、Ｇ₂、Ｂ₂、ＯＰ₂）、第３のテクスチャ情報（Ｒ₃、
Ｇ₃、Ｂ₃、ＯＰ₃）を用意する必要がある。そしてマッ
ピングに使用するテクスチャ情報を、第１、第２、第３
のテクスチャ情報というように変化させることでガラ
ス、水面等を表現する。

【００２９】一方、本実施例では、テクスチャ情報に含
まれる色情報Ｒ、Ｇ、Ｂを同一にしたまま、半透明情報
のみを可変にする。より具体的には、例えば図２（Ｂ）
に示すように、色情報を同一にしたまま半透明情報ＯＰ
のみを変換することで複数の半透明情報ＯＰ₁、ＯＰ₂、
ＯＰ₃を得る。また図２（Ｃ）に示すように、半透明情
報のみ複数用意し、これらの複数の半透明情報ＯＰ₁、
ＯＰ₂、ＯＰ₃から１つの半透明情報を選択する。これら
の手法を用いることで、色情報Ｒ、Ｇ、Ｂを同一にした
まま、半透明情報のみがＯＰ₁、ＯＰ₂、ＯＰ₃というよ
うに可変になるテクスチャ情報を得ることができる。

【００３０】例えば図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、
本実施例の手法によりステンドガラスを表現した場合の
例が示される。ここで図３（Ａ）は、ステンドガラスに
マッピングする色パターン（色情報のパターン）の例で
ある。図３（Ａ）に示すように、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの各部
分は異なる色パターンとなっている。一方、図３（Ｂ）
には、ステンドガラスにマッピングする半透明パターン
（半透明情報のパターン）の例が示される。本実施例の
特徴は、このように１つの色パターンに対応して複数の
可変の半透明パターンを用意する点にある。例えば半透
明パターン２０では、Ｈの部分のオパシティが大きくな
っている（透明度が小さい）。また半透明パターン２２
ではＦの部分、半透明パターン２４ではＥ、Ｇの部分の
オパシティが大きくなっている。そして図３（Ａ）の色
パターンと図３（Ｂ）の半透明パターンを組み合わせる
ことで、図３（Ｃ）に示すようなステンドガラス２６、
２８、３０の画像表現が可能となる。これらのステンド
ガラス２６、２８、３０は半透明になっているため、ス
テンドガラス越しに木３２、３４、３６を見ることがで
きる。そしてステンドガラス２６、２８、３０は、色パ
ターンは同一だが半透明パターンが異なっているため、
木の見え方も互いに異なって見えるようになる。

【００３１】このように本実施例によれば、色パターン
及び半透明パターンが共に可変となる図１（Ａ）、図２
（Ａ）の手法と、ほぼ同等の視覚効果を得ることができ
る。また図１（Ａ）、図２（Ａ）の手法では、色情報と
半透明情報は不可分となるため、図３（Ａ）に示す色パ
ターンについても図３（Ｂ）のように複数用意する必要
がある。これに対して本実施例では色パターンについて
は複数用意する必要がないため、メモリ容量の節約、処
理負担の低減化を図れる。

【００３２】また図３（Ｃ）に示す画像を得る他の手法
として、ステンドグラスのＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈの各部分を別
の表示物（ポリゴン等）として扱い、これらの表示物毎
に半透明情報を設定する手法が考えられる。しかしなが
らこの手法によるとステンドグラスを複数の表示物に分
割しなければならないため、処理対象の数が増え、処理
負担の増加を招く。これに対して、本実施例によれば、
ステンドグラス２６、２８、３０の各々を１つの表示物
として扱うことができるため、上記手法に比べ処理負担
を格段に低減できる。

【００３３】なお図３（Ａ）〜（Ｃ）では、色パターン
を同一にして半透明パターンを変化させているが、輝度
パターン、反射率パターン、屈折率パターン等を変化さ
せることも効果的である。例えば屈折率パターンを変化
させることで、ステンドグラスの向こう側に見える木の
見え方が、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの各部分の境界でずれて見え
るといった効果を得ることができる。

【００３４】また図３（Ａ）〜（Ｃ）では、テクスチャ
情報に含まれる半透明情報（半透明パターン）を、マッ
ピング対象となる表示物毎（或いは画面３８上の場所
毎）に異ならせている。例えばステンドガラス２６に対
しては半透明パターン２０が使用され、ステンドガラス
２８に対しては半透明パターン２０と異なるパターンを
持つ半透明パターン２２が使用される。

【００３５】しかしながら本実施例では、テクスチャ情
報に含まれる半透明情報や他の情報を時間経過に伴い変
化させてもよい。例えば図４（Ａ）、（Ｂ）には、同心
円状の波が生じている水面を、本実施例の手法により表
現した場合の例が示される。水面は半透明になっている
ため、水面越しに潜水艦４０を見ることができる。図４
（Ａ）は、あるフレームでの画面４２を示すものであ
り、図４（Ｂ）は、次のフレームでの画面４４を示すも
のである。図４（Ａ）では例えばＩ、Ｋの部分のオパシ
ティが大きく（透明度が小さい）、Ｊ、Ｌの部分のオパ
シティが小さい（透明度が大きい）。一方、図４（Ｂ）
では、逆にＪ、Ｌの部分のオパシティが大きく、Ｉ、Ｋ
の部分のオパシティが小さい。図４（Ａ）、（Ｂ）で
は、色情報は共通で、半透明情報のみが時間経過に伴い
変化しているが、色情報及び半透明情報を共に時間経過
に伴い変化させる場合と、ほぼ同等の視覚効果を得るこ
とができ、水面に同心円状の波が生じる様子をリアルに
表現できる。

【００３６】なお図４（Ａ）、（Ｂ）では、色パターン
を同一にして半透明パターンを時間経過に伴い変化させ
ているが、輝度パターン、反射率パターン、屈折率パタ
ーン等を変化させることも効果的である。例えば反射率
パターンを変化させることで、水面がキラキラ光る感じ
を、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌの部分で異ならせることが可能とな
る。

【００３７】図５に、本実施例の画像生成装置の機能ブ
ロック図の一例を示す。

【００３８】ここでテクスチャ座標演算部１００は、表
示物にマッピングするテクスチャの情報を指定するため
のテクスチャ座標ＴX、ＴYを演算するものであり、その
機能は、専用ＩＣ、ＣＰＵ、ＤＳＰなどのハードウェア
により実現できる。ポリゴンを用いた画像生成を例にと
ると、テクスチャ座標演算部１００は、ポリゴンの各頂
点に与えられた頂点テクスチャ座標に基づいてポリゴン
内の各ドットのテクスチャ座標を求める演算を行う。こ
の際、例えば透視投影変換に起因する歪みを是正するた
めの種々の処理も行う。

【００３９】テクスチャメモリ（テクスチャ情報記憶手
段）１１０は、テクスチャ座標により指定される各アド
レス位置に、第１〜第Ｎの情報、例えば色情報、半透明
情報等を含むテクスチャ情報を記憶するものであり、そ
の機能はＲＡＭ、ＲＯＭ、各種論理回路などのハードウ
エアにより実現できる。

【００４０】テクスチャメモリ１１０は、実際に情報を
記憶する部分であるメモリ部１１１と、変換部１２０と
を含む。変換部１２０は、本実施例の要部となるもので
あり、テクスチャ情報に含まれる第１〜第Ｎの情報の中
の少なくとも１つの情報を、テクスチャ情報に含まれる
他の情報を同一にしたまま変換するものであり、その機
能は、変換テーブル、専用のＩＣ、ＣＰＵ、ＤＳＰなど
のハードウェアにより実現できる。第１〜第Ｎの情報が
色情報、半透明情報である場合には、変換部１２０は、
半透明情報ＯＰを、色情報Ｒ、Ｇ、Ｂを同一にしたまま
半透明情報ＯＰ₁〜ＯＰ₁₆に変換する。

【００４１】特に本実施例の変換部１２０は、任意の半
透明パターン等を与える変換を行う点に特徴がある。例
えば図３（Ｂ）に示すような可変の半透明パターンを実
現する１つの手法として、ステンドグラスをポリゴン等
の複数の表示物に分割し、表示物毎にオパシティを設定
し、このオパシティを乗算や加算処理により一律に変化
させる手法が考えられる。しかしながらこの手法による
と、処理対象となる表示物の数が増えてしまい、処理負
担の増加を招く。これに対して本実施例では、変換部１
２０の変換により、任意の半透明パターンを表示物にマ
ッピングできるため、ステンドグラスを１つの表示物と
して扱いながらも、図３（Ｂ）に示すような半透明パタ
ーンの表現が可能となる。従って、処理負担をそれほど
増加させることなく、高品質な画像を提供できる。

【００４２】なお変換部１２０に入力されるオパシティ
等の情報は、オパシティ（あるいは透明度）そのもので
ある必要はなく、オパシティを指定するためのコードで
あってもよい。また色相（色の配分）を決める色情報
も、色そのものである必要はなく色を指定するためのコ
ードであってもよい。

【００４３】色演算部１３０は、テクスチャメモリ１１
０からのテクスチャ情報、例えば色情報Ｒ、Ｇ、Ｂと半
透明情報ＯＰ₁〜ＯＰ₁₆とに基づいて、各種の色演算を
行い画像情報を出力するものであり、この色演算の中の
半透明演算は半透明演算部１３２により行われる。色演
算部１３０は、半透明演算の他にも、輝度演算、デプス
キューイング等の種々の色演算を行う。

【００４４】半透明演算部１３２が行う半透明演算には
種々のものが考えられ、ブレンド手法では次式のように
して半透明演算を行う。

【００４５】Ｒ_Q＝ＯＰ₁×Ｒ_T＋（１−ＯＰ₁）×Ｒ_X Ｇ_Q＝ＯＰ₁×Ｇ_T＋（１−ＯＰ₁）×Ｇ_X Ｂ_Q＝ＯＰ₁×Ｂ_T＋（１−ＯＰ₁）×Ｂ_X ここで、ＯＰ₁はブレンド手法におけるオパシティ（不
透明度）であり、Ｒ_T、Ｇ_T、Ｂ_Tは半透明ポリゴンの色情
報、Ｒ_X、Ｇ_X、Ｂ_Xは背景の色情報、Ｒ_Q、Ｇ_Q、Ｂ_Qは半
透明演算で得られる色情報である。なおＯＰ₁を、Ｒ、
Ｇ、Ｂ毎に異ならせてもよい。

【００４６】またフィルタリング手法では次式のように
する。

【００４７】Ｒ_Q＝ＯＰ₂×Ｆ_R×Ｒ_X Ｇ_Q＝ＯＰ₂×Ｆ_G×Ｇ_X Ｂ_Q＝ＯＰ₂×Ｆ_B×Ｂ_X ここで、ＯＰ₂はフィルタリング手法におけるオパシテ
ィであり、Ｆ_R、Ｆ_G、Ｆ_Bは、半透明ポリゴンのフィル
タ係数である。

【００４８】図６（Ａ）に、変換部１２０での変換処理
を変換テーブル部１２２を用いて実現する場合の機能ブ
ロック図の例を示す。変換テーブル部１２２は、半透明
情報ＯＰと所与の制御情報とに基づいて半透明情報の変
換処理を行いＯＰ₁〜ＯＰ₁₆を出力する。即ち図６
（Ｂ）に示すように、制御情報に基づいて複数の変換テ
ーブルのいずれかを選択し、選択された変換テーブルと
半透明情報ＯＰとに基づいて変換後の半透明情報を得
る。半透明情報を無変換で出力する場合には、半透明情
報ＯＰがそのまま出力される。また変換テーブル部１２
２に入力される半透明情報ＯＰは、オパシティそのもの
である必要はなく、オパシティを指定するためのコード
であってもよい。図６（Ａ）、（Ｂ）の手法によれば、
加算や乗算処理によりオパシティを一律に変化させる手
法とは異なり、任意の半透明パターンを得ることができ
る。また変換テーブルの内容をソフトウェア的に変更す
るだけで、様々な半透明パターンを得ることができ、得
られる画像のバラエティ、自由度を増すことができる。

【００４９】なお変換テーブル部１２２に与える制御情
報の生成手法としては種々のものが考えられる。例えば
表示物をポリゴンや自由曲面により表す場合には、ポリ
ゴン、自由曲面のアトリビュート（属性）情報として、
ポリゴン毎、自由曲面毎に制御情報を与えてもよい。こ
の場合には、処理対象となるポリゴン、自由曲面が変わ
る毎に、選択される変換テーブルが変わる。あるいは制
御情報を画面毎に切り替えることもできる。この場合に
は、フレーム毎に選択される変換テーブルが変わること
になり、これにより色情報を同一にしたまま半透明情報
だけを時間経過に伴い変化させることが可能となる。

【００５０】図７に、本実施例の画像生成装置の機能ブ
ロック図の他の例を示す。

【００５１】図７では図５と異なり、変換部１２０を設
ける代わりに書き換え部１１２が設けられている。この
書き換え部１１２は、テクスチャ情報に含まれる少なく
とも１つの情報を、テクスチャ情報に含まれる他の情報
を同一にしたまま書き換えるものである。具体的には、
例えばメモリ部１１１の所与のアドレス位置に、テクス
チャ情報（Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＯＰ）が記憶されていたとする
と、書き換え部１１２は、上記テクスチャ情報の中の色
情報Ｒ、Ｇ、Ｂを同一にしたまま半透明情報ＯＰのみを
書き換える。これにより、テクスチャメモリ１１０は、
色情報Ｒ、Ｇ、Ｂが同一で半透明情報がＯＰ₁〜ＯＰ₁₆
というように可変になるテクスチャ情報を、色演算部１
３０に対して出力することが可能となる。

【００５２】書き換え部１１２での半透明情報の書き換
えは制御情報により制御される。例えば制御情報をポリ
ゴンや自由曲面のアトリビュート情報にしてポリゴン
毎、自由曲面毎に制御情報を切り替えれば、ポリゴン
毎、自由曲面毎に半透明情報を変えることが可能とな
る。また制御情報をフレーム毎に切り替えれば、色パタ
ーンは変えずに半透明パターンだけを時間経過に伴い変
化させることが可能となる。なお半透明情報ＯＰ₁〜Ｏ
Ｐ₁₆は例えば図示しないＲＯＭ等に記憶されていて、書
き換え部１１２は、このＲＯＭからＯＰ₁〜ＯＰ₁₆を読
み出して書き換え処理を行う。

【００５３】図８に、本実施例の画像生成装置の機能ブ
ロック図の他の例を示す。

【００５４】図８では、テクスチャメモリ１１４は、色
情報用メモリ部１１６と半透明情報用メモリ部１１８と
を含み、各アドレス位置に、テクスチャ情報に含まれる
少なくとも１つの情報を複数組記憶すると共に、テクス
チャ情報に含まれる他の情報を１組記憶する。具体的に
はテクスチャ座標Ｔ_X、Ｔ_Yが指定されたときに、色情報
用メモリ部１１６の出力は常にＲ、Ｇ、Ｂとなるが、半
透明情報用メモリ部１１８の出力はＯＰ₁〜ＯＰ₁₆とい
うように可変になる。図１（Ａ）、図２（Ａ）の手法で
は、テクスチャメモリの各アドレス位置に、半透明情報
のみならず色情報も複数組記憶される。一方、図８の構
成では、テクスチャメモリの各アドレス位置に、半透明
情報のみが複数組記憶されるため、図１（Ａ）、図２
（Ａ）に比べて必要とされるメモリ容量を格段に小さく
できる。

【００５５】なおＯＰ₁〜ＯＰ₁₆のいずれを出力するか
は、半透明情報用メモリ部１１８に入力される制御情報
等に基づいて決められる。そして制御情報を、ポリゴン
毎、自由曲面毎に切り替えれば、ポリゴン毎、自由曲面
毎に半透明情報のみを変えることが可能となり、フレー
ム毎に切り替えれば時間経過に伴い半透明情報のみを変
えることが可能となる。

【００５６】なお本発明は、上記実施例で説明したもの
に限らず、種々の変形実施が可能である。

【００５７】例えばテクスチャ情報に含まれる第１〜第
Ｎの情報の中の少なくとも１つの情報のみを可変にする
手法は、図５、図６（Ａ）、図７、図８に示した構成以
外にも、これらと均等な種々の構成で実現できる。

【００５８】また可変にする上記少なくとも１つの情報
としては、半透明情報以外にも、色情報、輝度情報、表
面形状情報、反射率情報、屈折率情報、深さ情報等、種
々のものを考えることできる。例えば図９に示すよう
に、水面上に映し出された木の影５０を表現する場合を
考える。この場合、風に吹かれて木が揺れるのに合わせ
て木の影５０も揺れるという様子を表現できれば、画像
のリアリティを格段に増すことができる。本実施例によ
れば、木の影５０を表す輝度パターンを可変にし、輝度
パターンを時間経過に伴い変化させてアニメーション表
示することで、上記のような表現が可能となる。

【００５９】また本発明は、ゲーム装置のみならず、画
像生成ツール等の種々の画像生成装置、或いはそれに使
用される画像生成方法に適用できる。

【００６０】また本発明の手法は、ポリゴンや自由曲面
等により表される３次元表示物の画像生成に特に有効だ
が、それ以外の各種の画像生成にも適用できる。

【００６１】また本発明のテクスチャマッピングは、い
わゆるピクチャマッピングのみならずバンプマッピング
や変位マッピング等を含む広義のテクスチャマッピング
を意味する。

【００６２】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は、本実施例の原理を説明
するための図である。

【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、第１〜第Ｎの
情報が色情報、半透明情報である場合の本実施例の原理
を説明するための図である。

【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、表示物毎に半
透明パターンを変化させる一例を示すものである。

【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、時間経過に伴い半透明
パターンを変化させる一例を示すものである。

【図５】変換部を設けた場合の本実施例の機能ブロック
図の一例である。

【図６】変換テーブル部を設けた場合の本実施例の機能
ブロック図の一例である。

【図７】書き換え部を設けた場合の本実施例の機能ブロ
ック図の一例である。

【図８】色情報用メモリ部、半透明情報用メモリ部を設
けた場合の本実施例の機能ブロック図の一例である。

【図９】輝度情報を可変にすることで生成される画像の
一例である。

【符号の説明】

１００テクスチャ座標演算部１１０テクスチャメモリ１１１メモリ部１１２書き換え部１１４テクスチャメモリ１１６色情報用メモリ部１１８半透明情報用メモリ部１２０変換部１２２変換テーブル部１３０色演算部１３２半透明演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テクスチャマッピングにより画像を生成
する画像生成装置であって、表示物にマッピングするテクスチャの情報を指定するた
めのテクスチャ座標を演算する手段と、前記テクスチャ座標により指定される各アドレス位置
に、第１〜第Ｎの情報（Ｎ≧２）を含むテクスチャ情報
を記憶するテクスチャ情報記憶手段とを含み、前記テクスチャ情報記憶手段が、前記テクスチャ情報に含まれる前記第１〜第Ｎの情報の
中の少なくとも１つの情報のみを可変にする手段を含む
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】請求項１において、前記テクスチャ情報記憶手段が、前記テクスチャ情報に含まれる前記少なくとも１つの情
報を、前記テクスチャ情報に含まれる他の情報を同一に
したまま変換する変換手段を含むことを特徴とする画像
生成装置。
【請求項３】請求項２において、前記変換手段が、前記テクスチャ情報に含まれる前記少なくとも１つの情
報と所与の制御情報と基づいて変換処理を行う少なくと
も１つの変換テーブルを含むことを特徴とする画像生成
装置。
【請求項４】請求項１において、前記テクスチャ情報記憶手段が、前記テクスチャ情報に含まれる前記少なくとも１つの情
報を、前記テクスチャ情報に含まれる他の情報を同一に
したまま書き換える手段を含むことを特徴とする画像生
成装置。
【請求項５】請求項１において、前記テクスチャ情報記憶手段が、前記各アドレス位置に、前記テクスチャ情報に含まれる
前記少なくとも１つの情報を複数組記憶すると共に、前
記テクスチャ情報に含まれる他の情報を１組記憶するこ
とを特徴とする画像生成装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記テクスチャ情報に含まれる前記少なくとも１つの情
報のみを、時間経過に伴い変化させることを特徴とする
画像生成装置。
【請求項７】請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記テクスチャ情報に含まれる前記少なくとも１つの情
報のみを、テクスチャのマッピング対象となる表示物毎
に変化させることを特徴とする画像生成装置。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかにおいて、前記テクスチャ情報に含まれる前記第１〜第Ｎの情報
が、色情報、半透明情報、輝度情報、表面形状情報、反
射率情報、屈折率情報、深さ情報の少なくとも２つであ
ることを特徴とする画像生成装置。
【請求項９】テクスチャマッピングを行うための画像
生成方法であって、表示物にマッピングするテクスチャの情報を指定するた
めのテクスチャ座標を演算するステップと、テクスチャ情報記憶手段の、前記テクスチャ座標により
指定される各アドレス位置から、第１〜第Ｎの情報（Ｎ
≧２）を含むテクスチャ情報を読み出すステップとを含
み、前記テクスチャ情報に含まれる前記第１〜第Ｎの情報の
中の少なくとも１つの情報のみを可変にすることを特徴
とする画像生成方法。