JPH10211358A - ゲーム装置 - Google Patents

ゲーム装置

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JPH10211358A
JPH10211358A JP9013690A JP1369097A JPH10211358A JP H10211358 A JPH10211358 A JP H10211358A JP 9013690 A JP9013690 A JP 9013690A JP 1369097 A JP1369097 A JP 1369097A JP H10211358 A JPH10211358 A JP H10211358A
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JP
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parameter
sound source
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data
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JP9013690A
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Teruo Okabe
照夫 岡部
Hiroshi Yagi
博 矢木
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Sega Corp
Original Assignee
Sega Enterprises Ltd
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Publication date
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    • A63F13/50—Controlling the output signals based on the game progress
    • A63F13/54—Controlling the output signals based on the game progress involving acoustic signals, e.g. for simulating revolutions per minute [RPM] dependent engine sounds in a driving game or reverberation against a virtual wall
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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    • A63F2300/64—Methods for processing data by generating or executing the game program for computing dynamical parameters of game objects, e.g. motion determination or computation of frictional forces for a virtual car

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像表示と発音とがより正確に同期し得るよ
うにしたゲーム装置を提供する。 【構成】 仮想的に音源と見なされる音源オブジェクト
を画面に表示すると共に音源オブジェクトに関連する音
声を内蔵音源から発生するゲーム装置において、音源オ
ブジェクトを画像として表示する態様を定めるオブジェ
クトの表示パラメータに基づいて音源が出力すべき音声
を規定する音響パラメータを得て、これを音源に設定す
るようにした。この結果、音源オブジェクトの画像形成
と音源制御が画像表示の同一フレーム周期において行わ
れるため、オブジェクトの画像表示と発音とが同期す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、仮想ゲーム空間内
に配置された視点を移動して視野内のオブジェクトを画
面に表示する画像処理部を備えるゲーム装置の改良に関
し、特に、オブジェクトを画像表示するための表示パラ
メータを使用して音源の音響パラメータを設定するよう
にしたゲーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゲーム装置においては、画面に表示する
動画と共に場面に対応した曲や音声を出力して臨場感を
高めるようにしている。例えば、三次元座標系で構成さ
れる仮想空間に種々の物体（オブジェクト）を配置して
仮想ゲーム空間を形成し、ゲームの主人公（オブジェク
ト）がゲーム空間内を自由に移動して得点を重ねる。そ
の際に、背景にリズミカルな音楽を流すようにしてい
る。また、車両の競争ゲームでは、エンジン音やスリッ
プ音、衝突音等がゲーム展開に対応して発生する。こう
するために、ゲームストーリーを記述するプログラム
に、予めゲーム展開に応じて形成すべき画面（場面）と
この画面に対応する音声の出力とを記述しておく。そし
て、ゲームの展開に対応して適当なタイミングで曲や音
声が流れるようにする。
【０００３】例えば、部屋の中にいる人が窓を開けると
外の車の音や人の声が聞えるという設定の場合、ＣＰＵ
がゲーム展開を記述したプログラムによってメインプロ
グラムがオブジェクトを配置して窓を開ける場面を形成
した後に、音声処理部（音声プロセッサ）に対応する音
声の出力を指令する。また、窓を閉めると外部の音が聞
こえなくなるという設定の場合、ＣＰＵがオブジェクト
を配置して窓を開ける場面を形成した後に、音声処理部
（音声プロセッサ）に対応する音声の出力の停止を指令
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＰＵ
はオブジェクトを仮想空間に配置して場面の形成を終え
てから、音声を出力させる発音命令（パラメータ設定）
を出力する。また、この発音命令は種々のインタフェー
ス部分を経て遅延して音声処理部に至り、サウンドプロ
セッサ、音源等によって発音命令に対応する音声を発生
するデータ処理が行われる。このため、画面の表示に音
声の発生が遅れ、画面と音声の正確な同期が難しい。ま
た、なるべく同期させるためには、音声処理や画像処理
に要する時間を考慮したプログラムを書く必要がある
が、個々のユーザーが使用するコンピュータシステムが
異なる場合、ＣＰＵの処理能力が異なるので対応が難し
い。
【０００５】よって、本発明は、画像表示と発音とがよ
り正確に同期し得るようにした画像処理装置やゲーム装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のゲーム装置は、仮想空間にオブジェクトを
配置して構成されたゲーム空間内に位置する視点から視
野に入るオブジェクトを画面座標系の像に変換し、画像
表示器に表示すべき二次元画像のデータを生成する画像
処理手段と、ゲームの音源とを有するゲーム装置であっ
て、上記オブジェクトを上記仮想空間に表示するための
表示パラメータを生成する表示パラメータ生成手段を含
み、上記オブジェクトが当該オブジェクトに定められた
音を発生する音源である場合に、このオブジェクトの表
示パラメータに基づいて上記ゲームの音源の発音条件を
定める音響パラメータを生成する音響パラメータ生成手
段、を備えることを特徴とする。
【０００７】また、上記音響パラメータ生成手段は、変
換関数若しくは変換テーブルによって上記表示パラメー
タを前記音響パラメータに変換する、ことを特徴とす
る。
【０００８】また、上記音響パラメータ生成手段は、上
記表示パラメータをそのまま上記音響パラメータとして
出力する、ことを特徴とする。
【０００９】また、上記表示パラメータは、上記ゲーム
空間におけるオブジェクトの位置、オブジェクトの大き
さ、オブジェクトの色情報、オブジェクトの透明度、反
射率及びオブジェクト同士が重なって見える場合の表示
の優先度のうち少なくともいずれかを含む、ことを特徴
とする。
【００１０】また、本発明のゲーム装置は、画面に移動
するオブジェクトを表示すると共に音源からこのオブジ
ェクトに対応する効果音を発生するゲーム装置であっ
て、上記オブジェクトの画面上の表示態様を表すオブジ
ェクトの表示パラメータによって上記音源の発音条件を
定める音響パラメータが更新される、ことを特徴とす
る。
【００１１】また、上記音響パラメータの更新は画像表
示装置のフレーム更新周期で行われる、ことを特徴とす
る。
【００１２】また、上記音響パラメータは、定位感パラ
メータ、奥行感パラメータ、音量パラメータ、リバーブ
パラメータのうち少なくともいずれかを含む、ことを特
徴とする。
【００１３】本発明の情報記録媒体は、コンピュータシ
ステムを上述したゲーム装置として動作させるプログラ
ムを記録していることを特徴とする。
【００１４】ゲーム装置における画像は、ディスプレイ
のフレーム周期（例えば、１／６０秒、１／３０秒）で
更新される。従って、画像形成の入力データとなるオブ
ジェクトの表示データを音響パラメータに用いることに
よって、画像にリンク（同期）した音声を得ることが可
能となり、オブジェクトの仮想空間における位置に対応
した音場が形成され得る。
【００１５】また、ワールド座標系からスクリーン座標
系へのオブジェクトデータの座標変換に際しては、視野
外のオブジェクトデータを排除する（座標変換の対象と
しない）、いわゆるクリッピングが行われる。これに伴
って視野外となる音源のクリッピングが行われ、見えな
い音源による不要な発音を減らすことが可能である。
【００１６】また、音源となるオブジェクトが視野内の
オブジェクト（例えば、壁）の背後に隠れるような場合
に、オブジェクト表示のプライオリティのパラメータを
活用することによって音源の発音を制御することが可能
である。例えば、半透明という画像表示パラメータを音
量制御に用いることが可能である。
【００１７】また、オブジェクトの大きさが小さい場合
には、当該オブジェクトの発音を停止することによって
ゲーム進行上必要度の小さい音声情報を整理し、主題
（主人公）となるオブジェクトの音声を明確にしてゲー
ムの爽快さ（簡明さ）を維持することが可能となる。
【００１８】
【実施の形態】図１は、ビデオゲーム装置の概要を表す
ブロック図である。この装置は、装置全体の制御を行う
ＣＰＵブロック１０、ゲーム画面の表示制御を行うビデ
オブロック１１、効果音等を発生するサウンドブロック
１２、ＣＤ−ＲＯＭの読み出しを行うサブシステム１３
等により構成されている。
【００１９】ＣＰＵブロック１０は、ＳＣＵ（System C
ontrol Unit）１００、メインＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１
０２、ＲＯＭ１０３、カートリッジインタフェース（Ｉ
／Ｆ）１ａ、サブＣＰＵ１０４、ＣＰＵバス１０３等に
より構成されている。メインＣＰＵ１０１は、装置全体
の制御を行うものである。このメインＣＰＵ１０１は、
内部にＤＳＰ（Digital Signal Processor）と同様の演
算機能を備え、アプリケーションソフトを高速に実行可
能である。
【００２０】ＲＡＭ１０２は、メインＣＰＵ１０１のワ
ークエリアとして使用されるものである。ＲＯＭ１０３
には、初期化処理用のイニシャルプログラム等が書き込
まれている。ＳＣＵ１００は、内部にＤＭＡコントロー
ラ、割込みコントローラ、ＤＳＰ等を備えており、バス
１０５、１０６、１０７を制御することにより、メイン
ＣＰＵ１０１、ＶＤＰ１２０、１３０、サウンドプロセ
ッサ１４０、ＣＰＵ１４１等の相互間におけるデータ入
出力を円滑に行うものである。また、ＳＣＵ１００は、
ゲーム中のオブジェクト（あるいはスプライト）データ
をビデオブロック１１内のＶＲＡＭに転送することがで
きる。これにより、ゲーム等のアプリケーションソフト
を高速に実行することが可能である。カートリッジＩ／
Ｆ１ａは、ＲＯＭカートリッジの形態で供給されるアプ
リケーションソフトを入力するためのものである。
【００２１】サブＣＰＵ１０４は、ＳＭＰＣ（System M
anager & Peripheral Control）と呼ばれるもので、メ
インＣＰＵ１０１からの要求に応じて、入力装置２ｂか
らペリフェラルデータをコネクタ２ａを介して収集する
機能等を備えている。メインＣＰＵ１０１はサブＣＰＵ
１０４から受け取ったペリフェラルデータに基づき、例
えばゲーム画面中の車両（オブジェクト）を移動させる
等の処理を行うものである。コネクタ２ａには、ゲーム
パッド２ｂが接続される。また、ジョイスティック、キ
ーボード等のうちの任意のペリフェラルも接続可能であ
る。コネクタ２ａに２台のパッド２ｂを接続することに
よって対戦ゲームを行うことが可能となる。サブＣＰＵ
１０４は、コネクタ２ａ（本体側端子）に接続されたペ
リフェラルの種類を自動的に認識し、ペリフェラルの種
類に応じた通信方式に従いペリフェラルデータ等を収集
する機能を備えている。
【００２２】ビデオブロック１１は、主に、ビデオゲー
ムのポリゴンデータから成るオブジェクト等の描画を行
う第１のＶＤＰ（Video Display Processor）１２０、
主に、背景画面の描画、ポリゴン画像データ（オブジェ
クト）および背景画像の合成、クリッピング処理等を行
う第２のＶＤＰ１３０とを備えている。
【００２３】ＶＤＰ１２０には、ＶＲＡＭ１２１、複数
のフレームバッファ（図示の例では、１２２、１２３の
２つ）に接続される。ビデオゲーム装置のオブジェクト
を表すポリゴンの描画コマンドはメインＣＰＵ１０１か
らＳＣＵ１００を介してＶＤＰ１２０に送られ、ＶＲＡ
Ｍ１２１に書き込まれる。ＶＤＰ１２０は、ＶＲＡＭか
ら描画コマンドを内部のシステムレジスタに読込み、フ
レームバッファに描画データを書込む。描画されたフレ
ームバッファ１２２または１２３のデータはＶＤＰ１３
０に送られる。ＶＤＰ１２０は定形オブジェクト、拡縮
オブジェクト、変形オブジェクト等を表示するテクスチ
ャパーツ表示、四角形ポリゴン、ポリライン、ライン等
を表示する非定形オブジェクト表示、パーツ同士の半透
明演算、半輝度演算、シャドウ演算、ぼかし演算、メッ
シュ演算、シェーディング演算等の色演算、メッシュ処
理、設定した表示領域以外の描画をしないようにするク
リッピングを行う演算機能、等を備えている。また、行
列演算を行うジオメタライザとして機能し、拡大、縮
小、回転、変形、座標変換等の演算を素早く行うことが
できる。
【００２４】ＶＤＰ１３０はＶＲＡＭ１３１に接続さ
れ、ＶＤＰ１３０から出力された画像データはメモリ１
３２を介してエンコーダ１６０に出力される構成となっ
ている。ＶＤＰ１３０は、ＶＤＰ１２０の持つ機能に加
えて、スクロール画面表示を制御するスクロール機能
と、オブジェクト及び画面の表示優先順位を決めるプラ
イオリティ機能等を備える。
【００２５】エンコーダ１６０は、この画像データに同
期信号等を付加することにより映像信号を生成し、ＴＶ
受像機５（あるいはプロジェクタ）に出力する。これに
より、ＴＶ受像機５に各種ゲームの画面が表示される。
【００２６】サウンドブロック（音源）１２は、サウン
ドプロセッサ１４０、音声ＣＰＵ１４１、ＲＡＭ１４
２、からなる。サウンドプロセッサ１４０は、音源部、
ＤＳＰ及びデジタルミキサを備える。
【００２７】ＣＰＵ１４１は、音響処理を担うプロセッ
サであり、ＣＰＵブロック１０とは独立して動作する。
このＣＰＵ１４１は、メインＣＰＵ１０１と共に後述す
る発音・音響の制御を実現する他、ＣＤ−ＲＯＭから読
み出されたプログラムデータに含まれる発音条件に関す
るデータや波形データ等をＳＣＵ１００を介して読み取
り、ＲＡＭ１４２に格納する。また、前出のメインＣＰ
Ｕ１０１とプログラム間通信が可能である。
【００２８】ＲＡＭ１４２には、ＣＰＵ１４１の動作の
ためのプログラムデータ、ＣＰＵ１４１、サウンドプロ
セッサ１４０の音源部、ＤＳＰやメインＣＰＵ１０１か
らの命令が書き込まれる他、ＣＤ−ＲＯＭから転送され
た発音条件に関するデータ（音響パラメータ）や波形デ
ータ、ＦＭ音声合成により生成された波形データが格納
される。後述するように、音響パラメータは、メインＣ
ＰＵ１０１によっても書込まれる。
【００２９】音源部は、ＲＡＭ１４２に格納された波形
データや内部の発振器の波形データに基づくＰＣＭ音声
合成やＦＭ音声合成を行う。さらに、これら波形データ
に基づいてリバースや繰り返し等の処理を行う。波形デ
ータには音響データ信号が付され、選択可能になされ
る。
【００３０】ＤＳＰは、ＣＰＵ１４１からの命令とＲＡ
Ｍ１４２や音源部から供給された波形データに基づい
て、高速演算を行う高速演算専用回路である。各種命令
に従い、エコー、リバーブ、コーラス等の特殊効果や、
任意の伝達関数に基づくフィルタ処理を行う。
【００３１】デジタルミキサは、出力する音響信号の音
量や音像の定位を、ＣＰＵ１４１の命令に従い調整し、
出力する。なお、この処理はＤＳＰによっても行うこと
ができる。音像定位の処理にリバーブを付け加えると、
距離感（奥行き感）を出すことができる。音源部、ＤＳ
Ｐ、デジタルミキサの動作条件は音響パラメータによっ
て設定される。
【００３２】サブシステム１３は、ＣＤ−ＲＯＭドライ
ブ１ｂ、ＣＤ Ｉ／Ｆ１８０、ＣＰＵ１８１、ＭＰＥＧ
ＡＵＤＩＯ部１８２、ＭＰＥＧ ＶＩＤＥＯ部１８３
等により構成されている。このサブシステム１３は、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭの形態で供給されるアプリケーションソフト
の読み込み、動画の再生等を行う機能を備えている。Ｃ
Ｄ−ＲＯＭドライブ１ｂはＣＤ−ＲＯＭからデータを読
み取るものである。ＣＰＵ１８１は、ＣＤ−ＲＯＭドラ
イブ１ｂの制御、読み取られたデータの誤り訂正等の処
理を行うものである。ＣＤ−ＲＯＭから読み取られたデ
ータは、ＣＤＩ／Ｆ１８０、バス１０６、ＳＣＵ１００
を介してメインＣＰＵ１０１に供給され、アプリケーシ
ョンソフトとして利用される。また、ＭＰＥＧ ＡＵＤ
ＩＯ１８２、ＭＰＥＧ ＶＩＤＥＯ１８３は、ＭＰＥＧ
規格（Motion Picture ExpertGroup）により圧縮された
データを復元するデバイスである。これらのＭＰＥＧＡ
ＵＤＩＯ１８２、ＭＰＥＧ ＶＩＤＥＯ１８３を用いて
ＣＤ−ＲＯＭに書き込まれたＭＰＥＧ圧縮データの復元
を行うことにより、動画の再生を行うことが可能とな
る。
【００３３】音響に関するデータの流れとしては、ＣＤ
−ＲＯＭ１ｂから、画像データと共に、まずＭＩＤＩ形
式のコマンドが供給される。ＳＣＵ１００はこのコマン
ドをサウンドブロック１２に転送する。また、特殊な波
形データがＣＤ−ＲＯＭ１ｂから供給される場合には、
ＳＣＵ１００はこれをＲＡＭ１４２に転送する。メイン
ＣＰＵ１０１は、仮想画像を生成する際の視点やオブジ
ェクトの位置に対応させて、音響信号の音量、定位、波
形加工の有無、使用する波形データ等の音響パラメータ
を決定し、これを命令としてＲＡＭ１４２に書き込む。
サウンドブロック１１のＣＰＵ１４１は、ＭＩＤＩデー
タの内容により特定される波形データを参照して、サウ
ンドプロセッサ１４０の音源部に音響信号を発生させ
る。このとき、発音条件を指定する命令（音響パラメー
タ）が存在する場合には、この命令の示す音量、定位お
よび周波数特性等の内容に応じた処理を、音源部、ＤＳ
Ｐ、ミキサに行わせる。
【００３４】次に、ビデオゲーム装置における画像形成
の概略を説明する。画像形成は知られている方法を用い
ることができる。一例をあげれば、仮想空間（ワールド
座標系）に複数のオブジェクトを配置し、ゲーム空間を
形成する。この中にルートを設定し、ルートに沿って視
点が移動する。視点位置における視野の領域（表示領
域）に含まれる複数のオブジェクトを当該視点における
オブジェクトテーブルに記憶する。全ての視点位置につ
いて、オブジェクトテーブルを形成し、データベース化
する。このデータベースはゲームのＣＤ−ＲＯＭに記録
され、ＲＡＭ１０２にダウンロードされる。この結果、
ゲームプログラムに従って仮想空間内を視点が移動した
ときに、現在の視点位置のオブジェクトテーブルを参照
することによってその場面において配置すべきオブジェ
クトが判り、それらのオブジェクトを配置して仮想空間
を形成することが可能となる。また、車両や航空機等の
動的オブジェクトはゲームプログラムによって動きが制
御され、仮想空間内の位置が決定される。
【００３５】図２に示すように、仮想空間（ワールド座
標系）内に配置された三次元のオブジェクトは投影変
換、画面座標系変換等の座標変換処理が行われて、テレ
ビモニタに描画される。なお、ＣＰＵの演算量を軽減す
るために、三次元のオブジェクトを二次元の画面座標系
に変換したオブジェクトを予めデータベースに保持し、
これを用いてテレビ画像を形成することも行われる。
【００３６】次に、本発明に用いられるオブジェクトデ
ータについて説明する。本発明に係るオブジェクトデー
タは音響パラメータとして使用されることに特徴があ
る。すなわち、オブジェクトの表示パラメータを音響パ
ラメータに変換して音源の制御に用いる。また、オブジ
ェクトデータに音響パラメータを含む。また、表示パラ
メータを音響パラメータとして用いる。
【００３７】図３は、第１のオブジェクトデータの構成
例を示している。このオブジェクトデータは三次元仮想
空間内にオブジェクトの配置位置と表示形態等を特定す
る表示パラメータを含んで構成される。オブジェクトデ
ータ（表示パラメータ）は、ＣＰＵブロック１０によっ
て実現される表示パラメータ生成手段によって、ＣＤ−
ＲＯＭから導入されることにより、あるいはオブジェク
トの動きのシミュレーション演算等によって生成され
る。すなわち、全オブジェクトを見分けるために付され
るオブジェクト番号、オブジェクトの仮想空間における
Ｘ座標、Ｙ座標及びＺ座標の位置を表すＸ、Ｙ及びＺポ
ジションデータ、オブジェクトの面の向きを表す法線ベ
クトルのＸ座標成分、Ｙ座標成分及びＺ座標成分を表す
法線Ｘ、Ｙ及びＺの向きデータ、オブジェクトの大きさ
を表す大きさデータ、オブジェクトのカラー指定コード
（カラーアドレス、カラーバンク、図１４参照）を表す
色・バンク指定データ（色情報）、半透明、ボカシ、表
示優先順位を決めるプライオリティ等のその他の情報を
含んでいる。
【００３８】上述したオブジェクトデータを用いる本発
明の第１の実施の形態では、オブジェクトデータによっ
て画像を形成する際に、オブジェクトデータの表示パラ
メータを音源（音源部１１２、ＤＳＰ１１３、ミキサ１
１４）に設定すべき音響パラメータとして利用する。す
なわち、音を発生すると想定されるオブジェクト（音源
オブジェクト）の三次元仮想空間内の位置・形状と視点
位置との関係で音響効果を設定する。
【００３９】音源のデータベース（ＲＡＭ１４２）に
は、予め音源オブジェクトのオブジェクト番号で識別可
能になされた音響データが記憶されている。例えば、航
空機や車両のエンジン音が波形データとしてオブジェク
ト番号で読出し可能に記憶される。従って、オブジェク
ト番号（ＩＤ）によって音響データの種類を選択するこ
とができる。図３に示す実施の形態では、変換テーブル
あるいは変換関数ｆ1（ＩＤ）を用いてオブジェクト番
号から音響データ番号を得る。
【００４０】また、オブジェクトデータのＸポジション
（必要により更にＹポジション）のデータを定位感パラ
メータの設定に用いる。定位感パラメータは音源（デジ
タルミキサ）の左右スピーカの音量のバランスを設定
し、オブジェクト位置に対応した音の定位感を形成す
る。ここでの、オブジェクトのＸ位置は、図２に示すよ
うに、ワールド座標系の位置で表されているが、表示領
域を画面座標系に座標変換することで、例えば、画面の
左上隅を原点（０，０）とするＸポジションに変換され
る。なお、画面中央を０、その右側を＋ｘn、その左側
を−ｘnで表すこともできる。画面座標系で表されたオ
ブジェクトの座標はモニタ画面上のオブジェクトの水平
方向位置に対応する。従って、オブジェクトのＸポジシ
ョンを定位感パラメータとして用いることが可能であ
る。このＸポジション値から定位感パラメータへの変換
を変換テーブルあるいは変換関数ｆ2（ｘ，ｙ）を用い
て行う。なお、ＤＳＰよる処理を行うことで、Ｙポジジ
ョンを加味した定位感（定位パラメータ）を得ることが
可能である。
【００４１】ワールド座標系において、Ｚ軸方向は奥行
を表している。視点位置のｚ値とオブジェクトのｚポジ
ション値との差は、略視点からオブジェクトまでの距離
に相当する。これを奥行感パラメータとして使用可能で
ある。奥行感は距離によって音の響き具合（リバーブ）
を変えることによって表現可能である。これをＤＳＰで
行うことができる。ｚポジション値を奥行パラメータに
変換テーブルあるいは変換関数ｆ3（ｚ）を用いて変換
する。
【００４２】オブジェクトが視点位置から近い位置にあ
るときはオブジェクトが大きく見え、遠い位置にあると
きは小さく見える。そして、一般的に、音源が遠ければ
音は小さく、近ければ音は大きい。そこで、オブジェク
トの大きさＬを音量を設定する音量パラメータとして利
用することを考える。ワールド座標系におけるオブジェ
クトの大きさＬを画面座標系に変換テーブルあるいは変
換関数ｆ4’（Ｌ）を用いて変換し、音量パラメータと
して使用する。また、ｚポジジョンも距離を表す。そこ
で、大きさとｚポジションとを両方用いて変換テーブル
あるいは変換関数ｆ4（ｚ，Ｌ）によって音量パラメー
タを定め得る。オブジェクトの大きさが閾値よりも小さ
い場合には、発音を停止するようにして音源が多いこと
による耳障りさを回避することが可能である。
【００４３】オブジェクトのカラー指定コードのうち、
カラーバンク指定は朝方、昼、夕方、等の雰囲気を出す
ために、それに合ったカラーバンクを指定することで、
標準の色調に適当な色変化を加えることができる。これ
を利用して、曲や音声の音色や音程を設定する。このた
めに、カラーバンクのデータｃを音色・音程パラメータ
に変換するテーブルあるいは変換関数ｆ5（ｃ）を用い
る。
【００４４】更に、オブジェクトが音源を遮るガラスや
雲等である場合には、オブジェクトのその他の表示パラ
メータである反射率や透明度等によって音量を減衰させ
ることが可能である。また、プライオリティにより、音
源のオブジェクト同士が重なる場合や音源のオブジェク
トが他のオブジェクトによって遮蔽される場合に、一方
の発音を優先させたり、音源のオブジェクトの音量を減
衰させることが可能である。
【００４５】ここで、ＣＰＵブロック１０によって実現
される、オブジェクトデータの表示パラメータを変換し
て、あるいは後述するようにそのまま（変換係数が１の
場合）音響パラメータとして音源の発音条件を設定する
上述した機能が音響パラメータ生成手段に対応する。
【００４６】次に、図４を参照して上記オブジェクトデ
ータを用いて画像の形成と発音の制御を行うＣＰＵの制
御動作について説明する。まず、ＣＰＵ１０１が図示し
ない画像形成プログラム中で、ある視点位置から見た画
像を形成するべく、その視点位置におけるオブジェクト
テーブルを参照して三次元仮想空間にオブジェクトを配
置する過程を実行する。この過程中に音源オブジェクト
を配置する以下の手順が含まれる。
【００４７】まず、ＲＡＭ１０２内に形成されたオブジ
ェクトテーブルから音源オブジェクトのデータ番号を読
取る（Ｓ１０２）。このオブジェクト番号に対応するポ
リゴンデータをデータベースから読取り、ビデオブロッ
ク１１のＶＲＡＭ１２１に与える（Ｓ１０４）。オブジ
ェクト番号に対応する音響データの番号をＲＡＭ１４２
に設定する（Ｓ１０６）。これにより、音声データ、効
果音が音源に供給可能となる。
【００４８】オブジェクトデータからＺポジションジョ
ン、オブジェクトの大きさを読取る（Ｓ１０８）。この
データに基づいてポリゴンの画面上での表示サイズをＶ
ＲＡＭ１２２に書込む（Ｓ１１０）。Ｚポジションジョ
ン、オブジェクトの大きさのデータから全体音量・奥行
感パラメータを変換テーブルあるいは変換関数ｆ4
（ｚ，Ｌ）によって得てＲＡＭ１４２に書込む（Ｓ１４
２）。オブジェクトデータからオブジェクトのＸ，Ｙポ
ジションを読取る（Ｓ１１４）。ポリゴンの画面表示位
置をＶＲＡＭ１２１に書込む（Ｓ１１６）。変換テーブ
ルあるいは変換関数ｆ2（ｘ，ｙ）により定位感パラメ
ータを得て、これをＲＡＭ１４２に書込む（Ｓ１１
８）。オブジェクトデータから輝度、色、カラーバンク
等の色情報を読取る（Ｓ１２０）。これをＶＲＡＭ１２
１に書込む（Ｓ１２２）。カラーバンクに基づいて音源
の音色、音程パラメータを変換テーブルあるいは変換関
数ｆ5（ｃ）によって得て、ＲＡＭ１４２に音色、音程
パラメータを書込む（Ｓ１２４）。
【００４９】なお、オブジェクトデータに法線の向きが
含まれるとき、ポリゴン面と光源との位置関係で反射や
陰等の形成処理を行うことができる。この際、法線の向
きデータを利用し、オブジェクトの反射や陰の状態に応
じて音響パラメータを変えて、光が反射するような音響
効果や暗くなっていくような音響効果を加えることが可
能である。ＣＰＵは、オブジェクトテーブルの全てのオ
ブジェクトデータについて読取りを繰返し、音源オブジ
ェクトを読込んだ際には、画像データの書込みと、音響
データの書込みとを両方行う。
【００５０】ビデオブロック１１のＶＤＰは、ＶＲＡＭ
１２１に書込まれたパラメータに従って、画像形成を行
う。サウンドブロック１２のＣＰＵは、ＲＡＭ１４２に
書込まれた音響パラメータと発音命令に従ってＳＰ１４
０の制御を行う。ビデオブロック１１とサウンドブロッ
ク１２とは互いに独立に動作することが出来る。この結
果、画像の形成と音の発生とが同期し得る。
【００５１】このような処理をビデオ信号のフレーム周
期で各視点位置毎に行うと、例えば、図５及び図６に示
すように、音源オブジェクト（航空機）の空間位置の移
動に対応して音源の定位、距離感、音量等が設定され
る。この結果、画面上を移動するオブジェクト（航空
機）が音源となっているような音響効果が得られる。
【００５２】なお、音源オブジェクトの移動に伴って毎
回音響パラメータの置換えを行う必要は必ずしもなく、
音響オブジェクトがある程度の距離を移動した場合やあ
る所定の画像信号のフレーム数毎に音響パラメータの更
新を行うこととして、演算量を減らすことも可能であ
る。
【００５３】上記ルーチンによる画像表示の態様の他の
例を図７及び図８を参照して説明する。
【００５４】この例は、車両ゲームの例を示している。
図８はゲーム画面を示しており、遊技者の車両の運転席
の視野の上方にバックミラーがある。後方から音源オブ
ジェクトである車両Ａが接近し、バックミラーに現れ
る。このとき、車両Ａのエンジン音が聞えるようにな
る。更に、車両Ａが近づいて、エンジン音が大きくな
り、ドップラー効果によって音程が上がる。車両Ａが自
車に追いつき、自車を追越す。画面の前方に車両Ａが大
きく映る。このとき、車両Ａのエンジン音は最大とな
る。更に、車両Ａが前方に遠ざかり、エンジン音が徐々
に低くなる。ドップラー効果によってエンジン音の音程
が低くなる。また、車両Ａの画面上のＸ位置に応じて音
源がＸ位置に存するように音像定位が設定される。
【００５５】図９は、第２のオブジェクトデータの構造
例を示している。この例では、音源オブジェクトのデー
タ構造内に音響パラメータを含むものとなっている。例
えば、音源オブジェクトが予め定められた仮想空間内の
コースを移動するものであるとき、音響パラメータを前
もって求めておくことが出来る。オブジェクトデータを
表示パラメータと音響パラメータとを含むフォーマット
で形成し、これをゲームデータとしてＣＤ−ＲＯＭに記
録し、ゲーム開始に先立ってＣＤ−ＲＯＭからＲＡＭ１
０３にロードすることが出来る。このようにすれば、変
換テーブルの参照や変換関数による演算処理を軽減する
ことが可能となる。
【００５６】また、音源オブジェクトが仮想空間内を自
由に移動し得るものである場合、図３に示すようなオブ
ジェクトデータの構造（１）から音響パラメータを求め
て、図９に示すようなオブジェクトデータ構造（２）に
再形成し、これを用いて表示パラメータと音響パラメー
タの設定とを行って、画像形成と発音とを並行して行う
ようにしても良い。
【００５７】図１０は、オブジェクトデータを二次元仮
想空間の値あるいは画面座標系の値として保持する第３
のオブジェクトデータの例を示している。
【００５８】前述したように、ワールド座標系のオブジ
ェクトの位置情報は、画面座標系に変換してから音響パ
ラメータとして使用するのがオブジェクトのモニタ上の
表示位置との対応関係を考えると望ましい。この点、二
次元のゲーム空間ではオブジェクトの位置をモニタ画面
内の位置に対応付けることができる。このため、オブジ
ェクトデータの表示パラメータをより簡単に使用するこ
とが可能となる。
【００５９】また、三次元仮想空間におけるゲームであ
っても、ワールド座標系のオブジェクトデータを画面座
標系に変換して、画面座標系のオブジェクトデータを得
て、これを用いてポリゴン画像を組立てることが出来
る。この場合、画面座標系のオブジェクトデータ（ポリ
ゴン）の表示パラメータを音響パラメータとして使用可
能である。
【００６０】図１１は、第３のオブジェクトデータ構造
を用いて表示パラメータ及び音響パラメータの設定を行
う例を説明するフローチャートである。
【００６１】同図において、メインＣＰＵは、画像形処
理のためにオブジェクトテーブルを参照してテーブル内
のオブジェクトデータを参照してゲーム空間へのオブジ
ェクトの配置を行う。この際、オブジェクトテーブルに
音源オブジェクトが存在すると、以下の処理を行う。
【００６２】まず、ＲＡＭ１０２内に形成されたオブジ
ェクトテーブルから音源オブジェクトのデータ番号を読
取る（Ｓ１５２）。このオブジェクト番号に対応するポ
リゴンデータをデータベースから読取り、ビデオブロッ
ク１１のＶＲＡＭ１２１に与える（Ｓ１５４）。オブジ
ェクト番号を音響データの番号としてＲＡＭ１４２に書
込む（Ｓ１５６）。オブジェクトデータからオブジェク
トの大きさを読取る（Ｓ１５８）。このデータのポリゴ
ンの画面上での表示サイズをＶＲＡＭ１２１に書込む
（Ｓ１６０）。オブジェクトの大きさのデータを全体音
量パラメータとしてＲＡＭ１４２に書込む（Ｓ１６
２）。オブジェクトデータからオブジェクトのＸ，Ｙポ
ジションを読取る（Ｓ１６４）。ポリゴンの画面表示位
置をＶＲＡＭ１２１に書込む（Ｓ１６６）。オブジェク
トのＸポジションを定位感パラメータとしてＲＡＭ１４
２に書込む。また、必要により、Ｙポジション値も定位
感パラメータとして用いることが可能である（Ｓ１６
８）。オブジェクトデータから輝度、色、カラーバンク
等の色情報を読取る（Ｓ１７０）。これをＶＲＡＭ１２
１に書込む（Ｓ１７２）。カラーバンク値を音源の音
色、音程パラメータとしてＲＡＭ１４２に書込む（Ｓ１
７４）。
【００６３】ビデオブロック１１のＶＤＰは、ＶＲＡＭ
１２１に書込まれたパラメータに従って、画像形成を行
う。サウンドブロック１２のＣＰＵは、ＲＡＭ１４２に
書込まれた音響パラメータと発音命令に従ってＳＰ１４
０の制御を行う。ビデオブロック１１とサウンドブロッ
ク１２とは互いに独立に動作することが出来る。この結
果、画像の形成と音の発生とが同期し得る。
【００６４】図１２及び図１３は、音程を変える場合の
構成例を説明する説明図である。
【００６５】図１２において、２１０はサウンドプロセ
ッサ１４０内の音声データ出力を保持するメモリ、２１
２は音声データを音声信号に変換するＤ／Ａ変換器、２
１４は音声信号をレベル増幅する増幅器、２１６は音声
信号を音に変換するスピーカ、２１８はカラーバンク信
号の内容に応じて周波数の異なるクロック信号を選択す
るセレクタ、である。例えば、色を暗めに設定するカラ
ーバンク信号がセレクタに与えられると、通常よりも低
い周波数のクロック信号が選択され、色を明るめに設定
するカラーバンク信号がセレクタに与えられると、通常
よりも高い周波数のクロック信号が選択される。選択さ
れたクロック信号はメモリ２１０及びＤ／Ａ変換器２１
２に与えられる。この結果、カラーバンク信号によって
音声の音程が制御される。
【００６６】図１３は、同様に機能する他の例を示すも
のであり、カラーバンク信号の内容に応じたレベルの電
圧がデコーダ２２２によって出力される。この出力電圧
によってＶＣＯ２２０の発振周波数が制御される。ＶＣ
Ｏ２２０の出力信号はクロック信号として音声データメ
モリ２１０及びＤ／Ａ変換器２１２に与えられる。この
結果、カラーバンク信号の多様な内容に対応して音声の
音程を制御することが可能となる。
【００６７】このように、本発明の実施の形態によれば
車両や航空機等の発音源のオブジェクトの移動に伴って
音響パラメータを素早く設定できる。テレビに表示され
る画像は、例えば１／６０秒、または、１／３０秒のフ
レーム周期毎に更新されるので、フレーム周期で音響パ
ラメータが更新され、オブジェクトの動きや場面設定、
環境設定に音源の発音動作を素早く対応させることが可
能となる。また、三次元仮想空間のオブジェクト像を画
面表示座標系に座標変換する場合には、視野に入らない
オブジェクトを処理対象外とするいわゆるクリッピング
処理が行われる。この処理によって音源となるオブジェ
クトであっても、視野外のものは除かれ、整理されるの
で好都合である。
【００６８】また、従来のようにゲームストーリに従っ
て予めプログラムされた内容で音源を制御する場合に
も、表示パラメータが持つ種々の個別の情報、例えば、
オブジェクト位置、半透明、優先表示順位等によって音
源を随時制御することができるので、ゲームストーリに
合わせてプログラムを作成する負担が減る。
【００６９】また、オブジェクトの表示パラメータを読
取って画像を形成する際に、読取った表示パラメータに
よって音源の音響パラメータを形成し、これを音源に設
定するので、オブジェクトの表示情報で発音の条件設定
が可能となり、オブジェクトの画像情報に音声をリンク
することが可能である。
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように本発明のゲーム装置
によれば、オブジェクトの表示パラメータによって音源
の音響パラメータを設定するので、画像形成と共に発音
を行うことが可能となり、画像の動きと音声とを同期さ
せ易い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゲーム装置の全体構成を説明するブロック図で
ある。
【図２】三次元座標系で形成された仮想空間の画面座標
系への変換を説明する説明図である。
【図３】第１のオブジェクトデータ構造の例を説明する
説明図である。
【図４】第１のオブジェクトデータを用いた場合の画像
形成及び音源への音響パラメータの設定を説明するフロ
ーチャートである。
【図５】移動前のオブジェクト位置と音響パラメータ
（定位感パラメータ）の関係を説明する説明図である。
【図６】移動後のオブジェクト位置と音響パラメータ
（定位感パラメータ）の関係を説明する説明図である。
【図７】車両の追越しを例にして、オブジェクトの表示
パラメータと音響パラメータの例を経時的に説明する説
明図である。
【図８】車両の追越しの際の画面表示を説明する説明図
である。
【図９】第２のオブジェクトデータ構造の例を説明する
説明図である。
【図１０】第３のオブジェクトデータ構造の例を説明す
る説明図である。
【図１１】第３のオブジェクトデータを用いた場合の画
像形成及び音源への音響パラメータの設定を説明するフ
ローチャートである。
【図１２】音程を変える例を説明するブロック図であ
る。
【図１３】音程を変える他の例を説明するブロック図で
ある。
【図１４】カラー指定コードの例を説明する説明図であ
る。
【符号の説明】
１０ ＣＰＵブロック １１ ビデオブロック １２ サウンドブロック １３ サブシステム

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】仮想空間にオブジェクトを配置して構成さ
    れたゲーム空間内に位置する視点から視野に入るオブジ
    ェクトを画面座標系の像に変換し、画像表示器に表示す
    べき二次元画像のデータを生成する画像処理手段と、ゲ
    ームの音源とを有するゲーム装置であって、 前記オブジェクトを前記仮想空間に表示するための表示
    パラメータを生成する表示パラメータ生成手段を含み、 前記オブジェクトが当該オブジェクトに定められた音を
    発生する音源である場合に、このオブジェクトの表示パ
    ラメータに基づいて前記ゲームの音源の発音条件を定め
    る音響パラメータを生成する音響パラメータ生成手段、
    を備えることを特徴とするゲーム装置。
  2. 【請求項２】前記音響パラメータ生成手段は、変換関数
    若しくは変換テーブルによって前記表示パラメータを前
    記音響パラメータに変換する、 ことを特徴とする請求項１記載のゲーム装置。
  3. 【請求項３】前記音響パラメータ生成手段は、前記表示
    パラメータをそのまま前記音響パラメータとして出力す
    る、 ことを特徴とする請求項１記載のゲーム装置。
  4. 【請求項４】前記表示パラメータは、前記ゲーム空間に
    おけるオブジェクトの位置、オブジェクトの大きさ、オ
    ブジェクトの色情報、オブジェクトの透明度、反射率及
    びオブジェクト同士が重なって見える場合の表示の優先
    度のうち少なくともいずれかを含む、 ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゲ
    ーム装置。
  5. 【請求項５】画面に移動するオブジェクトを表示すると
    共に音源からこのオブジェクトに対応する効果音を発生
    するゲーム装置であって、 前記オブジェクトの画面上の表示態様を表すオブジェク
    トの表示パラメータによって前記音源の発音条件を定め
    る音響パラメータが更新される、 ことを特徴とするゲーム装置。
  6. 【請求項６】前記音響パラメータの更新は画像表示装置
    のフレーム更新周期で行われる、 ことを特徴とする請求項５記載のゲーム装置。
  7. 【請求項７】前記音響パラメータは、定位感パラメー
    タ、奥行感パラメータ、音量パラメータ、リバーブパラ
    メータのうち少なくともいずれかを含む、 ことを特徴とする請求項５又は６記載のゲーム装置。
  8. 【請求項８】コンピュータシステムを請求項１乃至８記
    載のいずれかに記載のゲーム装置として動作させるプロ
    グラムを記録した情報記録媒体。
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