JPH1040410A - Processing system for linked moving object - Google Patents

Processing system for linked moving object

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JPH1040410A
JPH1040410A JP20756696A JP20756696A JPH1040410A JP H1040410 A JPH1040410 A JP H1040410A JP 20756696 A JP20756696 A JP 20756696A JP 20756696 A JP20756696 A JP 20756696A JP H1040410 A JPH1040410 A JP H1040410A
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sphere
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center
rotation
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing system for linked moving object with which judgement of the action or hit of an object having a complicated form or the like can be processed at a high speed in a simple configuration and processing. SOLUTION: Concerning the processing system for a linked moving object (automobile, for example), 10 for which plural virtual parts (body, frame and tire, for example), A-G are linked and its whole body moved or deforms in the CG animation, the parts B-G at one part or all the parts A-G are simulated by the information of a ball (shown in a dotted line) inscribed or circumscribed with the outer form of parts, hitting with the other object or these parts is judged based on information showing the center and radius of this ball and based on the information showing the center and rotation of the ball, the respective parts are displayed in any form (such as spherical, elliptic or tire-shaped form) peculiar for the parts. Otherwise, the generating processing of motion or deformation of the object is performed based on the information showing the center and rotation of the ball and based on the information showing the center and rotation of the ball, the respective parts are displayed in the forms peculiar for the parts. It is preferable to fix the sizes of respective balls.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は連結動作物体の処理
方式に関し、更に詳しくは複数の仮想の部品が連結さ
れ、かつその全体がCGアニメーションにより運動し及
び又は変形する連結動作物体の処理方式に関する。例え
ば、仮想のボディーやフレームと複数のタイヤを備え、
該タイヤの回転に伴いサーキット上を走る様にした自動
車は一種の連結動作物体で実現できる。係る自動車のC
Gアニメーションでは、自動車の形態や運動(動き)の
リアリティーを要求されると共に、ゲームの進行に伴
い、ガードレールや他の自動車と接触するようなアクシ
デントが発生した場合は、自動車の動きや変形をリアル
タイムに処理する必要がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing method of a connected moving object, and more particularly to a processing method of a connected moving object in which a plurality of virtual parts are connected and the whole moves and / or deforms by CG animation. . For example, with a virtual body or frame and multiple tires,
An automobile that runs on a circuit with the rotation of the tire can be realized by a kind of connected moving object. C of such car
In G animation, the reality of the form and movement (movement) of the car is required, and in the event of an accident such as contact with a guardrail or another car accompanying the progress of the game, the movement or deformation of the car is performed in real time. Need to be processed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のゲーム機等では、物体(自動車,
キャラクタ等)の忠実な外観を追求した結果、反面物理
則に従う動きや変形のリアリティーが犠牲となってい
た。例えば人が画面を横切る様な場合は、人として忠実
に生成された顔や胴体に、まず前向きに振られた手足を
付け、次に後ろ向きに振られた手足をつけ替え、これら
を繰り返すものに過ぎない。
2. Description of the Related Art In conventional game machines and the like, objects (automobiles,
As a result of pursuing the faithful appearance of characters, etc., the reality of movement and deformation according to physical laws was sacrificed. For example, if a person crosses the screen, attach a limb that is waved forward to the face or torso that is faithfully generated as a person, then change the limb that is waved backward, and repeat these. Not just.

【0003】また自動車がガードレールや他の自動車と
接触したような場合は、部品(バンパ,タイヤ等)の形
状を無視し、ボディー等の大まかな形状に基づき、大ま
かな当たり判定(接触有無の判定)を行うものに過ぎな
い。
In the case where an automobile comes into contact with a guardrail or another automobile, the shape of parts (bumpers, tires, etc.) is ignored, and a rough hit judgment (judgment of presence or absence of contact) is made based on the rough shape of the body and the like. ).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記物体の大
まかな当たり判定を行ったり、物理則に従う運動や変形
の処理を犠牲にすると、ゲームのトータルリアリティー
が損なわれる。一方、物体の形態及び運動等のリアリテ
ィーを同時に追求すると、処理が極端に複雑となり、リ
アルタイムな処理を行えない。
However, if the rough hit determination of the object is made or the processing of the movement or deformation according to the physical rules is sacrificed, the total reality of the game is impaired. On the other hand, if simultaneously pursuing the reality such as the form and motion of the object, the processing becomes extremely complicated and real-time processing cannot be performed.

【0005】本発明は、上記従来技術の課題に鑑み成さ
れたものであり、その目的とする所は、簡単な構成及び
処理で複雑な形態を有する物体の動きや当たり判定等を
高速に処理できる連結動作物体の処理方式を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to process motions and hit determination of an object having a complicated form with a simple configuration and processing at a high speed. It is an object of the present invention to provide a method of processing a connected motion object.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題は例えば図1
の構成により解決される。即ち、本発明(1)の連結動
作物体の処理方式は、複数の仮想の部品(例えばボディ
ー,フレーム,タイヤ)A〜Gが連結され、かつその全
体がCGアニメーションにより運動し及び又は変形する
連結動作物体(例えば自動車)10の処理方式におい
て、一部B〜G又は全部A〜Gの前記部品を該部品の外
形状に内接し乃至外接するような球体(図の点線で示
す)の情報で模擬すると共に、該球体の中心と半径の情
報に基づき他の物体又はその部品との間の当たり判定を
行い、かつ該球体の中心と回転の情報に基づき各部品を
該部品に固有の形状(球体,楕円体,タイヤ形状)で表
示するものである。
The above-mentioned problem is solved, for example, by referring to FIG.
Is solved. That is, in the processing method of the connected motion object of the present invention (1), a plurality of virtual parts (for example, a body, a frame, and a tire) A to G are connected, and the whole moves and / or deforms by CG animation. In the processing method of the moving object (for example, an automobile) 10, information of a sphere (indicated by a dotted line in the figure) that inscribes or circumscribes a part B to G or all of the parts A to G to the outer shape of the part is used. Simulate and determine a collision between another object or its part based on information on the center and radius of the sphere, and shape each part based on information on the center and rotation of the sphere (specific shape of the part). (Sphere, ellipsoid, tire shape).

【0007】図において、例えばゲームの進行に伴い、
後続の連結動作物体(自動車)10が先行する自動車2
0に追越しを掛けている。この場合に、図の実線で示す
如く、夫々にリアルな形態の部品(球体のボディーA、
楕円体のフレームB,C、タイヤ形状のタイヤD〜F)
から成り、かつ全体としても複雑な形態の自動車10と
同じく自動車20との間の正確な当たり判定は、一般に
複雑・困難なものとなる。
In the figure, for example, as the game progresses,
The vehicle 2 preceding the succeeding connected motion object (vehicle) 10
I am overtaking 0. In this case, as shown by the solid line in the figure, each of the real parts (spherical bodies A,
Ellipsoidal frames B and C, tire-shaped tires DF)
In general, it is complicated and difficult to accurately determine the collision between the automobile 10 and the automobile 20 having a complicated form as a whole.

【0008】本発明(1)においては、一部B〜G又は
全部A〜Gの部品を該部品の外形状に内接し乃至外接す
るような球体の情報で模擬する。この場合に、ボディー
Aは元々球体なのでこれを球体で模擬しても問題はな
い。一方、楕円体のフレームB,Cについては、これら
を該楕円体外形に内接し乃至外接するような球体で模擬
しても、当たり判定に関しては、形状の大きな相違(ゲ
ーム上の違和感)は生じない。更に、この考えを進める
と、図示の如き幅広のタイヤD〜Gにつき、これらをタ
イヤ外形に内接し乃至外接するような球体で模擬して
も、当たり判定に関しては大きな違和感は生じない。自
動車20についても同様である。
In the present invention (1), parts BG or parts A to G are simulated with information of a sphere inscribed or circumscribed in the outer shape of the part. In this case, since the body A is originally a sphere, there is no problem even if this is simulated with a sphere. On the other hand, with respect to the elliptical frames B and C, even if they are simulated by spheres inscribed or circumscribed to the outer shape of the ellipsoid, a great difference in the shape of the hit determination (discomfort in the game) occurs. Absent. Further, if this idea is advanced, even if the wide tires D to G as shown in the figure are simulated with spheres inscribed or circumscribed in the outer shape of the tire, there is no great discomfort regarding the hit determination. The same applies to the automobile 20.

【0009】そこで、本発明(1)においては、該球体
の中心と半径の情報に基づき他の物体又はその部品との
間の当たり判定を行う。今、自動車10,20間の当た
り判定を行うとすると、この例では、2つのフレーム及
び4つのタイヤで周囲を囲まれたボディーA/Hが他の
自動車の部品に接触するとは考え難い。そこで、ボディ
ーA,Hを除外し、残りの一部の部品B〜G,I〜Nに
ついての当たり判定を行う。これを具体的に言うと、画
面の各描画時刻に、任意の部品i,j(B≦i≦G,I
≦j≦N)につき、2つの部品の中心間の距離|Ci
j |≦2rを満たすものを探査し、存在する場合は当た
り判定とする。図示の例では、タイヤE,Mのみが距離
|CE M |≦2rを満足し、当たり判定となる。
Therefore, in the present invention (1), a collision between another object or a part thereof is determined based on information on the center and radius of the sphere. Now, if it is determined that a collision occurs between the vehicles 10 and 20, in this example, it is unlikely that the body A / H surrounded by two frames and four tires will come into contact with parts of another vehicle. Therefore, the bodies A and H are excluded and the remaining parts B to G and I to N are judged. More specifically, at each drawing time on the screen, an arbitrary component i, j (B ≦ i ≦ G, I
≤j≤N) the distance between the centers of the two parts | C i C
A search that satisfies j | ≦ 2r is searched, and if it exists, it is determined as a hit. In the illustrated example, the tire E, M only the distance | C E C M | satisfies ≦ 2r, the collision detection.

【0010】またガードレールとの当たり判定を行う場
合は、任意の部品i(B≦i≦G)とガードレールの面
(例えばX=k)につき、距離|CiXk|≦rを満たす
ものを探査し、存在する場合は当たり判定とする。図示
の例では、タイヤDのみが距離|CDXk|≦rを満足
し、当たり判定となる。このように、部品形状を球体で
模擬した場合の当たり判定は、球体のどの部分について
も該球体の中心座標Cと半径rとを使用して容易に行え
るので、当たり判定の処理が格段に軽減され、高速化さ
れる。しかも、この場合の各球体の大きさは各部品の外
形状に内接し乃至外接するように選ばれているので、球
体と部品との間の形状誤差を小さくでき、よって当たり
判定に関しては大きな違和感を生じない。
When a collision with a guardrail is determined, an arbitrary part i (B ≦ i ≦ G) and a surface of the guardrail (for example, X = k) satisfying a distance | C iX k | ≦ r is searched. If it exists, it is judged as a hit. In the illustrated example, only the tire D satisfies the distance | C DX k | ≦ r, and the hit is determined. As described above, the hit determination in the case where the component shape is simulated by a sphere can be easily performed for any part of the sphere using the center coordinates C and the radius r of the sphere, so that the hit determination processing is significantly reduced. Is faster. In addition, since the size of each sphere in this case is selected so as to inscribe or circumscribe the outer shape of each part, the shape error between the sphere and the part can be reduced, and therefore, the hit determination is greatly uncomfortable. Does not occur.

【0011】また本発明(1)においては、前記球体の
中心と回転の情報に基づき各部品A〜G,H〜Nを該部
品に固有の形状(球体,楕円体,タイヤ形状)で表示す
る。従って、自動車10,20の描画の質(リアリティ
ー)を損なわない。かくして、本発明(1)によれば、
簡単な構成と当たり判定処理で、よりリアルな形態と動
き等を高速に生成できる。
In the present invention (1), each of the parts A to G and H to N is displayed in a shape (sphere, ellipse, tire shape) specific to the part based on information on the center and rotation of the sphere. . Therefore, the drawing quality (reality) of the cars 10 and 20 is not impaired. Thus, according to the present invention (1),
With a simple configuration and hit determination processing, a more realistic form, motion, and the like can be generated at high speed.

【0012】また本発明(2)の連結動作物体の処理方
式は、上記前提となる連結動作物体の処理方式におい
て、一部B〜G又は全部A〜Gの前記部品を該部品の外
形状に内接し乃至外接するような球体の情報で模擬する
と共に、該球体の中心と回転の情報に基づき物体の運動
及び又は変形の生成処理を行い、かつ該球体の中心と回
転の情報に基づき各部品を該部品に固有の形状(球体,
楕円体,タイヤ形状)で表示するものである。
Further, in the processing method of a connected motion object according to the present invention (2), in the processing method of the connected motion object as described above, a part BG or all of the parts A to G are formed into an outer shape of the part. Simulate with the information of the sphere inscribed or circumscribed, perform the motion and / or deformation generation processing of the object based on the information on the center and rotation of the sphere, and perform each part based on the information on the center and rotation of the sphere. To the shape (sphere,
(Ellipsoid, tire shape).

【0013】本発明(2)においては、上記一部B〜G
又は全部A〜Gの前記部品を該部品の外形状に内接し乃
至外接するような球体の情報で模擬すると共に、該球体
の中心と回転の情報に基づき物体の運動及び又は変形の
生成処理を行う。図において、例えばタイヤEはタイヤ
独自の形状・構造を備えるが、物体(自動車)10の全
体の形状、構造及び動き等の処理に関しては、上記模擬
された球体として取り扱われる。フレームB等について
も同様である。その結果、自動車10の全体についての
形状、構造及び動き等に関しては、これを単純な球体の
集合として取り扱え、各球体の中心と回転の情報に基づ
き比較的容易に生成できる。しかも、本発明(2)によ
れば、前記球体の中心と回転の情報に基づき各部品A〜
G,H〜Nを該部品に固有の形状(球体,楕円体,タイ
ヤ形状)で表示するので、自動車10,20の描画の質
(リアリティー)を損なわない。かくして、本発明
(2)によれば、簡単な構成と動きや変形の生成処理
で、よりリアルな形態と動き等を高速に生成できる。
In the present invention (2), the parts B to G
Or, all of the parts A to G are simulated with information on a sphere that inscribes or circumscribes the outer shape of the part, and the motion and / or deformation generation processing of the object is performed based on information on the center and rotation of the sphere. Do. In the figure, for example, the tire E has a shape and structure unique to the tire, but the overall shape, structure, movement, and the like of the object (car) 10 are treated as the simulated sphere. The same applies to the frame B and the like. As a result, the shape, structure, movement, and the like of the entire vehicle 10 can be handled as a set of simple spheres, and can be generated relatively easily based on information on the center and rotation of each sphere. Moreover, according to the present invention (2), each of the components A to A is based on the information on the center and rotation of the sphere.
Since G and H to N are displayed in a shape (sphere, ellipse, tire shape) unique to the part, the drawing quality (reality) of the automobiles 10 and 20 is not impaired. Thus, according to the present invention (2), a more realistic form, motion, and the like can be generated at high speed with a simple configuration and a process of generating motion and deformation.

【0014】好ましくは、本発明(3)においては、上
記本発明(1),(2)において、図示の如く、各球体
(即ち、各部品)の大きさは一定である。従って、当た
り判定の閾値が一定(2r又はr)となり、又は各構成
部品の大きさを一定と見做して物体のアニメーション
(動きや変形)を生成でき、演算は一層簡単になる。な
お、本発明は上記図示の例に限定されないことは言うま
でも無い。
Preferably, in the present invention (3), in the above-mentioned present inventions (1) and (2), the size of each sphere (that is, each part) is constant as shown in the figure. Therefore, the threshold value of the hit determination is constant (2r or r), or the animation (movement or deformation) of the object can be generated by regarding the size of each component as constant, and the calculation is further simplified. It is needless to say that the present invention is not limited to the illustrated example.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
好適なる実施の形態を詳細に説明する。図2は実施の形
態によるゲーム機の構成を示す図で、図において、1は
ゲーム機の本体、2はユーザが操作するための十字キ
ー、A,Bボタン、スタートボタン等を有するコンソー
ル部(CSL)、3はCRT等による表示装置(DIS
P)、4は本実施の形態による連結動作物体のデータ及
びそのアニメーション処理方法等をプログラムで記憶し
ているコンパクトディスク(CD)、100はネットワ
ーク(公衆網等)、5はゲーム等に関する様々な通信サ
ービスをオンラインで提供するサーバ、6は他のゲーム
機である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the game machine according to the embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a main body of the game machine, 2 denotes a console unit having a cross key, A, B buttons, a start button, and the like for operation by a user ( CSL), 3 is a display device such as a CRT (DIS)
P), 4 is a compact disk (CD) storing the data of the connected motion object and the animation processing method thereof according to the present embodiment in a program, 100 is a network (public network or the like), 5 is a variety of games or the like. A server 6 for providing a communication service online is another game machine.

【0016】ゲーム機本体1において、11は本ゲーム
機の主制御・処理を行うCPU、12はCPU11が実
行するプログラムやデータであって、例えば図5〜図7
に示す連結動作物体のデータや処理プログラム等を記憶
するRAM,ROM,EEPROM等よりなる主メモリ
(MEM)、13は表示装置3を制御する表示制御部
(DISPC)、14はコンソール部2をCPU11に
接続するインタフェース部(IF)、15はCD4の着
脱、駆動及びデータ読取を行うCD駆動部(CDD)、
16はゲーム機本体1をネットワーク100に接続する
通信制御部(NCC)、17はCPU11の共通バスで
ある。
In the game machine main body 1, reference numeral 11 denotes a CPU for performing main control and processing of the game machine, and reference numeral 12 denotes programs and data executed by the CPU 11, for example, as shown in FIGS.
A main memory (MEM) including a RAM, a ROM, an EEPROM, etc., for storing data of a connected motion object, a processing program, and the like, a display control unit (DISPC) 13 for controlling the display device 3, a console unit 2 for the CPU 11 An interface unit (IF) 15 connected to a CD drive unit (CDD) for attaching / detaching, driving, and reading data of the CD 4;
Reference numeral 16 denotes a communication control unit (NCC) for connecting the game console 1 to the network 100, and reference numeral 17 denotes a common bus for the CPU 11.

【0017】ゲームを行う時には、ゲーム機本体1及び
表示装置3に電源投入し、ゲーム用のCD4をCD駆動
部15に装填する。更に、CD4から必要なプログラム
やデータを主メモリ12にロードし、ゲームをスタート
する。そして、表示装置3に表示される生成アニメーシ
ョン画像を見ながら、コンソール部2を操作して、ゲー
ムを楽しむ。
When playing a game, the game machine main unit 1 and the display device 3 are powered on, and the game CD 4 is loaded into the CD drive unit 15. Further, necessary programs and data are loaded from the CD 4 into the main memory 12, and the game is started. Then, while watching the generated animation image displayed on the display device 3, the user operates the console unit 2 to enjoy the game.

【0018】なお、CD4に代え、ROMカードやフロ
ッピーディスク等の他の2次記憶装置を使用しても良
い。また、サーバ5から所望のゲームソフトをダウンロ
ードしても良い。更に、他のゲーム機6とオンラインで
対戦ゲームを行っても良い。図3は実施の形態による連
結動作固体(部品)を説明する図である。本実施の形態
における連結動作固体(以下、単に固体又は部品とも言
う)とは、連結されて連結動作物体を構成する固体を言
い、それ自体は変形しないものを言う。固体には様々な
形態のものが考えられるが、以下に一例の自動車(物
体)を構成する部品について説明する。
Incidentally, instead of the CD4, another secondary storage device such as a ROM card or a floppy disk may be used. Further, desired game software may be downloaded from the server 5. Further, a battle game may be played online with another game machine 6. FIG. 3 is a diagram for explaining a connection operation solid (part) according to the embodiment. The connection operation solid (hereinafter, also simply referred to as a solid or a component) in the present embodiment refers to a solid that is connected to form a connection operation object, and does not deform itself. Various types of solids are conceivable, and components constituting an example of an automobile (object) will be described below.

【0019】図3(A)は球体よりなるボディー(操縦
席)の斜視図である。ボディーは、物体に一つ存在し、
これに各部品を連結して物体(自動車)を構成する。一
例のボディーは半径r=0.5の球体であり、この球体
は、その中心点oと、該中心点oを通る直交線xyzと
球面との交点にある6つの端点(連結点)p1 〜p6
情報を備える。
FIG. 3A is a perspective view of a body (pilot seat) formed of a sphere. There is one body in the object,
An object (automobile) is constructed by connecting each part to this. An example of the body is a sphere having a radius r = 0.5, and the sphere has six end points (connection points) p 1 at the intersection of a center point o, an orthogonal line xyz passing through the center point o, and the spherical surface.情報 p 6 .

【0020】ボディーの中心oはユニバーサル座標原点
Oからの位置(X,Y,Z)と同ユニバーサル座標にお
ける回転(姿勢)とで特定され、各端点p1 〜p6 は自
己のローカル座標原点oからの位置(x,y,z)で特
定される。初期状態では、中心o(X0 ,Y0
0 ),端点p1 (0.5,0,0),p2 (0,0.
5,0),p3 (−0.5,0,0),p4 (0,−
0.5,0),p5 (0,0,0.5),p6 (0,
0,−0.5)である。
The center o of the body is specified by the position (X, Y, Z) from the universal coordinate origin O and the rotation (posture) in the same universal coordinates, and each of the end points p 1 to p 6 is its own local coordinate origin o. From the position (x, y, z). In the initial state, the center o (X 0 , Y 0 ,
Z 0 ), end points p 1 (0.5, 0 , 0 ), p 2 (0, 0.
5,0), p 3 (−0.5, 0, 0), p 4 (0, −
0.5, 0), p 5 (0, 0, 0.5), p 6 (0,
0, -0.5).

【0021】また、このボディーは球体を表す形状属性
情報を別途に備えており、該ボディーを画面に表示する
際には、その中心点oを基準として、x2 +y2 +z2
=r2 を満足するような球体としてポリゴンにより表示
される。なお、ボディーは上記球体に限らず、任意の形
態で良い。但し、球体に近い程、後述のアニメーション
(物体の動き、変形、当たり判定等)処理上の形態と、
画面に表示される形態とが一致し、ゲーム操作上の違和
感が少なくなる。
This body is separately provided with shape attribute information representing a sphere. When the body is displayed on a screen, x 2 + y 2 + z 2 is used with reference to the center point o.
= R 2 is displayed as a sphere that satisfies r2. The body is not limited to the above-mentioned sphere, but may be in any form. However, the closer the object is to a sphere, the more the form of animation (movement, deformation, hit determination, etc.) of the object will be described later.
The form displayed on the screen matches, and the sense of discomfort in game operation is reduced.

【0022】図3(B)は楕円体よりなるフレームの斜
視図である。上記ボディーに複数のフレーム(サブボデ
ィー)を連結してF−1レーシングカーの様な車体の骨
格を構成する。このフレームは楕円体として表示される
が、該フレームに与えられる処理上の空間は上記ボディ
ーと同様の半径r=0.5の球体である。この球体は、
その中心点oと、該中心点oを通る直交線xyzと球面
との交点にある6つの端点(連結点)p1 〜p6 の情報
を備える。
FIG. 3B is a perspective view of an elliptical frame. A plurality of frames (sub-bodies) are connected to the body to form a vehicle body skeleton such as an F-1 racing car. This frame is displayed as an ellipsoid, but the processing space given to the frame is a sphere with a radius r = 0.5, similar to the above body. This sphere is
Information of six end points (connection points) p 1 to p 6 at the intersection of the spherical surface with the center point o and the orthogonal line xyz passing through the center point o is provided.

【0023】中心oは連結先固体(ボディー等)のロー
カル座標原点oからの位置(x,y,z)と連結軸回り
の回転(姿勢)とで特定され、各端点p1 〜p6 は自己
のローカル座標原点oからの位置(x,y,z)で特定
される。初期状態では、中心o(x0 ,y0 ,z0 ),
端点p1 (0.5,0,0),p2 (0,0.5,
0),p3 (−0.5,0,0),p4 (0,−0.
5,0),p5 (0,0,0.5),p6 (0,0,−
0.5)である。
The center o is specified by the position (x, y, z) of the connection destination solid (body or the like) from the local coordinate origin o and the rotation (posture) about the connection axis, and each of the end points p 1 to p 6 is It is specified by the position (x, y, z) from its own local coordinate origin o. In the initial state, the centers o (x 0 , y 0 , z 0 ),
The end points p 1 (0.5, 0, 0), p 2 (0, 0.5,
0), p 3 (−0.5, 0, 0), p 4 (0, −0.
5,0), p 5 (0, 0, 0.5), p 6 (0, 0, −
0.5).

【0024】また、このフレームは楕円体を表す形状属
性情報を別途に備えており、該フレームを画面に表示す
る際には、その中心点oを基準として、長径|p5p6
|=1,短径|p1p3|=|p2p4|<1を満足す
るような楕円体としてポリゴンにより表示される。な
お、上記楕円体に外接する球体の代わりに、これより大
きな楕円体に内接する同球体を考えても良い。いずれに
しても、その形状誤差は小さい。
This frame is separately provided with shape attribute information representing an ellipsoid, and when displaying the frame on the screen, the major axis | p5p6 with respect to the center point o.
| = 1, minor axis | p1p3 | = | p2p4 | <1 is displayed by a polygon as an ellipsoid satisfying <1. Instead of a sphere circumscribing the ellipsoid, a sphere circumscribing a larger ellipsoid may be considered. In any case, the shape error is small.

【0025】図3(C)は幅広のタイヤの斜視図であ
る。上記フレームに複数のタイヤを連結して最終的に物
体(自動車)を構成する。タイヤはタイヤとして表示さ
れるが、該タイヤに与えられる処理上の空間は上記フレ
ームの場合と同様の半径r=0.5の球体である。その
中心oは連結先固体(フレーム等)のローカル座標原点
oからの位置(x,y,z)と連結軸回りの回転(姿
勢)の情報で特定され、端点p1 〜p6 は自己のローカ
ル座標原点oからの位置(x,y,z)で特定される。
FIG. 3C is a perspective view of a wide tire. A plurality of tires are connected to the frame to finally form an object (automobile). The tires are displayed as tires, and the processing space given to the tires is a sphere having a radius r = 0.5 as in the case of the frame. The center o is specified by the position (x, y, z) from the local coordinate origin o of the connection destination solid (frame or the like) and the rotation (posture) about the connection axis, and the end points p 1 to p 6 It is specified by the position (x, y, z) from the local coordinate origin o.

【0026】また、このタイヤはタイヤの形状属性情報
を別途に備えており、基本的には、軸p2p4の回り展
開するような予め生成されたタイヤのポリゴンに基づき
表示される。図3(D)は握り拳の斜視図である。本実
施の形態とは直接関係無いが、球体で模擬しても外観と
の相違が少ない部品の一例として握り拳を示している。
他にも、拳闘のグローブ等、様々な部品を球体で模擬で
きる。また、上記楕円体を有する部品としては、他に人
の顔等、様々な部品が考えられる。また複数の楕円体を
連結すれば、長尺の胴体や手足等も楕円体(即ち、球
体)の集合として表現・処理できる。
Further, this tire is separately provided with tire shape attribute information, and is basically displayed based on a tire polygon generated in advance around the axis p2p4. FIG. 3D is a perspective view of the grip fist. Although not directly related to the present embodiment, a grip fist is shown as an example of a component that has little difference in appearance even when simulated with a sphere.
In addition, various parts such as fist fighting gloves can be simulated by spheres. Further, as the component having the ellipsoid, various components such as a human face can be considered. If a plurality of ellipsoids are connected, a long body, limbs, and the like can be represented and processed as a set of ellipsoids (that is, spheres).

【0027】更に、上記ボディー以外の各部品は、部品
間を連結する連結リンク(x/y/z軸)の回りに回転
可能であり、これにより各部品の姿勢が変化し、ひいて
は自動車の形状が変化する。図4は一例の連結動作物体
(自動車)を説明する図で、図4(A)はある姿態の平
面図、図4(B)は他の姿態の後面図である。
Further, each part other than the above-mentioned body is rotatable around a connecting link (x / y / z axis) connecting the parts, thereby changing the posture of each part, and consequently, the shape of the automobile. Changes. 4A and 4B are diagrams illustrating an example of a connected motion object (vehicle). FIG. 4A is a plan view of a certain posture, and FIG. 4B is a rear view of another posture.

【0028】一例のゲームでは、ゲーム開始前の画面に
複数の固体(部品)が表示され、ユーザは任意の部品を
選択してボディー等に連結する。なお、タイヤやフレー
ムの数を増し、装甲車のような車を構成しても良い。図
4(A)において、ユーザは、例えば、ボディーAにフ
レームB,Cを連結し、更にフレームB,Cにタイヤ
D,E及びF,Gを連結して、1台の自動車を組み立て
る。また同様にして、対戦相手は、不図示の部品H〜N
を使用してもう1台の自動車を組み立てる。
In an example game, a plurality of solids (parts) are displayed on the screen before the game starts, and the user selects an arbitrary part and connects it to a body or the like. The number of tires and frames may be increased to form a car such as an armored car. In FIG. 4A, for example, the user connects frames B and C to the body A, and further connects tires D, E and F and G to the frames B and C to assemble one automobile. Similarly, the opponents are parts H to N (not shown).
Assemble another car using.

【0029】係る連結動作物体を構成後、ユーザが操作
ボタンを押すと、これが各連結リンク(不図示)におけ
る角速度(単位時間当たりの回転角)R,0,−Rの情
報に変換され、物体が運動する。Rはリンクを被連結先
固体の方向に見て反時計方向CCWの回転、0は回転無
し、−Rは時計方向CWの回転を表す。ユーザが前進を
指令すると、各連結リンクに図示のようなトルク(角速
度に対応)が生成され、物体は前進する。また後退を指
令すると、図示の−R→R,R→−Rとなり、物体は後
退する。また右回転を指令すると、図示の−R→Rとな
り、物体は右回転する。また左回転を指令すると、図示
のR→−Rとなり、物体は左回転する。また右旋回を指
令すると、図示の−R→0となり、物体は右旋回する。
また左旋回を指令すると、図示のR→0となり、物体は
左旋回する。
When the user presses an operation button after constructing the connected motion object, the operation button is converted into information on angular velocities (rotation angles per unit time) R, 0, -R of each connected link (not shown), Exercises. R indicates rotation in the counterclockwise direction CCW when the link is viewed in the direction of the connected solid, 0 indicates no rotation, and -R indicates rotation in the clockwise direction CW. When the user instructs to move forward, a torque (corresponding to the angular velocity) as shown is generated in each connection link, and the object moves forward. When a retreat command is issued, the object moves to -R → R and R → −R as shown, and the object moves backward. Also, when a right rotation is commanded, -R → R shown in the drawing, and the object rotates right. Also, when a left rotation is commanded, R → −R is shown, and the object rotates left. When a right turn is commanded, −R → 0 shown in the figure, and the object turns right.
When a left turn is commanded, R → 0 shown in the figure is changed, and the object turns left.

【0030】図4(B)において、例えばボディーAと
フレームCとの間の連結リンクにトルク(単位時間当た
りの回転角に相当)Rを加えると、自動車は図示のよう
な姿態となることが容易に理解できる。ゲーム上では、
対戦相手の進行を妨害したり、地面の障害物を跨ぐ行為
である。これにより、車体はねじれ、自動車は変形す
る。
In FIG. 4B, for example, when a torque (corresponding to a rotation angle per unit time) R is applied to the connecting link between the body A and the frame C, the vehicle may be in the state shown in the figure. Easy to understand. On the game,
It is an action that hinders the progress of an opponent or straddles an obstacle on the ground. As a result, the vehicle body is twisted, and the vehicle is deformed.

【0031】図5は実施の形態による連結動作物体のデ
ータ構造を説明する図である。ここには上記図4(A)
の自動車に対応したデータ構造を示す。ゲームの前置処
理(不図示)は、上記ユーザの連結操作に基づき、又は
完成された自動車の部品の接続状態を、ボディー(祖)
Aから開始し、フレーム(親)B、タイヤ(子)D,E
の如く、世代順にトレースすることにより、所定の連結
情報を生成する。この連結情報には2種類有り、自己が
他の部品に連結している積極的連結情報と、自己に他の
部品が連結されている被連結情報とがある。
FIG. 5 is a diagram for explaining a data structure of a connected motion object according to the embodiment. Here, FIG. 4 (A)
2 shows a data structure corresponding to the vehicle. The pre-processing of the game (not shown) is based on the connection operation of the user or the connection state of the completed automobile parts is determined by the body
Starting from A, frame (parent) B, tires (child) D, E
As described above, predetermined connection information is generated by tracing in the order of generation. There are two types of this connection information. There are positive connection information in which the self is connected to another part and connected information in which the other part is connected to the self.

【0032】積極的連結情報は、各部品が有する部品変
数行列[U]の中に具現される。但し、ボディーAには
積極的連結情報が無いので、ユニバーサル座標原点Oに
連結される。即ち、ユニバーサル座標原点Oからの位置
(10,10,0)と、該ユニバーサル座標における回
転(θ=0°に相当)の情報を備える。但し、地面の座
標をZ=−0.5としている。フレームBはボディーA
のローカル座標原点oからの位置(0,1,0)と、そ
の連結軸回りの回転(θy =0°に相当)の情報を備え
る。タイヤDはフレームBのローカル座標原点oからの
位置(−1,0,0)と、その連結軸回りの回転(θx
=0°に相当)の情報を備え、タイヤEは同フレームB
のローカル座標原点oからの位置(1,0,0)と、そ
の連結軸回りの回転(θx =0°に相当)の情報を備え
る。他の部品C,F,Gについても同様である。このよ
うに、各部品B〜Gの位置及び姿勢は、ボディーA又は
各連結先部品からの相対位置と連結軸回りの回転とで規
定されており、連結動作物体の取扱が容易となる。ま
た、この例の各積極的連結情報には、各部品を模擬する
球体の半径r=0.5であることが含まれている。
The positive connection information is embodied in a component variable matrix [U] of each component. However, since the body A has no positive connection information, it is connected to the universal coordinate origin O. That is, it has information on the position (10, 10, 0) from the universal coordinate origin O and the rotation (corresponding to θ = 0 °) in the universal coordinates. However, the coordinates of the ground are Z = -0.5. Frame B is body A
And information about the position (0, 1, 0) from the local coordinate origin o and its rotation about the connection axis (corresponding to θ y = 0 °). The tire D has a position (-1, 0, 0) from the local coordinate origin o of the frame B and a rotation (θ x
= 0 °), and tire E is in the same frame B
And information about the position (1, 0, 0) from the local coordinate origin o and the rotation about the connection axis (corresponding to θ x = 0 °). The same applies to the other components C, F, and G. As described above, the positions and postures of the parts B to G are defined by the relative positions from the body A or the respective connection destination parts and the rotations about the connection axes, and the handling of the connection motion object is facilitated. Further, each positive connection information of this example includes that the radius of the sphere simulating each component is r = 0.5.

【0033】一方、ボディーAの被連結情報は最大6個
あり、夫々はポインタ方式によりネスティングされる。
但し、プログラム処理上は、この被連結情報を子の世代
から親の世代を見た連結情報(木構造記述データ)とし
て取扱い、矢印の向きを図示の如く表す。ボディーAか
らフレームBに向かうチャイルド(child) はフレームB
がボディーAの最初の子であることを表す。フレームB
からフレームCに向かうネクスト(next)はフレームCが
ボディーAの2番目の子であることを表す。またフレー
ムCのnext=Nullにより、ボディーAの子は合計2人で
ある。フレームBとタイヤD,Eの関係も同様である。
ここで、タイヤDから子に向かうchild =Nullはタイヤ
Dに子が居ないことを表す。なお、ボディーA以外の各
部品はリンクの一つを積極的連結情報に使用した結果、
被連結情報は最大5個となる。
On the other hand, there is a maximum of six pieces of connected information of the body A, each of which is nested by the pointer method.
However, in the program processing, this linked information is treated as linked information (tree structure description data) obtained by looking at the parent's generation from the child's generation, and the direction of the arrow is shown as shown in the figure. Child from body A to frame B is frame B
Is the first child of body A. Frame B
The next from the to the frame C indicates that the frame C is the second child of the body A. Further, according to next = Null in the frame C, there are a total of two children of the body A. The same applies to the relationship between the frame B and the tires D and E.
Here, child = Null going from the tire D to the child indicates that there is no child on the tire D. In addition, as for each part other than the body A, as a result of using one of the links for the active connection information,
The maximum number of pieces of linked information is five.

【0034】係るデータ構造では、各部品に関する連結
情報の構造(部品変数行列及び木構造記述データ)はど
の部品に着目しても同一である。このため、自動車の動
きや変形の処理は、後述の共通の演算処理を再帰的に使
用して、ボディーAから開始し、かつトップダウン方式
によるフィードバック無しで、高速に行える。以下、こ
れを説明する。
In this data structure, the structure of the connection information (component variable matrix and tree structure description data) for each component is the same regardless of which component is focused. For this reason, the processing of the movement and the deformation of the automobile can be started at the body A and recursively using the common arithmetic processing described later, and can be performed at high speed without feedback by the top-down method. Hereinafter, this will be described.

【0035】図6は実施の形態による物体のアニメーシ
ョン生成処理のフローチャートである。なお、以下の説
明では、記号[]は行列(マトリクス)を表す。ゲーム
の進行に伴う各描画時刻に、この処理に入力する。この
アニメーション生成処理は、部品の形状を変更せずに、
その連結情報に従って各部品の姿勢(回転)を変更し、
結果として自動車全体を動かし、変形する処理である。
FIG. 6 is a flowchart of an animation generation process for an object according to the embodiment. In the following description, the symbol [] indicates a matrix. This processing is input at each drawing time as the game progresses. This animation generation process does not change the shape of the part,
Change the attitude (rotation) of each part according to the connection information,
As a result, the entire car is moved and deformed.

【0036】ステップS1では祖,親,子等の世代の深
さを表すカウンタiを0(祖)に初期化する。ステップ
S2では、再帰的演算を実現するために、ステップS3
で使用する状態変数行列[S(i-1) ]をスタック(不図
示)にプッシュ(push) する。添字の(i−1)はiよ
りも1世代前を指し、最初は(0−1)でユニバーサル
座標の状態変数行列を指す。状態変数行列[S(0-1) ]
は、同次座標の3次元1次変換行列からなり、以下に示
す単位行列となっている。
In step S1, a counter i representing the depth of generations such as ancestors, parents and children is initialized to 0 (ancestor). In step S2, in order to realize a recursive operation, step S3
Pushes the state variable matrix [S (i-1)] to be used in (1) onto a stack (not shown). The subscript (i-1) indicates one generation before i, and initially (0-1) indicates a state variable matrix of universal coordinates. State variable matrix [S (0-1)]
Consists of a three-dimensional linear transformation matrix of homogeneous coordinates, and is a unit matrix shown below.

【0037】[0037]

【数1】 (Equation 1)

【0038】ステップS3では1世代前の状態変数行列
[S(i-1) ]に現代の部品変数行列[U(i) ]を左側か
ら掛け合わせ、現代の状態変数行列[S(i) ]を求め
る。部品変数行列[U(i) ]は同次座標の3次元1次変
換行列からなり、各部品が個々に備える。ステップS4
では求めた状態変数行列[S(i) ]の内容に従って部品
(最初は祖A)を画面に表示する。表示の際には、各部
品が別途に備える形状属性情報が使用される。ステップ
S5では子の有無を調べるためにカウンタiに+1す
る。ステップS6ではchild =Nullか否かを判別する。
child ≠Nullの場合は、子が居るので、ステップS2に
戻り、引き続き子の処理を行う。こうして、祖→親→子
→孫の順にchild ≠Nullを直系でたどり、かつステップ
S3の演算を再帰的に使用して、祖→親→子→孫等の1
系統を画面に表示する。
In step S3, the state variable matrix [S (i-1)] of the previous generation is multiplied by the modern component variable matrix [U (i)] from the left side, and the modern state variable matrix [S (i)] is obtained. Ask for. The component variable matrix [U (i)] is composed of a three-dimensional linear transformation matrix of homogeneous coordinates, and each component is individually provided. Step S4
Then, the component (first A) is displayed on the screen according to the contents of the obtained state variable matrix [S (i)]. At the time of display, shape attribute information separately provided for each component is used. In step S5, the value of the counter i is incremented by 1 to check for the presence or absence of a child. In step S6, it is determined whether child = Null.
If child ≠ Null, there are children, so the process returns to step S2, and the child processing is continued. In this manner, child 祖 Null is directly traced in the order of ancestor → parent → child → grandchild, and the operation of step S3 is used recursively to obtain the ancestor → parent → child → grandchild etc.
Display the system on the screen.

【0039】また、上記ステップS6の判別でchild =
Nullの場合は、直系子孫の終わりである。処理はステッ
プS7に進み、カウンタiに−1する。即ち、兄弟の有
無を調べるために1世代前に逆上る。ステップS8で
は、次のステップS3の演算を現在の世代iに合わせる
ために、その更に1世代前の状態変数行列[S(i-1) ]
をスタックよりポップする。即ち、兄弟の親の状態変数
行列[S(i-1) ]をポップする。ステップS9ではi=
0か否かを判別する。
In the determination in step S6, child =
Null is the end of direct descendants. The process proceeds to step S7, where the counter i is decremented by one. That is, it goes up one generation before to check for the presence of siblings. In step S8, in order to match the operation in the next step S3 with the current generation i, the state variable matrix [S (i-1)] which is one generation before that.
Pops from the stack. That is, the state variable matrix [S (i-1)] of the sibling's parent is popped. In step S9, i =
It is determined whether it is 0 or not.

【0040】i=0の場合は、判定が祖の世代まで逆上
ったことを示し、祖に兄弟は居ないので、処理を抜け
る。なお、この時点ではユニバーサル座標の状態変数行
列[S(0-1) ]がポップされており、よってこの変形処
理は初期化せずに何度も使用できる。またi≠0の場合
は、ステップS10でnext=Nullか否かを判別する。ne
xt=Nullの場合は、その世代に兄弟が居ないので、ステ
ップS7に進み、更に1世代前に逆上る。またnext≠Nu
llの場合は、その世代に兄弟が居るので、ステップS2
に戻る。以下、同様にして進み、こうして上記木構造記
述データに基づく全部品の生成・表示が能率良く処理さ
れる。
If i = 0, it indicates that the decision has gone up to the generation of the ancestor, and since the ancestor has no sibling, the processing is terminated. At this point, the state variable matrix [S (0-1)] of the universal coordinates is popped, so that this deformation process can be used many times without initialization. If i ≠ 0, it is determined in step S10 whether next = Null. ne
If xt = Null, there are no siblings in that generation, so the process proceeds to step S7, and goes up one generation further. Also next ≠ Nu
In the case of ll, since there are siblings in that generation, step S2
Return to Hereinafter, the process proceeds in the same manner, and the generation and display of all parts based on the tree structure description data are efficiently processed.

【0041】図7は実施の形態による対戦ゲームの画面
を説明する図である。ユニバーサル座標のXY平面(Z
=−0.5)に対戦用のフロア(地面)が設けられてい
る。従って、フロアに接触している部品(球体)の中心
のZ座標=0と簡単化される。ゲームの初期状態では、
自動車10は画面手前側のスタートラインに位置し、対
戦相手の自動車20は画面奥側のスタートラインに位置
する。ゲーム開始により、走行を開始し、相手側のスタ
ートラインに先に到達した方が勝者である。
FIG. 7 is a view for explaining a battle game screen according to the embodiment. XY plane of universal coordinates (Z
= -0.5), a battle floor (ground) is provided. Therefore, the Z coordinate of the center of the part (sphere) in contact with the floor is simplified to zero. In the initial state of the game,
The car 10 is located on the start line on the near side of the screen, and the opponent's car 20 is located on the start line on the far side of the screen. By starting the game, the person who starts running and reaches the start line of the opponent first is the winner.

【0042】以下に、初期状態における自動車10の描
画手順につき具体的に説明する。ボディーAの状態変数
行列[S1 ]を次式で求める。
The drawing procedure of the vehicle 10 in the initial state will be specifically described below. The state variable matrix [S 1 ] of the body A is obtained by the following equation.

【0043】[0043]

【数2】 (Equation 2)

【0044】求めた状態変数行列[S1 ]は、ボディー
Aの状態(姿態)を表しており、ボディーAの中心はユ
ニバーサル座標原点Oからの位置(10,10,0)に
あり、かつボディーAのユニバーサル座標における回転
角(姿勢)θA =0°である。これに基づき、ボディー
Aの画像を生成し、画面に表示する。ボディーAの画像
は、そのローカル座標原点oを基準として、球体の形状
属性情報、x2 +y2+z2 =r2 (但し、r=0.
5)を満足するようなポリゴン等で表示される。次にフ
レームBの状態変数行列[S2 ]を次式で求める。
The obtained state variable matrix [S 1 ] represents the state (form) of the body A, the center of the body A is located at the position (10, 10, 0) from the universal coordinate origin O, and The rotation angle (posture) θ A = 0 ° in the universal coordinates of A. Based on this, an image of the body A is generated and displayed on the screen. The image of the body A is based on its local coordinate origin o as the sphere shape attribute information, x 2 + y 2 + z 2 = r 2 (where r = 0.
It is displayed with a polygon or the like that satisfies 5). Next, the state variable matrix [S 2 ] of the frame B is obtained by the following equation.

【0045】[0045]

【数3】 (Equation 3)

【0046】[S2 ]によれば、フレームBの中心はユ
ニバーサル座標原点Oからの位置(10,11,0)に
あり、かつフレームBのユニバーサル座標における回転
角θB =0°である。ボディーAの状態変数行列
[S1 ]がユニバーサル座標で表される結果、これに部
品変数行列[Ui ]を順次掛け合わせて生成されるフレ
ームB以降の各状態変数行列[Si ]もユニバーサル座
標で表される。これに基づき、フレームBの画像を生成
し、画面に表示する。フレームBの画像は、そのローカ
ル座標原点oを基準として、楕円体の形状属性情報、x
2 /a2 +y2 /a2+z2 /b2 =1(但し、0<a
<b,短軸2a<1,長軸2b=1)を満足するような
ポリゴンで表示される。次にタイヤDの状態変数行列
[S3 ]を次式で求める。
According to [S 2 ], the center of the frame B is located at the position (10, 11, 0) from the origin O of the universal coordinates, and the rotation angle θ B = 0 ° in the universal coordinates of the frame B. As a result of the state variable matrix [S 1 ] of the body A being represented by the universal coordinates, each state variable matrix [S i ] of the frame B and thereafter generated by sequentially multiplying this by the component variable matrix [U i ] is also universal. Expressed in coordinates. Based on this, an image of frame B is generated and displayed on the screen. The image of the frame B is based on the local coordinate origin o, and the shape attribute information of the ellipsoid, x
2 / a 2 + y 2 / a 2 + z 2 / b 2 = 1 (where 0 <a
<B, short axis 2a <1, long axis 2b = 1). Next, a state variable matrix [S 3 ] of the tire D is obtained by the following equation.

【0047】[0047]

【数4】 (Equation 4)

【0048】[S3 ]によれば、タイヤDの中心はユニ
バーサル座標原点Oからの位置(9,11,0)にあ
り、かつタイヤDのユニバーサル座標における回転角θ
D =0°である。これに基づき、タイヤDの画像を生成
し、画面に表示する。タイヤDの画像は、そのローカル
座標原点oを基準として、タイヤ形状を生成するポリゴ
ン等により表示される。例えば予めタイヤの骨格を成す
3次元ワイヤフレーム情報を生成しておき、必要ならこ
れに回転処理を行い、更に、隠線消去やポリゴン処理を
施す事で、タイヤDをどの角度(姿勢)にでも表現でき
る。次に、タイヤDのchild =Nullにより、タイヤDの
nextのタイヤEの状態変数行列[S4 ]を次式で求め
る。
According to [S 3 ], the center of the tire D is located at the position (9, 11, 0) from the origin O of the universal coordinates, and the rotation angle θ of the tire D in the universal coordinates.
D = 0 °. Based on this, an image of the tire D is generated and displayed on the screen. The image of the tire D is displayed by a polygon or the like that generates a tire shape based on the local coordinate origin o. For example, three-dimensional wire frame information that forms the skeleton of a tire is generated in advance, and if necessary, a rotation process is performed. Further, hidden line elimination and polygon processing are performed, so that the tire D can be set at any angle (posture). Can be expressed. Next, by using child = Null of the tire D,
The next state variable matrix [S 4 ] of the tire E is obtained by the following equation.

【0049】[0049]

【数5】 (Equation 5)

【0050】[S4 ]によれば、タイヤEの中心はユニ
バーサル座標原点Oからの位置(11,11,0)にあ
り、かつタイヤEのユニバーサル座標における回転角θ
E =0である。これに基づき、タイヤEの画像を生成
し、画面に表示する。以下同様である。そして、次回に
このアニメーション生成処理に入力する時は、ゲーム機
の操作により、対応する部品A〜Dの部品変数行列[U
A ]〜[UG ]の内容が変更(更新)されている。例え
ばタイヤにトルク(角速度に相当)を加えた場合は、そ
のタイヤの回転行列が更新されると共に、地面との摩擦
による反作用を受けて車体が回転及び又は平行移動した
分だけ、ボディーAの回転行列及び又は位置行列が更新
される。従って、次の描画タイミングにおける自動車1
0の位置は前の位置より移動している。こうして、運動
及び変形する自動車のアニメーション生成画像が画面に
リアルタイムに表示される。
According to [S 4 ], the center of the tire E is located at the position (11, 11, 0) from the origin O of the universal coordinates, and the rotation angle θ of the tire E in the universal coordinates.
E = 0. Based on this, an image of the tire E is generated and displayed on the screen. The same applies hereinafter. Then, when inputting to the animation generation process next time, the component variable matrix [U
A ] to [ UG ] have been changed (updated). For example, when a torque (corresponding to an angular velocity) is applied to a tire, the rotation matrix of the tire is updated, and the rotation of the body A corresponds to the rotation and / or translation of the body due to the reaction due to the friction with the ground. The matrix and / or position matrix is updated. Therefore, the vehicle 1 at the next drawing timing
The position of 0 has moved from the previous position. In this way, an animation-generated image of the moving and deforming automobile is displayed on the screen in real time.

【0051】図8は実施の形態によるの当たり判定処理
のフローチャートである。画面の各描画時刻(画像の更
新時刻)にこの処理に入力する。ステップS21では、
任意の部品i,j(B≦i≦G,I≦j≦N)につき、
2つの部品の中心間の距離|Ci j |≦2rを満たす
ものを探査する。ステップS22では上記当たり判定条
件を満たすものが存在するか否かを判別する。存在しな
い場合はステップS23で当たりフラグFをリセット
し、処理を抜ける。また存在する場合はステップS24
で当たりフラグFをセットし、処理を抜ける。
FIG. 8 is a flowchart of the hit determination process according to the embodiment. This processing is input at each drawing time of the screen (image update time). In step S21,
For any part i, j (B ≦ i ≦ G, I ≦ j ≦ N)
Search for a part that satisfies the distance | C i C j | ≦ 2r between the centers of the two parts. In step S22, it is determined whether or not there is one that satisfies the above hit determination condition. If not, the hit flag F is reset in step S23, and the process exits. If it exists, step S24
To set the hit flag F and exit the process.

【0052】なお、ガードレール等の他の物体との当た
り判定を行う場合は、上記ステップS21の処理は、任
意の部品i(B≦i≦G)とガードレールの面(例えば
X=k)につき、距離|CiXk|≦rを満たすものを探
査する。上記何れにしても、当たりフラグF=1の場合
は、不図示の外部処理により、物体(自動車)に適当な
リバウンド作用や回転の作用等が加えられる。
When it is determined that a collision has occurred with another object such as a guardrail, the processing in step S21 is performed with respect to an arbitrary part i (B ≦ i ≦ G) and a guardrail surface (for example, X = k). Search for those that satisfy the distance | C iX k | ≦ r. In any case, when the hit flag F = 1, an appropriate rebound action, rotation action, and the like are applied to the object (vehicle) by an external process (not shown).

【0053】以上の処理を図7の3次元空間につき具体
的に説明する。球体の中心座標をC(CX ,CY
Z )で表し、フロア(地面)をZ=−0.5のXY平
面とすると、半径r=0.5の球体の地面との衝突判定
式はCZ ≦0.0で簡単に行える。また、球体Eと球体
Lとの衝突判定式は、夫々の中心点をE(EX ,EY
Z )、L(LX ,LY ,LZ )としたときに、(EX
−LX 2 +(EY −LY2 +(EZ −LZ 2
1.0となる。この衝突判定は、各部品をリアルな形状
の凸多面体や凹多面体として取り扱った場合の衝突判定
と比べると、非常に単純なものとなる。
The above processing will be specifically described for the three-dimensional space in FIG. Let the center coordinates of the sphere be C (C X , C Y ,
Expressed in C Z), the floor (ground) to the XY plane of Z = -0.5, the collision determination expression between ground sphere radius r = 0.5 is performed easily with C Z ≦ 0.0. Moreover, the collision determination expression of spherical E and sphere L is the center point of the respective E (E X, E Y,
E Z), L (L X , L Y, when the L Z), (E X
−L X ) 2 + (E Y −L Y ) 2 + (E Z −L Z ) 2
1.0. This collision determination is much simpler than the collision determination when each component is handled as a realistic-shaped convex polyhedron or concave polyhedron.

【0054】また上記の場合に、もし半径Er ,Lr
不同の球体で衝突判定する場合は、衝突判定式の右辺は
(Er +Lr 2 となる。これに対して上記各球体の半
径r=0.5に統一した場合は、衝突判定式の右辺を計
算しない分だけ処理効率が良い。なお、上記実施の形態
ではゲ−ム機への適用例を中心に説明したがこれに限ら
ない。本発明はあらゆるCGアニメーション画像におけ
る物体の当たり判定及び動きや変形の処理に適用でき
る。
[0054] In the case above, if the radius E r, L r is collision determination in the sphere of unequal is right collision determination equation becomes (E r + L r) 2 . On the other hand, when the radius of each sphere is unified to r = 0.5, the processing efficiency is good because the right side of the collision determination formula is not calculated. In the above embodiment, an example of application to a game machine has been mainly described, but the present invention is not limited to this. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to hit determination of an object in any CG animation image and processing of movement and deformation.

【0055】また、上記実施の形態ではバラバラの部品
を連結(組立)して構成される一例の連結動作物体を示
したがこれに限らない。予め完成している物体でも、可
動部が存在し、かつその部分の機能、動き、形態等より
該部分が部品と認識できる様な場合は、本発明の連結動
作物体に含まれる。また、上記実施の形態ではボディー
A以外の各球体の中心oは連結先固体(ボディー,フレ
ーム等)のローカル座標原点oからの位置(x,y,
z)と連結軸回りの回転(姿勢)とで特定されるとした
が、これに限らない。例えば、各球体の中心oは連結先
固体(ボディー等)のローカル座標原点oからの位置
(x,y,z)と自己のローカル座標原点oの回りの回
転(姿勢)とで特定されても良い。こうすれば、ボディ
ーA以外の各球体は、ボディーAと同様の回転の自由度
を備えることになり、連結軸(例えばx軸)の回りに回
転するのみならず、自己のローカル座標原点oのy軸,
z軸の回りにも回転可能となる。これにより、例えば各
タイヤは連結先フレームの向き(姿勢)とは独立に自己
の向きを変えられ、よりリアルな自動車に近づく。
Further, in the above-described embodiment, an example of the connecting operation object constituted by connecting (assembling) disparate parts has been described, but the present invention is not limited to this. Even in the case of an object that has been completed in advance, a case where a movable part exists and the part can be recognized as a part based on the function, movement, form, or the like of the part is included in the connection operation object of the present invention. In the above embodiment, the center o of each sphere other than the body A is located at the position (x, y, x, y, y) of the connected solid (body, frame, etc.) from the local coordinate origin o.
z) and the rotation (posture) about the connection axis, but the invention is not limited to this. For example, the center o of each sphere may be specified by the position (x, y, z) of the connected solid (body or the like) from the local coordinate origin o and its own rotation (posture) around the local coordinate origin o. good. In this way, each sphere other than the body A has the same degree of freedom of rotation as the body A, and not only rotates around the connection axis (for example, the x-axis), but also has its own local coordinate origin o. y-axis,
It is also possible to rotate around the z-axis. Thereby, for example, each tire can change its own direction independently of the direction (posture) of the connection destination frame, and approaches a more realistic automobile.

【0056】また、上記本発明に好適なる実施の形態を
述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で、各部の構
成や処理、及びこれらの組合せの様々な変更が行えるこ
とは言うまでも無い。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described, it is needless to say that various changes can be made in the configuration and processing of each part and combinations thereof without departing from the spirit of the present invention. There is no.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、各部品
を同程度の大きさの球体で模擬する簡単な構成及び処理
で、複雑(リアル)な形態を有する物体の動き、変形並
びに当たり判定等のアニメーション処理を高速に行え、
CGアニメーション技術の発展に寄与する所が極めて大
きい。
As described above, according to the present invention, the movement, deformation and contact of an object having a complicated (real) form can be achieved by a simple structure and processing in which each part is simulated by a sphere of the same size. Animation processing such as judgment can be performed at high speed,
There is a great deal of contribution to the development of CG animation technology.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の原理を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.

【図2】図2は実施の形態によるゲーム機の構成を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a game machine according to an embodiment.

【図3】図3は実施の形態による連結動作固体を説明す
る図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a connection operation solid according to the embodiment;

【図4】図4は一例の連結動作物体を説明する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a connected motion object;

【図5】図5は実施の形態による連結動作物体のデータ
構造を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a data structure of a connected motion object according to the embodiment;

【図6】図6は実施の形態による物体のアニメーション
生成処理のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of an object animation generation process according to the embodiment;

【図7】図7は実施の形態による対戦ゲームの画面を説
明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a screen of a battle game according to the embodiment.

【図8】図8は実施の形態によるの当たり判定処理のフ
ローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a hit determination process according to the embodiment.

【符号の説明】 1 ゲーム機本体 2 コンソール部 3 表示装置 4 コンパクトディスク 5 サーバ 6 他のゲーム機 11 CPU 12 主メモリ 13 表示制御部 14 インタフェース部 15 CD駆動部 16 通信制御部 17 共通バス 100 ネットワーク[Description of Signs] 1 game machine main body 2 console unit 3 display device 4 compact disk 5 server 6 other game machine 11 CPU 12 main memory 13 display control unit 14 interface unit 15 CD drive unit 16 communication control unit 17 common bus 100 network

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の仮想の部品が連結され、かつその
全体がCGアニメーションにより運動し及び又は変形す
る連結動作物体の処理方式において、 一部又は全部の前記部品を該部品の外形状に内接し乃至
外接するような球体の情報で模擬すると共に、該球体の
中心と半径の情報に基づき他の物体又はその部品との間
の当たり判定を行い、かつ該球体の中心と回転の情報に
基づき各部品を該部品に固有の形状で表示することを特
徴とする連結動作物体の処理方式。
1. In a processing method of a connected moving object in which a plurality of virtual parts are connected and the whole moves and / or deforms by CG animation, a part or all of the parts are embedded in an outer shape of the part. Simulate with the information of a sphere that touches or circumscribes, determines the collision with another object or its parts based on the information of the center and radius of the sphere, and based on the information of the center and rotation of the sphere A processing method for a connected motion object, wherein each part is displayed in a shape unique to the part.
【請求項2】 複数の仮想の部品が連結され、かつその
全体がCGアニメーションにより運動し及び又は変形す
る連結動作物体の処理方式において、 一部又は全部の前記部品を該部品の外形状に内接し乃至
外接するような球体の情報で模擬すると共に、該球体の
中心と回転の情報に基づき物体の運動及び又は変形の生
成処理を行い、かつ該球体の中心と回転の情報に基づき
各部品を該部品に固有の形状で表示することを特徴とす
る連結動作物体の処理方式。
2. In a processing method of a connected moving object in which a plurality of virtual parts are connected and the whole moves and / or deforms by CG animation, a part or all of the parts are formed inside the external shape of the part. Simulate with the information of the sphere that touches or circumscribes, performs the motion and / or deformation generation processing of the object based on the information of the center and rotation of the sphere, and processes each part based on the information of the center and rotation of the sphere. A processing method for a linked motion object, wherein the processing is performed in a form unique to the part.
【請求項3】 各球体の大きさは一定であることを特徴
とする請求項1又は2の連結動作物体の処理方式。
3. The method according to claim 1, wherein the size of each sphere is constant.
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