JPH11175753A - 画像生成装置及び情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアルで滑らかなモーションデータの再生を
可能にする画像生成装置及び情報記憶媒体を提供するこ
と。 【解決手段】 モーション補間を行う第１のエリア５０
からモーション補間を行わない第２のエリアに移動体２
０が進入する場合に、第１のエリア５０で再生するモー
ションデータと第２のエリア５２で再生するモーション
データとを繋ぐ繋ぎモーションデータを再生する。第１
のエリア５０で行われるモーション補間の補間レートを
補正エリア５４で補正することで繋ぎモーションデータ
を再生する。移動体２０がジャンプ後に着地し再び第１
のエリアに戻った場合にも繋ぎモーションデータを再生
する。移動体２０の位置、方向、速度、加速度などの走
行データに基づいてモーション補間を行う。鉛直方向の
加速度に基づいてキャラクタ２２の動きのモーション補
間を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オブジェクト空間
内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置及び情
報記憶媒体に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内に複
数のオブジェクトを配置し、オブジェクト空間内の所与
の視点から見える画像を生成する画像生成装置が開発、
実用化されており、いわゆる仮想現実を体験できるもの
として人気が高い。バイクゲームを楽しむことができる
画像生成装置を例にとれば、プレーヤは、自身が操作す
るバイクをオブジェクト空間内で走行させて３次元ゲー
ムを楽しむ。

【０００３】さて、このような画像生成装置では、プレ
ーヤの仮想現実感を向上させるという課題がある。この
ため、例えばバイクのみならず、バイクに搭乗するキャ
ラクタについても、よりリアルに多様に動作させること
が望まれる。そしてこのキャラクタの動作は、キャラク
タの動きを記述したモーションデータを予め用意し、こ
のモーションデータを再生することで表現できる。この
時、仮想現実感のより一層の向上を図るためには、プレ
ーヤからの操作データを反映した動きをキャラクタに行
わせることが望ましい。

【０００４】しかしながら、バイクが走行するエリアに
よっては、プレーヤからの操作データを反映させること
が望ましくないエリアがあることが判明した。

【０００５】またプレーヤからの操作データのみをキャ
ラクタの動きに反映させるだけでは、仮想現実感の達成
が不十分であることも判明した。

【０００６】本発明は、以上のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、リアルで滑
らかなモーションデータの再生を可能にする画像生成装
置及び情報記憶媒体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、オブジェクト空間内の所与の視点での画
像を生成する画像生成装置であって、オブジェクト空間
内で移動体を移動させる演算を行う手段と、モーション
補間が行われる第１のエリアからモーション補間が行わ
れない第２のエリアに前記移動体が進入する場合に、第
１のエリアで再生するモーションデータと、第２のエリ
アで再生するモーションデータとを繋ぐ繋ぎモーション
データを再生する手段と、オブジェクト空間内の所与の
視点において見える画像を生成する手段とを含むことを
特徴とする。

【０００８】本発明によれば、移動体が第１のエリアを
移動する場合にはモーション補間が行われ、これにより
リアルな画像が生成される。一方、本発明によれば、モ
ーション補間を行わない第２のエリアを設けることもで
きる。このような第１、第２のエリアをオブジェクト空
間内に設ける場合、何も対策を講じなければ、移動体が
第１のエリアから第２のエリアに進入した場合に、不自
然な画像が生成されるおそれがある。しかしながら本発
明によれば、移動体が、第１のエリアから第２のエリア
に進入する場合に、これらのエリアで再生するモーショ
ンデータを繋ぐ繋ぎモーションデータが再生される。こ
の結果、このような不自然な画像が生成されるのを防止
できる。即ち本発明によれば、モーション補間を行う第
１のエリアとモーション補間を行わない第２のエリアと
を設けることができると共に、これらのエリア間で移動
体が移動した場合にも違和感のない画像を提供できるよ
うになる。

【０００９】また本発明は、前記第１のエリアで行われ
るモーション補間の補間レートを補正することで、前記
繋ぎモーションデータの再生を行うことを特徴とする。
このようにすることで、補間レートを補正するだけとい
う簡易な処理で繋ぎモーションデータを再生できるよう
になる。

【００１０】また本発明は、前記移動体が所与のポイン
トを通過した場合に、前記補間レートの補正を開始する
ことを特徴とする。このようにすることで、第１のエリ
アから第２のエリアに移動体が進入する前に、確実に繋
ぎモーションデータを再生できるようになる。

【００１１】また本発明は、モーション補間が行われな
い前記第２のエリアからモーション補間が行われる前記
第１のエリアに前記移動体が進入する場合に、第２のエ
リアで再生するモーションデータと、第１のエリアで再
生するモーションデータとを繋ぐ繋ぎモーションデータ
を再生することを特徴とする。このようにすることで、
移動体が第２のエリアから第１のエリアに進入した場合
にも、不自然な画像が生成されるのを防止できるように
なる。

【００１２】また本発明は、操作データ及び前記移動体
の走行データの少なくとも一方に基づき、モーション補
間を行うことを特徴とする。このようにすることで、操
作データや移動体の走行データを反映したリアルなモー
ションデータの再生が可能になり、仮想現実感を向上で
きる。

【００１３】また本発明は、オブジェクト空間内の所与
の視点での画像を生成する画像生成装置であって、オブ
ジェクト空間内で移動体を移動させる演算を行う手段
と、演算により得られた前記移動体の位置、方向、速度
及び加速度の少なくとも１つを含む走行データに基づい
てモーション補間を行い、補間により得られたモーショ
ンデータを再生する手段と、オブジェクト空間内の所与
の視点において見える画像を生成する手段とを含むこと
を特徴とする。

【００１４】本発明によれば、移動体の走行データに基
づいてモーション補間が行われる。このため移動体の走
行データを反映したリアルなモーションデータを再生で
きるようになる。そして特に本発明によれば、変化に富
んだコースを移動体が走行する場合などに、コース状況
によりリアルタイムに変化する移動体の走行データを反
映したモーションデータを再生できる。このため、仮想
現実感のより一層の向上を図れる。

【００１５】また本発明は、前記走行データが前記移動
体の鉛直方向の加速度であり、前記移動体が搭乗体と該
搭乗体に搭乗するキャラクタとを含み、前記鉛直方向の
加速度に基づいて前記キャラクタの動作のモーション補
間を行うことを特徴とする。このようにすることで、例
えばアップダウンのあるコースを移動体が移動する場合
に、アップダウンに応じて変化するキャラクタの動きな
ど表現できるようになり、画像のリアル感を高めること
ができる。

【００１６】また本発明は、前記移動体が、搭乗体と該
搭乗体に搭乗するキャラクタとを含み、モーションデー
タの再生により該キャラクタを動作させることを特徴と
する。このようにすることで、移動体に搭乗するキャラ
クタのモーションをリアルで滑らかに変化させることが
可能となり、自転車ゲームやバイクゲームなどに最適な
画像を提供できるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて説明する。なお以下では、本発明を
自転車ゲームに適用した場合を例にとり説明するが、本
発明が適用されるものはこれに限られるものではない。

【００１８】図１に本実施形態の画像生成装置を業務用
のゲーム装置に適用した場合の外観図の一例を示す。

【００１９】ここで、ライディング筐体１６は、実際の
自転車を模して作られたものであり、図示しないプレー
ヤはこのライディング筐体１６のサドル１７に座る。そ
してディスプレイ１８には、移動体２０（搭乗体である
自転車及び自転車に搭乗するキャラクタを含む）や移動
体２０が走るコースや周囲の風景が表示される。プレー
ヤは、この画像を見ながら、ハンドル３２を左右に操作
することで、ディスプレイ１８に映し出される移動体２
０の進む方向を決める。またペダル３０をＡ１に示すよ
うに漕ぐことで、コース進行方向に移動体２０を進め
る。

【００２０】図２に、本実施形態の画像生成装置の機能
ブロック図の一例を示す。

【００２１】ここで操作部１０は、プレーヤが、図１の
ハンドル３２を操作したりペダル３０を漕ぐことで操作
データを入力するためのものであり、操作部１０にて得
られた操作データは処理部１００に入力される。

【００２２】処理部１００は、上記操作データと所与の
プログラムなどに基づいて、オブジェクト空間に表示物
を配置する処理や、このオブジェクト空間の所与の視点
での画像を生成する処理を行うものである。この処理部
１００の機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、
ＤＳＰ、カスタム（ゲートアレイ等）ＩＣなどのハード
ウェアにより実現できる。

【００２３】情報記憶媒体１９０は、プログラムやデー
タを記憶するものである。この情報記憶媒体１９０の機
能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、Ｍ
Ｏ、ＦＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、メモリなどのハー
ドウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報
記憶媒体１９０からのプログラム、データに基づいて種
々の処理を行うことになる。

【００２４】処理部１００は、ゲーム演算部１１０とモ
ーションデータ記憶部１２０と画像生成部１５０を含
む。

【００２５】ここでゲーム演算部１１０は、ゲームモー
ドの設定処理、ゲームの進行処理、移動体の位置や方向
を決める処理、視点位置や視線方向を決める処理、オブ
ジェクト空間へオブジェクトを配置する処理等を行う。

【００２６】モーションデータ記憶部１２０は種々のモ
ーションデータを記憶するものである。このモーション
データは、初期状態では情報記憶媒体１９０に格納され
ており、電源投入後等に情報記憶媒体１９０からモーシ
ョンデータ記憶部１２０に転送される。

【００２７】また画像生成部１５０は、ゲーム演算部１
１０により設定されたオブジェクト空間での所与の視点
での画像を生成する処理を行う。画像生成部１５０によ
り生成された画像は表示部１２において表示される。

【００２８】ゲーム演算部１１０は移動体演算部１１２
とモーションデータ再生部１１６を含む。

【００２９】ここで移動体演算部１１２は、操作部１０
から入力される操作データや所与のプログラムに基づ
き、プレーヤが操作する移動体や所与の制御プログラム
（コンピュータ）により動きが制御される移動体を、オ
ブジェクト空間内のコース上で移動させる演算を行う。
より具体的には、移動体の位置や方向を例えば１フレー
ム（１／６０秒）毎に求める演算を行う。

【００３０】例えば（ｋ−１）フレームでの移動体の位
置をＰＭk-1、速度をＶＭk-1、加速度をＡＭk-1、１フ
レームの時間を△ｔとする。するとｋフレームでの移動
体の位置ＰＭk、速度ＶＭkは例えば下式（１）、（２）
のように求められる。 ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ （１） ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ （２） モーションデータ再生部１１６は、モーションデータ記
憶部１２０に記憶されるモーションデータを再生する処
理を行う。またモーションデータ再生部１１６は、モー
ションデータ記憶部１２０に記憶されるモーションデー
タを補間し、補間後のモーションデータを再生する処理
も行う。

【００３１】図３に本実施形態により生成される画像の
一例を示す。プレーヤは、図２の操作部１０を用いて移
動体２０を操作し、制御プログラムにより制御される移
動体や、他のプレーヤが操作する移動体と競争をする。
そして本実施形態では、プレーヤの操作、移動体２０の
走行状況、コース状況が反映されるように、キャラクタ
２２をリアルに動かしている。このようにすることで、
プレーヤの感じる仮想現実感を大幅に向上できる。

【００３２】さて本実施形態では、モーションデータ記
憶部１２０に記憶されるモーションデータをそのまま再
生するだけではなく、モーションデータ記憶部１２０に
記憶される２以上のモーションデータを補間し再生する
処理も行っている。

【００３３】図４、図５を用いてモーション補間（モー
ションデータの補間）の原理について説明する。ここで
モーション補間とは、２以上のモーションデータ（オブ
ジェクトを構成するパーツオブジェクトのフレーム毎の
位置データ、方向データ）を、所与の補間レートで補間
し、新たなモーションデータを生成することを言う。例
えば図４では、Ｂ１のモーションとＢ２のモーションと
を補間することで、Ｂ３のモーションが生成されてい
る。

【００３４】より具体的には例えば図５のような処理を
行いモーション補間を実現する。例えば第１のモーショ
ンデータが含む、あるパーツオブジェクト（首、手、足
等）の位置データ、方向（回転）データをＴ１、Ｒ１と
し、第２のモーションデータが含む、当該パーツオブジ
ェクトの位置データ、方向データをＴ２、Ｒ２とする。
また、第１のモーションデータに対する補間レートを
α、第２のモーションデータに対する補間レートをβと
する。すると、位置データがＴ１×α＋Ｔ２×βであり
方向データがＲ１×α＋Ｒ２×βである新たなモーショ
ンデータが補間により生成され再生される。本実施形態
では、このモーション補間を各フレーム（時間）毎に行
っている。

【００３５】なお本実施形態では、上記の補間レート
α、βを、操作データ、移動体の走行データ等に基づい
て決めている。

【００３６】このようなモーション補間を行うことで、
操作データに応じたすべてのモーションデータを予め用
意する必要がなくなる。基準となるモーションデータに
基づき、操作データに応じたモーションデータを補間に
より生成できるからである。

【００３７】しかしながら、ゲーム状況によっては、モ
ーション補間を必ずしも必要としない場合がある。例え
ば図６に示すように、移動体２０が第１のエリア５０を
走行している場合には、操作データなどに応じたモーシ
ョン補間を行うことが望ましいが、移動体２０がジャン
プする第２のエリア５２においては、このようなモーシ
ョン補間は必ずしも必要でない。

【００３８】即ち、第１のエリア５０においては、例え
ばプレーヤが図１のハンドル３２を左に切ればキャラク
タ２２が左に傾く姿勢をとり、プレーヤがハンドル３２
を右に切ればキャラクタ２２が右に傾く姿勢をとるよう
に、モーション補間を行う。このようにすることで、よ
り現実世界に近いリアルな画像を生成でき、仮想現実感
の向上を図れる。一方、移動体２０がジャンプした場合
には、モーション補間を行わずに、予め用意されたモー
ションデータを再生するだけで、十分にリアルな画像を
得ることができる。

【００３９】ところが、移動体２０が、モーション補間
を行う第１のエリア５０から、モーション補間を行わな
い第２のエリア５２に進入した場合に、以下のような問
題が発生することが判明した。

【００４０】例えば第１のエリア５０においては、図７
のＣ１〜Ｃ６に示すような、補間により生成されたモー
ションデータが再生される。一方、第２のエリア５２に
おいては、Ｄ１〜Ｄ４に示すような、予め用意されたモ
ーションデータ（ジャンプのモーションデータ）が、補
間されずに再生される。そして、移動体２０が第１のエ
リア５０から第２のエリア５２に進入した場合には、Ｃ
１〜Ｃ６を再生した後にＤ１〜Ｄ４が再生されることに
なる。

【００４１】この場合、キャラクタ２２の傾き角度は、
操作データ、即ち図１のハンドル３２の操舵角度により
変化する。したがって、ジャンプする直前までプレーヤ
がハンドル３２を大きく切っていた場合には、図７のＣ
６及びＤ１に示すように、モーションの飛びが発生して
しまう。即ち、左に傾いていたキャラクタ２２の姿勢
が、１フレームで突然直立状態になってしまい、プレー
ヤに違和感、不自然感を与える。

【００４２】このような問題を解決するために本実施形
態は以下のような特徴を有している。即ち本実施形態の
第１の特徴は、モーション補間が行われる第１のエリア
からモーション補間が行われない第２のエリアに移動体
が進入する場合に、第１のエリアで再生するモーション
データと、第２のエリアで再生するモーションデータと
を繋ぐ繋ぎモーションデータを再生する点にある。

【００４３】より具体的には以下のような処理を行って
いる。即ち図８に示すように、第１、第２のエリア５
０、５２の間に補正エリア５４を設ける。そして移動体
２０が、モーション補間を行う第１のエリア５０から、
モーション補間を行わない第２のエリア５２に進入する
場合に、この補正エリア５４において、第１、第２のエ
リアでのモーションデータを繋ぐ繋ぎモーションデータ
を再生する。

【００４４】この場合のモーションデータの例について
図９に示す。第１のエリア５０においては、図９のＥ１
〜Ｅ６に示すような、補間により生成されたモーション
データが再生される。一方、第２のエリア５２において
は、Ｆ１〜Ｆ４に示すような、予め用意されたモーショ
ンデータが、補間されずに再生される。図７と異なるの
は、図７ではＣ６においてもキャラクタ２２が左に傾い
ていたが、図９ではＥ６においてキャラクタ２２が直立
状態になっている点である。

【００４５】即ち、移動体２０が補正エリアに進入する
と、プレーヤが図１のハンドル３２を左に切ったままに
しているのにもかかわらず、図９のＥ１〜Ｅ６に示すよ
うに、キャラクタ２２の姿勢が、左に傾いた状態から直
立状態に変化する。このようにすることで、図７のＣ６
及びＤ１ではモーションの飛びが発生していたが、図９
のＥ６及びＦ１ではモーションの飛びが発生しない。即
ち移動体２０がモーション補間を行う第１のエリア５０
からモーション補間を行わない第２のエリア５２に進入
した場合にも、モーションを滑らかに繋ぐことが可能に
なる。これにより、プレーヤに、違和感のない自然な画
像を提供することができ、プレーヤの仮想現実感の向上
を図れる。

【００４６】なお本実施形態では、繋ぎモーションデー
タの再生を、第１のエリア５０で行われるモーション補
間の補間レートを補正することで実現している。例えば
図１０に示すように、第１のエリア５０では、２つのモ
ーションデータＭ１、Ｍ２を、Ｍ１×α＋Ｍ２×βと表
される関係式にしたがい補間している。ここで、α、β
は補間レートである。そして本実施形態では、移動体２
０が図８の補正エリア５４にある場合、つまり移動体２
０がポイント５６を通過した場合に、上記の補間レート
α、βの補正を開始する。例えばモーションデータＭ１
が、キャラクタ２２が直立状態となっているモーション
データであり、モーションデータＭ２が、キャラクタ２
２が左に傾いた状態となっているモーションデータであ
る場合に、βを徐々に小さくしてゆくと共にαを徐々に
大きくしてゆく。このようにすることで、図９のＥ１〜
Ｅ６に示すように、プレーヤがハンドル３２を左に切っ
ているのにもかかわらず、キャラクタ２２の姿勢を左に
傾いた状態から直立状態に変化させることが可能にな
る。これにより、モーションを滑らかに繋ぐことが可能
になる。

【００４７】さて、本実施形態の第２の特徴は、図１の
移動体演算部１１２より得られた移動体の位置や方向や
速度（角速度も含む）や加速度（角加速度も含む）など
の走行データに基づいてモーション補間を行い、補間に
より得られたモーションデータを再生する点にある。こ
のように移動体の走行データに基づいてモーション補間
を行うことで、現実世界に近い、よりリアルな画像を生
成できるようになる。

【００４８】より具体的には本実施形態では以下のよう
な処理を行っている。

【００４９】図１１に示すように本実施形態では２段階
のモーション補間を行っている。即ち図１１においてＭ
１は、図１２（Ａ）に示すように鉛直方向で下向きに移
動体２０が加速している場合に再生されるモーションデ
ータを表す。またＭ２は、図１２（Ｂ）に示すように鉛
直方向で上向きに移動体２０が加速している場合に再生
されるモーションデータを表す。本実施形態では、ま
ず、これらのＭ１、Ｍ２を補間レートα、βに基づいて
補間し、ＭＩ１＝Ｍ１×α＋Ｍ２×βを得る。ここで補
間レートα、βは、移動体２０の鉛直方向の加速度に基
づいて決まることになる。

【００５０】また図１１においてＭ３は、図１のハンド
ル３２を限界まで切った時のモーションデータを表す。
本実施形態では、上記のように得られたＭＩ１＝Ｍ１×
α＋Ｍ２×βとＭ３とを、補間レートγ、σに基づいて
補間し、ＭＩ２＝ＭＩ１×γ＋Ｍ３×σ＝（Ｍ１×α＋
Ｍ２×β）γ＋Ｍ３×σを得る。ここで補間レートγ、
σは、ハンドル３２の操舵角度により決まることにな
る。

【００５１】以上のようにして、本実施例では、移動体
２０の走行データ（鉛直方向の加速度）と操作データ
（ハンドル３２の操舵角度）が反映されたモーション再
生を、モーションデータに要する記憶容量を最小限に抑
えながら実現することが可能となる。

【００５２】図１３に、鉛直方向の加速度に基づくモー
ション補間の一例を示す。図１３において、Ｇ１〜Ｇ６
は、鉛直方向で下向きの加速度を移動体２０が有する場
合に再生されるモーションデータの例である。Ｇ１〜Ｇ
６では、キャラクタ２２の姿勢が後側に傾き、手が伸び
た状態になる。またＨ１〜Ｈ６は、鉛直方向で上向きの
加速度を移動体２０が有する場合に再生されるモーショ
ンデータの例である。Ｈ１〜Ｈ６では、キャラクタ２２
の姿勢が前傾になり、手が曲がった状態になる。

【００５３】本実施形態では、リアルタイムに得られる
移動体の鉛直方向の加速度に基づいて、これらのモーシ
ョンデータＧ１〜Ｇ６とＨ１〜Ｈ６とをフレーム毎に補
間することでモーションデータＩ１〜Ｉ６を得て、この
モーションデータＩ１〜Ｉ６を再生している。このよう
にすることで、予め用意されたモーションデータＧ１〜
Ｇ６とＨ１〜Ｈ６に基づいて、移動体２０の鉛直方向の
加速度（走行データ）に応じた無数のモーションデータ
を得ることが可能となる。この結果、モーションデータ
に要する記憶容量を最小限に抑えながら、リアルな画像
を生成できるようになる。

【００５４】なお図１３では、移動体の走行データが鉛
直方向の加速度である場合を例にとり説明した。特に自
転車やバイクなどの搭乗体にキャラクタが搭乗するタイ
プのゲームにおいては、このように鉛直方向の加速度に
基づいてキャラクタのモーションデータを補間すること
が望ましい。しかしながら、本発明における走行データ
はこれに限られものではなく、移動体の位置、方向、速
度や、鉛直方向以外の加速度等、種々のものを採用でき
る。

【００５５】次に本実施形態の詳細な処理例について、
図１４、図１５のフローチャートを用いて説明する。

【００５６】図１４は、繋ぎモーションの再生（図８、
図９、図１０参照）に関するフローチャートである。

【００５７】まず初期化処理において、補正係数Ｋを１
に初期化しておく（ステップＳ１）。なお補正係数Ｋ
は、補間レートα、βを補正するための係数であり、０
≦Ｋ≦１の範囲で変化する。

【００５８】通常処理においては、まず当該フレームで
の移動体２０の位置を算出する（ステップＳ２）。次
に、移動体２０が図８に示す補正エリア５４内に位置す
るか否か（ポイント５６を通過したか否か）を判断する
（ステップＳ３）。

【００５９】次に、Ｋ＝０か否かを判断する（ステップ
Ｓ４）。そしてＫ＝０でない場合には、Ｋ＝Ｋ−ｍ１の
演算を行う（ステップＳ５）。ここで、ｍ１は、０＜ｍ
１＜１の範囲にある定数である。例えば繋ぎモーション
の再生（補間レートの補正）を１０フレーム程度で行う
場合には、ｍ１＝０．１になる。一方、Ｋ＝０である場
合にはステップＳ５の処理を行わずステップＳ６に移行
する。

【００６０】次に、補間レートα、β（α＋β＝１、０
≦α≦１、０≦β≦１）を補正係数Ｋを用いて下式
（３）のように補正する（ステップＳ６）。 β＝β×Ｋ α＝１−β （３） このように補間レートα、βを補間することで（図１０
参照）、例えば図９のＥ１〜Ｅ６で説明したようにキャ
ラクタ２０の姿勢を徐々に直立状態に戻すことが可能に
なる。これによりＥ６からＦ１への移行時にモーション
の飛びが発生するのが防止される。

【００６１】次に、補間されたモーションデータを再生
する（ステップＳ８）。これにより当該フレームでの処
理が終了する。

【００６２】ステップＳ３で移動体２０が図８の補正エ
リア５４内に位置しないと判断された場合には、移動体
２０が、モーション補間を行うエリアである第１のエリ
ア５０内に位置するか否かを判断する（ステップＳ
９）。そして移動体２０が第１のエリア５０内に位置し
ない場合には、移動体２０は、モーション補間を行わな
い第２のエリアに位置すると考えられる。したがって、
この場合にはジャンプ用のモーションデータＭＪを選択
し再生する（ステップＳ１０、Ｓ８）。

【００６３】一方、ステップＳ９で移動体２０が第１の
エリア５０内に位置すると判断された場合には、Ｋ＝１
か否かを判断する（ステップＳ１１）。そしてＫ＝１で
ない場合には、Ｋ＝Ｋ−ｍ２の演算を行う（ステップＳ
１２）。ここで、ｍ２は、０＜ｍ２＜１の範囲にある定
数である。一方、Ｋ＝１である場合にはステップＳ１２
の処理を行わずステップＳ６に移行する。

【００６４】ステップＳ１１、Ｓ１２の処理を設けたの
は以下の理由による。即ち図８に示すように移動体２０
がジャンプした場合に、移動体２０の着地点はプレーヤ
の操作等に依存するものであるため、予測することはで
きない。したがって、図８の第２のエリア５２の右側の
どの地点から再び第１のエリアが始まるかを予測するこ
とはできない。そして、移動体２０が着地すると、その
時点からモーション補間が有効になってしまい、着地し
た瞬間に図７のＣ６、Ｄ１に示すようなモーションの飛
びが発生するおそれがある。即ち、着地した瞬間におい
てプレーヤが図１のハンドル３２を右又は左に大きく切
っていると、図７のＣ６、Ｄ１に示すようなモーション
の飛びが発生する。

【００６５】本実施形態では、図１４のステップＳ１
１、Ｓ１２に示すように、ジャンプ後に再び第１のエリ
アに移動体が進入した場合に、Ｋ＝１になるまでＫ＝Ｋ
＋ｍ２の補正がなされる。即ちモーション補間を行わな
い第２のエリアからモーション補間を行う第１のエリア
に移動体が進入する場合に、第２のエリアのモーション
データと第１のエリアのモーションデータを繋ぐ繋ぎモ
ーションが再生される。これによりプレーヤが違和感や
不自然さを感じるのを有効に防止できるようになる。

【００６６】図１５は、走行データに基づくモーション
補間（図１２（Ａ）、（Ｂ）、図１３参照）に関するフ
ローチャートである。

【００６７】まず移動体の鉛直方向（Ｙ方向）の速度の
例えば過去６０フレーム分の平均値ＶＭＹavを算出する
（ステップＴ１）。移動体の速度は、前述の式（２）に
示すように各フレーム毎に算出されている。

【００６８】次に、今回のフレームの移動体の鉛直方向
の速度ＶＭＹを前述の式（２）に基づき算出する（ステ
ップＴ２）。

【００６９】次に、鉛直方向の加速度ＡＭＹを下式
（４）に基づいて算出する。 ＡＭＹ＝ＶＭＹ−ＶＭＹav （４） このようにすることで、図１２（Ａ）に示すように移動
体２０が岩などから降りた場合や、図１２（Ｂ）に示す
ように移動体２０が例えば岩などに上る場合に、移動体
２０の鉛直方向の加速度を容易に検出することが可能に
なる。

【００７０】次に、ステップＴ３で得られた鉛直方向の
加速度ＡＭＹに基づいて、補間レートα、βを決定する
（ステップＴ４）。例えば図１２（Ａ）に示すように移
動体２０が下方向に加速している場合にはαが大きくな
り、図１２（Ｂ）に示すように移動体２０が上方向に加
速している場合にはβが大きくなる。

【００７１】次に、ステップＴ４で得られた補間レート
α、βに基づいて、図１３に示されるようなモーション
補間（Ｍ＝Ｍ１×α＋Ｍ２×β）を行う（ステップＴ
５）。そして、得られたモーションを再生する（ステッ
プＴ６）。

【００７２】以上の処理を各フレーム毎に行うことで、
走行データに基づくモーション補間が可能になる。

【００７３】次に、本実施形態を実現できるハードウェ
アの構成の一例について図１６を用いて説明する。同図
に示す装置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、Ｒ
ＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、音生成ＩＣ１０
０８、画像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０１２、
１０１４が、システムバス１０１６により相互にデータ
送受信可能に接続されている。そして前記画像生成ＩＣ
１０１０にはディスプレイ１０１８が接続され、音生成
ＩＣ１００８にはスピーカ１０２０が接続され、Ｉ／Ｏ
ポート１０１２にはコントロール装置１０２２が接続さ
れ、Ｉ／Ｏポート１０１４には通信装置１０２４が接続
されている。

【００７４】情報記憶媒体１００６は、プログラム、表
示物を表現するための画像データ、音データ等が主に格
納されるものである。例えば家庭用ゲーム装置ではゲー
ムプログラム等を格納する情報記憶媒体としてＣＤ−Ｒ
ＯＭ、ゲームカセット、ＤＶＤ等が用いられる。また業
務用ゲーム装置ではＲＯＭ等のメモリが用いられ、この
場合には情報記憶媒体１００６はＲＯＭ１００２にな
る。

【００７５】コントロール装置１０２２はゲームコント
ローラ、操作パネル等に相当するものであり、プレーヤ
がゲーム進行に応じて行う判断の結果を装置本体に入力
するための装置である。

【００７６】情報記憶媒体１００６に格納されるプログ
ラム、ＲＯＭ１００２に格納されるシステムプログラム
（装置本体の初期化情報等）、コントロール装置１０２
２によって入力される信号等に従って、ＣＰＵ１０００
は装置全体の制御や各種データ処理を行う。ＲＡＭ１０
０４はこのＣＰＵ１０００の作業領域等として用いられ
る記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１０
０２の所与の内容、あるいはＣＰＵ１０００の演算結果
等が格納される。また本実施形態を実現するための論理
的な構成を持つデータ構造（例えばモーションデータの
構造）は、このＲＡＭ又は情報記憶媒体上に構築される
ことになる。

【００７７】更に、この種の装置には音生成ＩＣ１００
８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていてゲーム音
やゲーム画像の好適な出力が行えるようになっている。
音生成ＩＣ１００８は情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１
００２に記憶される情報に基づいて効果音やバックグラ
ウンド音楽等のゲーム音を生成する集積回路であり、生
成されたゲーム音はスピーカ１０２０によって出力され
る。また、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１００４、
ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６等から送られる
画像情報に基づいてディスプレイ１０１８に出力するた
めの画素情報を生成する集積回路である。なおディスプ
レイ１０１８として、いわゆるヘッドマウントディスプ
レイ（ＨＭＤ）と呼ばれるものを使用することもでき
る。

【００７８】また、通信装置１０２４はゲーム装置内部
で利用される各種の情報を外部とやりとりするものであ
り、他のゲーム装置と接続されてゲームプログラムに応
じた所与の情報を送受したり、通信回線を介してゲーム
プログラム等の情報を送受することなどに利用される。

【００７９】そして図１〜図１３で説明した種々の処理
は、図１４、図１５のフローチャートに示した処理等を
行うプログラムを格納した情報記憶媒体１００６と、該
プログラムに従って動作するＣＰＵ１０００、画像生成
ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等によって実現され
る。なお画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等
で行われる処理は、ＣＰＵ１０００あるいは汎用のＤＳ
Ｐ等によりソフトウェア的に行ってもよい。

【００８０】さて前述した図１は、本実施形態を業務用
ゲーム装置に適用した場合の例を示すものである。この
場合、装置に内蔵されるシステム基板１１０６には、Ｃ
ＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。
そして、オブジェクト空間内で移動体を移動させる演算
を行うための情報、モーション補間が行われる第１のエ
リアからモーション補間が行われない第２のエリアに移
動体が進入する場合に、第１のエリアで再生するモーシ
ョンデータと、第２のエリアで再生するモーションデー
タとを繋ぐ繋ぎモーションデータを再生するための情
報、オブジェクト空間内の所与の視点において見える画
像を生成するための情報、演算により得られた移動体の
位置、方向、速度及び加速度の少なくとも１つを含む走
行データに基づいてモーション補間を行い、補間により
得られたモーションデータを再生するための情報等は、
システム基板１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１
１０８に格納される。以下、これらの情報を格納情報と
呼ぶ。これらの格納情報は、上記の種々の処理を行うた
めのプログラムコード、画像情報、音情報、表示物の形
状情報、テーブルデータ、リストデータ、プレーヤ情報
等の少なくとも１つを含むものである。

【００８１】図１７（Ａ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ーム装置に適用した場合の例を示す。プレーヤはディス
プレイ１２００に映し出されたゲーム画像を見ながら、
ゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作してゲー
ムを楽しむ。この場合、上記格納情報は、本体装置に着
脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、Ｉ
Ｃカード１２０８、１２０９等に格納されている。

【００８２】図１７（Ｂ）に、ホスト装置１３００と、
このホスト装置１３００と通信回線１３０２を介して接
続される端末１３０４-1〜１３０４-nとを含むゲーム装
置に本実施形態を適用した場合の例を示す。この場合、
上記格納情報は、例えばホスト装置１３００が制御可能
な磁気ディスク装置、磁気テープ装置、メモリ等の情報
記憶媒体１３０６に格納されている。端末１３０４-1〜
１３０４-nが、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣを有
し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成でき
るものである場合には、ホスト装置１３００からは、ゲ
ーム画像、ゲーム音を生成するためのゲームプログラム
等が端末１３０４-1〜１３０４-nに配送される。一方、
スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置１
３００がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１
３０４-1〜１３０４-nに伝送し端末において出力するこ
とになる。

【００８３】なお本発明は、上記実施形態で説明したも
のに限らず、種々の変形実施が可能である。

【００８４】例えば繋ぎモーションを再生する手法は、
図９、図１０、図１４等で説明した手法が好ましいが、
本発明はこれに限らず種々の変形実施が可能である。例
えば、予め繋ぎ用のモーションデータを用意しておい
て、これを再生するようにしてもよい。

【００８５】また移動体は、搭乗体を含まないキャラク
タのみのものであってもよいし、キャラクタを含まない
搭乗体のみでのものであってもよい。

【００８６】また走行データに基づきモーション補間を
行う手法も本実施形態で説明したものに限らず、種々の
変形実施が可能である。

【００８７】また本実施形態では自転車の競争ゲームに
本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこ
れに限らず種々のゲーム（他の競争ゲーム、スポーツゲ
ーム、対戦ゲーム、ロールプレイングゲーム、シューテ
ィングゲーム等）に適用できる。

【００８８】また本発明は、家庭用、業務用のゲーム装
置のみならず、シミュレータ、多数のプレーヤが参加す
る大型アトラクション装置、パーソナルコンピュータ、
マルチメディア端末、ゲーム画像を生成するシステム基
板等の種々の画像生成装置にも適用できる。

【００８９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の画像生成装置の外観図の一例であ
る。

【図２】本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の
一例である。

【図３】本実施形態により生成される画像の例を示す図
である。

【図４】モーション補間について説明するための図であ
る。

【図５】モーション補間について説明するための図であ
る。

【図６】繋ぎモーションを再生しない場合の問題点につ
いて説明するための図である。

【図７】繋ぎモーションを再生しない場合の問題点につ
いて説明するための図である。

【図８】繋ぎモーションを再生する手法について説明す
るための図である。

【図９】繋ぎモーションを再生する手法について説明す
るための図である。

【図１０】補間レートを補正する手法について説明する
ための図である。

【図１１】２段階のモーション補間を行う手法について
説明するための図である。

【図１２】図１２（Ａ）、（Ｂ）は、走行データ（鉛直
方向の加速度）に基づくモーション補間について説明す
るための図である。

【図１３】走行データ（鉛直方向の加速度）に基づくモ
ーション補間について説明するための図である。

【図１４】本実施形態の詳細な処理例を説明するための
フローチャートである。

【図１５】本実施形態の詳細な処理例を説明するための
フローチャートである。

【図１６】本実施形態を実現できるハードウェアの構成
の一例を示す図である。

【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態が適用
される種々の形態の装置の例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 操作部 １２ 表示部 １６ ライディング筐体 １７ サドル １８ ディスプレイ ２０ 移動体 ２２ キャラクタ ３０ ペダル ３２ ハンドル ４０ コース ５０ 第１のエリア ５２ 第２のエリア ５４ 補正エリア ５６ ポイント １００ 処理部 １１０ ゲーム演算部 １１２ 移動体演算部 １１６ モーションデータ再生部 １２０ モーションデータ記憶部 １５０ 画像生成部 １９０ 情報記憶媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 夛湖 久治 東京都大田区多摩川２丁目８番５号 株式 会社ナムコ内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オブジェクト空間内の所与の視点での画
   像を生成する画像生成装置であって、 オブジェクト空間内で移動体を移動させる演算を行う手
   段と、 モーション補間が行われる第１のエリアからモーション
   補間が行われない第２のエリアに前記移動体が進入する
   場合に、第１のエリアで再生するモーションデータと、
   第２のエリアで再生するモーションデータとを繋ぐ繋ぎ
   モーションデータを再生する手段と、 オブジェクト空間内の所与の視点において見える画像を
   生成する手段とを含むことを特徴とする画像生成装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記第１のエリアで行われるモーション補間の補間レー
   トを補正することで、前記繋ぎモーションデータの再生
   を行うことを特徴とする画像生成装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記移動体が所与のポイントを通過した場合に、前記補
   間レートの補正を開始することを特徴とする画像生成装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 モーション補間が行われない前記第２のエリアからモー
   ション補間が行われる前記第１のエリアに前記移動体が
   進入する場合に、第２のエリアで再生するモーションデ
   ータと、第１のエリアで再生するモーションデータとを
   繋ぐ繋ぎモーションデータを再生することを特徴とする
   画像生成装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、 操作データ及び前記移動体の走行データの少なくとも一
   方に基づき、モーション補間を行うことを特徴とする画
   像生成装置。
6. 【請求項６】 オブジェクト空間内の所与の視点での画
   像を生成する画像生成装置であって、 オブジェクト空間内で移動体を移動させる演算を行う手
   段と、 演算により得られた前記移動体の位置、方向、速度及び
   加速度の少なくとも１つを含む走行データに基づいてモ
   ーション補間を行い、補間により得られたモーションデ
   ータを再生する手段と、 オブジェクト空間内の所与の視点において見える画像を
   生成する手段とを含むことを特徴とする画像生成装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、 前記走行データが前記移動体の鉛直方向の加速度であ
   り、前記移動体が搭乗体と該搭乗体に搭乗するキャラク
   タとを含み、 前記鉛直方向の加速度に基づいて前記キャラクタの動作
   のモーション補間を行うことを特徴とする画像生成装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかにおいて、 前記移動体が、搭乗体と該搭乗体に搭乗するキャラクタ
   とを含み、モーションデータの再生により該キャラクタ
   を動作させることを特徴とする画像生成装置。
9. 【請求項９】 オブジェクト空間内の所与の視点での画
   像を生成するための情報記憶媒体であって、 オブジェクト空間内で移動体を移動させる演算を行うた
   めの情報と、 モーション補間が行われる第１のエリアからモーション
   補間が行われない第２のエリアに前記移動体が進入する
   場合に、第１のエリアで再生するモーションデータと、
   第２のエリアで再生するモーションデータとを繋ぐ繋ぎ
   モーションデータを再生するための情報と、 オブジェクト空間内の所与の視点において見える画像を
   生成するための情報とを含むことを特徴とする情報記憶
   媒体。
10. 【請求項１０】 オブジェクト空間内の所与の視点での
    画像を生成するための情報記憶媒体であって、 オブジェクト空間内で移動体を移動させる演算を行うた
    めの情報と、 演算により得られた前記移動体の位置、方向、速度及び
    加速度の少なくとも１つを含む走行データに基づいてモ
    ーション補間を行い、補間により得られたモーションデ
    ータを再生するための情報と、 オブジェクト空間内の所与の視点において見える画像を
    生成するための情報とを含むことを特徴とする情報記憶
    媒体。