JPH11213176A

JPH11213176A - 画像処理方法

Info

Publication number: JPH11213176A
Application number: JP10012498A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Okitsu; 禎之興津; Mitsuteru Iwaki; 光輝岩城
Original assignee: Sega Enterprises Ltd
Current assignee: Sega Corp
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】物体同士の移動制限の処理を簡便な方法で行う
ことができる画像処理の方法を提供する。【解決手段】本発明は、形状が複雑であったり、大きな
形状のオブジェクトを、例えば球体や円柱体等の中心位
置と半径で画定可能な形状で近似する。更に、本発明
は、中心位置でその形状が画定できる球体や円柱体を移
動制限オブジェクトとし、それらの表面を移動制限領域
とする。そして、プレーヤ・オブジェクトの位置と移動
制限領域との位置関係から、負荷速度を発生させて、プ
レーヤ・オブジェクトの移動位置の演算に反映させる。
負荷速度とは、プレーヤ・オブジェクトに対して負荷が
かかった状態を反映させる為の速度ベクトルである。従
って、負荷が大きい程その速度が大きくなり、負荷の方
向に速度ベクトルの方向も設定される。そして、プレー
ヤ・オブジェクトの速度と上記の負荷速度とに基づい
て、プレーヤ・オブジェクトの次の位置が求められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲーム装置やシミ
ュレーション装置等において、オペレータが操作するプ
レーヤ・オブジェクトの位置の処理を行う画像処理方法
に関し、特に固体ではない流体やそれ以外の目に見えな
いものからなるオブジェクトに対する移動制限を加えた
り、固体物に対する衝突による反動を与えたりすること
ができるプレーヤ・オブジェクトの位置の処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ゲーム装置やシミュレーション装置にお
いて、オペレータの操作入力に応じて表示画面内を移動
するプレーヤ・オブジェクトを有し、オペレータが入力
パッド等から操作入力を与えることで、表示画面内にオ
ペレータの意図に従ってプレーヤ・オブジェクトを移動
させることが行われる。例えば、格闘技ゲームにおい
て、プレーヤ・オブジェクトをオペレータの操作入力に
応じて移動させ、プログラム上の別のオブジェクト（格
闘の相手）に衝突させることがしばしば行われる。ま
た、カーレースゲームにおいて、車等のプレーヤ・オブ
ジェクトをオペレータの操作入力に応じて移動させ、レ
ースコースの両側の壁に衝突した時にプレーヤ・オブジ
ェクトにある反動を与える処理を行うことが行われる。

【０００３】一般に、物体からなる複数のオブジェクト
は、空間の同じ位置に同時に存在することはできない。
従って、ゲーム装置やシミュレーション装置における画
像処理においては、それらのオブジェクト同士が重なら
ない様に、衝突判定が行われ、一方のオブジェクトが他
方のオブジェクトの内部に移動しないように移動制限が
行われる。

【０００４】この移動制限の一般的な手法は、一方のオ
ブジェクト、例えばプレーヤ・オブジェクトを構成する
ポリゴンが、他方のオブジェクトを構成するポリゴン面
の表面に形成した衝突判定用ポリゴンの内側に位置する
か否かの判断を、面の方程式を解くことで行う演算処理
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オブジ
ェクトの形状が複雑であったり、大きくなると、そのオ
ブジェクトを構成するポリゴンの数が膨大になる。従っ
て、多くの数のポリゴン同士での上記演算処理が必要に
なり、一定の能力を有するコンピュータを利用した画像
処理では、リアルタイムでの処理が不可能になり、より
簡便な画像処理の提案が望まれている。

【０００６】更に、上記の移動制限の処理に関して、物
体からなるオブジェクト同士の衝突判定とは異なり、例
えば、目に見えない空気層からなるオブジェクトによ
り、プレーヤ・オブジェクトに所定の方向の力が働く様
にする処理が要求されることがある。或いは、流れる流
体からなるオブジェクトにより、プレーヤ・オブジェク
トに対して下流側に力が働く様にする処理が要求される
こともある。

【０００７】このような要求に答えられる簡便な画像処
理方法は未だ提案されていない。

【０００８】そこで、本発明の目的は、物体同士の移動
制限の処理を簡便な方法で行うことができる画像処理の
方法を提供することにある。

【０００９】更に、本発明の目的は、目に見えないオブ
ジェクトの領域内に位置するプレーヤ・オブジェクトに
所定の力が働く様にすることができる簡便な方法による
画像処理方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
に、本発明は、形状が複雑であったり、大きな形状のオ
ブジェクトを、例えば球体や円柱体等の中心位置と半径
で画定可能な形状で近似する。更に、本発明は、中心位
置でその形状が画定できる球体や円柱体を移動制限オブ
ジェクトとし、それらの表面を移動制限領域とする。そ
して、プレーヤ・オブジェクトの位置と移動制限領域と
の位置関係から、負荷速度を発生させて、プレーヤ・オ
ブジェクトの移動位置の演算に反映させる。負荷速度と
は、プレーヤ・オブジェクトに対して負荷がかかった状
態を反映させる為の速度ベクトルである。従って、負荷
が大きい程その速度が大きくなり、負荷の方向に速度ベ
クトルの方向も設定される。そして、プレーヤ・オブジ
ェクトの速度と上記の負荷速度とに基づいて、プレーヤ
・オブジェクトの次の位置が求められる。

【００１１】例えば、移動制限領域の境界での負荷速度
を、プレーヤ・オブジェクトの最高速度以上に設定する
ことで、プレーヤ・オブジェクトが移動制限領域内に移
動できないようにすることができる。負荷速度を境界の
外向きの方向にすることで、球体や円柱体の内部への移
動が実質的に制限される。或いは、負荷速度を境界の内
向きにすることで、球体や円柱体の外部への移動が実質
的に制限される。更に、負荷速度を、中心位置からプレ
ーヤ・オブジェクトまでの距離に応じて漸次変化するよ
うに設定すると、目に見えないオブジェクトに対して徐
々に強い力を受ける環境を再現することが可能になる。

【００１２】上記の負荷速度は、負荷加速度、負荷力又
はそれらに関連するパラメータであっても同様の方法で
プレーヤ・オブジェクトの移動を制限することができ
る。加速度は、速度を時間で除したパラメータであり、
力は加速度に質量を乗算したパラメータである。従っ
て、プレーヤ・オブジェクトの移動距離を、速度に代え
て加速度で求める場合は、負荷速度は負荷加速度に代え
ることが好ましい。更に、プレーヤ・オブジェクトの移
動距離を速度に代えて力で求める場合も、負荷速度に代
えて負荷力を利用することが好ましい。

【００１３】上記の目的を達成するために、本発明は、
オペレータの操作に従って表示画面内で移動するプレー
ヤ・オブジェクトの位置を処理する画像処理方法におい
て、前記プレーヤ・オブジェクトに対してその移動を制
限する移動制限オブジェクトが、移動制限領域を画定す
る位置データと、該位置データと前記プレーヤ・オブジ
ェクトの位置との関係に応じた負荷速度、負荷加速度、
負荷力又はそれらに関連する第１のパラメータデータと
を有し、少なくとも、前記オペレータの操作入力に応じ
た前記プレーヤ・オブジェクトの速度、加速度、力又は
それらに関連する第２のパラメータデータと、前記プレ
ーヤ・オブジェクトの位置に応じた前記第１のパラメー
タデータと、フレーム間の時間とから、前記プレーヤ・
オブジェクトの移動位置を求める工程と、前記移動位置
に前記プレーヤ・オブジェクトを前記表示画面に表示す
る工程とを有することを特徴とする。

【００１４】上記の発明によれば、従来の如く複数のポ
リゴン同士の関係を演算する必要はなく、移動制限オブ
ジェクトの位置とプレーヤ・オブジェクトの位置との関
係に応じた負荷速度、加速度、力又はそれらに関連する
第２のパラメータデータを与え、プレーヤ・オブジェク
トの次の移動位置を求める演算にその第２のパラメータ
データを反映させるだけで、簡単に所定の領域内への移
動を制限する処理を行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。

【００１６】本発明は、プレーヤ・オブジェクトに負荷
速度、負荷加速度、負荷力、或いはそれらに関連するパ
ラメータデータを与えることで、その移動制限の処理を
行うことができる。以下の実施の形態例では、負荷速度
を例にして説明するが、上記の通り負荷速度の限定され
ず、負荷加速度、負荷力等でも同様に適用することがで
きる。

【００１７】図１は、本実施の形態例が適用されるゲー
ムの画面の例を示す図である。この例では、表示画面１
０内に、オペレータの操作入力によりその移動が制御さ
れるプレーヤ・オブジェクトＰ１と、プログラムにより
その移動が制御されるオブジェクトＯＢ１〜ＯＢ４と、
プレーヤ・オブジェクトＰ１の移動を制限するオブジェ
クトＴとが表示される。より具体的には、プレーヤ・オ
ブジェクトＰ１は、例えば空間を飛ぶ竜であり、移動制
限オブジェクトＴは竜巻である。また、他のオブジェク
トＯＢ１〜ＯＢ４は、プレーヤ・オブジェクトＰ１の敵
であり、オブジェクトＯＢ５，ＯＢ６は竜巻により回転
する障害物である。

【００１８】図１の例において、ゲーム上、プレーヤ・
オブジェクトＰ１は、竜巻を表す移動制限オブジェクト
Ｔにより、所定の移動制限領域で所定の負荷を受ける。
例えば、移動制限オブジェクトＴに近づくにつれて外側
方向の負荷を受ける。そして、その境界から内部への移
動は禁止される。更に、図１の例において、ゲーム上、
プレーヤ・オブジェクトＰ１は、敵である他のオブジェ
クトＯＢ１〜ＯＢ４や障害物であるオブジェクトＯＢ
５，ＯＢ６と重なることは禁止され、衝突の処理が行わ
れる。

【００１９】図２は、ポリゴン同士の演算を利用する移
動制限の原理を説明する図である。竜巻を示すオブジェ
クトＴは、大きな形状を有し、非常に多くのポリゴンＰ
ｇ１〜Ｐｇｍで構成される。また、プレーヤ・オブジェ
クトＰ１には、オペレータの操作入力に応じてその速度
と方向を有する速度ベクトルＶｐが設定される。フレー
ム毎に表示画面を変更する時に、次のフレームでのプレ
ーヤ・オブジェクトＰ１の位置を求める為に、上記の速
度ベクトルＶｐとフレーム間の時間とから、次のフレー
ムでの位置が求められる。そして、そのプレーヤ・オブ
ジェクトの位置が竜巻を示すオブジェクトＴの全てのポ
リゴンＰｇ１〜Ｐｇｍの内側になるか否かの判断が行わ
れる。

【００２０】ワールド座標Ｘ、Ｙ、Ｚ内で定義されるポ
リゴンＰｇ１〜Ｐｇｍの面の方程式とプレーヤ・オブジ
ェクトＰ１位置の関係から、プレーヤ・オブジェクトＰ
１がポリゴンの内部に位置するか否かの判断を行う演算
が可能である。そして、もしポリゴンの内側に位置する
と判断された場合は、次の移動位置がポリゴンの外側に
位置するように適切な処理が行われる。

【００２１】しかし、竜巻を示すオブジェクトＴが膨大
な数のポリゴンで構成される場合は、上記の演算処理は
非常に膨大な工程を要することになり、一定の能力のコ
ンピュータではリアルタイムの処理は不可能である。更
に、竜巻Ｔの場合は、一定の境界ではなく、竜巻に近づ
くにつれてプレーヤ・オブジェクトＰ１が徐々に強い抵
抗を受ける処理を行うのが好ましい場合がある。かかる
処理は、上記のポリゴンを利用した処理方法では不可能
である。

【００２２】図３は、本実施の形態例の画像処理におけ
る負荷速度の原理を説明する為の図である。また、図４
は、負荷速度の例を示す図である。竜巻を示すオブジェ
クトＴに対して、円柱形の移動制限オブジェクトＴｐが
設定される。この移動制限オブジェクトＴｐは、中心線
Ｔ0 で定義され、その移動制限領域の境界は中心Ｔ0か
らの半径ＲＬにより画定される。移動制限オブジェクト
Ｔｐの円筒形は、竜巻を示すオブジェクトＴを全て内部
に含む大きさ、形状である。

【００２３】そこで、プレーヤ・オブジェクトＰ１が座
標（Ｘｐ、Ｙｐ、Ｚｐ）の位置にあるとする。この位置
で、オペレータからの操作入力により、速度ベクトルＶ
ｐが設定されたとする。この例では、速度ベクトルＶｐ
は、移動制限オブジェクトＴｐの中心方向に向かう所定
の速度を有する。そして、移動制限オブジェクトＴｐの
中心Ｔ0 からプレーヤ・オブジェクトＰ１までの距離Ｒ
に応じた負荷速度ベクトルＶｔが求められる。

【００２４】図４は、図３の負荷速度Ｖｔの例を示し、
横軸に移動制限オブジェクトＴｐの中心Ｔ0 からプレー
ヤ・オブジェクトＰ１までの距離Ｒを、縦軸に負荷速度
Ｖｔのスカラー値が示される。このグラフに示される通
り、距離Ｒに応じて、負荷速度Ｖｔは徐々に変化し、中
心Ｔ0 に近い程その速度が大きくなり、その方向は円筒
形の外側方向である。図４の例では、負荷速度ＶｔはＶ
ｔ＝ａ／Ｒ＋ｂで表せられ、距離Ｒに反比例した速度を
有する。

【００２５】そして、プレーヤ・オブジェクトＰ１の次
の位置は、上記の速度ベクトルＶｐと負荷速度ベクトル
Ｖｔと、次のフレームまでの時間とから求められる。プ
レーヤ・オブジェクトＰ１の速度ベクトルＶｐが常に移
動制限オブジェクトＴｐの中心方向であるとすると、図
４に示される通り、中心からＲＬの位置（境界）で、負
荷速度ベクトルＶｔのスカラー値が、プレーヤ・オブジ
ェクトＰ１の持ちうる最大速度Ｖｐmax になるように設
定される。その結果、移動制限オブジェクトＴｐに接近
するプレーヤ・オブジェクトＰ１は、その中心Ｔ0 に接
近するに従ってより強い外向きの力を受け、境界位置よ
り中には移動することができなくなる効果を再現するこ
とができる。

【００２６】図５は、上記の負荷速度の原理を利用した
本実施の形態例の画像処理のフローチャート図である。
上記した通り、プレーヤ・オブジェクトの内部への移動
が制限される移動制限オブジェクトが、その移動制限領
域を画定する中心Ｔ0 の位置データと、その位置からプ
レーヤ・オブジェクトまでの距離Ｒに応じた負荷速度デ
ータとを有する。かかるデータは、初期値として設定さ
れる（Ｓ１）。

【００２７】図５のフローチャートに示される通り、画
像処理の一連の工程Ｓ２〜Ｓ５は、表示画面のフレーム
毎に繰り返される。まず、プレーヤ・オブジェクトＰ１
の移動速度データＶｐが、オペレータの操作入力に応じ
て設定される。この速度データは、方向と速度のデータ
を含む。また、前フレームでのプレーヤ・オブジェクト
Ｐ１の位置から、上記速度データＶｐに従って移動する
位置を求め、その位置における負荷速度データＶｔを、
上記の初期値から設定する。図４の如く数式により速度
データＶｔが与えられる場合は、距離Ｒを求めてそれに
対する負荷速度データを求める。そして、上記のプレー
ヤ・オブジェクトＰ１の前フレームでの位置と、上記速
度データＶｐと負荷速度データＶｔ、フレーム間の時間
とから、次のフレームでのプレーヤ・オブジェクトＰ１
の位置座標が求められる（Ｓ２）。

【００２８】図４の例で説明した通り、中心Ｔ0 に近づ
くにつれて負荷速度Ｖｔが大きくなるので、プレーヤ・
オブジェクトＰ１は、中心Ｔ0 に近づくにつれてより大
きな負荷を受ける。即ち、オペレータは、プレーヤ・オ
ブジェクトＰ１の速度を上げてもなかなか中心Ｔ0 側に
進むことができず、一定の外向きの負荷を感じる。ま
た、プレーヤ・オブジェクトＰ１は、境界位置では最高
速度Ｖｐmax と同じ負荷速度Ｖｔを受けるので、境界位
置より内部に移動することは禁止される。

【００２９】次に、プレーヤ・オブジェクトＰ１の移動
位置が求められると、そのデータに従って、次の位置Ｐ
２にプレーヤ・オブジェクトを移動させた画像データを
生成する（Ｓ３）。そして、その画像データが表示装置
に表示される（Ｓ４）。そして、オペレータの操作入力
が取り込まれる（Ｓ５）。

【００３０】上記のフローチャートから明らかな通り、
円柱形状の移動制限オブジェクトＴｐを、竜巻を示すオ
ブジェクトＴに対して発生し、その移動制限領域を画定
する中心Ｔ0 からプレーヤ・オブジェクトＰ１の位置と
の関係に応じた負荷速度データを発生する。この負荷速
度データの発生は、上記の通り、簡単な中心Ｔ0 からの
距離Ｒの演算とその距離Ｒに応じた負荷速度データの生
成により行われる。そして、プレーヤ・オブジェクトの
次の位置を求める演算に上記の負荷速度データを反映さ
せることで、移動制限処理を加えたプレーヤ・オブジェ
クトの移動位置を容易に求めることができる。

【００３１】そして、境界における負荷速度Ｖｔをプレ
ーヤ・オブジェクトの最高速度Ｖｐmax 以上に設定する
ことで、境界より内側へのプレーヤ・オブジェクトの移
動が必ず禁止され、従来の衝突判定を利用した移動制限
と同様の結果を得ることができる。

【００３２】上記の負荷速度ベクトルに代えて、負荷加
速度ベクトル、負荷力ベクトルでも同様に移動制限の処
理を行うことができる。図４に示された負荷速度Ｖｔの
演算式は、負荷加速度α_tの場合は、α_t＝ａ／Ｒ＋ｂ
と、負荷力Ｆｔの場合は、Ｆｔ＝ａ／Ｒ＋ｂとそれぞれ
与えることができる。そして、負荷加速度α_tを利用す
る場合は、プレーヤ・オブジェクトにも加速度α_pを与
え、その移動距離は、（α_p−α_t）ｔ²／２で求める
ことができる。同様に、負荷力Ｆｔを利用する場合は、
プレーヤ・オブジェクトにも力Ｆｐを与え、同様に移動
距離が求められる。プレーヤ・オブジェクトの移動距離
を求める為に必要な、速度、加速度、力或いはそれらに
関連するパラメータについて、負荷パラメータを利用す
ることにより、プレーヤ・オブジェクトの移動制限の処
理を簡単に行うことが可能になる。

【００３３】図６は、ゲーム装置或いはシミュレーショ
ン装置の基本的な構造例を説明するためのブロック図で
ある。その概略は以下の通りである。

【００３４】図中、５０はメインのＣＰＵであり、ゲー
ムプログラムに従ってゲームの処理や画像の演算処理等
を行う。メインＣＰＵ５０は、ＣＰＵバス５２を通じ
て、演算処理中のワークメモリ領域を提供したり、演算
の結果得られたデータの蓄積、外部からのゲームプログ
ラムや初期データ等を蓄積するランダム・アクセス・メ
モリ（ＲＡＭ）５４、最初のプログラムロードを行うプ
ログラム（ＩＰＬ）を蓄積するリード・オンリ・メモリ
５６に接続されている。またシステム全体のリセット管
理と入力操作部６０等の外部機器とのインターフェース
を制御するシステムマネージャー兼周辺制御装置５８
も、ＣＰＵバス５２に接続されている。６２はインター
フェース回路である。

【００３５】システム・コントロール・ユニット（ＳＣ
Ｕ）６４は、ＣＰＵ５０のコープロセッサの役割を有
し、各バス５２、６６の制御を行う。さらに、ダイレク
ト・メモリ・アクセス（ＤＭＡ）コントローラを内蔵し
て、メインＣＰＵ５０の動作中に、表示用のデータを画
像メモリ（ＶＲＡＭ）７８に転送する。

【００３６】システム・コントローラ・ユニット６４に
は、バス６６を通じて第一の画像表示プロセッサ（ＶＤ
Ｐ１）６８、第二の画像表示プロセッサ（ＶＤＰ２）７
０、音声プロセッサ７２が接続され、更に、システム・
コントローラ・ユニット６４は、ゲームプログラムが格
納されているＣＤＲＯＭ（コンパクト・ディスク・ＲＯ
Ｍ）７６やゲームカートリッジ８９が接続されている。
７３はエンコーダ、７５、９０はＣＤＲＯＭ及びゲーム
カートリッジのインターフェースである。音声プロセッ
サ７２には、音声データメモリ９１とスピーカ８８とが
接続される。

【００３７】第一の画像表示プロセッサ６８は、プレー
ヤ・オブジェクトＰ１、他のオブジェクトＯＢ１〜ＯＢ
６、竜巻を示すオブジェクトＴ等のオブジェクトの画像
データの制御を行うプロセッサであり、画像処理のコマ
ンドやそれに伴うオブジェクトデータがメインＣＰＵ５
０により書き込まれた画像メモリ７８と、表示すべき表
示データをピクセル単位で記憶する二つのフレーム・バ
ッファ８０、８２が接続される。更に、第二の画像表示
プロセッサ７０は、上記オブジェクトを背景の中に埋め
込む画像処理を行うプロセッサで、フレーム・バッファ
８４、８６が接続されている。そして、第二の画像表示
プロセス７０は、表示装置７４にエンコーダ７３を介し
て接続され、生成したフレーム・バッファ内の画像デー
タを出力する。

【００３８】上記の様な構成をした装置に、本発明に係
るゲームについてのプログラム、画像処理プログラム、
オブジェクト等の画像データを記憶したＣＤＲＯＭ７６
が装着されると、それらの記憶されたデータが、ゲーム
の進行に応じて適宜メモリ５４にロードされる。そし
て、図５に示された各手順を実行させる画像処理プログ
ラムが、１／３０秒毎にプレーヤ・オブジェクトの移動
位置を求め、背景内にそのプレーヤ・オブジェクトを埋
め込んだ画像が、表示装置７４に表示される。

【００３９】図７は、負荷速度の別の例を示す図であ
る。図７の上部には、図１，３で示した竜巻のオブジェ
クトＴについて発生させた移動制限オブジェクトＴｐに
対する負荷速度Ｖｔ１，Ｖｔ２，Ｖｔ３を示す竜巻の上
側の図が示され、図７の下部には、図４に対応する中心
Ｔ０からの距離Ｒと負荷速度Ｖｔとの関係が示される。

【００４０】この例では、図４の如く中心からプレーヤ
・オブジェクトＰ１までの距離に反比例する負荷速度を
与えるのではなく、中心からの距離Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で
画定する領域毎に負荷速度Ｖｔ１，Ｖｔ２，Ｖｔ３を設
定する。従って、プレーヤ・オブジェクトＰ１と移動制
限オブジェクトＴｐの中心Ｔ０との距離Ｒが、距離Ｒ１
の領域Ｔｐ１内か、距離Ｒ２の領域Ｔｐ２内か、距離Ｒ
３の領域Ｔｐ３内かにより、それぞれ負荷速度Ｖｔ１，
Ｖｔ２，Ｖｔ３が与えられる。この負荷速度は、Ｖｔ１
＜Ｖｔ２＜Ｖｔ３の関係にある。そして、この負荷速度
Ｖｔとプレーヤ・オブジェクトＰ１の速度Ｖｐとから、
次の移動位置が求められる。従って、画像処理におい
て、プレーヤ・オブジェクトＰ１の移動位置はより簡単
に求められる。

【００４１】図７の負荷速度の例では、プレーヤ・オブ
ジェクトＰ１が半径Ｒ１より外側に位置する場合は、負
荷速度がゼロであり、プレーヤやプレーヤ・オブジェク
トＰ１を自在に操作することができる。しかし、プレー
ヤ・オブジェクトＰ１が半径Ｒ１とＲ２との間に位置す
る場合は、負荷速度Ｖｔ１が与えられる。従って、プレ
ーヤ・オブジェクトＰ１の中心方向の速度をＶｔ１より
大きくしなければ、プレーヤ・オブジェクトＰ１は移動
制限オブジェクトＴｐの中心側に移動することができな
くなる。従って、プレーヤは負荷速度Ｖｔ１に対応する
中心から外向きの負荷を感じることになる。更に、半径
Ｒ２より内側では、更に大きな負荷速度Ｖｔ２が与えら
れ、プレーヤは負荷速度Ｖｔ２に対応する中心から外向
きの負荷を感じることになる。そして、プレーヤ・オブ
ジェクトＰ１が半径Ｒ３より内側に移動する場合は、最
大の負荷速度Ｖｔ３が与えられる。この負荷速度Ｖｔ３
は、プレーヤ・オブジェクトＰ１が持ちうる最大の速度
と同等或いはそれ以上である。従って、プレーヤ・オブ
ジェクトＰ１は、オブジェクトＴｐの境界より内側への
移動は禁止される。

【００４２】以上の通り、プレーヤ・オブジェクトＰ１
は、中心に近づくにつれてより大きくなる階段状の負荷
速度により移動方向が制御される。従って、仮にプレー
ヤ・オブジェクトＰ１を図中実線１００の様に移動させ
る場合は、それに伴い追加される負荷速度Ｖｔにより、
破線１０２の様に移動することになり、竜巻のオブジェ
クトに適した環境を提供することができる。

【００４３】図８は、移動制限オブジェクトＴｐが球形
の場合を説明する図である。また、図９は、その場合の
負荷速度の例を示す図である。移動制限オブジェクトＴ
ｐが球形の場合は、その中心Ｔ０からプレーヤ・オブジ
ェクトＰ１までの距離Ｒを三次元座標を利用して求める
ことができる。そして、図９に示した様な負荷速度Ｖｔ
を中心Ｔ０側に向かって与えることで、プレーヤ・オブ
ジェクトＰ１が移動制限オブジェクトＴｐに衝突する処
理を行うことができる。

【００４４】図９の例では、負荷速度Ｖｔは、移動制限
オブジェクトＴｐの境界ＲＬの位置より内側で、プレー
ヤ・オブジェクトＰ１の最大速度Ｖｐmax と同程度の負
荷速度Ｖｔ１０或いはそれより大きい負荷速度Ｖｔ１２
を与える。従って、プレーヤ・オブジェクトＰ１は、移
動制限オブジェクトＴｐの境界ＲＬの外側では負荷速度
がゼロであり、自在に操作され移動する。しかし、プレ
ーヤ・オブジェクトＰ１が移動制限オブジェクトＴｐの
境界ＲＬに達する直前で、負荷速度Ｖｔ１０またはＶｔ
１２が与えられる。従って、プレーヤ・オブジェクトＰ
１は、境界ＲＬ内には移動できない。負荷速度Ｖｔ１２
が与えられる場合は、プレーヤ・オブジェクトＰ１は、
中心から外側方向に打ち出される様に処理される。

【００４５】また、負荷速度Ｖｔ１０の場合は、プレー
ヤ・オブジェクトＰ１が中心に向かって最大速度Ｖｐma
x で移動しているときでも、境界ＲＬの位置から内側へ
の移動は禁止される。この場合は、プレーヤ・オブジェ
クトＰ１に対する反動は非常に小さい。

【００４６】勿論、図９に示された負荷速度Ｖｔを、中
心からの距離Ｒに反比例する様に徐々に大きくなる様に
設定すると、プレーヤ・オブジェクトＰ１は、中心に向
かうにつれて徐々に大きな外向きの力を受ける様に処理
される。この様に、図９の負荷速度Ｖｔの与え方によっ
ては、様々な効果を提供することができる。

【００４７】図１０は、他の移動制限オブジェクトの例
を示す図である。図１１は、図１０の場合の負荷速度の
例を示す図である。この移動制限オブジェクトＴｐは、
例えば蟻地獄等のように、中心Ｔ０に向かう負荷をプレ
ーヤ・オブジェクトＰ１に与える。その負荷を与える為
の負荷速度Ｖｔは、図１１に示されるように、中心Ｔ０
からの距離Ｒに反比例する。そして、任意の引き込み限
界点ＲＬのところで、負荷速度Ｖｔがプレーヤ・オブジ
ェクトＰ１の最大速度Ｖｐmax と等しくなる様に設定さ
れる。

【００４８】上記の負荷速度Ｖｔを与えることにより、
プレーヤ・オブジェクトＰ１は、移動制限オブジェクト
Ｔｐの中心に近づくにつれて徐々に大きくなる引き込み
力を受ける様に処理される。そして、引き込み限界点Ｒ
Ｌの位置まで移動すると、プレーヤ・オブジェクトＰ１
は、二度と中心Ｔ０から外側に移動することができなく
なる。図１１の負荷速度Ｖｔの大きさは、図４の円柱形
の場合と同様であるが、但し、負荷速度の方向が中心に
向かう方向である。この様に、負荷速度の分布に加え
て、その方向を中心方向にすることで、図３の円柱形の
場合と異なる負荷をプレーヤ・オブジェクトに与えるこ
とができる。

【００４９】図１１に代えて、図９の如き負荷速度分布
とすると、境界ＲＬの外側では負荷速度がゼロで、境界
ＲＬに達すると急に引き込まれる環境を提供することが
できる。また、負荷速度ベクトルの方向を下向きに設定
すれば、例えば落とし穴のような領域を提供することが
できる。勿論、図７の如き階段状の負荷分布とすること
により、段階的に強く引き込まれる領域を提供すること
ができる。

【００５０】図１２は、他の移動制限オブジェクトの例
を示す図である。図１３は、図１２の負荷速度の例を示
す図である。上記してきた移動制限オブジェクトは、球
形や円筒形状等のいずれも中心Ｔ０が存在し、その中心
とプレーヤ・オブジェクトとの距離Ｒに応じて負荷速度
を与えた。しかし、かかる方法では、画像処理において
距離Ｒを求める必要がある。また、距離Ｒを使用した関
数で負荷速度を設定する場合は、その演算も行わなけれ
ばならない。

【００５１】図１２、図１３の例は、移動制限オブジェ
クトＴｐ１０，Ｔｐ２０をそれぞれ２点Ｔ１０及びＴ１
２、Ｔ２０及びＴ２２で画定される矩形領域とする。立
体の矩形形状の場合は、３点で画定する直方体とする。
そして、それぞれの領域において、図１３の様に負荷速
度ＶｔをそれぞれＶｔ１，Ｖｔ２と設定する。

【００５２】この様に、移動制限オブジェクトを領域で
画定し、プレーヤ・オブジェクトＰ１がその領域内に位
置するか否かに従って、予め設定した負荷速度Ｖｔを与
えることで、上記の距離Ｒの演算や、距離Ｒからの負荷
速度Ｖｔの演算を行う必要がなくなる。単に、プレーヤ
・オブジェクトＰ１の座標値が、２点Ｔ１０，Ｔ１２で
画定される領域内にあるか否かの判定を行い、その領域
内なら負荷速度Ｖｔ２を与えるだけでよい。更に、プレ
ーヤ・オブジェクトＰ１の座標値が、２点Ｔ１０，Ｔ１
２の領域の外側であって、２点Ｔ２０，Ｔ２２の領域の
内側である場合は、負荷速度Ｖｔ１が与えられる。

【００５３】図１４は、移動制限オブジェクトをカーレ
ースのコースの例に応用した例を説明する図である。こ
の例では、カーレースのコースが両側の壁２００，２０
２で画定されており、その間をプレーヤ・オブジェクト
Ｐ１のレースカーが走行する。その場合、プレーヤ・オ
ブジェクトＰ１は、両側の壁２００，２０２より外側へ
の移動が禁止される。また、壁の材質によっては、壁２
００，２０２に衝突したプレーヤ・オブジェクトＰ１
は、なにも反動を受けない場合もあれば、ある反動で跳
ね返される場合もある。

【００５４】図１４の如きコースの内側の壁２００の曲
線部分は、図に示される通り、３つの移動制限オブジェ
クトＴｐ１，Ｔｐ２，Ｔｐ３で構成される。それぞれの
移動制限オブジェクトの境界までの半径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３は、それぞれの壁２０２の形状に応じて設定される。
そして、それぞれの移動制限オブジェクトには、図４や
図９の負荷速度分布が設定される。壁２０２の材質に応
じて最適な分布が設定される。

【００５５】そして、プレーヤ・オブジェクトＰ１の移
動位置の演算において、その位置とそれぞれの移動制限
オブジェクトの中心との距離Ｒを求め、その距離Ｒに従
ってそれぞれの移動制限オブジェクトからの負荷速度が
与えられる。その結果、プレーヤ・オブジェクトＰ１の
壁２０２の内側への移動は禁止される。しかも、コース
曲線部分の複雑な壁の形状に対して、図１４の様に簡便
な３つの移動制限オブジェクトを導入することで、従来
の様な複数のポリゴンに対する複雑な演算を行うことな
く、適切な移動制限の処理を行うことができる。

【００５６】外側の壁２０２についても同様の考え方で
移動制限オブジェクトを設定して負荷速度Ｖｔ４を与え
ることで、壁２０２の外側への移動を禁止する処理を行
うことができる。尚、コースの直線部分は、１枚のポリ
ゴンで構成できるので、従来のポリゴン同士の演算によ
り壁の外側への移動の制限を処理することができる。

【００５７】図１５は、移動制限オブジェクトを格闘ゲ
ームの格闘相手の例に応用した例を説明する図である。
図１５の例は、プレーヤ・オブジェクトと対戦する格闘
相手に、簡略的な形状の移動制限オブジェクトを設定
し、上記説明した方法により図示しないプレーヤ・オブ
ジェクトとの衝突の処理を行う。

【００５８】格闘相手の頭部３００は、図示される通り
複数の複雑なポリゴンで構成される。そして、その複数
のポリゴンで構成される頭部３００に対して、その頭部
３００を全て内部に含む球体の移動制限オブジェクトＴ
ｐ３０を設定する。そして、移動制限オブジェクトＴｐ
３０の中心から図示しないプレーヤ・オブジェクトまで
の距離を求めて、設定された負荷速度を与えることで、
プレーヤ・オブジェクトが頭部３００の内部の移動する
ことが禁止され、適切な反動が与えられる。

【００５９】同様に、胴体３０２には円柱形状の移動制
限オブジェクトＴｐ３２が設定される。更に、腕３０
４、３０５には、それぞれ２つの円柱形状の移動制限オ
ブジェクトＴｐ３３、Ｔｐ３４、Ｔｐ３５、Ｔｐ３６が
設定される。また、足３０８，３０９には、円柱形上の
移動制限オブジェクトＴｐ３８，Ｔｐ３９が設定され
る。そして、適切な負荷速度分布が与えられ、それぞれ
の対戦相手の胴体や腕の中へのプレーヤ・オブジェクト
の移動が禁止される。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、複
雑な形状或いは大きな形状のオブジェクトの様に、多く
のポリゴンにより構成される場合に、そのオブジェクト
の内部への移動の制限の処理を、簡略化した形状の移動
制限領域を画定する位置データとプレーヤ・オブジェク
トの位置との関係に応じた負荷速度、負荷加速度、負荷
力或いはそれらに関連するパラメータデータを設定し、
プレーヤ・オブジェクトの移動位置を求める時に、その
移動速度に上記のパラメータの負荷速度を加えて演算す
るので、より簡単な方法で画像処理を行うことができ
る。

【００６１】従って、一定の能力を有するコンピュータ
を利用した画像処理装置によっても、複雑な形状或いは
大きな形状のオブジェクトに対する移動制限の処理を簡
単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態例が適用されるゲームの画面の例
を示す図である。

【図２】ポリゴン同士の演算を利用する移動制限の原理
を説明する図である。

【図３】負荷速度の原理を説明する為の図である。

【図４】負荷速度の例を示す図である。

【図５】本実施の形態例の画像処理のフローチャート図
である。

【図６】ゲーム装置或いはシミュレーション装置の基本
的な構造例を説明するためのブロック図である。

【図７】負荷速度の別の例を示す図である。

【図８】移動制限オブジェクトＴｐが球形の場合を説明
する図である。

【図９】図８の場合の負荷速度の例を示す図である。

【図１０】他の移動制限オブジェクトの例を示す図であ
る。

【図１１】図１０の場合の負荷速度の例を示す図であ
る。

【図１２】他の移動制限オブジェクトの例を示す図であ
る。

【図１３】図１２の負荷速度の例を示す図である。

【図１４】移動制限オブジェクトをカーレースのコース
の例に応用した例を説明する図である。

【図１５】移動制限オブジェクトを格闘ゲームの格闘相
手の例に応用した例を説明する図である。

【符号の説明】

Ｐ１プレーヤ・オブジェクトＴｐ移動制限オブジェクトＶｔ負荷速度（第１のパラメータデータ）Ｖｐプレーヤ・オブジェクトの速度（第２のパラ
メータデータ）ＲＬ境界点までの距離Ｔ0 移動制限オブジェクトの中心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オペレータの操作に従って表示画面内で移
動するプレーヤ・オブジェクトの位置を処理する画像処
理方法において、前記プレーヤ・オブジェクトに対してその移動を制限す
る移動制限オブジェクトが、移動制限領域を画定する位
置データと、該位置データと前記プレーヤ・オブジェク
トの位置との関係に応じた負荷速度、負荷加速度、負荷
力又はそれらに関連する第１のパラメータデータとを有
し、少なくとも、前記オペレータの操作入力に応じた前記プ
レーヤ・オブジェクトの速度、加速度、力又はそれらに
関連する第２のパラメータデータと、前記プレーヤ・オ
ブジェクトの位置に応じた前記第１のパラメータデータ
と、フレーム間の時間とから、前記プレーヤ・オブジェ
クトの移動位置を求める工程と、前記移動位置に前記プレーヤ・オブジェクトを前記表示
画面に表示する工程とを有することを特徴とする画像処
理方法。
【請求項２】請求項１において、前記移動制限領域を画定する位置データは、前記移動制
限オブジェクトの中心位置データを有し、前記第１のパラメータデータは、前記中心位置と前記プ
レーヤ・オブジェクトの位置との間の距離に応じて変化
し、少なくとも前記制限領域の境界で前記プレーヤ・オ
ブジェクトの最高速度、加速度又は力以上の負荷速度、
加速度又は力を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】請求項１において、前記移動制限領域を画定する位置データは、前記移動制
限オブジェクトの中心線の位置データを有し、前記第１のパラメータデータは、前記中心線位置と前記
プレーヤ・オブジェクトの位置との間の距離に応じて変
化し、少なくとも前記制限領域の境界で前記プレーヤ・
オブジェクトの最高速度、加速度又は力以上の負荷速
度、加速度又は力を有することを特徴とする画像処理方
法。
【請求項４】請求項２または３において、前記第１のパラメータデータは、前記距離が大きい程小
さく、該距離が小さい程大きくなるように漸次変化する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】請求項２または３において、前記第１のパラメータデータは、前記制限領域の境界で
階段状に変化することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】請求項２または３において、前記負荷速度、加速度又は力の方向は、前記中心から外
向き或いは内向きであることを特徴とする画像処理方
法。
【請求項７】請求項１において、前記移動制限領域を画定する位置データは、前記制限領
域の境界の位置データを有し、前記第１のパラメータデータは、前記制限領域の境界と
前記プレーヤ・オブジェクトの位置との関係に応じて変
化し、少なくとも前記制限領域の境界で前記プレーヤ・
オブジェクトの最高速度、加速度又は力以上の負荷速
度、加速度又は力を有することを特徴とする画像処理方
法。
【請求項８】請求項１において、前記移動制限オブジェクトは、所定のオブジェクトを構
成する複数のポリゴンを近似する球体或いは円柱体で構
成され、前記位置データが前記球体或いは円柱体の中心位置のデ
ータを有し、前記中心位置から前記プレーヤ・オブジェ
クトの位置までの距離に応じて、前記第１のパラメータ
データが変化し、少なくとも前記球体或いは円柱体の表
面での前記負荷速度、加速度又は力は、前記プレーヤ・
オブジェクトの最高速度、加速度又は力以上であること
を特徴とする画像処理方法。
【請求項９】オペレータの操作に従って表示画面内で移
動するプレーヤ・オブジェクトの位置を処理する画像処
理方法を実行するプログラムを記録した記録媒体におい
て、前記プレーヤ・オブジェクトに対してその移動を制限す
る移動制限オブジェクトが、移動制限領域を画定する位
置データと該位置データと前記プレーヤ・オブジェクト
の位置との関係に応じた負荷速度、加速度、力又はそれ
らに関連する第１のパラメータデータとを有し、コンピュータに、少なくとも、前記オペレータの操作入力に応じた前記プ
レーヤ・オブジェクトの速度、加速度、力又はそれらに
関連する第２のパラメータデータと、前記プレーヤ・オ
ブジェクトの位置に応じた前記第１のパラメータデータ
と、フレーム間の時間とから、前記プレーヤ・オブジェ
クトの移動位置を求める手順と、前記移動位置に前記プレーヤ・オブジェクトを前記表示
画面に表示する手順とを実行させる画像処理プログラム
を記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体。