JPH11272882A

JPH11272882A - 画像作成装置、画像作成方法、画像作成プログラムが記録された可読記録媒体およびビデオゲーム装置

Info

Publication number: JPH11272882A
Application number: JP10071063A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Higashiyama; 雅彦東山
Original assignee: Konami Corp
Current assignee: Konami Group Corp
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-08
Anticipated expiration: 2018-03-19
Also published as: HK1022443A1; CN1231460A; EP0948978B1; KR100647861B1; DE69933406T2; KR19990077421A; EP0948978A3; DE69933406D1; EP0948978A2; TW457110B; JP2976963B2; CN1129872C

Abstract

(57)【要約】【課題】３次元的に表現された背景モデル上にキャラ
クタの影を表示する。【解決手段】座標変換手段７１により、モデルポリゴ
ンをキャラクタポリゴンを含む平面に投影する。ポリゴ
ン演算手段７２により、投影したポリゴンとキャラクタ
ポリゴンとが平面において重なった部分からなる共通ポ
リゴンの座標を求める。テクスチャ演算手段７３によ
り、キャラクタポリゴンの座標に対する共通ポリゴンの
各座標の相違量を求め、この相違量に基づいて当該共通
ポリゴンが有するテクスチャ座標を求める。座標逆変換
手段７５により、共通ポリゴンの各座標をモデルポリゴ
ンを含む平面に投影した逆投影ポリゴンの座標を求め
る。そして、色データ設定手段６２により、逆投影ポリ
ゴンの色データを影を表わす色データに設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラムデータ
の記録された、光ディスク、磁気ディスク、半導体メモ
リを用いた、例えばカセット式記録媒体等を用いるビデ
オゲーム装置に適用される画像作成装置、画像作成方法
及び画像作成プログラムが記録された可読記録媒体に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりゲームシステムは数多く提案さ
れている。家庭用の専用機とテレビジョンモニタとから
なるシステム、業務用の専用機、パーソナルコンピュー
タ若しくはワークステーションとディスプレイと音声出
力機とからなるシステム等である。

【０００３】これらのシステムは、何れも、プレーヤが
操作するためのコントローラと、ゲームプログラムデー
タの記録された記録媒体と、ゲームプログラムデータに
基づいて音声や画像の生成のための制御を行うＣＰＵ
と、画像を生成するためのプロセッサと、音声を生成す
るためのプロセッサと、画像を表示するためのモニタ
と、音声を出力するためのスピーカとで構成される。上
記記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ、半
導体メモリを内蔵したカセット等が多い。

【０００４】このようなゲームシステムでは、一般に、
画面に表示される個々の物体であるモデルやキャラクタ
は、多数の三角形又は四角形の２次元仮想図形であるポ
リゴンで構成され、２次元の画像データであるテクスチ
ャが各ポリゴンに貼り付けられることによってモニタ画
面に表示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のゲームシス
テムにおいて、キャラクタが２次元的に構成され、その
キャラクタの後方に背景モデルが設定されている場合
に、陰面処理を施すとキャラクタが背景モデル上に配置
されているか背景モデルの手前に配置されているかの判
別が非常に困難であった。

【０００６】そこで、キャラクタが背景モデルより手前
側に配置されている点を明瞭に示すために、キャラクタ
によって背景モデル上に形成される影を表示することが
望まれていた。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
背景モデル上に２次元的に構成されたキャラクタの影を
表示することが可能な画像作成装置、画像作成方法及び
画像作成プログラムが記録された可読記録媒体を提供す
ることを目的とする。

【０００８】また、本発明は、演算負荷が増大すること
なくキャラクタの影の表示を行うことが可能な画像作成
装置、画像作成方法及び画像作成プログラムが記録され
た可読記録媒体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、仮想
３次元空間内に視点を基準としてキャラクタの画像を作
成するとともに、その後方にモデルの画像を作成して表
示手段に表示する画像作成装置において、上記モデルを
構成するモデル用ポリゴンの座標を記憶するモデル用ポ
リゴン記憶手段と、上記キャラクタを２次元的に構成す
る１個のキャラクタ用ポリゴンの座標を記憶するキャラ
クタ用ポリゴン記憶手段と、上記モデルを表わすテクス
チャを記憶するモデル用テクスチャ記憶手段と、上記キ
ャラクタを表わすテクスチャを記憶するキャラクタ用テ
クスチャ記憶手段と、上記空間内に設定される仮想光源
の座標を記憶する光源記憶手段と、上記キャラクタ用ポ
リゴンの上記仮想光源による上記モデル上への投影形状
を求める投影処理手段と、求められた上記投影形状の色
データを上記キャラクタの影を表わす色データに設定す
る色データ設定手段とを備えたことを特徴としている。

【００１０】この構成によれば、仮想３次元空間内に視
点を基準としてキャラクタの画像が作成されるととも
に、その後方にモデルの画像が作成されて表示手段に表
示される。このとき、キャラクタ用ポリゴンの仮想３次
元空間内に設定される仮想光源によるモデル上への投影
形状が求められ、求められた投影形状の色データがキャ
ラクタの影を表わす色データに設定されることにより、
モデル上にキャラクタの影が表示されることとなり、こ
れによってキャラクタがモデルより手前側に配置されて
いる点が明瞭に示されることとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態として
のゲームシステム１を示す構成図である。このゲームシ
ステム１は、ゲーム機本体と、ゲームの画像を出力する
ためのテレビジョンモニタ２と、ゲームの音声を出力す
るための増幅回路３及びスピーカー４と、画像、音声並
びにプログラムデータからなるゲームデータの記録され
た記録媒体５とからなる。ここで、記録媒体５は、例え
ば上記ゲームデータやオペレーティングシステムのプロ
グラムデータの記憶されたＲＯＭ等がプラスチックケー
スに収納された、いわゆるＲＯＭカセットや、光ディス
ク、フレキシブルディスク等である。

【００１２】ゲーム機本体は、ＣＰＵ６にアドレスバ
ス、データバス及びコントロールバスからなるバス７が
接続され、このバス７に、ＲＡＭ８、インターフェース
回路９、インターフェース回路１０、信号処理プロセッ
サ１１、画像処理プロセッサ１２、インターフェース回
路１３、インターフェース回路１４がそれぞれ接続さ
れ、インターフェース回路１０に操作情報インターフェ
ース回路１５を介してコントローラ１６が接続され、イ
ンターフェース回路１３にＤ／Ａコンバータ１７が接続
され、インターフェース回路１４にＤ／Ａコンバータ１
８が接続されて構成される。

【００１３】ここで、上記ＲＡＭ８、インターフェース
回路９及び記録媒体５でメモリ部１９が構成され、上記
ＣＰＵ６、信号処理プロセッサ１１及び画像処理プロセ
ッサ１２で、ゲームの進行を制御するための制御部２０
が構成され、上記インターフェース回路１０、操作情報
インターフェース回路１５及びコントローラ１６で操作
入力部２１が構成され、上記テレビジョンモニタ２、イ
ンターフェース回路１３及びＤ／Ａコンバータ１７で画
像表示部２２が構成され、上記増幅回路３、スピーカ
４、インターフェース回路１４及びＤ／Ａコンバータ１
８で音声出力部２３が構成される。

【００１４】信号処理プロセッサ１１は、主に３次元空
間上における計算、３次元空間上での位置から擬似３次
元空間上での位置への変換のための計算、光源計算処
理、並びに音声データの生成、加工処理を行う。

【００１５】画像処理プロセッサ１２は、信号処理プロ
セッサ１１における計算結果に基づいて、ＲＡＭ８の表
示エリアに対して描画すべき画像データの書き込み処
理、例えば、ポリゴンで指定されるＲＡＭ８のエリアに
対するテクスチャデータの書き込み処理を行う。なお、
テクスチャデータの書き込み処理については後述する。

【００１６】コントローラ１６は、スタートボタン１６
ａ、Ａボタン１６ｂ、Ｂボタン１６ｃ、十字キー１６
ｄ、スティック型コントローラ１６ｅ、左トリガボタン
１６ｆ、右トリガボタン１６ｇ、Ｃ１ボタン１６ｈ、Ｃ
２ボタン１６ｉ、Ｃ３ボタン１６ｊ、Ｃ４ボタン１６
ｋ、コネクタ１６ｍ、及び奥行きトリガボタン１６ｎを
有する。

【００１７】コネクタ１６ｍには、例えばゲームの進行
状態等を一時的に記憶するためのカード型メモリ等が着
脱可能である。

【００１８】上記ゲームシステム１は、用途に応じてそ
の形態が異なる。即ち、ゲームシステム１が、家庭用と
して構成されている場合においては、テレビジョンモニ
タ２、増幅回路３及びスピーカー４は、ゲーム機本体と
は別体となる。また、ゲームシステム１が、業務用とし
て構成されている場合においては、図１に示されている
構成要素はすべて一体型となっている１つの筐体に収納
される。

【００１９】また、ゲームシステム１が、パーソナルコ
ンピュータやワークステーションを核として構成されて
いる場合においては、テレビジョンモニタ２は、上記コ
ンピュータ用のディスプレイに対応し、画像処理プロセ
ッサ１２は、記録媒体５に記録されているゲームプログ
ラムデータの一部若しくはコンピュータの拡張スロット
に搭載される拡張ボード上のハードウェアに対応し、イ
ンターフェース回路９，１０，１３，１４、Ｄ／Ａコン
バータ１７，１８、操作情報インターフェース回路１５
は、コンピュータの拡張スロットに搭載される拡張ボー
ド上のハードウェアに対応する。また、ＲＡＭ８は、コ
ンピュータ上のメインメモリ若しくは拡張メモリの各エ
リアに対応する。

【００２０】本実施形態では、ゲームシステム１が家庭
用として構成されている場合を例にして説明する。

【００２１】次に、このゲームシステム１の概略動作に
ついて説明する。電源スイッチ（図示省略）がオンにさ
れ、ゲームシステム１に電源が投入されると、ＣＰＵ６
が、記録媒体５に記憶されているオペレーティングシス
テムに基づいて、記録媒体５から画像、音声及びゲーム
プログラムデータを読み出す。読み出された画像、音声
及びゲームプログラムデータの一部若しくは全部は、Ｒ
ＡＭ８に格納される。

【００２２】以降、ＣＰＵ６は、ＲＡＭ８に記憶されて
いるゲームプログラムデータ、並びにゲームプレーヤが
コントローラ１６を介して指示する内容に基づいて、ゲ
ームを進行する。即ち、ＣＰＵ６は、コントローラ１６
を介してゲームプレーヤーから指示される指示内容に基
づいて、適宜、描画や音声出力のためのタスクとしての
コマンドを生成する。

【００２３】信号処理プロセッサ１１は、上記コマンド
に基づいて３次元空間上（勿論、２次元空間上において
も同様である）におけるキャラクタの位置等の計算、光
源計算や、音声データの生成、加工処理を行う。

【００２４】続いて、画像処理プロセッサ１２は、上記
計算結果に基づいて、ＲＡＭ８の表示エリア上に描画す
べき画像データの書き込み処理等を行う。ＲＡＭ８に書
き込まれた画像データは、インターフェース回路１３を
介してＤ／Ａコンバータ１７に供給され、ここでアナロ
グ映像信号にされた後にテレビジョンモニタ２に供給さ
れ、その管面上に画像として表示される。

【００２５】一方、信号処理プロセッサ１１から出力さ
れた音声データは、インターフェース回路１４を介して
Ｄ／Ａコンバータ１８に供給され、ここでアナログ音声
信号に変換された後に、増幅回路３を介してスピーカ４
から音声として出力される。

【００２６】次に、図１を用いて画像処理プロセッサ１
２によるテクスチャデータの書き込み処理について説明
する。上述したように、ＣＰＵ６のコマンドに基づいて
信号処理プロセッサ１１が計算処理を行い、この計算結
果に基づいて、画像処理プロセッサ１２が、ＲＡＭ８の
表示エリア上に描画すべき画像データの書き込み処理を
行う。

【００２７】ＲＡＭ８は、非表示エリアと表示エリア
(フレームバッファ)とを有し、非表示エリアには、記録
媒体５に記録されているポリゴンデータ、テクスチャ指
示データ(テクスチャ座標)や色データ(テクスチャデー
タ)等が格納される。

【００２８】ここで、ポリゴンは、ゲーム空間内で設定
される物体、すなわちモデルやキャラクタを構成する多
角形の２次元仮想図形であり、本実施形態では、三角形
や四角形が用いられている。テクスチャは、ポリゴンに
貼り付けて画像を構成するための２次元の画像であり、
色データは、テクスチャの色を指定するためのデータで
ある。

【００２９】ポリゴンを構成する頂点の座標データであ
るポリゴンデータと、ポリゴンに対応するテクスチャを
指示するテクスチャ指示データとは、一体的に格納され
ている。

【００３０】ＣＰＵ６により生成される描画のためのコ
マンドとしては、ポリゴンを用いて立体的な画像を描画
するためのコマンドや、通常の２次元画像を描画するた
めのコマンドがある。

【００３１】ポリゴンを用いて立体的な画像を描画する
ためのコマンドは、ＲＡＭ８の非表示エリア上における
ポリゴン頂点アドレスデータ、ポリゴンに貼り付けるテ
クスチャデータのＲＡＭ８上における記憶位置を示すテ
クスチャアドレスデータ、テクスチャの色を示す色デー
タのＲＡＭ８の表示エリア上における記憶位置を示す色
アドレスデータ及びテクスチャの輝度を示す輝度データ
からなる。

【００３２】これらのデータの内、ＲＡＭ８の非表示エ
リア上のポリゴン頂点アドレスデータは、信号処理プロ
セッサ１１により、ＣＰＵ６からの３次元空間上におけ
るポリゴン頂点座標データを画面自体(視点)の移動量デ
ータ及び回転量データに基づいて座標変換及び透視投影
変換することによって、２次元上におけるポリゴン頂点
座標データに置換される。

【００３３】上記２次元上におけるポリゴン頂点座標デ
ータはＲＡＭ８の表示エリア上のアドレスを示し、画像
処理プロセッサ１２は、３個又は４個のポリゴン頂点ア
ドレスデータによって示されるＲＡＭ８の表示エリアの
範囲に、予め割り当てられているテクスチャアドレスデ
ータが示すテクスチャデータを書き込む。これによっ
て、テレビジョンモニタ２の表示面上には、各ポリゴン
にテクスチャが貼り付けられて表わされた物体が表示さ
れる。

【００３４】次に、図２、図３を用いて本ゲームシステ
ムで行われるビデオゲームの概要について説明する。図
２、図３はビデオゲームの一画面を示す図である。本ビ
デオゲームは、図２に示すように、主人公キャラクタ３
１が動き回るゲームで、この主人公キャラクタ３１は、
バス３２の車体に落書きされた絵が車体から抜け出たも
のであり、１枚のポリゴンにより２次元的に構成されて
いる。

【００３５】一方、主人公キャラクタ３１より視点から
離れて設定された背景モデル、すなわち図２に示すバス
３２や図３に示す板壁３３，３４及び地面３５などは、
複数のポリゴンにより３次元的に構成されている。

【００３６】そして、視点側の所定距離に設定された仮
想光源からの光による主人公キャラクタ３１の影３６を
表示している。

【００３７】例えば図２では、主人公キャラクタ３１の
影３６が、バス３２の表面に沿ってその一部が欠けた状
態で表示されている。また、図３では、主人公キャラク
タ３１の影３６として、背景の板壁３３に写る影３６
ａ、板壁３３に直交して配設された板壁３４に写る影３
６ｂ及び地面３５に写る影３６ｃが表示されている。

【００３８】図４はＣＰＵ６の機能ブロック及び図１の
構成要素の一部を示すブロック図、図５は座標変換を説
明する図である。なお、図４では、各部とバス７の間の
構成要素については図示を省略している。

【００３９】図４において、記録媒体５には、ゲーム空
間(仮想３次元空間)内に設定されたゲームプログラムが
記録されている。そして、このゲームプログラムとし
て、主人公キャラクタ３１(図２)を２次元的に構成する
１個のポリゴンの座標、バス３２(図２)や板壁３３，３
４及び地面３５(図３)等の背景モデルをそれぞれ３次元
的に構成する複数のポリゴンの座標、仮想光源の座標が
記録されている(３次元ポリゴン記憶手段、２次元ポリ
ゴン記憶手段、光源記憶手段)。

【００４０】また、例えば図２や図３に示すような主人
公キャラクタ３１の種々の姿勢状態を表わすテクスチ
ャ、上記各背景モデルを表わすテクスチャが記録されて
いる(キャラクタ用テクスチャ記憶手段、モデル用テク
スチャ記憶手段)。

【００４１】また、テクスチャの色を指定するデータと
して、影を表わす色データ(例えば濃度を示すデータ)が
記録されている(色データ記憶手段)。

【００４２】ＣＰＵ６は、投影処理手段６１と、色デー
タ設定手段６２とを備えている。投影処理手段６１は、
座標変換手段７１、重なり判定手段７２、ポリゴン演算
手段７３、テクスチャ演算手段７４及び座標逆変換手段
７５を備え、主人公キャラクタの影表示のための処理を
行うものである。

【００４３】キャラクタの影を表示するには、背景モデ
ルと重なる部分にのみ表示し、重ならない部分には表示
しないようにする必要がある。そこで、投影処理手段６
１によって、この重なる部分を求めている。

【００４４】座標変換手段７１は、背景モデルを構成す
るポリゴン（以下「モデルポリゴン」という。）の各頂
点を、主人公キャラクタを構成するポリゴン（以下「キ
ャラクタポリゴン」という。）を含む平面上に投影する
ものである。

【００４５】この投影は、図５に示すように、モデルポ
リゴン４１の各頂点と仮想光源４２を結ぶ各直線と、キ
ャラクタポリゴン４３を含む平面４４との各交点の座標
を求めることによって行われる。この各交点からなるポ
リゴン４５を、以下「投影ポリゴン」という。

【００４６】図４に戻り、重なり判定手段７２は、キャ
ラクタポリゴン４３(図５)と投影ポリゴン４５(図５)と
が重なるかどうかを判定するものである。

【００４７】ポリゴン演算手段７３は、上記判定の結
果、重なる場合に、キャラクタポリゴン４３(図５)と投
影ポリゴン４５(図５)とが重なる部分からなる共通ポリ
ゴンの頂点リストを求めるものである。

【００４８】この頂点リストは、ポリゴンにおける各頂
点の座標データと、その順番に関するデータとを有する
ものである。ポリゴンを作成するには、各頂点の座標デ
ータが求められているだけでは不可能で、各頂点がどの
ような順番に並んでいるかが分かっている必要がある。
そこで、頂点リストを求めることによって、共通ポリゴ
ンを作成している。なお、本実施形態では、ポリゴンの
頂点の順番を時計回りに設定している。

【００４９】テクスチャ演算手段７４は、キャラクタポ
リゴンの座標に対する共通ポリゴンの各座標の相違量を
求め、この相違量に基づいて当該共通ポリゴンが有する
テクスチャ座標を求めるものである。

【００５０】これは、主人公キャラクタを表わすテクス
チャの内で、共通ポリゴンに対応する範囲のみを後述す
る逆投影ポリゴンに貼り付けるために行うもので、これ
によって、図２に示すように、バス３２の形状に応じて
一部の欠けた影３６を表示することができる。

【００５１】座標逆変換手段７５は、求められた共通ポ
リゴンを元のモデルポリゴンの平面上に投影して逆投影
ポリゴンを求めるものである。この投影は、座標変換手
段７１による投影の場合と同様に、図５において、共通
ポリゴンの各頂点と仮想光源４２を結ぶ各直線と、モデ
ルポリゴン４１を含む平面との各交点の座標を求めるこ
とによって行われる。

【００５２】色データ設定手段６２は、共通ポリゴンに
貼り付けるテクスチャの色データとして、記録媒体５に
記録されている影を表わす色データを設定するものであ
る。

【００５３】画像処理プロセッサ１２は、共通ポリゴン
が元のモデルポリゴンの平面上に投影された逆投影ポリ
ゴンに対して、セットされたテクスチャ座標のテクスチ
ャを貼り付けるものである。このとき、テクスチャの色
データとして、設定された影を表す色データをＲＡＭ８
の表示エリアに書き込む。

【００５４】なお、テクスチャの色データとして、設定
された影を表す色データと背景モデルの色データとを所
定比率で混合し、これによって得られる色データをＲＡ
Ｍ８の表示エリアに書き込むようにすることにより、よ
り一層影らしく見せることができる。

【００５５】次に、図６〜図８を参照しながら、図９〜
図１１のフローチャートに従って、影表示処理の手順に
ついて説明する。図６はポリゴンの重なり判定を説明す
るための図、図７、図８はキャラクタポリゴン４３と投
影ポリゴン４５の重なった状態を示す図、図９は影表示
処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【００５６】図９において、記録媒体５に記録されてい
るモデルポリゴンの座標がＲＡＭ８に読み出され（ステ
ップＳＴ１００）、設定位置を視点としたときに当該ポ
リゴンがモニタ２の画面内に存在するか否かが判定され
（ステップＳＴ１１０）、画面内でなければ（ステップ
ＳＴ１１０でＮＯ）、ステップＳＴ１００に戻って、次
のモデルを構成するポリゴンの座標が読み出される。

【００５７】そして、読み出されたポリゴンの座標が画
面内に存在すれば（ステップＳＴ１１０でＹＥＳ）、そ
のポリゴンの各頂点がキャラクタポリゴンを含む平面上
に投影されて、その各交点の座標が求められる（ステッ
プＳＴ１２０）。

【００５８】次いで、その投影ポリゴンのｘ，ｙ座標の
最大値及び最小値が算出される（ステップＳＴ１３
０）。

【００５９】これは、例えば、図６に示すように、頂点
Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３からなるポリゴンの場合には、
ｘ座標の最大値はｘ_max、ｘ座標の最小値はｘ_min、ｙ座
標の最大値はｙ_max、ｙ座標の最小値はｙ_minとなる。

【００６０】図９に戻り、続いて、投影ポリゴンが、キ
ャラクタポリゴンと重なるか否かが判別される（ステッ
プＳＴ１４０）。この判別は、投影ポリゴン及びキャラ
クタポリゴンのｘ，ｙ座標の最大値及び最小値を用いる
ことによって、両ポリゴンが互いに重なる可能性の有無
が判別される。

【００６１】ここで、例えば投影ポリゴンのｘ座標の最
大値をｍx_max、ｘ座標の最小値をｍx_min、ｙ座標の最大
値をｍy_max、ｙ座標の最小値をｍy_minとし、キャラクタ
ポリゴンのｘ座標の最大値をｃx_max、ｘ座標の最小値を
ｃx_min、ｙ座標の最大値をｃy_max、ｙ座標の最小値をｃ
y_minとするとき、ｃx_max＜ｍx_min ｃx_min＞ｍx_max ｃy_max＜ｍy_min ｃy_min＞ｍy_max のいずれかの不等式が満たされると、両ポリゴンが重な
る可能性は無いと判定される。

【００６２】そして、重ならなければ（ステップＳＴ１
４０でＮＯ）、ステップＳＴ１００に戻る。

【００６３】一方、投影ポリゴンとキャラクタポリゴン
が重なる可能性があれば（ステップＳＴ１４０でＹＥ
Ｓ）、キャラクタポリゴンの頂点リスト及び投影ポリゴ
ンの頂点リストが作成される（ステップＳＴ１５０）。

【００６４】例えば、図７に示すキャラクタポリゴン４
３の頂点リストは、

【００６５】

【数１】C0(Cvtx0)−C1(Cvtx1)−C2(Cvtx2)−C3(Cvtx3)
−C0(Cvtx0)−… である。また、図７に示す投影ポリゴン４５の頂点リス
トは、

【００６６】

【数２】M0(Mvtx0)−M1(Mvtx1)−M2(Mvtx2)−M3(Mvtx3)
−M0(Mvtx0)−… である。

【００６７】但し、Cvtx0，Cvtx1，Cvtx2，Cvtx3は、各
頂点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の座標データとし、Mvtx
0，Mvtx1，Mvtx2，Mvtx3は、各頂点Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２，
Ｍ３の座標データとする。

【００６８】図９に戻り、次いで、投影ポリゴン４５の
一辺を構成する１つの線分（以下「モデル線分」とい
う。）が取り出される（ステップＳＴ１６０）。

【００６９】次いで、図１０において、このモデル線分
とキャラクタポリゴン４３を構成する各線分（以下「キ
ャラクタ線分」という。）が交差するか否かが、例えば
公知のフラグの状態判別手法を用いて判別される（ステ
ップＳＴ１７０）。

【００７０】そして、交差しなければ（ステップＳＴ１
７０でＮＯ）、ステップＳＴ１８０に進み、交差すれば
（ステップＳＴ１７０でＹＥＳ）、交差頂点の座標が算
出される（ステップＳＴ１９０）。

【００７１】次いで、モデル線分の始点がキャラクタポ
リゴンの外側に存在するか否かが判別され（ステップＳ
Ｔ２００）、外側に存在しなければ（ステップＳＴ２０
０でＮＯ）、ステップＳＴ２３０に進む。

【００７２】そして、ステップＳＴ２００において、モ
デル線分の始点がキャラクタポリゴンの外側に存在すれ
ば（ステップＳＴ２００でＹＥＳ）、投影ポリゴンの頂
点リストにおいて交差のあったモデル線分の始点の座標
データが交差頂点の座標データに置き換えられるととも
に、キャラクタポリゴンの頂点リストに結合されて（ス
テップＳＴ２２０）、ステップＳＴ１７０に戻り、他の
キャラクタ線分と交差するかどうかが判別される。

【００７３】ステップＳＴ２３０において、キャラクタ
ポリゴンの頂点リストにおいて交差のあったキャラクタ
線分の始点の座標データが交差頂点の座標データに置き
換えられるとともに、投影ポリゴンの頂点リストに結合
されて（ステップＳＴ２３０）、ステップＳＴ１７０に
戻り、他のキャラクタ線分と交差するかどうかが判別さ
れる。

【００７４】次いで、ステップＳＴ１８０において、取
り出すモデル線分がないかどうかが判別され、モデル線
分があれば（ステップＳＴ１８０でＮＯ）、次のモデル
線分が取り出され（ステップＳＴ２４０）、ステップＳ
Ｔ１７０に戻り、線分がなければ（ステップＳＴ１８０
でＹＥＳ）、図１１のステップＳＴ２５０に進む。

【００７５】ここで、図７を用いてステップＳＴ１６０
〜ＳＴ２４０について具体的に説明する。なお、図７に
おいて、交差頂点Ｐ０の座標データをPvtx0，交差頂点
Ｐ１の座標データをPvtx1とする。

【００７６】ステップＳＴ１６０において、まず、モデ
ル線分M0M1が取り出されると、これはキャラクタ線分C1
C2と交差するので、ステップＳＴ１９０で交差頂点Ｐ０
の座標データPvtx0が算出される。モデル線分M0M1の終
点Ｍ１が外側にあるので、ステップＳＴ２１０からステ
ップＳＴ２３０に進む。

【００７７】そして、ステップＳＴ２３０で、キャラク
タポリゴン４３の頂点リスト

【００７８】

【数３】C0(Cvtx0)−C1(Cvtx1)−C2(Cvtx2)−C3(Cvtx3)
−C0(Cvtx0)−… において交差のあったキャラクタ線分C1C2の始点Ｃ１の
座標データが交差頂点Ｐ０の座標データに置き換えられ
る。これによって、キャラクタポリゴン４３の頂点リス
トは、

【００７９】

【数４】C0(Cvtx0)−C1(Pvtx0)−C2(Cvtx2)−C3(Cvtx3)
−C0(Cvtx0)−… になる。

【００８０】更に、投影ポリゴン４５の頂点リスト

【００８１】

【数５】M0(Mvtx0)−M1(Mvtx1)−M2(Mvtx2)−M3(Mvtx3)
−M0(Mvtx0)−… において、交差のあったモデル線分M0M1の始点Ｍ０に、
キャラクタポリゴン４３の頂点リストにおける交差頂点
Ｐ０の座標データPvtx0以降のリストが結合される。

【００８２】これによって、求める頂点リストとして、
一旦、

【００８３】

【数６】M0(Mvtx0)−C1(Pvtx0)−C2(Cvtx2)−C3(Cvtx3)
−C0(Cvtx0)−C1(Pvtx0)−… が得られる。

【００８４】次いで、ステップＳＴ２４０において、順
次モデル線分M1M2，M2M3が取り出されるが、それぞれキ
ャラクタ線分と交差していないので（ステップＳＴ１７
０でＮＯ）、求める頂点リストは変化しない。

【００８５】次いで、ステップＳＴ２４０において、モ
デル線分M3M0が取り出されると、これはキャラクタ線分
C2C3と交差するので、ステップＳＴ１９０で交差頂点Ｐ
１の座標データPvtx1が算出される。モデル線分M3M0の
始点Ｍ３が外側にあるので、ステップＳＴ２００からス
テップＳＴ２２０に進む。

【００８６】そして、ステップＳＴ２２０で、投影ポリ
ゴン４５の頂点リストにおいて、交差のあったモデル線
分M3M0の外側である始点Ｍ３の座標データが交差頂点Ｐ
１の座標データに置き換えられる。

【００８７】更に、上記一旦得られた求める頂点リスト
において、交差のあったキャラクタ線分C2C3の始点Ｃ２
に、投影ポリゴン４５の頂点リストの交差頂点Ｐ１の座
標データを有する頂点、すなわち頂点Ｍ３が結合され
る。

【００８８】これによって、求める頂点リストとして、
最終的に、

【００８９】

【数７】M0(Mvtx0)−C1(Pvtx0)−C2(Cvtx2)−M3(Pvtx1)
−M0(Mvtx0)−C1(Pvtx0)−… が得られる。

【００９０】この頂点リストは、キャラクタポリゴン４
３と投影ポリゴン４５とが重なる部分からなる共通ポリ
ゴン(図７中、斜線部分)における各頂点の座標データ
と、その順番に関するデータとを有するものになってい
る。

【００９１】次に、図８を用いて、キャラクタポリゴン
４３と投影ポリゴン４５の重なり方が異なる場合のステ
ップＳＴ１６０〜ＳＴ２４０について説明する。なお、
図８において、交差頂点Ｑ０の座標データをQvtx0、交
差頂点Ｑ１の座標データをQvtx1とする。

【００９２】ステップＳＴ１６０において、まず、モデ
ル線分M0M1が取り出されると、キャラクタポリゴンと交
差しないので、ステップＳＴ１７０でＮＯになり、次の
モデル線分M1M2が取り出される。これはキャラクタ線分
C0C1と交差するので、ステップＳＴ１９０で交差頂点Ｑ
０の座標データQvtx0が算出される。モデル線分M1M2の
始点Ｍ１が外側にあるので、ステップＳＴ２００からス
テップＳＴ２２０に進む。

【００９３】そして、ステップＳＴ２２０で、投影ポリ
ゴン４５の頂点リスト

【００９４】

【数８】M0(Mvtx0)−M1(Mvtx1)−M2(Mvtx2)−M3(Mvtx3)
−M0(Mvtx0)−… において交差のあったモデル線分M1M2の始点Ｍ１の座標
データが、交差頂点Ｑ０の座標データに置き換えられ
る。これによって、投影ポリゴン４５の頂点リストは、

【００９５】

【数９】M0(Mvtx0)−M1(Qvtx0)−M2(Mvtx2)−M3(Mvtx3)
−M0(Mvtx0)−… になる。

【００９６】更に、キャラクタポリゴン４３の頂点リス
ト

【００９７】

【数１０】C0(Cvtx0)−C1(Cvtx1)−C2(Cvtx2)−C3(Cvtx
3)−C0(Cvtx0)−… において、交差のあったキャラクタ線分C0C1の始点Ｃ０
に、投影ポリゴン４５の頂点リストにおける交差頂点Ｑ
０の座標データQvtx0の頂点が結合される。

【００９８】これによって、求める頂点リストとして、
一旦、

【００９９】

【数１１】C0(Cvtx0)−M1(Qvtx0)−M2(Mvtx2)−M3(Mvtx
3)−M0(Mvtx0)−M1(Qvtx0)−… が得られる。

【０１００】次いで、ステップＳＴ２４０において、モ
デル線分M2M3が取り出されると、これはキャラクタ線分
C3C0と交差するので、ステップＳＴ１９０で交差頂点Ｑ
１の座標データQvtx1が算出される。モデル線分M2M3の
終点Ｍ３が外側にあるので、ステップＳＴ２１０からス
テップＳＴ２３０に進む。

【０１０１】そして、ステップＳＴ２３０で、キャラク
タポリゴン４３の頂点リストにおいて、交差のあったキ
ャラクタ線分C3C0の外側である始点Ｃ３の座標データが
交差頂点Ｑ１の座標データに置き換えられる。

【０１０２】更に、上記一旦得られた求める頂点リスト
において、交差のあったモデル線分M2M3の内側にある始
点Ｍ２に、キャラクタポリゴン交差頂点Ｑ１の座標デー
タを有する頂点、すなわち頂点Ｃ３が結合される。

【０１０３】これによって、求める頂点リストとして、
最終的に、

【０１０４】

【数１２】C0(Cvtx0)−M1(Qvtx0)−M2(Mvtx2)−C3(Qvtx
1)−C0(Cvtx0)−M1(Qvtx0)−… が得られる。

【０１０５】この頂点リストは、キャラクタポリゴン４
３と投影ポリゴン４５とが重なる部分からなる共通ポリ
ゴン(図８中、斜線部分)における各頂点の座標データ
と、その順番に関するデータとを有するものになってい
る。

【０１０６】次に、図１１に戻って、ステップＳＴ２５
０以降について説明する。求めた頂点リストから頂点
（図７では、例えば頂点Ｍ０）が取り出され（ステップ
ＳＴ２５０）、キャラクタポリゴン４３の基準頂点（図
７では、例えば頂点Ｃ０）との相違量が求められ、この
相違量に基づいて現在取り出されている頂点の持つテク
スチャ座標が求められる（ステップＳＴ２６０）。

【０１０７】次いで、この頂点が、キャラクタポリゴン
を含む平面から、ステップＳＴ１２０の元のポリゴンの
平面に投影されて、その交点の座標が求められる（ステ
ップＳＴ２７０）。

【０１０８】次いで、取り出す頂点がないかどうかが判
別され（ステップＳＴ２８０）、頂点があれば（ステッ
プＳＴ２８０でＮＯ）、頂点リスト中の次の頂点（図７
では、例えば頂点Ｐ０）が取り出されて（ステップＳＴ
２９０）、ステップＳＴ２６０に戻る。

【０１０９】一方、頂点がなければ（ステップＳＴ２８
０でＹＥＳ）、求められた頂点リストのデータ及びテク
スチャ座標のデータが、ＣＰＵ６から画像処理プロセッ
サ１２に送出される（ステップＳＴ３００）。

【０１１０】次いで、モデルポリゴンがないかどうかが
判別され（ステップＳＴ３１０）、あれば（ステップＳ
Ｔ３１０でＹＥＳ）、図９のステップＳＴ１００に戻
り、モデルポリゴンがなければ（ステップＳＴ３１０で
ＮＯ）、終了する。

【０１１１】これによって、バス３２(図２)、板壁３
３，３４や地面３５(図３)などの全ての背景モデルにつ
いて、処理が行われる。

【０１１２】このように、本実施形態によれば、２次元
的に構成された主人公キャラクタ３１の影３６を背景モ
デル上に表示するようにしたので、主人公キャラクタ３
１が、背景モデル、すなわちバス３２（図２）や板壁３
３，３４（図３）より視点（手前）側に離れていること
を明瞭に示すことができる。

【０１１３】また、３次元的に構成された背景モデル上
に影３６を表示しているので、影３６をリアルに表現す
ることができる。

【０１１４】また、モデルポリゴンをキャラクタポリゴ
ンを含む平面に投影して投影ポリゴンを求め、キャラク
タポリゴンと投影ポリゴンとが重なるかどうかを２次元
座標系で判定するようにしたので、演算負荷が増大する
ことなく、共通ポリゴンを容易に求めることができる。

【０１１５】なお、本発明は、上記実施形態に限られ
ず、以下の（１）〜（３）に示す変形形態を採用するこ
とができる。

【０１１６】（１）背景モデルを構成するポリゴンの座
標データとして、実際にモニタの描画に使用している座
標データではなく、必要最小限の形状データを有する簡
易的な座標データを用いてもよい。これによって、共通
ポリゴンを求める際の演算負荷を更に低減することがで
きる。

【０１１７】（２）仮想光源の位置を主人公キャラクタ
から離れた位置、例えばほぼ無限遠に設定するようにし
てもよい。この場合には、太陽光による影が表現されて
いるかのような効果を得ることができる。

【０１１８】（３）投影処理手段６１の各機能ブロック
は、以下に示す機能を有するものとしてもよい。すなわ
ち、座標変換手段７１は、キャラクタポリゴンの各座標
と仮想光源を結ぶ各直線とモデルポリゴンとの各交点か
らなる３次元変換ポリゴンの各座標を求める。重なり判
定手段７２は、３次元変換ポリゴンとモデルポリゴンと
が重なるか否かを判定する。ポリゴン演算手段７４は、
３次元変換ポリゴンとモデルポリゴンとが重なる部分か
らなる重なりポリゴンの座標を求める。

【０１１９】テクスチャ演算手段７４は、上記実施形態
の座標変換手段７１による投影と同様に、上記重なりポ
リゴンをキャラクタポリゴンを含む平面に投影し、キャ
ラクタポリゴンの座標に対する各座標の相違量を求め、
この相違量に基づいて上記重なりポリゴンが有するテク
スチャ座標を求める。

【０１２０】この形態によっても、上記実施形態と同様
に、影を表示することができる。なお、この形態の場合
には、投影処理手段６１の機能ブロックとして、座標逆
変換手段７５は不要になる。

【０１２１】以上説明したように、請求項１の発明は、
仮想３次元空間内に視点を基準としてキャラクタの画像
を作成するとともに、その後方にモデルの画像を作成し
て表示手段に表示する画像作成装置において、上記モデ
ルを構成するモデル用ポリゴンの座標を記憶するモデル
用ポリゴン記憶手段と、上記キャラクタを２次元的に構
成する１個のキャラクタ用ポリゴンの座標を記憶するキ
ャラクタ用ポリゴン記憶手段と、上記モデルを表わすテ
クスチャを記憶するモデル用テクスチャ記憶手段と、上
記キャラクタを表わすテクスチャを記憶するキャラクタ
用テクスチャ記憶手段と、上記空間内に設定される仮想
光源の座標を記憶する光源記憶手段と、上記キャラクタ
用ポリゴンの上記仮想光源による上記モデル上への投影
形状を求める投影処理手段と、求められた上記投影形状
の色データを上記キャラクタの影を表わす色データに設
定する色データ設定手段とを備えたものである。

【０１２２】この構成によって、モデル上にキャラクタ
の影を表示することができ、これによってキャラクタが
モデルより手前側に配置されている点を明瞭に示すこと
ができる。

【０１２３】また、請求項１の発明において、上記モデ
ル用ポリゴン記憶手段に記憶されているモデルは、複数
のモデル用ポリゴンにより３次元的に構成されていると
してもよい。

【０１２４】この構成によって、３次元的に構成された
モデル上にキャラクタの影を表示することができ、これ
によって、キャラクタの影を一層リアルに表示すること
ができる。

【０１２５】また、請求項１又は２の発明において、上
記投影処理手段は、上記モデル用ポリゴンの各座標と上
記仮想光源を結ぶ各直線と上記キャラクタ用ポリゴンを
含む平面との各交点からなる投影ポリゴンの座標を求め
る座標変換手段と、上記投影ポリゴンと上記キャラクタ
用ポリゴンとが上記平面において重なる部分からなる共
通ポリゴンの座標を求めるポリゴン演算手段と、上記キ
ャラクタ用ポリゴンの座標に対する上記共通ポリゴンの
各座標の相違量に基づいて当該共通ポリゴンが有するテ
クスチャ座標を求めるテクスチャ演算手段と、上記共通
ポリゴンの各座標と上記仮想光源を結ぶ各直線と上記モ
デル用ポリゴンを含む平面との各交点からなる逆投影ポ
リゴンの座標を求める座標逆変換手段とを備え、上記色
データ設定手段は、上記逆投影ポリゴンの色データを上
記影を表わす色データに設定するものであるとしてもよ
い。

【０１２６】この構成によれば、モデル用ポリゴンの各
座標と仮想光源を結ぶ各直線と、キャラクタ用ポリゴン
を含む平面との各交点からなる投影ポリゴンの座標が求
められ、投影ポリゴンとキャラクタ用ポリゴンとが上記
平面において重なる部分からなる共通ポリゴンの座標が
求められる。そして、キャラクタ用ポリゴンの座標に対
する共通ポリゴンの各座標の相違量に基づいて当該共通
ポリゴンが有するテクスチャ座標が求められる。また、
共通ポリゴンの各座標と仮想光源を結ぶ各直線と、モデ
ル用ポリゴンを含む平面との各交点からなる逆投影ポリ
ゴンの座標が求められ、逆投影ポリゴンの色データが影
を表わす色データに設定される。これによって、仮想光
源によるキャラクタの影がモデル上に当たる部分にのみ
影を表示することができ、キャラクタの影をリアルに表
示することができる。また、平面上において共通ポリゴ
ンの座標を求めているので、演算負荷の増大を防止する
ことができる。

【０１２７】また、請求項１〜３のいずれかの発明にお
いて、上記色データ設定手段は、上記キャラクタの影を
表わす色データとして、上記モデル用テクスチャ記憶手
段に記憶されているテクスチャの色データの濃度を上昇
させたものを用いるとしてもよい。

【０１２８】この構成によれば、キャラクタの影を表わ
す色データとして、モデル用テクスチャ記憶手段に記憶
されているテクスチャの色データの濃度を上昇させたも
のが用いられることにより、モデルを表わす色データが
残ることとなり、キャラクタの影を一層リアルに表示す
ることができる。

【０１２９】

【発明の効果】請求項１、５、６の発明によれば、仮想
３次元空間内に視点を基準としてキャラクタの画像を作
成するとともに、その後方にモデルの画像を作成して表
示手段に表示する画像作成装置において、上記モデルを
構成するモデル用ポリゴンの座標を記憶するモデル用ポ
リゴン記憶手段と、上記キャラクタを２次元的に構成す
る１個のキャラクタ用ポリゴンの座標を記憶するキャラ
クタ用ポリゴン記憶手段と、上記モデルを表わすテクス
チャを記憶するモデル用テクスチャ記憶手段と、上記キ
ャラクタを表わすテクスチャを記憶するキャラクタ用テ
クスチャ記憶手段と、上記空間内に設定される仮想光源
の座標を記憶する光源記憶手段と、上記キャラクタ用ポ
リゴンの上記仮想光源による上記モデル上への投影形状
を求める投影処理手段と、求められた上記投影形状の色
データを上記キャラクタの影を表わす色データに設定す
る色データ設定手段とを備えるようにしたので、モデル
上にキャラクタの影を表示することができ、これによっ
てキャラクタがモデルより手前側に配置されている点を
明瞭に示すことができる。

【０１３０】また、請求項２の発明によれば、上記モデ
ル用ポリゴン記憶手段に記憶されているモデルは、複数
のモデル用ポリゴンにより３次元的に構成されているこ
とにより、３次元的に構成されたモデル上にキャラクタ
の影を表示することができ、これによって、キャラクタ
の影を一層リアルに表示することができる。

【０１３１】また、請求項３の発明によれば、モデル用
ポリゴンの各座標と仮想光源を結ぶ各直線と、キャラク
タ用ポリゴンを含む平面との各交点からなる投影ポリゴ
ンの座標を求め、投影ポリゴンとキャラクタ用ポリゴン
とが上記平面において重なる部分からなる共通ポリゴン
の座標を求め、キャラクタ用ポリゴンの座標に対する共
通ポリゴンの各座標の相違量に基づいて当該共通ポリゴ
ンが有するテクスチャ座標を求め、共通ポリゴンの各座
標と仮想光源を結ぶ各直線と、モデル用ポリゴンを含む
平面との各交点からなる逆投影ポリゴンの座標を求め
て、逆投影ポリゴンの色データを影を表わす色データに
設定することにより、仮想光源によるキャラクタの影が
モデル上に当たる部分にのみ影を表示することができ、
キャラクタの影をリアルに表示することができる。ま
た、平面上において共通ポリゴンの座標を求めているの
で、演算負荷の増大を防止することができる。

【０１３２】また、請求項４の発明によれば、上記色デ
ータ設定手段は、上記キャラクタの影を表わす色データ
として、上記モデル用テクスチャ記憶手段に記憶されて
いるテクスチャの色データの濃度を上昇させたものを用
いることにより、モデルを表わす色データが残ることと
なり、キャラクタの影を一層リアルに表示することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのゲームシステムを
示す構成図である。

【図２】ビデオゲームの一画面を示す図である。

【図３】ビデオゲームの一画面を示す図である。

【図４】ＣＰＵの機能ブロック及び図１の構成要素の一
部を示すブロック図である。

【図５】座標変換を説明する図である。

【図６】ポリゴンの重なり判定を説明するための図であ
る。

【図７】キャラクタポリゴンと投影ポリゴンの重なった
状態を示す図である。

【図８】キャラクタポリゴンと投影ポリゴンの重なった
状態を示す図である。

【図９】影の表示手順の一例を示すフローチャートであ
る。

【図１０】影の表示手順の一例を示すフローチャートで
ある。

【図１１】影の表示手順の一例を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

２モニタ５記録媒体６ＣＰＵ６１影表示処理手段６２色データ設定手段７１座標変換手段７２重なり判定手段７３ポリゴン演算手段７４テクスチャ演算手段７５座標逆変換手段８ＲＡＭ１１信号処理プロセッサ１２画像処理プロセッサ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年４月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】画像作成装置、画像作成方法、画像作
成プログラムが記録された可読記録媒体およびビデオゲ
ーム装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００５】

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、仮想
３次元空間内に視点を基準としてキャラクタの画像を作
成するとともに、その後方にモデルの画像を作成して表
示手段に表示する画像作成装置において、上記モデルを
構成するモデル用ポリゴンの座標を記憶するモデル用ポ
リゴン記憶手段と、上記キャラクタを２次元的に構成す
る１個のキャラクタ用ポリゴンの座標を記憶するキャラ
クタ用ポリゴン記憶手段と、上記モデルを表わすテクス
チャを記憶するモデル用テクスチャ記憶手段と、上記キ
ャラクタを表わすテクスチャを記憶するキャラクタ用テ
クスチャ記憶手段と、上記空間内に設定される仮想光源
の座標を記憶する光源記憶手段と、上記キャラクタ用ポ
リゴンの上記仮想光源による上記モデル上への投影形状
を求める投影処理手段と、求められた上記投影形状の色
データを上記キャラクタの影を表わす色データに設定す
る色データ設定手段とを備え、上記投影処理手段は、上
記モデル用ポリゴンの各座標と上記仮想光源を結ぶ各直
線と上記キャラクタ用ポリゴンを含む平面との各交点か
らなる投影ポリゴンの座標を求める座標変換手段と、上
記投影ポリゴンと上記キャラクタ用ポリゴンとが上記平
面において重なる部分からなる共通ポリゴンの座標を求
めるポリゴン演算手段と、上記キャラクタ用ポリゴンの
座標に対する上記共通ポリゴンの各座標の相違量に基づ
いて当該共通ポリゴンが有するテクスチャ座標を求める
テクスチャ演算手段と、上記共通ポリゴンの各座標と上
記仮想光源を結ぶ各直線と上記モデル用ポリゴンを含む
平面との各交点からなる逆投影ポリゴンの座標を求める
座標逆変換手段とを備え、上記色データ設定手段は、上
記逆投影ポリゴンの色データを上記影を表わす色データ
に設定するものであることを特徴としている。

【００１０】この構成によれば、仮想３次元空間内に視
点を基準としてキャラクタの画像が作成されるととも
に、その後方にモデルの画像が作成されて表示手段に表
示される。このとき、モデル用ポリゴンの各座標と仮想
光源を結ぶ各直線と、キャラクタ用ポリゴンを含む平面
との各交点からなる投影ポリゴンの座標が求められ、投
影ポリゴンとキャラクタ用ポリゴンとが上記平面におい
て重なる部分からなる共通ポリゴンの座標が求められ
る。そして、キャラクタ用ポリゴンの座標に対する共通
ポリゴンの各座標の相違量に基づいて当該共通ポリゴン
が有するテクスチャ座標が求められる。また、共通ポリ
ゴンの各座標と仮想光源を結ぶ各直線と、モデル用ポリ
ゴンを含む平面との各交点からなる逆投影ポリゴンの座
標が求められ、逆投影ポリゴンの色データが影を表わす
色データに設定される。これによって、仮想３次元空間
内に設定される仮想光源によるキャラクタの影がモデル
上に当たる部分にのみ影を表示することができ、キャラ
クタの影をリアルに表示することができ、キャラクタが
モデルより手前側に配置されている点が明瞭に示される
こととなる。また、平面上において共通ポリゴンの座標
を求めているので、演算負荷の増大を防止することがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態として
のゲームシステム１を示す構成図である。

【００１２】このゲームシステム１は、ゲーム機本体
と、ゲームの画像を出力するためのテレビジョンモニタ
２と、ゲームの音声を出力するための増幅回路３及びス
ピーカー４と、画像、音声並びにプログラムデータから
なるゲームデータの記録された記録媒体５とからなる。
ここで、記録媒体５は、例えば上記ゲームデータやオペ
レーティングシステムのプログラムデータの記憶された
ＲＯＭ等がプラスチックケースに収納された、いわゆる
ＲＯＭカセットや、光ディスク、フレキシブルディスク
等である。

【００１３】ゲーム機本体は、ＣＰＵ６にアドレスバ
ス、データバス及びコントロールバスからなるバス７が
接続され、このバス７に、ＲＡＭ８、インターフェース
回路９、インターフェース回路１０、信号処理プロセッ
サ１１、画像処理プロセッサ１２、インターフェース回
路１３、インターフェース回路１４がそれぞれ接続さ
れ、インターフェース回路１０に操作情報インターフェ
ース回路１５を介してコントローラ１６が接続され、イ
ンターフェース回路１３にＤ／Ａコンバータ１７が接続
され、インターフェース回路１４にＤ／Ａコンバータ１
８が接続されて構成される。

【００１４】ここで、上記ＲＡＭ８、インターフェース
回路９及び記録媒体５でメモリ部１９が構成され、上記
ＣＰＵ６、信号処理プロセッサ１１及び画像処理プロセ
ッサ１２で、ゲームの進行を制御するための制御部２０
が構成され、上記インターフェース回路１０、操作情報
インターフェース回路１５及びコントローラ１６で操作
入力部２１が構成され、上記テレビジョンモニタ２、イ
ンターフェース回路１３及びＤ／Ａコンバータ１７で画
像表示部２２が構成され、上記増幅回路３、スピーカ
４、インターフェース回路１４及びＤ／Ａコンバータ１
８で音声出力部２３が構成される。

【００１５】信号処理プロセッサ１１は、主に３次元空
間上における計算、３次元空間上での位置から擬似３次
元空間上での位置への変換のための計算、光源計算処
理、並びに音声データの生成、加工処理を行う。

【００１６】画像処理プロセッサ１２は、信号処理プロ
セッサ１１における計算結果に基づいて、ＲＡＭ８の表
示エリアに対して描画すべき画像データの書き込み処
理、例えば、ポリゴンで指定されるＲＡＭ８のエリアに
対するテクスチャデータの書き込み処理を行う。なお、
テクスチャデータの書き込み処理については後述する。

【００１７】コントローラ１６は、スタートボタン１６
ａ、Ａボタン１６ｂ、Ｂボタン１６ｃ、十字キー１６
ｄ、スティック型コントローラ１６ｅ、左トリガボタン
１６ｆ、右トリガボタン１６ｇ、Ｃ１ボタン１６ｈ、Ｃ
２ボタン１６ｉ、Ｃ３ボタン１６ｊ、Ｃ４ボタン１６
ｋ、コネクタ１６ｍ、及び奥行きトリガボタン１６ｎを
有する。

【００１８】コネクタ１６ｍには、例えばゲームの進行
状態等を一時的に記憶するためのカード型メモリ等が着
脱可能である。

【００１９】上記ゲームシステム１は、用途に応じてそ
の形態が異なる。

【００２０】即ち、ゲームシステム１が、家庭用として
構成されている場合においては、テレビジョンモニタ
２、増幅回路３及びスピーカー４は、ゲーム機本体とは
別体となる。また、ゲームシステム１が、業務用として
構成されている場合においては、図１に示されている構
成要素はすべて一体型となっている１つの筐体に収納さ
れる。

【００２１】また、ゲームシステム１が、パーソナルコ
ンピュータやワークステーションを核として構成されて
いる場合においては、テレビジョンモニタ２は、上記コ
ンピュータ用のディスプレイに対応し、画像処理プロセ
ッサ１２は、記録媒体５に記録されているゲームプログ
ラムデータの一部若しくはコンピュータの拡張スロット
に搭載される拡張ボード上のハードウェアに対応し、イ
ンターフェース回路９，１０，１３，１４、Ｄ／Ａコン
バータ１７，１８、操作情報インターフェース回路１５
は、コンピュータの拡張スロットに搭載される拡張ボー
ド上のハードウェアに対応する。また、ＲＡＭ８は、コ
ンピュータ上のメインメモリ若しくは拡張メモリの各エ
リアに対応する。

【００２２】本実施形態では、ゲームシステム１が家庭
用として構成されている場合を例にして説明する。

【００２３】次に、このゲームシステム１の概略動作に
ついて説明する。

【００２４】電源スイッチ（図示省略）がオンにされ、
ゲームシステム１に電源が投入されると、ＣＰＵ６が、
記録媒体５に記憶されているオペレーティングシステム
に基づいて、記録媒体５から画像、音声及びゲームプロ
グラムデータを読み出す。読み出された画像、音声及び
ゲームプログラムデータの一部若しくは全部は、ＲＡＭ
８に格納される。

【００２５】以降、ＣＰＵ６は、ＲＡＭ８に記憶されて
いるゲームプログラムデータ、並びにゲームプレーヤが
コントローラ１６を介して指示する内容に基づいて、ゲ
ームを進行する。即ち、ＣＰＵ６は、コントローラ１６
を介してゲームプレーヤーから指示される指示内容に基
づいて、適宜、描画や音声出力のためのタスクとしての
コマンドを生成する。

【００２６】信号処理プロセッサ１１は、上記コマンド
に基づいて３次元空間上（勿論、２次元空間上において
も同様である）におけるキャラクタの位置等の計算、光
源計算や、音声データの生成、加工処理を行う。

【００２７】続いて、画像処理プロセッサ１２は、上記
計算結果に基づいて、ＲＡＭ８の表示エリア上に描画す
べき画像データの書き込み処理等を行う。ＲＡＭ８に書
き込まれた画像データは、インターフェース回路１３を
介してＤ／Ａコンバータ１７に供給され、ここでアナロ
グ映像信号にされた後にテレビジョンモニタ２に供給さ
れ、その管面上に画像として表示される。

【００２８】一方、信号処理プロセッサ１１から出力さ
れた音声データは、インターフェース回路１４を介して
Ｄ／Ａコンバータ１８に供給され、ここでアナログ音声
信号に変換された後に、増幅回路３を介してスピーカ４
から音声として出力される。

【００２９】次に、図１を用いて画像処理プロセッサ１
２によるテクスチャデータの書き込み処理について説明
する。

【００３０】上述したように、ＣＰＵ６のコマンドに基
づいて信号処理プロセッサ１１が計算処理を行い、この
計算結果に基づいて、画像処理プロセッサ１２が、ＲＡ
Ｍ８の表示エリア上に描画すべき画像データの書き込み
処理を行う。

【００３１】ＲＡＭ８は、非表示エリアと表示エリア
(フレームバッファ)とを有し、非表示エリアには、記録
媒体５に記録されているポリゴンデータ、テクスチャ指
示データ(テクスチャ座標)や色データ(テクスチャデー
タ)等が格納される。

【００３２】ここで、ポリゴンは、ゲーム空間内で設定
される物体、すなわちモデルやキャラクタを構成する多
角形の２次元仮想図形であり、本実施形態では、三角形
や四角形が用いられている。テクスチャは、ポリゴンに
貼り付けて画像を構成するための２次元の画像であり、
色データは、テクスチャの色を指定するためのデータで
ある。

【００３３】ポリゴンを構成する頂点の座標データであ
るポリゴンデータと、ポリゴンに対応するテクスチャを
指示するテクスチャ指示データとは、一体的に格納され
ている。

【００３４】ＣＰＵ６により生成される描画のためのコ
マンドとしては、ポリゴンを用いて立体的な画像を描画
するためのコマンドや、通常の２次元画像を描画するた
めのコマンドがある。

【００３５】ポリゴンを用いて立体的な画像を描画する
ためのコマンドは、ＲＡＭ８の非表示エリア上における
ポリゴン頂点アドレスデータ、ポリゴンに貼り付けるテ
クスチャデータのＲＡＭ８上における記憶位置を示すテ
クスチャアドレスデータ、テクスチャの色を示す色デー
タのＲＡＭ８の表示エリア上における記憶位置を示す色
アドレスデータ及びテクスチャの輝度を示す輝度データ
からなる。

【００３６】これらのデータの内、ＲＡＭ８の非表示エ
リア上のポリゴン頂点アドレスデータは、信号処理プロ
セッサ１１により、ＣＰＵ６からの３次元空間上におけ
るポリゴン頂点座標データを画面自体(視点)の移動量デ
ータ及び回転量データに基づいて座標変換及び透視投影
変換することによって、２次元上におけるポリゴン頂点
座標データに置換される。

【００３７】上記２次元上におけるポリゴン頂点座標デ
ータはＲＡＭ８の表示エリア上のアドレスを示し、画像
処理プロセッサ１２は、３個又は４個のポリゴン頂点ア
ドレスデータによって示されるＲＡＭ８の表示エリアの
範囲に、予め割り当てられているテクスチャアドレスデ
ータが示すテクスチャデータを書き込む。これによっ
て、テレビジョンモニタ２の表示面上には、各ポリゴン
にテクスチャが貼り付けられて表わされた物体が表示さ
れる。

【００３８】次に、図２、図３を用いて本ゲームシステ
ムで行われるビデオゲームの概要について説明する。図
２、図３はビデオゲームの一画面を示す図である。

【００３９】本ビデオゲームは、図２に示すように、主
人公キャラクタ３１が動き回るゲームで、この主人公キ
ャラクタ３１は、バス３２の車体に落書きされた絵が車
体から抜け出たものであり、１枚のポリゴンにより２次
元的に構成されている。

【００４０】一方、主人公キャラクタ３１より視点から
離れて設定された背景モデル、すなわち図２に示すバス
３２や図３に示す板壁３３，３４及び地面３５などは、
複数のポリゴンにより３次元的に構成されている。

【００４１】そして、視点側の所定距離に設定された仮
想光源からの光による主人公キャラクタ３１の影３６を
表示している。

【００４２】例えば図２では、主人公キャラクタ３１の
影３６が、バス３２の表面に沿ってその一部が欠けた状
態で表示されている。また、図３では、主人公キャラク
タ３１の影３６として、背景の板壁３３に写る影３６
ａ、板壁３３に直交して配設された板壁３４に写る影３
６ｂ及び地面３５に写る影３６ｃが表示されている。

【００４３】図４はＣＰＵ６の機能ブロック及び図１の
構成要素の一部を示すブロック図、図５は座標変換を説
明する図である。なお、図４では、各部とバス７の間の
構成要素については図示を省略している。

【００４４】図４において、記録媒体５には、ゲーム空
間(仮想３次元空間)内に設定されたゲームプログラムが
記録されている。そして、このゲームプログラムとし
て、主人公キャラクタ３１(図２)を２次元的に構成する
１個のポリゴンの座標、バス３２(図２)や板壁３３，３
４及び地面３５(図３)等の背景モデルをそれぞれ３次元
的に構成する複数のポリゴンの座標、仮想光源の座標が
記録されている(３次元ポリゴン記憶手段、２次元ポリ
ゴン記憶手段、光源記憶手段)。

【００４５】また、例えば図２や図３に示すような主人
公キャラクタ３１の種々の姿勢状態を表わすテクスチ
ャ、上記各背景モデルを表わすテクスチャが記録されて
いる(キャラクタ用テクスチャ記憶手段、モデル用テク
スチャ記憶手段)。

【００４６】また、テクスチャの色を指定するデータと
して、影を表わす色データ(例えば濃度を示すデータ)が
記録されている(色データ記憶手段)。

【００４７】ＣＰＵ６は、投影処理手段６１と、色デー
タ設定手段６２とを備えている。

【００４８】投影処理手段６１は、座標変換手段７１、
重なり判定手段７２、ポリゴン演算手段７３、テクスチ
ャ演算手段７４及び座標逆変換手段７５を備え、主人公
キャラクタの影表示のための処理を行うものである。

【００４９】キャラクタの影を表示するには、背景モデ
ルと重なる部分にのみ表示し、重ならない部分には表示
しないようにする必要がある。そこで、投影処理手段６
１によって、この重なる部分を求めている。

【００５０】座標変換手段７１は、背景モデルを構成す
るポリゴン（以下「モデルポリゴン」という。）の各頂
点を、主人公キャラクタを構成するポリゴン（以下「キ
ャラクタポリゴン」という。）を含む平面上に投影する
ものである。

【００５１】この投影は、図５に示すように、モデルポ
リゴン４１の各頂点と仮想光源４２を結ぶ各直線と、キ
ャラクタポリゴン４３を含む平面４４との各交点の座標
を求めることによって行われる。この各交点からなるポ
リゴン４５を、以下「投影ポリゴン」という。

【００５２】図４に戻り、重なり判定手段７２は、キャ
ラクタポリゴン４３(図５)と投影ポリゴン４５(図５)と
が重なるかどうかを判定するものである。

【００５３】ポリゴン演算手段７３は、上記判定の結
果、重なる場合に、キャラクタポリゴン４３(図５)と投
影ポリゴン４５(図５)とが重なる部分からなる共通ポリ
ゴンの頂点リストを求めるものである。

【００５４】この頂点リストは、ポリゴンにおける各頂
点の座標データと、その順番に関するデータとを有する
ものである。ポリゴンを作成するには、各頂点の座標デ
ータが求められているだけでは不可能で、各頂点がどの
ような順番に並んでいるかが分かっている必要がある。
そこで、頂点リストを求めることによって、共通ポリゴ
ンを作成している。なお、本実施形態では、ポリゴンの
頂点の順番を時計回りに設定している。

【００５５】テクスチャ演算手段７４は、キャラクタポ
リゴンの座標に対する共通ポリゴンの各座標の相違量を
求め、この相違量に基づいて当該共通ポリゴンが有する
テクスチャ座標を求めるものである。

【００５６】これは、主人公キャラクタを表わすテクス
チャの内で、共通ポリゴンに対応する範囲のみを後述す
る逆投影ポリゴンに貼り付けるために行うもので、これ
によって、図２に示すように、バス３２の形状に応じて
一部の欠けた影３６を表示することができる。

【００５７】座標逆変換手段７５は、求められた共通ポ
リゴンを元のモデルポリゴンの平面上に投影して逆投影
ポリゴンを求めるものである。

【００５８】この投影は、座標変換手段７１による投影
の場合と同様に、図５において、共通ポリゴンの各頂点
と仮想光源４２を結ぶ各直線と、モデルポリゴン４１を
含む平面との各交点の座標を求めることによって行われ
る。

【００５９】色データ設定手段６２は、共通ポリゴンに
貼り付けるテクスチャの色データとして、記録媒体５に
記録されている影を表わす色データを設定するものであ
る。

【００６０】画像処理プロセッサ１２は、共通ポリゴン
が元のモデルポリゴンの平面上に投影された逆投影ポリ
ゴンに対して、セットされたテクスチャ座標のテクスチ
ャを貼り付けるものである。このとき、テクスチャの色
データとして、設定された影を表す色データをＲＡＭ８
の表示エリアに書き込む。

【００６１】なお、テクスチャの色データとして、設定
された影を表す色データと背景モデルの色データとを所
定比率で混合し、これによって得られる色データをＲＡ
Ｍ８の表示エリアに書き込むようにすることにより、よ
り一層影らしく見せることができる。

【００６２】次に、図６〜図８を参照しながら、図９〜
図１１のフローチャートに従って、影表示処理の手順に
ついて説明する。

【００６３】図６はポリゴンの重なり判定を説明するた
めの図、図７、図８はキャラクタポリゴン４３と投影ポ
リゴン４５の重なった状態を示す図、図９は影表示処理
の手順の一例を示すフローチャートである。

【００６４】図９において、記録媒体５に記録されてい
るモデルポリゴンの座標がＲＡＭ８に読み出され（ステ
ップＳＴ１００）、設定位置を視点としたときに当該ポ
リゴンがモニタ２の画面内に存在するか否かが判定され
（ステップＳＴ１１０）、画面内でなければ（ステップ
ＳＴ１１０でＮＯ）、ステップＳＴ１００に戻って、次
のモデルを構成するポリゴンの座標が読み出される。

【００６５】そして、読み出されたポリゴンの座標が画
面内に存在すれば（ステップＳＴ１１０でＹＥＳ）、そ
のポリゴンの各頂点がキャラクタポリゴンを含む平面上
に投影されて、その各交点の座標が求められる（ステッ
プＳＴ１２０）。

【００６６】次いで、その投影ポリゴンのｘ，ｙ座標の
最大値及び最小値が算出される（ステップＳＴ１３
０）。

【００６７】これは、例えば、図６に示すように、頂点
Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３からなるポリゴンの場合には、
ｘ座標の最大値はｘｍａｘ、ｘ座標の最小値はｘｍｉ
ｎ、ｙ座標の最大値はｙｍａｘ、ｙ座標の最小値はｙｍ
ｉｎとなる。

【００６８】図９に戻り、続いて、投影ポリゴンが、キ
ャラクタポリゴンと重なるか否かが判別される（ステッ
プＳＴ１４０）。この判別は、投影ポリゴン及びキャラ
クタポリゴンのｘ，ｙ座標の最大値及び最小値を用いる
ことによって、両ポリゴンが互いに重なる可能性の有無
が判別される。

【００６９】ここで、例えば投影ポリゴンのｘ座標の最
大値をｍxｍａｘ、ｘ座標の最小値をｍxｍｉｎ、ｙ座標
の最大値をｍyｍａｘ、ｙ座標の最小値をｍyｍｉｎと
し、キャラクタポリゴンのｘ座標の最大値をｃxｍａ
ｘ、ｘ座標の最小値をｃxｍｉｎ、ｙ座標の最大値をｃy
ｍａｘ、ｙ座標の最小値をｃyｍｉｎとするとき、ｃxｍａｘ＜ｍxｍｉｎｃxｍｉｎ＞ｍxｍａｘｃyｍａｘ＜ｍyｍｉｎｃyｍｉｎ＞ｍyｍａｘのいずれかの不等式が満たされると、両ポリゴンが重な
る可能性は無いと判定される。

【００７０】そして、重ならなければ（ステップＳＴ１
４０でＮＯ）、ステップＳＴ１００に戻る。

【００７１】一方、投影ポリゴンとキャラクタポリゴン
が重なる可能性があれば（ステップＳＴ１４０でＹＥ
Ｓ）、キャラクタポリゴンの頂点リスト及び投影ポリゴ
ンの頂点リストが作成される（ステップＳＴ１５０）。

【００７２】例えば、図７に示すキャラクタポリゴン４
３の頂点リストは、

【００７３】

【００７４】

【００７５】但し、Cvtx0，Cvtx1，Cvtx2，Cvtx3は、各
頂点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の座標データとし、Mvtx
0，Mvtx1，Mvtx2，Mvtx3は、各頂点Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２，
Ｍ３の座標データとする。

【００７６】図９に戻り、次いで、投影ポリゴン４５の
一辺を構成する１つの線分（以下「モデル線分」とい
う。）が取り出される（ステップＳＴ１６０）。

【００７７】次いで、図１０において、このモデル線分
とキャラクタポリゴン４３を構成する各線分（以下「キ
ャラクタ線分」という。）が交差するか否かが、例えば
公知のフラグの状態判別手法を用いて判別される（ステ
ップＳＴ１７０）。

【００７８】そして、交差しなければ（ステップＳＴ１
７０でＮＯ）、ステップＳＴ１８０に進み、交差すれば
（ステップＳＴ１７０でＹＥＳ）、交差頂点の座標が算
出される（ステップＳＴ１９０）。

【００７９】次いで、モデル線分の始点がキャラクタポ
リゴンの外側に存在するか否かが判別され（ステップＳ
Ｔ２００）、外側に存在しなければ（ステップＳＴ２０
０でＮＯ）、ステップＳＴ２３０に進む。

【００８０】そして、ステップＳＴ２００において、モ
デル線分の始点がキャラクタポリゴンの外側に存在すれ
ば（ステップＳＴ２００でＹＥＳ）、投影ポリゴンの頂
点リストにおいて交差のあったモデル線分の始点の座標
データが交差頂点の座標データに置き換えられるととも
に、キャラクタポリゴンの頂点リストに結合されて（ス
テップＳＴ２２０）、ステップＳＴ１７０に戻り、他の
キャラクタ線分と交差するかどうかが判別される。

【００８１】ステップＳＴ２３０において、キャラクタ
ポリゴンの頂点リストにおいて交差のあったキャラクタ
線分の始点の座標データが交差頂点の座標データに置き
換えられるとともに、投影ポリゴンの頂点リストに結合
されて（ステップＳＴ２３０）、ステップＳＴ１７０に
戻り、他のキャラクタ線分と交差するかどうかが判別さ
れる。

【００８２】次いで、ステップＳＴ１８０において、取
り出すモデル線分がないかどうかが判別され、モデル線
分があれば（ステップＳＴ１８０でＮＯ）、次のモデル
線分が取り出され（ステップＳＴ２４０）、ステップＳ
Ｔ１７０に戻り、線分がなければ（ステップＳＴ１８０
でＹＥＳ）、図１１のステップＳＴ２５０に進む。

【００８３】ここで、図７を用いてステップＳＴ１６０
〜ＳＴ２４０について具体的に説明する。なお、図７に
おいて、交差頂点Ｐ０の座標データをPvtx0，交差頂点
Ｐ１の座標データをPvtx1とする。

【００８４】ステップＳＴ１６０において、まず、モデ
ル線分M0M1が取り出されると、これはキャラクタ線分C1
C2と交差するので、ステップＳＴ１９０で交差頂点Ｐ０
の座標データPvtx0が算出される。モデル線分M0M1の終
点Ｍ１が外側にあるので、ステップＳＴ２１０からステ
ップＳＴ２３０に進む。

【００８５】そして、ステップＳＴ２３０で、キャラク
タポリゴン４３の頂点リスト

【００８６】

【００８７】

【００８８】更に、投影ポリゴン４５の頂点リスト

【００８９】

【００９０】これによって、求める頂点リストとして、
一旦、

【００９１】

【００９２】次いで、ステップＳＴ２４０において、順
次モデル線分M1M2，M2M3が取り出されるが、それぞれキ
ャラクタ線分と交差していないので（ステップＳＴ１７
０でＮＯ）、求める頂点リストは変化しない。

【００９３】次いで、ステップＳＴ２４０において、モ
デル線分M3M0が取り出されると、これはキャラクタ線分
C2C3と交差するので、ステップＳＴ１９０で交差頂点Ｐ
１の座標データPvtx1が算出される。モデル線分M3M0の
始点Ｍ３が外側にあるので、ステップＳＴ２００からス
テップＳＴ２２０に進む。

【００９４】そして、ステップＳＴ２２０で、投影ポリ
ゴン４５の頂点リストにおいて、交差のあったモデル線
分M3M0の外側である始点Ｍ３の座標データが交差頂点Ｐ
１の座標データに置き換えられる。

【００９５】更に、上記一旦得られた求める頂点リスト
において、交差のあったキャラクタ線分C2C3の始点Ｃ２
に、投影ポリゴン４５の頂点リストの交差頂点Ｐ１の座
標データを有する頂点、すなわち頂点Ｍ３が結合され
る。

【００９６】これによって、求める頂点リストとして、
最終的に、

【００９７】

【００９８】この頂点リストは、キャラクタポリゴン４
３と投影ポリゴン４５とが重なる部分からなる共通ポリ
ゴン(図７中、斜線部分)における各頂点の座標データ
と、その順番に関するデータとを有するものになってい
る。

【００９９】次に、図８を用いて、キャラクタポリゴン
４３と投影ポリゴン４５の重なり方が異なる場合のステ
ップＳＴ１６０〜ＳＴ２４０について説明する。なお、
図８において、交差頂点Ｑ０の座標データをQvtx0、交
差頂点Ｑ１の座標データをQvtx1とする。

【０１００】ステップＳＴ１６０において、まず、モデ
ル線分M0M1が取り出されると、キャラクタポリゴンと交
差しないので、ステップＳＴ１７０でＮＯになり、次の
モデル線分M1M2が取り出される。これはキャラクタ線分
C0C1と交差するので、ステップＳＴ１９０で交差頂点Ｑ
０の座標データQvtx0が算出される。モデル線分M1M2の
始点Ｍ１が外側にあるので、ステップＳＴ２００からス
テップＳＴ２２０に進む。

【０１０１】そして、ステップＳＴ２２０で、投影ポリ
ゴン４５の頂点リスト

【０１０２】

【０１０３】

【０１０４】更に、キャラクタポリゴン４３の頂点リス
ト

【０１０５】

【０１０６】これによって、求める頂点リストとして、
一旦、

【０１０７】

【０１０８】次いで、ステップＳＴ２４０において、モ
デル線分M2M3が取り出されると、これはキャラクタ線分
C3C0と交差するので、ステップＳＴ１９０で交差頂点Ｑ
１の座標データQvtx1が算出される。モデル線分M2M3の
終点Ｍ３が外側にあるので、ステップＳＴ２１０からス
テップＳＴ２３０に進む。

【０１０９】そして、ステップＳＴ２３０で、キャラク
タポリゴン４３の頂点リストにおいて、交差のあったキ
ャラクタ線分C3C0の外側である始点Ｃ３の座標データが
交差頂点Ｑ１の座標データに置き換えられる。

【０１１０】更に、上記一旦得られた求める頂点リスト
において、交差のあったモデル線分M2M3の内側にある始
点Ｍ２に、キャラクタポリゴン交差頂点Ｑ１の座標デー
タを有する頂点、すなわち頂点Ｃ３が結合される。

【０１１１】これによって、求める頂点リストとして、
最終的に、

【０１１２】

【０１１３】この頂点リストは、キャラクタポリゴン４
３と投影ポリゴン４５とが重なる部分からなる共通ポリ
ゴン(図８中、斜線部分)における各頂点の座標データ
と、その順番に関するデータとを有するものになってい
る。

【０１１４】次に、図１１に戻って、ステップＳＴ２５
０以降について説明する。

【０１１５】求めた頂点リストから頂点（図７では、例
えば頂点Ｍ０）が取り出され（ステップＳＴ２５０）、
キャラクタポリゴン４３の基準頂点（図７では、例えば
頂点Ｃ０）との相違量が求められ、この相違量に基づい
て現在取り出されている頂点の持つテクスチャ座標が求
められる（ステップＳＴ２６０）。

【０１１６】次いで、この頂点が、キャラクタポリゴン
を含む平面から、ステップＳＴ１２０の元のポリゴンの
平面に投影されて、その交点の座標が求められる（ステ
ップＳＴ２７０）。

【０１１７】次いで、取り出す頂点がないかどうかが判
別され（ステップＳＴ２８０）、頂点があれば（ステッ
プＳＴ２８０でＮＯ）、頂点リスト中の次の頂点（図７
では、例えば頂点Ｐ０）が取り出されて（ステップＳＴ
２９０）、ステップＳＴ２６０に戻る。

【０１１８】一方、頂点がなければ（ステップＳＴ２８
０でＹＥＳ）、求められた頂点リストのデータ及びテク
スチャ座標のデータが、ＣＰＵ６から画像処理プロセッ
サ１２に送出される（ステップＳＴ３００）。

【０１１９】次いで、モデルポリゴンがないかどうかが
判別され（ステップＳＴ３１０）、あれば（ステップＳ
Ｔ３１０でＹＥＳ）、図９のステップＳＴ１００に戻
り、モデルポリゴンがなければ（ステップＳＴ３１０で
ＮＯ）、終了する。

【０１２０】これによって、バス３２(図２)、板壁３
３，３４や地面３５(図３)などの全ての背景モデルにつ
いて、処理が行われる。

【０１２１】このように、本実施形態によれば、２次元
的に構成された主人公キャラクタ３１の影３６を背景モ
デル上に表示するようにしたので、主人公キャラクタ３
１が、背景モデル、すなわちバス３２（図２）や板壁３
３，３４（図３）より視点（手前）側に離れていること
を明瞭に示すことができる。

【０１２２】また、３次元的に構成された背景モデル上
に影３６を表示しているので、影３６をリアルに表現す
ることができる。

【０１２３】また、モデルポリゴンをキャラクタポリゴ
ンを含む平面に投影して投影ポリゴンを求め、キャラク
タポリゴンと投影ポリゴンとが重なるかどうかを２次元
座標系で判定するようにしたので、演算負荷が増大する
ことなく、共通ポリゴンを容易に求めることができる。

【０１２４】なお、本発明は、上記実施形態に限られ
ず、以下の（１）〜（３）に示す変形形態を採用するこ
とができる。

【０１２５】（１）背景モデルを構成するポリゴンの座
標データとして、実際にモニタの描画に使用している座
標データではなく、必要最小限の形状データを有する簡
易的な座標データを用いてもよい。これによって、共通
ポリゴンを求める際の演算負荷を更に低減することがで
きる。

【０１２６】（２）仮想光源の位置を主人公キャラクタ
から離れた位置、例えばほぼ無限遠に設定するようにし
てもよい。この場合には、太陽光による影が表現されて
いるかのような効果を得ることができる。

【０１２７】（３）投影処理手段６１の各機能ブロック
は、以下に示す機能を有するものとしてもよい。すなわ
ち、座標変換手段７１は、キャラクタポリゴンの各座標
と仮想光源を結ぶ各直線とモデルポリゴンとの各交点か
らなる３次元変換ポリゴンの各座標を求める。重なり判
定手段７２は、３次元変換ポリゴンとモデルポリゴンと
が重なるか否かを判定する。ポリゴン演算手段７４は、
３次元変換ポリゴンとモデルポリゴンとが重なる部分か
らなる重なりポリゴンの座標を求める。

【０１２８】テクスチャ演算手段７４は、上記実施形態
の座標変換手段７１による投影と同様に、上記重なりポ
リゴンをキャラクタポリゴンを含む平面に投影し、キャ
ラクタポリゴンの座標に対する各座標の相違量を求め、
この相違量に基づいて上記重なりポリゴンが有するテク
スチャ座標を求める。

【０１２９】この形態によっても、上記実施形態と同様
に、影を表示することができる。なお、この形態の場合
には、投影処理手段６１の機能ブロックとして、座標逆
変換手段７５は不要になる。

【０１３０】以上説明したように、請求項１の発明は、
仮想３次元空間内に視点を基準としてキャラクタの画像
を作成するとともに、その後方にモデルの画像を作成し
て表示手段に表示する画像作成装置において、上記モデ
ルを構成するモデル用ポリゴンの座標を記憶するモデル
用ポリゴン記憶手段と、上記キャラクタを２次元的に構
成する１個のキャラクタ用ポリゴンの座標を記憶するキ
ャラクタ用ポリゴン記憶手段と、上記モデルを表わすテ
クスチャを記憶するモデル用テクスチャ記憶手段と、上
記キャラクタを表わすテクスチャを記憶するキャラクタ
用テクスチャ記憶手段と、上記空間内に設定される仮想
光源の座標を記憶する光源記憶手段と、上記キャラクタ
用ポリゴンの上記仮想光源による上記モデル上への投影
形状を求める投影処理手段と、求められた上記投影形状
の色データを上記キャラクタの影を表わす色データに設
定する色データ設定手段とを備え、上記投影処理手段
は、上記モデル用ポリゴンの各座標と上記仮想光源を結
ぶ各直線と上記キャラクタ用ポリゴンを含む平面との各
交点からなる投影ポリゴンの座標を求める座標変換手段
と、上記投影ポリゴンと上記キャラクタ用ポリゴンとが
上記平面において重なる部分からなる共通ポリゴンの座
標を求めるポリゴン演算手段と、上記キャラクタ用ポリ
ゴンの座標に対する上記共通ポリゴンの各座標の相違量
に基づいて当該共通ポリゴンが有するテクスチャ座標を
求めるテクスチャ演算手段と、上記共通ポリゴンの各座
標と上記仮想光源を結ぶ各直線と上記モデル用ポリゴン
を含む平面との各交点からなる逆投影ポリゴンの座標を
求める座標逆変換手段とを備え、上記色データ設定手段
は、上記逆投影ポリゴンの色データを上記影を表わす色
データに設定するものである。

【０１３１】この構成によって、モデル用ポリゴンの各
座標と仮想光源を結ぶ各直線と、キャラクタ用ポリゴン
を含む平面との各交点からなる投影ポリゴンの座標が求
められ、投影ポリゴンとキャラクタ用ポリゴンとが上記
平面において重なる部分からなる共通ポリゴンの座標が
求められる。そして、キャラクタ用ポリゴンの座標に対
する共通ポリゴンの各座標の相違量に基づいて当該共通
ポリゴンが有するテクスチャ座標が求められる。また、
共通ポリゴンの各座標と仮想光源を結ぶ各直線と、モデ
ル用ポリゴンを含む平面との各交点からなる逆投影ポリ
ゴンの座標が求められ、逆投影ポリゴンの色データが影
を表わす色データに設定される。これによって、仮想光
源によるキャラクタの影がモデル上に当たる部分にのみ
影を表示することができ、キャラクタの影をリアルに表
示することができ、キャラクタがモデルより手前側に配
置されている点を明瞭に示すことができる。また、平面
上において共通ポリゴンの座標を求めているので、演算
負荷の増大を防止することができる。

【０１３２】また、請求項１の発明において、上記モデ
ル用ポリゴン記憶手段に記憶されているモデルは、複数
のモデル用ポリゴンにより３次元的に構成されていると
してもよい。

【０１３３】この構成によって、３次元的に構成された
モデル上にキャラクタの影を表示することができ、これ
によって、キャラクタの影を一層リアルに表示すること
ができる。

【０１３４】また、請求項１又は２の発明において、上
記色データ設定手段は、上記キャラクタの影を表わす色
データとして、上記モデル用テクスチャ記憶手段に記憶
されているテクスチャの色データの濃度を上昇させたも
のを用いるとしてもよい。

【０１３５】この構成によれば、キャラクタの影を表わ
す色データとして、モデル用テクスチャ記憶手段に記憶
されているテクスチャの色データの濃度を上昇させたも
のが用いられることにより、モデルを表わす色データが
残ることとなり、キャラクタの影を一層リアルに表示す
ることができる。

【０１３６】

【発明の効果】請求項１、４、５の発明によれば、仮想
３次元空間内に視点を基準としてキャラクタの画像を作
成するとともに、その後方にモデルの画像を作成して表
示手段に表示する際に、上記モデルを構成するモデル用
ポリゴンの座標を記憶し、上記キャラクタを２次元的に
構成する１個のキャラクタ用ポリゴンの座標を記憶し、
上記モデルを表わすテクスチャを記憶し、上記キャラク
タを表わすテクスチャを記憶し、上記空間内に設定され
る仮想光源の座標を記憶しておき、モデル用ポリゴンの
各座標と仮想光源を結ぶ各直線と、キャラクタ用ポリゴ
ンを含む平面との各交点からなる投影ポリゴンの座標を
求め、投影ポリゴンとキャラクタ用ポリゴンとが上記平
面において重なる部分からなる共通ポリゴンの座標を求
め、キャラクタ用ポリゴンの座標に対する共通ポリゴン
の各座標の相違量に基づいて当該共通ポリゴンが有する
テクスチャ座標を求め、共通ポリゴンの各座標と仮想光
源を結ぶ各直線と、モデル用ポリゴンを含む平面との各
交点からなる逆投影ポリゴンの座標を求めて、逆投影ポ
リゴンの色データを影を表わす色データに設定すること
により、仮想光源によるキャラクタの影がモデル上に当
たる部分にのみ影を表示することができ、キャラクタの
影をリアルに表示することができ、これによってキャラ
クタがモデルより手前側に配置されている点を明瞭に示
すことができる。また、平面上において共通ポリゴンの
座標を求めているので、演算負荷の増大を防止すること
ができる。

【０１３７】また、請求項２の発明によれば、上記モデ
ル用ポリゴン記憶手段に記憶されているモデルは、複数
のモデル用ポリゴンにより３次元的に構成されているこ
とにより、３次元的に構成されたモデル上にキャラクタ
の影を表示することができ、これによって、キャラクタ
の影を一層リアルに表示することができる。

【０１３８】また、請求項３の発明によれば、上記色デ
ータ設定手段は、上記キャラクタの影を表わす色データ
として、上記モデル用テクスチャ記憶手段に記憶されて
いるテクスチャの色データの濃度を上昇させたものを用
いることにより、モデルを表わす色データが残ることと
なり、キャラクタの影を一層リアルに表示することがで
きる。

【０１３９】また、請求項６の発明によれば、請求項１
〜３のいずれかに記載の画像作成装置と、ゲームプレー
ヤにより操作される操作入力部と、ゲームプログラムが
記録されたメモリ部と、上記操作入力部への操作および
上記ゲームプログラムに基づいてゲームの進行を制御す
る制御部とを備えるようにしたので、ゲームに登場する
キャラクタの仮想光源による影がモデル上に当たる部分
にのみキャラクタの影を表示することができ、キャラク
タの影をリアルに表示することができ、ゲーム中にキャ
ラクタがモデルより手前側に配置されている点を明瞭に
示すことができる。また、平面上において共通ポリゴン
の座標を求めているので、演算負荷の増大を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図２】ビデオゲームの一画面を示す図である。

【図３】ビデオゲームの一画面を示す図である。

【図５】座標変換を説明する図である。

【符号の説明】２モニタ５記録媒体６ＣＰＵ６１影表示処理手段６２色データ設定手段７１座標変換手段７２重なり判定手段７３ポリゴン演算手段７４テクスチャ演算手段７５座標逆変換手段８ＲＡＭ１１信号処理プロセッサ１２画像処理プロセッサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】仮想３次元空間内に視点を基準としてキ
ャラクタの画像を作成するとともに、その後方にモデル
の画像を作成して表示手段に表示する画像作成装置にお
いて、上記モデルを構成するモデル用ポリゴンの座標を記憶す
るモデル用ポリゴン記憶手段と、上記キャラクタを２次元的に構成する１個のキャラクタ
用ポリゴンの座標を記憶するキャラクタ用ポリゴン記憶
手段と、上記モデルを表わすテクスチャを記憶するモデル用テク
スチャ記憶手段と、上記キャラクタを表わすテクスチャを記憶するキャラク
タ用テクスチャ記憶手段と、上記空間内に設定される仮想光源の座標を記憶する光源
記憶手段と、上記キャラクタ用ポリゴンの上記仮想光源による上記モ
デル上への投影形状を求める投影処理手段と、求められた上記投影形状の色データを上記キャラクタの
影を表わす色データに設定する色データ設定手段とを備
えたことを特徴とする画像作成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像作成装置において、
上記モデル用ポリゴン記憶手段に記憶されているモデル
は、複数のモデル用ポリゴンにより３次元的に構成され
ていることを特徴とする画像作成装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の画像作成装置にお
いて、上記投影処理手段は、上記モデル用ポリゴンの各座標と上記仮想光源を結ぶ各
直線と上記キャラクタ用ポリゴンを含む平面との各交点
からなる投影ポリゴンの座標を求める座標変換手段と、上記投影ポリゴンと上記キャラクタ用ポリゴンとが上記
平面において重なる部分からなる共通ポリゴンの座標を
求めるポリゴン演算手段と、上記キャラクタ用ポリゴンの座標に対する上記共通ポリ
ゴンの各座標の相違量に基づいて当該共通ポリゴンが有
するテクスチャ座標を求めるテクスチャ演算手段と、上記共通ポリゴンの各座標と上記仮想光源を結ぶ各直線
と上記モデル用ポリゴンを含む平面との各交点からなる
逆投影ポリゴンの座標を求める座標逆変換手段とを備
え、上記色データ設定手段は、上記逆投影ポリゴンの色デー
タを上記影を表わす色データに設定するものであること
を特徴とする画像作成装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の画像作
成装置において、上記色データ設定手段は、上記キャラ
クタの影を表わす色データとして、上記モデル用テクス
チャ記憶手段に記憶されているテクスチャの色データの
濃度を上昇させたものを用いることを特徴とする画像作
成装置。
【請求項５】仮想３次元空間内に視点を基準としてキ
ャラクタの画像を作成するとともに、その後方にモデル
の画像を作成して表示手段に表示する画像作成方法にお
いて、上記空間内に設定される仮想光源による２次元的に構成
された上記キャラクタの３次元的に構成された上記モデ
ル上への投影形状を求め、求められた上記投影形状の色データを上記キャラクタの
影を表わす色データに設定するようにしたことを特徴と
する画像作成方法。
【請求項６】仮想３次元空間内に視点を基準としてキ
ャラクタの画像を作成するとともに、その後方にモデル
の画像を作成して表示手段に表示する画像作成プログラ
ムであって、上記空間内に設定される仮想光源による２次元的に構成
された上記キャラクタの３次元的に構成された上記モデ
ル上への投影形状を求める第１ステップと、求められた上記投影形状の色データを上記キャラクタの
影を表わす色データに設定する第２ステップとを備えた
ことを特徴とする画像作成プログラムが記録された可読
記録媒体。