JPH1139502A - 画像表示装置、その方法および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効果的な残像効果の得られる画像表示装置を
提供する。 【解決手段】 セグメントＳＧの表示位置を順次変化さ
せることにより仮想空間を移動する当該セグメントを画
像表示する画像表示装置において、新たな表示位置にセ
グメントを表示させる際に、それ以前に表示した当該セ
グメントの画像データのうち、予め特定要素として設定
した当該セグメント上の１以上の表示要素（Ａ０〜Ｈ
０）に関する１以上の画像データ（Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜
Ｂ３、…、Ｈ１〜Ｈ３）を、新たな表示位置に表示させ
るセグメントの画像データＳＧと合成して画像表示す
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、ゲーム装置等に適
用される画像表示技術に係り、特に、移動物体であるセ
グメント（被表示体）をより表現力豊かに表現しうる画
像表示技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゲーム装置等に適用される画像表示装置
として、表示要素であるポリゴンにより、セグメントで
ある動物や静物のモデルを構成し、仮想空間における表
示位置を定めて画像表示するものが多く開発されてい
る。

【０００３】その画像表示装置の表現力を向上させる方
法の一つとして、網膜の残像により人間が感じる映像
や、写真の分野における連続写真のように、移動物体が
尾を引きずるような映像を表現させる方法がある。これ
を便宜上「残像効果」と称する。

【０００４】従来の残像効果は、移動するセグメントの
画像を複数重ねて尾を引くような画像を生成し、これを
表示する方法が主流であった。技術者の間では、この方
法を「モーションブラー」と呼んでいた。

【０００５】移動するセグメントを表示するためには、
フレーム期間ごとにセグメントの表示位置を変えて画像
表示すればよく、これにより、人間はセグメントが連続
的に移動しているように認識する。従来のモーションブ
ラーでは、このフレーム期間ごとに表示位置を変えるセ
グメントの画像データの他に、フレームの中間段階にお
けるセグメントの画像データをさらに生成してハードデ
ィスク等の大容量メモリに順次蓄積していく。そして、
これら中間段階におけるセグメントの画像データを次の
フレームの画像データと合成した画像データをさらに作
成し、この画像データを出力するものであった。この従
来のモーションブラーによれば、フレーム画像間の合成
を複数回行っており、合成を行う度に一定の時間を要す
るフレーム画像間の合成演算を行わなければならなかっ
た。しかし、この従来のモーションブラーは、アニメー
ションの制作等の現場で実施される方法であったため、
合成するための演算を特に高速に完了させなければなら
ないものではなかった。

【０００６】しかし、上記従来のモーションブラーの技
術は、１フレーム期間というごく短い期間で画像を生成
し表示を完了しなければならない画像表示装置、例えば
ゲーム装置にはそのまま適用できないという不都合があ
った。

【０００７】すなわち、フレームメモリの数を中間画像
の数だけ増やしてもフレーム画像間の合成演算を行って
いる限り、どうしても一定の時間を要するため、フレー
ム期間内に演算を終了することができなかった。一方で
演算時間の増加を抑えるべく表示するポリゴン数を減少
させようとすれば、画像の緻密さが薄れてしまう。

【０００８】したがって、上記不都合を解決するために
は、フレーム期間の中間段階における画像（以下中間画
像という）を生成するに当たり、フレームメモリを一定
数に抑え、かつ画像の緻密さを失うことなくフレーム期
間内に、モーションブラーあるいはこれと同等の視覚的
効果の得られる画像を生成しうる画像表示装置の構成を
考案する必要があった。

【０００９】一方、画像表示装置の表現力を向上させる
他の方法として、破壊された建物の破片等の微小な形状
の移動物体（以下破片と称する）を表示する際に、その
破片を現実に舞い上がった破片のような挙動をさせて表
現させることが、映画等に使用されるコンピュータグラ
フィックスの技術分野で行われている。

【００１０】このコンピュータグラフィックスの技術
は、個々の破片の画像を大型コンピュータを用いて生成
した後、背景画像と合成するというものである。

【００１１】しかし、ゲーム装置のようなパーソナルコ
ンピュータクラスの処理能力を備えた装置で、複雑な破
片の挙動シミュレーションを行わせたり背景画像と合成
したりするのは困難であったため、満足できるレベルで
破片の画像表示が行われていなかった。

【００１２】ところで、モーションブラーの他に、画像
表示装置の表現力を向上させる方法として、ポリゴン等
の表示要素の集合であるセグメントを表示させる際に、
ポリゴンの表面を曲面で近似するレンダリング処理を行
うことが知られていた。この曲面を表示するための画像
データを生成するにあたり、非有理一様Ｂスプライン
（Non Uniform Relation B-Spline）関数を用いて曲面
の画像生成を行う手法がコンピュータグラフィックスの
技術分野で注目されている。

【００１３】ところが、この非有理一様Ｂスプライン関
数の演算には、多数のマトリックス演算、積和演算等が
要求され、データ構造も複雑である。したがって、ゲー
ム装置に適用する画像表示装置では、本来の演算より少
ない演算数およびデータ数で、視覚上十分な効果の得ら
れるアルゴリズムやデータ構造を設計する必要があっ
た。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記不都合を解消すべく、仮想空間を移動するセグメント
を表示するにあたり、メモリを一定量に抑え、かつ画像
の緻密さを失うことなく、モーションブラーあるいはこ
れと類似する視覚的効果の得られる画像をフレーム期間
内に生成しうる画像表示技術を提供することを目的とす
る。

【００１５】すなわち、本発明の第１の課題は、セグメ
ントの特定表示要素を残像効果に使用する画像データと
することにより、メモリを一定量に抑え、かつ画像の緻
密さを失うことなくフレーム期間内に、効果的な残像効
果を提供できる画像表示技術を提供することである。

【００１６】本発明の第２の課題は、第１の課題を解決
するにあたり、残像に変化を加えることによって高い視
覚的効果の得られる残像効果を提供することである。

【００１７】本発明の第３の課題は、解像度を落として
フレーム期間の中間段階における画像を構成することに
より、メモリを一定量に抑え、かつ画像の緻密さを失う
ことなくフレーム期間内に残像を表現する画像を生成で
きるモーションブラーの画像表示技術を提供することで
ある。

【００１８】本発明の第４の課題は、破片が舞い散るよ
うな画像の画像データを、メモリを一定量に抑え、かつ
画像の緻密さを失うことなくフレーム期間内に生成し、
破片を表現力豊かに表示できる画像表示技術を提供する
ことである。

【００１９】本発明の第５の課題は、複数の多面体によ
り構成されたセグメントに対するレンダリング処理に非
有理一様Ｂスプライン関数を用いながらも、メモリを一
定量に抑え、かつ画像の緻密さを失うことなくフレーム
期間内に、その演算を完遂させることのできる画像表示
技術を提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、セグメントの表示位置を順次変化させることにより
仮想空間を移動する当該セグメントを画像表示する画像
表示装置において、新たな表示位置に前記セグメントを
表示させる際に、それ以前に表示した当該セグメントの
画像データのうち、予め特定要素として設定した当該セ
グメント上の１以上の表示要素に関する１以上の画像デ
ータを、前記新たな表示位置に表示させるセグメントの
画像データと合成して画像表示する。

【００２１】請求項２に記載の発明は、セグメントの表
示位置を順次変化させることにより仮想空間を移動する
セグメントを画像表示する画像表示装置において、前記
セグメントの画像データを格納する複数のバッファと、
前記セグメントの新たな表示位置を演算し、当該新たな
表示位置に当該セグメントを表示させる画像データを一
の前記バッファに格納させ、それ以前に表示されたセグ
メントの画像データのうち、予め特定要素として設定し
た当該セグメント上の１以上の表示要素に関する画像デ
ータを、１以上の他の前記バッファから読み取って、前
記一のバッファに格納させた前記画像データと合成する
処理回路と、前記処理回路が合成した画像データに基づ
き画像表示する表示回路と、を備えて構成される。

【００２２】請求項３に記載の画像表示装置は、前記セ
グメントの画像データと合成するための前記表示要素の
それ以前の画像データの数を、当該セグメントの移動速
度に対応して変化させる加工処理を行う請求項1または
請求項２のいずれか一項に記載の画像表示装置である。

【００２３】請求項４に記載の発明は、前記セグメント
の画像データと合成する前記表示要素の画像データに対
し、当該表示要素の表示態様を元の表示態様と異ならせ
た上で前記セグメントの画像データと合成する加工処理
を行う請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画
像表示装置である。

【００２４】請求項５に記載の発明は、前記表示態様を
異ならせる加工処理は、前記表示要素をぼかして表示す
るものである請求項４に記載の画像表示装置である。

【００２５】請求項６に記載の発明は、前記表示態様を
異ならせる加工処理は、前記表示要素の透明度を変えて
表示するものである請求項４に記載の画像表示装置であ
る。

【００２６】請求項７に記載の画像表示装置は、前記セ
グメントの画像データと合成するための前記表示要素の
画像データに対し、当該表示要素の仮想空間における表
示位置を変化させた上で前記セグメントの画像データと
合成する加工処理を行う請求項１乃至請求項３のいずれ
か一項に記載の画像表示装置である。

【００２７】請求項８に記載の発明は、前記表示位置を
変化させる加工処理は、予め定めた関数に基づいて前記
表示要素の仮想空間における表示位置を変化させるもの
である請求項７に記載の画像表示装置である。

【００２８】請求項９に記載の発明は、前記表示位置を
変化させる加工処理は、乱数に基づいて前記表示要素の
仮想空間における表示位置を変化させるものである請求
項７に記載の画像表示装置である。

【００２９】請求項１０に記載の発明は、複数の表示要
素を前記セグメント上に設定し、互いに異なる前記加工
処理の重みを各表示要素に与える請求項４乃至請求項９
のいずれか一項に記載の画像表示装置である。

【００３０】請求項１１に記載の発明は、前記表示要素
は前記セグメントを構成するポリゴンである請求項１乃
至請求項１０のいずれか一項に記載の画像表示装置であ
る。

【００３１】請求項１２に記載の発明は、前記表示要素
はポリゴンを前記セグメントを構成する頂点である請求
項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像表示装
置である。

【００３２】請求項１３に記載の発明は、セグメントの
表示位置を順次変化させることにより仮想空間を移動す
る当該セグメントを画像表示する画像表示方法におい
て、新たな表示位置に前記セグメントを表示させる際
に、それ以前に表示した当該セグメントの画像データの
うち、予め特定要素として設定した当該セグメント上の
１以上の表示要素に関する１以上の画像データを、前記
新たな表示位置に表示させるセグメントの画像データと
合成するステップと、前記ステップにより合成された画
像データを画像表示するステップと、を備えて構成され
る。

【００３３】請求項１４に記載の発明は、コンピュータ
に、セグメントの表示位置を順次変化させることにより
仮想空間を移動する当該セグメントを画像表示させるプ
ログラムが記録された記録媒体であって、新たな表示位
置に前記セグメントを表示させる際に、それ以前に表示
した当該セグメントの画像データのうち、予め特定要素
として設定した当該セグメント上の１以上の表示要素に
関する１以上の画像データを、前記新たな表示位置に表
示させるセグメントの画像データと合成するステップ
と、前記ステップにより合成された画像データを画像表
示するステップと、をコンピュータに実行させるプログ
ラムが記録された機械読取り可能な記録媒体である。

【００３４】請求項１５に記載の発明は、セグメントの
表示位置を順次変化させることにより仮想空間を移動す
るセグメントを画像表示する画像表示装置において、次
のフレームで新たな表示位置に前記セグメントを表示さ
せる際に、前回のフレームで表示した当該セグメントの
表示位置から前記新たな表示位置までの間を細分化して
一連の表示位置を演算し、前記一連の表示位置に表示さ
せる前記セグメントの画像を順次合成して画像表示す
る。

【００３５】請求項１６に記載の発明は、セグメントの
表示位置を順次変化させることにより仮想空間を移動す
るセグメントを画像表示する画像表示装置において、一
枚の画面の画像データを各々格納可能な複数の記憶装置
と、前記複数の記憶装置に格納された画像データを合成
して出力する処理回路と、前記処理回路の出力した合成
された画像データに基づいて画像表示する表示回路と、
を備える。そして、処理回路は、複数の記憶装置に複写
された前回のフレームの画像データに基づいて、前回の
フレームの表示位置から次のフレームにおける前記セグ
メントの新たな表示位置までの間を細分化して前記セグ
メントの一連の表示位置を演算する。次いで、各表示位
置において前記セグメントを表示させる中間画像データ
を生成し、前記中間画像データと前回のフレームの画像
データとを重ね合せた画像データを、各表示位置に対応
させた前記記憶装置の各々に記憶させる。そして、記憶
装置に記憶させた各表示位置における前記セグメントの
画像が重ね合わされた画像データの各々を合成して、一
連の表示位置におけるセグメントが重ね合わされた最終
画像データを出力する。

【００３６】請求項１７に記載の発明は、前記複数の記
憶装置と同一の構成を備える他の複数の記憶装置をさら
に備え、前記処理回路は、一方の前記複数の記憶装置に
記憶された画像データを合成して前記最終画像データを
出力する際に、他の前記複数の記憶装置の各々に当該最
終画像データを転送する請求項１６に記載の画像表示装
置である。

【００３７】請求項１８に記載の発明は、処理回路は、
表示位置ごとに異なる重み付けで、前記中間画像データ
と前回のフレームの画像データとを重ね合せる請求項１
６に記載の画像表示装置である。

【００３８】請求項１９に記載の発明は、前記処理回路
は、予め設定された画像表示の解像度に応じて、前記記
憶装置を、一のバッファを複数に分割した記憶領域で構
成するか、複数のバッファで構成するかを選択する請求
項１６に記載の画像表示装置である。

【００３９】請求項２０に記載の発明は、前記記憶装置
に格納された画像データに対応するＺ値が格納されたＺ
バッファをさらに備え、前記処理回路は、前記複数の記
憶装置に格納された画像データの各々を合成する際に、
前記Ｚバッファに格納されたＺ値を参照して画像を合成
する請求項１６に記載の画像表示装置である。

【００４０】請求項２１に記載の発明は、前記処理回路
は、前記前回のフレームで表示した画像データと前記移
動するセグメントを表示させる画像データとを合成する
に当たり、当該セグメントの手前に重なる半透明のセグ
メントが存在する場合には、当該半透明のセグメントを
表示させる画像データと前記移動するセグメントを表示
させる画像データとを合成した後、この合成した画像デ
ータと、前記移動するセグメントの背後に存在するセグ
メントを表示させる画像データと、を合成する請求項１
６に記載の画像表示装置である。

【００４１】請求項２２に記載の発明は、セグメントの
表示位置を順次変化させることにより仮想空間を移動す
る当該セグメントを画像表示する画像表示方法におい
て、次のフレームで新たな表示位置に前記セグメントを
表示させる際に、前回のフレームで表示した当該セグメ
ントの表示位置から前記新たな表示位置までの間を細分
化して一連の表示位置を演算するステップと、前記一連
の表示位置に表示させる前記セグメントの画像をフレー
ム画像を分割した解像度で生成するステップと、それら
を順次合成して画像表示するステップと、を備えた画像
表示方法である。

【００４２】請求項２３に記載の発明は、コンピュータ
に、セグメントの表示位置を順次変化させることにより
仮想空間を移動する当該セグメントを画像表示させるプ
ログラムが記録された記録媒体であって、次のフレーム
で新たな表示位置に前記セグメントを表示させる際に、
前回のフレームで表示した当該セグメントの表示位置か
ら前記新たな表示位置までの間を細分化して一連の表示
位置を演算させるステップと、前記一連の表示位置に表
示させる前記セグメントの画像をフレーム画像を分割し
た解像度で生成させるステップと、それらを順次合成し
て画像表示させるステップと、をコンピュータに実行さ
せるプログラムが記録された機械読取り可能な記録媒体
である。

【００４３】請求項２４に記載の発明は、複数の表示要
素により構成された１以上のセグメントを移動させて画
像表示する画像表示装置において、前記セグメント内に
おける各前記表示要素の相対位置を、自然現象を模擬し
た手順で時間の経過に伴って変化させることを特徴とす
る画像表示装置である。

【００４４】請求項２５に記載の発明は、、前記セグメ
ントを、自然現象を模擬した手順で時間の経過に伴って
変化させる請求項２４に記載の画像表示装置である。

【００４５】請求項２６に記載の発明は、複数の表示要
素により構成された複数のセグメントを独立に移動させ
て画像表示する画像表示装置において、前記セグメント
を構成する各表示要素の画像データを同一構造とし、当
該同一構造の画像データを配列して当該セグメントの画
像データを構成することを特徴とする画像表示装置であ
る。

【００４６】請求項２７に記載の発明は、複数の表示要
素により構成された複数のセグメントを独立に移動させ
て画像表示する画像表示装置において、前記セグメント
を構成する各表示要素を同一形状とし、当該同一形状の
表示要素を集合させて当該セグメントを画像表示するこ
とを特徴とする画像表示装置である。

【００４７】請求項２８に記載の発明は、各前記セグメ
ントが表示空間に占める割合に応じて、当該セグメント
を構成する表示要素の個数を変化させる請求項２６また
は請求項２７のいずれか一項に記載の画像表示装置であ
る。

【００４８】請求項２９に記載の発明は、複数の多面体
により構成されたセグメントにレンダリング処理を施し
当該セグメントの表面を滑らかに画像表示する画像表示
装置において、前記レンダリング処理により前記複数の
多面体にわたり形成される曲面は、非有理一様Ｂスプラ
イン曲面であり、当該非有理一様Ｂスプライン曲面の演
算にあたり、前記複数の多面体のデータを最適化したこ
とを特徴とする画像表示装置である。

【００４９】請求項３０に記載の発明は、複数の多面体
により構成されたセグメントにレンダリング処理を施し
当該セグメントの表面を滑らかに画像表示する画像表示
装置において、前記レンダリング処理により前記複数の
多面体にわたり形成される曲面は、非有理一様Ｂスプラ
イン曲面であり、当該非有理一様Ｂスプライン曲面の演
算アルゴリズムの一部を圧縮したことを特徴とする画像
表示装置である。

【００５０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
を図面を参照しながら説明する。

【００５１】＜実施形態１＞本発明の実施形態１は、ゲ
ーム装置に適用する画像表示装置に係り、特にセグメン
ト上の特定の表示要素について残像効果を与える技術に
関する。

【００５２】なお、以下の説明では、仮想空間に表示す
る物体の各々をセグメントといい、セグメントは、表示
要素であるポリゴンまたはポリゴンを構成する頂点によ
り構成されるものとする。移動物体を移動セグメント、
静止物体を静止セグメントと称する。

【００５３】（構成）本実施形態のゲーム装置は、制御
ブロック１と画像処理ブロック２とを備えて構成されて
いる。

【００５４】制御ブロック１は、主としてゲーム用プロ
グラムを実行することにより、ゲームシーケンスの制御
及び座標変換演算を遂行可能な構成を備えている。画像
処理ブロック２は、制御ブロックから供給されたコマン
ドや画像データに基づいて、本発明の画像表示等を実行
可能な構成を備えている。

【００５５】制御ブロック１は、ＣＰＵ１０、バスブリ
ッジ回路１１、メモリ１２、サウンドブロック１３、イ
ンターフェース回路１４、データ処理回路１５、バスブ
リッジ回路１６およびメモリ１７を備えている。

【００５６】ＣＰＵ１０は、メモリ１２に格納されたゲ
ーム用プログラムデータを読み取って実行することによ
り、このゲーム装置を本発明の画像表示装置として動作
させることが可能なように構成されている。

【００５７】バスブリッジ１１は、ＣＰＵ等の内部バス
と外部バス１８とのデータの入出力を制御可能に構成さ
れている。

【００５８】メモリ１２は、ＲＡＭ等の読み取り書き込
みが可能な記憶装置であって、ＣＰＵ１０の動作に必要
なデータ、すなわちＣＤ−ＲＯＭ等から読み取られたプ
ログラムデータが格納される他、本発明のセグメントデ
ータ、特定表示要素データやテクスチャデータを格納可
能に構成されている。

【００５９】サウンドブロック１３は、ＣＤ−ＲＯＭか
ら読み取られた音源制御情報等に基づいて内蔵されたＰ
ＣＭ音源またはＦＭ音源を制御可能に構成されている。

【００６０】インターフェース回路１４は、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ等の外部の記憶媒体からデータを読み取り、外部バス
１８に供給する他、マウス、キーボード、パッド等の入
力装置（図示せず）から操作データを入力可能に構成さ
れている。

【００６１】データ処理回路１５は、コプロセッサやＤ
ＳＰ等のＣＰＵ１０の補助演算素子であって、座標変換
のためのマトリクス演算や視野変換のためにウインドウ
に入るセグメント等を特定する演算等を高速に実行可能
に構成されている。

【００６２】バスブリッジ回路１６は、画像処理ブロッ
ク２のバスとＣＰＵの内部バスとのデータの入出力が制
御可能に構成されている。

【００６３】メモリ１７は、ＲＡＭ等の読み取り書き込
みが可能な記憶装置であって、データ処理回路１５のワ
ーク領域として使用可能に構成されている。

【００６４】ＣＤ−ＲＯＭは、光ディスクであって、本
発明の画像表示方法に係るプログラムデータの他、音源
制御情報や高能率符号化された画像データ(ＭＰＥＧ等)
を記憶可能に構成されている。なお、ＣＤ−ＲＯＭの代
わりに、記録媒体であるフレキシブルディスク、光磁気
ディスク、固定ディスク、各種ＲＡＭ、各種ＲＯＭ、Ｉ
Ｃカード、ＰＣカードの他、有線通信回線や無線通信回
線を適用して構成してもよい。

【００６５】画像処理ブロック２は、イメージ・ジェネ
レータ２０、Ｚバッファ２１、テクスチャバッファ２
２、フレームバッファ２３およびモニタ２４を備えてい
る。

【００６６】図２に、画像処理ブロック２の詳細なブロ
ック図を示す。同図において、グラフィック生成部２０
１、ビデオコントローラ部２０２および合成部２０３
は、図１のイメージ・ジェネレータ２０を構成する要素
である。

【００６７】Ｚバッファ２１は、視点から観察して隠さ
れるセグメントを消去するソーティング処理（隠面処
理）のために必要とされる視線方向への深さ（Ｚ値）
を、セグメントごとにあるいは表示要素であるポリゴン
ごとに格納可能に構成されている。Ｚバッファ２１は、
複数のＺバッファ２１１、２１２、２１３および２１４
により構成されている。

【００６８】テクスチャバッファ２２は、各ポリゴンに
適用するテクスチャデータを格納可能に構成されてい
る。

【００６９】グラフィックス生成部２０１は、制御ブロ
ック１から供給された画像データ（ポリゴンデータやセ
グメント画像データ）に基づいてセグメントの画像を生
成可能に構成されている。また、Ｚバッファ２１に格納
されているＺ値を参照しながら、どのセグメントが視点
から観察して最も手前にあるかを特定可能に構成されて
いる。さらに、テクスチャバッファ２２に格納されてい
るテクスチャデータを読取って表示すべきポリゴンに適
用し、かつ、そのテクスチャデータに対しレンダリング
処理が可能に構成されている。

【００７０】第１系統のフレームバッファ２３１と第２
系統のフレームバッファ２３２とは、共通バスＢ２３１
およびＢ２３２でビデオコントローラ２０２に接続され
て構成されている。各フレームバッファ２３１および２
３２の各々は、ビデオコントローラ２０２の制御によ
り、高解像度モード(残像効果を行わない通常のモード)
のときは一つのフレームメモリとして、低解像度モード
（残像効果を行うとき）のときは複数の記憶領域２３１
１〜２３１４および２３２１〜２３２４に分割して使用
可能に構成されている。

【００７１】ビデオコントローラ２０２は、選択信号Ｃ
２３１１〜Ｃ２３１４をそれぞれ供給することにより、
第１系統のフレームバッファ２３１の各記憶領域２３１
１〜２３１４を独立して選択可能に構成され、選択信号
Ｃ２３２１〜Ｃ２３２４をそれぞれ供給することによ
り、第２系統のフレームバッファ２３２の各記憶領域２
３２１〜２３２４を独立して選択可能に構成されてい
る。また、ビデオコントローラ２０２は、第１系統のフ
レームバッファ２３１と第2系統のフレームバッファ２
３２とを切り替えて使用したり、一方のフレームバッフ
ァから他方のフレームバッファへ画像データを転送可能
に構成されている。さらに選択した一方のフレームバッ
ファの各記憶領域に、同時に同一の画像データを転送し
たり、個々に異なる画像データを合成して記憶させたり
することが可能に構成されている。各記憶領域に二つの
画像データを重ね、合成して記憶させる場合には、二つ
の画像データを重ねあわせる際の重み付け（それぞれの
画像データに乗ずる係数の大きさ、画像の濃度や透明度
に現れる）を制御ブロック１からのコマンドにより変更
可能に構成されている。

【００７２】合成選択部２０３は、第１系統のフレーム
バッファ２３１または第２系統のフレームバッファのい
ずれかを選択し、そこから画像データを読み取って、制
御ブロック１０から供給される背景の画像データ等とを
合成し、ビデオ信号を生成可能に構成されている。低解
像度モードが選択されている場合には、いずれか選択さ
れたフレームバッファの各記憶領域を順次参照し、総て
の記憶領域に記憶された画像データをピクセル単位で合
成し、前記背景の画像データとさらに合成して出力可能
に構成されている。

【００７３】本ゲーム装置のメモリマップは、図４に示
すように、プログラムデータの実行にしたがって下位ア
ドレスから、テクスチャデータ格納領域、特定表示要素
格納領域、セグメントデータ格納領域およびＣＰＵワー
ク領域が順に割り当てられて構成されている。

【００７４】テクスチャデータは、ポリゴンの表面に表
示する模様のデータであり、画像処理ブロック２のテク
スチャバッファ２２に転送されるものである。背景画像
データもテクスチャデータとして格納される。

【００７５】特定表示要素とは、セグメントを構成する
表示要素、すなわちポリゴンやその頂点のうち、予め設
定された特定のものをいう。特定表示要素には、セグメ
ントの特定の頂点、特定のポリゴンが設定される。ま
た、セグメント上の任意の点を特定表示要素に設定して
もよい。

【００７６】この特定表示要素の設定をいずれの場所に
設定するかは重要である。残像は、セグメントの外形が
尾を引くように認識させる必要があるため、通常はセグ
メントの頂点座標、特に視点から観察して空間とセグメ
ントとを区切る輪郭上の頂点に設定するのが好ましい。
また、人間の目は、より明るい光ほど強く残像が残され
る傾向にある。このため、セグメントの構成要素のうち
際立って明るい表示要素を特定表示要素にすることも好
ましい。例えば、移動セグメントが「自動車」の画像で
あれば、そのテールランプの表示要素を特定表示要素と
する。また、特定表示要素は頂点に限らずポリゴン等の
表示要素に設定してもよい。ある一つあるいは複数のポ
リゴンが自動車の「ヘッドライト」の画像に割り当てら
れている場合、これらポリゴンを特定表示要素に設定す
る。

【００７７】特定表示要素格納領域にはその特定表示要
素の頂点番号データ、その座標データ、その重みを特定
する重み係数、その要素に加工処理を行う場合の加工内
容を示すデータや加工に必要な関数データが格納され
る。これらを特定表示要素データと称する。特定表示要
素格納領域には、過去に遡って数フレーム分の特定表示
要素データが格納される。頂点番号は、一つのセグメン
ト中で各頂点を一義的に特定する番号であり、ここで
は、これをＡ、Ｂ、Ｃ、…とアルファベットで表わすも
のとする。また、次フレームで表示すべき頂点を０、前
回のフレームにおける頂点を１、前々回のフレームにお
ける頂点を２、…というように添字で示す。すなわち、
次フレームの頂点はＡ０、Ｂ０、Ｃ０、…で示され、前
回のフレームの頂点はＡ１、Ｂ１、Ｃ１、…で示され
る。

【００７８】セグメントデータは、セグメントを構成す
るポリゴンデータ（当該ポリゴンの頂点座標データの集
合）により構成されている。

【００７９】ＣＰＵワーク領域は、ＣＰＵ１０の処理領
域である。

【００８０】（動作）次の本実施形態１の動作を図３の
フローチャートを参照して説明する。

【００８１】ステップＳ１： 初期設定時、ＣＰＵ１０
はＣＤ−ＲＯＭからインターフェース回路１４、外部バ
ス１８およびバスブリッジ１１を介して、プログラムデ
ータおよび画像データをメモリ１２に転送する。このと
き、セグメントデータはＲＡＭ１２のセグメントデータ
格納領域に転送され、テクスチャデータはテクスチャデ
ータ格納領域に転送される。

【００８２】なお、残像効果を行うので、フレームバッ
ファを低解像度モードで働かせる必要がある。このた
め、ＣＰＵ１０は、イメージ・ジェネレータ２０を制御
して、フレームバッファ２３１および２３２を複数の記
憶領域に分割させる。

【００８３】また、イメージ・ジェネレータ２０のビデ
オコントローラ２０２および合成選択回路２０３は、フ
レームバッファ２３１または２３２をフレーム期間ごと
に交互に切り替えて使用する。フレームバッファを切り
替える際、合成選択回路２０３は、それまで使用してい
たフレームバッファからの最終画像データを他方のフレ
ームバッファの各記憶領域に転送する。

【００８４】ステップＳ２： ＣＰＵ１０は、特定表示
要素データをＣＤ−ＲＯＭから読取り、ＲＡＭ１２の特
定表示要素格納領域に転送する。

【００８５】なお、特定表示要素は、マウス等の入力装
置を使用して操作者が任意に設定できるよう構成しても
よい。この場合も操作者が設定した特定表示要素につい
てその頂点番号等のデータをこの領域に転送する。

【００８６】ステップＳ３： ＣＰＵ１０は、ゲーム用
プログラムデータが示す命令を実行することにより、ゲ
ームシーケンス処理を遂行する。すなわち、入力装置か
らの操作データあるいはプログラムの指示に基づいて、
仮想空間を移動する移動セグメントのワールド座標系に
おける移動先の位置を計算する。またセグメントの消滅
や生成、得点計算処理等を行う。

【００８７】ステップＳ４： 三次元空間のセグメント
や背景を仮想空間内の視点から観察した二次元座標に変
換するにあたり、視点の座標と視線の方向から、画像表
示される移動セグメント、静止セグメントや背景画像の
データを特定する。

【００８８】ステップＳ５： ステップＳ４で特定され
たセグメントはワールド座標系で定義されているので、
これを視点座標に基づいて視点座標に変換する。これ
は、データ処理回路１５によるマトリクス変換処理によ
り行われる。

【００８９】ステップＳ６： 視点座標系に変換したセ
グメントのうち、表示領域以外の部分のデータを除去す
るクリッピング処理をする。

【００９０】ステップＳ７： 静止セグメントと移動セ
グメントのワールド座標系における表示位置を視野変換
した場合に、静止セグメントと移動セグメントとの間に
視点から観察した前後関係が生ずる。移動セグメントが
複数ある場合は移動セグメント同士の前後関係が生ず
る。ＣＰＵ１０はこれを特定し、Ｚ値に変換してＺバッ
ファに転送する。

【００９１】イメージ・ジェネレータ２０のグラフィッ
ク生成部２０１は、Ｚバッファ２１を参照して、セグメ
ントを構成するポリゴンの表示順序を特定する。

【００９２】ステップＳ８： ＣＰＵ１０は、移動セグ
メントの画像データを生成するたびに、ＲＡＭ１２の特
定表示要素データを参照し、その特定表示要素について
の座標データをＲＡＭ１２の特定表示要素格納領域に格
納していく。

【００９３】ＣＰＵ１０は、本発明の残像効果を創出す
るために、過去数フレーム分の特定表示要素データを読
取る。何フレーム分蓄積させるかは、メモリの容量とど
のような残像効果を狙うかにより決まる。セグメントの
頂点等から前回のフレーム以前の頂点の軌跡が長く連な
った残像（以下これを「尾」と表現する）を表示したい
のなら、蓄積させるデータの数を多くすればよい。

【００９４】ステップＳ９： ＣＰＵ１０は、特定表示
要素データの加工処理の内容を示すデータを参照し、加
工処理の有無を判定する。加工処理を行わない場合（Ｓ
９；ＮＯ）は、ステップＳ１４に移行する。

【００９５】ステップＳ１０： 加工処理を行う場合
（ステップＳ９；ＹＥＳ）は、さらに特定表示要素デー
タ中の加工処理の重み付け係数を読取り（ステップＳ１
０）、加工処理の内容を示すデータと必要な関数データ
を読取る（ステップＳ１１）。

【００９６】ステップ１２： 加工処理は、後述する実
施例で示すように、過去数フレーム分の表示要素の表示
態様を変化させるもので以下のものがある。

【００９７】１） 移動セグメントの移動速度に応じて
合成する過去の表示要素の数を変更する処理。この処理
は、移動体の移動速度が速いほど、人間が感じる現実の
残像が長く尾を引いて認識されることを模擬したもので
ある。ＣＰＵ１０は、移動オブジェクトの移動速度に応
じて、ＲＡＭ１２の特定表示要素格納領域から読み出す
過去の特定表示要素データの数を変更させる。例えば、
ある速度では、前々回のフレームのみの頂点Ａ１、Ｂ、
Ｃ１、…およびＡ２、Ｂ２、Ｃ２、…の特定表示要素デ
ータが読み取られ、それより大きい速度では、前４回の
フレームの特定表示要素データ（Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ
４、Ｃ１〜Ｃ４、…）が読取られる。

【００９８】２） 特定表示要素の表示をぼかしたり透
明度を増したりする加工処理。この加工処理は、特定表
示要素の画像データを生成した後、その周辺のデータと
の補間演算を行うことにより特定表示要素を中心に一定
の領域を半透明状態の画像データに加工するものであ
る。また、特定表示要素の画像表示を単純に薄くしても
よい。

【００９９】３） 特定表示要素の表示にテクスチャを
適用する加工処理。上記表示をぼかす加工処理に類似す
るが、演算処理により特定表示要素をぼかすのではな
く、予め周辺をぼんやりさせた特定表示要素のテクスチ
ャデータをテクスチャバッファ２２に転送させておき、
特定表示要素の表示位置にこのテクスチャデータを適用
するものである。例えば、セグメントが「車」であり、
そのテールランプに特定表示要素が設定されていると
き、テクスチャデータとして一定の直径の赤いテクスチ
ャを適用すれば、雨の中でガラスと通してテールランプ
を見たときのように、滲んで大きく認識される光の輪の
残像が表示される。

【０１００】４） 特定表示要素の表示位置を乱数によ
り変更する加工処理。特定表示要素の座標データは、過
去の特定表示要素の表示位置を記録している。この加工
処理では、所定の乱数を発生させ、発生させた乱数を座
標値に変換し、表示位置の座標データに加える。このよ
うにすれば、特定表示座標から揺らぐような尾が引かれ
て残像が表示される。座標値は、ワールド座標系におけ
るＸ軸方向、Ｙ軸方向またはＺ軸方向に変化させるのが
簡単であるが、複数の軸方向の座標を同時に変化させて
もよい。

【０１０１】５） 特定表示要素の表示位置を関数によ
り変更する加工処理。上記乱数の加工処理と同様に、Ｒ
ＡＭ１２に格納された関数データを用いて過去のフレー
ムにおける特定表示要素の表示位置を関数により変動さ
せる。関数の種類には特に制限はないが、揺らぐような
自然な残像を得るためには、三角関数のような周期関数
が好ましい。座標値を変化させる座標軸の方向は、上記
乱数と同様に考えられる。

【０１０２】６） 特定表示要素により、加工の重みを
変える加工処理。ステップＳ１０で読取った重み付け係
数は、その特定表示要素に対する加工の重みを示してい
る。この処理は、上記１）〜５）の各加工の強さを、こ
の重み係数に基づいて各特定表示要素ごとに変更させる
ものである。

【０１０３】なお、同一の特定表示要素であっても、ど
のくらい前のフレームの表示要素であるかに応じて重み
を変えることは好ましい。例えば、過去の表示要素ほど
透明度を増すような重みを与えた場合、残像が自然に消
えていくような表示がされる。

【０１０４】さて、残像の合成は、イメージ・ジェネレ
ータ２０がフレームバッファ２３１または２３１の各記
憶領域に記憶された画像データを順次合成していくこと
により達成される。すなわち、次のフレームにおけるフ
レーム画像を一つの記憶領域に格納し、前回のフレーム
における特定表示要素の画像データを、他のフレームバ
ッファに転送しておく。そして、合成選択回路２０３が
各記憶領域の画像データを合成して出力する。各記憶領
域には特定表示要素の画像データのみを記憶させてもよ
いし、次のフレームにおける画像データと特定表示要素
の画像データとを重ねた画像データを記憶させてもよ
い。いずれにせよ合成選択回路２０３が各記憶領域を参
照してその画像データをピクセル単位に合成し出力す
る。

【０１０５】さらに記憶領域の数を超えた特定表示要素
の画像を合成する場合には、一方のフレームバッファの
各記憶領域を参照することによって合成選択回路２０３
により合成された画像データを他方のフレームバッファ
に転送する。

【０１０６】以上の手順を繰り返すことにより、２つの
フレームバッファを用いれば、特定表示要素における過
去の画像データが合成された残像を表示できる。

【０１０７】ステップＳ１３： ステップＳ１０〜Ｓ１
２は、一つの特定表示要素データに対する処理であるた
め、残りの特定表示データがある限り、上記処理を繰り
返す。

【０１０８】ステップＳ１４： 以上で表示すべき画像
データが生成されるので、ＣＰＵ１０はこれら画像デー
タにレンダリング処理を施すためのコマンドを生成し、
イメージ・ジェネレータ２０に転送する。

【０１０９】ステップＳ１５： イメージ・ジェネレー
タ２０は、コマンドと画像データに基づいてレンダリン
グ処理を行い、ビデオ信号を生成し、モニタ２４に出力
する。次のフレーム画像を生成するタイミングになった
ら、再び、ステップＳ３〜Ｓ１５を繰り返す。

【０１１０】（実施例）本実施形態の画像表示装置で生
成される画像の実施例を示す。

【０１１１】図５に示す例は、過去３フレーム分の特定
表示要素により残像を表示させた例である。この例によ
れば、特定表示要素は移動方法すべての頂点に設定され
る。つまり、移動セグメントＳＧの移動方向の後方に位
置する頂点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨが特定
表示要素とされている。

【０１１２】Ａ０、Ｂ０、Ｃ０、Ｄ０、Ｅ０、Ｆ０、Ｇ
０およびＨ０が現在の各頂点の表示位置であるのに対
し、添字１〜３で表わされるのが過去の表示位置であ
る。例えば、頂点Ａであれば、Ａ０→Ａ１→Ａ２→Ａ３
と連なる「尾」が残像として表示される。これら残像の
軌跡は、移動セグメントＳＧの移動軌跡を複写したもの
となる。

【０１１３】図６に示す例は、幾つかの表示要素のみを
特定表示要素に設定した例である。この例では、特定表
示要素の間でも重み付けを変えあり、しかも過去の表示
要素になる程重みを少なく設定してある。その加工処理
は、重み付け係数に応じてテクスチャを濃くしたり薄く
したりするものである。この例によれば、頂点ＡとＥの
みが特定表示要素に設定されているため、残りの頂点は
「尾」を引かない。また、頂点Ａの頂点には、Ｅよりも
３段階上の重みを与えてある。したがって、Ａからは長
く大きいテクスチャが引きずられることになるが、Ｅか
らは短い尾しか引きずられない。また、Ａからの尾は、
先端（過去のフレームの表示位置）になる程、テクスチ
ャの透明度が増していく。

【０１１４】図７に示す例は、図６に示す加工処理に加
えて、過去の特定表示要素の表示位置に関数で変更を加
えたものである。この例によれば、頂点ＡおよびＥに関
する過去の表示位置（Ａ１、Ａ２、Ａ３あるいはＥ１、
Ｅ２、Ｅ３）について、関数データに基づいてその位置
に変更が加えられている。したがって、頂点ＡおよびＥ
の頂点から引きずられる尾は、時間とともにその表示位
置が変化して表示される。

【０１１５】図８乃至図１０に、関数として正弦三角関
数を適用した場合に表示位置が変化する様子を示してあ
る。α１、α２、α３は特定表示要素の座標に付加する
値である。１フレームごとにセグメントを移動させる
と、各点は、Ａ０→Ａ１、Ａ１→Ａ２、Ａ２→Ａ３とず
れていき、それに応じて付加される値αも変動してい
く。実際に画像表示するための各頂点の表示位置は、特
定表示要素の座標データにα用いて所定の演算を行って
算出する。この演算は、加算のみならず乗算等でもよ
い。

【０１１６】この例によれば、特定表示要素から尾が波
打ちながら引きずられるような画像表示がされる。

【０１１７】なお、原点（現在の特定表示要素の表示位
置）自体も移動させてもよい。つまり、残像の尾を必ず
現在の特定表示要素から引きずるように表示する必要は
なく、離れた位置から表示されるように設定してもよ
い。例えば、移動セグメントが「ロケット」である場
合、ロケットの表面上の任意の点を特定表示要素に設定
する。そして、この特定表示要素を原点とする残像を表
示するにあたり、この原点自体にもオフセットの座標値
を与えて、残像を表示させる。そして残像の尾として表
示する部分に「煙」を表現するテクスチャデータを適用
する。このようにすれば、ロケットの表面から冷却ガス
が漏れ出ていくような様子を表示できる。

【０１１８】図１１に示す例は、ポリゴンを特定表示要
素に設定した例である。同図では、頂点Ｂ、Ｃ、Ｆ、Ｇ
で囲まれたポリゴンが特定表示要素に設定してある。加
工処理や重み付けに対する考え方は、頂点を特定表示要
素に設定した上記各例と同様である。この例によれば、
ポリゴンにより表示される面が尾を引きずるような画像
を表示させたり、その尾をぼかしたり透明にさせたりで
きる。また、尾自体に揺らぎを与えることもできる。

【０１１９】（利点）本発明によれば、セグメントのう
ち特定の頂点やポリゴン等の表示要素のみを、残像を生
成するための特定表示要素とするので、限られた記憶容
量であっても残像効果を作ることができる。また、一定
数の頂点やポリゴン等に対して座標演算をすればよいの
で、演算時間が短くて済む。よって、時間に余裕がある
限り、より多数の表示要素に残像効果を与えたり、加工
処理を施したりできる。

【０１２０】また、表示要素ごとに重み付け係数を変え
るので、視覚的効果が高いか低いかに応じて表示要素に
与える残像効果の程度を変更することができる。

【０１２１】また、用いる特定表示要素データの数を変
えることもできるので、移動セグメントの速度に応じて
尾の長さを変えることができる。

【０１２２】また、特定表示要素をぼかしたり透明にし
たり、テクスチャを提供したりできるので、視覚的効果
の高い残像を表示できる。

【０１２３】また、特定表示要素の座標を変更させるこ
とができるので、例えば移動セグメントが直線的に移動
しても揺らいだような残像を表示でき、自然な残像に近
い表示が行える。

【０１２４】＜実施形態２＞本発明の実施形態２は、従
来のモーションブラーの改良に関する。すなわちフレー
ムごとの表示位置を残像として表示するだけではなく、
フレーム間の中間位置における画像（以下中間画像とい
う）をも生成して合成する画像表示装置に関する。

【０１２５】（構成）本実施形態２の構成は、前記実施
形態１と同様なので説明を省略する。なお、本実施形態
においても、残像効果を行うため低解像度モードで構成
する。つまり、図２に示す画像処理ブロック２のＺバッ
ファ２１、フレームバッファ２３１および２３２の各々
を、必要とされる中間画像の数に応じた記憶領域に分割
して構成する。本実施形態では、フレームごとの表示位
置の間を４分割した場合を例示する。このため、Ｚバッ
ファ２１は、４つのバッファ２１１〜２１４により構成
され、フレームバッファ２３１は、４つの記憶領域２３
１１〜２３１４により構成され、フレームバッファ２３
２は４つの記憶領域２３２１〜２３２４により構成され
ている。

【０１２６】記憶領域２３１１〜２３１４は、選択信号
Ｃ２３１１〜Ｃ２３１４を同時に出力することで、同時
に同一データを書き込むことが可能に構成されている。
同様に、記憶領域２３２１〜２３２４は、選択信号Ｃ２
３２１〜Ｃ２３２４を同時に出力することで、同時に同
一データを書き込むことが可能に構成されている。もち
ろん、個別に選択信号を出力することにより、個別にデ
ータを書き込み、読み出すことが可能に構成されてい
る。

【０１２７】（動作）次に、本実施形態の動作を図１２
のフローチャートを参照して説明する。この処理に先立
って、ＣＰＵ１０には中間画像を用いた残像を表示する
旨が指定されているものとする。

【０１２８】ステップＳ２０： まず、ＣＰＵ１０は、
イメージ・ジェネレータ２０を制御することにより、前
回のフレームで合成選択回路２０３が合成した最終画像
データを他方のフレームバッファ（仮に２３１とする）
の各記憶領域に同時に転送させる。

【０１２９】図１３にはフレームバッファ２３１の各記
憶領域に転送された前回のフレームにおける画像データ
の表示例である。記憶領域２３１１〜２３１４のそれぞ
れの内容はＦ１〜Ｆ４に相当する。セグメントＯ１とＯ
２は静止セグメントである。静止セグメントＯ１および
Ｏ２は非透過のセグメントなので、静止セグメントＯ２
の背後にあるセグメントは総て隠される。

【０１３０】ステップＳ２１： ＣＰＵ１０は、プログ
ラムデータに基づく命令あるいは入力装置からの操作デ
ータに基づいてプログラムシーケンスを遂行し、次回の
フレームにおける移動セグメントの表示位置を計算す
る。そして、予め設定されたフレーム間の分割数に基づ
いて、中間の表示位置を演算する。この演算は、前回の
フレームにおける表示位置と次回のフレームにおける表
示位置とをその分割数で均等割りすればよい。ただし、
実施形態１で説明したように、表示位置を変更する加工
処理を施してもよい。すなわち、乱数や関数データを用
いて、均等割りで計算した中間表示位置に変更を加える
のである。このようにすれば、残像が揺らいでいるよう
な画像を表示できる。

【０１３１】ステップＳ２２： 次に、ＣＰＵ１０は、
移動セグメントの手前に重なるセグメントが半透明か否
かを判定する。すなわち、最初の表示位置における移動
セグメントの画像データを格納する記憶領域２３１１の
表示優先順位を規定するＺバッファ２１１を参照する。
そして、最初の中間表示位置における移動セグメントの
画像データＯ３２を生成し、その移動セグメントよりＺ
値の大きい（つまり画面奥側に表示すべき）セグメント
を特定する。静止セグメントＯ１がこれに相当する。そ
して、静止セグメントＯ１が半透明か否かを判断する。
その結果、透明でない場合（Ｓ２２；ＮＯ）は通常のＺ
バッファのＺ値に基づくソーティングを行い、半透明な
場合（Ｓ２２；ＹＥＳ）は順序を変えたソーティングを
行う。

【０１３２】このように処理する理由を、図１９および
図２０を参照して説明する。図１９では、木Ｉ１、人Ｉ
２および車Ｉ３の３つのセグメントが表示されており、
この順番で視点の手前側に位置する。人Ｉ２と車Ｉ３は
半透明のセグメントである。一番手前のセグメントが半
透明である点で、図１３と異なる。

【０１３３】これら半透明のセグメントが他のセグメン
トと重なる場合、手前に位置するセグメントが非透過に
表示されるのならば、Ｚ値の比較のうえソーティング処
理すれば、表示上の不都合はない。Ｚ値を参照してその
ままソーティング処理すれば、背後のセグメントは隠さ
れる（ステップＳ２３）。一方、手前に位置するセグメ
ントが半透明である場合、両セグメントが重なる領域で
は両セグメントのテクスチャが合成される。図１９で
は、手前に位置する人Ｉ２が移動セグメントであり半透
明なので、画像合成の結果、領域Ａ１〜Ａ３でテクスチ
ャが合成されている。

【０１３４】半透明で合成されたセグメントのさらに手
前に、半透明のセグメントが重なる場合に不都合が生ず
る。同図では、木Ｉ１と人Ｉ２との合成画像にさらに車
Ｉ３の画像が重なっている。このとき、車Ｉ３は半透明
のセグメントであるため、背後にあるセグメントの画像
と合成される。木Ｉ１と車Ｉ３とは距離があるため合成
させない方が視覚上好ましい。このため、車Ｉ３のうち
木Ｉ１と重なっている部分は非透過に設定する。車Ｉ３
と木Ｉ１とが重なっても車は半透明に表示されない。人
Ｉ２と重なっている部分のみが半透明となり、人Ｉ２の
テクスチャと車Ｉ３のテクスチャとが合成され、領域Ａ
４となる。

【０１３５】ところが、人Ｉ２のセグメントは、木Ｉ１
のセグメントと合成されることで、すてでテクスチャが
合成された領域Ａ３が存在する。この部分にはすでに木
Ｉ１のテクスチャが混在しており、これが車Ｉ３のテク
スチャと合成されてしまう。

【０１３６】つまり、半透明のセグメントが手前に位置
すると、表示したくない画像が表示されてしまうのであ
る。

【０１３７】これに対処するため、手前に位置するセグ
メントが半透明である場合、図２０に示すように、手前
にあるセグメントＩ３と移動セグメントＩ２とを合成
し、合成した画像と背後にあるセグメントＩ１とをさら
に合成する必要がある(ステップＳ２４)。このような手
順によれば、手前に位置するセグメントが半透明であっ
ても、表示したくないテクスチャデータが合成されて表
示されるといった不都合がなくなる。

【０１３８】したがって、移動セグメントの手前に位置
するセグメントがある場合、その手前に位置するセグメ
ントが非透過なセグメントであれば、Ｚ値に基づく合成
を行い（ステップＳ２３）、半透明なセグメントであれ
ば、この半透明なセグメントと移動セグメントとの合
成、さらにこれと背後のセグメントの合成という二回の
合成を行う（ステップＳ２４）。

【０１３９】ソーティング処理を行いながら、記憶領域
２３１１の画像データとこの最初の中間表示位置に表示
する移動セグメントＯ３１の画像データとを合成する。
この合成処理はピクセル単位で行われ、合成結果はその
記憶領域に再度記憶される。つまり、記憶領域２３１１
に記憶された画像データは更新されていく。

【０１４０】なお、合成の際、記憶領域に記憶された画
像データと移動セグメントの画像データの重ねあわせの
重み付けを各中間表示位置ごとに変更して合成してもよ
い。このように制御すれば、例えば、残像の末尾にいく
に連れて残像が薄くなっていくような画像を生成でき
る。

【０１４１】この更新された記憶領域２３１１の画像デ
ータの内容を、図１４のＦ１に示す。同図に示すよう
に、静止セグメントＯ１は視点から観察して移動セグメ
ントＯ３１の背後に観察され、静止セグメントＯ２は、
移動セグメントＯ３１の手前に存在する。残像は通常半
透明に表示するので、移動セグメントＯ３１と静止セグ
メントＯ１との重複部分は合成されたテクスチャデータ
で表示される。

【０１４２】ステップＳ２５： 次の中間表示位置が存
在する場合には（ＹＥＳ），再びステップＳ２２乃至Ｓ
２５を繰り返す。２番目の中間表示位置における移動セ
グメントＯ３２の画像データを、図１５に示すように、
記憶領域２３１２（Ｆ２）に書き込む。さらに３番目の
中間表示位置における移動セグメントＯ３３の画像デー
タを、図１６に示すように、記憶領域２３１３（Ｆ３）
に書き込む。最後に４番目の中間表示位置における移動
セグメントＯ３４の画像データを、図１７に示すよう
に、記憶領域２３１４（Ｆ４）に書き込む。

【０１４３】以上の処理により、各中間表示位置におけ
る移動セグメントの画像が合成されたら、イメージ・ジ
ェネレータ２０は各記憶領域２３１１〜２３２４の総て
の画像データをピクセル単位で合成して出力する。この
最終的に出力される画像データは、図１８に示すよう
に、中間表示位置における移動セグメントの画像が総て
合成されている。

【０１４４】ステップＳ２６： 残像の表示を終える場
合には（ＹＥＳ）、残像効果を終了し、通常の高解像度
モードに変更する（Ｓ２８）。すなわち、複数の記憶領
域に分割されていたフレームバッファ２３１、２３２の
各々を、1フレームの画像データを記憶するために使用
する。さらに次のフレームにおける移動セグメントの表
示位置までも尾を引きずらせたい場合（ＮＯ）には、上
記処理で最終的に生成できた合成画像データを他方のフ
レームバッファ２３２の各記憶領域総てに転送する（ス
テップＳ２７）。すなわち、図１８の画像データを転送
する。その後、再びステップＳ２１乃至Ｓ２７を繰り返
す。

【０１４５】以上のように、本実施形態によれば、移動
セグメントの移動速度が速く、フレームごとの表示位置
における移動セグメントの画像を合成していったので
は、残像が飛び飛びになってしまう場合にも、緻密な残
像を表示させることができる。

【０１４６】また、移動セグメントの手前に半透明のセ
グメントが重なっている場合であっても、正しい表示が
行える。

【０１４７】さらに、最終的に生成された合成画像デー
タを再度複数のフレームバッファに複写して同様の処理
を繰り返すことにより、フレーム間の移動距離を超えた
長い残像の尾を表示させることができる。

【０１４８】また、中間表示位置を変更させることで、
残像の軌跡に揺らぎを与え、自然な残像を表示させるこ
とができる。

【０１４９】＜その他の変形例＞本発明は上記実施の形
態によらず種々に変形して適用させることが可能であ
る。

【０１５０】（１） 複数の表示要素により構成された
１以上のセグメントを移動させて画像表示する画像表示
装置において、前記セグメント内における各前記表示要
素の相対位置を、自然現象を模擬した手順で時間の経過
に伴って変化させることは好ましい。

【０１５１】セグメントが破壊された建物の一部等であ
る場合、さらにそれを構成する表示要素（セグメントが
一つのポリゴンであれば、そのポリゴン内に設定された
複数の点、セグメントが複数のポリゴンからなっていれ
ば、そのうち一のポリゴンあるいは頂点等）を、自然現
象に応じた挙動でセグメント内で動かす。その動きは、
例えば単純振動のようなものでよい。

【０１５２】この態様によれば、自然界で生ずる複雑な
動きを再現できる。

【０１５３】（２） さらにセグメントを、自然現象を
模擬した手順で時間の経過に伴って変化させることは好
ましい。

【０１５４】例えば、破片であるセグメントが徐々に崩
壊していくように、プログラムで形状の変化を設定す
る。このようにすれば、破片がさらに壊れていくような
複雑な画像を表示できる。

【０１５５】（３） 複数の表示要素により構成された
複数のセグメントを独立に移動させて画像表示する画像
表示装置において、セグメントを構成する各表示要素の
画像データを同一構造とし、当該同一構造の画像データ
を配列して当該セグメントの画像データを構成すること
は好ましい。

【０１５６】画像データが同一構造なので、ハードウェ
アにより演算させやすく、ＣＰＵの負担を軽減させるこ
とができ、また、高速に演算させることが可能となるの
で、より多量の画像データを取り扱うことができる。

【０１５７】（４） 複数の表示要素により構成された
複数のセグメントを独立に移動させて画像表示する画像
表示装置において、セグメントを構成する各表示要素を
同一形状とし、当該同一形状の表示要素を集合させて当
該セグメントを画像表示することは好ましい。

【０１５８】表示要素が同一形状なので、同一のアドレ
スを参照することでセグメントの画像データを生成でき
る。よって、メモリ使用量を軽減できる。

【０１５９】（５） さらに、各セグメントが表示空間
に占める割合に応じて、セグメントを構成する表示要素
の個数を変化させることは好ましい。

【０１６０】例えば、点によって構成されるセグメント
の場合、視点の近くに位置する場合は多量の点を表示さ
せる必要があるが、視点の遠くに位置する場合には、少
量の点のみ表示すれば十分と考えられる。これにより、
視覚的効果のより高い部分にＣＰＵ等の資源をより多く
割り当てることができ、資源の利用度を適正にすること
ができる。

【０１６１】（６） 複数の多面体により構成されたセ
グメントにレンダリング処理を施し当該セグメントの表
面を滑らかに画像表示する画像表示装置において、レン
ダリング処理により複数の多面体にわたり形成される曲
面を、非有理一様Ｂスプライン曲面にすることは好まし
い。さらに、当該非有理一様Ｂスプライン曲面の演算に
あたり、複数の多面体のデータを最適化することは好ま
しい。

【０１６２】非有理一様Ｂスプライン曲面は、レンダリ
ング処理に適する。このとき、多面体のデータが最適化
されていれば、効率的な演算が行える。

【０１６３】（７） 複数の多面体により構成されたセ
グメントにレンダリング処理を施し当該セグメントの表
面を滑らかに画像表示する画像表示装置において、レン
ダリング処理により前記複数の多面体にわたり形成され
る曲面を、非有理一様Ｂスプライン曲面にすることは好
ましい。さらに、当該非有理一様Ｂスプライン曲面の演
算アルゴリズムの一部を圧縮したことは好ましい。

【０１６４】非有理一様Ｂスプライン曲面の演算アルゴ
リズム中、視覚に大きく影響しない部分のアルゴリズム
を圧縮できれば、視覚的効果が高く、かつ、演算時間が
短くて済む画像表示装置を提供できる。

【０１６５】

【発明の効果】本発明によれば、仮想空間を移動するセ
グメントを表示するにあたり、メモリを一定量に抑え、
かつ画像の緻密さを失うことなく、モーションブラーあ
るいはこれと類似する視覚的効果の得られる画像をフレ
ーム期間内に生成しうる画像表示技術を提供することが
できる。

【０１６６】すなわち、本発明によれば、セグメントの
特定表示要素を残像効果に使用する画像データとしたの
で、メモリを一定量に抑え、かつ画像の緻密さを失うこ
となくフレーム期間内に、新たな残像効果の得られる画
像を表示できる。

【０１６７】また、本発明によれば、残像として表示す
る表示要素の表示態様に加工処理を施したので、残像に
変化を加えより高い視覚的効果の得られる残像効果を提
供することができる。

【０１６８】また、本発明によれば、解像度を落として
前回のフレームで表示したセグメントの表示位置から新
たな表示位置までの間を細分化し、その中間画像データ
を生成したので、メモリを一定量に抑え、かつ画像の緻
密さを失うことなくフレーム期間内に残像を表現する画
像を生成できるモーションブラーの技術を提供できる。
特に、フレームバッファを複数の記憶領域に分割し、各
記憶領域に同時書き込みを可能にし、中間表示位置にお
ける画像データを各々記憶させるよう構成したので、従
来と同等の記憶容量のメモリ構成で一定期間以内の演算
により生成することができる。

【０１６９】また、本発明によれば、破片が舞い散るよ
うな画像の画像データを、メモリを一定量に抑え、かつ
画像の緻密さを失うことなくフレーム期間内に生成し、
破片を表現力豊かに表示できる。

【０１７０】また、本発明によれば、複数の多面体によ
り構成されたセグメントに対するレンダリング処理に非
有理一様Ｂスプライン関数を用いながらも、メモリを一
定量に抑え、かつ画像の緻密さを失うことなくフレーム
期間内に、その演算を完遂させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置を適用したゲーム装置の
ブロック図である。

【図２】画像処理ブロックの詳細なブロック図である。

【図３】実施形態１の残像生成処理を説明するフローチ
ャートである。

【図４】実施形態１のメモリマップの例である。

【図５】総ての頂点を特定表示要素に設定した場合の残
像の表示例である。

【図６】特定表示要素に重み付けをした場合の残像の表
示例である。

【図７】残像の表示位置に変更を加えた場合の残像の表
示例である。

【図８】残像の表示位置に変更を加える正弦三角関数の
様子である（その１）。

【図９】残像の表示位置に変更を加える正弦三角関数の
様子である（その２）。

【図１０】残像の表示位置に変更を加える正弦三角関数
の様子である（その３）。

【図１１】ポリゴンを特定表示要素に設定した場合の残
像の表示例である。

【図１２】実施形態２の処理を説明するフローチャート
である。

【図１３】前回のフレームの画像データ転送後の各記憶
領域の画像データの内容である。

【図１４】最初の中間表示位置における移動セグメント
の画像データを合成した後の各記憶領域の画像データの
内容である。

【図１５】２番目の中間表示位置における移動セグメン
トの画像データを合成した後の各記憶領域の画像データ
の内容である。

【図１６】３番目の中間表示位置における移動セグメン
トの画像データを合成した後の各記憶領域の画像データ
の内容である。

【図１７】４番目の中間表示位置における移動セグメン
トの画像データを合成した後の各記憶領域の画像データ
の内容である。

【図１８】各記憶領域における画像データを合成した後
の最終画像データの内容である。

【図１９】手前にあるセグメントが半透明であるため不
都合が生じる場合の説明図である。

【図２０】手前にあるセグメントが半透明であっても不
都合がない処理手順の説明図である。

【符号の説明】

１…制御ブロック、１０…ＣＰＵ，１２…メモリ、２
１、２１１〜２１４…Ｚバッファ、２３…フレームバッ
ファ、２３１…第１系統のフレームバッファ、２３２…
第２系統のフレームバッファ、２３１１〜２３１４、２
３２１〜２３２４…記憶領域

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｇ 5/38 Ｇ０６Ｆ 15/66 ４５０

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セグメントの表示位置を順次変化させる
   ことにより仮想空間を移動する当該セグメントを画像表
   示する画像表示装置において、 新たな表示位置に前記セグメントを表示させる際に、そ
   れ以前に表示した当該セグメントの画像データのうち、
   予め特定要素として設定した当該セグメント上の１以上
   の表示要素に関する１以上の画像データを、前記新たな
   表示位置に表示させるセグメントの画像データと合成し
   て画像表示することを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 セグメントの表示位置を順次変化させる
   ことにより仮想空間を移動するセグメントを画像表示す
   る画像表示装置において、 前記セグメントの画像データを格納する複数のバッファ
   と、 前記セグメントの新たな表示位置を演算し、当該新たな
   表示位置に当該セグメントを表示させる画像データを一
   の前記バッファに格納させ、それ以前に表示されたセグ
   メントの画像データのうち、予め特定要素として設定し
   た当該セグメント上の１以上の表示要素に関する画像デ
   ータを、１以上の他の前記バッファから読み取って、前
   記一のバッファに格納させた前記画像データと合成する
   処理回路と、 前記処理回路が合成した画像データに基づき画像表示す
   る表示回路と、を備えたことを特徴とする画像表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記セグメントの画像データと合成する
   ための前記表示要素のそれ以前の画像データの数を、当
   該セグメントの移動速度に対応して変化させる加工処理
   を行う請求項1または請求項２のいずれか一項に記載の
   画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記セグメントの画像データと合成する
   前記表示要素の画像データに対し、当該表示要素の表示
   態様を元の表示態様と異ならせた上で前記セグメントの
   画像データと合成する加工処理を行う請求項１乃至請求
   項３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
5. 【請求項５】 前記表示態様を異ならせる加工処理は、
   前記表示要素をぼかして表示するものである請求項４に
   記載の画像表示装置。
6. 【請求項６】 前記表示態様を異ならせる加工処理は、
   前記表示要素の透明度を変えて表示するものである請求
   項４に記載の画像表示装置。
7. 【請求項７】 前記セグメントの画像データと合成する
   ための前記表示要素の画像データに対し、当該表示要素
   の仮想空間における表示位置を変化させた上で前記セグ
   メントの画像データと合成する加工処理を行う請求項１
   乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
8. 【請求項８】 前記表示位置を変化させる加工処理は、
   予め定めた関数に基づいて前記表示要素の仮想空間にお
   ける表示位置を変化させるものである請求項７に記載の
   画像表示装置。
9. 【請求項９】 前記表示位置を変化させる加工処理は、
   乱数に基づいて前記表示要素の仮想空間における表示位
   置を変化させるものである請求項７に記載の画像表示装
   置。
10. 【請求項１０】 複数の表示要素を前記セグメント上に
    設定し、互いに異なる前記加工処理の重みを各表示要素
    に与える請求項４乃至請求項９のいずれか一項に記載の
    画像表示装置。
11. 【請求項１１】 前記表示要素は前記セグメントを構成
    するポリゴンである請求項１乃至請求項１０のいずれか
    一項に記載の画像表示装置。
12. 【請求項１２】 前記表示要素はポリゴンを前記セグメ
    ントを構成する頂点である請求項１乃至請求項１０のい
    ずれか一項に記載の画像表示装置。
13. 【請求項１３】 セグメントの表示位置を順次変化させ
    ることにより仮想空間を移動する当該セグメントを画像
    表示する画像表示方法において、 新たな表示位置に前記セグメントを表示させる際に、そ
    れ以前に表示した当該セグメントの画像データのうち、
    予め特定要素として設定した当該セグメント上の１以上
    の表示要素に関する１以上の画像データを、前記新たな
    表示位置に表示させるセグメントの画像データと合成す
    るステップと、前記ステップにより合成された画像デー
    タを画像表示するステップと、を備えたことを特徴とす
    る画像表示方法。
14. 【請求項１４】 コンピュータに、セグメントの表示位
    置を順次変化させることにより仮想空間を移動する当該
    セグメントを画像表示させるプログラムが記録された記
    録媒体であって、 新たな表示位置に前記セグメントを表示させる際に、そ
    れ以前に表示した当該セグメントの画像データのうち、
    予め特定要素として設定した当該セグメント上の１以上
    の表示要素に関する１以上の画像データを、前記新たな
    表示位置に表示させるセグメントの画像データと合成す
    るステップと、前記ステップにより合成された画像デー
    タを画像表示するステップと、をコンピュータに実行さ
    せるプログラムが記録された機械読取り可能な記録媒
    体。
15. 【請求項１５】 セグメントの表示位置を順次変化させ
    ることにより仮想空間を移動するセグメントを画像表示
    する画像表示装置において、 次のフレームで新たな表示位置に前記セグメントを表示
    させる際に、前回のフレームで表示した当該セグメント
    の表示位置から前記新たな表示位置までの間を細分化し
    て一連の表示位置を演算し、前記一連の表示位置に表示
    させる前記セグメントの画像をフレーム画像を分割した
    解像度で生成し、それらを順次合成して画像表示するこ
    とを特徴とする画像表示装置。
16. 【請求項１６】 セグメントの表示位置を順次変化させ
    ることにより仮想空間を移動するセグメントを画像表示
    する画像表示装置において、 一枚の画面の画像データを各々格納可能な複数の記憶装
    置と、 前記複数の記憶装置に格納された画像データを合成して
    出力する処理回路と、 前記処理回路の出力した合成された画像データに基づい
    て画像表示する表示回路と、を備え、 前記処理回路は、前記複数の記憶装置に複写された前回
    のフレームの画像データに基づいて、前回のフレームの
    表示位置から次のフレームにおける前記セグメントの新
    たな表示位置までの間を細分化して前記セグメントの一
    連の表示位置を演算し、各表示位置において前記セグメ
    ントを表示させる中間画像データをフレーム画像を分割
    した解像度で生成し、前記中間画像データと前回のフレ
    ームの画像データとを重ね合せた画像データを、各表示
    位置に対応させた前記記憶装置の各々に記憶させ、前記
    記憶装置に記憶させた各表示位置における前記セグメン
    トの画像が重ね合わされた画像データの各々を合成して
    一連の表示位置におけるセグメントが重ね合わされた最
    終画像データを出力するを特徴とする画像表示装置。
17. 【請求項１７】 前記複数の記憶装置と同一の構成を備
    える他の複数の記憶装置をさらに備え、 前記処理回路は、一方の前記複数の記憶装置に記憶され
    た画像データを合成して前記最終画像データを出力する
    際に、他の前記複数の記憶装置の各々に当該最終画像デ
    ータを転送する請求項１６に記載の画像表示装置。
18. 【請求項１８】 前記処理回路は、前記表示位置ごとに
    異なる重み付けで、前記中間画像データと前回のフレー
    ムの画像データとを重ね合せる請求項１６に記載の画像
    表示装置。
19. 【請求項１９】 前記処理回路は、予め設定された画像
    表示の解像度に応じて、前記記憶装置を、一のバッファ
    を複数に分割した記憶領域で構成するか、複数のバッフ
    ァで構成するかを選択する請求項１６に記載の画像表示
    装置。
20. 【請求項２０】 前記記憶装置に格納された画像データ
    に対応するＺ値が格納されたＺバッファをさらに備え、 前記処理回路は、前記複数の記憶装置に格納された画像
    データの各々を合成する際に、前記Ｚバッファに格納さ
    れたＺ値を参照して画像を合成する請求項１６に記載の
    画像表示装置。
21. 【請求項２１】 前記処理回路は、前記前回のフレーム
    で表示した画像データと前記移動するセグメントを表示
    させる画像データとを合成するに当たり、当該セグメン
    トの手前に重なる半透明のセグメントが存在する場合に
    は、当該半透明のセグメントを表示させる画像データと
    前記移動するセグメントを表示させる画像データとを合
    成した後、この合成した画像データと、前記移動するセ
    グメントの背後に存在するセグメントを表示させる画像
    データと、を合成する請求項１６に記載の画像表示装
    置。
22. 【請求項２２】 セグメントの表示位置を順次変化させ
    ることにより仮想空間を移動する当該セグメントを画像
    表示する画像表示方法において、 次のフレームで新たな表示位置に前記セグメントを表示
    させる際に、前回のフレームで表示した当該セグメント
    の表示位置から前記新たな表示位置までの間を細分化し
    て一連の表示位置を演算するステップと、前記一連の表
    示位置に表示させる前記セグメントの画像をフレーム画
    像を分割した解像度で生成するステップと、それらを順
    次合成して画像表示するステップと、を備えたことを特
    徴とする画像表示方法。
23. 【請求項２３】 コンピュータに、セグメントの表示位
    置を順次変化させることにより仮想空間を移動する当該
    セグメントを画像表示させるプログラムが記録された記
    録媒体であって、 次のフレームで新たな表示位置に前記セグメントを表示
    させる際に、前回のフレームで表示した当該セグメント
    の表示位置から前記新たな表示位置までの間を細分化し
    て一連の表示位置を演算させるステップと、前記一連の
    表示位置に表示させる前記セグメントの画像をフレーム
    画像を分割した解像度で生成させるステップと、それら
    を順次合成して画像表示させるステップと、をコンピュ
    ータに実行させるプログラムが記録された機械読取り可
    能な記録媒体。
24. 【請求項２４】 複数の表示要素により構成された１以
    上のセグメントを移動させて画像表示する画像表示装置
    において、 前記セグメント内における各前記表示要素の相対位置
    を、自然現象を模擬した手順で時間の経過に伴って変化
    させることを特徴とする画像表示装置。
25. 【請求項２５】 前記セグメントを、自然現象を模擬し
    た手順で時間の経過に伴って変化させる請求項２４に記
    載の画像表示装置。
26. 【請求項２６】 複数の表示要素により構成された複数
    のセグメントを独立に移動させて画像表示する画像表示
    装置において、 前記セグメントを構成する各表示要素の画像データを同
    一構造とし、当該同一構造の画像データを配列して当該
    セグメントの画像データを構成することを特徴とする画
    像表示装置。
27. 【請求項２７】 複数の表示要素により構成された複数
    のセグメントを独立に移動させて画像表示する画像表示
    装置において、 前記セグメントを構成する各表示要素を同一形状とし、
    当該同一形状の表示要素を集合させて当該セグメントを
    画像表示することを特徴とする画像表示装置。
28. 【請求項２８】 各前記セグメントが表示空間に占める
    割合に応じて、当該セグメントを構成する表示要素の個
    数を変化させる請求項２６または請求項２７のいずれか
    一項に記載の画像表示装置。
29. 【請求項２９】 複数の多面体により構成されたセグメ
    ントにレンダリング処理を施し当該セグメントの表面を
    滑らかに画像表示する画像表示装置において、 前記レンダリング処理により前記複数の多面体にわたり
    形成される曲面は、非有理一様Ｂスプライン曲面であ
    り、当該非有理一様Ｂスプライン曲面の演算にあたり、
    前記複数の多面体のデータを最適化したことを特徴とす
    る画像表示装置。
30. 【請求項３０】 複数の多面体により構成されたセグメ
    ントにレンダリング処理を施し当該セグメントの表面を
    滑らかに画像表示する画像表示装置において、 前記レンダリング処理により前記複数の多面体にわたり
    形成される曲面は、非有理一様Ｂスプライン曲面であ
    り、当該非有理一様Ｂスプライン曲面の演算アルゴリズ
    ムの一部を圧縮したことを特徴とする画像表示装置。