JPH1186031A - 画像処理装置及び画像処理方法並びに媒体 - Google Patents
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Abstract
向を変更することによりプレーヤーにとって自然な画
面、例えば実際のカーレースの実況中継画面のようなリ
アルな画像を提供する。 【解決手段】 車両が回転したときに、車両の回転角度
に応じて視点の位置CP及び視線の方向Tを移動する
(CP‘からCPへ、T’からTへ)とともに、視点の
位置の変位uと前記視線の方向の変位vとを異ならせた
(CP“、T”)。視点の位置の変位uと視線の方向の
変位vとの比は約1対5である。
Description
内に定義された物体を、所定の視点から見た画像を生成
するための画像処理装置及び画像処理方法、並びにこれ
らの実現するためのプログラムが格納された媒体に関す
る。
を見ながら、プレーヤーの操作に基づき、仮想空間内に
設定されたコース上にレーシングカー等を走行させ、順
位を競うゲーム装置が知られている。
グカーの運転手の視点から前方を見た、いわゆる主観画
像と、レーシングカーの後方から前方を見て、そのレー
シングカーを含む画像を生成する、いわゆる客観画像と
を提供することが行われている。従来のこの種の客観画
像において、その視点は固定、例えばレーシングカーの
後方の斜め上方に固定的に設定されていた。しかし、こ
の固定された客観視点によれば、レーシングカーが走行
するコースに斜面があり、しかもその斜面の角度が急激
に変化する場合、視点がコースの裏面側を潜ってしま
い、ゲーム空間をコースの裏側から見た奇妙な画像を表
示してしまう問題があった。また、固定された客観視点
から見たコースは常に同じ傾きを持つように画像表示さ
れてしまい、リアリティーを損なっていた。
が傾斜の変化するコースを移動する際、プレーヤーカー
及びコースの傾きを視覚的に効果的に演出でき、かつ良
好な画像を表示することができるゲーム用合成方法とし
て、特開平9−167256号に開示されたものがあ
る。この技術は、ゲーム用オブジェクト空間内に設定さ
れたコースを移動するプレーヤーカーの後方に、その移
動方向に向けた客観視点を設定し、この視点からオブジ
ェクト空間を見た画像を合成するゲーム用画像合成方法
である。この方法は、プレーヤーカーが水平移動及び登
坂移動する場合には、オブジェクト空間のワールド座標
系内において、前記視点がプレーヤーカーの所定位置に
対して後方斜め上方に位置するように制御し、プレーヤ
ーカーが下り移動する場合には、プレーヤーカーのロー
カル座標系内において、前記視点がプレーヤーカーの所
定位置に対し後方斜め上方に位置するように制御する。
では、水平線を基準として単に機械的に客観視点の位置
を変更するのみであり、柔軟性に欠けていた。得られる
画面も不自然なものであり、プレーヤーにとって自然な
画面、例えば実際のカーレースの実況中継画面のような
リアルな画像を望むべくもなかった。また、前記公知技
術では、客観視点の位置の変更について言及しているも
のの、主観視点の位置の変更については何らの記載もさ
れていない。よりリアルな画像を提供するためには、主
観視点の位置も適宜変更すべきである。
れたもので、主観視点又は客観視点のいずれか一方、あ
るいは両方の位置を変更可能にすることにより、より自
然で好ましい画像を提供することができる画像処理装置
及び画像処理方法、並びにこれらの実現するためのプロ
グラムが格納された媒体を提供することを目的とする。
装置は、物体の形状データが予め記憶される形状メモリ
と、前記形状メモリに記憶された形状データに基づき三
次元仮想空間内の物体の座標値の設定を行う処理部と、
前記処理部により設定された座標値を受け、この座標値
を所定の視点による視野座標系に変換する変換手段と、
三次元仮想空間内で定義される予め定められた基準とな
る物体とこの物体の移動に伴う状況に基づき、前記視点
の位置を前記基準となる物体に対し予め定められた標準
の位置から移動して前記変換手段に送る視点設定手段と
を備えるものである。
設定手段が、前記視点の位置とともに、前記視線の方向
を設定するものである。
設定手段が、前記物体の回転角度に応じて前記視点の位
置を設定するものである。
設定手段が、前記物体の回転角度に応じて前記視点の位
置及び前記視線の方向を設定するとともに、前記視点の
位置の変位と前記視線の方向の変位とを異ならせたもの
である。
の位置の変位と前記視線の方向の変位との比が、1対5
である。
設定手段が、前記物体が曲がるときに加わる加速度に応
じて前記視点の位置を設定するものである。
いる。
の位置の変位が、前記加速度に比例するものである。
の位置の変位の方向が、前記加速度の方向である。
の位置の変位の方向が、前記加速度と反対の方向であ
る。
設定手段が、前記物体の進行方向、前記視線の方向及び
前記物体が移動すべきコースを互いに異ならせたもので
ある。
設定手段が、変位が少ないときに前記基準となる物体を
画面の中央で捉えるように、変位が大きいときに前記基
準となる物体を画面の端部で捉えるように、前記視点の
位置及び前記視線の方向を設定するものである。
設定手段が、前記基準となる物体の動きに追随して前記
視点の位置を設定するものである。
設定手段が、前記基準となる物体の動きと前記視点の位
置の動きとの間に時間遅延を設定するものである。
れる。
るとき、上下方向、左右方向にキャラクタが移動したと
き、その移動に少し遅れて(ディレイして)、カメラが
追随する。
前方を映すようにカメラを追随させる。
ース状態の際には、そのシーンが迫力あるように見せる
ためにカメラ視点の調整・変更を行う。随伴するカメラ
は自分のキャラクターの動きを追いかけるが、少し遅れ
て(ディレイして)随伴することで視点迫力の効果を高
める。
設定手段が、前記基準となる物体に対する所定の操作量
に応じて前記視点の位置を設定するものである。
ている。
の位置の変位が、前記所定の操作量と非線形の関係にあ
る。
の操作量の一部に、前記視点の位置の変位を生じさせな
い不感領域を含む。
設定手段が、前記物体の加速度に応じて前記視点の位置
を設定するものである。
が減速時において、前記基準となる物体に近づくように
前記視点の位置を設定するものである。
が加速時において、前記物体から離れて予め定められた
位置に近づくように前記視点の位置を設定するものであ
る。
がジャンプしたときに、ジャンプ後に前記物体から離
れ、その後予め定められた位置に近づくとともに、着地
時において前記予め定められた位置にくるように前記視
点の位置を設定するものである。
設定手段が、前記基準となる物体が物体であって分岐の
あるコースを移動するときに、分岐点の手前の予め定め
られた第1の位置から第2の位置にかけて前記物体から離
れるように前記視点の位置を設定するとともに、前記第
2の位置において予め定められた位置に戻るように前記
視点の位置を設定するものである。
を選択するための選択ゾーンであり、第2の位置は、例
えばコースを選択するための基準となるチェックポイン
トである。
のあるコースの選択が、前記第2の位置における前記物
体の状態により行われるものである。
置、通過速度、そのときの得点その他の状況が挙げられ
る。
のあるコースの選択がなされたときに、選択されなかっ
たコースに障害を発生させるものである。
スへの進入を許さなかったり、他のコースを見せなかっ
たりするためのものである。障害として、岩石、扉、エ
ネミーなどが挙げられる。
内を移動する移動オブジェクトの後方斜め上方の所定位
置に視点が設定されるとともに、移動オブジェクトの移
動方向の所定位置に注視点が設定され、前記視点から前
記注視点を見た画像を生成する画像生成装置であって、
前記移動オブジェクトに姿勢変化があった場合、その変
化に遅れて前記視点位置を移動させ、前記視点を前記移
動オブジェクトの前記所定位置に近づける視点位置設定
手段を備えるものである。
生成装置であって、前記移動オブジェクトの移動方向に
変化があった場合、その変化に遅れて前記注視点を移動
させ、前記注視点を前記移動オブジェクトの所定位置に
近づける注視点位置設定手段を備えるものである。
位置設定手段の視点移動速度は、前記注視点位置設定手
段による注視点移動速度よりも遅いものである。
内を移動する移動オブジェクトの後方斜め上方の所定位
置に視点が設定され、前記視点から前記仮想空間を見た
画像を生成する画像生成装置であって、操作者から前記
移動オブジェクトの移動方向指示を受け付ける移動方向
受付手段と、前記移動方向指示と逆方向に、前記視点位
置を移動させる視点位置設定手段を備えるものである。
方向受付手段は、多段階のレベルの移動方向指示を受け
付け、前記視点位置設定手段は、前記移動方向指示のレ
ベルに対応した位置に、前記視点位置を移動させるもの
である。
位置設定手段は、操作者からの移動方向指示に加えて、
前記移動オブジェクトが進むべき仮想空間上のコースの
曲がり方向をも考慮し、前記視点位置を曲がり方向と逆
方向に前記視点位置を移動させるものである。
リに記憶された形状データに基づき三次元仮想空間内の
物体の座標値の設定を行う座標設定ステップと、前記座
標設定ステップにより設定された座標値を受け、この座
標値を所定の視点による視野座標系に変換する変換ステ
ップと、三次元仮想空間内で定義される予め定められた
基準となる物体とこの物体の状況に基づき、前記視点の
位置を設定するものである。
設定ステップが、前記視点の位置とともに、前記視線の
方向を設定するものである。
設定ステップが、物体の回転角度に応じて前記視点の位
置を設定するものである。
設定ステップが、前記物体が曲がるときに加わる加速度
に応じて前記視点の位置を設定するものである。
設定ステップが、変位が少ないときに前記基準となる物
体を画面の中央で捉えるように、変位が大きいときに前
記基準となる物体を画面の端部で捉えるように、前記視
点の位置及び前記視線の方向を設定するものである。
設定ステップが、前記基準となる物体の動きに追随して
前記視点の位置を設定するものである。
設定ステップが、前記基準となる物体に対する所定の操
作量に応じて前記視点の位置を設定するものである。
設定ステップが、前記物体の加速度に応じて前記視点の
位置を設定するものである。
設定ステップが、前記基準となる物体が物体であって分
岐のあるコースを移動するときに、分岐点の手前の予め
定められた第1の位置から第2の位置にかけて前記物体か
ら離れるように前記視点の位置を設定するとともに、前
記第2の位置において予め定められた位置に戻るように
前記視点の位置を設定するものである。
以下の座標設定手順、変換手順、及び視点設定手順を実
行させるためのプログラムを記録した媒体である。形状
メモリに記憶された形状データに基づき三次元仮想空間
内の物体の座標値の設定を行う座標設定手順、前記座標
設定手順により設定された座標値を受け、この座標値を
所定の視点による視野座標系に変換する変換手順、三次
元仮想空間内で定義される予め定められた基準となる物
体とこの物体の状況に基づき、前記視点の位置を設定す
る視点設定手順。
ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、CD−
ROM、DVD、ROMカートリッジ、バッテリバック
アップ付きのRAMメモリカートリッジ、フラッシュメ
モリカートリッジ、不揮発性RAMカートリッジ等を含
む。
ロ波回線等の無線通信媒体等の通信媒体を含む。インタ
ーネットもここでいう通信媒体に含まれる。
(主にデジタルデータ、プログラム)が記録されている
ものであって、コンピュータ、専用プロセッサ等の処理
装置に所定の機能を行わせることができるものである。
要するに、何等かの手段でもってコンピュータにプログ
ラムをダウンロードし、所定の機能を実行させるもので
あればよい。
図を用いて説明する。この発明の実施の形態1は不整地
をオフロードカーで走るカーレースゲームに関する。こ
の種のゲームは、急ハンドルによる車体のドリフト、路
面の凹凸による激しい上下動を表現する必要があるの
で、以下に説明するカメラ視点位置の制御による効果は
顕著である。
うちの画像生成処理を行う部分について示す機能ブロッ
ク図である。この図の装置は、基本的要素としてゲーム
装置本体10、TVモニタ13、及びスピーカ14を備
えている。外部のセンサからの信号は後述する入出力イ
ンタフェース106に送られる。TVモニタ13はゲー
ム展開の状況を画像表示するもので、このTVモニタの
代わりにプロジェクタを使ってもよい。
処理装置)101を有するとともに、ROM102、R
AM103、サウンド装置104、入出力インターフェ
ース106、スクロールデータ演算装置107、コ・プ
ロセッサ(補助演算処理装置)108、地形データRO
M109、ジオメタライザ110、形状データROM1
11、描画装置112、テクスチャデータROM11
3、テクスチャマップRAM114、フレームバッファ
115、画像合成装置116、D/A変換器117を備
えている。なお、本発明における記憶媒体としての前記
ROM102は、他の記憶手段、例えばハードディス
ク、カートリッジ型のROM、CD−ROMの他公知の
各種媒体の他、通信媒体(インターネット、各種パソコ
ン通信網)をも含むものであってもよい。
のプログラム等を記憶したROM102、データを記憶
するRAM103、サウンド装置104、入出力インタ
フェース106、スクロールデータ演算装置107、コ
・プロセッサ108、及びジオメタライザ110に接続
されている。RAM103はバッファ用として機能させ
るもので、ジオメタライザ110に対する各種コマンド
の書き込み(オブジェクトの表示など)、変換マトリク
ス演算時のマトリクス書き込み等が行われる。
介してスピーカ14に接続されており、サウンド装置1
04で生成された音響信号が電力増幅の後、スピーカ1
4に与えられる。
ROM102に内蔵したプログラムに基づいてゲームス
トーリーの展開、ROM109からの地形データ、又は
形状データROM111からの形状データ(「ライド等
のオブジェクト」及び「道路、風景、建物、屋内、地下
道等のゲーム背景」等の3次元データ)を読み込んで、
三次元仮想空間のシチュエーション設定、入力装置11
からのトリガ信号に対するシューティング処理等を行う
ようになっている。
3次元空間での座標値が決定された後、この座標値を視
野座標系に変換するための変換マトリックスと、形状デ
ータ(建物、地形、屋内、研究室、家具等)とがジオメ
タライザ110に指定される。コ・プロセッサ108に
は地形データROM109が接続され、したがって、予
め定められたカメラの移動コース等の地形データがコ・
プロセッサ108(及びCPU101)渡される。ま
た、コ・プロセッサ108は、シューティングの命中の
判定やカメラ視線とオブジェクト間の偏差、視線移動の
制御演算等を行うものであり、そして、この判定や計算
時に、主に、浮動小数点の演算を引き受けるようになっ
ている。この結果、コ・プロセッサ108によりオブジ
ェクトへの射撃の当たり判定やオブジェクトの配置に対
する視線の移動位置の演算が実行されて、その結果がC
PU101に与えられるようになされている。
111及び描画装置112に接続されている。形状デー
タROM111には予めポリゴンの形状データ(各頂点
からなる建物、壁、廊下、室内、地形、背景、主人公、
味方、複数種類の他のライド等の3次元データ)が記憶
されており、この形状データがジオメタライザ110に
渡される。ジオメタライザ110はCPU101から送
られてくる変換マトリクスで指定された形状データを透
視変換し、3次元仮想空間での座標系から視野座標系に
変換したデータを得る。
状データにテクスチャを貼り合わせフレームバッファ1
15に出力する。このテクスチャの貼り付けを行うた
め、描画装置112はテクスチャデータROM113及
びテクスチャマップRAM114に接続されるととも
に、フレームバッファ115に接続されている。なお、
ポリゴンデータとは、複数の頂点の集合からなるポリゴ
ン(多角形:主として三角形又は四角形)の各頂点の相
対ないし絶対座標のデータ群を言う。前記地形データR
OM109には、カメラがゲームストーリーに沿って仮
想空間を移動する上で足りる、比較的粗く設定されたポ
リゴンのデータが格納されている。これに対して、形状
データROM111には、敵、背景等の画面を構成する
形状に関して、より緻密に設定されたポリゴンのデータ
が格納されている。
どのスクロール画面のデータを演算するもので、この演
算装置107と前記フレームバッファ115とが画像合
成装置116及びD/A変換器117を介してTVモニ
タ13に到る。これにより、フレームバッファ115に
一時記憶されたオブジェクト(ライド)、地形(背景)
などのポリゴン画面(シミュレーション結果)と、その
他の文字情報(例えば、遊戯者側のタイムカウント値
等)のスクロール画面とが指定されたプライオリティに
したがって合成され、最終的なフレーム画像データが生
成される。この画像データはD/A変換器117でアナ
ログ信号に変換されてTVモニタ13に送られ、ゲーム
の画像がリアルタイムに表示される。
の図では2台のゲーム機が並んで配置されている(2台以
上でもよい)。
ーチャートである。プレーヤーは、まず、使用する車種
を選択する(S1:カーセレクト)。「軽快」「標準」
「重&パワー」の中から選択することができる。次に使
用するミッションを選択する(S2)。入門用のオート
マチック(AT)又は上級者用のマニュアル(MT)の
いずれかを選択することができる。次にコースをセレク
トする(S3)。初級のスタジアム、中級のクロスカン
トリー、上級のハードなオフロードランのうちdのいず
れかを選択することができる。ここでゲーム機が通信対
戦を行うとき、すなわち他のゲーム機のプレーヤーと一
緒に競技を行うときは、他のプレイヤーの準備が整うの
を待つ(S4)。通信対戦を行わないときは直ちにレー
スをスタートさせる(S5)。タイムアップ又はゴール
したかどうか判定し(S6)、そうであればゲームオー
バー(S7)としてゲームを終了する。
成であるが、以下においてこの発明の特徴部分に焦点を
あてて説明する。以下の処理は主にソフトウエアにより
実行される。
メラ位置とは自分の車両の外にある視点であり、例えば
テレビの実況中継のように画面に自分の車両を含めた映
像が映し出されるような視点である。この客観カメラ位
置においてより臨場感を高めるためには、実際の中継時
のようにコーナリング時の横Gに対応して、カメラ位置
を左右に移動するとともに、カメラの向きを変化させる
ことが望ましい。すなわち、コーナリング時の横Gを表
現することが重要である。なお、これとともに上下の振
動を含めてカメラ位置を移動するようにすれば、一層臨
場感が高まる。具体的な客観カメラ位置の移動方法につ
いては後述する。
する。主観カメラ位置とはプレーヤーの視点であり、例
えばレースドライバーの実際の視点である。この主観カ
メラ位置においてより臨場感を高めるためには、レース
の際の地面の上下動に連動して、カメラ位置をコックピ
ット内で上下などさせることが望ましい。すなわち、シ
ートに座っている人間の視点を表現することが重要であ
る。なお、これとともに上下の振動を含めてカメラ位置
を移動するようにすれば、一層臨場感が高まる。具体的
な主観カメラ位置の移動方法については後述する。
移動するとともに、カメラの向きを変化させる。これに
よりコーナリング時の横Gを表現する。
である。この図は上から見た状態を示している。cpは
カメラ位置、Tはカメラの方向、Gはカメラ固定位置を
示す。この位置Gを基準にカメラは移動する。
車の位置を示す。前フレームに対し、車が右に回動して
いることがわかる。このとき、cp‘は現フレームの車
位置での標準カメラ位置(すなわち従来方法によるカメ
ラ位置)である。同様にT‘は、現フレームの車位置で
の標準カメラ方向を示す。この図からわかるように、従
来は車両の回転角に応じてカメラ位置も回転し、車両と
カメラ位置cp及びカメラの方向Tとの相対位置関係は
変わらなかった。したがって、図4(b)のカメラ位置
では画面に表示される自分の車両の表現は一定であり、
実感味に欠けたものであった。
明の実施の形態1に係る客観カメラ位置の移動方法の説
明図である。この方法により求めるべき現フレームでの
カメラ位置をcp“、カメラ方向をT”で示す。カメラ
位置cp“は、例えば、前フレームのカメラ位置cp
と、現フレームでの標準カメラ位置cp‘との差の角度
の10%(図4(c)の「u」)だけ前フレームのカメ
ラ位置cpを、cp’に近づけることにより求められ
る。同様に、カメラ方向T“は、カメラ方向Tと、カメ
ラ方向T‘との差の角度50%(図4(c)の「v」)
だけ前フレームのカメラ方向Tをカメラ方向T’に近づ
けることにより求められる。
トが大きいのは、カメラ位置よりもカメラ方向のほうが
早くに移動させたいからである。このような移動方法
は、ヘリコプターなどからの視点を表現しようとしてい
るものである。カメラ位置がヘリコプターの位置、カメ
ラ方向がカメラマンのカメラ回動による方向にあたる。
もちろんコースの曲率とスピードにより、横Gを計算
し、その横Gの大きさによるカメラ位置を決定してもよ
い。この点については以下に説明する。
が運転する車両が仮想空間内のカーブを曲がるところ
を、上から見た図である。カーブを通過中の車両20c
には進行方向Vに対して垂直に遠心力Fが加わる。
の画面の例(図6(a))と、そのときのカメラ位置C
を示す(図6(b))。この状態は図5の車両20aに
相当する。カメラ位置Cは車両の直後にあり、そのカメ
ラ方向は車両の速度Vと一致している。なお、図6
(a)においてTは車両のテールランプである。
の画面の例(図7(a))と、そのときのカメラ位置C
を示す(図7(b))。この状態は図5の車両20bに
相当する。このときカメラの位置は図4(c)のように
カーブの内側に移動するとともに、そのカメラ視線も回
転する。したがって、図7(a)のように車両を斜め後
方から見た映像が得られる。以下の説明においてもっぱ
らカメラ位置について言及するがカメラの向きも所定の
回転が与えられる。なお、図7(b)におけるT‘はテ
ールランプの残像である。この種の残像は実際のカメラ
映像においてしばしば生じるものであり、激しい動きを
表現するときに不可欠なものである。
あるいはスピードを出してカーブを曲がっているときの
画面の例(図8(a))と、そのときのカメラ位置Cを
示す。このとき、実際そうであるように車両は仮想空間
内において後輪あるいは4輪すべてが横滑りし(ドリフ
ト)、車両は前方ではなく、やや斜めに進む(図8
(b)中のV,V1,V2参照)。この視点によれば、
画面8(a)のように車両がドリフトしている状況がひ
とめで把握できるとともに、図6(b)のカメラ位置C
から図8(b)のカメラ位置Cに激しく移動することに
より、車両の激しい動きをプレーヤーに感じさせること
ができる。また、図8(a)において車両の進行方向V
とカメラ位置あるいはカメラ方向の移動方向とコースの
方向とが互いに一致しないので、プレーヤーに三次元の
動きを感じさせることができる。これは図1のシステム
は三次元の画像処理を可能にしていることから実現でき
るのであり、その意味ではこの実施の形態のカメラ位置
移動は図1のシステムの能力を有効に活用していると言
える。
ことができる。図6(b)の車両が直進しているときの
カメラ位置と移動後のカメラ位置との間の移動量は、車
両に加わる遠心力に比例する。例えば、仮想的にばねZ
を設けたと仮定する。
ができる。移動量が小さいときには図7(a)のように
車両を画面の中央にとらえるようにし、移動量が大きい
ときは図8(a)のように車両を画面の左端にとらえる
ようにする。この処理により、激しい車両の動きにカメ
ラが追随できない状態を表現することができて、より実
感的である。
(図9(a))と、そのときのカメラ位置Cを示す(図
9(b))。この状態は図5の車両20aに相当する。
カメラ位置Cは車両の内部(例えば、ドライバーの視点
あるいはナビゲータの視点)にあり、そのカメラ方向は
車両の速度Vと一致している。
きの画面の例(図10(a))と、そのときのカメラ位
置Cを示す(図10(b))。この状態は図5の車両2
0bに相当する。このときカメラの位置は、遠心力Fに
よりカーブの外側に移動するとともに、そのカメラ視線
も回転する。したがって、図10(a)のように車両を
斜め前方に見た映像が得られる。このときカメラ方向を
車両の速度と一致させてもよいし、一致させなくてもよ
い。例えば、車両の速度がV1のとき、カメラ方向はカ
ーブの内側になり、車両の速度がV2のとき、カメラの
方向と一致し、車両の速度がV3のとき、カメラの方向
はカーブの外側になる。速度V1の状態は、例えば車両
が滑ってプレーヤーが意図する方向に進まない状態を示
し、速度V3の状態は、例えば急カーブをきったためド
ライバーが外側に投げ出された状態を示す。
ブを高速で曲がっているときの画面の例(図11
(a))と、そのときのカメラ位置Cを示す(図11
(b))。このときカメラの位置は、遠心力Fによりカ
ーブの外側に移動するとともに、そのカメラ視線も回転
する。図11(b)のカメラ位置の移動量は、図10
(b)の場合よりも大きい。なお、図11は車両がドリ
フトし、速度Vの方向に進んでいる状態を示している。
この状態において、車両の進行方向とカメラの視線方向
とコースの方向とが互いに一致せず、プレーヤーに三次
元の動きを感じさせることができる。
カメラ方向は、ドライバーが実際に遠心力を受けて体が
外側に移動するとともに、そのときの視線をカーブの内
側に移動する状態を模擬するものである。ゲーム機にお
いては、プレーヤーは遠心力も視線の向きの変更もいず
れも感じることができないから、画像処理においてカメ
ラ位置とカメラ方向を変えなければならない。そして、
その変化をより実感味あふれるものとするためには、ド
ライバーが実際に受ける力、それに対する反応を模擬す
る必要がある。図10(b)及び図11(b)のカメラ
位置及びカメラ方向はこの観点から決定される。また、
物理的な力の大きさから単純に決定するのではなく、よ
り実状に即して決定することも考えられる。例えば、客
観視点について言えば実際のカメラマンの動作、主観視
点について言えば実際のドライバーの受ける力及びその
ときの視線の向きをモデル化して、それに基づきカメラ
位置及びカメラ方向を決定することが考えられる。
た。これに併せて垂直方向にカメラ位置を移動するよう
にしてもよい。
略を示す。車両の位置20aのとき、カメラC1の位置
は後ろ上方(通常状態)である。位置20bのとき、車
両は斜面を登っているのでカメラC21は水平位置より
少し上になる。なおカメラC22は従来の例を示す。カ
メラC21の位置によれば車両を上から見た画面が得ら
れる。なお、時間の経過に伴いカメラ位置はC21から
C22に戻っていく。位置20cのとき、車両は水平方
向に移動するのでカメラC3の位置は後ろ上方である。
位置20dのとき、車両は斜面を下っているのでカメラ
C41は下方にくる。なお、カメラC42は従来の例を
示す。カメラ41の位置によれば車両を下から見た画面
が得られる。なお、時間の経過に伴いカメラ位置はC4
1からC42に戻っていく。
いては実施の形態2で説明する。
れる。
るとき、上下方向、左右方向にキャラクタが移動したと
き、その移動に少し遅れて(ディレイして)、カメラが
追随する。
前方を映すようにカメラを追随させる。
ース状態の際には、そのシーンが迫力あるように見せる
ためにカメラ視点の調整・変更を行う。随伴するカメラ
は自分のキャラクターの動きを追いかけるが、少し遅れ
て(ディレイして)随伴することで視点迫力の効果を高
める。
態2について図を用いて説明する。この発明の実施の形
態2はゲレンデをスキーで滑るレースゲームに関する。
この種のゲームは、滑走面の凹凸による激しい上下動を
表現する必要があるので、以下に説明するカメラ視点位
置の制御による効果は顕著である。
機の斜視図である。図14は同側面図である。この実施
の形態2のゲーム機において、プレーヤーは左右に設け
られストックを模した棒をつかむとともに、スキー板を
模した2つのペダルに足をのせ、左右に動かすことによ
り滑る方向をコントロールする。プレーヤーの前方には
滑走状況を表示する表示装置が設けられている。
部の概略ブロック図である。ペダル5の動きは回転角検
出部24により検出される。この検出信号は、A/D変
換器32によりアナログ信号からデジタル信号に変換さ
れて制御部30に入力される。制御部30はペダル5の
動き及び仮想三次元空間におけるスキーの速度、地形の
状態その他の情報に基づきデジタルの駆動信号を生成す
る。この信号は、D/A変換器31によりアナログ信号
に変換されてモーター27を駆動する。モーターの回転
に伴いペダル5が動く。
ーム機のコースの概念図である。これらの図に示すよう
に、プレーヤーは3つにエリア分けされたコースを止ま
ることなく一気に滑り降りる。3つのエリアがあり、エ
リア1から2にかけて分岐点P1があり、エリア2から
3にかけて分岐点P2がある。エリア2は2つのコース
W21とW22とを有する。エリア3は2つのコースW
31とW32とを有する。
2は山中腹の森林・深い崖であり、エリア3は麓付近の
急な崖・建築物等の障害を含むコースである。
とおりである。
コースを、順位を競って滑り降りるタイム制のレースゲ
ーム 2)コース中にコースは分岐している。同じコースを用
いることにより、分岐数が多くてもステージ数を少なく
できる。
ムを加算。もしそれまでにタイムがゼロになっていた
ら、ゲームオーバーとする。
ヤーが行い、2〜4位のプレイヤーは、強制的にそのコ
ースに従う。
である。
まで対応) 7)仮に一人で遊んでも、CPUが残り3人を操作し、
常に4人対戦の状況を創り出す。
っている状況をつくり出す。
リジョンに接触時)でもストップ(静止)しない。例え
ば、転倒モーションを出しながらでも前へ進み、そのま
まゲーム再開する。
エクストラステージ等はなし。
右に移動する。レバー5のボリュームレベルに応じてカ
メラ位置が移動するのが基本である。また、コースのコ
ーナーの曲がり方向に応じて、上記左右のカメラ位置の
移動量を変化させる。例えば、カーブの曲がり方向と反
対側にカメラを移動させやすくするなど。曲がろうとす
る側の視認性を高める。さらに、コースのコーナー等で
は、カメラの左右の移動量を変化させる。例えば、カー
ブの曲がり方向と反対側の移動をさせやすくする。
なく、カメラを回動させる。カメラの向きは、例えば、
カメラの向きが常にキャラクタを向くようにコントロー
ルされる。カメラの左右の移動は、コーナリング方向と
は逆である。
る。
置移動の説明図である。コースの曲がり方との移動量の
間に関連性を持たせる。例えば、コーナーとカメラ移動
方向の和を移動量とする。図18は、左曲コーナーにお
いて、カメラの右移動S1は通常どおりだが、左移動S
3は微少(もしくはなしでもよい)ことを示している。
きの対応関係の説明図である。この図からわかるよう
に、カメラの左右の動き幅は、ペダル5のボリュームの
後半の動きに対応している。すなわち、図19(b)の
ボリュームの全開幅R1(プレーヤーが入力する入力装
置の動かせる範囲)と、カメラの左右移動に対応する幅
R2とが一致せず、いわば「あそび」がある。ボリュー
ムのニュートラル位置r0から所定の位置r1までは、
例えばボリュームが変化してもカメラ位置は変わらな
い。このr0〜r1の範囲は不感領域である。これに対
し、位置r1からボリュームの最大位置r2の範囲にお
いて、カメラの位置が変化する。
る。従来のカメラ位置C2は、斜面がいくらきつくて
も、斜面の平行位置にある。そこで、カメラ位置C1の
ように斜面の角度によって上に上げるようにする。
に、カメラのプレーヤーまでの距離を変化させる。例え
ば、減速時において距離を縮める。加速時においてデフ
ォルト位置まで離れていく。大ジャンプ時において、ジ
ャンプ直後に引いて、着地時にはデフォルト位置より近
づく。そして、着地直後の衝撃とともに一瞬でデフォル
ト位置へ戻る。なお、加速・減速時の距離の変化は、キ
ャラクターごとに変えてもよい。
念図を示す。C1,C21、C31はこの実施の形態に
よるカメラ位置であり、C22、C32は従来のカメラ
位置である。
ときの画面の例(図22(a))と、そのときのカメラ
位置Cを示す(図22(b))。図22(a)のように
遠方のコースと風景(山M)をやや俯瞰したような映像
が得られる。
ったときの画面の例(図23(a))と、そのときのカ
メラ位置Cを示す(図23(b))。図23(a)のよ
うに遠方の風景(山M)を見ることのできる、図22
(a)に比べてやや見上げたような映像が得られる。
ときの画面の例(図24(a))と、そのときのカメラ
位置Cを示す(図24(b))。図24(a)のように
比較的近くのコースを見下ろしたような映像が得られ
る。
オにおいて、コースが分岐している。分岐したコースの
うちのいずれかをプレーヤーが滑るわけであるが、ゲー
ムの流れが自然になるように、分岐の際に選択されなか
ったコースを表示しないことが望ましい。
ないようにカメラがアップする。すなわち、分岐ポイン
トに進入すると、カメラはキャラクターの上に回り込
み、さらに引いた画面にしてやることで、コース先の視
認性を確保したままコース遠景を見えなくし、その間に
その先のコースを瞬時に変更してやることによって、違
和感なく分岐した先のコースにプレイヤーを導く。他の
プレイヤーに関しても、個別に同様の対処をし、いかな
る場合も自然に先のコースを変更することができる。
て図25以下を用いて説明する。
最後に行う。前のエリアの最後の部分においてコース選
択(例えば、コースの左側を滑っていれば左側のコース
が選択される)が行われる。この間は3〜5秒である。
チェックポイントを通過後は次のエリアへの繋ぎであ
る、分岐ゾーンを通過する。この間は4、5秒である。
そして次のエリアがスタートする。
5秒分存在し、コースの真ん中に木(TREE)などを
配置してコースを2分割する。この部分において、プレ
イヤー(PLAYER)は左右任意のコースを滑ること
ができる。しかし、チェックポイントを通過するときに
左側(SEL1)にいるか、それとも右側(SEL2)
にいるかで次のコースが異なる。
図からわかるように、カメラ位置は通常のプレーヤーの
後ろ上方からずっと離れ、カメラを引いた状態になって
いる。
に表示。この状態が3〜5秒続く。図の例では左側に
「山」が表示され、右側に「森林」が表示される。プレ
ーヤーはこの表示に基づいて好きなコースを選択するこ
とができる。文字の位置・内容等は変更されることがあ
る。
(左右どちらか)でコースが決定される。図30の例で
はプレーヤーが左側にいるので左のコースに決定され
る。ゴールと同時に「Check point」等の文字を表示す
る。チェックポイントをくぐった後にカメラはデフォル
ト位置に移動する。
スW2については、コース決定時直後に岩(STON
E)等の障害物で蓋をし、プレーヤーが滑れないように
する。分岐エリアを進んでいる間に、図31のように、
エリア通過タイムと、トータルタイムを表示する。
「READY GO!!」の表示を行う。この文字は左右から出
てくる。そして、図34のように、ちょうど次のコース
が始まるジャストのタイミングで「GO!!」を出す。
すことによりより曲がりやすくなるように処理がなされ
る。したがって、ストックに力を込めて曲がる状態をシ
ミュレートすることができる。
けた。登場前に接近音で注意を促すので、プレーヤーに
対する効果が高まる。
れることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において
変形実施可能である。例えば、カーレースゲーム、スキ
ーゲームのみならずオートバイレースゲーム、モーター
ボートレースゲームやサッカーゲーム、テニスゲーム等
に本発明を適用してもよい。これらも本発明の範囲内に
包含されるものであることは言うまでもない。
も物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能
が、ソフトウェアによって実現される場合も包含する。
さらに、一つの手段の機能が、二つ以上の物理的手段に
より実現されても、若しくは、二つ以上の手段の機能
が、一つの物理的手段により実現されてもよい。
像生成処理を行う部分について示す機能ブロック図であ
る。
図である。
順を示すフローチャートである。
の移動の説明図である。
プレーヤーが運転する車両が仮想空間内のカーブを曲が
るところを、上から見た図である。
で直進しているときの画面の例と、そのときの客観カメ
ラ位置Cを示す。
を曲がっているときの画面の例と、そのときの客観カメ
ラ位置Cを示す。
ブを曲がっている、あるいはスピードを出してカーブを
曲がっているときの画面の例と、そのときの客観カメラ
位置Cを示す。
で直進しているときの画面の例と、そのときの主観カメ
ラ位置Cを示す。
ブを曲がっているときの画面の例と、そのときの主観カ
メラ位置Cを示す。
ーブ、あるいはカーブを高速で曲がっているときの画面
の例と、そのときのカメラ位置Cを示す。
メラ位置の移動の概略を示す。
視図である。
略機能ブロック図である。
概念図である。
概念図である。
がるときのカメラ位置移動の説明図である。
きとカメラ位置の動きの対応関係の説明図である。
メラ位置の移動方法の説明図である。
上下方向の移動の概念図を示す。
が斜面を滑っているときの画面の例と、そのときのカメ
ラ位置Cを示す。
が斜面から平面に移ったときの画面の例と、そのときの
カメラ位置Cを示す。
がジャンプしているときの画面の例と、そのときのカメ
ラ位置Cを示す。
カメラ位置制御のタイミングチャートである。
カメラ位置制御の説明図(コース選択ゾーン)である。
カメラ位置制御の説明図(分岐ゾーン)である。
表示画面の例(コース選択ゾーン)である。
表示画面の例(コース選択ゾーン)である。
表示画面の例(チェックポイント)である。
表示画面の例(分岐ゾーン)である。
表示画面の例(分岐ゾーン)である。
表示画面の例(分岐ゾーン)である。
表示画面の例(分岐ゾーン)である。
Claims (39)
- 【請求項1】 物体の形状データが予め記憶される形状
メモリと、 前記形状メモリに記憶された形状データに基づき三次元
仮想空間内の物体の座標値の設定を行う処理部と、 前記処理部により設定された座標値を受け、この座標値
を所定の視点による視野座標系に変換する変換手段と、 三次元仮想空間内で定義される予め定められた基準とな
る物体とこの物体の移動に伴う状況変化に基づき、前記
視点の位置を前記基準となる物体に対し予め定められた
標準の位置から移動してこの移動後の位置を前記変換手
段に送る視点設定手段とを備える画像処理装置。 - 【請求項2】 前記視点設定手段は、前記視点の位置と
ともに、前記視線の方向を設定することを特徴とする請
求項1記載の画像処理装置。 - 【請求項3】 前記視点設定手段は、前記物体の回転角
度に応じて前記視点の位置を設定することを特徴とする
請求項1記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 前記視点設定手段は、前記物体の回転角
度に応じて前記視点の位置及び前記視線の方向を設定す
るとともに、前記視点の位置に対応する変位と前記視線
の方向に対応する変位とが一致しないようにしたことを
特徴とする請求項2記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 前記視点の位置の変位と前記視線の方向
の変位との比が、1対5であることを特徴とする請求項
4記載の画像処理装置。 - 【請求項6】 前記視点設定手段は、前記物体が曲がる
ときに加わる加速度に応じて前記視点の位置を設定する
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 【請求項7】 前記視点の位置の変位が、前記加速度に
比例することを特徴とする請求項6記載の画像処理装
置。 - 【請求項8】 前記視点の位置の変位の方向が、前記加
速度の方向であることを特徴とする請求項6記載の画像
処理装置。 - 【請求項9】 前記視点の位置の変位の方向が、前記加
速度と反対の方向であることを特徴とする請求項6記載
の画像処理装置。 - 【請求項10】 前記視点設定手段は、前記物体の進行
方向、前記視線の方向及び前記物体が移動すべきコース
を互いに異ならせたことを特徴とする請求項2記載の画
像処理装置。 - 【請求項11】 前記視点設定手段は、変位が少ないと
きに前記基準となる物体を画面の中央で捉えるように、
変位が大きいときに前記基準となる物体を画面の端部で
捉えるように、前記視点の位置及び前記視線の方向を設
定することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。 - 【請求項12】 前記視点設定手段は、前記基準となる
物体の動きに追随して前記視点の位置を設定することを
特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 【請求項13】 前記視点設定手段は、前記基準となる
物体の動きと前記視点の位置の動きとの間に時間遅延を
設定することを特徴とする請求項12記載の画像処理装
置。 - 【請求項14】 前記視点設定手段は、前記基準となる
物体に対する所定の操作量に応じて前記視点の位置を設
定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 【請求項15】 前記視点の位置の変位が、前記所定の
操作量と非線形の関係にあることを特徴とする請求項1
4記載の画像処理装置。 - 【請求項16】 前記所定の操作量の一部に、前記視点
の位置の変位を生じさせない不感領域を含むことを特徴
とする請求項14記載の画像処理装置。 - 【請求項17】 前記視点設定手段は、前記物体の加速
度に応じて前記視点の位置を設定することを特徴とする
請求項1記載の画像処理装置。 - 【請求項18】 前記物体が減速時において、前記基準
となる物体に近づくように前記視点の位置を設定するこ
とを特徴とする請求項17記載の画像処理装置。 - 【請求項19】 前記物体が加速時において、前記物体
から離れて予め定められた位置に近づくように前記視点
の位置を設定することを特徴とする請求項17記載の画
像処理装置。 - 【請求項20】 前記物体がジャンプしたときに、ジャ
ンプ後に前記物体から離れ、その後予め定められた位置
に近づくとともに、着地時において前記予め定められた
位置にくるように前記視点の位置を設定することを特徴
とする請求項17記載の画像処理装置。 - 【請求項21】 前記視点設定手段は、前記基準となる
物体が物体であって分岐のあるコースを移動するとき
に、分岐点の手前の予め定められた第1の位置から第2の
位置にかけて前記物体から離れるように前記視点の位置
を設定するとともに、前記第2の位置において予め定め
られた位置に戻るように前記視点の位置を設定すること
を特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 - 【請求項22】 前記分岐のあるコースの選択は、前記
第2の位置における前記物体の状態により行われること
を特徴とする請求項21記載の画像処理装置。 - 【請求項23】 前記分岐のあるコースの選択がなされ
たときに、選択されなかったコースに障害を発生させる
ことを特徴とする請求項22記載の画像処理装置。 - 【請求項24】 仮想空間内を移動する移動オブジェク
トの後方斜め上方の所定位置に視点が設定されるととも
に、移動オブジェクトの移動方向の所定位置に注視点が
設定され、前記視点から前記注視点を見た画像を生成す
る画像生成装置であって、 前記移動オブジェクトに姿勢変化があった場合、その変
化に遅れて前記視点位置を移動させ、前記視点を前記移
動オブジェクトの前記所定位置に近づける視点位置設定
手段を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項25】 前記画像生成装置であって、 前記移動オブジェクトの移動方向に変化があった場合、
その変化に遅れて前記注視点を移動させ、前記注視点を
前記移動オブジェクトの所定位置に近づける注視点位置
設定手段を備えることを特徴とする請求項24記載の画
像処理装置。 - 【請求項26】 前記視点位置設定手段の視点移動速度
は、前記注視点位置設定手段による注視点移動速度より
も遅いことを特徴とする請求項25記載の画像処理装
置。 - 【請求項27】 仮想空間内を移動する移動オブジェク
トの後方斜め上方の所定位置に視点が設定され、前記視
点から前記仮想空間を見た画像を生成する画像生成装置
であって、 操作者から前記移動オブジェクトの移動方向指示を受け
付ける移動方向受付手段と、 前記移動方向指示と逆方向に、前記視点位置を移動させ
る視点位置設定手段を備えることを特徴とする画像処理
装置。 - 【請求項28】 前記移動方向受付手段は、多段階のレ
ベルの移動方向指示を受け付け、 前記視点位置設定手段は、前記移動方向指示のレベルに
対応した位置に、前記視点位置を移動させることを特徴
とする請求項27記載の画像処理装置。 - 【請求項29】 前記視点位置設定手段は、操作者から
の移動方向指示に加えて、前記移動オブジェクトが進む
べき仮想空間上のコースの曲がり方向をも考慮し、前記
視点位置を曲がり方向と逆方向に前記視点位置を移動さ
せることを特徴とする請求項27又は請求項28記載の
画像生成装置。 - 【請求項30】 形状メモリに記憶された形状データに
基づき三次元仮想空間内の物体の座標値の設定を行う座
標設定ステップと、 前記座標設定ステップにより設定された座標値を受け、
この座標値を所定の視点による視野座標系に変換する変
換ステップと、 三次元仮想空間内で定義される予め定められた基準とな
る物体とこの物体の移動に伴う状況変化に基づき、前記
視点の位置を予め定められた標準の位置から移動してこ
の移動後の位置を前記変換手段に送る視点設定ステップ
とを備える画像処理方法。 - 【請求項31】 前記視点設定ステップは、前記視点の
位置とともに、前記視線の方向を設定することを特徴と
する請求項30記載の画像処理方法。 - 【請求項32】 前記視点設定ステップは、物体の回転
角度に応じて前記視点の位置を設定することを特徴とす
る請求項30記載の画像処理ステップ。 - 【請求項33】 前記視点設定ステップは、前記物体が
曲がるときに加わる加速度に応じて前記視点の位置を設
定することを特徴とする請求項30記載の画像処理方
法。 - 【請求項34】 前記視点設定ステップは、変位が少な
いときに前記基準となる物体を画面の中央で捉えるよう
に、変位が大きいときに前記基準となる物体を画面の端
部で捉えるように、前記視点の位置及び前記視線の方向
を設定することを特徴とする請求項30記載の画像処理
方法。 - 【請求項35】 前記視点設定ステップは、前記基準と
なる物体の動きに追随して前記視点の位置を設定するこ
とを特徴とする請求項30記載の画像処理方法。 - 【請求項36】 前記視点設定ステップは、前記基準と
なる物体に対する所定の操作量に応じて前記視点の位置
を設定することを特徴とする請求項30記載の画像処理
方法。 - 【請求項37】 前記視点設定ステップは、前記物体の
加速度に応じて前記視点の位置を設定することを特徴と
する請求項30記載の画像処理方法。 - 【請求項38】 前記視点設定ステップは、前記物体が
分岐のあるコースを移動するときに、分岐点の手前の予
め定められた第1の位置から第2の位置にかけて前記物体
から離れるように前記視点の位置を設定するとともに、
前記第2の位置において予め定められた位置に戻るよう
に前記視点の位置を設定することを特徴とする請求項3
0記載の画像処理方法。 - 【請求項39】 コンピュータに、以下の座標設定手
順、変換手順、及び視点設定手順を実行させるためのプ
ログラムを記録した媒体。形状メモリに記憶された形状
データに基づき三次元仮想空間内の物体の座標値の設定
を行う座標設定手順、 前記座標設定手順により設定された座標値を受け、この
座標値を所定の視点による視野座標系に変換する変換手
順、 三次元仮想空間内で定義される予め定められた基準とな
る物体とこの物体の移動に伴う状況変化に基づき、前記
視点の位置を予め定められた標準の位置から移動してこ
の移動後の位置を前記変換手段に送る視点設定手順。
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