KR100438132B1

KR100438132B1 - 화상생성장치,그방법및기록매체

Info

Publication number: KR100438132B1
Application number: KR1019970707364A
Authority: KR
Inventors: 유이찌로 미네; 게니찌 야마모또
Original assignee: 가부시키가이샤 세가
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2004-07-16
Also published as: KR19990007841A; EP0823692B1; WO1997031338A1; EP0823692A4; EP0823692A1; DE69725249D1; US6441814B1; CN1151473C; CN1180438A

Abstract

종래에 비해 적은 연산량으로 표현력이 풍부한 다면체(유연한 재질의 물체)의 표시를 가능하게 한다.

가상 공간에 배치된 다면체의 화상을 표현하는 화상 생성 장치에 있어서 상기 다면체의 전면에 질점을 설정하는 질점 설정 회로(1001)와, 상기 질점에 작용하는 영향력을 설정하는 영향력 설정 회로(1002)와, 상기 영향력 설정 회로(1002)가 설정한 영향력에 근거하여 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 질점 위치 계산 회로(1003)와, 상기 질점 위치 계산 회로(1003)가 계산한 질점의 위치 좌표에 근거하여 상기 다면체의 도형을 생성하는 도형 생성 회로(1004)를 구비한다.

질점의 위치 좌표를 현실의 막상의 물체에 작용하는 힘을 모의한 영향력에 근거하여 계산하기 때문에, 유연성이 있는 현실의 막상의 물체와 같이 움직이는 다면체의 도형을 생성할 수 있다.

Description

화상 생성 장치, 그 방법 및 기록 매체{IMAGE GENERATOR, IMAGE GENERATING METHOD AND IMAGE RECORDING MEDIUM}

컴퓨터 그래픽스(CG) 기술의 발달에 의해 가상적으로 설정한 세계의 화상을 입체적으로 실시간으로 표현할 수 있게 되었다. 근년 개발되고 있는 고속 연산이 가능한 중앙 처리 장치(CPU), 비디오 표시 프로세서(VDP)를 탑재하여 이 컴퓨터 그래픽스 기술을 고속으로 또한 경제적으로 이용하고 있는 것이 비디오 게임 장치의 기술 분야이다.

이 비디오 게임 장치에서는 사용자의 조작 내용에 근거하여 게임 플레이의 내용을 시시각각 변화시키기 때문에, 가상 공간 내에서 피표시체를 고속으로 자유자재로 움직일 필요가 있다. 이 때문에, 통상은 캐릭터(인물) 등의 피표시체를 삼각형 또는 사각형의 폴리곤이라는 다각형의 작은 조각으로 분할하여 다면체를 구성하고, 각 폴리곤의 공간 위치를 동시에 변화시켜 다면체 즉, 피표시체의 움직임을나타내고 있다. 또한, 캐릭터의 팔이나 다리 등 피표시체의 특정의 부분이나 면이 동일한 움직임을 하는 경우에는, 복수의 폴리곤을 모은 폴리곤 데이터군(다면체)을 단위로 하여, 폴리곤 데이터군마다 공간 위치를 부여하여 이 특정의 부분이나 면을 동시에 움직였다.

어떤 방법을 쓰더라도 강체를 피표시체로 하고 있다면, 폴리곤을 표시 단위로 함으로써 충분한 표현력을 갖는 동화상을 생성할 수 있었다.

그런데, 종래의 비디오 게임 장치와 같이 폴리곤을 고정한 표시 단위로 하여 취급하면, 유연한 막상의 피표시체인 다면체를 표시하는 경우에 표현력이 부족하게 된다는 문제점이 있었다.

예를 들면, 이와 같은 다면체 즉, 베나 머리털이 물결치는 듯한 움직임을 표현하는 경우, 가상 공간 내에서의 폴리곤의 정점 위치 좌표를 표시 화면의 한 번의 고쳐 쓰기마다 프로그램으로부터 순차적으로 지정하는 방법 즉, 폴리곤의 패턴 체인지라고 하는 방법이 생각되고 있다. 그렇지만, 머리털 등과 같이 가볍고 유연한 물질은 외력의 영향에 의해 그 형상을 용이하게 또한 복잡하게 변화시키는 것이다. 따라서, 비디오 게임과 같이 빈번히 화면이나 캐릭터의 상태가 변화하는 상황하에서 머리털 등에 걸리는 외력과 그에 따른 움직임을 모두 예상하여 그 움직임에 대응시키는 프로그램을 행하는 것은 무리에 가깝다.

또한, 폴리곤의 각각의 정점에 일차식을 설정하여 가상 공간에서의 위치 좌표를 계산시키는 것도 생각되고 있다. 그렇지만, 단순한 일차식으로는 질량이 미치는 움직임으로의 영향을 식에 반영시키기가 어렵고, 또한 연산 그 자체도 엄청난양이 되어 버려 처리가 지연되는 문제가 생길지도 모른다.

본 발명은 가상적으로 설정한 공간(이하, 「가상 공간」이라 함)에서의 화상(이하 「가상 화상」이라 함)을 생성하는 장치에 관한 것으로서, 특히 의복의 옷자락, 머리털, 베, 끈 및 띠 등의 외력의 영향을 받기 쉬운 유연한 재질의 물체를 현실감 풍부하게 실현하는 기술에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 화상 생성 장치를 적용한 실시예의 블록도.

도 2는 본 발명의 실시예에서의 기능 블록도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에서의 다면체의 모델을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 제1 실시예의 동작을 설명하는 플로우챠트도.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에서의 구속력을 설명하는 도면.

도 6A는 본 발명의 제1 실시예에 적용할 수 있는 원통형의 다면체의 일례를 나타낸 도면.

도 6B는 본 발명의 제1 실시예에 적용할 수 있는 깃발 모양의 다면체의 일례를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에서의 유연한 재질의 물체의 모델을 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에서의 동작의 일부를 설명하는 플로우챠트도.

도 9A는 본 발명의 제2 실시예에서의 옷자락 모양의 다면체를 설명하는 도면.

도 9B는 본 발명의 제2 실시예에서의 내각의 크기에 근거한 삼각형의 변경을 설명하는 도면.

도 10은 그 밖의 변형예인 피표시체의 파열을 설명하는 도면.

도 11은 1점에만 기점을 둔 피표시체의 화상 표시를 설명하는 도면.

도 12는 캐릭터 표시에서의 본 발명의 화상 생성 방법에 적용 개소를 나타낸 도면.

그래서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 표현력이 풍부한 다면체의 표시를 가능하게 하는 게임 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

즉, 본 발명의 제1의 목적은 유연한 재질의 물체인 피표시체를 현실감이 풍부하게 표현할 수 있는 화상 생성 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 제2의 목적은 유연한 재질의 물체인 피표시체를 현실감이 풍부하게 표현할 수 있는 화상 생성 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 제3의 목적은 유연한 재질의 물체인 피표시체를 현실감이 풍부하게 표현할 수 있는 화상 생성 방법이 기록된 기록 매체를 제공하는 데 있다.

청구의 범위 제1항의 발명은, 가상 공간에 배치된 피표시체의 화상을 표시하는 화상 생성 장치에 있어서,

상기 피표시체에 질점을 설정하는 질점 설정 회로와,

상기 질점에 작용하는 영향력을 설정하는 영향력 설정 회로와,

상기 영향력 설정 회로가 설정한 영향력에 근거하여 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 질점 위치 계산 회로와,

상기 질점 위치 계산 회로가 계산한 질점의 위치 좌표에 근거하여 상기 피표시체를 구성하는 소정의 도형을 생성하는 도형 생성 회로를 구비한 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제3항의 발명에서는, 상기 질점 위치 계산 회로는 상기 질점 중적어도 하나를 기점으로 하여 상기 기점으로부터 시작하여 상기 질점에 가까운 순서로 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제4항의 발명에서는, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이에 작용하는 장력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제5항의 발명에서는, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점에 작용하는 풍력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제6항의 발명에서는, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이에 작용하는 응력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제7항의 발명에서는, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점에 작용하는 중력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제8항의 발명에서는, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위하여 작용하는 관성력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제9항의 발명에서는, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위한 힘이 없는것으로 가정하여 계산한 상기 질점의 위치로부터 상기 힘을 포함하여 계산한 위치로 상기 질점을 이동시키는데 필요한 관성력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제10항의 발명에서는, 상기 영향력 설정 회로는 소정의 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점의 사이에 가해지는 상기 영향력을 무효한 것으로서 설정하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제11항의 발명에서는, 상기 질점 위치 계산 회로는 상기 질점의 변위량이 일정 문턱값보다 큰 경우에는, 상기 변위량에 계수 k(0<k<1)를 곱한 것을 상기 질점의 변위량으로서 계산하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제12항의 발명에서는, 상기 도형 생성 회로는 상기 질점의 위치 좌표를 사용하여 상기 피표시체를 구성하는 다각형의 소정의 내각을 소정값 이하로 한 도형을 생성하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제13항의 발명에서는, 상기 도형 생성 회로는 상기 피표시체의 한 방향을 따라서 순차 연결되는 질점을 선 모양의 도형으로 연결하여 전체적으로 실 모양의 도형이 늘어선 화상을 생성하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제14항의 발명에서는, 상기 도형 생성 회로는 서로 인접하는 4개의 질점을 정점으로 하는 사각형에 대각선을 그어서 형성되는 삼각형에 의해 상기 피표시체의 도형을 생성하는 제1항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제15항의 발명에서는, 상기 도형 생성 회로는 상기 삼각형의 각 내각이 소정의 각도 이상인 경우에, 상기 삼각형의 한 변인 상기 대각선과는 다른타 대각선을 상기 사각형에 그어서 상기 타 대각선으로 형성되는 삼각형에 의해 상기 피표시체의 도형을 생성하는 제14항의 화상 생성 장치이다.

청구의 범위 제16항의 발명에서는, 가상 공간에 배치된 피표시체의 화상을 표시하는 화상 생성 방법에 있어서,

상기 피표시체에 질점을 설정하는 단계와,

상기 질점에 작용하는 영향력의 값에 근거하여 상기 질점의 새로운 위치 좌표를 계산하는 단계와,

산출한 상기 질점의 위치 좌표에 근거하여 상기 피표시체를 구성하는 소정의 도형을 생성하는 단계를 포함하는 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제18항의 발명은, 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 단계에서, 상기 질점 중 적어도 하나를 기점으로 하여 상기 기점으로부터 상기 질점에 가까운 순서로 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제19항의 발명은, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계에서, 전 내각을 소정값 이하로 하는 도형을 생성하는 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제20항의 발명에서는, 상기 영향력은 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이에 작용하는 장력의 값인 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제21항의 발명에서는, 상기 영향력은 상기 질점에 작용하는 풍력의 값인 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제22항의 발명에서는, 상기 영향력은 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이에 작용하는 응력의 값인 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제23항의 발명에서는, 상기 영향력은 상기 질점에 작용하는 중력의 값인 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제24항의 발명에서는, 상기 영향력은 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위하여 작용하는 힘인 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제25항의 발명에서는, 상기 영향력은 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위한 힘이 없는 것으로 가정하여 계산한 상기 질점의 위치로부터 상기 힘을 포함하여 계산한 위치로 상기 질점을 이동시키는 데 필요한 관성력인 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제26항의 발명에서는, 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 단계는 소정의 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점의 사이에 가해지는 상기 영향력을 무효한 것으로서 계산하는 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제27항의 발명에서는, 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 단계는 상기 질점의 변위량이 일정 문턱값보다 큰 경우에는, 상기 변위량에 계수 k(0<k<1)를 곱한 것을 상기 질점의 변위량으로서 계산하는 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제28항의 발명에서는, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계는 상기 질점의 위치 좌표를 사용하여 상기 피표시체를 구성하는 다각형의 소정의 내각을 소정값 이하로 한 도형을 생성하는 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제29항의 발명에서는, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계는 상기 피표시체의 한 방향을 따라서 순차 연결되는 질점을 선 모양의 도형으로 연결하여 전체적으로 실 모양의 도형이 늘어선 화상을 생성하는 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제30항의 발명에서는, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계는 서로 인접하는 4개의 질점을 정점으로 하는 사각형에 대각선을 그어서 형성되는 삼각형에 의해 상기 피표시체의 도형을 생성하는 제16항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제31항의 발명에서는, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계는 상기 삼각형의 각 내각이 소정의 각도 이상인 경우에, 상기 삼각형의 한 변인 상기 대각선과는 다른 타 대각선을 상기 사각형에 그어서 상기 타 대각선으로 형성되는 삼각형에 의해 상기 피표시체의 도형을 생성하는 제30항의 화상 생성 방법이다.

청구의 범위 제32항의 발명에서는, 제16항 내지 제31항의 화상 생성 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램이 기록된 기계 판독 가능한 기록 매체이다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

(I) 제1 실시예

A. 구성의 설명

도 1은 본 발명의 화상 생성 장치를 적용한 제1 실시예의 비디오 게임 장치의 블록도를 나타낸다. 본 실시예에서는, 베나 막 등의 유연한 재질의 물체를 표시하기 위해 피표시체의 전면에 설치한 질점에 대해 인접하는 4개의 질점으로부터의 영향력을 포함한 영향을 계산하는 것이다. 또한, 여기에서 말하는 「영향력」이라는 것은 질점에 걸리는 외부로부터의 힘이라고 하는 의미에서 「외력」이라고 불러도 좋고, 또한 질점의 이동 거리를 구속한다는 의미에서 「구속력」이라고 불러도 좋다.

본 실시예의 비디오 게임 장치는 장치 전체의 제어를 행하는 CPU 블록(10), 게임 화면의 표시 제어를 행하는 비디오 블록(11), 효과음 등을 생성하는 사운드 블록(12), CD-ROM의 판독을 행하는 서브 시스템(13) 등으로 구성된다.

CPU 블록은 SCU(System Control Unit, 시스템 제어 유닛)(100), 메인 CPU(101), RAM(102), ROM(103), 서브 CPU(104), CPU 버스(105) 등에 의해 구성된다. 이 블록이 기록 매체로부터 판독된 프로그램 데이터에 근거하여 동작함으로써 본 발명의 질점 설정 회로, 영향력 설정 회로, 질점 위치 계산 회로 및 도형 생성 회로(일부)로서 기능한다.

CPU 블록(10)은 SCU(시스템 제어 유닛)(100), 메인 CPU(101), RAM(102), ROM(103), 서브 CPU(104), CPU 버스(105) 등에 의해 구성된다.

메인 CPU(101)은 내부에 DSP(Digital Signal Processor, 디지털 신호 처리기)를 구비하며 컴퓨터 프로그램을 고속으로 실행시킬 수 있다. RAM(102)은, CD-ROM을 판독하는 서브 시스템(13)으로부터 전송된 각종 폴리곤 데이터를 기억하는 외에 메인 CPU(101)의 작업 영역(work area)으로서도 사용된다. ROM(103)에는 장치의 초기 상태에서 행하는 초기화 처리를 위한 초기화 프로그램이 저장된다.SCU(100)는 버스(105, 106, 107)를 거쳐 행해지는 데이터의 전송을 총괄한다. 또한, SCU(100)는 내부에 DMA 콘트롤러를 구비하여 게임의 실행 중에 필요하게 되는 화상 데이터를 비디오 블록(11)내의 VRAM으로 전송한다.

패드(2b)는 사용자의 정보 입력 수단으로서 작용하고, 조작에 필요한 각종 버튼이 구비되어 있다. 서브 CPU(104)는 SMPC(System Manager & Peripheral Control, 시스템 관리자 및 주변 제어)라고 불리며, 메인 CPU(101)로부터의 요구에 따라 패드(2b)로부터 커넥터(2a)를 거쳐 데이터(주변 데이터)를 수집한다. 메인 CPU(101)는 서브 CPU(104)로부터 전송된 주변 데이터에 근거하여 디스플레이에 표시하는 화상의 이동 등의 처리를 행한다. 서브 CPU(104)는 커넥터(2a)(본체측 단자)에 접속한 주변 기기의 종류를 판정하고, 판정한 주변 기기의 종류에 따른 통신 방식에 따라 주변 데이터를 수집한다.

<비디오 블록의 구성>

비디오 블록(11)은 본 발명의 도형 생성 회로의 일부로서 동작하고, 폴리곤에 의해 표시하는 화상을 생성하기 위한 VDP(Video Display Processor, 비디오 디스플레이 프로세서)(120), 배경 화면을 위한 화상의 합성, 음면(陰面, hidden surface) 처리, 클리핑을 행하는 VDP(130)를 구비한다. VDP(120)는 VRAM(121) 및 프레임 버퍼(122, 123)에 접속된다.

디스플레이에 표시하는 가상 공간의 화상을 생성할 때, 표시에 필요한 폴리곤 데이터가 메인 CPU(101)로부터 SCU(100)를 거쳐 VDP(120)로 전송되고, VRAM(121)에 기록된다. VRAM(121)에 기록된 폴리곤 데이터는 1화소 당 16비트 또는 8비트의 색 정보를 포함하는 묘화용 데이터로서 묘화용의 프레임 버퍼(122 또는 123)에 저장된다. 저장된 묘화용 데이터는 VDP(130)로 전송된다. 메인 CPU(101)는 SCU(100)를 거쳐 묘화를 제어하는 제어 정보를 VDP(130)에 공급한다. VDP(130)는 이 제어 정보에 따라 묘화용 데이터를 처리한다.

VDP(130)는 VRAM(131)에 접속되어 있고, 표시 화면 전체를 상하 좌우로 이동시키거나 회전시키거나 하는 스크롤 기능과, 폴리곤의 표시 순서를 결정하는 우선 순위(priority) 기능을 구비한다. VDP(130)는 묘화용 데이터를 메모리(132)를 거쳐 인코더(160)로 출력한다. 인코더(160)로 출력된 묘화용 데이터는 비디오 신호의 포맷으로 변환된 후, D/A 변환되어 모니터 장치(5)에 표시된다. 모니터 장치(5)에는 이 비디오 신호에 근거하여 화상이 표시된다.

<그 외의 블록의 구성>

사운드 블록(12)은 PCM 방식 또는 FM 방식에 의한 음성 합성을 행하는 DSP(140)와, DSP(140)를 제어하는 CPU(141)에 의해 구성된다. DSP(140)에 의해 생성된 음성 데이터는 D/A 컨버터(170)에 의해 2채널의 신호로 변환된 후에 스피커(5a 및 5b)로 출력된다.

서브 시스템(13)은 CD-ROM 드라이브 등을 탑재하고, CD-ROM 등의 기록 매체에 의해 공급되는 응용 소프트의 판독, 동화상의 재생 등을 행하는 기능을 구비한다.

<기능 블록의 구성>

도 2는 본 발명의 화상 생성 장치의 기능 블록도이다. 본 발명의 표시 대상인 유연한 재질인 피표시체는 복수의 폴리곤에 의해 구성되는 다면체로 표현되고, 폴리곤의 정점에는 질점이 설정된다.

질점 설정 회로(1001) 및 영향력 설정 회로(1002)는 CD-ROM을 거쳐 미리 질점의 위치 정보 및 질점에 대한 영향력의 내용을 기억시킨 RAM(102)에 상당한다. 질점 위치 계산 회로(1003)는 주로 CPU에 상당한다. 도형 생성 회로(1004)는 CPU(101)과 비디오 블록(11)에 상당하는 것이다.

질점 설정 회로(1001)는 다면체에 대한 질점의 위치 정보를 공급한다. 이 위치 정보는 초기 시 그 질점에 영향력이 작용하기 전의 초기값이 저장된다. 또한, 질점 위치 계산 회로(1003)에 의해 새로운 질점의 위치가 계산되면, 질점 설정 회로(1001)의 위치 정보는 갱신된다. 영향력 설정 회로(1002)는 영향력의 종류와 그의 크기를 출력한다. 영향력 설정 회로(1002)에는 영향력이 풍력이나 중력 등 일정한 힘인 경우는 그의 값이 기억되는 한편, 장력, 관성력, 응력, 변형 응력 및 점성력 등의 계산에 필요한 계수도 기억된다.

질점 위치 계산 회로(1003)는 질점 설정 회로(1001)로부터 계산해야 하는 질점의 위치 정보 및 당해 질점의 위치 계산에 필요한 인접하는 질점의 위치 정보를 판독한다. 그리고, 영향력 설정 회로(1002)로부터 계산해야 하는 질점의 영향력의 값 및 계수를 판독하고, 상기 질점의 3차원 공간에서의 새로운 위치 좌표를 계산하며, 또 다시 질점 설정 회로(1001)에 저장한다. 도형 생성 회로(1004)는 질점 위치 계산 회로(1003)로부터 공급된 질점의 위치 정보에 근거하여 이 질점을 정점 좌표로 하는 폴리곤을 정의하고, 필요한 텍스쳐의 부착(폴리곤 표면에 막 모양의 데이터를 매핑하는 것)을 행한 후 모니터(5)로 출력한다.

B. 동작의 설명

본 실시예에서, 각 질점의 위치 계산은 소정의 화상 표시 타이밍마다 행해진다. 즉, 비디오 신호이면 수직 동기 기간 등의 화상의 갱신 타이밍마다 각 질점의 위치 계산과, 각 질점의 위치 좌표에 근거한 폴리곤의 형성을 행한다. 이하의 동작은 한 번의 질점의 위치 갱신에 관한 것이다.

본 제1 실시예에서는 질점의 위치 좌표를 계산할 때에, 인접하는 4개(다면체의 단부 즉, 변에 있는 질점의 경우는 3개)의 질점으로부터 받는 영향력을 포함한 연산을 행한다. 질점의 위치 좌표를 계산함에 있어서 중요한 것은 위치 계산을 행하는 순서이다. 다면체의 일부가 고정되어 있는 경우, 고정된 부분의 질점의 위치는 일의적으로 정해진다. 따라서, 이 고정된 질점의 위치를 기준으로 이 고정된 질점으로부터 보아서 가까운 질점부터 순차적으로 멀리 있는 질점쪽으로 계산을 해나갈 필요가 있다. 이러한 상황을 도 3에 도시한다.

도 3은 가상 화면으로서 표시하는 다면체(베, 띠, 깃발 등) F에 질점 W를 설치한 모델이다. 간결하게 하기 위해, 횡방향 n열(=5), 종방향 m행(=5)의 계 25개의 질점을 설치한 예로 한다. 이중 원으로 나타낸 1행째의 변을 따라 있는 질점 5개(W1,1∼W1,5)를 고정해야하는 질점(기점)으로 한다. 이 경우, 동 도면의 화살표로 나타낸 순서로 질점의 위치 좌표를 계산한다. 이와 같은 순서로 계산하는 것은 기점의 영향을 받는 질점부터 순서대로 위치를 확정해나가기 때문이며, 이 때문에 기점으로부터 가까운 순서로 질점을 특정하는 번호를 위치만큼 증가시켜 계산하는것이다.

게다가, 본래 하나의 질점에 걸리는 영향력은 주위의 8점으로부터의 것을 포함하여 계산해야만 하지만, 본 실시예와 같이 기점을 정하고 그곳으로부터 가까운 순서로 계산해감으로써 4점으로부터의 영향력만으로 계산하는 것에 의한 오차를 흡수하고 있다.

상기와 같은 계산을 행함으로써 질점에 어떤 영향력이 작용하여도 고정한 한변을 기준으로 피표시체(다면체) 전체가 움직이는 것 같은 화상을 생성할 수 있다. 예를 들면, 깃발을 피표시체로 하는 경우에는, 깃대에 묶여 있는 깃발이 옆으로 날리는 듯한 화상을 생성할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 다면체 즉, 피표시체를 구성하는 폴리곤의 정점 좌표의 위치에 질점을 설정하지만, 이것은 정점 좌표와 관계없이 질점을 설정하면 질점이 이동하고, 이동한 질점에 근거하여 다면체를 재구성할 때에 폴리곤 수가 증감하여 연산에 걸리는 부하가 증가하기 때문이다.

게다가, 질점은 도 3에 도시한 바와 같이 피표시체의 전체에 설정해야만 하는 것은 아니고 유연한 재질의 물체로서의 움직임을 시키고 싶은 부분에만 질점을 적용하여 그 부분에만 본 발명의 화상 생성 방법을 적용하여도 좋다.

도 4는 본 발명의 동작을 설명하는 플로우챠트도이다.

단계 S1에서 CPU(101)는 행 m과 열 n을 초기값으로 리세트한다. 단계 2에서 CPU(101)는 RAM(102)으로부터 질점 Wm,n의 위치 정보를 판독한다. 이어서, RAM(102)에 설정한 영향력의 조건을 참조하여(단계 S3) 다음의 질점의 위치 좌표를계산한다(단계 S4).

여기에서, 도 5를 참조하여, 질점의 위치 계산에 대해서 설명한다. 도 5는 임의의 질점 Wm,n에 가해지는 영향력을 나타내고 있다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 질점 Wm,n에는 인접하는 4개의 질점(Wm,n-1, Wm+1,n, Wm,n+1, Wm-1,n)으로부터의 장력 T0∼T3, 풍력 w, 응력 F, 질점의 관성력 I, 중력 mg(m은 질점의 질량, g는 중력 가속도) 및 인접하는 질점과의 거리 l로 제한된다. 상기 영향력 중 질량 m, 중력 가속도 g, 풍력 w, 거리 l은 프로그램에 의해 미리 정해지고, RAM(102)에 저장된 값을 판독하여 사용한다.

장력 T는 인접하는 질점의 위치에 관계없이 항상 일정 값으로 하여도 좋다. 또한, 인접하는 질점과의 거리에 계수를 곱한 것을 장력으로서 설정하여도 좋다. 즉, 인접하는 질점과의 거리가 1일 때 계수를 1로 하고, 그보다 거리가 증감하는 경우에 계수도 증감시킨다. 즉, 거리가 l보다 큰 경우에, 원래의 장력이 계수 이상일 때, 거리 l에 일정 계수를 곱한 것을 장력으로 하고, 거리가 l보다 적을 때 영으로 하는 것이라도 좋다.

응력 F는 다면체가 의복을 표시하는 화상인 경우, 캐릭터인 인물이 이 의복을 착용함으로써 캐릭터 자신으로부터 작용하는 반작용(수직 응력) 등을 말한다. 또한, 다면체의 형상에 비틀림이 생겼을 때에, 다면체의 형상 변화에 따라 발생하는 변형 응력 J(도 5에 도시하지 않음)도 생각할 수 있다. 관성력 I는 다음에 기술하는 바와 같이 이전의 위치 계산에서 계산된 값이다. 각 영향력은 질점에 대응하여 RAM(102)에 기억되게 된다.

하나의 질점에 대한 위치 계산의 절차는 이하와 같다. 우선, 이 질점에 작용하는 힘은 다음 수학식 1

을 사용하여 계산하고, 이것에 근거하여 새로운 이동처의 지점 A'을 산출한다. 다음에, 거리의 제한을 가하기 위해 이 이동 지점 A'과 질점 Wm,n의 상부에 위치하는 질점 Wm,n-1을 지나는 선분 상에 질점 Wm,n-1로부터 거리 l인 지점 A"을 최종적인 이동 지점으로 한다. 이 때, 질점 Wm,n이 이동 전의 위치 A로부터 A"으로 이동하는 힘을 이 질점에 대하여 다음 번의 계산에서 사용하는 관성력 I로서 보존한다. 한편, 새로운 질점의 위치가 A'으로부터 A"으로 이동한 것에 의해 이 새로운 위치 A"에 있는 질점과 인접하는 질점과의 사이에서의 장력의 값이 변동한다. 이 때문에, 새로운 질점의 위치 A"에서의 장력 T0∼T3의 방향을 계산한다. 이상을 하나의 질점에 대한 한번의 위치 계산의 절차로 한다.

하나의 질점의 위치 계산이 종료하면, 열 n이 증가(increment)(하나를 올린다)되고(단계 S5), 최대값(n=5)이 아닌 경우는(아니오), 다시 동일 행의 다음 질점의 위치 계산을 행한다(단계 S2∼S5). 열 n이 최대값을 넘으면(단계 S6 ; 예) 행 m이 증가되고, 열 n이 리세트되며(단계 S7), 행 m이 최대값(m=5)에 도달할 때까지(단계 S8 ; 아니오) 단계 S2∼S7이 반복된다. 이상에 의해 모든 질점의 위치를 계산할 수 있다.

단계 S9 이후는 계산된 새로운 질점의 위치로부터 폴리곤을 작성하는 것이다. 우선, 초기값을 설정하고(단계 S9), 질점 Wm-1,n-1 Wm,n과의 사이를 대각선으로 연결한다(단계 S10). 이 때, 2개의 삼각형이 만들어진다. 이 2개의 삼각형에 둔각이 포함되는 경우(예를 들면, 도 6의 밑변 1), 삼각형의 내각의 합은 180°와 같기 때문에, 다른 2개의 내각이 상당히 좁게 되는 것이 예상된다. 이와 같이, 어떤 내각이 극단으로 좁은 삼각형에 텍스쳐 데이터를 형성(부착)하면, 폴리곤에 질감을 주기 위한 텍스쳐가 왜곡되고, 시각상 그 왜곡이 인식되어 버린다. 이 때문에, 각 내각의 크기에 그다지 차이가 없는 균형(balance)을 이루고 있는 삼각형이 텍스쳐를 형성하는 대상으로서의 폴리곤으로서 적합하다. 그래서, 본 실시예에서는, 하나의 내각의 크기에 근거하여 삼각형의 균형을 판단하여 삼각형이 왜곡되어 있다고 판단할 수 있는 경우(단계 S11 : 예), 대각선을 다시 그어 다른 삼각형을 형성한다. 즉, 대각선을 타 대각선으로 변경하기 위해 질점 Wm-1,n과 Wm,n-1 사이에 대각선을 긋는다(밑변 2)(단계 S12). 게다가, 어떤 대각선에 의해서도 둔각을 포함하는 경우는 각도의 대소 관계로 판정하여도 좋다.

단계 S13에서는 단계 S5와, 단계 S15에서는 단계 S7과 마찬가지의 증가를 행하고, 단계 S14 및 단계 S16에서는 단계 S6 및 단계 S8과 마찬가지의 최대값 판정을 행한다. 즉, 단계 S10∼S12의 폴리곤 설정이 모든 질점 사이에 행해진다.

모든 폴리곤 설정이 종료하면(단계 S16 ; 예), 묘화 처리를 행한다(단계 S17). 즉, 비디오 블록(11)은 설정된 폴리곤에 텍스쳐 등을 붙여 모니터 장치(5)로 출력한다.

게다가, 본 실시예의 다면체는 일단이 완전히 고정된 평면일 필요가 없고, 도 6A에 도시한 바와 같은 원통형이더라도, 도 6B에 도시한 깃발과 같은 것이더라도 좋다. 어느 것으로 하더라도 고정된 원 표시가 된 질점의 위치로부터 순차적으로 위치 계산을 행하는 것으로 한다.

C. 본 실시예의 이점

이상에 기술한 본 실시예의 이점은 이하와 같다.

(a) 다면체의 전면에 형성된 질점에 대해 실제의 물체에서 생각되는 많은 영향력을 상정한 역학적 계산을 시행하기 때문에, 실제의 막상의 물체의 움직임에 가까운 자연스러운 움직임의 화상을 생성할 수 있다.

(b) 기점이 되는 질점의 위치가 프로그램으로부터 주어지면, 이 기점이 되는 질점의 위치에 가장 가까운 질점의 위치 좌표로부터 순서대로 질점의 위치 좌표가 계산된다. 이 때문에, 예를 들면 물체상의 고정된 한 점 또는 한 변에 기점을 정하면, 이 기점을 기준으로 각각 움직이는 유연한 재질의 물체의 화상을 생성할 수 있다.

(c) 폴리곤을 삼각형으로 설정하기 때문에, 다면체가 뒤틀려 어떤 사각형의 4 질점이 동일 평면상에 없는 경우에도 폴리곤 설정을 할 수 있다.

(d) 다면체가 왜곡되어 폴리곤이 변형된 경우에도, 삼각형의 내각의 크기를 판정하여 삼각형의 왜곡이 큰 것으로 판단한 경우에 텍스쳐 매핑에 적합한 삼각형을 재설정하기 때문에, 텍스쳐가 사이가 벌어지는 일이 없다. 또한, 다면체의 자연스러운 비틀림 방향을 표시할 수 있다.

(Ⅱ) 제2 실시예

본 발명의 제2 실시예는 상기 제1 실시예와 다른 질점의 계산 순서를 제공하는 것이다.

본 제2 실시예의 구성은 상기 제1 실시예와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 본 제2 실시예의 동작도 도 4의 플로우챠트도에 준하여 행해지는 점에서 일치하기 때문에, 이하 다른 점만을 설명한다.

도 7은 본 실시예에서 채용하는 질점의 모델이다. 도 7로부터도 알 수 있는 바와 같이 본 실시예에서는 질점의 연결의 열 사이에 영향력을 설정하지 않고 있다. 즉, 각 질점은 행마다 연결되어 있지만, 인접하는 열로부터는 어떤 영향력도 받지 않는다. 도 5에서 말하면, 장력 T1이나 T3 등의 장력이 작용하지 않는다. 이 때문에, 질점의 위치 좌표를 계산하는 순서는 제1 실시예와 달리 열마다 고정된 기점이 되는 질점으로부터 순서대로 말단까지 계산되는 것으로 된다(동 도면 화살표 참조). 제1 실시예의 도 3과의 관계에서는 행 번호 m과 열 번호 n을 바꿔 넣은 순서로 질점의 위치 계산이 행해진다. 따라서, 행 번호를 n, 열 번호를 m으로 하면, 도 4의 플로우챠트와 같이 처리가 행해지는 것으로 생각할 수 있다. 단, 본 실시예에서는, 열 사이의 영향력이 작용하지 않기 때문에, 각 행의 말단의 질점의 위치가 극단적인 움직임을 할 가능성이 있다. 그래서, 본 실시예에서는, 수학식 1에 근거하여 얻어진 새로운 질점의 위치의 현재 위치로부터의 변위가 일정 값 이상일 때, 제한을 가한다. 이것을 도 8에 근거하여 설명한다.

도 8은 도 4의 단계 S4를 더욱 세분한 공정으로 분할한 것이다. 우선, 새로이 계산된 질점의 위치로의 변위량 Δx를 계산하고(단계 S40), 이것이 소정의 문턱값 V_LIMIT이상일 때에만(단계 S41 ; 예), 변위량에 점성 계수 k(0<k<1)를 곱한 것을 새로운 변위량으로 한다(단계 S42). 그리고, 현재의 위치 Xt를 판독하여(단계 S43), 변위량 Δx를 더하여 새로운 질점의 위치 Xt+1로 한다. 샘플 타이밍마다 얻어지는 변위량에 계수를 곱한다는 이상의 처리는 속도에 따른 점성 저항이 작용하는 것을 의미한다.

또한, 본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 마찬가지로 4개의 질점을 정점으로 하는 사각형을 대각선으로 분할하여 삼각형의 폴리곤의 형성을 행한다(단계 S9∼S17). 특히, 횡의 열로부터 작용하는 영향력을 무효로 하면, 도 9A에 도시한 바와 같이 다면체가 흔들리는 것에 의해 위치 계산의 기점으로부터 보아서 말단의 부분의 질점에 형성되는 사각형의 형상이 크게 왜곡되는 일이 많다. 이와 같은 경우, 도 4의 단계 S11 및 S12의 처리를 행하고, 삼각형의 내각에 90도보다 큰 내각(둔각)이 있기 때문에, 이것을 도 9B에 나타낸 바와 같이 사각형의 대각선을 다시 그려 둔각을 포함하지 않는 삼각형을 만든다. 둔각을 포함하지 않는 삼각형에 텍스쳐 데이터를 매핑함으로써 텍스쳐 데이터가 지연되어 부자연스러운 모양이 나타나는 것을 방지할 수 있다.

상술한 본 제2 실시예의 이점은 열 사이의 영향력을 생각하지 않기 때문에, 연산이 고속으로 행해지는 점이 두드러진다. 또한, 각 열마다 흩어진 위치를 부여하는 것도 가능하기 때문에, 복수의 옷자락이 늘어져 있는 것 같은 화상, 예를 들면 머리털이나 수염의 화상을 생성할 때에 현실감이 풍부한 표현을 할 수 있는 점도 들 수 있다.

(Ⅲ) 그 외의 실시예

본 발명은 상기 각 실시예에 국한되지 않고 여러 가지로 변형될 수 있다.

예를 들면, 도 10에 도시한 바와 같이, 유연한 재질의 물체의 일부에서 영향력을 무효로 하여도 좋다. 무효라는 것은 영향력이 어떤 일부의 질점간에 작용하지 않는 것을 의미한다. 이에 의해, 질점끼리를 연결시키는 장력 등이 작용하지 않게 되어 있기 때문에, 아래쪽에 위치하는 질점의 집합체는 중력에 이끌려 상부의 질점의 집합체로부터 떨어져 나간다. 즉, 「파열」의 표현을 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 각 실시예에서는 고정하는 질점을 다면체의 한 변 즉, 2 이상의 질점의 열에 있는 것으로 생각하였지만, 기점으로 하는 질점은 1점만 이더라도 좋다. 예를 들면, 도 11에 도시한 바와 같이, 한 점을 기점으로 한 다면체로서 손수건을 생각할 수 있다. 인물이 손수건의 일단을 잡고 있는 경우, 손수건의 한 점만이 기점으로 된다. 질점 위치 계산 회로(1003)는 이 기점이 되는 질점과 다른 질점과의 영향력을 조건으로 하여 각 질점의 위치 좌표를 계산한다.

게다가, 기점이 되는 질점의 위치가 샘플링 타이밍(화면의 바꿔 쓰기 주기)마다 변화하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 기점이 되는 질점의 위치 좌표가 정해지고, 샘플링 타이밍 내에 나머지 질점의 위치 좌표를 모두 계산할 수 있으면, 기점이 되는 질점의 위치 좌표를 샘플링 타이밍마다 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 도 12에 도시한 바와 같이, 캐릭터가 긴소매를 걸치고 있는 여성인 경우, 흔들리는 소매의 부분을 피표시체로 하여 질점을 설정하여 본 발명을 적용한다. 이 때, 흔들리지 않는 부분 즉, 캐릭터의 팔에 기점이 되는 질점을 설정한다. 샘플링 타이밍마다 팔에 설정된 기점의 위치를 기준으로 질점의 계산을 하면, 팔을 휘두르는 캐릭터의 움직임에 대응하여 소매가 흔들리는 화상을 생성할 수 있다. 이 외에, 떨어지는 꽃잎과 같은 다면체의 화상도 생성할 수 있다.

게다가, 상기 각 실시예에서는 하나의 질점에 대해 4개의 인접하는 질점과의 사이에서 작용하는 장력을 설정하였지만, 더 많은 질점과의 사이에 작용하는 영향력을 상정하여도 좋다. 장치가 갖는 연산 능력이 허용하는 범위에서 계산에 사용하는 질점의 수를 정하면 된다.

또한, 복수의 질점에서는 질점마다 서로 다른 질량을 갖게 하여도 좋다.

또한, 질점의 배치는 격자 모양 또는 격자를 찌그러뜨린 마름모꼴 형상이더라도 좋지만, 배치에 규칙성이 없는 랜덤한 배치를 하고 있어도 좋다. 질점의 질량을 질점마다 변화시켜도, 질점의 배치를 랜덤한 것으로 하여도, 영향력 설정 회로가 확실히 각 질점의 질량이나 각 질점간에 작용하는 영향력을 파악하고 있으면 좋기 때문이다.

게다가, 영향력은 고정값이어도 좋지만, 프로그램의 진행 등에 따라 CPU 등이 그 값을 변경해 가는 것도 좋다.

게다가, 상기 실시예에서는 질점을 피표시체를 구성하는 폴리곤의 정점 좌표에 설정하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 폴리곤 데이터의 정점 좌표와는 독립하여 질점을 두어도 좋다. 이 경우, 질점이 이동함에 따라 텍스쳐 데이터를 붙이는 폴리곤을 정해나가게 된다.

본 발명에 따르면, 피표시체에 질점을 설치하여, 이것에 현실적인 역학적 계산을 행하기 때문에, 타당한 연산량의 범위에서 표현력이 풍부한 피표시체의 표시를 가능하게 한다. 특히, 나부끼는 깃발, 흔들리는 의복의 옷소매 등의 화상을 실시간으로 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 질점 중 적어도 하나를 기점으로 계산을 하기 때문에, 고정한 부분으로부터 가까운 순서로 변위해 나가는 피표시체의 도형을 표현력 풍부하게 표현할 수 있다. 예를 들면, 일 방향으로 영향력을 설정하는 경우에는, 실 모양의 화상, 예를 들면 끈 모양의 것, 머리털이 흩날리는 모양 등을 현실감 풍부하게 표시할 수 있다. 또한, 적어도 2개의 방향으로 영향력을 설정하는 경우에는, 베나 의복의 소매 등이 흩날리는 모양 등을 현실감이 풍부하게 표시할 수 있다. 게다가, 하나의 질점만을 기점으로 하여 영향력을 설정하면, 끝을 잡고 흔들린 손수건, 흔들리는 소매나 떨어지는 꽃잎 등의 복잡한 움직임도 현실감 풍부하게 표시할 수 있다.

또한, 계산하는 순서를 기점으로부터 가까운 순서로 즉 기점으로부터의 영향력이 큰 질점으로부터 순서대로 연산하기 때문에, 한정된 질점 수로 질점의 위치 계산을 행하여도 오차가 생기기 어렵다는 이점도 있다.

본 발명에 의하면, 인접하는 질점과의 사이에 작용하는 장력을 영향력으로 하기 때문에, 실제의 물체에서 특히 강하게 작용하는 힘을 효율적으로 근사한 계산을 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 인접하는 질점과의 사이의 거리를 일정하게 유지하기 때문에, 탄력성이 없는 유연한 재질의 물체의 실제의 거동을 계산할 수 있다.

본 발명에 의하면, 각 질점에 풍력을 작용시키기 때문에, 바람에 나부끼는 깃발 등의 화상을 모의할 수 있다.

본 발명에 의하면, 각 질점에 작용하는 일정한 응력을 작용시키기 때문에, 예를 들면 인물이 의복을 걸치는 것과 같은 물체의 형을 따라 피표시체를 붙일 수 있다.

본 발명에 의하면, 각 질점에 중력을 작용시키기 때문에, 늘어뜨려진 소매나 깃발 등의 물체를 모의할 수 있다.

본 발명에 의하면, 각 질점에 대해서 관성력을 작용시키기 때문에, 실제의 물체의 관성을 모의할 수 있다.

본 발명에 의하면, 각 질점 중 소정의 위치에서의 질점간의 영향력을 무효한 것으로 하기 때문에, 찢어져 늘어뜨려진 베와 같은 표현을 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 질점의 변위량에 계수를 곱하기 때문에, 영향력이 너무 과도하게 되는 등의 현상을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 피표시체를 구성하는 다각형의 소정의 내각을 소정값 이하로 하기 때문에, 형상에 왜곡이 없는 다각형에 의해 피표시체의 도형을 생성할 수 있다. 따라서, 텍스쳐 데이터를 붙일 때, 자연스러운 표시를 행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 피표시체의 한 방향을 따라 각각 순차적으로 연결되는 질점을 선 모양의 도형을 연결하기 때문에, 머리털과 같은 실 모양의 화상을 표시할 수 있다.

본 발명에 의하면, 3개의 질점을 정점으로 한 삼각형을 표시 단위로 하기 때문에, 뒤틀린 유연한 재질의 물체이더라도 표현할 수 있다.

본 발명에 의하면, 삼각형의 내각의 대소를 판정하여 왜곡이 큰 삼각형인 경우는 보다 왜곡이 적은 삼각형으로 변경하기 때문에, 텍스쳐의 왜곡이 적은 표시 단위(폴리곤) 형상을 선택할 수 있다.

Claims

가상 공간에 배치된 피표시체의 화상을 표시하는 화상 생성 장치에 있어서,

상기 피표시체에 복수의 질점을 소정 거리 간격을 두고 설정하는 질점 설정 회로와,

상기 질점에 작용하는 영향력을 설정하는 영향력 설정 회로와,

상기 영향력에 근거하여 상기 질점의 새로운 위치 좌표를 계산하는 질점 위치 계산 회로와,

상기 위치 좌표에 근거하여 소정의 도형을 생성하는 도형 생성 회로

를 구비하되,

상기 질점 위치 계산 회로는 상기 질점에 인접하는 질점의 위치 좌표와 상기 새로운 위치 좌표와의 거리가 상기 질점 설정 회로가 설정한 상기 소정 거리를 넘을 경우에는 상기 새로운 위치 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
가상 공간에 배치된 다각형 화상을 표시하는 게임 장치에 있어서,

상기 가상 공간 내에 복수의 질점을 서로 소정 거리 간격을 두고 설정하는 질점 설정 회로와,

상기 질점에 작용하는 영향력을 설정하는 영향력 설정 회로와,

상기 영향력에 근거하여 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 질점 위치 계산회로와,

서로 인접하는 질점간의 거리가 상기 질점 설정 회로가 설정한 상기 소정 거리 내에 들어가도록 상기 위치 좌표를 보정하는 보정 수단과,

상기 위치 좌표에 근거하여 소정의 도형을 생성하는 도형 생성 회로

를 구비하는 것을 특징으로 하는 게임 장치.
제1항에 있어서, 상기 질점 위치 계산 회로는 상기 질점 중 적어도 하나를 기점으로 하여 상기 기점으로부터 시작하여 상기 질점에 가까운 순서로 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이에 작용하는 장력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점에 작용하는 풍력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이에 작용하는 응력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점에 작용하는 중력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위하여 작용하는 관성력을 상기 질점에 작용하는 영향력으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제8항에 있어서, 상기 영향력 설정 회로는 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위한 힘이 없는 것으로 가정하여 계산한 상기 질점의 위치로부터 상기 힘을 포함하여 계산한 위치로 상기 질점을 이동시키는데 필요한 관성력을 상기 영향력으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 영향력 설정 회로는 소정의 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점의 사이에 가해지는 상기 영향력을 무효한 것으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 질점 위치 계산 회로는 상기 질점의 변위량이 일정 문턱값보다 큰 경우에는, 상기 변위량에 계수 k(0<k<1)를 곱한 것을 상기 질점의 변위량으로서 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 도형 생성 회로는 상기 질점의 위치 좌표를 사용하여 상기 피표시체를 구성하는 다각형의 소정의 내각을 소정값 이하로 한 도형을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 도형 생성 회로는 상기 피표시체의 한 방향을 따라서 순차 연결되는 질점을 선 모양의 도형으로 연결하여 전체적으로 실 모양의 도형이 늘어선 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제1항에 있어서, 상기 도형 생성 회로는 서로 인접하는 4개의 질점을 정점으로 하는 사각형에 대각선을 그어서 형성되는 삼각형에 의해 상기 피표시체의 도형을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
제14항에 있어서, 상기 도형 생성 회로는 상기 삼각형의 각 내각이 소정의 각도 이상인 경우에, 상기 삼각형의 한 변인 상기 대각선과는 다른 타 대각선을 상기 사각형에 그어서 상기 타 대각선으로 형성되는 삼각형에 의해 상기 피표시체의 도형을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
가상 공간에 배치된 피표시체의 화상을 표시하는 화상 생성 방법에 있어서,

상기 피표시체에 복수의 질점을 소정 거리 간격을 두고 설정하는 단계와,

상기 질점에 작용하는 영향력을 설정하는 단계와,

상기 영향력에 근거하여 상기 질점의 새로운 위치 좌표를 계산하는 단계와,

상기 위치 좌표에 근거하여 소정의 도형을 생성하는 단계

를 포함하되,

상기 절점에 인접하는 질점의 위치 좌표와 상기 새로운 위치 좌표와의 거리가 상기 질점을 설정하는 단계에서 설정된 상기 소정 거리를 넘을 경우에는 상기 새로운 위치 좌표를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
가상 공간에 배치된 다각형 화상을 표시하는 게임 방법에 있어서,

상기 가상 공간 내에 복수의 질점을 서로 소정 거리 간격을 두고 설정하는 단계와,

상기 질점에 작용하는 영향력을 설정하는 단계와,

상기 영향력에 근거하여 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 단계와,

서로 인접하는 질점간의 거리가 상기 질점을 설정하는 단계에서 설정된 상기 소정 거리 내에 들어가도록 상기 위치 좌표를 보정하는 단계와,

상기 위치 좌표에 근거하여 소정의 도형을 생성하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 단계에서, 상기 질점 중 적어도 하나를 기점으로 하여 상기 기점으로부터 시작하여 상기 질점에 가까운 순서로 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계에서, 전 내각을 소정값 이하로 하는 도형을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 영향력은 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이에 작용하는 장력의 값인 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 영향력은 상기 질점에 작용하는 풍력의 값인 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 영향력은 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이에 작용하는 응력의 값인 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 영향력은 상기 질점에 작용하는 중력의 값인 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 영향력은 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위하여 작용하는 힘인 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 영향력은 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점과의 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위한 힘이 없는 것으로 가정하여 계산한 상기 질점의 위치로부터 상기 힘을 포함하여 계산한 위치로 상기 질점을 이동시키는 데 필요한 관성력인 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 단계는 소정의 상기 질점과 상기 질점에 인접하는 질점의 사이에 가해지는 상기 영향력을 무효한 것으로서 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 질점의 위치 좌표를 계산하는 단계는 상기 질점의 변위량이 일정 문턱값보다 큰 경우에는, 상기 변위량에 계수 k(0<k<1)를 곱한 것을 상기 질점의 변위량으로서 계산하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계는 상기 질점의 위치 좌표를 사용하여 상기 피표시체를 구성하는 다각형의 소정의 내각을 소정값 이하로 한 도형을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계는 상기 피표시체의 한 방향을 따라서 순차 연결되는 질점을 선 모양의 도형으로 연결하여 전체적으로 실 모양의 도형이 늘어선 화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항에 있어서, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계는 서로 인접하는 4개의 질점을 정점으로 하는 사각형에 대각선을 그어서 형성되는 삼각형에 의해 상기 피표시체의 도형을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제30항에 있어서, 상기 소정의 도형을 생성하는 단계는 상기 삼각형의 각 내각이 소정의 각도 이상인 경우에, 상기 삼각형의 한 변인 상기 대각선과는 다른 타 대각선을 상기 사각형에 그어서 상기 타 대각선으로 형성되는 삼각형에 의해 상기 피표시체의 도형을 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제16항 내지 제31항의 화상 생성 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램이 기록된 기계 판독 가능한 기록 매체.