KR100641671B1 - 화상 생성 장치 - Google Patents

Abstract

가상 3차원 공간의 배경의 일부로서 다각형 데이터로 작성된 비하인드 오브젝트를 형성하여, 이 가상 3차원 공간에 다각형 데이터로 작성된 캐릭터 오브젝트를 이동시켰을 때의 화상을 생성하는 화상 생성 장치. 시점에서 본 시야를 연산하여, 이 시야 내에 위치하고 또한 시점에서 보이는 비하인드 오브젝트(OTa, OTb, OTc)를 특정한다. 또한, 시야 내로, 특정된 비하인드 오브젝트보다도 시점측의 공간에 캐릭터 오브젝트(OTch)가 위치하는 특정 상태를 판단한다. 이 특정 상태가 판단되었을 때만 캐릭터 오브젝트(OTch)를 표시 대상에 편입하도록 한다.

Description

화상 생성 장치{IMAGE GENERATING DEVICE}

도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 따른 화상 생성 장치로서의 게임 장치가 갖는 게임 처리 보드의 전기적인 블럭도.

도 2는 방 레이아웃의 루틴을 나타내는 개략 흐름도.

도 3은 방 레이아웃을 설명하는 도면.

도 4는 모드 비율 선택 루틴을 나타내는 개략 흐름도.

도 5는 모드 비율 테이블을 설명하는 모식도.

도 6은 RPG 루틴을 나타내는 개략 흐름도.

도 7은 날씨 처리의 서브 루틴을 나타내는 개략 흐름도.

도 8은 날씨 테이블을 설명하는 모식도.

도 9는 날씨 데이터의 포맷을 예시하는 도면.

도 10은 비하인드 클리핑 처리의 서브 루틴의 일부를 나타내는 흐름도.

도 11은 비하인드 클리핑 처리의 서브 루틴의 일부를 나타내는 흐름도.

도 12는 시점, 시야, 오브젝트 및 오브젝트 모델의 위치 관계를 월드 좌표계(게임 공간)의 X-Z면 상에서 설명하는 도면.

도 13은 오브젝트의 구모양 모델로의 모델링을 설명하는 도면.

도 14는 표시 화면의 일례를 설명하는 도면.

도 15는 표시 화면과, 그 화면에 대응시켜 분할한 영역 및 오브젝트 모델의 위치 관계를 설명하는 도면.

도 16은 본 발명이 적용되는 제2의 하드웨어 블럭도.

본 발명은 화상 생성 장치 및 화상 생성 방법에 관한 것으로, 특히, 가상 3차원 공간에서 이야기의 진행에 따라서 플레이어와 대화식으로 벌어지는 롤 플레잉 게임(RPG) 등에 적합한 화상 생성 장치 및 화상 생성 방법에 관한 것이다.

최근의 컴퓨터 그래픽 기술의 발달에 따라, 업무용, 가정용을 막론하고, 시뮬레이션 장치나 게임 장치가 널리 일반적으로 보급되게 되고 있다. 이 게임 장치의 하나의 쟝르로서, 가상 3차원 공간(가상 게임 공간이라고도 불림)에 있어서 하나의 이야기를 시작하여, 그 이야기의 각 요소에서 플레이어를 본뜬 캐릭터가 소정의 게임을 실행하여, 그 게임 결과에 따라서 그 때마다, 게임 전개를 바꾸면서 게임이 진행되는 롤 플레잉 게임(이하, RPG라 부름)이 있어, 다른 단순한 경쟁 게임이나 격투 게임과는 다른 맛을 보이므로, 인기를 얻고 있다.

이 RPG 등을 실행하는 게임 장치는 게임성을 확보하거나, 다량의 게임 연산을 행하기 위해서, 다음과 같은 여러 가지 화상 처리를 행하도록 되어 있다.

제1의 처리로, 플레이어가 게임을 하는 시각에 따라서 공간의 색이나 모양을 변화시키는 수법을 들 수 있다. 이 처리는 예컨대, 게임 장치 내의 CPU가 내장 클 록의 클록치를 기초로 테이블을 참조하여 공간의 배경을 나타내는 화상 데이터 혹은 파라메터를 독출하여, 이 독출 화상 데이터를 표시하거나 또는 독출 파라메터에 따른 화상 데이터를 표시함으로써 이루어진다. 이에 따라, 되도록 이면 리얼한 게임 공간을 만들어내어, 플레이어의 흥미를 끌도록 시도하고 있다.

또한 제2의 처리로서, RPG를 실행하는 게임 장치의 경우, 게임 전개의 포인트가 되는 부분(요소)에서는 플레이어의 조작 정보를 접수하여 대화식으로 예컨대 액션 게임을 실행시키는(매뉴얼 모드) 한편으로, RPG의 성격으로부터 이야기를 진행시킬 필요가 있기 때문에, 이들 요소를 잇는 스토리는 장치의 CPU에 의해서 강제적으로 진행시키도록(오토 모드) 되어 있다. 이에 따라, RPG임에 따른 이야기성을 확보하도록 하고 있다.

또, 제3의 처리로서, 게임 장치의 화상 표시에 대해서는, 오브젝트를 다각형 데이터로 형성하여 표시하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 이 때문에, 다각형의 수가 많을 수록, 표시 상태를 연산하기 위한 연산량이 증가하여, CPU의 처리가 느리게 된다. 그래서, 일반적으로는 모니터의 표시 범위 외에, 즉 게임 공간 상의 가상 카메라 시점에서 본 시야 범위의 외측에 위치하는 오브젝트에 관해서는 표시하지 않도록 하고 있다. 또한, 3차원(다각형) 표시의 경우, 화면 상에서 소정 거리 이상의 먼 곳에 위치하는 오브젝트에 대해서는 그 표시 데이터를 연산하지 않는 클리핑 처리(파클리핑 처리,far-clipping processing)를 실시하도록 하고 있다. 또한, Z값 소트법을 이용하여, 시점에서 보았을 때, 어떤 다각형의 음영이 되는 다각형을 표시시키지 않는 처리, 즉 음영면 처리를, 오브젝트를 형성하는 다각형 단 위로 실행하도록 하고 있다.

제4의 처리로서, RPG 등의 게임 환경을 제공할 때에 필요한 경우가 많은, 건물(가옥, 창고, 폐허 흔적 등) 내의 방(구획된 공간)을 레이아웃하는 작업이다. 이 레이아웃은 방의 어느 위치에 어떤 오브젝트를 배치할지를 결정하여, 미리 모든 방을 레이아웃하여, 그 레이아웃 데이터를 메모리에 기억시키고 있었다. 또한, RPG 등의 게임에 있어서, 캐릭터가 이동하는 맵(동굴, 터널 등)을 다각형으로 작성하는 경우, 각 다각형 단위로 형상 등 설정을 미리 하여, 다각형 데이터로서 메모리에 기억시키고 있었다.

상술한 여러 가지 화상 처리에 의해서, 리얼하고 현장감이 풍부한 화상을 제공하고, 또한 일정한 게임성을 확보하고 싶다고 하는 필요성에 부응하는 데에는 일정한 효과가 있지만, 아직 매우 충분하다고는 말할 수 없었다.

예컨대, 상술한 공간의 색이나 모양을 시각 등에 따라서 바꾸는 제1 화상 처리에 의해, 낮인지 저녁인지 등의 시간 감각을 플레이어에 제공하는 것은 어느 정도 가능하다. 그러나, 공간의 표시 형태의 제어만으로 옥외의 자연 환경이 결정되는 것은 아니며, 보다 리얼한 자연 환경의 표시가 요구되고 있다.

또한 제2 화상 처리의 경우, RPG임에 따른 이야기성(오토 모드)과 액션 게임을 실행함에 따른 액션성(매뉴얼 모드)의 비율은 미리 정해져 있기 때문에, 플레이어가 그 때의 기분에 따라서 바꾼다고 하는 융통성은 없으며, 게임 장치의 제공자측이 제조 후에 그 비율을 시장의 특성 등에 따라서 변경하여 출하한다고 하는 융통성도 부족하다. 플레이어와의 사이에서 리얼 타임으로 처리되는 게임, 즉 매뉴얼 모드의 시간대의 길이는 게임의 난이도에 귀착되는 요인의 하나이므로, 게임의 난이도의 설정에 대한 선택 가지수가 그 만큼 적어지는 것이기도 하다.

더욱이 제3 화상 처리에 따른, 다각형 데이터의 클리핑이나 음영면 처리만으로는 표시/비표시의 판단에 수반하는 연산량은 여전히 많아, 연산 부하를 가볍게 하여 처리의 고속성 등을 개선하고 싶다고 하는 요구가 많이 나오고 있다.

예컨대, 롤 플레잉 게임에 있어서, 빌딩이 가득 들어선 빌딩군에 고질라가 헤매고 다니며, 플레이어와 싸우는 장면을 상정한다. 각 빌딩은 다각형 데이터로 작성된 오브젝트로, 배경의 일부로서 다루어지며, 고질라도 다각형 데이터로 작성된 캐릭터 오브젝트의 하나로서 다루어진다고 하자. 이 장면의 경우, 고질라가 빌딩에서부터 가까운 곳에 위치하고 있을 때에는, 빌딩군을 배경으로 하여 고질라를 표시하기 위한 렌더링 처리를 하지 않으면 아니 되는 것은 당연하다고 해도, 고질라가 빌딩에 완전히 숨어 버린 경우에는 고질라를 표시할 필요는 없다. 그러나, 종래의 음영면 장치의 경우, 음영에 숨은 고질라와 빌딩에 대해 Z 소트법에 의해 Z값을 다각형 단위로 구하여, 이들을 비교하지 않으면 아니 된다. 이 오브젝트 사이의 다각형 단위에서의 Z값 비교는 연산량을 현저히 증대시킨다. 이와 같이 음영면 처리에 따른 부하가 무거우면, CPU의 처리 능력 자체를 높이지 않는 한, 다른 게임 연산으로 돌릴 수 있는 연산 능력이 줄어들게도 된다. 또한, Z 소트법에 의해 렌더링 처리를 경감할 수 있었다고 하여도, 그 앞 단계의 기하학 처리는 여전히 경감되지 않기 때문에, 이것만으로는 충분한 화상 표시를 기대할 수 없다.

또한 제4의 화상 처리의 경우, 방의 레이아웃은 방대한 작업량으로 되고 있 었다. 이 때문에, 이벤트가 발생하지 않는 방에는 입실할 수 없도록 하거나, 각 방 모두 같은 식의 레이아웃으로 하여 작업의 간략화를 도모하는 수법도 채용되고 있지만, 플레이어에게 매우 부자연스러움을 주고 있었다. 레이아웃 작업을 어느 정도 패턴화하여 실행할 수도 있지만, 방의 환경이 비슷하면, 똑같은 식의 방이 작성되는 등, 게임에 주는 흥미감을 떨어뜨리는 한가지 원인으로 되고 있었다. 또한, 맵의 작성의 경우, 맵이 커지면, 그 작성에 필요한 작업량도 방대한 것으로 되는 것은 물론, 큰 기억 용량의 메모리를 확보할 필요가 있다. 또한, 메모리나 전송로가 디스크 매체나 전화 회선 등과 같이 비교적 저속 독출 속도이거나, 독출한 데이터를 기억시키는 메모리의 기억 용량이 작거나 하면, 이러한 독출 시간이나 독출 횟수도 많아지고, 처리가 많아져 플레이어에게 불만스러움을 주고 있었다.

본 발명은 이러한 종래 기술이 직면하고 있는 상황에 감안하여 이루어진 것으로, 오브젝트의 표시·비표시의 판단을 위한 연산량을 극력 줄이고, 또한 방의 레이아웃 등의 작업량을 대폭 줄이면서, 리얼감 및 현장감이 풍부하고, 또, 플레이어의 기호 등에 따라서 게임의 난이도를 가변 할 수 있는 게임을 제공하는 것을, 그 주된 목적으로 한다.

상세하게는 오브젝트와 배경과의 시점으로부터의 위치 관계를 고려하여 간단한 처리에 의해 오브젝트의 표시·비표시의 판단에 따른 연산량을 대폭 줄이는 것을, 제1의 구체적인 목적으로 한다.

또한, 방의 레이아웃이나 맵의 작성이 필요한 게임에 대하여, 그 작업량을 현저히 감소시키는 동시에, 인간이 가지고 있는 아날로그적인 감성을 살린 레이아웃이나 작성을 할 수 있도록 하는 것을 제2의 구체적인 목적으로 한다.

또, 옥외의 자연 환경의 시간적 변화를 보다 정밀하게 표현하여, 보다 리얼하고 현장감을 개선한 게임을 제공하는 것을 제3의 구체적인 목적으로 한다.

나아가, RPG에 관해서, 플레이어의 기호나 출하시의 시장의 동향에 따라서 RPG의 난이도를 변경할 수 있는 것을, 제4의 구체적인 목적으로 한다.

상기 각 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음과 같이 구성되어 있다.

제1의 발명은, 가상 3차원 공간의 배경의 일부로서 다각형 데이터로 작성된 비하인드 오브젝트를 형성하여, 이 가상 3차원 공간에 다각형 데이터로 작성된 캐릭터 오브젝트를 이동시켰을 때의 화상을 이동 가능한 시점으로부터 포착하여 생성하는 화상 생성 장치에 있어서, 상기 시점에서 본 시야 내로, 그 시점에서 보이는 상기 비하인드 오브젝트보다도 동일 시점 부근의 공간에 상기 캐릭터 오브젝트가 위치하는 경우에만 그 캐릭터 오브젝트를 표시 대상에 편입되는 제어 수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.

이 구성에 있어서, 예컨대, 상기 제어 수단은 상기 시점에서 본 시야를 연산하는 시야 연산 수단과, 상기 시야 내에 위치하고 또한 상기 시점에서 보이는 상기 비하인드 오브젝트를 특정하는 특정 수단과, 상기 시야 내로 상기 특정 수단에 의해서 특정된 상기 비하인드 오브젝트보다도 상기 시점측의 공간에 상기 캐릭터 오브젝트가 위치하는 특정 상태를 판단하는 판단 수단과, 이 판단 수단에 의해 상기 특정 상태가 판단되었을 때만 상기 캐릭터 오브젝트를 표시 대상에 편입하는 표시 대상화 수단을 구비한다.

적합하게는, 상기 특정 수단은 상기 비하인드 오브젝트를 일정 형상의 비하인드 오브젝트 모델로 모델화하는 모델화 수단과, 이 비하인드 오브젝트 모델과 상기 시점 사이의 Z값을 연산하는 Z값 연산 수단과, 표시 화면을 의사적으로 분할한 복수 영역에 대응한 버퍼와, 이 복수 영역 중의 적어도 1라인분의 영역 각각을 통해서 상기 시점에서 상기 비하인드 오브젝트 모델을 탐색하는 탐색 수단과, 이 탐색 수단에 의해 최초로 탐색된 상기 비하인드 오브젝트 모델의 상기 Z값을 상기 버퍼의 대응하는 기억 영역에 저장하는 Z값 저장 수단을 구비하고, 상기 판단 수단은 상기 캐릭터 오브젝트를 일정 형상의 모델로 모델화하는 별도의 모델화 수단과, 이 캐릭터 오브젝트 모델과 상기 시점 사이의 Z값을 연산하는 별도의 Z값 연산 수단과, 상기 캐릭터 오브젝트 모델의 Z값과 상기 버퍼에 저장되어 있는 상기 Z값을 비교하여 상기 특정 상태를 산출하는 산출 수단을 구비하는 것이다.

이 경우, 상기 모델화 수단은 상기 비하인드 모델이 이루는 입체의 대표점과 그 대표점에서 가장 먼 동 모델의 단부까지의 거리에 상당하는 반경으로 정의되는 구모양(球狀)의 모델을 상기 일정 형상의 모델로서 모델화하는 수단이며, 상기 별도의 모델화 수단은 상기 캐릭터 모델이 이루는 입체의 대표점과 그 대표점에서 가장 먼 동 모델의 단부까지의 거리에 상당하는 반경으로 정의되는 구모양의 모델을 상기 일정 형상의 모델로서 모델화하는 수단인 것으로 할 수 있다.

또한, 상기 의사적인 영역은 상기 표시 화면을 바둑판 형상으로 분할하는 영역이며, 상기 적어도 1라인분의 영역은 그 바둑판 형상의 영역을 바로 옆 방향으로 횡단하는 1열분의 영역으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 1열분의 영역은 예컨대, 상기 시점에서 본 시선의 높이에 대략 대응하는 1열분의 영역이다. 또한, 바람직하게는, 상기 Z값 저장 수단은 상기 탐색 수단에 의해서 상기 비하인드 오브젝트 모델을 탐색할 수 없었던 상기 영역에 대해서는 미리 설정해 놓은 소정 먼쪽 거리에 대응한 디폴트 값을 상기 Z값로서 저장하는 수단이다.

예컨대, 상기 비하인드 오브젝트는 상기 가상 3차원 공간에 복수 배치하더라도 좋다. 상기 비하인드 오브젝트는 실공간에 있어서의 인공적인 구조물이라도 좋다.

또한, 제2의 발명은, 가상 3차원 공간의 배경의 일부로서 다각형 데이터로 작성된 비하인드 오브젝트를 형성하여, 이 가상 3차원 공간에 다각형 데이터로 작성된 캐릭터 오브젝트를 이동시켰을 때의 화상을 이동 가능한 시점에서 포착하여 생성하는 화상 생성 방법에 있어서, 상기 시점에서 본 시야를 연산하여, 이 시야 내에 위치하고 또 상기 시점에서 보이는 상기 비하인드 오브젝트를 특정하여, 상기 시야 내에서 특정된 상기 비하인드 오브젝트보다도 상기 시점측의 공간에 상기 캐릭터 오브젝트가 위치하는 특정 상태를 판단하고, 이 특정 상태가 판단되었을 때만 상기 캐릭터 오브젝트를 표시 대상에 편입되는 것을 특징으로 한다.

제3의 발명은, 가상 3차원 공간에 있어서의 가상적인 기상 환경을 가미한 화상을 생성하는 화상 생성 장치에 있어서, 상기 3차원 공간 내의 현재의 카메라 위치 및 현재의 시각을 일정 시간마다 특정하는 특정 수단과, 이 특정 수단에 의해 특정된 카메라 위치 및 현재의 시각에 대응하여 적어도 표시 화면의 배경의 일부를 이루는 공간, 날씨 및 날씨의 정도를 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

제4의 발명은, 가상 3차원 공간에서 가상적인 부품 구성 요소를 배치하여 구성한 완성 구성 요소의 화상을 요구하는 화상 생성 장치에 있어서, 상기 부품 구성 요소의 적어도 종류, 속성, 배치 환경의 차이와 이에 대응시킨 파라메터를 미리 기억하고 있는 기억 수단과, 상기 파라메터를 지정하여 상기 부품 구성 요소를 선택하는 선택 수단과, 이 선택된 부품 구성 요소를 인간의 감성을 모방한 알고리즘으로 배치하여 상기 완성 구성 요소를 구성시키는 배치 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 제5의 발명은, 가상 3차원 공간에서 가상적인 롤 플레잉 게임의 화상을 생성하는 화상 생성 장치에 있어서, 상기 롤 플레잉 게임을 플레이어가 리얼 타임으로 진행시키는 매뉴얼 모드의 시간 길이와 그 롤 플레잉 게임을 장치측에서 강제적으로 진행시키는 오토 모드의 시간 길이와의 모드 비율을 선택할 수 있는 모드 비율 선택 수단을 갖춘 것을 특징으로 한다. 적합하게는, 상기 모드 비율 선택 수단은 이 화상 생성 장치의 출하 시까지 상기 모드 비율을 미리 선택해 두는 수단 또는 플레이어가 상기 롤 플레잉 게임을 시작할 때에 상기 모드 비율을 선택하는 수단 중 어느 것이다.

이하, 본 발명의 한 실시 형태에 따른 게임 장치를, 도면을 참조하여 설명한다. 또, 이 게임 장치는 RPG(롤 플레잉 게임)을 실행하는 형태로 설명하지만, 본 발명에 따른 게임 장치가 실행하는 게임 내용은 반드시 RPG에 한정되는 것은 아니며, 청구의 범위에 기재한 요지에 따라서, 격투 게임, 구기 게임 등 적절한 게임에 적용할 수 있다.

도 1에, 본 실시 형태에 따른 게임 장치의 블럭도를 나타낸다. 이 게임 장치는 게임 처리 보드(10), 입력 장치(11), 출력 장치(12) 및 TV 모니터(13)를 갖춘다. 입력 장치(11)는 게임 시작 준비로서의 후술하는 모드 비율 선택 정보를 입력하거나, 롤 플레잉 게임의 매뉴얼 모드에서의 조작 정보를 입력하기 위해서 플레이어에 의해 사용되는 것으로, 조작 레버, 조작 버튼, 뷰잉 체인지 스위치 등을 갖춘다. 출력 장치(12)는 게임에 관한 표시를 하는 표시기, 각종 램프를 갖춘다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 게임 처리 보드(10)는 도시하지 않은 클록 외에, 카운터(100), CPU(중앙 연산 처리 장치)(101), ROM(102), RAM(103), 비하인드 클리핑 버퍼(103A), 사운드 장치(104), 입출력 인터페이스(106), 스크롤 데이터 연산 장치(107), 코프로세서(보조 연산 처리 장치)(108), 지형 데이터 ROM(109), 지오메탈라이저(110), 형상 데이터 ROM(111), 묘화 장치(112), 텍스쳐 데이터 ROM(113), 텍스쳐 맵 RAM(114), 프레임 버퍼(115), 화상 합성 장치(116) 및 D/A 변환기(117)를 갖추고 있다.

이 중, CPU(101)는 버스 라인을 통해, 소정의 프로그램이나 화상 처리 프로그램 등을 기억한 ROM(102), 연산 데이터를 기억하는 RAM(103), 사운드 장치(104), 입출력 인터페이스(106), 스크롤 데이터 연산 장치(107), 코프로세서(108) 및 지오메탈라이저(110)에 접속되어 있다. RAM(103)은 버퍼용으로서 기능시키는 것으로, 지오메탈라이저에 대한 각종 커맨드의 기록(오브젝트의 표시 등), 각종 연산시에 필요한 데이터의 기록 등에 사용된다.

입출력 인터페이스(106)는 입력 장치(11) 및 출력 장치(12)에 접속되어, 입력 장치(11)의 조작 신호가 디지탈량으로서 CPU(101)에서 받아들여진다. 사운드 장치(104)는 전력 증폭기(105)를 통해 스피커(14)에 접속되어 있다. 이에 따라, 사운드 장치(104)에서 생성된 음향 신호가 전력 증폭되어, 스피커(14)로부터 음향으로서 출력된다.

CPU(101)는 ROM(102)에 내장한 프로그램에 기초하여, 입력 장치(11)로부터의 조작 신호 및 지형 데이터 ROM(109)으로부터의 지형 데이터 또는 형상 데이터 ROM(111)으로부터의 형상 데이터('캐릭터' 및 '지형, 공간, 각종 구조물 등의 배경' 등의 3차원 데이터)를 판독하여, 캐릭터의 거동 계산(시뮬레이션) 및 특수 효과의 계산을 포함하는 연산을 행한다.

거동 계산은 가상 3차원 공간(게임 공간)에서의 캐릭터의 움직임을 시뮬레이션하는 것이다. 이것을 실행하기 위해서는 가상 3차원 공간에서의 캐릭터의 다각형의 좌표치가 결정된 후, 이 좌표치를 2차원 시야 좌표계로 변환하기 위한 변환 매트릭스와 형상 데이터(다각형 데이터)가 지오메탈라이저(110)에 지정된다. 코·프로세서(108)에는 지형 데이터 ROM(109)이 접속되어 있고, 미리 정한 지형 데이터가 코·프로세서(108) 및 CPU(101)로 건네 진다. 코프로세서(108)는 주로 부동 소수점의 연산을 맡도록 되어 있다. 이를 위해, 코프로세서(108)에 의해 각종 판정이 실행되고, 그 판정 결과가 CPU(101)에 주어지므로, CPU의 연산 부하를 경감할 수 있 다.

지오메탈라이저(110)는 형상 데이터 ROM(111) 및 묘화 장치(112)에 접속되어 있다. 형상 데이터 ROM(111)에는 상술한 바와 같이, 복수의 다각형으로 이루어지는 형상 데이터(각 정점으로 이루어지는 캐릭터, 지형, 배경 등의 3차원 데이터)가 미리 기억되어 있다. 이 형상 데이터는 지오메탈라이저(110)에 건네 진다. 지오메탈라이저(110)는 CPU(101)로부터 보내져 오는 변환 매트릭스로, 지정된 형상 데이터를 투시 변환을 하여, 3차원 가상 공간에서의 좌표계에서 시야 좌표계로 변환한 데이터를 얻는다.

묘화 장치(112)는 변환된 시야 좌표계의 형상 데이터에 텍스쳐를 부착하여, 프레임 버퍼(115)에 출력한다. 이 텍스쳐의 부착을 실행하기 위해서, 묘화 장치(112)는 텍스쳐 데이터 ROM(113) 및 텍스쳐 맵 RAM(114)에 접속되는 동시에, 프레임 버퍼(115)에 접속되어 있다.

한편, 다각형 데이터란, 복수의 정점의 집합으로 이루어지는 다각형(다각형: 주로 3각형, 4각형)의 각 정점의 상대 내지는 절대 좌표의 좌표 데이터군을 말한다. 상기 지형 데이터 ROM(109)에는, 소정의 판정(들어맞는지의 판정 등)을 실행하는 데에 있어서 만족한, 비교적 거칠게 설정된 다각형 데이터가 저장되어 있다. 이에 대해, 형상 데이터 ROM(111)에는 적, 배경 등의 화면을 구성하는 형상에 관해서, 보다 치밀하게 설정된 다각형 데이터가 저장되어 있다.

스크롤 데이터 연산 장치(107)는 문자 등의 스크롤 화면의 데이터(ROM(102)에 저장되어 있음)를 계산한다. 이 연산 장치(107)와 프레임 버퍼(115)가 화상 합 성 장치(116) 및 D/A 변환기(117)를 통해 TV 모니터(13)에 이른다. 이에 따라, 프레임 버퍼(115)에 일시 기억된 캐릭터, 지형(배경) 등의 다각형 화면(시뮬레이션 결과)과 문자 정보 등의 스크롤 화면이 지정 우선 순위에 따라서 합성되어, 최종적인 프레임 화상 데이터가 일정 타이밍마다 생성된다. 이 프레임 화상 데이터는 D/A 변환기(117)에 의해 아날로그 신호로 변환되어 TV 모니터(13)에 보내져, 게임 화면으로서 표시된다.

이 게임 장치는 CPU(101)를 중심으로 하는 후술하는 연산 처리에 의해서 롤 플레잉 게임(RPG)을 실행한다.

<방 작성 루틴>

이 게임 장치에서는 툴로서 애플리케이션 작성시에 방 작성 루틴을 기동시켜, 롤 플레잉 게임에서 필요한 가상적인 방의 레이아웃을 행하도록 되어 있다. 또, 이 방 작성 처리는 애플리케이션 실행 중에 적절하게 기동시키도록 하더라도 좋다.

이 루틴에 의해서, 인간의 사고 패턴을 기초로 가구 등의 배치 룰을 구축하고, 또한 난수표를 이용하여 가구나 생활 용품 등을 배치하는 것으로, 가상 게임 공간 상에 생활감이 감도는 방이 생성된다.

구체적으로는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 일련의 흐름을 CPU(101)가 제어함으로써 실행된다. 우선, 벽이나 가구 등의 부분품이 작성된다(단계 S1). 이 부분품은 많을수록 효과가 있다. 또한, 그 방에 있어서의 생활자의 조건이 설정된다(단계 S2). 생활자의 조건으로는 예컨대, 남성인가 여성인가, 연령, 가족이 있는가의 여 부, 가족 구성, 건강 상태, 경제 상태 등을 들 수 있다. 계속해서, 가구가 리스트업된다(단계 S3). 즉, 단계 S2에서 열거된 조건에 따라서 가구가 리스트업된다.

이어서 방을 그 특징마다 에어리어로 분할한다(단계 S4). 이 분할 예를 도 3(a)에 나타낸다. 이 도면의 분할 예의 경우, 가구가 주로 놓이는 장소는 1, 3, 4, 6, 7, 9번 에어리어이다. 8번 에어리어에 대해서는, 창의 형태에 따라 변해간다. 예컨대, 베란다의 입구로 되어 있는 경우, 물건은 놓이지 않지만, 창의 최하단과 같은 정도의 높이를 갖는 가구가 놓이는 경우가 있다. 5번 에어리어의 경우, 일상 생활의 중심 에어리어이며, 가구로서, 테이블이 놓인다. 또한, 2번 에어리어는 문에 접근할 수 없게 되기 때문에, 통상, 가구는 놓이지 않는다.

이 에어리어 분할에 의해서, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 각 에어리어의 가구의 방향이 결정된다. 1, 3, 7 및 9번 에어리어는 2 방향으로부터 선택할 수 있고, 4, 6, 및 8번 에어리어는 1 방향만, 또, 5번의 에어리어는 전방향(360°)이 된다.

계속해서, 생활 중심점이 설정된다(단계 S5). 이 생활 중심점에 대하여, TV나 오디오 기기(특히 스피커) 등이 할당된다. 본 실시 형태에 있어서는, 생활 중심점은 첫째로 테이블 중심, 둘째로 소파 중심(테이블이 없는 경우), 셋째로 방 중심(테이블, 소파 모두 없는 경우)의 우선 순위로 결정할 수 있다. 또, 예외로서, 방의 생활자가 투병 생활을 하고 있다고 하는 속성이 주어져 있는 경우, 침대의 베개의 위치가 생활 중심으로서 설정된다.

이어서, 가구가 배치된다(단계 S6). 가구의 배치 정보(파라메터)로서, 예컨 대,

가구의 분류 : 침대, 캐비닛, 책상, 테이블, TV, 소파, 등

사이즈 : 가구의 세로, 가로, 높이의 사이즈

사용시에 필요한 스페이스 : 세로, 가로, 높이의 사이즈

수납 스페이스 : (세로, 가로, 높이의 사이즈)×마진

배치 가능 영역 : 분할 영역 1번, 3번, 등

등급, 대상 연령 : 적절한 조건

이 설정된다.

또한, 배치 룰은 다음과 같이 설정된다.

1) 배치 장소(영역)는 난수표로 결정된다. 난수 시드를 바꿈으로써, 많은 다른 방이 작성된다. 2) 사이즈가 큰 가구에서부터 순차로 배치하고, 스페이스가 없어 들어가지 않는 것은 버려진다. 3) 하나의 에어리어에 들어가지 않는 가구는 주위의 에어리어에 공간이 있을 때에, 에어리어의 확장 처리를 실행하여 배치한다. 확장된 주위의 에어리어는 그 만큼 축소된다. 4) 가구를 배치한 결과, 에어리어에 여유가 생긴 경우, 주위의 에어리어를 그 만큼 확장한다.

마지막으로, 생활 용품, 벽 오브젝트 등이 배치된다(단계 S7). 구체적으로는, 식품 재료, 요리, 식기, 장식물, 문구, 의류 등을 각각의 종류마다의 배치 가능 영역에 배치한다. 또한, 벽시계, 그림, 포스터, 달력 등을 각각의 종류마다의 배치 가능 영역에 배치한다.

이상의 방 작성 루틴에 의해, 창이나 도어의 앞에는 가구를 배치하는 일이 없고, 또한 가구의 종류에 따라서 기본적으로 배치시키고 싶은 영역(예컨대 방의 구석, 벽 가장자리, 중앙, 천장 등)을 설정해 둘 수 있다. 그리고, 방마다의 특징을 나타내는 파라메터(정돈, 난잡, 폐허, 창고 등)를 설정해 두고, 이 파라메터를 지정하여 레이아웃할 수 있다. 또, 난수표를 이와 같은 특징을 갖도록 조정하더라도 좋다. 이 결과, 종래는 방 전체를 하나의 오브젝트로서 다루고 있었기 때문에, 다수의 방을 준비하는 데에 많은 시간을 요하고 있었지만, 본 실시 형태에 따르면, 간단하게 단시간에 다수의 방을 레이아웃할 수 있고, 더구나, 개개의 레이아웃에 인간의 아날로그적인 감각을 정확하게 반영시킬 수 있다. 예컨대, 테이블이나 의자 등을 벽 가장자리나 방구석에 배치하는 일은 적어지고, 반대로 침대나 선반 등의 큰 가구는 벽 가장자리나 구석(모퉁이, 코너)에 배치된다. 또한, 본 실시 형태의 배치 룰은 패턴 중에서 선택하고 있는 것은 아니기 때문에, 완전히 같은 방이 만들어질 가능성은 거의 없으며, 다양한 방을 매우 단시간에 작성할 수 있다. 이것은 맵 데이터의 작성에도 적용할 수 있다.

<메인 루틴 처리>

계속해서, 본 실시 형태의 게임 장치의 CPU(101)에 의해서 실행되는 메인 루틴을 설명한다. 이 메인 루틴은 게임 시작 전에 플레이어와의 사이에서 대화식으로 처리되는 모드 비율 선택 루틴과, 이 후에 실행되는 롤 플레잉 게임(RPG) 처리 루틴을 포함한다.

맨처음에, 모드 비율 선택 루틴을 도 4 및 도 5에 기초하여 설명한다. 또, 이 모드 비율은 미리 소프트웨어 제작자가 출하하는 시장의 동향(예컨대, 가정용인 가 업무용인가 혹은 수출국 별로)에 따라서 미리 설정해 두더라도 좋다.

우선, CPU(101)는 입력 장치(11)로부터 모드 비율 선택 정보가 주어졌는 지의 여부를 판단한다(단계 S11). 이 정보가 주어지면, 그 내용에 따라서 '모드 비율 테이블'을 참조하여, 비율 모드를 선택한다(단계 S12). 모드 비율 테이블에는 도 5에 나타낸 바와 같이, 비율 모드 A∼C가 RPG의 난이도가 높음, 중간 정도, 낮음에 대응하여 설정되어 있다. 난이도가 높은 비율 모드 A는 RPG의 리얼 타임 진행 모드인 매뉴얼 모드의 시간(T2)이 자동 진행 모드인 오토 모드의 시간대(T1)보다도 길고, 난이도의 중간 정도의 비율 모드 B는 매뉴얼 모드의 시간(TO)과 오토 모드의 시간대(TO)가 같으며, 또한, 난이도가 낮은 비율 모드 C는 매뉴얼 모드의 시간(T1)이 오토 모드의 시간대(T2)보다도 짧아지고 있다. 이와 같이, 매뉴얼 모드의 시간 길이의 비율로 RPG의 난이도를 조정할 수 있다.

한편, 단계 S11에 있어서, 플레이어로부터 모드 비율 선택 정보가 입력되고 있지 않은 경우, CPU(101)는 강제적으로 중간 정도 난이도의 비율 모드 B가 할당된다(단계 S13).

이와 같이 플레이어가 기호에 따라서 RPG의 난이도를 용이하게 설정할 수 있기 때문에, 플레이어가 게임에 갖는 흥미감을 높일 수 있고, 또, 한편으로는 시장 동향이나 게임 대상자의 연령층 등에 맞춘 게임 레벨의 게임 장치를 간단하게 제공할 수 있어, 1대의 장치로서의 융통성, 범용성을 향상시킬 수 있다.

계속해서, RPG 처리 루틴을 도 6∼도 15에 기초하여 설명한다. 이 처리 루틴은 예컨대, 표시 인터럽트에 동기한 1필드(△t=1/60초)마다 CPU(101)에 의해 반복 실행된다.

우선, CPU(101)는 RPG의 현재의 게임 진행 모드가 오토 모드인가의 여부를 판단한다(단계 S21). 그리고, 오토 모드인 경우, 그 모드에 따라서 미리 설정해 놓은, 이야기를 자동적으로 진행시키는 표시 처리를 지령하여 차회의 처리까지 대기한다(단계 S22). 이 오토 모드에 있어서의 표시 처리의 표시 내용은 자유롭게 재기록 가능하게 하여도 좋으며, 풀 3D에 한하지 않고 그 표시 형태도 무비로 하더라도 좋다.

이에 대하여, 단계 S21에서 NO, 즉 매뉴얼 모드라고 판단되었을 때에는, CPU(101)는 입력 장치(12)를 통해 주어지는 플레이어의 조작 정보를 판독하여, 그 정보로부터 게임 공간 상의 가상 카메라의 시점 위치 및 시야 각도를 도 12에 나타낸 바와 같이 연산한다(단계 S23, S24). 이어서, 캐릭터 오브젝트와 배경(후술하는 비하인드 오브젝트를 포함함)이 들어맞는지의 판정이 행해진다(단계 S25).

또한, 게임에 따라서는, 하나의 게임에서 RPG의 요소와 액션 게임의 요소가 혼재되는 경우도 있다. 이것은 폭넓은 게임성을 갖게 하여 조금이라도 많은 플레이어가 즐길 수 있게 하기 위해서이지만, 이러한 경우, 게임의 요소에 따라 사용 방법도 그 때마다 변화되기 때문에, 플레이어에 따라서는 다루기 힘든 게임 요소를 플레이하지 않으면 안되게 되는 경우가 있다. 이와 같은 경우를 위하여, 게임을 할 때에 플레이어가 원하는 게임 요소, 혹은 다루기 힘든 게임 요소를 미리 선택해 둠으로써, 플레이어에게 익숙한 게임 요소의 장면이 되었을 때는 매뉴얼 모드로, 반대로 플레이어가 다루기 힘든 게임 요소의 장면이 되었을 때는 오토 모드로 전환하 거나, 혹은 익숙한 게임 요소라도 제작자가 의도하여 보이고 싶은 장면은 오토 모드로 하거나, 다루기 힘든 게임 요소라도 조금은 플레이시키도록, 전환 타이밍이나 횟수를 조정하는 식으로 하더라도 좋다.

한편, 캐릭터 오브젝트란, 게임 공간 내를 이동시키는 오브젝트이며, 다각형 데이터에 의해 작성된다. 또한, 비하인드(behind) 오브젝트란, 배경의 일부를 이루지만, 이동하는 일은 없으며, 역시 다각형 데이터에 의해 작성된다. 일례로서, 빌딩군에 들어간 고질라를 다루는 매뉴얼 모드의 장면을 상정한 경우, 고질라는 캐릭터 오브젝트로 구성하고, 빌딩(구조물)은 비하인드 오브젝트로 구성하는 것이 형편상 좋다.

또한, 게임 내용은 RPG부 외에, 액션부도 있고, 사용 방법도 변화된다. 이들 게임의 모드에 따라서 오토 모드인가 매뉴얼 모드인가를 설정할 수 있도록 하더라도 좋다.

계속해서, CPU(101)는 날씨 처리의 서브 루틴을 실행한다(단계 S26). 이 처리의 일례를 도 7∼도 9에 기초하여 상세히 설명한다.

CPU(101)는 전회의 타이머 중단 처리에서부터 일정 시간(여기서는 1시간)이 경과하였는가의 여부를 판단하여, NO(아직 1시간 경과하지 않음)인 경우, 그대로 처리를 도 6으로 되돌린다(단계 S26-1). 그러나, 이 처리를 반복하고 있는 동안에 1시간이 경과하여, YES의 판단이 되었을 때에는, 조작 정보로부터 현재의 카메라 시점 위치를 확정하고, 또한 내장 클록의 클록치로부터 현재의 시각을 확정한다(단계 S26-2). 그리고, 이 확정 정보에 대응한 날씨 정보(기상 환경 정보)를 미리 설 정해 놓은 날씨 테이블을 참조하여 구한다(단계 S26-3, 4). 구한 날씨 정보는 지오메탈라이저(110) 및 스크롤 데이터 연산 장치(107)에 건네 진다.

날씨 테이블은 게임 공간의 소정 영역(위치)마다 설정해 놓는 것으로, 그 설정 내용은 도 8에 나타낸 바와 같이, 날짜, 1시간마다의 시간, 공간(배경), 날씨, 날씨의 정도를 미세하게 설정해 놓는다. 이 중, 날씨의 비, 진눈깨비, 눈의 상태는 예컨대 다각형으로 구성하는 오브젝트를 복수개 사용함으로써 표시된다. 안개는 포그 처리에 의해 표시된다. 또한, 맑음, 흐림은 화면 전체의 휘도를 조정하여 표현되고, 이 휘도를 더욱 시각에 따라 변화시킨다. 또, 이 날씨 정보에 바람(방향을 포함함)과 풍력을 가하더라도 좋다. 도 9에는 이와 같은 식으로 위치마다 또 시간마다 설정되는 날씨 정보의 데이터 포맷의 구성 예를 나타낸다.

이 날씨 정보에 있어서, 영역(위치)의 단위는 플레이어 캐릭터가 장면의 전환 없음으로 연속하여 이동할 수 있는 범위로 설정하더라도 좋고, 임의의 위치로 전환하더라도 좋다. 이 경우에는 전환의 경계 부분에서 기상 조건이 급변하지 않 도록 보간 연산을 실행하더라도 좋다.

따라서, 종래와 같이 공간(배경)만을 일정 시간 후에 변화시켜 기상 환경을 표현하는 경우에 비해서, 보다 리얼하고 또한 정밀한 기상 환경을 표현할 수 있다. 이에 따라, 현장감도 충분하고, RPG의 각 장면에서의 게임에의 흥미를 높일 수 있다.

이 후, CPU(101)는 비하인드 클리핑 처리를 실행한다(도 6, 단계 S27). 이 비하인드 클리핑 처리의 서브 루틴의 내용은 도 10, 11에 상술한다.

이 양 도면의 처리는 일련을 이루는 것으로,

1) 최초의 타이머 중단시에 1회만 실행되는 비하인드 오브젝트와 캐릭터 오브젝트의 모델화 처리 A, B(도 10),

2) 비하인드 오브젝트 모델 각각의 카메라 시야 내의 체크를 실행하는 체크 처리 C(도 10),

3) 비하인드 오브젝트 모델 각각의 카메라 시점으로부터의 Z값을 연산하는 연산 처리 D(도 10).

4) 가장 앞쪽부의 비하인드 오브젝트 모델의 Z값을 비하인드 클리핑 버퍼에 배치하는 배치 처리 E(도 10),

5) 캐릭터 오브젝트 모델 각각의 카메라 시야 내의 체크를 실행하는 체크 처리 F(도 11),

6) 캐릭터 오브젝트 모델 각각의 카메라 시점으로부터의 Z값을 연산하는 연산 처리 G(도 11), 및

7) Z값 비교에 의한 캐릭터 오브젝트의 표시 및 비표시 지령 처리 H(도 11)

로 이루어진다.

자세하게는, 모델화 처리에 있어서는, 도 12∼도 15에 나타내는 바와 같이, 복수개 설정한 비하인드 오브젝트(OTa, OTb, OTc)(예컨대 빌딩) 및 1개 혹은 복수개의 캐릭터 오브젝트(OTch)의 대표점(예컨대 무게 중심점)을 정점 데이터로부터 연산하고, 또 그 대표점에서 가장 먼 단부까지의 거리를 연산하여, 대표점을 중심으로 하고 또한 그 거리를 반경으로 하는 구모양의 비하인드 오브젝트 모델(MTa, MTb, MTc) 및 캐릭터 오브젝트 모델(MTch)을 의사적으로 작성한다. 또, 대표점에 대한 단부는 가장 먼 부분뿐만 아니라, 적절하게 결정할 수 있다. 요컨대, 오브젝트의 형태에 따라서 적절하게 결정된다.

또한 체크 처리 C에서는, 게임 공간 상의 비하인드 오브젝트 모델(MTa, MTb, MTc) 각각에 관해서 현재의 시야 내에 위치하는지의 여부가 순서를 따라 체크되어, 시야 내에 위치하는 비하인드 오브젝트 모델의 식별 번호가 기억된다. 이에 따라, 시야 내의 모델이 확정되어, 시야 밖의 모델은 표시 대상으로부터 벗어난다(클리핑).

계속해서, 연산 처리 D에서는 시야 내에 위치한다고 판단된 비하인드 오브젝트 모델(MTa, MTb, MTc)만을 대상으로 하여, 카메라 시점으로부터 각 모델의 예컨대 구 표면 또는 대표점까지의 Z값(거리)가 연산된다.

계속해서, 배치 처리 E에서는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 표시 화면을 의사적으로 바둑판 형상으로 복수 영역(또는 셀)(RG)으로 분할하여, 각 영역(RG)과 비하인드 클리핑 버퍼(103A)의 어드레스를 개별적으로 대응시킨다. 통상, 카메라 시점은 플레이어 캐릭터의 후방에서 일정 높이를 동 캐릭터를 쫓아가도록 대략 수평으로 이동시키는 경우가 많고, 상하 방향의 시점 이동은 거의 없기 때문에, 여기서는, 바둑판 형상 영역의 내부, 카메라 시선에 거의 일치한 높이에 대응한 가로 방향 1열의 영역열(LN)만을 선택하면 되고, 이 영역열(LN)을 형성하는 각 영역(RG)과 비하인드 클리핑 버퍼(103A)의 어드레스가 개별적으로 대응시켜진다. 이와 같이 시점 카메라의 거동과 카메라 시선을 고려하여 가로 방향 1열에 한정하고 있는 것은, 극력, Z값 탐색 및 Z값 비교의 연산량을 줄이는 데에 있다. 또한, 1개의 영역(RG)의 크기는 1화소보다는 충분하게 큰 소정 사이즈로 설정되고 있어, 대략 Z값 탐색 및 Z값 비교를 실행하여, 이것에 의해서도 연산량을 줄이도록 하고 있다.

이와 같이 가로 방향 1행(LN)분의 영역(RG)의 선택이 끝나면, 시점으로부터 이 영역(RG)의 각각을 통해서 비하인드 오브젝트 모델(MTa, MTb, MTc)에의 Z값 탐색이 실행되어, 맨처음에 탐색된 비하인드 오브젝트 모델의 Z값이 비하인드 클리핑 버퍼(103A)의 대응하는 어드레스에 저장된다. 이 탐색에 있어서, 비하인드 오브젝트 모델이 탐색되지 않는 경우는, 미리 정해 놓은 무한 원거리 방향에 가까운 디폴트 값이 저장된다. 또한, 동일한 영역(RG)을 통해서 탐색했을 때에 복수개의 비하인드 오브젝트 모델이 발견되었을 때에는 가장 앞쪽부의 모델의 Z값이 우선된다.

이 결과, 도 15에 모식적으로 나타내는 가로 방향 1행분의 8개의 영역(RG)에 대한 Z값은 그 좌측으로부터 디폴트값, 모델(MTb)의 Z값, 모델(MTa)의 Z값, …(3번째부터 우측의 8번째까지는 모델(MTa)의 Z값)이 탐색되어, 이것이 비하인드 클리핑 버퍼(103A)에 저장된다.

한편, 이 Z값 탐색 및 저장은 설정한 2차원 분포의 영역 전부에 대해 실행하더라도 좋고, 또한 카메라 시선이 게임 공간 상에서 세로 방향의 변화를 수반하는 경우, 세로 방향의 영역에 대해서도 아울러 실행하더라도 좋다.

또한, 도 11의 체크 처리 F에서는, 캐릭터 오브젝트 모델이 전술한 비하인드 오브젝트 모델일 때와 같은 식으로 시야 내인가의 여부에 대해 체크되어, 시야 밖이면 클리핑된다. 이 클리핑은 캐릭터 오브젝트가 복수개인 경우에는 각 오브젝트 에 대해서 실행된다.

이 후의 연산 처리 G에서는 캐릭터 오브젝트 모델(MTch)의 예컨대 대표점까지의 Z값이 연산된다. 이 연산도 전체 캐릭터 오브젝트에 대해서 실행된다.

그리고, 도 11의 표시 및 비표시 지령 처리 H로 이행하면, 맨 처음에 시야 내에 위치하는 캐릭터 오브젝트 모델의 하나가 지정된다. 이어서, 그 지정 모델의 Z값(Zobj)가 RAM으로부터 독출된다. 또한, 비하인드 클리핑 버퍼(103A)의 어드레스를 하나 지정하여, 그 어드레스에 저장되어 있던 하나의 영역(RG)에서 본 가장 앞쪽부의 비하인드 오브젝트 모델의 Z값(Zbuf)가 독출된다. 이것이 끝나면, Zobj＜Zbuf인가의 여부를 비교 판단하여, YES(즉, Zobj＜Zbuf가 성립함)일 때에는 그 성립 정보를 RAM에 저장한다. 이 후, 버퍼(103A)의 다음 어드레스로 이행하여 같은 처리를 전체 어드레스에 대해 완료할 때까지 행한다. 전체 어드레스에 대하여 완료한 후, 이번에는 전체 캐릭터 어드레스에 관해서 상술한 비교 처리를 반복한다.

이 일련의 비교가 끝나면, 그 비교 결과, 즉 일시 저장하고 있던 Zobj＜Zbuf의 성립 정보를 확인하여, 그 정보로부터 캐릭터 오브젝트(CTch)를 표시 대상으로 삼을지의 여부, 및 어떤 비하인드 오브젝트를 표시할지를 확정한다. 상술한 비교 판정에 있어서, 1회라도 Zobj＜Zbuf가 성립하고 있었던 경우, 캐릭터 오브젝트(OTch)는 도 12에 예시하는 것과 같이, 현재의 시야 내에서 가장 앞쪽부에 위치하는 전부의 비하인드 오브젝트(OTa, OTb)보다도 가까운 쪽, 즉 카메라 부근의 게임 공간에 있음을 알 수 있다. 이 경우는 당연히 가장 앞쪽부의 비하인드 오브젝트와 캐릭터 오브젝트의 표시가 지오메탈라이저에 지령된다.

또, 이 경우, 캐릭터 오브젝트와 가장 앞쪽부의 비하인드 오브젝트와의 사이 및 가까운 곳의 비하인드 오브젝트(OTa)의 음영이 되는 뒤측의 비하인드 오브젝트(OTc)와의 사이는 통상의 음영면 처리를 행하면 된다. 또한, 상술한 Z값의 탐색 결과를 대용하여, 이러한 음영면 처리를 행하도록 하더라도 좋다.

반대로, Zobj＜Zbuf가 성립하지 않는 경우, 캐릭터 오브젝트는 비하인드 오브젝트의 음영에 완전히 숨어 버려, 시야 내의 카메라에서 보이는 위치에는 없음을 간단히 알 수 있다(도 14 참조). 이 경우는 캐릭터 오브젝트의 비표시가 지오메탈라이저에 전해진다.

이와 같이 비하인드 클리핑 처리가 끝나면, 도 6의 단계 S28에 있어서, 게임 처리가 지오메탈라이저(110) 및 묘화 장치(112)에 지령된다. 이에 따라, 투시 변환된 시야 좌표계의 화상이 TV 모니터에 표시되어, RPG 화상을 제공할 수 있다.

이 표시를 할 때, 예컨대 빌딩(비하인드 모델)이 가득 들어선 빌딩군에 고질라(캐릭터 오브젝트)가 헤매고 다니며, 플레이어와 싸우는 장면을 상정한다. 이 장면의 경우, 고질라가 빌딩에서 가까운 곳에 위치하고 있을 때에는 고질라의 구모양 모델의 Z값(Zobj)가 시점에서 보아 가장 앞쪽 열에 위치하는 복수 빌딩의 구모양 모델의 Z값(Zbuf)보다도 작아지는 조건 Zobj＜Zbuf가 성립하기 때문에, 빌딩군의 가장 앞쪽부를 배경으로 하여 고질라가 표시된다. 그러나, 고질라가 이동하여 도 14에 나타낸 바와 같이 빌딩의 음영으로 완전히 숨어 버렸을 때는, 고질라는 표시되지 않는다. 이 고질라를 표시할지 여부의 판단은 종래와 같이 빌딩을 형성하는 다각형 데이터와 고질라를 형성하는 다각형 데이터의 Z값을 다각형 단위로 비교하 는 것은 아니다.

즉, 이 비하인드 클리핑 처리에 따르면, 복잡한 형상을 갖는 빌딩이나 고질라를 공모양 모델로 변환하고, 또한 적절한 사이즈의 복수개의 영역을 통해서 얻은, 시점으로부터의 가장 앞쪽 열을 이루는 빌딩의 Z값과 고질라의 Z값을 비교할 뿐이므로, 양자의 Z값의 차이, 즉 위치 관계는 종래의 방법에 비해서 매우 간단하게 구할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 시선의 높이에 상당하는 가로 방향 1행의 영역에 한정한 처리를 행하고 있기 때문에, 고질라의 표시/비표시는 더욱 적은 연산량으로 판단할 수 있다. 따라서, CPU의 표시에 관한 연산 부하가 현저하게 가벼워져, 처리의 고속성 등을 개선하거나, 다른 게임 처리로 연산 능력을 돌릴 수 있다.

도 16은 본 발명이 적용되는 제2 하드웨어 블럭도의 예이다. 이 블럭도는 소비자를 위한 게임 장치에 대응한다. 이 게임 장치는 전체 시스템을 제어하는 CPU와, 기하학 연산을 하는 기하학 프로세서와, 워크 RAM 등의 시스템 메모리와, 본 발명의 게임 프로그램이 기억된 기억 매체로서의 CDROM과, 게임의 기동용 프로그램을 저장하는 BOOTROM과, 버스 제어를 하는 버스 아비터와, 렌더링을 실행하는 렌더링 프로세서와, 그래픽 메모리와, 그래픽 데이터의 디지털 아날로그 변환을 행하는 비디오 DAC와, 오디오 프로세서와, 오디오 메모리와, 오디오 데이터의 디지털 아날로그 변환을 행하는 오디오 DAC와, 버스 아비터의 제어하에 놓이는 모뎀으로 구성되다. 이 게임 장치는 모뎀 및 통신 회선을 통해, 다른 텔레비전 게임기, 퍼스널 컴퓨터, 네트워크 서버, 호스트 컴퓨터, 인터넷 가전 등에 링크하여, 데이터의 교 환을 할 수 있다.

또, 오브젝트를 모델화할 때의 모델의 형상은 반드시 구에 한정되는 것은 아니며, 타원 구, 타원 기둥, 원주 등 임의의 일정 형상으로 모델링할 수 있다. 또, 캐릭터 오브젝트란, 이동체에 한하지 않고, 이동하지 않는 것이라도 좋다. 즉, 빌딩군에 대한 고정적으로 설정되는, 예컨대 빌딩의 배후에 있는 전주나 가게 등의 고정물이라도 좋다. 상기 본 발명은 요컨대, 복수의 오브젝트에 대하여, 시점에서 가까운 곳의 것을 표시하고, 안쪽의 것을 표시하지 않는다는 음영면 소거 처리에 있어서, 오브젝트를 간이 모델화하여, 모델끼리에 대해 어느 쪽이 시점에 대하여 가까운 곳인지를 판정한다. 어떤 오브젝트의 음영에 있는 오브젝트에 대해서는, 기하학(좌표) 연산을 하지 않고, 이것을 표시 대상으로부터 제외하는 것이다. 간이 모델이란 이미 상술한 바와 같이, 구에 한정되지 않지만, 공이라고 하더라도 그 지름은 적절하게 설정 가능하다. 예컨대, 오브젝트 내에 수습되는 구, 오브젝트의 주위를 둘러싸는 구 등이 있다. 또한, 하나의 오브젝트를 복수의 구(간이 입체 모델)로 모델화 하더라도 좋다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 첫째로, 오브젝트와 배경과의 시점으로부터의 위치 관계를 고려하여 간단한 처리에 의해 오브젝트의 표시, 비표시의 판단에 따른 연산량을 대폭적으로 줄일 수 있다.

둘째로, 방의 레이아웃이나 맵의 작성이 필요한 게임에 대하여, 그 작업량을 현저히 감소시키는 동시에, 인간이 가지고 있는 아날로그적인 감성을 살린 레이아 웃이나 작성을 할 수 있다. 또한, 방의 넓이에 관계없이 데이터가 아니라 프로그램에 의해서 레이아웃이나 맵이 생성되기 때문에 데이터의 양을 줄일 수 있다. 이것은 방에 들어갈 때마다 디스크를 읽으러 가지 않더라도 좋도록 할 수 있다.

셋째로, 옥외의 자연 환경의 시간적 변화를, 보다 정밀하게 표현하여, 보다 리얼하고 현장감을 개선한 게임을 제공할 수 있다.

넷째로, 플레이어의 기호나 출하시의 시장의 동향에 따라서 게임의 쟝르를 예컨대 RPG 모음으로 하거나 액션 모음으로 하거나 하여 변경할 수 있다.

따라서, 종래의 장치보다도 리얼감 및 현장감이 풍부하고, 또한 게임감이나 게임에의 흥미감을 대폭 고양할 수 있고, 더구나 연산 부하의 경감에 따른 연산 능력의 향상을 기한, 게임에 적합한 화상 생성 장치를 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 가상 3차원 공간의 배경의 일부로서 다각형 데이터로 작성된 비하인드 오브젝트를 형성하여, 이 가상 3차원 공간에 다각형 데이터로 작성된 캐릭터 오브젝트를 이동시켰을 때의 화상을 이동 가능한 시점으로부터 포착하여 생성하는 화상 생성 장치에 있어서,

   상기 시점으로부터 본 시야 내에서, 그 시점으로부터 보이는 상기 비하인드 오브젝트보다도 동 시점 부근의 공간에 상기 캐릭터 오브젝트가 위치하는 경우에만 그 캐릭터 오브젝트를 표시 대상에 편입하는 제어 수단을 구비하며,

   상기 제어 수단은 상기 시점에서 본 시야를 연산하는 시야 연산 수단과, 상기 시야 내에 위치하고 또 상기 시점에서 보이는 상기 비하인드 오브젝트를 특정하는 특정 수단과, 상기 시야 내에서 상기 특정 수단에 의해서 특정된 상기 비하인드 오브젝트보다도 상기 시점측의 공간에 상기 캐릭터 오브젝트가 위치하는 특정 상태를 판단하는 판단 수단과, 상기 판단 수단에 의해 상기 특정 상태가 판단되었을 때만 상기 캐릭터 오브젝트를 표시 대상에 편입하는 표시 대상화 수단과, 상기 표시 대상화 수단에 의해 대상이 된 캐릭터 오브젝트의 다각형 좌표값을 결정하는 지오메탈라이저를 구비하고,

   상기 특정 수단은 상기 비하인드 오브젝트를, 오브젝트를 내측에 포함하도록 구성된 구(球)로 모델화하는 모델화 수단과, 이 비하인드 오브젝트 모델과 상기 시점 사이의 Z값을 연산하는 Z값 연산 수단과, 표시 화면을 의사적으로 분할한 복수의 영역에 대응한 버퍼와, 이 복수의 영역 중의 적어도 1라인분의 영역 각각을 통해서 상기 시점으로부터 상기 비하인드 오브젝트 모델을 탐색하는 탐색 수단과, 상기 탐색 수단에 의해 최초에 탐색된 상기 비하인드 오브젝트 모델의 상기 Z값을 상기 버퍼의 대응하는 기억 영역에 저장하는 Z값 저장 수단을 구비하고,

   상기 판단 수단은 상기 캐릭터 오브젝트를 일정 형상의 모델로 모델화하는 별도의 모델화 수단과, 이 캐릭터 오브젝트 모델과 상기 시점 사이의 Z값을 연산하는 별도의 Z값 연산 수단과, 상기 캐릭터 오브젝트 모델의 Z값과 상기 버퍼에 저장되어 있는 상기 Z값을 비교하여 상기 특정 상태를 산출하는 산출 수단을 구비하는것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.

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