KR100823786B1 - 표시장치, 표시방법, 및, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보기록매체 - Google Patents

표시장치, 표시방법, 및, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원 그래픽스 표시에 있어서, 오브젝트가 화면에 차지하는 면적이 커진 경우라도 가상 3차원 공간을 알기 쉽게 관찰자에게 제시하는데 매우 적합한 표시장치(201)에 있어서,
투사부(202)는 가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하는 오브젝트(이하「투명화 오브젝트」라고 한다.)의 각각의 외관을 제 1 투사면에 투사하고, 취득부(203)는 해당 제 1 투사면에 대해서 해당 투명화 오브젝트의 각각의 외관이 투사되는 면적을 취득하며, 표시부(204)는 해당 가상공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하지 않는 오브젝트의 외관을 제 2 투사면에 투사하고, 해당 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 상기 취득된 면적에 미리 대응지어진 투명도로 투명화 오브젝트의 외관을 해당 제 2 투사면에 투사하여 생성되는 화상을 표시하는 것을 특징으로 한다.
게임장치, 투사부, 취득부, 표시부, 오브젝트

Description

표시장치, 표시방법, 및, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보기록매체{DISPLAY, DISPLAYING METHOD, AND COMPUTER-READABLE INFORMATION RECORDING MEDIUM HAVING A PROGRAM RECORDED THEREON}
본 발명은 3차원 그래픽스 표시에 있어서, 가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트가 시점(視點)에 너무 가까워진 경우 등, 오브젝트가 화면에 차지하는 면적이 커진 경우라도 가상 3차원 공간을 알기 쉽게 관찰자에게 제시하는데 매우 적합한 표시장치, 표시방법, 및, 이들을 컴퓨터로 실현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보기록매체, 및 해당 프로그램에 관한 것이다.
종래부터 가상 3차원 공간내에 오브젝트를 복수 배치하고, 가상 3차원 공간내에 있어서의 시간 경과를 고려하여 해당 시간 경과에 따라서 해당 오브젝트를 적절히 이동시켜 여러 가지의 모의 실험을 실시하는 동시에, 이들 오브젝트를 소정의 시점으로부터 소정의 방향에서 본 모양을 3차원 그래픽스 표시하는 기술이 제안되고 있다. 또, 시점의 위치나 3차원 공간을 보는 방향을 해당 시간 경과에 따라서 변화시키는 기술도 제안되고, 전형적으로는 시점을 어느 쪽인가의 오브젝트상으로 설정하며, 3차원 공간을 보는 방향을 해당 설정된 오브젝트의 이동 방향으로 설정하는 것이나, 해당 설정된 오브젝트 그 자체의 방향에 의해서 정하는 것도 있다.
이와 같은 3차원 그래픽스의 기술에 대해서는 이하의 문헌에 개시가 되어 있 다.
특허문헌 1: 특개평11-197357호 공보
이와 같은 3차원 그래픽스 기술에 있어서는 시점과 표시대상이 되는 오브젝트가 매우 가까워진 경우 등, 화면의 대부분을 해당 오브젝트의 영상이 점유하는 경우에는 그 이외의 오브젝트가 해당 오브젝트에 숨겨져 버려 가상 3차원 공간의 모양을 모르게 되는 경우가 있다.
한편, 시점과 표시대상이 되는 오브젝트가 매우 가까워진 경우에는, 이른바 폴리곤 누락(polygon omission)이나, 본래 있을 수 없는 상황(예를 들면, 공동(空洞)이 없는 오브젝트의 내부로 시점이 들어가 버리는 등.)이 생기며, 표시되는 화면이 부자연스럽게 되는 일도 있다.
따라서, 이와 같은 경우라도 가상 3차원 공간의 모양을 관찰자에게 알기 쉽게 제시하는 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트가 시점에 너무 가까워진 경우라도 가상 3차원 공간을 알기 쉽게 관찰자에게 제시하는데 매우 적합한 표시장치, 표시방법, 및, 이들을 컴퓨터로 실현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보기록매체 및 해당 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이상의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 원리에 따라서 하기의 발명을 개시한다.
본 발명의 제 1 관점에 관련되는 표시장치는 투사부, 취득부, 표시부를 구비하고, 이하와 같이 구성한다.
즉, 투사부는 가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하는 오브젝트(이하「투명화 오브젝트」라고 한다.)의 각각의 외관을 제 1 투사면에 투사한다.
통상의 3차원 그래픽스 처리에 있어서는 가상 3차원 공간에 배치되는 오브젝트의 외형(투명한 부품을 갖는 오브젝트의 경우는, 그 투명한 부품으로부터 들여다보이는 오브젝트의 내부를 포함한다.)을 2차원의 화면에 표시해야 한다. 그래서 평행투상, 일점투상 등의 각종의 기술에 의해, 3차원의 좌표가 2차원의 좌표에 투사된다. 투사부에서는 제 1 투사면에 이와 같은 투사를 실시한다.
한편, 취득부는 해당 제 1 투사면에 대해서 해당 투명화 오브젝트의 각각의 외관이 투사되는 면적을 취득한다.
여기에서 제 1 투사면은 투명화 오브젝트가 화면에 표시되는 경우에 그 크기의 기준을 얻기 위한 것이다. 투명화 오브젝트가 단순한 형상(예를 들면, 구나 직육면체.)인 경우에는 투사를 실시하지 않아도 그 꼭지점이나 중심 등의 제어점의 좌표가 어떻게 변환되는지를 조사하면 투명화 오브젝트가 투사되는 면적을 얻을 수 있지만, 복잡한 형상의 경우에는 반드시 용이하지 않다. 본 발명에서는 제 1 투사면에 일단 투사 하므로, 복잡한 형상의 투명화 오브젝트라도 투사되는 면적을 용이하게 얻을 수 있는 것이다.
또한 표시부는 해당 가상공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하지 않는 오브젝트(이하「불투명 오브젝트」라고 한다.)의 외관을 제 2 투사면에 투사하고, 해당 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 취득된 면적에 미리 대응지어진 투명도로 투명화 오브젝트의 외관을 해당 제 2 투사면에 투사하여 생성되는 화상을 표시한다.
일반적으로, 투명화 오브젝트는 가상 3차원 공간내에 있어서 시점의 근방에 올 가능성이 있는 오브젝트이며, 불투명 오브젝트는 시점으로부터 매우 먼 장소에 있거나, 시점의 근방에 올 가능성이 없는 오브젝트이다. 예를 들면, 가상 게임 공간에 있어서 개최되는 자동차 레이스를 차재 카메라로부터 촬영한 모양을 표시하는 표시장치에 있어서는 다른 자동차나 장애물은 투명화 오브젝트가 되며, 코스를 구성하는 벽이나 멀리 보이는 빌딩, 수목, 산, 강, 호수, 바다 등의 풍경은 불투명 오브젝트에 상당한다.
본 발명에서는 불투명 오브젝트에 대해서는 투명도는 변화시키지 않고 제 2 투사면에 투사하고, 투명화 오브젝트에 대해서는 화면에 표시될 때의 면적(이것은 제 1 투사면에 투사된 때의 면적에 동일하다.)에 따라 투명도를 변화시켜 제 2 투사면에 투사한다. 그리고 제 2 투사면에 투사된 결과를 생성된 화상으로서 표시한다. 여기에서 제 1 투사면은 일시적으로 이용되는 것이며, 표시장치의 사용자에게 제시되는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 투명화 오브젝트의 투명도를 해당 투명화 오브젝트가 화면에 표시되는 면적(이것은 화면을 차지하는 비율과 실질적으로 등가이다.)에 의해서 결정함으로써, 불투명 오브젝트와 투명화 오브젝트를 알기 쉽게 사용자에게 제시할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 표시장치는 표시부에 있어서 취득된 면적이 커지면 투명도가 높아지도록 해당 면적에 해당 투명도를 미리 대응지어지게 구성할 수 있다.
일반적으로 어느 오브젝트가 화면의 큰 영역을 차지하도록 표시되면, 그 이외의 오브젝트가 해당 오브젝트에 숨겨져서 보이지 않게 되어 버린다. 그래서 본 발명에서는 오브젝트가 화면에 차지하는 면적이 커지면 커질수록 해당 오브젝트를 표시할 때의 투명도가 높아지게 한다.
본 발명에 따르면, 오브젝트가 시점에 너무 가까워져서 화면이 차지하는 면적이 커지고, 다른 오브젝트가 숨겨져 버리는 경우라도, 해당 오브젝트의 투명도를 높게 함으로써, 다른 오브젝트가 들여다보이도록 하며, 표시장치의 사용자에게 가상 3차원 공간의 모양을 적절하게 제시할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 표시장치에 있어서, 해당 투명화 오브젝트의 각각에 대하여 투사부는 해당 제 1 투사면으로서 모든 화소값이 소정의 배경색으로 되어 있는 비트맵 화상영역을 이용하고, 해당 투명화 오브젝트의 외관을 해당 비트맵 화상영역에 투사하며, 취득부는 해당 비트맵 화상영역 중, 화소값이 해당 소정의 배경색과 다른 것의 수로부터 해당 투명화 오브젝트의 외관이 투사되는 면적을 취득하도록 구성할 수 있다.
본 발명에서는 제 1 투사면으로서 화소의 집합으로 이루어지는 비트맵 화상영역을 이용한다. 그리고 해당 비트맵 화상영역을 적당한 배경색(현실에는 존재하지 않는 색이어도 좋고, 검정이나 파랑 등의 색이어도 좋다.)으로 빈틈없이 칠한 후에, 표시부에서 이용하는 것과 같은 3차원 그래픽스 처리를 이용해 투명화 오브젝트를 해당 비트맵 화상영역에「묘화」한다. 그 후에, 배경색이 아닌 화소값을 갖는 화소의 수를 세면, 투명화 오브젝트가 투사되는 면적은 해당 화소의 수(혹은, 화소의 크기에 수를 곱한 것.)로서 얻어지게 된다.
이 기술에 있어서는 제 1 투사면으로의 투사는 이미 넓게 이용되고 있는 여러 가지의 3차원 그래픽스의 기술을 적용할 수 있고, 범용 컴퓨터나 게임장치에 이용되고 있는 그래픽스 처리 하드웨어를 이용하면 용이하게 실현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 비트맵 화상영역을 제 1 투사면으로서 이용함으로써, 투명화 오브젝트가 화면에 표시되는 면적을 용이하게 취득할 수 있고, 처리의 간이화, 고속화를 도모할 수 있다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 보다 바람직하게는, 해당 투명화 오브젝트의 각각에 대해 제어점을 미리 할당하고, 투사부는 해당 제어점을 해당 제 1 투사면에 투사하며, 취득부는 해당 제 1 투사면에 투사된 제어점을 연결함으로써 형성되는 볼록다각형의 면적을 해당 투명화 오브젝트의 외관이 투사되는 면적으로서 취득하도록 구성할 수 있다.
본 발명에서는 투명화 오브젝트를 제 1 투사면에「묘화」하는 것이 아니고, 투명화 오브젝트의 제어점을 제 1 투사면에 투사한다. 구체적으로는 제 1 투사면내에 있어서의 해당 제어점의 투사처의 좌표를 이용하는 것이다.
그리고 해당 제어점을 꼭지점 혹은 내부의 점으로 하는 볼록다각형을 고려하여 해당 볼록다각형의 면적을「투명화 오브젝트가 투사되는 면적」으로서 취급한다.
본 발명에 따르면, 복잡한 형상의 오브젝트라도 해당 오브젝트의 제어점을 선택함으로써, 오브젝트가 화면에 차지하는 면적을 용이하게 취득할 수 있고, 처리의 간이화, 고속화를 도모할 수 있다. 또, 사연(砂煙)이나 액체 등의 부정형인 오브젝트에 대해서도 제어점을 정의함으로써, 이들을 투명화 오브젝트로서 취급할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 표시장치에 있어서, 해당 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 면적과 투명도의 대응지움이 미리 정의되고, 표시부는 해당 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 미리 정의된 해당 면적과 해당 투명도의 대응지움에 의해 해당 투명화 오브젝트의 투명도를 얻도록 구성할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 투명화 오브젝트 마다 화면에 차지하는 면적과 투명화의 정도를 변경한다. 예를 들면, 사용자에게 중요하지 않다고 상정되는 투명화 오브젝트에 대해서는 면적의 증가에 대해 투명도가 높아지는 정도를 크게 하고, 중요하다고 상정되는 투명화 오브젝트에 대해서는 면적의 증가에 대해 투명도가 높아지는 정도를 작게 하는 등이다.
본 발명에 따르면, 투명화 오브젝트 마다 투명화의 정도를 변경할 수 있고, 예를 들면, 오브젝트의 중요도에 따라서 사용자에게 적절하게 가상 3차원 공간의 모양을 제시할 수 있게 된다.
본 발명의 제 2 관점에 관련되는 표시방법은 투사부, 취득부, 표시부를 구비하는 표시장치로 실행되고, 투사단계, 취득단계, 표시단계를 포함하며, 이하와 같이 구성한다.
우선, 투사공정에서는 투사부가 가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하는 오브젝트(이하「투명화 오브젝트」라고 한다.)의 각각의 외관을 제 1 투사면에 투사한다.
한편, 취득공정에서는 취득부가 해당 제 1 투사면에 대해서 해당 투명화 오브젝트의 각각의 외관이 투사되는 면적을 취득한다.
또한 표시단계에서는 표시부가 해당 가상공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하지 않는 오브젝트(이하「불투명 오브젝트」라고 한다.)의 외관을 제 2 투사면에 투사하고, 해당 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 취득된 면적에 미리 대응지어진 투명도로 투명화 오브젝트의 외관을 해당 제 2 투사면에 투사하여 생성되는 화상을 표시하며, 상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해 제어점이 미리 할당되어 있고, 상기 제어점을 상기 제 1 투사면에 투사하며, 상기 제 1 투사면에 투사된 제어점을 연결함으로써 형성되는 볼록다각형의 면적을 상기 투명화 오브젝트의 외관이 투사되는 면적으로서 취득하도록 구성할 수 있다.
본 발명의 그 외의 관점에 관련되는 프로그램은 정보기록매체에 기록되어, 컴퓨터를 상기 표시장치로서 기능시키고, 또는, 컴퓨터에 상기 표시방법을 실행시키도록 구성하며, 컴퓨터를, 가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하는 투명화 오브젝트의 각각의 외관을 제 1 투사면에 투사하는 투사부와, 상기 제 1 투사면에 대해서 상기 투명화 오브젝트의 각각의 외관이 투사되는 면적을 취득하는 취득부와, 해당 가상공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하지 않는 불투명 오브젝트의 외관을 제 2 투사면에 투사하고, 상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 취득된 상기 면적에 미리 대응지어진 투명도로 투명화 오브젝트의 외관을 상기 제 2 투사면에 투사하여 생성되는 화상을 표시하는 표시부로서 기능시키도록 하는 프로그램을 기록한 기록매체로서, 상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해 제어점이 미리 할당되어 있고, 상기 투사부는 상기 제어점을 상기 제 1 투사면에 투사하며, 상기 취득부는 상기 제 1 투사면에 투사된 제어점을 연결함으로써 형성되는 볼록다각형의 면적을 상기 투명화 오브젝트의 외관이 투사되는 면적으로서 취득하도록 구성된다.
또, 본 발명의 상기 프로그램은 콤팩트 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크, 디지털 비디오디스크, 자기테이프, 반도체 메모리 등의 컴퓨터 판독 가능한 정보기억매체에 기록할 수 있다.
상기 프로그램은 프로그램이 실행되는 컴퓨터와는 독립하여 컴퓨터 통신망을 통하여 배포·판매할 수 있다. 또, 상기 정보기억매체는 컴퓨터와는 독립하여 배포·판매할 수 있다.
본 발명에 따르면, 3차원 그래픽스 표시에 있어서, 가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트가 시점에 너무 가까워진 경우 등, 오브젝트가 화면에 차지하는 면적이 커진 경우라도, 가상 3차원 공간을 알기 쉽게 관찰자에게 제시하는데 매우 적합한 표시장치, 표시방법, 및, 이들을 컴퓨터로 실현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보기록매체, 및 해당 프로그램을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 하나에 관련되는 표시장치가 실현되는 전형적인 게임장치의 개요 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 하나의 표시장치의 개요 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 해당 표시장치로 실행되는 표시방법의 제어의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 해당 표시장치로 표시되는 표시예를 나타내는 설명도이다.
도 5는 해당 표시장치로 표시되는 표시예를 나타내는 설명도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100: 게임장치 101: CPU
102: ROM 103: RAM
104: 인터페이스 105: 컨트롤러
106: 외부 메모리 107: 화상 처리부
108: DVD-ROM 드라이브 109: NIC
110: 음성 처리부 201: 표시장치
202: 투사부 203: 취득부
204: 표시부 701: 화면
711: 투명화 오브젝트의 자동차
이하에 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하에서는 이해를 용이하게 하기 위해, 3차원 그래픽스 표시가 되는 게임장치에 본 발명이 적용되는 실시형태를 설명하는데, 각종의 컴퓨터, PDA(Personal Data Assistants), 휴대전화 등의 정보처리 장치에 있어서도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 이하에 설명하는 실시형태는 설명을 위한 것이며, 본원발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 따라서, 당업자이면 이들의 각 요소 혹은 전체 요소를 이것과 균등한 것으로 치환한 실시형태를 채용하는 것이 가능하지만, 이들의 실시형태도 본 발명의 범위에 포함된다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 표시장치가 실현되는 전형적인 게임장치의 개요 구성을 나타내는 설명도이다. 이하, 본 도면을 참조해 설명한다.
게임장치(100)는 CPU(Central Processing Unit)(101)와, ROM(102)과, RAM(103)과, 인터페이스(104)와, 컨트롤러(105)와, 외부 메모리(106)와, 화상처리부(107)와, DVD-ROM 드라이브(108)와, NIC(Network Interface Card)(109)와, 음성처리부(110)를 구비한다.
게임용의 프로그램 및 데이터를 기억한 DVD-ROM을 DVD-ROM 드라이브(108)에 장착하여 게임장치(100)의 전원을 투입함으로써, 해당 프로그램이 실행되고, 본 실시형태의 표시장치가 실현된다.
CPU(101)는 게임장치(100) 전체의 동작을 제어하고, 각 구성요소와 접속되어 제어 신호나 데이터를 주고받는다. 또, CPU(101)는 레지스터(도시하지 않음)라는 고속 액세스가 가능한 기억역에 대해서 ALU(Arithmetic Logic Unit)(도시하지 않음)를 이용해 가감승제 등의 산술연산이나, 논리합, 논리곱, 논리부정 등의 논리연산, 비트합, 비트곱, 비트반전, 비트시프트, 비트회전 등의 비트연산 등을 실시할 수 있다. 또한 멀티미디어 처리 대응을 위한 가감승제 등의 포화 연산이나, 삼각함수 등, 벡터 연산 등을 고속으로 실시할 수 있도록 CPU(101) 자신이 구성되어 있는 것이나, 코프로세서를 구비하여 실현되는 것이 있다.
ROM(102)에는 전원투입 직후에 실행되는 IPL(Initial Program Loader)이 기록되고, 이것이 실행됨으로써, DVD-ROM에 기록된 프로그램을 RAM(103)에 읽어내어 CPU(101)에 의한 실행이 개시된다. 또, ROM(102)에는 게임장치(100) 전체의 동작 제어에 필요한 오퍼레이팅 시스템의 프로그램이나 각종의 데이터가 기록된다.
RAM(103)은 데이터나 프로그램을 일시적으로 기억하기 위한 것으로, DVD-ROM으로부터 읽어낸 프로그램이나 데이터, 그 외 게임의 진행이나 채팅 통신에 필요한 데이터가 홀딩된다. 또, CPU(101)는 RAM(103)에 변수영역을 설치하고, 해당 변수에 격납된 값에 대해 직접 ALU를 작용시켜서 연산을 실시하거나, RAM(103)에 격납된 값을 일단 레지스터에 격납하고 나서 레지스터에 대해 연산을 실시하며, 연산 결과를 메모리에 되돌려 쓰는 등의 처리를 실시한다.
인터페이스(104)를 통하여 접속된 컨트롤러(105)는 사용자가 레이싱 게임 등의 게임 실행 시에 실시하는 조작 입력을 접수한다.
인터페이스(104)를 통하여 착탈 자유롭게 접속된 외부 메모리(106)에는 레이싱 게임 등의 플레이 상황(과거의 성적 등)을 나타내는 데이터, 게임의 진행 상태를 나타내는 데이터, 채팅 통신의 로그(기록)의 데이터 등이 고쳐쓰기 가능하게 기억된다. 사용자는 컨트롤러(105)를 통하여 지시 입력을 실시함으로써, 이들 데이터를 적절하게 외부 메모리(106)에 기록할 수 있다.
DVD-ROM 드라이브(108)에 장착되는 DVD-ROM에는 게임을 실현하기 위한 프로그램과 게임에 부수하는 화상 데이터나 음성 데이터가 기록된다. CPU(101)의 제어에 의해서, DVD-ROM 드라이브(108)는 이것에 장착된 DVD-ROM에 대한 읽어냄 처리를 실시하여 필요한 프로그램이나 데이터를 읽어내며, 이것들은 RAM(103) 등에 일시적으로 기억된다.
화상 처리부(107)는 DVD-ROM으로부터 읽어내어진 데이터를 CPU(101)나 화상 처리부(107)가 구비하는 화상 연산 프로세서(도시하지 않음)에 의해서 가공 처리한 후, 이것을 화상 처리부(107)가 구비하는 프레임메모리(도시하지 않음)에 기록한다. 프레임메모리에 기록된 화상정보는 소정의 동기 타이밍으로 비디오 신호로 변환되어 화상 처리부(107)에 접속되는 모니터(도시하지 않음)에 출력된다. 이에 따라, 각종의 화상표시가 가능해진다.
화상연산 프로세서는 2차원의 화상의 중첩연산이나 α브렌딩 등의 투과연산, 각종의 포화연산을 고속으로 실행할 수 있다.
또, 가상 3차원 공간에 배치되고, 각종의 텍스쳐 정보가 부가된 폴리곤 정보를 Z버퍼법에 의해 렌더링하여 소정의 시점 위치로부터 가상 3차원 공간에 배치된 폴리곤을 소정 시선의 방향으로 부감(俯瞰)한 렌더링 화상을 얻는 연산의 고속 실행도 가능하다.
또한 CPU(101)와 화상 연산 프로세서가 협조 동작함으로써, 문자의 형상을 정의하는 폰트정보에 따라서, 문자열을 2차원 화상으로서 프레임메모리에 묘화하거나, 각 폴리곤 표면에 묘화하는 것이 가능하다.
NIC(109)는 게임장치(100)를 인터넷 등의 컴퓨터 통신망(도시하지 않음)에 접속하기 위한 것이며, LAN(Local Area Network)을 구성할 때에 이용되는 10BASE-T/100BASE-T규격에 따르는 것이나, 전화 회선을 이용해 인터넷에 접속하기 위한 아날로그 모뎀, ISDN(Integrated Services Digital Network) 모뎀, ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 모뎀, 케이블 텔레비전 회선을 이용해 인터넷에 접속하기 위한 케이블 모뎀 등과, 이들과 CPU(101)의 중개를 실시하는 인터페이스(도시하지 않음)에 의해 구성된다.
음성 처리부(110)는 DVD-ROM으로부터 읽어낸 음성 데이터를 아날로그 음성 신호로 변환하고, 이것에 접속된 스피커(도시하지 않음)로부터 출력시킨다. 또, CPU(101)의 제어 아래, 게임의 진행 중에서 발생시켜야 할 효과음이나 악곡 데이터를 생성하고, 이것에 대응한 음성을 스피커로부터 출력시킨다.
음성 처리부(110)에서는 DVD-ROM에 기록된 음성 데이터가 MIDI 데이터인 경우에는, 이것이 갖는 음원 데이터를 참조하여 MIDI 데이터를 PCM 데이터로 변환한 다. 또, ADPCM 형식이나 Ogg Vorbis 형식 등의 압축제 음성 데이터인 경우에는 이것을 전개하여 PCM 데이터로 변환한다. PCM 데이터는 그 샘플링 주파수에 따른 타이밍으로 D/A(Digital/Analog) 변환을 실시하여 스피커에 출력함으로써, 음성 출력이 가능해진다.
이 외, 게임장치(100)는 하드디스크 등의 대용량 외부 기억장치를 이용하여 ROM(102), RAM(103), 외부 메모리(106), DVD-ROM 드라이브(108)에 장착되는 DVD-ROM 등과 같은 기능을 달성하도록 구성해도 좋다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 하나에 관련되는 표시장치의 개요구성을 나타내는 모식도이다. 이하, 본 도면을 참조해 설명한다.
본 실시형태에 관련되는 표시장치(201)는 투사부(202), 취득부(203), 표시부(204)를 구비한다.
또, RAM(103) 등에 의해 구성되는 기억부(205)에는 이하의 영역이 확보되어 있다.
(a) 가상 3차원 공간에 배치되는 오브젝트의 형상이나 텍스쳐 정보, 투명화를 실시하는지 아닌지, 면적과 투명도의 대응지움의 종류 등을 기억하는 오브젝트 기억영역. 오브젝트의 형상(형상을 정하는 꼭지점, 중심 등의 제어점의 좌표)이나 텍스쳐 정보에 대해서는 3차원 그래픽스의 일반적인 기술을 이용할 수 있다. 본 실시형태에서는 오브젝트 마다 투명화를 실시하는지 아닌지 및 투명화를 실시하는 경우에는 면적과 투명도의 대응지움의 종류(대응지움을 정하는 파라미터 등)를 기억하는 점이 특징의 하나로 되어 있다.
(b) 화소의 집합으로 이루어지는 비트맵 화상을 기억하는 버퍼영역. 오브젝트가 표시된다고 상정되는 면적을 취득하기 위한 일시적인 기억역이다.
(c) 화면에 표시해야 할 비트맵 화상을 기억하는 VRAM(Video RAM)영역. 화상 처리부(107)는 해당 VRAM영역에 기억되어 있는 정보에 의해, 수직동기 인터럽트를 주기로 모니터 화면에 화상을 전송한다.
도 3은 본 실시형태에 관련되는 표시장치(201)에 있어서 실행되는 표시처리의 제어의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이하, 본 도면을 참조해 설명한다.
우선, 표시장치(201)에 있어서, 표시부(204)는 기억부(205)에 기억되는 오브젝트 중, 투명화를 실시하는 취지가 기억되어 있는 것(투명화 오브젝트)의 각각에 대해서 스텝 S301∼스텝 S305의 처리를 반복한다. 즉, 투명화 오브젝트 모두에 대해서 처리를 실시했는지 아닌지를 조사하고(스텝 S301), 실시하고 있지 않은 경우는(스텝 S301； No), 미처리의 투명화 오브젝트를 1개 취득한다(스텝 S302).
그리고 RAM(103)내에 확보되는 버퍼영역을 적절한 배경색으로 빈틈없이 칠한다(스텝 S303). 예를 들면, 화면에 표시되는 색이 적, 청, 녹으로 각각 5비트가 할당되는 15비트 컬러로 표현되는 경우에는 버퍼영역의 하나의 화소에 대해서는 2바이트를 할당한다. 그리고, 화소값으로서는 0∼32767을 이용한다. 이 경우, 배경색 화소값으로서 최상위 비트가 서있는 32768∼65535의 어느 쪽인가를 사용하면, 불투명 오브젝트가 투사됨으로써 색이 칠해지는 화소와 구별을 할 수 있다.
이어서 통상의 3차원 그래픽스의 기술에 의해 투명화 오브젝트의 외관을 버퍼영역에 투사한다(스텝 S304). 따라서 CPU(101)와 화상 처리부(107)는 RAM(103) 과 공동 작용하여 투사부(202)로서 기능하고, 버퍼영역은 제 1 투사면에 상당하게 된다.
통상의 3차원 그래픽스 처리에 있어서는 가상 3차원 공간에 배치되는 오브젝트의 외형(투명한 부품을 갖는 오브젝트의 경우는 그 투명한 부품으로부터 들여다보이는 오브젝트의 내부를 포함한다.)을 2차원의 화면에 표시한다. 그래서 평행투상, 일점투상 등의 각종의 기술에 의해 3차원의 좌표가 2차원의 좌표에 투사된다. 상기와 같이, 3차원 그래픽스 기술에 의해 투명화 오브젝트가 버퍼영역에 투사되면, 15비트 컬러를 이용하고 있으면 해당 오브젝트의 투사처의 화소값은 0∼32767의 어느 것인가의 값이 된다.
이와 같이, 투명화 오브젝트 1개분의 투사가 끝나면, 취득부(203)는 버퍼영역 안의 배경색 화소값(32768∼65535의 어느 것인가) 이외의 화소값(0∼32767)을 갖는 화소(2바이트의 영역)의 수를 세어서 해당 투명화 오브젝트의 외관이 투사되는 면적을 취득한다(스텝 S305). 즉, CPU(101)는 RAM(103)과 공동 작용하여 취득부(203)로서 기능한다. 그런데 이와 같이 하여 현재 처리하고 있는 투명화 오브젝트의 투사 후의 면적을 취득할 수 있으면, 스텝 S301로 되돌아온다.
한편, 모든 투명화 오브젝트에 대해 스텝 S302∼스텝 S305의 처리가 실시되면(스텝 S301； Yes), 즉, 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 화면에 표시될 때의 면적을 취득할 수 있으면, 스텝 S306 이후의 처리로 진행된다.
우선, 버퍼영역을 소정의 배경색으로 빈틈없이 칠함으로써, 버퍼영역을 클리어한다(스텝 S306). 이것은 상기의 배경색과 일치하지 않아도 좋다. 전형적으로 는 0(흑) 또는 32767(백)을 이용한다.
이어서 가상 3차원 공간에 배치되는 오브젝트를 시점에서 먼 순서로 정렬한다(스텝 S307). 이른바 Z버퍼법이다.
다음으로 정렬된 오브젝트에 대해서 시점에서 먼 순서로 스텝 S308∼스텝 S313의 처리를 반복한다. 즉, 전체 오브젝트에 대해서 처리가 끝났는지 아닌지를 조사하고(스텝 S308), 끝나고 있지 않은 경우는(스텝 S308； No) 미처리의 오브젝트 중, 가장 먼 것을 1개 취득한다(스텝 S309).
그리고, 해당 오브젝트가 투명화 오브젝트인지, 그렇지 않은지(불투명 오브젝트인지)를 조사한다(스텝 S310). 불투명 오브젝트의 경우(스텝 S310； No), 표시부(204)는 해당 불투명 오브젝트를 해당 불투명 오브젝트로 설정된 색(전형적으로는 텍스쳐 정보에 의해 정의된다.)으로 3차원 그래픽스 처리에 의해 버퍼영역에 투사하여(스텝 S311) 스텝 S308로 되돌아온다.
한편, 투명화 오브젝트의 경우(스텝 S310； Yes), 표시부(204)는 스텝 S305에 있어서, 해당 투명화 오브젝트에 대해 취득된 면적에 대응지어지는 투명도를 취득한다(스텝 S312). 여기에서의 대응지움은 면적이 커지면 투명도가 높아지도록 해 두는 것이 바람직하다.
투명도가 높아지는 정도는 투명화 오브젝트 마다 변경할 수 있다. 즉, 각종의 계단상의 대응지움을 준비해 두고, 어느 대응지움을 이용하는지를 RAM(103)내의 오브젝트 기억영역에 기억해 둔다. 이 대응지움을 참조하면, 면적으로부터 투명도를 취득할 수 있다.
그리고 표시부(204)는 해당 투명화 오브젝트를 해당 취득된 투명도로 3차원 그래픽스 처리에 의해 버퍼영역에 투사하여(스텝 S313) 이른바 α브렌딩 기술을 적용한다. 그러한 후, 스텝 S308로 되돌아온다.
그래서 전체 오브젝트에 대해서 처리가 끝나고(스텝 S308; Yes), Z버퍼법, 3차원 그래픽스 처리, α브렌딩 기술에 의해서 표시해야 할 화상이 버퍼영역에 생성되면, 수직동기 인터럽트를 기다리고(스텝 S314), 인터럽트가 생긴 후에, 버퍼영역으로부터 VRAM영역에 생성된 화상을 전송하여(스텝 S315) 본 처리를 종료한다. 이것은 이른바 더블 버퍼링 기술이며, 화면 표시의 깜빡임을 방지하기 위한 것이다. 화상 처리부(107)는 VRAM영역에 생성된 화상을 모니터의 화면에 표시하도록 병행처리를 실시하는 것이다.
이와 같이, CPU(101)는 화상 처리부(107) 및 RAM(103)과 공동 작용하여 표시부(204)로서 기능한다.
일반적으로, 투명화 오브젝트는 가상 3차원 공간내에 있어서 시점의 근방에 올 가능성이 있는 오브젝트이며, 불투명 오브젝트는 시점에서 매우 먼 장소에 있거나, 시점의 근방에 올 가능성이 없는 오브젝트이다. 예를 들면, 가상 게임 공간에 있어서 개최되는 자동차 레이스를 차재 카메라로부터 촬영한 모양을 표시하는 표시장치(201)에 있어서는 다른 자동차나 장애물은 투명화 오브젝트가 되고, 코스를 구성하는 벽이나 멀리 보이는 빌딩, 수목, 산, 강, 호수, 바다 등의 풍경은 불투명 오브젝트에 상당한다.
본 실시형태에서는 불투명 오브젝트에 대해서는 정의된 투명도(일반적으로는 불투명인 채)로 투사하고, 투명화 오브젝트에 대해서는 투사면적에 따라 α값을 변경하여 α브렌딩에 의해 투사한다. 이에 따라, 오브젝트가 시점에 너무 가까워서 화면이 차지하는 면적이 커지고, 다른 오브젝트가 숨겨져 버리는 경우라도, 해당 오브젝트의 투명도를 높게 함으로써, 다른 오브젝트가 들여다보이게 된다. 따라서, 사용자는 가상 3차원 공간의 모양을 적절하게 파악할 수 있게 되는 것이다.
도 4, 도 5에는 본 발명을 자동차 레이스 게임에 적용한 경우의 표시의 모양을 나타내고 있다. 본 도면에서는 화면(701)에 다른 자동차(711)가 표시되어 있고, 투명화 오브젝트는 해당 자동차(711)이다. 또, 자신의 자동차의 창틀이나 핸들, 미터류는 불투명 오브젝트로 되어 있고, 투명화의 처리는 되지 않는다.
도 4에서는 자동차(711)를 들여다보고 있고, 배경이 보이는 형태로 표시되어 있다. 도 5에서는 화면(701)내의 자동차(711)가 분명하고, 배경을 숨기는 형태로 표시되어 있다. 한편, 이것은 자동차(711)가 투사되는 면적이 다르기 때문이다. 도 4와 같이 크게 투사되는 경우에는 투명도가 높아진다. 이에 따라, 코스의 대부분이 자동차(711)에 의해서 숨겨져 버리는 일이 없어지고, 노면의 모양이 플레이어에게 알기 쉽게 되는 것이다. 도 5와 같이 작게 투사되는 경우에는 투명도가 낮게(불투명하게) 되어 있다. 이 경우에는 노면의 모양은 대부분이 플레이어에게 보이기 때문에 자동차(711)를 투명하게 표시할 필요성은 낮다고 생각할 수 있으며, 통상과 같은 표시를 실시하고 있다.
또, 본 실시형태에서는 투명화 오브젝트 마다 투명화의 정도(면적과 투명도의 대응지움)를 변경할 수 있고, 예를 들면 오브젝트의 중요도에 따라서 사용자에 게 적절하게 가상 3차원 공간의 모양을 제시할 수 있게 된다.
실시예 2
상기 실시형태에서는 투명화 오브젝트를 비트맵 화상에 전개하고, 그 화소의 수에 의해서 투명화 오브젝트의 투사면적을 구하고 있었다. 본 실시형태는 투명화 오브젝트의 꼭지점 등의 제어점의 좌표를 이용하여 투명화 오브젝트의 투사 면적을 구하는 것으로 한다.
[특허문헌 1]에 개시되는 바와 같이, 오브젝트끼리의 충돌을 판정하기 위해서 오브젝트를 내포하는 구나 직육면체를 생각하고, 해당 구나 직육면체가 충돌하는지 아닌지에 따라서 계산량을 줄여서 충돌 판정을 실시하는 수법이 있다. 본 실시형태는 이것과 유사한 아이디어에 의거하는 것이다.
즉, 투명화 오브젝트의 형상에 대응하는 제어점을 미리 할당해 둔다. 전형적으로는 투명화 오브젝트를 내포하는 최소의 직육면체나 각뿔, 각기둥의 꼭지점이나, 투명화 오브젝트를 내포하는 최소의 구의 표면에 배치되는 점을 제어점으로 하면 좋지만, 반드시 이것에 한정하는 것은 아니다.
제어점의 수는 후술의 처리를 용이하게 할 수 있도록 하기 위해서 어느 정도 제한하는 것이 바람직하다. 따라서 투명화 오브젝트의 형상을 근사적으로 표현할 수 있도록 제어점을 선택하면 충분하다. 예를 들면, 삼각뿔에 의해서 표현하는 것으로 해도 좋다. 투명화 오브젝트의 투사면적에 의해서 투명도를 변화시키는 처리에는 엄밀함이 그다지 필요하게 되지 않고, 근사값으로 충분한 경우도 많기 때문이다.
그리고 해당 제어점이 3차원 그래픽스 처리에 의해서 화면상의 어느 좌표에 투사될지를 조사하고, 제어점의 투사처의 일부 또는 전부를 연결하여 볼록다각형을 구성한다. 해당 볼록다각형은 제어점의 투사처를 꼭지점으로 하거나, 제어점의 투사처를 그 내부에 포함하거나의 어느 쪽인가이어야 한다. 오브젝트를 삼각뿔에 의해서 표현한 경우는 해당 볼록다각형은 삼각형 또는 사각형으로 된다.
이어서 그 볼록다각형의 면적을 꼭지점의 좌표로부터 구하고, 이것을 해당 투명화 오브젝트가 제 1 투사면에 투사되는 면적으로서 취급하는 것이다.
본 실시형태에 따르면, 복잡한 형상의 오브젝트라도 해당 오브젝트의 제어점을 선택함으로써, 오브젝트가 화면에 차지하는 면적을 용이하게 취득할 수 있고, 처리의 간이화, 고속화를 도모할 수 있다. 또, 사연이나 액체 등의 부정형인 오브젝트에 대해서도 제어점을 정의함으로써, 이들을 투명화 오브젝트로서 취급할 수 있게 된다.
또한 본원에 대해서는 일본국 특허출원 특원2004-140693호를 기초로 하는 우선권을 주장하는 것으로 하고, 해당 기초출원의 내용을 모두 본원의 내용으로서 받아들이는 것으로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 3차원 그래픽스 표시에 있어서 가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트가 시점에 너무 가까운 경우 등, 오브젝트가 화면에 차지하는 면적이 커진 경우라도, 가상 3차원 공간을 알기 쉽게 관찰자에게 제시하는데 매우 적합한 표시장치, 표시방법, 및, 이들을 컴퓨터로 실현하는 프 로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보기록매체 및 해당 프로그램을 제공할 수 있으며, 게임장치에 있어서 레이싱 게임이나 액션 게임 등을 실현하는 경우 외, 각종의 가상 체험을 제공하는 가상 현실 기술에 적용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하는 투명화 오브젝트의 각각의 외관을 제 1 투사면에 투사하는 투사부(202)와,
    상기 제 1 투사면에 대해서 상기 투명화 오브젝트의 각각의 외관이 투사되는 면적을 취득하는 취득부(203)와,
    해당 가상공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하지 않는 불투명 오브젝트의 외관을 제 2 투사면에 투사하고, 상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 취득된 상기 면적에 미리 대응지어진 투명도로 투명화 오브젝트의 외관을 상기 제 2 투사면에 투사하여 생성되는 화상을 표시하는 표시부(204)를 구비하고,
    상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해 제어점이 미리 할당되어 있고,
    상기 투사부(202)는 상기 제어점을 상기 제 1 투사면에 투사하며,
    상기 취득부(203)는 상기 제 1 투사면에 투사된 제어점을 연결함으로써 형성되는 볼록다각형의 면적을 상기 투명화 오브젝트의 외관이 투사되는 면적으로서 취득하는 것을 특징으로 하는 표시장치(201).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시부(204)에 있어서, 취득된 상기 면적이 커지면 투명도가 높아지도록 해당 면적에 해당 투명도가 미리 대응지어지는 것을 특징으로 하는 표시장치(201).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명화 오브젝트의 각각에 대하여,
    상기 투사부(202)는 상기 제 1 투사면으로서 모든 화소값이 소정의 배경색으로 되어 있는 비트맵 화상영역을 이용하고, 해당되는 상기 투명화 오브젝트의 외관을 상기 비트맵 화상영역에 투사하며,
    상기 취득부(203)는 상기 비트맵 화상영역 중, 화소값이 소정의 배경색과 다른 것의 수로부터 해당되는 상기 투명화 오브젝트의 외관이 투사되는 면적을 취득하는 것을 특징으로 하는 표시장치(201).
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 면적과 투명도의 대응지움이 미리 정의되고,
    상기 표시부(204)는 상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 미리 정의된 해당 면적과 해당 투명도의 대응지움에 의해 상기 투명화 오브젝트의 투명도를 얻는 것을 특징으로 하는 표시장치(201).
  6. 가상 3차원 공간내에 배치되는 오프젝트 중, 투명화 처리를 실시하는 투명화 오브젝트의 각각의 외관을 제 1 투사면에 투사하는 투사단계와,
    상기 제 1 투사면에 대해서 상기 투명화 오브젝트의 각각의 외관이 투사되는 면적을 취득하는 취득단계와,
    해당 가상공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하지 않는 불투명 오브젝트의 외관을 제 2 투사면에 투사하고, 상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 취득된 상기 면적에 미리 대응지어진 투명도로 투명화 오브젝트의 외관을 상기 제 2 투사면에 투사하여 생성되는 화상을 표시하는 표시단계를 포함하고,
    상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해 제어점이 미리 할당되어 있고, 상기 제어점을 상기 제 1 투사면에 투사하며, 상기 제 1 투사면에 투사된 제어점을 연결함으로써 형성되는 볼록다각형의 면적을 상기 투명화 오브젝트의 외관이 투사되는 면적으로서 취득하는 것을 특징으로 하는 표시방법.
  7. 컴퓨터를,
    가상 3차원 공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하는 투명화 오브젝트의 각각의 외관을 제 1 투사면에 투사하는 투사부(202)와,
    상기 제 1 투사면에 대해서 상기 투명화 오브젝트의 각각의 외관이 투사되는 면적을 취득하는 취득부(203)와,
    해당 가상공간내에 배치되는 오브젝트 중, 투명화 처리를 실시하지 않는 불투명 오브젝트의 외관을 제 2 투사면에 투사하고, 상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해서 취득된 상기 면적에 미리 대응지어진 투명도로 투명화 오브젝트의 외관을 상기 제 2 투사면에 투사하여 생성되는 화상을 표시하는 표시부(204)로서 기능시키도록 하는 프로그램을 기록한 정보기록매체로서,
    상기 투명화 오브젝트의 각각에 대해 제어점이 미리 할당되어 있고,
    상기 투사부(202)는 상기 제어점을 상기 제 1 투사면에 투사하며,
    상기 취득부(203)는 상기 제 1 투사면에 투사된 제어점을 연결함으로써 형성되는 볼록다각형의 면적을 상기 투명화 오브젝트의 외관이 투사되는 면적으로서 취득하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보기록매체.
  8. 삭제
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