KR100825704B1 - 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 정보 기억 매체 - Google Patents

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 정보 기억 매체 Download PDF

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가부시키가이샤 코나미 데지타루 엔타테인멘토
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Abstract

가상 3 차원 공간의 모습을 표시하는 경우에 오브젝트의 시인성을 향상시킬 수 있는 화상 처리 장치를 제공한다. 화상 처리 장치는, 물비말 오브젝트 (42) 및 시점 (54) 이 배치된 가상 3 차원 공간 (50) 에서 시점 (54) 에서 물비말 오브젝트 (42) 등을 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 처리 장치로서, 물비말 오브젝트 (42) 와 시점 (54) 에 관한 거리 데이터를 산출하는 거리 데이터 산출 수단과, 상기 거리 데이터에 기초하여 가상 3 차원 공간 (50) 에서의 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 거리 또는 이동 속도를 결정하는 이동 양태 결정 수단과, 결정된 이동 거리 또는 이동 속도에 기초하여 물비말 오브젝트 (42) 를 이동시키는 오브젝트 이동 수단과, 가상 3 차원 공간 (50) 에서 이동하는 물비말 오브젝트 (42) 를 시점 (54) 에서 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
화상 처리 장치, 오브젝트, 시인성

Description

화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 정보 기억 매체{IMAGE PROCESSOR, IMAGE PROCESSING METHOD AND INFORMATION STORAGE MEDIUM}
본 발명은 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 정보 기억 매체에 관한 것이다.
컴퓨터의 메모리 상에 오브젝트 및 시점이 배치된 가상 3 차원 공간을 구축하고, 시점에서 오브젝트를 본 모습을 모니터에 표시하는 3 차원 컴퓨터 그래픽스가 알려져 있다. 3 차원 컴퓨터 그래픽스를 이용하면, 가상 현실감을 바람직하게 실현할 수 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2002-163684호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
종래의 3 차원 컴퓨터 그래픽스에서는, 가상 3 차원 공간에 배치된 각 오브젝트의 형상 데이터는 미리 준비되어 있는 경우가 많아, 가상 3 차원 공간에서의 각 오브젝트 크기는 항상 일정한 경우가 많았다.
그러나, 오브젝트로부터 시점이 멀어져 표시 화면 상에서 오브젝트의 표시부분이 작아지면, 그 오브젝트가 무엇을 나타내는지 명백하지 않게 된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 가상 3 차원 공간의 모습을 표시하는 경우에서 오브젝트의 시인성을 향상시킬 수 있는 화상 처리 장치, 화상 처리 방법 및 정보 기억 매체를 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련된 화상 처리 장치는, 오브젝트 및 시점이 배치된 가상 3 차원 공간에서, 상기 시점에서 상기 오브젝트를 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 처리 장치로서, 상기 오브젝트와 상기 시점에 관한 거리 데이터를 산출하는 거리 데이터 산출 수단과, 상기 거리 데이터에 기초하여 상기 가상 3 차원 공간에서의 상기 오브젝트의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방을 결정하는 이동 양태 결정 수단과, 상기 이동 양태 결정 수단에 의해 결정되는 상기 오브젝트의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방에 기초하여 상기 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에서 이동시키는 오브젝트 이동 수단과, 상기 가상 3 차원 공간에서 이동하는 상기 오브젝트를 상기 시점에서 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명과 관련된 화상 처리 방법은, 오브젝트 및 시점이 배치된 가상 3 차원 공간에서, 상기 시점에서 상기 오브젝트를 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 처리 방법으로서, 상기 오브젝트와 상기 시점에 관한 거리 데이터를 산출하는 거리 데이터 산출 단계와, 상기 거리 데이터에 기초하여 상기 가상 3 차원 공간에서의 상기 오브젝트의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방을 결정하는 이동 양태 결정 단계와, 상기 이동 양태 결정 단계에서 결정되는 상기 오브젝트의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방에 기초하여 상기 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에서 이동시키는 오브젝트 이동 단계와, 상기 가상 3 차원 공간에서 이동하는 상기 오브젝트를 상기 시점에서 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 표시 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명과 관련된 정보 기억 매체는, 가상 3 차원 공간에 배치된 오브젝트와 시점에 관한 거리 데이터를 산출하는 거리 데이터 산출 수단, 상기 거리 데이터에 기초하여 상기 가상 3 차원 공간에서의 상기 오브젝트의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방을 결정하는 이동 양태 결정 수단, 상기 이동 양태 결정 수단에 의해 결정되는 상기 오브젝트의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방에 기초하여 상기 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에서 이동시키는 오브젝트 이동 수단 및 상기 가상 3 차원 공간에서 이동하는 상기 오브젝트를 상기 시점에서 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 표시 수단으로서, 예를 들어 가정용 게임기, 업무용 게임기, 휴대용 게임기, 휴대전화기, 퍼스널 컴퓨터, 서버 컴퓨터 등의 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 정보 기억 매체이다. 프로그램은, 예를 들어 CD-ROM, DVD-ROM, ROM 카트리지 등의 컴퓨터 판독 가능한 정보 기억 매체에 저장되면 된다.
본 발명에 의하면, 가상 3 차원 공간에 배치된 오브젝트와 시점에 관한 거리 데이터에 기초하여, 이 오브젝트의 가상 3 차원 공간에서의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방이 결정된다. 그리고, 그 이동 거리 또는 이동 속도에 기초하여 오브젝트가 가상 3 차원 공간을 이동한다. 이렇게 하면, 오브젝트와 시점이 떨어진 경우에 오브젝트의 이동 거리를 크게 하거나 이동 속도를 느리게 하거나 혹은 반대로, 오브젝트와 시점이 가까운 경우에 오브젝트의 이동 거리를 작게 하거나 이동 속도를 빠르게 할 수 있어, 가상 3 차원 공간의 모습을 표시하는 경우에 오브젝트의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 한 양태로서 상기 거리 데이터에 기초하여 상기 가상 3 차원 공간에서의 상기 오브젝트의 사이즈를 나타내는 사이즈 정보를 결정하는 사이즈 정보 결정 수단과, 상기 사이즈 정보 결정 수단에 의해 결정된 사이즈 정보에 따라 상기 오브젝트를 확대 또는 축소시키는 오브젝트 확대 축소 수단을 추가로 포함하도록 하고, 상기 화상 표시 수단은, 상기 가상 3 차원 공간에서 상기 시점에서 상기 확대 또는 축소한 상기 오브젝트를 상기 시점에서 본 모습을 나타내는 화상을 표시하도록 해도 된다. 이 양태에 의하면, 가상 3 차원 공간에 배치된 오브젝트와 시점에 관한 거리 데이터에 기초하여, 이 오브젝트의 사이즈를 나타내는 사이즈 정보가 결정된다. 그리고, 이 사이즈 정보에 따라 오브젝트가 확대 또는 축소된다. 이렇게 하면, 오브젝트와 시점이 떨어진 경우에 오브젝트를 확대시키거나, 혹은 반대로, 오브젝트와 시점이 가까운 경우에 오브젝트를 축소시키거나 할 수 있어, 가상 3 차원 공간의 모습을 표시하는 경우에 오브젝트의 시인성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 거리 데이터는, 예를 들어 상기 오브젝트에 관련된 위치와 상기 시점 위치의 거리를 나타내는 데이터이다. 오브젝트에 관련된 위치는, 예를 들어 오브젝트의 대표 위치 그 외의 위치, 오브젝트에 대응하는 다른 오브젝트의 대표 위치 그 외의 위치 등이다.
또, 상기 사이즈 정보 결정 수단은, 상기 오브젝트를 확대 또는 축소시키는 비율을 상기 오브젝트의 사이즈 정보로서 상기 거리 데이터에 기초하여 결정하고, 상기 오브젝트 확대 축소 수단은, 상기 비율로 소정 사이즈의 상기 오브젝트를 확대 또는 축소시키도록 해도 된다. 이렇게 하면, 용이하게 상이한 사이즈의 오브젝트를 표시시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시 형태와 관련된 게임 장치 (화상 처리 장치) 의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는 게임 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 은 게임 화면의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 4 는 가상 3 차원 공간을 나타내는 사시도이다.
도 5 는 강조 오브젝트를 나타내는 도면이다.
도 6 은 강조 오브젝트에 맵핑되는 텍스쳐 화상을 나타내는 도면이다.
도 7 은 시점과 강조 오브젝트의 거리와, 확대율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8 은 강조 오브젝트의 궤도를 나타내는 도면이다.
도 9 는 시점과 강조 오브젝트의 거리와, 궤도 변경률의 관계를 나타내는 도 면이다.
도 10 은 시점과 강조 오브젝트의 거리와, 궤도 변경률의 관계의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 11 은 게임 장치에서의 화상 처리를 나타내는 플로우도이다.
도 12 는 게임 장치에서의 화상 처리를 나타내는 플로우도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 1 실시 형태와 관련된 게임 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 게임 장치 (10) 는, 본 발명과 관련된 화상 처리 장치의 한 형태이며, 모니터 (18) 및 스피커 (22) 에 접속된 가정용 게임기 (컴퓨터 게임 시스템 ; 11) 에, 컴퓨터 판독 가능한 정보 기억 매체인 DVD-ROM (25) 이 장착됨으로써 구성된다. 여기에서는, 게임 프로그램이나 게임 데이터를 DVD-ROM (25) 에 저장하고, 그것을 판독 출력하여 가정용 게임기 (11) 에 공급하지만, CD-ROM 이나 ROM 카트리지 등, 다른 모든 정보 기억 매체를 동일하게 하여 이용할 수 있다. 또, 인터넷 등의 데이터 통신 네트워크를 통하여 원격지로부터 게임 프로그램이나 게임 데이터를 가정용 게임기 (11) 에 공급해도 된다.
가정용 게임기 (11) 는, 마이크로 프로세서 (14), 화상 처리부 (16), 주기억 (26) 및 입출력 처리부 (30) 가 버스 (12) 에 의해 상호 데이터 통신할 수 있도록 접속되고, 추가로 입출력 처리부 (30) 에는, 콘트롤러 (32), 음성 처리부 (20) 및 DVD-ROM 재생부 (24) 가 접속되어 있다. 콘트롤러 (32) 이외의 가정용 게임기 (11) 의 각 구성 요소는 케이싱 내에 수용되어 있다. 모니터 (18) 에는 예를 들어 가정용 텔레비젼 수상기가 이용되고, 스피커 (22) 에는 예를 들어 그 내장 스피커가 이용된다.
마이크로 프로세서 (14) 는, 도시하지 않는 ROM 에 저장되는 오퍼레이팅 시스템이나, DVD-ROM (25) 으로부터 판독 출력되는 게임 프로그램에 기초하여, 가정용 게임기 (11) 의 각 부를 제어한다. 버스 (12) 는 어드레스 및 데이터를 가정용 게임기 (11) 의 각 부에서 주고받기 위한 것이다. 또, 주기억 (26) 은 RAM 을 포함하여 구성되어 있고, DVD-ROM (25) 으로부터 판독된 게임 프로그램 및 게임 데이터가 필요에 따라 기입되거나, 마이크로 프로세서 (14) 의 작업용으로서 이용되는 것이다.
화상 처리부 (16) 는 VRAM 을 포함하여 구성되어 있고, 마이크로 프로세서 (14) 로부터 보내지는 화상 데이터를 받아 VRAM 상에 게임 화면을 묘획함과 함께, 그 내용을 비디오 신호로 변환하여 소정 타이밍으로 모니터 (18) 에 출력한다.
즉 화상 처리부 (16) 는, 마이크로 프로세서 (14) 로부터 시점 좌표계에서의 각 폴리곤의 정점 좌표 (X, Y, Z), 정점 색 정보 (R, G, B), 텍스쳐 좌표 (VX, VY) 및 알파값 등을 수취한다. 그리고, 그들 정보를 이용하여 표시 화면을 구성하는 각 픽셀 (화소) 의 색 정보, Z 값 (안 길이 정보) 및 알파 (α) 값 등을 VRAM 에 묘획한다. 이 표시 화상은 소정 타이밍으로 모니터 (18) 에 출력된다.
VRAM 에 픽셀 (색 정보, Z 값, 알파값) 을 묘획할 때에는 픽셀 테스트를 임 의로 실행할 수 있다. 픽셀 테스트에는, 알파 테스트, 데스티네이션 알파 테스트 및 뎁스 (depth) 테스트가 준비되어 있고, 마이크로 프로세서 (14) 로부터의 지시에 따라 임의의 픽셀 테스트가 실시된다. 이 중, 알파 테스트에서는, 묘획 픽셀의 알파값과 소여의 기준 알파값을 비교하여, 지정 조건을 만족시키지 못하는 경우에는 그 픽셀의 묘획이 제한된다. 데스티네이션 알파 테스트에서는, 묘획처 픽셀 (VRAM 의 묘획처 어드레스에 이미 묘획되어 있는 픽셀) 의 알파값 (데스티네이션 알파값) 과 소정값 (0x80) 을 비교하여, 지정 조건을 만족시키지 못하는 경우에는 그 픽셀의 묘획이 제한된다. 딥스 테스트에서는, 묘획 픽셀의 Z 값과 (VRAM 에 준비된다) Z 버퍼의 Z 값을 비교하여, 지정 조건을 만족시키지 못하는 경우에는 그 픽셀의 묘획이 제한된다. 또, VRAM 에 픽셀을 묘획하는 경우에는 마스킹을 할 수 있게 되어 있어, 각 픽셀의 색 정보, Z 값 및 알파값에 대한 기입을 임의로 금지할 수 있게 되어 있다.
입출력 처리부 (30) 는 콘트롤러 (32), 음성 처리부 (20) 및 DVD-ROM 재생부 (24) 의 각각과 마이크로 프로세서 (14) 간의 데이터 통신을 중계하기 위한 인터페이스이다. 콘트롤러 (32) 는 플레이어가 게임을 조작하기 위한 입력 수단이다. 입출력 처리부 (30) 는 일정 주기 (예를 들어 1/60초 마다) 로 콘트롤러 (32) 의 각종 버튼 조작 상태를 스캔하고, 그 스캔 결과를 나타내는 조작 신호를, 버스 (12) 를 통하여 마이크로 프로세서 (14) 에 건네준다. 마이크로 프로세서 (14) 는 그 조작 신호에 기초하여 플레이어의 게임 조작을 판정한다. 음성 처리부 (20) 는 사운드 버퍼를 포함하여 구성되어 있고, DVD-ROM (25) 으로부터 판독 출력 되어 사운드 버퍼에 기억된 음악이나 게임 효과음 등의 데이터를 재생하여 스피커 (22) 로부터 출력한다. DVD-ROM 재생부 (24) 는 마이크로 프로세서 (14) 로부터의 지시에 따라 DVD-ROM (25) 에 기록된 게임 프로그램 및 게임 데이터를 판독 출력한다.
이하, 이러한 하드웨어 구성을 갖는 게임 장치 (10) 를 이용하여, 가상 3 차원 공간에서 물의 비말 (飛沫) 이 오르는 모습을 바람직하게 표시하는 기술에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3 은, 모니터 (18) 에의 게임 화면의 표시예를 나타내는 도면이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 평판 형상의 게임 스테이지 오브젝트 (46) 상에는 웅덩이 오브젝트 (44) 및 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 가 배치되어 있고, 또한, 웅덩이 오브젝트 (44) 의 상방, 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 의 왼발측에는 물비말 오브젝트 (강조 오브젝트 ; 42) 가 표시되어 있다. 즉, 동 도면에 나타내는 게임 화면에서는, 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 의 왼발이 웅덩이 오브젝트 (44) 상에 위치하고 있고, 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 의 왼발에 의해 웅덩이 오브젝트 (44) 로부터 물비말 오브젝트 (42) 가 발생하는 모습이 표시되어 있다. 한편 도 3 에 나타내는 게임 화면에서는, 가상 3 차원 공간에서의 동일한 상황을, 도 2 에 나타내는 게임 화면에 비해 물비말 오브젝트 (42) 등으로부터의 거리가 먼 시점에서 본 모습을 나타내고 있다. 두 게임 화면을 비교하여 알 수 있듯이, 도 2 에 나타내는 게임 화면에서는, 물비말 오브젝트 (42) 는 발밑에서부터 넓적다리 부근까지 연장되는 사이즈 (크기) 를 갖는 반면, 도 3 에 나타내는 게임 화면에서는, 물비말 오브젝트 (42) 는 발밑에서부터 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 의 허리 부근까지 연장되는 사이즈를 가지고 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 게임 화면을 생성할 때에 이용되는 시점이 물비말 오브젝트 (42) 로부터 떨어지면, 그에 따라 가상 3 차원 공간에서의 물비말 오브젝트 (42) 의 사이즈를 크게 하여, 물비말 오브젝트 (42) 를 데포르메하여 표시하고 있다. 이렇게 하여, 통례에 의하면 시점이 물비말 오브젝트 (42) 부터 떨어지면, 게임 화면상의 물비말 오브젝트 (42) 의 표시 사이즈 (게임 화면에서의 표시 면적) 는 작아지고, 점차 무엇을 나타내는지 명확하지 않게 되는 반면, 본 실시 형태에서는 물비말 오브젝트 (42) 의 표시 사이즈가 통례에 의한 것보다 크게 표시되어 그러한 문제점을 해소할 수 있는 것이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 시점에서부터 물비말 오브젝트 (42) 까지의 거리에 따라, 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 거리나 이동 속도를 변화시키도록 하고 있다. 예를 들어, 본 실시 형태에서는, 도 2 에 나타내는 물비말 오브젝트 (42) 의 궤도 (41) 와, 도 3 에 나타내는 물비말 오브젝트 (42) 의 궤도 (41) 를 비교하여 알 수 있듯이, 물비말 오브젝트 (42) 를 먼 시점에서 본 모습을 게임 화면에 표시하는 경우, 물비말 오브젝트 (42) 를 가까운 시점에서 본 모습을 게임 화면에 표시하는 경우에 비하여, 물비말 오브젝트 (42) 를 큰 궤도에 의하여 가상 3 차원 공간을 이동시키도록 하고 있다.
도 4 는, 가상 3 차원 공간의 모습을 나타내는 사시도이다. 동 도면에 나타내는 가상 3 차원 공간 (50) 은, 게임 장치 (10) 의 주기억 (26) 상에 구축되는 것으로, 평판 형상의 게임 스테이지 오브젝트 (46) 상에는 웅덩이 오브젝트 (44) 및 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 가 배치되어 있다. 웅덩이 오브젝트 (44) 는 시간이 경과해도 위치 및 자세를 변화시키지 않는 정적 오브젝트이다. 한편, 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 는 컨트롤러 (32) 에 의한 조작, 혹은 프로그램에 따라 가상 3 차원 공간 (50) 에서 위치 및/또는 자세를 변화시키는 동적 오브젝트이다. 웅덩이 오브젝트 (44) 상에는 물비말 오브젝트 (42) 가 흩날리고 있다. 이 물비말 오브젝트 (42) 의 궤도 (이동 경로) 는 DVD-ROM (25) 상에 준비된 모션 데이터, 또는 소정의 연산식에 따라 그때마다 연산되었고, 물비말 오브젝트 (42) 역시 동적 오브젝트이다. 각 오브젝트는 1 또는 복수의 폴리곤에 의해 구성되어 있고, 각 폴리곤에는 텍스쳐가 맵핑된다.
가상 3 차원 공간 (50) 에는 게임 화면을 생성할 때에 필요한 시점 (54) 도 배치되어 있으며, 본 실시 형태에서는, 그 시점 (54) 에서 게임 캐릭터 오브젝트 (40), 웅덩이 오브젝트 (44) 및 물비말 오브젝트 (42) 를 본 모습이 게임 화면으로서 모니터 (18) 에 표시되어 있다. 이 때, 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 에는 대표점 (56) 도 설정되어 있고, 이 대표점 (56) 과 시점 (54) 의 거리 (L) 가 산출되어 있다. 그리고, 이 거리 (L) 에 따라 물비말 오브젝트 (42) 가 확대되고, 또 물비말 오브젝트 (42) 의 궤도가 확대되도록 되어 있다.
도 5 는 물비말 오브젝트 (42) 를 나타내는 도이고, 도 6 은 물비말 오브젝트 (42) 에 맵핑되는 텍스쳐를 나타내는 도면이다. 물비말 오브젝트 (42) 는 직사각형상의 폴리곤에 의해 구성되어 있고, 4개의 정점 (V1~V4) 을 가지고 있다. 그리고, DVD-ROM (25) 에 저장된 초기 상태에서는, 정점 (V1) 과 정점 (V3) 을 연 결하는 변의 길이 및 정점 (V2) 과 정점 (V4) 을 연결하는 변의 길이는 a 로 되어 있고, 또 정점 (V1) 과 정점 (V2) 을 연결하는 변의 길이 및 정점 (V3) 과 정점 (V4) 을 연결하는 변의 길이는 b 로 되어 있다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 에 설정된 대표점 (56) 과 시점 (54) 의 거리 (L) 에 따라, 확대율 (α) 이 결정되도록 되어 있고, 이 확대율 (α) 을 물비말 오브젝트 (42) 각 변의 길이 a, b 에 곱하여, 물비말 오브젝트 (42) 의 사이즈가 변경되도록 되어 있다. 도 7 은 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 에 설정된 대표점 (56) 과 시점 (54) 의 거리 (L) 와, 확대율 (α) 의 관계를 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 거리 (L) 가 소정 거리 L1 이하에서는, 확대율 (α) 은 1 로 설정되어 있다. 또, 거리 (L) 가 소정 거리 L2 이상에서는, 확대율 (α) 은 2 로 설정되어 있다 (0<L1<L2). 그리고, 소정 거리 L1 로부터 소정 거리 L2 까지 사이에서는, 거리 (L) 가 증가함에 따라 확대율 (α) 은 1 에서부터 서서히 증가하여, 소정 거리 L2 가 되었을 때에 확대율 (α) 이 2 가 되도록 되어 있다. 이에 의해, 소정 거리 L1 까지는 물비말 오브젝트 (42) 의 가상 3 차원 공간 (50) 에서의 사이즈는 기정값 그대로이고, 소정 거리 L2 까지는 서서히 커져, 소정 거리 L2 에서 4배 (각변 2배) 의 크기가 되고, 소정 거리 L2 이상에서는 4배인 상태가 된다.
본 실시 형태에서는 또한, 거리 (L) 에 따라, 예를 들어, 궤도 내의 최대 높 이 (게임 스테이지 오브젝트 (46) 로부터의 거리) 나, 발생 위치로부터 낙하 위치까지의 수평 거리 등의 각종 이동 거리를 변화시키거나, 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 속도를 변화시킨다. 이렇게 하면, 물비말 오브젝트 (42) 의 움직임도 데포르메할 수 있어 한층 더 물비말 오브젝트 (42) 의 시인성을 향상시킬 수 있다. 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 거리나 이동 속도를 변화시키기 위해서는, 예를 들어 모션 데이터를 상기 확대율 (α), 또는 상기 확대율 (α) 과는 별도로 대표점 (56) 과 시점 (54) 의 거리 (L) 에 따라 결정되는 파라미터 (후술하는 궤도 변경률 (β)) 에 따라 보정하거나 혹은 궤도를 연산하는 연산식에 포함되는 파라미터를 상기 확대율 (α) 이나 궤도 변경률 (β) 에 따라 보정하면 된다.
구체적으로는, 물비말 오브젝트 (42) 의 궤도가 포물선을 그리는 경우, 이 궤도를 포물선을 나타내는 하기 연산식에 따라 도출할 수 있다.
x=vx×t (1)
y=vy×t-1/2×g×t2 (2)
여기서, x 는 벡터량으로, 물비말 오브젝트 (42) 의 발생 위치로부터의 거리를 나타내고 있다. y 는 스칼라량으로, 물비말 오브젝트 (42) 의 발생 위치로부터의 높이를 나타내고 있다. t 는 물비말 오브젝트 (42) 가 발생한 시각에서부터의 경과 시간을 나타내고 있다. vx 는 물비말 오브젝트 (42) 의 초속 (初速) 의 수평 성분 (벡터량) 이며, vy 는 물비말 오브젝트 (42) 의 초속의 수직 성분이다. 또, g 는 중력가속도이다.
도 8 은 물비말 오브젝트 (42) 의 포물선 형상의 궤도 (41) 를 나타내고 있으며, 이하에서는, 그 게임 스테이지 오브젝트 (46) 로부터의 높이 (h) 나, 발생 위치 (41s) 와 낙하 위치 (41e) 의 수평 거리 (d) 를, 대표점 (56) 과 시점 (54) 의 거리 (L) 에 따라 결정하도록 하고 있다.
즉, 물비말 오브젝트 (42) 가 게임 스테이지 오브젝트 (46) 상에서 발생한 시각에서부터 궤도 (41) 의 최고점에 도달하는 시각까지의 시간 (이하에서는, 상승 시간이라고 부른다) 을 T 로 하면, 초속의 수평 성분 (vy) 및 중력가속도 (g) 는 이하와 같이 된다.
vy=2×h/T (3)
g=2×h/T2 (4)
이들 식을 이용하여 거리 (L) 에 따라 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 거리를 변화시키는 경우, 이하와 같이 하면 된다. 즉, 거리 (L) 가 큰 값을 취한만큼, 물비말 오브젝트 (42) 가 높이까지 날도록 하는 경우, 거리 (L) 가 큰 값을 취한만큼, 1 이상의 큰 값을 취하는 궤도 변경률 (β) 을 이용하여, 예를 들어 이하의 식 (5) 에 의해 높이 (h) 를 산출한다. 그리고, 그것을 상기 식 (3), (4) 에 대입함으로써, 초속의 수평 성분 (vy) 및 중력가속도 (g) 를 구하고, 그것을 상기 식 (1), (2) 에 대입하여, 물비말 오브젝트 (42) 의 궤도 (41) 를 산출한다. 여기서 h0 는 기준이 되는 높이이다.
h=β×h0 (5)
또, 거리 (L) 가 큰 값을 취할수록, 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 속도를 늦추어, 출현 시간 (발생 위치 (41s) 로부터 낙하 위치 (41e) 에 이를 때까지의 시간) 이 길어지도록 해도 된다. 이 경우, 상기 궤도 변경률 (β) 을 이용하여, 예를 들어 이하의 식 (6) 에 의해 상승 시간 (T) 을 산출하고, 그것을 상기 식 (3), (4) 에 대입함으로써, 초속의 수평 성분 (vy) 및 중력가속도 (g) 를 구한다. 그리고, 그것을 상기 식 (1), (2) 에 대입하여, 물비말 오브젝트 (42) 의 궤도 (41) 를 산출한다. 여기서, T0 는 기준이 되는 상승 시간이다.
T=β×T0 (6)
또한, 상기 식 (5), (6) 의 식에 의해 높이 (h) 및 상승 시간 (T) 의 양쪽 모두를 구하고, 그들을 상기 식 (1) 내지 (4) 에 대입하여, 물비말 오브젝트 (42) 의 궤도 (41) 를 산출하도록 해도 된다. 이렇게 하면, 거리 (L) 가 큰 값을 취한만큼, 물비말 오브젝트 (42) 가 높이까지 날아 이동 거리가 길어지고, 게다가 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 속도가 느려져 출현 시간이 길어지게 된다.
또한, 거리 (L) 에 따라 상기 수평 거리 (d) 를 변화시켜도 된다. 구체적으로는, 기준이 되는 수평 거리를 d0 으로 하여, 하기 식 (7) 에 의해 수평 거리 (d) 를 구하고, 그것을 하기 식 (8) 에 대입함으로써, 초속의 수평 성분의 크기 |vx| 를 얻어도 된다.
d=β×d0 (7)
|vx|=d/(2×T) (8)
또한, 물비말 오브젝트 (42) 의 궤도 (41) 를 모션 데이터 (궤도 (41) 상의 대표점 좌표의 집합) 로부터 산출하는 경우에는, 거리 (L) 가 커질수록, 그 보간 간격을 작게 함으로써 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 속도를 늦출 수 있다.
이상의 처리에서 이용하는 궤도 변경률 (β) 은, 도 9 에 나타내는 테이블에 따라 결정하면 된다. 동 도면에 나타내는 테이블에서는, 거리 (L) 가 소정 거리 L2 이하에서는, 궤도 변경률 (β) 은 1 로 설정되어 있다. 또, 거리 (L) 가 소정 거리 L3 이상에서는, 궤도 변경률 (β) 은 2 로 설정되어 있다 (0<L1<L2<L3). 그리고, 소정 거리 L2 로부터 소정 거리 L3 까지 사이에서는, 거리 (L) 가 증가함에 따라 궤도 변경률 (β) 은 1 에서부터 서서히 증가하여, 소정 거리 L3 이 되었을 때에 궤도 변경률 (β) 이 2 가 되도록 되어 있다. 이에 의해, 소정 거리 L2 까지는 물비말 오브젝트 (42) 의 가상 3 차원 공간 (50) 에서의 이동 거리 및/또는 이동 속도는 통상대로이고, 소정 거리 L2 로부터 소정 거리 L3 까지는 서서히 커져, 소정 거리 L3 에서 이동 거리 및/또는 이동 속도는 2배가 되고, 소정 거리 L3 이상은 2배인 상태가 된다. 동 도면에 나타내는 테이블에 의하면, 도 7 에 나타내는 테이블에 의한 물비말 오브젝트 (42) 의 사이즈가 확대되지 않게 되고, 거리 (L) 가 L2 이상인 경우에, 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 거리 및/또는 이동 속도의 변경이 이루어진다. 이에 의해, 사이즈 확대에 의한 데포르메 종료 후에, 궤도 변경에 의한 데포르메가 시작되도록 할 수 있다.
또한, 도 9 에 나타내는 테이블 대신에, 도 10 에 나타내는 테이블을 이용해 도 된다. 동 도면에 나타내는 테이블에서는, 거리 (L) 가 소정 거리 L1 이하에서는, 궤도 변경률 (β) 은 1 로 설정되어 있다. 또, 거리 (L) 가 소정 거리 L3 이상에서는, 궤도 변경률 (β) 은 2 로 설정되어 있다 (0<L1<L2<L3). 그리고, 소정 거리 L1 로부터 소정 거리 L3 까지 사이에서는, 거리 (L) 가 증가함에 따라 궤도 변경률 (β) 은 1 에서부터 서서히 증가하여, 소정 거리 L3 이 되었을 때에 궤도 변경률 (β) 이 2 가 되도록 되어 있다. 이에 의해, 소정 거리 L1 까지는 물비말 오브젝트 (42) 의 가상 3 차원 공간 (50) 에서의 이동 거리 및/또는 이동 속도는 통상대로이고, 소정 거리 L1 로부터 소정 거리 L3 까지는 서서히 커져, 소정 거리 L3 에서 이동 거리 및/또는 이동 속도는 2배가 되고, 소정 거리 L3 이상은 2배인 상태가 된다. 동 도면에 나타내는 테이블에 의하면, 도 7 에 나타내는 테이블에 의한 물비말 오브젝트 (42) 사이즈의 확대 개시와 함께, 물비말 오브젝트 (42) 의 이동 거리 및/또는 이동 속도의 변경이 개시되게 된다.
여기서, 게임 장치 (10) 의 게임 화면 생성 처리에 대하여 설명한다. 도 11 은 게임 장치 (10) 에서 실행되는 게임 화면 생성 처리를 나타내는 플로우도이다. 이 처리는 게임 장치 (10) 에 있어서, DVD-ROM (25) 에 저장된 프로그램에 기초하여 소정 시간 (예를 들어 1/60초) 간격으로 실행되는 것이다.
동 도면에 나타내는 바와 같이, 게임 장치 (10) 에서는 마이크로 프로세서 (14) 가 DVD-ROM (25) 으로부터 판독 출력되는 게임 프로그램 및 게임 데이터에 기 초하여, 우선 게임 환경 처리를 행한다 (S101). 게임 환경 처리에서는, 가상 3 차원 공간 (50) 의 모든 정적 오브젝트 및 동적 오브젝트의 위치 및 자세가 연산된다. 특히, 동적 오브젝트 중, 물비말 오브젝트 (42) 등의 강조 오브젝트 (확대 축소 및 이동 거리 그리고 이동 속도의 변경 대상이 되는 오브젝트) 에 대해서는, 후술하는 오브젝트 강조 처리 (S102) 에서 각 강조 오브젝트의 발생 (출현) 시에 궤도 변경률 (β) 이 결정되므로, 그것을 이용하여 강조 오브젝트의 위치 및 자세를 결정한다. 또, 게임 환경 처리에서는 시점이나 시야 범위도 계산된다. 그리고, 시야 범위에서 떨어진 오브젝트에 대해서는 이후의 게임 처리 대상으로부터 제외된다.
다음으로, 물비말 오브젝트 (42) 등의 강조 오브젝트 (확대 축소 대상인 오브젝트) 가 시야 범위 내에 위치하고 있으면, 그들에 대해서 오브젝트 강조 처리를 행한다 (S102). 오브젝트 강조 처리에 대해서는 후에 상세히 서술한다.
다음으로, 마이크로 프로세서 (14) 는 지오메트리 처리를 행한다 (S103). 지오메트리 처리에서는 월드 좌표계로부터 시점 좌표계로 좌표를 변환한다. 또, 오브젝트를 구성하는 각 폴리곤 정점의 색 정보가 광원 정보 (광원의 색 및 위치) 에 기초하여 수정된다. 또한, 클리핑 처리도 이루어진다.
그 후, 마이크로 프로세서 (14) 는 렌더링 처리를 행한다 (S104). 이 처리에서는, 마이크로 프로세서 (14) 는 시야 범위에 속하는 각 폴리곤의 정점 좌표, 정점 색 정보, 텍스쳐 좌표 및 알파값을 화상 처리부 (16) 에 송출하고, 화상 처리부 (16) 에서는 그들 정보에 기초하여 VRAM 상에 표시 화상을 형성한다. 화상 처리부 (16) 의 VRAM 에 형성된 게임 화상은 소정 타이밍으로 판독 출력되어, 모니터 (18) 에 의해 표시된다.
도 12 는, 도 11 에 나타낸 게임 화면 생성 처리 중 오브젝트 강조 처리 (S102) 를 상세하게 나타내는 플로우도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 오브젝트 강조 처리에서는, 우선, 가상 3 차원 공간 (50) 에 물비말 오브젝트 (42) 등의 강조 오브젝트가 발생 (출현) 했는지 여부를 판단한다 (S201). 예를 들어, 물비말 오브젝트 (42) 는, 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 의 발이 웅덩이 오브젝트 (44) 에 접촉했을 경우에 가상 3 차원 공간 (50) 에 발생하도록 되어 있고, 여기에서는 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 의 발이 웅덩이 오브젝트 (44) 에 접촉했는지 여부를 판단한다. 그리고, 발생하지 않았으면, 오브젝트 강조 처리를 종료한다. 한편, 강조 오브젝트가 발생하면, 강조 오브젝트와 시점 사이의 거리 (L) 를 산출한다 (S202). 예를 들어, 상기 예에서는, 강조 오브젝트인 물비말 오브젝트 (42) 에 관련된 위치인, 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 의 대표점 (56) 과 시점 (54) 의 거리 (L) 를 산출한다. 다음으로, 도 7 에 나타내는 관계에 따라, 산출되는 거리 (L) 로부터 확대율 (α) 을 결정한다 (S203). 구체적으로는, 도 7 에 나타내는 관계가 테이블에 의해 유지되고 있는 경우에는, 이 테이블로부터 거리 (L) 에 대응하는 확대율 (α) 을 판독 출력한다. 또, 도 7 에 나타내는 관계가 연산식에 의해 표현되고 있는 경우에는, 그 연산식에 거리 (L) 를 대입하여 확대율 (α) 을 산출한다.
이 때, 확대율 (α) 이 1 이 아니면 (S204), 물비말 오브젝트 (42) 등의 강 조 오브젝트를 확대율 (α) 에 따라 확대한다 (S205). 물비말 오브젝트 (42) 의 경우, 각변의 길이 a, b 를 각각 a×α, b×β 로 변경한다. 그리고, 이렇게 하여 사이즈 변경된 강조 오브젝트에 대해서, 지오메트리 처리 (S103) 가 실시되고, 렌더링 처리 (S104) 가 실시되도록 되어 있다.
또한, S202 에서 산출한 거리 (L) 를 이용하여 궤도 변경률 (β) 을 결정한다 (S206). 구체적으로는, 도 9 또는 도 10 에 나타내는 관계가 테이블에 의해 유지되고 있는 경우에는, 그 테이블로부터 거리 (L) 에 대응하는 궤도 변경률 (β) 을 판독 출력한다. 또, 도 9 또는 도 10 에 나타내는 관계가 연산식에 의해 표현되어 있는 경우에는, 그 연산식에 거리 (L) 를 대입하여 궤도 변경률 (β) 을 산출한다. 도 11 의 환경 처리 (S101) 에서는, 가상 3 차원 공간 (50) 에 발생이 완료된 강조 오브젝트에 대해서는, 이 궤도 변경률 (β) 을 이용하여 그 위치 및 자세가 연산된다.
이상 설명한 게임 장치 (10) 에 의하면, 강조 오브젝트와 시점에 관한 거리 데이터, 예를 들어 강조 오브젝트에 관련된 오브젝트의 위치와 시점의 거리를 나타내는 데이터에 기초하여, 그 거리가 벌어짐에 따라 강조 오브젝트의 가상 3 차원 공간 (50) 에서의 사이즈를 크게 하고, 이에 따라 게임 화면 상의 강조 오브젝트의 표시 사이즈를 크게하도록 하고 있다. 그래서, 시점이 강조 오브젝트에서 멀어졌을 경우에도, 강조 오브젝트가 무엇을 나타내는 것인지 사용자는 이해하기 쉬워진다. 즉, 강조 오브젝트의 시인성을 향상시킬 수 있다. 또, 시점과 강조 오브젝트의 거리가 벌어짐에 따라 강조 오브젝트의 이동 거리가 길어지거나 이동 속도가 늦어져 출현 시간이 길어지기도 하므로, 시점이 강조 오브젝트로부터 먼 경우에도, 강조 오브젝트의 시인성이 높아진다.
또한, 본 발명은 이상의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 이상의 설명에서는 거리 (L) 를 물비말 오브젝트 (42) 를 발생시킨 게임 캐릭터 오브젝트 (40) 의 대표점 (56) 과 시점 (54) 의 거리로 했지만, 물비말 오브젝트 (42) 의 정점 (V1~V4) 등, 물비말 오브젝트 (42) 에 설정된 점과 시점 (54) 의 거리로 해도 된다.
또, 여기에서는 소정 사이즈의 물비말 오브젝트 (42) 를 상기 거리 (L) 가 소정 거리 L1 을 초과하는 경우에 확대시키도록 하였지만, 소정 사이즈의 물비말 오브젝트 (42) 를 상기 거리 (L) 가 소정 거리 L1 보다 작은 경우에 축소시키도록 해도 된다.
또한, 본 발명은 게임에 관련된 화상 처리에 한정되지 않고, 모든 3 차원 화상 처리에 적용할 수 있다. 예를 들어, 3 차원 CG 애니메이션, 항공 시뮬레이션 게임, 드라이브 시뮬레이터 등에도 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 오브젝트 및 시점이 배치된 가상 3 차원 공간에서, 상기 시점에서 상기 오브젝트를 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 처리 장치로서,
    상기 오브젝트와 상기 시점 사이의 거리에 관한 거리 데이터를 산출하는 거리 데이터 산출 수단과,
    상기 거리 데이터에 기초하여 상기 가상 3 차원 공간에서의 상기 오브젝트의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방을 결정하여 상기 오브젝트의 이동양태를 결정하는 이동 양태 결정 수단과,
    상기 이동 양태 결정 수단에 의해 결정되는 상기 오브젝트의 이동양태에 기초하여 상기 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에서 이동시키는 오브젝트 이동 수단과,
    상기 가상 3 차원 공간에서 이동하는 상기 오브젝트를 상기 시점에서 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 표시 수단을 포함하고,
    상기 오브젝트의 이동양태는 상기 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리가 멀어질 경우에 상기 오브젝트의 이동거리를 크게하거나 또는 상기 오브젝트의 이동속도를 느리게하도록 되는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 거리 데이터에 기초하여 상기 가상 3 차원 공간에서의 상기 오브젝트의 사이즈를 나타내는 사이즈 정보를 결정하는 사이즈 정보 결정 수단과,
    상기 사이즈 정보 결정 수단에 의해 결정된 사이즈 정보에 따라 상기 오브젝트를 확대 또는 축소시키는 오브젝트 확대 축소 수단을 추가로 포함하고,
    상기 화상 표시 수단은, 상기 가상 3 차원 공간에서 상기 시점에서 상기 확대 또는 축소된 상기 오브젝트를 상기 시점에서 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 거리 데이터는, 상기 오브젝트와 상기 시점 사이의 거리를 나타내는 데이터인 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 사이즈 정보 결정 수단은, 상기 오브젝트를 확대 또는 축소시키는 비율을 상기 오브젝트의 사이즈 정보로서 상기 거리 데이터에 기초하여 결정하고,
    상기 오브젝트 확대 축소 수단은, 상기 비율로 소정 사이즈의 상기 오브젝트를 확대 또는 축소시키는 것을 특징으로 하는 화상 처리 장치.
  5. 오브젝트 및 시점이 배치된 가상 3 차원 공간에서, 상기 시점에서 상기 오브젝트를 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 처리 방법으로서,
    상기 오브젝트와 상기 시점 사이의 거리에 관한 거리 데이터를 산출하는 거리 데이터 산출 단계와,
    상기 거리 데이터에 기초하여 상기 가상 3 차원 공간에서의 상기 오브젝트의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방을 결정하여 상기 오브젝트의 이동양태를 결정하는 이동 양태 결정 단계와,
    상기 이동 양태 결정 단계에서 결정되는 상기 오브젝트의 이동양태에 기초하여 상기 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에서 이동시키는 오브젝트 이동 단계와,
    상기 가상 3 차원 공간에서 이동하는 상기 오브젝트를 상기 시점에서 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 표시 단계를 포함하고,
    상기 오브젝트의 이동양태는 상기 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리가 멀어질 경우에 상기 오브젝트의 이동거리를 크게하거나 또는 상기 오브젝트의 이동속도를 느리게하도록 되는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  6. 컴퓨터 판독 가능한 정보 기억 매체에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능한 정보 기억 매체는
    가상 3 차원 공간에 배치된 오브젝트와 시점 사이의 거리에 관한 거리 데이터를 산출하는 거리 데이터 산출 수단,
    상기 거리 데이터에 기초하여 상기 가상 3 차원 공간에서의 상기 오브젝트의 이동 거리 또는 이동 속도 중 적어도 일방을 결정하여 상기 오브젝트의 이동양태를 결정하는 이동 양태 결정 수단,
    상기 이동 양태 결정 수단에 의해 결정되는 상기 오브젝트의 이동양태에 기초하여 상기 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에서 이동시키는 오브젝트 이동 수단, 및
    상기 가상 3 차원 공간에서 이동하는 상기 오브젝트를 상기 시점에서 본 모습을 나타내는 화상을 표시하는 화상 표시 수단으로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램을 기억하고,
    상기 오브젝트의 이동양태는 상기 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리가 멀어질 경우에 상기 오브젝트의 이동거리를 크게하거나 또는 상기 오브젝트의 이동속도를 느리게하도록 되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 정보 기억 매체.
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