KR100987625B1 - 게임 장치, 게임 장치의 제어 방법 및 정보 기억 매체 - Google Patents

게임 장치, 게임 장치의 제어 방법 및 정보 기억 매체 Download PDF

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Abstract

광원으로부터 발해지는 광에 의해 오브젝트의 그림자가 생기고, 그 그림자가 광원의 위치나 그 오브젝트의 형상 (자세) 등의 변화에 따라 변화하는 모습을 표현하는 것을, 처리 부하의 경감을 도모하면서 실현할 수 있게 되는 게임 장치를 제공한다. 본 발명은 광원 및 오브젝트가 배치된 가상 3 차원 공간을 주어진 시점에서 본 모습을 표시하는 게임 장치에 관한 것이다. 본 발명에서는, 상기 오브젝트의 그림자를 묘화하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트가 배치된다. 그림자 묘화용 오브젝트의 각 정점의 투과도는, 광원의 위치와 상기 오브젝트의 위치 및 형상 데이터에 기초하여 결정되고, 그 결정된 투과도에 기초하여 게임 화면이 생성된다. 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 수는 시점 및 상기 오브젝트 사이의 거리에 기초하여 제어된다.
그림자, 광원, 3 차원 공간, 폴리곤

Description

게임 장치, 게임 장치의 제어 방법 및 정보 기억 매체{GAME MACHINE, GAME MACHINE CONTROL METHOD, AND INFORMATION STORAGE MEDIUM}
기술분야
본 발명은 게임 장치, 게임 장치의 제어 방법 및 정보 기억 매체에 관한 것이다.
배경기술
게임 캐릭터 등의 각종 오브젝트가 배치된 가상 3 차원 공간을 주어진 시점 (視点) 에서 본 모습을 표시하여, 이른바 3 차원 게임을 실행하는 게임 장치가 알려져 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2005-342120호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
상기와 같은 게임 장치에서는, 가상 3 차원 공간에 설정되는 광원으로부터 발해지는 광에 의해 각종 오브젝트의 그림자가 생기고, 그 그림자가 광원의 위치나 그 오브젝트의 형상 (자세) 등의 변화에 따라 변화하는 모습을 표현함으로써, 게임의 리얼리티를 향상시킬 수 있게 된다. 단, 상기와 같은 그림자 표현을 실현할 때에는, 게임의 본질적 부분에 관련된 처리의 실행을 방해하지 않도록, 그림자 표현에 관련된 처리 부하의 경감을 도모할 필요가 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 광원으로부터 발해지는 광에 의해 오브젝트의 그림자가 생기고, 그 그림자가 광원의 위치나 그 오브젝트의 형상 (자세) 등의 변화에 따라 변화하는 모습을 표현하는 것을, 처리 부하의 경감을 도모하면서 실현할 수 있게 되는 게임 장치, 게임 장치의 제어 방법 및 정보 기억 매체를 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관련된 게임 장치는, 광원 및 오브젝트가 배치된 가상 3 차원 공간을 주어진 시점에서 본 모습을 나타내는 게임 화면을 표시하는 게임 장치에 있어서, 상기 오브젝트의 그림자를 묘화 (描畵) 하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에 배치하는 그림자 묘화용 오브젝트 배치 수단과, 상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 투과도를, 상기 광원의 위치와, 상기 오브젝트의 위치와, 상기 오브젝트의 형상 데이터에 기초하여 결정하는 투과도 결정 수단과, 상기 투과도 결정 수단에 의해 결정된 투과도에 기초하여 상기 게임 화면을 생성하고 표시시키는 표시 제어 수단을 포함하고, 상기 그림자 묘화용 오브젝트 배치 수단은, 상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 수를, 상기 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리에 기초하여 제어하는 폴리곤 수 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 게임 장치의 제어 방법은, 광원 및 오브젝트가 배치된 가상 3 차원 공간을 주어진 시점에서 본 모습을 나타내는 게임 화면을 표시하는 게임 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 오브젝트의 그림자를 묘화하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에 배치하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트 배치 단계와, 상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 투과도를, 상기 광원의 위치와, 상기 오브젝트의 위치와, 상기 오브젝트의 형상 데이터에 기초하여 결정하기 위한 투과도 결정 단계와, 상기 투과도 결정 단계에 의해 결정된 투과도에 기초하여 상기 게임 화면을 생성하고 표시시키기 위한 표시 제어 단계를 포함하고, 상기 그림자 묘화용 오브젝트 배치 단계는, 상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 수를, 상기 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리에 기초하여 제어하는 폴리곤 수 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 프로그램은, 광원 및 오브젝트가 배치된 가상 3 차원 공간을 주어진 시점에서 본 모습을 나타내는 게임 화면을 표시하는 게임 장치로서, 가정용 게임기, 휴대용 게임기, 업무용 게임기, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말 (PDA) 이나 퍼스널 컴퓨터 등의 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램으로서, 상기 오브젝트의 그림자를 묘화하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에 배치하는 그림자 묘화용 오브젝트 배치 수단, 상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 투과도를, 상기 광원의 위치와, 상기 오브젝트의 위치와, 상기 오브젝트의 형상 데이터에 기초하여 결정하는 투과도 결정 수단, 및 상기 투과도 결정 수단에 의해 결정된 투과도에 기초하여 상기 게임 화면을 생성하고 표시시키는 표시 제어 수단으로서 상기 컴퓨터를 기능시키고, 상기 그림자 묘화용 오브젝트 배치 수단은, 상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 수를, 상기 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리에 기초하여 제어하는 폴리곤 수 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램이다.
또, 본 발명에 관련된 정보 기억 매체는, 상기 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보 기억 매체이다. 또, 본 발명에 관련된 프로그램 배신 (配信) 장치는, 상기 프로그램을 기록한 정보 기억 매체를 구비하고, 당해 정보 기억 매체로부터 상기 프로그램을 판독, 배신하는 프로그램 배신 장치이다. 또, 본 발명에 관련된 프로그램 배신 방법은, 상기 프로그램을 기록한 정보 기억 매체를 구비하고, 당해 정보 기억 매체로부터 상기 프로그램을 판독, 배신하는 프로그램 배신 방법이다.
본 발명은 광원 및 오브젝트가 배치된 가상 3 차원 공간을 주어진 시점에서 본 모습을 나타내는 게임 화면을 표시하는 게임 장치에 관한 것이다. 본 발명에서는, 상기 오브젝트의 그림자를 묘화하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트가 가상 3 차원 공간에 배치된다. 또, 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 투과도가, 광원의 위치와, 상기 오브젝트의 위치와, 상기 오브젝트의 형상 데이터에 기초하여 결정되고, 그 결정된 투과도에 기초하여 게임 화면이 생성되어 표시된다. 특히, 본 발명에서는, 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 수가, 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리에 기초하여 제어된다. 본 발명에 의하면, 광원으로부터 발해지는 광에 의해 오브젝트의 그림자가 생기고, 그 그림자가 광원의 위치나 그 오브젝트의 형상 (자세) 등의 변화에 따라 변화하는 모습을 표현하는 것을, 처리 부하의 경감을 도모하면서 실현할 수 있게 된다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 실시형태에 관련된 게임 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는 가상 3 차원 공간의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 은 그림자 묘화용 오브젝트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4 는 폴리곤 수 제어 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5 는 게임 장치에서 실행되는 메인 처리를 나타내는 플로우도이다.
도 6 은 그림자 묘화용 오브젝트에 관련하는 처리를 나타내는 플로우도이다.
도 7 은 그림자 묘화용 오브젝트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8 은 가상 3 차원 공간의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9 는 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 프로그램 배신 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시형태의 일례에 대하여 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 게임 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 게임 장치 (10) 는, 가정용 게임기 (11) 에 정보 기억 매체인 DVD-ROM (25) 및 메모리 카드 (28) 가 장착되고, 또한 모니터 (18) 및 스피커 (22) 가 접속됨으로써 구성된다. 예를 들어, 모니터 (18) 로는 가정용 TV 수상기가 사용되고, 스피커 (22) 로는 그 내장 스피커가 사용된다.
가정용 게임기 (11) 는, 버스 (12), 마이크로 프로세서 (14), 화상 처리부 (16), 음성 처리부 (20), DVD-ROM 재생부 (24), 주기억 (26), 입출력 처리부 (30) 및 컨트롤러 (32) 를 포함하여 구성되는 공지된 컴퓨터 게임 시스템이다. 컨트롤러 (32) 이외의 구성 요소는 케이싱 내에 수용된다.
버스 (12) 는 어드레스 및 데이터를 가정용 게임기 (11) 의 각 부에서 주고받기 위한 것이다. 마이크로 프로세서 (14), 화상 처리부 (16), 주기억 (26) 및 입출력 처리부 (30) 는, 버스 (12) 에 의해 상호 데이터 통신 가능하게 접속된다.
마이크로 프로세서 (14) 는, 도시되지 않은 ROM 에 저장되는 오퍼레이팅 시스템, DVD-ROM (25) 으로부터 판독되는 프로그램이나, 메모리 카드 (28) 로부터 판독되는 데이터에 기초하여, 가정용 게임기 (11) 의 각 부를 제어한다. 주기억 (26) 은, 예를 들어 RAM 을 포함하여 구성되는 것으로서, DVD-ROM (25) 으로부터 판독된 프로그램이나 메모리 카드 (28) 로부터 판독된 데이터가 필요에 따라 기입된다. 주기억 (26) 은 마이크로 프로세서 (14) 의 작업용으로서도 사용된다.
화상 처리부 (16) 는 VRAM 을 포함하여 구성되어 있고, 마이크로 프로세서 (14) 로부터 보내지는 화상 데이터에 기초하여 VRAM 상에 게임 화면을 묘화한다. 그리고, 그 내용을 비디오 신호로 변환하여 소정의 타이밍으로 모니터 (18) 에 출력한다.
입출력 처리부 (30) 는, 마이크로 프로세서 (14) 가 음성 처리부 (20), DVD-ROM 재생부 (24), 메모리 카드 (28) 및 컨트롤러 (32) 에 액세스하기 위한 인터페이스이다. 입출력 처리부 (30) 에는, 음성 처리부 (20), DVD-ROM 재생부 (24), 메모리 카드 (28) 및 컨트롤러 (32) 가 접속된다.
음성 처리부 (20) 는 사운드 버퍼를 포함하여 구성되어 있고, DVD-ROM (25) 으로부터 판독되고, 그 사운드 버퍼에 기억된 게임 음악, 게임 효과음, 메세지 등의 각종 음성 데이터를 재생하여 스피커 (22) 로부터 출력한다.
DVD-ROM 재생부 (24) 는, 마이크로 프로세서 (14) 로부터의 지시에 따라 DVD-ROM (25) 에 기록된 프로그램을 판독한다. 또한, 여기서는 프로그램을 가정용 게임기 (11) 에 공급하기 위하여 DVD-ROM (25) 을 사용하는 것으로 하는데, CD-ROM 이나 ROM 카드 등, 다른 모든 정보 기억 매체를 사용하도록 해도 된다. 또, 인터넷 등의 데이터 통신망을 통해 원격지로부터 프로그램을 가정용 게임기 (11) 에 공급하도록 해도 된다.
메모리 카드 (28) 는, 불휘발성 메모리 (예를 들어 EEPROM 등) 를 포함하여 구성된다. 가정용 게임기 (11) 는, 메모리 카드 (28) 를 장착하기 위한 복수의 메모리 카드 슬롯을 구비하고 있고, 복수의 메모리 카드 (28) 를 동시에 장착할 수 있게 되어 있다. 메모리 카드 (28) 는, 이 메모리 카드 슬롯에 대하여 탈착 가능하게 구성되고, 예를 들어 세이브 데이터 등의 각종 게임 데이터를 기억시키기 위하여 사용된다.
컨트롤러 (32) 는, 플레이어가 각종 게임 조작을 입력하기 위한 범용 조작 입력 수단이다. 입출력 처리부 (30) 는 일정 주기마다 (예를 들어 1/60 초마다) 컨트롤러 (32) 의 각 부의 상태를 스캔하고, 그 스캔 결과를 나타내는 조작 신호를 버스 (12) 를 통해 마이크로 프로세서 (14) 에 건네준다. 마이크로 프로 세서 (14) 는, 그 조작 신호에 기초하여 플레이어의 게임 조작을 판정한다. 가정용 게임기 (11) 는 복수의 컨트롤러 (32) 를 접속할 수 있도록 구성되어 있고, 각 컨트롤러 (32) 로부터 입력되는 조작 신호에 기초하여, 마이크로 프로세서 (14) 가 게임 제어를 실시하도록 되어 있다.
게임 장치 (10) 에서는, 가상 3 차원 공간 (가상적인 3 차원 게임 공간) 이 주기억 (26) 에 구축된다. 도 2 는, 주기억 (26) 에 구축되는 가상 3 차원 공간의 일부를 나타내고 있다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 가상 3 차원 공간 (40) 에는 필드 오브젝트 (42 : 제 1 오브젝트) 가 배치된다. 필드 오브젝트 (42) 는, 예를 들어 지면이나 플로어면 등을 나타내는 오브젝트이다. 필드 오브젝트 (42) 상에는 캐릭터 오브젝트 (44 : 제 2 오브젝트；그림자를 만드는 오브젝트) 가 배치된다. 캐릭터 오브젝트 (44) 의 상태 (위치나 형상 (자세) 등) 는, 예를 들어 컨트롤러 (32) 에 대한 조작에 따라 변화한다.
또, 가상 3 차원 공간 (40) 에는 가상 카메라 (46) 가 설정된다. 이 가상 카메라 (46) 로부터 가상 3 차원 공간 (40) 을 본 모습을 나타내는 게임 화면이 생성되어 모니터 (18) 에 표시된다.
또한, 가상 3 차원 공간 (40) 에는 광원 (48) 이 설정된다. 이하, 광원 (48) 으로부터 발해지는 광에 의해 필드 오브젝트 (42) 상에 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 생기고, 그 그림자 (45) 가 광원 (48) 의 위치나 캐릭터 오브젝트 (44) 의 상태 등의 변화에 따라 변화하는 모습을 바람직하게 표현하기 위한 기술에 대하여 설명한다.
게임 장치 (10) 에서는, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 를 표시하기 위하여, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 가 가상 3 차원 공간 (40) 에 배치된다. 도 3 은 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 일례를 나타내고 있다. 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 는 판상의 직사각형 오브젝트로서, 필드 오브젝트 (42) 보다 작은 오브젝트이다. 또, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 는, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 를 나타내기에 충분한 정도의 굵기의 폴리곤으로 분할되고, 필드 오브젝트 (42) 를 구성하는 폴리곤보다 가는 폴리곤으로 구성된다. 또한, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 를 보다 세밀하게 나타내기 위해서는, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 보다 가는 폴리곤으로 분할할 필요가 있기 때문에, 도 3 에 나타내는 바와 같은 그림자 (45) 를 나타내는 경우, 실제로는 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 동 도면에 나타내는 것 보다 가는 폴리곤으로 분할할 필요가 있다.
그림자 묘화용 오브젝트 (50) 는, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치에 기초하는 필드 오브젝트 (42) 의 일부에 중첩되어 배치된다. 즉, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 배치 위치는 캐릭터 오브젝트 (44) 의 현재 위치에 기초하여 결정되고, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 는 캐릭터 오브젝트 (44) 에 종동 (從動) 한다. 본 실시형태의 경우, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 대표 정점 (P0) 의 위치와, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 발밑 위치 (F) 가 일치하도록 하여, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 배치 위치가 결정된다.
또, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 방향 (자세) 은, 캐릭터 오브젝트 (44) 및 광원 (48) 의 위치에 기초하여 결정된다. 본 실시형태의 경우, 그림자 묘화 용 오브젝트 (50) 의 기준 방향 (본 실시형태의 경우, 도 3 에 있어서의 Y 축 방향) 과, 광원 (48) 의 위치를 필드 오브젝트 (42) 상에 정사영 (正射影) 한 위치 (L) 로부터, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 발밑 위치 (F) 로의 방향이 일치하도록 하여, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 방향이 결정된다. 이 때문에, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 방향은, 캐릭터 오브젝트 (44) 및 광원 (48) 의 상대적 위치 관계의 변화 (XW 축 방향 또는 ZW 축 방향의 변화) 에 따라 변화한다.
또한, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 는 필드 오브젝트 (42) 로부터 조금 띄운 상태로 배치되도록 해도 되고, 필드 오브젝트 (42) 와 동일한 높이 (YW 축 좌표값) 로 배치되도록 해도 된다. 후자의 경우, 게임 화면을 생성할 때에, 필드 오브젝트 (42) 의 묘화를 실시한 후, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 묘화를 실시하도록 하면 된다.
그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 색 (예를 들어 RGB 값) 은 흑색으로 설정된다 (도 3 의 정점 (P0 - P4) 참조). 또, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 알파값 (반투명 합성률, 투과도) 은, 캐릭터 오브젝트 (44) 및 광원 (48) 의 위치 등에 기초하여 결정된다. 구체적으로는, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 상의, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 나타나야 할 영역 (도 3 의 사선 부분. 이하, 그림자 영역이라고 기재한다.) 이 광원 (48) 의 위치, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치나, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 형상 데이터 등에 기초하여, 섀도우 볼륨 등의 공지된 알고리즘에 의해 특정된다. 그리고, 그림자 영역 내에 포함되지 않는 정점의 알파값이 제 1 소정값 (본 실시형태에서는 0) 으로 설정된다 (도 3 의 정점 (P0 및 P4) 참조). 또, 그림자 영역 내에 포함되는 정점의 알파값이 제 1 소정값 이외의 제 2 소정값 (본 실시형태에서는 255) 으로 설정된다 (도 3 의 정점 (P1 - P3) 참조). 또한, 본 실시형태에서는, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 알파값으로는, 0 이상 255 이하의 정수값이 설정될 수 있게 되어 있다. 알파값이 0 인 경우에는「완전히 투명한 상태」가 되고, 알파값이 255 인 경우에는「완전히 불투명한 상태」가 된다. 즉, 알파값이 커짐에 따라, 투과도가 감소하게 되어 있다.
상기한 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 가 가상 3 차원 공간 (40) 에 배치됨으로써, 게임 화면에는, 필드 오브젝트 (42) 를 가상 카메라 (46) 로부터 본 모습을 나타내는 화상과, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 가상 카메라 (46) 로부터 본 모습을 나타내는 화상이, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 각 정점에 설정된 알파값에 기초하여 반투명 합성된 화상이 표시된다. 그 결과로서, 광원 (48) 으로부터 발해지는 광에 의해 필드 오브젝트 (42) 상에 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 생기는 모습이 게임 화면에 나타난다. 또, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 위치, 방향 및 각 정점의 알파값은, 캐릭터 오브젝트 (44) 나 광원 (48) 의 상태 변화에 따라 변화하기 때문에, 광원 (48) 으로부터 발해지는 광에 의해 생기는 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 광원 (48) 의 위치나 캐릭터 오브젝트 (44) 의 상태 등의 변화에 따라 변화하는 모습이 게임 화면에 나타나게 된다.
또한, 게임 장치 (10) 에서는, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치와, 가상 카메 라 (46) 의 위치 (시점 위치) 사이의 거리에 따라 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 폴리곤 수가 변화하게 되어 있다.
보다 구체적으로는, 게임 장치 (10) 에서는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같은 폴리곤 수 제어 테이블이 기억되어 있다. 그리고, 이 폴리곤 수 제어 테이블에 기초하여, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 폴리곤 수가 변화하게 되어 있다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 폴리곤 수 제어 테이블은, 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리 (d) 의 범위와, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 폴리곤 수 (분할 수) 를 대응시켜 이루어지는 테이블이다. 또한, 동 도면에 있어서, 분할 수 (nx) 는, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 X 축 방향 (도 3 참조) 의 분할 수 (폴리곤 수) 를 나타내고 있고, 분할 수 (ny) 는, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 Y 축 방향 (도 3 참조) 의 분할 수 (폴리곤 수) 를 나타내고 있다. 예를 들어, 도 3 에 나타내는 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 경우, 분할 수 (nx) 는 10 이며, 분할 수 (ny) 는 14 이다. 폴리곤 수 제어 테이블에 있어서, 분할 수 (nx 및 ny) 의 값은 거리 (d) 가 커짐에 따라 작아지도록 설정되어 있다. 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리가 커지면, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 는 게임 화면에 작게 나타나기 때문에, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 를 세밀하게 나타내지 않아도 외형상 문제가 없다. 즉, 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리가 커지면, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 폴리곤 수를 감소시켜도 외형상 문제가 없다. 이 때문에, 폴리곤 수 제어 테이블에서는, 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리가 커짐에 따라, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 폴리곤 수가 적어지도록 설정되어 있다. 또한, 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리 (d) 에 기초하여 소정의 연산을 실시함으로써 분할 수 (nx 및 ny) 의 값을 산출하도록 해도 된다. 이 경우, 폴리곤 수 제어 테이블은 필요 없어진다. 이와 같이 하여, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 폴리곤 수를 변화시키도록 해도 된다.
게임 장치 (10) 에서는, 이상과 같이 하여, 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리에 따라 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 폴리곤 수가 변화하기 때문에, 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리가 비교적 작은 경우, 즉, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 게임 화면에 비교적 크게 나타나는 경우에는, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 가 가는 폴리곤으로 분할된다. 이 경우, 게임 화면에는 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 세밀하게 나타난다. 한편, 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리가 비교적 큰 경우, 즉, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 게임 화면에 비교적 작게 나타나는 경우에는, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 가 성긴 폴리곤으로 분할된다. 이 경우, 게임 화면에는 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 세밀하게 나타나지 않아, 그림자 표현에 관련된 처리 부하의 경감이 도모된다.
여기서, 게임 장치 (10) 에서 실행되는 처리에 대하여 설명한다.
도 5 는, 게임 장치 (10) 에 있어서 소정 시간마다 (예를 들어 1/60 초마다) 실행되는 메인 처리를 나타내는 플로우도이다. 동 도면에 나타내는 처리는, DVD-ROM (25) 으로부터 판독되는 프로그램이 마이크로 프로세서 (14) 에 의해 실행됨으로써 실현된다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 게임 장치 (10) 에서는, 먼저 환경 처리가 실행된다 (S101). 환경 처리에서는, 가상 3 차원 공간 (40) 의 모든 정적 오브젝트 및 동적 오브젝트의 위치 및 자세가 산출된다. 정적 오브젝트는, 건물 등의 위치를 바꾸지 않는 오브젝트이다. 이에 대하여 동적 오브젝트는, 플레이어의 조작 대상의 캐릭터 오브젝트 (44) 와 같이 위치나 자세가 변화하는 오브젝트이다.
환경 처리에서는, 가상 카메라 (46) 의 위치, 방향 및 카메라 앵글도 산출된다. 예를 들어, 가상 카메라 (46) 의 위치 (시점 좌표) 는, 플레이어의 조작 대상의 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치에 기초하여, 그 캐릭터 오브젝트 (44) 에 종동하도록 설정된다. 또 예를 들어, 가상 카메라 (46) 의 방향 (시선 방향) 은, 플레이어의 조작 대상의 캐릭터 오브젝트 (44) 의 대표점을 향하도록 설정된다. 또, 카메라 앵글에는 예를 들어 고정값이 사용된다.
그 후, 게임 장치 (10) 에서는 지오메트리 처리가 실행된다 (S102). 지오메트리 처리에서는, 월드 좌표계 (XW, YW, ZW) 로부터 시점 좌표계, 즉 시점 좌표를 원점으로 하는 좌표계로의 좌표 변환이 이루어진다. 또, 각 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 정점의 색정보가, 광원 (48) 의 정보 (광원 (48) 의 색 및 위치) 에 기초하여 산출된다. 또한, 클리핑 처리도 이루어진다.
그 후, 게임 장치 (10) 에서는 렌더링 처리가 실행된다 (S103). 즉, 마이크로 프로세서 (14) 가, 가상 카메라 (46) 의 촬영 범위 내에 있는 각 폴리곤의 정점 좌표, 정점 색정보 및 텍스처 좌표 등을 화상 처리부 (16) 에 건네준다. 그리고, 화상 처리부 (16) 가, 그들 정보에 기초하여 VRAM 상에 게임 화면을 나타내는 화상을 형성한다. 이 화상은, 시점 좌표계에서 기술된 각 오브젝트를 스크린 좌표계로 변환함으로써 형성된다. 이렇게 하여, VRAM 에 형성되는 화상은 소정 타이밍으로 모니터 (18) 에 출력된다.
도 6 은, 특히 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 에 관련되는 처리를 나타내는 플로우도이다. 이 처리는, 예를 들어 환경 처리 (S101) 나 지오메트리 처리 (S102) 의 일부로서 실행된다. 또, 이 처리는, 그림자를 만드는 오브젝트 (캐릭터 오브젝트 (44)) 마다 실행된다.
동 도면에 나타내는 바와 같이, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 에 관련되는 처리로는, 먼저 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 위치 및 방향이 결정된다 (S201). 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 위치는, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 대표 정점 (P0) 의 위치와, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 발밑 위치 (F) 가 일치하도록 하여 결정된다. 또, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 방향은, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 기준 방향과, 광원 (48) 의 위치를 필드 오브젝트 (42) 상에 정사영한 위치 (L) 로부터, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 발밑 위치 (F) 로의 방향이 일치하도록 하여 결정된다.
이어서, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 폴리곤 수가 결정된다 (S202). 여기서는, 먼저 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리가 취득된다. 그 후, 폴리곤 수 제어 테이블 (도 4) 이 참조되고, 그 거리가 포함되는 범위에 대응된 nx 및 ny 의 값이 취득된다. 이렇게 하여, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 X 축 및 Y 축 방향 (도 3 참조) 의 분할 수가 결정되고, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 폴리곤 수가 결정된다.
이어서, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 에 있어서의 그림자 영역이 특정된다 (S203). S201 에서 결정된 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 위치 및 방향, 광원 (48) 의 위치, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 형상 데이터 등에 기초하여, 예를 들어 섀도우 볼륨 등의 공지된 알고리즘에 의해, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 에 있어서의 그림자 영역이 산출된다.
이어서, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 알파값이 설정된다 (S204). 즉, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 구성하는 폴리곤의 각 정점에 대하여, 그 정점이 그림자 영역 내에 포함되는지 여부가 판정되고, 그 판정 결과에 따라 알파값이 설정된다. 본 실시형태의 경우, 그림자 영역 내에 포함되는 정점의 알파값은 255 로 설정되고, 그림자 영역 내에 포함되지 않는 정점의 알파값은 0 으로 설정된다.
이상 설명한 바와 같이, 게임 장치 (10) 에서는, 광원 (48) 으로부터 발해지는 광에 의해 필드 오브젝트 (42) 상에 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 생기고, 그 그림자 (45) 가 광원 (48) 의 위치나 캐릭터 오브젝트 (44) 의 상태 등의 변화에 따라 변화하는 모습이 표현되도록 되어 있다. 상기와 같은 그림자 표현을 실현하기 위해서는, 필드 오브젝트 (42) 를 가는 폴리곤으로 분할하는 것을 생각할 수 있는데, 이 경우, 필드 오브젝트 (42) 의 데이터량이 커진다는 난점이 있다. 이 점, 게임 장치 (10) 에서는, 상기와 같은 그림자 표현이 데이터량의 증대를 억제하면서 실현되도록 되어 있다.
또, 게임 장치 (10) 에서는, 캐릭터 오브젝트 (44) 와 가상 카메라 (46) 사이의 거리에 기초하여, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 구성하는 폴리곤 수 (바꿔 말하면, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 구성하는 폴리곤의 굵기) 가 변화하도록 되어 있다. 이 때문에, 게임 장치 (10) 에서는, 상기와 같은 그림자 표현이 처리 부하의 경감을 도모하면서 실현되도록 되어 있다.
또한, 광원 (48) 의 높이가 낮은 경우 (YW 축 좌표값이 작은 경우), 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 길어지기 때문에, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 내에 들어가지 않게 되는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 불완전한 상태로 나타나게 되기 때문에, 플레이어에게 위화감을 느끼게 할 우려가 있다.
그래서, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 그림자 영역 내의 정점의 알파값을 일정값 (예를 들어 255) 으로 설정하는 것이 아니라, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치로부터의 거리에 기초하는 값으로 설정하도록 해도 된다. 예를 들어 도 7 에 나타내는 바와 같이, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 그림자 영역 내의 정점의 알파값을, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치로부터 멀어짐에 따라, 소정의 최대값 (동 도면의 예에서는 255) 으로부터 소정의 최소값 (동 도면의 예에서는 32) 까지 서서히 또는 단계적으로 작아지도록 설정하게 해도 된다. 이렇게 하면, 게임 화면에 있어서 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 그라데이션 표시되게 된다. 즉, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 캐릭터 오브젝트 (44) 로부터 멀어짐에 따라 서서히 또는 단계적으로 옅어지도록 표시되게 된다. 그 결과, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가, 캐릭터 오브젝트 (44) 로부터 멀어짐에 따라 희미하게 표시되게 되기 때문에, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 내에 들어가지 않게 되는 경우에도, 상기와 같은 위화감을 플레이어에게 느끼게 하지 않도록 도모할 수 있게 된다. 또한, 이 경우, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 그림자 영역 내의 정점의 색 (명도) 을, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치로부터 멀어짐에 따라 서서히 또는 단계적으로 변화시킴으로써, 게임 화면에 있어서 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 그라데이션 표시되도록 해도 된다.
또는, 광원 (48) 의 높이 (YW 축 좌표값) 에 따라, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 길이 (도 3 에 있어서의 Y 축 방향의 길이) 를 변화시키도록 해도 된다. 즉, 광원 (48) 의 높이에 따른 길이의 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 가 가상 3 차원 공간 (40) 에 배치되도록 해도 된다. 예를 들어, 광원 (48) 의 높이의 범위와, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 길이를 대응시켜 이루어지는 테이블을 기억해 두도록 해도 된다. 그리고, 이 테이블에 기초하여, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 길이를 결정하도록 해도 된다. 또한 예를 들어, 광원 (48) 의 높이에 기초하여 소정의 연산을 실시함으로써 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 길이를 결정하도록 해도 된다. 이와 같이 하면, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 내에 들어가지 않게 되는 것을 방지할 수 있게 되 어, 상기와 같은 위화감을 플레이어에게 느끼게 하지 않도록 도모할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 이상에 설명한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 1 체의 캐릭터 오브젝트 (44) 에 대하여, 복수의 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 배치하도록 해도 된다. 예를 들어, 가상 3 차원 공간 (40) 에 복수의 광원 (48) 이 설정되어 있고, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 그림자 (45) 가 복수 생기는 경우에는, 각 광원 (48) 마다 그 광원 (48) 에 대응하는 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를, 그 광원 (48) 및 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치에 기초하여 배치하도록 해도 된다.
또 예를 들어, 본 실시형태에 비해 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 가 커지는데, 도 8 에 나타내는 바와 같은 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를 배치하도록 해도 된다. 즉, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 위치로부터 소정 거리의 범위 내를 커버할 수 있는 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 를, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 발밑 위치 (F) 와, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 중심점이 일치하도록 배치하게 해도 된다. 이렇게 하면, 광원 (48) 의 위치가 변화함으로써, 광원 (48) 과 캐릭터 오브젝트 (44) 의 상대적 위치 관계가 변화해도, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 배치 위치를 변화시킬 필요가 없어진다. 그 결과, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 배치 위치를 결정할 때에, 광원 (48) 의 위치를 고려할 필요가 없어진다.
또 예를 들어, 높이 (YW 축 방향의 길이) 가 상이한 복수의 캐릭터 오브젝트 (44) 가 가상 3 차원 공간 (40) 에 배치되는 경우에는, 각 캐릭터 오브젝트 (44) 에 대응시켜, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 길이 (도 3 에 있어서의 Y 축 방향 의 길이) 를 기억해 두도록 해도 된다. 이렇게 함으로써, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 길이를, 각 캐릭터 오브젝트 (44) 마다 그 캐릭터 오브젝트 (44) 의 높이에 따라 변화시키게 해도 된다. 혹은, 캐릭터 오브젝트 (44) 의 높이의 범위와, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 길이를 대응시켜 이루어지는 테이블을 기억시켜두도록 해도 된다. 그리고, 이 테이블에 기초하여, 그림자 묘화용 오브젝트 (50) 의 길이를, 각 캐릭터 오브젝트 (44) 마다 그 캐릭터 오브젝트 (44) 의 높이에 따라 변화시키도록 해도 된다.
또 예를 들어, 그림자를 만드는 오브젝트는 캐릭터 오브젝트 (44) 에 한정되지 않고, 다른 종류의 오브젝트이어도 된다. 예를 들어 건물 등의 정적 오브젝트이어도 된다.
또 예를 들어, 이상의 설명에서는, 프로그램을 정보 기억 매체인 DVD-ROM (25) 으로부터 가정용 게임기 (11) 에 공급하도록 했는데, 통신 네트워크를 통해 프로그램을 가정 등에 배신하도록 해도 된다. 도 9 는, 통신 네트워크를 사용한 프로그램 배신 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 기초하여 본 발명에 관련된 프로그램 배신 방법을 설명한다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 이 프로그램 배신 시스템 (100) 은, 게임 데이터 베이스 (102), 서버 (104), 통신 네트워크 (106), 퍼스널 컴퓨터 (108), 가정용 게임기 (110), PDA (휴대 정보 단말 : 112) 를 포함하고 있다. 이 중, 게임 데이터 베이스 (102) 와 서버 (104) 에 의해 프로그램 배신 장치 (114) 가 구성된다. 통신 네트워크 (106) 는, 예를 들어 인터넷이나 케이블 TV 네트워크를 포함하여 구성되어 있다. 이 시스템에서는, 게임 데이터 베이스 (정보 기억 매체 : 102) 에, DVD-ROM (25) 의 기억 내용과 동일한 프로그램이 기억되어 있다. 그리고, 퍼스널 컴퓨터 (108), 가정용 게임기 (110) 또는 PDA (112) 등을 사용하여 수요자가 게임 배신 요구를 함으로써, 그것이 통신 네트워크 (106) 를 통해 서버 (104) 에 전달된다. 그리고, 서버 (104) 는 게임 배신 요구에 따라 게임 데이터 베이스 (102) 로부터 프로그램을 판독하여, 그것을 퍼스널 컴퓨터 (108), 가정용 게임기 (110), PDA (112) 등, 게임 배신 요구처로 송신한다. 여기서는 게임 배신 요구에 따라 게임 배신하도록 했는데, 서버 (104) 로부터 일방적으로 송신하도록 해도 된다. 또, 반드시 한 번에 게임의 실현에 필요한 모든 프로그램을 배신 (일괄 배신) 할 필요는 없고, 게임의 국면에 따라 필요한 부분을 배신 (분할 배신) 하도록 해도 된다. 이와 같이 통신 네트워크 (106) 를 통해 게임 배신하도록 하면, 프로그램을 수요자는 용이하게 입수할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 광원 및 오브젝트가 배치된 가상 3 차원 공간을 주어진 시점 (視点) 에서 본 모습을 나타내는 게임 화면을 표시하는 게임 장치에 있어서,
    상기 오브젝트의 그림자를 묘화 (描畵) 하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에 배치하는 그림자 묘화용 오브젝트 배치 수단과,
    상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 투과도를, 상기 광원의 위치와, 상기 오브젝트의 위치와, 상기 오브젝트의 형상 데이터에 기초하여 결정하는 투과도 결정 수단과,
    상기 투과도 결정 수단에 의해 결정된 투과도에 기초하여 상기 게임 화면을 생성하고 표시시키는 표시 제어 수단을 포함하고,
    상기 그림자 묘화용 오브젝트 배치 수단은, 상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 수가, 상기 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리가 커짐에 따라 작아지도록 제어하는 폴리곤 수 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 게임 장치.
  2. 광원 및 오브젝트가 배치된 가상 3 차원 공간을 주어진 시점 (視点) 에서 본 모습을 나타내는 게임 화면을 표시하는 게임 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 오브젝트의 그림자를 묘화 (描畵) 하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에 배치하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트 배치 단계와,
    상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 투과도를, 상기 광원의 위치와, 상기 오브젝트의 위치와, 상기 오브젝트의 형상 데이터에 기초하여 결정하기 위한 투과도 결정 단계와,
    상기 투과도 결정 단계에 의해 결정된 투과도에 기초하여 상기 게임 화면을 생성하고 표시시키기 위한 표시 제어 단계를 포함하고,
    상기 그림자 묘화용 오브젝트 배치 단계는, 상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 수가, 상기 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리가 커짐에 따라 작아지도록 제어하는 폴리곤 수 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 게임 장치의 제어 방법.
  3. 광원 및 오브젝트가 배치된 가상 3 차원 공간을 주어진 시점 (視点) 에서 본 모습을 나타내는 게임 화면을 표시하는 게임 장치로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보 기억 매체로서,
    상기 오브젝트의 그림자를 묘화 (描畵) 하기 위한 그림자 묘화용 오브젝트를 상기 가상 3 차원 공간에 배치하는 그림자 묘화용 오브젝트 배치 수단,
    상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 각 정점의 투과도를, 상기 광원의 위치와, 상기 오브젝트의 위치와, 상기 오브젝트의 형상 데이터에 기초하여 결정하는 투과도 결정 수단, 및
    상기 투과도 결정 수단에 의해 결정된 투과도에 기초하여 상기 게임 화면을 생성하고 표시시키는 표시 제어 수단으로서 상기 컴퓨터를 기능시키고,
    상기 그림자 묘화용 오브젝트 배치 수단은, 상기 그림자 묘화용 오브젝트를 구성하는 폴리곤의 수가, 상기 시점과 상기 오브젝트 사이의 거리가 커짐에 따라 작아지도록 제어하는 폴리곤 수 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 정보 기억 매체.
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