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技術 画像生成装置、方法および記録媒体

出願人 株式会社バンダイナムコエンターテインメント
発明者 徳山勝也加来量一
出願日 2000年7月27日 (18年8ヶ月経過) 出願番号 2000-226933
公開日 2002年2月8日 (17年2ヶ月経過) 公開番号 2002-042165
状態 特許登録済
技術分野 電子ゲーム機 イメージ処理・作成 イメージ生成
主要キーワード 斜投影 内部回路ブロック 各投影点 影オブジェクト 四足動物 多足類 投影線 読み出し専用記憶装置
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (19)

課題

キャラクタの動作の変化に対して自然な影を表現すると共に、CPUに対する負荷が軽い影を生成することができる画像生成装置、方法および記録媒体を提供する。

解決手段

次元物体地形オブジェクトとの位置関係速度関係または視点等の周囲の環境に応じて、影オブジェクトの濃度、透明度またはスケールを変化させることにより、キャラクタの動作の変化に対して自然な影を表現する。キャラクタが少なくとも2つの脚(基準脚)を有し、この脚を動作させた場合であっても、動作後の影オブジェクトのスケールを求め、所望の基準点に基づいて影オブジェクトを表示することができる。基準点は、地形オブジェクトに平行投影された腰部cの投影点Pc、右足aに対応する投影点Paと左足bに対応する投影点Pbとに所定の重み付けをすることにより得ることができる。

概要

背景

近年、コンピュータ・ゲーム等においてゲーム内仮想空間にキャラクタ等の3次元物体を表示する場合、キャラクタの影を地形等に表示させることにより、一層現実感富むゲームを実現している。従来、コンピュータ・ゲーム等においてキャラクタの影を表現する場合、円形等の簡単な形状で代用することにより影を表現する方法と、コンピュータ・ゲームの仮想的な空間内に所望の光源を設定し、この光源からの光がキャラクタ等に及ぼす影響をリアルタイムに計算して影を表現する方法とが知られている。

前者の方法は、キャラクタの影を例えば円、楕円等の簡単な形状を用いて表現するため、コンピュータ(CPU)に対する負荷が軽いという利点があるが、キャラクタの動作の変化に対して自然な影を表現することが困難であるという問題があった。一方、後者の方法は、リアルタイムに光源からの光の影響を計算するため、緻密な影の表現ができるという利点があるが、CPUに対する負荷が重いという問題があった。

キャラクタが脚部を有するような3次元物体であった場合、従来はキャラクタが脚部を開く等の動作があった場合でも、影の大きさ(スケール)は動作の前と後とで同じであった。さらに、キャラクタが腰部を有するような3次元物体であった場合、従来は腰部の直下に円形等の形状の影を表示していた。このため、キャラクタの動作に合わせた影の表現が困難であるという問題があった。

概要

キャラクタの動作の変化に対して自然な影を表現すると共に、CPUに対する負荷が軽い影を生成することができる画像生成装置、方法および記録媒体を提供する。

3次元物体と地形オブジェクトとの位置関係速度関係または視点等の周囲の環境に応じて、影オブジェクトの濃度、透明度またはスケールを変化させることにより、キャラクタの動作の変化に対して自然な影を表現する。キャラクタが少なくとも2つの脚(基準脚)を有し、この脚を動作させた場合であっても、動作後の影オブジェクトのスケールを求め、所望の基準点に基づいて影オブジェクトを表示することができる。基準点は、地形オブジェクトに平行投影された腰部cの投影点Pc、右足aに対応する投影点Paと左足bに対応する投影点Pbとに所定の重み付けをすることにより得ることができる。

目的

そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、キャラクタの動作の変化に対して自然な影を表現すると共に、CPUに対する負荷が軽い影を生成することができる画像生成装置、方法および記録媒体を提供することにある。

さらに本発明の目的は、キャラクタが脚部を開く等の動作があった場合でもキャラクタの動作に合わせた躍動感のある影を生成することができる画像生成装置、方法および記録媒体を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
4件

この技術が所属する分野

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請求項1

仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成装置であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトと、前記地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体と該地形オブジェクトとの間の位置関係に応じて生成する影オブジェクト生成手段とを備えたことを特徴とする画像生成装置。

請求項2

請求項1記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるほど影オブジェクトの透明度を高くし、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が近づくほど影オブジェクトの透明度を低くして生成することを特徴とする画像生成装置。

請求項3

請求項2記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを黒色で生成することを特徴とする画像生成装置。

請求項4

請求項1記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを該3次元物体の該地形オブジェクトに対する平行投影による影に基づいて生成し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて前記平行投影による影を縮小させて生成することを特徴とする画像生成装置。

請求項5

請求項1記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを該3次元物体の該地形オブジェクトに対する平行投影による影に基づいて生成し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるほど影オブジェクトの透明度を高くし、かつ前記平行投影による影を縮小させて生成し、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が近づくほど影オブジェクトの透明度を低くして生成し、かつ前記平行投影による影を拡大させて生成することを特徴とする画像生成装置。

請求項6

請求項1記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを該3次元物体の該地形オブジェクトに対する平行投影による影に基づいて生成し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、前記仮想空間内の所定の投影線の中心から投影された透視投影により影オブジェクトを生成することを特徴とする画像生成装置。

請求項7

請求項1記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを該3次元物体の該地形オブジェクトに対する平行投影による影に基づいて生成し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて影オブジェクトを該平行投影による影よりも円形に補間して生成することを特徴とする画像生成装置。

請求項8

請求項1ないし7のいずれかに記載の画像生成装置において、前記地形オブジェクトの法線と平行投影の投影線との間の角度が垂直ではない場合、前記影オブジェクト生成手段は該角度に応じて影オブジェクトを前記地形オブジェクト上に斜投影して生成し、かつ該角度が垂直に近づくほど影オブジェクトの半透明度を高くすることを特徴とする画像生成装置。

請求項9

仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成装置であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトと、前記地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体の該地形オブジェクトに対する速度関係に応じて生成する影オブジェクト生成手段とを備えたことを特徴とする画像生成装置。

請求項10

請求項9記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して移動している速度関係にある場合、該3次元物体の移動速度が速いほど影オブジェクトの透明度を高くし、該3次元物体の移動速度が遅いほど影オブジェクトの透明度を低くして生成することを特徴とする画像生成装置。

請求項11

請求項10記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して静止している速度関係にある場合、影オブジェクトを黒色で生成することを特徴とする画像生成装置。

請求項12

請求項10記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して移動している速度関係にある場合、影オブジェクトの濃度を減少させると共に、前記影オブジェクトの軌跡を含めて生成することを特徴とする画像生成装置。

請求項13

請求項1ないし12のいずれかに記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合または前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して接して移動している速度関係にある場合、影オブジェクトの色を黒色で表示し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合または前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して接しないで移動している速度関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて影オブジェクトの色を該地形オブジェクトの色に近づけて表示することを特徴とする画像生成装置。

請求項14

請求項1ないし12のいずれかに記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合または前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して接して移動している速度関係にある場合、影オブジェクトの色を該3次元物体の色で表示し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合または前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して接しないで移動している速度関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて影オブジェクトの色を黒色に近づけて表示することを特徴とする画像生成装置。

請求項15

仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成装置であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトと、前記地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記仮想空間内の所定の視点と前記3次元物体との間の距離に応じて生成する影オブジェクト生成手段とを備えたことを特徴とする画像生成装置。

請求項16

請求項15記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が前記視点から所定の範囲内にある場合、影オブジェクトを半透明で生成し、前記3次元物体が前記視点から所定の範囲外にある場合、影オブジェクトの色を黒色で表示することを特徴とする画像生成装置。

請求項17

請求項15または16記載の画像生成装置において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が置かれている周囲の環境の明暗の状況と前記視点が置かれている周囲の環境の明暗の状況とに応じて前記影オブジェクトの濃度、半透明度または色を変化させることを特徴とする画像生成装置。

請求項18

請求項1ないし17のいずれかに記載の画像生成装置において、前記3次元物体が動作可能な少なくとも2つの基準となる基準脚を有し、該基準脚が動作した場合、前記基準脚が動作した後の該基準脚の先端間の幅を該基準脚が動作する前の該基準脚の先端間の幅で除した比を、前記影オブジェクト生成手段により生成された該基準脚が動作する前の基準となる影オブジェクトのスケールに乗じることにより、該基準脚が動作した後の影オブジェクトのスケールを求めるスケール決定手段と、所定の基準点を基にして前記スケール決定手段により求められたスケールを用いて影オブジェクトを生成する動作後影オブジェクト生成手段とをさらに備えたことを特徴とする画像生成装置。

請求項19

請求項18記載の画像生成装置において、前記3次元物体が前記基準脚の支点となる腰部を有する場合、前記所定の基準点は、前記地形オブジェクトに平行投影された前記腰部の投影点と前記少なくとも2つの基準脚の先端に対応する各投影点とに所定の重み付けをすることにより得られることを特徴とする画像生成装置。

請求項20

請求項1ないし19のいずれかに記載の画像生成装置において、前記3次元物体が動作可能な少なくとも2つの基準となる基準脚を有する場合、前記位置関係は、該2つの基準脚の先端を結ぶ直線の中点と該地形オブジェクトとの間の位置関係であることを特徴とする画像生成装置。

請求項21

仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体と該地形オブジェクトとの間の位置関係に応じて生成することを特徴とする画像生成方法。

請求項22

仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体の該地形オブジェクトに対する速度関係に応じて生成することを特徴とする画像生成方法。

請求項23

仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記仮想空間内の所定の視点と前記3次元物体との間の距離に応じて生成することを特徴とする画像生成方法。

請求項24

仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法を実行するコンピュータ読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体と該地形オブジェクトとの間の位置関係に応じて生成することを特徴とする画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体。

請求項25

仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体の該地形オブジェクトに対する速度関係に応じて生成することを特徴とする画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体。

請求項26

仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記仮想空間内の所定の視点と前記3次元物体との間の距離に応じて生成することを特徴とする画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体。

技術分野

0001

本発明は、画像生成装置、方法および記録媒体に関し、特に、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成装置、方法および記録媒体に関する。

背景技術

0002

近年、コンピュータ・ゲーム等においてゲーム内仮想空間にキャラクタ等の3次元物体を表示する場合、キャラクタの影を地形等に表示させることにより、一層現実感富むゲームを実現している。従来、コンピュータ・ゲーム等においてキャラクタの影を表現する場合、円形等の簡単な形状で代用することにより影を表現する方法と、コンピュータ・ゲームの仮想的な空間内に所望の光源を設定し、この光源からの光がキャラクタ等に及ぼす影響をリアルタイムに計算して影を表現する方法とが知られている。

0003

前者の方法は、キャラクタの影を例えば円、楕円等の簡単な形状を用いて表現するため、コンピュータ(CPU)に対する負荷が軽いという利点があるが、キャラクタの動作の変化に対して自然な影を表現することが困難であるという問題があった。一方、後者の方法は、リアルタイムに光源からの光の影響を計算するため、緻密な影の表現ができるという利点があるが、CPUに対する負荷が重いという問題があった。

0004

キャラクタが脚部を有するような3次元物体であった場合、従来はキャラクタが脚部を開く等の動作があった場合でも、影の大きさ(スケール)は動作の前と後とで同じであった。さらに、キャラクタが腰部を有するような3次元物体であった場合、従来は腰部の直下に円形等の形状の影を表示していた。このため、キャラクタの動作に合わせた影の表現が困難であるという問題があった。

発明が解決しようとする課題

0005

そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、キャラクタの動作の変化に対して自然な影を表現すると共に、CPUに対する負荷が軽い影を生成することができる画像生成装置、方法および記録媒体を提供することにある。

0006

さらに本発明の目的は、キャラクタが脚部を開く等の動作があった場合でもキャラクタの動作に合わせた躍動感のある影を生成することができる画像生成装置、方法および記録媒体を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

請求項1記載の発明の画像生成装置は、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成装置であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトと、前記地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体と該地形オブジェクトとの間の位置関係に応じて生成する影オブジェクト生成手段とを備えたものである。

0008

請求項2記載の発明の画像生成装置は、請求項1において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるほど影オブジェクトの透明度を高くし、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が近づくほど影オブジェクトの透明度を低くして生成することができる。

0009

請求項3記載の発明の画像生成装置は、請求項2において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを黒色で生成することができる。

0010

請求項4記載の発明の画像生成装置は、請求項1において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを該3次元物体の該地形オブジェクトに対する平行投影による影に基づいて生成し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて前記平行投影による影を縮小させて生成することができる。

0011

請求項5記載の発明の画像生成装置は、請求項1において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを該3次元物体の該地形オブジェクトに対する平行投影による影に基づいて生成し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるほど影オブジェクトの透明度を高くし、かつ前記平行投影による影を縮小させて生成し、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が近づくほど影オブジェクトの透明度を低くして生成し、かつ前記平行投影による影を拡大させて生成することができる。

0012

請求項6記載の発明の画像生成装置は、請求項1において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを該3次元物体の該地形オブジェクトに対する平行投影による影に基づいて生成し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、前記仮想空間内の所定の投影線の中心から投影された透視投影により影オブジェクトを生成することができる。

0013

請求項7記載の発明の画像生成装置は、請求項1において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合、影オブジェクトを該3次元物体の該地形オブジェクトに対する平行投影による影に基づいて生成し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて影オブジェクトを該平行投影による影よりも円形に補間して生成することができる。

0014

請求項8記載の発明の画像生成装置は、請求項1ないし7のいずれかにおいて、前記地形オブジェクトの法線と平行投影の投影線との間の角度が垂直ではない場合、前記影オブジェクト生成手段は該角度に応じて影オブジェクトを前記地形オブジェクト上に斜投影して生成し、かつ該角度が垂直に近づくほど影オブジェクトの半透明度を高くすることができる。

0015

請求項9記載の発明の画像生成装置は、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成装置であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトと、前記地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体の該地形オブジェクトに対する速度関係に応じて生成する影オブジェクト生成手段とを備えたものである。

0016

請求項10記載の発明の画像生成装置は、請求項9において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して移動している速度関係にある場合、該3次元物体の移動速度が速いほど影オブジェクトの透明度を高くし、該3次元物体の移動速度が遅いほど影オブジェクトの透明度を低くして生成することができる。

0017

請求項11記載の発明の画像生成装置は、請求項10において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して静止している速度関係にある場合、影オブジェクトを黒色で生成することができる。

0018

請求項12記載の発明の画像生成装置は、請求項10において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して移動している速度関係にある場合、影オブジェクトの濃度を減少させると共に、前記影オブジェクトの軌跡を含めて生成することができる。

0019

請求項13記載の発明の画像生成装置は、請求項1ないし12のいずれかにおいて、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合または前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して接して移動している速度関係にある場合、影オブジェクトの色を黒色で表示し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合または前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して接しないで移動している速度関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて影オブジェクトの色を該地形オブジェクトの色に近づけて表示することができる。

0020

請求項14記載の発明の画像生成装置は、請求項1ないし12のいずれかにおいて、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合または前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して接して移動している速度関係にある場合、影オブジェクトの色を該3次元物体の色で表示し、前記3次元物体と前記地形オブジェクトとが接していない位置関係にある場合または前記3次元物体が前記地形オブジェクトに対して接しないで移動している速度関係にある場合、該3次元物体と該地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて影オブジェクトの色を黒色に近づけて表示することができる。

0021

請求項15記載の発明の画像生成装置は、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成装置であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトと、前記地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記仮想空間内の所定の視点と前記3次元物体との間の距離に応じて生成する影オブジェクト生成手段とを備えたものである。

0022

請求項16記載の発明の画像生成装置は、請求項15において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が前記視点から所定の範囲内にある場合、影オブジェクトを半透明で生成し、前記3次元物体が前記視点から所定の範囲外にある場合、影オブジェクトの色を黒色で表示することができる。

0023

請求項17記載の発明の画像生成装置は、請求項15または16において、前記影オブジェクト生成手段は、前記3次元物体が置かれている周囲の環境の明暗の状況と前記視点が置かれている周囲の環境の明暗の状況とに応じて前記影オブジェクトの濃度、半透明度または色を変化させることができる。

0024

請求項18記載の発明の画像生成装置は、請求項1ないし17のいずれかにおいて、前記3次元物体が動作可能な少なくとも2つの基準となる基準脚を有し、該基準脚が動作した場合、前記基準脚が動作した後の該基準脚の先端間の幅を該基準脚が動作する前の該基準脚の先端間の幅で除した比を、前記影オブジェクト生成手段により生成された該基準脚が動作する前の基準となる影オブジェクトのスケールに乗じることにより、該基準脚が動作した後の影オブジェクトのスケールを求めるスケール決定手段と、所定の基準点を基にして前記スケール決定手段により求められたスケールを用いて影オブジェクトを生成する動作後影オブジェクト生成手段とをさらに備えることができる。

0025

請求項19記載の発明の画像生成装置は、請求項18において、前記3次元物体が前記基準脚の支点となる腰部を有する場合、前記所定の基準点は、前記地形オブジェクトに平行投影された前記腰部の投影点と前記少なくとも2つの基準脚の先端に対応する各投影点とに所定の重み付けをすることにより得ることができる。

0026

請求項20記載の発明の画像生成装置は、請求項1ないし19のいずれかにおいて、前記3次元物体が動作可能な少なくとも2つの基準となる基準脚を有する場合、前記位置関係は、該2つの基準脚の先端を結ぶ直線の中点と該地形オブジェクトとの間の位置関係とすることができる。

0027

請求項21記載の発明の画像生成方法は、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体と該地形オブジェクトとの間の位置関係に応じて生成するものである。

0028

請求項22記載の発明の画像生成方法は、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体の該地形オブジェクトに対する速度関係に応じて生成するものである。

0029

請求項23記載の発明の画像生成方法は、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記仮想空間内の所定の視点と前記3次元物体との間の距離に応じて生成するものである。

0030

請求項24記載の発明の記録媒体は、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体と該地形オブジェクトとの間の位置関係に応じて生成する画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体である。

0031

請求項25記載の発明の記録媒体は、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記3次元物体の該地形オブジェクトに対する速度関係に応じて生成する画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体である。

0032

請求項26記載の発明の記録媒体は、仮想空間内に設定された3次元物体の影を表現する影オブジェクトを生成する画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体であって、前記3次元物体の影オブジェクトが表示される地形オブジェクトに表示される影オブジェクトを前記仮想空間内の所定の視点と前記3次元物体との間の距離に応じて生成する画像生成方法を実行するコンピュータが読み出し可能なプログラムを格納した記録媒体である。

発明を実施するための最良の形態

0033

以下、図面を参照して、まず本発明の画像生成装置について各実施の形態に共通する部分を説明し、次に本発明の各実施の形態を詳細に説明する。

0034

図1は、本発明の画像生成装置等の内部回路ブロックを示す。図1において、符号10は本発明の画像生成装置等の内部回路ブロック、1はコンピュータ・ゲーム等を実行する処理装置CPU(Central Processing Unit)、2は本発明の画像生成装置等の内部回路ブロック10の初期化等その他の処理に必要なデータが格納された読み出し専用記憶装置ROM(Read Only Memory)、3はCPU1が実行するコンピュータ・プログラムまたはデータが格納された読み書き可能な記憶装置RAM(Random Access Memory)、4は画像メモリとして用いられ後述の画像表示部6の少なくとも一画面分のデータ容量に相当する容量を有する記憶装置VRAM(Video RAM)、5はVRAM4のデータを画像データへ変換して画像表示部6へ送出する画像制御部、6はVRAM4から変換されて送出された画像データに基づいて画像を生成するディスプレイ等の画像表示部、7は本発明の画像生成方法等の実行により発生される音声を合成する音声合成部、8は音声合成部7に接続され音声を出力する音声出力部、11は本発明の画像生成方法等を実行するためのコンピュータ・プログラムまたはデータ等を記録したコンピュータ読み取り可能なCD−ROM(Compact Disc - Read Only memory)等の脱着可能な記録媒体をセットする記録媒体部、12はメモリカード等の脱着可能な記録媒体をセットする記録媒体部、9は記録媒体部11または12等と接続され入出力の制御を行う入出力制御部、14は本発明の画像生成装置等でコンピュータ・ゲームのプレイを行なうプレーヤが操作を行うコントローラ等の入力操作部、13は入力操作部14と接続され入力制御等を行う入力制御部、15はネットワーク(不図示)を介して外部のコンピュータ等と行なう通信を制御する通信制御部、14は上述のCPU1、ROM2、RAM3、VRAM4、音声合成部7、入出力制御部9、入力制御部13および通信制御部15を接続するバスである。

0035

本発明の画像生成方法等を実行するコンピュータ・プログラムおよびデータは記録媒体部11または12にセットされたCD−ROMまたはメモリ・カード等の記録媒体に記録させておくことができる。CD−ROMまたはメモリ・カード等の記録媒体に記録された上記コンピュータ・プログラムおよびデータは、入出力制御部9を介してバス14を通りRAM3へロードされる。CPU1はRAM3内にロードされた上記コンピュータ・プログラムを実行することにより、入力操作部14から入力制御部13を介してプレーヤによる入力が行なわれ、画像表示部6に実行中の画像が生成され、音声出力部8に実行中の音声を出力させることができる。

0036

図2は、本発明の画像生成装置の一実施の形態を示す。図2において、符号20は画像表示部16の一実施の形態であるディスプレイ、21は音声出力部8の一実施の形態であるスピーカ、51はディスプレイ20上に生成されたコンピュータ・ゲーム中のキャラクタ等の3次元物体(以下、固有の形状を有するキャラクタ等の3次元物体を特に指す場合はキャラクタ51等といい、一般的に3次元物体を指す場合は3次元物体51等と言う)、101はディスプレイ20上に生成された3次元物体51の影を表現する影オブジェクト、70は影オブジェクト101が表示される地形オブジェクト、22は後述の画像生成装置25とディスプレイ20との間を接続するケーブル、25は内部回路10を含む画像生成装置、23はCD−ROM等の記録媒体をセットする記録媒体部11を覆う蓋、26は蓋23を開けるためのボタンであって、このボタン26を押下して蓋23を開けて記録媒体をセットし、蓋23を押下して閉じることができる。続けて、符号24は画像生成装置25の電源ボタン、29は画像生成装置25と後述のコントローラ40との間を接続するケーブル、27、28等はコントローラ40と画像生成装置25とを接続する接続端子、40はプレイヤが操作する入力操作部14の一実施の形態であるコントローラである。図2では接続端子27、28等は4個示されており、ケーブル29はその内の接続端子27に接続されている。しかし、接続端子27等の数は4個に限定されるものではない。続けて、符号30は3次元物体51の動きを操作する方向キーであり、31は上方向へ移動させる上キー、32は右方向へ移動させる右キー、33は下方向へ移動させる下キー、34は左方向へ移動させる左キーであり、35はコンピュータ・ゲームを開始または一時停止させるスタート・キー、36、37、38および39はコンピュータ・ゲームの進行または3次元物体51のアクションを操作する等の機能を有するアクション・キーである。上方向キー31と左方向キー34とを同時に押下することにより、3次元物体51を左斜め上方向へ移動させることができる。他の方向キー31、32、33および34の組合せについても同様である。

0037

以下、本発明の各実施の形態について詳細に説明する。
実施の形態1.

0038

図3は、本発明の実施の形態1における影オブジェクトの生成例を示す。図3において、符号50、51は3次元物体、100は3次元物体50の影オブジェクト、101は3次元物体51の影オブジェクト、70は影オブジェクト100および101が表示される地形オブジェクトである。

0039

図3に示されるように、地形オブジェクト70は仮想空間におけるxy平面と平行な平面で表現され、3次元物体50は地形オブジェクト70上に接した状態、3次元物体51は仮想空間におけるz方向に浮いた状態で表現されている。影オブジェクト100または101は、3次元オブジェクト50または51と地形オブジェクト70との間の距離等の位置関係に応じて生成することができる(影オブジェクト生成手段)。例えば、3次元オブジェクト50は地形オブジェクト70と接しているため、その影オブジェクト100は図3に示されるように黒色で表現することができる。一方、3次元オブジェクト51は地形オブジェクト70の上方に浮いているため、その影オブジェクト101は透明度を高くして表現している。ここで透明度が高くなるということは地形オブジェクト70の有する色(不図示)が透け見えてくるという意味である。このように、影オブジェクト101の透明度は3次元物体51が地形オブジェクト70から離れるにしたがって徐々に高くして表現し、3次元物体51と地形オブジェクト70とが近づくにしたがって低くして表現することができる。

0040

図3では、影オブジェクト101の濃度は周辺部へ行くほど薄くなるようにハッチングされている。しかし、影オブジェクト101全体を所望の濃度で均一に表現することもできる。本明細書において影オブジェクト101等の濃度を薄くすると言う場合は、特に明示しない限り上述の両方の場合を含むものとする。

0041

上より、実施の形態1によれば、3次元物体と地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合は影オブジェクトを黒色に生成することができ、接していない位置関係にある場合は3次元物体と地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて影オブジェクトの透明度を高くし近づくのに応じて透明度を低くして生成することができる。このため、3次元物体と地形オブジェクトとの間の距離に応じて自然な影を表現することができると共に、簡単な図形であることによりCPUに対する負荷が軽い影オブジェクトを生成することができる。
実施の形態2.

0042

図4(A)および(B)は、本発明の実施の形態2における影オブジェクトの生成例を示す。図4(A)および(B)で図3と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0043

図4(A)において、符号102は3次元物体51の実施の形態2における不透明に表現された影オブジェクト、L0は3次元物体50の影オブジェクトを平行投影に基づいて生成した場合の影オブジェクト100の直径等で代表されるスケール、L1は影オブジェクト102のスケールである。図4(A)に示されるように、実施の形態2では実施の形態1と同様に3次元オブジェクト51が地形オブジェクト70の上方に浮いている。上述の実施の形態1では3次元オブジェクト51の影オブジェクト101のスケールを影オブジェクト100のスケールと同一に表現した。しかし本実施の形態2では3次元オブジェクト51の影オブジェクト102のスケールL1を影オブジェクト100のスケールL0よりも縮小させて表現している。このように、影オブジェクト102のスケールL1を3次元物体51が地形オブジェクト70から離れるにしたがって徐々に縮小させて表現していくことができる。

0044

図4(B)は、3次元物体51の他の表現による影オブジェクト103を示す。図4(B)に示されるように、3次元オブジェクト51の影オブジェクト103のスケールL1を上述のように影オブジェクト100のスケールL0よりも小さく表現すると共に、実施の形態1の影オブジェクト101と同様に透明度を高くして表現することもできる。すなわち、影オブジェクト103のスケールL1を3次元物体51が地形オブジェクト70から離れるにしたがって徐々に小さく表現していくと共に、徐々に透明度を高くして表現していくことができる。影オブジェクト103は3次元物体51が地形オブジェクト70から離れるにしたがって計算して生成することもできるが、予め3次元物体51と地形オブジェクト70との間の距離に応じて生成しておき、段階的に予め生成しておいた影オブジェクト103を表示していくこともできる。

0045

以上より、実施の形態2によれば、3次元物体と地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合は影オブジェクトを平行投影に基づくスケールで生成することができ、接していない位置関係にある場合は3次元物体と地形オブジェクトとの間の距離が離れるのに応じて影オブジェクトのスケールを減少させて生成することができる。さらにスケールと共に濃度を減少させて生成していくこともできる。このため、3次元物体と地形オブジェクトとの間の距離に応じて自然な影を表現することができると共に、簡単な図形であることによりCPUに対する負荷が軽い影オブジェクトを生成することができる。
実施の形態3.

0046

図5(A)および(B)は、本発明の実施の形態3における影オブジェクトの生成例を示す。図5(A)および(B)で図3と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0047

図5(A)において、符号105は3次元物体51の実施の形態3における不透明に表現された影オブジェクト、L2は影オブジェクト105のスケール、80は仮想空間内に設定された点光源(所定の投影線の中心)である。図5(A)に示されるように、実施の形態3では実施の形態1と同様に3次元オブジェクト51がxy平面に平行な地形オブジェクト70の上方に浮いている。3次元物体50の影オブジェクト100は、z軸に平行な平行光線85による平行投影に基づいて生成される。上述の実施の形態2では3次元オブジェクト51の影オブジェクト102のスケールL1を影オブジェクト100のスケールL0よりも縮小させて表現した。しかし、本実施の形態3では地形オブジェクト70の上方に浮いている3次元オブジェクト51の影オブジェクト105を点光源(所定の投影線の中心)80からの透視投影により表現することができる。このため、影オブジェクト105のスケールL2を影オブジェクト100のスケールL0よりも拡大させて表現することができる。この結果、3次元物体51が地形オブジェクト70から離れるにしたがって影オブジェクト105のスケールL2を徐々に拡大させて表現していくことができる。

0048

図5(B)において、符号72は平行光線85に対して垂直ではない角度の傾きを有する地形オブジェクト、87は地形オブジェクト72の法線、106は点光源80により地形オブジェクト72上に斜投影された影オブジェクトである。

0049

図5(B)に示されるように地形オブジェクト72の法線87が平行光線85に対して垂直ではない角度の傾きを有する場合であっても、3次元物体51の影オブジェクト106は点光源80からの斜投影により生成することができる。つまり、3次元物体51が地形オブジェクト72から離れるにしたがって影オブジェクト106のスケールL3を徐々に拡大させて表現していくことができる。

0050

以上より、実施の形態3によれば、3次元物体と地形オブジェクトとが接している位置関係にある場合は影オブジェクトを平行投影に基づくスケールで生成することができ、接していない位置関係にある場合は影オブジェクトを点光源からの透視投影により表現することができる。この結果、3次元物体が地形オブジェクトから離れるにしたがって、または3次元物体が点光源に近づくにしたがって影オブジェクトのスケールを徐々に拡大させて表現していくことができる。このため、3次元物体と地形オブジェクトとの間の距離に応じて自然な影を表現することができる。
実施の形態4.

0051

図6(A)および(B)は、本発明の実施の形態4における影オブジェクトの生成例を示す。図6(A)および(B)で図3と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0052

図6(A)において、符号52、53は3次元物体、110は3次元物体52の影オブジェクト、111は3次元物体53の影オブジェクトである。図6(A)に示されるように、実施の形態4では3次元オブジェクト52は地形オブジェクト70に接しており、3次元オブジェクト53は地形オブジェクト70の上方に浮いている。上述の実施の形態1ないし3では3次元オブジェクト50等が地形オブジェクト70に接している場合、3次元オブジェクト50等の影オブジェクトを簡単な楕円等の図形により表現していた。しかし、本実施の形態4では地形オブジェクト70に接している3次元オブジェクト52の影オブジェクト110を平行投影による影に基づいて生成することができる。このため、影オブジェクト110の形状を精緻に表現することができる。一方、地形オブジェクト70の上方に浮いている3次元オブジェクト53の影オブジェクト111は、影オブジェクト110と所望の多角形とを組み合わせることにより、円形に近い形状に補間して表示することができる。この結果、3次元物体52が地形オブジェクト70に接している場合は平行投影による精緻な影オブジェクト110により影を表現し、地形オブジェクト70から離れるにしたがって影オブジェクト111の形状を徐々に円形へ近づけて表現していくことができる。

0053

図6(B)は、上述の補間の方法を説明するための、図6(A)における影オブジェクト110および111のxy平面図を示す。図6(B)に示されるように、影オブジェクト110はa1ないしh1の8個の頂点を有しているものと想定する。次に上述の所望の多角形として、影オブジェクト110の頂点a1ないしh1に対応する同じ数の頂点a2ないしh2を有し、影オブジェクト110を含む円内の内接多角形112を考える。そこで影オブジェクト110と内接多角形112とを組み合わせ各頂点の補間を行うことにより、頂点a3ないしh3を有する影オブジェクト111を生成することができる。影オブジェクト111は、3次元物体53が地形オブジェクト70から離れるにしたがって計算して生成することもできるが、3次元物体53と地形オブジェクト70との間の距離に応じた影オブジェクト11等を予め複数個生成しておき、段階的に表示していくこともできる。さらに、上記の予め生成しておいた複数の影オブジェクト間で補間することにより、各段階で表示される影オブジェクトをさらに距離に応じて滑らかに表示することもできる。本実施の形態4の影オブジェクトの生成方法は、例えば複雑な形状を有するキャラクタが、地形オブジェクト70上に接地している状態からジャンプした場合等に有効な影オブジェクトの生成方法である。

0054

以上より、実施の形態4によれば、3次元物体が地形オブジェクトに接している場合は平行投影による精緻な影オブジェクトにより影を表現することができる。3次元物体が地形オブジェクトから離れるにしたがって、元の精緻な影オブジェクトと所望の多角形とを組み合わせて補間することにより、影オブジェクトの形状を徐々に円形へ近づけて表現していくことができる。このため、3次元物体と地形オブジェクトとの間の距離に応じて自然な影を表現することができると共に、簡単な図形であることによりCPUに対する負荷が軽い影オブジェクトを生成することができる。
実施の形態5.

0055

図7(A)および(B)は、本発明の実施の形態5における影オブジェクトの生成例を示す。図7(A)および(B)で図3と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0056

図7(A)および(B)において、符号85は平行光線、72は平行光線85と垂直な地形オブジェクト、73は平行光線85と垂直ではない所望の角度を有する地形オブジェクト、113は3次元物体51の地形オブジェクト72に対する影オブジェクト、114は3次元物体51の地形オブジェクト73に対する影オブジェクトである。

0057

上述の各実施の形態1ないし4では、実施の形態3の一部を除き、図7(A)に示されるように地形オブジェクト72等は平行光線85と垂直であることを前提としていた。しかし、本実施の形態5では、図7(B)に示されるように地形オブジェクト73が平行光線85と垂直ではない所望の角度を有する場合、3次元物体51の影オブジェクト114を上記所望の角度に合わせて斜投影し傾けて生成することができる。この場合、地形オブジェクト73と平行光線85との間の角度が90度に近づくほど、すなわち地形オブジェクト72の傾きが垂直に近づくほど、影オブジェクト114の半透明度を高くすることができる。

0058

以上より、実施の形態5によれば、上述の各実施の形態に加えて、地形オブジェクトが平行光線と垂直ではない所望の角度を有する場合、3次元物体の影オブジェクトを上記所望の角度に合わせて斜投影し傾けて生成することができる。地形オブジェクトの傾きが垂直に近づくほど、影オブジェクトの半透明度を高くすることができる。このため、3次元物体と地形オブジェクトとの間の角度に応じて自然な影を表現することができる。
実施の形態6.

0059

図8は、本発明の実施の形態6における影オブジェクトの生成例を示す。図8図3と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0060

図8において、符号50は地形オブジェクト70に対して接していると共に静止している3次元物体、54は地形オブジェクト70に対して接していると共に移動している3次元物体、120は3次元物体54の影オブジェクトである。

0061

上述の各実施の形態1ないし5では、図8に示されるように3次元物体50は地形オブジェクト70等に対して静止していることを前提としていた。しかし、本実施の形態6では、図8に示されるように3次元物体54が地形オブジェクト70に対して所望の方向、たとえば仮想空間におけるy軸の負方向へ移動している場合、その影オブジェクト120の濃度を減少させて表現することができる。すなわち、静止している3次元物体50の影オブジェクト100は不透明として表現し、移動している3次元物体54の影オブジェクト120は濃度を減少させて表現することができる。上述の説明では、3次元物体50と54とは地形オブジェクトに接している場合を例にして説明したが、所望の距離だけ離れていてもよい。この場合、影オブジェクトの表現には上述の各実施の形態における表現方法を用いることができる。

0062

以上より、実施の形態6によれば、上述の各実施の形態に加えて、3次元物体が地形オブジェクトに対して静止している場合は影オブジェクトを不透明に生成し、3次元物体が地形オブジェクトに対して移動している場合は影オブジェクトの濃度を減少させて生成することができる。このため、3次元物体と地形オブジェクトとの間の速度に応じて自然な影を表現することができる。
実施の形態7.

0063

図9(A)、(B)および(C)は、本発明の実施の形態7における影オブジェクトの生成例を示す。図9(A)、(B)および(C)で図3と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0064

図9(A)および(C)において、符号51は地形オブジェクト70から上方へ離れて静止状態にある3次元物体、122は3次元物体51の影オブジェクトであり、図9(B)において、55は地形オブジェクト70から上方へ離れていると共に移動状態にある3次元物体、123は3次元物体55の影オブジェクトである。図9(A)ないし(C)は最初静止していた3次元物体51が所望の方向、例えば仮想空間におけるy軸の負方向へ移動し、再び静止した過程を示している。

0065

上述の実施の形態6では、移動している3次元物体54の影オブジェクト120は濃度を減少させて表現した。しかし本実施の形態7では、所望の方向へ移動している3次元物体55の影を、影オブジェクト123のように移動している所望の方向へ移動した距離の分だけ引き伸ばして表現することができる。静止している3次元物体51の影オブジェクト122は不透明として表現し、移動している3次元物体55の影オブジェクト123は濃度を減少させて表現することができる。図9(B)に示された状態は実際には極めて短時間、例えば1/60秒間等であるため、不透明な影オブジェクト122を移動方向へ複数個表示していくよりも、躍動感のある影オブジェクトの表現を行うことができ、かつ表示のための処理負荷の少ない影オブジェクト123で表現することができる。

0066

以上より、実施の形態7によれば、静止している3次元物体51の影オブジェクト122は不透明として表現し、移動している3次元物体55の影オブジェクト123は濃度を減少させて表現することができる。このため、3次元物体と地形オブジェクトとの間の速度に応じてより自然な影を表現することができると共に、簡単な図形であることによりCPUに対する負荷が軽い影オブジェクトを生成することができる。
実施の形態8.

0067

図10(A)および(B)は、本発明の実施の形態8における影オブジェクトの生成例を示す。図10(A)および(B)で図3と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0068

図10(A)、(B)において、符号74は所望の色(地色)を有する地形オブジェクト、125は地形オブジェクト74に接している3次元物体50の影オブジェクト、126は地形オブジェクト74から上方へ離れた状態にある3次元物体51の影オブジェクトである。図10(A)に示されるように、3次元物体50が地形オブジェクト74と接している場合は影オブジェクト125を黒色で表現し、3次元物体51が地形オブジェクト74と接していない場合は影オブジェクト126を地形オブジェクト74の地色に近づけて表現することができる。例えば地色が色であった場合、3次元物体51が地形オブジェクト74と接していない場合は影オブジェクト126の色を茶色に近づけて表現することができる。この結果、3次元物体51が地形オブジェクト74から離れるほど、その影オブジェクト126の色を地色に近づけて表現することができる。3次元物体50または51は、仮想空間のいずれかの方向、例えばy軸の負方向へ移動している状態であってもよい。

0069

以上より、実施の形態8によれば、3次元物体が地形オブジェクトと接している場合は影オブジェクトを黒色で表現し、3次元物体が地形オブジェクトと接していない場合は影オブジェクトを地形オブジェクトの地色に近づけて表現することができる。このため、3次元物体と地形オブジェクトとの間の距離に応じてより自然な影を表現することができる。
実施の形態9.

0070

図11は、本発明の実施の形態9における影オブジェクトの生成例を示す。図11図3と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0071

図11において、符号75は他の色を映しやすい地色、例えば白色の地色を有する地形オブジェクト、55は地形オブジェクト75に接している所望の色を有する3次元物体、130は3次元物体55の影オブジェクト、131は地形オブジェクト75から上方へ離れた状態にある3次元物体51の影オブジェクトである。

0072

図11に示されるように、所望の色を有する3次元物体55が他の色を映しやすい白色等の地色の地形オブジェクト75に接している場合、その影オブジェクト130の色を3次元物体55が有する所望の色と同じ色にすることができる。3次元物体51が地形オブジェクト75と接していない場合は、影オブジェクト131の色は黒色に近づけて表現することができる。この結果、3次元物体55の色が地形オブジェクト75に反映した状態を表現することができる。3次元物体55または51は、仮想空間のいずれかの方向、例えばy軸の負方向へ移動している状態であってもよい。

0073

以上より、実施の形態9によれば、所望の色を有する3次元物体が他の色を映しやすい白色等の地色の地形オブジェクトに接している場合、その影オブジェクトの色を3次元物体が有する所望の色と同じ色にすることができる。3次元物体が地形オブジェクトと接していない場合は、影オブジェクトの色は黒色に近づけて表現することができる。このため、3次元物体の有する色を地形オブジェクトに反映することができ、地形オブジェクトの地色に応じたより自然な影を表現することができる。
実施の形態10.

0074

図12は、本発明の実施の形態10における影オブジェクトの生成例を示す。図12図3と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0075

図12において、符号90は仮想空間内に設定された所定の視点、56は地形オブジェクト70から上方へ離れた状態にある3次元物体、135は3次元物体51の影オブジェクト、136は3次元物体56の影オブジェクト、R1は視点90と3次元物体51との間の距離、R2は視点90と3次元物体56との間の距離である。

0076

図12に示されるように、3次元物体51が視点90から所定の範囲内、例えば距離R1内にある場合はその影オブジェクト135は半透明で生成し、3次元物体56のように視点90から所定の範囲外、例えば距離R2の位置にある場合は、影オブジェクトの色を黒色で表示することができる。このため、視点90から近い3次元物体51ほど影オブジェクト135を半透明に表現し、視点90から遠くへ離れた3次元物体56ほど影オブジェクト136を黒色で表現することができる。

0077

以上より、実施の形態10によれば、3次元物体が視点から所定の範囲内にある場合はその影オブジェクトを半透明で生成し、3次元物体56のように視点90から所定の範囲外、例えば距離R2の位置にある場合は、影オブジェクトの色を黒色で表示することができる。このため、視点からの距離に応じたより自然な影を表現することができる。
実施の形態11.

0078

図13(A)および(B)は、本発明の実施の形態11における影オブジェクトの生成例を示す。図13(A)および(B)で図3または図12と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略する。

0079

図13(A)において、符号76は視点90の周囲の環境、140は地形オブジェクト70から上方へ離れた状態にある3次元物体51の影オブジェクトであり、図13(B)において、符号77は3次元物体51の周囲の環境、141は3次元物体51の影オブジェクトである。

0080

図13(A)に示されるように、視点90の周囲の環境76が、例えばトンネル等のように暗い環境の場合、周囲の環境76の外部の比較的明るい状態にある3次元物体51の影オブジェクト140は、視点90から見て比較的明るく見えるような濃度、半透明度または色で表示することができる。一方、図13(B)に示されるように、3次元物体51の周囲の環境77が、例えばトンネル等のように暗い環境の場合、周囲の環境77の外部の比較的明るい状態にある視点90から見た3次元物体51の影オブジェクト141は、比較的暗く見えるような濃度、半透明度または色で表示することができる。

0081

以上より、実施の形態11によれば、3次元物体が置かれている周囲の環境の明暗の状況と視点が置かれている周囲の環境の明暗の状況とに応じて、影オブジェクトの濃度、半透明度または色で表現することができる。このため、視点と3次元物体とが置かれた周囲の環境に応じたより自然な影を表現することができる。
実施の形態12.

0082

図14は、本発明の実施の形態12における影オブジェクトの生成例を示す。図14において、符号156は所望の濃度の影オブジェクト、150、152および154は影オブジェクト156を構成する濃度の異なるピクセルである。ピクセル150、152および154は、この順に濃度が濃くなっている。

0083

上述の実施の形態1において、影オブジェクトを生成する場合、その濃度を周辺部に行くほど薄くなるように生成することができると説明した。その方法の例として、図14に示されるように、濃度の異なる複数のピクセル150、152および154等を用いて影オブジェクト156を生成する方法を用いることができる。すなわち、3次元オブジェクト51等が地形オブジェクト70等から所定の距離にある場合、周辺部にいくほど濃度が薄くなるようなピクセル150、152および154を有する影オブジェクト156を生成することができる。濃度はピクセル単位ではなくドット毎に設定していくこともできる。

0084

次に、影オブジェクトの濃度を周辺部に行くほど薄くなるように生成する他の方法の例を示す。まず、地形オブジェクトから所定の距離(H)にある3次元オブジェクトと影オブジェクト156等の濃度(C)との間の関係の例として、以下の式1または式2を考えることができる。

0085

0086

0087

式1または式2はあくまでも例示の式であって、これ以外の式を用いることができることはもちろんである。

0088

図15(A)は3次元物体が地形オブジェクトに接している場合(H=0)を示し、図15(B)は所望の距離Hにある場合を示す。図15(A)、(B)で符号160、162は各々地形オブジェクトとの距離が異なる影オブジェクト、Pは影オブジェクト160の中心となる点、Qは影オブジェクト160の頂点の1つである。

0089

本方法は、図15(A)に示されるように、まず上述の式1または式2で求められた距離Hに応じた濃度Aを影オブジェクト160の中心となる点および頂点Q等毎に求める。図15(A)は地形オブジェクトに接している場合であるため、濃度Aは各点において1.0となる。なお影オブジェクト160を黒色で示すと頂点P等が見えなくなるため黒色は省略してある。

0090

次に、所望の距離Hにある場合の濃度Aを上述の式1または式2を用いて求めると、濃度Aは例えば0.8となる。この濃度0.8を中心の点Pの濃度とし、頂点Q等の濃度を0.0とする。影オブジェクト162の濃度Aは中心の点Pの0.8から周辺の頂点Q等の0.0になるように徐々に薄く生成することができる。

0091

以上より、実施の形態12によれば、濃度の異なる複数のピクセルを用いて影オブジェクトを生成することができるので、3次元オブジェクトが地形オブジェクトから所定の距離にある場合、周辺部にいくほど濃度が薄くなるようなピクセル150、152および154を有する影オブジェクト156を生成することができる。

0092

実施の形態13.上述の実施の形態において、3次元物体が少なくとも2つの脚(基準脚)を有している場合、例えば3次元物体が人等のキャラクタであり左右の脚を有している場合を考える。図16(A)、(B)、(C)および(D)は、本発明の実施の形態13における影オブジェクトの生成例を示す。図16(A)ないし(D)において、符号57は人等のキャラクタ、70はキャラクタ57が接して立っている地形オブジェクト、170、171は地形オブジェクト70上に表示されたキャラクタ57の影オブジェクトである。

0093

図16(A)に示されるように、Faはキャラクタ57が脚を閉じている場合の基本となる足幅(基準脚が動作する前の基準脚の先端間の幅)であり、Saはキャラクタ57が脚を閉じている場合の基本となる影オブジェクト170のスケール(基準となる影オブジェクトのスケール)である。ここで、キャラクタ57の脚が動作した場合、例えば脚を左右に開いた場合を考えると、図16(B)に示されるように、キャラクタ57がy軸方向に脚を開いた場合の足幅(基準脚が動作した後の基準脚の先端間の幅)はFbとなり、キャラクタ57が脚を開いた場合の影オブジェクト171のスケール(基準脚が動作した後の影オブジェクトのスケール)はSbのようになる。上述のSb、Sa、FaおよびFb間の関係は、以下の式3のように表すことができる(スケール決定手段)。

0094

0095

上述のようにして求められたSbを用いて、脚が動作した後の影オブジェクト171を生成することができる。影オブジェクト171は足幅方向(y軸方向)へ拡大するだけではなく、x軸方向へもy軸方向と同じ割合で拡大させている。影オブジェクト170または171は、の直下の基準点(所定の基準点)を基にして生成することもできるが、後述の実施の形態14で説明されるように、腰と左右の足とを用いて得られる基準点を基にして作成することができる(動作後影オブジェクト生成手段)。影オブジェクト171の濃度は影オブジェクト170よりも薄くしたり、半透明にしたりすることもできる。キャラクタ57は人を例に説明したが、等の四足動物であってもよく、さらにムカデ等の多足類であってもよい。これらの場合は、特徴的な足を基準脚として選択することもできる。

0096

図16(C)および(D)は、キャラクタ57の脚の動作がxy平面上で行われた場合の、動作前の影オブジェクト170と動作後の影オブジェクト172とを示す。動作方向がy軸上で行われた場合ではなく、図16(D)に示されるように、x軸方向へキャラクタ57が左足を前に出すような動作が行われた場合でも同様に影オブジェクトのスケールSbを求めることができる。影オブジェクト170は動作方向(x軸方向)へ拡大するだけではなく、y軸方向へもx軸方向と同じ割合で拡大させている。もちろん、動作方向(x軸方向)のみへ拡大させることもできる。

0097

図17は、本発明の実施の形態13における動作後の影オブジェクトのスケールを求めるフローチャートを示す。

0098

図17に示されるように、まず基本となる足幅(Fa)を決定し(ステップS10)、基本となる影オブジェクトのスケール(Sa)を決定する(ステップS12)。次に、脚が動作した後の現在の足幅(Fb)を得る(ステップS14)。以上のデータから、脚が動作した後の現在の影オブジェクトのスケール(Sb)を式3を用いて決定する(ステップS16)。脚が動作した後の現在の影オブジェクトを表示するための上述の基準点を求める(ステップS18)。詳しくは次の実施の形態14で説明する。得られた基準点の対地高度(基準点の仮想空間におけるz座標)に応じて、スケールSbを適宜修正する(ステップS20)。これは上述の実施の形態で説明されたように、対地高度が大きくなるほど影オブジェクトのスケールを小さくすること等に対応する。光源に対して地表(地形オブジェクト)が傾きを有する場合は、その傾きに応じて影オブジェクトの濃度、半透明度等を変化させる(ステップS22)。最後に影を表示する(ステップS24)。

0099

以上より、実施の形態13によれば、上述の実施の形態に加えて、キャラクタが少なくとも2つの脚(基準脚)を有し、この脚を動作させた場合であっても、動作後の影オブジェクトのスケールを求め、所望の基準点に基づいて影オブジェクトを表示することができる。このため、キャラクタの動作に応じたより自然な影を表現することができる。

0100

実施の形態14.図18は、本発明の実施の形態14における影オブジェクトの生成例を示す。図18において、符号59は仮想空間内のキャラクタ、aはキャラクタ59の右脚の先端(右足)、bはキャラクタ59の左足、cはキャラクタ59の腰部、Pa(Xa,Ya)は右足aのxy平面上の投影点と座標、Pb(Xb,Yb)は左足bのxy平面上の投影点と座標、Pc(Xc,Yc)は腰部cのxy平面上の投影点と座標、Sはキャラクタ59の影オブジェクト、Gは影オブジェクトの基準点である。

0101

図18は例えば右足aと左足bとを閉じていた等の状態(不図示)から開くような動作を行ったあとの状態を示している。上述したように、影オブジェクトSは、腰部cの直下の投影点Pcを基にして生成することもできるが、本実施の形態14では、地形オブジェクト(xy平面)に平行投影された腰部cの投影点Pc、右足aに対応する投影点Paと左足bに対応する投影点Pbとに所定の重み付けをすることにより得られる基準点Gを基にして影オブジェクトSを作成することができる(動作後影オブジェクト生成手段)。基準点Gとしては、例えば投影点Pa、PbおよびPcの重心を用いることができる。しかし基準点は重心に限られるものではなく、適宜重み付けをすることにより各種の基準点を用いることもできる。

0102

以上より、実施の形態14によれば、地形オブジェクト(xy平面)に平行投影された腰部cの投影点Pc、右足aに対応する投影点Paと左足bに対応する投影点Pbとに所定の重み付けをすることにより得られる基準点Gを基にして影オブジェクトSを作成することができる。このため、腰部cの投影点Pcを基準点とする場合と比較して、キャラクタの動作に応じたより自然な影を表現することができる。実施の形態15.

0103

上述した各実施の形態の機能を実現するコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体を本発明の画像生成装置に供給し、その画像生成装置のコンピュータCPU51が記録媒体部60等にセットされた記録媒体に格納されたコンピュータ・プログラムを読み取り実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。この場合、上述の記録媒体から読み取られたコンピュータ・プログラム自体が本発明の画像生成装置の新規な機能を実現することになり、そのコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。コンピュータ・プログラムを記録した記録媒体としては、例えば、CD−ROM、フロッピー登録商標ディスクハードディスク、ROM、メモリカード光ディスク等を用いることができる。

0104

以上より、実施の形態15によれば、上述した各実施の形態の機能を実現するコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体を本発明の画像生成装置に供給し、その画像生成装置のコンピュータCPU11が記録媒体に格納されたコンピュータ・プログラムを読み取り実行することによっても、本発明の目的を達成することができる。

0105

上述した各実施の形態の機能を実現するコンピュータ・プログラムは、ネットワークを介して外部のコンピュータから配信させ通信制御部25を通して本発明の画像生成装置に供給させることもできる。

発明の効果

0106

以上説明したように、本発明の画像生成装置、方法および記録媒体によれば、3次元物体と地形オブジェクトとの位置関係、速度関係または視点等の周囲の環境に応じて、影オブジェクトの濃度、透明度またはスケールを変化させることにより、キャラクタの動作の変化に対して自然な影を表現すると共に、CPUに対する負荷が軽い影を生成できる画像生成装置、方法および記録媒体を提供することができる。

0107

さらに、動作後の影オブジェクトのスケールを求め、所望の基準点を基に影オブジェクトを生成することにより、キャラクタが脚部を開く等の動作があった場合でもキャラクタの動作に合わせた躍動感のある影を生成できる画像生成装置、方法および記録媒体を提供することができる。

図面の簡単な説明

0108

図1本発明の画像生成装置等の内部回路ブロックを示す図である。
図2本発明の画像生成装置の一実施の形態を示す図である。
図3本発明の実施の形態1における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図4本発明の実施の形態2における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図5本発明の実施の形態3における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図6本発明の実施の形態4における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図7本発明の実施の形態5における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図8本発明の実施の形態6における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図9本発明の実施の形態7における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図10本発明の実施の形態8における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図11本発明の実施の形態9における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図12本発明の実施の形態10における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図13本発明の実施の形態11における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図14本発明の実施の形態12における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図15本発明の実施の形態12における他の影オブジェクトの生成例を示す図である。
図16本発明の実施の形態13における影オブジェクトの生成例を示す図である。
図17本発明の実施の形態13における動作後の影オブジェクトのスケールを求めるフローチャートである。
図18本発明の実施の形態14における影オブジェクトの生成例を示す図である。

--

0109

10内部回路ブロック、 1 CPU、 2 ROM、 3 RAM、 4VRAM、 5画像制御部、 6画像表示部、 7音声合成部、 8音声出力部、 9入出力制御部、 11,12記録媒体部、 13入力制御部、 14入力操作部、 14バス、 15通信制御部、 20ディスプレイ、 21スピーカ、22,29ケーブル、 23 蓋、 24電源ボタン、 25画像生成装置、 26開閉ボタン、 27,28接続端子、 30方向キー、 31 上キー、 32右キー、 33 下キー、 34 左キー、 35スタート・キー、 36,37,38,39アクション・キー、 30コントローラ、 50,51,52,53,54,55,563次元物体、 57,59キャラクタ、 70,72,74,75地形オブジェクト、 76,77 環境、 80光源、 83,85光線、 87法線、 90視点、 100,101,102,103,105,106,110,111,113,114,120,122,123,125,126,130,135,136,160,162,170,171影オブジェクト、112多角形、 150,152,154ピクセル。

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