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技術 プログラム、情報記憶媒体及び画像生成システム

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 近藤義次
出願日 2004年3月24日 (15年9ヶ月経過) 出願番号 2004-087995
公開日 2005年10月6日 (14年3ヶ月経過) 公開番号 2005-270342
状態 特許登録済
技術分野 電子ゲーム機 イメージ生成
主要キーワード 視点モード 切替イベント 想定範囲 光源設定 ホームベース 描画負荷 回転角度データ 高速シリアルインターフェース
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年10月6日)のものです。
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図面 (13)

課題

ゲーム表示モード切り替えに応じて各ゲーム表示モードに必要十分な光源設定に自然に切り替え可能なプログラム画像生成システムを提供すること。

解決手段

本画像生成システムは、 所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生を検出するゲーム表示モード切り替えイベント検出部116と、各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源数が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応した数の光源設定情報に基づき光源を設定する光源設定処理部144と、光源設定処理部により設定された光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する画像生成部140とを含む。

概要

背景

従来より、仮想的な3次元空間であるオブジェクト空間内の所与視点から見える画像を生成する画像生成システムが知られており、いわゆる仮想現実体験できるものとして人気が高い。

このような画像生成システムでは、プレーヤ仮想現実感の向上のために、よりリアルな画像を生成することが重要な技術的課題になっている。

よりリアルな画像生成を行うためには、レンダリング処理においてオブジェクト陰影質感を出すための最適なライト設定を行った光源処理を行うことが好ましい。例えばアップになったオブジェクトの陰影や質感を出すためには、より多くの光源を設定することが好ましい。
WO95/35555

概要

ゲーム表示モード切り替えに応じて各ゲーム表示モードに必要十分な光源設定に自然に切り替え可能なプログラム、画像生成システムを提供すること。 本画像生成システムは、 所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生を検出するゲーム表示モード切り替えイベント検出部116と、各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源数が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応した数の光源設定情報に基づき光源を設定する光源設定処理部144と、光源設定処理部により設定された光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する画像生成部140とを含む。

目的

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、ゲーム表示モードの切り替えに応じて各ゲーム表示モードに必要十分な光源設定に自然に切り替え可能な画像生成システム及び情報記憶媒体を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

複数のゲーム表示モード切り替えて、複数のキャラクタが存在するゲーム空間の画像を生成するためのプログラムであって、所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生を検出するゲーム表示モード切り替えイベント検出部と、各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源数が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応した数の光源設定情報に基づき光源を設定する光源設定処理部と、光源設定処理部により設定された光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する画像生成部と、してコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

請求項2

請求項1において、各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源が、仮想カメラの所定の軸に追従して光源ベクトルを回転させるローカルライトであるか、ワールド座標系において固定の向きの光源ベクトルを有するワールドライトであるかのライト種別が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、前記光源設定処理部は、ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応したライト種別の光源設定情報に基づき光源を設定し、前記画像生成部は、光源設定処理部により設定されたライト種別の光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成することを特徴とするプログラム。

請求項3

複数のゲーム表示モードを切り替えて、複数のキャラクタが存在するゲーム空間の画像を生成するためのプログラムであって、所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生を検出するゲーム表示モード切り替えイベント検出部と、各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源が、仮想カメラの所定の軸に追従して光源ベクトルを回転させるローカルライトであるか、ワールド座標系において固定の向きの光源ベクトルを有するワールドライトであるかのライト種別が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応したライト種別の光源設定情報に基づき光源を設定する光源設定処理部と、光源設定処理部により設定された光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する画像生成部と、してコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

請求項4

請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記複数のゲーム表示モードは視点位置の設定の異なるゲーム表示モードであり、視点位置の設定に関連づけて光源処理で使用する光源数が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、前記ゲーム表示モード切り替えイベント検出部は、視点位置の設定の切り替えイベントの発生を検出し、前記光源設定処理部は、視点位置の設定が切り替えられた場合に、切り替え後の視点位置の設定に対応した数の光源設定情報に基づき光源を設定することを特徴とするプログラム。

請求項5

請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記複数のゲーム表示モードは表示想定キャラクタ数の異なるゲーム表示モードであり、表示想定キャラクタ数が多いゲーム表示モードには表示想定キャラクタ数が少ないゲーム表示モードよりも相対的に数が多い光源を設定するための光源設定情報が記憶されていることを特徴とするプログラム。

請求項6

請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記複数のゲーム表示モードはゲーム空間の表示想定範囲の異なるゲーム表示モードであり、表示想定範囲が狭いゲーム表示モードには表示想定キャラクタ数が広いゲーム表示モードよりも相対的に数が多い光源を設定するための光源設定情報が記憶されていることを特徴とするプログラム。

請求項7

請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記複数のゲーム表示モードは描画想定プリミティブ面数の異なるゲーム表示モードであり、描画想定プリミティブ面数が多いゲーム表示モードには描画想定プリミティブ面数が少ないゲーム表示モードよりも相対的に数が多い光源を設定するための光源設定情報が記憶されていることを特徴とするプログラム。

請求項8

コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、請求項1乃至7のいずれかのプログラムが記憶されていることを特徴とする情報記憶媒体。

請求項9

複数のゲーム表示モードを切り替えて、複数のキャラクタが存在するゲーム空間の画像を生成する画像生成システムであって、所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生を検出するゲーム表示モード切り替えイベント検出部と、各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源数が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応した数の光源設定情報に基づき光源を設定する光源設定処理部と、光源設定処理部により設定された光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する画像生成部と、を含むことを特徴とする画像生成システム。

請求項10

複数のゲーム表示モードを切り替えて、複数のキャラクタが存在するゲーム空間の画像を生成する画像生成システムであって、所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生を検出するゲーム表示モード切り替えイベント検出部と、各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源が、仮想カメラの所定の軸に追従して光源ベクトルを回転させるローカルライトであるか、ワールド座標系において固定の向きの光源ベクトルを有するワールドライトであるかのライト種別が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応したライト種別の光源設定情報に基づき光源を設定する光源設定処理部と、光源設定処理部により設定された光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する画像生成部と、を含むことを特徴とする画像生成システム。

技術分野

0001

本発明は、プログラム情報記憶媒体及び画像生成システムに関する。

背景技術

0002

従来より、仮想的な3次元空間であるオブジェクト空間内の所与視点から見える画像を生成する画像生成システムが知られており、いわゆる仮想現実体験できるものとして人気が高い。

0003

このような画像生成システムでは、プレーヤ仮想現実感の向上のために、よりリアルな画像を生成することが重要な技術的課題になっている。

0004

よりリアルな画像生成を行うためには、レンダリング処理においてオブジェクト陰影質感を出すための最適なライト設定を行った光源処理を行うことが好ましい。例えばアップになったオブジェクトの陰影や質感を出すためには、より多くの光源を設定することが好ましい。
WO95/35555

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、光源の数が増えることそのぶん光源処理の処理負荷が高くなり限られたハードウエア資源リアルタイムに画像生成を行うことが必要なゲーム装置では処理が困難であるという問題点があった。

0006

また昼間の画像を生成する場合に光源の方向がオブジェクトに対して逆光になる場合には生成されたオブジェクトの画像が見えにくいという問題点があった。

0007

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、ゲーム表示モード切り替えに応じて各ゲーム表示モードに必要十分な光源設定に自然に切り替え可能な画像生成システム及び情報記憶媒体を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

(1)本発明は、複数のゲーム表示モードを切り替えて、複数のキャラクタが存在するゲーム空間の画像を生成するためのプログラムであって、
所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生を検出するゲーム表示モード切り替えイベント検出部と、
各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源数が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、
ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応した数の光源設定情報に基づき光源を設定する光源設定処理部と、
光源設定処理部により設定された光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する画像生成部と、
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

0009

また本発明は、上記各部を有する画像生成システムに関係する。また本発明は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記各部としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶(記録)した情報記憶媒体に関係する。

0010

一般に光源処理とは光源光線に対して簡易オブジェクトの表面がどのような明るさをもつかを演算し、その明るさに応じた色を表面上に置くために必要な処理である。

0011

本発明によれば各ゲーム表示モードに必要十分な光源設定情報(光源数)を用意しておくことで、効率的な光源処理を行うことができる。

0012

またゲーム表示モード切替イベントが発生した時に光源設定(光源数やライト種別)が切り替わるため、光源設定切り替えによるちらつきの影響がほとんどうけず見やすい画面を生成することができる。なお本発明における光源は平行光源であることが望ましいが、場合によっては点光源(例えば点光源を擬似的に平行光源として機能させる場合)とすることもできる。

0013

(2)本発明のプログラム、情報記憶媒体、画像生成システムは、
各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源が、仮想カメラの所定の軸に追従して光源ベクトルを回転させるローカルライトであるか、ワールド座標系において固定の向きの光源ベクトルを有するワールドライトであるかのライト種別が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、
前記光源設定処理部は、
ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応したライト種別の光源設定情報に基づき光源を設定し、
前記画像生成部は、
光源設定処理部により設定されたライト種別の光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成することを特徴とする。

0014

また本発明は、上記各部を有する画像生成システムに関係する。また本発明は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記各部としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶(記録)した情報記憶媒体に関係する。

0015

(3)本発明は、複数のゲーム表示モードを切り替えて、複数のキャラクタが存在するゲーム空間の画像を生成するためのプログラムであって、
所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生を検出するゲーム表示モード切り替えイベント検出部と、
各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源が、仮想カメラの所定の軸に追従して光源ベクトルを回転させるローカルライトであるか、ワールド座標系において固定の向きの光源ベクトルを有するワールドライトであるかのライト種別が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、
ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応したライト種別の光源設定情報に基づき光源を設定する光源設定処理部と、
光源設定処理部により設定された光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する画像生成部と、
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

0016

また本発明は、上記各部を有する画像生成システムに関係する。また本発明は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記各部としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶(記録)した情報記憶媒体に関係する。

0017

(4)本発明のプログラム、情報記憶媒体、画像生成システムは、
前記複数のゲーム表示モードは視点位置の設定の異なるゲーム表示モードであり、
視点位置の設定に関連づけて光源処理で使用する光源数が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、
前記ゲーム表示モード切り替えイベント検出部は、
視点位置の設定の切り替えイベントの発生を検出し、
前記光源設定処理部は、
視点位置の設定が切り替えられた場合に、切り替え後の視点位置の設定に対応した数の光源設定情報に基づき光源を設定することを特徴とする。

0018

ここにおいて視点位置の設定が異なるとは、視点位置の座標が異なる場合の他、所定の視点位置設定エリアが決められており、視点位置設定エリアが変化する場合も含む。後者の場合には視点位置が同じエリア内で変化する場合には視点位置の設定は同じで、視点位置の属する視点位置設定エリア自体が変化する場合に視点位置の設定が異なると判断する。

0019

(5)本発明のプログラム、情報記憶媒体、画像生成システムは、
前記複数のゲーム表示モードは表示想定キャラクタ数の異なるゲーム表示モードであり、
表示想定キャラクタ数が多いゲーム表示モードには表示想定キャラクタ数が少ないゲーム表示モードよりも相対的に数が多い光源を設定するための光源設定情報が記憶されていることを特徴とする。

0020

(6)本発明のプログラム、情報記憶媒体、画像生成システムは、
前記複数のゲーム表示モードはゲーム空間の表示想定範囲の異なるゲーム表示モードであり、
表示想定範囲が狭いゲーム表示モードには表示想定キャラクタ数が広いゲーム表示モードよりも相対的に数が多い光源を設定するための光源設定情報が記憶されていることを特徴とする。

0021

(7)本発明のプログラム、情報記憶媒体、画像生成システムは、
前記複数のゲーム表示モードは描画想定プリミティブ面数の異なるゲーム表示モードであり、
描画想定プリミティブ面数が多いゲーム表示モードには描画想定プリミティブ面数が少ないゲーム表示モードよりも相対的に数が多い光源を設定するための光源設定情報が記憶されていることを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0022

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。

0023

1.構成
図1に、本実施形態のブロック図の一例を示す。なお同図において本実施形態は、少なくとも処理部100を含めばよく(或いは処理部100と記憶部170、或いは処理部100と記憶部170と情報記憶媒体180を含めばよく)、それ以外のブロック(例えば操作部160、表示部190、音出力部192、携帯型情報記憶装置194、通信部196)については、任意の構成要素とすることができる。

0024

ここで処理部100は、システム全体の制御、システム内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処理画像処理音処理などの各種の処理を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ(CPU、DSP等)、或いはASICゲートアレイ等)などのハードウェアや、所与のプログラム(ゲームプログラム)により実現できる。

0025

操作部160は、プレーヤが操作データを入力するためのものであり、その機能は、レバー、ボタン筺体などのハードウェアにより実現できる。

0026

記憶部170は、処理部100や通信部196などのワーク領域となるもので、その機能はRAMなどのハードウェアにより実現できる。

0027

情報記憶媒体(コンピュータにより使用可能な記憶媒体)180は、プログラムやデータなどの情報を格納するものであり、その機能は、光ディスク(CD、DVD)、光磁気ディスク(MO)、磁気ディスクハードディスク磁気テープ、或いはメモリ(ROM)などのハードウェアにより実現できる。処理部100は、この情報記憶媒体180に格納される情報に基づいて本発明(本実施形態)の種々の処理を行う。即ち情報記憶媒体180には、本発明(本実施形態)の手段(特に処理部100に含まれるブロック)を実行するための情報(プログラム或いはプログラム及びデータ)が格納される。

0028

なお、情報記憶媒体180に格納される情報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶部170に転送されることになる。また情報記憶媒体180に記憶される情報は、本発明の処理を行うためのプログラムコード、画像データ、音データ、表示物の形状データ、テーブルデータ、リストデータ、本発明の処理を指示するための情報、その指示に従って処理を行うための情報等の少なくとも1つを含むものである。

0029

表示部190は、本実施形態により生成された画像を出力するものであり、その機能は、CRT、LCD、或いはHMD(ヘッドマウントディスプレイ)などのハードウェアにより実現できる。

0030

音出力部192は、本実施形態により生成された音を出力するものであり、その機能は、スピーカなどのハードウェアにより実現できる。

0031

携帯型情報記憶装置194は、プレーヤの個人データやセーブデータなどが記憶されるものであり、この携帯型情報記憶装置194としては、メモリカード携帯型ゲーム装置などを考えることができる。

0032

通信部196は、外部(例えばホスト装置や他の画像生成システム)との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ、或いは通信用ASICなどのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。

0033

なお本発明(本実施形態)の手段を実行するためのプログラム或いはデータは、ホスト装置(サーバー)が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部196を介して情報記憶媒体180に配信するようにしてもよい。このようなホスト装置(サーバー)の情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。

0034

処理部100は、ゲーム処理部110、画像生成部140、音生成部150を含む。

0035

ここでゲーム処理部110は、コイン代価)の受け付け処理、各種モードの設定処理、ゲームの進行処理、選択画面の設定処理、オブジェクトの位置や回転角度(X、Y又はZ軸回り回転角度)を求める処理、オブジェクトを動作させる処理(モーション処理)、視点位置や視線角度視線方向)を求める処理、マップオブジェクトなどのオブジェクトをオブジェクト空間へ配置する処理、ヒットチェック処理、ゲーム結果(成果成績)を演算する処理、複数のプレーヤが共通のゲーム空間でプレイするための処理、或いはゲームオーバー処理などの種々のゲーム処理を、操作部160からの操作データや、携帯型情報記憶装置194からの個人データ、保存データや、ゲームプログラムなどに基づいて行う。

0036

画像生成部140は、ゲーム処理部110からの指示等にしたがって、各種の画像処理を行うものである。また、音生成部150は、ゲーム処理部110からの指示等にしたがって、各種の音処理を行うものである。

0037

なお画像生成部140、音生成部150の機能は、その全てをハードウェアにより実現してもよいし、その全てをプログラムにより実現してもよい。或いは、ハードウェアとプログラムの両方により実現してもよい。

0038

ゲーム処理部110は、移動・動作演算部114、ゲーム表示モード切替イベント検出部116を含む。

0039

移動・動作演算部114は、キャラクタ、ボールなどのオブジェクトの移動情報(位置データ、回転角度データ)や動作情報(オブジェクトの各パーツの位置データ、回転角度データ)を演算するものであり、例えば、操作部160によりプレーヤが入力した操作データやゲームプログラムなどに基づいて、オブジェクトを移動させたり動作させたりする処理を行う。

0040

より具体的には、移動・動作演算部114は、オブジェクトの位置や回転角度を例えば1フレーム(1/60秒)毎に求める処理を行う。例えば(k−1)フレームでのオブジェクトの位置をPMk-1、速度をVMk-1、加速度をAMk-1、1フレームの時間を△tとする。するとkフレームでのオブジェクトの位置PMk、速度VMkは例えば下式(1)、(2)のように求められる。

0041

PMk=PMk-1+VMk-1×△t (1)
VMk=VMk-1+AMk-1×△t (2)
ゲーム表示モード切替イベント検出部116は、所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生を検出する。

0042

画像生成部140は、ジオメトリ処理部(3次元座標演算部)142、光源情報設定処理部144、描画部(レンダリング部)146を含む。

0043

光源情報設定処理部144は、各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源数(例えば平行光源数)が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応した数の光源設定情報に基づき光源(例えば平行光源)を設定する処理を行う。

0044

また光源情報設定処理部144は、各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する光源(例えば平行光源)が、仮想カメラの所定の軸に追従して光源ベクトルを回転させるローカルライトであるか、ワールド座標系において固定の向きの光源ベクトルを有するワールドライトであるかのライト種別が異なる複数の光源設定情報が記憶されており、ゲーム表示モード切り替えイベントが発生した場合に、切り替え後のゲーム表示モードに対応したライト種別の光源設定情報に基づき光源(例えば平行光源)を設定する処理を行う。

0045

ここで、ジオメトリ処理部142は、座標変換クリッピング処理透視変換、或いは光源計算などの種々のジオメトリ処理(3次元座標演算)を行う。そして、本実施形態では、ジオメトリ処理後(透視変換後)のオブジェクトデータ(オブジェクトの頂点データ頂点位置頂点テクスチャ座標輝度データ)や法線ベクトル等)は、記憶部170のメインメモリ172に格納されて保存される。

0046

ジオメトリ処理部(3次元座標演算部)142は光源設定処理部により設定された光源(例えば平行光源)を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する画像生成部として機能する。

0047

描画部146は、ジオメトリ処理後(透視変換後)の頂点データセット(プリミティブ)の頂点情報受け取りテクスチャマッピングデプスキューイング処理ピクセルテストアンチエリアシングやαブレンディング処理等をおこない、頂点データセット単位でオブジェクトをフレームバッファに描画する処理を行う。

0048

なお、本実施形態の画像生成システムは、1人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモード専用のシステムにしてもよいし、このようなシングルプレーヤモードのみならず、複数のプレーヤがプレイできるマルチプレーヤモードも備えるシステムにしてもよい。

0049

また複数のプレーヤがプレイする場合に、これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像ゲーム音を、1つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワーク(伝送ライン通信回線)などで接続された複数の端末を用いて生成してもよい。

0050

2.本実施の形態の特徴と動作
次に本実施の形態の特徴と動作について説明する。

0051

図2は、光源処理について説明するための図である。

0052

200は物体表面であり、210は平行光源212(広義には光源。他の説明でも同様)の光源ベクトルであり、220は物体の法線ベクトルである。

0053

光源が物体表面の法線方向にあるときには物体表面に入射する単位面積あたりの光のエネルギーが最大になると考えると、入射地点から乱反射する光のエネルギーも最大になる。従って物体表面の明るさはその物体から垂直に出る法線ベクトルと物体表面に入る光線光線ベクトルとの間に生じる角度βに依存すると考えられる。すなわち角度βの値が180度に近ければ近いほど物体表面の明るさは大きくなる。

0054

このような関係に基づき光源光線に対してオブジェクトの表面がどのような明るさをもつかを演算し、その明るさに応じた色を表面上に置くために必要な処理が光源処理である。

0055

従って各ポリゴン面の法線ベクトルを演算し、各ポリゴン面毎に法線ベクトルと光源光線との間に生じる角度βに基づいてポリゴン毎に最適な色を演算しなければならない。ここで複数の平行光源(光源)を設定する場合には、各平行光源毎に上記光源演算を行う必要があるためかなりの演算負荷がかかってしまう。

0056

しかし本実施の形態では、各ゲーム表示イベントに関連づけて光源処理で使用する平行光源数が異なる複数の光源設定情報を用意して、ゲーム表示イベントが切り替えられた場合に、光源処理に使用する平行光源の設定(平行光源数も含む)を切り替えるように構成している。

0057

このため、例えばより精密な光源処理が必要なゲーム表示イベントについては、そうでないゲーム表示イベントに比べて相対的に平行光源の数を多く設定しておくことにより、より精密な光源処理が必要なゲーム表示イベント中は相対的に数のおおい平行光源を用いて演算負荷は高いが精密な光源処理を行い、精密な光源処理が必要でないゲームイベント中は相対的に数の少ない平行光源を用いて精密度は低いが演算負荷の少ない光源処理を行うことができる。

0058

また本実施の形態では各ゲーム表示モードに関連づけて光源処理で使用する平行光源のライト種別が異なるが異なる複数の光源設定情報を用意して、ゲーム表示イベントが切り替えられた場合に、光源処理に使用する平行光源の設定(ローカルライトかワールドライトかのライト種別も含む)を切り替えるように構成している。

0059

図3(A)(B)はライト種別について説明するための図である。
図3(A)はローカルライトについて説明するための図である。平行光源がローカルライトである場合には、ローカルライトの光源ベクトルRL1は仮想カメラ相対の向きを有するため仮想カメラの所定の軸252(例えばY軸回転)に追従して光源ベクトルRLが回転する。

0060

例えば可能カメラが250−1のように配置されているときに、ローカルライトの光源ベクトルRL1が仮想カメラ250−1の視線ベクトルS1と同じ向きであるとする。この場合に仮想カメラの位置が260に示すように変化すると、仮想カメラの視線ベクトルはS1’(仮想カメラ250−1の視線ベクトルS1を平行移動したベクトル)からS2へとY軸の回りにθSだけ回転する。従ってローカルライトの光源ベクトルもRL1’(仮想カメラ250−1のときの光源ベクトルRL1を平行移動したベクトル)からRL2へとY軸の回りにθLだけ回転する。

0061

図3(B)はワールドライトについて説明するための図である。ワールドライトはワールド座標系において固定の向きの光源ベクトルを有するため、仮想カメラの位置が262のように変化しても(250−1→250−2)、光源ベクトルWLの向きは変化しない。

0062

ローカルライトは仮想カメラの所定の軸に追従して向きが回転する光源ベクトルであるためワールドライトに比べ処理負荷が高くなる。しかし、ローカルライト場合仮想カメラ相対の向きが指定できるので、常にオブジェクトのカメラに向いている面に光を当てることが可能となる。このため、キャラクタのアップ等の画像表示を行う場合に見やすい画像を生成することができる。

0063

このため例えばオブジェクトのカメラを向く面に常に光が当たっていることが好ましいゲーム表示イベント(例えばアップやズーム等)ではローカルライトを用い、その他の場合にはワールドライトを用いるようにしてもよい。

0064

図4(A)はゲーム表示モードとゲーム表示モード切替イベントの関係について説明するための図であり、図4(B)はゲーム表示モードと当該ゲーム処理モードで使用する光源設定情報の関係について説明するための図である。

0065

本実施の形態では、例えば図4(A)に示すように第1のゲーム表示モード320−1、第2のゲーム表示モード320−2、第3のゲーム表示モード320−3のように複数のゲーム表示モードが用意され、ゲームの進行に応じてゲーム表示モードを切り替えられるように構成されている。

0066

ゲーム表示モードの切り替えは所定のゲーム表示モード切り替えイベントの発生により行われる。

0067

例えばゲーム表示切り替えイベント0(310−0)が発生すると、第1のゲーム表示モード(320−1)に切り替わり、第1のゲーム表示モード(320−1)中にゲーム表示切り替えイベント1(310−1)が発生すると、第2のゲーム表示モード(320−2)に切り替わり、第2のゲーム表示モード(320−2)中にゲーム表示切り替えイベント2(310−2)が発生すると、第3のゲーム表示モード(320−3)に切り替わる。そしてゲーム表示切り替えイベント3(310−3)が発生すると、再び第2のゲーム表示モード(320−2)に切り替わる。

0068

また本実施の形態では、図4(B)に示すように各ゲーム表示モード350に関連づけて光源処理で使用する光源設定情報360が記憶されている。

0069

各光源設定情報360−1、360−2、360−3は、設定される平行光源の数及びライト種別の少なくとも1つが異なった設定となっている。

0070

ここにおいてライト種別とは、光源処理で使用する平行光源が、仮想カメラの所定の軸に追従して光源ベクトルを回転させるローカルライトであるか、ワールド座標系において固定の向きの光源ベクトルを有するワールドライトであるかの種別である。

0071

ここで第1の光源設定情報(ワールドm本)360−1は、ワールドライト(固定の向きの平行光源)をm本使用して光源処理を行うための光源設定情報であり、第2の光源設定情報(ワールドn(n<m)本)360−2は、ワールドライト(固定の向きの平行光源)をn本使用して光源処理を行うための光源設定情報である。

0072

第1の光源設定情報(ワールドm本)360−1は第2の光源設定情報(ワールドn本)360−2に比べて相対的に平行光源数が多いので、処理負担は大きいが精密な光源処理を行うことができる。

0073

ここで第3の光源設定情報(ローカルm本)360−3は、ローカルライト(仮想カメラの所定の軸に追従して向きが回転する光源ベクトル)をm本使用して光源処理を行うための光源設定情報である。光源数が同じであればローカルライトはワールドライトに比べ処理負荷が高くなるが、常にカメラ面に光が当たっているような見やすい画像を生成可能である。

0074

なお各光源情報はデータとして記憶部に記憶されている場合でもよいし、各ゲーム表示モードにおいて実行されるプログラムの中に組み込まれている場合でもよい。

0075

このようにして、図4(A)の第1のゲーム表示モード320−1においては第1の光源設定情報(ワールドm本)で光源処理がおこなわれ、第2のゲーム表示モード320−2においては第2の光源設定情報(ワールドn本)で光源処理がおこなわれ、第3のゲーム表示モード320−3においては第3の光源設定情報(ローカルm本)で光源処理がおこなわれる。

0076

このように本実施の形態では各ゲーム表示モードに必要十分な光源設定情報(光源数やライト種別)を用意しておくことで、効率的な光源処理を行うことができる。

0077

またゲーム表示モード切替イベントが発生した時に光源設定(光源数やライト種別)が切り替わるため、光源設定切り替えによるちらつきの影響がほとんどうけず見やすい画面を生成することができる。

0078

次に野球ゲームを例にとり具体的なゲーム表示モードと光源設定の関係について説明する。

0079

図5は、第1のゲーム表示モード(中継視点モード)について説明するためのゲーム画像である。第1のゲーム表示モード(中継視点モード)では、第1の光源設定情報(ワールドm本=6本)で光源処理が行われる。WL1〜WL6は第1のゲーム表示モード(中継視点モード)で光源処理に使用されるワールドライトの光源ベクトルである。

0080

図6は、第2のゲーム表示モード(守備視点モード)のゲーム画像である。第2のゲーム表示モード(守備視点モード)では、第2の光源設定情報(ワールドn本=3本)で光源処理が行われる。WL1〜WL3は第2のゲーム表示モード(守備視点モード)で光源処理に使用されるワールドライトの光源ベクトルである。

0081

第1のゲーム表示モード(中継視点モード)は、例えばプレーヤが攻撃側である時のゲーム表示モードであり、第2のゲーム表示モード(守備視点モード)は、例えばプレーヤが守備側である時のゲーム表示モードであるように設定することもできる。

0082

プレーヤチーム攻撃から守備に移行するというゲーム表示切り替えイベントの発生により第1のゲーム表示モード(中継視点モード)から第2のゲーム表示モード(守備視点モード)に切り替わる。

0083

図7は第1のゲーム表示モード(中継視点モード)のゲーム画像の一例であり、図8は第2のゲーム表示モード(守備視点モード)のゲーム画像の一例であり、図9は第3のゲーム表示モード(クローズアップ視点モード)のゲーム画像の一例である。

0084

図5図7に示すような第1のゲーム表示モード(中継視点モード)では、仮想カメラの視点位置はホームベース後方付近又は1塁から3塁のベース投手バッターが見やすい位置等に配置される。第1のゲーム表示モード(中継視点モード)では攻撃側のキャラクタと攻撃対象となる守備側のキャラクタの少なくとも2体が精密に表示されること望まれるので、これに必要十分な光源設定(例えばワールドm本)を予め割り当てておく。

0085

図6図8に示すような第2のゲーム表示モード(守備視点モード)では、仮想カメラの視点位置は内野から外野を含むゲームフィールドが俯瞰できる位置等に配置される。第2のゲーム表示モードでは、表示すべきキャラクタの数や表示すべき領域が第1のゲーム表示モードに比べ大きくなる。従って処理負荷が大きくなるが、各キャラクタは画面上に小さく表示(仮想カメラから遠いため)されるだけなので、精密さは要求されない。従って第1のゲーム表示モードに比べ相対的に少ない光源数で必要十分な光源処理を行うことができる。

0086

また図9に示すように、ゲーム画面上キャラクタがアップで表示されるような場合には、ワールドライトを採用するとアップになったキャラクタに光が十分に当たらない状態や逆光状態が発生する可能性がある。この場合には暗くて見にくい画像となってしまい、せっかくアップにした意味が無くなってしまう。

0087

本実施の形態ではかかる場合(例えばクロースアップイベントが発生した場合)には、第3のゲーム表示モード(クローズアップ視点モード)に切り替えることにより、見やすい画像を生成することができる。

0088

図10は、本実施の形態の処理の流れについて説明するためのフローチャート図である。

0089

ゲーム表示モード切替イベントが発生したら、切り替え後のゲーム表示モードに対応した光源設定情報に基づき、平行光源の光源設定を変更する(ステップS10、S20)。

0090

次に設定された平行光源を用いて光源処理を行い、ゲーム空間の画像を生成する(ステップS30)。

0091

3.ハードウェア構成
次に、本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例について図11を用いて説明する。

0092

メインプロセッサ900は、CD982(情報記憶媒体)に格納されたプログラム、通信インターフェース990を介して転送されたプログラム、或いはROM950(情報記憶媒体の1つ)に格納されたプログラムなどに基づき動作し、ゲーム処理、画像処理、音処理などの種々の処理を実行する。

0093

コプロセッサ902は、メインプロセッサ900の処理を補助するものであり、高速並列演算が可能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算ベクトル演算)を高速に実行する。例えば、オブジェクトを移動させたり動作(モーション)させるための物理シミュレーションに、マトリクス演算などの処理が必要な場合には、メインプロセッサ900上で動作するプログラムが、その処理をコプロセッサ902に指示(依頼)する。

0094

ジオメトリプロセッサ904は、座標変換、透視変換、光源計算、曲面生成などのジオメトリ処理を行うものであり、高速並列演算が可能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算(ベクトル演算)を高速に実行する。例えば、座標変換、透視変換、光源計算などの処理を行う場合には、メインプロセッサ900で動作するプログラムが、その処理をジオメトリプロセッサ904に指示する。

0095

データ伸張プロセッサ906は、圧縮された画像データや音データを伸張するデコード処理を行ったり、メインプロセッサ900のデコード処理をアクレートする処理を行う。これにより、オープニング画面インターミッション画面、エンディング画面、或いはゲーム画面などにおいて、MPEG方式等で圧縮された動画像を表示できるようになる。なお、デコード処理の対象となる画像データや音データは、ROM950、CD982に格納されたり、或いは通信インターフェース990を介して外部から転送される。

0096

描画プロセッサ910は、ポリゴンや曲面などのプリミティブ面で構成されるオブジェクトの描画(レンダリング)処理を高速に実行するものである。オブジェクトの描画の際には、メインプロセッサ900は、DMAコントローラ970の機能を利用して、オブジェクトデータを描画プロセッサ910に渡すと共に、必要であればテクスチャ記憶部924にテクスチャを転送する。すると、描画プロセッサ910は、これらのオブジェクトデータやテクスチャに基づいて、Zバッファなどを利用した陰面消去を行いながら、オブジェクトをフレームバッファ922に高速に描画する。また、描画プロセッサ910は、αブレンディング半透明処理)、ミップマッピングフォグ処理、トライリニアフィルタリング、アンチエリアシング、シェーディング処理なども行うことができる。そして、1フレーム分の画像がフレームバッファ922に書き込まれると、その画像はディスプレイ912に表示される。

0097

サウンドプロセッサ930は、多チャンネルADPCM音源などを内蔵し、BGM効果音音声などの高品位のゲーム音を生成する。生成されたゲーム音は、スピーカ932から出力される。

0098

ゲームコントローラ942からの操作データや、メモリカード944からのセーブデータ、個人データは、シリアルインターフェース940を介してデータ転送される。

0099

ROM950にはシステムプログラムなどが格納される。なお、業務用ゲームシステムの場合には、ROM950が情報記憶媒体として機能し、ROM950に各種プログラムが格納されることになる。なお、ROM950の代わりにハードディスクを利用するようにしてもよい。

0100

RAM960は、各種プロセッサの作業領域として用いられる。

0101

DMAコントローラ970は、プロセッサ、メモリ(RAM、VRAM、ROM等)間でのDMA転送を制御するものである。

0102

CDドライブ980は、プログラム、画像データ、或いは音データなどが格納されるCD982(情報記憶媒体)を駆動し、これらのプログラム、データへのアクセスを可能にする。

0103

通信インターフェース990は、ネットワークを介して外部との間でデータ転送を行うためのインターフェースである。この場合に、通信インターフェース990に接続されるネットワークとしては、通信回線(アナログ電話回線ISDN)、高速シリアルインターフェースバスなどを考えることができる。そして、通信回線を利用することでインターネットを介したデータ転送が可能になる。また、高速シリアルインターフェースのバスを利用することで、他の画像生成システム、他のゲームシステム、家電ビデオデッキビデオカメラ)、或いは情報処理機器パーソナルコンピュータプリンタマウスキーボード)などとの間でのデータ転送が可能になる。

0104

なお、本発明の各手段は、その全てを、ハードウェアのみにより実行してもよいし、情報記憶媒体に格納されるプログラムや通信インターフェースを介して配信されるプログラムのみにより実行してもよい。或いは、ハードウェアとプログラムの両方により実行してもよい。

0105

そして、本発明の各手段をハードウェアとプログラムの両方により実行する場合には、情報記憶媒体には、本発明の各手段をハードウェアを利用して実行するためのプログラム(プログラム及びデータ)が格納されることになる。より具体的には、上記プログラムが、ハードウェアである各プロセッサ902、904、906、910、930等に処理を指示すると共に、必要であればデータを渡す。そして、各プロセッサ902、904、906、910、930等は、その指示と渡されたデータとに基づいて、本発明の各手段を実行することになる。

0106

図12(A)に、本実施形態を業務用ゲームシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤは、ディスプレイ1100上に映し出されたゲーム画像を見ながら、レバー1102、ボタン1104等を操作してゲームを楽しむ。内蔵されるシステムボードサーキットボード)1106には、各種プロセッサ、各種メモリなどが実装される。そして、本発明の各手段を実行するためのプログラム(或いはプログラム及びデータ)は、システムボード1106上の情報記憶媒体であるメモリ1108に格納される。以下、この情報を格納情報と呼ぶ。

0107

図12(B)に、本実施形態を家庭用のゲームシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤはディスプレイ1200に映し出されたゲーム画像を見ながら、ゲームコントローラ1202、1204を操作してゲームを楽しむ。この場合、上記格納情報は、本体システム着脱自在な情報記憶媒体であるCD1206、或いはメモリカード1208、1209等に格納されている。

0108

図12(C)に、ホスト装置1300と、このホスト装置1300とネットワーク1802(LANのような小規模ネットワークや、インターネットのような広域ネットワーク)を介して接続される端末1304-1〜1304-nとを含むシステムに本実施形態を適用した場合の例を示す。この場合、上記格納情報は、例えばホスト装置1300が制御可能な磁気ディスク装置磁気テープ装置、メモリ等の情報記憶媒体1306に格納されている。端末1304-1〜1304-nが、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものである場合には、ホスト装置1300からは、ゲーム画像、ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末1304-1〜1304-nに配送される。一方、スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置1300がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末1304-1〜1304-nに伝送し端末において出力することになる。

0109

なお、図12(C)の構成の場合に、本発明の各手段を、ホスト装置(サーバー)と端末とで分散して実行するようにしてもよい。また、本発明の各手段を実行するための上記格納情報を、ホスト装置(サーバー)の情報記憶媒体と端末の情報記憶媒体に分散して格納するようにしてもよい。

0110

またネットワークに接続する端末は、家庭用ゲームシステムであってもよいし業務用ゲームシステムであってもよい。そして、業務用ゲームシステムをネットワークに接続する場合には、業務用ゲームシステムとの間で情報のやり取りが可能であると共に家庭用ゲームシステムとの間でも情報のやり取りが可能な携帯型情報記憶装置(メモリカード、携帯型ゲーム装置)を用いることが望ましい。

0111

なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。

0112

例えば、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の1の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。

0113

また上記実施の形態ではゲーム表示イベントの一例として視点位置の設定の異なるゲーム表示モード(中継視点モードや守備視点モード)を例にとり説明したがこれに限られない。例えば視点の位置を固定させて、ズーム拡大率画角などを変化させる場合であってもよい。

0114

また例えば複数のゲーム表示モードは表示想定キャラクタ数の異なるゲーム表示モードであり、表示想定キャラクタ数が多いゲーム表示モードには表示想定キャラクタ数が少ないゲーム表示モードよりも相対的に数が多い光源(平行光源)を設定するようにしてもよい。また複数のゲーム表示モードは描画想定プリミティブ面数(描画ポリゴン数)の異なるゲーム表示モード(描画負荷が異なるゲーム表示モード)であり、描画想定プリミティブ面数が多いゲーム表示モード(描画負荷が大きいゲーム表示モード)には、描画想定プリミティブ面数が少ないゲーム表示モード(描画負荷が小さいゲーム表示モード)よりも相対的に数が多い光源(平行光源)を設定するようにしてもよい。

0115

また例えば複数のゲーム表示モードはゲーム空間の表示想定範囲の異なるゲーム表示モードであり、表示想定範囲が狭いゲーム表示モードには表示想定キャラクタ数が広いゲーム表示モードよりも相対的に数が多い光源(平行光源を設定するようにしてもよい。

0117

また本発明は、業務用ゲームシステム、家庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型アトラクションシステムシミュレータマルチメディア端末、画像生成システム、ゲーム画像を生成するシステムボード等の種々の画像生成システムに適用できる。

図面の簡単な説明

0118

本実施形態のブロック図の一例を示す。
光源処理について説明するための図である。
図3(A)(B)はライト種別について説明するための図である。
図4(A)はゲーム表示モードとゲーム表示モード切替イベントの関係について説明するための図であり、図4(B)はゲーム表示モードと当該ゲーム処理モードで使用する光源設定情報の関係について説明するための図である。
第1のゲーム表示モード(中継視点モード)について説明するためのゲーム画像である。
第2のゲーム表示モード(守備視点モード)のゲーム画像である。
第1のゲーム表示モード(中継視点モード)のゲーム画像の一例である。
第2のゲーム表示モード(守備視点モード)のゲーム画像の一例である。
第3のゲーム表示モード(クローズアップ視点モード)のゲーム画像の一例である。
本実施の形態の処理のながれを示すフローチャート図である。
本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例を示す図である。
図12(A)(B)(C)は、本実施形態が適用される種々の形態のシステムの例を示す図である。

符号の説明

0119

100 処理部
110ゲーム処理部
114 移動・動作演算部
116ゲーム表示モード切替イベント検出部
140画像生成部
142ジオメトリ処理部
144光源情報設定処理部
146 描画部
150 音生成部
160 操作部
170 記憶部
172メインメモリ
174フレームバッファ
176テクスチャ記憶部
180情報記憶媒体
190 表示部
192音出力部
194携帯型情報記憶装置
196通信部
310−nゲーム表示モード切り替えイベント
320−n 第nのゲーム表示モード
360光源設定情報
WLnワールドライトの光源ベクトル
RLnローカルライトの光源ベクトル

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