JP3436748B2 - プログラム、情報記憶媒体、および、ゲーム装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オブジェクト空間
における所与の視点に基づく画像を生成することによっ
て所与のゲームを実行するためのゲーム装置およびゲー
ム情報等に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、３次元の仮想空間を利用した
様々なゲームが開発されている。例えば、仮想空間に机
や椅子、家といった物や、山や雲、木といった地形や風
景を設定し、人や動物、乗り物等を模したキャラクタを
行動させることによって所与のゲームを実行している。
また、リアルな仮想空間を演出する場合には、仮想空間
内に配置する各々の物体を、ポリゴンと呼ばれる３つ以
上の頂点によって定義された平面を複数組み合わせたモ
デルにより表現することが一般的である。そして、ゲー
ム画像を生成する際には、仮想空間を映し出すための仮
想的なカメラの位置を決定し、仮想空間内に配置された
物体の１つ１つについて所与のスクリーン上に透視投影
する。このとき、透視投影処理は、物体を構成するポリ
ゴンの頂点１つ１つに対して実行する。

【０００３】したがって、仮想カメラの視界内に存在す
る物体の数が多い場合や、頂点数の多い物体が複数存在
する場合には、頂点の数と同じ回数の上記演算処理を実
行しなければならず、ゲーム画像の生成処理が煩雑化す
ると共に、生成時間が増大することとなる。また、透視
投影処理を施した場合、実空間において目が物を見る感
覚と同様に、仮想カメラに対して遠くに存在する物体は
小さく、近くに存在する物体は大きく表現される。した
がって、遠くに存在するオブジェクトは、小さく、その
詳細までは表現されないこととなる。このため、ゲーム
キャラクタの行動範囲に対して、遠い位置に存在する物
体については、ポリゴンモデルにより表現せずに、背景
を模した画像を用いることにより簡単化することが一般
的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、広範囲
にわたって仮想カメラの位置が変化し、且つ、あらゆる
位置に存在する個々の物体に対して仮想カメラが接近可
能な構成である場合には、遠景の表現について簡単化し
た表現ができず、広範囲にわたる物体１つ１つについて
点や線からなるモデルによって表現しなければならな
い。例えば、飛行機ゲームにおいて、高速に、且つ広範
囲に移動可能な機種を設定した場合、ある瞬間において
十分遠方に存在する物体であっても、ゲームを進行する
うちに近景となる可能性がある。このような、視点の行
動範囲の広いゲームを実現する場合には、ゲームステー
ジにおける背景についても、その１つ１つをポリゴンモ
デルにより表現することが一般的であった。

【０００５】このため、描画する物体が仮想カメラに対
して十分遠方に存在する場合であっても、その物体を構
成する頂点１つ１つについて座標変換処理を実行しなけ
ればならず、効率的ではなかった。また、仮想カメラに
対して遠方の物体について、そのポリゴンモデルの頂点
数を減らして処理を軽減させるといった方法も考えられ
る。しかし、頂点数の変化に伴うポリゴンの形状の変
化、また、形状が変化したポリゴンにマッピングするテ
クスチャの変化等に合理的に対処することが困難であ
り、却って処理を煩雑にする恐れがあった。

【０００６】なお、ゲーム装置とは別に、３次元的な地
形図を生成するためのフライトシミュレータと呼ばれる
装置がある。このフライトシミュレータでは、一般的
に、地上を所与の間隔を持った格子状に区切り、その各
格子点について得られた標高データをつなぎ合わせてポ
リゴンを生成することによって、３次元的に地形を表現
している。このフライトシミュレータでは、仮想カメラ
からの距離に応じていくつかの頂点を間引くことによっ
て、画像の生成処理を簡略化するといった方法を取る場
合がある。例えば、特開平９−６９４１号公報に開示さ
れた発明のように、各格子点に与えられた標高データに
基づいて削除してもよい頂点および削除するレベルを予
め特定し、仮想カメラからの距離に応じてレベル毎に指
定された頂点を削除して表現するものがある。

【０００７】しかし、特開平９−６９４１号公報によれ
ば、仮想カメラと各格子点との距離に応じた簡略化のレ
ベルを設け、各レベルの領域については、所定の格子点
を間引いたポリゴンモデルを形成することとしている。
したがって、異なる２つのレベルの境界においては、一
方のレベルにおいては間引かれなかった格子点が、他方
のレベルにおいて間引かれることなり、双方の地形の起
伏に矛盾が発生する恐れがある。図１２は、その矛盾の
一例を示した図である。同図によれば、１つの頂点１７
０は、図中手前に位置するポリゴン群の頂点を構成して
いるのに対し、図中奥に位置するポリゴンの頂点を構成
してはいない。このため、手前と奥のポリゴンの間に隙
間が発生する。この隙間に対し、新たなポリゴンを補う
といった処置も考えられるが、仮想カメラから所定の距
離隔てた位置には必ずどこかにこうした補間のポリゴン
が発生することとなる。したがって、仮想カメラの移動
に伴って簡略化レベル間の境界位置が移動するような場
合には、補間ポリゴンの生成／消滅がちらついて見えて
しまい、不自然な印象を与える恐れがある。

【０００８】また、特開平９−６９４１号公報に開示さ
れた発明のように、地形を構成する各ポリゴンの標高に
応じて色情報やテクスチャを決定することとした場合、
同じ標高を示すポリゴンには常に同じ色やテクスチャが
適用されることとなる。したがって、リアルなゲーム画
像によって臨場感を引きたてようとするゲームには不向
きな方法であった。

【０００９】こうしたフライトシミュレータにおける問
題点は、高速かつ広範囲にわたって仮想カメラの位置が
変化するゲームに適用した場合、より顕著なものとな
る。例えば、図１２に示す隙間は、仮想カメラ位置の時
間的・空間的変化が小さい場合には目立たない問題であ
るが、仮想カメラが一定方向に対して高速に変化するよ
うな場合、地形の起伏が急激に変化する様子が目障りな
印象を与えることとなる。また、標高に応じて地形のパ
ターンや色等が変化する場合、図形的な印象を強調して
リアル感を欠落させ、ゲームに対するプレーヤの没入感
を減少させる恐れがある。

【００１０】本発明の課題は、上記問題に鑑みて成され
たものであり、より効率的にリアルな地形を表現するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、まず第１の発明は、プロセッサによる演算・制御に
より、所与の視点から見た仮想空間の画像を生成して所
与のゲームを実行することとなる装置（例えば、図１に
示すゲーム装置１２１０）に対して、所与の２次元格子
を前記仮想空間の所与の２次元平面に割り当てる割当手
段（例えば、図１５に示すポリゴン生成部２２０；図１
６に示す地形表現処理のステップＳ１〜Ｓ２）と、前記
２次元格子と、前記２次元格子の各格子点の、当該２次
元格子に対する垂直方向位置情報とに基づいて、前記仮
想空間に割り当てられた２次元平面の各格子点の３次元
座標を決定する格子点座標決定手段と、前記格子点座標
決定手段により決定された格子点の３次元座標に基づい
て、プリミティブ面を形成するプリミティブ面形成手段
（例えば、図１５に示すポリゴン生成部２２０；図１６
に示す地形表現処理のステップＳ５またはＳ６）と、を
機能させるためのゲーム情報であって、さらに、前記装
置に対して、前記２次元格子の格子点を、標準格子点と
中間格子点とに識別する識別手段と、前記各中間格子点
を、有効または無効に設定する設定手段（例えば、図１
５に示すポリゴン生成部２２０；図１６に示す地形表現
処理のステップＳ４）と、前記中間格子点の垂直方向位
置情報を変更する変更手段（例えば、図１５に示す補間
処理部２２２；図１６に示す地形表現処理のステップＳ
８）と、を機能させるための情報を含むとともに、前記
プリミティブ面形成手段に対して、前記格子点の内、標
準格子点と、前記設定手段により設定された有効な中間
格子点との３次元座標に基づいて、プリミティブ面を形
成する、ように機能させるための情報を含むことを特徴
とする。

【００１２】また、第１０の発明は、仮想空間の所与の
視点に基づく画像を生成し、生成した画像を表示させる
ことで所与のゲームを実行するゲーム装置であって、所
与の２次元格子を前記仮想空間の所与の２次元平面に割
り当てる割当手段と、前記２次元格子と、前記２次元格
子の各格子点の、当該２次元格子に対する垂直方向位置
情報とに基づいて、前記仮想空間に割り当てられた２次
元平面の各格子点の３次元座標を決定する格子点座標決
定手段と、前記格子点座標決定手段により決定された格
子点の３次元座標に基づいて、プリミティブ面（例え
ば、本実施の形態におけるポリゴン）を形成するプリミ
ティブ面形成手段と、を備え、更に、前記２次元格子の
格子点を、標準格子点と中間格子点とに識別する識別手
段と、前記各中間格子点を、有効または無効に設定する
設定手段と、前記中間格子点の垂直方向位置情報を変更
する変更手段と、を備えるとともに、前記プリミティブ
面形成手段が、前記格子点の内、標準格子点と、前記設
定手段により設定された有効な中間格子点との３次元座
標に基づいて、プリミティブ面を形成することを特徴と
する。

【００１３】この第１または第１０の発明によれば、２
次元格子の垂直方向位置情報を指定するだけで、各格子
点とその垂直方向の位置とに基づく３次元座標を決定
し、その決定した３次元座標を頂点とするプリミティブ
面を形成することができる。したがって、ポリゴンモデ
ルを予め記憶しなくても、ゲーム実行中に形成したプリ
ミティブ面を構成要素とするポリゴンモデルを形成する
ことができる。

【００１４】また、ゲーム実行中において、仮想空間の
所与の２次元平面に対して２次元格子を割り当てた際の
各格子点について、中間格子点と標準格子点とに識別
し、更に、中間格子点については有効／無効を設定する
こととした。したがって、例えば、中間格子点が無効と
なる範囲を特定すれば、その範囲内に形成されるプリミ
ティブ面は、標準格子点上の３次元座標によってのみ形
成されることとなる。このため、中間格子点が有効とな
る他の範囲と比較して、中間格子点が無効となる範囲の
プリミティブ面は面積が大きくなる。このように、中間
格子点の有効／無効を設定することによって、仮想空間
の場所に応じて異なるプリミティブ面を構成することが
可能となる。

【００１５】なお、上述のように、中間格子点を無効と
する範囲と有効とする範囲とを設定した場合、各範囲で
構成されるプリミティブ面の大きさがそれぞれ異なる。
例えば、中間格子点と標準格子点とを交互に設定した場
合、有効範囲におけるプリミティブ面の面積に比べ、無
効範囲のプリミティブ面の面積は４倍となる。すなわ
ち、無効範囲におけるプリミティブ面により構成される
ポリゴンモデルの構造は粗く、有効範囲と無効範囲との
境界線上において緻密さの違いが顕著となる。このよう
な問題を防ぐために、有効範囲に存在する中間格子点の
垂直方向位置の値を、その中間格子点の有効／無効の境
界線に対する距離に応じて、無効となる場合の値に近づ
けるように変更することによって、有効範囲から無効範
囲へと徐々に緻密さが変化するように表現することがで
きる。

【００１６】また、第２の発明として、第１の発明のゲ
ーム情報において、前記設定手段に対して、前記中間格
子点の内、前記所与の視点からの距離が所与の距離を超
える中間格子点を無効とし、前記所与の距離内の中間格
子点を有効として設定する、ように機能させるための情
報を含むこととしてもよい。

【００１７】この第２の発明によれば、視点からの距離
が所与の距離を越える遠景範囲に位置する中間格子点を
無効とすることができる。したがって、遠景範囲のプリ
ミティブ面によって構成されるポリゴンモデルを、近景
の範囲と比較して粗く表現することができる。例えば、
ゲーム画像を視点に基づく透視投影処理によって生成す
るような場合においては、遠景範囲は近景範囲と比較し
て小さく表現されるため、遠景のオブジェクトを細かな
ポリゴンモデルによって表現しても意味を成さない。係
る場合において、上述のように、遠景の中間格子点を無
効としてポリゴンモデルを粗くすることにより遠景の描
画処理を簡略化し、画像生成処理の負担を軽減すること
ができる。

【００１８】また、第３の発明として、第１または第２
の発明のゲーム情報において、前記変更手段に対して、
中間格子点の垂直方向位置情報を、当該中間格子点の周
囲の標準格子点の垂直方向位置情報に基づいて変更す
る、ように機能させるための情報と、を含むこととして
もよい。

【００１９】この第３の発明によれば、中間格子点の垂
直方向の位置を変更する際において、その中間格子点の
周囲に存在する標準格子点の垂直方向位置を参照するこ
とができる。例えば、中間格子点の高さの値を、標準格
子点のみにより形成されるプリミティブ面における高さ
の値に近づけて変更することとすれば、中間格子点が無
効となる範囲と有効となる範囲との境界近傍について、
無効範囲と有効範囲との緻密さの違いが顕著とならない
ように、滑らかに形状を変化させることができる。

【００２０】また、第４の発明として、第１から第３の
発明のいずれかのゲーム情報において、前記変更手段に
対して、前記中間格子点の前記垂直方向位置情報を変更
する割合を、当該中間格子点と前記所与の視点との距離
に応じて決定する、ように機能させるための情報を含む
こととしてもよい。

【００２１】この第４の発明によれば、中間格子点にお
ける垂直方向位置の値を変更する割合を、視点からの距
離に応じて決定することができる。したがって、例え
ば、遠景範囲の中間格子点を無効とした場合において、
視点に対して遠く、遠景範囲と近景範囲との境界に近い
ものほど変更する割合が高くなるように設定すれば、近
景から遠景にかけて徐々にプリミティブ面によるポリゴ
ンモデルの形状が粗くなるように表現できる。すなわ
ち、ゲーム画像を見るものに対して違和感を抱かせるこ
となく、画像生成処理の簡略化をはかることができる。

【００２２】また、中間格子点の垂直方向位置を変更す
る割合を視点に対する距離に応じて決定することによっ
て、視点の位置が逐次変化するようなゲームにあって
も、視点位置の近景から遠景にかけて徐々にオブジェク
トの形状の緻密さを変化させることができる。したがっ
て、視点の位置が変化するゲームにおいても、違和感な
く遠景について簡略化を施すことが可能となる。

【００２３】また、第５の発明として、第１から第４の
発明のいずれかのゲーム情報において、前記識別手段に
対して、所与の識別パターン（例えば、本実施の形態に
おける単位ブロック）を前記２次元格子に展開すること
によって、標準格子点と中間格子点とに識別する、よう
に機能させるための情報と、前記プリミティブ面形成手
段に対して、前記展開された識別パターン毎にプリミテ
ィブ面を形成する、ように機能させるための情報と、を
含むこととしてもよい。

【００２４】この第５の発明によれば、特定の識別パタ
ーンに従って標準格子点と中間格子点とを識別でき、更
に、その特定の識別パターン毎にプリミティブ面を形成
することができる。したがって、２次元格子の各格子点
について、プリミティブ面を構成するための組み合わせ
を予め定義する必要がなく、その分、メモリ資源を節約
することが可能となる。

【００２５】また、第６の発明として、第５の発明のゲ
ーム情報において、前記プリミティブ面形成手段によっ
て形成された前記識別パターン毎のプリミティブ面に対
して、当該識別パターン毎に、所与のテクスチャをマッ
ピングするマッピング手段、を前記装置に機能させるた
めの情報を含むこととしてもよい。

【００２６】この第６の発明によれば、形成したプリミ
ティブ面に対してテクスチャをマッピングする処理を、
識別パターン毎に実行することができる。したがって、
各格子点に対してテクスチャのどの座標を対応させるか
について記憶することなく、識別パターンにおける位置
関係に応じて決定することができる。

【００２７】なお、いくつかの格子点に対する垂直方向
位置のパターンを複数種類生成し、これを仮想空間に割
り当てた２次元格子の格子点に適用する構成にしてもよ
い。すなわち、第７の発明として、第１から第６の発明
のいずれかのゲーム情報において、所与の数の格子点に
対する複数種類の垂直方向位置情報パターンを、前記２
次元格子に適用することにより、前記各格子点の垂直方
向位置情報を設定する手段、を前記装置に機能させるた
めの情報と、前記格子点座標決定手段に対して、前記２
次元格子と、前記設定された前記各格子点の垂直方向位
置情報とに基づいて、各格子点の３次元座標を決定す
る、ように機能させるための情報と、を含むこととして
もよい。

【００２８】また、第８の発明として、プリミティブ面
形成手段により形成されるプリミティブ面によって、地
形を構成することとしてもよい。

【００２９】また、第９の発明として、情報記憶媒体
に、第１から第８の発明のいずれかのゲーム情報を記憶
し、その情報記憶媒体を介してパソコンやゲーム装置等
に供給する構成にしてもよい。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態について図面を参照して説明する。なお、以下では、
飛行戦闘ゲームを例に、仮想空間における地形をより簡
単に表現する方法について説明するが、本発明の適用
は、これに限定するものではない。

【００３１】（１）概要 図１は、本発明を家庭用のゲーム装置に適用した一例を
示す図である。同図によれば、ゲーム装置１２１０は、
ディスプレイ１２００、ゲームコントローラ１２０２あ
るいは１２０４等が着脱自在な構成になっている。ま
た、ゲームプログラム等のゲームを行うために必要な情
報は、ゲーム装置１２１０に着脱自在な情報記憶媒体で
あるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、ＩＣカード１２０８、メモ
リカード１２１２等に格納されている。

【００３２】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、ゲーム画像上に表示さ
れる戦闘機をゲームコントローラ１２０２あるいは１２
０４を用いて操作することによって、飛行戦闘ゲームを
楽しむ。ここに、戦闘機を操作するとは、実際の戦闘機
を操縦する場合と異なり、戦闘機が仮想空間内を移動す
る方向や速度等を指示することを意味する。したがっ
て、以下では、戦闘機の高度や位置を把握することが容
易となるように、操作対象となる戦闘機を客観的に表現
するゲーム画像を生成することとする。すなわち、ゲー
ム画像には、操作対象となる戦闘機を含めた仮想空間
（地形や空といった背景）を表現する。

【００３３】なお、ゲーム画像は、仮想的なカメラ（以
下、視点という）に基づいて生成する。具体的には、ゲ
ーム実行中において、１フレームのゲーム画像を生成す
る度に、仮想空間内の視点の位置および視界を決定し、
視界内に存在するオブジェクト１つ１つを視点前方のス
クリーンに投影処理することによってゲーム画像を生成
する。ただし、オブジェクトをスクリーン上に投影する
処理は、視点を投影中心とする透視投影により行う。し
たがって、視点に対して近景に存在するオブジェクトは
大きく表現され、視点に対して遠景に存在するオブジェ
クトは小さく表現されることとなる。

【００３４】また、本実施の形態では、山岳地帯や崖な
どの広範囲にわたって仮想空間に配置する地形オブジェ
クトをポリゴンモデルにより表現する。ただし、本実施
の形態では、地形オブジェクトを表現するために必要と
なるデータとして、ポリゴンモデルを予め生成して記憶
するのではなく、仮想空間を格子状に区切った際の各格
子点における高さの値を記憶する。そして、ゲーム実行
中において地形を表現する場合には、各格子点の座標
と、各格子点に与えた高さの値とを合わせた頂点の座標
を生成し、各頂点をつなぎ合わせることによって、地形
のポリゴンモデルを生成する。なお、以下では、地形を
表現するために必要となるデータを地形データという。

【００３５】図２（ａ）は、地形データ１００の一部を
模式的に描いた図である。地形データ１００には、同図
に示すように、仮想空間の水平面を一定の間隔で区切っ
た格子の各格子点と、各格子点における高さｈとが記憶
される。（ｂ）は、各格子点における高さをつなぎ合わ
せることによってポリゴンモデル１０２を生成した一例
を示す図である。すなわち、ゲーム画像を生成する際に
は、仮想空間に予め設定した格子の格子点の中から、視
界内に存在する格子点を選択し、その選択した格子点に
与えられた高さに基づいてポリゴンを生成する。そし
て、生成した各ポリゴンをつなぎ合わせることによっ
て、（ｂ）に示すようなポリゴンモデル１０２を生成す
る。

【００３６】また、本実施の形態では、視界内を、視点
からの距離に応じて遠景範囲と近景範囲とに分割し、遠
景範囲については、所定の格子点を間引くことによっ
て、頂点の数を減少し、画像生成処理の負担を軽減す
る。図３は、図２（ａ）に示した地形データ１００が、
視点に対して遠景に存在する場合におけるポリゴンモデ
ル１０４を模式的に描いた図である。図３（ａ）は、選
択された頂点の内、対角方向に存在する頂点を直線によ
って結ぶ方向を全て統一した一例を示す図である。一
方、図３（ｂ）は、選択された頂点の内、対角方向に存
在する頂点を交互に変更してつないだポリゴンモデル１
０６一例を示す図である。

【００３７】このように、本発明は、仮想空間を格子状
に区切った際の各格子点における高さのみを記憶した地
形データに基づいて、地形のポリゴンモデルをゲーム実
行中に生成するものである。すなわち、各ポリゴンを構
成する頂点の組み合わせデータ等を保有せず、必要な範
囲のポリゴンの１つ１つをその都度生成することによっ
て地形を表現するものである。以下に、予め設定する地
形データと、地形データに基づいてポリゴンモデルを生
成する方法について詳細に説明する。

【００３８】（２）地形データ まず、予め設定する地形データの構造について説明す
る。以下では、仮想空間を定義する座標系を、（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）として表記し、ワールド座標系ということとす
る。また、地形データを構成するための２次元格子の各
格子間隔をｗとし、ワールド座標系におけるＸ−Ｚ平面
（水平面）を各軸方向に沿って区切ることとする。な
お、地形データは、ワールド座標系に定義した格子点１
つ１つに対して高さを与えたデータであってもかまわな
いが、以下では、次の簡単化を行うことで、保有すべき
データ量を更に削減することとする。

【００３９】すなわち、本実施の形態では、２段参照の
方法により地形データを構成する。具体的には、地形デ
ータを全域データと広域データとから成る構造とし、ゲ
ーム実行中において所与の格子点の高さを判定する際に
は、全域データの中から適当な広域データを読み出し、
そしてその広域データの中から該当する格子点の高さの
値を読み出すようにする。すなわち、全域データとは、
ワールド座標系における位置と広域データとの対応関係
を記憶したデータであり、広域データとは、図２（ａ）
に示すように、ローカルな座標系における一定範囲の格
子点上の高さを記憶したデータである。なお、以下で
は、広域データを定義する一定の範囲を広域ブロックと
いう。また、全域データは、ワールド座標系を同じ大き
さの広域ブロックに区切った際の、各広域ブロックに割
り当てる広域データを記憶する。

【００４０】図４は、広域データの概念を説明するため
の図である。（ａ）は、広域ブロック１１０の一例を示
す平面図である。同図に示すように、広域ブロック１１
０は、一辺の長さがｎｗの大きさを持つ正方形のブロッ
クであり、その正方形の１つの頂点を原点とするローカ
ル座標系（ｘ，ｚ）により定義される。また、広域デー
タは、このローカル座標系の各軸方向に沿った間隔ｗの
２次元格子における各格子点に対して、高さ（ｙ座標）
を与えることによって生成したものである。（ｂ）は、
広域データ４６２の一例を示す図である。同図によれ
ば、広域データ４６２には、複数の広域データを識別す
る際に必要となる広域データ番号と、格子点番号ｐ
_nと、ｘ軸方向における格子線の番号ｍ_LXと、ｚ軸方向
における格子線の番号ｍ_LZと、高さの値ｈ_cと、その頂
点に係るポリゴンにマッピングするテクスチャの番号
と、色情報とが記憶される。

【００４１】ここに、格子線の番号ｍ_LX、ｍ_LZとは、広
域ブロックの原点から数えて何番目の格子線かを表現す
るものである。また、格子点番号ｐ_nとは、各格子点に
対して与えた整数値である。格子点番号ｐ_nを各格子点
に与える順番はいずれの方法であってもかまわないが、
以下では、図４（ａ）に示すように、原点（図４（ａ）
によれば、左上端）から順に、ｘ軸に沿って増加する方
向に（すなわち、左から右へと順に）番号を与えること
とする。そして、右端の格子点の次には、その下段の左
端にある格子点から順にｘ軸に沿って順に番号を与え
る。

【００４２】また、テクスチャを単位ブロック毎に設定
する。ここに、単位ブロックとは、広域ブロックを間隔
２ｗの２次元格子によって区切った際の１つのブロック
を意味する単位であり、９つの格子点を含む。例えば、
図４（ａ）に示す広域ブロックによれば、各軸方向の格
子線の番号（ｍ_LX，ｍ_LZ）が、（０，０），（２，
０），（０，２），（２，２）である格子点によって囲
まれた範囲が１つの単位ブロックとなる。また、各単位
ブロックに与えるテクスチャ番号は、その単位ブロック
を代表する格子点と対応付けて記憶する。例えば、単位
ブロックを構成する四隅の格子点の内、最も座標の値が
小さい格子点と対応させて記憶する。

【００４３】なお、以下では、単位ブロックの頂点とな
り得る格子点を標準格子点という。すなわち、広域ブロ
ックを間隔２ｗで区切った際の格子点が標準格子点とな
る。また、それ以外の格子点を中間格子点という。ま
た、１つの単位ブロックを構成する４つの標準格子点の
内、最も座標の値が小さい標準格子点をその単位ブロッ
クの代表点とする。

【００４４】図５は、全域データの概念を説明するため
の図である。（ａ）は、仮想空間の平面図、すなわち、
ワールド座標系におけるＸ−Ｚ平面を描いた図である。
同図に示すように、仮想空間を間隔ｎｗの広域ブロック
単位に分割し、各広域ブロックに対して広域データを割
り当てる。（ｂ）は、全域データ４６０の一例を示す図
である。同図によれば、全域データ４６０には、Ｘ軸方
向における格子線の番号Ｍ_Xと、Ｚ軸方向における格子
線の番号Ｍ_Zと、その格子点（Ｍ_X，Ｍ_Z）の右下に位置
する広域ブロックに割り当てる広域データの番号とが対
応付けて記憶される。ここに、格子線の番号Ｍ_X，Ｍ_Zと
は、ワールド座標系を間隔ｎｗの格子線（以下、広域格
子線という）によって区切った際の、原点から数えて何
番目の広域格子線かを表現するものであり、負の符号が
伴うものであってもかまわない。

【００４５】（３）処理 続いて、ゲーム実行中における処理について説明する。
なお、上記設定の場合と同様に、仮想空間を定義するワ
ールド座標系を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、各広域ブロック内のロ
ーカル座標系を（ｘ，ｚ）によりそれぞれ表現する。ま
た、以下では、間隔ｗの格子線を単に格子線といい、間
隔ｎｗの格子線を広域格子線という。更に、格子線の番
号により記載した座標を格子座標といい、ワールド座標
系を広域格子線で区切った際の格子座標を（Ｍ_X，Ｍ_Z）
とし、格子間隔ｗで区切った際の格子座標を（ｍ_X，
ｍ_Z）として表現する。また、ローカル座標系を格子間
隔ｗで区切った際の格子座標を（ｍ_LX，ｍ_LZ）により表
現する。

【００４６】ゲーム実行中においては、各格子点の高さ
を地形データから読み出して、各格子点の座標と高さの
値とからなる３次元座標を生成するとともに、各格子点
上の３次元座標を組み合わせることによって地形を構成
するポリゴンを生成する。ただし、本実施の形態では、
各格子点上の３次元座標を組み合わせる処理を、前述の
単位ブロック毎に実行する。また、地形のポリゴンモデ
ルを構築する範囲は、視点の視界に係る範囲のみとす
る。更に、視界を遠景と近景とに分けて、それぞれ異な
る組み合わせパターンによってポリゴンを形成する。以
下に、地形データに基づいてポリゴンを生成する処理に
ついて詳細に説明する。

【００４７】単位ブロック選択処理 まず、描画対象となる単位ブロックを選択する処理につ
いて説明する。ゲーム実行中においては、１フレーム毎
に視点の視界範囲に係る単位ブロックを選択する処理を
実行する。

【００４８】図６は、ワールド座標系の平面図であり、
描画対象となる地形の範囲、すなわち、視界範囲１２０
を決定した一例を示す図である。なお、以下では簡単の
為に、視界範囲の面積を視点の位置に拘わらず一定とす
る。すなわち、図６に示すように、視点１２２の視線方
向１２４に対して左右に∠θの幅を持ち、且つ、半径Ｌ
の扇を視界範囲１２０とする。なお、視界範囲１２０に
係る単位ブロックとは、視界範囲１２０に完全に含まれ
る単位ブロックのみならず、一部のみが視界範囲１２０
に含まれる単位ブロックをも含むものである。また、簡
単の為に、視界範囲１２０を扇状とはせずに、各頂点１
２２，１２６−１，１２６−２を結ぶ三角形を視界範囲
としてもよい。

【００４９】図７は、仮想空間の正面図であり、単位ブ
ロックを選択する処理を説明するためのものである。同
図において、説明の簡単のために、視界の大きさに対し
て格子間隔を大きめに強調して描き、太線によって間隔
２ｗの格子線を示した。また、視界範囲１２０を三角形
によって表現した。単位ブロックを決定する処理は、ま
ず、視界範囲１２０を取囲む各線分と、間隔２ｗのＸ軸
方向の格子線との交点を算出する。そして、各線分とＸ
軸方向の格子線との交点によって囲まれるＸ軸方向の線
分内に存在する標準格子点を判定することによって、視
界範囲１２０内の全ての標準格子点を選出する。そし
て、選出した標準格子点を代表点とする単位ブロックを
描画対象として決定する。また、選択された標準格子点
のうち、Ｘ軸方向の各格子線上の端部に当る標準格子点
について、その標準格子点に隣接する４つの単位ブロッ
クも描画対象として決定する。

【００５０】ただし、上記の方法によれば、図７におけ
る点１２２を含む単位ブロックが選出されないこととな
る。こういった問題を防ぐために、視界範囲１２０を構
成する各頂点の座標（Ｘ_p，Ｚ_p）をそれぞれ２ｗで割っ
た商を求め、各頂点が含まれる単位ブロックを別途算出
することとする。

【００５１】なお、視界に係る単位ブロックの選択方法
は、上記方法に限定する必要はなく、視界内に存在する
全ての格子点を含むように単位ブロックを選択するもの
であれば、いかなる方法であってもかまわない。

【００５２】ポリゴン生成処理 上述の通り、ポリゴンを生成する処理は、単位ブロック
毎に行う。すなわち、視界範囲に係る単位ブロックを選
択すると、その単位ブロック内の各格子点に与えられた
高さの値を地形データから読み出し、ワールド座標系に
おける格子点の座標と、読み出した高さの値とに基づい
て３次元座標を生成する。そして、生成した３次元座標
を決められたルールに従って組み合わせることによっ
て、ポリゴンを生成する。以下に、単位ブロック内の３
次元座標を組み合わせるルール、すなわち、組み合わせ
のパターンについて、その一例を説明する。

【００５３】本実施の形態では、３次元座標の組み合わ
せのパターンを、単位ブロックのモデルによって定義す
る。そして、ゲーム実行中に生成した３次元座標を単位
ブロックにおける位置に基づいてモデル内に代入するこ
とによって、パターンに従ったポリゴンを生成する。な
お、以下では、単位ブロックのモデルを、単位ブロック
モデルという。

【００５４】図８（ａ）は、単位ブロックモデル１３０
の一例を示す図である。同図に示すように、単位ブロッ
クモデル１３０には、その９つの格子点に対し、それぞ
れ固有の番号Ｐ_MN（以下、頂点番号という）を定義す
る。そして、この頂点番号Ｐ_MNを用いて、各ポリゴンの
面Ｓを構成する頂点の組み合わせを設定する。例えば、
Ｓ＝[Ｐ₀，Ｐ₁，Ｐ₄]といった具合に設定する。

【００５５】図８（ｂ）は、単位ブロックモデルの頂点
番号Ｐ_MNと、単位ブロックの格子点に与えられた格子点
番号ｐ_nとの対応関係を示す図である。ここに、格子点
番号ｐ_nとは、広域データ内の格子点の番号を意味する
（図４参照）。図８（ｂ）によれば、頂点番号Ｐ₀に、
その単位ブロックの代表点を対応させることによって、
単位ブロックモデル内の全ての頂点番号Ｐ_MNに対応する
格子点番号ｐ_nを求めることができる。すなわち、１つ
の単位ブロックのポリゴンを生成する際には、代表点
（すなわち、標準格子点）の座標を調べれば足りる。な
お、図８（ｂ）に示すＰ_MNとｐ_nの対応関係は、図４
（ａ）に示した広域ブロック内の格子点番号を適用した
ものである。

【００５６】単位ブロックの代表点（標準格子点）の座
標を求める処理は、以下のようにして行う。まず、地形
データの中から、所望のデータを読み出すために、各単
位ブロックの代表点が属する広域ブロックの格子座標
（Ｍ_X，Ｍ_Z）と、ローカル座標系における代表点の格子
座標（ｍ_LX，ｍ_LZ）とを算出する。具体的には、ワール
ド座標系における代表点の格子座標（ｍ_X，ｍ_Z）をそれ
ぞれｎｗで割り、その商と余りとを算出する。 Ｍ_X＝｛ｍ_X／ｎｗ｝の商； ｍ_LX＝｛ｍ_X／ｎｗ｝の余り Ｍ_Z＝｛ｍ_Z／ｎｗ｝の商； ｍ_LZ＝｛ｍ_Z／ｎｗ｝の余り …（１） そして、得られた広域ブロックの座標（Ｍ_X，Ｍ_Z）に対
応する広域データを全域データの中から読み出す。ま
た、読み出した広域データから、算出した代表点の格子
座標（ｍ_LX，ｍ_LZ）に対応する格子点番号ｐ_nおよび高
さを読み出す。

【００５７】ただし、広域データに記憶された格子点番
号ｐ_nに対応する座標は、ローカル座標系における格子
座標（ｍ_LX，ｍ_LZ）である。このため、ワールド座標系
における座標（Ｘ，Ｚ）に変換する必要がある。

【００５８】図９は、ポリゴンを構成する頂点の座標デ
ータを生成する処理を説明するための図である。（ａ）
は、頂点の組み合わせパターンの一例を示す図である。
同図に示すような組み合わせパターンの各頂点番号Ｐ_MN
に対して、該当する格子点番号ｐ_nを代入する（ｂ）。
そして、広域データから格子点番号に該当する座標デー
タを読み出し、ローカル座標上のポリゴンデータ１４０
を生成する（ｃ）。また、生成したポリゴンデータ１４
０における各頂点のｘ座標とｚ座標の値をそれぞれｗ倍
するとともに、該当する単位ブロックが属する広域ブロ
ックのワールド座標系における座標（ｎｗ・Ｍ_X，ｎｗ
・Ｍ_Z）を加算することによって、ポリゴンデータ１４
０の各座標の値をワールド座標系の値に変換し、ワール
ド座標系上のポリゴンデータ１４２を生成する（ｄ）。

【００５９】なお、図９では、説明の簡単の為に、格子
点番号ｐ_nに対応する格子座標を広域データから読み出
してローカル座表上のポリゴンデータ１４０を生成した
後に、各座標についてワールド座標系の値に変換するこ
ととして説明したが、格子点番号ｐ_nに対応する格子座
標（ｍ_LX，ｍ_LZ）を読み出しつつ、座標変換してワール
ド座標上のポリゴンデータ１４２を生成する構成にして
もよい。

【００６０】また、ポリゴンを構成する頂点（３次元座
標）の組み合わせパターンとして、遠景範囲と近景範囲
とでそれぞれ異なるパターンを設定する。すなわち、視
界範囲に係る単位ブロックを選択した後、各単位ブロッ
クについて、遠景範囲に属するか近景範囲に属するかを
判定し、その判定結果に基づいて対応する組み合わせパ
ターンを採用する。以下、単位ブロックが近景範囲に存
在する場合のパターンを近景パターン、遠景に存在する
場合のパターンを遠景パターンという。

【００６１】図１０（ａ）は、近景パターンの一例を示
す図である。同図によれば、単位ブロックが近景範囲に
属する場合には、単位ブロックに含まれる全ての格子点
をつなぎ合わせたポリゴンを生成することとなる。ま
た、図１０（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ遠景パター
ンを示す図である。遠景パターンでは、中間格子点を間
引き、標準格子点によってのみポリゴンを形成すること
となる。なお、図３（ａ）に示したポリゴンモデル１０
４は、図１０（ｂ）に示すパターンにより生成したもの
である。一方、図３（ｂ）に示したポリゴンモデル１０
６は、図１０（ｂ）および（ｃ）を、交互に組み合わせ
て生成したものである。遠景範囲において、図１０
（ｂ）と（ｃ）のいずれのパターンを採用するかについ
ては、単位ブロックの代表点の座標に対応付けて記憶す
ることとしてもよいし、ポリゴン生成処理の実行中にお
いて、代表点の格子点番号ｐ_nに応じて決定するといっ
た構成にしてもよい。

【００６２】また、単位ブロックが遠景と近景のいずれ
の範囲に属するかの判定は、単位ブロックの代表点と視
点との距離Ｄに基づいて行う。すなわち、代表点と視点
との距離Ｄを算出し、遠景範囲と近景範囲との境界とな
る距離Ｄ_Fと比較する。このとき、代表点‐視点間距離
Ｄが、境界の距離Ｄ_Fよりも小さい場合（Ｄ＜Ｄ_F）に
は、近景範囲に属するものと判定し、一方、大きい場合
（Ｄ＞Ｄ_F）には、遠景範囲に属するものと判定する。

【００６３】また、各ポリゴンのマッピング情報は、各
格子点の格子点番号ｐ_nとテクスチャの座標（ｕ，ｖ）
とを、単位ブロックモデルにおける頂点番号Ｐ_MNを介し
て対応付けることによって設定する。すなわち、単位ブ
ロックモデル内の各頂点番号Ｐ_MNに対して、テクスチャ
の座標Ｔ_MNを対応付ける。

【００６４】図１１は、頂点番号Ｐ_MNに対応するテクス
チャの座標Ｔ_MNを設定した一例を示す図であり、沿え字
によって頂点番号Ｐ_MNとの対応関係を示したものであ
る。また、テクスチャの一辺の大きさを１とし、座標を
（０，０）〜（１，１）によって表す。すなわち、近景
あるいは遠景のパターンに従ってポリゴンを生成する
と、広域データ内に記憶されたテクスチャの番号を読み
出して、ポリゴンの各頂点に対して属性としてその番号
を付加するとともに、単位ブロックモデルの各頂点番号
Ｐ_MNに対応するテクスチャの座標Ｔ_MNを付加する。この
ように、単位ブロックモデル上の頂点番号Ｐ_MNと、テク
スチャの読み出し位置を対応付けることによって、地形
データに記憶すべきデータ量を大幅に削減することがで
きる。

【００６５】なお、以上の説明では、個々に生成した複
数の広域データを仮想空間内にそれぞれ配置することに
よって、仮想空間全体の地形を定義することとして説明
した。しかし、隣合う広域ブロックが共有する格子線、
すなわち、ｎｗの間隔で引かれた広域格子線上の格子点
について、いずれの広域ブロックについて割り当てられ
た広域データを採用するかが問題となる。

【００６６】そこで、例えば、ローカル座標系における
広域ブロックのｎ番目の格子線上にある格子点について
は、ワールド座標系において隣接する広域ブロックに割
り当てられた広域データの中から読み出すように設定す
る。すなわち、図４（ａ）に示す広域ブロック１１０に
おいて、格子座標がｍ_LX＝ｎあるいはｍ_LZ＝ｎとなる格
子点の高さを読み出すときは、ワールド座標系において
隣接する広域ブロックの広域データに定義された高さの
値を参照することとする。また、格子座標が（ｍ_LX，ｍ
_LX）＝（ｎ，ｎ）となる格子点については、ワールド座
標系においてその格子点を代表点とする広域ブロックに
割り当てられた広域データを読み出し、格子座標（０，
０）に与えられた高さを適用するように設定する。

【００６７】補間処理 以上に説明したように、視界を単に遠景と近景とに分割
して、遠景に属する単位ブロック内の中間格子点を間引
いてポリゴンを生成した場合、以下の不都合が発生す
る。すなわち、近景と遠景の接合面において、遠景範囲
で無効となった中間格子点が、近景範囲では有効となる
ため、接合面の手前と奥とでポリゴンモデルの起伏に矛
盾が発生する。図１２は、遠景範囲と近景範囲との接合
面において発生し得る矛盾を強調して描いた図である。
同図によれば、遠景範囲では、頂点１７０，１７２が間
引かれ、各標準格子点における頂点を直線によって結ん
だポリゴン１５０，１５２を構成する。一方、近景範囲
では、頂点１７０，１７２を用いてポリゴンを生成する
ため、接合面において隙間１６０，１６２が発生してい
る。この場合において、近景範囲における頂点１７０，
１７２をも間引くことにより、隙間１６０，１６２を無
くすといった方法も考えられる。しかし、この処置を採
用すると、視点の位置を急速に変化させた場合、視点と
一定の距離隔てた位置の地形が急激に変化するように見
え、違和感を禁じえない。

【００６８】そこで、近景範囲内に存在する中間格子点
に与えられた高さに対して、遠景と近景との起伏の矛盾
を解消するための補間処理を施す。すなわち、中間格子
点の高さの値を、標準格子点のみによって構成したポリ
ゴンの高さの値に近づける。なお、近景範囲の内、この
補間処理を施す範囲を補間範囲ということとする。

【００６９】具体的には、まず、補間範囲における中間
格子点の高さを変更する割合を決定する。変更する割合
は、中間格子点と視点との距離に応じて決定する。図１
３は、仮想空間の平面図（Ｘ−Ｚ平面）であり、視点１
８０に対する距離の関係を示したものである。したがっ
て、同図に示す各距離は、仮想空間をＸ−Ｚ平面上に平
行投影した場合の視点に対する距離を示すものであり、
視点の高度は加味されていない。本実施の形態では、同
図に示すように、視点からの距離Ｄ_Fによって視界を近
景と遠景とに分割するとともに、視点１８０からの距離
Ｄ_C（＜Ｄ_F）の範囲を設定し、距離Ｄ_Fと距離Ｄ_Cによっ
て囲まれる範囲△Ｄ＝Ｄ_F−Ｄ_Cを補間範囲とする。ま
た、中間格子点の高さを変更する割合ηは、視点１８０
と中間格子点との距離Ｄが距離Ｄ_Cに近ければ近い程小
さく、距離Ｄ_Fに近い程大きくなるように設定する。例
えば、 η＝（Ｄ−Ｄ_C）／△Ｄ …（２） といった具合に設定する。

【００７０】図１４は、格子間隔ｗによって区切られた
仮想空間の斜視図であり、補間範囲に属する任意の中間
格子点１９０と、中間格子点１９０に隣接する２つの標
準格子点１９２，１９４を示すものである。同図におい
て、まず、広域データから標準格子点１９２と１９４の
高さデータを読み出し、線分１９６を算出する。次い
で、線分１９６の中点の座標１９８を算出することによ
って、中間格子点１９０が遠景範囲に属する場合におけ
る高さｈ_Fを算出する。また、広域データから中間格子
点１９０の高さデータｈ_Cを読み出して、以下の式に代
入して、高さｈを決定する。 ｈ＝（ｈ_F−ｈ_C）×η＋ｈ_C …（３） このように、中間範囲に属する中間格子点の高さを視点
からの距離に応じて変更することによって、徐々に近景
のモデルから遠景のモデルへと変化させることが可能と
なる。

【００７１】（４）構成 続いて、本実施の形態を実現可能な機能ブロック構成に
ついて説明する。図１５は、本実施の形態における機能
ブロックの一例を示す図である。同図において、機能ブ
ロックは、主に、操作部１０と、処理部２０と、表示部
３０と、情報記憶媒体４０とから構成される。

【００７２】操作部１０は、プレーヤがゲームにおける
自キャラクタの操作や、ゲームの開始／中止の指示、選
択画面における選択項目の入力等を実行するためのもの
であり、キーボードやマウス、ゲームコントローラ等に
より実現可能である。

【００７３】処理部２０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、音処理等の各種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）、あるいはＡ
ＳＩＣ（ゲートアレイ等）等のハードウェアや、所与の
プログラムにより実現できる。また、処理部２０には、
主に、ゲーム演算部２２、画像生成部２４が含まれる。

【００７４】ゲーム演算部２２は、ゲームの進行処理、
選択画面の設定処理、仮想空間上での各オブジェクトや
キャラクタの位置や向きを決定する処理、視点の位置や
視線方向、視界等を求める処理等、種々のゲーム処理を
操作部１０から入力される操作信号や、情報記憶媒体４
０から読み出すゲームプログラム４２内のゲーム演算プ
ログラム４２０等に基づいて実行する。また、ゲーム演
算部２２は、本発明に係る処理を実行するための、ポリ
ゴン生成部２２０、補間処理部２２２を含む。

【００７５】ポリゴン生成部２２０は、ゲーム演算部２
２から、ワールド座標系における視点の位置と視界とが
入力されると、視界内に存在する単位ブロックを判定す
る処理を行う。また、各単位ブロックの代表点と視点と
の距離を算出し、近景と遠景との境界線の距離Ｄ_Fと比
較することによって、各単位ブロックが遠景／近景のい
ずれの範囲に属するものかを判定する。また、近景範囲
に存在するものとして判定した単位ブロックについて
は、更に、距離Ｄ_Cと比較することによって、その単位
ブロックが補間範囲に存在するか否かを判定する。補間
範囲に存在するものとして判定した場合には、その単位
ブロック内の各中間格子点の視点との距離Ｄを算出し、
補間処理部２２２に出力する。

【００７６】また、ポリゴン生成部２２０は、遠景／近
景の判定結果に基づいて、単位ブロック毎にポリゴンを
生成する処理を実行する。すなわち、近景と判定された
単位ブロックについては、近景パターンを用いてポリゴ
ンを生成する。一方、遠景と判定された単位ブロックに
ついては、遠景パターンを用いてポリゴンを生成する。
そして、生成したポリゴンを画像生成部２４に出力す
る。なお、補間範囲に属するものとして判定された単位
ブロック内のポリゴンについては、補間処理部２２２に
よる補間処理を待って、画像生成部２４に出力する。

【００７７】なお、ポリゴン生成部２２０は、各ポリゴ
ンを生成すると、各頂点の座標に対して、広域データか
ら読み出したテクスチャ番号と、色情報と、および、単
位ブロックモデルにおける頂点番号Ｐ_MNに対応するテク
スチャの座標Ｔ_MNとを属性として付加する。

【００７８】補間処理部２２２は、ポリゴン生成部２２
０から入力された各中間格子点の距離Ｄに基づいて、中
間格子点の高さの値を変更する処理を実行する。すなわ
ち、距離Ｄを式（２）に代入することによって、予め定
義された高さの値ｈ_Cを変更する割合θを決定する。ま
た、その中間格子点が属する単位ブロックが遠景範囲に
位置する場合における高さｈ_Fを算出する。そして、中
間格子点に予め与えられた高さｈ_Cと、算出した高さｈ_F
と、変更する割合θとを式（３）に代入することによっ
て、中間格子点の高さｈを決定する。そして、算出した
補間後の中間格子点の高さｈをポリゴン生成部２２０に
より生成されたポリゴンの該当する頂点に代入する。

【００７９】画像生成部２４は、ゲーム演算部２２から
入力される指示信号、各種座標データに基づき、ゲーム
画像を生成する処理を実行するものであり、ＣＰＵ、Ｄ
ＳＰ、画像生成専用のＩＣ、メモリなどのハードウェア
により構成される。具体的には、画像生成部２４は、前
方、後方クリッピングを実行してビューボリュームを決
定する処理、各ポリゴンに対する座標変換および視点と
光源に基づく輝度計算処理等のジオメトリ処理と、色補
間処理、陰面消去処理等のレンダリング処理を実行する
ことによりゲーム画像を生成する。そして、生成したゲ
ーム画像を画像データとして表示部３０に出力して表示
させる。なお、表示部３０は、画像生成部２４から入力
される画像データを表示画面に表示させるものである。

【００８０】また、画像生成部２４は、ポリゴン生成部
２２０から入力されたポリゴンに対し、各頂点の座標に
付加された属性（テクスチャ番号、座標Ｔ_MN、色情報）
に基づいて、テクスチャをマッピングするとともに、指
定された色を与える処理を実行する。

【００８１】情報記憶媒体４０は、ゲーム装置の駆動に
係るプログラムやゲームを実行するためのプログラムや
データを記憶するためのものであり、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲ
ームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、メモ
リ、ハードディスク等のハードウェアにより実現でき
る。なお、情報記憶媒体４０は、主に、所与のゲームを
実行するためのゲームプログラム４２、地形表現プログ
ラム４４、地形データ４６を記憶する。なお、ゲームプ
ログラム４２には、ゲーム演算部２２が所与のゲームシ
ナリオに沿ってゲームを実行するためのプログラムや、
画像生成部２４がジオメトリ処理やレンダリング処理を
実行するために必要な情報が含まれる。

【００８２】また、地形表現プログラム４４は、後述す
るフローチャートに基づく地形表現処理を実行するため
のプログラムであり、地形データには、図５に示した全
域データ４６０と、図４に示した広域データ４６２とが
含まれる。更に、情報記憶媒体には、単位ブロック毎に
マッピングするテクスチャが記憶される（不図示）。

【００８３】次に、ポリゴン生成部２２０、補間処理部
２２２により実行される地形表現処理について、図１６
に示すフローチャートを用いて以下に説明する。なお、
本処理は、１フレーム毎に実行するものである。

【００８４】同図において、ポリゴン生成部２２０は、
視界内に該当する単位ブロックを判定する（ステップＳ
１）。そして、視界内に存在するものとして判定された
単位ブロックの中から未処理の単位ブロックを１つ選択
し（ステップＳ２）、視点に対するその単位ブロックの
代表点の距離Ｄを算出する（ステップＳ３）。また、位
置判定部２２０は、算出した代表点の距離Ｄと、近景と
遠景との境界位置の距離Ｄ_Fとを比較し、当該単位ブロ
ックが遠景範囲に属するか否かを判定する（ステップＳ
４）。

【００８５】ステップＳ４において、当該単位ブロック
を遠景範囲に属するものと判定した場合には、ポリゴン
生成部２２０は、遠景パターンに従って当該単位ブロッ
ク内の各格子点についてポリゴンを生成し（ステップＳ
５）、ステップＳ９に移行する。一方、ステップＳ４に
おいて、当該単位ブロックを近景範囲に属するものとし
て判定した場合には、近景パターンに従って当該単位ブ
ロック内の各格子点についてポリゴンを生成する（ステ
ップＳ６）。また、近景範囲に属するものと判定した場
合には、当該単位ブロックが補間範囲に属するか否かを
判定する（ステップＳ７）。補間範囲に属しない場合に
は、ステップＳ９に移行する。

【００８６】一方、ステップＳ７において、補間範囲に
属するものと判定した場合には、ポリゴン生成部２２０
は、仮想空間における各中間格子点と視点との距離Ｄを
算出し、得られた結果を補間処理部２２２に出力する。
補間処理部２２２は、ポリゴン生成部２２０から入力さ
れた中間格子点の距離Ｄに基づいて、中間格子点に予め
与えられた高さの値を変更し（ステップＳ８）、ポリゴ
ン生成部２２０によって生成されたポリゴンの該当する
座標に代入する。

【００８７】そして、ポリゴン生成部２２０は、ステッ
プＳ２〜Ｓ８の工程により生成されたポリゴンを画像生
成部２４に出力する（ステップＳ９）。更に、視界に係
るすべての単位ブロックについて処理が完了したか否か
を判定し（ステップＳ１０）、未処理の単位ブロックが
存在する場合には、ステップＳ２に戻ってポリゴンを生
成する処理を実行する。一方、視界に係るすべての単位
ブロックについて処理が完了した場合には、本処理を終
了する。

【００８８】（５）ハードウェア構成 次に、本実施の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１７を用いて説明する。同図に示す装
置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１０
０４、情報記憶媒体１００６、音生成ＩＣ１００８、画
像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０１２、１０１４
が、システムバス１０１６により相互にデータ入出力可
能に接続されている。そして、画像生成ＩＣ１０１０に
は、表示装置１０１８が接続され、音生成ＩＣ１００８
には、スピーカ１０２０が接続され、Ｉ／Ｏポート１０
１２には、コントロール装置１０２２が接続され、Ｉ／
Ｏポート１０１４には、通信装置１０２４が接続されて
いる。

【００８９】情報記憶媒体１００６は、図１５に示す情
報記憶媒体４０に相応するものであり、プログラム、表
示物を表現するための画像データ、音データ、プレイデ
ータ等が主に格納されるものである。例えば、家庭用ゲ
ーム装置では、ゲームプログラム等を格納する情報記憶
媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＤＶＤ等
が用いられ、プレイデータを格納する情報記憶媒体とし
てメモリカードなどが用いられる。また、業務用ゲーム
装置では、ＲＯＭ等のメモリやハードディスクが用いら
れ、この場合には、情報記憶媒体１００６は、ＲＯＭ１
００２になる。

【００９０】コントロール装置１０２２は、図１に示す
ゲームコントローラ１２０２、１２０４に相当するもの
であり、プレーヤがゲーム進行に応じて行う判断の結果
を装置本体に入力するための装置である。

【００９１】情報記憶媒体１００６に格納されるプログ
ラム、ＲＯＭ１００２に格納されるシステムプログラム
（装置本体の初期化情報等）、コントロール装置１０２
２によって入力される信号等に従って、ＣＰＵ１０００
は、装置全体の制御や各種データ処理を行う。ＲＡＭ１
００４は、このＣＰＵ１０００の作業領域等として用い
られる記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲＯＭ
１００２の所与の内容、あるいはＣＰＵ１０００の演算
結果が格納される。

【００９２】更に、この種の装置には、音生成ＩＣ１０
０８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていて、ゲー
ム音やゲーム画像の好適な出力が行えるようになってい
る。音生成ＩＣ１００８は、情報記憶媒体１００６やＲ
ＯＭ１００２に記憶される情報に基づいて効果音やバッ
クグラウンド音楽等のゲーム音を生成する集積回路であ
り、生成されたゲーム音は、スピーカ１０２０によって
出力される。また、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１
００４、ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６等から
出力される画像情報に基づいて表示装置１０１８に出力
するための画素情報を生成する集積回路である。また表
示装置１０１８は、ＣＲＴやＬＣＤ、ＴＶ、プラズマデ
ィスプレイ、プロジェクター等により実現される。

【００９３】また、通信装置１０２４は、ゲーム装置内
部で利用される各種の情報を外部とやり取りするもので
あり、他のゲーム装置と接続されてゲームプログラムに
応じた所与の情報を送受したり、通信回線を介して、ゲ
ームプログラム等の情報を送受すること等に利用され
る。すなわち、本発明に係る処理を実行するためのプロ
グラムを、通信回線を介して外部機器から取得し、情報
記憶媒体１００６内に記憶する構成にしてもよい。

【００９４】また、上記説明した種々の処理は、図１６
に示すフローチャートに示した処理等を行うためのプロ
グラム等を含むプログラムを格納した情報記憶媒体１０
０６と、該プログラムに従って動作するＣＰＵ１００
０、画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等によ
って実現される。なお、画像生成ＩＣ１０１０、音生成
ＩＣ１００８等で行われる処理は、ＣＰＵ１０００ある
いは汎用のＤＳＰ等によりソフトウェア的に行ってもよ
い。

【００９５】なお、上記説明では、図１に示す家庭用の
ゲーム装置に本発明を適用させるものとして説明した
が、図１８に示すように、ホスト装置１３００と、この
ホスト装置１３００と通信回線１３０２を介して接続さ
れる端末１３０４−１〜１３０４−ｎとを含むゲーム装
置に本発明を適用してもよい。

【００９６】この場合、図１５に示す情報記憶媒体４０
に記憶されるゲームプログラム４２や、地形表現プログ
ラム４４、地形データ４６等は、例えば、ホスト装置１
３００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。また、端末１３０４−１〜１３０４−ｎが、ＣＰ
Ｕ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ、を有し、スタンドアロ
ーンでゲーム画像、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１３０
４−１〜１３０４−ｎに配送される。一方、スタンドア
ロー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。

【００９７】図１９は、本実施の形態を業務用ゲーム装
置５００に適用した場合の例を示す図である。この業務
用ゲーム装置５００は、プレーヤがスピーカ５０６から
出力される音を聞きながら、操作ボタン５０４を操作す
ることによって、ディスプレイ５０２上に表示されるキ
ャラクタを操作して所与のゲームを楽しむ装置である。
業務用ゲーム装置５００に内蔵されるシステム基板５０
８には、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装さ
れている。そして、図１５に示す情報記憶媒体４０に記
憶される情報は、システム基板５０８上の情報記憶媒体
であるメモリ５１０に格納される。

【００９８】なお、本発明は、上記実施の形態で説明し
たものに限らず、種々の変形実施が可能である。例え
ば、本実施の形態では、単位ブロックを、四隅を標準格
子点とする９つの格子点からなる正方形のブロックとし
て説明したが、図２０（ａ）に示すように、四隅を標準
格子点とする１６個の格子点からなるブロックであって
もよいし、（ｂ）に示すように、１２個の格子点を含む
矩形のブロックであってもかまわない。

【００９９】また、本実施の形態では、全ての広域デー
タについて、ローカル座標系における格子間隔を一定に
することとして説明したが、異なるように設定してもよ
い。例えば、格子間隔がｗ，２ｗ，３ｗ，…といった具
合に異なる間隔を持つ広域データを設定し、図２１に示
すように、全域データにおいて広域データ番号と対応付
けて格子間隔を記憶する。更に、ゲーム実行中におい
て、単位ブロックを選択する処理を実行する際には、ま
ず、視界範囲に係る広域ブロックを判定した後、対応す
る広域データおよび格子間隔を読み出して、単位ブロッ
クを決定する処理を実行する。このように、格子間隔が
異なる広域データを設定することによって、同一のゲー
ムステージにおいて、なだらかな地形と、険しい地形と
を異なる格子間隔で表現することが可能となり、より合
理的な処理を実行することが可能となる。

【０１００】また、遠景と近景との境界距離Ｄ_Fや、補
間範囲△Ｄ＝Ｄ_F−Ｄ_Cを固定的な値として説明したが、
プレーヤの操作対象となる戦闘機の高度や速度に応じて
変更可能な構成にしてもよい。例えば、視点がある程度
高い位置に存在する場合や、飛行速度が速い場合には、
その高度や速度に応じて近景の範囲を狭く設定してもよ
い。逆に飛行速度が遅い場合には、近景範囲および補間
範囲を広く設定し、より滑らかに地形が簡略化されるよ
うに設定してもよい。

【０１０１】

【発明の効果】本発明によれば、２次元格子の高さ情報
を記憶するだけで、ゲーム実行中において、必要な範囲
のポリゴンモデルを生成することが可能となる。また、
視界の範囲を遠景範囲と近景範囲とに分割し、遠景範囲
については、所定の格子点を間引いてポリゴンを生成す
ることとした。したがって、詳細について描く必要のな
い遠景の地形については、頂点の数を削減して簡略化し
て画像を生成することが可能となる。また、近景範囲に
存在する格子点について、遠景と近景とのポリゴンモデ
ルにギャップが生じないように、所定の格子点に対して
与えられた高さの値を変更することとした。したがっ
て、違和感を与えることなく、遠景の地形を簡略化する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の
一例を示す図である。

【図２】（ａ）は、地形データの模式図である。（ｂ）
は、ポリゴンモデルの一例を示す図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ遠景範囲に属する
場合のポリゴンモデルの一例を示す図である。

【図４】（ａ）は、広域ブロックの一例を示す図であ
る。（ｂ）は、広域データの一例を示す図である。

【図５】（ａ）は、仮想空間をｎｗの格子に区切った一
例を示す図である。（ｂ）は、全域データの一例を示す
図である。

【図６】視界範囲を示す図である。

【図７】単位ブロックを判定する処理を説明するための
図である。

【図８】単位ブロックモデルの一例を示す図である。

【図９】ポリゴンの座標データを生成する処理の概念を
示す図である。

【図１０】（ａ）は、近景パターンの一例を示す図であ
る。（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ遠景パターンを示す図
である。

【図１１】単位ブロックモデルとテクスチャとの対応関
係を示す図である。

【図１２】遠景と近景の境界面において発生しうる矛盾
の一例を示す図である。

【図１３】遠景範囲と近景範囲、および、補間範囲を説
明するための図である。

【図１４】補間処理について説明するための図である。

【図１５】本実施の形態を実行可能なブロック構成を説
明するための図である。

【図１６】地形表現処理を説明するためのフローチャー
トである。

【図１７】本実施の形態を実現可能なハード構成の一例
を示す図である。

【図１８】ホスト装置と通信回線を介して接続されるゲ
ーム端末に本実施の形態を適用した場合の一例を示す図
である。

【図１９】本発明を業務用のゲーム装置に適用した場合
の一例を示す図である。

【図２０】単位ブロックの変形例を示す図である。

【図２１】全域データの変形例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 操作部 ２０ 処理部 ２２ ゲーム演算部 ２２０ ポリゴン生成部 ２２２ 補間処理部 ２４ 画像生成部 ３０ 表示部 ４０ 情報記憶媒体 ４２ ゲームプログラム ４４ 地形表現プログラム ４６ 地形データ ４６０ 全域データ ４６２ 広域データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 15/00 G06T 17/00 A63F 13/00

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータに、所与の視点から見た仮想
   空間の画像を生成して所与のゲームを実行させるための
   プログラムであって、 所与の２次元格子を前記仮想空間の所与の２次元平面に
   割り当てる割当手段、 前記２次元格子と、前記２次元格子の各格子点の、当該
   ２次元格子に対する垂直方向位置情報とに基づいて、前
   記仮想空間に割り当てられた２次元平面の各格子点の３
   次元座標を決定する格子点座標決定手段、 前記格子点座標決定手段により決定された格子点の３次
   元座標に基づいて、プリミティブ面を形成するプリミテ
   ィブ面形成手段、 前記２次元格子の格子点を、標準格子点と中間格子点と
   に識別する識別手段、 前記各中間格子点を、有効または無効に設定する設定手
   段、 前記中間格子点の垂直方向位置情報を変更する変更手段
   として前記コンピュータを機能させるとともに、 前記プリミティブ面形成手段が、前記格子点の内、標準
   格子点と、前記設定手段により設定された有効な中間格
   子点との３次元座標に基づいて、プリミティブ面を形成
   するように前記コンピュータを機能させ、 前記変更手段が、中間格子点の垂直方向位置情報を、当
   該中間格子点の周囲の標準格子点の垂直方向位置情報に
   基づいて変更するように前記コンピュータを機能させる
   ためのプログラム 。
2. 【請求項２】コンピュータに、所与の視点から見た仮想
   空間の画像を生成して所与のゲームを実行させるための
   プログラムであって、 所与の２次元格子を前記仮想空間の所与の２次元平面に
   割り当てる割当手段、 前記２次元格子と、前記２次元格子の各格子点の、当該
   ２次元格子に対する垂直方向位置情報とに基づいて、前
   記仮想空間に割り当てられた２次元平面の各格子点の３
   次元座標を決定する格子点座標決定手段、 前記格子点座標決定手段により決定された格子点の３次
   元座標に基づいて、プリミティブ面を形成するプリミテ
   ィブ面形成手段、 前記２次元格子の格子点を、標準格子点と中間格子点と
   に識別する識別手段、 前記各中間格子点を、有効または無効に設定する設定手
   段、 前記中間格子点の垂直方向位置情報を変更する変更手段
   として前記コンピュータを機能させるとともに、 前記プリミティブ面形成手段が、前記格子点の内、標準
   格子点と、前記設定手段により設定された有効な中間格
   子点との３次元座標に基づいて、プリミティブ面を形成
   するように前記コンピュータを機能させ、 前記変更手段が、前記中間格子点の前記垂直方向位置情
   報を変更する割合を、当該中間格子点と前記所与の視点
   との距離に応じて決定するように前記コンピュータを機
   能させるためのプログラム。
3. 【請求項３】請求項２に記載のプログラムであって、 前記変更手段が、中間格子点の垂直方向位置情報を、当
   該中間格子点の周囲の標準格子点の垂直方向位置情報に
   基づいて変更するように前記コンピュータを機能させる
   ためのプログラム。
4. 【請求項４】請求項１から３のいずれか一項に記載のプ
   ログラムであって、 前記設定手段が、前記中間格子点の内、前記所与の視点
   からの距離が所与の距離を超える中間格子点を無効と
   し、前記所与の距離内の中間格子点を有効として設定す
   るように前記コンピュータを機能させるためのプログラ
   ム。
5. 【請求項５】請求項１から４のいずれか一項に記載のプ
   ログラムであって、 前記識別手段が、所与の識別パターンを前記２次元格子
   に展開することによって、標準格子点と中間格子点とに
   識別するように前記コンピュータを機能させ、 前記プリミティブ面形成手段が、前記展開された識別パ
   ターン毎にプリミティブ面を形成するように前記コンピ
   ュータを機能させるためのプログラム。
6. 【請求項６】請求項５に記載のプログラムであって、 前記プリミティブ面形成手段によって形成された前記識
   別パターン毎のプリミティブ面に対して、当該識別パタ
   ーン毎に、所与のテクスチャをマッピングするマッピン
   グ手段、として前記コンピュータを更に機能させるため
   のプログラム。
7. 【請求項７】請求項１から６のいずれか一項に記載のプ
   ログラムであって、 所与の数の格子点に対する複数種類の垂直方向位置情報
   パターンを、前記２次元格子に適用することにより、前
   記各格子点の垂直方向位置情報を設定する手段、として
   前記コンピュータを更に機能させるとともに、 前記格子点座標決定手段が、前記２次元格子と、前記設
   定された前記各格子点の垂直方向位置情報とに基づい
   て、各格子点の３次元座標を決定する、ように前記コン
   ピュータを機能させるためのプログラム。
8. 【請求項８】請求項１から７のいずれか一項に記載のプ
   ログラムであって、 前記プリミティブ面形成手段により形成されるプリミテ
   ィブ面は地形を構成するプリミティブ面であることを特
   徴とするプログラム。
9. 【請求項９】請求項１から８のいずれか一項に記載のプ
   ログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な情報記
   憶媒体。
10. 【請求項１０】仮想空間の所与の視点に基づく画像を生
    成し、生成した画像を表示させることで所与のゲームを
    実行するゲーム装置であって、 所与の２次元格子を前記仮想空間の所与の２次元平面に
    割り当てる割当手段と、 前記２次元格子と、前記２次元格子の各格子点の、当該
    ２次元格子に対する垂直方向位置情報とに基づいて、前
    記仮想空間に割り当てられた２次元平面の各格子点の３
    次元座標を決定する格子点座標決定手段と、 前記格子点座標決定手段により決定された格子点の３次
    元座標に基づいて、プリミティブ面を形成するプリミテ
    ィブ面形成手段と、 前記２次元格子の格子点を、標準格子点と中間格子点と
    に識別する識別手段と、 前記各中間格子点を、有効または無効に設定する設定手
    段と、 前記中間格子点の垂直方向位置情報を変更する変更手段
    と、 を備えるとともに、 前記プリミティブ面形成手段が、前記格子点の内、標準
    格子点と、前記設定手段により設定された有効な中間格
    子点との３次元座標に基づいて、プリミティブ面を形成
    し、前記変更手段が、中間格子点の垂直方向位置情報を、当
    該中間格子点の周囲の標準格子点の垂直方向位置情報に
    基づいて変更することを特徴とするゲーム装置。
11. 【請求項１１】仮想空間の所与の視点に基づく画像を生
    成し、生成した画像を表示させることで所与のゲームを
    実行するゲーム装置であって、 所与の２次元格子を前記仮想空間の所与の２次元平面に
    割り当てる割当手段と、 前記２次元格子と、前記２次元格子の各格子点の、当該
    ２次元格子に対する垂直方向位置情報とに基づいて、前
    記仮想空間に割り当てられた２次元平面の各格子点の３
    次元座標を決定する格子点座標決定手段と、 前記格子点座標決定手段により決定された格子点の３次
    元座標に基づいて、プリミティブ面を形成するプリミテ
    ィブ面形成手段と、 前記２次元格子の格子点を、標準格子点と中間格子点と
    に識別する識別手段と、 前記各中間格子点を、有効または無効に設定する設定手
    段と、 前記中間格子点の垂直方向位置情報を変更する変更手段
    と、 を備えるとともに、 前記プリミティブ面形成手段が、前記格子点の内、標準
    格子点と、前記設定手段により設定された有効な中間格
    子点との３次元座標に基づいて、プリミティブ面を形成
    し、 前記変更手段が、前記中間格子点の前記垂直方向位置情
    報を変更する割合を、当該中間格子点と前記所与の視点
    との距離に応じて決定することを特徴とするゲ ーム装
    置。
12. 【請求項１２】請求項１１に記載のゲーム装置であっ
    て、 前記変更手段が、中間格子点の垂直方向位置情報を、当
    該中間格子点の周囲の標準格子点の垂直方向位置情報に
    基づいて変更することを特徴とするゲーム装置。
13. 【請求項１３】請求項１０から１２のいずれか一項に記
    載のゲーム装置であって、 前記設定手段が、前記中間格子点の内、前記所与の視点
    からの距離が所与の距離を超える中間格子点を無効と
    し、前記所与の距離内の中間格子点を有効として設定す
    ることを特徴とするゲーム装置。
14. 【請求項１４】請求項１０から１３のいずれか一項に記
    載のゲーム装置であって、 前記識別手段が、所与の識別パターンを前記２次元格子
    に展開することによって、標準格子点と中間格子点とに
    識別し、 前記プリミティブ面形成手段が、前記展開された識別パ
    ターン毎にプリミティブ面を形成することを特徴とする
    ゲーム装置。
15. 【請求項１５】請求項１４に記載のゲーム装置であっ
    て、 前記プリミティブ面形成手段によって形成された前記識
    別パターン毎のプリミティブ面に対して、当該識別パタ
    ーン毎に、所与のテクスチャをマッピングするマッピン
    グ手段、を更に備えることを特徴とするゲーム装置。
16. 【請求項１６】請求項１０から１５のいずれか一項に記
    載のゲーム装置であって、 所与の数の格子点に対する複数種類の垂直方向位置情報
    パターンを、前記２次元格子に適用することにより、前
    記各格子点の垂直方向位置情報を設定する手段を更に備
    えるとともに、 前記格子点座標決定手段が、前記２次元格子と、前記設
    定された前記各格子点の垂直方向位置情報とに基づい
    て、各格子点の３次元座標を決定することを特徴 とする
    ゲーム装置。
17. 【請求項１７】請求項１０から１６のいずれか一項に記
    載のゲーム装置であって、 前記プリミティブ面形成手段により形成されるプリミテ
    ィブ面は地形を構成するプリミティブ面であることを特
    徴とするゲーム装置。