JP4443012B2 - 画像生成装置、方法および記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ・ゲーム等においてゲーム内の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、一層現実感に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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像請生成装置は、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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、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、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且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且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。
【００１２】
請求項２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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、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、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。
【００１３】
請求項３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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、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、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。
【００１４】
請求項４記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし３のいずれかににおいて、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透明度を高くすることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし４のいずれかににおいて、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、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６記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし４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、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、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。
【００２４】
請求項７記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし６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ることができる。
【００２５】
請求項８記載の発明の画像生成装置は、請求項７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９記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし８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１０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画像生成装置のコンピュータに生成させる画像生成方法であって、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、前記画像生成装置の影オブジェクト生成手段が、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且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且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。
【００３０】
請求項１１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画像生成装置の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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、前記画像生成装置の影オブジェクト生成手段が、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且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且つ前記平行投影による影を拡大させ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。
【００３３】
【発明の実施の形態】
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）が透けて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】
以上より、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。
【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。例えば地色が茶色であった場合、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。
【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。
【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】
【数１】
【００８６】
【数２】
【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】
【数３】
【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、腰の直下の基準点（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、犬や猫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。
【０１０６】
【発明の効果】
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】
【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。
【符号の説明】
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。
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ・ゲーム等においてゲーム内の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、一層現実感に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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像請生成装置は、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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、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、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且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且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。
【００１２】
請求項２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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、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、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。
【００１３】
請求項３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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、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、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。
【００１４】
請求項４記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし３のいずれかににおいて、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透明度を高くすることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし４のいずれかににおいて、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、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６記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし４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、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、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。
【００２４】
請求項７記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし６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ることができる。
【００２５】
請求項８記載の発明の画像生成装置は、請求項７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９記載の発明の画像生成装置は、請求項１ないし８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１０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画像生成装置のコンピュータに生成させる画像生成方法であって、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、前記画像生成装置の影オブジェクト生成手段が、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且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且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。
【００３０】
請求項１１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画像生成装置の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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、前記画像生成装置の影オブジェクト生成手段が、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且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且つ前記平行投影による影を拡大させ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。
【００３３】
【発明の実施の形態】
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）が透けて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】
以上より、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。
【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。例えば地色が茶色であった場合、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。
【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。
【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】
【数１】
【数２】
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】
【数３】
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、腰の直下の基準点（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、犬や猫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。
【０１０６】
【発明の効果】
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】
【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。
【符号の説明】
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。
Claims (11)
- 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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、 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、
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且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且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。 - 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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、
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、
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。 - 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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、
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、
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１ないし３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１ないし４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、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、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１ないし４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、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、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１ないし６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７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１ないし８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。
- 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画像生成装置のコンピュータに生成させる画像生成方法であって、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、
前記画像生成装置の影オブジェクト生成手段が、
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且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且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方法。 - 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画像生成装置の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、該３次元物体は該画像生成装置の画像表示部上に生成され、該３次元物体の動きは該画像生成装置の入力操作部からの入力により操作されるものであり、
前記画像生成装置の影オブジェクト生成手段が、
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且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且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。
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