JPH07178243A

JPH07178243A - ３次元シミュレータ装置及びこれに用いられるマップ設定方法

Info

Publication number: JPH07178243A
Application number: JP5347368A
Authority: JP
Inventors: Takashi Iwase; 隆岩瀬; Atsushi Yuhara; 敦湯原
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-07-18

Abstract

(57)【要約】【目的】少ないデータ量でリアルタイムに高品質の疑
似３次元画像を形成できる３次元シミュレータ装置及び
これに用いられるマップ設定方法を実現すること。【構成】本３次元シミュレータ装置は、マップオブジ
ェクトの配置の設定を行うマップ設定部１１０と、この
マップ設定部１１０の設定により配置されたマップオブ
ジェクトの画像情報を少なくとも記憶するオブジェクト
画像情報記憶部２００とを含んで構成される。そして、
マップ設定部１１０により設定されるマップの全部又は
一部は、同一のマップオブジェクトを繰り返し並べて配
置することにより形成されている。これによりオブジェ
クト画像情報記憶部２００の記憶容量を非常に少なくす
ることができ、ハードウェアの小規模化、処理の高速化
を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の移動体により仮
想３次元空間を移動できる３次元シミュレータ装置及び
これに用いられるマップ設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定のマップ上を所定の移動体に
て移動する３次元ドライビングゲーム、３次元ドライビ
ングシミュレータ等を形成できる３次元シミュレータ装
置として図１３に示されるような構成の装置が知られて
いる。この３次元シミュレータ装置は、図１３に示すよ
うに操作部５１０、仮想３次元空間演算部５００、画像
合成部５１２、ＣＲＴ５１８により構成される。ここ
で、仮想３次元空間演算部５００は、仮想３次元空間設
定のための演算を行うものであり、中央処理部５０２、
仮想３次元空間設定部５０４を含んで構成される。ま
た、画像合成部５１２は、仮想３次元空間設定部５０４
からの仮想３次元空間設定情報にしたがい、実際に操作
者、例えばプレーヤから見える疑似３次元画像の形成を
行うものであり、画像供給部５１４、画像形成部５１６
により構成される。

【０００３】次に、この従来例の動作を説明する。プレ
ーヤからの操作信号は操作部５１０を介して仮想３次元
空間設定部５０４に入力される。図１４には、この３次
元シミュレータ装置により形成される仮想３次元空間
（ゲームフィールド）の一例が示される。即ち、仮想３
次元空間設定部５０４は、操作信号及びあらかじめ記憶
されたプログラムにしたがって、コース５５０、山５５
４、５５６、並木５５８等を表現するマップオブジェク
ト、レーシングカー５５９等を表現する移動体オブジェ
クトの配置の設定を行う。これらの設定情報は仮想３次
元空間設定情報として画像供給部５１４に出力される。
なお、この場合、３次元シミュレータ装置全体の制御は
中央処理部５０２により行われることになる。

【０００４】画像供給部５１４では、前記の仮想３次元
空間設定情報に基づいて絶対座標系での画像情報が形成
される。これらの画像情報はオブジェクト画像情報記憶
部５１５から前記仮想３次元空間設定情報に基づいて対
応するオブジェクト画像情報を読み出すことにより形成
される。そして、形成された画像情報に対して、絶対座
標系から視点座標系の座標変換、視野外にあるデータを
除去するクリッピング処理、スクリーン座標系への透視
変換及びソーティング処理等の処理が行われ、画像形成
部５１６へと出力される。

【０００５】画像形成部５１６では、これらの入力デー
タから実際にプレーヤから見えるべき疑似３次元画像の
形成が行われる。つまり、画像供給部５１４から入力さ
れたデータは、ポリゴンの頂点情報等から構成される画
像情報として表現されているため、画像形成部５１６で
は、このポリゴンの頂点情報等からポリゴン内部の画像
情報の形成が行われる。そして、処理後のデータは、Ｃ
ＲＴ５１８に出力され、疑似３次元画像が形成されるこ
とになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】さて、以上の従来例で
は、仮想３次元空間を構成するマップの設定は、コース
５５０、山５５４、５５６、並木５５８等を表す形状の
異なるマップオブジェクトを、仮想３次元空間内の所定
位置に配置することにより行っていた。この従来例の手
法は、データ処理の流れ及びあらかじめ準備するデータ
の設定が簡易であるという利点をもっている。しかし、
この従来手法によると、仮想３次元空間内に配置される
マップオブジェクトの形状が全て異なることになるた
め、非常に多数の種類の形状の異なるマップオブジェク
トが必要となる。この結果、オブジェクト画像情報記憶
部５１５に記憶されるオブジェクト画像の情報量が膨大
となり、オブジェクト画像情報記憶部５１５のハードウ
ェアが非常に大規模化するという問題が生じた。

【０００７】また、逆にオブジェクト画像情報記憶部５
１５の記憶容量に対する制限から、形状の異なるオブジ
ェクトを多数用意できなくなり、このため、コース長を
あまり長くできない、あるいは、コースの種類をあまり
多くできないという問題が生じていた。

【０００８】本発明は以上のような技術的課題を達成す
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、少ないデータ量でリアルタイムに高品質の疑似３次
元画像を形成できる３次元シミュレータ装置及びこれに
用いられるマップ設定方法を実現することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明に係る３次元シミュレータ装置は、所定の
移動体により仮想３次元空間を構成するマップ上を移動
できる３次元シミュレータ装置であって、前記仮想３次
元空間内の前記マップを構成するマップオブジェクトの
配置の設定を行うマップ設定部と、前記マップ設定部の
設定により配置されたマップオブジェクトの画像情報を
少なくとも記憶するオブジェクト画像情報記憶部とを含
み、前記マップ設定部により設定されるマップの全部又
は一部が、同一のマップオブジェクトを繰り返し並べて
配置することにより形成されていることを特徴とする。

【００１０】この場合、前記マップ設定部により設定さ
れるマップの全部又は一部が、同一のマップオブジェク
トを方向情報を変えて配置することにより形成されてい
てもよい。

【００１１】また、本発明に係るマップ設定方法は、所
定の移動体により仮想３次元空間を構成するマップ上を
移動できる３次元シミュレータ装置に用いられるマップ
設定方法であって、所定のマップオブジェクトを所定位
置に配置することにより形成される前記マップの全部又
は一部を、同一のマップオブジェクトを並べて配置する
ことにより形成することを特徴とする。

【００１２】この場合、前記マップの全部又は一部を、
同一のマップオブジェクトを方向情報を変えて配置する
ことにより形成してもよい。

【００１３】

【作用】本発明によれば、マップの全部又は一部が、同
一のマップオブジェクトを繰り返し並べて配置すること
により形成されている。従って、オブジェクト画像情報
記憶部に記憶すべきマップオブジェクトの画像情報量を
非常に少なくすることができる。これにより、オブジェ
クト画像情報記憶部の記憶容量を極めて軽減できると共
に、画像合成を行うときに使用される処理データの量を
非常に少なくすることが可能となる。

【００１４】また、この場合に本発明によれば、マップ
設定部により設定されるマップの全部又は一部を、同一
のマップオブジェクトを方向情報を変えて配置すること
により形成することもできる。これにより、少ない種類
のマップオブジェクトを方向情報を変えて配置すること
で、少ないデータ量で変化の富んだマップの形成を行う
ことが可能となる。

【００１５】

【実施例】

１．ゲームの概要まず、本３次元シミュレータ装置で実現される３次元ゲ
ームの一例について簡単に説明する。

【００１６】本３次元シミュレータ装置により実現され
る３次元ゲームは、移動体、例えばプレーヤレーシング
カーにてマップ上に形成されたコース上を走行し、相手
レーシングカー、コンピュータカーと順位を競い合うレ
ーシングカーゲームである。図２には、本３次元シミュ
レータ装置の外観図の一例が示される。同図に示すよう
にこの３次元シミュレータ装置は、実際のレーシングカ
ーの運転席と同様に形成されている。そして、プレーヤ
は、シート１８に着座し、ＣＲＴ（ディスプレイ）１０
に映し出された疑似３次元画像（ゲーム画面）を見なが
ら、操作部１２に設けられたハンドル１４、アクセル１
５、シフトレバー１６等を操作して架空のレーシングカ
ーを運転してゲームを行う。

【００１７】図３には、本３次元ゲームにおける仮想３
次元空間（ゲームフィールド）の一例が示される。この
ゲームフィールドは、図１４に示す従来例のゲームフィ
ールドと同様の形状に形成されている。即ち、仮想３次
元空間内には、コース２０、山６２、６４、並木６６等
を表現するマップオブジェクトが配置され、これにより
仮想３次元空間を構成するマップが形成されている。但
し、従来例では、形状の異なるマップオブジェクトを異
なった位置に配置して全てのマップの形成を行ってい
た。これに対し、本３次元ゲームでは、仮想３次元空間
を構成するマップの全部又は一部が、同一のマップオブ
ジェクトを繰り返し並べることにより形成されている。
例えば直線部７０、７１、７２、カーブ部７３、７４、
７５、７６、７７、７８、７８、８０、８１は、それぞ
れ同一のマップオブジェクトを繰り返し並べることによ
り形成されている。

【００１８】さて、プレーヤはこれらのマップが映し出
されたＣＲＴ１０を見ながらレーシングカーを操作す
る。そして、所定回数コース２０を周回するとゴールと
なり、プレーヤの順位が決定される。

【００１９】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、本３次
元ゲームにおいてＣＲＴ１０上に映し出されるゲーム画
面（疑似３次元画像）の一例が示される。

【００２０】図４（Ａ）に示すゲーム画面は、例えばプ
レーヤのレーシングカーが図３におけるコース２０上の
直線部７０を走行している場合に、プレーヤの視点位置
から見えるゲーム画面である。そして、図４（Ｂ）は、
図４（Ａ）から所定期間経過後にプレーヤの視点位置か
ら見えるゲーム画面である。図４（Ａ）と図４（Ｂ）を
比較すれば分かるように、図４（Ａ）と図４（Ｂ）とで
はゲーム画面上でのコース２０、壁８４、崖８６、８８
等の形状、配置が同一となっている。このような長い直
線部７０では、一定期間経過後にプレーヤに見えるコー
ス、風景等の形状、配置が同一であっても、プレーヤが
これに気づくことは少ない。また、現実の道路において
も例えば高速道路のように同じコース（道路）、風景が
連続するような場合が多い。従って、このような現実の
道路を仮想的にシミュレートする場合には、このように
一定期間経過後にプレーヤから見えるコース、風景等の
形状、配置が同一であっても、プレーヤに対してあまり
不自然な感覚を与えることはない。

【００２１】更に、図４（Ｃ）には、このような直線部
７０において、相手レーシングカー５２がプレーヤレー
シングカー５２の前を走っている場合のゲーム画面の一
例が示される。この場合にも、ゲーム画面から見えるコ
ース、風景等の形状、配置は同一であり、相手レーシン
グカー５２を表現する移動体オブジェクトが配置されて
いる点のみが異なっている。

【００２２】なお、図４（Ａ）〜（Ｃ）では、直線部７
０でのゲーム画面の例のみを説明したが、カーブ部７３
〜８１でも同様である。

【００２３】このように本３次元ゲームでは、マップの
中の直線部７０〜７２、カーブ部７３〜８１を、同一の
マップオブジェクトを繰り返し並べることにより形成し
ている。従って、マップオブジェクトの種類、マップオ
ブジェクトの画像情報のデータ量を少なくすることがで
きる。そして、このようにデータ量を少なくできるにも
かかわらず、プレーヤから見えるゲーム画面の質をそれ
ほど低下させることがないことが理解される。

【００２４】なお、以上の説明は、１人あるいは２人の
プレーヤによるゲームの場合についいて述べたが、本発
明はこれに限らず、３人以上のマルチプレーヤ型のゲー
ムにも当然適用できる。

【００２５】２．装置全体の説明図１には、本発明に係る３次元シミュレータ装置の実施
例のブロック図が示される。

【００２６】図１に示すように、本３次元シミュレータ
装置は、プレーヤが操作信号を入力する操作部１２、所
定のゲームプログラムにより仮想３次元空間設定のため
の演算を行う仮想３次元空間演算部１００、プレーヤの
視点位置における疑似３次元画像を形成する画像合成部
２００、及びこの疑似３次元画像を画像出力するＣＲＴ
１０を含んで構成される。

【００２７】操作部１２には、例えば本３次元シミュレ
ータ装置をレーシングカーゲームに適用した場合には、
レーシングカーを運転するためのハンドル１４、アクセ
ル１５等が接続され、これにより操作信号が入力され
る。

【００２８】仮想３次元空間演算部１００は、中央処理
部１０２、仮想３次元空間設定部１０４、移動情報演算
部１０６、オブジェクト情報記憶部１０８を含んで構成
される。

【００２９】ここで、中央処理部１０２では、３次元シ
ミュレータ装置全体の制御が行われる。また、中央処理
部１０２内に設けられた記憶部には、所定のゲームプロ
グラムが記憶されている。仮想３次元空間演算部１００
は、このゲームプログラム及び操作部１２からの操作信
号にしたがって仮想３次元空間設定の演算を行うことに
なる。

【００３０】移動情報演算部１０６では、操作部１２か
らの操作信号及び中央処理部１０２からの指示等にした
がって、レーシングカーの移動情報が演算される。

【００３１】オブジェクト情報記憶部１０８には、仮想
３次元空間を構成するオブジェクトの位置情報・方向情
報及びこの位置に表示すべきオブジェクトのオブジェク
トナンバーが記憶されている（以下、この記憶された位
置情報・方向情報及びオブジェクトナンバーをオブジェ
クト情報と呼ぶ）。図５には、オブジェクト情報記憶部
１０８に記憶されるオブジェクト情報の一例が示され
る。また、図６には、これらのオブジェクト情報（Ｘ
ｍ、Ｙｍ、Ｚｍ、θｍ、φｍ、ρｍ）と絶対座標系（Ｘ
ｗ、Ｙｗ、Ｚｗ）の関係が示される。

【００３２】ここで、オブジェクトにはレーシングカー
等を表現する移動体オブジェクト、及び、コース、山、
並木等を表現するマップオブジェクトがあり、これらの
オブジェクトは図６に示すように多角形のポリゴンの集
合で表現されている。

【００３３】オブジェクト情報記憶部１０８に記憶され
ているオブジェクト情報は、仮想３次元空間設定部１０
４により読み出される。この場合、オブジェクト情報記
憶部１０８には、当該フレームの１つ前のフレームにお
けるオブジェクト情報が記憶されている。そして、仮想
３次元空間設定部１０４では、読み出されたオブジェク
ト情報と、移動情報演算部１０６で演算された移動情報
とに基づいて、当該フレームにおけるオブジェクト情報
（位置情報、方向情報）が求められる。

【００３４】このようにして、仮想３次元空間設定部１
０４では、当該フレームにおける仮想３次元空間を構成
する全てのオブジェクトのオブジェクト情報が設定され
ることになる。そして、この場合のマップオブジェクト
についてのマップ設定は、マップ設定部１１０により行
われることになる。なお、このマップ設定部１１０にお
ける演算処理の詳細は後述する。

【００３５】画像合成部２００では、仮想３次元空間に
おけるプレーヤの任意の視点位置から見える疑似３次元
画像が画像合成される。このため画像合成部２００は、
画像供給部２１０、画像形成部２４０を含んで構成され
る。

【００３６】画像供給部２１０では、仮想３次元空間設
定部１０４により設定された仮想３次元空間の設定情報
にしたがって、各種の座標変換処理、クリッピング処
理、透視変換処理、ソーティング処理等の３次元演算処
理が行われる。

【００３７】即ち、まず、図７に示すように、レーシン
グカー、コース等を表すオブジェクト３００、３３３、
３３４の画像情報が、絶対座標（ワールド座標）系（Ｘ
W 、ＹW 、ＺW ）で表現される仮想３次元空間上に配置
される。この場合、仮想３次元空間のどの位置に、どの
方向で配置するかは、仮想３次元空間設定部１０４から
入力されたオブジェクト情報に基づいて決定される。ま
た、その位置に配置すべきオブジェクトの画像情報は、
オブジェクト画像情報記憶部２１２に記憶されている。
そして、この画像情報はオブジェクト情報に含まれるオ
ブジェクトナンバーにより読み出されることになる。

【００３８】次に、これらのオブジェクトを表す画像情
報は、プレーヤ３０２の視点を基準とした視点座標系
（Ｘｖ、Ｙｖ、Ｚｖ）へと座標変換される。その後、い
わゆるクリッピング処理、スクリーン座標系（ＸS 、Ｙ
S ）への透視変換処理、ソーティング処理等の各種の処
理が行われる。

【００３９】画像形成部２４０では、画像供給部２１０
において３次元演算処理されたポリゴンの頂点座標等の
データから、ポリゴン内の全てのドットの画像情報が演
算される。これによりプレーヤから見ることができる疑
似３次元画像が形成されることになる。

【００４０】なお、画像形成部２４０における画像形成
の演算手法としては、ポリゴンの頂点座標からポリゴン
の輪郭線を求め、この輪郭線と走査線との交点である輪
郭点ペアを求め、この輪郭点ペアにより形成されるライ
ンを所定の色データ等に塗りつぶすという手法を用いて
もよい。また、各ポリゴン内の全てのドットの画像情報
を、テクスチャ情報としてあらかじめＲＯＭ等に記憶さ
せておき、ポリゴンの各頂点に与えられたテクスチャ座
標をアドレスとして、これを読み出し、はり付けるとい
うテクスチャマッピングと呼ばれる手法を用いてもよ
い。

【００４１】３．マップ設定部における演算処理の詳細
な説明次に、マップ設定部１１０により行われる演算処理を詳
細に説明する。

【００４２】図８（Ａ）、（Ｂ）にマップ設定部１１０
により設定されるマップの一部について、その一例を示
す。図８（Ａ）に示すように、本実施例ではコース（道
路）及び山、並木等の風景を表すマップは所定のマップ
ブロックＢ１〜Ｂ１２に分けられている。図８（Ａ）で
は、マップブロックＢ１〜Ｂ４、Ｂ８は道路等を表すマ
ップブロックであり、Ｂ５〜Ｂ７、Ｂ９〜Ｂ１２は地面
を表すマップブロックである。

【００４３】地面を表すマップブロックＢ５〜Ｂ７、Ｂ
９〜Ｂ１２には、それぞれ地面を表すマップオブジェク
トが配置されている。

【００４４】道路等を表すマップブロックＢ１〜Ｂ４、
Ｂ８にも、それぞれ道路等を表す１つのマップオブジェ
クトが配置されている。そして、図８（Ａ）に示すよう
にマップブロックＢ１、Ｂ２には同一形状のマップオブ
ジェクト４２、４３が配置されている。これに対して、
マップブロックＢ３、Ｂ４、Ｂ８には全て異なった形状
の別のマップオブジェクト４４、４５、４６が配置され
ており、これにより道路の車線分離が表現されることに
なる。

【００４５】図８（Ｂ）には、マップブロックＢ１に配
置されたマップオブジェクト４２の断面図が示される。
図８（Ｂ）に示すように、このマップオブジェクト４２
により壁２４、道路２６が表現されることになる。そし
て、壁２４は道路２６上に形成されており、プレーヤか
ら見えない部分については省略されている。

【００４６】図９にはマップブロックＢ１に配置された
マップオブジェクト４２の斜視図が示される。図９に示
すように、このマップオブジェクト４２は道路の進行方
向に向かって１０個（ａ〜ｊ）に分割されている。そし
て、マップオブジェクト４２の路面は、路面ポリゴン３
０ａ〜３０ｊを道路の進行方向に向かって敷き詰めるこ
とにより表されることになる。

【００４７】路面ポリゴン３０ａの上にはセンターライ
ンポリゴン３２ａ、路側帯ポリゴン３４ａ、３６ａが配
置されている。これに対して路面ポリゴン３０ｂの上に
は、路側帯ポリゴン３４ａ、３６ａは配置されている
が、センターラインポリゴンは配置されていない。そし
て、センターラインポリゴン、路側帯ポリゴンが上に配
置されている路面ポリゴン３０ａ、３０ｃ、３０ｅ、３
０ｇ、３０ｉと、路側帯ポリゴンは配置されているがセ
ンターラインポリゴンは配置されていない路面ポリゴン
３０ｂ、３０ｄ、３０ｆ、３０ｊとを交互に敷き詰め
る。これにより、一直線に引かれた路側帯と、所定間隔
で断続的に引かれたセンターラインを表すことが可能と
なる。

【００４８】マップオブジェクト４２の壁面は、壁面ポ
リゴン３８ａ〜３８ｊ、４０ａ〜４０ｊを道路の進行方
向に向かって敷き詰めることにより表されることにな
る。この場合、壁面ポリゴン３８ａ〜３８ｊ、４０ａ〜
４０ｊの裏側部分については、道路上をレーシングカー
で走っているプレーヤからは見られない部分であるの
で、何も設けられていない。

【００４９】さて、本実施例では、以上のように路面ポ
リゴン３０ａ〜３０ｊ、センターラインポリゴン３２ａ
〜３２ｉ、路側帯ポリゴン３４ａ〜３４ｊ、３６ａ〜３
６ｊ、壁面ポリゴン３８ａ〜３８ｊ、４０ａ〜４０ｊを
敷き詰めて、マップオブジェクト４２を形成する。そし
て、このマップオブジェクト４２はマップブロックＢ１
に配置されマップの一部が形成されることになる。同様
に、マップブロックＢ２には、マップオブジェクト４２
と同一形状のマップオブジェクト４３が配置され、これ
によりマップの一部が形成されることになる。

【００５０】なお、本発明では必ずしもマップブロック
という概念を導入する必要はない。また、場合によって
は、マップの全部を、同一形状のマップオブジェクトを
繰り返し並べて形成してもよい。

【００５１】また、マップオブジェクトの概念について
も、本実施例では、路面ポリゴン、センターラインポリ
ゴン、路側帯ポリゴン及び壁面ポリゴンにより１つのマ
ップオブジェクトを構成するとして説明した。しかし、
本発明ではこれに限らず、例えば路面ポリゴン３０ａ〜
３０ｊ、センターラインポリゴン３２ａ〜３２ｉ、路側
帯ポリゴン３４ａ〜３４ｊ、３６ａ〜３６ｊで１つの道
路を表すマップオブジェクトとし、壁面ポリゴン３８ａ
〜３８ｊ、４０ａ〜４０ｊで壁を表すマップオブジェク
トとしてもよい。

【００５２】次に、マップ設定部１１０におけるマップ
オブジェクトの配置の設定について説明する。図１０に
は、オブジェクト情報記憶部１０８に記憶されるマップ
オブジェクト４２〜４６のオブジェクト情報の一例が示
される。図１０に示すように、マップオブジェクト４２
とマップオブジェクト４３とでは、形状が同一であるた
め、同一のオブジェクトナンバーＯＢ0 が割り当てられ
ている。オブジェクトナンバーが同一であれば、オブジ
ェクト画像情報記憶部２１２から同一形状のオブジェク
ト画像を読み出すことが可能となるからである。

【００５３】マップオブジェクト４２、４３のオブジェ
クト情報のうち位置情報については異なった位置情報
（Ｘａ、Ｙａ）、（Ｘｂ、Ｙｂ）が割り当てられてい
る。この位置情報（Ｘａ、Ｙａ）は図８（Ａ）において
マップオブジェクト４２の位置する絶対座標系での座標
であり、位置情報（Ｘｂ、Ｙｂ）はマップオブジェクト
４３の位置する絶対座標系での座標である。また、方向
情報θａ、θｂはマップオブジェクト４２、４３の配置
されている方向を示す角度情報である。これらのオブジ
ェクトナンバー、位置情報、方向情報から構成されるオ
ブジェクト情報は、オブジェクト情報記憶部１０８にあ
らかじめ記憶されていることになる。

【００５４】さて、マップ設定部１１０は、プレーヤの
操作するレーシングカー５０の位置座標に基づいて、当
該フレームで使用されるべきマップオブジェクトのオブ
ジェクト情報をオブジェクト情報記憶部１０８から読み
出す。例えば、本実施例では、レーシングカー５０の前
方向に４マップブロック、横方向に３マップブロックの
範囲にあるマップオブジェクトのオブジェクト情報が読
み出される。具体的には、図８（Ａ）において、プレー
ヤレーシングカー５０がマップブロックＢ１に位置して
いたとする。すると、マップブロックＢ１〜Ｂ１２に配
置されるマップオブジェクト４２〜４６等のオブジェク
ト情報が読み出され、これによりマップ設定部１１０に
よるマップオブジェクトの設定配置が行われたことにな
る。

【００５５】なお、この場合のプレーヤレーシングカー
５０の位置情報は、移動情報記憶部１０６で演算された
移動情報（１フレーム内でプレーヤレーシングカーの動
いた距離・方向）に基づいて、仮想３次元空間設定部１
０４により求められる。そして、マップ設定部１１０で
は、この求められたプレーヤレーシングカー５０の位置
情報とオブジェクト情報記憶部１０８に記憶されるマッ
プオブジェクトの位置情報とが比較され、これにより読
み出すべきオブジェクト情報が選択される。

【００５６】このようにしてマップ設定部１１０により
読み出されたマップオブジェクト４２〜４６等のマップ
オブジェクト情報は、レーシングカー等の移動体オブジ
ェクト情報と共に、画像供給部２１０に出力される。画
像供給部２１０では、これらのマップオブジェクト情
報、移動体オブジェクト情報に含まれるオブジェクトナ
ンバーに基づいて、オブジェクト画像情報記憶部２１２
から対応するオブジェクトのオブジェクト画像情報を読
み出すことになる。これらのオブジェクト画像情報は、
各オブジェクトを構成するポリゴンの頂点画像情報（各
頂点の座標、各頂点におけるテクスチャ座標、各頂点に
おける輝度情報、アトリビュート情報等）から構成され
ている。具体的には、図９におけるマップオブジェクト
４２のオブジェクト画像情報は、路面ポリゴン、センタ
ーラインポリゴン、路側帯ポリゴン、壁面ポリゴンの頂
点画像情報から形成されることになる。そして、これら
の、オブジェクト画像情報に基づいて、画像供給部２１
０、画像形成部２４０により疑似３次元画像の形成が行
われる。

【００５７】さて、図１０に示すようにマップオブジェ
クト４２とマップオブジェクト４３のオブジェクトナン
バーは同一であり、このため、マップオブジェクト４
２、４３用に必要とされるオブジェクト画像情報は１つ
の画像情報でよいことになる。従って、マップオブジェ
クト４２、４３を違う形状のオブジェクトにより形成し
た場合に比べて、オブジェクト画像情報記憶部２１２に
必要とされる記憶容量を節約することが可能となる。更
に、画像供給部２１０内で処理すべきデータ量の節約も
可能となる。

【００５８】例えば図１１に示すマップを形成する場合
について考える。この場合、このマップは直線道路を表
すマップオブジェクト４００ａ〜４００ｌと、カーブを
表すマップオブジェクト４０２ａ〜４０２ｄにより構成
されることになる。本実施例では、直線道路のマップオ
ブジェクト４００ａ〜４００ｆは全て同一のマップオブ
ジェクトとすることができる。従って、この場合はマッ
プオブジェクト４００ａ〜４００ｆのオブジェクトナン
バー、方向情報θは全て同一で、位置情報（Ｘ、Ｙ）の
み異なることになる。また、マップオブジェクト４００
ｇ〜４００ｌは、マップオブジェクト４００ａ〜４００
ｆと同一のマップオブジェクトであり、方向情報θのみ
が異なっている。即ち、この場合はオブジェクトナンバ
ーは全て同一で、位置情報（Ｘ、Ｙ）と方向情報θとが
共に異なる。具体的にはθは１８０度だけ異なる。

【００５９】また、カーブを表すマップオブジェクト４
０２ａ〜４０２ｄは全て同一のマップオブジェクトであ
る。従って、この場合、オブジェクトナンバーは全て同
一で、位置情報（Ｘ、Ｙ）と方向情報θとが共に異な
る。具体的には、マップオブジェクト４０２ａのθを０
度とした場合、マップオブジェクト４０２ｂ、４０２
ｃ、４０３ｄのθはそれそれ９０度、１８０度、２７０
度となる。このように、本実施例では、同一のマップオ
ブジェクトを方向情報のみを変化させて配置することに
より、簡易に変化の富んだマップの形成を行うことがで
きる。

【００６０】以上のように、本実施例によれば、図１１
に示すようなマップを、たった２つの種類のマップオブ
ジェクト４００、４０２で表現できる。これに対して従
来例では、全てのマップオブジェクトが違う種類のマッ
プオブジェクトで表されていたため、例えば図１１の例
では１６種類のマップオブジェクトが必要となる。この
ため、図１１を例にとれば、オブジェクト情報記憶部２
１２の記憶容量を本実施例では１／８にすることが可能
となる。

【００６１】さて、本実施例によるマップ設定手法は、
テクスチャマッピング、フォーンシェーディング、グー
ローシェーディング等の手法を用いて画像合成を行った
場合に特に有効である。即ち、これらの手法を用いた場
合は、各ポリゴンの頂点画像情報として、図１２に示す
ように頂点座標の他に頂点テクスチャ座標、頂点輝度情
報等の画像情報が必要となる。このため、オブジェクト
画像情報記憶部２１２に記憶されるオブジェクト画像の
情報量が非常に多くなる。例えば図１２の例では記憶す
べき情報量が約２倍となる。従って、全てのマップオブ
ジェクトを違う種類のマップオブジェクトで表す従来例
では、前述のテクスチャマッピング等の手法を用いた場
合に、オブジェクト画像情報記憶部２１２の記憶容量の
増大化は更に深刻な問題となる。これに対して、本実施
例では、非常に少ない種類のマップオブジェクトでマッ
プを表現できるため、テクスチャマッピング等の手法を
用いた場合でも、オブジェクト画像情報記憶部２１２の
記憶容量の増大化は、それほど深刻な問題とならないこ
とになる。

【００６２】また、図１１を見ればわかるように、本実
施例のように同じ種類のマップオブジェクトを繰り返し
並べてマップを構成する場合には、プレーヤから見える
風景が単調となる点が問題となる。しかし、本実施例に
おける３次元シミュレータにテクスチャマッピング等の
手法を用いた場合には、この問題点も解決される。即
ち、例えば図９において、それぞれの壁面ポリゴン３８
ａ〜３８ｊにはり付けるテクスチャを変化させてマップ
オブジェクト４２を形成する。例えば壁面ポリゴン３８
ａ〜３８ｃには赤土でできた崖を表すようなテクスチャ
をはりつけ、壁面ポリゴン３８ｄ〜３８ｆには木、草等
が植えてある崖を表すようなテクスチャをはり付ける。
そして、壁面ポリゴン３８ｇ〜３８ｊには、また赤土で
できた崖を表すようなテクスチャをはり付ける。このよ
うにテクスチャマッピング等の手法を用いれば、マップ
オブジェクト４２内だけで変化に富んだ風景を表現する
ことが可能となる。従って、この場合には、たとえ同じ
形状のマップオブジェクト４２、４３を並べても、プレ
ーヤから見える風景が単調となることはない。以上のよ
うに、本実施例によれば、特にテクスチャマッピング等
の手法を用いた画像合成において非常に有効なマップ設
定が可能となることが理解される。

【００６３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。

【００６４】例えば本実施例では、レーシングカーゲー
ムを例にとり説明したが、本発明はこれに限らず、所定
の移動体により仮想３次元空間を移動できるあらゆる種
類の３次元ゲームに適用できる。例えば、本発明は川で
ボート、カヌー等により競争するゲーム、あるいは、競
馬ゲーム、迷路ゲーム等に適用することができる。ま
た、３次元的にマップが形成された宇宙船ゲーム等にも
適用できる。

【００６５】また、本発明は、業務用の３次元ゲームの
みならず、例えば、家庭用のゲーム装置、あるいは教習
所等で使用されるドライビングシミュレータ等にも適用
することができる。

【００６６】また、本実施例では、マップオブジェクト
のオブジェクト情報としてオブジェクトナンバー、位置
情報（Ｘ、Ｙ）、方向情報θのみを例にとり説明したが
本発明がこれに限られるものではない。例えば、立体交
差等を形成する場合、あるいは宇宙空間等を表す立体的
なマップを考えた場合には、位置情報としてＺ情報（高
さ情報）を用いることもできる。また、マップの傾斜、
バンク等を考慮に入れる場合には、方向情報（φ、ρ）
等を用いることもできる。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、マップの全部又は一部
が、同一のマップオブジェクトを繰り返し並べて配置す
ることにより形成されているため、オブジェクト画像情
報記憶部に記憶すべきマップオブジェクトの画像情報量
を非常に少なくすることができる。従って、オブジェク
ト画像情報記憶部の記憶容量、画像合成時における処理
データの量を非常に少なくすることが可能となる。これ
により、ハードウェアの小規模化を図ることができ、少
ないデータ量でリアルタイムに高品質の疑似３次元画像
を形成できる３次元シミュレータ装置及びこれに用いら
れるマップ設定方法を実現できる。特に、テクスチャマ
ッピング等の手法を用いて画像合成を行う場合には、テ
クスチャ座標等の追加により頂点画像情報量が増えて
も、オブジェクト画像情報記憶部の記憶容量の増大化が
それほど深刻な問題とならないという優位点がある。ま
た、テクスチャマッピング等の手法を用いた場合には、
同じ種類のマップオブジェクトを並べた場合に操作者か
ら見える風景が単調となるという問題点も解決できる。

【００６８】また、この場合に本発明によれば、マップ
の全部又は一部を、同一のマップオブジェクトを方向情
報を変えて配置することにより形成することができるた
め、少ないデータ量で変化の富んだマップの形成を行う
ことが可能となる。これによりリアルタイムに高品質の
疑似３次元画像を形成できる３次元シミュレータ装置及
びこれに用いられるマップ設定方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の一例を示すブロック図で
ある

【図２】本３次元シミュレータ装置の外観の一例を示す
概略図である。

【図３】本３次元ゲームにおける仮想３次元空間（ゲー
ムフィールド）の一例を示す概略図である。

【図４】本３次元シミュレータ装置により画像合成され
たゲーム画面（疑似３次元画像）を示す概略図である。

【図５】オブジェクト情報記憶部に記憶されるオブジェ
クト情報について説明するための概略説明図である。

【図６】オブジェクトに設定されるオブジェクト情報に
ついて説明するための概略説明図である。

【図７】本３次元シミュレータ装置における３次元演算
処理について説明するための概略説明図である。

【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）はマップ設定部により設定
されるマップの一例を示す概略図である。

【図９】マップオブジェクトについての概略斜視図であ
る。

【図１０】マップオブジェクトのオブジェクト情報を説
明するための概略説明図である。

【図１１】本実施例において設定されるマップの一例を
示す概略図である。

【図１２】頂点画像情報について説明するための概略説
明図である。

【図１３】従来の３次元シミュレータ装置のブロック図
である。

【図１４】従来例における仮想３次元空間（ゲームフィ
ールド）の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１０ＣＲＴ１２操作部２０コース３０ａ〜３０ｊ路面ポリゴン３２ａ〜３２ｉセンターラインポリゴン３４ａ〜３４ｊ、３６ａ〜３６ｊ路側帯ポリゴン３８ａ〜３８ｊ、４０ａ〜４０ｊ壁面ポリゴン４２〜４６マップオブジェクト５０プレーヤレーシングカー８４ａ〜８４ｄ路側帯１００仮想３次元空間演算部１０２中央処理部１０４仮想３次元空間設定部１０６移動情報演算部１０８オブジェクト情報記憶部１１０マップ設定部２００画像合成部２１０画像供給部２１２オブジェクト画像情報記憶部２４０画像形成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の移動体により仮想３次元空間を構
成するマップ上を移動できる３次元シミュレータ装置で
あって、前記仮想３次元空間内の前記マップを構成するマップオ
ブジェクトの配置の設定を行うマップ設定部と、前記マップ設定部の設定により配置されたマップオブジ
ェクトの画像情報を少なくとも記憶するオブジェクト画
像情報記憶部とを含み、前記マップ設定部により設定されるマップの全部又は一
部が、同一のマップオブジェクトを繰り返し並べて配置
することにより形成されていることを特徴とする３次元
シミュレータ装置。
【請求項２】請求項１において、前記マップ設定部により設定されるマップの全部又は一
部が、同一のマップオブジェクトを方向情報を変えて配
置することにより形成されていることを特徴とする３次
元シミュレータ装置。
【請求項３】所定の移動体により仮想３次元空間を構
成するマップ上を移動できる３次元シミュレータ装置に
用いられるマップ設定方法であって、所定のマップオブジェクトを所定位置に配置することに
より形成される前記マップの全部又は一部を、同一のマ
ップオブジェクトを並べて配置することにより形成する
ことを特徴とするマップ設定方法。
【請求項４】請求項３において、前記マップの全部又は一部を、同一のマップオブジェク
トを方向情報を変えて配置することにより形成すること
を特徴とするマップ設定方法。