JPH11175748A

JPH11175748A - 画像生成装置及び情報記憶媒体

Info

Publication number: JPH11175748A
Application number: JP9352477A
Authority: JP
Inventors: Akira Saito; 彰齋藤
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-07-02
Anticipated expiration: 2017-12-05
Also published as: JP4056021B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リアルな背景画像の表現が可能な画像生成装
置及び情報記憶媒体を提供すること。【解決手段】テクスチャ空間においてマッピング後の
画像に対応する原像領域６２をリアルタイムに移動させ
ながら、原像領域６２にある画像を最遠景オブジェクト
にマッピングする。これにより雲が流れて行く様子を表
現する。最遠景オブジェクトは、原像領域がリアルタイ
ムに移動しながら画像がマッピングされる端面と、移動
せずに画像がマッピングされる側面を有する。そして端
面、側面の色を境界に近づくにつれて境界の色に近づく
ように変化させ、境界を目立たなくする。端面を同心円
状に配置されたポリゴンにより形成する。テクスチャ空
間内に、第１の天候を表す画像が定義される第１の領域
と第２の天候を表す画像が定義される第２の領域とを設
け、原像領域６２を第１、第２の領域間で移動させる。
第１、第２の領域間に繋ぎ領域を設けて天候をスムーズ
に変化させる。

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
内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置及び情
報記憶媒体に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内に複
数のオブジェクトを配置し、オブジェクト空間内の所与
の視点から見える画像を生成する画像生成装置が開発、
実用化されており、いわゆる仮想現実を体験できるもの
として人気が高い。レーシングカーゲームを楽しむこと
ができる画像生成装置を例にとれば、プレーヤは、自身
が操作する車などの移動体をオブジェクト空間内で走行
させて３次元ゲームを楽しむ。

【０００３】さて、このような画像生成装置において
は、背景を表示するための最遠景オブジェクトをオブジ
ェクト空間内に設けることが望まれる。このような最遠
景オブジェクトを設けることで、移動体がオブジェクト
空間内のどの位置にいても、適切な背景を表示すること
が可能となる。また画像処理の都合でゲーム進行上無意
味な画像が表示される事態が生じた場合にも、少なくと
も最遠景オブジェクトが表示されることになるため、表
示画像の不自然さを軽減できる。また単なる２次元画像
により背景表示を行う場合に比較して、リアルな背景画
像を提供することが可能となる。

【０００４】しかしながら、これまでの画像生成装置で
は、最遠景オブジェクトの画像は静止したままであっ
た。このため、例えば豊かな空の表現や、天候変化や時
間帯変化のリアルな表現を実現できなかった。このため
仮想現実感の向上という課題の達成が不十分であった。

【０００５】本発明は、以上のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、リアルな背
景画像の表現が可能な画像生成装置及び情報記憶媒体を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、背景を表示するための最遠景オブジェク
トを含む複数のオブジェクトが配置されるオブジェクト
空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置で
あって、マッピング前の画像が定義される空間内におい
てマッピング後の画像に対応する原像領域をリアルタイ
ムに移動させながら、該原像領域にある画像を前記最遠
景オブジェクトにマッピングする手段と、オブジェクト
空間内の所与の視点での画像であって、前記最遠景オブ
ジェクトの画像を含む画像を生成する手段とを含むこと
を特徴とする。

【０００７】本発明によれば、原像領域をリアルタイム
に移動させながら、原像領域にある画像が最遠景オブジ
ェクトにマッピングされる。これにより、最遠景オブジ
ェクトにマッピングされる画像（マッピング後の画像）
を、簡易な処理でリアルタイムに変化させることが可能
になる。この結果、例えば雲が流れて行く様子等のリア
ルな背景画像の表現が可能となり、仮想現実感の向上を
図ることが可能になる。

【０００８】また本発明は、マッピング前の画像が定義
される前記空間がテクスチャ空間であり、テクスチャマ
ッピングにより前記最遠景オブジェクトにマッピングを
行うことを特徴とする。この場合、テクスチャ空間は２
次元であっても３次元であってもよい。なお本発明にお
けるマッピングはテクスチャマッピングに限らず、いわ
ゆるボクセルを用いたマッピング等、種々の変形実施が
可能である。

【０００９】また本発明は、前記原像領域の移動が、並
進移動及び回転移動の少なくとも一方であることを特徴
とする。このように原像領域を並進移動、回転移動させ
ることで、マッピング前の画像の記憶に要する記憶容量
を節約しながら、最遠景オブジェクトにマッピングされ
る画像をリアルタイムに変化させることが可能になる。

【００１０】また本発明は、前記最遠景オブジェクト
が、前記原像領域がリアルタイムに移動しながら画像が
マッピングされる第１の面と、前記原像領域がリアルタ
イムに移動せずに画像がマッピングされる第２の面とを
含み、前記第１の面の色を、前記第１、第２の面の境界
に近づくにつれて該境界の色に近づくように変化させる
と共に、前記第２の面の色を、前記境界に近づくにつれ
て該境界の色に近づくように変化させることを特徴とす
る。このようにすることで、境界を目立たなくすること
が可能となり、境界付近での画像が不自然になるのを防
止できるようになる。

【００１１】なお前記第１、第２の面の色を前記境界の
色に近づける処理は、グーローシェーディング及びデプ
スキューイングの少なくとも一方により行うことができ
る。但し第１、第２の面の色を境界の色に近づける処理
はこれらに限られるものではない。

【００１２】また本発明は、前記最遠景オブジェクト
が、前記原像領域がリアルタイムに移動しながら画像が
マッピングされる少なくとも１つの端面と、前記原像領
域がリアルタイムに移動せずに画像がマッピングされる
少なくとも１つの側面とを含むことを特徴とする。この
ようにすることで、空模様がリアルタイムに変化する天
空等の表現が可能になる。

【００１３】また本発明は、前記端面が、同心円状に配
置されたプリミティブ面により形成されていることを特
徴とする。このようにすることで、特に、第１、第２の
面の色を境界の色に近づける処理を、グーローシェーデ
ィングにより実現することが容易になる。

【００１４】また本発明は、マッピング前の画像が定義
される前記空間内に、第１の天候又は第１の時間帯を表
現するための画像が定義される第１の領域と、第２の天
候又は第２の時間帯を表現するための画像が定義される
第２の領域とを設け、前記原像領域を、前記第１の領域
から前記第２の領域に移動させることを特徴とする。こ
のようにすることで、天候変化や時間変化を簡易な処理
で表現することが可能になる。

【００１５】また本発明は、マッピング前の画像が定義
される前記空間内に、前記第１の天候又は前記第１の時
間帯から前記第２の天候又は前記第２の時間帯への変化
を表現するための繋ぎ画像が定義される繋ぎ領域を設
け、前記原像領域を、前記繋ぎ領域を介して前記第１の
領域から前記第２の領域に移動させることを特徴とす
る。このようにすることで、スムーズで自然な天候変化
や時間変化を表現できるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて説明する。なお以下では、本発明を
自転車ゲームに適用した場合を例にとり説明するが、本
発明が適用されるものはこれに限られるものではない。

【００１７】図１に本実施形態の画像生成装置を業務用
のゲーム装置に適用した場合の外観図の一例を示す。

【００１８】ここで、ライディング筐体１６は、実際の
自転車を模して作られたものであり、図示しないプレー
ヤはこのライディング筐体１６のサドル１７に座る。そ
してディスプレイ１８には、仮想的な自転車である移動
体２０や移動体２０が走るコースや周囲の風景が表示さ
れる。プレーヤは、この画像を見ながら、ハンドル３２
を左右に操作することで、ディスプレイ１８に映し出さ
れる移動体２０の進む方向を決める。またペダル３０を
Ａ１に示すように漕ぐことで、コース進行方向に移動体
２０を進める。

【００１９】図２に、本実施形態の画像生成装置の機能
ブロック図の一例を示す。

【００２０】ここで操作部１０は、プレーヤが、図１の
ハンドル３２を操作したりペダル３０を漕ぐことで操作
データを入力するためのものであり、操作部１０にて得
られた操作データは処理部１００に入力される。

【００２１】処理部１００は、上記操作データと所与の
プログラムなどに基づいて、オブジェクト空間に表示物
を配置する処理や、このオブジェクト空間の所与の視点
での画像を生成する処理を行うものである。この処理部
１００の機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、
ＤＳＰ、カスタム（ゲートアレイ等）ＩＣなどのハード
ウェアにより実現できる。

【００２２】情報記憶媒体１９０は、プログラムやデー
タを記憶するものである。この情報記憶媒体１９０の機
能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、Ｍ
Ｏ、ＦＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、メモリなどのハー
ドウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報
記憶媒体１９０からのプログラム、データに基づいて種
々の処理を行うことになる。

【００２３】処理部１００は、ゲーム演算部１１０と画
像生成部１５０を含む。

【００２４】ここでゲーム演算部１１０は、ゲームモー
ドの設定処理、ゲームの進行処理、移動体（自転車や自
転車に乗るキャラクタ）の位置や方向を決める処理、視
点位置や視線方向を決める処理、オブジェクト空間へオ
ブジェクトを配置する処理等を行う。

【００２５】また画像生成部１５０は、ゲーム演算部１
１０により設定されたオブジェクト空間での所与の視点
での画像を生成する処理を行う。画像生成部１５０によ
り生成された画像は表示部１２において表示される。

【００２６】ゲーム演算部１１０は移動体演算部１１２
とマッピング部１１４を含む。

【００２７】ここで移動体演算部１１２は、操作部１０
から入力される操作データや所与のプログラムに基づ
き、プレーヤが操作する移動体や所与の制御プログラム
（コンピュータ）により動きが制御される移動体を、オ
ブジェクト空間内のコース上で移動させる演算を行う。
より具体的には、移動体の位置や方向を例えば１フレー
ム（１／６０秒）毎に求める演算を行う。

【００２８】例えば（ｋ−１）フレームでの移動体の位
置をＰＭk-1、速度をＶＭk-1、加速度をＡＭk-1、１フ
レームの時間を△ｔとする。するとｋフレームでの移動
体の位置ＰＭk、速度ＶＭkは例えば下式（１）、（２）
のように求められる。

【００２９】ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ（１）ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ（２）マッピング部１１４は、移動体オブジェクトやコースオ
ブジェクトや最遠景オブジェクトなどのオブジェクトに
画像をマッピングするための処理を行うものである。本
実施形態では、テクスチャマッピングによりオブジェク
トへの画像マッピングを実現している。

【００３０】図３（Ａ）、（Ｂ）に、本実施形態で使用
される最遠景オブジェクト５０の例を示す。図３（Ａ）
は、最遠景オブジェクト５０を上方から見た平面図であ
り、図３（Ｂ）は、最遠景オブジェクト５０を側方から
見た側面図である。この最遠景オブジェクト５０は、複
数のポリゴンなどのプリミティブ面により構成されてお
り、端面５２と、側面５４（５４-1、５４-2、５４-3、
５４-4）を有する。

【００３１】なお最遠景オブジェクト５０は、ポリゴン
以外にも、曲面などの種々のプリミティブ面により構成
できる。

【００３２】端面５２は、同心円状に配置されたポリゴ
ンなどのプリミティブ面により構成されている。また側
面５４-2、５４-4は、端面５２の中心を通る中心線５６
に平行になっている。一方、側面５４-1、５４-3は、中
心線５６の方に向かうにしたがい下降傾斜している。こ
のように側面５４を特殊形状化することで、最遠景オブ
ジェクト５０により表現される背景に、遠近感を持たせ
ることが可能になる。

【００３３】なお側面５４-3には、遠近感を表現する処
理、例えばコントラスト調整処理やデフォーカス処理な
どを施した画像をマッピングすることが望ましい。この
ようにすることで、最遠景オブジェクト５０による遠近
感の表現を更に向上できる。

【００３４】さて、本実施形態が適用される自転車ゲー
ムでは、図３（Ｂ）に示すように、オブジェクト空間内
に配置されたコース４０上で移動体（自転車やキャラク
タ）２０を走行させてゲームを楽しむ。より具体的に
は、移動体２０は、スタート４２から走行を開始し、他
の移動体と競争しながらゴール４４を目指す。本実施形
態では、スタート４２は高い位置にありゴール４４は低
い位置にあり、ゲームが進むにつれて、移動体２０は高
い位置から低い位置に移動することになる。そして、側
面５４は、図３（Ｂ）に示すように特殊形状化されてい
る。したがって、移動体２０が走行するにつれて側面５
４（５４-1、５４-3）に表示された背景が面前に迫って
くるという感覚をプレーヤに与えることができる。これ
により、プレーヤの感じる仮想現実感を大幅に向上でき
る。

【００３５】図４（Ａ）に、本実施形態により生成され
る画像の例を示す。プレーヤは、図２の操作部１０を操
作して移動体２０をコース４０上で走行させる。ここで
図４（Ａ）のＣ１に示す曇り空の背景は、図３（Ａ）の
端面５２に、曇り空を表すテクスチャをマッピングする
ことで表現されている。またＣ２に示す青空の背景は図
３（Ｂ）の側面５４-1に青空を表すテクスチャをマッピ
ングすることで表現されている。同様に、Ｃ３に示す山
の背景は側面５４-2に山を表すテクスチャを、Ｃ４に示
す草原の背景は側面５４-3に草原を表すテクスチャを、
Ｃ５に示す崖の背景は側面５４-4に崖を表すテクスチャ
をマッピングすることで表現されている。

【００３６】図４（Ｂ）に、図４（Ａ）の状態から所与
の時間経過後に生成される画像の例を示す。図４（Ａ）
のＣ１と図４（Ｂ）のＤ１とを比較すれば理解されるよ
うに、本実施形態によれば、時間経過に伴って雲が流れ
て行く様子が表現されている。

【００３７】このような雲の流れ等の表現を実現するた
めに、本実施形態は以下のような特徴を有している。即
ち、本実施形態の第１の特徴は、マッピング前の画像が
定義される空間内において、マッピング後の画像に対応
する原像領域をリアルタイムに移動させながら、この原
像領域にある画像を最遠景オブジェクトにマッピングし
ている点にある。なお本実施形態ではテクスチャマッピ
ングの手法を採用しているため、マッピング前の画像が
定義される空間はテクスチャ空間になる。

【００３８】より具体的には以下のような処理を行って
いる。

【００３９】例えば図５に、図３（Ａ）の端面５２にマ
ッピングするテクスチャが定義されるテクスチャ空間
（Ｕ、Ｖ空間）の例を示す。図５において、テクスチャ
６０は曇り空を表現するためのテクスチャである。そし
て図５、図６、図７に示すように本実施形態では、マッ
ピング前の画像（テクスチャ６０）が定義されるテクス
チャ空間において、マッピング後の画像（図４（Ａ）の
Ｃ１、図４（Ｂ）のＤ１）に対応する原像領域６２をリ
アルタイムに並進移動させる。そして、このように原像
領域６２をリアルタイムに並進移動させながら、この原
像領域６２にある画像を、図３（Ａ）の最遠景オブジェ
クト５０の端面５２にマッピングしている。

【００４０】このようにすることで、図４（Ａ）、
（Ｂ）のＣ１、Ｄ１に示すような、雲がリアルタイムで
流れて行くという表現を、簡易な処理で実現できるよう
になる。この結果、端面５２に静止画像が単にマッピン
グされるという表現に比べて、プレーヤの感じる仮想現
実感を大幅に向上できるようになる。

【００４１】なお図７のＥ１に示すように本実施形態で
は、原像領域６２は、テクスチャ６０の一方の端辺６６
に達すると他方の端辺６４に戻るように移動する。この
ようにすることで、テクスチャの記憶に要する記憶容量
を節約しながら、豊かな表現を実現することが可能とな
る。

【００４２】また図５、図６、図７では、原像領域６２
をテクスチャ空間内で並進移動させているが、本実施形
態における移動はこれに限られるものではない。例えば
図８に示すように原像領域６２をテクスチャ空間内で回
転移動させてもよい。このようにしても、雲が流れて行
く様子等をリアルに表現することが可能になる。

【００４３】さて図９において、最遠景オブジェクトを
構成する端面５２（第１の面）では、図５〜図７に示す
ように原像領域６２がリアルタイムに移動しながら曇り
空のテクスチャがマッピングされる（動画像がマッピン
グされる）。一方、最遠景オブジェクトを構成する側面
５４-1（第２の面）では、原像領域６２がリアルタイム
に移動せずに青空のテクスチャがマッピングされる（静
止画像がマッピングされる）。

【００４４】このような場合に、何も処理を施さない
と、端面５２と側面５４-1の境界７０で雲が突然消えて
しまうという画像が表示され、プレーヤに違和感を与え
てしまう。

【００４５】以上の問題を解決するために本実施形態は
以下のような第２の特徴を有している。即ち図９に示す
ように、端面５２の色を、境界７０に近づくにつれて境
界７０の色である白に近づくように変化させる（グラデ
ィエーションをかける）。同様に側面５４-1の色も、境
界７０に近づくにつれて境界７０の色である白に近づく
ように変化させる。このようにすることで図４（Ａ）の
Ｃ６、図４（Ｂ）のＤ２に示すように、境界の存在が目
立たなくなり、自然に雲が消えて行く様子を表現できる
ようになる。これにより、より自然で違和感のない画像
をプレーヤに提供することが可能になる。

【００４６】なお図９では、端面５２、側面５４-1にお
いて近づける色である境界７０の色を白としたが、境界
７０の色はこれに限られるものではない。例えば夕焼け
の空であれば境界７０の色を赤にすることができ、暗闇
の空であれば黒にすることができる。

【００４７】本実施形態では、図１０（Ａ）に示すよう
なグーローシェーディングを利用して、端面５２や側面
５４-1の色を境界７０の色に近づけている。グーローシ
ェーディングでは、ポリゴンの各頂点に与えた輝度デー
タ（図１０（Ａ）の０．５、１．０）に基づいて、ポリ
ゴン内の各ドット（ピクセル）の輝度を線形補間する。
この線形補間により、端面５２や側面５４-1（ポリゴ
ン）の各ドットの色を、境界７０に近づくにつれて白に
近づくように制御することができる。

【００４８】但し、端面５２や側面５４-1の色を境界７
０の色に近づける手法としては、グーローシェーディン
グに限らず種々の手法を採用できる。例えば図１０
（Ｂ）に示すように、デプス（奥行き）データに基づい
て元の色をターゲット色に近づけるデプスキューイング
を利用して、端面５２や側面５４-1の色を境界７０の色
に近づけてもよい。この場合、境界７０の色がデプスキ
ューイングのターゲット色になる。

【００４９】なお最遠景オブジェクト５０の形状として
は、遠近感の向上という観点からは図３（Ａ）、（Ｂ）
に示すものが特に好ましいが、これに限られるものでは
ない。例えば図１１（Ａ）に示すように、最遠景オブジ
ェクト５０を円柱状にしてもよい。また図１１（Ｂ）に
示すように、端面５２を半球形状にしてもよい。なお図
１１（Ａ）、（Ｂ）の場合にも、端面５２に、原像領域
がリアルタイムに移動する画像をマッピングし、側面５
４に、原像領域がリアルタイムに移動しない画像をマッ
ピングすることが望ましい。

【００５０】また図８に示すように原像領域６２を回転
移動させる場合等には、最遠景オブジェクト５０を、図
１１（Ｂ）において側面５４を設けない形状、即ち半球
形状にすることもできる。

【００５１】なお図１２に示すように、端面５２は、同
心円状に配置されたポリゴン（プリミティブ面）により
形成することが望ましい。このようにすることで、端面
５２の色を境界７０の色に近づける処理を、グーローシ
ェーディングを利用して容易に実現できるようになるか
らである。

【００５２】また本実施形態の第３の特徴は以下の点に
ある。即ち図１３に示すように、テクスチャ空間（Ｕ、
Ｖ空間）内に、第１の天候（又は第１の時間帯）を表現
するための画像（テクスチャ）が定義される第１の領域
８０と、第２の天候（又は第２の時間帯）を表現するた
めの画像が定義される第２の領域とを設ける。そして図
１３のＦ１に示すように、原像領域６２を、第１の領域
８０から第２の領域８２に移動させる。

【００５３】このようにすることで、例えば曇り空（第
１の天候）から雨空（第２の天候）に変化するというよ
うな天候の変化や、昼の空（第１の時間帯）から夕方の
空（第２の時間帯）に変化するというような時間帯の変
化を表現することが可能になる。これにより、画像表現
のバラエティ度を増すことができ、画像表現の豊かさや
ゲームのリアル度を更に向上できるようになる。

【００５４】なお図１４に示すように本実施形態では、
テクスチャ空間内に、第１の天候（又は第１の時間帯）
から第２の天候（又は第２の時間帯）への変化を表現す
るための繋ぎ画像が定義される繋ぎ領域８４を設けてい
る。そして図１４のＦ２に示すように、原像領域６２
を、繋ぎ領域８４を介して第１の領域８０から第２の領
域８２に移動させている。

【００５５】このようにすることで、スムーズ且つ自然
に天候や時間帯を変化させることが可能となる。即ち、
プレーヤに違和感や不自然感を与えることなく天候や時
間帯を変化させることが可能となる。

【００５６】なお図１４において、テクスチャＡ’は、
第１の天候（時間帯）用のテクスチャＡを元絵とする繋
ぎ用のテクスチャである。またテクスチャＢ’は、第２
の天候（時間帯）用のテクスチャＢを元絵とする繋ぎ用
のテクスチャである。

【００５７】次に本実施形態の詳細な処理例について、
図１５のフローチャートを用いて説明する。

【００５８】まず各ポリゴンの頂点などに与えるテクス
チャ座標に、所与のオフセット値を加算する（ステップ
Ｓ１）。このようにオフセット値を加算することで、図
５〜図７に示すように、テクスチャ空間内で原像領域６
２を移動させながら、この原像領域６２にある画像（テ
クスチャ）をポリゴンにマッピングすることが可能とな
る。

【００５９】次に、テクスチャ座標が所与の値を超えた
か否かを判断する（ステップＳ２）。即ち図１４におい
て、テクスチャ座標のＶ座標が例えばＶ２を越えたか否
かを判断する。そして越えていない場合には、ステップ
Ｓ１に戻る。

【００６０】一方、越えている場合には、天候を変化さ
せるか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断は、
装置内のタイマー等を用いて測定される仮想時間に基づ
き行い、例えばプレーヤのプレイ時間が所与の期間を経
過した場合等に天候を変化させる。

【００６１】天候を変化させないと判断した場合には、
テクスチャ座標を初期値に戻す（ステップＳ４）。即ち
図１４において、テクスチャ座標のＶ座標を例えばＶ１
に戻す。このように処理することで、テクスチャの記憶
に要する記憶容量を節約しながら、雲の流れる様子等を
表現することが可能になる。

【００６２】天候を変化させると判断した場合には、原
像領域６２を繋ぎ領域８４の先頭に移動させるオフセッ
ト値をテクスチャ座標に加算する（ステップＳ５）。即
ち図１４において、テクスチャ座標のＶ座標が例えばＶ
３になり、Ｕ座標が右側にシフトするようなオフセット
値をテクスチャ座標に加算する。

【００６３】次に、ステップＳ１と同様に、テクスチャ
座標に所与のオフセット値を加算する（ステップＳ
６）。そして、テクスチャ座標が所与の値を超えたか否
かを判断する（ステップＳ７）。即ち図１４において、
テクスチャ座標のＶ座標がＶ４を越えたか否かを判断す
る。そして、越えていない場合には、ステップＳ６に戻
る。

【００６４】一方、越えている場合には、原像領域６２
を第２の領域８２の先頭に移動させるオフセット値をテ
クスチャ座標に加算する（ステップＳ８）。即ち図１４
において、テクスチャ座標のＶ座標がＶ５になり、Ｕ座
標が右にシフトするようなオフセット値をテクスチャ座
標に加算する。

【００６５】以上のようにすることで、雲が流れて行く
様子等のリアルな表現が可能になると共に、スムーズで
自然な天候変化や時間帯変化を表現できるようになる。

【００６６】次に、本実施形態を実現できるハードウェ
アの構成の一例について図１６を用いて説明する。同図
に示す装置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、Ｒ
ＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、音生成ＩＣ１０
０８、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
送受信可能に接続されている。そして前記画像生成ＩＣ
１０１０にはディスプレイ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１０１２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。

【００６７】情報記憶媒体１００６は、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−Ｒ
ＯＭ、ゲームカセット、ＤＶＤ等が用いられる。また業
務用ゲーム装置ではＲＯＭ等のメモリが用いられ、この
場合には情報記憶媒体１００６はＲＯＭ１００２にな
る。

【００６８】コントロール装置１０２２はゲームコント
ローラ、操作パネル等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。

【００６９】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。ＲＡＭ１０
０４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ＲＯＭ１０
０２の所与の内容、あるいはＣＰＵ１０００の演算結果
等が格納される。また本実施形態を実現するための論理
的な構成を持つデータ構造（例えばオブジェクトデータ
やテクスチャデータの構造）は、このＲＡＭ又は情報記
憶媒体上に構築されることになる。

【００７０】更に、この種の装置には音生成ＩＣ１００
８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ＲＯＭ１
００２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、ＲＡＭ１００４、
ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６等から送られる
画像情報に基づいてディスプレイ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。なおディスプ
レイ１０１８として、いわゆるヘッドマウントディスプ
レイ（ＨＭＤ）と呼ばれるものを使用することもでき
る。

【００７１】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とりするものであ
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などに利用される。

【００７２】そして図１〜図１４で説明した種々の処理
は、図１５のフローチャートに示した処理等を行うプロ
グラムを格納した情報記憶媒体１００６と、該プログラ
ムに従って動作するＣＰＵ１０００、画像生成ＩＣ１０
１０、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。

【００７３】さて前述した図１は、本実施形態を業務用
ゲーム装置に適用した場合の例を示すものである。この
場合、装置に内蔵されるシステム基板１１０６には、Ｃ
ＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。
そして、マッピング前の画像が定義される空間内におい
てマッピング後の画像に対応する原像領域をリアルタイ
ムに移動させながら、原像領域にある画像を最遠景オブ
ジェクトにマッピングするための情報、オブジェクト空
間内の所与の視点での画像であって、最遠景オブジェク
トの画像を含む画像を生成するための情報、マッピング
前の画像が定義される空間内に、第１の天候又は第１の
時間帯を表現するための画像が定義される第１の領域
と、第２の天候又は第２の時間帯を表現するための画像
が定義される第２の領域とを設け、原像領域を、第１の
領域から第２の領域に移動させるための情報等は、シス
テム基板１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０
８に格納される。以下、これらの情報を格納情報と呼
ぶ。これらの格納情報は、上記の種々の処理を行うため
のプログラムコード、画像情報、音情報、表示物の形状
情報、テーブルデータ、リストデータ、プレーヤ情報等
の少なくとも１つを含むものである。

【００７４】図１７（Ａ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ーム装置に適用した場合の例を示す。プレーヤはディス
プレイ１２００に映し出されたゲーム画像を見ながら、
ゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作してゲー
ムを楽しむ。この場合、上記格納情報は、本体装置に着
脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、Ｉ
Ｃカード１２０８、１２０９等に格納されている。

【００７５】図１７（Ｂ）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
置に本実施形態を適用した場合の例を示す。この場合、
上記格納情報は、例えばホスト装置１３００が制御可能
な磁気ディスク装置、磁気テープ装置、メモリ等の情報
記憶媒体１３０６に格納されている。端末１３０４-1〜
１３０４-nが、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣを有
し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成でき
るものである場合には、ホスト装置１３００からは、ゲ
ーム画像、ゲーム音を生成するためのゲームプログラム
等が端末１３０４-1〜１３０４-nに配送される。一方、
スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置１
３００がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１
３０４-1〜１３０４-nに伝送し端末において出力するこ
とになる。

【００７６】なお本発明は、上記実施形態で説明したも
のに限らず、種々の変形実施が可能である。

【００７７】例えば本実施形態では、テクスチャマッピ
ングを用いて最遠景オブジェクトへの画像マッピングを
行う場合について説明したが、本発明はこれに限られる
ものではない。例えばボクセルと呼ばれる手法により最
遠景オブジェクトへの画像マッピングを行ってもよい。
またテクスチャマッピングを行う場合にも、テクスチャ
空間は２次元に限られるものではなく３次元であっても
よい。即ち空間テクスチャを用いてテクスチャマッピン
グを行ってもよい。

【００７８】また最遠景オブジェクトの形状も、図３
（Ａ）、（Ｂ）、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すものに限
らず、種々の変形実施が可能である。

【００７９】また原像領域の移動の形態も本実施形態で
説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。

【００８０】また第１、第２の面の色を境界に近づける
手法も、図１０（Ａ）、（Ｂ）で説明したものに限られ
るものではない。

【００８１】また本実施形態では自転車の競争ゲームに
本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこ
れに限らず種々のゲーム（他の競争ゲーム、スポーツゲ
ーム、対戦ゲーム、ロールプレイングゲーム、シューテ
ィングゲーム等）に適用できる。

【００８２】また本発明は、家庭用、業務用のゲーム装
置のみならず、シミュレータ、多数のプレーヤが参加す
る大型アトラクション装置、パーソナルコンピュータ、
マルチメディア端末、ゲーム画像を生成するシステム基
板等の種々の画像生成装置にも適用できる。

【００８３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の画像生成装置の外観図の一例であ
る。

【図２】本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の
一例である。

【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、最遠景オブジェクトの
例について示す図である。

【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態により生成
される画像の例を示す図である。

【図５】テクスチャ空間での原像領域の並進移動につい
て説明するための図である。

【図６】テクスチャ空間での原像領域の並進移動につい
て説明するための図である。

【図７】テクスチャ空間での原像領域の並進移動につい
て説明するための図である。

【図８】テクスチャ空間での原像領域の回転移動につい
て説明するための図である。

【図９】端面、側面の色を境界の色に近づける手法につ
いて説明するための図である。

【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）は、グーローシェーデ
ィング、デプスキューイングについて説明するための図
である。

【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）は、最遠景オブジェク
トの例について示す図である。

【図１２】同心円状に配列されたポリゴンにより端面を
構成する手法について説明するための図である。

【図１３】天候（時間帯）変化を実現する手法について
説明するための図である。

【図１４】繋ぎ領域を設ける手法について説明するため
の図である。

【図１５】本実施形態の詳細な処理例を説明するための
フローチャートである。

【図１６】本実施形態を実現できるハードウェアの構成
の一例を示す図である。

【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態が適用
される種々の形態の装置の例を示す図である。

【符号の説明】

１０操作部１２表示部１６ライディング筐体１７サドル１８ディスプレイ２０移動体（自転車）３０ペダル３２ハンドル４０コース４２スタート４４ゴール５０最遠景オブジェクト５２端面５４（５４-1〜５４-4）側面６０テクスチャ６２原像領域７０境界８０第１の領域８２第２の領域８４繋ぎ領域１００処理部１１０ゲーム演算部１１２移動体演算部１１４マッピング部１５０画像生成部１９０情報記憶媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】背景を表示するための最遠景オブジェク
トを含む複数のオブジェクトが配置されるオブジェクト
空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置で
あって、マッピング前の画像が定義される空間内においてマッピ
ング後の画像に対応する原像領域をリアルタイムに移動
させながら、該原像領域にある画像を前記最遠景オブジ
ェクトにマッピングする手段と、オブジェクト空間内の所与の視点での画像であって、前
記最遠景オブジェクトの画像を含む画像を生成する手段
とを含むことを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】請求項１において、マッピング前の画像が定義される前記空間がテクスチャ
空間であり、テクスチャマッピングにより前記最遠景オ
ブジェクトにマッピングを行うことを特徴とする画像生
成装置。
【請求項３】請求項１又は２において、前記原像領域の移動が、並進移動及び回転移動の少なく
とも一方であることを特徴とする画像生成装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記最遠景オブジェクトが、前記原像領域がリアルタイ
ムに移動しながら画像がマッピングされる第１の面と、
前記原像領域がリアルタイムに移動せずに画像がマッピ
ングされる第２の面とを含み、前記第１の面の色を、前記第１、第２の面の境界に近づ
くにつれて該境界の色に近づくように変化させると共
に、前記第２の面の色を、前記境界に近づくにつれて該境界
の色に近づくように変化させることを特徴とする画像生
成装置。
【請求項５】請求項４において、前記第１、第２の面の色を前記境界の色に近づける処理
を、グーローシェーディング及びデプスキューイングの
少なくとも一方により行うことを特徴とする画像生成装
置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記最遠景オブジェクトが、前記原像領域がリアルタイムに移動しながら画像がマッ
ピングされる少なくとも１つの端面と、前記原像領域が
リアルタイムに移動せずに画像がマッピングされる少な
くとも１つの側面とを含むことを特徴とする画像生成装
置。
【請求項７】請求項６において、前記端面が、同心円状に配置されたプリミティブ面によ
り形成されていることを特徴とする画像生成装置。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかにおいて、マッピング前の画像が定義される前記空間内に、第１の
天候又は第１の時間帯を表現するための画像が定義され
る第１の領域と、第２の天候又は第２の時間帯を表現す
るための画像が定義される第２の領域とを設け、前記原像領域を、前記第１の領域から前記第２の領域に
移動させることを特徴とする画像生成装置。
【請求項９】請求項８において、マッピング前の画像が定義される前記空間内に、前記第
１の天候又は前記第１の時間帯から前記第２の天候又は
前記第２の時間帯への変化を表現するための繋ぎ画像が
定義される繋ぎ領域を設け、前記原像領域を、前記繋ぎ領域を介して前記第１の領域
から前記第２の領域に移動させることを特徴とする画像
生成装置。
【請求項１０】背景を表示するための最遠景オブジェ
クトを含む複数のオブジェクトが配置されるオブジェク
ト空間内の所与の視点での画像を生成するための情報記
憶媒体であって、マッピング前の画像が定義される空間内においてマッピ
ング後の画像に対応する原像領域をリアルタイムに移動
させながら、該原像領域にある画像を前記最遠景オブジ
ェクトにマッピングするための情報と、オブジェクト空間内の所与の視点での画像であって、前
記最遠景オブジェクトの画像を含む画像を生成するため
の情報とを含むことを特徴とする情報記憶媒体。