WO2007129477A1 - 画像処理装置および画像処理プログラム - Google Patents

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    • A63F2300/60—Methods for processing data by generating or executing the game program
    • A63F2300/66—Methods for processing data by generating or executing the game program for rendering three dimensional images
    • A63F2300/6661—Methods for processing data by generating or executing the game program for rendering three dimensional images for changing the position of the virtual camera
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Definitions

  • the present invention relates to an image processing apparatus and an image processing program for controlling a virtual viewpoint for drawing an image in a virtual space.
  • the coordinates of the virtual viewpoint are fixed in the virtual space, and the viewing direction vector of the virtual viewpoint is appropriately changed along with the movement of the player character, or the drawing range of the virtual viewpoint (viewing angle)
  • the method of displaying the situation including the player character was adopted by changing.
  • the present invention has been made to solve such conventional problems, and it is an object of the present invention to display a powerful image while sufficiently conveying the status of an object moving in a virtual space. Do.
  • An image processing apparatus comprises a virtual space generation unit for generating a virtual space, an obstacle setting unit for setting an object in the virtual space, and a display image of the virtual space.
  • Virtual viewpoint setting means for setting a virtual viewpoint
  • movement operation means for moving the object in the virtual space, position on the movement path corresponding to the position of the object (referred to as object corresponding position)
  • a virtual viewpoint setting unit configured to set the position of the virtual viewpoint and the image drawing state of the virtual viewpoint in correspondence with the object corresponding position.
  • the virtual camera can be freely set to display a powerful image while sufficiently communicating the situation of the object moving in the virtual space.
  • the virtual viewpoint setting unit may, for example, set the position of the virtual viewpoint along a continuous viewpoint path corresponding to at least a part of the object corresponding position; Alternatively, the position of the virtual viewpoint is set discontinuously for each predetermined range in at least a part of the object corresponding position.
  • the virtual viewpoint setting means may include a coordinate axis (referred to as a first coordinate axis) perpendicular to a gaze axis of the virtual viewpoint and a reference axis in a three-dimensional direction of virtual space.
  • a coordinate axis referred to as a first coordinate axis
  • First angle setting means for setting a rotation angle (referred to as a first rotation angle), Rotation about a coordinate axis (referred to as a second coordinate axis) perpendicular to the visual axis of the virtual viewpoint and parallel to the reference axis
  • Second angle setting means for setting an angle (referred to as a second rotation angle), and a rotation angle (referred to as a third rotation angle) about a coordinate axis (referred to as a third coordinate axis) perpendicular to the first and second coordinate axes.
  • Third angle setting means for setting, and an inclination for setting an inclination of the reference axis in the virtual space And slope setting means.
  • the virtual viewpoint setting means may include virtual viewpoint drawing range setting means for setting a drawing range of the virtual viewpoint.
  • An image processing program comprises: a virtual space generation step for generating a virtual space; an object setting unit for setting an object in the virtual space; and a display image of the virtual space.
  • the virtual camera can be freely set to display a powerful image while sufficiently communicating the situation of the object moving in the virtual space.
  • the virtual viewpoint setting step may, for example, set the position of the virtual viewpoint along a continuous viewpoint path corresponding to at least a part of the object corresponding position, Or
  • the position of the virtual viewpoint is set to failure for each predetermined range in at least a part of the object corresponding position.
  • a coordinate axis (referred to as a first coordinate axis) perpendicular to a visual axis of the virtual viewpoint and a reference axis in a three-dimensional direction of virtual space.
  • a first angle setting step of setting an angle (referred to as a first rotation angle), and a rotation angle about a coordinate axis (referred to as a second coordinate axis) perpendicular to the visual axis of the virtual viewpoint and parallel to the reference axis.
  • the method may further comprise: a third angle setting step of setting the inclination angle setting step of setting an inclination of the reference axis in the virtual space.
  • the virtual viewpoint setting step may include a virtual viewpoint drawing range setting step of setting a drawing range of the virtual viewpoint.
  • FIG. 1 is a front view showing an embodiment in which an image processing device according to the present invention is applied to a game device
  • FIG. 2 is a block diagram showing the game device of FIG.
  • the game device (information processing device) 200 0 0 0 controller 2 1
  • a display device such as 0 and a keyboard 2300 are connected.
  • An object CH such as a player character and a surrounding landscape are displayed on the display device 220, and the object CH is moved by the controller 201.
  • a game apparatus (image processing apparatus) 200 has a CPU 1 0 0 0 that controls the whole and a boot ROM 1 that stores a program for activating the game apparatus 2 0 0 0. 10 and system memory 10 20 for storing programs and data executed by the CPU 3 0 1.
  • a game apparatus 200 0 0 has a video process for generating and controlling an image to be displayed. And a graphic memory 1040 for storing the original image of the generated image and the generated image, and the video processor 1030 displays the generated image as a display device. Displayed on 2 2 0 0.
  • the game apparatus 200 is provided with an audio processor 1 0 7 0 for generating sound and an audio memory 1 0 8 0 for storing data of the generated sound, and the audio processor 1 0 7 0 Generates audio digital signals based on the data stored in the sound memory 1800, and outputs audio using speakers and headphones (not shown).
  • the game apparatus 200 0 is provided with a CD-ROM drive 1 0 90 etc. as a storage device such as program data, and the storage device stores the game program and data stored in the storage medium in the system memory 10 2 0, graphic memory 1 0 4 0, audio memory 1 0 8 0 loaded.
  • a memory interface 1 0 3 0 is provided in the game device 2 0 0 0, and can read and write the memory cards A and B held by the player. By this, it is possible to register the game result of each user, the state of the game ended halfway, and the like.
  • a game device 2 0 0 0 has a modem via a communication interface 1 1 6 0
  • a network game can be executed by a plurality of game devices 200 0 through a network, and also from server (not shown), statistics of game results, each game player's ranking, various You can get various information about the game, such as events.
  • the game device 200 0 is provided with a controller interface 1 1 40.
  • the controller 2 1 0 0 is connected to the terminals 1 to 4 of the controller interface 1 1 0.
  • FIG. 3 shows a player character in a game executed by the game device of FIG.
  • FIG. 4 is a front view showing the movement of the player character and the virtual camera in the game executed by the game apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 shows the corresponding position calculation method.
  • a course CR to which the player character (object) CH can move is set, and the player character CH can freely move within a range that does not deviate from the course CR.
  • a movement path CR 1 indicating a path within the movable range of the player character CH is set, and further, along the movement path CR 1, the camera path of the virtual camera CM CR 2 is set.
  • the player moves the player character CH along the course CR, for example, forward or backward along the course CR, or in the width direction of the course CR, or up and down the virtual space SP, by operating the controller 210, etc. Can.
  • An object corresponding position CP corresponding to a position CH (X, ⁇ , Z) in the virtual space SP of the player character CH is determined for the movement route CR 1, and the virtual force camera CM is an object corresponding position CP.
  • the camera shooting conditions including the corresponding position CM, the tilt of the camera, and the drawing range (field angle) of the camera are set.
  • the object corresponding position CP is, for example, a point on the movement route CR 1 closest to the position C H (X, ⁇ , Z) of the player character CH.
  • a plurality of course reference coordinates KFO to KF 7 are set on the movement route CR 1 as representative locations of the player character CH, and a route from the start position KFO to each course reference coordinate KF i is set in advance.
  • the length L i is often set.
  • three-dimensional coordinates in the virtual space of course reference coordinates K F i are also set.
  • the object corresponding position CP is determined by the path length LS along the movement path CR1 from the course reference coordinate KF1.
  • a perpendicular line is drawn from CH (X, ⁇ , Z), and the corresponding position CP is calculated according to the path length corresponding to the distance from KF i to the foot CF of the perpendicular line.
  • the following parameters are set.
  • ⁇ The angle formed by the line connecting the position CH (X, ⁇ , Z) and the course reference coordinates KFi, and the line connecting the course reference coordinates KFU KFi + 1
  • the position CM (Ls) of the virtual camera CM is determined, and the photographing condition set in advance is determined based on the position CM.
  • FIG. 6 is a front view showing parameters of a virtual camera in a game executed by the game apparatus of FIG. 1
  • FIG. 7 is a right side view thereof
  • FIG. 8 is a plan view thereof
  • FIG. It is a perspective view which shows the parameter of the reference axis of a virtual camera.
  • the shooting state is set by setting the reference axis AX, which is the reference of the rotation of the optical axis OX of the virtual camera CM which is the visual axis of the virtual viewpoint, and is set by the following parameters. .
  • H height of virtual camera CM in a state where reference axis AX is parallel to Y axis of virtual space. For example, it is measured from the ground of course CR.
  • XC Coordinate axis perpendicular to the reference axis AX and the optical axis OX. (Referred to as the first coordinate axis.)
  • YC A coordinate axis perpendicular to the optical axis OX and parallel to the reference axis AX. (It is called the second coordinate axis.)
  • Zc Coordinate axes perpendicular to the Xc and Yc axes. (Called the third coordinate axis.) The rotation angle of the virtual camera CM around the XC axis. (It is called the first rotation angle.
  • iSc Rotation angle of virtual camera CM around Yc axis.
  • the second rotation angle yc The rotation angle of the virtual camera CM around the ZC axis
  • ⁇ Angle of view of virtual camera.
  • the shooting state of virtual camera CM is set to achieve the most effective image representation for each corresponding position CP, and the position CH (X, Y, Z) associated with the corresponding position CP corresponds to Since it is near the position CP, a sufficiently effective image representation is obtained.
  • the parameters for determining the shooting state include the rotation angle of the reference axis AX, and it is also possible to represent an image in which the reference axis AX is rocked, and various changes can be realized.
  • the camera path CR2 along which the virtual camera CM moves is not set continuously along the movement path CR1 of the player character, for each predetermined range of the movement path CR1 of the player character, eg
  • the camera route CR 2 may be set to shoot, and various parameters may be set to correspond to the force camera route CR 2.
  • FIG. 11 shows an image taken by a virtual camera in the course of FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 12 shows another image taken by a virtual camera.
  • FIG. 10 is a view showing still another image taken by the virtual camera.
  • the reference axis A X is set parallel to the Y axis of the virtual space S P, and the virtual camera CM displays the player character CH and the surrounding situation from behind the player character CH.
  • the reference axis AX is inclined along the inclination of the course, and a representation close to the image seen from the viewpoint of the player character is made. In this way, the movement of the player character CH running while being piled up to the centrocentric force is effectively expressed.
  • the CPU 1000, the system memory 1 020, the video display processor 1 030, and the graphic memory 1 040 work together to function as virtual space generation means for generating a virtual space SP. It functions as a means to generate an obse- que CH in the virtual space SP.
  • the CPU 1000, the system memory 1020 and the controller 210 work together to function as a movement operation means for moving the object CH substantially along the movement standard route CR 1 in the virtual space SP.
  • the CPU 1000 and the system memory 1 020 cooperate to function as a standard route generating means for generating the movement standard route CR 1 of the object ⁇ CH, for setting the display image of the virtual space SP.
  • Virtual force to generate virtual camera CM It functions as a camera generation unit, functions as an object corresponding position calculation means for calculating the object corresponding position CP corresponding to the position CH (X, Y, ⁇ ) of the object CH, corresponds to the object corresponding position CP. It functions as a virtual camera setting means to set the position of the virtual camera CM and the shooting condition, and sets the first rotation angle Of C of the first coordinate axis XC circle perpendicular to the optical axis OP of the virtual camera CM and the reference axis AX.
  • Function as a first angle setting means, and as a second angle setting means for setting a second rotation angle ⁇ C of a second coordinate axis YC circle, and a third rotation angle of a third coordinate axis ZC circle 3 Functions as an angle setting means, functions as an inclination setting means for setting an inclination in the virtual space SP of the reference axis AX, and functions as an angle of view setting means for setting an angle of view.
  • the above image processing is executed by the image processing program shown in the flow chart of FIG. 14 in the game apparatus (image processing apparatus) 2000, and the image processing program executes the following steps.
  • Step S 1401 First, set the object CH, virtual camera CM, course CR, moving standard route CR1, and camera route CR 2 and go to step S 1402.
  • Step S 1 402 It is determined whether a control signal for moving the object CH is input from the controller 2 100. If the controller signal is input, the process proceeds to step S 1402. If the controller signal is not input, the process proceeds to step S 1 407.
  • Step S 1 403 Move the object CH, and go to step S 1 404.
  • Step S 1 404 The object corresponding position CP is calculated, and the process proceeds to step S 1 405.
  • Step S 1 405 Set the position and shooting condition of the virtual camera CM, and proceed to step S 1 406.
  • Step S 1 406 Perform image generation and display, and go to Step S 1 407
  • Step S 1 4 0 7 It is determined whether or not the game is over, such as when the object CH reaches a goal. If the game is over, the process is finished. If the game is not over, the process proceeds to step S 1 4 0 9.
  • Step S 1 4 0 8 It is determined whether the game time has ended. If the time is out, the process is finished, and if the time is not over, the process returns to step S 1 400.
  • the image processing program shown in FIG. 14 is a system memory from a storage medium or communication medium.
  • program code for causing the computer to execute the image processing program is read from the storage medium or communication medium into the system memory of the general purpose computer. .
  • FIG. 1 is a front view showing an embodiment in which an image processing device according to the present invention is applied to a game device.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the game device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a plan view showing movement of a player character and a virtual camera in the game executed by the game device of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a front view showing a movement state of a player character and a virtual camera in the game executed by the game device of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing a corresponding position calculation method.
  • FIG. 6 is a front view showing parameters of virtual force cameras in the game executed by the game device of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a right side view showing parameters of virtual force cameras in the game executed by the game device of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a plan view showing parameters of virtual force cameras in the game executed by the game apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a plan view showing parameters of virtual force cameras in the game executed by the game apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 9 is a perspective view showing parameters of a reference axis of a virtual force camera in the game executed by the game apparatus of FIG. 1;
  • FIG. 10 is a view showing another movement situation of the player character and the virtual camera in the game executed by the game apparatus of FIG. 1;
  • FIG. 11 is a view showing an image taken by a virtual camera in the game executed by the game apparatus of FIG. 1;
  • FIG. 12 is a view showing another image taken by the virtual camera in the game executed by the game device shown in FIG.
  • FIG. 13 is a view showing still another image taken by the virtual camera in the game executed by the game device shown in FIG.
  • FIG. 14 is a flow chart showing an embodiment of an image processing program according to the present invention.

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Abstract

【課題】　仮想空間を最適な位置・角度で描画する画像処理方法を提供する 【解決手段】　仮想空間（ＳＰ）内にはプレーヤキャラクタ（ＣＨ）が移動し得るコース（ＣＲ）が設定され、プレーヤキャラクタはコースから逸脱しない範囲で自由に移動し得る。 　コース内には、プレーヤキャラクタの移動経路を示す移動経路が設定され、移動経路に略沿って、仮想カメラのカメラ経路が設定されている。 　移動経路には、プレーヤキャラクタの仮想空間内の位置（ＣＨ（Ｘ，Ｙ，Ｚ））に対応したオブジェクト対応位置（ＣＰ）が決定され、仮想カメラはオブジェクト対応位置に対応した位置、撮影状態が設定される。 　

Description

明 細 書
画像処理装置および画像処理プログラム
技術分野
[0001 ] 本発明は、 仮想空間内の画像を描画する仮想視点をコントロールする画像 処理装置および画像処理プログラムに関する。
[0002] 近年ゲーム機の高機能化が進むことにより、 従来の 2次元の仮想平面を舞 台にしたゲームから、 3次元の仮想空間を舞台にしたものが一般的になって おり、 同時に、 より小さな演算負荷により、 より効果的画像出力を実現する ことが求められている。
[0003] 従来の 3次元の仮想空間の描画方法としては、 例えば、 仮想空間中を疾走 するプレーヤキャラクタの表示において、 3次元の仮想空間内を、 該仮想空 間中に設定された位置と方向と描画範囲 （画角） の情報を持つ仮想視点を、 描画すべきプレーヤキャラクタの背後や側方に位置するように仮想空間中の カメラとなる仮想視点の座標を設定し、 プレーャキヤラクタの動きに追従し つつ、 略前方あるいは側方の状況を表示する手法が採用されていた。
[0004] また状況に応じて、 仮想空間中に仮想視点の座標を固定し、 プレーヤキヤ ラクタの動きにともなって適宜仮想視点の視線方向べクトルを変化させたり 、 仮想視点の描画範囲 （画角） を変更したりすることでプレーヤキャラクタ を含む状況を表示する手法が採用されていた。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 前者の従来例では、 プレーヤキャラクタが背後の壁等の障害物に接近した 場合に、 仮想空間の描画を行うべき仮想視点が仮想空間内の壁などのォブジ ェク卜内に埋没し、 結果として正確な画像表示ができないという問題があつ
[0006] 後者の従来例では、 必ずしも遊戯が観察したい状況が表示されなかったリ 、 ゲーム進行に合わせた仮想視点の移動による描画演出が出来ないという問 題があった。
[0007] 本発明はこのような従来の問題点を解消すべく創案されたもので、 仮想空 間内で移動するォブジェク卜の状況を充分に伝えつつ、 迫力ある画像を表示 することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明に係る画像処理装置は、 仮想空間を生成する仮想空間生成手段と、 前記仮想空間内にオブジェク卜を設定するォブジェク卜設定手段と、 前記仮 想空間の表示画像を設定するための仮想視点を設定する仮想視点設定手段と 、 前記仮想空間内で、 前記ォブジェク卜を移動させる移動操作手段と、 前記 オブジェク卜の位置に対応して移動経路上の位置 （オブジェク卜対応位置と いう。 ） を算出するォブジェク卜対応位置算出手段と、 前記オブジェク卜対 応位置に対応して、 前記仮想視点の位置およびその画像描画状態を設定する 仮想視点設定手段とを備える。
これによつて、 仮想空間内で移動するォブジェク卜の状況を充分に伝えつ つ、 迫力ある画像を表示するように、 自由に仮想カメラを設定し得る。
[0009] 本発明に係る画像処理装置において、 前記仮想視点設定手段は、 例えば、 前記オブジェク卜対応位置の少なくとも一部に対応した連続的な視点経路に 沿って前記仮想視点の位置を設定し、 あるいは、 前記オブジェクト対応位置 の少なくとも一部における所定範囲ごとに、 不連続に前記仮想視点の位置を 設定する。
[0010] 本発明に係る画像処理装置において、 前記仮想視点設定手段は、 前記仮想 視点の視線軸および仮想空間の三次元方向の基準軸に垂直な座標軸 （第 1座 標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 1回転角度という。 ） を設定する第 1 角度設定手段と、 前記仮想視点の視線軸に垂直であり、 かつ前記基準軸に平 行な座標軸 （第 2座標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 2回転角度という 。 ） を設定する第 2角度設定手段と、 前記第 1、 第 2座標軸に垂直な座標軸 (第 3座標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 3回転角度という。 ） を設定 する第 3角度設定手段と、 前記基準軸の前記仮想空間内の傾斜を設定する傾 斜設定手段とを備えてもよい。
これによつて、 走行経路に対して傾斜した画像表現等、 多様な表現が可能 である。
[0011 ] さらに、 本発明に係る画像処理装置において、 前記仮想視点設定手段は、 前記仮想視点の描画範囲を設定する仮想視点描画範囲設定手段を備えてもよ い。
[0012] 本発明に係る画像処理プログラムは、 仮想空間を生成する仮想空間生成ス テツプと、 前記仮想空間内にオブジェク卜を設定するォブジェク卜設定手段 と、 前記仮想空間の表示画像を設定するための仮想視点を設定する仮想視点 設定ステップと、 前記仮想空間内で、 前記ォブジェク卜を移動させる移動操 作ステップと、 前記オブジェクトの位置に対応して移動経路上の位置 （ォブ ジェクト対応位置という。 ） を算出するオブジェクト対応位置算出ステップ と、 前記ォブジェク卜対応位置に対応して、 前記仮想視点の位置およびその 画像描画状態を設定する仮想視点設定ステップとを備える。
これによつて、 仮想空間内で移動するォブジェク卜の状況を充分に伝えつ つ、 迫力ある画像を表示するように、 自由に仮想カメラを設定し得る。
[0013] 本発明に係る画像処理プログラムにおいて、 前記仮想視点設定ステップは 、 例えば、 前記オブジェク卜対応位置の少なくとも一部に対応した連続的な 視点経路に沿って前記仮想視点の位置を設定し、 あるいは、
前記オブジェク卜対応位置の少なくとも一部における所定範囲ごとに、 不達 続に前記仮想視点の位置を設定する。
[0014] 本発明に係る画像処理プログラムにおいて、 前記仮想視点設定ステップは 、 前記仮想視点の視線軸および仮想空間の三次元方向の基準軸に垂直な座標 軸 （第 1座標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 1回転角度という。 ） を設 定する第 1角度設定ステップと、 前記仮想視点の視線軸に垂直であり、 かつ 前記基準軸に平行な座標軸 （第 2座標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 2 回転角度という。 ） を設定する第 2角度設定ステップと、 前記第 1、 第 2座 標軸に垂直な座標軸 （第 3座標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 3回転角 度という。 ） を設定する第 3角度設定ステップと、 前記基準軸の前記仮想空 間内の傾斜を設定する傾斜設定ステップとを備えてもよい。
これによつて、 走行経路に対して傾斜した画像表現等、 多様な表現が可能 である。
[0015] 本発明に係る画像処理プログラムにおいて、 前記仮想視点設定ステップは 、 前記仮想視点の描画範囲を設定する仮想視点描画範囲設定ステップを備え てもよい。
発明の効果
[0016] 本発明によれば、 仮想空間内で移動するォブジェク卜の状況を充分に伝え つつ、 迫力ある画像を表示し得る。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 次に本発明に係るコントローラおよび入力信号処理プログラムの実施例を 図面に基づいて説明する。
[0018] [画像処理装置]
図 1は、 本発明に係る画像処理装置をゲーム装置に適用した実施例を示す 正面図、 図 2は、 図 1のゲーム装置を示すブロック図である。
[0019] 図 1において、 ゲーム装置 （情報処理装置） 2 0 0 0にコントローラ 2 1
0 0が接続されており、 さらにゲーム装置 2 0 0 0には、 T Vモニタ 2 2 0
0等の表示装置およびキーポード 2 3 0 0が接続されている。
[0020] 表示装置 2 2 0 0にはプレーャキヤラクタ等のオブジェクト C Hおよび周 囲の風景が表示され、 オブジェク卜 C Hは、 コントローラ 2 1 0 0によって 移動操作される。
[0021 ] 図 2において、 ゲーム装置 （画像処理装置） 2 0 0 0は、 全体を制御する C P U 1 0 0 0と、 ゲーム装置 2 0 0 0を起動させるためのプログラムを格 納するブートロム 1 0 1 0と、 C P U 3 0 1によって実行されるプログラム やデータを格納するシステムメモリ 1 0 2 0とを有する。
[0022] ゲーム装置 2 0 0 0には、 表示すべき画像を生成、 制御するビデオプロセ ッサ 1 0 3 0と、 生成される画像の元となる画像や生成された画像を記憶す るグラフィックメモリ 1 0 4 0が設けられ、 ビデオプロセッサ 1 0 3 0は、 生成した画像を表示装置 2 2 0 0に表示する。
[0023] ゲーム装置 2 0 0 0には、 音声を生成するオーディオプロセッサ 1 0 7 0 と、 生成される音声のデータを記憶するオーディオメモリ 1 0 8 0が設けら れ、 オーディオプロセッサ 1 0 7 0はサウンドメモリ 1 0 8 0に記憶された データに基づいて音声のデジタル信号を生成し、 スピーカやヘッドフォン （ 図示省略） によって音声を出力する。
[0024] ゲーム装置 2 0 0 0には、 プログラムデータ等の記憶装置として C D— R O Mドライブ 1 0 9 0等が設けられ、 記憶装置において記憶媒体に格納され たゲームプログラムやデータをシステムメモリ 1 0 2 0、 グラフィックメモ リ 1 0 4 0、 オーディオメモリ 1 0 8 0に読み込まれる。
[0025] ゲーム装置 2 0 0 0にはメモリインターフェース 1 0 3 0が設けられ、 遊 戯者が保有するメモリカード A、 Bに対する読み書きが可能である。 これに よって、 各ユーザのゲーム成績、 中途で終了したゲームの状態等を登録し得 る。
[0026] ゲーム装置 2 0 0 0には、 通信インターフェース 1 1 6 0を介してモデム
1 1 5 0が設けられ、 ネットワークを介して複数のゲーム装置 2 0 0 0によ るネットワークゲームを実行でき、 また、 サーバ （図示省略） から、 ゲーム 成績の統計、 各遊戯者順位、 種々のイベント等、 ゲームに関する種々の情報 を取得し得る。
[0027] ゲーム装置 2 0 0 0には、 コントローラインターフェース 1 1 4 0が設け られ、 コントローラ 2 1 0 0はコントローラインターフェース 1 1 4 0の端 子 1〜4に接続される。
[0028] 次に、 ゲーム装置 2 0 0 0で実行されるゲームにおける、 プレーヤキャラ クタ （オブジェクト） C Hおよび仮想空間を描画するための仮想視点を示す 仮想力メラ C Mの移動経路について説明する。
[0029] 図 3は、 図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおける、 プレーヤキャラ クタおよび仮想カメラの移動状況を示す平面図、 図 4は、 図 1のゲーム装置 で実行されるゲームにおける、 プレーヤキャラクタおよび仮想カメラの移動 状況を示す正面図、 図 5は対応位置算出法を示す図である。
[0030] 仮想空間 S P内にはプレーヤキャラクタ （オブジェクト） CHが移動し得 るコース CRが設定され、 プレーヤキャラクタ CHはコース CRから逸脱し ない範囲で自由に移動し得る。
[0031] コース CR内には、 プレーヤキャラクタ CHの移動可能な範囲の中での経 路を示す移動経路 CR 1が設定され、 さらに移動経路 CR 1に略沿って、 仮 想カメラ CMのカメラ経路 CR 2が設定されている。
[0032] 遊戯者は、 コントローラ 2 1 00等の操作によって、 プレーヤキャラクタ CHを、 コース CRに沿って、 例えば前進、 後退させ、 またコース CRの幅 方向、 仮想空間 S Pの上下方向に移動させることができる。
[0033] 移動経路 CR 1には、 プレーヤキャラクタ CHの仮想空間 S P内の位置 C H (X, Υ, Z) に対応したオブジェクト対応位置 CPが決定され、 仮想力 メラ CMはオブジェク卜対応位置 CPに対応した位置 CM、 及びカメラの傾 き、 及びカメラの描画範囲 （画角） を含むカメラ撮影状態が設定される。
[0034] オブジェク卜対応位置 CPは、 例えば、 プレーヤキャラクタ CHの位置 C H (X, Υ, Z) に最も近い移動経路 CR 1上の点である。
[0035] 移動経路 CR 1上には、 プレーヤキャラクタ CHの代表的な撮影箇所とし て、 複数のコース基準座標 K F O〜K F 7が設定され、 あらかじめスタート 位置 K F Oから各コース基準座標 K F iまでの経路長 L iが設定されること が多い。 またコース基準座標 K F iの仮想空間中の 3次元座標も設定される 。 そしてオブジェクト対応位置 CPは、 コース基準座標 K F1からの移動経路 CR 1に沿った経路長 LSによって決定される。
[0036] この場合には、 例えば、 図 5に示すように、 位置 CH (X, Υ, Z) の前 後に存在するコース基準座標、 例えば K F i、 K F i + 1を結ぶ直線に、 位 置 CH (X, Υ, Z) から垂線を垂らし、 K F iから垂線の足 C Fまでの距 離に対応した経路長により、 対応位置 CPを算出する。 [0037] ここで以下のパラメータを設定する。
Li ： コース基準座標 KF0からコース基準座標 KFiまでの経路長 LS： コース基準座標 K F0から対応位置 CPまでの経路長
a ：位置 CH (X, Υ, Z) とコース基準座標 KFiとの距離
b :位置 CH (X, Υ, Z) とコース基準座標 KFi+1との距離 c ： コース基準座標 KFiと KFi+1との距離
c 1 ： コース基準座標 KFiから垂線の足 CFまでの距離
c 2 ：垂線の足 CFからコース基準座標 KFi+1までの距離
Θ ：位置 CH (X, Υ, Z) とコース基準座標 KFiを結ぶ線分と、 コース 基準座標 KFU KFi+1を結ぶ線分の成す角度
ここで、 近似的に、
LS= L i + c 1 式 （ 1
)
とし、 。 1を距離3、 b、 cから、 以下の式 （2) 、 (3) から算出する。
c 1 =a X c o s 0 式 (
2)
c o s 0 = (a2+b2-c2) /2 b c 式 （3
)
[0038] これによつて仮想カメラ CMの位置 CM (Ls) が決定され、 その位置に基 づぃてあらかじめ設定されていた撮影状態が決定される。
[0039] 図 6は、 図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおける、 仮想カメラのパ ラメータを示す正面図、 図 7は同右側面図、 図 8は同平面図であり、 図 9は 、 仮想カメラの基準軸のパラメータを示す斜視図である。
図 6〜 9に示すように、 撮影状態は、 仮想視点の視線軸である仮想カメラ CMの光軸 O Xの回転の基準となる基準軸 A Xを設定して行い、 以下のパラ メータによって設定される。
H ：基準軸 A Xが仮想空間の Y軸に平行な状態における、 仮想カメラ CM の高さ。 例えばコース CRの地上から計測される。 XC：基準軸 AXおよび光軸 OXに垂直な座標軸。 （第 1座標軸という。 ） YC：光軸 OXに垂直であり、 かつ基準軸 A Xに平行な座標軸。 （第 2座標 軸という。 ）
Zc： Xc軸および Yc軸に垂直な座標軸。 （第 3座標軸という。 ） 仮想カメラ CMの、 XC軸まわりの回転角。 （第 1回転角度という。
)
iSc：仮想カメラ CMの、 Yc軸まわりの回転角。 （第 2回転角度という yc :仮想カメラ CMの、 ZC軸まわりの回転角。 （第 3回転角度という
)
δο：仮想カメラの画角。
a a：基準軸 AXの、 仮想空間の X軸まわりの回転角。
β3：基準軸 A Xの、 仮想空間の Y軸まわりの回転角。
a：基準軸 A Xの、 仮想空間の Z軸まわりの回転角。
[0040] 仮想カメラ CMの撮影状態は、 各対応位置 CPについて最も効果的な画像 表現を実現し得るように設定され、 対応位置 C Pに対応付けられる位置 CH (X, Y, Z) は、 対応位置 C Pの近傍であるので、 充分効果的な画像表現 が得られる。
[0041] そして撮影状態を決定するパラメータには、 基準軸 AXの回転角度が含ま れ、 基準軸 A Xを揺動する画像表現も可能であり、 多様な変化を実現し得る なお、 図 1 0の洞窟を模したコース CRについて、 仮想カメラ CMが移動 するカメラ経路 CR2を、 プレーヤキャラクタの移動経路 CR 1に沿って連 続的に設定せず、 プレーヤキャラクタの移動経路 CR 1の所定範囲ごと、 例 えば、 コース基準座標 K F0〜K F1の範囲、 KF1〜KF2の範囲、 KF2〜K F3の範囲、 K F3〜 K F4の範囲、 K F4〜 K F5の範囲、 K F5〜 K F6の範囲 、 KF6〜KF7の範囲を、 固定のカメラ CM102、 カメラ CM101、 カメラ C M103、 カメラ CM101、 カメラ CM105、 カメラ CM104、 カメラ CM106によ つて撮影するようにカメラ経路 C R 2を設定し、 前記力メラ経路 C R 2に対 応するように前記パラメータを種々設定してもよい。
[0043] 図 1 1は、 図 3、 4のコースにおいて、 仮想カメラによって撮影された画 像を示す図、 図 1 2は、 仮想カメラによって撮影された他の画像を示す図、 図 1 3は、 仮想カメラによって撮影されたさらに他の画像を示す図である。
[0044] 図 1 1の画像では基準軸 A Xは仮想空間 S Pの Y軸に平行に設定され、 仮 想カメラ CMはプレーヤキャラクタ CHの背後からプレーヤキャラクタ CH および周囲の状況を表示している。
[0045] これに対して、 図 1 2の画像では、 基準軸 AXはコースの傾斜に沿って傾 斜が与えられ、 プレーヤキャラクタの視点から見た画像に近い表現が為され ている。 これによつて、 円心力に杭しつつ疾走するプレーヤキャラクタ CH の動きが効果的に表現される。
さらに、 図 1 3の画像では、 図 1 1、 1 2の画像よりも画角 Sが拡大され
、 広範囲の状況が表示される。 これによつて客観的な視点でゲームの状況を 見ることができる。
[0046] 以上のとおり、 仮想空間内で移動するォブジェク卜の状況を充分に伝えつ つ、 迫力ある画像を表示するように、 自由に仮想カメラを設定し得る。
[0047] 以上の実施例において、 CPU 1 000、 システムメモリ 1 020、 ビデ ォディスプレイプロセッッサ 1 030およびグラフィックメモリ 1 040は 協働して、 仮想空間 SPを生成する仮想空間生成手段として機能し、 仮想空 間内 SPでォブジェク卜 CHを生成するォブジェク卜生成手段として機能す る。
[0048] また CPU 1 000、 システムメモリ 1 020およびコントローラ 21 0 0は協働して、 仮想空間 SP内で、 オブジェクト CHを移動標準経路 CR 1 に略沿って移動させる移動操作手段として機能する。
[0049] また CPU 1 000およびシステムメモリ 1 020は協働して、 オブジェ ク卜 CHの移動標準経路 CR 1を生成する標準経路生成手段として機能し、 仮想空間 SPの表示画像を設定するための仮想カメラ CMを生成する仮想力 メラ生成手段として機能し、 オブジェクト CHの位置 CH (X, Y， Ζ) に 対応してオブジェク卜対応位置 CPを算出するオブジェク卜対応位置算出手 段として機能し、 オブジェクト対応位置 CPに対応して、 仮想カメラ CMの 位置およびその撮影状態を設定する仮想カメラ設定手段として機能し、 仮想 カメラ C Mの光軸 O Pおよび基準軸 A Xに垂直な第 1座標軸 XCまわリの第 1 回転角度 Of Cを設定する第 1角度設定手段として機能し、 第 2座標軸 YCまわ リの第 2回転角度^ Cを設定する第 2角度設定手段として機能し、 第 3座標軸 ZCまわリの第 3回転角度 を設定する第 3角度設定手段として機能し、 基 準軸 A Xの仮想空間 S P内の傾斜を設定する傾斜設定手段として機能し、 画 角 を設定する画角設定手段として機能する。
[0050] [画像処理プログラム]
以上の画像処理は、 ゲーム装置 （画像処理装置） 2000において、 図 1 4のフローチヤ一卜に示す画像処理プログラムによって実行され、 画像処理 プログラムは、 以下の各ステップを実行する。
[0051] ステップ S 1 40 1 :まず、 オブジェク卜 CH、 仮想カメラ CM、 コース CR、 移動標準経路 CR 1、 カメラ経路 CR 2を設定し、 ステップ S 1 40 2に進む。
[0052] ステップ S 1 402 :オブジェク卜 CHを移動させるためのコントロール 信号が、 コントローラ 2 1 00からの入力されたか否か判断する。 コント口 ール信号が入力されたときはステップ S 1 402に進み、 入力されなかった ときはステップ S 1 407に進む。
[0053] ステップ S 1 403 :オブジェク卜 CHを移動させ、 ステップ S 1 404 に進む。
[0054] ステップ S 1 404 ：オブジェクト対応位置 CPを算出し、 ステップ S 1 405に進む。
[0055] ステップ S 1 405 ：仮想カメラ CMの位置、 撮影状態を設定し、 ステツ プ S 1 406に進む。
[0056] ステップ S 1 406 ：画像生成、 表示を行い、 ステップ S 1 407に進む [0057] ステップ S 1 4 0 7 ：オブジェク卜 C Hがゴールする等、 ゲームが終了し たか否かを判断する。 ゲームが終了したときはそのまま処理を終了し、 ゲー ム終了でないときはステップ S 1 4 0 9に進む。
[0058] ステップ S 1 4 0 8 ：ゲーム時間が終了したか否かを判断する。 時間切れ のときはそのまま処理を終了し、 時間切れでないときはステップ S 1 4 0 2 に戻る。
[0059] 図 1 4の画像処理プログラムは、 記憶媒体や通信媒体からシステムメモリ
1 0 2 0に読み込む。
[0060] また、 図 1 4の画像処理プログラムを汎用コンピュータによって実行する 際には、 画像処理プログラムをコンピュータに実行させるプログラムコード を、 記憶媒体や通信媒体から、 汎用コンピュータのシステムメモリに読み込 む。
産業上の利用可能性
[0061 ] 以上の実施例は主に 1個ォブジェク卜がコースに沿って走るゲームについ て説明したが、 1個または複数のオブジェク卜が仮想空間内を移動する任意 のゲームに適用でき、 さらには、 仮想空間内のオブジェクトを移動させる種 々のアプリケーション、 例えばフライトシミュレ一タに本発明を適用し得る 図面の簡単な説明
[0062] [図 1 ]本発明に係る画像処理装置をゲーム装置に適用した実施例を示す正面図 である。
[図 2]図 1のゲーム装置を示すブロック図である。
[図 3]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおける、 プレーャキャラクタお よび仮想カメラの移動状況を示す平面図である。
[図 4]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおける、 プレーャキャラクタお よび仮想カメラの移動状況を示す正面図である。
[図 5]対応位置算出法を示す図である。 [図 6]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおける、 仮想力メラのパラメ一 タを示す正面図である。
[図 7]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおける、 仮想力メラのパラメ一 タを示す右側面図である。
[図 8]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおける、 仮想力メラのパラメ一 タを示す平面図である。
[図 9]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおける、 仮想力メラの基準軸の パラメータを示す斜視図である。
[図 10]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおける、 プレーヤキャラクタ および仮想カメラの他の移動状況を示す図である。
[図 11 ]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおいて、 仮想カメラによって 撮影された画像を示す図である。
[図 12]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおいて、 仮想カメラによって 撮影された他の画像を示す図である。
[図 13]図 1のゲーム装置で実行されるゲームにおいて、 仮想カメラによって 撮影されたさらに他の画像を示す図である。
[図 14]本発明に係る画像処理プログラムの実施例を示すフローチヤ一卜であ る。
符号の説明
1 0 0 0 C P U
1 0 2 0 システムメモリ
1 0 3 0 ビデオディスプレイプロセッッサ
1 0 4 0 グラフィックメモリ
2 0 0 0 ゲーム装置
2 1 0 0 コントローラ
2 2 0 0 表示装置
2 3 0 0 キーポード

Claims

請求の範囲
[1 ] 仮想空間を生成する仮想空間生成手段と、
前記仮想空間内にオブジェク卜を設定するォブジェク卜設定手段と、 前記仮想空間の表示画像を設定するための仮想視点を設定する仮想視点設 定手段と、
前記仮想空間内で、 前記ォブジェク卜を移動させる移動操作手段と、 前記オブジェク卜の位置に対応して移動経路上の位置 （オブジェク卜対応 位置という。 ） を算出するオブジェクト対応位置算出手段と、
前記ォブジェク卜対応位置に対応して、 前記仮想視点の位置およびその画 像描画状態を設定する仮想視点設定手段と、
を備えた画像処理装置。
[2] 前記仮想視点設定手段は、 前記ォブジェク卜対応位置の少なくとも一部に対 応した連続的な視点経路に沿って前記仮想視点の位置を設定することを特徴 とする請求項 1記載の画像処理装置。
[3] 前記仮想視点設定手段は、 前記ォブジェク卜対応位置の少なくとも一部にお ける所定範囲ごとに、 不連続に前記仮想視点の位置を設定することを特徴と する請求項 1または 2に記載の画像処理装置。
[4] 前記仮想視点設定手段は、
前記仮想視点の視線軸および仮想空間の三次元方向の基準軸に垂直な座標 軸 （第 1座標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 1回転角度という。 ） を設 定する第 1角度設定手段と、
前記仮想視点の視線軸に垂直であり、 かつ前記基準軸に平行な座標軸 （第 2座標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 2回転角度という。 ） を設定する 第 2角度設定手段と、
前記第 1、 第 2座標軸に垂直な座標軸 （第 3座標軸という。 ） まわりの回 転角度 （第 3回転角度という。 ） を設定する第 3角度設定手段と、
前記基準軸の前記仮想空間内の傾斜を設定する傾斜設定手段と、 を備えたことを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載の画像処理装 置。
[5] 前記仮想視点設定手段は、 前記仮想視点の描画範囲を設定する仮想視点描画 範囲設定手段を備えたことを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の 画像処理装置。
[6] 仮想空間を生成する仮想空間生成ステップと、
前記仮想空間内にオブジェク卜を設定するォブジェク卜設定手段と、 前記仮想空間の表示画像を設定するための仮想視点を設定する仮想視点設 定ステップと、
前記仮想空間内で、 前記ォブジェク卜を移動させる移動操作ステップと、 前記オブジェク卜の位置に対応して移動経路上の位置 （オブジェク卜対応 位置という。 ） を算出するオブジェクト対応位置算出ステップと、
前記ォブジェク卜対応位置に対応して、 前記仮想視点の位置およびその画 像描画状態を設定する仮想視点設定ステップと、
を備えた画像処理プログラム。
[7] 前記仮想視点設定ステップは、 前記ォブジェク卜対応位置の少なくとも一部 に対応した連続的な視点経路に沿って前記仮想視点の位置を設定することを 特徴とする請求項 6記載の画像処理プログラム。
[8] 前記仮想視点設定ステップは、 前記ォブジェク卜対応位置の少なくとも一部 における所定範囲ごとに、 不連続に前記仮想視点の位置を設定することを特 徴とする請求項 6または 7に記載の画像処理プログラム。
[9] 前記仮想視点設定ステップは、
前記仮想視点の視線軸および仮想空間の三次元方向の基準軸に垂直な座標 軸 （第 1座標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 1回転角度という。 ） を設 定する第 1角度設定ステップと、
前記仮想視点の視線軸に垂直であり、 かつ前記基準軸に平行な座標軸 （第 2座標軸という。 ） まわりの回転角度 （第 2回転角度という。 ） を設定する 第 2角度設定ステップと、
前記第 1、 第 2座標軸に垂直な座標軸 （第 3座標軸という。 ） まわりの回 転角度 （第 3回転角度という。 ） を設定する第 3角度設定ステップと、 前記基準軸の前記仮想空間内の傾斜を設定する傾斜設定ステップと、 を備えたことを特徴とする請求項 6乃至 8のいずれかに記載の画像処理プ ログラム。
[10] 前記仮想視点設定ステップは、 前記仮想視点の描画範囲を設定する仮想視点 描画範囲設定ステップを備えたことを特徴とする請求項 6乃至 9のいずれか に記載の画像処理プログラム。
[11] 請求項 6乃至 1 0の画像処理プログラムをコンピュータに実行させるプログ ラムコードを含む、 コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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