JP2001160151A - 画像生成システム及び情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない処理負担でリアルな環境マッピングを
実現できる画像生成システム及び情報記憶媒体を提供す
ること。 【解決手段】 コース情報（道のり距離、コース幅、コ
ース方向）に基づき原像領域を移動又は回転させながら
環境テクスチャをオブジェクト（車）にマッピングす
る。近景の環境テクスチャに極座標変換などの変形処理
を施して、遠景の環境テクスチャと合成する。環境テク
スチャを仮想オブジェクトにマッピングすることで得ら
れる画像をテクスチャ空間に描画し、描画された変形処
理後の環境テクスチャをオブジェクトにマッピングす
る。第１の環境テクスチャから第２の環境テクスチャへ
の切り替え時に第１の環境テクスチャのフェイドアウト
処理、第２の環境テクスチャのフェイドイン処理を行
う。環境テクスチャの切り替えのための繋ぎエリアに、
環境テクスチャの切り替え用のマップオブジェクトを配
置する。コース情報に基づいて環境テクスチャを切り替
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像生成システム
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の所
与の視点から見える画像を生成する画像生成システムが
知られており、いわゆる仮想現実を体験できるものとし
て人気が高い。レーシングゲームを楽しむことができる
画像生成システムを例にとれば、プレーヤは、レーシン
グカー（オブジェクト）を操作してオブジェクト空間内
で走行させ、他のプレーヤやコンピュータが操作するレ
ーシングカーと競争することで３次元ゲームを楽しむ。

【０００３】このような画像生成システムでは、プレー
ヤの仮想現実感の向上のために、よりリアルな画像を生
成することが重要な技術的課題になっている。そして、
このような課題を解決する１つの手法として、環境マッ
ピングと呼ばれるものが知られている。

【０００４】このような環境マッピングを実現する手法
としては例えば以下の第１、第２の手法が考えられる。

【０００５】第１の手法では、オブジェクトから見える
環境の画像を仮想球にリアルタイムに描画し、次に、反
射ベクトルの方向にある仮想球の画像をオブジェクトに
マッピングすることで環境マッピングを実現する。

【０００６】しかしながら、この第１の手法は、非常に
リアルな画像を生成できるという利点を有する反面、処
理負荷が非常に重くなるという不利点を有する。

【０００７】また第２の手法では、オブジェクトから仮
想カメラの方を見た時の環境を擬似的に表す環境テクス
チャを予め用意しておき、この擬似的な環境テクスチャ
を仮想カメラの方向（仮想カメラからオブジェクトの方
へと向かう方向）から単にマッピングする。

【０００８】しかしながら、この第２の手法は、第１の
手法よりも処理負荷が軽くなるとい利点を有する反面、
オブジェクトに映り込んだ環境が流れて行く様子の表現
を実現できず、得られる画像が単調になってしまうとい
う不利点を有する。

【０００９】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、少ない処理
負担でリアルな環境マッピングを実現できる画像生成シ
ステム及び情報記憶媒体を提供することにある。

【００１０】

【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、画像を生成するための画像生成システム
であって、テクスチャパターンが定義されるテクスチャ
空間において環境マッピングの原像領域を移動又は回転
させながら、環境テクスチャをオブジェクトにマッピン
グする手段と、オブジェクト空間において仮想カメラか
ら見える画像を描画する手段とを含むことを特徴とす
る。また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータに
より使用可能な情報記憶媒体であって、上記手段を実行
するためのプログラムを含むことを特徴とする。また本
発明に係るプログラムは、コンピュータにより使用可能
なプログラム（搬送波に具現化されるプログラムを含
む）であって、上記手段を実行するための処理ルーチン
を含むことを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、原像領域が移動又は回転
しながら環境テクスチャがオブジェクトにマッピングさ
れる。これにより、オブジェクトに映り込んだ環境が流
れて行く様子の表現（環境の流れ表現）を実現できる。
従って、仮想カメラの方向から環境テクスチャを単にマ
ッピングする手法では得ることができないリアルな環境
マッピングを、テクスチャ空間で原像領域を移動又は回
転させるだけという少ない処理負担で実現できるように
なる。

【００１２】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、オブジェクトが移動するコ
ースに設定されたコース情報に基づいて、環境マッピン
グの原像領域を移動又は回転させることを特徴とする。
このようにすれば、他の用途に使用されるコース情報を
有効利用して、原像領域を移動又は回転させることがで
きるようになる。

【００１３】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、前記コース情報がコースの
道のり距離情報を含み、前記道のり距離情報に基づい
て、環境マッピングの原像領域を第１の方向に沿って移
動させることを特徴とする。このようにすれば、例え
ば、コース上でオブジェクトが速く移動すれば、テクス
チャ空間において原像領域が速く移動するようになり、
オブジェクトへの映り込み画像も速く流れるようにな
る。従って、コース上で移動するオブジェクトに最適な
環境マッピングを実現できる。

【００１４】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、前記コース情報がコース幅
情報を含み、前記コース幅情報に基づいて、環境マッピ
ングの原像領域を前記第１の方向とは異なる第２の方向
に沿って移動させることを特徴とする。このようにすれ
ば、オブジェクトがコース上でコース幅方向に移動する
と、それに応じて、オブジェクトへの映り込み画像も変
化するようになる。従って、あたかも、コースに沿って
配置された表示物がオブジェクトに映り込み、その映り
込み画像が、コース幅方向でのオブジェクトの移動に伴
い変化しているかのように見せることができる。

【００１５】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、オブジェクトが移動するコ
ースに設定されたコース情報がコース方向情報を含み、
前記コース方向情報に基づいて、オブジェクトにマッピ
ングされる環境テクスチャ自体を回転させることを特徴
とする。このようにすれば、例えば、オブジェクトがコ
ースのコーナーを移動した場合に、そのコーナーのカー
ブに沿って環境テクスチャも回転するようになる。これ
により、リアルで矛盾の無い画像表現を実現できる。

【００１６】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、ワールド座標系でのオブジ
ェクトの位置情報又は回転角度情報に基づいて、環境マ
ッピングの原像領域を移動又は回転させることを特徴と
する。このようにすれば、オブジェクトの位置情報や回
転角度（方向）情報に応じた適切な環境テクスチャをオ
ブジェクトにマッピングできるようになる。

【００１７】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、テクスチャ空間の環境テク
スチャに変形処理が施され、変形処理後の環境テクスチ
ャがオブジェクトにマッピングされることを特徴とす
る。このようにすれば、種々の画像効果を有する環境テ
クスチャをオブジェクトにマッピングできるようにな
る。

【００１８】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、テクスチャ空間の環境テク
スチャが極座標変換され、極座標変換後の環境テクスチ
ャがオブジェクトにマッピングされることを特徴とす
る。このようにすれば、環境テクスチャの流れる速度
や、流れる方向にパース効果を与えることができるよう
になる。

【００１９】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、テクスチャ空間の環境テク
スチャを仮想オブジェクトにマッピングすることで得ら
れる画像が、変形処理後の環境テクスチャとしてテクス
チャ空間に描画され、テクスチャ空間に描画された変形
処理後の環境テクスチャがオブジェクトにマッピングさ
れることを特徴とする。本発明によれば、まず、テクス
チャ空間の環境テクスチャが２次元又は３次元の仮想オ
ブジェクトにマッピングされる。そして、このマッピン
グにより得られる画像が、テクスチャ空間に描画され、
変形処理後の環境テクスチャとして使用され、オブジェ
クトにマッピングされる。このようにすることで、環境
テクスチャの変形処理を少ない処理負担で実現でき、様
々な画像効果を奏する環境テクスチャをリアルタイムに
生成できるようになる。

【００２０】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、環境マッピングの原像領域
が矩形であり、前記仮想オブジェクトが、複数のポリゴ
ンで構成されると共に該複数のポリゴンの頂点が集まっ
た極を有する場合に、前記矩形の隣り合う２つの頂点が
前記極に配置されるように、テクスチャ空間の環境テク
スチャが仮想オブジェクトにマッピングされることを特
徴とする。このようにすれば、極座標変換による環境テ
クスチャの変形処理を、簡易な処理で実現できるように
なる。

【００２１】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、テクスチャ空間において原
像領域が固定される環境テクスチャと、テクスチャ空間
において原像領域が移動又は回転する環境テクスチャと
が、オブジェクトにマッピングされることを特徴とす
る。このようにすれば、流れない環境テクスチャと流れ
る環境テクスチャとが合成された環境テクスチャを作り
出すことができるようになる。なお、原像領域が固定さ
れる環境テクスチャとしては遠景の環境テクスチャが望
ましく、原像領域が移動又は回転する環境テクスチャと
しては近景の環境テクスチャが望ましい。

【００２２】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、前記環境テクスチャが、オ
ブジェクトから見て上方向に見えるべき環境を表すテク
スチャであり、該環境テクスチャが、仮想カメラの位置
又は回転角度に依らずにオブジェクトの上方向からオブ
ジェクトにマッピングされることを特徴とする。このよ
うにすれば、仮想カメラの位置や回転角度の変化の影響
が、環境マッピングに及ぶのを防止できる。このため、
仮想カメラの注視場所に常に光源が映り込むなどの不具
合の発生を防止でき、光源の映り込みについても正確に
表現できる環境マッピングを実現できる。

【００２３】また本発明は、画像を生成するための画像
生成システムであって、第１のテクスチャを仮想オブジ
ェクトにマッピングし、第１のテクスチャを変形する手
段と、前記第１のテクスチャを仮想オブジェクトにマッ
ピングすることで得られる画像を、第２のテクスチャと
してテクスチャ空間に描画する手段と、テクスチャ空間
に描画された前記第２のテクスチャをオブジェクトにマ
ッピングする手段とを含むことを特徴とする。また本発
明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能
な情報記憶媒体であって、上記手段を実行するためのプ
ログラムを含むことを特徴とする。また本発明に係るプ
ログラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム
（搬送波に具現化されるプログラムを含む）であって、
上記手段を実行するための処理ルーチンを含むことを特
徴とする。

【００２４】本発明によれば、まず、テクスチャ空間の
テクスチャが２次元又は３次元の仮想オブジェクトにマ
ッピングされる。そして、このマッピングにより得られ
る画像が、テクスチャ空間に描画され、変形処理後のテ
クスチャとして使用され、オブジェクトにマッピングさ
れる。このようにすることで、テクスチャの変形処理を
少ない処理負担で実現でき、様々な画像効果を奏するテ
クスチャをリアルタイムに生成できるようになる。

【００２５】また本発明は、画像を生成するための画像
生成システムであって、環境テクスチャをオブジェクト
にマッピングする手段と、オブジェクトにマッピングさ
れる環境テクスチャを切り替える手段と、オブジェクト
にマッピングされる環境テクスチャが第１の環境テクス
チャから第２の環境テクスチャに切り替わる場合に、第
１の環境テクスチャのフェイドアウト処理を行うと共に
第２の環境テクスチャのフェイドイン処理を行う手段
と、オブジェクト空間において仮想カメラから見える画
像を描画する手段とを含むことを特徴とする。また本発
明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能
な情報記憶媒体であって、上記手段を実行するためのプ
ログラムを含むことを特徴とする。また本発明に係るプ
ログラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム
（搬送波に具現化されるプログラムを含む）であって、
上記手段を実行するための処理ルーチンを含むことを特
徴とする。

【００２６】本発明によれば、環境テクスチャが切り替
わる場合に、第１の環境テクスチャのフェイドアウト処
理が行われ、第１の環境テクスチャによるオブジェクト
への画像の映り込みが、徐々に消えるようになる。ま
た、第２の環境テクスチャのフェイドイン処理が行わ
れ、第２の環境テクスチャによるオブジェクトへの画像
の映り込みが、徐々に表示されるようになる。これによ
り、環境テクスチャの切り替わりが目立たなくなり、よ
り自然でリアルな画像表現を実現できる。

【００２７】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、オブジェクト空間に設けら
れた閉鎖空間へのオブジェクトの進入イベントの際に、
第１の環境テクスチャのフェイドアウト処理を行うこと
を特徴とする。このような閉鎖空間へのオブジェクトの
進入イベントの際には、第１の環境テクスチャのフェイ
ドアウト処理が行われ周囲の環境がオブジェクトに映り
込まなくなっても、プレーヤは不自然さを感じない。従
って本発明によれば、環境テクスチャが切り替わる様子
を、更に目立たなくすることが可能になる。

【００２８】また本発明は、画像を生成するための画像
生成システムであって、環境テクスチャをオブジェクト
にマッピングする手段と、オブジェクトにマッピングさ
れる環境テクスチャを切り替える手段と、環境テクスチ
ャを第１の環境テクスチャから第２の環境テクスチャに
切り替えるための繋ぎエリアに、環境テクスチャの切り
替え用のマップオブジェクトを配置する手段と、オブジ
ェクト空間において仮想カメラから見える画像を描画す
る手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係る情
報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶
媒体であって、上記手段を実行するためのプログラムを
含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラム
は、コンピュータにより使用可能なプログラム（搬送波
に具現化されるプログラムを含む）であって、上記手段
を実行するための処理ルーチンを含むことを特徴とす
る。

【００２９】本発明によれば、環境テクスチャを切り替
えるための繋ぎエリアに、環境テクスチャの切り替え用
のマップオブジェクト（望ましくは閉鎖空間を形成する
マップオブジェクト）が配置される。従って、この繋ぎ
エリアに配置された切り替え用マップオブジェクトを利
用して、環境テクスチャの切り替え処理、フェイドアウ
ト処理、フェイドイン処理などを行えるようになり、環
境テクスチャが切り替わる様子を目立たなくすることが
できる。

【００３０】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、オブジェクトが前記繋ぎエ
リアに位置する場合に、オブジェクトへの環境マッピン
グが省略されることを特徴とする。このようにオブジェ
クトが繋ぎエリアに位置する場合にオブジェクトへの環
境マッピングを省略して、意図的に暗い環境を創出する
ことで、環境テクスチャが切り替わる様子を更に目立た
なくすることができる。

【００３１】また本発明は、画像を生成するための画像
生成システムであって、環境テクスチャをオブジェクト
にマッピングする手段と、オブジェクトが移動するコー
スに設定されるコース情報が含む環境テクスチャ特定情
報に基づいて、オブジェクトにマッピングされる環境テ
クスチャを切り替える手段と、オブジェクト空間におい
て仮想カメラから見える画像を描画する手段とを含むこ
とを特徴とする。また本発明に係る情報記憶媒体は、コ
ンピュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上
記手段を実行するためのプログラムを含むことを特徴と
する。また本発明に係るプログラムは、コンピュータに
より使用可能なプログラム（搬送波に具現化されるプロ
グラムを含む）であって、上記手段を実行するための処
理ルーチンを含むことを特徴とする。

【００３２】本発明では、コース情報が含む環境テクス
チャ特定情報に基づいて、オブジェクトにマッピングさ
れる環境テクスチャが切り替わる。従って、順位決定な
どに使用されるコース情報を有効利用して、環境テクス
チャの切り替えを簡易な処理で実現できるようになる。

【００３３】

【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、レーシングゲームに適用した場合を例にとり説明す
るが、本発明はこれに限定されず、種々のゲームに適用
できる。

【００３４】１．構成 図１に、本実施形態のブロック図の一例を示す。なお同
図において本実施形態は、少なくとも処理部１００を含
めばよく（或いは処理部１００と記憶部１７０、或いは
処理部１００と記憶部１７０と情報記憶媒体１８０を含
めばよく）、それ以外のブロック（例えば操作部１６
０、表示部１９０、音出力部１９２、携帯型情報記憶装
置１９４、通信部１９６）については、任意の構成要素
とすることができる。

【００３５】ここで処理部１００は、システム全体の制
御、システム内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処
理、画像処理、又は音処理などの各種の処理を行うもの
であり、その機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ
等）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハード
ウェアや、所与のプログラム（ゲームプログラム）によ
り実現できる。

【００３６】操作部１６０は、プレーヤが操作データを
入力するためのものであり、その機能は、レバー、ボタ
ン、筺体などのハードウェアにより実現できる。

【００３７】記憶部１７０は、処理部１００や通信部１
９６などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ
などのハードウェアにより実現できる。

【００３８】情報記憶媒体（コンピュータにより使用可
能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータなどの情
報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディス
ク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯ
Ｍ）などのハードウェアにより実現できる。処理部１０
０は、この情報記憶媒体１８０に格納される情報に基づ
いて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。即ち情
報記憶媒体１８０には、本発明（本実施形態）の手段
（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行するた
めの情報（プログラム或いはデータ）が格納される。

【００３９】なお、情報記憶媒体１８０に格納される情
報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶
部１７０に転送されることになる。また情報記憶媒体１
８０に記憶される情報は、本発明の処理を行うためのプ
ログラムコード、画像データ、音データ、表示物の形状
データ、テーブルデータ、リストデータ、本発明の処理
を指示するための情報、その指示に従って処理を行うた
めの情報等の少なくとも１つを含むものである。

【００４０】表示部１９０は、本実施形態により生成さ
れた画像を出力するものであり、その機能は、ＣＲＴ、
ＬＣＤ、或いはＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）
などのハードウェアにより実現できる。

【００４１】音出力部１９２は、本実施形態により生成
された音を出力するものであり、その機能は、スピーカ
などのハードウェアにより実現できる。

【００４２】携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの
個人データやセーブデータなどが記憶されるものであ
り、この携帯型情報記憶装置１９４としては、メモリカ
ードや携帯型ゲーム装置などを考えることができる。

【００４３】通信部１９６は、外部（例えばホスト装置
や他の画像生成システム）との間で通信を行うための各
種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッ
サ、或いは通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プロ
グラムなどにより実現できる。

【００４４】なお本発明（本実施形態）の手段を実行す
るためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サー
バー）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信
部１９６を介して情報記憶媒体１８０に配信するように
してもよい。このようなホスト装置（サーバー）の情報
記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。

【００４５】処理部１００は、ゲーム処理部１１０、画
像生成部１３０、音生成部１５０を含む。

【００４６】ここでゲーム処理部１１０は、コイン（代
価）の受け付け処理、各種モードの設定処理、ゲームの
進行処理、選択画面の設定処理、オブジェクト（１又は
複数のプリミティブ面）の位置や回転角度（Ｘ、Ｙ又は
Ｚ軸回り回転角度）を求める処理、オブジェクトを動作
させる処理（モーション処理）、視点の位置（仮想カメ
ラの位置）や視線角度（仮想カメラの回転角度）を求め
る処理、マップオブジェクトなどのオブジェクトをオブ
ジェクト空間へ配置する処理、ヒットチェック処理、ゲ
ーム結果（成果、成績）を演算する処理、複数のプレー
ヤが共通のゲーム空間でプレイするための処理、或いは
ゲームオーバー処理などの種々のゲーム処理を、操作部
１６０からの操作データや、携帯型情報記憶装置１９４
からの個人データ、保存データや、ゲームプログラムな
どに基づいて行う。

【００４７】画像生成部１３０は、ゲーム処理部１１０
からの指示等にしたがって各種の画像処理を行い、例え
ばオブジェクト空間内で仮想カメラ（視点）から見える
画像を生成して、表示部１９０に出力する。

【００４８】音生成部１５０は、ゲーム処理部１１０か
らの指示等にしたがって各種の音処理を行い、ＢＧＭ、
効果音、又は音声などの音を生成し、音出力部１９２に
出力する。

【００４９】なお、ゲーム処理部１１０、画像生成部１
３０、音生成部１５０の機能は、その全てをハードウェ
アにより実現してもよいし、その全てをプログラムによ
り実現してもよい。或いは、ハードウェアとプログラム
の両方により実現してもよい。

【００５０】ゲーム処理部１１０は移動・動作演算部１
１２、マップオブジェクト配置部１１４を含む。

【００５１】ここで移動・動作演算部１１２は、車など
のオブジェクトの移動情報（位置データ、回転角度デー
タ）や動作情報（オブジェクトの各パーツの位置デー
タ、回転角度データ）を演算するものであり、例えば、
操作部１６０によりプレーヤが入力した操作データやゲ
ームプログラムなどに基づいて、オブジェクトを移動さ
せたり動作させたりする処理を行う。

【００５２】より具体的には、移動・動作演算部１１２
は、オブジェクトの位置や回転角度を例えば１フレーム
（１／６０秒）毎に求める処理を行う。例えば（ｋ−
１）フレームでのオブジェクトの位置を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フレームでのオブジェクトの位置ＰＭ
k、速度ＶＭkは例えば下式（１）、（２）のように求め
られる。

【００５３】 ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ （１） ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ （２） マップオブジェクト配置部１１４は、コース、コース脇
の建物や木、トンネルなどのマップオブジェクトをオブ
ジェクト空間に配置するための処理を行う。より具体的
には本実施形態では、オブジェクトにマッピングされる
環境テクスチャを切り替えるための繋ぎエリアが設けら
れる。そして、マップオブジェクト配置部１１４は、こ
の繋ぎエリアに、環境テクスチャの切り替え用のマップ
オブジェクトを配置する処理（マップオブジェクトのオ
ブジェクトデータを作成する処理）を行う。このように
することで、環境テクスチャの切り替えが自然に行われ
るようになり、環境テクスチャが切り替わったことがプ
レーヤに気づかれる事態を防止できる。なお、マップオ
ブジェクトの情報（形状情報、テクスチャ情報、色情報
等）は、記憶部１７０の中のマップオブジェクト情報記
憶部１７９に記憶される。

【００５４】画像生成部１３０は、ジオメトリ処理部１
３２（３次元演算部）、描画部１４０（レンダリング
部）を含む。

【００５５】ここで、ジオメトリ処理部１３２は、座標
変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算な
どの種々のジオメトリ処理（３次元演算）を行う。そし
て、本実施形態では、ジオメトリ処理後（透視変換後）
のオブジェクトデータ（オブジェクトの頂点座標、頂点
テクスチャ座標、或いは輝度データ等）は、記憶部１７
０のメインメモリ１７２に格納されて、保存される。

【００５６】ジオメトリ処理部１３２が含む法線ベクト
ル処理部１３４は、オブジェクトの各頂点の法線ベクト
ル（広義にはオブジェクトの面の法線ベクトル）を、ロ
ーカル座標系からワールド座標系への回転マトリクスで
回転させる処理を行う。そして、本実施形態では、この
回転後の法線ベクトルに基づいて、環境テクスチャのテ
クスチャ座標を求めている。

【００５７】描画部１４０は、ジオメトリ処理後（透視
変換後）のオブジェクトデータと、テクスチャ記憶部１
７６に記憶されるテクスチャとに基づいて、オブジェク
トをフレームバッファ１７４に描画する。これにより、
オブジェクトが移動するオブジェクト空間において、仮
想カメラ（視点）から見える画像が描画（生成）される
ようになる。

【００５８】描画部１４０は、テクスチャマッピング部
１４２を含む。

【００５９】ここで、テクスチャマッピング部１４２
は、テクスチャ記憶部１７６に記憶されるテクスチャを
オブジェクトにマッピングするための処理（オブジェク
トにマッピングするテクスチャを指定する処理、テクス
チャを転送する処理等）を行うものであり、原像領域移
動・回転部１４４、環境テクスチャ変形部１４６、環境
テクスチャ切り替え部１４８、フェイド処理部１４９を
含む。

【００６０】原像領域移動・回転部１４４は、テクスチ
ャ空間（テクスチャ記憶部）において環境マッピングの
原像領域を移動又は回転させる処理を行う。より具体的
には、例えば、オブジェクトにマッピングされるテクス
チャを指定するためのテクスチャ座標（Ｕ、Ｖ座標）
を、原像領域が移動又は回転するように変化させる。こ
の場合、原像領域移動・回転部１４４は、コース情報記
憶部１７８に記憶されるコース情報（広義には、ワール
ド座標系でのオブジェクトの位置情報又は回転角度情
報）に基づいて、環境マッピングの原像領域を移動又は
回転させる。このようにすることで、オブジェクトに映
り込んでいる環境が流れて見えるようになり、これまで
にないリアルな画像表現が可能になる。

【００６１】なお本実施形態では、オブジェクトから見
て上方向に見えるべき環境テクスチャ（魚眼レンズを通
して見えるようなテクスチャ）が、オブジェクトの上方
向からオブジェクトに対してマッピングされる。このよ
うにすることで、仮想カメラの位置や回転角度（方向）
が変化した場合にも、光源の映り込みなどが正確に表現
された環境マッピングを実現できる。

【００６２】また本実施形態では、例えば、遠景を表す
環境テクスチャについては、その原像領域が固定され、
近景を表す環境テクスチャについては、その原像領域が
移動又は回転される。そして、これらの遠景、近景を表
すテクスチャが合成されて、オブジェクトにマッピング
される。このようにすることで、より多様な画像表現が
可能になる。

【００６３】環境テクスチャ変形部１４６は、テクスチ
ャ空間の環境テクスチャに変形処理を施すものである。
より具体的には、環境テクスチャ変形部１４６は、例え
ば、テクスチャ空間の環境テクスチャを仮想オブジェク
トにマッピングすることで環境テクスチャを変形し、こ
のマッピングにより得られる画像をテクスチャ空間に描
画する。そして、このテクスチャ空間に描画された変形
処理後の環境テクスチャが、オブジェクトにマッピング
されるようになる。このようにすることで、極座標変換
などの変形処理を環境テクスチャに施すことが可能にな
り、よりリアルな環境マッピングを実現できる。

【００６４】環境テクスチャ切り替え部１４８は、オブ
ジェクトにマッピングされる環境テクスチャを切り替え
るための処理を行う。より具体的には、コース情報が含
む環境テクスチャ特定情報などに基づいて、オブジェク
トにマッピングされる環境テクスチャを切り替える。こ
のようにすることで、ゲーム状況、コース状況などに応
じた最適な環境テクスチャをオブジェクトにマッピング
できるようになり、より多様でリアルな画像表現を実現
できる。

【００６５】フェイド処理部１４９は、環境テクスチャ
を切り替える際に、オブジェクトにマッピングされる環
境テクスチャのフェイドアウト処理（徐々に消す処理）
やフェイドイン処理（徐々に表示する処理）を行う。よ
り具体的には、オブジェクトにマッピングされる環境テ
クスチャが例えば第１の環境テクスチャから第２の環境
テクスチャに切り替わる場合に、まず、第１の環境テク
スチャのフェイドアウト処理を行う。そして、次に、第
２の環境テクスチャのフェイドイン処理を行う。

【００６６】なお、本実施形態の画像生成システムは、
１人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモ
ード専用のシステムにしてもよいし、このようなシング
ルプレーヤモードのみならず、複数のプレーヤがプレイ
できるマルチプレーヤモードも備えるシステムにしても
よい。

【００６７】また複数のプレーヤがプレイする場合に、
これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム
音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワ
ーク（伝送ライン、通信回線）などで接続された複数の
端末を用いて生成してもよい。

【００６８】２．本実施形態の特徴 （１）原像領域の移動、回転 さて、本実施形態では図２に示すように、環境テクスチ
ャなどのテクスチャパターンが定義されるテクスチャ空
間（Ｕ、Ｖ）において、環境マッピングの原像領域ＩＭ
（マッピングされる画像が定義される領域）を移動又は
回転（スクロール）しながら、車などのオブジェクト１
０に対して環境テクスチャ（原像領域にある画像）をマ
ッピングするようにしている。これにより、オブジェク
ト１０（車）に映り込んだ環境が流れて行く様子の表現
（環境の流れ表現）が可能になる。即ち、オブジェクト
１０とその周りの環境（木、建物）との相対的位置関係
の変化に起因して、オブジェクト１０に映り込んだ環境
が流れているかのように見せることができ、リアルで多
様な環境マッピングを少ない処理負担で実現できる。

【００６９】例えば環境マッピングを実現する第１の手
法として、オブジェクトから見える環境の画像を仮想球
にリアルタイムに描画し、次に、反射ベクトルの方向に
ある仮想球の画像をオブジェクトにマッピングする手法
を考えることができる。

【００７０】しかしながら、この第１の手法では、環境
の流れ表現は可能になるが、オブジェクトから見える画
像を仮想球にリアルタイムに描画する処理が必要になる
ため、処理負荷が非常に重くなってしまう。

【００７１】また環境マッピングを実現する第２の手法
として、オブジェクトから仮想カメラの方を見た時の環
境を擬似的に表す環境テクスチャを予め用意しておき、
この擬似的な環境テクスチャを仮想カメラの方向から単
にマッピングする手法が考えられる。

【００７２】しかしながら、この第２の手法では、仮想
カメラの注視点の位置が変化しない限り、オブジェクト
への映り込み画像は変化しないため、環境の流れ表現な
どのリアルな画像表現を実現できない。

【００７３】これに対して本実施形態によれば、第１の
手法に比べて非常に軽い処理負担で、第２の手法では実
現できないリアルな画像表現を実現できるようになる。

【００７４】なお本実施形態では、図２に示すように、
テクスチャ空間の環境テクスチャの境界ＢＤ１、ＢＤ２
が論理的に連続するようにアドレス制御されている。従
って、原像領域ＩＭの境界ＢＤ３が境界ＢＤ１を越える
と、Ｇ１に示すように境界ＢＤ２に戻る（境界ＢＤ２か
らの画像が再び使用される）。このようにすることで、
図１のテクスチャ記憶部１７６の使用記憶容量を節約で
きる。

【００７５】さて、本実施形態では、車などのオブジェ
クトが走行するコースに設定されたコース情報に基づい
て、環境マッピングの原像領域を移動又は回転させてい
る。

【００７６】例えば図３に示すように、コース３０上に
多数のコースポイントＰＣが設定され、このコースポイ
ントＰＣに対して、道のり距離ＬＣ、コース方向ＤＣ、
コース幅ＷＣなどが設定される。そして、オブジェクト
（車）の位置等に基づいて１又は複数のコースポイント
ＰＣが選択され、選択されたコースポイントＰＣに設定
された道のり距離ＬＣ、コース方向ＤＣ、コース幅ＷＣ
が図１のコース情報記憶部１７８から読み出される。そ
して、読み出された道のり距離ＬＣに基づいてオブジェ
クトの順位などが決定される。また、読み出されたコー
ス方向ＤＣに基づいて、オブジェクトの走行アシストな
どが行われる。更に、読み出されたコース幅ＷＣに基づ
いて、コースの両サイドに設けられた壁等とオブジェク
トとのヒットチェックが行われる。

【００７７】本実施形態では、このように順位決定、走
行アシスト、ヒットチェックなどに使用されるコース情
報を有効利用して、環境マッピングの原像領域を移動又
は回転させている。

【００７８】例えば図４（Ａ）に示すように本実施形態
では、コース情報が含む道のり距離ＬＣに基づいて、Ｕ
座標の方向（第１の方向）に沿って原像領域ＩＭを移動
（スクロール）させている。

【００７９】より具体的には、まず、オブジェクト１０
の位置に基づきコースポイントＰＣが選択され、そのコ
ースポイントＰＣに設定された道のり距離ＬＣが読み出
される。そして、この読み出された道のり距離ＬＣに基
づいて、Ｕ座標の方向での原像領域ＩＭの移動量（ＩＭ
の代表点のＵ座標）が決定される。

【００８０】このようにすれば、オブジェクト１０の移
動量に応じた移動量で原像領域ＩＭも移動するようにな
る。例えばオブジェクト１０が速く移動すれば、原像領
域ＩＭも速く移動するようになり、オブジェクト１０へ
の映り込み画像も高速に流れるようになる。また、オブ
ジェクト１０が停止した場合には、オブジェクト１０へ
の映り込み画像の流れも停止するようになる。従って、
あたかも、コースに沿って木や建物が設置され、その設
置された木や建物がオブジェクト１０に映り込み、その
木や建物の映り込み画像が、オブジェクト１０の移動に
伴い流れているかのように見せることができる。これに
より、よりリアルな画像表現を実現できる。

【００８１】また図４（Ｂ）に示すように本実施形態で
は、コース情報が含むコース幅ＷＣに基づいて、例えば
Ｖ座標の方向（第２の方向）に沿って原像領域ＩＭを移
動させている。

【００８２】より具体的には、まず、オブジェクト１０
の位置に基づきコースポイントＰＣが選択され、そのコ
ースポイントＰＣに設定されたコース幅ＷＣが読み出さ
れる。そして、この読み出されたコース幅ＷＣとオブジ
ェクト１０の位置などに基づいて、Ｖ座標の方向での原
像領域ＩＭの移動量（ＩＭの代表点のＶ座標）が決定さ
れる。即ち、オブジェクト１０がコース３０の左側に寄
った場合には、原像領域ＩＭはＶ座標の例えば正方向側
に移動し、オブジェクト１０がコース３０の右側に寄っ
た場合には、原像領域ＩＭはＶ座標の例えば負方向側に
移動する。

【００８３】このようにすれば、オブジェクト１０がコ
ース３０上で左右方向に移動した場合に、それに応じ
て、オブジェクト１０への映り込み画像も変化するよう
になる。例えば図４（Ｂ）のようにオブジェクト１０が
コース３０の左側に寄ると、環境テクスチャのＨ１に示
す部分がオブジェクト１０に映り込まなくなる一方で、
Ｈ２に示す部分が張り出してきてオブジェクト１０に映
り込むようになる。この結果、あたかも、コースに沿っ
て木や建物が設置され、その設置された木や建物がオブ
ジェクト１０に映り込み、その木や建物の映り込み画像
が、オブジェクト１０の左右方向の移動に伴い変化して
いるかのように見せることができる。

【００８４】なお、図４（Ｂ）では、原像領域ＩＭがＶ
座標の方向で移動した場合にも適正な環境テクスチャが
マッピングされるように、環境テクスチャをＶ座標の方
向に拡張して、Ｈ３、Ｈ４に示すようなマージン領域を
設けている。しかしながら、図５（Ａ）に示すように、
このようなマージン領域を設けないようにしてもよい。
そして、この場合には、図５（Ｂ）のように原像領域Ｉ
ＭがＶ座標の方向で移動した場合に、はみ出したＨ５の
部分については境界Ｈ６でのテクスチャ（色）をマッピ
ングするようにすればよい。

【００８５】また本実施形態では図６に示すように、コ
ース情報が含むコース方向ＤＣに基づいて、オブジェク
トにマッピングされる環境テクスチャ自体（或いは環境
テクスチャがマッピングされた仮想オブジェクト）を回
転させるようにしている。

【００８６】より具体的には、まず、オブジェクトの位
置に基づきコースポイントＰＣが選択され、そのコース
ポイントＰＣに設定されたコース方向ＤＣが読み出され
る。そして、この読み出されたコース方向ＤＣに基づい
て、環境テクスチャ自体が回転されて、オブジェクトに
マッピングされる。例えば、コース方向ＤＣが右方向に
回転した場合（右カーブの場合）には、環境テクスチャ
も右方向に回転し、コース方向ＤＣが左方向に回転した
場合（左カーブの場合）には、環境テクスチャも左方向
に回転する。

【００８７】このようにすれば、オブジェクトがコーナ
ーを走行した場合に、そのコーナーのカーブに沿って環
境テクスチャも回転するようになる。従って、あたか
も、コーナーに沿って木や建物が設置され、その設置さ
れた木や建物がオブジェクトに映り込んでいるかのよう
に見せることができる。これにより、リアルで矛盾の無
い画像表現を実現できる。

【００８８】なお、コースに沿ってオブジェクトが移動
するゲーム（車ゲーム、自転車ゲーム、バイクゲーム
等）の場合には、コース情報に基づいて環境マッピング
の原像領域を移動又は回転させることが望ましい。しか
しながら、このようなコース情報が無いゲームの場合に
は、ワールド座標系でのオブジェクトの位置情報や回転
角度（方向）情報などに基づいて、環境マッピングの原
像領域を移動又は回転させればよい。

【００８９】（２）環境テクスチャの変形 さて、図７に、本実施形態で使用される環境テクスチャ
の例を示す。この環境テクスチャは、コースに沿って設
置される木や建物などの近景を擬似的に表す環境テクス
チャである。

【００９０】本実施形態では、この近景の環境テクスチ
ャに変形処理を施し、変形処理後の環境テクスチャをオ
ブジェクトにマッピングするようにしている。

【００９１】より具体的には図８に示すように、テクス
チャ空間の近景の環境テクスチャを仮想オブジェクト４
０（半球オブジェクト）にマッピングする。そして、こ
のマッピングにより得られる画像が、変形処理後の近景
の環境テクスチャとしてテクスチャ空間（テクスチャ記
憶部）に描画される。そして、この描画された変形処理
後の近景の環境テクスチャと、図９に示すような遠景の
環境テクスチャとが合成され、合成後の環境テクスチャ
が車などのオブジェクトにマッピングされる。

【００９２】なお、図９の遠景の環境テクスチャには、
オブジェクトに映り込ませるべき太陽、空、雲などの周
囲の環境が、下から上方向に魚眼レンズを介して見たよ
うな絵柄で描かれている。

【００９３】図１０（Ａ）〜図１２（Ｃ）に、本実施形
態により近景と遠景とが合成された環境テクスチャの例
を示す。

【００９４】図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図４
（Ａ）で説明したように、近景の環境テクスチャの原像
領域ＩＭをＵ座標の方向に沿って移動した場合の合成後
の環境テクスチャの例である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）では、空、雲、太陽などを表す遠景の環境テクス
チャは固定されている一方で、木や建物などを表す近景
の環境テクスチャはＩ１に示す方向に流れている。従っ
て、オブジェクト（車）上においては、遠景の映り込み
画像はほぼ停止する一方で、近景の映り込み画像は速く
流れるようになる。従って、遠くの物の映り込みは停止
し近くの物の映り込みは速く流れるという現実世界の事
象に則したリアルな画像表現を、少ない処理負担で実現
できるようになる。

【００９５】図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図４
（Ｂ）で説明したように、近景の環境テクスチャの原像
領域ＩＭをＶ座標の方向に沿って移動した場合の合成後
の環境テクスチャの例である。図１１（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）では、遠景の環境テクスチャは固定されている一
方で、近景の環境テクスチャはＩ２に示す方向に動いて
いる。これにより、オブジェクトがコースの左右方向に
移動することによる映り込み画像の変化の様子を、リア
ルに表現できるようになる。

【００９６】図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図６で
説明したように、オブジェクトにマッピングされる環境
テクスチャ自体をコース方向に基づいて回転させた場合
の合成後の環境テクスチャの例である。図１２（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）では、遠景の環境テクスチャは固定され
ている一方で、近景の環境テクスチャはＩ３に示す方向
で回転している。これにより、オブジェクトがコーナー
を走行した場合に、そのコーナーのカーブに沿って環境
テクスチャも回転するようになり、よりリアルで矛盾の
無い画像表現を実現できる。

【００９７】さて、図８では、環境テクスチャを仮想オ
ブジェクト４０にマッピングすることで、環境テクスチ
ャの変形処理を実現している。より具体的には、半球形
状の仮想オブジェクト４０は複数のポリゴンで構成され
ると共に、複数のポリゴンの頂点が集まった極ＰＬ１、
ＰＬ２を有する。そして、矩形の原像領域ＩＭの例えば
頂点ＶＸ１、ＶＸ２が極ＰＬ１に配置され、頂点ＶＸ
３、ＶＸ４が極ＰＬ２に配置されるように、環境テクス
チャを仮想オブジェクト４０にマッピングする。このよ
うにすることで、極座標変換などの変形処理を環境テク
スチャに施すことが可能になる。

【００９８】図８のように、２つの極を有する極座標系
に環境テクスチャを座標変換することで、例えば、図１
３において、Ｊ１に示す部分での映り込み画像の流れ速
度を速くし、Ｊ２、Ｊ３に示す部分での映り込み画像の
流れ速度を遅くできる。これにより、映り込み画像の流
れ速度にパース効果を与えることができるようになり、
現実世界の事象に近い環境の流れ表現を実現できる。

【００９９】一方、図１４では、４つの極ＰＬ１、ＰＬ
２、ＰＬ３、ＰＬ４を有する半球形状の仮想オブジェク
ト４２を用意し、この仮想オブジェクト４２に環境テク
スチャをマッピングすることで、環境テクスチャの変形
処理を実現している。より具体的には、矩形の原像領域
ＩＭの例えば頂点ＶＸ１、ＶＸ２が極ＰＬ１に配置さ
れ、頂点ＶＸ３、ＶＸ４が極ＰＬ２に配置され、頂点Ｖ
Ｘ１、ＶＸ４が極ＰＬ３に配置され、頂点ＶＸ２、ＶＸ
３が極ＰＬ４に配置されるように（頂点ＶＸ１、ＶＸ
２、ＶＸ３、ＶＸ４が辺４３、４４、４５、４６に配置
されるように）、環境テクスチャを仮想オブジェクト４
２にマッピングしている。

【０１００】図１４のように、４つの極を有する極座標
系に環境テクスチャを座標変換することで、例えば、図
１３において、Ｊ４に示すように回り込みながら映り込
み画像がオブジェクト１０上で流れるようになる。これ
により、映り込み画像の流れる方向にパース効果を与え
ることができ、現実世界の事象に近い環境の流れ表現を
実現できる。

【０１０１】なお、環境テクスチャをマッピングする仮
想オブジェクト４０、４２は、３次元オブジェクトであ
る必要はなく、２次元オブジェクトであってもよい。即
ち、図８、図１４において、仮想オブジェクト４０、４
２の各頂点（仮想オブジェクトを構成するポリゴンの各
頂点）には、Ｘ、Ｙ座標（２次元座標）を持たせれば十
分であり、Ｚ座標（３次元座標）を持たせる必要はな
い。

【０１０２】（３）上方向からの環境テクスチャのマッ
ピング さて、前述した第２の手法（以下、比較例と呼ぶ）の環
境マッピングでは、図１５に示すように、オブジェクト
から仮想カメラの方を見た時に見える環境テクスチャを
用意しておき、この環境テクスチャを仮想カメラの方向
からマッピングしている。

【０１０３】このように仮想カメラの方向からマッピン
グする理由は、仮想カメラがオブジェクトのどの場所を
注視した場合にも、その場所に環境が映り込んでいるよ
うに見せるためである。即ち、仮想カメラの注視場所が
オブジェクトの裏側に回り込んだ時に環境が映り込まな
くなってしまうと、不自然な画像になるからである。

【０１０４】しかしながら、この比較例の環境マッピン
グには、光源の映り込みを正確に表現できないという問
題がある。即ち、仮想カメラの注視場所に光源が常に映
り込むようになってしまうため、得られる画像に矛盾が
生じる。

【０１０５】そこで本実施形態では図１６のＢ１に示す
ように、まず、オブジェクト１０（モデルオブジェク
ト）から見て上方向（真上方向）に見えるべき環境テク
スチャを用意する（図７、図９〜図１２（Ｃ）参照）。

【０１０６】そして本実施形態では図１６のＢ２に示す
ように、仮想カメラ１２の位置や回転角度（方向）に依
らずに、用意された環境テクスチャを上方向からオブジ
ェクト１０に対してマッピングする。このようにすれ
ば、仮想カメラ１２の位置や回転角度が変化した場合に
も、光源の映り込みなどを正確に表現できる環境マッピ
ングを実現できる。

【０１０７】図１７（Ａ）、（Ｂ）に、図１５で説明し
た比較例による環境マッピングにより得られる画像の例
を示す。

【０１０８】図１７（Ａ）では、環境テクスチャにより
映り込ませようとしている光源（夕焼け）も仮想カメラ
も共に、オブジェクト１０の前方にある。そして、この
場合には、Ｃ１に示すようにオブジェクト１０の前方に
光源（夕焼け）が映り込んでおり、矛盾の無い画像にな
っている。

【０１０９】一方、図１７（Ｂ）では、光源はオブジェ
クト１０の前方にあるのに対して、仮想カメラはオブジ
ェクト１０の右方にある。そして、この場合に比較例の
環境マッピングでは、Ｃ２の場所に映り込むべき光源が
Ｃ３に示すようにオブジェクト１０の右方に映り込んで
しまっている。即ち、実際の光源の方向に対応しない場
所に光源の映り込みが生じてしまい、矛盾のある画像に
なってしまっている。

【０１１０】図１８（Ａ）、（Ｂ）に、本実施形態の環
境マッピングにより得られる画像の例を示す。なお同図
では、近景の映り込みについては省略している。

【０１１１】図１８（Ａ）では、前述の図１７（Ａ）と
同様に、光源も仮想カメラも共に、オブジェクト１０の
前方にある。そして、Ｄ１に示すようにオブジェクト１
０の前方に正しく光源が映り込んでおり、矛盾の無い画
像になっている。

【０１１２】一方、図１８（Ｂ）では、前述の図１７
（Ｂ）と同様に、光源はオブジェクト１０の前方にあ
り、仮想カメラは右方にある。そして、この場合に本実
施形態の環境マッピングでは、図１７（Ｂ）とは異なり
Ｄ３の場所には光源は映り込まず、Ｄ２の場所に正しく
光源が映り込んでいる。即ち、実際の光源の方向に対応
する場所に正しく光源が映り込んでおり、矛盾の無い画
像になっている。このように本実施形態によれば、仮想
カメラの位置や方向に依らずに、実際の光源の方向に対
応する場所に正しく光源の映り込みが生じる。従って、
比較例の環境マッピングでは矛盾が生じるため断念せざ
るを得なかった光源の映り込みを、矛盾無く実現できる
ようになる。

【０１１３】次に、図１９を用いて、オブジェクト１０
にマッピングする環境テクスチャのテクスチャ座標を求
める手法について説明する。

【０１１４】まず、オブジェクト１０のワールド座標系
での各軸回りの回転角度に基づいて、例えばローカル座
標系（ＸＬ、ＹＬ、ＺＬ）からワールド座標系（ＸＷ、
ＹＷ、ＺＷ）への回転マトリクスを求める。ここで、オ
ブジェクト１０のワールド座標系での各軸回りの回転角
度は、プレーヤからの操作データや（プレーヤの運転操
作）、ゲームプログラム（オブジェクト１０の動きを制
御するプログラム）などに基づいて各フレーム毎にリア
ルタイムに求められ、このリアルタイムに求められる回
転角度に基づいて上記回転マトリクスが求められること
になる。

【０１１５】次に、求められた回転マトリクスにより、
オブジェクト１０の各面の法線ベクトルＮ（面の向きを
表すためのベクトル）を回転させる。なお、この法線ベ
クトルは、オブジェクト１０の各面（ポリゴン）の各頂
点に与えられる法線ベクトルであることが望ましいが、
各面の代表点や各ドットの法線ベクトルであってもよ
い。

【０１１６】次に、回転後の法線ベクトルＮに基づい
て、テクスチャマッピングのためのＵ、Ｖ座標を求め
る。そして、このＵ、Ｖ座標に基づいて、テクスチャ記
憶部から対応するテクスチャが読み出されることにな
る。

【０１１７】以上のように、法線ベクトルを回転マトリ
クスで回転させ、回転後の法線ベクトルに基づいてテク
スチャマッピングのＵ、Ｖ座標を求めるようにすれば、
オブジェクトの位置や方向に応じた適切な環境マッピン
グを実現できるようになる。

【０１１８】即ち図２０のＥ１では、オブジェクト１０
の側面の法線ベクトルＮの方向と光源の方向（光源ベク
トルの方向）が反対向きで一致するため（角度差が１８
０度となるため）、オブジェクト１０の側面へ映り込む
光源の輝度が最も強くなる。一方、図２０のＥ２ではオ
ブジェクト１０の側面の法線ベクトルＮの方向と光源の
方向が一致しないため（角度差が１８０度よりも小さく
なるため）、Ｅ１の場合に比べて側面へ映り込む光源の
輝度が弱くなる。従って、オブジェクト１０の位置や方
向が変化した場合に、その変化に応じて光源の映り込み
具合が変化するようになり、これまでにないリアルな画
像を生成できるようになる。

【０１１９】本実施形態により生成されるゲーム画像の
例を図２１（Ａ）、（Ｂ）に示すなお、同図においても
近景の映り込みについては省略している。

【０１２０】図２１（Ａ）では、オブジェクト１０の左
側（画面の右側）から光源の光があたっている。この場
合に、本実施形態の環境マッピングによればＦ１に示す
ように、オブジェクトの左側の面に光源の映り込みが生
じており、オブジェクト１０に施されるシェーディング
処理との間に矛盾が生じない光源の映り込み表現に成功
している。また本実施形態によれば、道路に落とされる
オブジェクト１０の影１６の形や位置と、光源の映り込
みとの間にも矛盾が生じていない。

【０１２１】一方、図２１（Ｂ）では、オブジェクト１
０の左前方側（画面の右手前側）から光源の光があたっ
ている。この場合に、本実施形態の環境マッピングによ
ればＦ２に示すように、オブジェクトの左前方に光源の
映り込みが生じており、オブジェクト１０に施されるシ
ェーディング処理との間に矛盾が生じない光源の映り込
み表現に成功している。また、道路に落とされる影１６
の形や位置と、光源の映り込みとの間にも矛盾が生じて
いない。

【０１２２】（４）環境テクスチャの切り替え さて、本実施形態では、複数の環境テクスチャを用意し
ておき、オブジェクトにマッピングする環境テクスチャ
を適宜切り替えるようにしている。

【０１２３】例えば、オブジェクト（車）の通常走行時
においては、図７、図９〜図１２（Ｃ）に示すような環
境テクスチャを使用する。一方、オブジェクトがトンネ
ル（広義には閉鎖空間）に進入した場合には、使用する
環境テクスチャを切り替えて、図２２に示すようなトン
ネル内の壁や照明が描かれた環境テクスチャを使用す
る。

【０１２４】このような環境テクスチャの切り替えを行
う場合には、環境テクスチャが切り替えられたことをプ
レーヤに気づかれないようにすることが望ましい。

【０１２５】そこで本実施形態では、第１の環境テクス
チャから第２の環境テクスチャへの切り替え時に、第１
の環境テクスチャのフェイドアウト処理を行うと共に第
２の環境テクスチャのフェイドイン処理を行うようにし
ている。

【０１２６】即ち図２３において、オブジェクト１０が
トンネル５０（閉鎖空間）の外を走行している場合に
は、環境テクスチャＡ（図７、図９〜図１２（Ｃ））が
オブジェクト１０にマッピングされる。そして、オブジ
ェクト１０がトンネル１０に進入する直前に、環境テク
スチャＡのフェイドアウト処理が行われ、環境テクスチ
ャＡによる画像の映り込みを徐々に消す。そして、オブ
ジェクト１０がトンネル１０に進入すると、今度は、環
境テクスチャＢ（図２２）のフェイドイン処理が行わ
れ、環境テクスチャＢによる画像の映り込みが徐々に見
えてくるようにする。

【０１２７】このようにすることで、環境テクスチャが
切り替わる様子を目立たなくすることができ、より自然
でリアルな画像を生成できる。

【０１２８】なお、環境テクスチャＡのフェイドアウト
処理と環境テクスチャＢのフェイドイン処理を同時に行
ってもよい。或いは、環境テクスチャＡのフェイドアウ
ト処理を行ってから少し期間を空けて、環境テクスチャ
Ｂのフェイドイン処理を行うようにしてもよい。

【０１２９】また、環境テクスチャのフェイドアウト処
理やフェイドイン処理は、環境テクスチャのα値（透明
度）を制御することによって実現してもよいし、環境テ
クスチャの色情報自体を書き換えることで実現してもよ
い。

【０１３０】また、環境テクスチャＡのフェイドアウト
処理は、オブジェクト空間に設けられたトンネルなどの
閉鎖空間へのオブジェクトの進入イベントの際に行うこ
とが望ましい。即ち、現実世界においても、トンネルへ
の進入時には周囲の環境が暗くなる。従って、トンネル
への進入時に環境テクスチャＡのフェイドアウト処理を
行い、周囲の環境がオブジェクトに映り込まなくなって
も、プレーヤは、それほど不自然さを感じない。従っ
て、このようなトンネルへの進入時に環境テクスチャＡ
のフェイドアウト処理を行うことで、環境テクスチャが
切り替わる様子を、更に目立たなくすることが可能にな
り、プレーヤの仮想現実感を増すことができる。

【０１３１】また本実施形態では、環境テクスチャの切
り替え処理を、コースに設定されたコース情報に基づい
て行っている。より具体的には、例えば、コース情報の
中に、環境テクスチャの種類を特定するための環境テク
スチャ特定情報を含ませておく。そして、オブジェクト
の位置に基づいてコースポイントを選択し、選択された
コースポイントに設定された環境テクスチャ特定情報を
読み出す。そして、読み出された環境テクスチャ特定情
報に基づいて、環境テクスチャを切り替える。

【０１３２】例えば図２３において、区間ＳＴＡのコー
ス情報には環境テクスチャＡを特定するための情報が設
定され、区間ＳＴＢのコース情報には環境テクスチャＢ
を特定するための情報が設定される。そして、これらの
環境テクスチャ特定情報に基づいて、切り替え地点５２
において環境テクスチャＡからＢへの切り替え処理が行
われる。このようにすることで、順位決定などに使用さ
れるコース情報を有効利用して、環境テクスチャの切り
替え処理を簡易な処理で実現できるようになる。

【０１３３】なお、切り替え地点５２に設定されるコー
ス情報の中に、環境テクスチャ特定情報として環境テク
スチャ切り替えフラグを含ませ、この環境テクスチャ切
り替えフラグをトリガーとして、環境テクスチャを切り
替えるようにしてもよい。

【０１３４】さて本実施形態では、環境テクスチャを切
り替えるための繋ぎエリアに、環境テクスチャの切り替
え用のマップオブジェクトを配置するようにしている。

【０１３５】即ち図２４に示すように、地点５４と地点
５６の間の繋ぎエリア５８に、切り替え用マップオブジ
ェクト６０を配置する。そして例えば、地点５４付近に
おいて環境テクスチャＡのフェイドアウト処理を行い、
オブジェクト１０が繋ぎエリア５８に位置する場合に
は、オブジェクトへの環境テクスチャのマッピングが行
われないようにする（環境マッピングを省略する）。そ
して、地点５６付近において環境テクスチャＢのフェイ
ドイン処理を行い、トンネル５０の中では、図２２に示
すようなトンネル内の照明などを表す環境テクスチャＢ
を、オブジェクト１０にマッピングするようにする。

【０１３６】このように、繋ぎエリア５８を設け、この
繋ぎエリア５８に切り替え用マップオブジェクト６０を
配置して、意図的に暗い環境を創出することで、環境テ
クスチャが切り替わる様子を更に目立たなくすることが
できる。

【０１３７】即ち、オブジェクト１０が繋ぎエリア５８
に進入した場合に、環境テクスチャＡがフェイドアウト
されてオブジェクトへの環境の映り込みが無くなって
も、オブジェクト１０の周囲は切り替え用マップオブジ
ェクト６０に覆われており、暗い環境であると想定され
ているため、プレーヤは不自然さを感じない。そして、
トンネル５０内の照明が見えてきた所で、環境テクスチ
ャＢのフェイドイン処理を行い、トンネル内の照明等を
オブジェクト１０に映り込ませるようにする。このよう
にすることで、オブジェクト１０に映り込む環境が、よ
り自然に切り替わるようになり、プレーヤの仮想現実感
を高めることができる。

【０１３８】３．本実施形態の処理 次に、本実施形態の処理の詳細例について、図２５、図
２６のフローチャートを用いて説明する。

【０１３９】まず、オブジェクト（車）の元絵テクスチ
ャ（オブジェクトのデザインを表すテクスチャとして予
め用意されたテクスチャ）をＶＲＡＭ上のテクスチャ記
憶部に転送する（ステップＳ１）。

【０１４０】次に、遠景の環境テクスチャ（図９）と、
図２７（Ａ）に示すコース情報の中の環境テクスチャ特
定情報により特定される近景の環境テクスチャ（図７、
図２２）とを、テクスチャ記憶部に転送する（ステップ
Ｓ２）。なお、オブジェクトがトンネル内に位置する場
合には、遠景の環境テクスチャは転送されない。

【０１４１】次に、図４（Ａ）で説明したように、近景
の環境テクスチャのＵ座標を、図２７（Ａ）に示すコー
ス情報の中の道のり距離ＬＣに基づいて計算する（ステ
ップＳ３）。また、図４（Ｂ）で説明したように、近景
の環境テクスチャのＶ座標を、図２７（Ａ）のコース情
報の中のコース幅ＷＣに基づいて計算する（ステップＳ
４）。そして、これらの計算結果に基づいて、半球形状
の仮想オブジェクトの各頂点のＵ、Ｖ座標を計算し、得
られたＵ、Ｖ座標に基づいて、図８で説明したように仮
想オブジェクトに近景の環境テクスチャをマッピングす
る（ステップＳ５）。仮想オブジェクトの各頂点のＵ、
Ｖ座標は、例えば下式のように計算される。

【０１４２】 ＵＦ＝Ｕ０＋｛ＭＯＤ（ＬＣ｜ＴＬ）｝／ＴＬ （３） ＶＦ＝Ｖ０＋（ＷＰ／ＷＣ） （４） 上式において、Ｕ０、Ｖ０は、仮想オブジェクトの各頂
点に対して予め与えられている初期値のＵ、Ｖ座標であ
る。また、ＬＣは、コース情報が含む道のり距離であ
り、ＴＬは、環境テクスチャのＵ座標方向の長さであ
り、ＭＯＤ（Ｘ｜Ｙ）は、ＸをＹで除算した場合の余り
である。また、ＷＰは、コース幅方向でのオブジェクト
の位置であり、ＷＣは、コース情報が含むコース幅であ
る（図２７（Ａ）、（Ｂ）参照）。

【０１４３】なお、道のり距離ＬＣをコース情報に含ま
せないで、コースポイントＰＣに基づいて道のり距離Ｌ
Ｃを計算するようにしてもよい。即ち、この場合には、
コースポイントＰＣ自体が道のり距離情報に相当するこ
とになる。

【０１４４】次に、近景の環境テクスチャがマッピング
された仮想オブジェクトを、図６で説明したように、コ
ース情報の中のコース方向ＤＣ（図２７（Ａ）、（Ｂ）
参照）に基づいて回転させる（ステップＳ６）。そし
て、テクスチャ空間の遠景の環境テクスチャの上に、回
転後の仮想オブジェクトの画像を描画する（ステップＳ
７）。これにより、遠景の環境テクスチャと近景の環境
テクスチャとが、テクスチャ空間（テクスチャ記憶部）
上で合成される。

【０１４５】次に、オブジェクトが環境テクスチャのフ
ェイドアウト範囲又はフェイドイン範囲（図２７（Ｂ）
参照）に位置するか否かを判断し（ステップＳ８）、い
ずれかの範囲に位置する場合には、環境テクスチャの切
り替え地点とオブジェクトとの距離に応じて、環境テク
スチャのα値（半透明度、透明度、不透明度）を変化さ
せる（ステップＳ９）。このようにすることで、環境テ
クスチャのフェイドアウト処理やフェイドイン処理が実
現される。この場合のα値は、例えば下式のようにして
計算される。

【０１４６】α＝｜ＬＣ−ＬＰ｜／ＲＬ （５） ここで、ＬＣは、現在のオブジェクトの位置での道のり
距離であり、ＬＰは、切り替え地点までの道のり距離で
あり、ＲＬは、フェイド範囲の長さ（図２７（Ｂ）参
照）である。また｜Ｚ｜は、Ｚの絶対値である。

【０１４７】次に、オブジェクトデータ（オブジェクト
の頂点座標、頂点テクスチャ座標、輝度データ等）に基
づいてオブジェクトのジオメトリ処理を行う（図２６の
ステップＳ１０）。より具体的には、例えば、オブジェ
クトをローカル座標系からワールド座標系へ座標変換
し、次に、ワールド座標系から視点座標系に座標変換
し、クリッピング処理を行った後、スクリーン座標系へ
の透視変換を行う。そして、透視変換後のオブジェクト
データをメインメモリに格納し、消さないで保存してお
く（ステップＳ１１）。

【０１４８】次に、透視変換後のオブジェクトデータ
と、図２５のステップＳ１で転送されたオブジェクトの
元絵テクスチャとに基づき、フレームバッファにオブジ
ェクトを描画する（ステップＳ１２）。これにより、環
境マッピングが施されていない、元のデザインのオブジ
ェクトが描画されることになる。

【０１４９】次に、図１９で説明したように、オブジェ
クトの各頂点の法線ベクトルを、ローカル座標系からワ
ールド座標系への回転マトリクスで回転させる（ステッ
プＳ１３）。そして、回転後の法線ベクトルの座標ＮＸ
Ｗ、ＮＺＷに基づき、環境テクスチャのＵ、Ｖ座標を求
める（ステップＳ１４）。この場合のＵ、Ｖ座標を求め
る計算式は例えば以下のようになる。

【０１５０】Ｕ＝（ＮＸＷ＋１．０）／２ （６） Ｖ＝（ＮＺＷ＋１．０）／２ （７） 上式のような計算を行うのは、Ｕ、Ｖ座標の変域は０．
０〜１．０であり、ＮＸＷ、ＮＺＷの変域は−１．０〜
１．０だからである。

【０１５１】次に、得られたＵ、Ｖ座標を、ステップＳ
１１でメインメモリに保存したオブジェクトデータ（頂
点リスト）の各頂点のＵ、Ｖ座標に上書きする（ステッ
プＳ１５）。即ち、オブジェクトのモデルデータにおい
て設定されていたＵ、Ｖ座標を、法線ベクトルに基づき
求められたＵ、Ｖ座標に置き換える。

【０１５２】次に、ステップＳ１５でＵ、Ｖ座標が上書
きされたオブジェクトデータと、図２５のステップＳ７
で合成された環境テクスチャ（遠景、近景）とに基づ
き、フレームバッファにオブジェクトを描画する（ステ
ップＳ１６）。即ち、ステップＳ１２で既に描画された
オブジェクト（元絵テクスチャがマッピングされたオブ
ジェクト）の上に、環境テクスチャがマッピングされた
オブジェクトを上書きで描画する。このように本実施形
態では、同一座標のオブジェクトを２度書きすることで
環境マッピングを実現している。

【０１５３】４．ハードウェア構成 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２８を用いて説明する。

【０１５４】メインプロセッサ９００は、ＣＤ９８２
（情報記憶媒体）に格納されたプログラム、通信インタ
ーフェース９９０を介して転送されたプログラム、或い
はＲＯＭ９５０（情報記憶媒体の１つ）に格納されたプ
ログラムなどに基づき動作し、ゲーム処理、画像処理、
音処理などの種々の処理を実行する。

【０１５５】コプロセッサ９０２は、メインプロセッサ
９００の処理を補助するものであり、高速並列演算が可
能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算（ベクト
ル演算）を高速に実行する。例えば、オブジェクトを移
動させたり動作（モーション）させるための物理シミュ
レーションに、マトリクス演算などの処理が必要な場合
には、メインプロセッサ９００上で動作するプログラム
が、その処理をコプロセッサ９０２に指示（依頼）す
る。

【０１５６】ジオメトリプロセッサ９０４は、座標変
換、透視変換、光源計算、曲面生成などのジオメトリ処
理を行うものであり、高速並列演算が可能な積和算器や
除算器を有し、マトリクス演算（ベクトル演算）を高速
に実行する。例えば、座標変換、透視変換、光源計算な
どの処理を行う場合には、メインプロセッサ９００で動
作するプログラムが、その処理をジオメトリプロセッサ
９０４に指示する。

【０１５７】データ伸張プロセッサ９０６は、圧縮され
た画像データや音データを伸張するデコード処理を行っ
たり、メインプロセッサ９００のデコード処理をアクセ
レートする処理を行う。これにより、オープニング画
面、インターミッション画面、エンディング画面、或い
はゲーム画面などにおいて、ＭＰＥＧ方式等で圧縮され
た動画像を表示できるようになる。なお、デコード処理
の対象となる画像データや音データは、ＲＯＭ９５０、
ＣＤ９８２に格納されたり、或いは通信インターフェー
ス９９０を介して外部から転送される。

【０１５８】描画プロセッサ９１０は、ポリゴンや曲面
などのプリミティブ面で構成されるオブジェクトの描画
（レンダリング）処理を高速に実行するものである。オ
ブジェクトの描画の際には、メインプロセッサ９００
は、ＤＭＡコントローラ９７０の機能を利用して、オブ
ジェクトデータを描画プロセッサ９１０に渡すと共に、
必要であればテクスチャ記憶部９２４にテクスチャを転
送する。すると、描画プロセッサ９１０は、これらのオ
ブジェクトデータやテクスチャに基づいて、Ｚバッファ
などを利用した陰面消去を行いながら、オブジェクトを
フレームバッファ９２２に高速に描画する。また、描画
プロセッサ９１０は、αブレンディング（半透明処
理）、デプスキューイング、ミップマッピング、フォグ
処理、トライリニア・フィルタリング、アンチエリアシ
ング、シェーディング処理なども行うことができる。そ
して、１フレーム分の画像がフレームバッファ９２２に
書き込まれると、その画像はディスプレイ９１２に表示
される。

【０１５９】サウンドプロセッサ９３０は、多チャンネ
ルのＡＤＰＣＭ音源などを内蔵し、ＢＧＭ、効果音、音
声などの高品位のゲーム音を生成する。生成されたゲー
ム音は、スピーカ９３２から出力される。

【０１６０】ゲームコントローラ９４２からの操作デー
タや、メモリカード９４４からのセーブデータ、個人デ
ータは、シリアルインターフェース９４０を介してデー
タ転送される。

【０１６１】ＲＯＭ９５０にはシステムプログラムなど
が格納される。なお、業務用ゲームシステムの場合に
は、ＲＯＭ９５０が情報記憶媒体として機能し、ＲＯＭ
９５０に各種プログラムが格納されることになる。な
お、ＲＯＭ９５０の代わりにハードディスクを利用する
ようにしてもよい。

【０１６２】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１６３】ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッ
サ、メモリ（ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、ＲＯＭ等）間でのＤＭ
Ａ転送を制御するものである。

【０１６４】ＣＤドライブ９８０は、プログラム、画像
データ、或いは音データなどが格納されるＣＤ９８２
（情報記憶媒体）を駆動し、これらのプログラム、デー
タへのアクセスを可能にする。

【０１６５】通信インターフェース９９０は、ネットワ
ークを介して外部との間でデータ転送を行うためのイン
ターフェースである。この場合に、通信インターフェー
ス９９０に接続されるネットワークとしては、通信回線
（アナログ電話回線、ＩＳＤＮ）、高速シリアルバスな
どを考えることができる。そして、通信回線を利用する
ことでインターネットを介したデータ転送が可能にな
る。また、高速シリアルバスを利用することで、他の画
像生成システム、他のゲームシステムとの間でのデータ
転送が可能になる。

【０１６６】なお、本発明の各手段は、その全てを、ハ
ードウェアのみにより実行してもよいし、情報記憶媒体
に格納されるプログラムや通信インターフェースを介し
て配信されるプログラムのみにより実行してもよい。或
いは、ハードウェアとプログラムの両方により実行して
もよい。

【０１６７】そして、本発明の各手段をハードウェアと
プログラムの両方により実行する場合には、情報記憶媒
体には、本発明の各手段をハードウェアを利用して実行
するためのプログラムが格納されることになる。より具
体的には、上記プログラムが、ハードウェアである各プ
ロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等に
処理を指示すると共に、必要であればデータを渡す。そ
して、各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、
９３０等は、その指示と渡されたデータとに基づいて、
本発明の各手段を実行することになる。

【０１６８】図２９（Ａ）に、本実施形態を業務用ゲー
ムシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤは、デ
ィスプレイ１１００上に映し出されたゲーム画像を見な
がら、レバー１１０２、ボタン１１０４等を操作してゲ
ームを楽しむ。内蔵されるシステムボード（サーキット
ボード）１１０６には、各種プロセッサ、各種メモリな
どが実装される。そして、本発明の各手段を実行するた
めの情報（プログラム或いはデータ）は、システムボー
ド１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格
納される。以下、この情報を格納情報と呼ぶ。

【０１６９】図２９（Ｂ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ームシステム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、本体シス
テムに着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ１２０６、或
いはメモリカード１２０８、１２０９等に格納されてい
る。

【０１７０】図２９（Ｃ）に、ホスト装置１３００と、
このホスト装置１３００とネットワーク１３０２（ＬＡ
Ｎのような小規模ネットワークや、インターネットのよ
うな広域ネットワーク）を介して接続される端末１３０
４-1〜１３０４-nとを含むシステム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、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１
３０４-1〜１３０４-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１３００がゲ
ーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４-1〜
１３０４-nに伝送し端末において出力することになる。

【０１７１】なお、図２９（Ｃ）の構成の場合に、本発
明の各手段を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分散
して実行するようにしてもよい。また、本発明の各手段
を実行するための上記格納情報を、ホスト装置（サーバ
ー）の情報記憶媒体と端末の情報記憶媒体に分散して格
納するようにしてもよい。

【０１７２】またネットワークに接続する端末は、家庭
用ゲームシステムであってもよいし業務用ゲームシステ
ムであってもよい。そして、業務用ゲームシステムをネ
ットワークに接続する場合には、業務用ゲームシステム
との間で情報のやり取りが可能であると共に家庭用ゲー
ムシステムとの間でも情報のやり取りが可能な携帯型情
報記憶装置（メモリカード、携帯型ゲーム装置）を用い
ることが望ましい。

【０１７３】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。

【０１７４】例えば、本発明のうち従属請求項に係る発
明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略
する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立
請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させ
ることもできる。

【０１７５】また、環境テクスチャの原像領域を移動又
は回転させる手法は、図４（Ａ）〜図６で説明した手法
が特に望ましいが、これに限定されるものではない。例
えばコース情報以外の情報に基づいて、原像領域を移動
又は回転させるようにしてもよい。

【０１７６】また、コース情報の設定手法も、図３、図
２７（Ａ）、（Ｂ）で説明した手法に限定されるもので
はない。

【０１７７】また、原像領域を移動又は回転させながら
環境テクスチャをマッピングする手法では、環境テクス
チャは図１６のように上方向からマッピングすることが
特に望ましいが、本発明は、これに限定されない。

【０１７８】また、図８、図１４で説明した、テクスチ
ャの変形手法は、環境テクスチャの変形に限定されず、
種々のテクスチャの変形に使用できる。

【０１７９】また、環境テクスチャを切り替える発明に
おいては、原像領域を移動又は回転させる手法や、環境
テクスチャを上方向からマッピングする手法を採用しな
くてもよい。

【０１８０】また、本発明でマッピングされる環境テク
スチャの形状やデザインは、本実施形態で説明したもの
に限定されない。

【０１８１】また、画像生成システムが、１つのオブジ
ェクトに複数のテクスチャを重ねてマッピングするとい
うマルチテクスチャマッピング（狭義のマルチテクスチ
ャマッピング）の機能をハードウェアでサポートしてい
る場合には、オブジェクトに対して、元絵テクスチャ
（モデルデータのテクスチャ）と環境テクスチャを一度
に重ねてマルチテクスチャマッピングすることが望まし
い。そして、このように１つのオブジェクトに複数のテ
クスチャを重ねる場合には、オブジェクトデータの中
に、元絵テクスチャを指定するためのテクスチャ座標、
環境テクスチャを指定するためのテクスチャ座標という
ように、複数セットのテクスチャ座標を含ませればよ
い。

【０１８２】また、オブジェクトにマッピングされるテ
クスチャは、色情報のテクスチャに限定されず、輝度情
報、半透明情報（α値）、表面形状情報（バンプ値）、
反射率情報、屈折率情報、或いは深さ情報などについて
のテクスチャでもよい。

【０１８３】また本発明はレーシングゲーム以外にも種
々のゲーム（格闘ゲーム、シューティングゲーム、ロボ
ット対戦ゲーム、スポーツゲーム、競争ゲーム、ロール
プレイングゲーム、音楽演奏ゲーム、ダンスゲーム等）
に適用できる。

【０１８４】また本発明は、業務用ゲームシステム、家
庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型ア
トラクションシステム、シミュレータ、マルチメディア
端末、ゲーム画像を生成するシステムボード等の種々の
画像生成システムに適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の画像生成システムのブロック図の
例である。

【図２】原像領域を移動又は回転しながら環境テクスチ
ャをマッピングする手法について説明するための図であ
る。

【図３】コース情報について説明するための図である。

【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、コース情報の中の道の
り距離、コース幅に基づいて原像領域を移動させる手法
について説明するための図である。

【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、環境テクスチャに対し
てＶ座標方向のマージン領域を設けない場合の手法につ
いて説明するための図である。

【図６】コース情報の中のコース方向に基づいて環境テ
クスチャ自体を回転させる手法について説明するための
図である。

【図７】近景の環境テクスチャの一例を示す図である。

【図８】近景の環境テクスチャを変形して、遠景の環境
テクスチャと合成する手法について説明するための図で
ある。

【図９】遠景の環境テクスチャの一例を示す図である。

【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、近景と遠
景が合成された環境テクスチャの例である。

【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）も、近景と遠
景が合成された環境テクスチャの例である。

【図１２】図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）も、近景と遠
景が合成された環境テクスチャの例である。

【図１３】極を有する仮想オブジェクトに環境テクスチ
ャをマッピングして環境テクスチャを変形する手法の効
果について説明するための図である。

【図１４】４つの極を有する仮想オブジェクトに環境テ
クスチャをマッピングして環境テクスチャを変形する手
法について説明するための図である。

【図１５】比較例の環境マッピングについて説明するた
めの図である。

【図１６】上方向から環境テクスチャをマッピングする
手法について説明するための図である。

【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）は、比較例の環境マッ
ピングにより生成される画像の例について示す図であ
る。

【図１８】図１８（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態の環境
マッピングにより生成される画像の例について示す図で
ある。

【図１９】法線ベクトルを回転マトリクスで回転させる
ことでテクスチャ座標を求める手法について説明するた
めの図である。

【図２０】オブジェクトの回転角度の変化に応じて、オ
ブジェクトへの光源の映り込み具合が変化する様子につ
いて説明するための図である。

【図２１】図２１（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態により
生成されるゲーム画像の例である。

【図２２】トンネル内で使用される近景の環境テクスチ
ャの一例を示す図である。

【図２３】環境テクスチャの切り替え時に環境テクスチ
ャのフェイドアウト処理、フェイドイン処理を行う手法
について説明するための図である。

【図２４】繋ぎエリアに環境テクスチャの切り替え用の
マップオブジェクトを配置する手法について説明するた
めの図である。

【図２５】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図２６】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図２７】図２７（Ａ）、（Ｂ）は、コース情報につい
て説明するための図である。

【図２８】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２９】図２９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本実施形
態が適用される種々の形態のシステムの例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ オブジェクト １２ 仮想カメラ １４ 光源 １６ 影 ３０ コース ４０、４２ 仮想オブジェクト ４３、４４、４５、４６ 辺 ５０ トンネル（閉鎖空間） ５２ 切り替え地点 ５４、５６ 地点 ５８ 繋ぎエリア ６０ 切り替え用マップオブジェクト １００ 処理部 １１０ ゲーム処理部 １１２ 移動・動作演算部 １１４ マップオブジェクト配置部 １３０ 画像生成部 １３２ ジオメトリ処理部 １３４ 法線ベクトル処理部 １４０ 描画部 １４２ テクスチャマッピング部 １４４ 原像領域移動・回転部 １４６ 環境テクスチャ変形部 １４８ 環境テクスチャ切り替え部 １４９ フェイド処理部 １５０ 音生成部 １６０ 操作部 １７０ 記憶部 １７２ メインメモリ １７４ フレームバッファ １７６ テクスチャ記憶部 １７８ コース情報記憶部 １７９ マップオブジェクト情報記憶部 １８０ 情報記憶媒体 １９０ 表示部 １９２ 音出力部 １９４ 携帯型情報記憶装置 １９６ 通信部

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を生成するための画像生成システム
   であって、 テクスチャパターンが定義されるテクスチャ空間におい
   て環境マッピングの原像領域を移動又は回転させなが
   ら、環境テクスチャをオブジェクトにマッピングする手
   段と、 オブジェクト空間において仮想カメラから見える画像を
   描画する手段と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 オブジェクトが移動するコースに設定されたコース情報
   に基づいて、環境マッピングの原像領域を移動又は回転
   させることを特徴とする画像生成システム。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記コース情報がコースの道のり距離情報を含み、前記
   道のり距離情報に基づいて、環境マッピングの原像領域
   を第１の方向に沿って移動させることを特徴とする画像
   生成システム。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記コース情報がコース幅情報を含み、前記コース幅情
   報に基づいて、環境マッピングの原像領域を前記第１の
   方向とは異なる第２の方向に沿って移動させることを特
   徴とする画像生成システム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、 オブジェクトが移動するコースに設定されたコース情報
   がコース方向情報を含み、前記コース方向情報に基づい
   て、オブジェクトにマッピングされる環境テクスチャ自
   体を回転させることを特徴とする画像生成システム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、 ワールド座標系でのオブジェクトの位置情報又は回転角
   度情報に基づいて、環境マッピングの原像領域を移動又
   は回転させることを特徴とする画像生成システム。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかにおいて、 テクスチャ空間の環境テクスチャに変形処理が施され、
   変形処理後の環境テクスチャがオブジェクトにマッピン
   グされることを特徴とする画像生成システム。
8. 【請求項８】 請求項７において、 テクスチャ空間の環境テクスチャが極座標変換され、極
   座標変換後の環境テクスチャがオブジェクトにマッピン
   グされることを特徴とする画像生成システム。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかにおいて、 テクスチャ空間の環境テクスチャを仮想オブジェクトに
   マッピングすることで得られる画像が、変形処理後の環
   境テクスチャとしてテクスチャ空間に描画され、テクス
   チャ空間に描画された変形処理後の環境テクスチャがオ
   ブジェクトにマッピングされることを特徴とする画像生
   成システム。
10. 【請求項１０】 請求項９において、 環境マッピングの原像領域が矩形であり、前記仮想オブ
    ジェクトが、複数のポリゴンで構成されると共に該複数
    のポリゴンの頂点が集まった極を有する場合に、前記矩
    形の隣り合う２つの頂点が前記極に配置されるように、
    テクスチャ空間の環境テクスチャが仮想オブジェクトに
    マッピングされることを特徴とする画像生成システム。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれかにおい
    て、 テクスチャ空間において原像領域が固定される環境テク
    スチャと、テクスチャ空間において原像領域が移動又は
    回転する環境テクスチャとが、オブジェクトにマッピン
    グされることを特徴とする画像生成システム。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれかにおい
    て、 前記環境テクスチャが、オブジェクトから見て上方向に
    見えるべき環境を表すテクスチャであり、該環境テクス
    チャが、仮想カメラの位置又は回転角度に依らずにオブ
    ジェクトの上方向からオブジェクトにマッピングされる
    ことを特徴とする画像生成システム。
13. 【請求項１３】 画像を生成するための画像生成システ
    ムであって、 第１のテクスチャを仮想オブジェクトにマッピングし、
    第１のテクスチャを変形する手段と、 前記第１のテクスチャを仮想オブジェクトにマッピング
    することで得られる画像を、第２のテクスチャとしてテ
    クスチャ空間に描画する手段と、 テクスチャ空間に描画された前記第２のテクスチャをオ
    ブジェクトにマッピングする手段と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。
14. 【請求項１４】 画像を生成するための画像生成システ
    ムであって、 環境テクスチャをオブジェクトにマッピングする手段
    と、 オブジェクトにマッピングされる環境テクスチャを切り
    替える手段と、 オブジェクトにマッピングされる環境テクスチャが第１
    の環境テクスチャから第２の環境テクスチャに切り替わ
    る場合に、第１の環境テクスチャのフェイドアウト処理
    を行うと共に第２の環境テクスチャのフェイドイン処理
    を行う手段と、 オブジェクト空間において仮想カメラから見える画像を
    描画する手段と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。
15. 【請求項１５】 請求項１４において、 オブジェクト空間に設けられた閉鎖空間へのオブジェク
    トの進入イベントの際に、第１の環境テクスチャのフェ
    イドアウト処理を行うことを特徴とする画像生成システ
    ム。
16. 【請求項１６】 画像を生成するための画像生成システ
    ムであって、 環境テクスチャをオブジェクトにマッピングする手段
    と、 オブジェクトにマッピングされる環境テクスチャを切り
    替える手段と、 環境テクスチャを第１の環境テクスチャから第２の環境
    テクスチャに切り替えるための繋ぎエリアに、環境テク
    スチャの切り替え用のマップオブジェクトを配置する手
    段と、 オブジェクト空間において仮想カメラから見える画像を
    描画する手段と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。
17. 【請求項１７】 請求項１６において、 オブジェクトが前記繋ぎエリアに位置する場合に、オブ
    ジェクトへの環境マッピングが省略されることを特徴と
    する画像生成システム。
18. 【請求項１８】 画像を生成するための画像生成システ
    ムであって、 環境テクスチャをオブジェクトにマッピングする手段
    と、 オブジェクトが移動するコースに設定されるコース情報
    が含む環境テクスチャ特定情報に基づいて、オブジェク
    トにマッピングされる環境テクスチャを切り替える手段
    と、 オブジェクト空間において仮想カメラから見える画像を
    描画する手段と、 を含むことを特徴とする画像生成システム。
19. 【請求項１９】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 テクスチャパターンが定義されるテクスチャ空間におい
    て環境マッピングの原像領域を移動又は回転させなが
    ら、環境テクスチャをオブジェクトにマッピングする手
    段と、 オブジェクト空間において仮想カメラから見える画像を
    描画する手段と、 を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
    報記憶媒体。
20. 【請求項２０】 請求項１９において、 オブジェクトが移動するコースに設定されたコース情報
    に基づいて、環境マッピングの原像領域を移動又は回転
    させることを特徴とする情報記憶媒体。
21. 【請求項２１】 請求項２０において、 前記コース情報がコースの道のり距離情報を含み、前記
    道のり距離情報に基づいて、環境マッピングの原像領域
    を第１の方向に沿って移動させることを特徴とする情報
    記憶媒体。
22. 【請求項２２】 請求項２１において、 前記コース情報がコース幅情報を含み、前記コース幅情
    報に基づいて、環境マッピングの原像領域を前記第１の
    方向とは異なる第２の方向に沿って移動させることを特
    徴とする情報記憶媒体。
23. 【請求項２３】 請求項１９乃至２２のいずれかにおい
    て、 オブジェクトが移動するコースに設定されたコース情報
    がコース方向情報を含み、前記コース方向情報に基づい
    て、オブジェクトにマッピングされる環境テクスチャ自
    体を回転させることを特徴とする情報記憶媒体。
24. 【請求項２４】 請求項１９乃至２３のいずれかにおい
    て、 ワールド座標系でのオブジェクトの位置情報又は回転角
    度情報に基づいて、環境マッピングの原像領域を移動又
    は回転させることを特徴とする情報記憶媒体。
25. 【請求項２５】 請求項１９乃至２４のいずれかにおい
    て、 テクスチャ空間の環境テクスチャに変形処理が施され、
    変形処理後の環境テクスチャがオブジェクトにマッピン
    グされることを特徴とする情報記憶媒体。
26. 【請求項２６】 請求項２５において、 テクスチャ空間の環境テクスチャが極座標変換され、極
    座標変換後の環境テクスチャがオブジェクトにマッピン
    グされることを特徴とする情報記憶媒体。
27. 【請求項２７】 請求項１９乃至２６のいずれかにおい
    て、 テクスチャ空間の環境テクスチャを仮想オブジェクトに
    マッピングすることで得られる画像が、変形処理後の環
    境テクスチャとしてテクスチャ空間に描画され、テクス
    チャ空間に描画された変形処理後の環境テクスチャがオ
    ブジェクトにマッピングされることを特徴とする情報記
    憶媒体。
28. 【請求項２８】 請求項２７において、 環境マッピングの原像領域が矩形であり、前記仮想オブ
    ジェクトが、複数のポリゴンで構成されると共に該複数
    のポリゴンの頂点が集まった極を有する場合に、前記矩
    形の隣り合う２つの頂点が前記極に配置されるように、
    テクスチャ空間の環境テクスチャが仮想オブジェクトに
    マッピングされることを特徴とする情報記憶媒体。
29. 【請求項２９】 請求項１９乃至２８のいずれかにおい
    て、 テクスチャ空間において原像領域が固定される環境テク
    スチャと、テクスチャ空間において原像領域が移動又は
    回転する環境テクスチャとが、オブジェクトにマッピン
    グされることを特徴とする情報記憶媒体。
30. 【請求項３０】 請求項１９乃至２９のいずれかにおい
    て、 前記環境テクスチャが、オブジェクトから見て上方向に
    見えるべき環境を表すテクスチャであり、該環境テクス
    チャが、仮想カメラの位置又は回転角度に依らずにオブ
    ジェクトの上方向からオブジェクトにマッピングされる
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
31. 【請求項３１】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 第１のテクスチャを仮想オブジェクトにマッピングし、
    第１のテクスチャを変形する手段と、 前記第１のテクスチャを仮想オブジェクトにマッピング
    することで得られる画像を、第２のテクスチャとしてテ
    クスチャ空間に描画する手段と、 テクスチャ空間に描画された前記第２のテクスチャをオ
    ブジェクトにマッピングする手段と、 を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
    報記憶媒体。
32. 【請求項３２】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 環境テクスチャをオブジェクトにマッピングする手段
    と、 オブジェクトにマッピングされる環境テクスチャを切り
    替える手段と、 オブジェクトにマッピングされる環境テクスチャが第１
    の環境テクスチャから第２の環境テクスチャに切り替わ
    る場合に、第１の環境テクスチャのフェイドアウト処理
    を行うと共に第２の環境テクスチャのフェイドイン処理
    を行う手段と、 オブジェクト空間において仮想カメラから見える画像を
    描画する手段と、 を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
    報記憶媒体。
33. 【請求項３３】 請求項３２において、 オブジェクト空間に設けられた閉鎖空間へのオブジェク
    トの進入イベントの際に、第１の環境テクスチャのフェ
    イドアウト処理を行うことを特徴とする情報記憶媒体。
34. 【請求項３４】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 環境テクスチャをオブジェクトにマッピングする手段
    と、 オブジェクトにマッピングされる環境テクスチャを切り
    替える手段と、 環境テクスチャを第１の環境テクスチャから第２の環境
    テクスチャに切り替えるための繋ぎエリアに、環境テク
    スチャの切り替え用のマップオブジェクトを配置する手
    段と、 オブジェクト空間において仮想カメラから見える画像を
    描画する手段と、 を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
    報記憶媒体。
35. 【請求項３５】 請求項３４において、 オブジェクトが前記繋ぎエリアに位置する場合に、オブ
    ジェクトへの環境マッピングが省略されることを特徴と
    する情報記憶媒体。
36. 【請求項３６】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒
    体であって、 環境テクスチャをオブジェクトにマッピングする手段
    と、 オブジェクトが移動するコースに設定されるコース情報
    が含む環境テクスチャ特定情報に基づいて、オブジェク
    トにマッピングされる環境テクスチャを切り替える手段
    と、 オブジェクト空間において仮想カメラから見える画像を
    描画する手段と、 を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
    報記憶媒体。