JP2003242523A

JP2003242523A - 画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体

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Publication number: JP2003242523A
Application number: JP2002038640A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Iwanaga; 欣仁岩永
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2003-08-29
Anticipated expiration: 2022-02-15
Also published as: US7091972B2; US20030156109A1; JP4079410B2

Abstract

(57)【要約】【課題】モディファイアボリュームを用いながらも、
高品質な画像を生成できる画像生成システム、プログラ
ム及び情報記憶媒体を提供すること。【解決手段】オブジェクトＯＢの情報に基づき、その
オブジェクトについてのモディファイアボリュームＭＶ
を設定し、設定されたモディファイアボリュームＭＶに
基づき属性変更処理を行う。そしてオブジェクトＯＢと
モディファイアボリュームＭＶとの間に隙間領域ＧＲを
設ける。隙間領域ＧＲの隙間長ＧＬを、オブジェクトＯ
Ｂと投影面ＰＰとの距離Ｈに応じて変化させる（Ｈが長
くなるほどＧＬを長くする）。背景及び複数のモデルオ
ブジェクトを描画した後にモディファイアボリュームを
描画し、第１のモデルオブジェクトの自己影が第１のモ
デルオブジェクト自身に落ちるのを防止しながら、第１
のモデルオブジェクトの影が第２のモデルオブジェクト
に落ちるようにする。

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、プログラ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にお
いて仮想カメラ（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（ゲームシステム）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。格闘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、ゲームコントローラ（操作
部）を用いて自キャラクタ（オブジェクト）を操作し、
相手プレーヤやコンピュータが操作する敵キャラクタと
対戦することでゲームを楽しむ。

【０００３】さて、このような画像生成システムでは、
キャラクタなどのモデルオブジェクトのリアルな影を生
成することが望まれる。そして、このような影生成手法
の１つとして、モディファイアボリューム（狭義にはシ
ャドウボリューム）を用いる手法が知られている。

【０００４】しかしながら、このようなモディファイア
ボリュームを用いる手法では、キャラクタの自己影が、
そのキャラクタ自身に落ちてしまう場合があることが判
明した。そして、キャラクタに対して他の陰影づけが既
に行われている場合に、このような自己影がキャラクタ
に更に落ちると、生成される画像の品質を低下させてし
まう。

【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、モディファ
イアボリュームを用いながらも、高品質な画像を生成で
きる画像生成システム、プログラム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、オブジェクト空間において所与の視点か
ら見える画像を生成するための画像生成システムであっ
て、オブジェクトの情報に基づいて、そのオブジェクト
についてのモディファイアボリュームを設定するモディ
ファイアボリューム設定部と、設定されたモディファイ
アボリュームに基づいて、モディファイアボリュームに
より特定される空間についての属性変更処理を行う属性
変更部とを含み、前記モディファイアボリューム設定部
が、オブジェクトとモディファイアボリュームとの間に
隙間領域が形成されるように、モディファイアボリュー
ムを設定することを特徴とする。また本発明に係るプロ
グラムは、上記各部としてコンピュータを機能させるこ
とを特徴とする。また本発明に係る情報記憶媒体は、コ
ンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記
各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム
を記憶（記録）したことを特徴とする。

【０００７】本発明では、オブジェクトの情報（頂点情
報、位置情報又は方向情報等）に基づいて、そのオブジ
ェクトについてのモディファイアボリュームが設定され
る。例えば、オブジェクト（３次元形状のオブジェク
ト。閉じたサーフェスモデルとして定義されるオブジェ
クト）の頂点を第１のベクトルの方向に移動することで
オブジェクトを変形し、その変形されたオブジェクトが
モディファイアボリュームとして設定される。或いは、
オブジェクトを所与の平面（第１のベクトルに直交する
平面）に投影することで得られる投影画像を内包するプ
リミティブ面を求め、そのプリミティブ面の頂点を第１
のベクトルの方向に引き延ばすことで、モディファイア
ボリュームが設定される。或いは、第１のベクトルの方
向から見たときのオブジェクトのエッジ（輪郭）を求
め、そのエッジ（エッジを構成する頂点）を第１のベク
トルの方向に引き延ばすことで、モディファイアボリュ
ームが設定される。本発明では、このようにして設定さ
れたモディファイアボリュームを用いて、モディファイ
アボリュームにより特定される空間（モディファイアボ
リューム内の空間或いはモディファイアボリューム外の
空間等）についての属性変更処理（輝度低減処理、輝度
増加処理又はテクスチャ変更処理等）が行われる。

【０００８】そして本発明では、オブジェクトと、設定
されたモディファイアボリュームとの間に隙間領域が設
けられる。このような隙間領域を設けることで、モディ
ファイアボリュームによる属性変更処理の影響が、オブ
ジェクト自身に及ぶことを防止することなどが可能にな
り、より高品質なオブジェクトの画像を生成できるよう
になる。

【０００９】なお、本発明では属性変更部を省く構成と
することも可能である。

【００１０】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体では、前記モディファイアボリ
ューム設定部が、前記隙間領域の隙間長を、オブジェク
トと第１の平面との距離に応じて変化させてもよい。

【００１１】この場合、オブジェクト（代表点、頂点又
は頂点により特定される点等）と第１の平面との距離
は、この距離と数学的に均等なパラメータを含む。ま
た、この距離と隙間長との関係は、線形な関係であって
もよいし、非線形な関係であってもよい。

【００１２】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体では、前記モディファイアボリ
ューム設定部が、前記隙間領域の隙間長を、オブジェク
トと第１の平面との距離が長くなるほど長くするように
してもよい。

【００１３】このようにすれば、第１の平面から距離が
離れているオブジェクトほど、隙間長を長くすることが
可能になる。これにより、例えば、そのオブジェクトと
同じモデルオブジェクトに属する他のオブジェクトに対
して、そのオブジェクトのモディファイアボリュームに
よる属性変更処理の影響が及ぶのを防止できる。

【００１４】なお、オブジェクトと第１の平面との距離
が長くなるほど、隙間長を短くすることも可能である。

【００１５】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体では、背景と複数のモデルオブ
ジェクトが描画され、その後に、各モデルオブジェクト
に対応するモディファイアボリュームが描画されるよう
にしてもよい。

【００１６】このようにすれば、例えば、第１のモデル
オブジェクトについてのモディファイアボリュームの属
性変更処理の影響が、第１のモデルオブジェクト自身に
は及ばないようにしながら、他の第２のモデルオブジェ
クトに対しては及ぶようにすることが可能になる。

【００１７】なお、このような順序の描画処理は、例え
ば描画部（画像生成部）により行われる。

【００１８】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体では、前記モディファイアボリ
ューム設定部が、３次元形状のオブジェクトの頂点を、
頂点毎に異なった移動距離で所与の第１のベクトルの方
向に移動することで、前記オブジェクトを第１のベクト
ルの方向に変形し、変形されたオブジェクトをモディフ
ァイアボリュームとして設定してもよい。

【００１９】本発明では、３次元形状のオブジェクトの
頂点が、頂点毎に異なった移動距離で第１のベクトルの
方向に移動する。そして、この頂点移動処理により変形
されたオブジェクトが、モディファイアボリュームとし
て設定される。この場合、頂点移動処理により変形され
たオブジェクトそのものを、モディファイアボリューム
に設定してもよいし、変形されたオブジェクトを更に変
形したものを、モディファイアボリュームとして設定し
てもよい。

【００２０】このようにすれば、オブジェクトの頂点移
動処理でモディファイアボリュームを設定できるため、
処理負荷の軽減化や処理の簡素化を図れる。

【００２１】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体では、前記モディファイアボリ
ューム設定部が、第１のベクトルとオブジェクトの頂点
の法線ベクトルとのなす角度が小さい頂点ほどその移動
距離が長くなるように、オブジェクトの頂点を移動して
もよい。

【００２２】この場合、頂点の法線ベクトルは、頂点に
付与される法線ベクトルと数学的に均等なパラメータを
含む。また、頂点の法線ベクトルの向きは、オブジェク
トの面の向きに必ずしも正確に一致していなくてもよ
い。また、第１のベクトルと法線ベクトルとのなす角度
は、この角度と数学的に均等なパラメータを含む。ま
た、この角度と頂点の移動距離との関係は、線形な関係
であってもよいし、非線形な関係であってもよい。

【００２３】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体では、前記モディファイアボリ
ューム設定部が、オブジェクトの代表点又は頂点と第１
の平面との距離が長いほど、頂点の移動距離を長くする
ようにしてもよい。

【００２４】この場合、オブジェクトの代表点又は頂点
と第１の平面との距離は、この距離と数学的に均等なパ
ラメータを含む。また、この距離と頂点の移動距離との
関係は、線形な関係であってもよいし、非線形な関係で
あってもよい。

【００２５】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体では、前記モディファイアボリ
ューム設定部が、移動前の頂点の座標をＰ（ＰＸ、Ｐ
Ｙ、ＰＺ）とし、移動後の頂点の座標をＱ（ＱＸ、Ｑ
Ｙ、ＱＺ）とし、第１のベクトルをＶＳ（ＶＳＸ、ＶＳ
Ｙ、ＶＳＺ）とし、第１のベクトルとオブジェクトの頂
点の法線ベクトルとの内積をＩＰとし、ＩＰに乗算され
る係数をＫとし、オブジェクトの代表点又は頂点と第１
の平面との距離パラメータをＨとした場合に、Ｑ＝Ｐ＋
Ｈ×（Ｋ×ＩＰ＋１）×ＶＳとなるように、オブジェク
トの頂点を移動してもよい。

【００２６】この場合、内積ＩＰ、距離パラメータＨ
は、これらと数学的に均等なパラメータを含む。また、
距離パラメータＨは、距離そのものでもよいし、距離に
変換処理を施したものでもよい。また、一部の頂点につ
いては、Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×（Ｋ×ＩＰ＋１）×ＶＳの関係式
に従った移動処理を行わないようにしてもよい。また、
Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×（Ｋ×ＩＰ＋１）×ＶＳという関係式に代
えて、Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×Ｆ（ＩＰ）×ＶＳ（ここでＦ（Ｉ
Ｐ）はＩＰを引数とする関数）という関係式を採用する
こともできる。

【００２７】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体では、前記モディファイアボリ
ューム設定部が、前記係数Ｋを、１よりも大きな値に設
定してもよい。

【００２８】このようにすることで、モディファイアボ
リュームの幅（短軸方向）を太らせることなどが可能に
なる。

【００２９】また本発明に係る画像生成システム、プロ
グラム及び情報記憶媒体では、前記モディファイアボリ
ューム設定部が、前記内積ＩＰの値を、所与の範囲にク
ランプしてもよい。

【００３０】このようにすることで、オブジェクトとモ
ディファイアボリュームとの間に設けられる隙間領域の
隙間長を、簡素な処理で制御できるようになる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本実施形態について図面を
用いて説明する。

【００３２】なお、以下に説明する本実施形態は、特許
請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定する
ものではない。また本実施形態で説明される構成の全て
が、本発明の必須構成要件であるとは限らない。

【００３３】１．構成図１に、本実施形態の画像生成システム（ゲームシステ
ム）の機能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を含めばよく）、
それ以外の各部（機能ブロック）については任意の構成
要素とすることができる。

【００３４】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、ステアリング、シフトレバー、アクセルペダル、ブ
レーキペダル、マイク、センサー、或いは筺体などのハ
ードウェアにより実現できる。

【００３５】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。

【００３６】情報記憶媒体１８０（コンピュータにより
読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格
納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、Ｄ
ＶＤ）、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（ＲＯＭ）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１８０に格納されるプログラム（デー
タ）に基づいて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、本実施形態の各部（各手段）と
してコンピュータを機能させるためのプログラム（各部
をコンピュータに実現させるためのプログラム）が記憶
（記録、格納）される。

【００３７】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。

【００３８】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、或いはヘッドフォンなどのハードウェアにより実現
できる。

【００３９】携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの
個人データやゲームの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。

【００４０】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
サ又は通信用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。

【００４１】なお本実施形態の各部（各手段）としてコ
ンピュータを機能させるためのプログラム（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１
８０（記憶部１７０）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。

【００４２】処理部１００（プロセッサ）は、操作部１
６０からの操作データやプログラムなどに基づいて、ゲ
ーム処理、画像生成処理、或いは音生成処理などの各種
の処理を行う。この場合、処理部１００は、記憶部１７
０内の主記憶部１７２をワーク領域として使用して、各
種の処理を行う。この処理部１００の機能は、各種プロ
セッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）又はＡＳＩＣ（ゲートアレ
イ等）などのハードウェアや、プログラム（ゲームプロ
グラム）により実現できる。

【００４３】ここで、処理部１００が行う処理として
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）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を考えることがで
きる。

【００４４】処理部１００は、移動・動作処理部１１
０、オブジェクト空間設定部１１２、モディファイアボ
リューム設定部１１４、描画部１２０、音生成部１３０
を含む。なお、処理部１００は、これらの各部（機能ブ
ロック）を全て含む必要はなく、その一部を省略しても
よい。

【００４５】移動・動作処理部１１０は、オブジェクト
（移動体）の移動情報（位置、回転角度）や動作情報
（オブジェクトの各パーツの位置、回転角度）を求める
処理を行う。即ち、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（モーション、アニメー
ション）させたりする処理を行う。

【００４６】より具体的には、移動・動作処理部１１０
は、オブジェクト（移動体）の位置や回転角度を例えば
１フレーム（１／６０秒、１／３０秒等）毎に変化させ
る。例えば（ｋ−１）フレームでのオブジェクトの位
置、回転角度をＰk-1、θk-1とし、オブジェクトの１フ
レームでの位置変化量（速度）、回転変化量（回転速
度）を△Ｐ、△θとする。するとｋフレームでのオブジ
ェクトの位置Ｐk、回転角度θkは例えば下式（１）、
（２）のように求められる。

【００４７】Ｐk＝Ｐk-1＋△Ｐ（１） θk＝θk-1＋△θ （２）オブジェクト空間設定部１１２は、移動体（キャラク
タ、車、戦車、ロボット）、柱、壁、建物、マップ（地
形）などの各種オブジェクト（ポリゴン、自由曲面又は
サブディビジョンサーフェスなどのプリミティブ面で構
成されるオブジェクト）をオブジェクト空間内に配置設
定するための処理を行う。より具体的には、ワールド座
標系でのオブジェクトの位置や回転角度（方向）を決定
し、その位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）にその回転角度（Ｘ、Ｙ、
Ｚ軸回りでの回転）でオブジェクトを配置する。

【００４８】モディファイアボリューム設定部１１４
は、モディファイアボリューム（狭義にはシャドウボリ
ューム）を設定（生成、配置）するための処理を行う。
ここで、モディファイアボリュームは、属性変更処理を
行う空間を特定するためのボリューム（仮想的なオブジ
ェクト）であり、例えば、閉じたサーフェスモデルとし
て定義される。

【００４９】本実施形態では、モディファイアボリュー
ム設定部１１４が、３次元形状のオブジェクトの頂点
を、第１のベクトル（狭義には投影ベクトル）の方向に
移動（平行移動）し、オブジェクトを変形する。そし
て、変形されたオブジェクト（或いは更に別の変形処理
を施したオブジェクト）を、モディファイアボリューム
として設定（配置）する。

【００５０】なお、変形されるオブジェクトは、例え
ば、閉じたサーフェスモデル（楕円球等）として定義さ
れる。また、変形されるオブジェクトは、モデルオブジ
ェクトそのものであってもよいし、モデルオブジェクト
を構成するパーツオブジェクトそのものであってもよ
い。或いは、モデルオブジェクトやパーツオブジェクト
を内包（enclose）するバウンディングボリューム（モ
デルオブジェクトやパーツオブジェクトの形状を近似す
る簡易オブジェクト）であってもよい。

【００５１】そして、モディファイアボリューム設定部
１１４は、第１のベクトルとオブジェクトの頂点の法線
ベクトル（面の向きを表すために頂点に対応づけられた
法線ベクトル）とのなす角度（該角度と数学的に等価な
パラメータを含む）が小さい頂点ほど、その移動距離が
長くなるように、オブジェクトの頂点を移動する。ま
た、オブジェクトの代表点（或いは頂点）と第１の平面
（狭義には投影面）との距離（例えば直線距離、垂直距
離）が長いほど、頂点の移動距離（平行移動距離）を長
くする。また、モディファイアボリューム設定部１１４
は、モディファイアボリュームが第１の平面に交差する
ようにモディファイアボリュームを設定する。具体的に
は、モディファイアボリュームの略中心点として定義さ
れる代表点が、第１の平面上に位置するように、モディ
ファイアボリュームを設定する。

【００５２】描画部（画像生成部）１２０は、処理部１
００で行われる種々の処理の結果に基づいて描画処理を
行い、これにより画像を生成し、表示部１９０に出力す
る。例えば、いわゆる３次元のゲーム画像を生成する場
合には、まず、座標変換、クリッピング処理、透視変換
或いは光源処理等のジオメトリ処理が行われ、その処理
結果に基づいて、描画データ（プリミティブ面の頂点
（構成点）に付与される位置座標、テクスチャ座標、色
（輝度）データ、法線ベクトル或いはα値等）が作成さ
れる。そして、この描画データ（プリミティブ面デー
タ）に基づいて、ジオメトリ処理後のオブジェクト（１
又は複数プリミティブ面）の画像が、描画バッファ１７
４（フレームバッファ、ワークバッファ等のピクセル単
位で画像情報を記憶できるバッファ）に描画される。こ
れにより、オブジェクト空間内において仮想カメラ（所
与の視点）から見える画像が生成されるようになる。

【００５３】音生成部１３０は、処理部１００で行われ
る種々の処理の結果に基づいて音処理を行い、ＢＧＭ、
効果音、又は音声などのゲーム音を生成し、音出力部１
９２に出力する。

【００５４】描画部１２０が含む属性変更部１２２は、
モディファイアボリュームにより特定される空間（モデ
ィファイアボリューム内の空間或いはモディファイアボ
リューム外の空間）についての属性変更処理を行う。具
体的には、モディファイアボリュームにより特定される
空間に存在するプリミティブ（面、線、点或いはピクセ
ル等）に対して、属性変更処理を行う。

【００５５】ここで属性変更処理としては、影空間に対
する輝度低減処理（輝度を暗くする処理）や、照明空間
に対する輝度増加処理（輝度を明るくする処理）や、或
いは、プリミティブ面にマッピングするテクスチャを変
更する処理などを考えることができる。また、これ以外
にも、ＣＧ（Computer Graphics）画像の生成に使用す
る種々の属性（輝度、色、α値、奥行き値、テクスチャ
或いは法線ベクトル等）を変更する処理を考えることが
できる。

【００５６】なお、属性変更部１２２は、例えばＺバッ
ファ１７６やステンシルバッファ１７８を用いて属性変
更処理を行う。

【００５７】ここで、Ｚバッファ１７６は、奥行き値
（Ｚ値）を格納するバッファである。このＺバッファ１
７６を用いることで、陰面消去などの処理が可能にな
る。また、ステンシルバッファ１７８は、格納されてい
る値に、演算（増加、減少又は反転等）を施すことがで
きるバッファである。このステンシルバッファ１７８を
用いれば、描画バッファ１７４（フレームバッファ、ワ
ークバッファ等）への描画処理の際に、その描画領域に
対応するステンシルバッファ１７８上の領域に対して、
予め指定された演算を行うことが可能になる。

【００５８】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。

【００５９】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（ゲーム機、携帯電話）を用いて生成してもよい。

【００６０】２．本実施形態の手法次に本実施形態の手法について図面を用いて説明する。

【００６１】なお、以下では、格闘ゲームに本実施形態
を適用した場合を主に例にとり説明するが、本実施形態
は、格闘ゲーム以外の種々のゲームに広く適用できる。

【００６２】また、以下では、属性変更処理が影生成の
ための輝度低減処理である場合について主に説明する
が、本実施形態の属性変更処理はこれに限定されず、例
えば、輝度増加処理やテクスチャ変更処理などに拡張で
きる。

【００６３】２．１モディファイアボリュームの生成モディファイアボリュームの生成（設定）手法として
は、種々の手法が考えられる。

【００６４】例えば図２（Ａ）の第１の手法では、投影
ベクトルＶＳに直交する投影面に３次元オブジェクトＯ
Ｂ（閉じたサーフェスモデル）を投影した場合に、その
投影画像（２次元画像）を内包するポリゴン（広義には
プリミティブ面。明細書中の他の説明でも同様）ＰＬを
求める。そして、このポリゴンＰＬの頂点を投影ベクト
ルＶＳの方向に引き延ばすことで、モディファイアボリ
ュームＭＶを生成する。

【００６５】また図２（Ｂ）の第２の手法では、投影ベ
クトルＶＳ（光源）の方から見た場合の３次元オブジェ
クトＯＢのエッジＥＤを求め、そのエッジＥＤを投影ベ
クトルＶＳの方向に引き延ばすことで、モディファイア
ボリュームＭＶを生成する。

【００６６】より具体的には、まず、オブジェクトＯＢ
を構成するポリゴンが、投影ベクトルＶＳの方から見て
表向きか、裏向きかを判定する。これは、投影ベクトル
ＶＳの方向をＺ軸方向とする座標系（光源座標系）にお
いて、ポリゴンの法線ベクトルのＺ成分の極性を調べる
ことで判定できる。そして、オブジェクトを構成するポ
リゴンのエッジの中で、そのエッジを共有する２つのポ
リゴンのうちの一方が表向きになっており、他方が裏向
きになっているエッジＥＤを見つけ出す。そして、見つ
け出されたエッジＥＤを投影ベクトルの方向に引き延ば
すことで、モディファイアボリュームＭＶを生成する。

【００６７】しかしながら、図２（Ａ）の第１の手法で
は、投影ベクトルＶＳがどの方向であってもオブジェク
トＯＢの投影画像を常に内包するようなポリゴンＰＬ
を、求める必要がある。従って、このようなポリゴンＰ
Ｌを求める処理のアルゴリズムが煩雑化し、製品の開発
期間の長期化を招く。また、投影ベクトルＶＳとオブジ
ェクトＯＢとの相対的な位置関係が微妙に変化しただけ
でポリゴンＰＬの形状が煩雑に切り替わるような特異点
が発生してしまう。このため、モディファイアボリュー
ムＭＶにより生成される影にちらつきが生じてしまう。

【００６８】また、図２（Ｂ）の第２の手法では、ポリ
ゴンの表裏を判定したり、エッジＥＤを検出する処理の
負荷が重いという欠点がある。このため、１フレーム以
内に全ての処理を完了させるというリアルタイム処理の
要請に応えることが難しくなる。

【００６９】そこで本実施形態では、以下に説明するよ
うな手法でモディファイアボリュームを生成（広義には
設定。明細書中の他の説明でも同様）している。

【００７０】例えば図２（Ｂ）の手法では、図３に示す
ように、３次元形状のオブジェクトＯＢのエッジＥＤを
検出し、このエッジＥＤを投影ベクトルＶＳの方向に引
き延ばすことで、モディファイアボリュームＭＶを生成
している。

【００７１】これに対して本実施形態では、図４に示す
ように、３次元形状のオブジェクトＯＢ自体を投影ベク
トルＶＳ（広義には第１のベクトル。明細書中の他の説
明でも同様）の方向に変形することで、モディファイア
ボリュームＭＶ（モディファイアボリューム・オブジェ
クト）を生成している。

【００７２】より具体的には、オブジェクトＯＢの頂点
（構成点）を、頂点毎に異なった移動距離で、投影ベク
トルＶＳの方向に移動する。そして、この頂点の移動に
よりオブジェクトＯＢを変形し、変形された後のオブジ
ェクトＯＢを、モディファイアボリュームＭＶに設定し
ている。

【００７３】なお、図４や後述する他の図面では、説明
の便宜のために、オブジェクトＯＢやモディファイアボ
リュームＭＶを平面図形で表している。しかしながら、
これらのオブジェクトＯＢ、モディファイアボリューム
ＭＶは、実際には、閉じた３次元のサーフェスモデルで
あり、複数の頂点により定義されるオブジェクト（複数
のプリミティブ面で構成されるオブジェクト）である。

【００７４】さて、本実施形態では、例えば図５に示す
ようにオブジェクトＯＢの頂点ＶＥ１〜ＶＥ５をＶＥ
１’〜ＶＥ５’に移動している（ＶＥ５とＶＥ５’は同
じ位置になる）。

【００７５】より具体的には、投影ベクトルＶＳと頂点
ＶＥ１〜ＶＥ５での法線ベクトルＮ１〜Ｎ５（オブジェ
クトを構成するプリミティブ面の向きを表すベクトル）
とのなす角度（これらの角度と数学的に均等なパラメー
タでもよい）が小さい頂点ほど、移動距離ＬＭ１〜ＬＭ
５が長くなるように、頂点ＶＥ１〜ＶＥ５を移動する。

【００７６】例えば図５では、投影ベクトルＶＳと法線
ベクトルＮ１のなす角度は０度であり、一番小さい。一
方、ＶＳとＮ５のなす角度は１８０度であり、一番大き
い。従って、この場合には、ＶＥ１からＶＥ１’への移
動距離ＬＭ１が一番長くなり、ＶＥ５からＶＥ５’への
移動距離ＬＭ５は一番短くなる。

【００７７】同様に、ＶＥ２〜ＶＥ４からＶＥ２’〜Ｖ
Ｅ４’への移動距離をＬＭ２〜ＬＭ４とした場合に、Ｌ
Ｍ１＞ＬＭ２＞ＬＭ３＞ＬＭ４＞ＬＭ５という関係が成
り立つように、頂点ＶＥ１〜ＶＥ５を移動する。

【００７８】このような手法で頂点を移動すれば、図４
に示すように、オブジェクトＯＢを投影ベクトルＶＳの
方向に引き延ばすことが可能になり、オブジェクトＯＢ
の影生成等に最適なモディファイアボリュームＭＶを生
成できる。

【００７９】また、本実施形態ではオブジェクトの代表
点（頂点でもよい）と、投影面（広義には第１の平面。
明細書中の他の説明でも同様）との距離（狭義には高
さ）が長いほど、頂点の移動距離を長くしている。

【００８０】具体的には、図６では、オブジェクトＯＢ
１、ＯＢ２の代表点ＲＰ１、ＲＰ２と投影面ＰＰとの距
離はＨ１、Ｈ２であり、Ｈ２の方がＨ１よりも長くなっ
ている。この場合には、図６に示すように、オブジェク
トＯＢ２の頂点ＶＥ２１〜ＶＥ２３からＶＥ２１’〜Ｖ
Ｅ２３’への移動距離ＬＭ２１〜ＬＭ２３を、オブジェ
クトＯＢ１の頂点ＶＥ１１〜ＶＥ１３からＶＥ１１’〜
ＶＥ１３’への移動距離ＬＭ１１〜ＬＭ１３よりも長く
する。

【００８１】このようにすれば、図４に示すように、オ
ブジェクトＯＢ（代表点ＲＰ）から投影面ＰＰまでの距
離Ｈに依存せずに、モディファイアボリュームＭＶを投
影面ＰＰに常に交差させることが可能になる。別の言い
方をすれば、投影面ＰＰで区切られる領域ＲＧ１、ＲＧ
２（第１、第２の領域）のうち、領域ＲＧ１（ＯＢが配
置される側の領域）に、モディファイアボリュームＭＶ
の一端（例えば右端）が位置し、領域ＲＧ２に、ＭＶの
他端（例えば左端）が位置するように、ＭＶを配置でき
る。

【００８２】そして、このように投影面ＰＰまでの距離
Ｈに依存せずにモディファイアボリュームＭＶが投影面
ＰＰに常に交差するようになれば、距離Ｈに依存せずに
図４に示すような交差領域ＣＲＧが常に確保されるよう
になる。従って、オブジェクトＯＢが移動することで距
離Ｈが変化しても、この確保された交差領域ＣＲＧに対
して、影生成のための輝度低減処理（広義には属性変更
処理。明細書中の他の記載においても同様）を適正に施
すことが可能になる。

【００８３】なお、図４では、モディファイアボリュー
ムＭＶの代表点ＲＭ（ＭＶの略中心点）が、投影面ＰＰ
上に位置するように、モディファイアボリュームＭＶを
配置（設定）している。

【００８４】このようにすれば、モディファイアボリュ
ームＭＶの最も幅の広い部分が投影面ＰＰに交差するよ
うになり、交差領域ＣＲＧの面積を最大化できる。従っ
て、オブジェクトＯＢの影が細くなってしまったり、パ
ーツオブジェクトの影同士の間に隙間が生じてしまうな
どの事態を防止できる。

【００８５】なお、図６では、オブジェクトＯＢ１、Ｏ
Ｂ２の代表点ＲＰ１、ＲＰ２と投影面ＰＰとの距離Ｈ
１、Ｈ２に応じて、頂点の移動距離ＬＭ１１〜ＬＭ１
３、ＬＭ２１〜ＬＭ２３を変化させている。しかしなが
ら、オブジェクトＯＢ１、ＯＢ２を構成する頂点と投影
面ＰＰとの距離に応じて、頂点の移動距離を変化させて
もよい。

【００８６】以上のように説明した本実施形態では、図
２（Ａ）の第１の手法とは異なり、投影画像を内包する
ポリゴンＰＬの生成処理が不要であり、頂点を移動する
だけで自動的にモディファイアボリュームＭＶを生成で
きる。従って、モディファイアボリュームＭＶを生成す
る処理を簡素化できる。また、図２（Ａ）の第１の手法
とは異なり、投影ベクトルＶＳとオブジェクトＯＢとの
相対的な位置関係が変化しても特異点等が発生しないた
め、影のちらつきの発生も防止できる。

【００８７】また、図２（Ｂ）、図３の第２の手法では
オブジェクトＯＢのエッジＥＤを検出する必要がある
が、本実施形態では、このようなエッジＥＤの検出処理
は不要となる。従って、処理負荷を大幅に軽減できる。

【００８８】２．２頂点移動処理の具体例さて、本実施形態では、具体的には以下に説明する手法
で頂点を移動している。

【００８９】例えば、移動前のオブジェクトＯＢの頂点
（ＶＥ１〜ＶＥ５等）の座標をＰ（ＰＸ、ＰＹ、ＰＺ）
とし、移動後の頂点の座標をＱ（ＱＸ、ＱＹ、ＱＺ）と
し、投影ベクトルをＶＳ（ＶＳＸ、ＶＳＹ、ＶＳＺ）と
する。また、投影ベクトルＶＳとＯＢの頂点の法線ベク
トル（Ｎ１〜Ｎ５等）との内積をＩＰとし、ＩＰに乗算
される係数をＫとし、ＯＢ（代表点又は頂点）と投影面
ＰＰとの距離パラメータをＨとする。

【００９０】この場合に、本実施形態では、Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×（Ｋ×ＩＰ＋１）×ＶＳ（３）となるように、オブジェクトの頂点を移動している。

【００９１】上式（３）によれば、投影ベクトルＶＳと
頂点の法線ベクトルとの内積ＩＰが大きな値になるほ
ど、Ｐ、Ｑ間の移動距離が長くなる。従って、図６に示
すように、投影ベクトルＶＳと法線ベクトルとのなす角
度が小さい頂点ほど、その移動距離を長くすることが可
能になる。

【００９２】また、上式（３）によれば、距離パラメー
タＨが長いほど、Ｐ、Ｑ間の移動距離が長くなる。従っ
て、図７に示すように、オブジェクト（代表点又は頂
点）と投影面との距離が長いほど、そのオブジェクトの
頂点の移動距離を長くすることが可能になる。

【００９３】このように、上式（３）によれば、簡素で
負荷の軽い処理で、オブジェクトを変形し、モディファ
イアボリュームを生成することが可能になる。

【００９４】なお、本実施形態における内積ＩＰは、内
積と数学的に均等なパラメータ（例えば、ＶＳの方向を
Ｚ軸とする座標系でのＺ成分等）を含む。

【００９５】また、上式（３）の係数Ｋは、Ｋ≧１とす
ることができ、更に望ましくは、Ｋ＞１（例えばＫ＝
２）とすることができる。

【００９６】また、上式（３）の代わりに、Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×Ｆ（ＩＰ）×ＶＳ（４）となるように、オブジェクトの頂点を移動してもよい。

【００９７】ここで、Ｆ（ＩＰ）は、ＩＰを引数とする
所与の関数（例えば、引数の線形変換又は非線形変換を
行う関数等）である。

【００９８】２．３隙間領域の形成本実施形態では図７に示すように、オブジェクトＯＢと
モディファイアボリュームＭＶとの間に、隙間領域（ga
p region）ＧＲを設けている。即ち、オブジェクトＯＢ
とモディファイアボリュームＭＶとがオーバラップしな
いようにしている。

【００９９】このようにすることで、オブジェクトＯＢ
に、自分自身の影（以下、自己影と呼ぶ）が落ちる事態
を防止できる。

【０１００】即ち、モディファイアボリュームＭＶで特
定される影空間（広義には空間。明細書中の他の説明で
も同様）に対しては、影生成のための輝度低減処理が行
われる。これにより、例えば図７の交差領域ＣＲＧに、
オブジェクトＯＢの影が生成される。

【０１０１】ところが、オブジェクトＯＢとモディファ
イアボリュームＭＶとがオーバラップしてしまうと、そ
のオーバラップ領域に対しても輝度低減処理が行われて
しまう。この結果、そのオーバラップ領域に自己影が生
成されてしまう。

【０１０２】そこで本実施形態では、図７に示すよう
に、オブジェクトＯＢとモディファイアボリュームＭＶ
との間に隙間領域ＧＲを形成し（ＭＶをＯＢから逃が
し）、自己影の発生を防止している。

【０１０３】より具体的には、Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×（Ｋ×ＩＰ＋１）×ＶＳ（５）という式（上述の（３）と同じ式）において、ＣＬ≦Ｋ×ＩＰ＋１≦ＣＨ（６）となるように、内積ＩＰの値を、所与の範囲にクランプ
する。このようにすることで、モディファイアボリュー
ムＭＶが図７に示すような形状に設定され、ＭＶとＯＢ
の間に隙間領域ＧＲが形成される。即ち、上式（５）に
従うと図７のＡ１の位置に移動する頂点が、上式（６）
で内積ＩＰの値がクランプされることで、Ａ２の位置に
移動するようになり、隙間領域ＧＲが形成されるように
なる。

【０１０４】なお、隙間領域ＧＲの形成のためには、下
限値ＣＬによるクランプは必要だが、上限値ＣＨによる
クランプは必ずしも必要ない。

【０１０５】また、隙間領域ＧＲを形成する手法は、内
積ＩＰの値をクランプする手法に限定されない。例え
ば、モディファイアボリュームＭＶを、投影ベクトルＶ
Ｓの方向（ＯＢからＭＶへと向かう方向）に所与の距離
だけ移動させてもよい。或いは、図４のように形成され
たモディファイアボリュームＭＶに対して、投影ベクト
ルＶＳに沿った方向でスケーリング（縮小）する変形処
理を施してもよい。即ち、モディファイアボリュームＭ
Ｖの頂点を、代表点ＲＭ（中心点）の方向に移動させる
変形処理を行ってもよい。

【０１０６】２．４距離に応じた隙間長の変化本実施形態では、隙間領域ＧＲの隙間長を、オブジェク
ト（代表点、頂点又は頂点により特定される点等）と投
影面との距離に応じて変化させている。

【０１０７】より具体的には図８、図９に示すように、
隙間領域の隙間長ＧＬ１〜ＧＬ４を、オブジェクトＯＢ
１〜ＯＢ４と投影面ＰＰとの距離Ｈ１〜Ｈ４が長くなる
ほど、長くなるようにしている。

【０１０８】例えば図９において、オブジェクトＯＢ
２、ＯＢ３、ＯＢ４に対応するモディファイアボリュー
ムとして、ＭＶ２、ＭＶ３、ＭＶ４が生成されている。
また、オブジェクトＯＢ２、ＯＢ３、ＯＢ４と投影面Ｐ
Ｐとの距離Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４は、Ｈ２＜Ｈ３＜Ｈ４とい
う関係になっている。

【０１０９】この場合には、オブジェクトＯＢ２、ＯＢ
３、ＯＢ４とモディファイアボリュームＭＶ２、ＭＶ
３、ＭＶ４との間に形成される隙間領域の隙間長ＧＬ
２、ＧＬ３、ＧＬ４を、ＧＬ２＜ＧＬ３＜ＧＬ４という
関係になるように設定する。

【０１１０】なお、投影面ＰＰに接地しているオブジェ
クトＯＢ１については、隙間領域は設けられておらず、
隙間長ＧＬ１は例えば負の値になっている。従って、オ
ブジェクトＯＢ１に対しては自己影が生成される可能性
があるが、この自己影は、投影面ＰＰ上に生成される影
と一体化されて表示されるため、それほど問題はない。

【０１１１】オブジェクトと投影面との距離に応じて隙
間長を長くする処理は、より具体的には、以下のように
して実現できる。

【０１１２】即ち、Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×（Ｋ×ＩＰ＋１）×ＶＳ（７）ＣＬ≦Ｋ×ＩＰ＋１≦ＣＨ（８）という式（上述の（５）、（６）と同じ式）において、
クランプ範囲の下限値ＣＬを、距離Ｈに応じて変化させ
る（上限値ＣＨについても変化させてもよい）。このよ
うにすることで、図９に示すように、距離Ｈ１〜Ｈ４に
応じて隙間長ＧＬ１〜ＧＬ４を変化させることが可能に
なる。

【０１１３】例えば、ゲームに登場するキャラクタ（広
義にはモデルオブジェクト。明細書中の他の説明でも同
様）では、地面（投影面）から離れた位置にある手や胴
体などのパーツオブジェクトの移動の自由度は高い。従
って、例えば、右手と左手の距離が近くなったり、右手
と胴体の距離が近くなるという事態が頻繁に生じる。

【０１１４】そして、例えば、右手と左手の距離が近く
なると、右手の影である自己影が左手に落ちたり、右手
と胴体の距離が近くなると、右手の影である自己影が胴
体に落ちてしまうおそれがある。このようにキャラクタ
に対して幾つもの自己影が落ちると、生成されるキャラ
クタの画像が、不自然なものになってしまう。特に、近
い距離で落ちる自己影では、その大きさが不均一になっ
たり、自己影同士のつながりが不自然になるという問題
があり、生成される画像の品質が更に悪化する。

【０１１５】本実施形態では、図９において、例えば手
に相当するオブジェクトＯＢ４では隙間長ＧＬ４が長く
なる。従って、この手に相当するオブジェクトＯＢ４の
自己影が、例えば胴体に相当するオブジェクトＯＢ３に
落ちるという事態が防止される。従って、より自然で高
品質な画像を生成できる。

【０１１６】また、図９のようにオブジェクトＯＢ４に
ついての隙間長ＧＬ４を長くしても、オブジェクトＯＢ
４と投影面ＰＰとの距離Ｈ４は長いため、ＯＢ４の影が
投影面ＰＰに落ちなくなるという事態も生じにくい。例
えば、投影面ＰＰが壁である場合にも、オブジェクトＯ
Ｂ４の影を落とすことが可能になる。

【０１１７】なお、オブジェクトの隙間長は、オブジェ
クトの高さに対して線形に変化させてもよいし、非線形
に変化させてもよい。また、オブジェクトが所与の高さ
となった場合に、隙間長を一定値にするようにしてもよ
い。

【０１１８】２．５モディファイアボリュームの幅の
変更本実施形態では、図７等に示すモディファイアボリュー
ムＭＶの幅（投影ベクトルＶＳに直交する方向での幅）
の変更処理を行っている。具体的には図１０のＢ１〜Ｂ
４に示すように、投影ベクトルＶＳに直交する方向で、
モディファイアボリュームＭＶの幅を太くしている。

【０１１９】このようにすることで、輝度低減処理（属
性変更処理）が行われる交差領域ＣＲＧの面積を、より
広くすることが可能になる。この結果、交差領域ＣＲＧ
に生成される影の画像の品質を更に高めることができ
る。また、パーツオブジェクトの影同士のつながりを、
より自然なものにすることができる。

【０１２０】より具体的には、本実施形態では、Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×（Ｋ×ＩＰ＋１）×ＶＳ（９）という式（上述の（７）と同じ式）において、Ｋ＞１に
設定している。

【０１２１】例えばＫ＝２に設定すれば、投影ベクトル
ＶＳの方向でのモディファイアボリュームＭＶの長さは
２倍になる。そして、モディファイアボリュームＭＶは
図１０のＢ５に示す位置で最大幅となり、Ｂ６に示す位
置で最小幅になっている。従って、ＭＶの長さ（長軸）
を長くすれば、Ｂ１〜Ｂ４に示す位置でのモディファイ
アボリュームＭＶの幅（短軸）は太くなる。

【０１２２】そして、このようにＫを、Ｋ＞１となるよ
うに大きくしても、前述したように内積ＩＰは所与の範
囲にクランプされる。従って、Ｋを大きくしても、隙間
長ＧＬの長さは短くならず、オブジェクトＯＢとモディ
ファイアボリュームＭＶとの間の隙間領域ＧＲを確保で
きる。

【０１２３】なお、モディファイアボリュームＭＶの幅
を太くする手法は、上式（９）でＫ＞１とする手法に限
定されない。例えば、モディファイアボリュームＭＶ
を、投影ベクトルＶＳに直交する方向でスケーリング
（縮小）することで、ＭＶの幅を太くしてもよい。

【０１２４】図１１に、本実施形態により生成されるゲ
ーム画像の例を示す。図１１に示すように、本実施形態
によれば、モデルオブジェクトＭＯＢ（キャラクタ）の
リアルな影を、地面や壁に適正に落とすことが可能にな
る。

【０１２５】図１２、図１３に、モデルオブジェクトＭ
ＯＢに対応して生成されるモディファイアボリュームＭ
Ｖの例を示す。図９で説明したように、本実施形態で
は、モデルオブジェクトＭＯＢを構成するパーツオブジ
ェクト（頭、手、胴体、腰、足等）の高さに応じて、各
パーツオブジェクトとモディファイアボリュームＭＶの
間の隙間長が変化し、高い位置にあるパーツオブジェク
トほど隙間長が長くなっている。また、図１３に示すよ
うに、本実施形態では、投影面ＰＰ（地面）に交差する
ように（投影面ＰＰの下に潜り込むように）、モディフ
ァイアボリュームＭＶが設定されている。

【０１２６】２．６バウンディングボリュームの利用本実施形態では図１４（Ａ）に示すように、モデルオブ
ジェクトＭＯＢ又はモデルオブジェクトを構成する各パ
ーツオブジェクトを内包（enclose）するバウンディン
グボリュームＢＶを用意する。このバウンディングボリ
ュームＢＶも、閉じた３次元のサーフェスモデルであ
り、複数の頂点（プリミティブ面）により構成されてい
る。

【０１２７】例えば、モデルオブジェクトＭＯＢのパー
ツオブジェクトＰＯＢが図１４（Ｂ）に示すようなもの
であった場合には、このＰＯＢに対応して、図１４
（Ｃ）に示すようなバウンディングボリュームＢＶを記
憶部に用意する。このバウンディングボリュームＢＶ
（簡易オブジェクト）は、パーツオブジェクトＰＯＢの
形状を近似した形状のオブジェクトになっている。

【０１２８】図１５に、本実施形態で使用されるバウン
ディングボリュームＢＶの一例を示す。このように、バ
ウンディングボリュームＢＶは、モデルオブジェクトＭ
ＯＢ又はその各パーツオブジェクトを包み込む形状のオ
ブジェクトになっている。

【０１２９】本実施形態では、このバウンディングボリ
ュームＢＶを、図４等で説明した手法で変形し、モディ
ファイアボリュームＭＶを生成している。このようにす
ることで、移動処理の対象となる頂点の数を減らすこと
ができ、処理負荷を軽減できる。

【０１３０】なお、頂点移動処理の対象となるバウンデ
ィングボリュームＢＶは、なるべく頂点の密度が均一な
オブジェクトであることが望ましい。例えば、バウンデ
ィングボリュームＢＶとして最も望ましいのは、球（正
球及び楕円球）オブジェクトである。

【０１３１】球オブジェクトの場合には、投影ベクトル
がどの方向であっても、その投影ベクトルの方から見た
ときの頂点の数が均一になる。従って、投影ベクトルが
どの方向であっても、球オブジェクトの頂点を適正に移
動させることができる。即ち、球オブジェクトを投影ベ
クトルの方向に変形した場合、投影ベクトルの方向に依
存せずに、適正な形状のモディファイアボリュームを常
に得ることができる。

【０１３２】なお、正球オブジェクト（長軸半径と短軸
半径が同じ長さのオブジェクト）を所与の軸（長軸又は
短軸）方向に拡大又は縮小して種々の形状の楕円球オブ
ジェクト（長軸半径と短軸半径が違う長さのオブジェク
ト）を求め、求められた楕円球オブジェクトを、モデル
オブジェクトの各パーツオブジェクトのバウンディング
ボリュームに設定してもよい。

【０１３３】例えば、正球オブジェクトを所与の軸方向
に第１〜第Ｎの拡大率（或いは第１〜第Ｎの縮小率）で
拡大（或いは縮小）することで、第１〜第Ｎの楕円球オ
ブジェクトを得る。そして、これらの第１〜第Ｎの楕円
球オブジェクトを、モデルオブジェクトを構成する第１
〜第Ｎのパーツオブジェクトのバウンディングボリュー
ムとして使用する。

【０１３４】この際に、例えば、変形元になる正球オブ
ジェクトの各頂点の法線ベクトルを、バウンディングボ
リュームの各頂点の法線ベクトルに設定してもよい。こ
のようにすると、バウンディングボリューム（広義には
オブジェクト）に設定された頂点法線ベクトルの向き
は、面の向きとは正確に一致しなくなるが、それほど問
題は生じない。

【０１３５】また、モデルオブジェクトの腕などにおい
ては、図１６（Ａ）に示すように、頂点の密度が不均一
になっている場合がある。即ち、直線形状を表現する部
分などでは、ポリゴン数を節約するために頂点数が少な
くなっている場合が多い。

【０１３６】このような場合に本実施形態では、図１６
（Ｂ）に示すように、バウンディングボリュームの頂点
密度を、図１６（Ａ）に示すモデルオブジェクトやその
パーツオブジェクトの頂点密度よりも均一にしている。
このようにすれば、投影ベクトルの方向がどの方向で
も、バウンディングボリュームの頂点を適正に移動させ
ることができ、適正な形状のモディファイアボリューム
を得ることができる。

【０１３７】なお、本実施形態の頂点移動処理の対象と
なるオブジェクトは、パーツオブジェクトを内包するバ
ウンディングボリュームであってもよいし、モデルオブ
ジェクト全体を内包するバウンディングボリュームであ
ってもよい。

【０１３８】また、モデルオブジェクトやパーツオブジ
ェクト自体の頂点を、図４等に示す本実施形態の頂点移
動手法で移動し、モディファイアボリュームを生成して
もよい。このようにすれば、モデルオブジェクトやパー
ツオブジェクトとは別に、バウンディングボリュームを
用意する必要が無くなるため、メモリの記憶容量を節約
できる。

【０１３９】２．７描画順序本実施形態では、例えば図１７に示すような順序で描画
処理を行っている。

【０１４０】即ち図１７に示すように、まず、背景を描
画し、複数のモデルオブジェクトＭＯＢ、ＭＯＢ２を描
画する。なお、背景とモデルオブジェクトＭＯＢ１、Ｍ
ＯＢ２の描画順序を入れ替えてもよいし、背景とモデル
オブジェクトＭＯＢ１、ＭＯＢ２を同時に描画してもよ
い。

【０１４１】そして、本実施形態では、その後に、モデ
ィファイアボリュームを描画し、モデルオブジェクトＭ
ＯＢ１、ＭＯＢ２の影を生成する。

【０１４２】図１８に、このような順序で描画すること
で得られるゲーム画像の例を示す。

【０１４３】図１８に示すように、本実施形態では、モ
デルオブジェクトＭＯＢ１の影がモデルオブジェクトＭ
ＯＢ２に落ちるようになる。従って、影のリアル度を更
に高めることができる。

【０１４４】例えば図１９に、比較例の描画手法を示
す。

【０１４５】この比較例の描画手法では、まず、背景を
描画し、次に、モディファイアボリュームを描画し、モ
デルオブジェクトＭＯＢ１、ＭＯＢ２の影を生成する。
そして、その後に、複数のモデルオブジェクトＭＯＢ
１、ＭＯＢ２を描画する。

【０１４６】この比較例の描画手法では、複数のモデル
オブジェクトＭＯＢ１、ＭＯＢ２の影は、背景に対して
は落ちるが、相手のモデルオブジェクトに対しては落ち
なくなる。

【０１４７】即ち図１７の本実施形態の描画手法では、
図１８に示すように、モデルオブジェクトＭＯＢ１の影
が相手のモデルオブジェクトＭＯＢ２に落ちるが、図１
９の比較例の描画手法では、ＭＯＢ１の影はＭＯＢ２に
落ちない。従って、本実施形態の手法に比べて、影のリ
アル度を今ひとつ高めることができない。

【０１４８】従来は、図９に示す本実施形態とは異な
り、モデルオブジェクトとモディファイアボリュームと
の間に隙間領域が設けられていなかった。従って、この
従来例において、モデルオブジェクトを描画した後にモ
ディファイアボリュームを描画するという図１７の描画
順序を採用すると、自己影がモデルオブジェクトに落ち
てしまう。このため、このような自己影が落ちないよう
に、従来例においては、図１９に示すような描画順序を
採用せざるを得なかった。図１９の描画順序ならば、モ
ディファイアボリュームによる影は、背景にしか落ちな
いようになるからである。

【０１４９】ところが、図１９の描画順序では、前述の
ように、例えばモデルオブジェクトＭＯＢ１の影は、自
己影としてＭＯＢ１には落ちなくなるが、相手のモデル
オブジェクトＭＯＢ２にも落ちなくなる。従って、結
局、図１８のような画像を生成できないことになる。

【０１５０】これに対して本実施形態では、図９に示す
ように、モデルオブジェクトとモディファイアボリュー
ムとの間に隙間領域が設けられている。従って、自己影
が落ちる可能性が少ないため、図１７に示す描画手法を
採用できる。この結果、モデルオブジェクトＭＯＢ１の
自己影はＭＯＢ１に落ちず、且つ、ＭＯＢ１の影は相手
のモデルオブジェクトＭＯＢ２に落ちるという、理想的
なゲーム画像を生成できる。

【０１５１】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２０、図
２１、図２２、図２３のフローチャートを用いて説明す
る。

【０１５２】まず、投影ベクトル及び隙間パラメータＲ
ＭＩＮ、ＲＭＡＸを求める（ステップＳ１）。

【０１５３】次に、背景及びモデルオブジェクト（キャ
ラクタ）を描画し、ＺバッファにＺプレーンを生成する
（ステップＳ２。図１７参照）。また、ステンシルバッ
ファの全てのピクセルの値を最大値に初期化する（ステ
ップＳ３）。

【０１５４】次に、投影ベクトルと、地形データと、影
空間生成用オブジェクト（閉じたサーフェスモデル）の
骨マトリクスと、そのオブジェクトの頂点法線情報とに
基づき、モディファイアボリューム（頂点）を生成する
（ステップＳ４。図４参照）。

【０１５５】次に、モディファイアボリュームを構成す
るポリゴンのうち視点から見て表向きのポリゴンを描画
する（ステップＳ５）。この際、そのＺ値がＺバッファ
のＺ値よりも手前にあるピクセルについて、ステンシル
バッファの値を１（第１の値）だけ減算する（Ｚバッフ
ァは更新しない）。

【０１５６】次に、モディファイアボリュームを構成す
るポリゴンのうち視点から見て裏向きのポリゴンを描画
する（ステップＳ７）。この際、そのＺ値が、Ｚバッフ
ァのＺ値よりも手前にあるピクセルについて、ステンシ
ルバッファの値を１だけ加算する（Ｚバッファは更新し
ない）。

【０１５７】このようにすることで、例えば図２４にお
いて斜線で示したピクセル（部分）については、ステン
シルバッファの値が最大値にはならなくなる。

【０１５８】次に、全てのオブジェクトを処理したか否
かを判断する（ステップＳ７）。そして終了していない
場合にはステップＳ４に戻る。

【０１５９】一方、終了した場合には、ステンシルバッ
ファの値が最大値でないピクセル（部分）を判定し、そ
のピクセルについての属性変更処理（輝度低減処理等）
を行う（ステップＳ８）。即ち、図２４の斜線で示した
ピクセルについて属性変更処理が行われ、影等が生成さ
れる。

【０１６０】図２１、図２２は、図２０のステップＳ４
で行われるモディファイアボリュームの生成処理に関す
るフローチャートである。

【０１６１】まず、投影面までの距離Ｈを求める（ステ
ップＳ１１）。そして、オブジェクトが投影面の下に潜
っているか否かを判断し（ステップＳ１２）、潜ってい
る場合には処理を終了する。

【０１６２】潜っていない場合には、距離Ｈに基づき隙
間長（逃がし長）を求め、クランプ範囲の上限値ＣＨ、
下限値ＣＬを求める（ステップＳ１３。図７参照）。

【０１６３】次に、距離Ｈと投影ベクトルに基づき、平
行移動ベクトルＶＭ＝Ｈ×ＶＳを求める（ステップＳ１
４）。そして、頂点番号ｎを０に設定する（ステップＳ
１５）。

【０１６４】次に、骨マトリクスＭを用いて、オブジェ
クトのローカル座標系での頂点座標Ｐｎを、ワールド座
標系の頂点座標Ｐｎ’＝Ｍ×Ｐｎに変換する（ステップ
Ｓ１６）。

【０１６５】次に、骨マトリクスＭを用いて、オブジェ
クトのローカル座標系での法線ベクトルＮｎを、ワール
ド座表系の法線ベクトルＮｎ’＝Ｍ×Ｎｎに変換する
（ステップＳ１７）。そして、投影ベクトルＶＳと法線
ベクトルＮｎ’の内積ＩＰ＝ＶＳ・Ｎｎ’を求める（ス
テップＳ１８）。

【０１６６】なお、投影ベクトルＶＳをワールド座標系
からオブジェクトのローカル座標系に座標変換し、ロー
カル座標系での投影ベクトルＶＳと、ローカル座標系で
の法線ベクトルとの内積を求めるようにしてもよい。

【０１６７】次に、ＩＰ’＝Ｋ×ＩＰ＋１を求める（図
２２のステップＳ１９）。そして、ＩＰ’の値をクラン
プ範囲（ＣＬ〜ＣＨ）にクランプする（ステップＳ２
０）。

【０１６８】次に、平行移動ベクトルをＩＰ’倍し、Ｖ
Ｍ’＝ＩＰ’×ＶＭを求める（ステップＳ２１）。そし
て、Ｐｎ’をＶＭ’により平行移動し、モディファイア
ボリュームの頂点座標Ｑｎ’＝Ｐｎ’＋ＶＭ’を求める
（ステップＳ２２）。

【０１６９】次に、モディファイアボリュームに所与の
変形処理を施す（ステップＳ２３）。

【０１７０】次に、全ての頂点を処理したか否かを判断
する（ステップＳ２４）。そして、処理していない場合
には、ｎを１だけインクリメントし（ステップＳ２
５）、図２１のステップＳ１６に戻る。

【０１７１】図２３は、図２１のステップＳ１３で行わ
れる、クランプ範囲の上限値ＣＨ、下限値ＣＬを求める
処理についてのフローチャートである。

【０１７２】まず、Ｈが２．０（第２の値）よりも大き
いか否かを判断する（ステップＳ３１）。そして、Ｈ＞
２．０の場合には、Ｒ＝ＲＭＡＸに設定する（ステップ
Ｓ３２）。一方、Ｈ≦２．０の場合には、Ｒ＝ＲＭＩＮ
＋（ＲＭＡＸ−ＲＭＩＮ）×Ｈ／２．０に設定する（ス
テップＳ３３）。そして、ＣＬ＝１．０−Ｒ、ＣＨ＝
１．０＋Ｒに設定する。（ステップＳ３４）。なお、Ｒ
ＭＩＮ、ＲＭＡＸは、投影ベクトルＶＳ（投影ベクトル
のＹ成分ＶＳＹ）に基づいて、決めることが望ましい。

【０１７３】以上のようにすることで、例えば図２５に
示すような上限値ＣＨ、下限値ＣＬを求めることがで
き、ＩＰ’の適正なクランプ処理が可能になる。

【０１７４】なお、画像生成システムのハードウェアが
ステンシルバッファをサポートしていない場合には、図
２６に示すような手法を採用すればよい。

【０１７５】即ち、まず、図２６のＣ１、Ｃ２に示すよ
うに、元画像（背景及びモデルオブジェクト）をフレー
ムバッファに描画し、この元画像に対応するＺプレーン
をＺバッファに作成する。

【０１７６】次に、このＣ１のＺプレーンを参照しなが
ら、Ｃ３に示すように、モディファイアボリューム（モ
ディファイアボリュームを構成するプリミティブ面）を
描画する。

【０１７７】次に、Ｃ３の色プレーンを変換して、Ｃ４
に示すようなＺプレーンを生成する。このＺプレーンで
は、影が生成される領域では、Ｚ＝ＺＭＡＸ−Ｉに設定
され、影が生成されない領域では、Ｚ＝ＺＭＡＸに設定
される（視点から見て手前側に行くほどＺ値が大きくな
る場合）。

【０１７８】次に、Ｃ４のＺプレーンを参照しながら、
影の色が設定された画面サイズの半透明ポリゴン（仮想
オブジェクト）を、αブレンディングを行いながら、元
画像が描画されているフレームバッファに描画する。こ
の場合、半透明ポリゴンのＺ値はＺ＝ＺＭＡＸ−Ｊ（Ｉ
＞Ｊ）に設定されている。従って、Ｃ４のＺプレーンに
おいてＺ＝ＺＭＡＸ−Ｉに設定されている領域では、影
の色の半透明ポリゴンが、背景とαブレンディングされ
ながら描画されるようになる。一方、Ｃ４のＺプレーン
においてＺ＝ＺＭＡＸに設定されている領域では、影の
色の半透明ポリゴンは、陰面消去により描画されないよ
うになる。これにより、Ｚ＝ＺＭＡＸ−Ｉに設定されて
いる領域に対してだけ、影画像を生成できるようにな
る。

【０１７９】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２７を用いて説明する。

【０１８０】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。

【０１８１】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。

【０１８２】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。

【０１８３】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。

【０１８４】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（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、バイリニア・フィルタリング、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。

【０１８５】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。

【０１８６】ゲームコントローラ９４２（レバー、ボタ
ン、筺体、パッド型コントローラ又はガン型コントロー
ラ等）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。

【０１８７】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。

【０１８８】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１８９】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。

【０１９０】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。

【０１９１】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
像生成システムとの間でのデータ転送が可能になる。

【０１９２】なお、本実施形態の各部（各手段）は、そ
の全てを、ハードウェアのみにより実現してもよいし、
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。

【０１９３】そして、本実施形態の各部をハードウェア
とプログラムの両方により実現する場合には、情報記憶
媒体には、ハードウェア（コンピュータ）を本実施形態
の各部として機能させ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、９０
４、９０６、９１０、９３０等は、その指示と渡された
データとに基づいて、本発明の各部を実現することにな
る。

【０１９４】図２８（Ａ）に、本実施形態を業務用ゲー
ムシステム（画像生成システム）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、操作部１１０２（レバー、
ボタン）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、本実施
形態の各部を実現するためのプログラム（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、このプログラムを格納プ
ログラム（格納情報）と呼ぶ。

【０１９５】図２８（Ｂ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ームシステム（画像生成システム）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、コントローラ１２０２、１２
０４などを操作してゲームを楽しむ。この場合、上記格
納プログラム（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などに格納されている。

【０１９６】図２８（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（ゲーム機、携帯電話）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、上記格納プログラム（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、メモリなどの情報記憶媒体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１３０
４-１〜１３０４-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。

【０１９７】なお、図２８（Ｃ）の構成の場合に、本実
施形態の各部を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分
散して実現するようにしてもよい。また、本実施形態の
各部を実現するための上記格納プログラム（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。

【０１９８】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。

【０１９９】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。

【０２００】例えば、明細書中の記載において広義な用
語（第１のベクトル、第１の平面、属性変更処理、プリ
ミティブ面、オブジェクト等）として引用された用語
（投影ベクトル、投影面、輝度低減処理、ポリゴン、モ
デルオブジェクト・パーツオブジェクト・バウンディン
グボリューム等）は、明細書中の他の記載においても広
義な用語に置き換えることができる。

【０２０１】また、モディファイアボリュームの設定手
法は、図４〜図２５で詳細に説明した手法に限定され
ず、種々の変形実施が可能である。

【０２０２】また、オブジェクトとモディファイアボリ
ュームの間に隙間領域を設ける発明においては、図４の
手法ではなく、図２（Ａ）〜図３で説明した第１、第２
の手法等で、モディファイアボリュームを設定してもよ
い。これらの第１、第２の手法を採用した場合には、例
えば、生成されたモディファイアボリュームを第１のベ
クトル（投影ベクトル）の方向に隙間長の距離だけ移動
したり、第１のベクトルの方向に隙間長の距離だけスケ
ーリングする変形を行えばよい。

【０２０３】また、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。

【０２０４】また、本発明は種々のゲーム（格闘ゲー
ム、競争ゲーム、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、ロールプレイングゲーム等）
に適用できる。

【０２０５】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（ゲームシステム）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機能ブロック
図の例である。

【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、モディファイアボリュ
ームを生成する第１、第２の手法について説明するため
の図である。

【図３】モディファイアボリュームを生成する第２の手
法について説明するための図である。

【図４】本実施形態のモディファイアボリューム生成手
法について説明するための図である。

【図５】投影ベクトルと法線ベクトルとのなす角度に応
じて頂点の移動距離を変化させる手法について説明する
ための図である。

【図６】投影面との距離に応じて頂点の移動距離を変化
させる手法について説明するための図である。

【図７】オブジェクトとモディファイアボリュームの間
に隙間領域を設ける手法について説明するための図であ
る。

【図８】隙間領域の隙間長を投影面との距離に応じて変
化させる手法について説明するための図である。

【図９】隙間領域の隙間長を投影面との距離に応じて変
化させる手法について説明するための図である。

【図１０】モディファイアボリュームの幅を太くする手
法について説明する

【図１１】本実施形態により生成されるゲーム画像の例
を示す図である。

【図１２】本実施形態により生成されるモディファイア
ボリュームの例を示す図である。

【図１３】本実施形態により生成されるモディファイア
ボリュームの例を示す図である。

【図１４】図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、バウンデ
ィングボリュームについて説明するための図である。

【図１５】バウンディングボリュームについて説明する
ための図である。

【図１６】図１６（Ａ）、（Ｂ）は、バウンディングボ
リュームの頂点密度を均一にする手法について説明する
ための図である。

【図１７】本実施形態の描画順序について説明するため
の図である。

【図１８】本実施形態により生成されるゲーム画像の例
を示す図である。

【図１９】比較例の描画順序について説明するための図
である。

【図２０】本実施形態の処理の詳細例について示すフロ
ーチャートである。

【図２１】本実施形態の処理の詳細例について示すフロ
ーチャートである。

【図２２】本実施形態の処理の詳細例について示すフロ
ーチャートである。

【図２３】本実施形態の処理の詳細例について示すフロ
ーチャートである。

【図２４】本実施形態の処理の詳細例について説明する
ための図である。

【図２５】本実施形態の処理の詳細例について説明する
ための図である。

【図２６】画像生成システムのハードウェアがステンシ
ルバッファをサポートしていない場合に用いる手法につ
いて説明するための図である。

【図２７】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２８】図２８（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】

ＯＢ、ＯＢ１〜ＯＢ４オブジェクトＭＶ、ＭＶ１〜ＭＶ４モディファイアボリュームＲＰオブジェクトの代表点ＲＭモディファイアボリュームの代表点ＣＲＧ交差領域ＶＳ投影ベクトル（第１のベクトル）ＰＰ投影面（第２の平面）ＲＧ１、ＲＧ２第１、第２の領域ＶＥ１〜ＶＥ５頂点Ｎ１〜Ｎ５法線ベクトルＨ、Ｈ１〜Ｈ４距離ＧＲ隙間領域ＧＬ、ＧＬ１〜ＧＬ４隙間長ＣＨ上限値ＣＬ下限値ＭＯＢ、ＭＯＢ１、ＭＯＢ２モデルオブジェクトＢＶバウンディングボリューム１００処理部１１０移動・動作処理部１１２オブジェクト空間設定部１１４モディファイアボリューム設定部１２０描画部１２２属性変更部１３０音生成部１６０操作部１７０記憶部１７２主記憶部１７４描画バッファ１７６Ｚバッファ１７８ステンシルバッファ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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C001 AA17 BA02 BA06 BC00 BC05 BC08 CA01 CB01 CB04 CB06 CC02 5B050 AA08 BA08 BA09 BA12 CA07 CA08 EA24 EA30 FA02 FA10 5B080 AA13 AA19 CA01 FA01 FA17 GA02 GA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オブジェクト空間において所与の視点か
ら見える画像を生成するための画像生成システムであっ
て、オブジェクトの情報に基づいて、そのオブジェクトにつ
いてのモディファイアボリュームを設定するモディファ
イアボリューム設定部と、設定されたモディファイアボリュームに基づいて、モデ
ィファイアボリュームにより特定される空間についての
属性変更処理を行う属性変更部と、を含み、前記モディファイアボリューム設定部が、オブジェクトとモディファイアボリュームとの間に隙間
領域が形成されるように、モディファイアボリュームを
設定することを特徴とする画像生成システム。
【請求項２】請求項１において、前記モディファイアボリューム設定部が、前記隙間領域の隙間長を、オブジェクトと第１の平面と
の距離に応じて変化させることを特徴とする画像生成シ
ステム。
【請求項３】請求項２において、前記モディファイアボリューム設定部が、前記隙間領域の隙間長を、オブジェクトと第１の平面と
の距離が長くなるほど長くすることを特徴とする画像生
成システム。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、背景と複数のモデルオブジェクトが描画され、その後
に、各モデルオブジェクトに対応するモディファイアボ
リュームが描画されることを特徴とする画像生成システ
ム。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記モディファイアボリューム設定部が、３次元形状のオブジェクトの頂点を、頂点毎に異なった
移動距離で所与の第１のベクトルの方向に移動すること
で、前記オブジェクトを第１のベクトルの方向に変形
し、変形されたオブジェクトをモディファイアボリュー
ムとして設定することを特徴とする画像生成システム。
【請求項６】請求項５において、前記モディファイアボリューム設定部が、第１のベクトルとオブジェクトの頂点の法線ベクトルと
のなす角度が小さい頂点ほどその移動距離が長くなるよ
うに、オブジェクトの頂点を移動することを特徴する画
像生成システム。
【請求項７】請求項５又は６において、前記モディファイアボリューム設定部が、オブジェクトの代表点又は頂点と第１の平面との距離が
長いほど、頂点の移動距離を長くすることを特徴とする
画像生成システム。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかにおいて、前記モディファイアボリューム設定部が、移動前の頂点の座標をＰ（ＰＸ、ＰＹ、ＰＺ）とし、移
動後の頂点の座標をＱ（ＱＸ、ＱＹ、ＱＺ）とし、第１
のベクトルをＶＳ（ＶＳＸ、ＶＳＹ、ＶＳＺ）とし、第
１のベクトルとオブジェクトの頂点の法線ベクトルとの
内積をＩＰとし、ＩＰに乗算される係数をＫとし、オブ
ジェクトの代表点又は頂点と第１の平面との距離パラメ
ータをＨとした場合に、Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×（Ｋ×ＩＰ＋１）×ＶＳとなるように、オブジェクトの頂点を移動することを特
徴とする画像生成システム。
【請求項９】請求項８において、前記モディファイアボリューム設定部が、前記係数Ｋを、１よりも大きな値に設定することを特徴
とする画像生成システム。
【請求項１０】請求項８又は９において、前記モディファイアボリューム設定部が、前記内積ＩＰの値を、所与の範囲にクランプすることを
特徴とする画像生成システム。
【請求項１１】オブジェクト空間において所与の視点
から見える画像を生成するためのプログラムであって、オブジェクトの情報に基づいて、そのオブジェクトにつ
いてのモディファイアボリュームを設定するモディファ
イアボリューム設定部と、設定されたモディファイアボリュームに基づいて、モデ
ィファイアボリュームにより特定される空間についての
属性変更処理を行う属性変更部として、コンピュータを機能させると共に、前記モディファイアボリューム設定部が、オブジェクトとモディファイアボリュームとの間に隙間
領域が形成されるように、モディファイアボリュームを
設定することを特徴とするプログラム。
【請求項１２】請求項１１において、前記モディファイアボリューム設定部が、前記隙間領域の隙間長を、オブジェクトと第１の平面と
の距離に応じて変化させることを特徴とするプログラ
ム。
【請求項１３】請求項１２において、前記モディファイアボリューム設定部が、前記隙間領域の隙間長を、オブジェクトと第１の平面と
の距離が長くなるほど長くすることを特徴とするプログ
ラム。
【請求項１４】請求項１１乃至１３のいずれかにおい
て、背景と複数のモデルオブジェクトが描画され、その後
に、各モデルオブジェクトに対応するモディファイアボ
リュームが描画されることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】請求項１１乃至１４のいずれかにおい
て、前記モディファイアボリューム設定部が、３次元形状のオブジェクトの頂点を、頂点毎に異なった
移動距離で所与の第１のベクトルの方向に移動すること
で、前記オブジェクトを第１のベクトルの方向に変形
し、変形されたオブジェクトをモディファイアボリュー
ムとして設定することを特徴とするプログラム。
【請求項１６】請求項１５において、前記モディファイアボリューム設定部が、第１のベクトルとオブジェクトの頂点の法線ベクトルと
のなす角度が小さい頂点ほどその移動距離が長くなるよ
うに、オブジェクトの頂点を移動することを特徴するプ
ログラム。
【請求項１７】請求項１５又は１６において、前記モディファイアボリューム設定部が、オブジェクトの代表点又は頂点と第１の平面との距離が
長いほど、頂点の移動距離を長くすることを特徴とする
プログラム。
【請求項１８】請求項１１乃至１７のいずれかにおい
て、前記モディファイアボリューム設定部が、移動前の頂点の座標をＰ（ＰＸ、ＰＹ、ＰＺ）とし、移
動後の頂点の座標をＱ（ＱＸ、ＱＹ、ＱＺ）とし、第１
のベクトルをＶＳ（ＶＳＸ、ＶＳＹ、ＶＳＺ）とし、第
１のベクトルとオブジェクトの頂点の法線ベクトルとの
内積をＩＰとし、ＩＰに乗算される係数をＫとし、オブ
ジェクトの代表点又は頂点と第１の平面との距離パラメ
ータをＨとした場合に、Ｑ＝Ｐ＋Ｈ×（Ｋ×ＩＰ＋１）×ＶＳとなるように、オブジェクトの頂点を移動することを特
徴とするプログラム。
【請求項１９】請求項１８において、前記モディファイアボリューム設定部が、前記係数Ｋを、１よりも大きな値に設定することを特徴
とするプログラム。
【請求項２０】請求項１８又は１９において、前記モディファイアボリューム設定部が、前記内積ＩＰの値を、所与の範囲にクランプすることを
特徴とするプログラム。
【請求項２１】コンピュータ読み取り可能な情報記憶
媒体であって、請求項１１乃至２０のいずれかのプログ
ラムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。