JP2005049913A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】表示画像の全部又は一部が変化する様子を簡易な画像処理にて表示することができる画像処理装置を提供すること。
【解決手段】第１テクスチャ画像と、第２テクスチャ画像と、第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度と、表示優先度の閾値と、を記憶しておき、所定ポリゴンに関して第２テクスチャ画像を描画するとともに（Ｓ２０５）、前記表示優先度と前記閾値との比較結果に応じて、第１テクスチャ画像をさらに描画する（Ｓ２０６）。
【選択図】 図６
【解決手段】第１テクスチャ画像と、第２テクスチャ画像と、第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度と、表示優先度の閾値と、を記憶しておき、所定ポリゴンに関して第２テクスチャ画像を描画するとともに（Ｓ２０５）、前記表示優先度と前記閾値との比較結果に応じて、第１テクスチャ画像をさらに描画する（Ｓ２０６）。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関し、特に表示画像の全部又は一部を簡易な画像処理にて変化させることができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
仮想３次元空間にキャラクタオブジェクト及び視点を配置し、同視点から見た空間の様子をモニタに表示するゲーム装置等の画像処理装置が知られている。こうした装置によれば、仮想現実感を実現することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
仮想３次元空間に配置するキャラクタオブジェクトについて、ユーザの設定により又は時間経過により、頭髪が伸びる様子を簡易に表現することができれば、仮想現実感を更に向上させることができるものと期待される。同様に、水等の液体により物体が濡れる様子、水等の液体が物体から染み出す様子を簡易に表現することができれば、仮想現実感の向上に寄与するものと期待される。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、第１の目的は、ゲームキャラクタの頭髪等、毛髪が生える様子を簡易な画像処理にて表示することができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することにある。
【０００５】
また、第２の目的は、表示画像の全部又は一部を簡易な画像処理にて変化させることができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラム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、本発明に係る画像処理装置は、キャラクタの画像を表示する画像処理装置であって、前記キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像を記憶する毛髪テクスチャ画像記憶手段と、前記キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像を記憶する地肌テクスチャ画像記憶手段と、前記毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段と、前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記キャラクタを表すポリゴンに関して、前記地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記地肌テクスチャ画像を描画する地肌テクスチャ画像描画手段と、前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記毛髪テクスチャ画像を描画する毛髪テクスチャ画像描画手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る画像処理方法は、キャラクタの画像を表示する画像処理方法であって、前記キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像を毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶させる毛髪テクスチャ画像記憶ステップと、前記キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像を地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶させる地肌テクスチャ画像記憶ステップと、前記毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を表示優先度記憶手段に記憶させる表示優先度記憶ステップと、前記表示優先度の閾値を閾値記憶手段に記憶させる閾値記憶ステップと、前記キャラクタを表すポリゴンに関して、前記地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記地肌テクスチャ画像を描画する地肌テクスチャ画像描画ステップと、前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記毛髪テクスチャ画像を描画する毛髪テクスチャ画像描画ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るプログラムは、キャラクタの画像を表示する画像処理装置としてパーソナルコンピュータ、家庭用ゲーム機、業務用ゲーム機、携帯ゲーム機、携帯情報端末、携帯電話機、ホームサーバ等のコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像を記憶する毛髪テクスチャ画像記憶手段、前記キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像を記憶する地肌テクスチャ画像記憶手段、前記毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段、前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段、前記キャラクタを表すポリゴンに関して、前記地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記地肌テクスチャ画像を描画する地肌テクスチャ画像描画手段、及び前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記毛髪テクスチャ画像を描画する毛髪テクスチャ画像描画手段として前記コンピュータを機能させるための命令を含むプログラムである。
【０００９】
本発明では、例えば毛髪が生えていない様子等を表す地肌テクスチャ画像がキャラクタを表すポリゴンに関して描画される。そして、本発明では、毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度が記憶されており、この表示優先度と閾値との比較結果に応じて、毛髪テクスチャ画像がさらに描画される。毛髪テクスチャ画像は、例えば毛髪が伸びきった様子等を表す。本発明によれば、比較的簡易な画像処理によって、毛髪（頭髪や髭等）が生える様子を好適に表示することができるようになる。
【００１０】
なお、前記毛髪テクスチャ画像描画手段は、前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される各画素の表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、当該画素の描画を行ってもよい。また、前記表示優先度記憶手段は、各画素の表示優先度を前記毛髪テクスチャ画像のアルファ値として記憶してもよい。
【００１１】
また、本発明に係る画像処理装置は、第１テクスチャ画像を記憶する第１テクスチャ画像記憶手段と、第２テクスチャ画像を記憶する第２テクスチャ画像記憶手段と、前記第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段と、前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して、前記第２テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第２テクスチャ画像を描画する第２テクスチャ画像描画手段と、前記第２テクスチャ画像描画手段により前記第２テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第１テクスチャ画像を描画する第１テクスチャ画像描画手段と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像処理方法は、第１テクスチャ画像を第１テクスチャ画像記憶手段に記憶させる第１テクスチャ画像記憶ステップと、第２テクスチャ画像を第２テクスチャ画像記憶手段に記憶させる第２テクスチャ画像記憶ステップと、前記第２テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を表示優先度記憶手段に記憶させる表示優先度記憶ステップと、前記表示優先度の閾値を閾値記憶手段に記憶させる閾値記憶ステップと、前記第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して、前記第２テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第２テクスチャ画像を描画する第２テクスチャ画像描画ステップと、前記第２テクスチャ画像描画手段により前記第２テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第１テクスチャ画像を描画する第１テクスチャ画像描画ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係るプログラムは、第１テクスチャ画像を記憶する第１テクスチャ画像記憶手段、第２テクスチャ画像を記憶する第２テクスチャ画像記憶手段、前記第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段、前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段、前記第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して、前記第２テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第２テクスチャ画像を描画する第２テクスチャ画像描画手段、及び前記第２テクスチャ画像描画手段により前記第２テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第１テクスチャ画像を描画する第１テクスチャ画像描画手段として、パーソナルコンピュータ、家庭用ゲーム機、業務用ゲーム機、携帯ゲーム機、携帯情報端末、携帯電話機、ホームサーバ等のコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００１４】
本発明では、第２テクスチャ画像が描画される。第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度が記憶されており、この表示優先度と閾値との比較結果に応じて、第２テクスチャ画像がさらに描画される。本発明によれば、比較的簡易な画像処理によって、第２テクスチャ画像の全部又は一部を前記表示優先度記憶手段の記憶内容に従って第１テクスチャ画像に差し替え、画像の全部又は一部が変化する様子を表現することができる。
【００１５】
本発明の一態様では、前記第１テクスチャ画像は、前記ポリゴンに関連するオブジェクトに所定変化が現れた後の該オブジェクトを示す画像であり、前記第２テクスチャ画像は、前記ポリゴンに関連するオブジェクトに前記所定変化が現れる前の該オブジェクトを示す画像であり、前記表示優先度記憶手段は、前記所定変化の方向に従うよう表示優先度を記憶する。例えば、物体が液体に濡れる様子を表現する場合や、物体から液体が染み出す様子を表現する場合には、第１テクスチャ画像として、例えば液体に濡れた後の物体を表す画像や液体が染み出した後の物体を表す画像を用い、第２テクスチャ画像として、例えば液体に濡れる前の物体を表す画像や液体が染み出す前の物体を表す画像を用いればよい。この場合、表示優先度記憶手段には、液体により最初に濡れる方向に従うよう表示優先度を記憶させておけばよい。また、芝が生える様子を表現する場合には、第１テクスチャ画像として、例えば芝が生えた後の地面を表す画像を用い、第２テクスチャ画像として、例えば芝が生える前の地面を表す画像を用いればよい。この場合、表示優先度記憶手段には、芝が生える方向に従うよう表示優先度を記憶させておけばよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るゲーム装置の構成を示す図である。同図に示すゲーム装置（画像処理装置）１０は、モニタ１８及びスピーカ２２に接続された家庭用ゲーム機（コンピュータゲームシステム）１１に、情報記憶媒体たるＤＶＤ−ＲＯＭ２５が装着されることにより構成される。ここでは、ゲームプログラムやゲームデータをＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納し、それを読み出して家庭用ゲーム機１１に供給するが、ＣＤ−ＲＯＭやＲＯＭカード等、他のあらゆる情報記憶媒体を同様にして用いることができる。また、通信ネットワークを介して遠隔地からゲームプログラムやゲームデータを家庭用ゲーム機１１に供給してもよい。
【００１８】
家庭用ゲーム機１１は、マイクロプロセッサ１４、画像処理部１６、主記憶２６及び入出力処理部３０がバス１２により相互データ通信可能に接続され、さらに入出力処理部３０には、コントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４が接続されている。コントローラ３２以外の家庭用ゲーム機１１の各構成要素は筐体内に収容されている。モニタ１８には例えば家庭用のテレビ受像機が用いられ、スピーカ２２には例えばその内蔵スピーカが用いられる。
【００１９】
マイクロプロセッサ１４は、図示しないＲＯＭに格納されるオペレーティングシステムや、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５（コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体）から読み出されるゲームプログラムに基づいて、家庭用ゲーム機１１の各部を制御する。バス１２はアドレス及びデータを家庭用ゲーム機１１の各部でやり取りするためのものである。また、主記憶２６はＲＡＭを含んで構成されており、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み取られたゲームプログラム及びゲームデータが必要に応じて書き込まれたり、マイクロプロセッサ１４の作業用として用いられたりするものである。
【００２０】
画像処理部１６はＶＲＡＭを含んで構成されており、マイクロプロセッサ１４から送られる画像データを受け取ってＶＲＡＭ上にゲーム画面を描画するとともに、その内容をビデオ信号に変換して所定タイミングでモニタ１８に出力する。
【００２１】
すなわち画像処理部１６は、マイクロプロセッサ１４から視点座標系での各ポリゴンの頂点座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、頂点色情報（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、テクスチャ座標（ＶＸ，ＶＹ）及びアルファ値等を受け取る。そして、それら情報を用いて表示画像を構成する各ピクセル（画素）の色情報、Ｚ値（奥行き情報）及びアルファ（α）値等をＶＲＡＭに描画する。この表示画像は所定タイミングでモニタ１８に出力される。
【００２２】
ＶＲＡＭにピクセル（色情報、Ｚ値、アルファ値）を描画する際にはピクセルテストを任意に実行することができる。ピクセルテストには、アルファテスト、デスティネーションアルファテスト及びデプステストが用意されており、マイクロプロセッサ１４からの指示に応じて任意のピクセルテストが実施される。このうち、アルファテストでは、描画ピクセルのアルファ値と所与の基準アルファ値とを比較して、指定条件を満足しない場合にはそのピクセルの描画が制限される。デスティネーションアルファテストでは、描画先のピクセル（ＶＲＡＭの描画先アドレスに既に描画されているピクセル）のアルファ値（デスティネーションアルファ値）と所定値（０ｘ８０）を比較して、指定条件を満足しない場合にはそのピクセルの描画が制限される。デプステストでは、描画ピクセルのＺ値と（ＶＲＡＭに用意される）ＺバッファのＺ値とを比較し、指定条件を満足しない場合にはそのピクセルの描画が制限される。また、ＶＲＡＭにピクセルを描画する場合にはマスキングをすることができるようになっており、各ピクセルの色情報、Ｚ値及びアルファ値に対する書き込みを任意に禁止できるようになっている。
【００２３】
入出力処理部３０はコントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４の各々とマイクロプロセッサ１４との間のデータ通信を中継するためのインターフェースである。コントローラ３２はプレイヤーがゲーム操作をするための入力手段である。入出力処理部３０は一定周期（例えば１／６０秒毎）にコントローラ３２の各種ボタンの操作状態をスキャンし、そのスキャン結果を表す操作信号を、バス１２を介してマイクロプロセッサ１４に渡す。マイクロプロセッサ１４は、その操作信号に基づいてプレイヤーのゲーム操作を判定する。音声処理部２０はサウンドバッファを含んで構成されており、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されてサウンドバッファに記憶された音楽やゲーム効果音等のデータを再生してスピーカ２２から出力する。ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４は、マイクロプロセッサ１４からの指示に従ってＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記録されたゲームプログラム及びゲームデータを読み取る。
【００２４】
以下、かかるハードウェア構成を有するゲーム装置１０を用いて、仮想３次元空間に配置されたゲームキャラクタオブジェクトの毛髪（例えば頭髪や髭等）を好適に表現する技術について説明する。
【００２５】
図２は、ゲーム装置１０でその姿がモニタ１８に表示されるゲームキャラクタを表すオブジェクトを示している。このゲームキャラクタオブジェクト５０はポリゴンにより構成されており、ゲーム装置１０の主記憶２６上に構築される仮想３次元空間（ゲーム空間）に配置される。また、このゲームキャラクタオブジェクト５０を構成する各ポリゴンには、ゲームキャラクタの容姿を表すテクスチャ画像が貼付（マッピング）されるようになっている。図３には、テクスチャ画像が貼付されたゲームキャラクタオブジェクト５０が示されている。このうち、特に頭部（頭皮部）５２を構成するポリゴンには、ゲームキャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像が貼付され、その後さらに、毛髪が完全に生えた状態を表す毛髪テクスチャ画像が重ねて貼付されるようになっている。そして、毛髪テクスチャ画像を貼付する場合には、それを構成する画素のうち所定条件を満足するものについてのみ地肌テクスチャ画像に上書きされ、それ以外は地肌テクスチャ画像の色情報が残されるようになっている。なお、オブジェクトを構成するポリゴン（データ）と、該ポリゴンに貼付される地肌テクスチャ画像（データ）及び毛髪テクスチャ画像（データ）とは、ゲーム装置１０において互いに関連づけられている。こうして、同じ地肌テクスチャ画像及び毛髪テクスチャ画像を用いつつも、同図（ａ）及び（ｂ）のように、異なる髪の長さでゲームキャラクタオブジェクト５０を表示させるようにしている。
【００２６】
図４（ａ）は毛髪テクスチャ画像の一例を示す図であり、同図（ｂ）は該毛髪テクスチャ画像に対応する表示優先度マップの一例を示す図であり、同図（ｃ）は該毛髪テクスチャ画像に対応する地肌テクスチャ画像の一例を示す図である。これらは、いずれも同一の画素群に対する情報から構成されている。同図（ａ）に示す毛髪テクスチャ画像５２ａは、ゲームキャラクタの頭髪が完全に生えた状態を示しており、全画素に髪の毛の色を表す色情報が対応づけられている。また、同図（ｂ）に示す表示優先度マップ５２ｂは、毛髪テクスチャ画像５２ａの各画素の色情報を表示（ＶＲＡＭに描画）するときの優先度（表示優先度）を表すものであり、各画素に対応づけて表示優先度を記憶してなるものである。ここでは、毛髪テクスチャ画像５２ａの一方から他方に向けて表示優先度を表す数値が減少するようになっている。また、本実施形態では、毛髪テクスチャ画像５２ａにアルファチャンネルが設定可能であり、表示優先度マップ５２ｂを該アルファチャンネルにより構成する。この場合、各画素の表示優先度をその画素のアルファ値として記憶しておくことになる。一方、同図（ｃ）に示す地肌テクスチャ画像５２ｃは、ゲームキャラクタの地肌を示しており、各画素に地肌の色を表す色情報が対応づけられている。
【００２７】
本実施形態では、ゲームキャラクタオブジェクト５０の頭部５２を構成するポリゴンに地肌テクスチャ画像５２ｃをマッピングしてＶＲＡＭに表示画像を描画し、その後さらに、地肌テクスチャ画像５２ｃに対応する表示優先度マップ５２ｂを参照しながら、表示優先度が毛髪量パラメータ（所定閾値）以上である画素については、地肌テクスチャ画像５２ｃに対応する毛髪テクスチャ画像５２ａのデータに記録されている、該画素の色情報を上書きする（画素の色情報を書き換える）。前記毛髪量パラメータは、図示しない設定画面においてコントローラ３２による操作入力に応じて設定し、主記憶２６やメモリカード（図示せず）等の記憶手段に記憶しておくようにすればよい。また、図示しないタイマやカレンダーの出力に基づいて前記毛髪量パラメータを設定したり更新したりするようにしてもよい。
【００２８】
ここで、ゲーム装置１０のゲーム画面生成処理について説明する。図５は、ゲーム装置１０で実行されるゲーム画面生成処理を示すフロー図である。この処理はゲーム装置１０において、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納されたプログラムに基づいて所定時間（例えば１／６０秒）おきに実行されるものである。
【００２９】
まず、図５に示すように、ゲーム装置１０ではマイクロプロセッサ１４がＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されるゲームプログラム及びゲームデータに基づき、まずゲーム環境処理を行う（Ｓ１０１）。ゲーム環境処理では、仮想３次元空間のすべての静的オブジェクト及び動的オブジェクトの位置及び姿勢が演算される。静的オブジェクトは建物オブジェクト等のようにゲームが進行しても位置を変えないものである。これに対して動的オブジェクトはゲームキャラクタオブジェクト５０や乗物オブジェクト等のようにゲームが進行するにつれて位置や姿勢を変えるものである。動的オブジェクトの位置及び姿勢は、ゲームプログラムやコントローラ３２から入力される操作信号に従って変化する。また、ゲーム環境処理では視点や視野範囲も計算される。そして、視野範囲から離れたオブジェクトについては以降のゲーム処理の対象から除外される。
【００３０】
次に、マイクロプロセッサ１４はジオメトリ処理を行う（Ｓ１０２）。ジオメトリ処理ではワールド座標系から視点座標系への座標変換を行う。また、オブジェクトを構成する各ポリゴンの頂点の色情報が光源情報（光源の色及び位置）に基づいて修正される。さらに、クリッピング処理も行われる。
【００３１】
その後、マイクロプロセッサ１４は主記憶２６等の記憶手段から既に設定された毛髪量パラメータを読み出す（Ｓ１０３）。毛髪量パラメータは、ゲームキャラクタオブジェクト毎に設定されてもよいし、ゲームに登場する全てに対して共通して設定されてもよいし、毛髪テクスチャ画像毎に設定されてもよい。Ｓ１０３では、以降の処理で必要となる毛髪量パラメータのみ読み出すようにすればよい。
【００３２】
次に、マイクロプロセッサ１４はレンダリング処理を行う（Ｓ１０４）。この処理では、マイクロプロセッサ１４は視野範囲に属する各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報、テクスチャ座標及びアルファ値を画像処理部１６に送出し、画像処理部１６ではそれらの情報に基づいてＶＲＡＭ上に表示画像を形成する。このとき、ゲームキャラクタ５０の頭部５２を構成するポリゴンに対して、毛髪テクスチャ画像５２ａをマッピングする場合には、Ｓ１０３で読み出された毛髪量パラメータに応じた描画処理を行うようにしている。画像処理部１６のＶＲＡＭに形成されたゲーム画像は所定タイミングで読み出されて、モニタ１８により表示される。
【００３３】
図６は、図５に示されたゲーム画面生成処理のうちレンダリング処理（Ｓ１０４）を詳細に示すフロー図である。同図に示すように、レンダリング処理では、まず、現在の描画対象が毛髪テクスチャ画像をマッピングすべきポリゴンであるか否かを判断する（Ｓ２０１）。そして、そのようなポリゴンでなければ、通常通り、そのポリゴンに対応するテクスチャ画像（テクスチャ座標により特定される）をマッピングしてＶＲＡＭに描画（表示画像を形成）し（Ｓ２０２）、未処理のポリゴンがあれば（Ｓ２０３）、次のポリゴンに処理対象を移して（Ｓ２０４）、再びＳ２０１の判断に戻る。
【００３４】
一方、現在の描画対象が毛髪テクスチャ画像をマッピングすべきポリゴンであると判断すると、次にテクスチャ座標を基にして地肌テクスチャ画像を読み出し、それをＶＲＡＭに描画する（Ｓ２０５）。さらに、Ｓ１０３で読み出した毛髪量パラメータを用いたアルファテストを実施しつつ、テスト結果に応じて、地肌テクスチャ画像に対応する毛髪テクスチャ画像を、該地肌テクスチャ画像の描画部分に上書きする。具体的には、毛髪テクスチャ画像の各画素に対応する表示優先度を読み出して、該表示優先度と毛髪量パラメータを比較する。そして、表示優先度が毛髪量パラメータ以上であれば、毛髪テクスチャ画像に記録された当該画素の色情報を、地肌テクスチャ画像における対応画素の色情報に代えて、ＶＲＡＭに書き込む。
【００３５】
その後、未処理のポリゴンがあれば（Ｓ２０３）、次のポリゴンに処理対象を移して（Ｓ２０４）、再びＳ２０１の判断に戻る。また、未処理のポリゴンがなければ、レンダリング処理を終了する。
【００３６】
以上説明したゲーム装置１０によれば、多数の毛髪画像を用意しなくても、コントローラ３２による操作に応じて、或いは時間経過に応じて毛髪量パラメータを変化させ、その値に応じた量の毛髪をゲームキャラクタオブジェクト５０の頭部５２に表示させることができる。
【００３７】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明はゲームに関わる画像処理に限らず、あらゆる３次元画像処理に適用可能である。例えば、３次元ＣＧアニメーション、フライトシミュレータ、ドライブシミュレータ等にも本発明を適用可能である。
【００３８】
また、以上の説明では、毛髪の変化に本発明を適用する例を取り上げたが、各種物体の各種変化に本発明は適用可能である。すなわち、物体の変化前の外観を表す第１テクスチャ画像と、物体の変化後の外観を表す第２テクスチャ画像と、当該物体における当該変化の方向に従って設定された表示優先度マップと、を予め用意しておけば、簡易に物体の変化を表現できる。
【００３９】
図７（ａ）は第１テクスチャ画像の一例を示す図であり、同図（ｂ）は該第１テクスチャ画像に対応する表示優先度マップの一例を示す図であり、同図（ｃ）は第１テクスチャ画像に対応する第２テクスチャ画像の一例を示す図である。また、同図（ｄ）は、これらの画像及びマップを用いた表示画像の一例を示す図である。
【００４０】
第１及び第２テクスチャ画像、並びに表示優先度マップは、いずれも同一の画素群に対する情報から構成されている。同図（ａ）に示す第１テクスチャ画像６０ａは、例えば床ポリゴンに貼付される画像であって、床全体が濡れた様子を示す画像等である。また、同図（ｂ）に示す表示優先度マップ６０ｂは、第１テクスチャ画像６０ａの各画素の色情報を表示（ＶＲＡＭに描画）するときの優先度（表示優先度）を表すものであり、各画素に対応づけて表示優先度を記憶してなるものである。そして、表示優先度マップ６０ｂは第１及び第２テクスチャ画像に関連するオブジェクトに生じる変化の方向を示すものであり、該変化の方向に従って値が変化するように作成されている。ここでは、第１テクスチャ画像６０ａの中心から周縁部に向けて表示優先度を表す数値が減少するようになっている。すなわち、表示優先度マップ６０ｂは、領域６２−１〜６２−４に区分されており、その順で、各領域内に位置する画素に対応する表示優先度が減少するようになっている。ここでは、領域単位に表示優先度を変化させるようにしたが、もちろん画素単位で表示優先度を変化させるようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、第１テクスチャ画像６０ａにアルファチャンネルが設定可能であり、表示優先度マップ６０ｂを該アルファチャンネルにより構成する。この場合、各画素の表示優先度をその画素のアルファ値として記憶しておくことになる。一方、同図（ｃ）に示す第２テクスチャ画像６０ｃは、例えば床が全く濡れていない様子を示す画像等である。第１テクスチャ画像６０ａ、第２テクスチャ画像６０ｃ、表示優先度マップ６０ｂを用いると、例えば同図（ｄ）に示す表示画像が得られる。同図（ｄ）に示される表示画像は、領域６２−１及び６２−２の内部に位置する画素については第１テクスチャ画像６０ａが実際に描画され、それ以外は第２テクスチャ画像６０ｃの色情報がＶＲＡＭに残るよう、閾値が設定された場合に表示されるものである。以上のようにすれば、各種物体の各種変化を好適に表示させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像と、キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像と、毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度と、表示優先度の閾値と、を記憶しておき、キャラクタを表すポリゴンに関して地肌テクスチャ画像を描画するとともに、該ポリゴンに関して前記表示優先度と前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像をさらに描画するようにしたので、簡易な画像処理により、閾値を変更させることで毛髪が生える様子を表示することができる。
【００４３】
また、本発明によれば、第１テクスチャ画像と、第２テクスチャ画像と、第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度と、表示優先度の閾値と、を記憶しておき、第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して第２テクスチャ画像を描画するとともに、該ポリゴンに関して前記表示優先度と前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像をさらに描画するようにしたので、簡易な画像処理により、閾値を変更させることで表示画像の全部又は一部が変化する様子を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るゲーム装置（画像処理装置）のハードウェア構成例を示す図である。
【図２】ポリゴンにより構成されたゲームキャラクタオブジェクトの頭部を示す図である。
【図３】毛髪テクスチャが貼付されたゲームキャラクタオブジェクトの頭部を示す図であり、（ａ）は毛髪が完全に生えた状態、（ｂ）は裾部分が未だ生えていない状態を示す。
【図４】毛髪テクスチャ（ａ）、表示優先度マップ（ｂ）及び地肌テクスチャ（ｃ）の一例を示す図である。
【図５】ゲーム画面生成処理を示すフロー図である。
【図６】レンダリング処理を示すフロー図である。
【図７】第１テクスチャ画像（ａ）、表示優先度マップ（ｂ）、第２テクスチャ画像（ｃ）及び表示画像（ｄ）の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ゲーム装置（画像処理装置）、１１ 家庭用ゲーム機、１２ バス、１４ マイクロプロセッサ、１６ 画像処理部、１８ モニタ、２０ 音声処理部、２２ スピーカ、２４ ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部、２５ ＤＶＤ−ＲＯＭ、２６主記憶、３０ 入出力処理部、３２ コントローラ、５０ ゲームキャラクタオブジェクト、５２ ゲームキャラクタオブジェクト頭部、５２ａ 毛髪テクスチャ、５２ｂ，６０ｂ 表示優先度マップ、５２ｃ 地肌テクスチャ、６０ａ 第１テクスチャ画像、６０ｃ 第２テクスチャ画像、６２ 領域。
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関し、特に表示画像の全部又は一部を簡易な画像処理にて変化させることができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
仮想３次元空間にキャラクタオブジェクト及び視点を配置し、同視点から見た空間の様子をモニタに表示するゲーム装置等の画像処理装置が知られている。こうした装置によれば、仮想現実感を実現することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
仮想３次元空間に配置するキャラクタオブジェクトについて、ユーザの設定により又は時間経過により、頭髪が伸びる様子を簡易に表現することができれば、仮想現実感を更に向上させることができるものと期待される。同様に、水等の液体により物体が濡れる様子、水等の液体が物体から染み出す様子を簡易に表現することができれば、仮想現実感の向上に寄与するものと期待される。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、第１の目的は、ゲームキャラクタの頭髪等、毛髪が生える様子を簡易な画像処理にて表示することができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することにある。
【０００５】
また、第２の目的は、表示画像の全部又は一部を簡易な画像処理にて変化させることができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラム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、本発明に係る画像処理装置は、キャラクタの画像を表示する画像処理装置であって、前記キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像を記憶する毛髪テクスチャ画像記憶手段と、前記キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像を記憶する地肌テクスチャ画像記憶手段と、前記毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段と、前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記キャラクタを表すポリゴンに関して、前記地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記地肌テクスチャ画像を描画する地肌テクスチャ画像描画手段と、前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記毛髪テクスチャ画像を描画する毛髪テクスチャ画像描画手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る画像処理方法は、キャラクタの画像を表示する画像処理方法であって、前記キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像を毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶させる毛髪テクスチャ画像記憶ステップと、前記キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像を地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶させる地肌テクスチャ画像記憶ステップと、前記毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を表示優先度記憶手段に記憶させる表示優先度記憶ステップと、前記表示優先度の閾値を閾値記憶手段に記憶させる閾値記憶ステップと、前記キャラクタを表すポリゴンに関して、前記地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記地肌テクスチャ画像を描画する地肌テクスチャ画像描画ステップと、前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記毛髪テクスチャ画像を描画する毛髪テクスチャ画像描画ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るプログラムは、キャラクタの画像を表示する画像処理装置としてパーソナルコンピュータ、家庭用ゲーム機、業務用ゲーム機、携帯ゲーム機、携帯情報端末、携帯電話機、ホームサーバ等のコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像を記憶する毛髪テクスチャ画像記憶手段、前記キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像を記憶する地肌テクスチャ画像記憶手段、前記毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段、前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段、前記キャラクタを表すポリゴンに関して、前記地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記地肌テクスチャ画像を描画する地肌テクスチャ画像描画手段、及び前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記毛髪テクスチャ画像を描画する毛髪テクスチャ画像描画手段として前記コンピュータを機能させるための命令を含むプログラムである。
【０００９】
本発明では、例えば毛髪が生えていない様子等を表す地肌テクスチャ画像がキャラクタを表すポリゴンに関して描画される。そして、本発明では、毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度が記憶されており、この表示優先度と閾値との比較結果に応じて、毛髪テクスチャ画像がさらに描画される。毛髪テクスチャ画像は、例えば毛髪が伸びきった様子等を表す。本発明によれば、比較的簡易な画像処理によって、毛髪（頭髪や髭等）が生える様子を好適に表示することができるようになる。
【００１０】
なお、前記毛髪テクスチャ画像描画手段は、前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される各画素の表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、当該画素の描画を行ってもよい。また、前記表示優先度記憶手段は、各画素の表示優先度を前記毛髪テクスチャ画像のアルファ値として記憶してもよい。
【００１１】
また、本発明に係る画像処理装置は、第１テクスチャ画像を記憶する第１テクスチャ画像記憶手段と、第２テクスチャ画像を記憶する第２テクスチャ画像記憶手段と、前記第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段と、前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して、前記第２テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第２テクスチャ画像を描画する第２テクスチャ画像描画手段と、前記第２テクスチャ画像描画手段により前記第２テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第１テクスチャ画像を描画する第１テクスチャ画像描画手段と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像処理方法は、第１テクスチャ画像を第１テクスチャ画像記憶手段に記憶させる第１テクスチャ画像記憶ステップと、第２テクスチャ画像を第２テクスチャ画像記憶手段に記憶させる第２テクスチャ画像記憶ステップと、前記第２テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を表示優先度記憶手段に記憶させる表示優先度記憶ステップと、前記表示優先度の閾値を閾値記憶手段に記憶させる閾値記憶ステップと、前記第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して、前記第２テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第２テクスチャ画像を描画する第２テクスチャ画像描画ステップと、前記第２テクスチャ画像描画手段により前記第２テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第１テクスチャ画像を描画する第１テクスチャ画像描画ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係るプログラムは、第１テクスチャ画像を記憶する第１テクスチャ画像記憶手段、第２テクスチャ画像を記憶する第２テクスチャ画像記憶手段、前記第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段、前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段、前記第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して、前記第２テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第２テクスチャ画像を描画する第２テクスチャ画像描画手段、及び前記第２テクスチャ画像描画手段により前記第２テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第１テクスチャ画像を描画する第１テクスチャ画像描画手段として、パーソナルコンピュータ、家庭用ゲーム機、業務用ゲーム機、携帯ゲーム機、携帯情報端末、携帯電話機、ホームサーバ等のコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００１４】
本発明では、第２テクスチャ画像が描画される。第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度が記憶されており、この表示優先度と閾値との比較結果に応じて、第２テクスチャ画像がさらに描画される。本発明によれば、比較的簡易な画像処理によって、第２テクスチャ画像の全部又は一部を前記表示優先度記憶手段の記憶内容に従って第１テクスチャ画像に差し替え、画像の全部又は一部が変化する様子を表現することができる。
【００１５】
本発明の一態様では、前記第１テクスチャ画像は、前記ポリゴンに関連するオブジェクトに所定変化が現れた後の該オブジェクトを示す画像であり、前記第２テクスチャ画像は、前記ポリゴンに関連するオブジェクトに前記所定変化が現れる前の該オブジェクトを示す画像であり、前記表示優先度記憶手段は、前記所定変化の方向に従うよう表示優先度を記憶する。例えば、物体が液体に濡れる様子を表現する場合や、物体から液体が染み出す様子を表現する場合には、第１テクスチャ画像として、例えば液体に濡れた後の物体を表す画像や液体が染み出した後の物体を表す画像を用い、第２テクスチャ画像として、例えば液体に濡れる前の物体を表す画像や液体が染み出す前の物体を表す画像を用いればよい。この場合、表示優先度記憶手段には、液体により最初に濡れる方向に従うよう表示優先度を記憶させておけばよい。また、芝が生える様子を表現する場合には、第１テクスチャ画像として、例えば芝が生えた後の地面を表す画像を用い、第２テクスチャ画像として、例えば芝が生える前の地面を表す画像を用いればよい。この場合、表示優先度記憶手段には、芝が生える方向に従うよう表示優先度を記憶させておけばよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るゲーム装置の構成を示す図である。同図に示すゲーム装置（画像処理装置）１０は、モニタ１８及びスピーカ２２に接続された家庭用ゲーム機（コンピュータゲームシステム）１１に、情報記憶媒体たるＤＶＤ−ＲＯＭ２５が装着されることにより構成される。ここでは、ゲームプログラムやゲームデータをＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納し、それを読み出して家庭用ゲーム機１１に供給するが、ＣＤ−ＲＯＭやＲＯＭカード等、他のあらゆる情報記憶媒体を同様にして用いることができる。また、通信ネットワークを介して遠隔地からゲームプログラムやゲームデータを家庭用ゲーム機１１に供給してもよい。
【００１８】
家庭用ゲーム機１１は、マイクロプロセッサ１４、画像処理部１６、主記憶２６及び入出力処理部３０がバス１２により相互データ通信可能に接続され、さらに入出力処理部３０には、コントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４が接続されている。コントローラ３２以外の家庭用ゲーム機１１の各構成要素は筐体内に収容されている。モニタ１８には例えば家庭用のテレビ受像機が用いられ、スピーカ２２には例えばその内蔵スピーカが用いられる。
【００１９】
マイクロプロセッサ１４は、図示しないＲＯＭに格納されるオペレーティングシステムや、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５（コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体）から読み出されるゲームプログラムに基づいて、家庭用ゲーム機１１の各部を制御する。バス１２はアドレス及びデータを家庭用ゲーム機１１の各部でやり取りするためのものである。また、主記憶２６はＲＡＭを含んで構成されており、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み取られたゲームプログラム及びゲームデータが必要に応じて書き込まれたり、マイクロプロセッサ１４の作業用として用いられたりするものである。
【００２０】
画像処理部１６はＶＲＡＭを含んで構成されており、マイクロプロセッサ１４から送られる画像データを受け取ってＶＲＡＭ上にゲーム画面を描画するとともに、その内容をビデオ信号に変換して所定タイミングでモニタ１８に出力する。
【００２１】
すなわち画像処理部１６は、マイクロプロセッサ１４から視点座標系での各ポリゴンの頂点座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、頂点色情報（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、テクスチャ座標（ＶＸ，ＶＹ）及びアルファ値等を受け取る。そして、それら情報を用いて表示画像を構成する各ピクセル（画素）の色情報、Ｚ値（奥行き情報）及びアルファ（α）値等をＶＲＡＭに描画する。この表示画像は所定タイミングでモニタ１８に出力される。
【００２２】
ＶＲＡＭにピクセル（色情報、Ｚ値、アルファ値）を描画する際にはピクセルテストを任意に実行することができる。ピクセルテストには、アルファテスト、デスティネーションアルファテスト及びデプステストが用意されており、マイクロプロセッサ１４からの指示に応じて任意のピクセルテストが実施される。このうち、アルファテストでは、描画ピクセルのアルファ値と所与の基準アルファ値とを比較して、指定条件を満足しない場合にはそのピクセルの描画が制限される。デスティネーションアルファテストでは、描画先のピクセル（ＶＲＡＭの描画先アドレスに既に描画されているピクセル）のアルファ値（デスティネーションアルファ値）と所定値（０ｘ８０）を比較して、指定条件を満足しない場合にはそのピクセルの描画が制限される。デプステストでは、描画ピクセルのＺ値と（ＶＲＡＭに用意される）ＺバッファのＺ値とを比較し、指定条件を満足しない場合にはそのピクセルの描画が制限される。また、ＶＲＡＭにピクセルを描画する場合にはマスキングをすることができるようになっており、各ピクセルの色情報、Ｚ値及びアルファ値に対する書き込みを任意に禁止できるようになっている。
【００２３】
入出力処理部３０はコントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４の各々とマイクロプロセッサ１４との間のデータ通信を中継するためのインターフェースである。コントローラ３２はプレイヤーがゲーム操作をするための入力手段である。入出力処理部３０は一定周期（例えば１／６０秒毎）にコントローラ３２の各種ボタンの操作状態をスキャンし、そのスキャン結果を表す操作信号を、バス１２を介してマイクロプロセッサ１４に渡す。マイクロプロセッサ１４は、その操作信号に基づいてプレイヤーのゲーム操作を判定する。音声処理部２０はサウンドバッファを含んで構成されており、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されてサウンドバッファに記憶された音楽やゲーム効果音等のデータを再生してスピーカ２２から出力する。ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４は、マイクロプロセッサ１４からの指示に従ってＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記録されたゲームプログラム及びゲームデータを読み取る。
【００２４】
以下、かかるハードウェア構成を有するゲーム装置１０を用いて、仮想３次元空間に配置されたゲームキャラクタオブジェクトの毛髪（例えば頭髪や髭等）を好適に表現する技術について説明する。
【００２５】
図２は、ゲーム装置１０でその姿がモニタ１８に表示されるゲームキャラクタを表すオブジェクトを示している。このゲームキャラクタオブジェクト５０はポリゴンにより構成されており、ゲーム装置１０の主記憶２６上に構築される仮想３次元空間（ゲーム空間）に配置される。また、このゲームキャラクタオブジェクト５０を構成する各ポリゴンには、ゲームキャラクタの容姿を表すテクスチャ画像が貼付（マッピング）されるようになっている。図３には、テクスチャ画像が貼付されたゲームキャラクタオブジェクト５０が示されている。このうち、特に頭部（頭皮部）５２を構成するポリゴンには、ゲームキャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像が貼付され、その後さらに、毛髪が完全に生えた状態を表す毛髪テクスチャ画像が重ねて貼付されるようになっている。そして、毛髪テクスチャ画像を貼付する場合には、それを構成する画素のうち所定条件を満足するものについてのみ地肌テクスチャ画像に上書きされ、それ以外は地肌テクスチャ画像の色情報が残されるようになっている。なお、オブジェクトを構成するポリゴン（データ）と、該ポリゴンに貼付される地肌テクスチャ画像（データ）及び毛髪テクスチャ画像（データ）とは、ゲーム装置１０において互いに関連づけられている。こうして、同じ地肌テクスチャ画像及び毛髪テクスチャ画像を用いつつも、同図（ａ）及び（ｂ）のように、異なる髪の長さでゲームキャラクタオブジェクト５０を表示させるようにしている。
【００２６】
図４（ａ）は毛髪テクスチャ画像の一例を示す図であり、同図（ｂ）は該毛髪テクスチャ画像に対応する表示優先度マップの一例を示す図であり、同図（ｃ）は該毛髪テクスチャ画像に対応する地肌テクスチャ画像の一例を示す図である。これらは、いずれも同一の画素群に対する情報から構成されている。同図（ａ）に示す毛髪テクスチャ画像５２ａは、ゲームキャラクタの頭髪が完全に生えた状態を示しており、全画素に髪の毛の色を表す色情報が対応づけられている。また、同図（ｂ）に示す表示優先度マップ５２ｂは、毛髪テクスチャ画像５２ａの各画素の色情報を表示（ＶＲＡＭに描画）するときの優先度（表示優先度）を表すものであり、各画素に対応づけて表示優先度を記憶してなるものである。ここでは、毛髪テクスチャ画像５２ａの一方から他方に向けて表示優先度を表す数値が減少するようになっている。また、本実施形態では、毛髪テクスチャ画像５２ａにアルファチャンネルが設定可能であり、表示優先度マップ５２ｂを該アルファチャンネルにより構成する。この場合、各画素の表示優先度をその画素のアルファ値として記憶しておくことになる。一方、同図（ｃ）に示す地肌テクスチャ画像５２ｃは、ゲームキャラクタの地肌を示しており、各画素に地肌の色を表す色情報が対応づけられている。
【００２７】
本実施形態では、ゲームキャラクタオブジェクト５０の頭部５２を構成するポリゴンに地肌テクスチャ画像５２ｃをマッピングしてＶＲＡＭに表示画像を描画し、その後さらに、地肌テクスチャ画像５２ｃに対応する表示優先度マップ５２ｂを参照しながら、表示優先度が毛髪量パラメータ（所定閾値）以上である画素については、地肌テクスチャ画像５２ｃに対応する毛髪テクスチャ画像５２ａのデータに記録されている、該画素の色情報を上書きする（画素の色情報を書き換える）。前記毛髪量パラメータは、図示しない設定画面においてコントローラ３２による操作入力に応じて設定し、主記憶２６やメモリカード（図示せず）等の記憶手段に記憶しておくようにすればよい。また、図示しないタイマやカレンダーの出力に基づいて前記毛髪量パラメータを設定したり更新したりするようにしてもよい。
【００２８】
ここで、ゲーム装置１０のゲーム画面生成処理について説明する。図５は、ゲーム装置１０で実行されるゲーム画面生成処理を示すフロー図である。この処理はゲーム装置１０において、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納されたプログラムに基づいて所定時間（例えば１／６０秒）おきに実行されるものである。
【００２９】
まず、図５に示すように、ゲーム装置１０ではマイクロプロセッサ１４がＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されるゲームプログラム及びゲームデータに基づき、まずゲーム環境処理を行う（Ｓ１０１）。ゲーム環境処理では、仮想３次元空間のすべての静的オブジェクト及び動的オブジェクトの位置及び姿勢が演算される。静的オブジェクトは建物オブジェクト等のようにゲームが進行しても位置を変えないものである。これに対して動的オブジェクトはゲームキャラクタオブジェクト５０や乗物オブジェクト等のようにゲームが進行するにつれて位置や姿勢を変えるものである。動的オブジェクトの位置及び姿勢は、ゲームプログラムやコントローラ３２から入力される操作信号に従って変化する。また、ゲーム環境処理では視点や視野範囲も計算される。そして、視野範囲から離れたオブジェクトについては以降のゲーム処理の対象から除外される。
【００３０】
次に、マイクロプロセッサ１４はジオメトリ処理を行う（Ｓ１０２）。ジオメトリ処理ではワールド座標系から視点座標系への座標変換を行う。また、オブジェクトを構成する各ポリゴンの頂点の色情報が光源情報（光源の色及び位置）に基づいて修正される。さらに、クリッピング処理も行われる。
【００３１】
その後、マイクロプロセッサ１４は主記憶２６等の記憶手段から既に設定された毛髪量パラメータを読み出す（Ｓ１０３）。毛髪量パラメータは、ゲームキャラクタオブジェクト毎に設定されてもよいし、ゲームに登場する全てに対して共通して設定されてもよいし、毛髪テクスチャ画像毎に設定されてもよい。Ｓ１０３では、以降の処理で必要となる毛髪量パラメータのみ読み出すようにすればよい。
【００３２】
次に、マイクロプロセッサ１４はレンダリング処理を行う（Ｓ１０４）。この処理では、マイクロプロセッサ１４は視野範囲に属する各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報、テクスチャ座標及びアルファ値を画像処理部１６に送出し、画像処理部１６ではそれらの情報に基づいてＶＲＡＭ上に表示画像を形成する。このとき、ゲームキャラクタ５０の頭部５２を構成するポリゴンに対して、毛髪テクスチャ画像５２ａをマッピングする場合には、Ｓ１０３で読み出された毛髪量パラメータに応じた描画処理を行うようにしている。画像処理部１６のＶＲＡＭに形成されたゲーム画像は所定タイミングで読み出されて、モニタ１８により表示される。
【００３３】
図６は、図５に示されたゲーム画面生成処理のうちレンダリング処理（Ｓ１０４）を詳細に示すフロー図である。同図に示すように、レンダリング処理では、まず、現在の描画対象が毛髪テクスチャ画像をマッピングすべきポリゴンであるか否かを判断する（Ｓ２０１）。そして、そのようなポリゴンでなければ、通常通り、そのポリゴンに対応するテクスチャ画像（テクスチャ座標により特定される）をマッピングしてＶＲＡＭに描画（表示画像を形成）し（Ｓ２０２）、未処理のポリゴンがあれば（Ｓ２０３）、次のポリゴンに処理対象を移して（Ｓ２０４）、再びＳ２０１の判断に戻る。
【００３４】
一方、現在の描画対象が毛髪テクスチャ画像をマッピングすべきポリゴンであると判断すると、次にテクスチャ座標を基にして地肌テクスチャ画像を読み出し、それをＶＲＡＭに描画する（Ｓ２０５）。さらに、Ｓ１０３で読み出した毛髪量パラメータを用いたアルファテストを実施しつつ、テスト結果に応じて、地肌テクスチャ画像に対応する毛髪テクスチャ画像を、該地肌テクスチャ画像の描画部分に上書きする。具体的には、毛髪テクスチャ画像の各画素に対応する表示優先度を読み出して、該表示優先度と毛髪量パラメータを比較する。そして、表示優先度が毛髪量パラメータ以上であれば、毛髪テクスチャ画像に記録された当該画素の色情報を、地肌テクスチャ画像における対応画素の色情報に代えて、ＶＲＡＭに書き込む。
【００３５】
その後、未処理のポリゴンがあれば（Ｓ２０３）、次のポリゴンに処理対象を移して（Ｓ２０４）、再びＳ２０１の判断に戻る。また、未処理のポリゴンがなければ、レンダリング処理を終了する。
【００３６】
以上説明したゲーム装置１０によれば、多数の毛髪画像を用意しなくても、コントローラ３２による操作に応じて、或いは時間経過に応じて毛髪量パラメータを変化させ、その値に応じた量の毛髪をゲームキャラクタオブジェクト５０の頭部５２に表示させることができる。
【００３７】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明はゲームに関わる画像処理に限らず、あらゆる３次元画像処理に適用可能である。例えば、３次元ＣＧアニメーション、フライトシミュレータ、ドライブシミュレータ等にも本発明を適用可能である。
【００３８】
また、以上の説明では、毛髪の変化に本発明を適用する例を取り上げたが、各種物体の各種変化に本発明は適用可能である。すなわち、物体の変化前の外観を表す第１テクスチャ画像と、物体の変化後の外観を表す第２テクスチャ画像と、当該物体における当該変化の方向に従って設定された表示優先度マップと、を予め用意しておけば、簡易に物体の変化を表現できる。
【００３９】
図７（ａ）は第１テクスチャ画像の一例を示す図であり、同図（ｂ）は該第１テクスチャ画像に対応する表示優先度マップの一例を示す図であり、同図（ｃ）は第１テクスチャ画像に対応する第２テクスチャ画像の一例を示す図である。また、同図（ｄ）は、これらの画像及びマップを用いた表示画像の一例を示す図である。
【００４０】
第１及び第２テクスチャ画像、並びに表示優先度マップは、いずれも同一の画素群に対する情報から構成されている。同図（ａ）に示す第１テクスチャ画像６０ａは、例えば床ポリゴンに貼付される画像であって、床全体が濡れた様子を示す画像等である。また、同図（ｂ）に示す表示優先度マップ６０ｂは、第１テクスチャ画像６０ａの各画素の色情報を表示（ＶＲＡＭに描画）するときの優先度（表示優先度）を表すものであり、各画素に対応づけて表示優先度を記憶してなるものである。そして、表示優先度マップ６０ｂは第１及び第２テクスチャ画像に関連するオブジェクトに生じる変化の方向を示すものであり、該変化の方向に従って値が変化するように作成されている。ここでは、第１テクスチャ画像６０ａの中心から周縁部に向けて表示優先度を表す数値が減少するようになっている。すなわち、表示優先度マップ６０ｂは、領域６２−１〜６２−４に区分されており、その順で、各領域内に位置する画素に対応する表示優先度が減少するようになっている。ここでは、領域単位に表示優先度を変化させるようにしたが、もちろん画素単位で表示優先度を変化させるようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、第１テクスチャ画像６０ａにアルファチャンネルが設定可能であり、表示優先度マップ６０ｂを該アルファチャンネルにより構成する。この場合、各画素の表示優先度をその画素のアルファ値として記憶しておくことになる。一方、同図（ｃ）に示す第２テクスチャ画像６０ｃは、例えば床が全く濡れていない様子を示す画像等である。第１テクスチャ画像６０ａ、第２テクスチャ画像６０ｃ、表示優先度マップ６０ｂを用いると、例えば同図（ｄ）に示す表示画像が得られる。同図（ｄ）に示される表示画像は、領域６２−１及び６２−２の内部に位置する画素については第１テクスチャ画像６０ａが実際に描画され、それ以外は第２テクスチャ画像６０ｃの色情報がＶＲＡＭに残るよう、閾値が設定された場合に表示されるものである。以上のようにすれば、各種物体の各種変化を好適に表示させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像と、キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像と、毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度と、表示優先度の閾値と、を記憶しておき、キャラクタを表すポリゴンに関して地肌テクスチャ画像を描画するとともに、該ポリゴンに関して前記表示優先度と前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像をさらに描画するようにしたので、簡易な画像処理により、閾値を変更させることで毛髪が生える様子を表示することができる。
【００４３】
また、本発明によれば、第１テクスチャ画像と、第２テクスチャ画像と、第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度と、表示優先度の閾値と、を記憶しておき、第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して第２テクスチャ画像を描画するとともに、該ポリゴンに関して前記表示優先度と前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像をさらに描画するようにしたので、簡易な画像処理により、閾値を変更させることで表示画像の全部又は一部が変化する様子を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るゲーム装置（画像処理装置）のハードウェア構成例を示す図である。
【図２】ポリゴンにより構成されたゲームキャラクタオブジェクトの頭部を示す図である。
【図３】毛髪テクスチャが貼付されたゲームキャラクタオブジェクトの頭部を示す図であり、（ａ）は毛髪が完全に生えた状態、（ｂ）は裾部分が未だ生えていない状態を示す。
【図４】毛髪テクスチャ（ａ）、表示優先度マップ（ｂ）及び地肌テクスチャ（ｃ）の一例を示す図である。
【図５】ゲーム画面生成処理を示すフロー図である。
【図６】レンダリング処理を示すフロー図である。
【図７】第１テクスチャ画像（ａ）、表示優先度マップ（ｂ）、第２テクスチャ画像（ｃ）及び表示画像（ｄ）の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ゲーム装置（画像処理装置）、１１ 家庭用ゲーム機、１２ バス、１４ マイクロプロセッサ、１６ 画像処理部、１８ モニタ、２０ 音声処理部、２２ スピーカ、２４ ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部、２５ ＤＶＤ−ＲＯＭ、２６主記憶、３０ 入出力処理部、３２ コントローラ、５０ ゲームキャラクタオブジェクト、５２ ゲームキャラクタオブジェクト頭部、５２ａ 毛髪テクスチャ、５２ｂ，６０ｂ 表示優先度マップ、５２ｃ 地肌テクスチャ、６０ａ 第１テクスチャ画像、６０ｃ 第２テクスチャ画像、６２ 領域。
Claims (9)
- キャラクタの画像を表示する画像処理装置であって、
前記キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像を記憶する毛髪テクスチャ画像記憶手段と、
前記キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像を記憶する地肌テクスチャ画像記憶手段と、
前記毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段と、
前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段と、
前記キャラクタを表すポリゴンに関して、前記地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記地肌テクスチャ画像を描画する地肌テクスチャ画像描画手段と、
前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記毛髪テクスチャ画像を描画する毛髪テクスチャ画像描画手段と、を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１に記載の画像処理装置において、
前記毛髪テクスチャ画像描画手段は、前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される各画素の表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、当該画素の描画を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項２に記載の画像処理装置において、
前記表示優先度記憶手段は、各画素の表示優先度を前記毛髪テクスチャ画像のアルファ値として記憶することを特徴とする画像処理装置。 - キャラクタの画像を表示する画像処理方法であって、
前記キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像を毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶させる毛髪テクスチャ画像記憶ステップと、
前記キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像を地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶させる地肌テクスチャ画像記憶ステップと、
前記毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を表示優先度記憶手段に記憶させる表示優先度記憶ステップと、
前記表示優先度の閾値を閾値記憶手段に記憶させる閾値記憶ステップと、
前記キャラクタを表すポリゴンに関して、前記地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記地肌テクスチャ画像を描画する地肌テクスチャ画像描画ステップと、
前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記毛髪テクスチャ画像を描画する毛髪テクスチャ画像描画ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。 - キャラクタの画像を表示する画像処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記キャラクタの毛髪を表す毛髪テクスチャ画像を記憶する毛髪テクスチャ画像記憶手段、
前記キャラクタの地肌を表す地肌テクスチャ画像を記憶する地肌テクスチャ画像記憶手段、
前記毛髪テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段、
前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段、
前記キャラクタを表すポリゴンに関して、前記地肌テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記地肌テクスチャ画像を描画する地肌テクスチャ画像描画手段、及び
前記地肌テクスチャ画像描画手段により前記地肌テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記毛髪テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記毛髪テクスチャ画像を描画する毛髪テクスチャ画像描画手段として前記コンピュータを機能させるための命令を含むプログラム。 - 第１テクスチャ画像を記憶する第１テクスチャ画像記憶手段と、
第２テクスチャ画像を記憶する第２テクスチャ画像記憶手段と、
前記第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段と、
前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段と、
前記第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して、前記第２テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第２テクスチャ画像を描画する第２テクスチャ画像描画手段と、
前記第２テクスチャ画像描画手段により前記第２テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第１テクスチャ画像を描画する第１テクスチャ画像描画手段と、を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項６に記載の画像処理装置において、
前記第１テクスチャ画像は、前記ポリゴンに関連するオブジェクトに所定変化が現れた後の該オブジェクトを示す画像であり、
前記第２テクスチャ画像は、前記ポリゴンに関連するオブジェクトに前記所定変化が現れる前の該オブジェクトを示す画像であり、
前記表示優先度記憶手段は、前記所定変化の方向に従うよう表示優先度を記憶する、ことを特徴とする画像処理装置。 - 第１テクスチャ画像を第１テクスチャ画像記憶手段に記憶させる第１テクスチャ画像記憶ステップと、
第２テクスチャ画像を第２テクスチャ画像記憶手段に記憶させる第２テクスチャ画像記憶ステップと、
前記第２テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を表示優先度記憶手段に記憶させる表示優先度記憶ステップと、
前記表示優先度の閾値を閾値記憶手段に記憶させる閾値記憶ステップと、
前記第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して、前記第２テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第２テクスチャ画像を描画する第２テクスチャ画像描画ステップと、
前記第２テクスチャ画像描画手段により前記第２テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第１テクスチャ画像を描画する第１テクスチャ画像描画ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 第１テクスチャ画像を記憶する第１テクスチャ画像記憶手段、
第２テクスチャ画像を記憶する第２テクスチャ画像記憶手段、
前記第１テクスチャ画像を構成する各画素の表示優先度を記憶する表示優先度記憶手段、
前記表示優先度の閾値を記憶する閾値記憶手段、
前記第１及び第２テクスチャ画像に関連づけられたポリゴンに関して、前記第２テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第２テクスチャ画像を描画する第２テクスチャ画像描画手段、及び
前記第２テクスチャ画像描画手段により前記第２テクスチャ画像が描画された前記ポリゴンに関して、前記表示優先度記憶手段に記憶される表示優先度と前記閾値記憶手段に記憶される前記閾値との比較結果に応じて、前記第１テクスチャ画像記憶手段に記憶される前記第１テクスチャ画像を描画する第１テクスチャ画像描画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。
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