JP3867071B2 - 画像処理装置、画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、平面へのオブジェクトの写り込み画像を生成する為の画像処理技術に関するものである。

３次元仮想空間をゲーム空間として用いた場合に、このゲーム空間内では従来から様々な光学表現が行われてきた。

例えば、ゲーム空間におけるオブジェクトが同空間に存在する平面上にぼけて写るといった光学表現がある。従来ではこのような表現はレイトレーシングなどの比較的計算量の多い手法でもって実現していた。しかしレイトレーシング処理は一般に処理量が膨大で、ゲームといったリアルタイムの（ゲーム画面の）レンダリングが要求される場合には、その処理がレンダリング時間内に間に合わないといった問題が生じる。

本発明はこのような点を考慮して成されたものであり、ゲーム空間におけるオブジェクトが同空間に存在する平面上にぼけて写るといった光学表現を比較的簡便な処理でもって実現することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。

即ち、仮想空間におけるオブジェクトと視点とが、所定の平面に対して同じ側に位置し、前記視点の視線方向を前記平面に向けた場合に、前記平面上に見える、前記平面に写った前記オブジェクトの画像を生成する画像処理装置であって、
前記平面に対して前記オブジェクトの位置姿勢と対照となる位置姿勢に、前記オブジェクトを配置した場合に、前記オブジェクトを構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影することにより、前記オブジェクトを前記平面に投影した第１の投影画像を生成する第１の投影手段と、
前記第１の投影手段が生成した画像の位置を前記平面の一方の側に、且つ前記平面の当該一方の側の面の法線方向に所定量シフトさせる第１のシフト手段と、
前記第１のシフト手段によるシフト後の画像を構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影すると共に、投影する画素のα値を下げることにより、前記第１のシフト手段によるシフト後の画像を前記平面に投影した画像を生成する第２の投影手段と、
前記第２の投影手段による処理後、従前にシフトした画像の位置を更に、従前のシフト方向に所定量だけシフトさせる第２のシフト手段と、
前記第２のシフト手段によるシフト後の画像を構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影すると共に、投影する画素のα値をシフト前のα値よりも下げることにより、前記第２のシフト手段によるシフト後の画像を前記平面に投影した画像を生成する第３の投影手段と、
更に、前記第１のシフト手段が、前記第１の投影手段が生成した画像の位置を前記平面の他方の側に、且つ前記平面の当該他方の側の面の法線方向に所定量シフトさせる場合についても、前記第２の投影手段、前記第２のシフト手段、前記第３の投影手段による処理を行い、
前記第１の投影手段、前記第２の投影手段、前記第３の投影手段が前記平面上に投影した各画像は夫々重畳されて描画されることを特徴とする。

本発明の目的を達成するために、例えば本発明の画像処理方法は以下の構成を備える。

即ち、仮想空間におけるオブジェクトと視点とが、所定の平面に対して同じ側に位置し、前記視点の視線方向を前記平面に向けた場合に、前記平面上に見える、前記平面に写った前記オブジェクトの画像を生成する画像処理方法であって、
前記平面に対して前記オブジェクトの位置姿勢と対照となる位置姿勢に、前記オブジェクトを配置した場合に、前記オブジェクトを構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影することにより、前記オブジェクトを前記平面に投影した第１の投影画像を生成する第１の投影工程と、
前記第１の投影工程で生成した画像の位置を前記平面の一方の側に、且つ前記平面の当該一方の側の面の法線方向に所定量シフトさせる第１のシフト工程と、
前記第１のシフト工程によるシフト後の画像を構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影すると共に、投影する画素のα値を下げることにより、前記第１のシフト工程によるシフト後の画像を前記平面に投影した画像を生成する第２の投影工程と、
前記第２の投影工程による処理後、従前にシフトした画像の位置を更に、従前のシフト方向に所定量だけシフトさせる第２のシフト工程と、
前記第２のシフト工程によるシフト後の画像を構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影すると共に、投影する画素のα値をシフト前のα値よりも下げることにより、前記第２のシフト工程によるシフト後の画像を前記平面に投影した画像を生成する第３の投影工程と、
更に、前記第１のシフト工程で、前記第１の投影工程で生成した画像の位置を前記平面の他方の側に、且つ前記平面の当該他方の側の面の法線方向に所定量シフトさせる場合についても、前記第２の投影工程、前記第２のシフト工程、前記第３の投影工程による処理を行い、
前記第１の投影工程、前記第２の投影工程、前記第３の投影工程で前記平面上に投影した各画像は夫々重畳されて描画されることを特徴とする。

本発明の構成によって、ゲーム空間におけるオブジェクトが同空間に存在する平面上にぼけて写るといった光学表現を比較的簡便な処理でもって実現することができる。

以下添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

本実施形態では、３次元仮想空間をゲーム空間として用いた場合に、このゲーム空間において３次元形状を有するオブジェクトと視点とが、同空間内に設けられた平面（ここで用いる「平面」という文言には、平面の各部に凹凸がついたものも含むものとする）に対して同じ側に位置し、視点の視線方向をこの平面に向けた場合に、この平面上にぼけて見える、平面に写ったオブジェクトの画像を生成する画像処理を行う。以下、本実施形態に係る画像処理についてより詳細に説明する。

図１は本実施形態に係る画像処理を実行する画像処理装置として機能するコンピュータの基本構成を示すブロック図である。

１０１はＣＰＵで、ＲＡＭ１０２やＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムやデータを用いて本装置全体の制御を行うと共に、本実施形態に係る上記画像処理を実行する。

１０２はＲＡＭで、外部記憶装置１０７や記憶媒体ドライブ装置１０８からロードされたプログラムやデータを一時的に記憶するためのエリアを備えると共に、ＣＰＵ１０１が各種の処理を実行するために用いるワークエリアを備える。

１０３はＲＯＭで、ブートプログラムや本装置の設定に係るデータなどが格納されている。

１０４，１０５は夫々キーボード、マウスで、ＣＰＵ１０１に各種の指示を入力するために使用されるものである。なお、ＣＰＵ１０１に各種の指示を入力することができるデバイスとしてはこれ以外にも、例えばジョイスティックやゲームパッドなどの他のデバイスを用いることもできる。

１０６は表示部で、ＣＲＴや液晶画面などにより構成されており、ＣＰＵ１０１による処理結果を画像や文字などの情報により表示することができる。

１０７は外部記憶装置で、ハードディスクドライブ装置などの大容量情報記憶装置として機能するものであり、ここにＯＳ（オペレーティングシステム）や、ＣＰＵ１０１に後述する本実施形態に係る画像処理を実行させるためのプログラムやデータ、仮想空間におけるオブジェクトのデータ（オブジェクトがポリゴンにより表現されるものである場合には、オブジェクトを構成する各ポリゴンの各頂点座標位置、各ポリゴンの法線ベクトルを示すデータ、そしてこのオブジェクトにテクスチャをマッピングする場合には、このテクスチャのデータ等）や、上記平面のデータ（平面がポリゴンにより表現されるものである場合には、この平面を構成する各ポリゴンの各頂点座標位置、各ポリゴンの法線ベクトルを示すデータ、そしてこの平面にテクスチャをマッピングする場合には、このテクスチャのデータ等）等が保存されており、これらはＣＰＵ１０１による制御により、必要に応じてＲＡＭ１０２に読み出される。

１０８は記憶媒体ドライブ装置で、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記録されているプログラムやデータを読み出し、ＲＡＭ１０２や外部記憶装置１０７に出力するものである。なおＣＰＵ１０１に後述する本実施形態に係る画像処理を実行させるためのプログラムやデータ、上記仮想空間におけるオブジェクトのデータ、上記平面のデータをこの記憶媒体に記録させておいても良く、その場合には、これらプログラムやデータは、ＣＰＵ１０１の制御による制御の下、記憶媒体ドライブ装置１０８によって記憶媒体から読み出され、ＲＡＭ１０２に出力される。また、記憶媒体がＣＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭなどの書き込み可能なものである場合には、記憶媒体ドライブ装置１０８はＣＰＵ１０１の制御により、この記憶媒体にプログラムやデータを書き込む処理を行う。

１０９は上記各部を繋ぐバスである。

次に、以上の構成を備えるコンピュータが行う、本実施形態に係る画像処理について説明する。図２（ａ）は本実施形態に係る画像処理を説明するための図、即ち、視点２０１からその位置に応じて見える、平面２０３上にオブジェクト２０２が写り込んだ画像を平面２０３上に生成する処理を説明するための図である。

同図において２０１はプレーヤなどの視点で、以下では視点２０１からその位置に応じて見える「平面２０３上に写り込んだオブジェクト２０２の画像」の生成について説明するのであるから、少なくとも視点２０１の視線方向は平面２０３に向いている。

２０２はゲーム空間中で３次元形状を有するオブジェクトで、３次元座標位置を有する画素の集合で構成されている。オブジェクト２０２の表現方法については特に限定するものではないが、例えば複数のポリゴンを組み合わせてその形状を表現し、更にポリゴン上にテクスチャ画像をマッピングしたものであっても良い。

また、オブジェクト２０２の配置位置は、平面２０３に対して視点２０１の位置と同じ側に設けられている。本実施形態では説明を簡単にするために、オブジェクト２０２の形状を球形のものとするが、任意の形状のものでも良いことは以下の説明で明らかにする。

２０３はゲーム空間に設けられた平面で、上述の通り、この「平面」という文言には、平面の各部に凹凸がついたものも含むものとする
２０４は後述する、オブジェクト２０２の平面２０３に対する鏡像としてのオブジェクトである。

以上の設定の元で、視点２０１からその位置に応じて見える、平面２０３上に写り込んだオブジェクト２０２の画像（以下、写り込み画像）を生成する処理について説明する。写り込み画像は、最も明るい部分の領域とそれから徐々にその明るさが消えていく部分とが存在する。以下では最も明るい部分とそれから徐々に明るさが消えていく部分との作成処理について説明する。

まず、写り込み画像の内で、最も明るい部分の画像の生成処理について説明する。

まず、平面２０３に対してオブジェクト２０２の位置姿勢と対照となる位置姿勢にオブジェクト２０２と同じオブジェクト（鏡像オブジェクト２０４）を配置する。なお、この鏡像オブジェクト２０４は、以下の処理を行うために便宜的に設けられるものであって、表示部１０６に表示されるものではない。

また、本実施形態ではオブジェクト２０２が球形であるために、同図ではオブジェクト２０２と、鏡像オブジェクト２０４とは同じ姿勢に見えるが、例えばオブジェクト２０２の代わりに図２（ｂ）に示すようなオブジェクト２１０を用いた場合、その鏡像オブジェクトは２１１で示すように、平面２０３に対してオブジェクト２１０と対照となる姿勢となる。

図２（ａ）に戻って、写り込み画像のうちで最も明るい部分は、鏡像オブジェクト２０４上の各点（上述の通り、オブジェクト２０２は３次元座標位置を有する画素の集合で構成されているので、その鏡像である鏡像オブジェクト２０４もまた３次元座標位置を有する画素の集合で構成されている。従って鏡像オブジェクト２０４上の「各点」とは鏡像オブジェクト２０４を構成する「各画素」を意味する）と視点２０１の位置とを結ぶ直線が平面２０３と交差する点の集合により構成されるものである。

図３は、写り込み画像のうちで最も明るい部分の画像の生成方法を説明する図で、例えば鏡像オブジェクト２０４上の点Ａは、点Ａの位置と視点２０１の位置とを結ぶ直線が平面２０３と交差する位置の点Ａ’に投影され、鏡像オブジェクト２０４上の点Ｂは、点Ｂの位置と視点２０１の位置とを結ぶ直線が平面２０３と交差する位置の点Ｂ’に投影される。よって、点Ａの位置の画素はＡ’の位置に投影され、点Ｂの位置の画素はＢ’の位置に投影されるので、このような処理を鏡像オブジェクト２０４上の各点について行うことにより、視点２０１の位置から見える、鏡像オブジェクト２０４の平面２０３への投影画像を平面２０３上に描画することができる。図２（ａ）では平面２０３上に描画されるこの投影画像の範囲を一次元的にＲで表している。

なお、鏡像オブジェクト２０４上の各点を平面２０３上に投影しても、投影後の各画素間には画素の存在しない空白の部分が存在する。よってこの空白の部分は、空白の部分に隣接する画素の値の平均値を計算して補間したり、空白中の画素の位置に応じて、空白の部分に隣接する画素の値の内分値を計算して補間するなど、何らかの補間方法でもって画素の値を埋める処理を行う。

このようにして、投影画像を得ることができ、またこの投影画像をもって、「写り込み画像のうちで最も明るい部分の画像」（以下、第１の投影画像）とする。なお、鏡像オブジェクト２０４上の各点を平面２０３上に投影する処理についてであるが、一般にはこのような処理は、マトリクス変換により行われるものであって、鏡像オブジェクト２０４を構成する各画素を平面２０３上に投影する為のマトリクスを用いて行う。

図４は、視点２０１の位置から平面２０３上の任意の位置を見た場合に見える鏡像オブジェクト２０４と、第１の投影画像との見え方を表す図で、４０２は鏡像オブジェクト２０４に対する第１の投影画像である。上記投影処理により、第１の投影画像４０２は同図に示した鏡像オブジェクト２０４の見え方よりも、平面２０３内での視点２０１の視線方向にのびたものとなっている。

次に、写り込み画像において第１の投影画像よりも若干明るさを落とした部分の画像の生成方法について説明する。上記処理によって生成した第１の投影画像は平面２０３上に生成されたものである。よってこの画像の位置を、平面２０３の視点２０１の位置側の面の法線方向に所定量シフトする処理を行う。図５は、このシフト処理を説明する図で、上記シフト処理を行うことにより、第１の投影画像を、平面２０３の視点２０１の位置側の面の法線方向に所定量（図５ではｄ）シフトした画像５０１（以下、第２の画像）を得ることができる。

そして第２の画像５０１を第１の投影画像の生成時と同様にして、平面２０３上に投影する処理を行う。図６は、この第２の画像を平面２０３上に投影する処理を説明する図である。６０１は第２の画像であって、第２の画像６０１上の画素Ｃは、画素Ｃの位置と視点２０１の位置とを結ぶ直線が平面２０３と交差する位置Ｃ’に投影し、第２の画像６０１上の画素Ｄは、画素Ｄの位置と視点２０１の位置とを結ぶ直線が平面２０３と交差する位置Ｃ’に投影する。

このような処理を第２の画像６０１を構成する各画素について行うことにより、第１の投影画像よりも同図矢印で示す視線前方方向に位置をずらし、且つその方向にのびた（第１の投影画像の領域Ｒと以下説明する第２の投影画像Ｒ’との関係）画像（以下、第２の投影画像）を得ることができる。

なお、第２の投影画像は以上の処理だけでは、第２の投影画像を構成する各画素間には画素の存在しない空白の部分が存在する。よってこの空白の部分は、空白の部分に隣接する画素の値の平均値を計算して補間したり、空白中の画素の位置に応じて、空白の部分に隣接する画素の値の内分値を計算して補間するなど、何らかの補間方法でもって画素の値を埋める処理を行う。

更に、第２の投影画像を構成する各画素に対するα値を第１の投影画像よりも若干下げる処理を行う。これにより、第２の投影画像は第１の投影画像よりも若干透明度が上がるので、画像の明るさも第１の投影画像よりは小さくなる。

以上の処理によって作成した第２の投影画像は投影された平面２０３上の領域に描画されるもので、結果として先に平面２０３上に描画された第１の投影画像上に重畳されることになる。

次に、写り込み画像において第２の投影画像よりも若干明るさを落とした部分の画像を生成するのであるが、その生成処理については基本的には第２の投影画像の生成処理と同じである。即ち、第２の画像の位置を、従前のシフト方向（平面２０３の視点２０１の位置側の面の法線方向）に所定量シフトし、第３の画像を得る。このシフト量は従前のものと同じでも良いし、異ならせても良い。

そして第３の画像を第２の投影画像の生成時と同様にして、平面２０３上に投影する処理を行う。図７は、第３の画像を平面２０３に投影し、第３の投影画像を得る処理を説明する図である。

７０１は第３の画像であって、第３の画像７０１上の画素Ｅは、画素Ｅの位置と視点２０１の位置とを結ぶ直線が平面２０３と交差する位置Ｅ’に投影し、第３の画像７０１上の画素Ｆは、画素Ｆの位置と視点２０１の位置とを結ぶ直線が平面２０３と交差する位置Ｆ’に投影する。

このような処理を第３の画像７０１を構成する各画素について行うことにより、第２の投影画像よりも同図矢印で示す視線前方方向に位置をずらし、且つその方向にのびた画像（第３の投影画像）を得ることができる。

なお、第３の投影画像は以上の処理だけでは、第３の投影画像を構成する各画素間には画素の存在しない空白の部分が存在する。よってこの空白の部分は、空白の部分に隣接する画素の値の平均値を計算して補間したり、空白中の画素の位置に応じて、空白の部分に隣接する画素の値の内分値を計算して補間するなど、何らかの補間方法でもって画素の値を埋める処理を行う。

更に、第３の投影画像を構成する各画素に対するα値を第２の投影画像よりも若干下げる処理を行う。これにより、第３の投影画像は第２の投影画像よりも若干透明度が上がるので、画像の明るさも第２の投影画像よりは小さくなる。

以上の処理によって作成した第３の投影画像は投影された平面２０３上の領域に描画されるもので、結果として先に平面２０３上に描画された第１の投影画像、第２の投影画像上に重畳されることになる。

このように、従前にシフトした画像の位置を更に従前にシフトした方向にシフトし、シフト後の画像を平面２０３上に投影し、投影後の画像をこれまでに作成した画像上に重畳させる処理を有限回数（シフト後の画像の平面２０３からの垂直高さが、視点２０１の平面２０３からの垂直高さ以下となる範囲内での回数）繰り返すことにより、視点２０１の位置から前方方向にのび、前方ほど徐々に明るさが消えていく画像を平面２０３上に描画することができる。

このような画像を図８に示す。同図は上記第１の投影画像、第２の投影画像、第３の投影画像の重畳画像を示すものであり、８０１は第１の投影画像、８０２は第２の投影画像、８０３は第３の投影画像を示す。上述の通り、第２の投影画像は第１の投影画像よりも視線前方方向に中心位置（第１，２の投影画像を楕円と見なした場合にその中心位置）がずれていると共に、その方向にのびたものとなっており、第３の投影画像は第２の投影画像よりも視線前方方向に中心位置（第２，３の投影画像を楕円と見なした場合にその中心位置）がずれていると共に、その方向にのびたものとなっている。これにより、視線前方方向にだんだん明るさが薄れていくと共に、その方向にのびる画像を生成することができる。また、この中心のずれ量やのび量は、視点２０１の位置が平面２０３に近ければ近いほど大きなものとなり、実際の写り込み画像を見る場合と比べても現象的に不自然さを与えない表現となる。

なおコンピュータの処理速度がより速いものである場合には、上記シフト量をより小さくし、且つ上記シフト回数を増やすことにより、明るさが薄れていく様をよりなめらかに表現することができ、より好適な表現が実現できる。

尚、以上の処理と同様の処理を、平面２０３について視点２０１の位置とは逆側の面の法線方向に第１の投影画像を所定量シフトする（以下、このシフトを「負のシフト」と呼称する）場合についても行う。即ち、平面２０３について視点２０１の位置とは逆側の面の法線方向に画像の位置をシフトさせ、シフト後の画像を平面２０３上に投影し、投影後の画像をこれまでに作成した画像上に重畳させる処理を有限回数繰り返す処理を行う。これは、以上の説明した処理とシフト方向が平面２０３に対して逆であること以外は同じことである。図９は、負のシフトを説明する図である。

なお、平面２０３に対して夫々の側で、シフト量、シフト回数は同じであっても良いし、異なっていても良い。そして平面２０３の両側において夫々シフト、投影、重畳の処理を行うことで生成される夫々の投影画像は平面２０３上に重畳されて記録されるので、結果的にこの平面２０３上には図１０に示す如く、上記８０１乃至８０３の部分に加えて、部分１００２（負のシフトによって第１の投影画像をシフトし、平面２０３に投影した画像による部分）、その次に明るい部分１００３（負のシフトによって第１の投影画像を２回シフトし、平面２０３に投影した画像による部分）が重畳された画像が得られる。図１０は、平面２０３の両側で投影画像を生成し、重畳した画像を示す図である。

尚同図に示した画像はシフト回数を平面２０３の夫々の側で３回とした場合についてのものであって、シフト回数がこれ以外の場合についても明るさのグラデーションの階層数が異なるのみで、それ以外については基本的には同じである。

図１１は以上説明した本実施形態に係る画像処理のフローチャートである。なお、同図のフローチャートに従ったプログラムはＲＡＭ１０２に外部記憶装置１０７から、もしくは記憶媒体ドライブ装置１０８によって記憶媒体からロードされており、ＣＰＵ１０１がこれを実行することで、本実施形態に係るコンピュータは以上説明した本実施形態に係る画像処理を実行することになる。また、当然、画像処理に用いるオブジェクトや視点、平面に係るデータもＲＡＭ１０２に同様にロードされているものとする。

まず、以下用いる変数ｎを２に初期化する（ステップＳ１１０１）。次に、平面２０３に対してオブジェクト２０２の位置姿勢と対照となる位置姿勢にオブジェクト２０２と同じオブジェクトである鏡像オブジェクト２０４を配置する（ステップＳ１１０２）。そして上述の処理により、鏡像オブジェクト２０４を平面２０３に投影し、更に投影後の画像に対して空白部の補間処理行った画像である第１の投影画像を生成する（ステップＳ１１０３）。即ち、ここで第１の投影画像を生成するとは、平面２０３上に鏡像オブジェクト２０４を投影した領域に第１の投影画像を描画するということである。

次に、第１の投影画像の位置を、平面２０３の一方の面の法線方向に所定量シフトする処理を行う（ステップＳ１１０４）。ここで第１の投影画像の位置はシフトするものの、平面２０３上に描画された第１の投影画像はそのままである。シフト後の画像は第ｎの画像となる。そして第ｎの画像を平面２０３上に投影する処理を行い（ステップＳ１１０５）、更に投影後の画像に対して空白部の補間処理、α値を下げる処理を行い、平面２０３上の投影した領域に第ｎの投影画像を描画する（ステップＳ１１０６）。なお、この描画により、上記第１の投影画像に重畳する。

そして、第ｎの画像の位置を従前のシフト方向に所定量シフトする処理を行う（ステップＳ１１０７）。シフト後の画像は第（ｎ＋１）の画像となる。そして変数ｎの保持する値に１を加算し（ステップＳ１１０８）、加算後の変数ｎが保持する値が所定の値Ｎに達したか否かを判断する（ステップＳ１１０９）。そしてｎ＜Ｎの場合には処理をステップＳ１１０５に戻し、以降、処理を繰り返す。

一方、ｎ＝Ｎである場合には処理をステップＳ１１１０に進め、平面２０３のもう一方側についてのシフト処理を行ったか否かを判断する（ステップＳ１１１０）。そして行っていない場合には処理をステップＳ１１１１に進め、シフト方向を逆に設定し（ステップＳ１１１１）、変数ｎを２に初期化し（ステップＳ１１１２）、ステップＳ１１０４以降の処理を平面２０３に対して他方の法線方向にシフトするとした処理を行う。

以上の処理により、投影演算処理、シフト処理、重畳処理といったコンピュータにとって比較的計算の容易な方法でもって、ゲーム空間における視点からその位置に応じて見える、平面上にオブジェクトがぼけて写った画像を生成し、この平面上に描画することができる。

特に、波だった水面に写るオブジェクトの画像を生成する際には、上記平面２０３上に所々透過可能な領域を有するように波のテクスチャを貼り付ければ、この所々の透過可能な部分に上記処理によりオブジェクトのぼけた写り込み画像が見え、好適な表現ができる。従って本実施形態に係る画像処理は、波だった水面に写るオブジェクトの画像を生成するのに好適な手法となる。

なお、本実施形態ではオブジェクトは３次元形状を有するものであるとしたが、２次元形状のもの、即ち、一枚の画像であっても良い。つまり、一枚の画像を上記ゲーム空間に配置し、この一枚の画像を構成する各画素に３次元座標を与えれば、以上説明した本実施形態に係る画像処理を適用することができる。

また、以上の処理（例えば図１１に示したフローチャートの一部、もしくは全部に従った処理）をプログラムとしてＣＤ−Ｒ、ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ゲームカートリッジ等の記憶媒体に記憶させ、この記憶媒体に記憶されているプログラムをコンピュータに読み込ませ（インストール、もしくはコピーさせる）、このコンピュータのＣＰＵ又はＭＰＵがこれを実行することでこのコンピュータに以上の処理を実現させることができる。従って、このプログラムを記憶した記憶媒体もまた本発明を実施可能なものにするので、この記憶媒体も本発明の範疇にあることは明白である。

また、サーバ装置に以上の処理（例えば図１１に示したフローチャートの一部、もしくは全部に従った処理）のプログラムを保持させておき、周知の技術によりネットワークを介してコンピュータにこれらを供給することができる。そしてこれらプログラムやデータを供給されたコンピュータのＣＰＵ又はＭＰＵはこれを用いて以上の処理を実現させることができるので、このサーバ装置もまた上記記憶媒体として解釈することができるので、このサーバ装置も本発明の範疇にあることは明白である。

またこの記憶媒体は外部からコンピュータにプログラムやデータを提供するもの以外であっても良く、コンピュータに内蔵されたメモリチップなどであっても良いし、この記憶媒体成る定義はより広く解釈されるべきである。

本発明の実施形態に係る画像処理を実行する画像処理装置として機能するコンピュータの基本構成を示すブロック図である。 （ａ）は本実施形態に係る画像処理を説明するための図、（ｂ）は、オブジェクトが球形ではない場合の鏡像オブジェクトを説明するための図である。 写り込み画像のうちで最も明るい部分の画像の生成方法を説明する図である。 視点２０１の位置から平面２０３上の任意の位置を見た場合に見える鏡像オブジェクト２０４と、第１の投影画像との見え方を表す図である。 シフト処理を説明する図である。 第２の画像を平面２０３上に投影する処理を説明する図である。 第３の画像を平面２０３に投影し、第３の投影画像を得る処理を説明する図である。 第１の投影画像、第２の投影画像、第３の投影画像の重畳画像を示す図である。 負のシフトを説明する図である。 平面２０３の両側で投影画像を生成し、重畳した画像を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像処理のフローチャートである。

Claims (8)

1. 仮想空間におけるオブジェクトと視点とが、所定の平面に対して同じ側に位置し、前記視点の視線方向を前記平面に向けた場合に、前記平面上に見える、前記平面に写った前記オブジェクトの画像を生成する画像処理装置であって、
   前記平面に対して前記オブジェクトの位置姿勢と対照となる位置姿勢に、前記オブジェクトを配置した場合に、前記オブジェクトを構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影することにより、前記オブジェクトを前記平面に投影した第１の投影画像を生成する第１の投影手段と、
   前記第１の投影手段が生成した画像の位置を前記平面の一方の側に、且つ前記平面の当該一方の側の面の法線方向に所定量シフトさせる第１のシフト手段と、
   前記第１のシフト手段によるシフト後の画像を構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影すると共に、投影する画素のα値を下げることにより、前記第１のシフト手段によるシフト後の画像を前記平面に投影した画像を生成する第２の投影手段と、
   前記第２の投影手段による処理後、従前にシフトした画像の位置を更に、従前のシフト方向に所定量だけシフトさせる第２のシフト手段と、
   前記第２のシフト手段によるシフト後の画像を構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影すると共に、投影する画素のα値をシフト前のα値よりも下げることにより、前記第２のシフト手段によるシフト後の画像を前記平面に投影した画像を生成する第３の投影手段と、
   更に、前記第１のシフト手段が、前記第１の投影手段が生成した画像の位置を前記平面の他方の側に、且つ前記平面の当該他方の側の面の法線方向に所定量シフトさせる場合についても、前記第２の投影手段、前記第２のシフト手段、前記第３の投影手段による処理を行い、
   前記第１の投影手段、前記第２の投影手段、前記第３の投影手段が前記平面上に投影した各画像は夫々重畳されて描画されることを特徴とする画像処理装置。
2. 仮想空間におけるオブジェクトと視点とが、所定の平面に対して同じ側に位置し、前記視点の視線方向を前記平面に向けた場合に、前記平面上に見える、前記平面に写った前記オブジェクトの画像を生成する画像処理方法であって、
   前記平面に対して前記オブジェクトの位置姿勢と対照となる位置姿勢に、前記オブジェクトを配置した場合に、前記オブジェクトを構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影することにより、前記オブジェクトを前記平面に投影した第１の投影画像を生成する第１の投影工程と、
   前記第１の投影工程で生成した画像の位置を前記平面の一方の側に、且つ前記平面の当該一方の側の面の法線方向に所定量シフトさせる第１のシフト工程と、
   前記第１のシフト工程によるシフト後の画像を構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影すると共に、投影する画素のα値を下げることにより、前記第１のシフト工程によるシフト後の画像を前記平面に投影した画像を生成する第２の投影工程と、
   前記第２の投影工程による処理後、従前にシフトした画像の位置を更に、従前のシフト方向に所定量だけシフトさせる第２のシフト工程と、
   前記第２のシフト工程によるシフト後の画像を構成する画素を、当該画素と前記視点の位置とを通る直線が前記平面と交差する位置に投影すると共に、投影する画素のα値をシフト前のα値よりも下げることにより、前記第２のシフト工程によるシフト後の画像を前記平面に投影した画像を生成する第３の投影工程と、
   更に、前記第１のシフト工程で、前記第１の投影工程で生成した画像の位置を前記平面の他方の側に、且つ前記平面の当該他方の側の面の法線方向に所定量シフトさせる場合についても、前記第２の投影工程、前記第２のシフト工程、前記第３の投影工程による処理を行い、
   前記第１の投影工程、前記第２の投影工程、前記第３の投影工程で前記平面上に投影した各画像は夫々重畳されて描画されることを特徴とする画像処理方法。
3. 前記第１の投影工程、前記第２の投影工程、前記第３の投影工程が前記平面上に投影した画像を構成する画素間を補間する補間工程を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の画像処理方法。
4. 前記第１のシフト工程で、前記第１の投影工程で生成した画像の位置を前記平面について前記視点の位置と同じ側にシフトさせる場合に、
   前記第２のシフト工程では、シフト後の画像の前記平面からの垂直高さが、前記平面から前記視点の位置までの垂直高さを超えない範囲でシフト処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像処理方法。
5. 前記第２のシフト工程、及び前記第３の投影工程による処理は所定回数繰り返し行うことを特徴とする請求項２に記載の画像処理方法。
6. 前記オブジェクトは、前記仮想空間における３次元形状を有するオブジェクトであることを特徴とする請求項２に記載の画像処理方法。
7. 前記オブジェクトは、前記仮想空間において、２次元平面に描画された一枚の画像であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理方法。
8. コンピュータに請求項２乃至７の何れか１項に記載の画像処理方法を実行させることを特徴とするプログラム。

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