JP4560532B2 - 画像生成装置及び情報記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置及び情報記憶媒体に関する。

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複数のオブジェクトを配置し、所与の視点から見える画像を生成する画像生成装置が知られており、いわゆる仮想現実を体験できるものとして人気が高い。

ドライビングゲームを楽しむことができる画像生成装置を例にとれば、プレーヤは、自身が操作する車などの移動体をマップ上で走行させてゲームを楽しむ。このようなゲームではそのリアル感や面白さは、コースなどが配置されるマップの形状の良し悪しに強く依存する。したがって、ゲームのリアル感や面白さが高められるように、複雑で変化に富んだマップを用意し表示することが望ましい。

特に、プレーヤの操作する移動体が上り坂や下り坂を走行する場合には、実際に上り坂や下り坂を走行しているような感覚をプレーヤに与えることができるようすることが肝要である。

一方、プレーヤのリアル感を高めることができるマップであっても、マップのデータの記憶に要する記憶容量が増えてしまうと、画像生成装置の高コスト化を招く。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、少ない記憶容量でリアルなマップの表示が可能な画像生成装置及び情報記憶媒体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置であって、オブジェクト空間のマップを構成するマップオブジェクトのデータを記憶する手段と、データが記憶されている所与のマップオブジェクトを、直交座標系から斜交座標系への斜交座標変換により変形するための処理を行う手段と、変形により前記所与のマップオブジェクトから得られた複数のマップオブジェクトの画像を含む画像であって、オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する手段とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、記憶手段に記憶される所与のマップオブジェクトが、斜交座標変換により変形される。そしてこの変形により得られた複数のマップオブジェクトを含む画像が生成される。したがって、本発明によれば、記憶手段に１つのマップオブジェクトのデータを記憶しておくだけで、斜交座標変換により変形された複数のマップオブジェクトを表示することが可能となる。この結果、少ない記憶容量でリアルな画像を生成できるようになる。またマップの設計の負担の軽減やマップの設計に要する開発期間の短縮化を図ることも可能となる。

また本発明は、マップオブジェクトが配置されるエリアの傾斜角度に応じて、前記直交座標系の座標軸と前記斜交座標系の斜交軸とのなす角度が変化するように、マップオブジェクトを変形することを特徴とする。このようにすることで、各エリアに、その傾斜角度に対応した最適なマップオブジェクトを配置できるようになる。

また本発明は、マップオブジェクトを構成する所与のパーツが鉛直方向に向くように、マップオブジェクトを変形することを特徴とする。このようにすることで、例えば下り坂を下っているのか上り坂を上っているのかをプレーヤに感じさせることが可能となり、プレーヤの仮想現実感を向上できる。

また本発明は、前記斜交座標系の少なくとも１つの斜交軸に沿った方向でマップオブジェクトがスケーリングされるように、マップオブジェクトを変形することを特徴とする。このようにすることで、マップオブジェクトの変形のバラエティ度を更に増すことが可能になる。

また本発明は、マップオブジェクトを配置するエリアの長さに応じて、前記斜交座標系の少なくとも１つの斜交軸に沿った方向でマップオブジェクトがスケーリングされるように、マップオブジェクトを変形することを特徴とする。このようにすることで、各エリアに、その長さに対応した最適なマップオブジェクトを配置できるようになる。

また本発明は、マップオブジェクトが、マップ上のコースを区切るためのオブジェクトであることを特徴とする。このようなコースを区切るオブジェクトを変形することで、下り坂や上り坂を走行している感覚を、プレーヤに更に明確に感じさせることが可能となる。

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。

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、本発明を自転車ゲームに適用した場合を例にとり説明するが、本発明が適用されるものはこれに限られるものではない。

図１に本実施形態の画像生成装置を業務用のゲーム装置に適用した場合の外観図の一例を示す。

ここで、ライディング筐体１６は、実際の自転車を模して作られたものであり、図示しないプレーヤはこのライディング筐体１６のサドル１７に座る。そしてディスプレイ１８には、移動体２０（搭乗体である自転車及び自転車に搭乗するキャラクタを含む）や移動体２０が走るコースや周囲の風景が表示される。プレーヤは、この画像を見ながら、ハンドル３２を左右に操作することで、ディスプレイ１８に映し出される移動体２０の進む方向を決める。またペダル３０をＡ１に示すように漕ぐことで、コース進行方向に移動体２０を進める。

図２に、本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の一例を示す。

ここで操作部１０は、プレーヤが、図１のハンドル３２を操作したりペダル３０を漕ぐことで操作データを入力するためのものであり、操作部１０にて得られた操作データは処理部１００に入力される。

処理部１００は、上記操作データと所与のプログラムなどに基づいて、オブジェクト空間に表示物を配置する処理や、このオブジェクト空間の所与の視点での画像を生成する処理を行うものである。この処理部１００の機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、ＤＳＰ、カスタム（ゲートアレイ等）ＩＣなどのハードウェアにより実現できる。

情報記憶媒体１９０は、プログラムやデータを記憶するものである。この情報記憶媒体１９０の機能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、メモリ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１９０からのプログラム、データに基づいて種々の処理を行うことになる。

処理部１００は、ゲーム演算部１１０とオブジェクトデータ記憶部１２０と画像生成部１５０を含む。

ここでゲーム演算部１１０は、ゲームモードの設定処理、ゲームの進行処理、移動体の位置や方向を決める処理、視点位置や視線方向を決める処理、オブジェクト空間へオブジェクトを配置する処理等を行う。

オブジェクトデータ記憶部１２０は、オブジェクト空間内に配置される移動体オブジェクトやマップオブジェクトなどの種々のオブジェクトのデータ（オブジェクトを構成するポリゴン（プリミティブ面）の頂点位置データ、テクスチャデータ、オブジェクト番号等）を記憶するものである。このオブジェクトデータは、初期状態では情報記憶媒体１９０に格納されており、電源投入後等に情報記憶媒体１９０からオブジェクトデータ記憶部１２０に転送される。

また画像生成部１５０は、ゲーム演算部１１０により設定されたオブジェクト空間での所与の視点での画像を生成する処理を行う。画像生成部１５０により生成された画像は表示部１２において表示される。

ゲーム演算部１１０は移動体演算部１１２とオブジェクト変形部１１６を含む。

ここで移動体演算部１１２は、操作部１０から入力される操作データや所与のプログラムに基づき、プレーヤが操作する移動体や所与の制御プログラム（コンピュータ）により動きが制御される移動体を、オブジェクト空間内のコース上で移動させる演算を行う。より具体的には、移動体の位置や方向を例えば１フレーム（１／６０秒）毎に求める演算を行う。

例えば（ｋ−１）フレームでの移動体の位置を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フレームでの移動体の位置ＰＭk、速度ＶＭkは例えば下式（１）、（２）のように求められる。

ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ （１）

ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ （２）

オブジェクト変形部１１６は、オブジェクトデータ記憶部１２０に記憶される所与の１つのオブジェクトのデータに基づいて、この１つのオブジェクトを直交座標系から斜交座標系への斜交座標変換により変形するための処理を行う。

さて３次元ゲームにおいては、図３（Ａ）に示すようなマップ３８がオブジェクト空間に設けられる。このマップ３８は、コース４０、トンネル４２、台地４４、山４６などを表現するために複数のマップオブジェクトにより構成される。これらのマップオブジェクトは、ポリゴンや曲面などの複数のプリミティブ面により構成される。そして画像生成装置が出力する画像のリアル感や品質を高めるためには、マップ３８の形状を、より複雑で変化に富んだものにすることが望ましい。例えばプレーヤは、所与の操作手段により自転車などの移動体２０をオブジェクト空間内のコース４０上で走行させてゲームを楽しむ。したがって、例えばコース４０に高低差を持たせてやることで、実際に自転車で走行しているという感覚をプレーヤに与えることができ、仮想現実感の向上を図れる。

図３（Ｂ）に、マップ３８を構成するマップオブジェクトの一例として、コース４０を区切るために使用されるマップオブジェクト５０-1〜５０-6を示す。このようなマップオブジェクト５０-1〜５０-6をコース４０の両側に配置することで、移動体２０がコースアウトすることを防ぐことができる。また、プレーヤにコース４０の形状を認識させることができる。

３次元ゲームにおいては、仮想現実感の向上のために、前述のようにコース４０は一般的に高低差を有しており起伏に富んでいる。したがってマップオブジェクト５０は、図４のＢ１に示すように平地に配置されたり、Ｂ２に示すように下り坂に配置されたりする。Ｂ２のようにマップオブジェクト５０を下り坂に配置する場合には、下り坂の傾斜角度θに応じた回転行列でマップオブジェクト５０を座標変換する。そしてプレーヤは、移動体２０に追従する（あるいは移動体２０の位置に一致する）視点６０からの画像を見ることになる。

しかしながら図４のＢ２に示すようにマップオブジェクト５０を配置すると、下り坂を走行しているという感覚をプレーヤに十分伝えることができない。即ち一般的にプレーヤは、鉛直方向に向くものや水平方向に向くものと自分との相対関係を感じ取ることで、下り坂なのか上がり坂なのかを判断している。しかしながら図４のＢ２に示すようにマップオブジェクト５０を配置すると、平地においては鉛直方向に向いていたマップオブジェクト５０のパーツ（支柱）５２が、鉛直方向に向かなくなる。言い換えれば、平地においても下り坂においてもパーツ５０は自分（コース４０）に対して垂直方向に向いてしまうため、平地を走行しているのか下り坂を走行しているのかをプレーヤは判断できなくなる。この結果、下り坂を走行しているという感覚が損なわれ、プレーヤが感じる仮想現実感が低下する。

そこで本実施形態では、図５のＣ２、Ｃ３に示すように、マップオブジェクト５０を、直交座標系から斜交座標系への斜交座標変換により変形してコース４０上に配置している。このようにすることで、坂の傾斜角度θに依らずに、マップオブジェクト５０のパーツ（支柱）５２を常に鉛直方向に向けることができる。言い換えれば、パーツ５２がコース４０に対して向く角度が、坂の傾斜角度θに応じて変化するようになり、平地を走行しているのか下り坂を走行しているのかをプレーヤは判断できるようになる。この結果、下り坂を走行しているという感覚をプレーヤに与えることができ、プレーヤが感じる仮想現実感を大幅に向上できる。

図６を用いて斜交座標変換の原理について説明する。なお図６では説明を簡単にするために２次元の場合の例を示している。斜交座標変換とは、直交座標系Ｘ、Ｙから斜交座標系Ｘ’、Ｙ’への座標変換を行うことを言い、この座標変換は図６のＥ１に示すような行列により表すことができる。即ち、この斜交座標変換により下式（３）に示すような座標変換が行われる。

Ｘ’＝Ｄ_ＸＸ
Ｙ’＝Ｄ_ＹＸ＋Ｙ （３）

ここでＤ_Ｘ、Ｄ_Ｙを斜交座標変換パラメータと呼ぶ。Ｄ_Ｘ＝１．０の場合にはＸ’とＸは等しくなる。一方、例えばＤ_Ｙ＝０．６の場合には、Ｘが１だけ増えるにつれてＹ’はＹに対して０．６だけ増え、Ｘが１だけ減るにつれてＹ’はＹに対して０．６だけ減ることになる。この変換により、長方形６４を平行四辺形６６に変換できる。

そして本実施形態では、図５に示すように、コース４０（マップオブジェクトが配置されるエリア）の傾斜角度θに応じて、直交座標系の座標軸Ｘと斜交座標系の斜交軸Ｘ’とのなす角度α（図６参照）を変化させている。即ち傾斜角度θが例えばθ１からθ２というように大きくなるにつれて角度αを大きくしている。このようにすることで、マップオブジェクト５０のパーツ５２を常に鉛直方向に向けることが可能になる。

なお角度αの大きさは、斜交座標変換パラメータのＤ_Ｙを変化させることで制御できる。即ち角度αを大きくしたい場合にはＤ_Ｙを大きくすればよく、角度αを小さくしたい場合にはＤ_Ｙを小さくすればよい。例えばマップオブジェクト５０を平地に配置する場合にはＤ_Ｙ＝０．０とすればよく、傾斜角度θが大きくなるにつれてＤ_Ｙを大きくすればよい。

図７（Ａ）、（Ｂ）に本実施形態により生成されるゲーム画像の例を示す。プレーヤは、図２の操作部１０を用いて移動体２０を操作し、制御プログラムにより制御される移動体や、他のプレーヤが操作する移動体と競争をする。そして本実施形態では、コース４０を区切るための区切りマップオブジェクト５０がコース４０上に配置されている。そしてマップオブジェクト５０のパーツ５２は、図７（Ａ）のようにマップオブジェクト５０が平地に配置されている場合にも、図７（Ｂ）のように下り坂に配置されている場合にも、常に鉛直方向に向いている。したがって、プレーヤは、このマップオブジェクト５０の存在により、平地を走行しているのか下り坂（あるいは上り坂）を走行しているのかを感じ取ることができるようになる。これによりプレーヤの仮想現実感を大幅に向上できる。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示すような画像を表現する他の手法として、図７（Ａ）に示す形状のマップオブジェクト５０と、図７（Ｂ）に示す形状のマップオブジェクト５０を別々に予め用意しておく手法が考えられる。即ち形状の異なるマップオブジェクトのデータをすべてオブジェクトデータ記憶部１２０に記憶しておく手法である。

しかしながら、この手法によると、傾斜角度に応じた多数のマップオブジェクトのデータをオブジェクトデータ記憶部１２０に記憶する必要がある。したがって、オブジェクトデータ記憶部１２０の記憶容量が増大化し、画像生成装置の高コスト化を招く。

これに対して本実施形態によれば、傾斜角度に応じて必要になる複数のマップオブジェクトを、例えば直交座標系で記述されたマップオブジェクトを斜交座標変換により変形することで得ている。したがって、オブジェクトデータ記憶部１２０には、例えば直交座標系で記述された１つのマップオブジェクトを記憶するだけでよくなる。この結果、オブジェクトデータ記憶部１２０の記憶容量の増大化を防ぐことができ、画像生成装置の低コスト化を図れる。

また本実施形態は、斜交座標系の少なくとも１つの斜交軸に沿った方向でマップオブジェクトがスケーリングされるように、マップオブジェクトを変形させるという特徴も有している。

例えば図８（Ａ）に示すように、コース４０は複数のポリゴン（プリミティブ面）７０-1〜７０-5により構成されている。そしてポリゴンの長さは場所によって異なり、例えばポリゴン７０-2の長さはＬ１であり、ポリゴン７０-4の長さはＬ２（＞Ｌ１）である。このように異なる長さのポリゴン上にマップオブジェクトを配置する場合に、その長さに応じて異なる形状のマップオブジェクトを予め用意するようにすると、オブジェクトデータ記憶部１２０の記憶容量が増大化してしまう。

そこで本実施形態では、図８（Ａ）のＦ１、Ｆ２に示すように、ポリゴン７０-2、７０-4の長さＬ１、Ｌ２（マップオブジェクトを配置するエリアの長さ）に応じて、斜交座標系の少なくとも１つの斜交軸に沿った方向でマップオブジェクトがスケーリングされるようにマップオブジェクト５０を変形している。即ち図８（Ｂ）のＦ３、Ｆ４に示すように、例えば斜交軸Ｘ’に沿った方向でのスケーリングによりマップオブジェクト５０を変形する。このようにすることで、ポリゴン７０-2に配置するマップオブジェクトとポリゴン７０-4に配置するマップオブジェクトを、１つのマップオブジェクトを変形することで得ることができるようになる。これにより、オブジェクトデータ記憶部１２０の記憶容量の増大化を防止できる。

なお斜交軸Ｘ’の方向でのスケーリングは、Ｆ５に示す行列の斜交座標変換パラメータＤ_Ｘを制御することで実現できる。例えばＤ_Ｘ＝１．０の場合には、Ｘ’＝Ｘとなりスケーリング率は１になる。一方、Ｄ_Ｘ＝２．０とすれば、Ｘ’＝２．０Ｘとなり斜交軸Ｘ’に沿った方向で２．０倍のスケーリング（拡大）が可能となり、Ｄ_Ｘ＝０．５とすれば、Ｘ’＝０．５Ｘとなり斜交軸Ｘ’に沿った方向で０．５倍のスケーリング（縮小）が可能となる。

以上のように本実施形態によれば、斜交座標変換パラメータＤ_Ｘ、Ｄ_Ｙを制御してマップオブジェクトを変形することで、マップオブジェクトを配置するエリアの傾斜角度や長さに応じた種々の形状のマップオブジェクトを表示することが可能となる。これにより、オブジェクトデータ記憶部１２０の記憶容量の増大化を防ぎながら、下り坂や上がり坂を走行しているという感覚をプレーヤに与えれるリアルな画像を提供できるようになる。

次に本実施形態の詳細な処理例について、図９のフローチャートを用いて説明する。

マップオブジェクトを表示する場合には、図２のオブジェクト変形部１１６が、まずオブジェクト表示パラメータを読み出す（ステップＳ１）。図１０にオブジェクト表示パラメータの一例を示す。表示位置Ｐは、マップオブジェクトを表示する位置（ワールド座標系）を指定するものである。回転行列作成パラメータは、マップオブジェクトを回転させる回転行列を作成するためのパラメータである。斜交座標変換パラメータＤ_Ｘ、Ｄ_Ｙは、前述のように、直交座標系の座標軸と斜交座標系の斜交軸とのなす角度や、斜交軸上でのスケーリング率を制御するパラメータである。表示オブジェクト番号Ｎは、マップオブジェクトを特定するためのものである。この表示オブジェクト番号Ｎを用いることで、オブジェクトデータ記憶部１２０に記憶されているオブジェクトデータの中から使用するオブジェクトデータを指定できる。斜交座標変換フラグは、斜交座標変換を行って表示するオブジェクトか否かを指定するフラグである。

次に、ステップＳ１で読み出されたオブジェクト表示パラメータの中の回転行列作成パラメータに基づいて回転行列Ｒを作成する（ステップＳ２）。

次に、オブジェクト表示パラメータの中の斜交座標変換フラグに基づいて、斜交座標変換を行って表示するマップオブジェクトか否かを判断する（ステップＳ３）。

ステップＳ３で、斜交座標変換を行わずに表示するマップオブジェクトと判断された場合には、回転行列Ｒ、表示位置Ｐ、表示オブジェクト番号Ｎに基づきマップオブジェクトを表示する処理を行う（ステップＳ４）。より具体的には、表示オブジェクト番号Ｎに基づいて、オブジェクトデータ記憶部１２０から、対応するマップオブジェクトのデータが読み出される。そして画像生成部１５０は、この読み出されたマップオブジェクトのデータと回転行列Ｒとに基づいて、マップオブジェクトを回転する座標変換を行う。そして回転されたマップオブジェクトを、表示位置Ｐで指定される位置に表示する。

ステップＳ３で、斜交座標変換を行い表示するマップオブジェクトと判断された場合には、オブジェクト表示パラメータに含まれる斜交座標変換パラメータＤ_Ｘ、Ｄ_Ｙに基づいて斜交座標変換行列Ｄを作成する（ステップＳ５）。この斜交座標変換行列Ｄを用いることで下式（４）に示されるような直交座標系Ｘ、Ｙ、Ｚから斜交座標系Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’への座標変換が可能になる。

Ｘ’＝Ｄ_ＸＸ
Ｙ’＝Ｄ_ＹＸ＋Ｙ
Ｚ’＝Ｚ （４）

なお上式（４）は上式（３）を３次元に拡張したものである。

次に、ステップＳ２で得られた回転行列ＲとステップＳ５で得られた斜交座標変換行列Ｄとを乗算して、新たな行列Ｔを得る（ステップＳ６）。

次に、回転行列Ｔ、表示位置Ｐ、表示オブジェクト番号Ｎに基づきマップオブジェクトを表示する処理を行う（ステップＳ７）。より具体的には、表示オブジェクト番号Ｎに基づいて、オブジェクトデータ記憶部１２０から、対応するマップオブジェクトのデータが読み出される。そして画像生成部１５０は、この読み出されたマップオブジェクトのデータと回転行列Ｔとに基づいて、マップオブジェクトを回転すると共に斜交座標変換する座標変換を行う。そして回転され斜交座標変換されたマップオブジェクトを、表示位置Ｐで指定される位置に表示する。

以上のようにして、種々の傾斜角度や長さを有するオブジェクト空間内の各エリアに対して、変形した種々の形状のマップオブジェクトを配置することが可能になる。しかも、オブジェクトデータ記憶部１２０には、変形前の１つのマップオブジェクトのデータを記憶するだけで済むようになる。

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１１を用いて説明する。同図に示す装置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、音生成ＩＣ１００８、画像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０１２、１０１４が、システムバス１０１６により相互にデータ送受信可能に接続されている。そして前記画像生成ＩＣ１０１０にはディスプレイ１０１８が接続され、音生成ＩＣ１００８にはスピーカ１０２０が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１２にはコントロール装置１０２２が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１４には通信装置１０２４が接続されている。

情報記憶媒体１００６は、プログラム、表示物を表現するための画像データ、音データ等が主に格納されるものである。例えば家庭用ゲーム装置ではゲームプログラム等を格納する情報記憶媒体としてＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＤＶＤ等が用いられる。また業務用ゲーム装置ではＲＯＭ等のメモリが用いられ、この場合には情報記憶媒体１００６はＲＯＭ１００２になる。

コントロール装置１０２２はゲームコントローラ、操作パネル等に相当するものであり、プレーヤがゲーム進行に応じて行う判断の結果を装置本体に入力するための装置である。

情報記憶媒体１００６に格納されるプログラム、ＲＯＭ１００２に格納されるシステムプログラム（装置本体の初期化情報等）、コントロール装置１０２２によって入力される信号等に従って、ＣＰＵ１０００は装置全体の制御や各種データ処理を行う。ＲＡＭ１００４はこのＣＰＵ１０００の作業領域等として用いられる記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２の所与の内容、あるいはＣＰＵ１０００の演算結果等が格納される。また本実施形態を実現するための論理的な構成を持つデータ構造（例えばオブジェクトデータやオブジェクト表示パラメータのデータ構造）は、このＲＡＭ又は情報記憶媒体上に構築されることになる。

更に、この種の装置には音生成ＩＣ１００８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていてゲーム音やゲーム画像の好適な出力が行えるようになっている。音生成ＩＣ１００８は情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２に記憶される情報に基づいて効果音やバックグラウンド音楽等のゲーム音を生成する集積回路であり、生成されたゲーム音はスピーカ１０２０によって出力される。また、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１００４、ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６等から送られる画像情報に基づいてディスプレイ１０１８に出力するための画素情報を生成する集積回路である。なおディスプレイ１０１８として、いわゆるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）と呼ばれるものを使用することもできる。

また、通信装置１０２４はゲーム装置内部で利用される各種の情報を外部とやりとりするものであり、他のゲーム装置と接続されてゲームプログラムに応じた所与の情報を送受したり、通信回線を介してゲームプログラム等の情報を送受することなどに利用される。

そして図１〜図８、図１０で説明した種々の処理は、図９のフローチャートに示した処理等を行うプログラムを格納した情報記憶媒体１００６と、該プログラムに従って動作するＣＰＵ１０００、画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等によって実現される。なお画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８等で行われる処理は、ＣＰＵ１０００あるいは汎用のＤＳＰ等によりソフトウェア的に行ってもよい。

さて前述した図１は、本実施形態を業務用ゲーム装置に適用した場合の例を示すものである。この場合、装置に内蔵されるシステム基板１１０６には、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。そして、オブジェクト空間のマップを構成するマップオブジェクトのデータを記憶するための情報、データが記憶されている所与のマップオブジェクトを、直交座標系から斜交座標系への斜交座標変換により変形するための処理を行うための情報、変形により所与のマップオブジェクトから得られた複数のマップオブジェクトの画像を含む画像であって、オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成するための情報等は、システム基板１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格納される。以下、これらの情報を格納情報と呼ぶ。これらの格納情報は、上記の種々の処理を行うためのプログラムコード、画像情報、音情報、表示物の形状情報、テーブルデータ、リストデータ、プレーヤ情報等の少なくとも１つを含むものである。

図１２（Ａ）に、本実施形態を家庭用のゲーム装置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、本体装置に着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、ＩＣカード１２０８、１２０９等に格納されている。

図１２（Ｂ）に、ホスト装置１３００と、このホスト装置１３００と通信回線１３０２を介して接続される端末１３０４-1〜１３０４-nとを含むゲーム装置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、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣを有し、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１３０４-1〜１３０４-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。

図１３に、画像生成装置の１つであるマップ作成ツールに本実施形態を適用した場合の例を示す。開発者は、キーボード２００、マウス２０２などの操作手段を用いて、マップの作成に必要な種々のデータを入力したり、マップ作成ツールへの種々の指示を行う。

処理部２１０は、マップ作成部２１２と、マップ作成部２１２で作成されたマップのデータに基づいて画像を生成する画像生成部２１４とを含む。そして、マップ作成部２１２は、斜交座標変換によりマップオブジェクトを変形するための処理等を行うオブジェクト変形部２１３を含む。

情報記憶媒体２１６には、マップ作成プログラムや、このプログラムの実行のために必要な種々のデータが格納されている。

処理部２１０は、キーボード２００、マウス２０２からの入力データや、情報記憶媒体２１６に格納されるデータに基づいて種々の処理を行う。これによりマップの作成に必要な種々の画像が表示部２１８に表示される。このマップ作成ツールによれば、コース４０の傾斜角度や長さや、マップオブジェクト５０の形状（変形具合）等を確認しながらマップを作成できるため、設計作業の効率化を図れる。

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。

例えば本発明は、コースを区切るためのオブジェクトに限らず、少なくともマップを構成するマップオブジェクトであれば、種々のマップオブジェクトに適用できる。

また斜交座標変換の手法も、本実施形態で説明したものに限らず、これと数学的に等価なものであれば、種々の変形実施が可能である。

また本実施形態では自転車の競争ゲームに本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず種々のゲーム（他の競争ゲーム、スポーツゲーム、対戦ゲーム、ロールプレイングゲーム、シューティングゲーム等）に適用できる。

また本発明は、家庭用、業務用のゲーム装置のみならず、シミュレータ、多数のプレーヤが参加する大型アトラクション装置、パーソナルコンピュータ、マルチメディア端末、ゲーム画像を生成するシステム基板等の種々の画像生成装置にも適用できる。

本実施形態の画像生成装置の外観図の一例である。 本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の一例である。 図３（Ａ）、（Ｂ）は、マップ及びマップオブジェクトについて説明するための図である。 斜交座標変換を行わない場合の問題点について説明するための図である。 本実施形態の原理について説明するための図である。 斜交座標変換について説明するための図である。 図７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態により生成される画像の例を示す図である。 図８（Ａ）、（Ｂ）は、斜交軸に沿ったスケーリングについて説明するための図である。 本実施形態の詳細な処理例を説明するためのフローチャートである。 オブジェクト表示パラメータについて説明するための図である。 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１２（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態が適用される種々の形態の装置の例を示す図である。 本実施形態をマップ作成ツールに適用した場合の例を示す図である。

符号の説明

１０ 操作部
１２ 表示部
１６ ライディング筐体
１７ サドル
１８ ディスプレイ
２０ 移動体
３０ ペダル
３２ ハンドル
３８ マップ
４０ コース
５０ マップオブジェクト
５２ パーツ（マップオブジェクトの支柱）
６０ 視点
１００ 処理部
１１０ ゲーム演算部
１１２ 移動体演算部
１１６ オブジェクト変形部
１２０ オブジェクトデータ記憶部
１５０ 画像生成部
１９０ 情報記憶媒体

Claims (6)

1. オブジェクト空間内の所与の視点でのゲーム画像を生成する画像生成装置であって、
   前記オブジェクト空間に配置されるオブジェクトのデータを記憶するとともに、前記オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置に応じて、前記オブジェクトを所与の軸方向でスケーリング処理するためのデータを記憶する手段と、
   データが記憶されている所与のオブジェクトに対し、前記スケーリング処理するためのデータに基づき当該オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置に応じて、前記所与の軸方向でのスケーリング処理を行う手段と、
   前記スケーリング処理が行われたオブジェクトを、当該オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置に配置する処理を行う手段と、
   前記配置されたオブジェクトを含むゲーム画像であって、前記オブジェクト空間内の所与の視点でのゲーム画像を生成する手段とを含み、
   前記スケーリング処理は、オブジェクトを前記所与の軸方向で拡大、縮小して変形するための処理であることを特徴とする画像生成装置。
2. 請求項１において、
   前記データを記憶する手段にデータが記憶されている所与のオブジェクトに対し、当該オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置に応じて、回転処理を行う手段を更に含み、
   前記回転処理が行われたオブジェクトを、当該オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置に配置することを特徴とする画像生成装置。
3. 請求項２において、
   前記回転処理は、オブジェクトを所与の回転行列パラメータに基づき回転させる処理であり、
   前記回転処理が行われたオブジェクトを、当該オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置に配置することを特徴とする画像生成装置。
4. 請求項１において、
   前記オブジェクトに対応してオブジェクト表示パラメータが設定され、
   当該オブジェクト表示パラメータには、当該オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置を指定する位置データ、当該オブジェクトの前記所与の軸方向でのスケーリング率を制御するパラメータ、当該オブジェクトを特定するための表示オブジェクト番号が含まれ、
   前記スケーリング率を制御するパラメータは、前記スケーリング処理するためのデータであり、
   前記スケーリング処理は、前記位置データに応じて設定される前記スケーリング率を制御するパラメータに基づき行なわれ、
   前記スケーリング処理が行われたオブジェクトの前記オブジェクト空間に配置される位置への配置は、前記位置データに基づき行なわれることを特徴とする画像生成装置。
5. 請求項２、３のいずれかにおいて、
   前記オブジェクトに対応してオブジェクト表示パラメータが設定され、
   当該オブジェクト表示パラメータには、当該オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置を指定する位置データ、当該オブジェクトを回転させるためのパラメータ、当該オブジェクトの前記所与の軸方向でのスケーリング率を制御するパラメータ、当該オブジェクトを特定するための表示オブジェクト番号が含まれ、
   前記スケーリング率を制御するパラメータは、前記スケーリング処理するためのデータであり、
   前記スケーリング処理は、前記位置データに応じて設定される前記スケーリング率を制御するパラメータに基づき行なわれ、
   前記回転処理は、前記位置データに応じて設定される前記回転させるためのパラメータに基づき行なわれ、
   前記処理されたオブジェクトの前記オブジェクト空間に配置される位置への配置は、前記位置データに基づき行なわれることを特徴とする画像生成装置。
6. オブジェクト空間内の所与の視点でのゲーム画像を生成するためのコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
   前記オブジェクト空間に配置されるオブジェクトのデータを記憶するとともに、前記オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置に応じて、前記オブジェクトを所与の軸方向でスケーリング処理するためのデータを記憶する手段と、
   データが記憶されている所与のオブジェクトに対し、前記スケーリング処理するためのデータに基づき当該オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置に応じて、前記所与の軸方向でのスケーリング処理を行う手段と、
   前記スケーリング処理が行われたオブジェクトを、当該オブジェクトが前記オブジェクト空間に配置される位置に配置する処理を行う手段と、
   前記配置されたオブジェクトを含むゲーム画像であって、前記オブジェクト空間内の所与の視点でのゲーム画像を生成する手段としてコンピュータを機能させ、
   前記スケーリング処理は、オブジェクトを前記所与の軸方向で拡大、縮小して変形するための処理であるプログラムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。

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