JP4974319B2 - 画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体 - Google Patents
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Description
【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。ガン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、銃などを模して作られたガン型コントローラ（シューティングデバイス）を用いて、画面に映し出される敵キャラクタ（オブジェクト）などの標的オブジェクトをシューティングすることで、敵キャラクタとの間で攻防を繰り返すことができる３次元ゲームを楽しむ。
【０００３】
また、ガン型コントローラに限らず、プレーヤが刀や剣などの武器を操作入力部として用いて、画面上に現れる敵キャラクタと斬り合うことで３次元ゲームを楽しむことも考えることができる。この場合、プレーヤの仮想現実感を向上させるため、画面上の敵キャラクタを相手にリアルに斬り合う動作を入力するための入力インタフェース（入力装置、検出装置）が必要となる。この入力インタフェースは、プレーヤが操作する刀の位置や向き等を検出する必要がある。
【０００４】
このような入力インタフェースを実現する手法として、例えば刀型コントローラの各部にセンサを設けて、センサの検出情報からプレーヤの操作状況として刀の位置や向きを判別することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、この手法では入力インタフェースとしてプレーヤが操作するコントローラのコスト高を招き、重量の点でリアルさに欠けてしまう場合もある。また、検出精度も悪いという問題がある。さらには、検出情報をシステム側に供給するための配線が必要となって操作性が劣化してしまい、敵キャラクタとの間で攻防を楽しむ面白みが半減してしまう可能性もある。
【０００６】
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、コスト高を抑え、精度よくプレーヤの操作状況を検出することができる入力インタフェースを用い、これまでにない多彩な操作による画像表現が可能な画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、画像生成を行う画像生成システムであって、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置又は画面上での位置の変化を求める手段と、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置又は画面上での位置の変化に基づいて変化させる手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、上記手段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、コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記手段としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明は検出装置の検出原理には限定されるものではなく、被検出物を検出した検出装置からの入力情報にも限定されるものではない。
【０００９】
また、所与のパラメータとしては、例えば画面上に表示されるキャラクタに関連付けられたパラメータ（攻撃力、防御力や体力）などの画像若しくは音を変化させるためのパラメータがある。
【００１０】
本発明においては、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、表示部の画面上での位置又は画面上での位置の変化を求めるようにした。したがって、操作者のこれまでにない多彩な被検出物の操作（移動）による操作入力が可能となる。これにより、操作者の多彩な操作入力に対応して、画像や音、若しくは画像又は音を変化させるパラメータを変化させることで、操作者の多彩な操作入力を反映させたエフェクト効果を与えることができ、例えば従来にない仮想現実感の向上を図ることができる。
【００１１】
また本発明は、画像生成を行う画像生成システムであって、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置及び画面上での位置の単位時間当たりの変化量のうち少なくとも１つを求める手段と、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置及び画面上での位置の単位時間当たりの変化量のうちの少なくとも１つに基づいて変化させる手段と、を含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、上記手段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、コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記手段としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、表示部の画面上での位置及び画面上での位置の単位時間当たりの変化量を求めるようにした。したがって、操作者のこれまでにない多彩な被検出物の操作（移動）による操作入力が可能となり、操作入力の速さに応じて画像や音、若しくは例えば画像又は音を変化させるパラメータを変化させることで、従来にないエフェクト効果を与えることができ、例えばより一層の仮想現実感の向上を図ることができる。
【００１３】
また本発明は、画像生成を行う画像生成システムであって、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量及び前記画面上での位置の変化量の絶対値の少なくとも１つを求める手段と、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置、該画面上で位置の単位時間当たりの変化量及び前記画面上での位置の変化量の絶対値のうちの少なくとも１つに基づいて変化させる手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、上記手段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、コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記手段としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、表示部の画面上での位置、画面上での位置の単位時間当たりの変化量及び画面上での位置の変化量の絶対値を求めるようにした。したがって、操作者のこれまでにない多彩な被検出物の操作（移動）による操作入力が可能となり、操作入力の速さや操作入力により特定された位置の移動距離に応じて画像や音、若しくは例えば画像又は音を変化させるパラメータを変化させることで、従来にないエフェクト効果を与えることができ、例えばより一層の仮想現実感の向上を図ることができる。
【００１５】
また本発明は、画像生成を行う画像生成システムであって、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記被検出物の画面方向に対する向きの少なくとも１つを求める手段と、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記被検出物の画面方向に対する向きのうちの少なくとも１つに基づいて変化させる手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、上記手段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、コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記手段としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、表示部の画面上での位置、画面上での位置の単位時間当たりの変化量、画面上での位置の変化量の絶対値及びエリア内の被検出物の画面方向に対する向きを求めるようにした。したがって、操作者のこれまでにない多彩な被検出物の操作（移動）による操作入力が可能となり、操作入力により特定された位置の速さや操作入力により特定された位置の移動距離、操作者が画面に対して被検出物を向ける方向に応じて画像や音、若しくは例えば画像又は音を変化させるパラメータを変化させることで、従来にないエフェクト効果を与えることができ、例えばより一層の仮想現実感の向上を図ることができる。
【００１７】
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は、前記画面上での位置の単位時間当たりの変化量が所与の閾値以上のとき、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、操作者が、操作入力により特定された位置の速さに応じて画像等を変化させようとした場合に、意図しない操作入力を反映させることを防止することができるので、上述した多彩な操作入力により得られた仮想現実感の低下を回避することができる。
【００１９】
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は、前記画面上での位置の変化量の絶対値が所与の閾値以上のとき、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、操作者が、操作入力により特定された位置の移動距離に応じて画像等を変化させようとした場合に、意図しない操作入力を反映させることを防止することができるので、上述した多彩な操作入力により得られた仮想現実感の低下を回避することができる。
【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は、前記検出装置は、所与の間隔を置いて互いに平行な第１及び第２のセンサ面を形成する２組のセンサを含み、前記被検出物が前記第１及び第２のセンサ面を横切る位置を特定し、前記被検出物の画面方向に対する向きは、前記被検出物が前記第１及び第２のセンサ面を横切る第１及び第２の位置に基づいて求められることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、操作入力部に、画面上での位置を特定するための検出センサ等を具備させる必要がなくなるので、操作入力部の部品コストを削減することができる上に、操作入力部としてセンサ面を横切らせることができる物体であれば何でもよく、例えばプレーヤの身体の一部（プレーヤの拳、足、頭など）であってもよい。さらに、操作者にとって操作入力部の操作性を向上させることもできる。
【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は、前記画面上での位置、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記画面上での位置の変化の向きのうちの所与の組み合わせに対応して、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、多彩な操作入力の組み合わせに応じて画像等を変化させることができるので、エフェクトを与えるバリエーションを増加させることができる。
【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は、前記画面上での位置が変化する向きに応じて、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、例えば操作者の操作入力により画面上に表示された物体を斬りつける画像を生成する場合、これまでの操作入力では実現できなかった物体の「目」のように物体を斬ることができる向きと物体を斬ることができない向きとを、効果的に画像表現することができる。したがって、多彩な操作入力を反映しさせた効果的なエフェクトを得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。
【００２８】
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何ら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とは限らない。
【００２９】
また、以下に説明する実施形態では、プレーヤによって操作される刀型コントローラ（広義には、操作入力部、被検出物）の位置等を検出して、画面上に現れる敵キャラクタと斬り合う刀ゲームに適用した場合を例にとり説明するが、本発明はこれに限定されず、種々の画像生成システムに適用することができる。
【００３０】
１． 構成
図１に、本実施形態の画像生成システムを業務用のゲームシステムに適用した場合の外観斜視図を模式的に示す。
【００３１】
このゲームシステム１０では、本実施形態における画像生成システムにより生成された画像が、筐体２０に収められた表示装置（表示部）の画面３０に表示される。画面３０は、所与のエリア内で操作入力部としての刀型コントローラ４０を操作するプレーヤが注視できるように配置されている。以下では、画面３０の横方向をｘ軸、画面３０の縦方向をｙ軸、画面３０に対して垂直な画面の奥行き方向をｚ軸とする。
【００３２】
ゲームシステム１０は、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０を用いて、画面３０に映し出される敵キャラクタ（オブジェクト）と斬り合うゲームを実現する。このゲームシステム１０は、仮想現実感を向上させるため、プレーヤが操作する（例えば、振り回す）刀型コントローラ４０の操作状況をそのまま反映させて、画面３０に映し出される敵キャラクタを斬りつけたり、プレーヤに対して斬りつけようとする敵キャラクタに対して防御を行ったりして、攻防の駆け引きを楽しむことができるようになっている。
【００３３】
そのため、ゲームシステム１０では、所与のエリア内でプレーヤによって操作される刀型コントローラ４０の画面３０での位置を検出し、その検出された位置に基づいてゲームのエフェクト効果（エフェクト画像（広義には、画像）、効果音（広義には、音）、振動、風、光などの各種エフェクト）を与えたり、プレーヤが操作するキャラクタの攻撃力や防御力などの能力値（広義には、エフェクト効果（画像、音、振動など）を変化させるためのパラメータ）を変化させるといったゲーム応答を変化させる処理を行う。
【００３４】
そこで、ゲームシステム１０は、２つのタブレットセンサ（第１及び第２のセンサ）により形成される互いに平行な２つのセンサ面（広義には、エリア）を用いて、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０の位置や向き等を検出する検出装置（入力装置）を備えている。
【００３５】
この検出装置は、第１及び第２のセンサ５０、６０を含む。第１のセンサ５０は、１組のセンサにより第１のセンサ面５２を形成する。第１のセンサ面５２の各位置は、画面３０の各位置に１対１で対応付けられている。第２のセンサ６０は、１組のセンサにより第２のセンサ面６２を形成する。第２のセンサ面６２の各位置は、画面３０の各位置に１対１で対応付けられている。第１及び第２のセンサ面６２は、所与の間隔ｄを置いて形成される。
【００３６】
第１のセンサ５０は、プレーヤによって操作される刀型コントローラ（広義には、被検出物）４０が第１のセンサ面５２を横切る第１の位置を特定することができる。また、第２のセンサ６０は、この刀型コントローラ（広義には、被検出物）４０が第２のセンサ面６２を横切る第２の位置を特定することができる。
【００３７】
本実施形態における画像生成システムは、第１及び第２のセンサ５０、６０によって特定された刀型コントローラ４０の第１及び第２のセンサ面５２、６２における第１及び第２の位置（或いは、第１及び第２の位置を特定するための情報。広義には、検出装置からの入力情報）に基づいて、第１及び第２のセンサ面における刀型コントローラの位置に対応する画面３０上での位置を特定する。そして、この特定された画面３０上での位置に基づき、プレーヤに種々のエフェクト効果を与える処理等を行う。
【００３８】
こうすることで、本実施形態における画像生成システムでは、プレーヤが刀型コントローラ４０を振った位置（画面３０上での位置）や、振る速さ（広義には、単位時間当たりの位置の変化量）、振り幅（広義には、位置の変化量の絶対値）、振る向き（広義には、位置が変化する向き）或いは第１及び第２のセンサ面における刀型コントローラ４０の画面方向に対する向き等に応じて、刀（剣）を用いたゲームとしてプレーヤが仮想現実感を向上させるようなエフェクト効果を適切に与えることができるようになる。
【００３９】
このように、第１及び第２のセンサ５０、６０により第１及び第２のセンサ面５２、６２を横切る第１及び第２の位置を、画面３０上での位置に対応付けることができるため、プレーヤによって操作される刀型コントローラ４０の各部にセンサを設ける必要がなくなる。したがって、プレーヤが操作する操作入力部としては、刀型コントローラに限定されるものではなく、センサ面を横切らせることができる物体であれば何でもよく、例えばプレーヤの身体の一部（プレーヤの拳、足、頭など）であってもよい。
【００４０】
すなわち、このようなセンサを用いることで、操作入力部の低コスト化が可能となるばかりでなく、操作入力部からの検出情報を筐体２０に伝送するための配線を不要とすることができる。さらに、センサ面で特定した位置と画面３０上での位置を精度よく特定することができる。
【００４１】
図２に、本実施形態における画像生成システムのブロック図の一例を示す。
【００４２】
なお図２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と入力情報受付部１６２と記憶部１７０、或いは処理部１００と入力情報受付部１６２と記憶部１７０と情報記憶媒体１８０を含めばよく）、それ以外のブロック（例えば、操作部１６０、表示部１９０、音出力部１９２、携帯型情報記憶装置１９４、通信部１９６）については、任意の構成要素とすることができる。
【００４３】
ここで処理部１００は、システム全体の制御、システム内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処理、画像処理、又は音処理などの各種の処理を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、所与のプログラム（ゲームプログラム）により実現できる。
【００４４】
操作部１６０は、プレーヤがゲームの設定などを行う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、筐体などのハードウェアにより実現できる。
【００４５】
入力情報受付部１６２は、プレーヤが操作する操作部１６０とは別の刀型コントローラ等の操作入力部の操作状況を検出するための検出装置からの入力情報を受け付けるものであり、その機能はＡＳＩＣなどのハードウェアや、所与のプログラムにより実現できる。例えば図１に示す検出装置が接続される場合、入力情報として第１及び第２のセンサ５０、６０によって検出された第１及び第２のセンサ面５２、６２における第１及び第２の位置の座標（或いは、第１及び第２の位置の座標を特定するための情報）を受け付ける。
【００４６】
記憶部１７０は、処理部１００や通信部１９６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。
【００４７】
情報記憶媒体（コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータなどの情報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（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に格納される情報に基づいて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。すなわち、情報記憶媒体１８０には、本発明（本実施形態）の手段（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行するための情報（プログラム或いはデータ）が格納される。
【００４８】
なお、情報記憶媒体１８０に格納される情報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶部１７０に転送されることになる。また情報記憶媒体１８０に記憶される情報は、本実施形態の処理を行うためのプログラムコード、画像データ、音データ、表示物の形状データ、テーブルデータ、リストデータ、本実施形態の処理を指示するたえの情報、その指示に従って処理を行うための情報等の少なくとも１つを含むものである。
【００４９】
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。
【００５０】
音出力部１９２は、本実施形態により生成された音を出力するものであり、その機能は、スピーカなどのハードウェアにより実現できる。
【００５１】
携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの個人データやセーブデータなどが記憶されるものであり、この携帯型情報記憶装置１９４としては、メモリカードや携帯型ゲーム装置などを考えることができる。
【００５２】
通信部１９６は、外部（例えばホスト装置や他の画像生成システム）との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ、或いは通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００５３】
なお本発明（本実施形態）の手段を実行するためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サーバ）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部１９６を介して情報記憶媒体１８０に配信するようにしてもよい。このようなホスト装置（サーバ）の情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。
【００５４】
処理部（プロセッサ）１００は、操作部１６０又は入力情報受付部１６２からの操作データ又は入力情報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１７０内の主記憶部をワーク領域として各種の処理を行う。
【００５５】
ここで、処理部１００が行うゲーム処理としては、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、プレーヤが操作するキャラクタに付与された攻撃力や防御力といった各種パラメータ（広義には、エフェクト画像を変化させるための各種パラメータ）をゲームの進行に応じて更新する処理、選択画面の設定処理、オブジェクト（１又は複数のプリミティブ面）の位置や回転角度（Ｘ、Ｙ又はＺ軸回りの回転角度）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処理などを考えることができる。
【００５６】
処理部１００は、位置演算部１１０、パラメータ設定部１３０、画像生成部１４０、音生成部１５０を含む。なお、処理部１００に、これらの全ての機能ブロック１１０〜１５０を含ませる必要はなく、一部の機能ブロックを省略する構成にしてもよい。
【００５７】
ここで位置演算部１１０は、入力情報受付部１６２によって受け付けられた検出装置からの入力情報に基づいて、表示部１９０の画面上での位置等を求める処理を行う。より具体的には、位置演算部１１０は、検出装置で検出された被検出物（図１では、刀型コントローラ４０）の第１及び第２のセンサ面における第１及び第２の位置の座標に基づいて、第１及び第２のセンサ面と対応付けられている表示部１９０の画面上での位置を求める。さらに、位置演算部１１０は、求められた画面上での位置の単位時間当たりの変化量（絶対値）、画面上での位置の変化量（絶対値）、画面上での位置の変化する向き、第１及び第２のセンサ面における被検出物の画面方向に対する向きを求める。
【００５８】
パラメータ設定部１３０は、位置演算部１１０によって求められた画面３０上での位置等に基づいて行われるゲーム処理の結果を反映して、エフェクト画像を変化させるためのパラメータを更新する処理を行う。より具体的には、パラメータ設定部１３０は、例えばプレーヤが操作するキャラクタに付与される体力値や攻撃力、防御力といったパラメータを更新し、その結果としてエフェクト画像や効果音を変化させる。
【００５９】
画像生成部１４０は、ゲーム処理結果等に基づいて、オブジェクト空間内において所与の視点（仮想カメラ）から見える画像を生成し、表示部１９０に出力する。
【００６０】
より具体的には、画像生成部１４０では、まず座標変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算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（頂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値等を含むデータ）が作成される。
【００６１】
そして、画像生成部１４０は、この描画データに基づいて、ジオメトリ処理後のオブジェクト（１又は複数のプリミティブ面）の画像を、記憶部１７０内の描画領域（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領域）に描画する。この際、画像生成部１４０は、テクスチャをオブジェクトにマッピング処理等も行う。
【００６２】
本実施形態における画像生成部１４０は、さらに位置演算部１１０によって求められた第１及び第２のセンサ面における被検出物の位置に対応する画面３０上での位置等に基づいて、エフェクトとしての画像を生成する処理を行う。すなわち、より効果的なエフェクト画像を生成して画面３０に表示させることにより、操作入力部としての刀型コントローラ４０を駆使して画面３０に映し出される敵キャラクタと攻防を繰り返すプレーヤの仮想現実感を向上させる。
【００６３】
音生成部１５０は、ゲーム処理結果等に基づいて、各種の音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声などの音を生成し、音出力部１９２に出力する。
【００６４】
本実施形態における音生成部１５０は、さらに位置演算部１１０によって求められた画面３０上での位置等に基づいて、エフェクトとしての音を生成する処理を行う。すなわち、より効果的なエフェクト音を生成して出力させることにより、操作入力部としての刀型コントローラ４０を駆使して画面３０に映し出される敵キャラクタと攻防を繰り返すプレーヤの仮想現実感を向上させる。
【００６５】
なお、本実施形態の画像生成システムを適用したゲームシステムについては、１人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。
【００６６】
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。
【００６７】
２． 本実施形態の特徴
本実施形態における画像生成システムは、図１に示した検出装置により形成されたセンサ面における操作入力部（被検出物）の位置から、表示部の画面上での位置を求め、その位置又はその位置から求められる位置の変化に基づいて、画像生成を行うことを特徴としている。
【００６８】
まず、本実施形態における画像生成システムにおいて、プレーヤによって操作される操作入力部の位置等を検出する原理について説明する。
【００６９】
２．１ 操作入力部の位置の検出
本実施形態では、画像生成システムが生成する画像を表示する画面上の各位置と、上述した検出装置により形成されるセンサ面上の各位置とを１対１に対応付けている。したがって、操作入力部がセンサ面上を横切る位置が検出できれば、操作入力部の画面上での位置を容易に特定することができる。
【００７０】
図３（Ａ）、（Ｂ）に、上述した検出装置により形成されるセンサ面における操作入力部の位置の検出原理について説明するための図を示す。
【００７１】
ここでは、第１のセンサ５０による第１の位置の検出原理ついてのみ説明するが、第２のセンサ６０による第２の位置の検出原理についても同様である。
【００７２】
第１のセンサ５０は、図３（Ａ）に示すように、第１のセンサ面形成枠２００内に、２次元の第１のセンサ面５２を形成する。第１のセンサ面形成枠２００の第１の辺ＳＤ１の両角部には、１組のセンサＳ１、Ｓ２が設けられている。
【００７３】
センサＳ１は、発光部と受光部とを有している。発光部は、角度θが０度〜９０度の間で赤外線を出力し、その戻り光を受光部で受光するようになっている。そのため、第１のセンサ面形成枠２００の各辺ＳＤ１〜ＳＤ４には、反射板を配置し、センサの発光部からの赤外線を受光部に反射させるようにしている。
【００７４】
センサＳ２も、センサＳ１と同様に発光部と受光部とを有し、角度θが０度〜９０度の間で自ら発光した赤外線の戻り光を受光する。
【００７５】
このようなセンサＳ１、Ｓ２は、角度θが０度となる方向が、互いに逆方向になるように設けられている。こうすることで、センサＳ１、Ｓ２により２次元平面の第１のセンサ面５２が第１のセンサ面形成枠２００内に形成される。
【００７６】
センサＳ１によって角度θが０度〜９０度の間で受光された結果は、第１のセンサ５０において結像ＩＭ１として得られる。センサＳ２によって角度θが０度〜９０度の間で受光された結果は、第１のセンサ５０において結像ＩＭ２として得られる。
【００７７】
結像ＩＭ１、ＩＭ２では、プレーヤによって操作される操作入力部が被検出物として第１のセンサ面５２を横切ると、被検出物により発光した赤外線が遮られない部分は各辺に設けられた反射板により反射して受光部で受光されるが、被検出物により発光した赤外線が遮られる部分は各辺に設けられた反射板により反射されることがない。したがって、結像ＩＭ１、ＩＭ２では、被検出物の部分のみが影となって表現される。すなわち、結像ＩＭ１、ＩＭ２において、影となった部分を、角度θ１、θ２として判別することができる。
【００７８】
なお、第１のセンサ面形成枠２００の各辺に反射板を設けずに、操作入力部の方に反射板を設けるようにしてもよい。この場合、結像ＩＭ１、ＩＭ２では、被検出物として操作入力部が第１のセンサ面５２を横切ると、被検出物に遮られない部分が影となって表現されるので、結像ＩＭ１、ＩＭ２において、影とならない部分を、角度θ１、θ２として判別することができる。
【００７９】
センサＳ１、Ｓ２の位置が固定されているため、角度θ１、θ２から操作入力部が第１のセンサ面５２を横切る位置をＰ（ｘ，ｙ）を特定することができる。
【００８０】
ここで、図３（Ｂ）に示すように第１のセンサ面形成枠２００の第１の辺ＳＤ１の中点を原点Ｏ（０，０）とし、第１の辺ＳＤ１の長さを２×Ｌとし、センサＳ１、Ｓ２の座標をそれぞれ（−Ｌ，０）、（Ｌ，０）とする。この場合、Ｐの座標（ｘ，ｙ）は（１）式、（２）式より求めることができる。
【００８１】
ｔａｎθ１＝ｙ／（ｘ＋Ｌ） ・・・（１）
ｔａｎθ２＝ｙ／（Ｌ−ｘ） ・・・（２）
以上より、操作入力部が第１のセンサ面５２を横切る位置Ｐの座標を特定することができる。同様に、操作入力部が第２のセンサ面６２を横切る位置も特定することができる。
【００８２】
したがって、第１のセンサ面形成枠２００内に形成される第１のセンサ面５２の各位置と、本実施形態において生成される画像が表示される画面の各位置とを１対１に対応付けておくことで、本実施形態における画像生成システムは操作入力部が第１のセンサ面５２を横切る位置に対応した画面上での位置を容易に特定することができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、第１及び第２のセンサ５０、６０により、第１及び第２のセンサ面５２、６２における第１及び第２の位置を特定し、その位置を入力情報として画像生成システムに供給するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１及び第２のセンサ５０、６０における結像ＩＭ１、ＩＭ２から求められる角度θ１、θ２を入力情報として画像生成システムに供給し、画像生成システムにおいて、上述したように第１及び第２のセンサ面５２、６２における位置を求めた後、画面上での位置を特定するようにしてもよい。
【００８４】
また、操作入力部の画面上での位置の特定は、上述した１つのセンサ面のみで可能となるため、第１及び第２のセンサ面５２、６２のいずれかの検出された位置を代表値として用いることができる。本実施形態では、第１のセンサ面５２における位置を代表値として用いる。
【００８５】
２．２ 操作入力部が移動する速さの検出
図４に、本実施形態において、上述した検出装置により形成されるセンサ面における操作入力部が移動する速さの検出原理について説明するための図を示す。
【００８６】
本実施形態では、リアルタイムに画像を生成し、例えば所与のフレーム周期（例えば、１／６０秒、１／３０秒）で画像を生成する。したがって、このフレーム周期を単位時間とすることで、所与のフレームｆ１において求められた第１のセンサ面５２における位置Ｐf1（ｘ１，ｙ１）と、次のフレームｆ２（＝ｆ１＋１）において求められた第１のセンサ面５２におけるＰf2（ｘ２，ｙ２）の変化量を求めることで、第１のセンサ面５２における単位時間当たりの変化量を求めることができる。
【００８７】
この単位時間当たりの変化量を、操作入力部が移動する速さ（例えば、刀型コントローラの振る速さ）とすることができる。
【００８８】
また、第１のセンサ面５２における位置Ｐf1（ｘ１，ｙ１）から、次のフレームｆ２（＝ｆ１＋１）において求められた第１のセンサ面５２におけるＰf2（ｘ２，ｙ２）の変化する向きを求めることで、操作入力部が移動する向き（例えば、刀型コントローラの振る向き）とすることができる。
【００８９】
さらに、第１のセンサ面５２における位置Ｐf1（ｘ１，ｙ１）から、次のフレーム（ｆ１＋１）において求められた第１のセンサ面５２におけるＰf2（ｘ２，ｙ２）の変化する量の絶対値を求めることで、操作入力部の移動距離（例えば、刀型コントローラの振り幅）とすることができる。
【００９０】
また、操作入力部の移動する速さ、向き及び距離は、上述した１つのセンサ面のみで可能となるため、第１及び第２のセンサ面５２、６２のいずれかのみを用いて求めるようにしてもよい。第１及び第２のセンサ面５２、６２を用いる場合は、いずれかのセンサ面で求められた値を代表値として用いることができる。本実施形態では、第１のセンサ面５２における値を代表値として用いる。
【００９１】
２．３ 操作入力部の画面に対する向きの検出
図５（Ａ）、（Ｂ）に、上述した検出装置による操作入力部の画面に対する向きの検出原理について説明するための図を示す。
【００９２】
図５（Ａ）に示すように、検出装置の２つのタブレットセンサにより、間隔ｄをおいて第１及び第２のセンサ面５２、６２が形成される。ここで、プレーヤによって操作される操作入力部が、第１のセンサ面５２を横切る位置をＰS1、第２のセンサ面６２を横切る位置をＰS2とする。
【００９３】
このとき、操作入力部の画面に対する向きは、第１のセンサ面５２を横切る位置をＰS1と第２のセンサ面６２を横切る位置をＰS2とを結ぶ線が、第１又は第２のセンサ面５２、６２となす角となる。
【００９４】
すなわち、第１のセンサ面５２を横切る位置ＰS1（ｘｓ１，ｙｓ１）、第２のセンサ面６２を横切る位置ＰS2（ｘｓ２，ｙｓ２）とすると、図５（Ｂ）に示すように、操作入力部の画面に対する向きφのｘ成分をφｘ、ｙ成分をφｙは、次の（３）式、（４）式により求められる。
【００９５】
ｔａｎφｘ＝（ｘｓ１−ｘｓ２）／ｄ ・・・（３）
ｔａｎφｙ＝（ｙｓ１−ｙｓ２）／ｄ ・・・（４）
このように、センサ面における操作入力部が横切る位置が特定できれば、第１及び第２のセンサ面における位置から、操作入力部の画面に対する向きを容易に求めることができるようになる。
【００９６】
２．４ 応用例
このような検出装置からの入力情報に基づいて、プレーヤによって操作される操作入力部の画面上での位置等を特定することができる画像生成システムを適用した刀ゲームによれば、プレーヤの仮想現実感をより向上させるために、次に述べるような適用が可能となる。
【００９７】
２．４．１ 刀の振る速さに応じた攻撃力
図６（Ａ）、（Ｂ）に、操作入力部としての刀型コントローラ４０の振る速度に応じて、攻撃力が変化する例を模式的に示す。
【００９８】
すなわち、上述した検出装置からの入力情報に基づいて、本実施形態における画像生成システムでは、刀型コントローラ４０の振る速度を得ることができるので、振る速度に応じてプレーヤが操作するキャラクタの攻撃力（広義には、パラメータ）を変化させることができる。
【００９９】
オブジェクト空間において、仮想的なプレーヤの位置から所与の範囲内に敵キャラクタ（オブジェクト）が存在する場合に、プレーヤが刀型コントローラ４０を振ると、第１及び第２のセンサ面における刀型コントローラ４０の位置に対応して求められた画面上での位置に基づいてダメージを与える（敵キャラクタの生命力（体力）を小さくする）処理を行う。特に、求められた画面上での位置の軌跡上に敵キャラクタ（オブジェクト）の一部が存在することを条件に、ダメージを与えるようにすることもできる。
【０１００】
このとき、プレーヤは、実物の刀を振るように自由に刀型コントローラ４０を振ることができるので、ゲーム処理において、図６（Ａ）に示すように振る速度が遅い場合は攻撃力をアップさせず、図６（Ｂ）に示すように振る速度が速い場合には攻撃力をアップさせるようにしてもよい。こうすることで、画面３０に映し出される敵キャラクタに対して与えるダメージの大きさが変わり、刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１０１】
また、敵キャラクタに与えたダメージを与えた場合に、ダメージに応じた刀の斬り跡オブジェクトを表示させるとき、その刀の斬り跡オブジェクトの大きさを、与えたダメージ（若しくは攻撃力）に応じて変化させるようにしてもよい。例えば、刀型コントローラ４０の振る速度が遅い場合は、図７（Ａ）に示すように敵に小さなダメージを与えたことを示す斬り跡オブジェクトＯＢＪ１を表示させたり、刀型コントローラ４０の振る速度が速い場合は、図７（Ｂ）に示すように敵に大きなダメージを与えたことを示す斬り跡オブジェクトＯＢＪ２を表示させたりすることができる。特に、プレーヤが刀型コントローラ４０を振る向きを判別することができるので、その向きに応じて刀の斬り跡オブジェクトを、敵キャラクタに重ねて表示させるようにしてもよい。
【０１０２】
さらに、刀型コントローラ４０を振る速度の大きさに応じて、刀が風を切る効果音を変化させて出力させるようにしてもよい。
【０１０３】
このように、刀型コントローラ４０を振る速度の大きさに応じて、エフェクト画像や効果音、プレーヤが操作するキャラクタの攻撃力などのパラメータ（広義には、エフェクト画像を変化させるためのパラメータ）を変化させることによりプレーヤに与えるエフェクトを変化させることで、プレーヤの刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１０４】
なお、プレーヤが刀型コントローラ４０を振る速度に対して所与の閾値を設けるようにしてもよい。すなわち、プレーヤが所与の閾値以上の速度で、刀型コントローラ４０を振ったときに、敵キャラクタに対する攻撃と判別させる。こうすることで、プレーヤが敵キャラクタを攻撃する意図なく刀型コントローラ４０をゆっくり動かした場合に、敵キャラクタを斬りつけてしまうといった事態を回避することができる。こうすることで、刀型コントローラ４０を閾値以上の速い速度で振ったとき、敵キャラクタに対する攻撃と判別されるので、ゲームの仮想現実感を損なうことがない。
【０１０５】
２．４．２ 刀の振り幅に応じた攻撃力
図８（Ａ）、（Ｂ）に、操作入力部としての刀型コントローラ４０の振り幅に応じて、攻撃力が変化する例を模式的に示す。
【０１０６】
すなわち、上述した検出装置からの入力情報に基づいて、本実施形態における画像生成システムでは、刀型コントローラ４０の振り幅を得ることができるので、振り幅に応じてプレーヤが操作するキャラクタの攻撃力（広義には、パラメータ）を変化させるようにしてもよい。
【０１０７】
したがって、上述した刀型コントローラ４０を振る速度及びその振り幅の少なくとも１つに応じて、エフェクト画像、効果音又はプレーヤが操作するキャラクタの攻撃力（広義には、パラメータ）を変化させるようにしてもよい。
【０１０８】
オブジェクト空間において、仮想的なプレーヤの位置から所与の範囲内に敵キャラクタ（オブジェクト）が存在する場合に、プレーヤが刀型コントローラ４０を振ると、求められた画面上での位置に基づいてダメージを与える（敵キャラクタの生命力（体力）を小さくする）処理を行う。
【０１０９】
このとき、プレーヤは、実物の刀を振るように自由に刀型コントローラ４０を振ることができるので、ゲーム処理において、図８（Ａ）に示すように振り幅が小さい場合は攻撃力をアップさせず、図８（Ｂ）に示すように振り幅が大きい場合には攻撃力をアップさせるようにしてもよい。こうすることで、画面３０に映し出される敵キャラクタに対して与えるダメージの大きさが変わり、刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１１０】
また、敵キャラクタに与えたダメージを与えた場合に、ダメージに応じた刀の斬り跡オブジェクトを表示させるとき、その刀の斬り跡オブジェクトの大きさを、与えたダメージ（若しくは攻撃力）に応じて変化させるようにしてもよい。例えば、刀型コントローラ４０の振り幅が小さい場合は、図９（Ａ）に示すように敵に小さなダメージを与えたことを示す斬り跡オブジェクトＯＢＪ３を表示させたり、刀型コントローラ４０の振り幅が大きい場合は、図９（Ｂ）に示すように敵に大きなダメージを与えたことを示す斬り跡オブジェクトＯＢＪ４を表示させたりすることができる。特に、プレーヤが刀型コントローラ４０を振る向きを判別することができるので、その向きに応じて刀の斬り跡オブジェクトを、敵キャラクタに重ねて表示させるようにしてもよい。
【０１１１】
さらに、刀型コントローラ４０を振り幅に応じて、刀が風を切る効果音を変化させて出力させるようにしてもよい。
【０１１２】
このように、刀型コントローラ４０の振り幅に応じて、エフェクト画像や効果音、プレーヤが操作するキャラクタの攻撃力などのパラメータ（広義には、エフェクト画像を変化させるためのパラメータ）を変化させることによりプレーヤに与えるエフェクトを変化させることで、プレーヤの刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１１３】
なお、プレーヤによる刀型コントローラ４０の振り幅に対して所与の閾値を設けるようにしてもよい。すなわち、プレーヤが所与の閾値以上の振り幅で、刀型コントローラ４０を振ったときに、敵キャラクタに対する攻撃と判別させる。こうすることで、プレーヤによる刀型コントローラ４０を振り幅が小さい場合に、敵キャラクタに対する攻撃と判別されてしまうことがなくなる。また、上述したように刀型コントローラ４０の振る速度のみで判別してしまうと、プレーヤは単純に刀型コントローラ４０を細かく振るだけで、敵キャラクタを倒せてしまうことになるため、ゲームとしての面白みに欠けてしまうことにもなる。したがって、刀型コントローラ４０を閾値以上の振り幅のときに敵キャラクタに対する攻撃と判別することで、ゲームの仮想現実感を損なうことがなくなる。
【０１１４】
２．４．３ 刀の画面に対する向きに応じた攻撃及び防御
上述したように画面に映し出される敵キャラクタに対して、プレーヤが攻撃だけを行うゲームは、刀型コントローラ４０を単に振り回しておくだけで敵キャラクタを次々と倒させることになる。また、敵キャラクタもプレーヤに対して攻撃を次々と仕掛けてくるため、いつかはプレーヤの体力値が０になってゲームが終了してしまうことになる。したがって、このようなゲームは、ゲーム性は低下してしまい、プレーヤに飽きられてしまう。
【０１１５】
そのため、プレーヤが敵キャラクタからの攻撃に対する防御ができるようにすることが望ましい。こうすることで、敵キャラクタからの攻撃を防御した際に、敵キャラクタの動作に隙を与え、その間に攻撃に転じて当該敵キャラクタを倒すといった攻撃や防御の駆け引きを楽しむことができ、刀ゲームとしての仮想現実感を大幅に向上させることにもなる。
【０１１６】
そのため本実施形態における画像生成システムでは、刀型コントローラ４０の画面に対する向きを判別することで、プレーヤは敵キャラクタに対する攻撃の態勢と、敵キャラクタの攻撃に対する防御の態勢とを切り替えることができるようにしている。そして、敵キャラクタに対する攻撃態勢の場合に、上述した刀型コントローラ４０を振る速度やその振り幅に応じて、攻撃力を変化させるようにしてもよい。
【０１１７】
図１０（Ａ）、（Ｂ）に、操作入力部としての刀型コントローラ４０の画面３０に対する向きに応じて、攻撃又は防御の態勢が変化する例を模式的に示す。
【０１１８】
すなわち、上述した検出装置からの入力情報に基づいて、本実施形態における画像生成システムでは、刀型コントローラ４０の画面３０に対する向きを得ることができるので、その向きに応じてプレーヤが敵キャラクタに攻撃を加えたり、敵キャラクタの攻撃に対してプレーヤがキャラクタの防御力（広義には、パラメータ）を変化させることができる。
【０１１９】
例えば図１０（Ａ）に示すように、プレーヤが刀型コントローラ４０を画面に対して立てた場合に攻撃態勢とし、例えば図１０（Ｂ）に示すように、プレーヤが刀型コントローラ４０を画面に対して寝かせた場合に防御態勢とする。こうすることで、攻撃態勢において、上述したように振る速度や振り幅に応じた多様な攻撃が可能となる（逆に、画面３０に対して刀型コントローラ４０を寝かせた状態の場合には、上述したように振る速度や振り幅に応じた多様な攻撃が不可能となる）。
【０１２０】
このように、刀型コントローラ４０の画面３０に対する向きに応じて、プレーヤの攻撃態勢と防御態勢とを切り替えるようにすることで、敵キャラクタとの攻防の駆け引きを楽しむことができ、プレーヤの刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１２１】
また、本実施形態では、上述したように敵キャラクタから攻撃された場合、当該敵キャラクタの攻撃を防御することができる。この場合、敵キャラクタの刀と、プレーヤが操作する刀型コントローラの画面上での位置等が所与の関係を満たしたことを条件に、プレーヤが攻撃を仕掛けてきた敵キャラクタをはじき返すようになっている。こうすることで、プレーヤは、防御から一転して、はじき返されて攻撃がひるんだ当該敵キャラクタに対する攻撃を開始することができる。
【０１２２】
図１１に、このような敵キャラクタの攻撃をはじき返すための、敵キャラクタの刀と、プレーヤが操作する刀型コントローラが所与の関係を模式的に示す。
【０１２３】
ここでは、奥行き方向ｚの画面３０に、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０がオブジェクト画像として映し出されているものとする。本実施形態における画像生成システムを適用したゲームシステムでは、この画面３０に映し出される敵キャラクタの刀オブジェクト２５０に対して、プレーヤが操作入力部としての刀型コントローラ４０の向きをどのように置くかを判別することにより、敵キャラクタの攻撃をはじき返すか否かを決定する。
【０１２４】
なお、画面３０の奥行き方向ｚと同一方向をｄｚ、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０の向きをｄｅ、刀オブジェクト２５０の移動方向をＶｅ、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０の向きをｄｐ、刀型コントローラ４０の移動方向をＶｐとする。
【０１２５】
図１２に、プレーヤの操作により、敵キャラクタの攻撃をはじき返すか否かを判別する処理のフローチャートの一例を示す。
【０１２６】
まず図１０（Ｂ）に示すように、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０が画面３０に対して寝ているか否かを判別し、寝ていると判別されたときプレーヤが敵キャラクタの攻撃に対する防御態勢に入る。
【０１２７】
このとき、刀型コントローラ４０の向きｄｐが、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０の向きｄｅと直交するか否かを判別する（ステップＳ１０）。ここで、ｄｐとｄｅのなす角は、所与の範囲内でほぼ直交か否かを判別することが望ましい。
【０１２８】
ｄｐとｄｅのなす角が（ほぼ）直交すると判別されたとき（ステップＳ１０：Ｙ）、刀型コントローラ４０の移動方向Ｖｐと刀オブジェクト２５０の移動方向Ｖｅが平行か否かを判別する（ステップＳ１１）。ここで、ＶｐとＶｅは、所与の範囲内でほぼ平行か否かを判別することが望ましい。
【０１２９】
ＶｐとＶｅが（ほぼ）平行であると判別されたとき（ステップＳ１１：Ｙ）、ＶｐとＶｅの内積が負、すなわち刀型コントローラ４０の移動方向と刀オブジェクト２５０の移動方向とが互い逆方向であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。これにより、プレーヤが、刀型コントローラ４０で、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０を押し返したか否かを判別することができる。
【０１３０】
ＶｐとＶｅの内積が負のとき（ステップＳ１１：Ｙ）、すなわちプレーヤが、刀型コントローラ４０で、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０を押し返したと判別したとき、プレーヤが操作するキャラクタは敵キャラクタの攻撃を受けることなく（プレーヤが操作するキャラクタの体力値は減算されることなく）、敵キャラクタをはじき返す処理を行う（ステップＳ１３）。すなわち、例えば図１３（Ａ）に示すように敵キャラクタ２７０が、プレーヤが操作するキャラクタに対して攻撃を仕掛けたとき、上述した条件を満たして敵キャラクタをはじき返す処理を行う場合、例えば図１３（Ｂ）に示すように敵キャラクタをはじき返す画像を表示させる処理を行う。このとき、敵キャラクタは、態勢を整えるまで攻撃及び防御できず、プレーヤはこの隙を突いて敵キャラクタに対して反撃するといった攻防の駆け引きを実現させることができる。
【０１３１】
なお、ステップＳ１０においてｄｐとｄｅが（ほぼ）直交しないと判別されたとき（ステップＳ１０：Ｎ）、ステップＳ１１でＶｐとＶｅが（ほぼ）平行ではないと判別されたとき（ステップＳ１１：Ｎ）、或いはステップＳ１２でＶｐとＶｅの内積が負ではないとき（ステップＳ１２：Ｎ）、プレーヤのキャラクタは通常の防御態勢となる（ステップＳ１４）。すなわち、敵キャラクタの攻撃に対して、プレーヤが操作するキャラクタの体力値を減算することなく、若しくは割り引いて減算する。
【０１３２】
このように、刀型コントローラ４０の画面３０に対する向きに応じて、プレーヤの攻撃態勢と防御態勢とを切り替える。
【０１３３】
２．４．４ 特殊技
上述したように、図１に示すような検出装置において検出されるプレーヤによる刀型コントローラの操作状況は、画面３０上での位置、振る速度、向き及び振り幅として得ることができる。したがって、これらの少なくとも１つ以上を組み合わせて、通常の攻撃時における攻撃力を格段にアップさせた特殊技（必殺技）により、敵キャラクタを攻撃できるようにしてもよい。
【０１３４】
図１４（Ａ）、（Ｂ）に、プレーヤが必殺技を出すための操作パターンの一例を示す。
【０１３５】
例えば、図１４（Ａ）に示すように、プレーヤが刀型コントローラ４０を画面３０上での位置で所与の一定の動きＭＯＶ１〜ＭＯＶ３をさせた後に、斬る動作をすると、所与の一定の動きに関連付けられた特殊技ＳＰ１で攻撃できるようにすることができる。
【０１３６】
より具体的には、特殊技それぞれに対応してあらかじめ画面上での位置とその変化のパターンを登録した図１５に示すようなテーブルを用意しておく。そして、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０の位置、移動する向き、速さ及び振り幅の少なくとも１又は２つ以上の組み合わせによって決められる動作パターンが、テーブルに登録された動作パターンと一致したとき、その動作パターンに関連付けられた特殊技を出すようにする。
【０１３７】
或いは、図１４（Ｂ）に示すように、プレーヤが刀型コントローラ４０を画面３０上での位置で、一定の順序ＭＯＶ４〜ＭＯＶ６で斬った後に、斬る動作をすると、一定の順序に関連付けられた特殊技ＳＰ２で攻撃できるようにすることができる。
【０１３８】
この場合も、特殊技それぞれに対応してあらかじめ画面上での位置とその変化のパターンを登録した図１５に示すようなテーブルを用意しておき、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０の位置、移動する向き、速さ及び振り幅の少なくとも１又は２つ以上の組み合わせによって決められる動作パターンが、テーブルに登録された動作パターンと一致したとき、その動作パターンに関連付けられた特殊技を出すようにする。
【０１３９】
２．４．５ その他
さらに本実施形態において、プレーヤによる刀型コントローラの操作状況を、画面３０上での位置、振る速度、向き及び振り幅として得ることができるため、例えば敵キャラクタに弱点を設定しておき、プレーヤが操作される刀型コントローラの画面上での位置が変化する際に、当該弱点の位置を通過したことを条件に、プレーヤが操作するキャラクタの攻撃力をアップさせ、敵キャラクタに多大なダメージを与えるようにしてもよい。
【０１４０】
或いは、プレーヤが斬ろうとする対象物に「目」を持たせるようにしてもよい。より具体的には、プレーヤによって操作される刀型コントローラの画面上での位置が変化する軌跡の向きを判別し、この向きに応じて当該対象物が斬れたり、斬れなかったりするようにしてもよい。
【０１４１】
このように、プレーヤによる刀型コントローラの操作状況を、画面３０上での位置、振る速度、向き及び振り幅として得ることができることで、これまでにない多彩な操作で、より仮想現実感を向上させたゲーム画像若しくはゲームエフェクトを提供することができるようになる。
【０１４２】
３． 本実施形態の処理例
次に、本実施形態の処理の詳細例について、図１６及び図１７を用いて説明する。
【０１４３】
ここで、以下のように定義する。
【０１４４】
Ｖｓｕｍ：刀型コントローラの画面上で移動した長さ（振り幅）
Ｖベクトル：刀型コントローラの１フレーム当たりの移動量（変化量）
ｆ：初期化判定フラグ
ｐ１ベクトル：図１に示した検出装置の第１のセンサ面において検出された刀型コントローラの位置
ｐ２ベクトル：図１に示した検出装置の第２のセンサ面において検出された刀型コントローラの位置
（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）：刀型コントローラの画面上での向きのｘ成分、ｙ成分、ｚ成分（ただし、ｄｚは画面の奥行き方向）
ｐ´ベクトル：図１に示した検出装置の第１のセンサ面における１フレーム前の位置
ｐｏｗ：刀型コントローラの攻撃力若しくはプレーヤが操作するキャラクタの攻撃力
ｑベクトル：敵キャラクタの弱点の位置
ｒ：敵キャラクタの弱点の大きさ（定数）
Ｗ：刀型コントローラを振る速度の閾値（定数）
Ｌ：刀型コントローラの振り幅の閾値（定数）
まず、処理部１００において、刀型コントローラの振り幅（画面上での移動距離）Ｖｓｕｍを０に、刀型コントローラの１フレーム当たりの変化量Ｖベクトルを０ベクトルに、初期化判定フラグｆを０に、それぞれ初期化する（ステップＳ２０）。
【０１４５】
続いて、入力情報受付部１６２において、検出装置の第１及び第２のセンサ面における刀型コントローラの位置ｐ１ベクトル及びｐ２ベクトルを受け付ける（ステップＳ２１）。
【０１４６】
そして、処理部１００の位置演算部１１０において、ステップＳ２１で受け付けたｐ１ベクトル及びｐ２ベクトルを用いて、画面上での位置をｘ成分、ｙ成分及びｚ成分の各成分を正規化したｄｘ、ｄｙ及びｄｚを求める（ステップＳ２２）。
【０１４７】
ここで、初期化判定フラグｆが０のとき（ステップＳ２３：Ｙ）、図１に示した検出装置の第１のセンサ面における１フレーム前の位置ｐ´ベクトルに当該フレームにおける検出装置の第１のセンサ面の刀型コントローラの位置ｐ１ベクトルを設定して初期化するとともに、初期化判定フラグｆに１を設定する（ステップＳ２４）。
【０１４８】
ステップＳ２４において初期化された後、或いはステップＳ２３で初期化判定フラグｆが０ではないとき（ステップＳ２３：Ｎ）、位置演算部１１０において、Ｖベクトルにｐ１ベクトルからｐ´ベクトルを減算したベクトルを代入して、刀型コントローラの１フレーム当たりの移動量、すなわち速さを求める（ステップＳ２５）。
【０１４９】
次に、Ｖベクトルの絶対値が０のとき（ステップＳ２６：Ｙ）、Ｖｓｕｍに０を設定する（ステップＳ２７）。
【０１５０】
一方、Ｖベクトルの絶対値が０ではないとき（ステップＳ２６：Ｎ）、ＶｓｕｍにＶベクトルの絶対値を加算して、刀型コントローラの画面上で移動した長さを更新する（ステップＳ２８）。
【０１５１】
続いて、プレーヤによって操作される刀型コントローラと、敵キャラクタとのヒットチェックを行う（ステップＳ２９）。より具体的には、画像生成部１４０によって生成されたオブジェクト画像のジオメトリ処理後のレンダリング画像における敵キャラクタの位置が、刀型コントローラの画面上での位置の変化する軌跡上にあるか否かを判別する。
【０１５２】
そして、ヒットと判定されたとき（ステップＳ２９：Ｙ）、ｄｚ成分の絶対値が０．５より小さいか否かを判別する（ステップＳ３０）。すなわち、ｄｚ成分の絶対値が０．５より小さいときは、画面の奥行き方向の成分が小さいと判断し、刀型コントローラの画面に対する向きが画面に対して寝てる状態であると判別する。一方、ｄｚ成分の絶対値が０．５以上のときは、画面の奥行き方向の成分が大きいと判断し、刀型コントローラの画面に対する向きが画面に対して立っている状態であると判別する。
【０１５３】
ｄｚ成分の絶対値が０．５より小さくないと判別されたとき（ステップＳ３０：Ｎ）、パラメータ設定部１３０において攻撃力を１０に設定する（ステップＳ３１）。
【０１５４】
そして、敵キャラクタの弱点の位置ｑベクトルを取得し（ステップＳ３２）、ｐ１ベクトルとｑベクトルの差の絶対値が、敵キャラクタの弱点の大きさｒより小さいか否かを判別する（ステップＳ３３）。
【０１５５】
ｐ１ベクトルとｑベクトルの差の絶対値がｒより小さいとき（ステップＳ３３：Ｙ）、パラメータ設定部１３０において攻撃力ｐｏｗに５を加算して攻撃力をアップする（ステップＳ３４）。
【０１５６】
ステップＳ３４で攻撃力ｐｏｗに５を加算した後、或いはステップＳ３３でｐ１ベクトルとｑベクトルの差の絶対値がｒより小さくないと判別されたとき（ステップＳ３３：Ｎ）、次にＶベクトルの絶対値を所与の閾値Ｗとを比較する（ステップＳ３５）。
【０１５７】
Ｖベクトルの絶対値が所与の閾値Ｗより大きいとき（ステップＳ３５：Ｙ）、パラメータ設定部１３０において攻撃力ｐｏｗに５を加算して攻撃力をアップする（ステップＳ３６）。
【０１５８】
ステップＳ３６で攻撃力ｐｏｗに５を加算した後、或いはステップＳ３５でＶベクトルの絶対値がＷより大きくないと判別されたとき（ステップＳ３５：Ｎ）、次にＶｓｕｍと所与の閾値Ｌとを比較する（ステップＳ３７）。
【０１５９】
Ｖｓｕｍが所与の閾値Ｌより大きいとき（ステップＳ３７：Ｙ）、パラメータ設定部１３０において攻撃力ｐｏｗに５を加算して攻撃力をアップする（ステップＳ３８）。
【０１６０】
ステップＳ３８で攻撃力ｐｏｗに５を加算した後、或いはステップＳ３７でＶｓｕｍがＬより大きくないと判別されたとき（ステップＳ３７：Ｎ）、その時点における攻撃力ｐｏｗでヒットした敵キャラクタにダメージを与える処理を行う（ステップＳ３９）。例えば、敵キャラクタに付与されている体力値（生命力）を減算する。
【０１６１】
一方、ステップＳ３０で、ｄｚ成分の絶対値が０．５より小さいと判別されたとき（ステップＳ３０：Ｙ）、敵の攻撃に対して防御する処理を行う（ステップＳ４０）。例えば、敵キャラクタの攻撃があった場合、図１４に示す処理を行って、敵キャラクタの攻撃をはね返す処理を行う。
【０１６２】
ステップＳ２９で刀と敵キャラクタとがヒットしないと判定されたとき（ステップＳ２９：Ｎ）、ステップＳ４０で防御する処理が行われた後、或いはステップＳ３９で攻撃処理を行った後、敵キャラクタ、刀やその斬り跡、或いは図１１（Ｂ）に示すような敵キャラクタの攻撃のはじき返し後の画像などの表示を行う（ステップＳ４１）。例えば、刀やその斬り跡の表示は、検出装置によって検出される刀型コントローラの位置等に基づいて表示させることができる。
【０１６３】
その後、ｐ´ベクトルにｐ１ベクトルを代入して、次のフレームに備える（ステップＳ４２）。
【０１６４】
ここで、ゲーム終了のとき（ステップＳ４３：Ｎ）、一連の処理を終了し、ゲーム終了ではないとき（ステップＳ４３：Ｙ）、ステップＳ２１に戻る（ステップＳ４３：Ｎ）。
【０１６５】
以上のようにして、本実施形態における画像生成システムは、図１に示した検出装置において形成されたセンサ面における操作入力部の位置から、画面上での位置を求め、その位置又はその位置から求められる位置の変化に基づいて、所与のエフェクト効果を与え、これまでにない多彩な操作による画像生成を可能にしている。
【０１６６】
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構成の一例について図１８を用いて説明する。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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、或いは通信インタフェース９９０を介して外部から転送される。
【０１７１】
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に渡すとともに、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、a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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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、ＲＯＭ９５０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。
【０１７５】
ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領域として用いられる。
【０１７６】
ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッサ、メモリ（ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、ＲＯＭ等）間でのＤＭＡ転送を制御するものである。
【０１７７】
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。
【０１７８】
通信インタフェース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フェースである。この場合に、通信インタフェース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。
【０１７９】
或いは通信インタフェース９９０を介して、図示しない検出装置におけるセンサ面における操作入力部の位置等を特定するための入力情報を受け付けるようにすることが考えられる。
【０１８０】
なお、本発明の各手段は、その全てを、ハードウェアのみにより実現（実行）してもよいし、情報記憶媒体に格納されるプログラムや通信インタ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。
【０１８１】
そして、本発明の各手段をハードウェアとプログラムの両方により実現する場合には、情報記憶媒体には、本発明の各手段をハードウェアを利用して実現するためのプログラムが格納されることになる。より具体的には、上記プログラムが、ハードウェアである各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等に処理を指示するとともに、必要であればデータを渡す。そして、各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等は、その指示と渡されたデータとに基づいて、本発明の各手段を実現することになる。
【０１８２】
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。
【０１８３】
例えば、検出装置は図１、図３乃至図５で説明した検出手法に限定されない。検出装置としては、赤外線を超音波に替えて操作入力部の位置を検出するようにしてもよいし、画像認識や、モーションキャプチャリングの原理を用いて、操作入力部の位置を検出するようにしてもよい。要は、表示部の画面上の位置に各位置が１対１に対応付けられた所与の空間（エリア）において、プレーヤの身体の一部又はプレーヤによって操作される操作入力部の位置若しくは位置を特定するための情報を検出できる検出装置であればよい。
【０１８４】
また本実施形態では、操作入力部として刀型コントローラを例に説明したがこれに限定されるものではなく、槍やこん棒などの武器に限らず、指揮棒やゴルフクラブ、料理に使う包丁などを考えることができる。
【０１８５】
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。
【０１８６】
また、本発明は種々のゲーム（格闘ゲーム、シューティングゲーム、ロボット対戦ゲーム、スポーツゲーム、競争ゲーム、ロールプレイングゲーム、音楽演奏ゲーム、ダンスゲーム等）に適用できる。
【０１８７】
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を業務用のゲームシステムに適用した場合の模式的な外観斜視図である。
【図２】本実施形態における画像生成システムのブロック図の一例である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、検出装置により形成されるセンサ面における操作入力部の位置の検出原理について説明するための説明図である。
【図４】本実施形態において、検出装置により形成されるセンサ面における操作入力部が移動する速さの検出原理について説明するための説明図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、検出装置による操作入力部の画面に対する向きの検出原理について説明するための説明図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部を振る速度に応じて、攻撃力が変化する例を模式的に示す説明図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部を振る速度に応じて、攻撃力が変化する画像例を模式的に示す説明図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部の振り幅に応じて、攻撃力が変化する例を模式的に示す説明図である。
【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部の振り幅に応じて、攻撃力が変化する画像例を模式的に示す説明図である。
【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部の画面に対する向きに応じて、攻撃又は防御の態勢が変化する例を模式的に示す説明図である。
【図１１】本実施形態において、敵キャラクタの攻撃をはじき返すための、敵キャラクタの刀と、刀型コントローラが所与の関係を模式的に示す説明図である。
【図１２】本実施形態におけるプレーヤの操作により敵キャラクタの攻撃をはじき返すか否かを判別する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態におけるプレーヤの操作により敵キャラクタの攻撃をはじき返すゲーム画像の一例である。
【図１４】図１４（Ａ）、（Ｂ）は、プレーヤが必殺技を出すための操作パターンの一例を示す説明図である。
【図１５】特殊技に対応してあらかじめ画面上での位置とその変化のパターンを登録したテーブルの一例を示す説明図である。
【図１６】本実施形態の処理の詳細例の前半を示すフローチャートである。
【図１７】本実施形態の処理の詳細例の後半を示すフローチャートである。
【図１８】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。
【符号の説明】
１０ ゲームシステム
２０ 筐体
３０ 画面
４０ 刀型コントローラ
５０ 第１のセンサ
５２ 第１のセンサ面
６０ 第２のセンサ
６２ 第２のセンサ面
１００ 処理部
１１０ 位置演算部
１３０ パラメータ設定部
１４０ 画像生成部
１５０ 音生成部
１６０ 操作部
１６２ 入力情報受付部
１７０ 記憶部
１８０ 情報記憶媒体
１９０ 表示部
１９２ 音出力部
１９４ 携帯型情報記憶装置
１９６ 通信部
【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。ガン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、銃などを模して作られたガン型コントローラ（シューティングデバイス）を用いて、画面に映し出される敵キャラクタ（オブジェクト）などの標的オブジェクトをシューティングすることで、敵キャラクタとの間で攻防を繰り返すことができる３次元ゲームを楽しむ。
【０００３】
また、ガン型コントローラに限らず、プレーヤが刀や剣などの武器を操作入力部として用いて、画面上に現れる敵キャラクタと斬り合うことで３次元ゲームを楽しむことも考えることができる。この場合、プレーヤの仮想現実感を向上させるため、画面上の敵キャラクタを相手にリアルに斬り合う動作を入力するための入力インタフェース（入力装置、検出装置）が必要となる。この入力インタフェースは、プレーヤが操作する刀の位置や向き等を検出する必要がある。
【０００４】
このような入力インタフェースを実現する手法として、例えば刀型コントローラの各部にセンサを設けて、センサの検出情報からプレーヤの操作状況として刀の位置や向きを判別することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、この手法では入力インタフェースとしてプレーヤが操作するコントローラのコスト高を招き、重量の点でリアルさに欠けてしまう場合もある。また、検出精度も悪いという問題がある。さらには、検出情報をシステム側に供給するための配線が必要となって操作性が劣化してしまい、敵キャラクタとの間で攻防を楽しむ面白みが半減してしまう可能性もある。
【０００６】
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、コスト高を抑え、精度よくプレーヤの操作状況を検出することができる入力インタフェースを用い、これまでにない多彩な操作による画像表現が可能な画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、画像生成を行う画像生成システムであって、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置又は画面上での位置の変化を求める手段と、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置又は画面上での位置の変化に基づいて変化させる手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、上記手段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、コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記手段としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明は検出装置の検出原理には限定されるものではなく、被検出物を検出した検出装置からの入力情報にも限定されるものではない。
【０００９】
また、所与のパラメータとしては、例えば画面上に表示されるキャラクタに関連付けられたパラメータ（攻撃力、防御力や体力）などの画像若しくは音を変化させるためのパラメータがある。
【００１０】
本発明においては、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、表示部の画面上での位置又は画面上での位置の変化を求めるようにした。したがって、操作者のこれまでにない多彩な被検出物の操作（移動）による操作入力が可能となる。これにより、操作者の多彩な操作入力に対応して、画像や音、若しくは画像又は音を変化させるパラメータを変化させることで、操作者の多彩な操作入力を反映させたエフェクト効果を与えることができ、例えば従来にない仮想現実感の向上を図ることができる。
【００１１】
また本発明は、画像生成を行う画像生成システムであって、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置及び画面上での位置の単位時間当たりの変化量のうち少なくとも１つを求める手段と、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置及び画面上での位置の単位時間当たりの変化量のうちの少なくとも１つに基づいて変化させる手段と、を含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、上記手段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、コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記手段としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、表示部の画面上での位置及び画面上での位置の単位時間当たりの変化量を求めるようにした。したがって、操作者のこれまでにない多彩な被検出物の操作（移動）による操作入力が可能となり、操作入力の速さに応じて画像や音、若しくは例えば画像又は音を変化させるパラメータを変化させることで、従来にないエフェクト効果を与えることができ、例えばより一層の仮想現実感の向上を図ることができる。
【００１３】
また本発明は、画像生成を行う画像生成システムであって、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量及び前記画面上での位置の変化量の絶対値の少なくとも１つを求める手段と、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置、該画面上で位置の単位時間当たりの変化量及び前記画面上での位置の変化量の絶対値のうちの少なくとも１つに基づいて変化させる手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、上記手段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、コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記手段としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、表示部の画面上での位置、画面上での位置の単位時間当たりの変化量及び画面上での位置の変化量の絶対値を求めるようにした。したがって、操作者のこれまでにない多彩な被検出物の操作（移動）による操作入力が可能となり、操作入力の速さや操作入力により特定された位置の移動距離に応じて画像や音、若しくは例えば画像又は音を変化させるパラメータを変化させることで、従来にないエフェクト効果を与えることができ、例えばより一層の仮想現実感の向上を図ることができる。
【００１５】
また本発明は、画像生成を行う画像生成システムであって、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記被検出物の画面方向に対する向きの少なくとも１つを求める手段と、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記被検出物の画面方向に対する向きのうちの少なくとも１つに基づいて変化させる手段とを含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、上記手段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、コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記手段としてコンピュータを機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、表示部の画面上での位置、画面上での位置の単位時間当たりの変化量、画面上での位置の変化量の絶対値及びエリア内の被検出物の画面方向に対する向きを求めるようにした。したがって、操作者のこれまでにない多彩な被検出物の操作（移動）による操作入力が可能となり、操作入力により特定された位置の速さや操作入力により特定された位置の移動距離、操作者が画面に対して被検出物を向ける方向に応じて画像や音、若しくは例えば画像又は音を変化させるパラメータを変化させることで、従来にないエフェクト効果を与えることができ、例えばより一層の仮想現実感の向上を図ることができる。
【００１７】
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は、前記画面上での位置の単位時間当たりの変化量が所与の閾値以上のとき、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、操作者が、操作入力により特定された位置の速さに応じて画像等を変化させようとした場合に、意図しない操作入力を反映させることを防止することができるので、上述した多彩な操作入力により得られた仮想現実感の低下を回避することができる。
【００１９】
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は、前記画面上での位置の変化量の絶対値が所与の閾値以上のとき、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、操作者が、操作入力により特定された位置の移動距離に応じて画像等を変化させようとした場合に、意図しない操作入力を反映させることを防止することができるので、上述した多彩な操作入力により得られた仮想現実感の低下を回避することができる。
【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は、前記検出装置は、所与の間隔を置いて互いに平行な第１及び第２のセンサ面を形成する２組のセンサを含み、前記被検出物が前記第１及び第２のセンサ面を横切る位置を特定し、前記被検出物の画面方向に対する向きは、前記被検出物が前記第１及び第２のセンサ面を横切る第１及び第２の位置に基づいて求められることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、操作入力部に、画面上での位置を特定するための検出センサ等を具備させる必要がなくなるので、操作入力部の部品コストを削減することができる上に、操作入力部としてセンサ面を横切らせることができる物体であれば何でもよく、例えばプレーヤの身体の一部（プレーヤの拳、足、頭など）であってもよい。さらに、操作者にとって操作入力部の操作性を向上させることもできる。
【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は、前記画面上での位置、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記画面上での位置の変化の向きのうちの所与の組み合わせに対応して、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、多彩な操作入力の組み合わせに応じて画像等を変化させることができるので、エフェクトを与えるバリエーションを増加させることができる。
【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は、前記画面上での位置が変化する向きに応じて、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、例えば操作者の操作入力により画面上に表示された物体を斬りつける画像を生成する場合、これまでの操作入力では実現できなかった物体の「目」のように物体を斬ることができる向きと物体を斬ることができない向きとを、効果的に画像表現することができる。したがって、多彩な操作入力を反映しさせた効果的なエフェクトを得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。
【００２８】
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何ら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とは限らない。
【００２９】
また、以下に説明する実施形態では、プレーヤによって操作される刀型コントローラ（広義には、操作入力部、被検出物）の位置等を検出して、画面上に現れる敵キャラクタと斬り合う刀ゲームに適用した場合を例にとり説明するが、本発明はこれに限定されず、種々の画像生成システムに適用することができる。
【００３０】
１． 構成
図１に、本実施形態の画像生成システムを業務用のゲームシステムに適用した場合の外観斜視図を模式的に示す。
【００３１】
このゲームシステム１０では、本実施形態における画像生成システムにより生成された画像が、筐体２０に収められた表示装置（表示部）の画面３０に表示される。画面３０は、所与のエリア内で操作入力部としての刀型コントローラ４０を操作するプレーヤが注視できるように配置されている。以下では、画面３０の横方向をｘ軸、画面３０の縦方向をｙ軸、画面３０に対して垂直な画面の奥行き方向をｚ軸とする。
【００３２】
ゲームシステム１０は、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０を用いて、画面３０に映し出される敵キャラクタ（オブジェクト）と斬り合うゲームを実現する。このゲームシステム１０は、仮想現実感を向上させるため、プレーヤが操作する（例えば、振り回す）刀型コントローラ４０の操作状況をそのまま反映させて、画面３０に映し出される敵キャラクタを斬りつけたり、プレーヤに対して斬りつけようとする敵キャラクタに対して防御を行ったりして、攻防の駆け引きを楽しむことができるようになっている。
【００３３】
そのため、ゲームシステム１０では、所与のエリア内でプレーヤによって操作される刀型コントローラ４０の画面３０での位置を検出し、その検出された位置に基づいてゲームのエフェクト効果（エフェクト画像（広義には、画像）、効果音（広義には、音）、振動、風、光などの各種エフェクト）を与えたり、プレーヤが操作するキャラクタの攻撃力や防御力などの能力値（広義には、エフェクト効果（画像、音、振動など）を変化させるためのパラメータ）を変化させるといったゲーム応答を変化させる処理を行う。
【００３４】
そこで、ゲームシステム１０は、２つのタブレットセンサ（第１及び第２のセンサ）により形成される互いに平行な２つのセンサ面（広義には、エリア）を用いて、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０の位置や向き等を検出する検出装置（入力装置）を備えている。
【００３５】
この検出装置は、第１及び第２のセンサ５０、６０を含む。第１のセンサ５０は、１組のセンサにより第１のセンサ面５２を形成する。第１のセンサ面５２の各位置は、画面３０の各位置に１対１で対応付けられている。第２のセンサ６０は、１組のセンサにより第２のセンサ面６２を形成する。第２のセンサ面６２の各位置は、画面３０の各位置に１対１で対応付けられている。第１及び第２のセンサ面６２は、所与の間隔ｄを置いて形成される。
【００３６】
第１のセンサ５０は、プレーヤによって操作される刀型コントローラ（広義には、被検出物）４０が第１のセンサ面５２を横切る第１の位置を特定することができる。また、第２のセンサ６０は、この刀型コントローラ（広義には、被検出物）４０が第２のセンサ面６２を横切る第２の位置を特定することができる。
【００３７】
本実施形態における画像生成システムは、第１及び第２のセンサ５０、６０によって特定された刀型コントローラ４０の第１及び第２のセンサ面５２、６２における第１及び第２の位置（或いは、第１及び第２の位置を特定するための情報。広義には、検出装置からの入力情報）に基づいて、第１及び第２のセンサ面における刀型コントローラの位置に対応する画面３０上での位置を特定する。そして、この特定された画面３０上での位置に基づき、プレーヤに種々のエフェクト効果を与える処理等を行う。
【００３８】
こうすることで、本実施形態における画像生成システムでは、プレーヤが刀型コントローラ４０を振った位置（画面３０上での位置）や、振る速さ（広義には、単位時間当たりの位置の変化量）、振り幅（広義には、位置の変化量の絶対値）、振る向き（広義には、位置が変化する向き）或いは第１及び第２のセンサ面における刀型コントローラ４０の画面方向に対する向き等に応じて、刀（剣）を用いたゲームとしてプレーヤが仮想現実感を向上させるようなエフェクト効果を適切に与えることができるようになる。
【００３９】
このように、第１及び第２のセンサ５０、６０により第１及び第２のセンサ面５２、６２を横切る第１及び第２の位置を、画面３０上での位置に対応付けることができるため、プレーヤによって操作される刀型コントローラ４０の各部にセンサを設ける必要がなくなる。したがって、プレーヤが操作する操作入力部としては、刀型コントローラに限定されるものではなく、センサ面を横切らせることができる物体であれば何でもよく、例えばプレーヤの身体の一部（プレーヤの拳、足、頭など）であってもよい。
【００４０】
すなわち、このようなセンサを用いることで、操作入力部の低コスト化が可能となるばかりでなく、操作入力部からの検出情報を筐体２０に伝送するための配線を不要とすることができる。さらに、センサ面で特定した位置と画面３０上での位置を精度よく特定することができる。
【００４１】
図２に、本実施形態における画像生成システムのブロック図の一例を示す。
【００４２】
なお図２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と入力情報受付部１６２と記憶部１７０、或いは処理部１００と入力情報受付部１６２と記憶部１７０と情報記憶媒体１８０を含めばよく）、それ以外のブロック（例えば、操作部１６０、表示部１９０、音出力部１９２、携帯型情報記憶装置１９４、通信部１９６）については、任意の構成要素とすることができる。
【００４３】
ここで処理部１００は、システム全体の制御、システム内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処理、画像処理、又は音処理などの各種の処理を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、所与のプログラム（ゲームプログラム）により実現できる。
【００４４】
操作部１６０は、プレーヤがゲームの設定などを行う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、筐体などのハードウェアにより実現できる。
【００４５】
入力情報受付部１６２は、プレーヤが操作する操作部１６０とは別の刀型コントローラ等の操作入力部の操作状況を検出するための検出装置からの入力情報を受け付けるものであり、その機能はＡＳＩＣなどのハードウェアや、所与のプログラムにより実現できる。例えば図１に示す検出装置が接続される場合、入力情報として第１及び第２のセンサ５０、６０によって検出された第１及び第２のセンサ面５２、６２における第１及び第２の位置の座標（或いは、第１及び第２の位置の座標を特定するための情報）を受け付ける。
【００４６】
記憶部１７０は、処理部１００や通信部１９６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。
【００４７】
情報記憶媒体（コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータなどの情報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（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に格納される情報に基づいて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。すなわち、情報記憶媒体１８０には、本発明（本実施形態）の手段（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行するための情報（プログラム或いはデータ）が格納される。
【００４８】
なお、情報記憶媒体１８０に格納される情報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶部１７０に転送されることになる。また情報記憶媒体１８０に記憶される情報は、本実施形態の処理を行うためのプログラムコード、画像データ、音データ、表示物の形状データ、テーブルデータ、リストデータ、本実施形態の処理を指示するたえの情報、その指示に従って処理を行うための情報等の少なくとも１つを含むものである。
【００４９】
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。
【００５０】
音出力部１９２は、本実施形態により生成された音を出力するものであり、その機能は、スピーカなどのハードウェアにより実現できる。
【００５１】
携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの個人データやセーブデータなどが記憶されるものであり、この携帯型情報記憶装置１９４としては、メモリカードや携帯型ゲーム装置などを考えることができる。
【００５２】
通信部１９６は、外部（例えばホスト装置や他の画像生成システム）との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ、或いは通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００５３】
なお本発明（本実施形態）の手段を実行するためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サーバ）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部１９６を介して情報記憶媒体１８０に配信するようにしてもよい。このようなホスト装置（サーバ）の情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。
【００５４】
処理部（プロセッサ）１００は、操作部１６０又は入力情報受付部１６２からの操作データ又は入力情報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１７０内の主記憶部をワーク領域として各種の処理を行う。
【００５５】
ここで、処理部１００が行うゲーム処理としては、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、プレーヤが操作するキャラクタに付与された攻撃力や防御力といった各種パラメータ（広義には、エフェクト画像を変化させるための各種パラメータ）をゲームの進行に応じて更新する処理、選択画面の設定処理、オブジェクト（１又は複数のプリミティブ面）の位置や回転角度（Ｘ、Ｙ又はＺ軸回りの回転角度）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処理などを考えることができる。
【００５６】
処理部１００は、位置演算部１１０、パラメータ設定部１３０、画像生成部１４０、音生成部１５０を含む。なお、処理部１００に、これらの全ての機能ブロック１１０〜１５０を含ませる必要はなく、一部の機能ブロックを省略する構成にしてもよい。
【００５７】
ここで位置演算部１１０は、入力情報受付部１６２によって受け付けられた検出装置からの入力情報に基づいて、表示部１９０の画面上での位置等を求める処理を行う。より具体的には、位置演算部１１０は、検出装置で検出された被検出物（図１では、刀型コントローラ４０）の第１及び第２のセンサ面における第１及び第２の位置の座標に基づいて、第１及び第２のセンサ面と対応付けられている表示部１９０の画面上での位置を求める。さらに、位置演算部１１０は、求められた画面上での位置の単位時間当たりの変化量（絶対値）、画面上での位置の変化量（絶対値）、画面上での位置の変化する向き、第１及び第２のセンサ面における被検出物の画面方向に対する向きを求める。
【００５８】
パラメータ設定部１３０は、位置演算部１１０によって求められた画面３０上での位置等に基づいて行われるゲーム処理の結果を反映して、エフェクト画像を変化させるためのパラメータを更新する処理を行う。より具体的には、パラメータ設定部１３０は、例えばプレーヤが操作するキャラクタに付与される体力値や攻撃力、防御力といったパラメータを更新し、その結果としてエフェクト画像や効果音を変化させる。
【００５９】
画像生成部１４０は、ゲーム処理結果等に基づいて、オブジェクト空間内において所与の視点（仮想カメラ）から見える画像を生成し、表示部１９０に出力する。
【００６０】
より具体的には、画像生成部１４０では、まず座標変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算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（頂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値等を含むデータ）が作成される。
【００６１】
そして、画像生成部１４０は、この描画データに基づいて、ジオメトリ処理後のオブジェクト（１又は複数のプリミティブ面）の画像を、記憶部１７０内の描画領域（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領域）に描画する。この際、画像生成部１４０は、テクスチャをオブジェクトにマッピング処理等も行う。
【００６２】
本実施形態における画像生成部１４０は、さらに位置演算部１１０によって求められた第１及び第２のセンサ面における被検出物の位置に対応する画面３０上での位置等に基づいて、エフェクトとしての画像を生成する処理を行う。すなわち、より効果的なエフェクト画像を生成して画面３０に表示させることにより、操作入力部としての刀型コントローラ４０を駆使して画面３０に映し出される敵キャラクタと攻防を繰り返すプレーヤの仮想現実感を向上させる。
【００６３】
音生成部１５０は、ゲーム処理結果等に基づいて、各種の音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声などの音を生成し、音出力部１９２に出力する。
【００６４】
本実施形態における音生成部１５０は、さらに位置演算部１１０によって求められた画面３０上での位置等に基づいて、エフェクトとしての音を生成する処理を行う。すなわち、より効果的なエフェクト音を生成して出力させることにより、操作入力部としての刀型コントローラ４０を駆使して画面３０に映し出される敵キャラクタと攻防を繰り返すプレーヤの仮想現実感を向上させる。
【００６５】
なお、本実施形態の画像生成システムを適用したゲームシステムについては、１人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。
【００６６】
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。
【００６７】
２． 本実施形態の特徴
本実施形態における画像生成システムは、図１に示した検出装置により形成されたセンサ面における操作入力部（被検出物）の位置から、表示部の画面上での位置を求め、その位置又はその位置から求められる位置の変化に基づいて、画像生成を行うことを特徴としている。
【００６８】
まず、本実施形態における画像生成システムにおいて、プレーヤによって操作される操作入力部の位置等を検出する原理について説明する。
【００６９】
２．１ 操作入力部の位置の検出
本実施形態では、画像生成システムが生成する画像を表示する画面上の各位置と、上述した検出装置により形成されるセンサ面上の各位置とを１対１に対応付けている。したがって、操作入力部がセンサ面上を横切る位置が検出できれば、操作入力部の画面上での位置を容易に特定することができる。
【００７０】
図３（Ａ）、（Ｂ）に、上述した検出装置により形成されるセンサ面における操作入力部の位置の検出原理について説明するための図を示す。
【００７１】
ここでは、第１のセンサ５０による第１の位置の検出原理ついてのみ説明するが、第２のセンサ６０による第２の位置の検出原理についても同様である。
【００７２】
第１のセンサ５０は、図３（Ａ）に示すように、第１のセンサ面形成枠２００内に、２次元の第１のセンサ面５２を形成する。第１のセンサ面形成枠２００の第１の辺ＳＤ１の両角部には、１組のセンサＳ１、Ｓ２が設けられている。
【００７３】
センサＳ１は、発光部と受光部とを有している。発光部は、角度θが０度〜９０度の間で赤外線を出力し、その戻り光を受光部で受光するようになっている。そのため、第１のセンサ面形成枠２００の各辺ＳＤ１〜ＳＤ４には、反射板を配置し、センサの発光部からの赤外線を受光部に反射させるようにしている。
【００７４】
センサＳ２も、センサＳ１と同様に発光部と受光部とを有し、角度θが０度〜９０度の間で自ら発光した赤外線の戻り光を受光する。
【００７５】
このようなセンサＳ１、Ｓ２は、角度θが０度となる方向が、互いに逆方向になるように設けられている。こうすることで、センサＳ１、Ｓ２により２次元平面の第１のセンサ面５２が第１のセンサ面形成枠２００内に形成される。
【００７６】
センサＳ１によって角度θが０度〜９０度の間で受光された結果は、第１のセンサ５０において結像ＩＭ１として得られる。センサＳ２によって角度θが０度〜９０度の間で受光された結果は、第１のセンサ５０において結像ＩＭ２として得られる。
【００７７】
結像ＩＭ１、ＩＭ２では、プレーヤによって操作される操作入力部が被検出物として第１のセンサ面５２を横切ると、被検出物により発光した赤外線が遮られない部分は各辺に設けられた反射板により反射して受光部で受光されるが、被検出物により発光した赤外線が遮られる部分は各辺に設けられた反射板により反射されることがない。したがって、結像ＩＭ１、ＩＭ２では、被検出物の部分のみが影となって表現される。すなわち、結像ＩＭ１、ＩＭ２において、影となった部分を、角度θ１、θ２として判別することができる。
【００７８】
なお、第１のセンサ面形成枠２００の各辺に反射板を設けずに、操作入力部の方に反射板を設けるようにしてもよい。この場合、結像ＩＭ１、ＩＭ２では、被検出物として操作入力部が第１のセンサ面５２を横切ると、被検出物に遮られない部分が影となって表現されるので、結像ＩＭ１、ＩＭ２において、影とならない部分を、角度θ１、θ２として判別することができる。
【００７９】
センサＳ１、Ｓ２の位置が固定されているため、角度θ１、θ２から操作入力部が第１のセンサ面５２を横切る位置をＰ（ｘ，ｙ）を特定することができる。
【００８０】
ここで、図３（Ｂ）に示すように第１のセンサ面形成枠２００の第１の辺ＳＤ１の中点を原点Ｏ（０，０）とし、第１の辺ＳＤ１の長さを２×Ｌとし、センサＳ１、Ｓ２の座標をそれぞれ（−Ｌ，０）、（Ｌ，０）とする。この場合、Ｐの座標（ｘ，ｙ）は（１）式、（２）式より求めることができる。
【００８１】
ｔａｎθ１＝ｙ／（ｘ＋Ｌ） ・・・（１）
ｔａｎθ２＝ｙ／（Ｌ−ｘ） ・・・（２）
以上より、操作入力部が第１のセンサ面５２を横切る位置Ｐの座標を特定することができる。同様に、操作入力部が第２のセンサ面６２を横切る位置も特定することができる。
【００８２】
したがって、第１のセンサ面形成枠２００内に形成される第１のセンサ面５２の各位置と、本実施形態において生成される画像が表示される画面の各位置とを１対１に対応付けておくことで、本実施形態における画像生成システムは操作入力部が第１のセンサ面５２を横切る位置に対応した画面上での位置を容易に特定することができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、第１及び第２のセンサ５０、６０により、第１及び第２のセンサ面５２、６２における第１及び第２の位置を特定し、その位置を入力情報として画像生成システムに供給するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１及び第２のセンサ５０、６０における結像ＩＭ１、ＩＭ２から求められる角度θ１、θ２を入力情報として画像生成システムに供給し、画像生成システムにおいて、上述したように第１及び第２のセンサ面５２、６２における位置を求めた後、画面上での位置を特定するようにしてもよい。
【００８４】
また、操作入力部の画面上での位置の特定は、上述した１つのセンサ面のみで可能となるため、第１及び第２のセンサ面５２、６２のいずれかの検出された位置を代表値として用いることができる。本実施形態では、第１のセンサ面５２における位置を代表値として用いる。
【００８５】
２．２ 操作入力部が移動する速さの検出
図４に、本実施形態において、上述した検出装置により形成されるセンサ面における操作入力部が移動する速さの検出原理について説明するための図を示す。
【００８６】
本実施形態では、リアルタイムに画像を生成し、例えば所与のフレーム周期（例えば、１／６０秒、１／３０秒）で画像を生成する。したがって、このフレーム周期を単位時間とすることで、所与のフレームｆ１において求められた第１のセンサ面５２における位置Ｐf1（ｘ１，ｙ１）と、次のフレームｆ２（＝ｆ１＋１）において求められた第１のセンサ面５２におけるＰf2（ｘ２，ｙ２）の変化量を求めることで、第１のセンサ面５２における単位時間当たりの変化量を求めることができる。
【００８７】
この単位時間当たりの変化量を、操作入力部が移動する速さ（例えば、刀型コントローラの振る速さ）とすることができる。
【００８８】
また、第１のセンサ面５２における位置Ｐf1（ｘ１，ｙ１）から、次のフレームｆ２（＝ｆ１＋１）において求められた第１のセンサ面５２におけるＰf2（ｘ２，ｙ２）の変化する向きを求めることで、操作入力部が移動する向き（例えば、刀型コントローラの振る向き）とすることができる。
【００８９】
さらに、第１のセンサ面５２における位置Ｐf1（ｘ１，ｙ１）から、次のフレーム（ｆ１＋１）において求められた第１のセンサ面５２におけるＰf2（ｘ２，ｙ２）の変化する量の絶対値を求めることで、操作入力部の移動距離（例えば、刀型コントローラの振り幅）とすることができる。
【００９０】
また、操作入力部の移動する速さ、向き及び距離は、上述した１つのセンサ面のみで可能となるため、第１及び第２のセンサ面５２、６２のいずれかのみを用いて求めるようにしてもよい。第１及び第２のセンサ面５２、６２を用いる場合は、いずれかのセンサ面で求められた値を代表値として用いることができる。本実施形態では、第１のセンサ面５２における値を代表値として用いる。
【００９１】
２．３ 操作入力部の画面に対する向きの検出
図５（Ａ）、（Ｂ）に、上述した検出装置による操作入力部の画面に対する向きの検出原理について説明するための図を示す。
【００９２】
図５（Ａ）に示すように、検出装置の２つのタブレットセンサにより、間隔ｄをおいて第１及び第２のセンサ面５２、６２が形成される。ここで、プレーヤによって操作される操作入力部が、第１のセンサ面５２を横切る位置をＰS1、第２のセンサ面６２を横切る位置をＰS2とする。
【００９３】
このとき、操作入力部の画面に対する向きは、第１のセンサ面５２を横切る位置をＰS1と第２のセンサ面６２を横切る位置をＰS2とを結ぶ線が、第１又は第２のセンサ面５２、６２となす角となる。
【００９４】
すなわち、第１のセンサ面５２を横切る位置ＰS1（ｘｓ１，ｙｓ１）、第２のセンサ面６２を横切る位置ＰS2（ｘｓ２，ｙｓ２）とすると、図５（Ｂ）に示すように、操作入力部の画面に対する向きφのｘ成分をφｘ、ｙ成分をφｙは、次の（３）式、（４）式により求められる。
【００９５】
ｔａｎφｘ＝（ｘｓ１−ｘｓ２）／ｄ ・・・（３）
ｔａｎφｙ＝（ｙｓ１−ｙｓ２）／ｄ ・・・（４）
このように、センサ面における操作入力部が横切る位置が特定できれば、第１及び第２のセンサ面における位置から、操作入力部の画面に対する向きを容易に求めることができるようになる。
【００９６】
２．４ 応用例
このような検出装置からの入力情報に基づいて、プレーヤによって操作される操作入力部の画面上での位置等を特定することができる画像生成システムを適用した刀ゲームによれば、プレーヤの仮想現実感をより向上させるために、次に述べるような適用が可能となる。
【００９７】
２．４．１ 刀の振る速さに応じた攻撃力
図６（Ａ）、（Ｂ）に、操作入力部としての刀型コントローラ４０の振る速度に応じて、攻撃力が変化する例を模式的に示す。
【００９８】
すなわち、上述した検出装置からの入力情報に基づいて、本実施形態における画像生成システムでは、刀型コントローラ４０の振る速度を得ることができるので、振る速度に応じてプレーヤが操作するキャラクタの攻撃力（広義には、パラメータ）を変化させることができる。
【００９９】
オブジェクト空間において、仮想的なプレーヤの位置から所与の範囲内に敵キャラクタ（オブジェクト）が存在する場合に、プレーヤが刀型コントローラ４０を振ると、第１及び第２のセンサ面における刀型コントローラ４０の位置に対応して求められた画面上での位置に基づいてダメージを与える（敵キャラクタの生命力（体力）を小さくする）処理を行う。特に、求められた画面上での位置の軌跡上に敵キャラクタ（オブジェクト）の一部が存在することを条件に、ダメージを与えるようにすることもできる。
【０１００】
このとき、プレーヤは、実物の刀を振るように自由に刀型コントローラ４０を振ることができるので、ゲーム処理において、図６（Ａ）に示すように振る速度が遅い場合は攻撃力をアップさせず、図６（Ｂ）に示すように振る速度が速い場合には攻撃力をアップさせるようにしてもよい。こうすることで、画面３０に映し出される敵キャラクタに対して与えるダメージの大きさが変わり、刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１０１】
また、敵キャラクタに与えたダメージを与えた場合に、ダメージに応じた刀の斬り跡オブジェクトを表示させるとき、その刀の斬り跡オブジェクトの大きさを、与えたダメージ（若しくは攻撃力）に応じて変化させるようにしてもよい。例えば、刀型コントローラ４０の振る速度が遅い場合は、図７（Ａ）に示すように敵に小さなダメージを与えたことを示す斬り跡オブジェクトＯＢＪ１を表示させたり、刀型コントローラ４０の振る速度が速い場合は、図７（Ｂ）に示すように敵に大きなダメージを与えたことを示す斬り跡オブジェクトＯＢＪ２を表示させたりすることができる。特に、プレーヤが刀型コントローラ４０を振る向きを判別することができるので、その向きに応じて刀の斬り跡オブジェクトを、敵キャラクタに重ねて表示させるようにしてもよい。
【０１０２】
さらに、刀型コントローラ４０を振る速度の大きさに応じて、刀が風を切る効果音を変化させて出力させるようにしてもよい。
【０１０３】
このように、刀型コントローラ４０を振る速度の大きさに応じて、エフェクト画像や効果音、プレーヤが操作するキャラクタの攻撃力などのパラメータ（広義には、エフェクト画像を変化させるためのパラメータ）を変化させることによりプレーヤに与えるエフェクトを変化させることで、プレーヤの刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１０４】
なお、プレーヤが刀型コントローラ４０を振る速度に対して所与の閾値を設けるようにしてもよい。すなわち、プレーヤが所与の閾値以上の速度で、刀型コントローラ４０を振ったときに、敵キャラクタに対する攻撃と判別させる。こうすることで、プレーヤが敵キャラクタを攻撃する意図なく刀型コントローラ４０をゆっくり動かした場合に、敵キャラクタを斬りつけてしまうといった事態を回避することができる。こうすることで、刀型コントローラ４０を閾値以上の速い速度で振ったとき、敵キャラクタに対する攻撃と判別されるので、ゲームの仮想現実感を損なうことがない。
【０１０５】
２．４．２ 刀の振り幅に応じた攻撃力
図８（Ａ）、（Ｂ）に、操作入力部としての刀型コントローラ４０の振り幅に応じて、攻撃力が変化する例を模式的に示す。
【０１０６】
すなわち、上述した検出装置からの入力情報に基づいて、本実施形態における画像生成システムでは、刀型コントローラ４０の振り幅を得ることができるので、振り幅に応じてプレーヤが操作するキャラクタの攻撃力（広義には、パラメータ）を変化させるようにしてもよい。
【０１０７】
したがって、上述した刀型コントローラ４０を振る速度及びその振り幅の少なくとも１つに応じて、エフェクト画像、効果音又はプレーヤが操作するキャラクタの攻撃力（広義には、パラメータ）を変化させるようにしてもよい。
【０１０８】
オブジェクト空間において、仮想的なプレーヤの位置から所与の範囲内に敵キャラクタ（オブジェクト）が存在する場合に、プレーヤが刀型コントローラ４０を振ると、求められた画面上での位置に基づいてダメージを与える（敵キャラクタの生命力（体力）を小さくする）処理を行う。
【０１０９】
このとき、プレーヤは、実物の刀を振るように自由に刀型コントローラ４０を振ることができるので、ゲーム処理において、図８（Ａ）に示すように振り幅が小さい場合は攻撃力をアップさせず、図８（Ｂ）に示すように振り幅が大きい場合には攻撃力をアップさせるようにしてもよい。こうすることで、画面３０に映し出される敵キャラクタに対して与えるダメージの大きさが変わり、刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１１０】
また、敵キャラクタに与えたダメージを与えた場合に、ダメージに応じた刀の斬り跡オブジェクトを表示させるとき、その刀の斬り跡オブジェクトの大きさを、与えたダメージ（若しくは攻撃力）に応じて変化させるようにしてもよい。例えば、刀型コントローラ４０の振り幅が小さい場合は、図９（Ａ）に示すように敵に小さなダメージを与えたことを示す斬り跡オブジェクトＯＢＪ３を表示させたり、刀型コントローラ４０の振り幅が大きい場合は、図９（Ｂ）に示すように敵に大きなダメージを与えたことを示す斬り跡オブジェクトＯＢＪ４を表示させたりすることができる。特に、プレーヤが刀型コントローラ４０を振る向きを判別することができるので、その向きに応じて刀の斬り跡オブジェクトを、敵キャラクタに重ねて表示させるようにしてもよい。
【０１１１】
さらに、刀型コントローラ４０を振り幅に応じて、刀が風を切る効果音を変化させて出力させるようにしてもよい。
【０１１２】
このように、刀型コントローラ４０の振り幅に応じて、エフェクト画像や効果音、プレーヤが操作するキャラクタの攻撃力などのパラメータ（広義には、エフェクト画像を変化させるためのパラメータ）を変化させることによりプレーヤに与えるエフェクトを変化させることで、プレーヤの刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１１３】
なお、プレーヤによる刀型コントローラ４０の振り幅に対して所与の閾値を設けるようにしてもよい。すなわち、プレーヤが所与の閾値以上の振り幅で、刀型コントローラ４０を振ったときに、敵キャラクタに対する攻撃と判別させる。こうすることで、プレーヤによる刀型コントローラ４０を振り幅が小さい場合に、敵キャラクタに対する攻撃と判別されてしまうことがなくなる。また、上述したように刀型コントローラ４０の振る速度のみで判別してしまうと、プレーヤは単純に刀型コントローラ４０を細かく振るだけで、敵キャラクタを倒せてしまうことになるため、ゲームとしての面白みに欠けてしまうことにもなる。したがって、刀型コントローラ４０を閾値以上の振り幅のときに敵キャラクタに対する攻撃と判別することで、ゲームの仮想現実感を損なうことがなくなる。
【０１１４】
２．４．３ 刀の画面に対する向きに応じた攻撃及び防御
上述したように画面に映し出される敵キャラクタに対して、プレーヤが攻撃だけを行うゲームは、刀型コントローラ４０を単に振り回しておくだけで敵キャラクタを次々と倒させることになる。また、敵キャラクタもプレーヤに対して攻撃を次々と仕掛けてくるため、いつかはプレーヤの体力値が０になってゲームが終了してしまうことになる。したがって、このようなゲームは、ゲーム性は低下してしまい、プレーヤに飽きられてしまう。
【０１１５】
そのため、プレーヤが敵キャラクタからの攻撃に対する防御ができるようにすることが望ましい。こうすることで、敵キャラクタからの攻撃を防御した際に、敵キャラクタの動作に隙を与え、その間に攻撃に転じて当該敵キャラクタを倒すといった攻撃や防御の駆け引きを楽しむことができ、刀ゲームとしての仮想現実感を大幅に向上させることにもなる。
【０１１６】
そのため本実施形態における画像生成システムでは、刀型コントローラ４０の画面に対する向きを判別することで、プレーヤは敵キャラクタに対する攻撃の態勢と、敵キャラクタの攻撃に対する防御の態勢とを切り替えることができるようにしている。そして、敵キャラクタに対する攻撃態勢の場合に、上述した刀型コントローラ４０を振る速度やその振り幅に応じて、攻撃力を変化させるようにしてもよい。
【０１１７】
図１０（Ａ）、（Ｂ）に、操作入力部としての刀型コントローラ４０の画面３０に対する向きに応じて、攻撃又は防御の態勢が変化する例を模式的に示す。
【０１１８】
すなわち、上述した検出装置からの入力情報に基づいて、本実施形態における画像生成システムでは、刀型コントローラ４０の画面３０に対する向きを得ることができるので、その向きに応じてプレーヤが敵キャラクタに攻撃を加えたり、敵キャラクタの攻撃に対してプレーヤがキャラクタの防御力（広義には、パラメータ）を変化させることができる。
【０１１９】
例えば図１０（Ａ）に示すように、プレーヤが刀型コントローラ４０を画面に対して立てた場合に攻撃態勢とし、例えば図１０（Ｂ）に示すように、プレーヤが刀型コントローラ４０を画面に対して寝かせた場合に防御態勢とする。こうすることで、攻撃態勢において、上述したように振る速度や振り幅に応じた多様な攻撃が可能となる（逆に、画面３０に対して刀型コントローラ４０を寝かせた状態の場合には、上述したように振る速度や振り幅に応じた多様な攻撃が不可能となる）。
【０１２０】
このように、刀型コントローラ４０の画面３０に対する向きに応じて、プレーヤの攻撃態勢と防御態勢とを切り替えるようにすることで、敵キャラクタとの攻防の駆け引きを楽しむことができ、プレーヤの刀を用いた斬り合いによる仮想現実感を大幅に向上させることができる。
【０１２１】
また、本実施形態では、上述したように敵キャラクタから攻撃された場合、当該敵キャラクタの攻撃を防御することができる。この場合、敵キャラクタの刀と、プレーヤが操作する刀型コントローラの画面上での位置等が所与の関係を満たしたことを条件に、プレーヤが攻撃を仕掛けてきた敵キャラクタをはじき返すようになっている。こうすることで、プレーヤは、防御から一転して、はじき返されて攻撃がひるんだ当該敵キャラクタに対する攻撃を開始することができる。
【０１２２】
図１１に、このような敵キャラクタの攻撃をはじき返すための、敵キャラクタの刀と、プレーヤが操作する刀型コントローラが所与の関係を模式的に示す。
【０１２３】
ここでは、奥行き方向ｚの画面３０に、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０がオブジェクト画像として映し出されているものとする。本実施形態における画像生成システムを適用したゲームシステムでは、この画面３０に映し出される敵キャラクタの刀オブジェクト２５０に対して、プレーヤが操作入力部としての刀型コントローラ４０の向きをどのように置くかを判別することにより、敵キャラクタの攻撃をはじき返すか否かを決定する。
【０１２４】
なお、画面３０の奥行き方向ｚと同一方向をｄｚ、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０の向きをｄｅ、刀オブジェクト２５０の移動方向をＶｅ、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０の向きをｄｐ、刀型コントローラ４０の移動方向をＶｐとする。
【０１２５】
図１２に、プレーヤの操作により、敵キャラクタの攻撃をはじき返すか否かを判別する処理のフローチャートの一例を示す。
【０１２６】
まず図１０（Ｂ）に示すように、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０が画面３０に対して寝ているか否かを判別し、寝ていると判別されたときプレーヤが敵キャラクタの攻撃に対する防御態勢に入る。
【０１２７】
このとき、刀型コントローラ４０の向きｄｐが、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０の向きｄｅと直交するか否かを判別する（ステップＳ１０）。ここで、ｄｐとｄｅのなす角は、所与の範囲内でほぼ直交か否かを判別することが望ましい。
【０１２８】
ｄｐとｄｅのなす角が（ほぼ）直交すると判別されたとき（ステップＳ１０：Ｙ）、刀型コントローラ４０の移動方向Ｖｐと刀オブジェクト２５０の移動方向Ｖｅが平行か否かを判別する（ステップＳ１１）。ここで、ＶｐとＶｅは、所与の範囲内でほぼ平行か否かを判別することが望ましい。
【０１２９】
ＶｐとＶｅが（ほぼ）平行であると判別されたとき（ステップＳ１１：Ｙ）、ＶｐとＶｅの内積が負、すなわち刀型コントローラ４０の移動方向と刀オブジェクト２５０の移動方向とが互い逆方向であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。これにより、プレーヤが、刀型コントローラ４０で、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０を押し返したか否かを判別することができる。
【０１３０】
ＶｐとＶｅの内積が負のとき（ステップＳ１１：Ｙ）、すなわちプレーヤが、刀型コントローラ４０で、敵キャラクタの刀オブジェクト２５０を押し返したと判別したとき、プレーヤが操作するキャラクタは敵キャラクタの攻撃を受けることなく（プレーヤが操作するキャラクタの体力値は減算されることなく）、敵キャラクタをはじき返す処理を行う（ステップＳ１３）。すなわち、例えば図１３（Ａ）に示すように敵キャラクタ２７０が、プレーヤが操作するキャラクタに対して攻撃を仕掛けたとき、上述した条件を満たして敵キャラクタをはじき返す処理を行う場合、例えば図１３（Ｂ）に示すように敵キャラクタをはじき返す画像を表示させる処理を行う。このとき、敵キャラクタは、態勢を整えるまで攻撃及び防御できず、プレーヤはこの隙を突いて敵キャラクタに対して反撃するといった攻防の駆け引きを実現させることができる。
【０１３１】
なお、ステップＳ１０においてｄｐとｄｅが（ほぼ）直交しないと判別されたとき（ステップＳ１０：Ｎ）、ステップＳ１１でＶｐとＶｅが（ほぼ）平行ではないと判別されたとき（ステップＳ１１：Ｎ）、或いはステップＳ１２でＶｐとＶｅの内積が負ではないとき（ステップＳ１２：Ｎ）、プレーヤのキャラクタは通常の防御態勢となる（ステップＳ１４）。すなわち、敵キャラクタの攻撃に対して、プレーヤが操作するキャラクタの体力値を減算することなく、若しくは割り引いて減算する。
【０１３２】
このように、刀型コントローラ４０の画面３０に対する向きに応じて、プレーヤの攻撃態勢と防御態勢とを切り替える。
【０１３３】
２．４．４ 特殊技
上述したように、図１に示すような検出装置において検出されるプレーヤによる刀型コントローラの操作状況は、画面３０上での位置、振る速度、向き及び振り幅として得ることができる。したがって、これらの少なくとも１つ以上を組み合わせて、通常の攻撃時における攻撃力を格段にアップさせた特殊技（必殺技）により、敵キャラクタを攻撃できるようにしてもよい。
【０１３４】
図１４（Ａ）、（Ｂ）に、プレーヤが必殺技を出すための操作パターンの一例を示す。
【０１３５】
例えば、図１４（Ａ）に示すように、プレーヤが刀型コントローラ４０を画面３０上での位置で所与の一定の動きＭＯＶ１〜ＭＯＶ３をさせた後に、斬る動作をすると、所与の一定の動きに関連付けられた特殊技ＳＰ１で攻撃できるようにすることができる。
【０１３６】
より具体的には、特殊技それぞれに対応してあらかじめ画面上での位置とその変化のパターンを登録した図１５に示すようなテーブルを用意しておく。そして、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０の位置、移動する向き、速さ及び振り幅の少なくとも１又は２つ以上の組み合わせによって決められる動作パターンが、テーブルに登録された動作パターンと一致したとき、その動作パターンに関連付けられた特殊技を出すようにする。
【０１３７】
或いは、図１４（Ｂ）に示すように、プレーヤが刀型コントローラ４０を画面３０上での位置で、一定の順序ＭＯＶ４〜ＭＯＶ６で斬った後に、斬る動作をすると、一定の順序に関連付けられた特殊技ＳＰ２で攻撃できるようにすることができる。
【０１３８】
この場合も、特殊技それぞれに対応してあらかじめ画面上での位置とその変化のパターンを登録した図１５に示すようなテーブルを用意しておき、プレーヤが操作する刀型コントローラ４０の位置、移動する向き、速さ及び振り幅の少なくとも１又は２つ以上の組み合わせによって決められる動作パターンが、テーブルに登録された動作パターンと一致したとき、その動作パターンに関連付けられた特殊技を出すようにする。
【０１３９】
２．４．５ その他
さらに本実施形態において、プレーヤによる刀型コントローラの操作状況を、画面３０上での位置、振る速度、向き及び振り幅として得ることができるため、例えば敵キャラクタに弱点を設定しておき、プレーヤが操作される刀型コントローラの画面上での位置が変化する際に、当該弱点の位置を通過したことを条件に、プレーヤが操作するキャラクタの攻撃力をアップさせ、敵キャラクタに多大なダメージを与えるようにしてもよい。
【０１４０】
或いは、プレーヤが斬ろうとする対象物に「目」を持たせるようにしてもよい。より具体的には、プレーヤによって操作される刀型コントローラの画面上での位置が変化する軌跡の向きを判別し、この向きに応じて当該対象物が斬れたり、斬れなかったりするようにしてもよい。
【０１４１】
このように、プレーヤによる刀型コントローラの操作状況を、画面３０上での位置、振る速度、向き及び振り幅として得ることができることで、これまでにない多彩な操作で、より仮想現実感を向上させたゲーム画像若しくはゲームエフェクトを提供することができるようになる。
【０１４２】
３． 本実施形態の処理例
次に、本実施形態の処理の詳細例について、図１６及び図１７を用いて説明する。
【０１４３】
ここで、以下のように定義する。
【０１４４】
Ｖｓｕｍ：刀型コントローラの画面上で移動した長さ（振り幅）
Ｖベクトル：刀型コントローラの１フレーム当たりの移動量（変化量）
ｆ：初期化判定フラグ
ｐ１ベクトル：図１に示した検出装置の第１のセンサ面において検出された刀型コントローラの位置
ｐ２ベクトル：図１に示した検出装置の第２のセンサ面において検出された刀型コントローラの位置
（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）：刀型コントローラの画面上での向きのｘ成分、ｙ成分、ｚ成分（ただし、ｄｚは画面の奥行き方向）
ｐ´ベクトル：図１に示した検出装置の第１のセンサ面における１フレーム前の位置
ｐｏｗ：刀型コントローラの攻撃力若しくはプレーヤが操作するキャラクタの攻撃力
ｑベクトル：敵キャラクタの弱点の位置
ｒ：敵キャラクタの弱点の大きさ（定数）
Ｗ：刀型コントローラを振る速度の閾値（定数）
Ｌ：刀型コントローラの振り幅の閾値（定数）
まず、処理部１００において、刀型コントローラの振り幅（画面上での移動距離）Ｖｓｕｍを０に、刀型コントローラの１フレーム当たりの変化量Ｖベクトルを０ベクトルに、初期化判定フラグｆを０に、それぞれ初期化する（ステップＳ２０）。
【０１４５】
続いて、入力情報受付部１６２において、検出装置の第１及び第２のセンサ面における刀型コントローラの位置ｐ１ベクトル及びｐ２ベクトルを受け付ける（ステップＳ２１）。
【０１４６】
そして、処理部１００の位置演算部１１０において、ステップＳ２１で受け付けたｐ１ベクトル及びｐ２ベクトルを用いて、画面上での位置をｘ成分、ｙ成分及びｚ成分の各成分を正規化したｄｘ、ｄｙ及びｄｚを求める（ステップＳ２２）。
【０１４７】
ここで、初期化判定フラグｆが０のとき（ステップＳ２３：Ｙ）、図１に示した検出装置の第１のセンサ面における１フレーム前の位置ｐ´ベクトルに当該フレームにおける検出装置の第１のセンサ面の刀型コントローラの位置ｐ１ベクトルを設定して初期化するとともに、初期化判定フラグｆに１を設定する（ステップＳ２４）。
【０１４８】
ステップＳ２４において初期化された後、或いはステップＳ２３で初期化判定フラグｆが０ではないとき（ステップＳ２３：Ｎ）、位置演算部１１０において、Ｖベクトルにｐ１ベクトルからｐ´ベクトルを減算したベクトルを代入して、刀型コントローラの１フレーム当たりの移動量、すなわち速さを求める（ステップＳ２５）。
【０１４９】
次に、Ｖベクトルの絶対値が０のとき（ステップＳ２６：Ｙ）、Ｖｓｕｍに０を設定する（ステップＳ２７）。
【０１５０】
一方、Ｖベクトルの絶対値が０ではないとき（ステップＳ２６：Ｎ）、ＶｓｕｍにＶベクトルの絶対値を加算して、刀型コントローラの画面上で移動した長さを更新する（ステップＳ２８）。
【０１５１】
続いて、プレーヤによって操作される刀型コントローラと、敵キャラクタとのヒットチェックを行う（ステップＳ２９）。より具体的には、画像生成部１４０によって生成されたオブジェクト画像のジオメトリ処理後のレンダリング画像における敵キャラクタの位置が、刀型コントローラの画面上での位置の変化する軌跡上にあるか否かを判別する。
【０１５２】
そして、ヒットと判定されたとき（ステップＳ２９：Ｙ）、ｄｚ成分の絶対値が０．５より小さいか否かを判別する（ステップＳ３０）。すなわち、ｄｚ成分の絶対値が０．５より小さいときは、画面の奥行き方向の成分が小さいと判断し、刀型コントローラの画面に対する向きが画面に対して寝てる状態であると判別する。一方、ｄｚ成分の絶対値が０．５以上のときは、画面の奥行き方向の成分が大きいと判断し、刀型コントローラの画面に対する向きが画面に対して立っている状態であると判別する。
【０１５３】
ｄｚ成分の絶対値が０．５より小さくないと判別されたとき（ステップＳ３０：Ｎ）、パラメータ設定部１３０において攻撃力を１０に設定する（ステップＳ３１）。
【０１５４】
そして、敵キャラクタの弱点の位置ｑベクトルを取得し（ステップＳ３２）、ｐ１ベクトルとｑベクトルの差の絶対値が、敵キャラクタの弱点の大きさｒより小さいか否かを判別する（ステップＳ３３）。
【０１５５】
ｐ１ベクトルとｑベクトルの差の絶対値がｒより小さいとき（ステップＳ３３：Ｙ）、パラメータ設定部１３０において攻撃力ｐｏｗに５を加算して攻撃力をアップする（ステップＳ３４）。
【０１５６】
ステップＳ３４で攻撃力ｐｏｗに５を加算した後、或いはステップＳ３３でｐ１ベクトルとｑベクトルの差の絶対値がｒより小さくないと判別されたとき（ステップＳ３３：Ｎ）、次にＶベクトルの絶対値を所与の閾値Ｗとを比較する（ステップＳ３５）。
【０１５７】
Ｖベクトルの絶対値が所与の閾値Ｗより大きいとき（ステップＳ３５：Ｙ）、パラメータ設定部１３０において攻撃力ｐｏｗに５を加算して攻撃力をアップする（ステップＳ３６）。
【０１５８】
ステップＳ３６で攻撃力ｐｏｗに５を加算した後、或いはステップＳ３５でＶベクトルの絶対値がＷより大きくないと判別されたとき（ステップＳ３５：Ｎ）、次にＶｓｕｍと所与の閾値Ｌとを比較する（ステップＳ３７）。
【０１５９】
Ｖｓｕｍが所与の閾値Ｌより大きいとき（ステップＳ３７：Ｙ）、パラメータ設定部１３０において攻撃力ｐｏｗに５を加算して攻撃力をアップする（ステップＳ３８）。
【０１６０】
ステップＳ３８で攻撃力ｐｏｗに５を加算した後、或いはステップＳ３７でＶｓｕｍがＬより大きくないと判別されたとき（ステップＳ３７：Ｎ）、その時点における攻撃力ｐｏｗでヒットした敵キャラクタにダメージを与える処理を行う（ステップＳ３９）。例えば、敵キャラクタに付与されている体力値（生命力）を減算する。
【０１６１】
一方、ステップＳ３０で、ｄｚ成分の絶対値が０．５より小さいと判別されたとき（ステップＳ３０：Ｙ）、敵の攻撃に対して防御する処理を行う（ステップＳ４０）。例えば、敵キャラクタの攻撃があった場合、図１４に示す処理を行って、敵キャラクタの攻撃をはね返す処理を行う。
【０１６２】
ステップＳ２９で刀と敵キャラクタとがヒットしないと判定されたとき（ステップＳ２９：Ｎ）、ステップＳ４０で防御する処理が行われた後、或いはステップＳ３９で攻撃処理を行った後、敵キャラクタ、刀やその斬り跡、或いは図１１（Ｂ）に示すような敵キャラクタの攻撃のはじき返し後の画像などの表示を行う（ステップＳ４１）。例えば、刀やその斬り跡の表示は、検出装置によって検出される刀型コントローラの位置等に基づいて表示させることができる。
【０１６３】
その後、ｐ´ベクトルにｐ１ベクトルを代入して、次のフレームに備える（ステップＳ４２）。
【０１６４】
ここで、ゲーム終了のとき（ステップＳ４３：Ｎ）、一連の処理を終了し、ゲーム終了ではないとき（ステップＳ４３：Ｙ）、ステップＳ２１に戻る（ステップＳ４３：Ｎ）。
【０１６５】
以上のようにして、本実施形態における画像生成システムは、図１に示した検出装置において形成されたセンサ面における操作入力部の位置から、画面上での位置を求め、その位置又はその位置から求められる位置の変化に基づいて、所与のエフェクト効果を与え、これまでにない多彩な操作による画像生成を可能にしている。
【０１６６】
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構成の一例について図１８を用いて説明する。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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、或いは通信インタフェース９９０を介して外部から転送される。
【０１７１】
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に渡すとともに、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、a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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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、ＲＯＭ９５０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。
【０１７５】
ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領域として用いられる。
【０１７６】
ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッサ、メモリ（ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、ＲＯＭ等）間でのＤＭＡ転送を制御するものである。
【０１７７】
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。
【０１７８】
通信インタフェース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フェースである。この場合に、通信インタフェース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。
【０１７９】
或いは通信インタフェース９９０を介して、図示しない検出装置におけるセンサ面における操作入力部の位置等を特定するための入力情報を受け付けるようにすることが考えられる。
【０１８０】
なお、本発明の各手段は、その全てを、ハードウェアのみにより実現（実行）してもよいし、情報記憶媒体に格納されるプログラムや通信インタ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。
【０１８１】
そして、本発明の各手段をハードウェアとプログラムの両方により実現する場合には、情報記憶媒体には、本発明の各手段をハードウェアを利用して実現するためのプログラムが格納されることになる。より具体的には、上記プログラムが、ハードウェアである各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等に処理を指示するとともに、必要であればデータを渡す。そして、各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等は、その指示と渡されたデータとに基づいて、本発明の各手段を実現することになる。
【０１８２】
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。
【０１８３】
例えば、検出装置は図１、図３乃至図５で説明した検出手法に限定されない。検出装置としては、赤外線を超音波に替えて操作入力部の位置を検出するようにしてもよいし、画像認識や、モーションキャプチャリングの原理を用いて、操作入力部の位置を検出するようにしてもよい。要は、表示部の画面上の位置に各位置が１対１に対応付けられた所与の空間（エリア）において、プレーヤの身体の一部又はプレーヤによって操作される操作入力部の位置若しくは位置を特定するための情報を検出できる検出装置であればよい。
【０１８４】
また本実施形態では、操作入力部として刀型コントローラを例に説明したがこれに限定されるものではなく、槍やこん棒などの武器に限らず、指揮棒やゴルフクラブ、料理に使う包丁などを考えることができる。
【０１８５】
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。
【０１８６】
また、本発明は種々のゲーム（格闘ゲーム、シューティングゲーム、ロボット対戦ゲーム、スポーツゲーム、競争ゲーム、ロールプレイングゲーム、音楽演奏ゲーム、ダンスゲーム等）に適用できる。
【０１８７】
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を業務用のゲームシステムに適用した場合の模式的な外観斜視図である。
【図２】本実施形態における画像生成システムのブロック図の一例である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、検出装置により形成されるセンサ面における操作入力部の位置の検出原理について説明するための説明図である。
【図４】本実施形態において、検出装置により形成されるセンサ面における操作入力部が移動する速さの検出原理について説明するための説明図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、検出装置による操作入力部の画面に対する向きの検出原理について説明するための説明図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部を振る速度に応じて、攻撃力が変化する例を模式的に示す説明図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部を振る速度に応じて、攻撃力が変化する画像例を模式的に示す説明図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部の振り幅に応じて、攻撃力が変化する例を模式的に示す説明図である。
【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部の振り幅に応じて、攻撃力が変化する画像例を模式的に示す説明図である。
【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）は、操作入力部の画面に対する向きに応じて、攻撃又は防御の態勢が変化する例を模式的に示す説明図である。
【図１１】本実施形態において、敵キャラクタの攻撃をはじき返すための、敵キャラクタの刀と、刀型コントローラが所与の関係を模式的に示す説明図である。
【図１２】本実施形態におけるプレーヤの操作により敵キャラクタの攻撃をはじき返すか否かを判別する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態におけるプレーヤの操作により敵キャラクタの攻撃をはじき返すゲーム画像の一例である。
【図１４】図１４（Ａ）、（Ｂ）は、プレーヤが必殺技を出すための操作パターンの一例を示す説明図である。
【図１５】特殊技に対応してあらかじめ画面上での位置とその変化のパターンを登録したテーブルの一例を示す説明図である。
【図１６】本実施形態の処理の詳細例の前半を示すフローチャートである。
【図１７】本実施形態の処理の詳細例の後半を示すフローチャートである。
【図１８】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。
【符号の説明】
１０ ゲームシステム
２０ 筐体
３０ 画面
４０ 刀型コントローラ
５０ 第１のセンサ
５２ 第１のセンサ面
６０ 第２のセンサ
６２ 第２のセンサ面
１００ 処理部
１１０ 位置演算部
１３０ パラメータ設定部
１４０ 画像生成部
１５０ 音生成部
１６０ 操作部
１６２ 入力情報受付部
１７０ 記憶部
１８０ 情報記憶媒体
１９０ 表示部
１９２ 音出力部
１９４ 携帯型情報記憶装置
１９６ 通信部
Claims (5)
- 画像生成を行う画像生成システムであって、
各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記被検出物の画面方向に対する向きの少なくとも１つを求める手段と、
画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記被検出物の画面方向に対する向きのうちの少なくとも１つに基づいて変化させる手段とを含み、
前記検出装置は、
所与の間隔を置いて互いに平行な第１及び第２のセンサ面を形成する２組のセンサを含み、
前記被検出物が前記第１及び第２のセンサ面を横切る位置を特定し、
前記被検出物の画面方向に対する向きは、
前記被検出物が前記第１及び第２のセンサ面を横切る第１及び第２の位置に基づいて求められることを特徴とする画像生成システム。 - 請求項１において、
前記画面上での位置、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記画面上での位置の変化の向きのうちの所与の組み合わせに対応して、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とする画像生成システム。 - 各位置が表示部の画面上の位置に対応付けられたセンサ面を横切る被検出物を検出する検出装置からの入力情報に基づいて、前記画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記被検出物の画面方向に対する向きの少なくとも１つを求める手段と、
画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを、求められた画面上での位置、該画面上での位置の単位時間当たりの変化量、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記被検出物の画面方向に対する向きのうちの少なくとも１つに基づいて変化させる手段としてコンピュータを機能させ、
前記検出装置は、
所与の間隔を置いて互いに平行な第１及び第２のセンサ面を形成する２組のセンサを含み、
前記被検出物が前記第１及び第２のセンサ面を横切る位置を特定し、
前記被検出物の画面方向に対する向きは、
前記被検出物が前記第１及び第２のセンサ面を横切る第１及び第２の位置に基づいて求められることを特徴とするプログラム。 - 請求項３において、
前記画面上での位置、前記画面上での位置の変化量の絶対値及び前記画面上での位置の変化の向きのうちの所与の組み合わせに対応して、画像、音及び所与のパラメータのうち少なくとも１つを変化させることを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、請求項３又は４のプログラムを記憶することを特徴とする情報記憶媒体。
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