JPH09225143A - シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 判定エリアを設定して、移動オブジェクトと
他の表示物の衝突判定行う場合、少ないデータ量及び演
算負荷で衝突判定を行うことの可能なシミュレーション
装置を提供すること。 【解決手段】 仮想３次元空間内を移動する移動オブジ
ェクトと前記仮想３次元空間内に存在する衝突対象オブ
ジェクトとの衝突演算を行うシミュレーション装置であ
る。前記衝突対象オブジェクトの一部又は全部の形状に
基づき衝突判定用の３次元空間を特定する判定エリアを
設定する判定エリア設定部１１４と、前記移動オブジェ
クトの位置が前記判定エリアに属するか否かに基づき衝
突の有無を判断する衝突判定部１１８とを含み、前記判
定エリア設定部１１６は、前記判定エリアとして非衝突
領域を特定するネガティブヒットエリアを設定し、前記
衝突判定部１１８は、前記移動オブジェクトの位置がネ
ガティブヒットエリアに属する場合には衝突していない
旨を判定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシミュレーション装
置に関し、特に移動オブジェクトと他のオブジェクトの
衝突判定を行うシミュレーション装置に関する。

【０００２】

【背景の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ディスプレイ上に表示されるゲーム画面を見なが
ら、仮想３次元ゲーム空間内で、プレーヤがプレーヤ移
動体等を操縦するゲーム装置が知られている。この様な
ゲーム装置ではプレーヤ移動体が他の移動体や建造物、
壁等の障害物に衝突したときのゲーム演出を行うため
に、障害物との衝突判定を行う必要がある。この種のゲ
ームでは、前記障害物との衝突判定をどのようにして行
うかがゲームの面白さを左右する重要な要因となるとた
め、正確な衝突判定が必要である。

【０００３】この様な衝突判定は、プレーヤ移動体が２
次元的に移動するドライブゲーム等では、容易である。
すなわちこの様なゲームでは、衝突判定において高さが
問題になる場合はまれで、通常はコースの両側に存在す
る障害物や、前後左右を通行する他のレーシングカーと
のの衝突判定を２次元的に行えばよいため、判定対象は
極めて限定されたものとなる。

【０００４】しかし、プレーヤ移動体が飛行機等の３次
元空間を自由に飛行する移動物である場合、その移動経
路はほぼ無限に設定出来る。すなわち、３次元空間内に
存在する障害物は多数存在し、正確な衝突判定を行うた
めには、プレーヤ移動体と各障害物との間で前後左右上
下の３次元的な衝突判定が必要となるため、ＣＰＵの演
算負荷が飛躍的に増大する。

【０００５】また、３次元的にヒットチェックが必要な
シューティングゲームについても同様の問題がある。

【０００６】この様なヒットチェック又は衝突判定のデ
ータ量の軽減及び演算負荷の軽減を行う方法として、各
障害物と近似する形態の判定エリアを設定して、前記判
定エリアの内、外のいずれにあるかで衝突を判定するこ
とが行われていた。すなわち、仮想３次元空間のオブジ
ェクトそのものに対して前記衝突判定を行うと、データ
量の増大及び演算負荷の増大が著しくなるため、少ない
データで特定でき、かつ判定のための演算負荷が少なく
なるような判定エリアを設定して衝突判定を行うのであ
る。

【０００７】この様な判定エリアの形状としては、少な
いデータで特定でき、かつ判定のための演算負荷が少な
くなるという利点を最も備えている直方体（以下ヒット
ボックスという）がもっぱら用いられていた。すなわち
移動体又は弾丸等の位置が、前記ヒットボックスの内側
になった場合にヒット又は衝突したと判定するのであ
る。

【０００８】例えば図７に示すように、家３１０に移動
体が衝突したか否か判定する際は、家３１０に近似した
ヒットボックス３００を設定して、移動体の位置が前記
ヒットボックス３００の内側になれば衝突したと判定す
る。

【０００９】ところが、複雑な形状のオブジェクトの判
定エリアを直方体で近似する場合、より正確な衝突判定
を行うためには、複数の直方体を組み合わて判定エリア
を設定する必要がある。この様に複雑な形状に対する判
定エリアを設定する際、多くのヒットボックスが必要と
なり、演算負荷の増大を招く。従って、複雑な形状の判
定エリアを設定する際、いかに少ないヒットボックスで
前記判定エリアの設定を行うことができるかが、演算負
荷及びデータ量を軽減する上で重要な問題となる。

【００１０】また、一般にオブジェクトの判定エリアを
設定する際、前記オブジェクトが直線的で、単純な形状
であるほどよいが、例えば図１３（Ａ）に示すように直
線的で単純な形状のものでも、ヒットボックスの内側に
なった場合にヒット又は衝突したと判定する方法では、
判定が難しい場合もある。この様な場合どの様に判定エ
リアを設定するかが問題となる。

【００１１】本発明はこの様な課題に鑑みてなされたも
のであり、判定エリアを設定して、移動オブジェクトと
他の表示物の衝突判定を行う場合、少ないデータ量及び
演算負荷で衝突判定を行うことの可能なシミュレーショ
ン装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、仮想
３次元空間内を移動する移動オブジェクトと前記仮想３
次元空間内に存在する衝突対象オブジェクトとの衝突演
算を行うシミュレーション装置であって、前記衝突対象
オブジェクトの一部又は全部の形状に基づき衝突判定用
の３次元空間を特定する判定エリアを設定する判定エリ
ア設定手段と、前記移動オブジェクトの位置が前記判定
エリアに属するか否かに基づき衝突の有無を判断する衝
突判定手段とを含み、前記判定エリア設定手段は、前記
判定エリアとして非衝突領域を特定するネガティブヒッ
トエリアを設定し、前記衝突判定手段は、前記移動オブ
ジェクトの位置がネガティブヒットエリアに属する場合
には衝突していない旨を判定することを特徴とする。

【００１３】移動オブジェクトとは、例えば飛行機や弾
丸等の移動物をさし、衝突対象オブジェクトとは、移動
オブジェクトが衝突する可能性のあるオブジェクト、例
えば他の飛行機等の移動物及び建造物や地形等の固定物
をさす。

【００１４】また、判定エリアとは、前記移動オブジェ
クトが前記衝突対象オブジェクトに衝突したか否か判定
する際に、データ量の軽減及び演算負荷の軽減を行うた
めに設定するエリアである。すなわち、衝突対象オブジ
ェクトそのものに対して衝突判定を行うと、データ量の
増大及び演算負荷の増大が著しくなるため、少ないデー
タで特定でき、かつ判定のための演算負荷が少なくなる
ように、衝突対象オブジェクトの形状に近似した判定エ
リアを設定して衝突判定を行うのである。

【００１５】この様な判定エリアは、定量化できればよ
いため、１の立体として特定してもよいし、複数の立体
の組み合わせとして特定してもよいが、いずれにしても
各立体の形状としては、少ないデータで特定でき、かつ
判定のための演算負荷が少なくなるという利点を備えて
いなければならない。このため、直方体や球、円柱等の
少ないデータで特定可能な立体、またはそれらの組み合
わせとして判定エリアを設定することが好ましい。

【００１６】通常この様に判定エリアは、移動オブジェ
クトが判定エリアに属していれば衝突したと判定する積
極的な判定領域（以下ポジティブヒットエリアという）
として設定される。しかし例えば衝突対象オブジェクト
が真中に穴のあいたドーナッツ状の形状をしていた場合
や、衝突領域にかこまれて、非衝突領域がある場合（例
えば、トンネルや洞窟の中等）、ポジティブヒットエリ
アのみでは判定エリアの設定自体が難しかったり、判定
エリアを特定するための立体数が増え、データ量及び演
算負荷が増大する場合がある。

【００１７】従って本発明では、消極的な判定領域であ
るネガティブヒットエリアを設定し、移動オブジェクト
が前記ネガティブヒットエリアに属していれば衝突して
いない旨の判定を行う。

【００１８】この様にすることにより、判定エリアを設
定する際、立体数を減らすことが可能となり、衝突判定
に伴うデータ量の削減及び演算負荷の軽減を図ることが
出来る。なお、前記ネガティブヒットエリアに属してい
なければ衝突している旨の判定を行うとは限られない
が、トンネルや洞窟の中等での内壁への衝突判定等の特
殊な判定においては、ネガティブヒットエリアに属して
いない旨のみの検出で衝突を判定出来る場合もある。

【００１９】また、判定エリアを構成する立体が多種多
数使用可能であれば、様々な形状の衝突対象オブジェク
トに対応した判定エリアを設定することは可能である。
しかしこの様にするとデータ量及び演算負荷が増大する
ため、判定エリアを構成する立体は少なく、かつその形
状は、判定時の演算負荷が少なくてすむ直方体が最も適
している。ところが、直方体のみの組み合わせのように
限られた形状で判定エリアを設定しようとする場合、衝
突対象オブジェクトの形状によっては、ポジティブヒッ
トエリアの直方体（以下ポジティブヒットボックスとい
う）のみでは、設定が困難であったり、多数個が必要に
なる場合が生じる。

【００２０】この様な場合、ネガティブヒットエリアの
直方体（以下ネガティブヒットボックスという）を組み
合わせると、判定エリアの設定が容易になったり、直方
体の数を減らすことが可能となる場合がある。従って、
特に直方体等の特定の立体のみで判定エリアを構成する
際には効果的である。

【００２１】請求項２の発明は、請求項１において、前
記判定エリア設定手段は、前記判定エリアとして、非衝
突領域を特定するネガティブヒットエリアと、衝突領域
を特定するポジティブヒットエリアと、をその一部が重
複するように組み合わせて設定し、前記衝突判定手段
は、前記移動オブジェクトの位置がネガティブヒットエ
リアのみに属する場合は、衝突していないと判定し、前
記移動オブジェクトの位置がポジティブヒットエリアの
みに属する場合は、衝突していると判定し、前記移動オ
ブジェクトが前記ネガティブヒットエリアとポジティブ
ヒットエリアの重複するエリアに属する場合は、所定の
ルールに基づき衝突を判定することを特徴とする。

【００２２】ネガティブヒットエリアとポジティブヒッ
トエリアを組み合わせて衝突判定を行う場合は、両エリ
アが重複していない場合は、前述したように、属してい
るエリアに基づき判定を行えばよい。

【００２３】重複している場合は、ネガティブヒットエ
リアをポジティブヒットエリアより優先度の高い判定エ
リアとして衝突判定を行う。但し両エリアの重複の態様
によっては、ポジティブエリアを優先して判定を行うよ
う設定してもよい。

【００２４】この様に、判定エリアをネガティブヒット
エリアとポジティブヒットエリアの組み合わせとして設
定すると、判定エリアを特定するための立体数を減らす
ことが出来、衝突判定に伴うデータ量の削減及び演算負
荷の軽減を図ることが出来る。

【００２５】また、判定エリアを構成する立体が多種多
数使用可能であれば、様々な形状の衝突対象オブジェク
トに対応した判定エリアを設定することは可能である。
しかしこの様にするとデータ量及び演算負荷が増大する
ため、判定エリアを構成する立体は少なく、かつその形
状は、判定時の演算負荷が少なくてすむ直方体が最も適
している。ところが、直方体のみの組み合わせのように
限られた形状で判定エリアを設定しようとする場合、衝
突対象オブジェクトの形状によっては、ポジティブヒッ
トエリアの直方体（以下ポジティブヒットボックスとい
う）のみでは、設定が困難であったり、多数個が必要に
なる場合が生じる。

【００２６】この様な場合、ネガティブヒットエリアの
直方体（以下ネガティブヒットボックスという）を組み
合わせると、判定エリアの設定が容易になったり、直方
体の数を減らすことが可能となる場合が多い。従って、
特に直方体等の特定の立体のみで判定エリアを構成する
際には効果的である。

【００２７】請求項３の発明は、請求項１、２のいずれ
かにおいて、前記判定エリア設定手段は、判定エリアを
直方体又は複数の直方体の組み合わせとして設定するこ
とを特徴とする。

【００２８】判定エリアを構成する立体の形状として
は、少ないデータで特定でき、かつ判定のための演算負
荷が少なくなるという利点を備えていなければならない
ため、直方体が最も好ましい。少ないデータで特定出来
るという点では、球等も同様であるが、直方体の場合判
定のための演算が加減算のみで可能となるため、衝突判
定に伴う演算負荷の軽減を図ることが出来る。

【００２９】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かにおいて、前記判定エリア設定手段は、ネガティブヒ
ットエリア又はポジティブヒットエリアのいずれか一方
又は両方について、同一種類のヒットエリアの少なくと
も１のヒットエリアと他のヒットエリアの一部が重複す
るよう組み合わせて判定エリアを設定することを特徴と
する。

【００３０】同種類のヒットエリアを重複するよう設定
することにより、少ないヒットエリアの組み合わせで複
雑な形状の判定エリアを設定することができ、データ量
の削減及び判定のための演算負荷の削減を図ることが出
来る。

【００３１】請求項５の発明は、請求項３、４のいずれ
かにおいて、前記判定エリア設定手段は、判定エリアを
構成する直方体の互いに平行でない３辺が、それぞれ仮
想３次元空間のワールド座標系の各座標軸と平行となる
位置を基準状態とし、前記基準状態又は基準状態に対し
てワールド座標系の１又は２の座標軸に対して直方体を
回転させて判定エリアを設定することを特徴とする。

【００３２】請求項６の発明は、請求項３、４のいずれ
かにおいて、前記判定エリア設定手段は、判定エリアを
構成する直方体の互いに平行でない３辺が、それぞれ仮
想３次元空間の当該衝突対象オブジェクトのボディ座標
系の各座標軸と平行となる位置を基準状態とし、前記基
準状態又は基準状態に対して前記ボディ座標系の１又は
２の座標軸に対して直方体を回転させて判定エリアを設
定することを特徴とする。

【００３３】衝突判定を行う場合は、判定エリアを構成
する直方体が基準状態にあると、衝突判定のための演算
が加減算のみで可能となり、衝突判定に伴う演算負荷を
軽減することが出来るため好ましい。ところが、衝突対
象オブジェクトの形状によっては、基準状態の直方体の
みでは、判定エリアの設定が困難である場合がある。こ
の様な場合、直方体を基準状態からずらして設定する
と、判定エリアの設定が可能となる場合がある。

【００３４】このような場合、請求項５又は請求項６の
発明のように判定エリアを設定することにより、衝突判
定に伴う演算負荷を軽減することが出来る。

【００３５】すなわち、ワールド座標系の座標値を用い
て衝突判定を行う場合は、請求項５に示すように、基準
状態に対してワールド座標系の１又は２の座標軸に対し
て直方体を回転させて判定エリアを設定すると、前記加
減算に加えて、回転に対応する座標変換を行うことによ
り衝突判定を行うことが出来るため、衝突判定に伴う演
算負荷を軽減することが出来る。

【００３６】また、ボディ座標系の座標値を用いて衝突
判定を行う場合は、請求項６に示すように、基準状態に
対してボディ座標系の１又は２の座標軸に対して直方体
を回転させて判定エリアを設定すると、前記加減算に加
えて、回転に対応する座標変換を行うことにより衝突判
定を行うことが出来るため、衝突判定に伴う演算負荷を
軽減することが出来る。

【００３７】請求項７の発明は、請求項３〜６のいずれ
かにおいて、前記判定エリア設定手段は、複数のヒット
エリアを設定する際、直方体である１のヒットエリアを
構成する互いに平行でない３辺が、直方体である他のヒ
ットエリアを構成する互いに平行でない３辺と、いずれ
も非平行となるように判定エリアを設定することを特徴
とする。

【００３８】この様にすると、多様な組み合わせが実現
し、特に重複部分の形状を例えば三角柱等の直方体以外
の形状としても設定することが可能となり、通常の組み
合わせだけでは設定が難しい判定エリアも設定が可能と
なる。

【００３９】請求項１〜７のいずれかにおいて、前記判
定エリア設定手段は、前記判定エリアの情報が予め設定
されている判定エリア記憶手段を含むよう構成すること
が好ましい。

【００４０】この様にすると、衝突演算時には予め設定
されている判定エリアを用いて、判定演算を行えばよい
ため、判定エリアを設定するための演算が不要となる。
従って、演算負荷を軽減し、処理時間を短縮することが
出来る。

【００４１】請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれ
かにおいて、前記衝突判定手段が衝突の有無を判断する
際に用いる前記移動オブジェクトの移動位置、または移
動位置を決定するための移動条件を入力する入力手段
と、前記衝突判定手段の判定結果に基づき、表示部に表
示する前記仮想３次元空間のシミュレーション画面を合
成する画像合成手段と、をさらに含むことを特徴とす
る。

【００４２】ここにおいて移動位置を入力するとは、例
えば移動オブジェクトが飛行機等の乗り物である場合
は、それを操縦することを言う。また、移動条件を入力
するとは、例えばシューティングゲーム等で弾丸を発射
する場合を含む。

【００４３】この様にすると、入力された移動位置又は
移動条件によって決定される移動オブジェクトの衝突演
算のデータ量及び演算負荷を軽減し、衝突結果を反映し
たシミュレーション画面を表示することが出来る。

【００４４】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態を、人
力飛行機に乗り３次元ゲーム空間内を自由に飛行するゲ
ーム装置を例にとり説明する。

【００４５】図１には実施の形態のゲーム装置の外観図
が示されている。実施の形態のゲーム装置は、ほぼＬ字
状に形成されたハウジング７０上に、操作部２０と、デ
ィスプレイ６０とが配置されている。

【００４６】前記操作部２０は、人力飛行機の操縦席を
イメージして形成されており、プレーヤＰがサドル５０
に座り、ハンドル３０を両手で操作し人力飛行機を操作
し、さらにペダル４０をこぎながら人力飛行機の推力を
入力するように構成されている。

【００４７】前記ディスプレイ６０は、サドル５０に座
ったプレーヤＰの正面に位置するように配置され、ここ
に３次元ゲーム空間内を人力飛行機が飛行するゲーム画
面２００が表示される。

【００４８】図６には当該ゲーム装置１０のディスプレ
イ６０に表示されるゲーム画面の一例２００が示されて
いる。プレーヤＰが前記操作部２０を操作することによ
り、ゲーム画面上の人力飛行機２１０に乗った仮想プレ
ーヤ２２０は、該ゲーム画面に示されるゲームステージ
の仮想３次元空間内の飛行を行う。該空間内にはポイン
トバルーン２３０と呼ばれる風船のようなオブジェクト
が配置されており、仮想プレーヤが乗った人力飛行機２
１０がこのポイントバルーン２３０に接触すると、ポイ
ントバルーン２３０にかかれたポイントが得られる。プ
レーヤＰは、この様にしてポイントを獲得しながらゴー
ルをめざす。但し、制限時間内に所定の得点をとってゴ
ールに到着することがそのゲームステージをクリアする
条件である。そして前記ゲームステージをクリアする
と、難易度の高い新たなゲームステージに進むことがで
きるよう構成されている。

【００４９】前記各ステージの仮想３次元空間内には建
造物や山、洞窟等の複雑な地形が設定されており、人力
飛行機２１０に乗った仮想プレーヤ２２０は、前記建造
物や山、洞窟の壁等の障害物を避けながら飛行しなけれ
ばならない。

【００５０】従って、リアリティに富んだゲーム演出を
行うためには、これらの障害物と正確な衝突判定を行う
ことが重要な要因となる。しかし、建造物、地形等の障
害物と正確な衝突判定を行うためには、これらの形状を
正確に反映した衝突判定が必要となり、データ量及び演
算負荷が増大し、リアルタイムの演算処理が難しくな
る。

【００５１】そこで本ゲーム装置１０では、衝突判定の
ためのデータ量の軽減及び演算負荷の軽減を行うため
に、少ないデータで特定でき、かつ判定のための演算負
荷が少なくてすむ直方体又は直方体の組み合わせとして
障害物の形状を近似する判定エリアを設定して、衝突を
判定する構成を採用している。

【００５２】図２には、前記ゲーム装置１０の、機能ブ
ロック図が示されている。

【００５３】実施の形態の業務用ビデオゲーム装置は、
操作部２０と、ゲーム空間演算部１００と、表示部８０
とを含む。操作部２０は、図１に示すハンドル３０、ペ
ダル４０等のプレーヤの操作する部材である。前記ゲー
ム空間演算部１００は、空間演算部１１０、空間情報記
憶部１２０、画像合成部１３０と、オブジェクト画像情
報記憶部１４０とを含む。前記表示部８０は、前記ディ
スプレイ６０を用いて構成されている。

【００５４】前記空間情報記憶部１２０には、ゲームス
テージ上に配置される各表示物（人力飛行機２１０に乗
った仮想プレーヤ２２０やポイントバルーン２３０等の
移動物と、トンネル、壁、ビル、立木、洞窟、山等の固
定物）の位置情報及び方向情報と後述する判定対象フラ
グｈｆが記憶されている。

【００５５】図３は、移動物である人力飛行機２１０に
乗った仮想プレーヤ２２０（以下人力飛行機２１０とい
う）の位置及び姿勢と、位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び方
向情報（θ，φ，ρ）との関係を示す図である。同図に
示すように、本ゲーム装置では、各表示物の基準点ＫＰ
の位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び方向情報（θ，φ，ρ）
が仮想的なゲームステージ（オブジェクト空間）に設け
られたワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）における位
置座標及び角度として記憶されて、ゲームステージが構
築されている。

【００５６】こうして設定された各表示物の基準点ＫＰ
の位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び方向情報（θ，φ，ρ）
は図４に示すようにして空間情報記憶部１２０に記憶さ
れる。すなわち、空間情報記憶部１２０にはｉ＋１個の
オブジェクトの基準点ＫＰの位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及
び方向情報（θ，φ，ρ）が、各表示物に割り当てられ
たオブジェクトナンバーＯＢとともに記憶されている。
ここで、特に、オブジェクトナンバーＯＢ０には人力飛
行機２１０の本体を表すオブジェクトが割り当てられ、
オブジェクトナンバーＯＢ１、ＯＢ２、ＯＢ３はそれぞ
れトンネル、壁、ビル、立木、洞窟、山やその他のオブ
ジェクトが割り当てられている。

【００５７】なお判定対象フラグｈｆには、当該表示物
が、判定エリア設定部１１４によって判定エリアを設定
することにより衝突判定を行うオブジェクト（後述する
判定対象障害物）であるか否かを示すフラグが格納され
ている。

【００５８】空間演算部１１０は、ＣＰＵ、メモリ等を
用いて構成されており、前記操作部２０からの操作信号
および所定のゲームプログラムに基づき、人力飛行機２
１０が仮想３次元空間内を飛行し、ポイントバルーン２
３０をとる演算を行い、その演算結果を画像合成部１３
０へ向け出力するものである。

【００５９】また、前記空間演算部１１０の位置演算部
１１２は、上記のようにして記憶されるゲームステージ
における人力飛行機２１０の位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及
び方向情報（θ，φ，ρ）を、前記操作部２０によって
入力される操作信号やゲームプログラム等に従って、所
定の時間毎に、１／６０秒毎に書き換えて更新する。例
えば、人力飛行機２１０がゲームステージ上をワールド
座標のＸ軸方向に姿勢を変えずに移動する様子は、前記
空間情報記憶部１２０に記憶された該当するオブジェク
トナンバーとともに記憶されている位置情報のＸ座標
を、前記空間演算部１１０の位置演算部１１２が移動速
度に応じた所定の増分で変更記憶することで表現され
る。こうして、ゲームステージにおいて人力飛行機２１
０が刻々と位置及び方向（姿勢）を変化させていく状況
を容易に演出することができる。

【００６０】ところで、この様にゲームステージ内にお
いて人力飛行機２１０が刻々と位置及び方向を変化させ
ていく状況をゲーム画面に表示するためにはどの位置か
ら見た画像を表示するのかという視点位置や視線方向、
視野角等の視点情報が必要となる。

【００６１】本実施の形態では、人力飛行機２１０に乗
った仮想プレーヤ２２０の視点位置で画像を表示する１
人称の視点表示と、人力飛行機２１０を後方から追従す
る視点位置で画像を表示する３人称の視点表示を選択出
来るように形成されている。この様な視点情報は位置演
算部１１２が演算する人力飛行機２１０の位置情報
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び方向情報（θ，φ，ρ）に基づき決
定される。

【００６２】この様な視点情報等を含むフレーム情報も
前記空間情報記憶部１２０に記憶されている。このフレ
ーム情報も位置演算部１１２が演算する人力飛行機２１
０の位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び方向情報（θ，φ，
ρ）に基づき空間演算部１１０によって所定時間毎に更
新される。この様にして、ゲーム画面には、移動する視
点位置からみえる仮想３次元空間を表示した画像がリア
ルタイムに表示される。

【００６３】なお、空間演算部１１０の判定エリア設定
部１１４及び衝突判定部１１８が行う衝突演算の詳細は
後述する。

【００６４】次に、画像合成部１３０とオブジェクト画
像情報記憶部１４０の画像合成の機能について詳しく説
明する。

【００６５】前記オブジェクト画像情報記憶部１４０
は、ゲームステージに登場する各表示物の形状及び外観
にかかる情報を記憶するものであり、ポリゴン情報記憶
部１４２とテクスチャ情報記憶部１４４とを含んでい
る。すなわち、本ゲーム装置においては、各表示物はポ
リゴンの組み合わせによってモデリングされていて、各
ポリゴンにはそれぞれの表示物の外観を表すテクスチャ
がマッピングされる。

【００６６】前記ポリゴン情報記憶部１４２には、各表
示物の形状を表す情報として、該表示物を構成する各ポ
リゴンの頂点座標と、それぞれのポリゴンにマッピング
するテクスチャ情報を読み出す情報とが対応して記憶さ
れる。前記頂点座標は各表示物にそれぞれ設けられた座
標系（ボディ座標系）における各頂点の位置座標として
記憶されている。

【００６７】前記テクスチャ情報記憶部１４４には、こ
れらのポリゴンにマッピングするテクスチャのテクスチ
ャ情報が記憶される。ここで、テクスチャ情報とは表示
物の表面の色や模様等の情報を意味する。

【００６８】また、前記画像合成部１３０では、前記空
間情報記憶部１２０及び前記オブジェクト画像情報記憶
部１４０に記憶される情報に従ってゲームステージの情
景を表す画像を合成する。具体的には、先ず初めに、図
５に示すように表示物３００を構成するポリゴンを、ワ
ールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）で表現されるゲーム
ステージ上に配置するための演算を行う。すなわち、前
記オブジェクト画像情報記憶部１４０のポリゴン情報記
憶部１４２には、表示物を構成するポリゴンの位置情報
がボディ座標系における座標情報として記憶されてい
る。前記画像合成部１３０は、これを前記空間情報記憶
部１２０に記憶される位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び方向
情報（θ，φ，ρ）に基づいて、平行移動、回転、反
転、拡大、縮小等の３次元座標変換を施し、ワールド座
標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）での位置座標に変換してい
る。次に、各表示物についてそれを構成するポリゴンを
所与の視点を基準とした視点座標系（Ｘｖ，Ｙｖ，Ｚ
ｖ）へ座標変換する処理を行う。その後、クリッピング
処理等を施し、スクリーン座標系（Ｘｓ，Ｙｓ）への投
影変換処理を行う。そして、こうして得られたスクリー
ン座標系（Ｘｓ，Ｙｓ）での画像情報に基づいて前記表
示部８０はゲーム空間の所定の範囲を画像表示出力す
る。

【００６９】次に、衝突判定を行う機能について説明す
る。仮想３次元空間の障害物と衝突判定を行う場合、障
害物そのものに対して衝突判定を行うと、データ量及び
演算負荷の増大が著しくなる。そこで、前記障害物の形
状に近似した判定エリアを設定し、該判定エリアと衝突
判定を行うことが一般的に行われている。この様な判定
エリアは、少ないデータで特定でき、かつ判定のための
演算負荷が少なくなるような立体またはその立体の組み
合わせとして作成することが好ましいため、本ゲーム装
置１０でも、前述したように直方体又は直方体の組み合
わせからなる判定エリアを設定して、前記人力飛行機と
前記障害物との衝突判定を行っている。

【００７０】しかし従来はこのような判定エリア設定し
て衝突判定を行う場合、直方体に属していれば衝突した
と判定する積極的な判定領域（以下ポジティブヒットボ
ックスという）のみを設定して判定を行なっていた。と
ころが後述するように、ポジティブヒットボックスのみ
では判定エリアの設定自体が難しかったり、判定エリア
を構成する直方体の数が増え、データ量及び演算負荷が
増大する場合が多い。

【００７１】そこで本ゲーム装置１０では、判定エリア
を設定する際、直方体に属していれば衝突していないと
判定する消極的な判定領域（以下ネガティブヒットボッ
クスという）を設定し衝突判定を行うよう構成してい
る。

【００７２】この様な判定エリアを設定しているのが判
定エリア設定部１１４である。判定エリア設定部１１４
は、判定エリア記憶部１１６を含んで構成されている。
判定エリアは、判定対象となる障害物（以下判定対象障
害物という）の形状を近似するように、１又は複数のポ
ジティブヒットボックス又はネガティブヒットボックス
を組み合わせて作成されており、この判定エリア記憶部
１１６に、前記作成された判定エリアの情報が記憶され
ている。

【００７３】具体的には、判定エリアを構成する１又は
複数の直方体の頂点データ（以下頂点データという）
と、前記判定対象障害物に対応するオブジェクトナンバ
ーを表すデータと、属性データが記憶されている（これ
らを判定エリア特定データという）。

【００７４】前記頂点データは、該判定対象障害物の所
定の点を中心とするボディ座標系における頂点座標のデ
ータとして記憶されている。この所定の点とは、後述す
るように演算負荷を軽減するため、該判定対象障害物に
対応する表示物の基準点ＫＰと一致するよう構成されて
いる（以下この点を判定エリア基準点という）。前記判
定対象障害物に対応するオブジェクトナンバーとは、前
記空間情報記憶部１２０に格納されている該判定対象障
害物に対応する表示物のオブジェクトナンバーをさし、
各直方体毎にこの情報を有している。

【００７５】また、属性データとは、該直方体がポジテ
ィブヒットボックスであるのかネガティブヒットボック
スであるのかを区別するデータであり、直方体毎に１つ
有している。ポジティブヒットボックスとは、衝突して
いるか否か判定すべき点が、その直方体の内部（表面も
含む）に属している時、衝突していると判定するために
設定された直方体であり、ネガティブヒットボックスと
は、前記判定すべき点が、その直方体の内部（表面も含
む）に属している時、衝突判定を無効化するために設定
された直方体である。後述する衝突判定部１１８は、こ
の属性データに基づき、直方体に属している点の衝突判
定を行う。

【００７６】図７を用いて判定対象障害物と対応する判
定エリアの作成例を説明する。すなわち、判定対象障害
物である家３１０の判定エリアを作成する場合、家３１
０に近似する１つの直方体３００で、家３１０に対する
判定エリア３２０を作成する。このとき、判定エリア基
準点Ｏは表示物の基準点ＫＰと一致する点であり、該判
定エリア基準点Ｏを原点とするボディ座標系における直
方体３００の頂点（３００−Ｖ１〜３００−Ｖ８）の座
標データが頂点データとして判定エリア記憶部１１６に
記憶されている。さらに属性データとして、該直方体３
００がポジティブヒットボックスである旨を示すデータ
が記憶されており、オブジェクトナンバーを表すデータ
として、空間情報記憶部１２０に格納されている家３１
０に対応するオブジェクトナンバーを表すデータが記憶
されている。

【００７７】なお、前記判定エリアの作成に際しては、
判定エリアを構成する直方体の互いに平行でない３辺
が、それぞれ前記ボディ座標系の各座標軸と平行となる
位置を基準状態（図７に示したような状態）とした場
合、前記基準状態又は基準状態に対してボディ座標系の
１座標軸に対して回転させた状態の直方体及びその組み
合わせとなるよう判定エリアを作成する。この様に判定
エリアを作成することにより、回転に伴う座標変換演算
を減らして、判定時の演算負荷を軽減するためである。

【００７８】判定エリア設定部１１４は、位置演算部１
１２が演算した人力飛行機２１０の位置情報に基づき、
判定対象障害物のうち人力飛行機２１０の回りの所定範
囲内に存在するものを選定する。なお、所定範囲内とし
たのは、前記障害物選定は、障害物の中心点で行うた
め、選定漏れが無いようにするためである。

【００７９】前記選定は以下のようにして行う。まず、
判定エリア設定部１１４は、空間情報記憶部１２０の判
定対象フラグを見て、該表示物が判定対象障害物か否か
判断する。判定対象障害物であれば、該表示物の位置情
報に基づき、前記所定範囲内であるか否か判断し、所定
範囲内であれば判定エリア設定対象として図示しない一
時記憶エリアに判定エリア設定対象となった表示物のオ
ブジェクトナンバー及びその位置情報及び必要な場合は
方向情報を格納する。

【００８０】そして該オブジェクトナンバーに基づき、
判定エリア記憶部１１６から、判定エリア特定データを
読み出す。さらに、それぞれの判定エリア基準点Ｏを原
点とするボディ座標系における位置座標として記憶され
ている頂点データを、図示しない一時記憶エリアに格納
された該オブジェクトナンバーに対応する位置情報に基
づき、ワールド座標系の位置座標に変換する。

【００８１】ここにおいて、判定エリア基準点Ｏを、表
示物の基準点と同位置に設定しているため、頂点データ
と表示物の基準点の座標であるオブジェクトの位置情報
（図示しない一時記憶エリアに格納された位置情報）の
加減算を行うことにより、頂点データをワールド座標系
における位置座標に変換することが出来る。

【００８２】なお、各方向情報が０でない場合は、各方
向情報に基づき、さらに座標変換を行なう必要がある。

【００８３】前記判定エリア設定部１１４は、所定の時
間毎（通常１／６０秒毎）に前記処理を行い、衝突判定
対象データを作成し衝突判定部１１８に渡す。この衝突
判定対象データは、１又は複数の直方体のワールド座標
系における頂点座標及び該直方体の属性データを含んで
構成されている。

【００８４】衝突判定部１１８は、前記判定エリア設定
部１１４から受け取った衝突判定対象データに基づき人
力飛行機２１０との衝突判定を行う。このとき、人力飛
行機２１０を表すポリゴンの全ての頂点について衝突判
定を行うのは、データ量及び演算負荷の増大をもたらす
ので、所定の判定ポイントについて、衝突判定を行うよ
う構成されている。

【００８５】図７（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態の人
力飛行機２１０に乗った仮想プレーヤ２２０の所定ポイ
ントを表したポリゴン図である。同図（Ａ）は、人力飛
行機２１０に乗った仮想プレーヤ２２０の側面図を、同
図（Ｂ）は正面図を、同図（Ｃ）平面図を表している。
同図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施の形態の人力
飛行機２１０に乗った仮想プレーヤ２２０には６つの判
定ポイントＰ１〜Ｐ６が設けてある。この判定ポイント
Ｐ１〜Ｐ６は、人力飛行機２１０に乗った仮想プレーヤ
２２０の形状に基づき、最も効率的かつリアリティを損
なわないように設定された点であり、いずれかの判定ポ
イントＰ１〜Ｐ６が判定エリアに衝突すれば、衝突して
いると判定される。

【００８６】この所定の判定ポイントＰ１〜Ｐ６は人力
飛行機２１０の基準点を原点とするボディ座標系におけ
る位置座標として与えられているので、前記衝突判定部
１１８は、空間情報記憶部１２０に記憶されている人力
飛行機２１０に対応するオブジェクトの位置情報及び方
向情報を読み出してこの判定ポイントをワールド座標系
における位置座標に変換する。

【００８７】そして、ワールド座標系における位置座標
に変換された判定ポイントＰ１〜Ｐ６について、前記衝
突判定対象データに基づき衝突判定を行う。前述したよ
うに、衝突判定対象データは１又は複数の直方体のワー
ルド座標系における頂点座標及び該直方体の属性データ
を含んで構成されているため、該直方体の属性データに
基づき、これらの直方体と判定ポイントＰ１〜Ｐ６との
衝突判定を行うことになる。

【００８８】具体的には、各判定ポイントＰ１〜Ｐ６に
ついて、まず属性データがポジティブヒットボックスで
ある直方体について、該判定ポイントＰ１〜Ｐ６が前記
直方体に属する（直方体の表面又は内部にある）かどう
か判定する。衝突判定対象データとして受け取ったすべ
てのポジティブヒットボックスに属するものが無けれ
ば、衝突していないと判定する。また、属するものがあ
った場合は、前記判定ポイントについて、属性データが
ネガティブヒットボックスである直方体について、該判
定ポイントＰ１〜Ｐ６が前記直方体に属する（直方体の
表面又は内部にある）かどうか判定する。属するものが
あった場合は、衝突していない旨の判定を行い、属する
ものがない場合は、衝突している旨の判定を行う。この
様な判定を各判定ポイントＰ１〜Ｐ６について行い、い
ずれかの判定ポイントＰ１〜Ｐ６について衝突している
旨の判定があれば、衝突していると判定する。

【００８９】なお、ＣＰＵにかかる演算負荷を少なくす
るためには以下のように判定エリアを作成することが好
ましい。すなわち、判定エリアを構成する直方体を、基
準状態又は基準状態に対して前記ボディ座標系の１の座
標軸に対して回転させた状態になるよう作成するとよ
い。この様にすると、前記方向情報が０である場合、判
定ポイントＰ１〜Ｐ６が直方体に属しているか否かの判
定は、加減算又は加減算と１回の座標変換のみで可能と
なるからである。

【００９０】以下本ゲーム装置１０においてポジティブ
ヒットボックスとネガティブヒットボックスを組み合わ
せた判定エリアの作成について説明する。

【００９１】オブジェクトの形状を直方体又はその組み
合わせで近似して判定エリアを作成する場合、正確な衝
突判定を行うためには、通常複数の直方体を組み合わせ
ることが必要となる。しかし前述したように、衝突判定
のための演算は、直方体単位で行うため、データ量及び
演算負荷を削減するためには、判定エリアを少ない直方
体で作成することが重要となる。

【００９２】本実施の形態のように、ポジティブヒット
ボックスとネガティブヒットボックスを組み合わせて判
定エリアを作成すると、ポジティブヒットボックスのみ
で判定エリアを作成する場合にくらべ、少ない直方体の
組み合わせて判定エリアを作成出来る場合が多い。

【００９３】まず、ポジティブヒットボックスとネガテ
ィブヒットボックスを重複させて判定エリアを作成する
例について説明する。

【００９４】図８（Ａ）〜（Ｃ）は、判定エリアの作成
例を示した図である。図８（Ａ）は、直方体に分割する
前のオブジェクトを近似した判定エリア３３０の形状を
表している。この判定エリア３３０をポジティブヒット
ボックスのみで作成する場合、単純な形状であるにもか
かわらず、図８（Ｂ）に示すように４個の直方体３３２
−１〜３３２−４を組み合わて判定エリア３３０を作成
する必要がある。これに対し、ポジティブヒットボック
スとネガティブヒットボックスを重複させて判定エリア
を作成すると、図８（Ｃ）に示すようにポジティブヒッ
トボックスである直方体３３４−ｐ、ネガティブヒット
ボックスである直方体３３４−ｎの２つの直方体を組み
合わで判定エリア３３０を作成することが出来る。

【００９５】この場合、まずポジティブヒットボックス
である直方体３３４−ｐに属しているかどうか判定し、
属していない場合は衝突していないと判定する。また、
属している場合は場合は衝突している可能性があるの
で、ネガティブヒットボックスである直方体３３４−ｎ
に属しているかどうか判定し、属している場合は衝突し
ていないと判定し、属していない場合は場合は衝突して
いると判定する。すなわち重複している部分について
は、ネガティブヒットボックスによる判定を優先して、
衝突していないと判定する。

【００９６】例えば、図８（Ｃ）において、点Ｈ１は、
ポジティブヒットボックスである直方体３３４−ｐに属
していないので、衝突していないと判定する。また点Ｈ
２は、ポジティブヒットボックスである直方体３３４−
ｐに属しており、ネガティブヒットボックスである直方
体３３４−ｎに属していないので、衝突していると判定
する。また点Ｈ３は、ポジティブヒットボックスである
直方体３３４−ｐとネガティブヒットボックスである直
方体３３４−ｎのいずれにも属しているので、衝突して
いないと判定する。

【００９７】図９（Ａ）〜（Ｃ）は、トンネル等の少し
複雑な形状の判定エリアの作成例を示した図である。図
９（Ａ）は、直方体に分割する前のオブジェクトを近似
した判定エリア３４０の形状を表している。この判定エ
リアをポジティブヒットボックスのみで作成する場合、
少し複雑な形状であるため、図９（Ｂ）に示すように７
個の直方体３４２−１〜３４２−７を組み合わて判定エ
リア３４０を作成する必要がある。これに対し、ポジテ
ィブヒットボックスとネガティブヒットボックスを重複
させて判定エリア３４０を作成すると、図９（Ｃ）に示
すようにポジティブヒットボックスである直方体３４４
−ｐ、ネガティブヒットボックスである直方体３４４−
ｎ１〜３４４−ｎ３の４つの直方体を組み合わで判定エ
リア３４０を作成することが出来る。

【００９８】次に、ポジティブヒットボックスとネガテ
ィブヒットボックスのように属性の異なる直方体を重複
させる場合のみならず、同じ属性の直方体を重複させる
場合も含めて、判定エリアを構成する直方体を削減出来
る例を説明する。

【００９９】図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、判定エリアの作
成例を示した図である。図１０（Ａ）は、直方体に分割
する前のオブジェクトを近似した判定エリア３５０の形
状を表しており、図１０（Ｂ）〜（Ｄ）は判定エリアの
直方体の組み合わせの例を示している。図１０（Ｂ）
は、ポジティブヒットボックスのみで判定エリア３５０
を作成した場合を示しており、同図に示すように８個の
直方体３５２−１〜３５２−８を組み合わて判定エリア
３５０を作成する必要がある。これに対し、ポジティブ
ヒットボックスとネガティブヒットボックスを重複させ
て判定エリア３５０を作成すると、図１０（Ｃ）に示す
ようにポジティブヒットボックスである直方体３５４−
ｐ、ネガティブヒットボックスである直方体３５４−ｎ
１〜３５４−ｎ３の４つの直方体の組み合わせで判定エ
リア３５０を作成することが出来る。

【０１００】ところがさらに、図１０（Ｄ）に示すよう
に、ネガティブヒットボックスである直方体３５６−ｎ
１、３５６−ｎ２の２つの直方体を重複させることによ
り、３つ直方体の組み合わで判定エリア３５０を作成す
ることが出来る。

【０１０１】この様な直方体の組み合わせによって判定
エリアを作成して衝突判定を行うのは、直線的なビル等
の人工建造物に対して特に有効であるが、地形との衝突
判定においても有効に作用する例について説明する。

【０１０２】図１１（Ａ）、（Ｂ）及び図１２は、洞窟
の内壁との衝突判定における判定エリアの作成例を示し
た図である。図１１（Ａ）は、洞窟を構成する地形の一
部である洞窟の周囲の壁を構成する地形４１２とその内
部の洞窟の空間４１０とを表す判定エリア４００を表し
た図である。この様な地形を表す場合は、同図に示すよ
うに適当な部分に分割して、判定エリア４００を作成す
るとよい。

【０１０３】この判定エリアをポジティブヒットボック
スのみで作成する場合、図１１（Ｂ）に示すように５個
の直方体４２０−１〜４２０−５を組み合わて判定エリ
ア４００を設定する必要がある。これに対し、ポジティ
ブヒットボックスとネガティブヒットボックスを重複さ
せて判定エリア４００を作成すると、図１２に示すよう
にポジティブヒットボックスである直方体４３０−ｐ、
ネガティブヒットボックスである直方体４３０−ｎ１、
４３０−ｎ２の３つの直方体を組み合わで判定エリア４
００を作成することが出来る。

【０１０４】次に、ポジティブヒットボックスのみの組
み合わせでは判定エリアの作成が難しい場合について説
明する。

【０１０５】図１３（Ａ）（Ｂ）は、判定エリアの作成
例を示した図である。図１３（Ａ）は、直方体に分割す
る前のオブジェクトを近似した判定エリア４４０の形状
を表している。この判定エリア４４０は単純な形状であ
るにもかかわらず、ポジティブヒットボックスの組み合
わせとして作成するのは困難である。ところが図１３
（Ｂ）に示すように、ポジティブヒットボックスである
直方体４４２−ｐに対してネガティブヒットボックスで
ある直方体４４２−ｎを回転させて組み合わせることに
より２個の直方体で判定エリア４４０を作成することが
出来る。

【０１０６】ここにおいて回転させるとは、１の直方体
を構成する互いに平行でない３辺と、他の直方体を構成
する互いに平行でない３辺が、いずれも非平行となって
いる状態のことである。この場合、ネガティブヒットボ
ックスである直方体４４２−ｎに属する場合には衝突し
ていないと判定される。

【０１０７】なお、ポジティブヒットボックスである直
方体４４２−ｐに属する場合にネガティブヒットボック
スである直方体４４２−ｎに属するかどうかの判定を行
うが、この場合判定対象とすべき部分は、図１３（Ｂ）
の３角柱４４４（ポジティブヒットボックスである直方
体４４２−ｐとネガティブヒットボックスである直方体
４４２−ｎが重複する部分）で十分である。しかし、前
述したように少ない演算量で判定演算を行うのには直方
体が最も適しているため、３角柱４４４よりも直方体４
４２−ｎを用いて判定エリア４４０を作成するほうが好
ましいのである。

【０１０８】図１４（Ａ）（Ｂ）も、この様な場合のト
ンネルの判定エリアの作成例を示した図である。図１４
（Ａ）は、直方体に分割する前のトンネルを近似した判
定エリア４５０の形状を表しており、図１４（Ｂ）は、
前記判定エリア４５０の平面図である。この判定エリア
４５０も単純な形状であるにもかかわらず、ポジティブ
ヒットボックスの組み合わせとして作成するのは困難で
ある。ところが図１４（Ｃ）に示すように、ポジティブ
ヒットボックスである直方体４５４−ｐとネガティブヒ
ットボックスである直方体４５４−ｎを組み合わせるこ
とにより２個の直方体で判定エリア４５０を作成するこ
とが出来る。

【０１０９】また本発明では、ポジティブヒットボック
スの組み合わせのみで行っていた判定エリアの作成を、
ポジティブヒットボックスとネガティブヒットボックス
を重複させて作成することにより、判定エリアを構成す
る直方体を有効に削減出来るが、状況によっては、ネガ
ティブヒットボックスのみで判定エリアを作成すること
も有効である。例えば、人力飛行機２１０がトンネル内
を飛行していることが明らかな場合、トンネル空間を表
すネガティブヒットボックスのみを設定して、該ネガテ
ィブヒットボックス内にいれば衝突していないと判定す
る場合等である。

【０１１０】また、本発明では、ポジティブヒットボッ
クスとネガティブヒットボックスの重複部分はネガティ
ブヒットボックスの判定結果が有効となる場合について
説明したが、ポジティブヒットボックスとネガティブヒ
ットボックスの重複の態様によっては、異なる判定ルー
ルを設けてもよい。

【０１１１】図１５は、異なる判定ルールを適用すべき
判定エリアの例を示した図である。この判定エリア４７
０は、ポジティブヒットボックスである直方体４６０−
ｐ１の中にネガティブヒットボックスである直方体４６
０−ｎを設け、さらにその中にポジティブヒットボック
スである直方体４６０−ｐ２を設けている。この様な場
合、点Ｈ４は衝突しているのであるが、ネガティブヒッ
トボックスの判定を優先するという判定ルールでは、そ
のような判定結果にならない。そこで、異なる判定ルー
ルを設ける必要があるが、このような判定ルールの内容
が異なっても、本発明の技術的範囲内である。

【０１１２】また、本実施の形態では、判定エリアを直
方体又はその組み合わせとして作成する場合を説明した
が球や円柱等の少ないデータで特定可能な他の立体で作
成してもよい。この様な場合なるべく判定演算の負荷が
少ない立体で作成することが好ましい。

【０１１３】また、本発明の実施の形態では、判定エリ
アを予め作成して判定エリア記憶部に格納しておく場合
を説明したが、リアルタイムに作成してもよい。

【０１１４】また、本発明の実施の形態では、判定をワ
ールド座標系に変換した位置座標で行う場合について説
明したが、各ボディ座標系の位置座標に変換して行うよ
うにしてもよい。なお、判定エリアの作成も固定物であ
れはワールド座標系の位置座標で設定してもよい。

【０１１５】さらに、以上説明した本発明は家庭用、業
務用を問わずあらゆるハードウェアを用いて実施可能で
ある。図１６は現在広く用いられているタイプのゲーム
装置のハードウェア構成の一例を示す図である。同図に
示すゲーム装置はＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、Ｒ
ＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、音声合成ＩＣ１
００８、画像合成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０１
２、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。そして前記画像合成Ｉ
Ｃ１０１０にはディスプレイ１０１８が接続され、前記
音声合成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１０２
２が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１４には通信装置１０
２４が接続されている。

【０１１６】前記情報記憶媒体１００６は、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ゲームＲＯＭ、メモリカード等のゲーム装置本体と
着脱可能に設けられる記憶手段を意味し、ゲーム内容に
応じた所定の情報を書き込み保存することのできるタイ
プも用いられる。また、前記ＲＯＭ１００２は、ゲーム
装置本体に固定して設けられる記憶手段である。これら
は、ゲームプログラムやゲームステージの空間情報等の
ゲームタイトルに関係する情報の他、ゲーム装置本体の
初期化情報等のゲームタイトルに関係しない情報を記憶
する手段である。

【０１１７】前記コントロール装置１０２２は、遊戯者
がゲーム進行に応じて行う判断の結果をゲーム装置本体
に入力するための装置であり、家庭用に広く用いられて
いるパッドタイプのものや、業務用ドライブゲームに用
いられるハンドル、アクセル等が挙げられる。

【０１１８】そして、前記情報記憶媒体１００６やＲＯ
Ｍ１００２に格納されるゲームプログラムやシステムプ
ログラム又は前記コントロール装置１０２２によって入
力される信号等に従って、前記ＣＰＵ１０００はゲーム
装置全体の制御や各種データ処理を行う。前記ＲＡＭ１
００４はこのＣＰＵ１０００の作業領域として用いられ
る記憶手段であり、前記情報記憶媒体１００６や前記Ｒ
ＯＭ１００２の所定の内容、あるいはＣＰＵ１０００の
演算結果等が格納される。

【０１１９】さらに、この種のゲーム装置には音声合成
ＩＣ１００８と画像合成ＩＣ１０１０とが設けられてい
て音声や画像の好適な出力が行えるようになっている。
前記音声合成ＩＣ１００８は情報記憶媒体１００６やＲ
ＯＭ１００２に記憶される情報に基づいて効果音やゲー
ム音楽等を合成する回路であり、合成された音楽等はス
ピーカ１０２０によって出力される。また、前記画像合
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合成
する回路である。

【０１２０】また、前記通信装置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
に応じた所定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。

【０１２１】以上説明した一般的なゲーム装置を用いて
も本発明は容易に実施可能である。例えば、前記操作部
２０はコントロール装置１０２２に対応し、前記空間演
算部１１０はＣＰＵ１０００及びＲＯＭ１００２又は情
報記憶媒体１００６に格納されるソフトウェアによって
実現される。また、空間情報記憶部１２０、オブジェク
ト画像情報記憶部１４０は、ＲＡＭ１００４、ＲＯＭ１
００２、情報記憶媒体１００６のいずれかに設けること
が可能である。更に、画像合成部１３０は画像合成ＩＣ
１０１０によって、あるいはＣＰＵ１０００と所定のソ
フトウェアによって実現される。また、表示部８０はデ
ィスプレイ１０１８に対応する。

【０１２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかるゲーム装置の構成の一例
を示す図である。

【図２】本実施の形態のゲーム装置の構成を示す機能ブ
ロック図である。

【図３】人力飛行機の位置及び姿勢と、位置情報及び方
向情報との関係を示す図である。

【図４】本実施の形態にかかるゲーム装置の空間情報記
憶部に記憶される情報を示す図である。

【図５】本実施の形態にかかるゲーム装置の画像合成処
理を説明する図である。

【図６】本実施の形態にかかるゲーム装置の表示画面を
示したものである。

【図７】判定エリアの作成例を示した図である。

【図８】同図（Ａ）〜（Ｃ）は、判定エリアの作成例を
示した図である。

【図９】同図（Ａ）〜（Ｃ）は、判定エリアの作成例を
示した図である。

【図１０】同図（Ａ）〜（Ｄ）は、判定エリアの作成例
を示した図である。

【図１１】同図（Ａ）（Ｂ）は、判定エリアの作成例を
示した図である。

【図１２】判定エリアの作成例を示した図である。

【図１３】同図（Ａ）（Ｂ）は、判定エリアの作成例を
示した図である。

【図１４】同図（Ａ）〜（Ｃ）は、判定エリアの作成例
を示した図である。

【図１５】判定エリアの作成例を示した図である。

【図１６】ゲーム装置のハードウェア構成の一例を示す
図である。

【図１７】同図（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態の人力
飛行機に乗った仮想プレーヤの所定ポイントを表したポ
リゴン図である。

【符号の説明】

２０ 操作部 ８０ 表示部 １００ ゲーム空間演算部 １１０ 空間演算部 １１２ 位置間演算部 １１４ 判定エリア記憶部 １１６ 判定エリア設定部 １１８ 衝突判定部 １２０ 空間情報演算部 １３０ 画像合成部 １４０ オブジェクト画像情報記憶部 １４２ ポリゴン情報記憶部 １４４ テクスチャ情報記憶部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮想３次元空間内を移動する移動オブジ
   ェクトと前記仮想３次元空間内に存在する衝突対象オブ
   ジェクトとの衝突演算を行うシミュレーション装置であ
   って、 前記衝突対象オブジェクトの一部又は全部の形状に基づ
   き衝突判定用の３次元空間を特定する判定エリアを設定
   する判定エリア設定手段と、 前記移動オブジェクトの位置が前記判定エリアに属する
   か否かに基づき衝突の有無を判断する衝突判定手段とを
   含み、 前記判定エリア設定手段は、 前記判定エリアとして非衝突領域を特定するネガティブ
   ヒットエリアを設定し、 前記衝突判定手段は、 前記移動オブジェクトの位置がネガティブヒットエリア
   に属する場合には衝突していない旨を判定することを特
   徴とするシミュレーション装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記判定エリア設定手段は、 前記判定エリアとして、非衝突領域を特定するネガティ
   ブヒットエリアと、衝突領域を特定するポジティブヒッ
   トエリアと、をその一部が重複するように組み合わせて
   設定し、 前記衝突判定手段は、 前記移動オブジェクトの位置がネガティブヒットエリア
   のみに属する場合は、衝突していないと判定し、前記移
   動オブジェクトの位置がポジティブヒットエリアのみに
   属する場合は、衝突していると判定し、前記移動オブジ
   ェクトが前記ネガティブヒットエリアとポジティブヒッ
   トエリアの重複するエリアに属する場合は、所定のルー
   ルに基づき衝突を判定することを特徴とするシミュレー
   ション装置。
3. 【請求項３】 請求項１、２のいずれかにおいて、 前記判定エリア設定手段は、 判定エリアを直方体又は複数の直方体の組み合わせとし
   て設定することを特徴とするシミュレーション装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記判定エリア設定手段は、 ネガティブヒットエリア又はポジティブヒットエリアの
   いずれか一方又は両方について、同一種類のヒットエリ
   アの少なくとも１のヒットエリアと他のヒットエリアの
   一部が重複するよう組み合わせて判定エリアを設定する
   ことを特徴とするシミュレーション装置。
5. 【請求項５】 請求項３、４のいずれかにおいて、 前記判定エリア設定手段は、 判定エリアを構成する直方体の互いに平行でない３辺
   が、それぞれ仮想３次元空間のワールド座標系の各座標
   軸と平行となる位置を基準状態とし、前記基準状態又は
   基準状態に対してワールド座標系の１又は２の座標軸に
   対して直方体を回転させて判定エリアを設定することを
   特徴とするシミュレーション装置。
6. 【請求項６】 請求項３、４のいずれかにおいて、 前記判定エリア設定手段は、 判定エリアを構成する直方体の互いに平行でない３辺
   が、それぞれ仮想３次元空間の当該衝突対象オブジェク
   トのボディ座標系の各座標軸と平行となる位置を基準状
   態とし、前記基準状態又は基準状態に対して前記ボディ
   座標系の１又は２の座標軸に対して直方体を回転させて
   判定エリアを設定することを特徴とするシミュレーショ
   ン装置。
7. 【請求項７】 請求項３〜６のいずれかにおいて、 前記判定エリア設定手段は、 複数のヒットエリアを設定する際、直方体である１のヒ
   ットエリアを構成する互いに平行でない３辺が、直方体
   である他のヒットエリアを構成する互いに平行でない３
   辺と、いずれも非平行となるように判定エリアを設定す
   ることを特徴とするシミュレーション装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかにおいて、 前記衝突判定手段が衝突の有無を判断する際に用いる前
   記移動オブジェクトの移動位置、または移動位置を決定
   するための移動条件を入力する入力手段と、 前記衝突判定手段の判定結果に基づき、表示部に表示す
   る前記仮想３次元空間のシミュレーション画面を合成す
   る画像合成手段と、をさらに含むことを特徴とするシミ
   ュレーション装置。