(57)【要約】【課題】粒子系の粒子の現実的な表現を単純な計算によって行うことが可能なゲーム装置等を提供すること。【解決手段】力場制御部２２４は、火の粉の運動や色彩に変更を与える力場領域の形状や大きさ、力場領域内で働く力の大きさ等を制御する。火花発生部２２０は、火花を発生するタイミングを判定し、火花を発生する場合には、火花の発生源、放出率、初期条件、色、輝度等を決定する。火花制御部２２２は、発生した火の粉の位置を逐次計算する。また、火の粉が力場領域に存在する場合には、その力場領域内に定義した物理法則に従って火の粉を運動させ、色や輝度を変更させる。【選択図】図４
2010029697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータに、仮想カメラから見たオブジェクト空間の画像を生成させ、当該生成画像を表示させることによって所与のゲームを実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
前記プログラムは、
所与の粒子を発生させる発生源を有する移動オブジェクトを移動制御する移動オブジェクト制御手段、
前記移動オブジェクトから所与の距離離れた位置に、前記移動オブジェクトに付随して移動する基準点を設定する基準点設定手段、
前記発生源から発生された粒子を制御する粒子制御手段、
として前記コンピュータを機能させるとともに、
前記粒子制御手段が、前記基準点からの距離に基づいて、前記粒子の移動速度、移動方向、移動軌跡、表示色、輝度及び透明度のうちの少なくとも１つを変化させる効果付与処理を実行する効果付与処理実行手段を有するように前記コンピュータを機能させるためのプログラムである情報記憶媒体。
【請求項２】
コンピュータに、仮想カメラから見たオブジェクト空間の画像を生成させ、当該生成画像を表示させることによって所与のゲームを実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
前記プログラムは、
所与の粒子を発生させる発生源を有する移動オブジェクトを移動制御する移動オブジェクト制御手段、
前記移動オブジェクトから所与の距離離れた位置に、前記移動オブジェクトに付随して移動する基準線を設定する基準線設定手段、
前記発生源から発生された粒子を制御する粒子制御手段、
として前記コンピュータを機能させるとともに、
前記粒子制御手段が、前記基準線からの距離に基づいて、前記粒子の移動速度、移動方向、移動軌跡、表示色、輝度及び透明度のうちの少なくとも１つを変化させる効果付与処理を実行する効果付与処理実行手段を有するように前記コンピュータを機能させるためのプログラムである情報記憶媒体。
【請求項３】
コンピュータに、仮想カメラから見たオブジェクト空間の画像を生成させ、当該生成画像を表示させることによって所与のゲームを実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
前記プログラムは、
所与の粒子を発生させる発生源を有する移動オブジェクトを移動制御する移動オブジェクト制御手段、
前記移動オブジェクトから所与の距離離れた位置に、前記移動オブジェクトに付随して移動する基準面を設定する基準面設定手段、
前記発生源から発生された粒子を制御する粒子制御手段、
として前記コンピュータを機能させるとともに、
前記粒子制御手段が、前記基準面からの距離に基づいて、前記粒子の移動速度、移動方向、移動軌跡、表示色、輝度及び透明度のうちの少なくとも１つを変化させる効果付与処理を実行する効果付与処理実行手段を有するように前記コンピュータを機能させるためのプログラムである情報記憶媒体。
【請求項４】
前記プログラムは、
前記基準点設定手段が、前記移動オブジェクトと前記基準点間に仮想バネを設定し、該仮想バネの伸縮量を演算して前記移動オブジェクトに対する相対的な前記基準点の位置を変更するように前記コンピュータを機能させるためのプログラムである請求項１に記載の情報記憶媒体。
【請求項５】
前記プログラムは、
前記基準線設定手段が、前記移動オブジェクトと前記基準線間に仮想バネを設定し、該仮想バネの伸縮量を演算して前記移動オブジェクトに対する相対的な前記基準線の位置を変更するように前記コンピュータを機能させるためのプログラムである請求項２に記載の情報記憶媒体。
【請求項６】
前記プログラムは、
前記基準面設定手段が、前記移動オブジェクトと前記基準面間に仮想バネを設定し、該仮想バネの伸縮量を演算して前記移動オブジェクトに対する相対的な前記基準面の位置を変更するように前記コンピュータを機能させるためのプログラムである請求項３に記載の情報記憶媒体。
【請求項７】
仮想カメラから見たオブジェクト空間の画像を生成して、当該生成画像を表示することによって所与のゲームを実行するゲーム装置であって、
所与の粒子を発生させる発生源を有する移動オブジェクトを移動制御する移動オブジェクト制御手段と、
前記移動オブジェクトから所与の距離離れた位置に、前記移動オブジェクトに付随して移動する基準点を設定する基準点設定手段と、
前記発生源から発生された粒子を制御する粒子制御手段と、
を備えるとともに、
前記粒子制御手段が、前記基準点からの距離に基づいて、前記粒子の移動速度、移動方向、移動軌跡、表示色、輝度及び透明度のうちの少なくとも１つを変化させる効果付与処理を実行する効果付与処理実行手段を有する、
ゲーム装置。
【請求項８】
仮想カメラから見たオブジェクト空間の画像を生成して、当該生成画像を表示することによって所与のゲームを実行するゲーム装置であって、
所与の粒子を発生させる発生源を有する移動オブジェクトを移動制御する移動オブジェクト制御手段と、
前記移動オブジェクトから所与の距離離れた位置に、前記移動オブジェクトに付随して移動する基準線を設定する基準線設定手段と、
前記発生源から発生された粒子を制御する粒子制御手段と、
を備えるとともに、
前記粒子制御手段が、前記基準線からの距離に基づいて、前記粒子の移動速度、移動方向、移動軌跡、表示色、輝度及び透明度のうちの少なくとも１つを変化させる効果付与処理を実行する効果付与処理実行手段を有する、
ゲーム装置。
【請求項９】
仮想カメラから見たオブジェクト空間の画像を生成して、当該生成画像を表示することによって所与のゲームを実行するゲーム装置であって、
所与の粒子を発生させる発生源を有する移動オブジェクトを移動制御する移動オブジェクト制御手段と、
前記移動オブジェクトから所与の距離離れた位置に、前記移動オブジェクトに付随して移動する基準面を設定する基準面設定手段と、
前記発生源から発生された粒子を制御する粒子制御手段と、
を備えるとともに、
前記粒子制御手段が、前記基準面からの距離に基づいて、前記粒子の移動速度、移動方向、移動軌跡、表示色、輝度及び透明度のうちの少なくとも１つを変化させる効果付与処理を実行する効果付与処理実行手段を有する、
ゲーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記憶媒体及びゲーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、コンピュータグラフィックス（以下、ＣＧという。）を利用して、３次元の仮想空間における煙や蒸気、火花等の粒子系を表現する動画を生成する場合には、各粒子をモデル化せずに粒子の数を定義し、動画のフレーム毎に各粒子が存在する位置を決定している。より具体的には、粒子の発生源をオブジェクト空間に特定し、単位時間当りに発生源から放出される粒子数および、粒子の初速度、方向、寿命等の初期条件、さらに、色や輝度といった色彩的条件を設定する。そして、大気の影響を受けやすい粒子系をよりリアルに表現するために、空気の流体場を定義し、その力学に従った計算によって１つ１つの粒子の移動位置を決定している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＧＷ 2000 March，株式会社アイ・ディ・ジー・ジャパン，２０００年０３月０１日，第３巻，第３号，ｐ．１１２−１１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、流体場の力学に従う粒子の運動を計算する処理は複雑であり、かつ、粒子数が膨大であるため、多くの処理時間を要することとなる。一方、３次元のＣＧを利用した装置としてゲーム装置があるが、このゲーム装置においては、プレーヤの操作等に応じて画像を生成する必要があるため、画像生成に対して高速な処理速度が要求される。このため、風によって揺らぐ粒子等、粒子を表現する方法としては次のような手法が取られていた。
【０００５】
その１つは、粒子系の粒子の発生パターンを予め設定し、所与の条件に応じて順次再生表示する方法である。しかし、この方法では、粒子の発生や風に対する揺らぎ等、毎回同じパターンのものが表示されるため不自然であった。また、他の方法としては、空気の存在を無視し、重落下運動のみに簡素化した力学系で粒子の運動を制御する方法がある。しかし、粒子の運動が単純であり、実際の粒子系に現れる揺らぎ等のない、違和感のあるある表現になってしまうといった問題を抱えていた。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、単純な計算によってリアルな粒子の表現を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の発明は、仮想カメラから見たオブジェクト空間の画像を生成し、当該生成画像を表示させることによって所与のゲームを実行するゲーム装置であって、前記オブジェクト空間に所与の粒子を発生させるための粒子発生手段（例えば、図４の火花発生部２２０）と、前記オブジェクト空間の所与の位置に効果付与領域を生成するための領域生成手段（例えば、図４の力場制御部２２４）と、前記効果付与領域内に前記所与の粒子が存在する場合に、当該粒子に物理的あるいは色彩的効果を与えるための効果付与手段（例えば、図４の火花制御部２２２および力場制御部２２４）と、を備えるゲーム装置である。
【０００８】
また、第１２の発明は、仮想カメラから見たオブジェクト空間の画像を生成し、当該生成画像を表示させることによって所与のゲームを実行するための情報を記憶した情報記憶媒体であって、前記オブジェクト空間に所与の粒子を発生させるための粒子発生情報（例えば、図４の火花発生プログラム４２０）と、前記オブジェクト空間の所与の位置に効果付与領域を生成するための領域生成情報（例えば、図４の力場制御プログラム４２４）と、前記効果付与領域内に前記所与の粒子が存在する場合に、当該粒子に物理的あるいは色彩的効果を与えるための効果付与情報（例えば、図４の火花制御プログラム４２２）と、を含む情報記憶媒体である。
【０００９】
ここで、粒子とは、煙やガス、蒸気、火、雲、火花等の粒子系を構成する粒子を意味しており、オブジェクト空間においては、座標によって定義されるものである。また、物理的効果とは粒子の速度や方向を変更することであり、色彩的効果とは粒子に与えられた色や輝度等を変更することをそれぞれ意味している。
【００１０】
この第１あるいは第１２の発明によれば、効果付与領域内に存在する粒子には、該領域内特有の物理的あるいは色彩的効果を与えることができるため、それ以外の粒子とは異なる運動あるいは色彩をした粒子を表現することができる。したがって、粒子の動きや色彩の変化を単調化せずに、単純な計算によってよりリアルに表現することが可能となる。
【００１１】
また、第２の発明として、第１の発明のゲーム装置において、前記粒子発生手段は、移動オブジェクトの移動または衝突に係る所与の条件に応じて、前記所与の粒子を発生させるゲーム装置を構成することとしてもよい。
【００１２】
また、第１３の発明として、第１２の発明の情報記憶媒体において、前記粒子発生情報は、移動オブジェクトの移動または衝突に係る所与の条件に応じて、前記所与の粒子を発生させる情報記憶媒体を構成することとしてもよい。
【００１３】
この第２あるいは第１３の発明によれば、例えば、移動オブジェクトがレーシングカーである場合、レーシングカーと路面とが摩擦することで発生する火花や、急ブレーキによりタイヤから発生する煙、レーシングカー同士の衝突により発生する炎等、所与の条件に応じて発生する粒子系をタイミングよく表現することができる。あるいは、カーレースゲームにおいて、前方を走る車が巻き起こす砂煙等が視界（表示画面上）にちらつく様子をリアルに表現することができる。
【００１４】
また、第３の発明として、第１または第２の発明のゲーム装置において、前記領域生成手段は、移動オブジェクトに付随する所与の位置に前記効果付与領域を生成するゲーム装置を構成することとしてもよい。
【００１５】
また、第１４の発明として、第１２または第１３の発明の情報記憶媒体において、前記領域生成情報は、移動オブジェクトに付随する所与の位置に前記効果付与領域を生成する情報記憶媒体を構成することとしてもよい。
【００１６】
ここで、付随とは、移動オブジェクトの速さ、加減速、方向転換等の移動条件に効果付与領域の移動が束縛されることを意味する。
【００１７】
この第３あるいは第１４の発明によれば、効果付与領域が移動オブジェクトに付随して発生するので、移動オブジェクトの移動に伴って発生する風等を効果付与領域によって表現することができる。したがって、例えば、移動オブジェクトの移動により巻き上がる砂埃等を簡単な計算によって表現することができる。
【００１８】
また、第４の発明として、第１から第３のいずれかの発明のゲーム装置において、前記効果付与手段は、前記所与の粒子と、前記効果付与領域内の所与の点との距離に基づいて、前記所与の粒子に物理的あるいは色彩的効果を与えるゲーム装置を構成することとしてもよい。
【００１９】
また、第１５の発明として、第１２から第１４のいずれかの発明の情報記憶媒体において、前記効果付与情報は、前記所与の粒子と、前記効果付与領域内の所与の点との距離に基づいて、前記所与の粒子に物理的あるいは色彩的効果を与える情報記憶媒体を構成することとしてもよい。
【００２０】
この第４あるいは第１５の発明によれば、物理的効果として、粒子と所与の点との距離の関数を定義し、効果付与領域内の粒子がその関数に比例する力を受けるものとすれば、所与の点を引力点あるいは斥力点とする力場を表現することができる。あるいは、色彩的効果として、粒子と所与の点との距離に応じて効果付与領域内の粒子の色、輝度、透明度等を様々に変更することもできる。したがって、例えば、ロールプレイングゲームにおいて、単調に立ち上る黄色い毒煙が引力点を付随させたキャラクタに吸引される様子や、逆に斥力点によって反発する様子、あるいは、毒煙の色をキャラクタ（所与の点）に近づくほど濃くするなど、簡単な計算によってゲームの面白さを倍加することもできる。
【００２１】
また、第５の発明として、第１から第４のいずれかの発明のゲーム装置において、前記効果付与手段は、前記所与の粒子の速度または移動方向を変化させることにより、当該粒子に物理的効果を与えるゲーム装置を構成することとしてもよい。
【００２２】
また、第１６の発明として、第１２から第１５のいずれかの発明の情報記憶媒体において、前記効果付与情報は、前記所与の粒子に物理的効果を付与するため、前記所与の粒子の速度または移動方向を変化させるための情報を含む情報記憶媒体を構成することとしてもよい。
【００２３】
この第５あるいは第１６の発明によれば、効果付与領域内の粒子の速度や移動方向を変化させ、効果付与領域外に存在する粒子とは異なる運動をさせることができるため、粒子の運動が複雑になり、リアルな粒子系を表現することができる。
【００２４】
また、第６の発明として、第１から第５のいずれかの発明のゲーム装置において、前記効果付与手段は、前記所与の粒子の色、輝度、透明度または軌跡を変化させることにより、当該粒子に色彩的効果を与えるゲーム装置を構成することとしてもよい。
【００２５】
また、第１７の発明として、第１２から第１６のいずれかの発明の情報記憶媒体において、前記効果付与情報は、前記所与の粒子に色彩的効果を付与するため、前記所与の粒子の色、輝度、透明度または軌跡を変化させるための情報を含む情報記憶媒体を構成することとしてもよい。
【００２６】
この第６あるいは第１７の発明によれば、効果付与領域内の粒子は、他の粒子と異なる粒子の色、輝度、透明度または軌跡を持つので、粒子系全体にバラエティを与えることができる。
【００２７】
また、第７の発明として、第１から第６のいずれかの発明のゲーム装置において、前記領域生成手段は、前記所与のゲームの進行に応じて前記効果付与領域を生成する位置を変更するゲーム装置を構成することとしてもよい。
【００２８】
この第７の発明によれば、ゲームの進行、即ち、移動オブジェクトの速度や加速度の変化、オブジェクト空間における移動オブジェクトの存在するエリアの変化、ゲームステージの変化等、種々の変化に応じて、効果付与領域の発生位置を様々に変更することができる。このため、同じように発生する粒子に対して、ゲームの進行状況に応じた揺らぎ感や色彩の変化を与えることができ、粒子系全体の動きや見え方がパターン化せず、ユーザのゲーム画像に対する新鮮感を維持することができる。
【００２９】
また、第８の発明として、第１から第７のいずれかの発明のゲーム装置において、前記領域生成手段は、前記所与のゲームの進行に応じて生成する効果付与領域の数を変更するゲーム装置を構成することとしてもよい。
【００３０】
この第８の発明によれば、ゲームの進行状況に応じて効果付与領域の数を変更できるため、例えば、カーレースゲームにおいて、レーシングカーが砂地に入った場合に、効果付与領域の数を増やして砂埃が舞い上がる様子を表現したり、舗装道路に存在する場合には、数を減らせて比較的穏やかな環境を表現するといった粒子運動のバリエーションを簡単な計算によって広げることができる。
【００３１】
また、第９の発明として、第１から第８のいずれかの発明のゲーム装置において、前記領域生成手段は、前記所与のゲームの進行に応じて生成する効果付与領域の形状を変更するゲーム装置を構成することとしてもよい。
【００３２】
この第９の発明によれば、例えば、効果付与領域の形状をランダムに変更することで粒子の揺らぎ感を表現したり、効果付与領域の形状を所与の方向に伸ばすことで粒子が風に吹かれる様子等をよりリアルに表現できる。
【００３３】
また、第１０の発明として、第１から第９のいずれかの発明のゲーム装置において、前記所与の粒子を火花または煙とするゲーム装置を構成することとしてもよい。ここで、煙には、土煙等の火以外の事物によって生じる煙も含まれる意である。
【００３４】
この第１０の発明によれば、火花や煙のリアルな表現が簡単な計算によって実現できる。
【００３５】
また、第１１の発明として、第１から第１０のいずれかの発明のゲーム装置において、前記所与の粒子は、パーティクルにより表現されるゲーム装置を構成することとしてもよい。ここに、パーティクルとは、粒子の発生時刻、移動速度、寿命、輝度、透明度などのパラメータを制御することにより、火花や、炎、煙などの形のはっきりしない境界の不明瞭な物体を表現する一手法である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】レーシングカーから火花が発生している一例を示す図。
【図２】力場領域の一例を示す図。
【図３】本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の一例を示す図。
【図４】機能ブロックの一例を示す図。
【図５】火花発生ポイントの設定例を示す図。
【図６】火花制御処理を説明するフローチャートを示す図。
【図７】火花発生処理を説明するフローチャートを示す図。
【図８】本実施の形態を実現できるハードウェア構成の一例を示す図。
【図９】本発明を業務用のゲーム装置に適用した場合の一例を示す図。
【図１０】複数の力場領域が存在する場合の火花制御処理を説明するフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下では、カーレースゲームにおいて、レーシングカーオブジェクト（以下、単にレーシングカーという。）が路面と摩擦することで発生する火花を簡単な計算によってリアルに表現する方法について説明するが、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。
【００３８】
以下に、本発明の原理を説明する。
本実施の形態では、発生させる火花（各火の粉）を、パーティクルにより表現する。すなわち、火の粉の一つ一つが、オブジェクト空間の座標を持ち、初速度や重力加速度、効果付与領域である力場領域内の力等に基づいてオブジェクト空間内を移動する。また、各火の粉には、輝度や透明度、色、寿命を設定する。
【００３９】
そして、力場領域を移動オブジェクトであるレーシングカーに付随して運動するように設定する。ここで、付随とは、図１に示すように、レーシングカー２と力場領域４の中心点Ｇとの間に所与のバネ定数を有する仮想的なバネ６を設け、力場領域４がレーシングカー２の移動条件に応じて移動することを意味している。つまり、力場領域４は、レーシングカー２の加減速や方向転換等に対して、慣性に従って左右、前後、上下等に動くことができる。
【００４０】
また、火花の発生タイミングは、レーシングカー２が後述する火花発生ポイントを通過した時とし、図１に示すように、予め設定された火花発生源２−１から火の粉８を発生する。火花発生源２−１から発生した火の粉８は、初期条件と重力に従って運動するが、力場領域４内部に入ると（火の粉８−３）、力場領域４内部で定義された力の影響を受ける。なお、図１では、明確にするために力場領域４を表記しているが、ゲーム上の表示画面上には、力場領域４は表示されない。
【００４１】
図２（ａ）は、力場領域４の一例を示す図である。同図において、Ｇは力場の中心座標を、ｐiはｉ番目の火の粉の位置を、ｄiは力場の中心点Ｇと火の粉の位置ｐiとの間の距離を、Ｆ（ｄi）は火の粉ｉが力場Ｇから受ける力をそれぞれ示している。また、ｒminおよびｒmaxは中心点Ｇからの距離を意味しており、各火の粉はｒmin＜ｄi＜ｒmaxを満たす範囲内でのみ、力場Ｇの影響すなわち力Ｆ（ｄi）を受ける。また、同図における矢印は
、ベクトルを意味している。
【００４２】
力Ｆ（ｄi）は、
Ｆ（ｄi）＝α／ｄi・・・（１）
という、距離ｄiによる関数で定義される。ただし、αは、距離ｄiに係る係数であるが、力Ｆ（ｄi）は、ベクトルであるため、αもベクトルである。ここでは、ベクトルαを中心点Ｇに向かう方向に設定して、力場Ｇが引力場となるようにしているが、ベクトルαの符号を変更して、力場Ｇを斥力場としてもよい。なお、距離ｄiや方向に応じてαの符号や値を変更してもよい。
【００４３】
図２（ｂ）は、力場Ｇの影響を受けて運動した火の粉８の軌跡を表現している。同図において、火の粉８は、領域ｒmin＜ｄi＜ｒmaxの外部では重力に従って運動するが、領域ｒmin＜ｄi＜ｒmax内部では重力に加えて力場Ｇによる力を受けている。したがって、火の粉は、単なる放物線運動とは異なる軌跡を描くこととなる。
【００４４】
さらに、領域ｒmin＜ｄi＜ｒmax内に火の粉が存在する場合には、火の粉の透明度、色、輝度等を変更する。具体的には、Ｇからの距離に応じてＲＧＢの各色の混合比を設定し、赤から黄色へのグラデーションをｄiに割り当てる。そして、火の粉ｉが中心点Ｇに近づくにつれ赤から黄色へと変化するように設定するといった方法や、ｄiに輝度や透明度等を設定することにより、Ｇからの距離に応じて色彩を変化させるといった方法を適用する。
【００４５】
次に、本実施の形態における構成を説明する。
図３は、本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の一例を示す図である。同図において、ユーザは、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を操作してカーレースゲーム等のゲームを楽しむ。この場合、ゲームプログラム等のゲームを行うために必要な情報は、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、メモリカード１２１２等に格納されている。
【００４６】
図４は、本実施の形態における機能ブロックの一例を示す図である。同図において、機能ブロックは、操作部１０と、処理部２０と、表示部３０と、情報記憶媒体４０とから構成されている。
【００４７】
操作部１０は、カーレースゲームにおける自キャラクタ（レーシングカー）の操作や、ゲーム開始あるいは中止等の指示を入力するためのものである。また、図３に示す、ゲームコントローラ１２０２、１２０４が、操作部１０に相当する。
【００４８】
処理部２０は、主に、ゲーム演算部２２および画像生成部２４とから構成されており、ＣＩＳＣ型やＲＩＳＣ型のＣＰＵ、ＤＳＰ、画像取込専用ＩＣ等のハードウェアにより実現できる。
【００４９】
ゲーム演算部２２は、操作部１０から入力される指示信号に応じて情報記憶媒体４０からゲームプログラム４２を読み出し、ゲーム空間であるオブジェクト空間を構築する。そして、操作部１０から入力される操作信号やゲームプログラム４２にしたがって複数のレーシングカーをオブジェクト空間内に移動させて、カーレースゲームを実行するとともに、構築したオブジェクト空間や各レーシングカーの位置等を示すデータを画像生成部２４に出力する。また、ゲーム演算部２２は、火花発生部２２０と、火花制御部２２２と、力場制御部２２４とを含む。
【００５０】
火花発生部２２０は、操作部１０からゲーム開始信号を入力されると、情報記憶媒体４０内の火花発生プログラム４２０を読み出して、図５に示すように、レースコース５６上に火花発生ポイント５０を設定する。火花発生ポイント５０は、オブジェクト空間上の位置座標により定義される。
【００５１】
また、火花発生部２２０は、ゲーム進行中に、各レーシングカーが火花発生ポイント５０上を通過したか否かを判定する。通過した場合には、図１に示すように、火花発生ポイントを通過したレーシングカー２の火花発生源２−１から火の粉８を放出させる。このとき、火花発生部２２０は、レーシングカー２の速さに応じて、火の粉の放出量、初速度、方向、寿命、色、輝度等の初期条件を設定する。
【００５２】
火花制御部２２２は、情報記憶媒体４０から火花制御プログラム４２２を読み出して、重力および力場領域内部の力によって変動する火の粉の速度、位置を火花発生部２２０によって発生された全ての火の粉に対して計算する。また、力場領域内に存在する火の粉に対しては、力場領域の中心点からの距離に応じた火の粉の色や輝度等の色彩を決定する。
【００５３】
図６は、火花発生ポイントを通過したレーシングカーに対し、火花発生部２２０がｎ個の火の粉を発生させた場合に、火花制御部２２２が実行する火花制御処理を示すフローチャートである。同図において、火花制御部２２２は、まず、ｉ＝０番目の火の粉の位置を検索する（ステップＳ１）。
【００５４】
そして、力場の中心点Ｇと火の粉ｐiとの間の距離ｄiを計算し（ステップＳ２）、火の粉ｉが力場Ｇの影響を受ける領域にあるか否かを判別する（ステップＳ３）。
【００５５】
ステップＳ３において、火の粉ｉが領域ｒmin＜ｄi＜ｒmax内に存在しない場合には、ステップＳ６に移行する。一方、領域ｒmin＜ｄi＜ｒmax内に存在する場合には、距離ｄiに応じた色を決定する（ステップＳ４）。次いで、力Ｆ（ｄi）に基づく速さＶiを計算する（ステップＳ５）。なお、Ｖiは火の粉ｉの速度を、ｍiは火の粉ｉの質量をそれぞれ意味している。また、ｄｔは、火花制御処理を実行する時間間隔を意味する。
【００５６】
ステップＳ５において、力場Ｇによる速度変化を計算すると、重力（ｇは重力加速度を意味している。）による火の粉ｉの速度変化を求める（ステップＳ６）。
【００５７】
ステップＳ５〜Ｓ６において、火の粉ｉに影響を与え得る全ての力場の計算が完了すると、火の粉ｉの位置を計算し（ステップＳ７）、ｉに１を加算した後（ステップＳ８）、ｉ＝ｎであるか否かを判別する（ステップＳ９）。ｉ＝ｎでない場合には、ステップＳ２に移行して、次の火の粉ｉの位置等を計算する。一方ステップＳ１１においてｉ＝ｎが満たされる場合には、ｎ個の火の粉の位置が決定したと判断して火花制御処理を終了する。
【００５８】
力場制御部２２４は、情報記憶媒体４０から力場制御プログラム４２４を読み出して、図１に示す仮想バネ６のバネ定数を設定し、レーシングカー２の加減速、方向転換等による仮想バネ６の伸縮量を計算する。そして、仮想バネ６の伸縮と設定したバネ定数とから力場領域４の位置を決定する。また、力場制御部２２４は、力の関数Ｆ（ｄi）（式（１）参照）のαの値をレーシングカーの速さや加速度に応じて変化させる。
【００５９】
画像生成部２４は、ゲーム演算部２２により設定されたオブジェクト空間での所与の視点である仮想カメラに基づく画像を生成する処理を行う。画像生成部２４により生成された画像データは、表示部３０において表示される。
【００６０】
情報記憶媒体４０は、ゲームプログラム４２を記憶している。この情報記憶媒体４０の機能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、メモリ、ハードディスクなどのハードウェアにより実現できる。また、ゲームプログラム４２には、火花発生プログラム４２０と、火花制御プログラム４２２と、力場制御プログラム４２４とが含まれている。
【００６１】
次に、ゲーム演算部２２によって実行される火花発生処理について、図７に示すフローチャートに基づいて以下説明をする。なお、本処理は、移動する全てのレーシングカーに対して随時実行する。
【００６２】
図７において、まず、力場制御部２２４は、レーシングカーの移動条件に応じて力場領域の位置や力場領域内の力の大きさを計算する（ステップＳ２０）。次いで、火花発生部２２０は、レーシングカーが火花発生ポイントを通過するか否かを判定する（ステップＳ２１）。レーシングカーが火花発生ポイントを通過すると判定した場合には、火花発生部２２０は、火花の発生源、放出率、初速度、方向、寿命、色、輝度等を決定して火花を発生させる（ステップＳ２２）。
【００６３】
そして、火花制御部２２２は、ステップＳ２２で発生させた火の粉に対して火花制御処理を実行し（ステップＳ２３）、火花発生処理を終了する。
【００６４】
一方、ステップＳ２１において、レーシングカーが火花発生ポイントを通過しないと判定した場合、火花制御部２２２は、オブジェクト空間内にまだ火の粉が存在するか否かを判断する（ステップＳ２４）。火の粉が存在しない場合には、火花発生処理を終了する。
【００６５】
また、ステップＳ２４において、オブジェクト空間内に火花が存在すると判定した場合には、火花制御部２２２は、それらの火花を制御して（ステップＳ２３）、火花発生処理を終了する。
【００６６】
次に、本実施の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８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入出力可能に接続されている。そして、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。
【００６７】
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、プレイ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、プレイデータを格納する情報記憶媒体としてメモリカードなどが用いられる。また、業務用ゲーム装置では、ＲＯＭ等のメモリやハードディスクが用いられ、この場合には、情報記憶媒体１００６は、ＲＯＭ１００２になる。
【００６８】
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、ユーザ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。
【００６９】
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の演算結果が格納される。
【００７０】
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等から出力さ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は、ＣＲＴやＬＣＤ、ＴＶ、プラズマディスプレイ、液晶プラズマディスプレイ、プロジェクター等の表示装置を含む意である。
【００７１】
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取りするものであり、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等に利用される。
【００７２】
また、図１〜図５で説明した種々の処理は、図６および図７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。
【００７３】
図９は、本実施の形態を業務用ゲーム装置１３００に適用した場合の例を示す図である。この業務用ゲーム装置１３００は、レーシングカーの形状をモデルに形成されており、シート１３１０に座ったユーザが、ディスプレイ１３０２に表示される画像を見ながら、操作部１０に設けられたハンドル１３０４、アクセル１３０６、ブレーキ１３０８等を操作して仮想のレーシングカーを運転してゲームを楽しむ装置である。
【００７４】
業務用ゲーム装置１３００に内蔵されるシステム基板１３１２には、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。そして、ゲームプログラムや、火花発生プログラム、火花制御プログラム、力場制御プログラム等は、システム基板１３１２上の情報記憶媒体であるメモリに格納されている。
【００７５】
なお、本発明は、上記実施の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、本実施の形態では、レーシングカーに付随する力場領域を１つのみ設定することとしたが、複数設定することもできる。図１０は、各レーシングカーに力場領域がｍ個付随する場合に、火花制御部２２２が各レーシングカーに対して実行する火花制御処理を示すフローチャートである。
【００７６】
図１０に示す火花制御処理と図６に示す火花制御処理との違いは、力場領域をカウントする引数ｊを追加したことにある。図１０において、火花制御部２２２は、ｉ（＝０）番目の火の粉の位置を検索した後（ステップＳ１）、ｊ（＝０）番目の力場領域の位置を検索する（ステップＴ１）。
【００７７】
そして、ステップＳ２〜Ｓ５において、火の粉ｉに対する力場領域ｊの影響を計算すると、ｊに１を加算し（ステップＴ２）、ｊ＝ｍ、即ち、全ての力場領域について計算を終了したか否かを判定する（ステップＴ３）。なお、ステップＳ３に示すｄjiは中心点Ｇjと火の粉ｉとの間の距離を、ｒjminおよびｒjmaxは中心点Ｇjの力場領域の範囲を指定する値をそれぞれ意味している。
【００７８】
ステップＴ３において、ｊ＝ｍの条件が満たされなければ、ステップＳ２に戻り、次の力場領域が火の粉ｉに与える影響を計算する。一方、ステップＴ３において、ｊ＝ｍの条件が満たされる場合には、火の粉ｉに対して全ての力場領域の影響を計算したものとしてステップＳ６に進む。そして、ステップＳ６〜Ｓ７によって火の粉ｉの位置を決定し、ステップＳ８〜Ｓ９によって次の火の粉に処理を移行する。そして、全ての火の粉の位置を決定した後、本火花制御処理を終了する。ただし、Ｆj（ｄji）は、力場領域ｊ内部で働く力を意味している。
【００７９】
以上の処理によれば、例えば２つの力場領域に互いに重なる部分があり、その領域に火の粉が存在する場合には、該火の粉に影響を与え得る全ての力に関する速度変化を計算することができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、力場領域に中心点を置き、この中心点からの距離に応じて力や色が変化するようにしたが、点ではなく、線や面からの距離に応じて力や色が変化するように変更してもよい。あるいは、力の関数を式（１）のように定義したが、Ｆ（ｄi）を３次、４次、あるいはｓｉｎ等の関数に定義し、力の大きさ、引力／斥力等を距離ｄiに応じて変更できるようにしてもよい。あるいは、力場内の力および方向を一定にし、計算をより簡単化してもよい。
【００８１】
また、図２において、力場を球形に示したが、力場の領域は球形に限られるものではなく、他の如何なる形に変更してもよい。さらに、ｒminおよびｒmaxの値を固定的にせず、移動オブジェクトの速度や、レーシングカーが存在するエリア等により変更してもよい。
【００８２】
また、本実施の形態では、力場領域を無色透明のものとして扱ったが、効果付与領域に色を設定して、その存在を明確に表示してもよい。さらに、火花発生ポイントをレースコース上に設定したが、客席の壁面や縁石等の火花が発生しやすいポイントにも設定することとしてもよい。
【００８３】
また、力場の領域をオブジェクト空間に広がる３次元的な空間として扱ったが、平面的に扱って、水面における流れを表現するものであってもよい。例えば、川を流れる木片が側方を移動するボート（移動オブジェクト）から出る波を受けて進行方向を変更するといった場合の表現にも適用できる。
【００８４】
また、本実施の形態においては、レーシングカーが路面と摩擦することにより発生する火花を表現する方法について説明したが、レーシングカー同士の衝突といった、レーシングカーと他の物体との衝突により発生する炎や、煙、火花等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１０  操作部
２０  処理部
２２  ゲーム演算部
２２０  火花発生部
２２２  火花制御部
２２４  力場制御部
２４        画像生成部
４０  情報記憶媒体
４２  ゲームプログラム
４２０  火花発生プログラム
４２２  火花制御プログラム
４２４  力場制御プログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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