【手続補正書】
【提出日】平成17年1月31日(2005.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想空間において背景が透過して見える透過物体を表示する画像処理装置であって、
前記仮想空間を透視する視点から前記透過物体への視線を示す視線ベクトルと、当該視線ベクトルと前記透過物体の表面との交点である第１交点における法線ベクトルと、に基づいて、前記視線ベクトルに平行な光の前記第１交点における屈折方向を示す屈折ベクトルを計算するベクトル演算手段と、
特定の空間位置に予め設けたテクスチャ平面と前記ベクトル演算手段により計算された前記屈折ベクトルとの交点である第２交点を特定し、特定した当該第２交点に設定されているテクスチャデータに基づいて、前記透過物体の前記第１交点付近におけるテクスチャデータを決定するレンダリング手段と、を備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記ベクトル演算手段は、前記透過物体の表面を形成する複数の微小多角形の各頂点を前記第１交点とし、当該第１交点を端点とする複数の辺同士の外積に基づいて当該第１交点における法線ベクトルを計算し、当該第１交点についての前記屈折ベクトルを計算すること、を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記ベクトル演算手段は、前記透過物体の表面を形成する複数の微小多角形の各頂点を前記第１交点とし、当該第１交点を構成する前記微小多角形に予め設定された法線ベクトルを平均して当該第１交点における法線ベクトルを計算し、当該第１交点についての前記屈折ベクトルを計算すること、を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記ベクトル演算手段は、前記透過物体の表面を形成する複数の微小多角形の各頂点を前記第１交点とし、当該頂点に予め設定された法線ベクトルに基づいて、当該第１交点についての前記屈折ベクトルを計算すること、を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記レンダリング手段は、前記微小多角形の各頂点について計算された前記屈折ベクトルの各々について前記第２交点を特定し、特定された各前記第２交点により囲まれる領域の前記テクスチャ平面に設定されたテクスチャデータを、当該微小多角形にマッピングするテクスチャデータとする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記ベクトル演算手段は、前記視線ベクトルをＥ、前記法線ベクトルをＮ、前記透過物体の外側の屈折率をｎ１、前記透過物体の内側の屈折率をｎ２、前記視線ベクトルと前記法線ベクトルとのなす角度θ１、および、前記法線ベクトルと前記屈折ベクトルのなす角度をθ２とした場合に、前記屈折ベクトルＲを、
Ｒ＝（ｎ１／ｎ２）・（Ｅ−Ｎ（ｎ・ｃｏｓθ２−ｃｏｓθ１））
ｎ＝ｎ２／ｎ１
ｃｏｓθ１＝−Ｅ・Ｎ
ｃｏｓθ２＝１−（１−ｃｏｓθ１2）／ｎ2
という演算により求める請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記レンダリング手段は、前記屈折ベクトルのうち前記テクスチャ平面に平行な成分を参照して、当該テクスチャ平面上の前記第２交点の座標を特定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記テクスチャ平面に設定するテクスチャデータは、前記所定の半球面上に設定された画像を予め所定の平面に投射した画像に基づいて生成すること、を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記テクスチャ平面に設定するテクスチャデータは、実空間における周囲の景色を映し込ませた球状体を一点から撮影した画像に基づいて生成すること、を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記レンダリング手段は、前記視線ベクトルの方向に対応させて前記テクスチャ平面に設定するテクスチャデータを変更すること、を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
仮想空間において背景が透過して見える透過キャラクタを表示するゲーム装置であって、
操作者の操作を受け付ける入力装置と、
プログラムデータに基づいて動作し、前記入力装置から供給される操作信号を入力し、前記透過キャラクタの表面を形成する複数の微小多角形の頂点座標を含む表示用画像データを出力するＣＰＵと、
前記仮想空間を透視する視点から前記透過キャラクタへの視線を示す視線ベクトルと、前記表示用画像データに含まれる前記透過キャラクタの表面を形成する複数の微小多角形の頂点座標を、当該視線ベクトル及び前記透過キャラクタの表面の交点である第１交点とし、当該第１交点における法線ベクトルと、に基づいて前記視線ベクトルに平行な光の前記第１交点における屈折方向を示す屈折ベクトルを計算するベクトル演算手段と、
特定の空間位置に予め設けたテスクチャ平面と前記ベクトル演算手段により計算された前記屈折ベクトルとの交点である第２交点を特定し、特定した当該第２交点に設定されるテクスチャデータに基づいて、前記透過キャラクタの前記第１交点付近におけるテクスチャデータを決定するレンダリング手段と、を備えたゲーム装置。
【請求項１２】
仮想的な空間において光が透過する透過物体を表現する画像処理方法であって、
前記空間を透視する視点から前記透過物体への視線を示す視線ベクトルと、
前記視線ベクトルと前記透過物体の表面との交点である第１交点における法線ベクトルと、に基づいて、前記視線ベクトルに平行な光の前記第１交点における屈折方向を示す屈折ベクトルを生成する屈折ベクトル生成工程と、
特定の空間位置に設けたテクスチャ平面と前記屈折ベクトル生成工程で生成された前記屈折ベクトルとの交点である第２交点を特定する交点特定工程と、
前記交点特定工程で特定した当該第２交点に設定されているテクスチャデータに基づいて、前記透過物体の前記第１交点付近におけるテクスチャデータを決定するレンダリング工程と、を備えた画像処理方法。
【請求項１３】
仮想的な空間において光が透過する透過物体を表現する画像処理を実行させるプログラムであって、
前記空間を透視する視点から前記透過物体への視線を示す視線ベクトルと、前記視線ベクトルと前記透過物体の表面との交点である第１交点における法線ベクトルと、に基づいて、前記視線ベクトルに平行な光の前記第１交点における屈折方向を示す屈折ベクトルを生成する屈折ベクトル生成工程と、特定の空間位置に設けたテクスチャ平面と前記屈折ベクトル生成工程で生成された前記屈折ベクトルとの交点である第２交点を特定する交点特定工程と、前記交点特定工程で特定した当該第２交点に設定されているテクスチャデータに基づいて、前記透過物体の前記第１交点付近におけるテクスチャデータを決定するレンダリング工程と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された機械読み取り可能な記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記レンダリング手段は、請求項５に記載したように、前記微小多角形の各頂点について計算された前記屈折ベクトルの各々について前記第２交点を特定し、特定された各前記第２交点により囲まれる領域の前記テクスチャ平面に設定されたテクスチャデータを、当該微小多角形にマッピングするテクスチャデータとするのが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、第２の目的を達成するためのものである。すなわち、当該ゲーム装置は、仮想空間において背景が透過して見える透過キャラクタを表示するゲーム装置であって、操作者の操作を受け付ける入力装置と、プログラムデータに基づいて動作し、前記入力装置から供給される操作信号を入力し、前記透過キャラクタの表面を形成する複数の微小多角形の頂点座標を含む表示用画像データを出力するＣＰＵと、前記仮想空間を透視する視点から前記透過キャラクタへの視線を示す視線ベクトルと、前記表示用画像データに含まれる前記透過キャラクタの表面を形成する複数の微小多角形の頂点座標を、当該視線ベクトル及び前記透過キャラクタの表面の交点である第１交点とし、当該第１交点における法線ベクトルと、に基づいて前記視線ベクトルに平行な光の前記第１交点における屈折方向を示す屈折ベクトルを計算するベクトル演算手段と、特定の空間位置に予め設けたテスクチャ平面と前記ベクトル演算手段により計算された前記屈折ベクトルとの交点である第２交点を特定し、特定した当該第２交点に設定されるテクスチャデータに基づいて、前記透過キャラクタの前記第１交点付近におけるテクスチャデータを決定するレンダリング手段と、を備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
次いで、頂点Ｐ1についての法線ベクトルＮを求める（Ｓ６）。法線ベクトルＮは、予め頂点ごとのベクトル値を計算し、計算値をメモリ４に格納しておいてもよい。本実施形態では、図６に示すように、頂点を囲むポリゴンのポリゴンデータから算出するものとする。図６は、頂点Ｐ1を囲んでＳ12、Ｓ13、Ｓ23の３つのポリゴンが取り囲んでいる様子を示す。ポリゴンデータには各ポリゴンの頂点座標が記録されているので、各頂点の座標を参照すれば各頂点を結ぶ辺ベクトル（Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3）が求められる。頂点Ｐ1についての法線ベクトルＮは、各辺ベクトルの外積を各々計算し、計算した外積の合計を計算することで求められる。