(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作装置と、
ゲーム操作者が前記操作装置を操作することによって操作される表示対象に係わる情報を三次元立体データとして保持する手段と、
ゲーム操作者の姿勢を検出する姿勢検出装置本体と、
この姿勢検出装置本体への前記ゲーム操作者の左右の動き及び前屈みを検出する、前記姿勢検出装置本体に配置されたセンサ群と、
前記センサ群が作動したか否かを判断するステップと、前記センサ群が作動したと判断した場合に、その作動状態に対応した視点データに変更するステップと、を実行する演算処理手段と、
前記演算処理手段により処理された前記表示対象に係わる映像を出力する手段と、を有し、
前記センサ群を構成する個々のセンサのうち、前記ゲーム操作者の左右の動きを検出するセンサは、前記姿勢検出装置本体の左右に配置され、前記ゲーム操作者の前屈みを検出するセンサは、前記ゲーム操作者の背中中央の位置に配置され、
前記演算処理手段は、ゲーム操作者の前屈みを検出するセンサが前記ゲーム操作者の前屈みを検出すると、表示される映像が画面上で上方にスライドするように前記視点データを設定する電子遊戯装置。
【請求項２】
前記演算処理手段は、さらに、三次元空間に予めいくつか設定された視点の１つを、前記センサ群の作動状態に対応して選択するステップと、現在の視点位置と該選択した視点の視点位置が一致しているか判断するステップと、一致していないと判断した場合には、前記現在の視点位置を前記選択した視点のデータに近づけて行くステップ、とを実行する請求項１記載の電子遊戯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、電子遊戯機器に関し、特に、表示対象に係わる情報を三次元立体画像として映像化できる電子遊戯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子遊戯機器において、ディスプレイ装置への表示画像情報は二次元平面の情報であり、絵を連続的に映し出すことにより動的な連続映像として表示していた。この従来の表示方式によれば、描かれる物体はすべて二次元的に描画され、光源の存在であるとかカメラによる視点という概念はない。
【０００３】
最近では、上述のような従来の表示方法を発展させて、表示画像情報として三次元情報を採用する方式が普及し始めている。すなわち、その方式によれば、三次元情報であるため画像情報により表現される物体は立体としてとらえることができるとともに視点という概念も導入することができるようになる。
【０００４】
表示されるすべての物体は三次元情報(Ｘ，Ｙ，Ｚ)を有しており、それらの演算処理が可能になっている。視点（カメラのある位置）という概念の導入により、三次元座標軸上のある一点を視点として定めてやれば、その位置より眺めた対象物体の映像がディスプレイ装置に表示されることになる。
【０００５】
また、その視点の座標を移動させることにより三次元空間内のあらゆる位置を視点としてディスプレイ装置へ表示することが可能になる。いわゆるバーチャルリアリティ（仮想現実または疑似世界等）と呼ばれる技術である。
【０００６】
この技術によれば、画像情報の三次元的操作により任意の三次元世界がシミュレートできるようになり、前述のように視点という概念の導入から現実には存在しないカメラワークも可能になるとともに、同様に視点の概念により任意の位置に光源をおいた映像も任意実現可能となった。また、三次元空間における重力、気圧、摩擦抵抗等の各種バランスも併せて自由に設定できるという発展性がある。このような技術は電子遊戯機器にも採用され始めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の二次元の画像情報をディスプレイ装置へ表示する電子遊戯機器においては、例えばいわゆるドライビングゲームでは、表示される映像に係わる視点は車の運転者の視点、すなわち競技者の視点で固定されている。
【０００８】
また、それらの視点を複数備える電子遊戯機器であっても、その視点を変化させるのはゲームプログラム作成時のプログラマの意図するところであってプログラム作成時に固定されてしまい、競技時における競技者の意思が反映されることはない。さらに視点の相互の変化も段階的なものであった。
【０００９】
上述した三次元空間表示技術を電子遊戯機器に採用すれば、表示される画像情報に係わる三次元空間のあらゆる視点から映像を表示できることになるが、ゲーム操作の場合操作者の操作に対しリアルタイムで応答して画像処理する必要があり、ゲームプログラムの作成にあたり表示対象に係わる三次元立体データを表示画像データに変換するため、視点をどのように設定するかが重要な課題となる。
【００１０】
本発明の目的は、ゲームにおける表示対象を三次元的に表示し、視点の選択に応じてディスプレイ装置に表示される映像の移動をより自然に変化させることができる電子遊戯装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の目的は、三次元空間表示技術を採用したゲームの操作性を改善した電子遊戯装置を提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明の目的は、画像表現に変化を与え、操作態様の幅を広げることを可能とした電子遊戯機器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明による電子遊戯装置は、操作装置と、ゲーム操作者が前記操作装置を操作することによって操作される表示対象に係わる情報を三次元立体データとして保持する手段と、ゲーム操作者の姿勢を検出する姿勢検出装置本体と、  この姿勢検出装置本体への前記ゲーム操作者の左右の動き及び前屈みを検出する、前記姿勢検出装置本体に配置されたセンサ群と、前記センサ群が作動したか否かを判断するステップと、前記センサ群が作動したと判断した場合に、その作動状態に対応した視点データに変更するステップと、を実行する演算処理手段と、前記演算処理手段により処理された前記表示対象に係わる映像を出力する手段と、を有し、前記センサ群を構成する個々のセンサのうち、前記ゲーム操作者の左右の動きを検出するセンサは、前記姿勢検出装置本体の左右に配置され、前記ゲーム操作者の前屈みを検出するセンサは、前記ゲーム操作者の背中中央の位置に配置され、前記演算処理手段は、ゲーム操作者の前屈みを検出するセンサが前記ゲーム操作者の前屈みを検出すると、表示される映像が画面上で上方にスライドするように前記視点データを設定することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の他の態様は、前記演算処理手段は、さらに、三次元空間に予めいくつか設定された視点の１つを、前記センサ群の作動状態に対応して選択するステップと、現在の視点位置と該選択した視点の視点位置が一致しているか判断するステップと、一致していないと判断した場合には、前記現在の視点位置を前記選択した視点のデータに近づけて行くステップ、とを実行する電子遊戯装置である。
【００１５】
【作用】
上記した構成において、ゲーム操作者の競技姿勢を検出して、その検出状態に対応した視点がゲーム装置によって自動的に選択される構成とすることにより、それによりゲーム操作者の姿勢に応じてそれに合った視点で映像が推移することになる。したがって、表示画像の視点は固定されず、画像表現に変化が与えられ、また臨場感溢れる表示画面が得られ、操作態様の幅が広がる。
【００１６】
【実施例】
この発明は、表示対象に係わる情報を三次元立体データとして保持し、選択された視点情報に基づき表示対象に係わる情報に対して三次元演算処理を行なうことにより、表示対象をあらゆる視点から眺められるような物体として映像化できる電子遊戯装置についてのものである。
【００１７】
上記したように表示されるすべての物体は三次元情報(Ｘ，Ｙ，Ｚ)を有しており、それらの演算処理が可能になっている。視点（カメラのある位置）という概念の導入により、三次元座標軸上のある一点を視点として定めてやれば、その位置より眺めた対象物体の映像がディスプレイ装置に表示されることになる。
【００１８】
また、その視点の座標を移動させることにより視点を連続的にも段階的にも変化させることができ、それにより三次元空間内のあらゆる位置を視点としてディスプレイ装置へ表示することが可能になる。
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１は、本発明の電子遊戯装置における一実施例の構成ブロック図である。基板１には、表示対象に係わる情報を三次元立体データとして保持する手段、複数の視点に係わる視点情報を予め設定するための手段、選択された視点に係わる視点情報に基づき表示対象に係わる情報に対して三次元演算処理を行うための演算処理手段及び三次元演算処理された情報に基づき表示画像情報を生成するための画像情報生成手段等の画像処理手段が組み込まれている。画像処理手段の出力はディスプレイ装置４に送出され、処理結果に基づいてディスプレイ装置４に映像が表示される。
【００２０】
ドライビングゲームを実行する場合を例として電子遊戯装置の構成及び動作を説明する。基板１には、遊戯者がゲーム操作を行うためのハンドル、アクセル等の操作装置５が接続されており、遊戯者はディスプレイ装置４のモニター画面に表示されるゲーム画像を見ながら操作装置５を操作してゲーム操作を行う。
【００２１】
ドライビングゲームの場合、操作装置５はハンドル、アクセル等を備えた運転操作を行う装置である。モニター画面には、例えば図３(Ａ）に示すようにレースコース、車、景色、背景、文字表示等の画像が表示され、競技者の運転操作に応じて画面が変化する。
【００２２】
基板１に組み込まれた視点情報設定手段には、予め設定された、いくつかの視点に係わる視点情報が保持されている。例えば、ドライビングゲームの場合、図３(Ａ)、（Ｂ）、図４(Ａ)、（Ｂ）に示すように視点を予め例えば４点設定しておくことができる。
【００２３】
すなわち、視点（１）として図３(Ａ)に示すように「自車のやや後方から見た視点」を、視点（２）として図３(Ｂ)に示すように「競技者（ドライバー）から見た視点」を、視点（３）として図４(Ａ)に示すように「自車の後ろ低空から俯瞰した視点」を、視点（４）として図４(Ｂ)に示すように「自車の後ろ高空から俯瞰した視点」を予め設定することができる。これらの視点に係わる視点情報の装置への設定は各視点の具体的な三次元座標として与えることにより行う。
【００２４】
なお、図３(Ａ)、（Ｂ）、図４(Ａ)、（Ｂ）に示すような画面が見える位置点に仮想的にカメラを設置し撮影したような画面構成となっているため、下記の説明では視点位置を「カメラ位置」という場合がある。
【００２５】
図３(Ａ)、（Ｂ）は通常のゲーム進行状況において表示される画面で、図３(Ａ)はカメラを自車から一定の距離をおいて自車の後方に設置した場合であり、図３(Ｂ)はドライバーの目の位置にカメラを設置した場合である。すなわちいずれも自車に対し固定した位置にカメラ（視点）がおかれている。これに対し、図４(Ａ)、（Ｂ)を加えることにより、カメラを自車から任意の距離にある位置及び視方向に移動させて撮影した映像を追加することができる。
【００２６】
例えば、ゲーム進行中通常は図３(Ａ)に示すように競技者は自分が操作している車の後方にカメラを置いて撮影しているような画像あるいは図３(B)のドライバーの目の位置から前方を見る視方向から撮影しているような画像を見ながら操作を行い、ゲームの状況に応じてカメラ位置をシーケンシャルに視点（１）→視点（２）→視点（３）→視点（４）と切り替えていくことができる。
【００２７】
視点の移動は上述したようなシーケシャルな方法に限られることなく、予め設定された視点のうちのいずれかをゲームの状況に応じて任意に選択する方法（例えば視点（２）から視点（４）へ移動）とすることもできる。
【００２８】
ある視点から次の視点への移動は、三次元データの処理を行いつつ、現在の視点から選択された新しい視点へ徐々に視点が移動していく方法で連続的に行われる。移動する視点に伴って変化する座標情報に基づき三次元データの処理を行いつつ行われるので、カメラ位置が徐々に移動して撮影したような画像として連続的にスムーズに表示される。
【００２９】
この場合現在のカメラ位置と選択された次の視点データに基づくカメラ位置が一致しているか否かを判断し、一致していないと判断した場合には、カメラの位置を現在の視点の位置データから選択された視点の位置データに近付くように視点データを変化させながら三次元演算処理を行う。ところで、この発明の視点の概念と操作との関係であるが、例えばドライビングゲームに適用した場合、視点の概念として２つのモードを設けて画面表示を制御することができる。
【００３０】
すなわち、一つは「ゲーム外部観戦の視点」のモードであり、他方は「ドライバーの視点」のモードである。前者においては図７に示すように自車がスピン等を起こしても視方向がスピンしている自車を外部から第三者的に眺めるように設定されているので視方向が変わることはない。後者においては自車がスピンした場合、スピンした自車とともに視方向が変わるように設定されているため、走行方向を見失い操作が混乱する可能性がある。なお、ゲーム操作中に自車がスピンをしたときに図４(Ｂ)の視点を選択するとディスプレイ画面には図７に示すような画像が表示される。
【００３１】
図３及び図４に示す画像例では、図４(Ｂ)に示す視点（４）のときは「ゲーム外部観戦の視点」のモードであり、図３(Ｂ)に示す視点（２）のときは「ドライバーの視点」のモードである。
【００３２】
次に、視点切り換えのタイミング信号を入力する手段の例について説明する。図１に示すように視点変更スイッチ２あるいは姿勢検出用センサ群３を画像処理手段１に接続することにより、競技者の選択により任意に、あるいは電子遊戯装置により競技者の競技姿勢に応じて自動的に、一の視点が選択され、選択された視点情報に基づき三次元演算処理が行われ選択された視点から見た映像が表示される。
【００３３】
先ず、視点変更スイッチ２による場合を説明する。すなわち、競技者の意思に基づいて表示画像の視点を変更する場合である。視点変更スイッチ２はゲームスタートスイッチとは別にこれに併置して設けられることができる。あるいはハンドル部に備えられるようにしてもよい。また、ゲームスタートスイッチと兼用しゲームスタート後はゲームスタートスイッチは、視点変更スイッチ２として機能させるように構成されてもよい。
【００３４】
図２は、視点変更スイッチ２からの入力に応じて画像処理部１において実行される処理手順を示すフローチャートである。先ず、視点変更スイッチ２が押されたか否かを判断し（ステップＳ２１）、押されたと判断した場合には視点データを次の視点データに変更する（ステップ２２）。一方、押されなかった場合はそのままステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３においては、現在のカメラ位置と選択された視点に係わるデータに基づくカメラ位置とを比較して一致しているか否かを判断する。一致していないと判断した場合には、カメラの位置を選択された視点データに基づく位置に近付けていく（ステップＳ２４）。
【００３５】
次に、姿勢検出用光電センサ群３による場合を説明する。図５は、姿勢検出装置の一例を示す。姿勢検出装置の本体９０には、姿勢検出用光電センサ３１、３２、３３が配置されており、例えば競技者の左右の動きを検出するため両肩のそれぞれに対応する位置にセンサ３１、３２を設け、また競技者の前後の動きを検出するため背中中央の位置に対応してセンサ３３を設ける。そして、予めいくつかの視点を定め設定しておく。例えば、競技者の姿勢が右側に傾き左側のセンサ３２の検出光量が増加した場合には表示画像も右に傾くように視点を設定しておく。また、競技者が前屈みになってセンサ３３の検出光量が増加した場合には表示される水平線の位置が画面上で上方へスライドするような視点を設定しておく。それにより競技者の競技姿勢に応じてそれに合った視点で映像が推移することになる。この場合もある視点からある視点への移動はスムーズに行われる。
【００３６】
図６は、センサ群が検出した競技者の姿勢に応じて画像処理及び演算処理基板１において実行される処理手順を示すフローチャートである。先ず、姿勢検出用光電センサ群３が作動したか否かを判断し（ステップＳ６１）、作動したと判断した場合には視点データをその作動状況に対応した視点データに変更する（ステップＳ６２）。一方、作動しなかった場合はそのままステップＳ６３に移行する。
【００３７】
ステップＳ６３においては、現在のカメラ位置と選択された視点データに基づくカメラ位置が一致しているか否かを判断し、一致していないと判断した場合には、カメラの位置を選択された視点のデータに基づく位置に近付けて、例えば、競技者が前屈みになってセンサ３３の検出光量が増加した場合には表示される水平線の位置が画面上で上方へスライドしていく（ステップＳ６４）。なお、センサの位置は上述した態様に限られることなくゲームの種類等に応じて各種考えられる。また、視点変更スイッチ２と姿勢検出用光電センサ群は、両者併用されてもよいし、いずれか一方を単独で行ってもよい。併用する場合はどちらかを優先処理させるようにすればよい。
【００３８】
上記実施例において、本発明を、ドライビングゲームを例にとって説明したがこれに限られることはなく、他のあらゆるゲームに応用できる。また、ゲームセンター等の業務用電子遊戯装置にも一般の家庭用ゲーム装置にも適用できる。いずれの場合にも画像処理手段１（画像処理及び演算処理基板）には図２または図６のフローチャートを実行するための手順及び画像処理用データが記憶されていることは自明のことである。
【００３９】
【発明の効果】
この発明の電子遊戯装置によれば、ゲーム操作者のゲーム操作者の姿勢を検出して、表示対象の状態に応じた視点が電子遊戯装置によって自動的に選択される構成とすることにより表示画像の視点は固定されず、画像表現に変化が与えられ、また臨場感溢れる表示画面が得られ、操作態様の幅が広がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電子遊戯装置における一実施例の構成ブロック図である。
【図２】視点変更スイッチによる場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】ドライビングゲームの例における視点設定例を示す図である。
【図４】ドライビングゲームの例における視点設定例を示す図である。
【図５】姿勢検出装置の例を示す図である。
【図６】姿勢検出装置による場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ドライビングゲームの例における外部観戦の観点の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 画像処理及び演算処理基板
２ 視点変更スイッチ
３ 姿勢検出用光電センサ群
４ ディスプレィ装置
５ 運転操作装置
３１乃至３３ センサ
９０ 姿勢検出装置本体
【図１】
0003631890.tif 000002
【図２】
0003631890.tif 000003
【図３】
0003631890.tif 000004
【図４】
0003631890.tif 000005
【図５】
0003631890.tif 000006
【図６】
0003631890.tif 000007
【図７】
0003631890.tif 000008