(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを、仮想空間に配置された多数のポリゴンを視点位置に基づき平面透視変換した表示画像を生成してディスプレイ上に表示し、かつ該仮想空間内にプレーヤが注視すべき注視点を生成して該ディスプレイ上に表示させるように機能させるゲームプログラムであって、
前記ゲームプログラムは、更に前記コンピュータを、
プレーヤによる操作部を介した操作入力に基づき前記多数のポリゴンを前記仮想空間に配置するポリゴン配置手段、
前記仮想空間に与えられた３次元座標に基づき、前記視点位置より奥行き方向として前記各ポリゴンのＺ値を演算し、該Ｚ値の小さいポリゴンだけをスクリーン平面に、スクリーン変換行列Ｍに基づき座標変換の演算を行う平面透視変換を行ない、第１画像を生成する第１画像生成手段、
前記注視点の前記視点位置に対する奥行き位置を前記注視点位置のＺ値として算出する注視位置算出手段、
として機能させるためのゲームプログラムであり、
前記第１画像生成手段は、
前記スクリーン平面に、前記スクリーン変換行列Ｍに基づき座標変換の演算を行って平面透視変換する際に、前記スクリーン変換行列Ｍに、［２５６２／（注視点位置のＺ値）］のスケーリング行列Ｓｍを掛けたものを採用して、透視変換前の座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を透視変換後の座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に、
（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）＝（Ｘ、Ｙ、Ｚ）・（Ｓｍ×Ｍ）
により座標変換する座標変換手段、及び、
前記座標変換手段によりスクリーン平面に座標変換された各ポリゴンの座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に対して、透明度αを、前記注視点より奥方向に配置されたポリゴンについて、
α＝（Ｚ′／２５６）ｍｏｄ２５６
により演算する透明度演算手段、を有し、
前記ゲームプログラムは、更に前記コンピュータを、
前記第１画像生成手段により生成された前記第１画像の画質を劣化させ、かつ該第１画像と同じ大きさになるように第２画像を生成する第２画像生成手段、
前記注視位置算出手段により演算された前記注視点の奥行き位置を中心に前記第１画像の各ポリゴンが表示され、かつ前記注視点の奥方向に遠ざかるにつれ前記第２画像の各ポリゴンが表示されるように、前記第１画像を、前記各ポリゴンについて演算された透明度αに基づき半透明化処理して合成し、前記表示画像を生成する合成画像生成手段、
として機能させるためのゲームプログラム。
【請求項２】
前記第２画像生成手段は、前記第１画像を所定の大きさに縮小した後に復元することで、前記第１画像の画質を劣化させ、かつ該第１画像と同じ大きさの前記第２画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１記載のゲームプログラム。
【請求項３】
前記透明度演算手段は、前記座標変換手段によりスクリーン平面に座標変換された各ポリゴンの座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に対して、透明度αを、前記注視点より手前側に配置されたポリゴンについて、
α＝２５５−［｛（Ｚ’／２５６）−１｝ｍｏｄ２５６］
により演算し、
前記合成画像生成手段は、前記注視点の奥行き位置を中心に前記第１画像の各ポリゴンが表示され、前記注視点の手前方向に遠ざかるにつれ前記第２画像の各ポリゴンが表示されるように、前記第１画像を、前記各ポリゴンについて演算された透明度αに基づき半透明化処理して合成し、前記表示画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１記載のゲームプログラム。
【請求項４】
仮想空間に配置された多数のポリゴンを視点位置に基づき平面透視変換した表示画像を生成してディスプレイ上に表示し、かつ該仮想空間内にプレーヤが注視すべき注視点を生成して該ディスプレイ上に表示させるゲーム装置であって、
前記ゲーム装置は、
プレーヤによる操作部を介した操作入力に基づき前記多数のポリゴンを前記仮想空間に配置するポリゴン配置手段、
前記仮想空間に与えられた３次元座標に基づき、前記視点位置より奥行き方向として前記各ポリゴンのＺ値を演算し、該Ｚ値の小さいポリゴンだけをスクリーン平面に、スクリーン変換行列Ｍに基づき座標変換の演算を行う平面透視変換を行ない、第１画像を生成する第１画像生成手段、及び、
前記注視点の前記視点位置に対する奥行き位置を前記注視点位置のＺ値として算出する注視位置算出手段を有し、
前記第１画像生成手段は、
前記スクリーン平面に、前記スクリーン変換行列Ｍに基づき座標変換の演算を行って平面透視変換する際に、前記スクリーン変換行列Ｍに、［２５６２／（注視点位置のＺ値）］のスケーリング行列Ｓｍを掛けたものを採用して、透視変換前の座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を透視変換後の座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に、
（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）＝（Ｘ、Ｙ、Ｚ）・（Ｓｍ×Ｍ）
により座標変換する座標変換手段、及び、
前記座標変換手段によりスクリーン平面に座標変換された各ポリゴンの座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に対して、透明度αを、前記注視点より奥方向に配置されたポリゴンについて、
α＝（Ｚ′／２５６）ｍｏｄ２５６
により演算する透明度演算手段、を有し、
更に、前記ゲーム装置は、
前記第１画像生成手段により生成された前記第１画像の画質を劣化させ、かつ該第１画像と同じ大きさになるように第２画像を生成する第２画像生成手段、及び、
前記注視位置算出手段により演算された前記注視点の奥行き位置を中心に前記第１画像の各ポリゴンが表示され、かつ前記注視点の奥方向に遠ざかるにつれ前記第２画像の各ポリゴンが表示されるように、前記第１画像を、前記各ポリゴンについて演算された透明度αに基づき半透明化処理して合成し、前記表示画像を生成する合成画像生成手段、
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、仮想空間のポリゴンを平面透視変換した表示画像を表示し、かつプレーヤが注視すべき注視点が表示されるようなゲームプログラムに係り、詳しくは、注視点の手前方向や奥方向にあるポリゴンの画像を暈すことを可能にしたゲームプログラムに関する。
【０００２】
なお、本明細書において、「ゲームソフトウエア」とは、プログラムそれ自体及び必要に応じて該プログラムに付随して関連づけられた各種のデータを含む概念である。しかし、「ゲームソフトウエア」は必ずしもデータと関連づけられている必要はないが、プログラムは必ず有している。また、「この関連づけられた各種のデータ」は、プログラムと共にＲＯＭディスクなどのメモリ手段に格納されていてもよく、更には外部のメモリ手段にインターネットなどの通信媒介手段を介して読み出し自在に格納されていてもよい。
【背景技術】
【０００３】
近年、種々のゲームにおいて、仮想空間に多数のポリゴンを配置し、視点位置から例えばスクリーン平面に平面透視変換した表示画像、いわゆるリアルタイム３ＤＣＧをディスプレイ等に表示し、立体的な空間でゲームをプレイ可能にすることが行われている。また、このようなリアルタイム３ＤＣＧを表示するようなゲームの中であって、例えば銃の照準で狙いを定め、標的を倒すようなゲームなど、表示画面に表示される仮想空間内にプレーヤが注視すべき点（以下、「注視点」とする。）が存在するものがある。
【０００４】
なお、本出願人は、出願時において、上述のような注視点を存在させるやり方について体系的に記した技術文献を知らないため、開示すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、通常、人が立体的な空間の一点を見るような場合には、その奥行きに対して焦点が合い、その手前方向や奥方向に位置するものは、いわゆるピントがずれる状態となって、ぼやけて見える。しかしながら、上述したような仮想空間を平面透視変換した表示画像は、奥行き方向に無関係に各ポリゴンがスクリーン平面に透視変換されるため、また勿論、ディスプレイ自体が略平面であるため、例えばプレーヤが照準などの注視点を注視していても、仮想空間における注視点の手前方向や奥方向にあるポリゴン（の画像）がぼやけて見えることはない。そのため、プレーヤに現実味を与えることができず、ゲームとしての趣向を欠く虞があった。
【０００６】
そこで本発明は、仮想空間における注視点の手前方向及び奥方向の少なくとも一方にあるポリゴンを暈して表示することを可能にしたゲームプログラム、及びゲーム装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、コンピュータ（１）を、仮想空間に配置された多数のポリゴンを視点位置に基づき平面透視変換した表示画像（４０）を生成してディスプレイ（１１）上に表示し、かつ該仮想空間内にプレーヤが注視すべき注視点（例えばＳＣ）を生成して該ディスプレイ（１１）上に表示させるように機能させるゲームプログラム（ＧＳＷ）であって、
前記ゲームプログラムは、更に前記コンピュータ（１）を、
プレーヤによる操作部（１４）を介した操作入力に基づき前記多数のポリゴンを前記仮想空間に配置するポリゴン配置手段（２８）、
前記仮想空間に与えられた３次元座標に基づき、前記視点位置より奥行き方向として前記各ポリゴンのＺ値を演算し、該Ｚ値の小さいポリゴンだけをスクリーン平面に、スクリーン変換行列Ｍに基づき座標変換の演算を行う平面透視変換を行ない、第１画像を生成する第１画像生成手段、
前記注視点（例えばＳＣ）の前記視点位置に対する奥行き位置を前記注視点位置のＺ値として算出する注視位置算出手段（２９）、
として機能させるためのゲームプログラムであり、
前記第１画像生成手段は、
前記スクリーン平面に、前記スクリーン変換行列Ｍに基づき座標変換の演算を行って平面透視変換する際に、前記スクリーン変換行列Ｍに、［２５６２／（注視点位置のＺ値）］のスケーリング行列Ｓｍを掛けたものを採用して、透視変換前の座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を透視変換後の座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に、
（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）＝（Ｘ、Ｙ、Ｚ）・（Ｓｍ×Ｍ）
により座標変換する座標変換手段、及び、
前記座標変換手段によりスクリーン平面に座標変換された各ポリゴンの座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に対して、透明度αを、前記前記注視点より奥方向に配置されたポリゴンについて、
α＝（Ｚ′／２５６）ｍｏｄ２５６
により演算する透明度演算手段、を有し、
前記ゲームプログラムは、更に前記コンピュータを、
前記第１画像生成手段（２４）により生成された前記第１画像（４０−１）の画質を劣化させ、かつ該第１画像（４０−１）と同じ大きさになるように第２画像（４０−２ｂ）を生成する第２画像生成手段（２３）、
前記注視位置算出手段（２９）により演算された前記注視点（例えばＳＣ）の奥行き位置を中心に前記第１画像（４０−１）の各ポリゴンが表示され、かつ前記注視点（例えばＳＣ）の奥方向に遠ざかるにつれ前記第２画像（４０−２ｂ）の各ポリゴンが表示されるように、前記第１画像（４０−１）を、前記各ポリゴンについて演算された透明度αに基づき半透明化処理して合成し、前記表示画像（４０―３）を生成する合成画像生成手段（２０）、
として機能させるためのゲームプログラム（ＧＳＷ）にある。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記第２画像生成手段（２３）は、前記第１画像（４０−１）を所定の大きさに縮小した後に復元することで、前記第１画像（４０−１）の画質を劣化させ、かつ該第１画像（４０−１）と同じ大きさの前記第２画像（４０−２ｂ）を生成する、
ことを特徴とする請求項１記載のゲームプログラム（ＧＳＷ）にある。
【０００９】
請求項３の発明は、前記透明度演算手段は、前記座標変換手段によりスクリーン平面に座標変換された各ポリゴンの座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に対して、透明度αを、前記注視点より手前側に配置されたポリゴンについて、
α＝２５５−［｛（Ｚ’／２５６）−１｝ｍｏｄ２５６］
により演算し、
前記合成画像生成手段は、前記注視点の奥行き位置を中心に前記第１画像の各ポリゴンが表示され、前記注視点の手前方向に遠ざかるにつれ前記第２画像の各ポリゴンが表示されるように、前記第１画像を、前記各ポリゴンについて演算された透明度αに基づき半透明化処理して合成し、前記表示画像を生成する、
ことを特徴として構成される。
【００１０】
請求項４に係る発明は、仮想空間に配置された多数のポリゴンを視点位置に基づき平面透視変換した表示画像（４０）を生成してディスプレイ（１１）上に表示し、かつ該仮想空間内にプレーヤが注視すべき注視点（例えばＳＣ）を生成して該ディスプレイ（１１）上に表示させるゲーム装置において、
前記ゲーム装置は、
プレーヤによる操作部（１４）を介した操作入力に基づき前記多数のポリゴンを前記仮想空間に配置するポリゴン配置手段（２，２８）、
前記仮想空間に与えられた３次元座標に基づき、前記視点位置より奥行き方向として前記各ポリゴンのＺ値を演算し、該Ｚ値の小さいポリゴンだけをスクリーン平面に、スクリーン変換行列Ｍに基づき座標変換の演算を行う平面透視変換を行ない、第１画像を生成する第１画像生成手段、及び、
前記注視点の前記視点位置に対する奥行き位置を前記注視点位置のＺ値として算出する注視位置算出手段を有し、
前記第１画像生成手段は、
前記スクリーン平面に、前記スクリーン変換行列Ｍに基づき座標変換の演算を行って平面透視変換する際に、前記スクリーン変換行列Ｍに、［２５６２／（注視点位置のＺ値）］のスケーリング行列Ｓｍを掛けたものを採用して、透視変換前の座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を透視変換後の座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に、
（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）＝（Ｘ、Ｙ、Ｚ）・（Ｓｍ×Ｍ）
により座標変換する座標変換手段、及び、
前記座標変換手段によりスクリーン平面に座標変換された各ポリゴンの座標（Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′）に対して、透明度αを、前記各ポリゴンについて、
α＝（Ｚ′／２５６）ｍｏｄ２５６
により演算する透明度演算手段、を有し、
更に、前記ゲーム装置は、
前記第１画像生成手段（２，２４）により生成された前記第１画像（４０−１）の画質を劣化させ、かつ該第１画像（４０−１）と同じ大きさになるように第２画像（４０−２ｂ）を生成する第２画像生成手段（２，２３）及び、
前記注視位置算出手段（２，２９）により演算された前記注視点（例えばＳＣ）の奥行き位置を中心に前記第１画像（４０−１）の各ポリゴンが表示され、かつ前記注視点（例えばＳＣ）の奥方向に遠ざかるにつれ前記第２画像（４０−２ｂ）の各ポリゴンが表示されるように、前記第１画像（４０−１）を、前記各ポリゴンについて演算された透明度αに基づき半透明化処理して合成し、前記表示画像（４０−３）を生成する合成画像生成手段（２，２０）、
を有して構成されるゲーム装置にある。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によると、第２画像生成手段（２３）が、第１画像生成手段（２４）により生成された第１画像（４０−１）の画質を劣化させ、かつ該第１画像（４０−１）と同じ大きさになるように第２画像（４０−２ｂ）を生成し、合成画像生成手段（２０）が、注視位置算出手段（２９）により演算された注視点（例えばＳＣ）の奥行き位置を中心に第１画像（４０−１）の各ポリゴン（の画像）が表示され、かつ注視点（例えばＳＣ）の奥方向に遠ざかるにつれ第２画像（４０−２ｂ）の各ポリゴン（の画像）が表示されるように、第１画像（４０−１）を半透明化処理して合成し、表示画像（４０―３）を生成するので、注視点（例えばＳＣ）の奥方向に遠ざかるにつれ表示するポリゴン（の画像）を暈すことができ、これにより、プレーヤに現実味を与えることができ、ゲームとしての趣向を増すことができる。
【００１２】
また、合成画像生成手段（２０）が、第１画像（４０−１）を半透明化処理することができ、演算量を大幅に増やすことなく、比較的簡単に表示画像（４０−３）を第２画像（４０−２ｂ）と合成して生成することができる。これにより、例えばゲームの実行速度の低下や表示画像（４０−３）の描画速度の低下などを防ぐことができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、第２画像生成手段（２３）が、第１画像（４０−１）を所定の大きさに縮小した後に復元することで、第１画像（４０−１）の画質を劣化させ、かつ該第１画像（４０−１）と同じ大きさの第２画像（４０−２ｂ）を生成するので、例えば第２画像（４０−２ｂ）を新たに生成することなく、第１画像（４０−１）の画質を劣化させた第２画像（４０−２ｂ）を生成することができる。また、演算量を大幅に増やすことなく、比較的簡単に第２画像（４０−２ｂ）を生成できるので、例えばゲームの実行速度の低下や表示画像（４０−３）の描画速度の低下などを防ぐことができる。
【００１４】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするために使用した全く便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成及びその技術的範囲の解釈に何等影響を及ぼすものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施の形態を図に沿って説明する。図１は本発明に係るゲーム機を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、コンピュータの一例である例えば家庭用ゲーム機としてのゲーム機１は、マイクロプロセッサユニットを主体として構成されたＣＰＵ（演算部）２を有している。ＣＰＵ２には、バス３を介して主記憶装置としてのＲＯＭ４及びＲＡＭ（メモリ部）５が接続される。ＲＯＭ４には、ゲーム機１の全体の動作制御に必要なプログラムとしてのオペレーティングシステムやその実行に必要なデータがあらかじめ記憶されている。
【００１７】
ＲＡＭ５には、例えば光学式記憶媒体としての記憶ディスク６から記憶ディスク読取装置７を介して読取ったゲームソフトウエアＧＳＷや各種データが記録（格納）される。
【００１８】
また、ＲＡＭ５には、ゲームの進行に必要な各種の情報を一時的に保存するエリアが記憶ディスク６から読み込まれたプログラムに従って設定される。さらに、記憶ディスク６から読取られ、ＣＰＵ２によって加工された画像データもＲＡＭ５内に確保された所定のビデオ領域に記憶される。
【００１９】
なお、上記ゲーム機１に限らず、表示処理専用のＲＡＭを別に設けてもよい。また、記憶ディスク６は、ゲームソフトウエアＧＳＷを供給するものとして例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、その他の光学式ディスクなど、何れの記憶ディスクであってもよく、さらに、ゲームソフトウエアＧＳＷを供給するものとして、それ以外にも半導体メモリ、インターネット配信などで供給するものでもよい。
【００２０】
また、ＣＰＵ２には、バス３を介して表現データ出力部としての画像処理装置（演算部、画像出力部）８および音声処理装置９が接続される。画像処理装置８は、ＲＡＭ５のビデオ領域から画像データを読取ってフレームメモリ１０上にゲーム画面を描画するとともに、その描画された画像をディスプレイ（画像表示装置）１１上に表示させるためのビデオ信号に変換して所定タイミングで出力する。
【００２１】
音声処理装置９は、記憶ディスク６上のサウンドデータを所定のアナログ音声信号に変換してスピーカ１２から出力させる。なお、ディスプレイ１１およびスピーカ１２としては、一般に家庭用のテレビジョン受像機およびそれに付属するスピーカが使用される。
【００２２】
バス３にはインターフェース１３を介してコントローラ（入力部）１４および外部メモリ１５が着脱自在に接続される。コントローラ１４には、プレーヤによる操作を受け付けるための十字キー１４ａ、押釦スイッチ１４ｂ…、などが操作部材として設けられる。
【００２３】
コントローラ１４からは操作部材１４ａ，１４ｂの操作状態に対応した信号が一定周期（例えば１／６０秒）で出力され、ＣＰＵ２はその信号に基づいてコントローラ１４の操作状態を判別する。
【００２４】
外部メモリ１５は例えば書き換えが可能でかつ記憶保持が可能な半導体素子を有しており、ゲームの進行状態を示すデータなどがプレーヤの指示に応じてそこに記憶される。なお、外部メモリ１５は、例えばインターフェース１３に対して着脱可能な図示しない携帯型ゲーム機を構成する要素として設けられてもよい。
【００２５】
なお、本発明に係るゲームソフトウエアを機能させるコンピュータとして、例えば家庭用ゲーム機としてのゲーム機１を一例として説明したが、該ゲーム機１は、ゲーム専用の装置でなく、一般的な音楽や映像の記録媒体の再生なども可能な装置であってもよく、これに限らず、コンピュータとして、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話機など、ゲームソフトウエアを機能させることのできるものであれば何れのものでもよい。
【００２６】
ついで、本発明に係るゲームソフトウエアＧＳＷの一例について図２乃至図５に沿って説明する。図２は本発明に係るゲームソフトウエアＧＳＷを概略的に示すブロック図、図３は第１画像の一例を示す図、図４は第２画像を生成する際の一例について説明する図で、（ａ）は第１画像を縮小したものを示す図、（ｂ）は（ａ）を復元した第２画像を示す図、図５は第１画像及び第２画像を合成した表示画像の一例を示す図である。
【００２７】
なお、ゲームソフトウエアＧＳＷは、本来、多くのプログラム（手段）やデータのファイルから構成されているものであるが、図２においては、説明の便宜上、本発明に係る主要部分だけを概略的に示し、その他の動作や演算などを機能させる多くのプログラムやデータの図示を省略する。また、図４及び図５に示す図中の破線は、画質が劣化し、つまり暈けた状態となっていることを示すものである。
【００２８】
図２に示すように、ゲームソフトウエアＧＳＷは、透明化処理プログラム２１を機能させる合成画像生成表示プログラム２０、操作入力検出プログラム２２、第２画像生成プログラム２３、座標変換演算プログラム２６及びＺバッファプログラム２７を機能させる平面透視変換プログラム２５を有する第１画像生成プログラム２４、ポリゴン配置プログラム２８、注視位置算出プログラム２９、ポリゴンデータ３０から構成されてゲーム機１を機能させている。
【００２９】
なお、図２において、透明化処理プログラム２１、Ｚバッファプログラム２７は、ゲーム機１のＲＯＭ４或いは画像処理装置８に備えられているものを機能させることを便宜的に示したものであるが、勿論、これらのプログラムが備えられていないゲーム機に本ゲームソフトウエアＧＳＷを適用する場合には、当該ゲームソフトウエアＧＳＷの構成として備えていることが好ましい。
【００３０】
また、ゲームソフトウエアＧＳＷは、上記各プログラムに基づきＣＰＵ２が機能してそれぞれ生成されるタスクが例えば上記各プログラムが図２中破線で区切って示すように階層構造になっており、不図示のマルチタスクオペレーションシステム（マルチタスクＯＳ）などによってタスク処理が管理されることで、あたかも複数のプログラムが同時に実行されているような形のマルチタスク処理が可能となっている。
【００３１】
なお、図２に示すゲームソフトウエアＧＳＷのタスク管理の階層構造は概念的に示したものであり、実際のゲームソフトウエアＧＳＷは、その他の図示を省略したプログラムを含め、更に複雑な階層構造によって処理の順位の決定や各種の割り込み処理などが可能となっているが、説明の便宜上、その図示と説明を省略する。また、図２中の各プログラム間を接続して示す矢印は、発明を理解し易くするためのものであり、各プログラム間における情報や演算処理のやり取りがこれら矢印によって限定されるものではない。
【００３２】
また、ゲームソフトウエアＧＳＷの各種のデータは、ゲームソフトウエアＧＳＷのプログラム機能によって読み出し自在に有している限り、その格納態様は任意であり、本実施の形態のように、ゲームソフトウエアＧＳＷのプログラムと共に記録ディスク６中に格納するほかに、外部のメモリ手段に格納しておき、ゲームソフトウエアＧＳＷ中に設けられた読み出しプログラムによって、インターネットなどの通信媒介手段を介してＲＡＭ５などのメモリにダウンロードするように構成してもよい。
【００３３】
また、以下の説明においては、本来、ゲームソフトウエアＧＳＷの上記各プログラムに基づきＣＰＵ２が演算処理し、それぞれ生成されたタスクによって機能するものであるが、説明の便宜上、それらの作業を省略して「プログラムが機能する」という。
【００３４】
ついで、ゲームソフトウエアＧＳＷの動作を図に沿って説明する。まず、例えばプレーヤがゲーム機１の電源などをＯＮすると、該ゲーム機１は、ゲームソフトウエアＧＳＷが記録されている記録ディスク６の読取りを、記録ディスク読取装置７を介して行い、当該ゲームソフトウエアＧＳＷ（例えば不図示のＯＳ、タスク管理プログラムなども含む）をＲＡＭ５に格納する。すると、ＲＡＭ５に格納されたゲームソフトウエアＧＳＷは、ＲＯＭ４に格納されている上記オペレーティングシステムによって起動される。
【００３５】
つづいて、プレーヤにより当該ゲームのプレイが開始されると、例えばコントローラ１４を介した操作入力に基づき不図示のプログラムが機能し、当該ゲームのストーリが展開されて、プレーヤが銃などによって敵対するキャラクタを倒すような、いわゆるアクション・シューティングゲームが開始される。
【００３６】
すると、まずポリゴン配置プログラム２８が機能し、３次元座標（例えばｘ座標，ｙ座標，ｚ座標）によって定義される仮想空間を設定し、操作入力検出プログラム２２の機能により検出されるコントローラ１４を介したプレーヤの操作入力に基づいて、ポリゴンデータ３０より多数のポリゴンの集合体であるポリゴンモデルのデータを読み出す形で、該仮想空間に多数のポリゴンを配置する。
【００３７】
詳細には、例えば図３乃至図５に示すような、床Ｆｌ、壁Ｗａ１，Ｗａ２、天井Ｃｅ、窓Ｗｉ１，Ｗｉ２，Ｗｉ３、ドアＤｏ、電灯Ｌｉ１，Ｌｉ２、パーテンションＰ１，Ｐ２、机Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５、敵キャラクタＣＲ１，ＣＲ２などのポリゴンモデルを、上記プレーヤの操作入力に基づき演算する形で仮想空間に配置する。また、コントローラ１４を介したプレーヤの操作入力に基づいて、プレーヤが銃で狙うための照準ＳＣのポリゴンモデル、即ちプレーヤが注視すべき注視点に対応した照準ＳＣを仮想空間に配置する。
【００３８】
またこの際、注視位置算出プログラム２９が機能し、カメラ軸線上（視点位置より視野方向に伸びた直線上）にあるポリゴン、即ち敵キャラクタＣＲ１の頭部などの仮想空間上の位置（つまり注視点の位置）から、後述する視点位置に対する奥行き位置として注視点位置Ｚｆを算出する。
【００３９】
ところで、上述のようにゲーム機１には、Ｚバッファプログラム２７と、透明化処理プログラム２１とが備えられている。このＺバッファプログラム２７が機能すると、まず、仮想空間上における視点位置と視野方向を決定し、視野方向に対して垂直となるスクリーン平面を視点位置より所定距離離れた位置に仮想的に設定する。つづいて、視点位置と仮想空間の各ポリゴンとの奥行き方向の距離をＺ値として、いわゆるスクリーン変換行列に基づきそれぞれ演算し、スクリーン平面の１画素と視点位置とを結ぶ直線上にあるポリゴンの内、Ｚ値の小さなポリゴンだけを選択する形でスクリーン平面に描画する、いわゆるＺバッファ法による平面透視変換が行われる。
【００４０】
ここで座標変換演算プログラム２６が機能することにより、通常の３Ｄ描画を行う際の平面透視変換をあらわすスクリーン変換行列をＭとした場合に、本実施形態でのスクリーン変換行列は、前記行列Ｍに対して２５６２／Ｚｆのスケーリング行列Ｓｍを掛け算したもの、つまり（Ｓｍ×Ｍ）を採用する形で、座標変換を行う。即ち、透視変換前の点を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とし、透視変換後の点を（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）として、これらを式で表現すると（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ）・（Ｓｍ×Ｍ）となる。なお、説明を簡略化するため平行移動成分を省略して表記した。
【００４１】
次いで、透明化処理プログラム２１が機能することにより、上記の行列（Ｓｍ×Ｍ）によって得た各点（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）に対してα値の設定を行う。本実施形態では次の式によってα値の設定を行った。
α＝（Ｚ’／２５６）ｍｏｄ２５６            （１）
【００４２】
例えばα値が２５５であると透明、α値が０であると不透明、α値が１〜２５４では段階的な透明度となるように描画した画像を処理する。なお本実施形態では上記αを設定する数式（１）はグラフィックボード等のハードウエア側で処理する演算の内容に一致している。本来このような処理は描画エフェクトとして多用する定型的なものであり、ハードウエアによる処理であるためＣＰＵへの負担が軽く処理も高速であるという利点があるが、その反面、処理の定型性故に、新規、特殊な処理には利用できないことが多い。本実施形態では上記行列Ｓｍを使うことにより、新規、特殊な処理に対して上記数式（１）を利用可能としている。
【００４３】
なお、上述のようにα値によって処理される透明度は、例えばα値が２５５の場合に透明、α値が０である場合に不透明となるが、α値が１〜２５４である大半の場合が半透明であるので、本明細書中においては、透明・不透明の場合も含めて半透明処理という。
【００４４】
つづいて、第１画像４０−１の生成について説明する。第１画像生成プログラム２４が機能すると、まず仮想空間上の視点位置を、例えばプレーヤの操作入力に基づき演算決定する。そして、上記座標変換演算プログラム２６が機能することにより、上記行列（Ｓｍ×Ｍ）を利用して平面透視変換を行う。
【００４５】
例えば、上述した注視位置算出プログラム２９により算出された注視点位置Ｚｆと同じＺ値を有するポリゴンのＺ値は、行列（Ｓｍ×Ｍ）により（２５６２／Ｚｆ）が掛け算される訳であるから、変換後の値Ｚ’は２５６２となる。従って上記数式（１）を適用してαの値を求めると０となる。
【００４６】
また例えば注視点位置Ｚｆより大きなＺ値を有するポリゴンのＺ値、即ち仮想空間において視点位置に対して注視点より奥方向の位置に配置されたポリゴンのＺ値は、行列（Ｓｍ×Ｍ）により（２５６２／Ｚｆ）が掛け算され、変換後の値Ｚ’は２５６２より大きい値になる。従って上記数式（１）を適用してαの値を求めると１以上の値となる（なお、ワールド座標の設定上、変換後の値Ｚ’は最大でも２５６３−１以下となるようにしてある。つまり、α値は２５５が最大値である。）。
【００４７】
即ち、図３に示す第１画像４０−１により一例を説明すると、壁Ｗａ１上に示すＢ点が照準ＳＣに対応した注視点と同じＺ値（同じ視点位置からの距離であって、注視点位置Ｚｆ）である場合、該壁Ｗａ１のＢ点のＺ値は２５６２に変換され、この点のα値は数式（１）により０となる。また、壁Ｗａ１のＡ点を構成するポリゴンのＺ値は注視点より手前にあるため、α値は無条件に０を設定する。
【００４８】
なお別の実施形態として、手前側についても同様の暈しを実施することも可能である。この場合は例えば次のような数式を適用すればよい。
α＝２５５−［｛（Ｚ’／２５６）−１｝ｍｏｄ２５６］            （２）
【００４９】
このように、数式（１）だけを適用して注視点より奥方向だけを暈してもよく、また数式（１）（２）を適用して注視点の前後で暈すことも可能であり、更に数式（２）のみを利用して注視点より手前だけを暈すことも可能である。
【００５０】
一方、視点位置に対して注視点位置Ｚｆより奥方向の位置にある壁Ｗａ１のＣ点を構成するポリゴンのＺ値は、注視点より奥にあるためＺ値は２５６２よりも大きい値となるのでα値は１以上となる。
【００５１】
このように座標変換演算プログラム２６の機能により、注視点位置Ｚｆより奥方向に位置する各ポリゴンにα値が順次小さくなるようにＺ値を与えておくことで、半透明化処理プログラム２１の機能により自動的に注視点位置Ｚｆより奥にあるポリゴンが、奥になるほど透明となるように処理されて描画される。
【００５２】
また、上述のように行列Ｓｍが掛け算された各ポリゴンのＺ値は、それらのＺ値の大小が入れ替わることはない。そのため、Ｚバッファプログラム２７の機能により平面透視変換された際に手前・奥の位置が入れ替わることはなく、図３に示すような平面画像である第１画像４０−１が、特別な演算を行うことなく、生成される。以上のように、第１画像生成プログラム２４の機能により第１画像４０−１が生成されると、例えば上記ＲＡＭ５内のビデオ領域などに格納される。
【００５３】
つづいて第２画像４０−２ｂの生成について説明する。第２画像生成プログラム２３が機能すると、図４（ａ）に示すように、上記第１画像生成プログラム２４の機能により生成された、縦Ｌｈ１及び横Ｌｗ１の長さを有する第１画像４０−１を（図３参照）縮小し、例えばそれぞれ半分の長さの、縦Ｌｈ２及び横Ｌｗ２の長さを有する縮小画像４０−２ａを生成する。つづいて、該縮小画像４０−２ａを拡大し、上記第１画像４０−１と同じ大きさである、縦Ｌｈ１及び横Ｌｗ１の長さを有する第２画像４０−２ａを生成し、上記ＲＡＭ５内のビデオ領域などに格納される。
【００５４】
つまりこれにより、第１画像４０−１の４画素が１画素に縮小され、再び４画素に戻されるので、図４（ｂ）中の破線で示すように画質が劣化し、かつ第１画像４０−１と同じ大きさの第２画像４０−２ｂを得ることができる。なおこの第２画像４０−２ｂについてはα値の設定は行わない。
【００５５】
なお、縮小画像４０−２ａの大きさは、どのような大きさに縮小してもよく、第２画像４０−２ｂが第１画像４０−１と同じ大きさに生成されればよい。また、本実施の形態においては、第１画像４０−１を縮小し、再び拡大することで画質を劣化させるものを一例に説明しているが、これに限らず、例えば減色、アンチエリアシング、ブラー、データの圧縮、ピクセル単位の変更など、どのような方法を用いて画質を劣化させてもかまわない。
【００５６】
以上のように、第１画像生成プログラム２４により第１画像４０−１と、第２画像生成プログラム２３により第２画像４０−２ｂとが生成されると、合成画像生成表示プログラム２０が機能し、例えば第２画像４０−２ｂの上側に第１画像４０−１を重ねる形で合成する。
【００５７】
この際、透明化処理プログラム２１が機能すると、図５に示すように、上記座標変換演算プログラム２６により第１画像４０−１の各ポリゴンに与えられたＺ値に基づき、第１画像４０−１の注視点より奥方向に位置するポリゴン（の画像）が半透明化処理され、例えば下側に位置する第２画像４０−２ｂが、照準ＳＣより奥方向に位置するポリゴン（の画像）が徐々に透けて見える形となった、表示画像４０−３が合成されて生成される。
【００５８】
即ち、図５に示すように、例えば上記第１画像４０−１の壁Ｗａ１のＡ点及びＢ点を構成するポリゴンはα値が０であり、不透明であるので、第１画像４０−１が１００％の状態で描画され、例えば第１画像４０−１の壁Ｗａ１のＣ点を構成するポリゴンはα値が１２８であり、５０％の半透明となって、第１画像４０−１及び第２画像４０−２ｂがそれぞれ５０％の状態で描画され、更に例えば第１画像４０−１の壁Ｗａ２のＤ点を構成するポリゴンはα値が２５５であり、透明となって、第２画像４０−２ｂが１００％の状態で描画される。
【００５９】
詳細には、照準ＳＣが合わされている敵キャラクタＣＲ１より奥方向に向けて、壁Ｗａ１、パーテンションＰ２、床Ｆｌ、天井Ｃｅの奥の部分が、また順に、電灯Ｌｉ１、机Ｔ４、机Ｔ２、電灯Ｌｉ２、机Ｔ５、ドアＤｏ、敵キャラクタＣＲ２が徐々に暈けた状態となり、壁Ｗａ２、窓Ｗｉ１、窓Ｗｉ２、窓Ｗｉ３が最も暈けた状態となる。
【００６０】
このように注視点より奥に位置するにつれて画質が劣化している第２画像４０−２ｂが徐々に描画される形となるので、照準ＳＣより奥方向に位置するポリゴン（の画像）を、あたかもピントがずれたかのように暈すことができる。
【００６１】
以上のように本発明に係るゲームソフトウエアＧＳＷによると、第２画像生成プログラム２３が、第１画像生成プログラム２４により生成された第１画像４０−１の画質を劣化させ、かつ該第１画像４０−１と同じ大きさになるように第２画像４０−２ｂを生成し、合成画像生成プログラム２０が、注視位置算出プログラム２９により演算された注視点、即ち照準ＳＣの奥行き位置を中心に第１画像４０−１の各ポリゴン（の画像）が表示され、かつ照準ＳＣの奥方向に遠ざかるにつれ第２画像４０−２ｂの各ポリゴン（の画像）が表示されるように、第１画像４０−１を半透明化処理して合成し、表示画像４０―３を生成するので、照準ＳＣの奥方向に遠ざかるにつれ表示するポリゴン（の画像）を暈すことができ、これにより、プレーヤに現実味を与えることができ、ゲームとしての趣向を増すことができる。
【００６２】
ところで、以上に説明した表示画像４０−３の生成は、コントローラ１４を介したプレーヤの操作入力に応じるため、例えば１／６０秒毎に生成されることが好ましく、演算の遅延などによって、生成するのに１／６０秒以上かかり、１／３０秒後の画像（即ち２コマ目の画像）となってしまうことを防ぐことが好ましい。しかしながら、本ゲームソフトウエアＧＳＷによると、第２画像生成プログラム２３が、第１画像４０−１を所定の大きさに縮小した後に復元することで、第１画像４０−１の画質を劣化させ、かつ該第１画像４０−１と同じ大きさの第２画像４０−２ｂを生成するので、例えば第２画像４０−２ｂを新たに生成することなく、第１画像４０−１の画質を劣化させた第２画像４０−２ｂを生成することができ、つまり演算量を大幅に増やすことなく、比較的簡単に第２画像４０−２ｂを生成できるので、例えば１／６０秒以上かかって表示画像４０−３が生成されるような描画速度の低下を防ぐことができる。また、例えばゲームソフトウエアＧＳＷの他のプログラムに必要なＣＰＵ２の演算能力を大きく圧迫することも防ぐことができ、ゲーム自体の実行速度の低下なども防ぐことができる。
【００６３】
更に、注視位置算出プログラム２９が、注視点の奥行き位置をＺ値により算出し、座標変換演算プログラム２６が、平面スクリーンに平面透視変換する際に、注視点のＺ値にあるポリゴンのＺ値を、透明度がなくなるＺ値（即ち注視点位置Ｚｆ）に変換演算すると共に、注視点のＺ値より大きいＺ値を有するポリゴンのＺ値を、透明度が少ないＺ値より順次透明度が増すＺ値となるように変換演算するので、ゲーム機１のＺバッファプログラム２７を用いて各ポリゴンを平面透視変換することができるものでありながら、合成画像生成プログラム２０が、ゲーム機１の透明化処理プログラム２１を用いて第１画像４０−１を半透明化処理することができ、演算量を大幅に増やすことなく、比較的簡単に表示画像４０−３を第２画像４０−２ｂと合成して生成することができる。これにより、上述したような例えばゲームの実行速度の低下や表示画像４０−３の描画速度の低下などを防ぐことができる。
【００６４】
また、本実施の形態においては、ゲーム機１がＺバッファプログラム２７及び透明化処理プログラム２１を備えているものについて説明したが、これらのプログラムを備えていないゲーム機１に本ゲームソフトウエアＧＳＷを用いる場合には、ゲームソフトウエアＧＳＷにそれらのプログラムを格納していてもよい。更に、Ｚバッファプログラム２７を備えてなくとも、Ｚバッファ法以外の方法で平面透視変換するものであってもよい。
【００６５】
更に、本実施の形態においては、注視点より奥方向に位置するポリゴンだけを半透明化処理するものについて説明したが、注視点より手前方向に位置するポリゴンも同様に半透明化処理することで、注視点の手前及び奥方向のポリゴン（の画像）を暈すことが可能である。更に、例えば遠視の状態を表現する手法などとして、注視点の手前方向のポリゴン（の画像）を暈すようにしてもよい。
【００６６】
また、本実施の形態においては、例えば敵対する敵キャラクタを銃などで攻撃する、いわゆるアクション・シューティングゲームに本発明を適用したものを一例に説明したが、これに限らず、いわゆる３ＤＣＧの表示画像を表示し、かつ注視点が仮想空間に生成されるものであればどのようなゲームに適用してもよい。また、注視点としての画像が表示されるゲームについて説明したが、注視点となる画像はどのようなものであってもよく。更に、例えば注視点となる部分の手前及び奥方向の画像を暈すことで、注視点となる部分だけがはっきりした画像となるので、注視点を示すための画像がなくしたものであっても本発明を適用することができる。
【００６７】
更に、以上の実施の形態においては、ゲームソフトウエアＧＳＷを家庭用ゲーム機１に機能させたものについて説明したが、これに限らず、いわゆるアーケード用ゲーム機などのゲーム装置に適用したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係るゲーム機を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るゲームソフトウエアＧＳＷを概略的に示すブロック図である。
【図３】第１画像の一例を示す図である。
【図４】第２画像を生成する際の一例について説明する図で、（ａ）は第１画像を縮小したものを示す図、（ｂ）は（ａ）を復元した第２画像を示す図である。
【図５】第１画像及び第２画像を合成した表示画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１……コンピュータ、ゲーム装置（ゲーム機）
１１……ディスプレイ
１４……操作部（コントローラ）
２０……合成画像生成手段
２１……透明化処理手段
２３……第２画像生成手段
２４……第１画像生成手段
２６……座標変換演算手段
２７……Ｚバッファ手段
２８……ポリゴン配置手段
２９……注視位置算出手段
４０−１……第１画像
４０−２ｂ……第２画像
４０―３……表示画像
ＳＣ……注視点（照準画像）
ＧＳＷ……ゲームプログラム（ゲームソフトウエア）
【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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