(57)【要約】【課題】画像処理の対象となる仮想３次元空間のデータを増大させることなく、スピード感を増した３ＤＣＧ画像を生成する。【解決手段】本発明の画像処理装置は、画像全体をそれぞれに対応する範囲について区分して表示する複数のディスプレイと、仮想３次元空間に仮想カメラの位置を設定する設定手段と、前記仮想カメラから前記仮想３次元空間を見た画像を、前記仮想カメラの画角に含まれるオブジェクトを前記複数のディスプレイのそれぞれに対応する透視投影面に投影して生成する画像生成手段と、前記仮想カメラの位置を動的に変更する変更手段と、前記仮想カメラの位置が変更された後の全体の画角を変更前と同一に設定する画角設定手段と、前記複数のディスプレイのうち前記画像全体の端部近傍側を表示する第１ディスプレイに対応して生成される画像に対して、その他の第２ディスプレイに対応する画像とは異なる画像処理をする画像処理手段とを有する。【選択図】図１
2019086961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像全体をそれぞれに対応する範囲について区分して表示する複数のディスプレイと、
仮想３次元空間に仮想カメラの位置を設定する設定手段と、
前記仮想カメラから前記仮想３次元空間を見た画像を、前記仮想カメラの画角に含まれるオブジェクトを前記複数のディスプレイのそれぞれに対応する透視投影面に投影して生成する画像生成手段と、
前記仮想カメラの位置を動的に変更する変更手段と、
前記仮想カメラの位置が変更された後の全体の画角を変更前と同一に設定する画角設定手段と、
前記複数のディスプレイのうち前記画像全体の端部近傍側を表示する第１ディスプレイに対応して生成される画像に対して、その他の第２ディスプレイに対応する画像とは異なる画像処理をする画像処理手段と
を有する画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記第１ディスプレイに対応して生成される画像を引き伸ばす画像処理をする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記画像生成手段は、前記仮想カメラの位置の変更に応じて、前記第１ディスプレイに対応する透視投影面の位置を変更して、前記第１ディスプレイに表示させる画像を生成する請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像生成手段は、前記第１ディスプレイに対応する透視投影面を、前記画角の範囲の端部に相当する位置と前記仮想カメラの移動後との位置関係と、前記仮想カメラの移動前の位置と前記透視投影面の端部に相当する位置とが一致するように回転させる請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
画像全体をそれぞれに対応する範囲について区分して表示する複数のディスプレイを有するコンピュータを、
仮想３次元空間に仮想カメラの位置を設定する設定手段と、
前記仮想カメラから前記仮想３次元空間を見た画像を、前記仮想カメラの画角に含まれるオブジェクトを前記複数のディスプレイのそれぞれに対応する透視投影面に投影して生成する画像生成手段と、
前記仮想カメラの位置を動的に変更する変更手段と、
前記仮想カメラの位置が変更された後の全体の画角を変更前と同一に設定する画角設定手段と、
前記複数のディスプレイのうち前記画像全体の端部近傍を表示する第１ディスプレイに対応して生成される画像に対して、その他の第２ディスプレイに対応する画像とは異なる画像処理をする画像処理手段として機能させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車や電車などの車両、あるいは航空機などを仮想３次元空間（オブジェクト空間）で移動させるゲーム装置（画像処理装置）が知られている。ゲーム装置は、仮想３次元空間に仮想的にカメラ（視点）位置を設定し、このカメラから仮想３次元空間を見た様子を表す画像（３ＤＣＧ（computer graphics）画像）を生成して、ディスプレイに表示させる。ゲーム装置は、例えばユーザの操作に応じて制御される車両や航空機の位置やスピード等に応じて、３ＤＣＧ画像を生成する。
【０００３】
また、従来のゲーム装置は、車両や航空機のスピードに応じて変化する３ＤＣＧ画像を表示するだけでなく、よりスピード感が得られるように、仮想カメラの位置を移動させて画角を変更して３ＤＣＧ画像を生成するものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載のゲーム装置では、カメラの角度やカメラの配置位置を移動させて画角を広くすることで、スピード感が増した映像を得ることができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２６３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように従来技術では、画角を調整することでスピード感を変化させる画像処理が行われている。しかしながら、スピード感を増すために画角を広くすると表示対象とする仮想３次元空間の範囲が拡大し、拡大した範囲の３ＤＣＧ画像を表示するためにその分の仮想３次元空間のデータが必要となる。また拡張した範囲についての３ＤＣＧ画像を生成するための画像処理が増大し、画角の変化に応じて表示対象とする仮想３次元空間の範囲が変動すると処理が複雑化してしまう。従来の画像処理では、画角を広げることにより拡張した範囲の仮想３次元空間のデータが増大し、画像処理の負荷が増大することについて考慮されていない。
【０００６】
本発明は前述した事情に考慮してなされたもので、その目的は、画像処理の対象となる仮想３次元空間のデータを増大させることなく、スピード感を増した３ＤＣＧ画像を生成することが可能な画像処理装置、画像処理プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、画像全体をそれぞれに対応する範囲について区分して表示する複数のディスプレイと、仮想３次元空間に仮想カメラの位置を設定する設定手段と、前記仮想カメラから前記仮想３次元空間を見た画像を、前記仮想カメラの画角に含まれるオブジェクトを前記複数のディスプレイのそれぞれに対応する透視投影面に投影して生成する画像生成手段と、前記仮想カメラの位置を動的に変更する変更手段と、前記仮想カメラの位置が変更された後の全体の画角を変更前と同一に設定する画角設定手段と、前記複数のディスプレイのうち前記画像全体の端部近傍側を表示する第１ディスプレイに対応して生成される画像に対して、その他の第２ディスプレイに対応する画像とは異なる画像処理をする画像処理手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像処理の対象となる仮想３次元空間のデータを増大させることなく、スピード感を増した３ＤＣＧ画像を生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態におけるゲーム装置２０の筐体５０の外観斜視図。
【図２】本実施形態におけるゲーム装置２０の筐体５０に収容される操作部の外観を示す外観図。
【図３】本実施形態におけるゲーム装置２０の操作部に設けられる運転台６０の外観を示す斜視図。
【図４】本実施形態におけるゲーム装置２０の機能構成を示すブロック図。
【図５】本実施形態におけるゲーム装置２０のディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌ、及びタッチパネル７７の表示例を示す図。
【図６】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図７】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図８】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図９】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１０】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１１】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１２】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１３】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１４】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１５】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１６】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１７】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１８】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図１９】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図２０】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図２１】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図２２】本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御を説明するための図。
【図２３】本実施形態におけるゲーム画像の表示制御の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
実施の形態では、ゲーム装置によって画像処理装置が実現されるものとして説明する。なお、本発明の画像処理装置は、ゲーム装置に限らず、仮想３次元空間に仮想的にカメラ（視点）の位置を設定し、このカメラから仮想３次元空間を見た様子を表す画像（３ＤＣＧ（computer graphics）画像）を生成する他の装置により実現されても良い。
【００１２】
図１、図２、及び図３は、本実施形態におけるゲーム装置２０の外観構成を示す図である。ゲーム装置２０は、例えば運転シミュレーションゲームを提供するもので、仮想３次元空間において線路上を走行する電車（オブジェクト）をプレーヤの操作に応じて制御する。ゲーム装置２０は、電車の走行に応じて運転台から見た景色を表す３ＤＣＧ画像を生成して、ディスプレイに表示させる。
【００１３】
図１は、ゲーム装置２０の筐体５０の外観斜視図、図２は、ゲーム装置２０の筐体５０に収容される操作部の外観を示す外観図、図３は、ゲーム装置２０の操作部に設けられる運転台６０の外観を示す斜視図をそれぞれ示している。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態におけるゲーム装置２０の筐体５０は、ほぼ箱形をしており、前面の一部を側板５２Ａ，５２Ｂ、右側面を側板５１Ｒ、左側面を側板５１Ｌにより覆っている。筐体５０の前面の例えば右側には、側板を設けておらず、プレーヤが筐体５０の内部に出入りするための出入り口５３が形成されている。側板５２Ａ，５２Ｂ，側板５１Ｒ，側板５１Ｌのそれぞれには、ガラスやアクリル板などの透明な部材による形成された透明窓５２Ａａ，５２Ｂａ，５１Ｒａが設けられている。これにより、筐体５０の外部からでも、筐体５０の内部において運転台６０を操作しているプレーヤの様子や、ディスプレイに表示された画像などを視認することができる。
【００１５】
また、出入り口５３の近傍、例えば側板５２Ｂには、カードリーダ５４が設けられている。カードリーダ５４は、プレーヤがカードリーダ５４によってプレーヤ識別用のカードの読み取り操作をし易いように、例えばプレーヤの腰の高さくらいの位置に設けられる。カードリーダ５４は、カード固有のデータ（カードＩＤ）を記憶するゲーム用カード（記憶媒体）から、非接触による近接無線通信によってデータの読出しをする。プレーヤは、例えば筐体５０の内部に入る前に、ゲーム用カードをカードリーダ５４にゲーム用カードを近接させる（かざす）ことにより、ゲーム用カードに記録されたカードＩＤを読み取らせることができる。また、筐体５０の前面上部には、ＬＥＤパネル５５が設けられている。ＬＥＤパネル５５では、例えばゲームタイトルやゲームの実行状態等が表示される。
【００１６】
図２に示すように、筐体５０の内部の正面中央には運転台６０が設置されており、運転台６０の中央上部にディスプレイ６２が設けられ、ディスプレイ６２の右側にディスプレイ６３Ｒ、左側にディスプレイ６３Ｌが設置されている。ゲーム装置２０は、３つのディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌによって、運転シミュレーションゲーム時に運転席前方の景色を表すゲーム画像（映像）表示する。また、３つのディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌには、ゲーム状況に応じて、それぞれ異なる内容の画像を個別に表示させることも可能である。
【００１７】
なお、筐体５０の内部には、例えば複数箇所に異なる色の照明が可能な複数のライト（図４に示すライト５５ａ１，５５ａ２，…，５５ａｍ）が取り付けられる。複数のライトは、通常の照明に使用される他、例えばゲーム開始前などに点灯／点滅により演出のために使用される。
【００１８】
図３に示すように、運転台６０の操作面７０には、マスコン（マスタコントローラ）７２、ブレーキレバー７３、コイン投入口（図示せず）等が設けられる。
【００１９】
マスコン７２は、運転シミュレーションゲームの実行時にプレーヤにより操作されるもので、実際の電車に実装されたマスタコントローラを模して構成されている。１つのマスコン７２によって電車の加速と減速（制動）を制御することができる。ブレーキレバー７３は、実際の電車を模して設けられている。なお、ブレーキレバー７３は、マスコン７２によって電車の制動のための操作も可能であるため、操作をしなくても運転シミュレーションを実行可能であるが、ブレーキレバー７３により制動の操作をしたり、急ブレーキやゲームの特別な機能（表示内容の切り替えなど）の制御のための操作をしたりするために用いることができる。
【００２０】
運転台６０の上部前部中央には、タッチパネル７７が設けられる。タッチパネル７７には、運転シミュレーションの実行時に、電車の状態を表す各種情報、例えば圧力計、速度計、その他信号状態、警告灯、室内空調、行き先、車内案内、ボタンやスイッチなどを表す画像を表示する。タッチパネル７７は、プレーヤによるタッチ操作を検知することができる。タッチパネル７７には、例えばプレーヤが選択したゲーム対象とする路線を走行する電車に応じた、電車毎に異なる画像を表示させることができる。
【００２１】
また、運転台６０の上部前部左右には、それぞれスピーカ７８Ｒ，７８Ｌが設けられる。なお、運転台６０の正面（側板５２Ｂの筐体５０内部側）には、プレーヤが座るための座席５６（図１に示す）が設けられている。側板５２Ｂの筐体５０内部側には、プレーヤが座席５６に座った時の頭近くの左右位置に、例えば２つのスピーカ（図４に示すスピーカ７８ＢＬ，７８ＢＲ）が設けられる。ゲーム装置２０は、プレーヤの前方と後方にそれぞれ設けられたスピーカによって、実際に電車を走行している時と同様の効果音を出力させることができる。運転台６０の下部には、プレーヤが足によって操作するペダル７９が設けられる。
【００２２】
図４は、本実施形態におけるゲーム装置２０の機能構成を示すブロック図である。  
図４に示すように、ゲーム装置２０は、制御部９０、記憶部９２、ディスプレイコントローラ９３、タッチパネルコントローラ９４、サウンドコントローラ９５、ライティングコントローラ９６、入力インタフェース９７、及びコインセンサ９９を有している。
【００２３】
制御部９０は、ゲーム装置２０全体の制御を司るもので、プロセッサ（ＣＰＵやＤＳＰ）やメモリ等を含む。制御部９０は、記憶部９２に記憶された基本プログラム（ＯＳ（Operating System））や各種アプリケーションプログラムをプロセッサにより実行することで各部を制御する。制御部９０は、記憶部９２に記憶されたゲームプログラム９２ａを実行することで、マスコン７２の操作レバーに対する入力操作に応じて制御されるゲームを実行するための各種機能を実現する。
【００２４】
制御部９０により実現される機能には、ゲーム処理部９０ａ（ゲーム映像表示処理部９０ａ１、操作処理部９０ａ２）、入力制御部９０ｂが含まれる。
【００２５】
ゲーム処理部９０ａは、ゲームデータ９２ｃに基づいて、プレーヤにより指定されたゲームモードによるゲームを制御する。ゲーム処理部９０ａには、ゲーム映像表示処理部９０ａ１、操作処理部９０ａ２の機能が含まれる。
【００２６】
ゲーム映像表示処理部９０ａ１は、ゲームデータ９２ｃをもとに、運転シミュレーションする路線における運転席前方の景色を表すゲーム画像やゲームに関する各種情報、さらにはデモンストレーション用画像や演出用画像などをディスプレイ６２，６３Ｌ，６３Ｒに表示させる他、プレーヤの入力操作に関係する各種情報をタッチパネル７７（ディスプレイ７７ａ）に表示させる。ゲーム映像表示処理部９０ａ１は、ディスプレイ６２，６３Ｌ，６３Ｒにおいて表示させる運転席前方の景色を表す３ＤＣＧ画像（映像）を生成する。
【００２７】
操作処理部９０ａ２は、入力制御部９０ｂを通じて入力される、マスコン７２及びペダル７９に設けられたペダルセンサ７９ａに対する操作に応じた入力データをもとに、入力データに応じた加速、減速（制動）、速度の各データを生成する。
【００２８】
入力制御部９０ｂは、入力インタフェース９７を通じて入力されるプレーヤの操作に応じた、マスコン７２ａ及びペダル７９に設けられたペダルセンサ７９ａからのデータ入力を制御する。
【００２９】
記憶部９２は、ゲーム装置２０において実行されるゲームを制御するためのプログラムやデータを記憶する。記憶部９２に記憶されるプログラムには、基本プログラムの他、ゲーム装置２０においてゲームを実行するためのゲームプログラム９２ａ、ゲーム用映像（画像）を生成するゲーム映像処理プログラム９２ｂ（画像処理プログラム）が含まれる。ゲームプログラム９２ａ及びゲーム映像処理プログラム９２ｂは、プロセッサ等により実行されることで各種機能を実現することができる。
【００３０】
ゲーム映像処理プログラム９２ｂは、電車の走行に応じて運転台６０から見た景色を表す３ＤＣＧ画像を生成して、ディスプレイに表示させるためのゲーム映像表示処理を実行する。本実施形態では、ゲーム空間を走行する電車の速度に応じて、仮想３次元空間に設定されるカメラ（視点）からの画角を変化させる。すなわち、電車の速度が上がるのに応じて、仮想３次元空間に設定される仮想カメラ（視点）の位置（ディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌとカメラとの距離）を変更して画角を広げて、スピード感が増すように感じられる画像を生成する。本実施形態では、画角を広げることにより拡張した範囲の仮想３次元空間のデータを増大をさせることなく画像を生成する。
【００３１】
また、記憶部９２には、ゲームデータ９２ｃが記憶される。ゲームデータ９２ｃには、ゲーム装置２０により実行される運転シミュレーションを実現する仮想３次元空間（オブジェクト空間）を定義するオブジェクトデータが含まれる。
【００３２】
入力インタフェース９７は、制御部９０の制御のもとで、マスコン７２ａの操作レバーに対する操作に応じたセンサデータ及びペダル７９に対する操作に応じたペダルセンサ７９ａからのセンサデータの入力を制御する。
【００３３】
タッチパネルコントローラ９４は、制御部９０の制御のもとで、タッチパネル７７を制御する。タッチパネル７７は、ディスプレイ７７ａとタッチパッド７７ｂを含む。
【００３４】
サウンドコントローラ９５は、制御部９０の制御のもとで、スピーカ７８Ｌ，７８Ｒ，７８ＢＬ，７８ＢＲ、ヘッドホン端子５７からの音声出力を制御する。サウンドコントローラ９５は、ヘッドホン端子５７にヘッドホンのプラグが装着された場合、スピーカ７８Ｌ，７８Ｒ，７８ＢＬ，７８ＢＲから音声出力を停止させる。また、サウンドコントローラ９５には、ボリュームボタン５８、マイク５９が接続される。ボリュームボタン５８は、例えば筐体の内部に収容されたゲーム装置２０の管理者用の制御パネルに設けられ、音量バランスの調整などに使用される。マイク５９は、例えば運転シミュレーションを２人で実行する場合に（２人モード）、車掌としてプレーするプレーヤの音声を入力するために使用される。
【００３５】
ライティングコントローラ９６は、制御部９０の制御のもとで、複数のライト５５ａ１，５５ａ２，…，５５ａｍの点灯／点滅、ＬＥＤパネル５５の表示パターンや色等を制御する。例えば、ライティングコントローラ９６は、ゲーム開始前に演出処理部９０ａ３の制御により、カードＩＤ（プレーヤ）のそれぞれに対応する演出に応じてライト５５ａ１，５５ａ２，…，５５ａｍの点灯や点滅、ＬＥＤパネル５５の表示パターンなどを切り替える。  
コインセンサ９９は、コイン投入口から投入されたコインを検知して、制御部９０に通知する。
【００３６】
次に、本実施形態のゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御について説明する。  
図５は、本実施形態におけるゲーム装置２０のディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌ、及びタッチパネル７７の表示例を示す図である。ゲーム処理部９０ａは、ゲームの実行に伴い、ゲーム映像表示処理部９０ａ１（ゲーム映像処理プログラム９２ｂ）により、電車の走行に応じて運転台６０から見た景色を表す３ＤＣＧ画像を生成してディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌに表示させる。図５では、正面（進行方向）に伸びる線路、隣に並行に敷設された線路、それぞれの線路に対応する架線、線路周辺の構造物、周囲の風景（道路、木、ビル等）などのオブジェクトが表示される。ゲームデータ９２ｃには、ゲーム画像において表示される仮想３Ｄ空間に存在する各オブジェクトが定義されており、各オブジェクトのデータをもとに３ＤＣＧ画像が生成される。
【００３７】
図５に示すように、ディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌには、運転席前方の全体の景色を表すゲーム画像のうち、運転台６０から見た各ディスプレイの方向に応じた範囲の部分的なゲーム画像がそれぞれ表示される。このため、ディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌに表示されるゲーム画像は、運転台６０に座ってゲームをするプレーヤに違和感を与えないように、オブジェクトの連続性が維持されるように表示制御される。例えば、ディスプレイ６２とディスプレイ６３Ｒ、あるいはディスプレイ６２とディスプレイ６３Ｌとに分けて表示される直線状のオブジェクトは、２つのディスプレイ間で直線を表すように表示される。
【００３８】
以下、説明を簡単にするために、仮想３Ｄ空間に存在するオブジェクトを単純な図形で表して、本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム画像の表示制御について説明する。
【００３９】
図６は、本実施形態における仮想３Ｄ空間に存在するオブジェクトと、ディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌの位置関係を示す図である。図６において、枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬは、ディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌのそれぞれに対応し、仮想３Ｄ空間に存在するオブジェクトを透視投影変換により投影する投影面に相当する。直線オブジェクトＯＢ１（ＯＢ１−１〜１−６）は、例えば線路や道路を表すオブジェクトである。直線オブジェクトＯＢ１は、電車の進行方向（Ｚ方向）に一致しているものとする。また、オブジェクトＯＢ２，ＯＢ３，ＯＢ４，ＯＢ５，ＯＢ６，ＯＢ７，ＯＢ８は、ゲーム空間に存在する３次元オブジェクトを抽象化したオブジェクトである。なお、オブジェクトＯＢ２，ＯＢ５は球、オブジェクトＯＢ３，ＯＢ６，ＯＢ７，ＯＢ８は円柱、オブジェクトＯＢ４は四角錐を表している。
【００４０】
図７、図８及び図９は、図６に示す仮想３Ｄ空間に設定した仮想カメラに応じて、枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬ（ディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌ）に表示されるゲーム画像（オブジェクト）の一例を示す図である。なお、図７は客観視点、図８は主観視点、図９は上方からの視点より仮想３Ｄ空間を見た図を表している。
【００４１】
図７及び図９に示すように、仮想カメラは、カメラ位置ＣＰに設定されているものとする。図７及び図９に示す境界面ＢＦ１，ＢＦ２，ＢＦ３，ＢＦ４は、枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬの境界を表している。また、境界面ＢＦ１と境界ＢＦ４の範囲が仮想カメラの画角を表す。
【００４２】
なお、図７などの客観視点で示す図において、例えば、中央の枠ＤＭ（ディスプレイ６２）の面と平行な水平方向をＸ座標方向、中央の枠ＤＭ（ディスプレイ６２）の面と平行な垂直方向をＹ座標方向、中央の枠ＤＭ（ディスプレイ６２）の面に対して垂直方向（電車の進行方向）をＺ座標方向として説明する場合がある。
【００４３】
図８に示すように、枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬには、境界面ＢＦ１，ＢＦ２，ＢＦ３，ＢＦ４により区分される、それぞれに対応する範囲のオブジェクトが表示される。例えば、枠ＤＭには、正面のオブジェクトＯＢ４に対応するオブジェクトｏｂ４と直線オブジェクトＯＢ１に対応するオブジェクトｏｂ１が表示される。同様にして、枠ＤＲには、オブジェクトＯＢ５，ＯＢ６に対応するオブジェクトｏｂ５，ｏｂ６と直線オブジェクトＯＢ１−５，１−６に対応するオブジェクトｏｂ１−５，１−６が表示され、枠ＤＬには、オブジェクトＯＢ２，ＯＢ３に対応するオブジェクトｏｂ２，ｏｂ３と直線オブジェクトＯＢ１−１，１−２に対応するオブジェクトｏｂ１−１，１−２が表示される。
【００４４】
図７及び図９に示すように、仮想カメラの画角（境界面ＢＦ１〜ＢＦ４の範囲）には、オブジェクトＯＢ７，８が含まれていないため、枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬの何れにも表示されない。
【００４５】
次に、仮想カメラの位置を変更する場合について、図１０、図１１及び図１１を参照して説明する。図１０は客観視点、図１１は主観視点、図１２は上方からの視点より仮想３Ｄ空間を見た図を表している。
【００４６】
ここでは、図１０及び図１２に示すように、仮想カメラのカメラ位置ＣＰを、図７及び図９よりも枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬに近づけている。これにより、中央の枠ＤＭ（ディスプレイ６２）の画角（境界面ＢＦ２〜ＢＦ３の範囲）が広くなる。これにより、スピード感が増した印象を与えることが可能なゲーム画像を表示することができる。
【００４７】
図１０〜図１２に示すように、カメラ位置ＣＰを枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬに近づけることにより仮想カメラの画角（境界面ＢＦ１〜ＢＦ４の範囲）が広がる。このため、図７〜図９に示すカメラ位置ＣＰでは表示範囲になかったオブジェクトＯＢ７，ＯＢ８が描画対象となる。すなわち、画角が広がることにより拡張された範囲についての３ＤＣＧ画像を生成するための画像処理が増大する。
【００４８】
本実施形態のゲーム装置２０では、スピード感を増すために画角を広げて３ＤＣＧ画像を生成する際に、画像処理の対象となる仮想３次元空間のデータ（オブジェクト）を増大させないようにする。
【００４９】
まず、仮想カメラの全体の画角を変更しないように、カメラ位置ＣＰを枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬに近づけることで、画像処理の対象となる仮想３次元空間のデータ（オブジェクト）を増大させない方法について説明する。
【００５０】
図１３は客観視点、図１４及び図１５は上方からの視点より仮想３Ｄ空間を見た図を表している。図１５は、カメラ位置ＣＰを移動する前後の画角と仮想３Ｄ空間の表示対象範囲（オブジェクト）を示している。
【００５１】
図１３及び図１４に示すカメラ位置ＣＰは、カメラ位置ＣＰを枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬに近づけた移動後の位置を示している。また、図１３及び図１４に示す境界面ＶＢＦ１〜ＶＢＦ４は、移動後のカメラ位置ＣＰにおける移動前と同じ画角の範囲を示す境界を示している。
【００５２】
図１３及び図１４に示すように、カメラ位置ＣＰを枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬに近づけて全体の画角を変更しない場合、中央の枠ＤＭには、画角が広げられたゲーム画像が表示される。このため、スピード感が増したようにプレーヤに感じさせることができる。
【００５３】
一方、全体の画角を変更しないことで、左右に配置された枠ＤＲ，ＤＬが境界面ＶＢＦ１，４によりそれぞれ途中で区分される。すなわち、枠ＤＲ，ＤＬの中央寄りの枠ＶＤＲ，ＶＤＬの範囲に対して仮想３Ｄ空間に存在するオブジェクトが透視投影変換され、枠ＶＤＲ，ＶＤＬの範囲外のオブジェクトについては表示対象外となる。このため、画像処理の対象となる仮想３次元空間のデータ（オブジェクト）の増大を招かない。
【００５４】
この場合、枠ＤＲ，ＤＬ（ディスプレイ６３Ｒ，６３Ｌ）の全体にゲーム画像を表示させるため、枠ＶＤＲ，ＶＤＬの範囲のゲーム画像を枠ＤＲ，ＤＬの画面サイズに合うように引き伸ばして表示させる。
【００５５】
図１６は、枠ＶＤＬに透視投影変換されたオブジェクトを枠ＤＬに合わせて引き伸ばしたゲーム画像の一例を示している。図１６に示す直線オブジェクトｏｂ１−１，ｏｂ１−２、オブジェクトｏｂ２は、図１０〜図１２に示すように、枠ＤＲ，ＤＬの配置に合わせて画角（枠ＤＲ，ＤＬの全体を含む画角）を設定した場合に表示されるオブジェクト位置を表している。
【００５６】
図１４に示すように、移動後のカメラ位置ＣＰと枠ＤＭ，ＶＤＬに基づいて、仮想３Ｄ空間の表示対象範囲（オブジェクト）を透視投影変換した場合、枠ＤＭ，ＶＤＬの間のゲーム画像中のオブジェクトの連続性は確保される。しかし、枠ＶＤＬに透視投影変換されたオブジェクトを枠ＤＬに合わせて引き伸ばした場合、図１６に示すように、オブジェクトｏｂ２に対応するオブジェクトｖｏｂ２（球型のオブジェクト）が横に歪み、また直線オブジェクトｖｏｂ１−１，ｖｏｂ１−２の傾きが変化して位置がずれるため、枠ＤＭにおいて表示される直線オブジェクトとの連続性が崩れるという現象が生じる。同様にして、枠ＤＲにおいても同様の現象が生じる。
【００５７】
すなわち、前述した画像処理により、ゲーム中に画角が変更されたゲーム画像が表示されると、ゲーム画像の端部周辺を表示するディスプレイ６３Ｒ，６３Ｌにおいて、連続性が崩れたオブジェクトがゲーム画像中に表示される。特に、線路、道路、電線などの直線オブジェクトについては、ディスプレイ間で直線が維持されなくなり、プレーヤは違和感を受けてしまう。
【００５８】
本実施形態におけるゲーム装置２０では、前述したような、カメラ位置ＣＰを移動させた場合の違和感を生じさせないように、オブジェクトの連続性を維持するための画像処理をすることができる。すなわち、カメラ位置ＣＰを移動させる場合に、全体のゲーム画像における端部周辺を表示する枠ＤＲ，ＤＬ（ディスプレイ６３Ｒ，６３Ｌ）の角度を変更して、カメラ位置ＣＰ、回転させた仮想的な枠ＤＲ，ＤＬ（枠ＶＤＲ，ＶＤＬ）（投影面）の位置、及びオブジェクトの位置の関係を、カメラ位置ＣＰの移動前後において一致させてから透視投影変換をして、その後、前述したように、枠ＤＲ，ＤＬに合わせて引き伸ばす。これにより、枠ＤＲ，ＤＬに合わせて引き伸ばした後のゲーム画像において、オブジェクトの連続性が維持されるようにする。
【００５９】
以下、前述したオブジェクトの連続性を維持するための画像処理について説明する。
【００６０】
図１７は客観視点、図１８及び図１９は上方からの視点より仮想３Ｄ空間を見た図を表している。図１９は、カメラ位置ＣＰを移動する前後の画角と仮想３Ｄ空間の表示対象範囲（オブジェクト）を示している。
【００６１】
図１７及び図１８に示すカメラ位置ＣＰは、カメラ位置ＣＰを枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬに近づけた移動後の位置を示している。また、図１７及び図１８に示す境界面ＶＢＦ１〜ＶＢＦ４は、移動後のカメラ位置ＣＰにおける移動前と同じ画角の範囲を示す境界を示している。
【００６２】
図１７及び図１８に示すように、カメラ位置ＣＰを枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬに近づけて全体の画角を変更しない場合、中央の枠ＤＭには、画角が広げられたゲーム画像が表示される。このため、スピード感が増したようにプレーヤに感じさせることができる。
【００６３】
一方、左右に配置された枠ＤＲ，ＤＬについては、それぞれ中央側の枠ＤＭと隣接するＹ軸方向の枠辺を回転軸として、他方の枠辺（回転側枠辺）側を回転させる。例えば、枠ＤＲについては、移動後のカメラ位置ＣＰと枠ＤＲまでの距離が、移動前のカメラ位置ＣＰと枠ＤＲの枠ＤＭと隣接していない枠辺までの距離と一致するように回転させる。すなわち、カメラ位置ＣＰと枠ＤＲの回転側枠辺との位置関係（距離）を同じにする。同様にして、枠ＤＬについても、中央側の枠ＤＭと隣接するＹ軸方向の枠辺を回転軸として、他方の枠辺（回転側枠辺）側を回転させる。図１７〜図１９では、回転された枠ＤＲ，ＤＬをそれぞれ枠ＶＤＲ，ＶＤＬ（仮想ディスプレイ）により表している。
【００６４】
この枠ＤＲ，ＤＬを回転させることにより設定した枠ＶＤＲ，ＶＤＬの範囲に対して仮想３Ｄ空間に存在するオブジェクトが透視投影変換される。この場合、枠ＶＤＲ，ＶＤＬの範囲外のオブジェクトについては表示対象外となるため、画像処理の対象となる仮想３次元空間のデータ（オブジェクト）の増大を招かない。そして、枠ＤＲ，ＤＬ（ディスプレイ６３Ｒ，６３Ｌ）の全体にゲーム画像を表示させるため、枠ＶＤＲ，ＶＤＬに投影されたゲーム画像を枠ＤＲ，ＤＬの画面サイズに合うように引き伸ばして表示させる。
【００６５】
図２０は、枠ＤＬを回転させた枠ＶＤＬに透視投影変換されたオブジェクトを枠ＤＬに合わせて引き伸ばしたゲーム画像の一例を示している。図２０に示す直線オブジェクトｏｂ１−１，ｏｂ１−２、オブジェクトｏｂ２は、図１０〜図１２に示すように、枠ＤＲ，ＤＬの配置に合わせて画角（枠ＤＲ，ＤＬの全体を含む画角）を設定した場合に表示されるオブジェクト位置を表している。
【００６６】
図２０に示すように、直線オブジェクトｖｏｂ１−１，ｖｏｂ１−２は、枠ＤＭにおいて表示される直線オブジェクトとの連続性が維持された状態で表示される。同様にして、枠ＤＲにおいても直線オブジェクトとの連続性が維持される。
【００６７】
すなわち、前述したように、カメラ位置ＣＰと枠ＤＲ，ＤＬの回転側枠辺との位置関係（距離）を同じにして、透視投影変換しているので、枠ＶＤＲ，ＶＤＬに投影されたゲーム画像を枠ＤＲ，ＤＬの画面サイズに合うように引き伸ばしたゲーム画像において、オブジェクトの位置関係を維持することができる。
【００６８】
図２１及び図２２は、枠ＤＲ，ＤＬを回転させる前後のカメラ位置ＣＰ、枠ＤＲ，ＤＬ（枠ＶＤＲ，ＶＤＬ）（投影面）の位置、及びオブジェクトの位置の関係を示す図である。  
図２１に示すように、枠ＤＲ，ＤＬを回転させない場合、カメラ位置ＣＰを移動させることにより、カメラ位置ＣＰ、枠ＤＲ，ＤＬ、オブジェクトの位置関係が変化する。例えば、図２１において、カメラ位置ＣＰの移動前における枠ＤＬの回転側枠辺の位置とＯＢ１−１との距離が距離Ｄ１であるところ、カメラ位置ＣＰを移動させる（枠ＤＭに近づける）ことにより、枠ＤＬの回転側枠辺の位置とＯＢ１−１との距離が距離Ｄ１より長い距離ＶＤ１となる。従って、距離ＶＤ１に基づく透視投影変換により生成したゲーム画像を枠ＤＬに応じて引き伸ばした結果、例えば直線オブジェクトの傾きが変化してしまう。
【００６９】
一方、図２２に示すように、カメラ位置ＣＰを移動させるのに伴い、移動後のカメラ位置ＣＰに応じて枠ＤＲ，ＤＬを回転させて枠ＶＤＲ，ＶＤＬを設定することにより、カメラ位置ＣＰ、枠ＶＤＲ，ＶＤＬ、オブジェクトの位置関係が不変となる。すなわち、図２２において、カメラ位置ＣＰの移動前における枠ＤＬの回転側枠辺とＯＢ１−１との距離Ｄ１と、枠ＶＤＬの位置とＯＢ１−１との距離ＶＤ１が等しくなる。また、カメラ位置ＣＰと枠ＤＬの回転側枠辺の位置までの距離と、カメラ位置ＣＰと枠ＶＤＬの位置までの距離も同じとなる。従って、距離ＶＤ１に基づく枠ＶＤＬに対する透視投影変換により生成したゲーム画像を元の枠ＤＬに応じて引き伸ばした結果、枠ＶＤＬのオブジェクトが透視投影される左辺が枠ＤＬの回転側枠辺まで引き伸ばされるため、例えば直線オブジェクトの傾きが変化しない。すなわち、カメラ位置ＣＰの移動前後でオブジェクトの連続性を維持することができる。
【００７０】
これにより、前述した画像処理により、ゲーム中に画角が変更されたゲーム画像が表示されても、ゲーム画像の端部周辺を表示するディスプレイ６３Ｒ，６３Ｌにおいてもオブジェクトの連続性が維持されるため、プレーヤが違和感を受けることがない。
【００７１】
次に、本実施形態におけるゲーム装置２０によるゲーム実行時のゲーム画像の表示制御の動作について説明する。図２３は、本実施形態におけるゲーム画像の表示制御の動作を示すフローチャートである。
【００７２】
ゲーム装置２０は、ゲームプログラム９２ａに基づいてゲームを開始すると、ゲーム映像処理プログラム９２ｂによるゲーム映像表示処理を実行する。
【００７３】
制御部９０は、ゲーム実行中にディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌに表示させる仮想３次元空間のオブジェクト及び仮想カメラを設定する（ステップＡ１）。以下、制御部９０は、プレーヤのマスコン７２に対する操作に応じて、仮想３Ｄ空間に電車を走行させるゲーム画面を生成する。
【００７４】
まず、制御部９０は、マスコン７２の操作に応じて変化する速度データを入力し（ステップＡ２）、速度データが示す現在の電車の速度に応じて仮想カメラ位置と仮想ディスプレイ（前述した枠ＤＭ，ＤＲ，ＤＬ）との距離を変更する（ステップＡ３）。すなわち、電車の速度が上がるのに応じて、スピード感が増すゲーム画像が生成されるようにする。
【００７５】
制御部９０は、仮想カメラと仮想ディスプレイの位置に応じて画角を設定する（ステップＡ４）。すなわち、制御部９０は、仮想カメラが移動した位置における元の画角により表示対象とするゲーム空間（表示対象オブジェクト）を設定する。ここでは、前述したように、仮想カメラの位置の変更前後で全体の画角が変更されないようにして、ゲーム画像を生成するために必要な画像処理の増大を招かない。
【００７６】
制御部９０は、ゲーム画像の端部近傍画表示されるディスプレイ６３Ｒ，６３Ｌ（枠ＤＲ，ＤＬ）について、仮想カメラの位置と画角に応じて、前述したように仮想ディスプレイを回転させる（枠ＶＤＲ，ＶＤＬの設定）（ステップＡ５）。
【００７７】
制御部９０は、仮想カメラと仮想ディスプレイの位置に応じた画角に含まれるオブジェクトデータをもとに、オブジェクトをディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌ（枠ＤＭ，ＶＤＲ，ＶＤＬ）に透視投影変換により投影することでゲーム画像を生成する。全体の画角が変更されないとしても、中央に配置されたディスプレイ６２に対しては、画角が広げられたゲーム画像が生成される。また、ディスプレイ６２の左右に配置されたディスプレイ６３Ｒ，６３Ｌについては、枠ＶＤＲ，ＶＤＬに透視投影された画像をディスプレイ６３Ｒ，６３Ｌ（枠ＤＲ，ＤＬ）に合わせて引き伸ばしたゲーム画像が生成される。制御部９０は、ディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌのそれぞれに対応するゲーム画像を表示させる（ステップＡ７）。
【００７８】
制御部９０は、ゲームが実行されている間（ステップＡ８、Ｎｏ）、前述した画像処理を継続して実行する（ステップＡ２〜Ａ７）。すなわち、ゲーム空間を走行する電車の速度に応じて、スピード感を増した３ＤＣＧ画像をディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌに表示させることができる。
【００７９】
制御部９０は、ゲームが終了されると（ステップＡ８、Ｙｅｓ）、ゲーム映像表示処理を終了する。
【００８０】
このようにして、本実施形態におけるゲーム装置２０では、スピード感を増すために中央のディスプレイ６２においては画角を広くしたゲーム画像を表示させる一方、全体の画角を仮想カメラの位置の変更前後で同じとすることで表示対象とする仮想３次元空間のデータの増加を招かなくて済み、仮想カメラの位置の変化に合わせた複雑な画像処理も不要とすることができる。
【００８１】
なお、前述した説明では、ゲーム装置２０に設けられた３つのディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌによって運転席前方の景色を表すゲーム画像（映像）を表示させているが、３つのディスプレイに限らず、４つ以上のディスプレイに対してゲーム画像（映像）を表示させる装置に適用することも可能である。
【００８２】
また、左右方向に配置された３つのディスプレイ６２，６３Ｒ，６３Ｌを対象としているが、上下方向に配置された複数のディスプレイに画像を表示するシステムに適用することも可能である。
【００８３】
また、本発明は、３ＤＣＧ画像を複数のディスプレイを組み合わせて表示させる画像処理に適用可能であるので、ゲーム装置に関わる画像処理に限らず、３次元ＣＧアニメーション、フライトシミュレータ、ドライブシミュレータ等の画像処理にも適用可能である。
【００８４】
また、前述した説明では、プレーヤの操作に応じた３ＤＣＧ画像を生成する、いわゆるリアルタイムレンダリングによって３ＤＣＧ画像を生成する画像処理装置について説明しているが、プリレンダリングによって３ＤＣＧ画像を生成する画像処理装置とすることも可能である。
【００８５】
また、全体のゲーム画像を複数のディスプレイにおいて表示する例について説明しているが、ゲーム画像全体を１つのディスプレイに表示（あるいはスクリーンに投影）するシステムにおいて、ゲーム画像の端部近傍の予め設定された範囲について、前述したディスプレイ６３Ｒ，６３Ｌに表示するゲーム画像と同様の画像処理により画像を生成して合成することも可能である。
【００８６】
また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００８７】
また、実施形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることができるプログラム（ソフトウエア手段）として、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）等）、半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等）等の記録媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、コンピュータに実行させるソフトウエア手段（実行プログラムのみならずテーブルやデータ構造も含む）をコンピュータ内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウエア手段を構築し、このソフトウエア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、本明細書でいう記録媒体は、頒布用に限らず、コンピュータ内部あるいはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスクや半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。
【符号の説明】
【００８８】
２０…ゲーム装置、９０…制御部、９０ａ…ゲーム処理部、９０ａ１…ゲーム映像表示処理部、９０ａ２…操作処理部、９０ｂ…入力制御部、９２…記憶部、９２ａ…ゲームプログラム、９２ｂ…ゲーム映像処理プログラム、９２ｃ…ゲームデータ、６２，６３Ｒ，６３Ｌ…ディスプレイ。
【図１】
2019086961.tif 000003
【図２】
2019086961.tif 000004
【図３】
2019086961.tif 000005
【図４】
2019086961.tif 000006
【図５】
2019086961.tif 000007
【図６】
2019086961.tif 000008
【図７】
2019086961.tif 000009
【図８】
2019086961.tif 000010
【図９】
2019086961.tif 000011
【図１０】
2019086961.tif 000012
【図１１】
2019086961.tif 000013
【図１２】
2019086961.tif 000014
【図１３】
2019086961.tif 000015
【図１４】
2019086961.tif 000016
【図１５】
2019086961.tif 000017
【図１６】
2019086961.tif 000018
【図１７】
2019086961.tif 000019
【図１８】
2019086961.tif 000020
【図１９】
2019086961.tif 000021
【図２０】
2019086961.tif 000022
【図２１】
2019086961.tif 000023
【図２２】
2019086961.tif 000024
【図２３】
2019086961.tif 000025