(57)【要約】【課題】リアルな背景画像の表現が可能な画像生成装置及び情報記憶媒体を提供すること。【解決手段】テクスチャ空間においてマッピング後の画像に対応する原像領域６２をリアルタイムに移動させながら、原像領域６２にある画像を最遠景オブジェクトにマッピングする。これにより雲が流れて行く様子を表現する。最遠景オブジェクトは、原像領域がリアルタイムに移動しながら画像がマッピングされる端面と、移動せずに画像がマッピングされる側面を有する。そして端面、側面の色を境界に近づくにつれて境界の色に近づくように変化させ、境界を目立たなくする。端面を同心円状に配置されたポリゴンにより形成する。テクスチャ空間内に、第１の天候を表す画像が定義される第１の領域と第２の天候を表す画像が定義される第２の領域とを設け、原像領域６２を第１、第２の領域間で移動させる。第１、第２の領域間に繋ぎ領域を設けて天候をスムーズに変化させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背景を表示するための最遠景オブジェクトを含む複数のオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置であって、
マッピング前の画像が定義される空間内においてマッピング後の画像に対応する原像領域をリアルタイムに移動させながら、該原像領域にある画像を前記最遠景オブジェクトにマッピングする手段と、
オブジェクト空間内の所与の視点での画像であって、前記最遠景オブジェクトの画像を含む画像を生成する手段とを含むことを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
請求項１において、
マッピング前の画像が定義される前記空間がテクスチャ空間であり、テクスチャマッピングにより前記最遠景オブジェクトにマッピングを行うことを特徴とする画像生成装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記原像領域の移動が、並進移動及び回転移動の少なくとも一方であることを特徴とする画像生成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記最遠景オブジェクトが、前記原像領域がリアルタイムに移動しながら画像がマッピングされる第１の面と、前記原像領域がリアルタイムに移動せずに画像がマッピングされる第２の面とを含み、
前記第１の面の色を、前記第１、第２の面の境界に近づくにつれて該境界の色に近づくように変化させると共に、
前記第２の面の色を、前記境界に近づくにつれて該境界の色に近づくように変化させることを特徴とする画像生成装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１、第２の面の色を前記境界の色に近づける処理を、グーローシェーディング及びデプスキューイングの少なくとも一方により行うことを特徴とする画像生成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記最遠景オブジェクトが、
前記原像領域がリアルタイムに移動しながら画像がマッピングされる少なくとも１つの端面と、前記原像領域がリアルタイムに移動せずに画像がマッピングされる少なくとも１つの側面とを含むことを特徴とする画像生成装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記端面が、同心円状に配置されたプリミティブ面により形成されていることを特徴とする画像生成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
マッピング前の画像が定義される前記空間内に、第１の天候又は第１の時間帯を表現するための画像が定義される第１の領域と、第２の天候又は第２の時間帯を表現するための画像が定義される第２の領域とを設け、
前記原像領域を、前記第１の領域から前記第２の領域に移動させることを特徴とする画像生成装置。
【請求項９】
請求項８において、
マッピング前の画像が定義される前記空間内に、前記第１の天候又は前記第１の時間帯から前記第２の天候又は前記第２の時間帯への変化を表現するための繋ぎ画像が定義される繋ぎ領域を設け、
前記原像領域を、前記繋ぎ領域を介して前記第１の領域から前記第２の領域に移動させることを特徴とする画像生成装置。
【請求項１０】
背景を表示するための最遠景オブジェクトを含む複数のオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成するための情報記憶媒体であって、
マッピング前の画像が定義される空間内においてマッピング後の画像に対応する原像領域をリアルタイムに移動させながら、該原像領域にある画像を前記最遠景オブジェクトにマッピングするための情報と、
オブジェクト空間内の所与の視点での画像であって、前記最遠景オブジェクトの画像を含む画像を生成するための情報とを含むことを特徴とする情報記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置及び情報記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内に複数のオブジェクトを配置し、オブジェクト空間内の所与の視点から見える画像を生成する画像生成装置が開発、実用化されており、いわゆる仮想現実を体験できるものとして人気が高い。レーシングカーゲームを楽しむことができる画像生成装置を例にとれば、プレーヤは、自身が操作する車などの移動体をオブジェクト空間内で走行させて３次元ゲームを楽しむ。
【特許文献１】国際公開第９６／０３６９４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さて、このような画像生成装置においては、背景を表示するための最遠景オブジェクトをオブジェクト空間内に設けることが望まれる。このような最遠景オブジェクトを設けることで、移動体がオブジェクト空間内のどの位置にいても、適切な背景を表示することが可能となる。また画像処理の都合でゲーム進行上無意味な画像が表示される事態が生じた場合にも、少なくとも最遠景オブジェクトが表示されることになるため、表示画像の不自然さを軽減できる。また単なる２次元画像により背景表示を行う場合に比較して、リアルな背景画像を提供することが可能となる。
【０００４】
しかしながら、これまでの画像生成装置では、最遠景オブジェクトの画像は静止したままであった。このため、例えば豊かな空の表現や、天候変化や時間帯変化のリアルな表現を実現できなかった。このため仮想現実感の向上という課題の達成が不十分であった。
【０００５】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リアルな背景画像の表現が可能な画像生成装置及び情報記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、背景を表示するための最遠景オブジェクトを含む複数のオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置であって、マッピング前の画像が定義される空間内においてマッピング後の画像に対応する原像領域をリアルタイムに移動させながら、該原像領域にある画像を前記最遠景オブジェクトにマッピングする手段と、オブジェクト空間内の所与の視点での画像であって、前記最遠景オブジェクトの画像を含む画像を生成する手段とを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、原像領域をリアルタイムに移動させながら、原像領域にある画像が最遠景オブジェクトにマッピングされる。これにより、最遠景オブジェクトにマッピングされる画像（マッピング後の画像）を、簡易な処理でリアルタイムに変化させることが可能になる。この結果、例えば雲が流れて行く様子等のリアルな背景画像の表現が可能となり、仮想現実感の向上を図ることが可能になる。
【０００８】
また本発明は、マッピング前の画像が定義される前記空間がテクスチャ空間であり、テクスチャマッピングにより前記最遠景オブジェクトにマッピングを行うことを特徴とする。この場合、テクスチャ空間は２次元であっても３次元であってもよい。なお本発明におけるマッピングはテクスチャマッピングに限らず、いわゆるボクセルを用いたマッピング等、種々の変形実施が可能である。
【０００９】
また本発明は、前記原像領域の移動が、並進移動及び回転移動の少なくとも一方であることを特徴とする。このように原像領域を並進移動、回転移動させることで、マッピング前の画像の記憶に要する記憶容量を節約しながら、最遠景オブジェクトにマッピングされる画像をリアルタイムに変化させることが可能になる。
【００１０】
また本発明は、前記最遠景オブジェクトが、前記原像領域がリアルタイムに移動しながら画像がマッピングされる第１の面と、前記原像領域がリアルタイムに移動せずに画像がマッピングされる第２の面とを含み、前記第１の面の色を、前記第１、第２の面の境界に近づくにつれて該境界の色に近づくように変化させると共に、前記第２の面の色を、前記境界に近づくにつれて該境界の色に近づくように変化させることを特徴とする。このようにすることで、境界を目立たなくすることが可能となり、境界付近での画像が不自然になるのを防止できるようになる。
【００１１】
なお前記第１、第２の面の色を前記境界の色に近づける処理は、グーローシェーディング及びデプスキューイングの少なくとも一方により行うことができる。但し第１、第２の面の色を境界の色に近づける処理はこれらに限られるものではない。
【００１２】
また本発明は、前記最遠景オブジェクトが、前記原像領域がリアルタイムに移動しながら画像がマッピングされる少なくとも１つの端面と、前記原像領域がリアルタイムに移動せずに画像がマッピングされる少なくとも１つの側面とを含むことを特徴とする。このようにすることで、空模様がリアルタイムに変化する天空等の表現が可能になる。
【００１３】
また本発明は、前記端面が、同心円状に配置されたプリミティブ面により形成されていることを特徴とする。このようにすることで、特に、第１、第２の面の色を境界の色に近づける処理を、グーローシェーディングにより実現することが容易になる。
【００１４】
また本発明は、マッピング前の画像が定義される前記空間内に、第１の天候又は第１の時間帯を表現するための画像が定義される第１の領域と、第２の天候又は第２の時間帯を表現するための画像が定義される第２の領域とを設け、前記原像領域を、前記第１の領域から前記第２の領域に移動させることを特徴とする。このようにすることで、天候変化や時間変化を簡易な処理で表現することが可能になる。
【００１５】
また本発明は、マッピング前の画像が定義される前記空間内に、前記第１の天候又は前記第１の時間帯から前記第２の天候又は前記第２の時間帯への変化を表現するための繋ぎ画像が定義される繋ぎ領域を設け、前記原像領域を、前記繋ぎ領域を介して前記第１の領域から前記第２の領域に移動させることを特徴とする。このようにすることで、スムーズで自然な天候変化や時間変化を表現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお以下では、本発明を自転車ゲームに適用した場合を例にとり説明するが、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。
【００１７】
図１に本実施形態の画像生成装置を業務用のゲーム装置に適用した場合の外観図の一例を示す。
【００１８】
ここで、ライディング筐体１６は、実際の自転車を模して作られたものであり、図示しないプレーヤはこのライディング筐体１６のサドル１７に座る。そしてディスプレイ１８には、仮想的な自転車である移動体２０や移動体２０が走るコースや周囲の風景が表示される。プレーヤは、この画像を見ながら、ハンドル３２を左右に操作することで、ディスプレイ１８に映し出される移動体２０の進む方向を決める。またペダル３０をＡ１に示すように漕ぐことで、コース進行方向に移動体２０を進める。
【００１９】
図２に、本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の一例を示す。
【００２０】
ここで操作部１０は、プレーヤが、図１のハンドル３２を操作したりペダル３０を漕ぐことで操作データを入力するためのものであり、操作部１０にて得られた操作データは処理部１００に入力される。
【００２１】
処理部１００は、上記操作データと所与のプログラムなどに基づいて、オブジェクト空間に表示物を配置する処理や、このオブジェクト空間の所与の視点での画像を生成する処理を行うものである。この処理部１００の機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、ＤＳＰ、カスタム（ゲートアレイ等）ＩＣなどのハードウェアにより実現できる。
【００２２】
情報記憶媒体１９０は、プログラムやデータを記憶するものである。この情報記憶媒体１９０の機能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、メモリなどのハードウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報記憶媒体１９０からのプログラム、データに基づいて種々の処理を行うことになる。
【００２３】
処理部１００は、ゲーム演算部１１０と画像生成部１５０を含む。
【００２４】
ここでゲーム演算部１１０は、ゲームモードの設定処理、ゲームの進行処理、移動体（自転車や自転車に乗るキャラクタ）の位置や方向を決める処理、視点位置や視線方向を決める処理、オブジェクト空間へオブジェクトを配置する処理等を行う。
【００２５】
また画像生成部１５０は、ゲーム演算部１１０により設定されたオブジェクト空間での所与の視点での画像を生成する処理を行う。画像生成部１５０により生成された画像は表示部１２において表示される。
【００２６】
ゲーム演算部１１０は移動体演算部１１２とマッピング部１１４を含む。
【００２７】
ここで移動体演算部１１２は、操作部１０から入力される操作データや所与のプログラムに基づき、プレーヤが操作する移動体や所与の制御プログラム（コンピュータ）により動きが制御される移動体を、オブジェクト空間内のコース上で移動させる演算を行う。より具体的には、移動体の位置や方向を例えば１フレーム（１／６０秒）毎に求める演算を行う。
【００２８】
例えば（ｋ−１）フレームでの移動体の位置をＰＭk-1、速度をＶＭk-1、加速度をＡＭk-1、１フレームの時間を△ｔとする。するとｋフレームでの移動体の位置ＰＭk、速度ＶＭkは例えば下式（１）、（２）のように求められる。
【００２９】
ＰＭk＝ＰＭk-1＋ＶＭk-1×△ｔ              （１）
ＶＭk＝ＶＭk-1＋ＡＭk-1×△ｔ              （２）
マッピング部１１４は、移動体オブジェクトやコースオブジェクトや最遠景オブジェクトなどのオブジェクトに画像をマッピングするための処理を行うものである。本実施形態では、テクスチャマッピングによりオブジェクトへの画像マッピングを実現している。
【００３０】
図３（Ａ）、（Ｂ）に、本実施形態で使用される最遠景オブジェクト５０の例を示す。図３（Ａ）は、最遠景オブジェクト５０を上方から見た平面図であり、図３（Ｂ）は、最遠景オブジェクト５０を側方から見た側面図である。この最遠景オブジェクト５０は、複数のポリゴンなどのプリミティブ面により構成されており、端面５２と、側面５４（５４-1、５４-2、５４-3、５４-4）を有する。
【００３１】
なお最遠景オブジェクト５０は、ポリゴン以外にも、曲面などの種々のプリミティブ面により構成できる。
【００３２】
端面５２は、同心円状に配置されたポリゴンなどのプリミティブ面により構成されている。また側面５４-2、５４-4は、端面５２の中心を通る中心線５６に平行になっている。一方、側面５４-1、５４-3は、中心線５６の方に向かうにしたがい下降傾斜している。このように側面５４を特殊形状化することで、最遠景オブジェクト５０により表現される背景に、遠近感を持たせることが可能になる。
【００３３】
なお側面５４-3には、遠近感を表現する処理、例えばコントラスト調整処理やデフォーカス処理などを施した画像をマッピングすることが望ましい。このようにすることで、最遠景オブジェクト５０による遠近感の表現を更に向上できる。
【００３４】
さて、本実施形態が適用される自転車ゲームでは、図３（Ｂ）に示すように、オブジェクト空間内に配置されたコース４０上で移動体（自転車やキャラクタ）２０を走行させてゲームを楽しむ。より具体的には、移動体２０は、スタート４２から走行を開始し、他の移動体と競争しながらゴール４４を目指す。本実施形態では、スタート４２は高い位置にありゴール４４は低い位置にあり、ゲームが進むにつれて、移動体２０は高い位置から低い位置に移動することになる。そして、側面５４は、図３（Ｂ）に示すように特殊形状化されている。したがって、移動体２０が走行するにつれて側面５４（５４-1、５４-3）に表示された背景が面前に迫ってくるという感覚をプレーヤに与えることができる。これにより、プレーヤの感じる仮想現実感を大幅に向上できる。
【００３５】
図４（Ａ）に、本実施形態により生成される画像の例を示す。プレーヤは、図２の操作部１０を操作して移動体２０をコース４０上で走行させる。ここで図４（Ａ）のＣ１に示す曇り空の背景は、図３（Ａ）の端面５２に、曇り空を表すテクスチャをマッピングすることで表現されている。またＣ２に示す青空の背景は図３（Ｂ）の側面５４-1に青空を表すテクスチャをマッピングすることで表現されている。同様に、Ｃ３に示す山の背景は側面５４-2に山を表すテクスチャを、Ｃ４に示す草原の背景は側面５４-3に草原を表すテクスチャを、Ｃ５に示す崖の背景は側面５４-4に崖を表すテクスチャをマッピングすることで表現されている。
【００３６】
図４（Ｂ）に、図４（Ａ）の状態から所与の時間経過後に生成される画像の例を示す。図４（Ａ）のＣ１と図４（Ｂ）のＤ１とを比較すれば理解されるように、本実施形態によれば、時間経過に伴って雲が流れて行く様子が表現されている。
【００３７】
このような雲の流れ等の表現を実現するために、本実施形態は以下のような特徴を有している。即ち、本実施形態の第１の特徴は、マッピング前の画像が定義される空間内において、マッピング後の画像に対応する原像領域をリアルタイムに移動させながら、この原像領域にある画像を最遠景オブジェクトにマッピングしている点にある。なお本実施形態ではテクスチャマッピングの手法を採用しているため、マッピング前の画像が定義される空間はテクスチャ空間になる。
【００３８】
より具体的には以下のような処理を行っている。
【００３９】
例えば図５に、図３（Ａ）の端面５２にマッピングするテクスチャが定義されるテクスチャ空間（Ｕ、Ｖ空間）の例を示す。図５において、テクスチャ６０は曇り空を表現するためのテクスチャである。そして図５、図６、図７に示すように本実施形態では、マッピング前の画像（テクスチャ６０）が定義されるテクスチャ空間において、マッピング後の画像（図４（Ａ）のＣ１、図４（Ｂ）のＤ１）に対応する原像領域６２をリアルタイムに並進移動させる。そして、このように原像領域６２をリアルタイムに並進移動させながら、この原像領域６２にある画像を、図３（Ａ）の最遠景オブジェクト５０の端面５２にマッピングしている。
【００４０】
このようにすることで、図４（Ａ）、（Ｂ）のＣ１、Ｄ１に示すような、雲がリアルタイムで流れて行くという表現を、簡易な処理で実現できるようになる。この結果、端面５２に静止画像が単にマッピングされるという表現に比べて、プレーヤの感じる仮想現実感を大幅に向上できるようになる。
【００４１】
なお図７のＥ１に示すように本実施形態では、原像領域６２は、テクスチャ６０の一方の端辺６６に達すると他方の端辺６４に戻るように移動する。このようにすることで、テクスチャの記憶に要する記憶容量を節約しながら、豊かな表現を実現することが可能となる。
【００４２】
また図５、図６、図７では、原像領域６２をテクスチャ空間内で並進移動させているが、本実施形態における移動はこれに限られるものではない。例えば図８に示すように原像領域６２をテクスチャ空間内で回転移動させてもよい。このようにしても、雲が流れて行く様子等をリアルに表現することが可能になる。
【００４３】
さて図９において、最遠景オブジェクトを構成する端面５２（第１の面）では、図５〜図７に示すように原像領域６２がリアルタイムに移動しながら曇り空のテクスチャがマッピングされる（動画像がマッピングされる）。一方、最遠景オブジェクトを構成する側面５４-1（第２の面）では、原像領域６２がリアルタイムに移動せずに青空のテクスチャがマッピングされる（静止画像がマッピングされる）。
【００４４】
このような場合に、何も処理を施さないと、端面５２と側面５４-1の境界７０で雲が突然消えてしまうという画像が表示され、プレーヤに違和感を与えてしまう。
【００４５】
以上の問題を解決するために本実施形態は以下のような第２の特徴を有している。即ち図９に示すように、端面５２の色を、境界７０に近づくにつれて境界７０の色である白に近づくように変化させる（グラディエーションをかける）。同様に側面５４-1の色も、境界７０に近づくにつれて境界７０の色である白に近づくように変化させる。このようにすることで図４（Ａ）のＣ６、図４（Ｂ）のＤ２に示すように、境界の存在が目立たなくなり、自然に雲が消えて行く様子を表現できるようになる。これにより、より自然で違和感のない画像をプレーヤに提供することが可能になる。
【００４６】
なお図９では、端面５２、側面５４-1において近づける色である境界７０の色を白としたが、境界７０の色はこれに限られるものではない。例えば夕焼けの空であれば境界７０の色を赤にすることができ、暗闇の空であれば黒にすることができる。
【００４７】
本実施形態では、図１０（Ａ）に示すようなグーローシェーディングを利用して、端面５２や側面５４-1の色を境界７０の色に近づけている。グーローシェーディングでは、ポリゴンの各頂点に与えた輝度データ（図１０（Ａ）の０．５、１．０）に基づいて、ポリゴン内の各ドット（ピクセル）の輝度を線形補間する。この線形補間により、端面５２や側面５４-1（ポリゴン）の各ドットの色を、境界７０に近づくにつれて白に近づくように制御することができる。
【００４８】
但し、端面５２や側面５４-1の色を境界７０の色に近づける手法としては、グーローシェーディングに限らず種々の手法を採用できる。例えば図１０（Ｂ）に示すように、デプス（奥行き）データに基づいて元の色をターゲット色に近づけるデプスキューイングを利用して、端面５２や側面５４-1の色を境界７０の色に近づけてもよい。この場合、境界７０の色がデプスキューイングのターゲット色になる。
【００４９】
なお最遠景オブジェクト５０の形状としては、遠近感の向上という観点からは図３（Ａ）、（Ｂ）に示すものが特に好ましいが、これに限られるものではない。例えば図１１（Ａ）に示すように、最遠景オブジェクト５０を円柱状にしてもよい。また図１１（Ｂ）に示すように、端面５２を半球形状にしてもよい。なお図１１（Ａ）、（Ｂ）の場合にも、端面５２に、原像領域がリアルタイムに移動する画像をマッピングし、側面５４に、原像領域がリアルタイムに移動しない画像をマッピングすることが望ましい。
【００５０】
また図８に示すように原像領域６２を回転移動させる場合等には、最遠景オブジェクト５０を、図１１（Ｂ）において側面５４を設けない形状、即ち半球形状にすることもできる。
【００５１】
なお図１２に示すように、端面５２は、同心円状に配置されたポリゴン（プリミティブ面）により形成することが望ましい。このようにすることで、端面５２の色を境界７０の色に近づける処理を、グーローシェーディングを利用して容易に実現できるようになるからである。
【００５２】
また本実施形態の第３の特徴は以下の点にある。即ち図１３に示すように、テクスチャ空間（Ｕ、Ｖ空間）内に、第１の天候（又は第１の時間帯）を表現するための画像（テクスチャ）が定義される第１の領域８０と、第２の天候（又は第２の時間帯）を表現するための画像が定義される第２の領域とを設ける。そして図１３のＦ１に示すように、原像領域６２を、第１の領域８０から第２の領域８２に移動させる。
【００５３】
このようにすることで、例えば曇り空（第１の天候）から雨空（第２の天候）に変化するというような天候の変化や、昼の空（第１の時間帯）から夕方の空（第２の時間帯）に変化するというような時間帯の変化を表現することが可能になる。これにより、画像表現のバラエティ度を増すことができ、画像表現の豊かさやゲームのリアル度を更に向上できるようになる。
【００５４】
なお図１４に示すように本実施形態では、テクスチャ空間内に、第１の天候（又は第１の時間帯）から第２の天候（又は第２の時間帯）への変化を表現するための繋ぎ画像が定義される繋ぎ領域８４を設けている。そして図１４のＦ２に示すように、原像領域６２を、繋ぎ領域８４を介して第１の領域８０から第２の領域８２に移動させている。
【００５５】
このようにすることで、スムーズ且つ自然に天候や時間帯を変化させることが可能となる。即ち、プレーヤに違和感や不自然感を与えることなく天候や時間帯を変化させることが可能となる。
【００５６】
なお図１４において、テクスチャＡ’は、第１の天候（時間帯）用のテクスチャＡを元絵とする繋ぎ用のテクスチャである。またテクスチャＢ’は、第２の天候（時間帯）用のテクスチャＢを元絵とする繋ぎ用のテクスチャである。
【００５７】
次に本実施形態の詳細な処理例について、図１５のフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
まず各ポリゴンの頂点などに与えるテクスチャ座標に、所与のオフセット値を加算する（ステップＳ１）。このようにオフセット値を加算することで、図５〜図７に示すように、テクスチャ空間内で原像領域６２を移動させながら、この原像領域６２にある画像（テクスチャ）をポリゴンにマッピングすることが可能となる。
【００５９】
次に、テクスチャ座標が所与の値を超えたか否かを判断する（ステップＳ２）。即ち図１４において、テクスチャ座標のＶ座標が例えばＶ２を越えたか否かを判断する。そして越えていない場合には、ステップＳ１に戻る。
【００６０】
一方、越えている場合には、天候を変化させるか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断は、装置内のタイマー等を用いて測定される仮想時間に基づき行い、例えばプレーヤのプレイ時間が所与の期間を経過した場合等に天候を変化させる。
【００６１】
天候を変化させないと判断した場合には、テクスチャ座標を初期値に戻す（ステップＳ４）。即ち図１４において、テクスチャ座標のＶ座標を例えばＶ１に戻す。このように処理することで、テクスチャの記憶に要する記憶容量を節約しながら、雲の流れる様子等を表現することが可能になる。
【００６２】
天候を変化させると判断した場合には、原像領域６２を繋ぎ領域８４の先頭に移動させるオフセット値をテクスチャ座標に加算する（ステップＳ５）。即ち図１４において、テクスチャ座標のＶ座標が例えばＶ３になり、Ｕ座標が右側にシフトするようなオフセット値をテクスチャ座標に加算する。
【００６３】
次に、ステップＳ１と同様に、テクスチャ座標に所与のオフセット値を加算する（ステップＳ６）。そして、テクスチャ座標が所与の値を超えたか否かを判断する（ステップＳ７）。即ち図１４において、テクスチャ座標のＶ座標がＶ４を越えたか否かを判断する。そして、越えていない場合には、ステップＳ６に戻る。
【００６４】
一方、越えている場合には、原像領域６２を第２の領域８２の先頭に移動させるオフセット値をテクスチャ座標に加算する（ステップＳ８）。即ち図１４において、テクスチャ座標のＶ座標がＶ５になり、Ｕ座標が右にシフトするようなオフセット値をテクスチャ座標に加算する。
【００６５】
以上のようにすることで、雲が流れて行く様子等のリアルな表現が可能になると共に、スムーズで自然な天候変化や時間帯変化を表現できるようになる。
【００６６】
次に、本実施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１６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送受信可能に接続されている。そして前記画像生成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等が用いられる。また業務用ゲーム装置ではＲＯＭ等のメモリが用いられ、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、プレーヤ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の演算結果等が格納される。また本実施形態を実現するための論理的な構成を持つデータ構造（例えばオブジェクトデータやテクスチャデータの構造）は、このＲＡＭ又は情報記憶媒体上に構築されることになる。
【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等から送ら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として、いわゆるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）と呼ばれるものを使用することもできる。
【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とりするものであり、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などに利用される。
【００７２】
そして図１〜図１４で説明した種々の処理は、図１５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】
さて前述した図１は、本実施形態を業務用ゲーム装置に適用した場合の例を示すものである。この場合、装置に内蔵されるシステム基板１１０６には、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。そして、マッピング前の画像が定義される空間内においてマッピング後の画像に対応する原像領域をリアルタイムに移動させながら、原像領域にある画像を最遠景オブジェクトにマッピングするための情報、オブジェクト空間内の所与の視点での画像であって、最遠景オブジェクトの画像を含む画像を生成するための情報、マッピング前の画像が定義される空間内に、第１の天候又は第１の時間帯を表現するための画像が定義される第１の領域と、第２の天候又は第２の時間帯を表現するための画像が定義される第２の領域とを設け、原像領域を、第１の領域から第２の領域に移動させるための情報等は、システム基板１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格納される。以下、これらの情報を格納情報と呼ぶ。これらの格納情報は、上記の種々の処理を行うためのプログラムコード、画像情報、音情報、表示物の形状情報、テーブルデータ、リストデータ、プレーヤ情報等の少なくとも１つを含むものである。
【００７４】
図１７（Ａ）に、本実施形態を家庭用のゲーム装置に適用した場合の例を示す。プレーヤはディスプレイ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を操作してゲームを楽しむ。この場合、上記格納情報は、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、１２０９等に格納されている。
【００７５】
図１７（Ｂ）に、ホスト装置１３００と、このホスト装置１３００と通信回線１３０２を介して接続される端末１３０４-1〜１３０４-nとを含むゲーム装置に本実施形態を適用した場合の例を示す。この場合、上記格納情報は、例えばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装置、磁気テープ装置、メモリ等の情報記憶媒体１３０６に格納されている。端末１３０４-1〜１３０４-nが、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣを有し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものである場合には、ホスト装置１３００からは、ゲーム画像、ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末１３０４-1〜１３０４-nに配送される。一方、スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４-1〜１３０４-nに伝送し端末において出力することになる。
【００７６】
なお本発明は、上記実施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。
【００７７】
例えば本実施形態では、テクスチャマッピングを用いて最遠景オブジェクトへの画像マッピングを行う場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えばボクセルと呼ばれる手法により最遠景オブジェクトへの画像マッピングを行ってもよい。またテクスチャマッピングを行う場合にも、テクスチャ空間は２次元に限られるものではなく３次元であってもよい。即ち空間テクスチャを用いてテクスチャマッピングを行ってもよい。
【００７８】
また最遠景オブジェクトの形状も、図３（Ａ）、（Ｂ）、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【００７９】
また原像領域の移動の形態も本実施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。
【００８０】
また第１、第２の面の色を境界に近づける手法も、図１０（Ａ）、（Ｂ）で説明したものに限られるものではない。
【００８１】
また本実施形態では自転車の競争ゲームに本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず種々のゲーム（他の競争ゲーム、スポーツゲーム、対戦ゲーム、ロールプレイングゲーム、シューティングゲーム等）に適用できる。
【００８２】
また本発明は、家庭用、業務用のゲーム装置のみならず、シミュレータ、多数のプレーヤが参加する大型アトラクション装置、パーソナルコンピュータ、マルチメディア端末、ゲーム画像を生成するシステム基板等の種々の画像生成装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態の画像生成装置の外観図の一例である。
【図２】本実施形態の画像生成装置の機能ブロック図の一例である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、最遠景オブジェクトの例について示す図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態により生成される画像の例を示す図である。
【図５】テクスチャ空間での原像領域の並進移動について説明するための図である。
【図６】テクスチャ空間での原像領域の並進移動について説明するための図である。
【図７】テクスチャ空間での原像領域の並進移動について説明するための図である。
【図８】テクスチャ空間での原像領域の回転移動について説明するための図である。
【図９】端面、側面の色を境界の色に近づける手法について説明するための図である。
【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）は、グーローシェーディング、デプスキューイングについて説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）は、最遠景オブジェクトの例について示す図である。
【図１２】同心円状に配列されたポリゴンにより端面を構成する手法について説明するための図である。
【図１３】天候（時間帯）変化を実現する手法について説明するための図である。
【図１４】繋ぎ領域を設ける手法について説明するための図である。
【図１５】本実施形態の詳細な処理例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一例を示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態が適用される種々の形態の装置の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  操作部
１２  表示部
１６  ライディング筐体
１７  サドル
１８  ディスプレイ
２０  移動体（自転車）
３０  ペダル
３２  ハンドル
４０  コース
４２  スタート
４４  ゴール
５０  最遠景オブジェクト
５２  端面
５４（５４-1〜５４-4）  側面
６０  テクスチャ
６２  原像領域
７０  境界
８０  第１の領域
８２  第２の領域
８４  繋ぎ領域
１００  処理部
１１０  ゲーム演算部
１１２  移動体演算部
１１４  マッピング部
１５０  画像生成部
１９０  情報記憶媒体
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月1日(2007.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背景を表示するための最遠景オブジェクトを含む複数のオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成する画像生成装置であって、
マッピング前の画像が定義される空間内において、マッピング後の画像に対応する原像領域をリアルタイムに移動させる処理を行う領域移動処理手段と、
移動する前記原像領域にある画像を前記最遠景オブジェクトにマッピングするマッピング手段と、
オブジェクト空間内の所与の視点での画像であって、前記最遠景オブジェクトの画像を含む画像を生成する画像生成手段とを含み、
前記最遠景オブジェクトが、
半球形状のオブジェクトであることを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記領域移動処理手段が、
前記原像領域を回転移動させることを特徴とする画像生成装置。
【請求項３】
背景を表示するための最遠景オブジェクトを含む複数のオブジェクトが配置されるオブジェクト空間内の所与の視点での画像を生成するための、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
マッピング前の画像が定義される空間内において、マッピング後の画像に対応する原像領域をリアルタイムに移動させる処理を行う領域移動処理手段と、
移動する前記原像領域にある画像を前記最遠景オブジェクトにマッピングするマッピング手段と、
オブジェクト空間内の所与の視点での画像であって、前記最遠景オブジェクトの画像を含む画像を生成する画像生成手段として、コンピュータを機能させるプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、
前記最遠景オブジェクトが、
半球形状のオブジェクトであることを特徴とする情報記憶媒体。