(57)【要約】【解決課題】閉鎖領域にある描画対象オブジェクトの遠近感をより端的に遊戯者に表示することを可能とする画像処理装置技術を提供する。【解決手段】対象オブジェクトを所定の視点から見てなる映像を表示手段に表示するための画像処理手段を備えてなる画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記オブジェクトの位置の認識手段と、前記視点の位置の認識手段と、前記オブジェクトと前記視点との相対位置を演算する演算手段と、この演算結果に基づいて前記オブジェクトの表示明度を演算する明度演算手段とを備えてなる。【選択図】　図３
2004102337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元仮想空間内の閉鎖された閉鎖領域にある描画対象オブジェクトを所定の視点から見てなる映像を表示手段に表示するための画像処理手段を備えてなる画像処理装置において、
前記画像処理手段は、
前記オブジェクトの位置の認識手段と、前記視点の位置の認識手段と、前記オブジェクトと前記視点との相対位置を演算する演算手段と、この演算結果に基づいて前記オブジェクトの表示明度を演算する明度演算手段とを備えてなる、
画像処理装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記視点と前記オブジェクト間の相対位置を、両者間の相対距離とする手段である、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記相対距離演算値が大きいと、前記明度演算手段は、前記オブジェクトの明度を小さくし、前記相対距離演算値が小さいと、前記明度演算手段は、前記オブジェクトの明度を大きくする、ように構成されてなる請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記オブジェクトの表示明度の演算は、前記オブジェクトの初期設定明度と、前記閉鎖領域の描画範囲の最深部の設定明度に基づいて行われる請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記オブジェクトの表示明度の演算は、前記最深部までの距離に基づいて行われる請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記描画対象のオブジェクトの表示明度の演算は、次のようにして行われる、請求項５記載の画像処理装置。
描画明度＝（（前記描画対象のオブジェクトの初期設定明度）×ｚ１＋（前記描画範囲の最深部の設定明度）×ｚ０）÷（ｚ０＋ｚ１）
ｚ０：前記視点から前記描画対象のオブジェクトまでの距離
ｚ１：前記描画対象のオブジェクトから前記描画範囲の最深部までの距離
【請求項７】
前記閉鎖領域は、ゲームプログラム上の洞窟である、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項８】
３次元仮想空間内の閉鎖された閉鎖領域にある描画対象オブジェクトを所定の視点から見てなる映像を表示手段に表示するための画像処理を、画像処理制御手段に実行させる画像処理方法において、
前記画像処理は、前記オブジェクトの位置の認識手段と、前記視点の位置の決定と、前記オブジェクトと前記視点との相対位置を演算する演算と、この演算結果に基づいて前記オブジェクトの表示明度を演算する明度演算とを備えてなる、画像処理方法。
【請求項９】
前記演算は、前記視点と前記オブジェクト間の相対位置を、両者間の相対距離とする処理である、請求項７記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記相対距離演算値が大きいと、前記明度演算手段は、前記オブジェクトの明度を小さくし、前記相対距離演算値が小さいと、前記明度演算手段は、前記オブジェクトの明度を大きくする、ように構成されてなる請求項８記載の画像処理方法。
【請求項１１】
前記オブジェクトの表示明度の演算は、前記オブジェクトの初期設定明度と、前記閉鎖領域の描画範囲の最深部の設定明度に基づいて行われる請求項８乃至１０のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項１２】
前記オブジェクトの表示明度の演算は、前記最深部までの距離に基づいて行われる請求項１１記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記描画対象のオブジェクトの表示明度の演算は、次のようにして行われる、請求項１２記載の画像処理方法。
描画明度＝（（前記描画対象のオブジェクトの初期設定明度）×ｚ１＋（前記描画範囲の最深部の設定明度）×ｚ０）÷（ｚ０＋ｚ１）
ｚ０：前記視点から前記描画対象のオブジェクトまでの距離
ｚ１：前記描画対象のオブジェクトから前記描画範囲の最深部までの距離
【請求項１４】
画像処理装置の画像処理手段に請求項８乃至１３のいずれか１項記載の画像処理方法を実行させるためのプログラムが記憶された記憶媒体。
【請求項１５】
画像処理装置の画像処理手段に請求項８乃至１３のいずれか１項記載の画像処理方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
この発明は、３次元データを利用した画像処理装置に関するものであり、特に、携帯用ゲーム装置における描画対象オブジェクトの明度を制御するための技術が適用された画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像処理装置として例えば携帯型ゲーム装置がある。この携帯型ゲーム装置として、特開２００１−１７０３５８（特許文献１）に記載されたものが存在する。この携帯型ゲーム装置は、液晶表示部、ゲームプログラムを実行するコントローラ、コントローラへの入力手段を備えている。遊戯者は、入力手段であるボタンや方向キーを操作することによって、液晶表示部に表示されたキャラクタ等のオブジェクトをゲームプログラムにしたがって制御することが可能となる。
【０００３】
一方、この種の携帯型ゲーム機では、コントローラの能力が家庭用や業務用のゲーム機に比べて十分ではないために、従来あまり過度の演出をゲームプログラムに付与することは、コントローラの能力を浪費することになるために、控えられていた。このような演出の一例に、キャラクタの明度の制御があった。
【０００４】
この種の制御を実行し得る従来例として、例えば、特開２００１−３１４６４６号公報（特許文献２）が存在する。この従来技術は、雲状のモデルを単純な方法により立体的に表現することを目的として、２つの面状のオブジェクトを上下に高度差を持たせて配置し、下方に位置する面状オブジェクト２００には、明度の低い（暗い）雲の外観を模したテクスチャをマッピングし、上方に位置する面状オブジェクト３００には、明度の高い（明るい）雲の外観を模したテクスチャをマッピングするようにしたゲーム装置が存在する。
この従来技術では、雲などの面状オブジェクトを所与の間隔を隔てた略平行位置に複数重ねて配置することにより、前記オブジェクト空間内の雲状モデルを表現するために、前記所与の間隔を、前記所与の視点との距離あるいは前記所与の視点から見える角度に基づいて変更するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のゲーム装置における明度の制御は、雲などの面状オブジェクトに限られていたものであって、特殊な場合、例えば、トンネルの中のような閉ざされた環境にある人物などの非面状キャラクタに適用できるものではなかった。
【０００６】
本発明は、閉鎖領域にある描画対象オブジェクトの遠近感をより端的に遊戯者に表示することを可能とする画像処理装置技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、このような課題を解決するために、３次元仮想空間内の閉鎖された閉鎖領域にある描画対象オブジェクトを所定の視点から見てなる映像を表示手段に表示するための画像処理手段を備えてなる画像処理装置において、前記画像処理手段は、前記オブジェクトの位置の認識手段と、前記視点の位置の認識手段と、前記オブジェクトと前記視点との相対位置を演算する演算手段と、この演算結果に基づいて前記オブジェクトの表示明度を演算する明度演算手段とを備えてなる、ことを特徴とする。
【０００７】
具体的には、前記演算手段は、前記視点と前記オブジェクト間の相対位置を、両者間の相対距離とする手段である。前記相対距離演算値が大きいと、前記明度演算手段は、前記オブジェクトの明度を小さくし、前記相対距離演算値が小さいと、前記明度演算手段は、前記オブジェクトの明度を大きくする、ように構成されてなる。
【０００８】
前記オブジェクトの表示明度の演算は、前記オブジェクトの初期設定明度と、前記閉鎖領域の描画範囲の最深部の設定明度に基づいて行われる。前記オブジェクトの表示明度の演算は、前記最深部までの距離に基づいて行われる。
【０００９】
前記描画対象のオブジェクトの表示明度の演算は、次のようにして行われる。
描画明度＝（（前記描画対象のオブジェクトの初期設定明度）×ｚ１＋（前記描画範囲の最深部の設定明度）×ｚ０）÷（ｚ０＋ｚ１）
ｚ０：前記視点から前記描画対象のオブジェクトまでの距離。
ｚ１：前記描画対象のオブジェクトから前記描画範囲の最深部までの距離。
【００１０】
前記閉鎖領域は、ゲームプログラム上の洞窟である。
前記課題を解決する本発明に係わる画像処理方法は、３次元仮想空間内の閉鎖された閉鎖領域にある描画対象オブジェクトを所定の視点から見てなる映像を表示手段に表示するための画像処理を、画像処理制御手段に実行させることであって、前記画像処理は、前記オブジェクトの位置の認識手段と、前記視点の位置の決定と、前記オブジェクトと前記視点との相対位置を演算する演算と、この演算結果に基づいて前記オブジェクトの表示明度を演算する明度演算とを備えてなる、ことを特徴とする。
本発明はさらに、画像処理装置の画像処理手段に既述の画像処理方法を実行させるためのプログラムが記憶された記憶媒体、さらにプログラム自体であることを特徴とするものである。
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係わる画像処理装置としての携帯用ゲーム装置の機能ブロック図を示すものである。携帯用ゲーム機１０は、ゲームプログラムを実行するコントローラ１２と、ゲームプログラムやデータを記憶するメモリ１４と、液晶表示部１６と、外部機器との入出力インターフェース１８と、方向キーや操作ボタンからなる入力端末２０とから構成されている。
ゲームプログラムは、メモリカードやＣＤＲＯＭドライブ、ロムカートリッジ等の外部機器２２からインターフェース１８を介してメモリ１４に一時記憶される。コントローラ１２は、ゲームプログラム及び入力端末２０から入力されたデータに基づいて、所定のゲームアプリケーションを実行する。
前記メモリ１４は、ゲームプログラム実行中に処理されたデータを一時記憶する。なお、携帯用ゲーム装置としては、既述の従来例に記載されたものに限らず、種々のタイプのものを適用することができる。なお、本発明は、携帯ゲーム機の他、家庭用・業務用のゲーム機にも適用可能である。
図２は、ゲームプログラムによって実行されるゲーム内容を概念的に図示したものである。符号３０は、閉塞された空間である洞窟等の背景オブジェクトを示すものである。符号３２は、この閉空間内にある複数の描画対象のオブジェクトである。符号３４は仮想視点を示す。この仮想視点から見た映像が、２次元画面に視点座標系に変換されて液晶表示部１６に表示される。
視点１４からの距離が近い人型のキャラクタ３２Ａと、その距離が遠いキャラクタ３２Ｂとがあり、コントローラ１２は、前者のキャラクタの明度を後者のキャラクタの明度より高くする。この結果、洞窟内に複数存在する描画対象オブジェクトの遠近感がより端的に遊戯者に分かるようになる。
【００１１】
座標変換で求めた描画対象オブジェクトの各構成ポリゴンの頂点座標と視点とが成すＺ軸方向の距離によって、各ポリゴン毎にポリゴン描画時の明度が演算される。演算は次の式によって行われる。
描画明度＝（（描画対象のオブジェクトの初期設定明度）×ｚ１＋（描画範囲の最深部の設定明度）×ｚ０）÷（ｚ０＋ｚ１）
ｚ０：視点から描画対象のオブジェクトまでの距離
ｚ１：描画対象のオブジェクトから描画範囲の最深部までの距離
ここで、（描画対象オブジェクトの初期設定明度）＞＞（描画範囲の最深部の設定明度）にできるので、視点と描画対象オブジェクトとの距離が小さい程オブジェクトを構成するポリゴンの明度が大きくなる、即ち、オブジェクトのカラーが明るくレンダリングされる。なお、閉鎖領域には、空間内の各ポリゴンについて均一な光源（環境光源）が定義されている。
【００１２】
図２において、視点からＺ１の距離にある終端が、描画可能な最深部である。Ｚ０１が視点より近い位置にあるキャラクタ３２Ａまでの距離であり、Ｚ０２が視点より遠い位置にあるキャラクタ３２Ｂまでの距離をいう。
【００１３】
図３は、コントローラ１２がメモリ１４と協同して達成し得る画像処理機能のブロック図を示したものである。このコントローラ１２は、視点位置を認識して記憶する記憶手段１２Ａと、描画対象オブジェトｎ位置を認識して記憶する記憶手段１２Ｂと、これら位置に基づいて両者の位置関係を演算し、これを記憶する演算記憶手段１２Ｃと、描画対象オブジェクト１２Ｄのステイタスチェック手段と、描画対象オブジェクトの明度制御手段１２Ｅとを、を備えている。明度制御値は、レンダリング処理系に送られて、以後通常の画像処理が続行される。
【００１４】
演算記憶手段１２Ｃは、視点位置と描画対象オブジェクト位置とから両者の相対距離を演算して、記憶する。又は、両者のＺ方向の相対距離を演算して、記憶する。又は、視点から描画対象オブジェクへの視線ベクトルの角度や方向演算して、記憶する。或いはこれらの組み合わせでも良い。この記憶データが、視点と描画対象オブジェクトとの相対位置関係となる。既述のように、この相対位置関係から明度が演算される。
【００１５】
ステイタスチェック手段１２Ｄは、オブジェクトが既述の閉鎖領域にあるか否かをチェックする手段であって、ゲームプログラムによって展開されるゲームシーン毎に各キャラクタ毎にこのステイタスがフラグデータの形で設定されている。コントローラが１２は、このフラグ値をチェックすることによって、ゲームプログラムが描画対象オブジェクトの明度を既述の特性式に基づいて制御すべき状態にあることを認識することができる。
例えば、オブジェクトが開放された地上を移動している状態から地下洞窟に進入した状態である。この場合、このシーンで出願するオブジェクトには既述の特性式に基づいて明度の設定或いは補正処理が適用される。さらに、このシーンにおける、オブジェクトの初期設定明度、及び描画範囲（地下洞窟の描画範囲）の最深部の設定明度が決められている。オブジェクトのステイタス及び各設定明度は、メモリの所定領域に記憶されている。
閉鎖領域とは、人型オブジェクト（操作対象オブジェクト或いはキャラクタ）が置かれる背景のうち、閉ざされた空間、例えば、洞窟、地下通路、乗り物の艦内など、仮想空間の３次元の座標軸のうち、所定の１軸以上が閉じられているものである。洞窟、地下通路、等はＸ軸、Ｙ軸方向に、これらの背景をなすオブジェクトが閉じられている。球体の中などは全ての軸に対して背景が閉じられている。通路の両脇に塀が連続して形成されているような背景は、Ｘ軸方向に画像が閉じられている。
なお、閉鎖領域を作る各背景を構成するポリゴンのデータをコントローラがチェックして、オブジェクトの回りの領域が閉鎖領域であるか否かを判定することも可能である。例えば、図３に示すように、視点の先に洞窟が展開しているとすると、キャラクタの進退方向であるＺ軸方向にその環境は閉じておらず、Ｘ及びＹ軸方向に背景を構成するポリゴンは閉じている。
【００１６】
次にコントローラの動作を図４に示すフローチャートによって説明する。コントローラは、画像処理の全体処理の中で、既述の描画対象オブジェクトの明度処理を所定のタイミングで実行する。
【００１７】
先ず、Ｓ４００において、コントローラ１２は、視点の位置と各オブジェクトの位置とをメモリ１４の所定領域から読み込む。次いで、Ｓ４０２において、各オブジェクト毎に視点との相対距離を演算し、所定のメモリ領域にこの演算値を記憶する。
次いで、Ｓ４０４では、オブジェクトのステイタスがチェックされ、オブジェクトのステイタスが閉鎖領域にあることを示すステイタスの場合にはＳ４０６に進み、この判定が否定された場合には、Ｓ４０８に進みオブジェクトの明度が点光源との距離によって決定される通常処理が実行される。
【００１８】
Ｓ４０６では　コントローラは、オブジェクトの各ポリゴンと視点との距離と明度との関係を、既述の式に基づいて演算する。次いで、Ｓ４１０では各描画対象オブジェクトの各ポリゴンを演算された明度にしたがって描画する。Ｓ４１２では全てのオブジェクトについてこの処理が実行されたか否かが判断され、全ての描画オブジェクトについて描画が終了するまで処理を続行する。
この処理によって、閉鎖領域である洞窟内に複数存在する描画対象オブジェクトの遠近感がより端的に遊戯者に分かるようになる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、閉鎖領域にある描画対象オブジェクトの遠近感をより端的に遊戯者に表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる画像処理装置としての携帯ゲーム装置のブロック図である。
【図２】ゲームプログラムが実行する画像処理の概念図である。
【図３】ゲーム装置のコントローラによって実行される画像処理の機能ブロック図である。
【図４】コントローラが実行する画像処理の説明フローチャートである。
【符号の説明】
１０　携帯用ゲーム機、１２　コントローラ１２、１４　メモリと、１６　液晶表示部と、１８　インターフェース、２０　入力端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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