(57)【要約】【課題】乗り物の挙動に合わせてゲーム上の操縦者の視点、視線を変化させることにより、きわめてリアルな映像を表示し得る画像表示方法を提供する。【解決手段】ゲーム上の移動体の運動に伴うゲーム上の操縦者の頭部の運動を算出する第１ステップと；　プレイヤーのゲーム入力による移動体の運動状態の変化に基づく操縦者の頭部の固有の運動を算出する第２ステップと；　上記第１及び第２のステップで算出した操縦者の頭部の運動を合成し操縦者の視点座標系を算出する第３ステップと；　ワールド座標系で示されたモデルのデータを上記視点座標系データに変換する第４ステップと；　上記視点座標系で示されたモデルのデータをスクリーン座標系データに変換する第５ステップと；　上記スクリーン座標系で示されたモデルのデータを用いて、所定のディスプレイ装置のスクリーンにモデルの画像を表示する第６ステップと；　から成ることを特徴とする。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲーム上の移動体の運動に伴うゲーム上の操縦者の頭部の運動を算出する第１ステップと、
プレイヤーのゲーム入力によるゲーム上の移動体の運動状態の変化に基づくゲーム上の操縦者の頭部の固有の運動を算出する第２ステップと、
上記第１及び第２のステップで算出したゲーム上の操縦者の頭部の運動を合成しゲーム上の操縦者の視点座標系を算出する第３ステップと、
ワールド座標系で示されたモデルのデータを上記視点座標系データに変換する第４ステップと、
上記視点座標系で示されたモデルのデータをスクリーン座標系データに変換する第５ステップと、
上記スクリーン座標系で示されたモデルのデータを用いて、所定のディスプレイ装置のスクリーンにモデルの画像を表示する第６ステップと、
から成ることを特徴とする移動体操縦ゲーム機における画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体操縦ゲーム機における画像表示方法に関し、例えばカーレースや戦闘機ゲーム、或いは電車運転や航空機操縦ゲーム等のいわゆる運転シミュレーションゲームにおいて、ドライバーの視点、視線の変化を従来に比べて一層リアルに再現し得る画像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の如き移動体操縦ゲーム機は、従来から広く親しまれている。
そのような従来のゲーム機でも、ゲーム上の操縦席に座ったゲーム上の操縦者は各方向に自由に視線を動かし、周りの情景を見渡すことができるようなスクリーン表示がなされていた。その一例として、いわゆるフリービューシステムを採用した公知のゲーム機として、例えば次のものがある。
【０００３】
【非特許文献１】
ナムコ社製造「エースコンバット４」取扱い説明書
【０００４】
しかしながら、従来のゲーム機は一定の意図に基づいて周りを見る（視認する）ような場合の情景の変化だけに留まっており、意図しない乗り物の挙動（動き）に合わせた操縦者の視点、視線の変化までもは再現していなかった。
即ち、乗り物が、加速、減速、上昇、下降、右折、左折等の動きをする場合に、従来は、操縦席上の一定位置から、それらの動きに伴う周囲の情景の変化を単に表示していたに留まり、例えば急ブレーキ操作により乗り物が急に減速したとき、乗り物は前傾姿勢になり、操縦者の頭部も前方向にのめり込むため、操縦者の視線は俯くように変化するのが自然であるが、従来はそのような表示がなされることがなかったため、不自然であった。
要するに、従来は、固定軸に対してアングルのみを変えて周りを見るような表現に留まっており、乗り物の挙動（動き）に対する操縦者の視点、視線の変化は反映されていなかったため、不自然な表現とならざるを得なかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の如き問題点を解決するためなされたものであって、その目的とするところは、ゲーム上の乗り物の挙動（動き）に合わせてゲーム上の操縦者の視点、視線を変化させることにより、ゲーム機のスクリーンに表示される映像をきわめてリアルで自然に近いものとすることが可能な移動体操縦ゲーム機における画像表示方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の目的は、
ゲーム上の移動体の運動に伴うゲーム上の操縦者の頭部の運動を算出する第１ステップと、
プレイヤーのゲーム入力によるゲーム上の移動体の運動状態の変化に基づくゲーム上の操縦者の頭部の固有の運動を算出する第２ステップと、
上記第１及び第２のステップで算出したゲーム上の操縦者の頭部の運動を合成しゲーム上の操縦者の視点座標系を算出する第３ステップと、
ワールド座標系で示されたモデルのデータを上記視点座標系データに変換する第４ステップと、
上記視点座標系で示されたモデルのデータをスクリーン座標系データに変換する第５ステップと、
上記スクリーン座標系で示されたモデルのデータを用いて、所定のディスプレイ装置のスクリーンにモデルの画像を表示する第６ステップと、
から成ることを特徴とする移動体操縦ゲーム機における画像表示方法によって達成できる。
上記第４ステップから第６ステップまでは、移動物体のスクリーン表示において通常使用されている手法であるが、第１ステップから第３ステップ、特に第２ステップと第３ステップが本発明に特有の手法であり、これによって、従来にないリアルな画像表示が可能となるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面をも参照しつゝ本発明を具体的に説明する。
図１は、本発明に係る画像表示方法における第１及び第２ステップを模式的に示す説明図、図２は、本発明に係る画像表示方法における第１〜第３ステップをより具体的に示すフローチャートである。
【０００８】
図１中、１はゲーム上の移動体（この場合、車）であり、２はその操縦者の頭部である。
図１（Ａ）のように、移動体１が任意の速度で走行しているとき、移動体１の中の操縦者の頭部２も移動体１と同一の速度で移動する。このように、ゲーム上の移動体１の運動に伴うゲーム上の操縦者の頭部２の運動を算出するのが本発明における第１ステップである。
次いで、図１（Ｂ）のように、プレイヤーが例えば急ブレーキをかけて、移動体１が急に減速すると、移動体１は単に減速するだけでなく、前傾姿勢になり、操縦者の頭部２も前方向にのめり込み操縦者の視線は俯くように下向きに移動する。このように、プレイヤーのゲーム入力によるゲーム上の移動体１の運動状態の変化に基づくゲーム上の操縦者の頭部２の固有の運動を算出するのが本発明における第２ステップである。このとき、第１ステップも継続して実行されており、移動体１の減速による操縦者の頭部２の前方ヘの移動速度が減少してゆくように算出される。
【０００９】
次いで、上記第１及び第２のステップで算出したゲーム上の操縦者の頭部の運動を合成しゲーム上の操縦者の視点座標系を算出するのが、本発明における第３ステップである。
このように、第１ステップと第２のステップの算出値を合成することにより、比較的単純な手続きで操縦者の頭部２の動き、即ち、操縦者の視点、視線の変化を忠実に求めることができ、こうして求められた視点座標系に基づき以下の第４〜第６ステップを実行することによって、実際に操縦者が見るであろう情景をスクリーン上にきわめてリアルに表示し得るものである。
【００１０】
第４〜第６ステップは、３次元の形状モデルを２次元のスクリーン上に表示する場合に通常行なわれている手法である。
即ち、表示すべき３次元形状モデルは、当初ボディ座標系を用いて作成され、次いで、それらの形状モデルは所定の運動モデルに従って拡大、縮小、回転、平行移動等を行なって、ワールド座標系による空間の中に配置される。
ワールド座標系による空間の中に配置された形状モデルは、更に、視点の位置を原点とし、視線の方向をＺ軸の正方向とする視点座標系のデータに変換される。
従って、本発明においても、第４ステップとして、ワールド座標系で示されたモデルのデータを、前記第３ステップで求めた視点座標系に基づくデータに変換するものである。
【００１１】
次に第５ステップとして、上記視点座標系で示されたモデルのデータをスクリーン座標系データに変換する。視点座標系で示されたモデルのデータをスクリーンに投影するためであり、視野からはみ出す部分のクリッピング処理と、３次元データを２次元画像として投影するための透視変換処理を行なうものである。
最後に、第６ステップとして、上記スクリーン座標系で示されたモデルのデータを用いて、ゲーム機のディスプレイ装置のスクリーンにモデルの画像を表示する。
【００１２】
ここで、本発明の特に重要な特徴である上記第１〜３ステップについて、図２を参照しつつ一層具体的に説明する。
第１ステップ、即ち、ゲーム上の移動体の運動に伴うゲーム上の操縦者の頭部の運動を算出する第１ステップにおいては、その予備段階も含めて、具体的には次の（１）〜（３）の処理が行なわれる。
（１）乗り物の実寸から視点位置を決定する。
即ち、乗り物の実寸からシートの位置を割り出し、その位置に人間が座ったときの視点位置を想定して決定する。
（２）乗り物に応じた最大振り向き角度を設定する。
即ち、（１）において決定された視点位置から、ゲーム上の操縦者が首を動かして視認できる角度を決定する。
乗り物のシートに座っている操縦者は、シートベルトで固定されているものとして、実際に左右、上下に振り向ける最大角度を設定する。例えば、左へ１５４度、右へ１５４度、上向きに９０度、下向きに３０度に設定する。
（３）図１（Ａ）に示すような乗り物の運動に伴うゲーム上の操縦者の頭部の運動を算出する。
【００１３】
第２ステップ、即ち、プレイヤーのゲーム入力による乗り物の運動状態の変化（挙動）に基づく操縦者の頭部の固有の運動を算出する第２ステップにおいては、具体的には次の（１）〜（３）の処理が行なわれる。
（１）乗り物の挙動に応じた操縦者の頭部の動きの最大アングル（ＸＹＺ）と最大トランスレート（ＸＹＺ）を設定する。
（２）ゲーム入力による乗り物の挙動を判定する。
即ち、プレイヤーのゲーム操作に基づく乗り物の速度、加速度、姿勢のＸＹＺアングル、進行方向のＸＹＺアングル等々の変化を求め、加速、減速、カーブ、旋回等の種別やその程度（乗り物の挙動）を判定する。例えば、急発進は「挙動Ａ」、急ブレーキは「挙動Ｂ」、旋回は「挙動Ｃ」、などである。
（３）乗り物の挙動に基づく操縦者の頭部の固有の運動を算出する。
即ち、乗り物の挙動に合わせて３次元アングル（ＸＹＺ）、トランスレート（ＸＹＺ）を調整して、操縦者の頭部の固有の動きを算出する。例えばブレーキをかけたときなどには、乗り物のフロント部分が沈んで乗り物は前傾姿勢になるので、ブレーキのかけ具合に比例して、操縦者の頭部がｎ度下を向くと同時にｍセンチメートル前へ突き出るような動きを算出する。これとは逆に、急発進の場合には、操縦者の頭部が上を向くと同時に後へ退行するような動きを算出する。これらの場合、通常は視線は左右を向くことなく、進行方向（前向き）に保たれる。
【００１４】
第３ステップでは、上記第１及び第２のステップで算出した操縦者の頭部の運動を合成してゲーム上の操縦者の視点座標系が算出され、以後、前記第４〜６ステップを実行することによって、操縦者が実際に見るであろう情景がスクリーン上にきわめてリアルに表示されるものである。
プレイヤーの操作によりゲーム上の操縦者の視線を自由に動かし、周りを見渡す場合には、乗り物の挙動が反映された状態の下での視界を表示することができる。このとき視線を動かせる範囲は、第１ステップで設定した「最大振り向き角度」の範囲内のものである。
【００１５】
なお、上記第１〜６ステップから成る本発明に係る画像表示方法は、これら第１〜６ステップを実現し得るよう設計されたコンピュータープログラムを、ゲーム機に備えられたコンピューターにより実行することによって実施される。
【００１６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、その目的の範囲内において上記の説明から当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂するものであり、また、本発明は業務用ゲーム機のみならず家庭用ゲーム機等にも広く適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成されるので、本発明に係る画像表示方法よるときは、次のような作用効果を達成することができる。
（１）パイロット、ドライバーなどの操縦者の視点、視線の変化をリアルに表現でき、自然な感じでゲームを楽しむことができる。
（２）臨場感が増すため、プレイヤーは、パイロット、ドライバーなどの操縦者になりきることができる。
（３）その乗り物の挙動がプレイヤーにダイレクトに伝わる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示方法における第１及び第２ステップを模式的に示す説明図である。
【図２】本発明に係る画像表示方法における第１〜第３ステップをより具体的に示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　移動体
２　操縦者の頭部
【図１】
2004113330.tif 000003
【図２】
2004113330.tif 000004