(57)【要約】【課題】　落下オブジェクトの落下する様子のリアルな表現を処理負担をそれほど増加させることなく実現できる３次元シミュレータ装置等の提供。【解決手段】　落下体３０〜３４、３５〜３９を３次元的に空間配置することで落下オブジェクト２０、２１等を構成する。落下オブジェクト２０〜２８を、所与の回転方向、回転速度でオブジェクト空間内で落下させ、雪がひらひら舞いながら落ちる様子を表現する。落下オブジェクトは、落下方向に沿った面で区画された領域で、リング状に接続して配列され落下する。視界情報、落下速度に基づいて、視点座標系における落下オブジェクトの移動方向を決める。落下オブジェクトの速度、速度方向、配列数を、オブジェクト空間内の場所、時間情報に基づいて変化させる。これにより場所、時間により変化する横風を表現できる。【選択図】　　　　図１
2004005752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　オブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向において見える視界画像を合成する３次元シミュレータ装置であって、
　操作部からの操作情報と所与のプログラムに基づいて、移動体の位置情報、方向情報を求める移動体情報演算手段と、
　前記移動体情報演算手段により求められた移動体の位置情報、方向情報に基づいて、移動体の移動に追従する視点の位置、視線方向を求める視点演算手段と、
　複数の落下体を３次元的に空間配置することで各々が構成される複数の落下オブジェクトを、所与の回転方向に所与の回転速度で回転させながら前記オブジェクト空間内において落下させる落下オブジェクト移動手段と、
　前記視点演算手段により求められた視点位置、視線方向において見える視界画像であって、前記落下オブジェクトの画像を含む視界画像を合成する手段と、
　を含む３次元シミュレータ装置。
【請求項２】
　請求項１において、
　前記落下オブジェクトの速度、速度方向、回転速度、回転方向、並びに、落下方向に落下オブジェクトを配列した場合の落下オブジェクトの配列数の少なくとも１つを、シミュレーション状況に応じて変化させる変化手段を含むことを特徴とする３次元シミュレータ装置。
【請求項３】
　請求項２において、
　前記変化手段は、
　オブジェクト空間の場所情報及び時間情報の少なくとも一方に基づいて、前記速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数の少なくとも１つを変化させることを特徴とする３次元シミュレータ装置。
【請求項４】
　請求項３において、
　前記変化手段は、
　オブジェクト空間内を移動する移動体の位置又は該位置に基づいて得られる情報に基づいて前記場所情報を特定し、この場所情報に関連づけて所与の記憶手段に記憶される変化情報に基づいて、前記速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数の少なくとも１つを変化させることを特徴とする３次元シミュレータ装置。
【請求項５】
　請求項１乃至４のいずれかにおいて、
　前記落下オブジェクト移動手段は、
　前記視点演算手段により求められた前記視点位置、視線方向により特定される視界領域の少なくとも一部を含む領域を特定し、特定された領域において、複数の落下オブジェクトを所与の回転方向に所与の回転速度で回転させながら落下させる処理を行うことを特徴とする３次元シミュレータ装置。
【請求項６】
　オブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向において見える視界画像を合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、
　操作部からの操作情報と所与のプログラムに基づいて、移動体の位置情報、方向情報を求める移動体情報演算手段と、
　前記移動体情報演算手段により求められた移動体の位置情報、方向情報に基づいて、移動体の移動に追従する視点の位置、視線方向を求める視点演算手段と、
　複数の落下体を３次元的に空間配置することで各々が構成される複数の落下オブジェクトを、所与の回転方向に所与の回転速度で回転させながら前記オブジェクト空間内において落下させる落下オブジェクト移動手段と、
　前記視点演算手段により求められた視点位置、視線方向において見える視界画像であって、前記落下オブジェクトの画像を含む視界画像を合成する手段として、
　コンピュータを機能させるプログラムを記憶したことを情報記憶媒体。
【請求項７】
　請求項６において、
　前記落下オブジェクトの速度、速度方向、回転速度、回転方向、並びに、落下方向に落下オブジェクトを配列した場合の落下オブジェクトの配列数の少なくとも１つを、シミュレーション状況に応じて変化させる変化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ことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項８】
　請求項７において、
　前記変化手段は、
　オブジェクト空間の場所情報及び時間情報の少なくとも一方に基づいて、前記速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数の少なくとも１つを変化させることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項９】
　請求項８において、
　前記変化手段は、
　オブジェクト空間内を移動する移動体の位置又は該位置に基づいて得られる情報に基づいて前記場所情報を特定し、この場所情報に関連づけて所与の記憶手段に記憶される変化情報に基づいて、前記速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数の少なくとも１つを変化させることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１０】
　請求項６乃至９のいずれかにおいて、
　前記落下オブジェクト移動手段は、
　前記視点演算手段により求められた前記視点位置、視線方向により特定される視界領域の少なくとも一部を含む領域を特定し、特定された領域において、複数の落下オブジェクトを所与の回転方向に所与の回転速度で回転させながら落下させる処理を行う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での視界画像の合成が可能な３次元シミュレータ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、所与の視点位置からの視界画像を合成する３次元シミュレータ装置が知られており、プレーヤがいわゆる仮想的な現実感を体感できるものとして人気が高い。
【０００３】
　この種の３次元シミュレータ装置では、いわゆる仮想現実感をプレーヤに体験させるために、よりリアルな表現が要求されている。このため、例えばスキー、スノーボード等のシミュレーション装置を実現する場合には、コース上で雪が降る様子もリアルに表現することが望まれる。
【０００４】
　しかしながら雪の降る様子を現実の世界に忠実に表現しようとすると、多数の独立した雪の粒オブジェクトを画面上に表示する必要が生じ、処理負担、処理時間が増加してしまう。このため、この種の装置に要求される処理のリアルタイム性が妨げられる結果となる。
【０００５】
　また雪の降り方が、オブジェクト空間内の位置或いは時間経過に依らず変化しないと、プレーヤが見る視界画像が単調なものとなり、プレーヤが感じる仮想現実感が不十分なものとなるという課題もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、落下オブジェクトの落下する様子のリアルな表現を処理負担をそれほど増加させることなく実現できる３次元シミュレータ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】
【０００７】
　上記課題を解決するために、本発明は、複数の落下体を３次元的に空間配置することで各々が構成される複数の落下オブジェクトを、所与の回転方向に所与の回転速度で回転させながら前記オブジェクト空間内において落下させる落下オブジェクト移動手段と、前記落下オブジェクトの画像を含む視界画像を合成する手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
　本発明によれば、複数の落下オブジェクトが、各々、複数の落下体を３次元的に空間配置することで構成される。そしてこれらの複数の落下オブジェクトは、所与の回転方向、回転速度で回転しながらオブジェクト空間内で落下する。これにより、例えば雪がひらひら舞い落ちる様子を、少ない処理データ量、処理負担で表現できる。なお落下体の配置位置、配置する落下体の種類等は、処理負担の軽減化のためには全ての落下オブジェクト間で同一にすることが望ましいが、必ずしも全てを同一にまた本発明は、前記落下オブジェクト移動手段が、前記複数の落下オブジェクトの中の少なくとも２つについて回転方向及び回転速度の少なくとも一方を互いに異ならせて落下させることを特徴とする。このようにすれば、雪がひらひら舞い落ちる様子等を更にリアルに表現できる。しかも、回転方向、回転速度を互いに異ならせる制御を行っても、処理負担はそれほど増さず、従って本発明によれば少ない処理負担で、よりリアルな表現ができることになる。なお回転方向、回転速度は、よりリアルな表現のためには全ての落下オブジェクト間で異ならせることが望ましいが、必ずしも全ての落下オブジェクト間で異ならせる必要はなく、少なくとも２つの落下オブジェクト間で異ならせればよい。
【０００９】
　また本発明は、前記落下オブジェクト移動手段が、前記視点位置、視線方向により特定される視界領域の少なくとも一部を含む領域を落下方向に沿った面で第１〜第ｍの領域に区分けした場合において、第１１〜第Ｎ１の落下オブジェクトを、第Ｎ１の落下オブジェクトの次に第１１の落下オブジェクトが位置するようにして第１の領域において落下させ、第１２〜第Ｎ２の落下オブジェクトを、第Ｎ２の落下オブジェクトの次に第１２の落下オブジェクトが位置するようにして第２の領域において落下させ、・・・・第１ｍ〜第Ｎｍの落下オブジェクトを、第Ｎｍの落下オブジェクトの次に第１ｍの落下オブジェクトが位置するようにして第ｍの領域において落下させることを特徴とする。このようにすれば、視界領域の一部の領域のみに落下オブジェクトを配置できると共に、１つの領域で落下する落下オブジェクトは有限個数になるため、処理データ量の低減化、処理の簡易化を図ることができる。
【００１０】
　また本発明は、前記落下オブジェクト移動手段が、前記第１〜第ｍの領域において落下オブジェクトを視点座標系において下方向に移動させるか上方向に移動させるかを、前記視界領域に関する情報と、落下オブジェクトの落下速度に関する情報とに基づいて判断することを特徴とする。このようにすれば、視点、視線等が変化し、落下オブジェクトの視点座標系での座標が変化した場合でも、現実の世界の事象により近いリアルな表現が可能となる。なお視界領域に関する情報は、視点位置、視線方向、視野角等の情報の少なくとも１つを含むものである。
【００１１】
　また本発明は、前記落下オブジェクトの速度、速度方向、回転速度、回転方向、並びに、落下方向に落下オブジェクトを配列した場合の落下オブジェクトの配列数の少なくとも１つを、シミュレーション状況に応じて変化させる変化手段を含むことを特徴とする。このようにすれば、例えばシミュレーション状況により強さ、方向等が変化する横風により吹かれながら落下オブジェクトが落ちる様子をリアルに表現できる。また例えば雪の降る量をシミュレーション状況に応じて変化させることも可能となる。
【００１２】
　また本発明は、前記変化手段が、オブジェクト空間の場所情報及び時間情報の少なくとも一方に基づいて、前記速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数の少なくとも１つを変化させることを特徴とする。このようにすれば、オブジェクト空間内の場所、時間により強さ、方向等が変化する横風により吹かれながら落下オブジェクトが落ちる様子をリアルに表現できる。また例えば雪の降る量を場所、時間に応じて異ならせることも可能となる。なお前記変化手段が、オブジェクト空間内を移動する移動体の位置又は該位置に基づいて得られる情報に基づいて場所情報を特定し、この場所情報に関連づけて所与の記憶手段に記憶される変化情報に基づいて、速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数を変化させることが望ましい。このようにすれば、例えば順位、時間延長の可否、マップ高さの特定のために使用される場所情報の有効利用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
　以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
　まず図１を用いて本実施例の原理について説明する。
【００１５】
　本実施例では雪の降る様子等を表現するために、落下オブジェクト２０〜２８をオブジェクト空間内で落下させる。ここで落下オブジェクト２０は落下体３０〜３４を３次元的に空間配置することで構成され、落下オブジェクト２１は落下体３５〜３９を３次元的に空間配置することで構成されている。他の落下オブジェクト２２〜２８も同様である。ここで落下体はポリゴン、曲面等により構成され、雪粒を表す場合には四角形のポリゴンを２枚使用して六角形の落下体を表現する。
【００１６】
　本実施例では、落下オブジェクト２０〜２８を、所与の回転方向（例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸周りの少なくとも１つの回転方向）に所与の回転速度で回転させながら、オブジェクト空間内で落下させている。このようにすることで、雪粒等の落下体がひらひらと舞いながら落ちる様子を表現でき、雪の降る様子等のリアルな表現が可能となる。しかも本実施例では、落下オブジェクトを複数の落下体で構成しているため、落下オブジェクトを１つの落下体で構成する場合に比べ、落下オブジェクトのデータ量を格段に少なくできる。また落下オブジェクトを１つの落下体で構成し、雪がひらひら落ちる様子を表現するためには、落下オブジェクトの動きの制御が複雑になる。これに対して、本実施例では、落下オブジェクトを、所与の回転方向、回転速度で落下させるだけで、雪がひらひら落ちる様子を表現できる。このように本実施例によれば、落下体の落下表現に伴う処理負担、処理時間の増加を抑えることができ、この種の装置に要求される処理のリアルタイム性を担保しながら、落下体の落下のリアルな表現が可能となる。
【００１７】
　なお落下オブジェクトの落下の際には、回転方向、回転速度の少なくとも一方を落下オブジェクト間で互いに異ならせながら落下させることが望ましい。このようにすることで、雪がひらひら落ちる様子を更にリアルに表現できる。しかも、回転方向、回転速度を異ならせる制御を行っても、それほど処理負担は増さず、少ない処理負担でリアルな表現が可能となる。
【００１８】
　なお、よりリアルな表現の実現のためには、全ての落下オブジェクトについて回転方向、回転速度を互いに異ならせることが望ましいが、処理負担、処理データの低減化、処理の簡易化の観点からは、少なくとも２つの落下オブジェクトについて回転方向、回転速度を互いに異ならせればよい。
【００１９】
　また落下体の種類及び空間配置は、処理負担、処理データの低減化、処理の簡易化のためには全ての落下オブジェクトで同一にすることが望ましいが、落下オブジェクト間で異ならせるようにしてもよい。また例えば落下オブジェクトを構成する落下体の精密度（ポリゴン数等）を、視点からの距離に応じて異ならせるようにしてもよい。
【００２０】
　図２に本実施例に係る３次元シミュレータ装置の機能ブロック図の一例を示す。ここで操作部１２は、プレーヤからの操作情報を入力するためのものであり、操作部１２にて得られた操作情報は処理部１００に入力される。処理部１００は、この操作情報と、所与のプログラム等に基づいて、表示物を表すオブジェクトが複数配置されて成るオブジェクト空間を設定する処理等を行うものであり、ハードウェア的には例えばＣＰＵ及びメモリにより構成される。画像合成部２００は、この設定されたオブジェクト空間内の所与の視点位置、視線方向にて見える視界画像を合成する処理を行うものであり、ハードウェア的には例えば画像合成専用のＩＣ或いはＣＰＵ及びメモリにより構成される。画像合成部２００により得られた視界画像は表示部１０において表示される。
【００２１】
　ここで処理部１００は、落下オブジェクト移動部１１０、変化部１２０、変化情報記憶部１２２、移動体情報演算部１３０、オブジェクト空間設定部１４０、空間情報記憶部１４２を含む。
【００２２】
　落下オブジェクト移動部１１０は、上述のように、各々が複数の落下体から構成される複数の落下オブジェクトを、所与の回転方向、所与の回転速度で落下させる処理を行うものである。この処理により得られた落下オブジェクトに関する情報はオブジェクト空間設定部１４０に出力される。
【００２３】
　変化部１２０は、変化情報記憶部１２２からの変化情報（横風データ等）に基づいて、落下オブジェクトの速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数の少なくとも１つを、シミュレーション状況に応じて変化させる処理を行う。
【００２４】
　移動体情報演算部１３０は、操作部１２からの操作情報、所与のプログラム等に基づいて、スキー、スノーボードを操作する仮想プレーヤ等の移動体の位置情報、方向情報をリアルタイムに演算するものである。
【００２５】
　移動体情報演算部１３０に含まれる視点演算部１３２は、移動体の位置情報、方向情報に基づいて、移動体の移動に追従する視点位置、視線方向等を求めるものである。
【００２６】
　空間情報記憶部１４２には、表示するオブジェクトを特定するためのオブジェクトナンバー、このオブジェクトの配置を特定するための位置情報、方向情報が格納される。但し、位置情報、方向情報の少なくとも一方のみを特定すればよい場合には、その一方のみを格納すればよい。そして空間情報記憶部１４２に記憶されている空間情報は、オブジェクト空間設定部１４０により読み出される。この場合、空間情報記憶部１４２には、当該フレーム（１フレーム＝１／６０秒）の１つ前のフレームにおける空間情報が記憶されている。そして、オブジェクト空間設定部１４０は、読み出された空間情報、落下オブジェクト移動部１１０からの情報、移動体情報演算部１３０からの情報等に基づいて、当該フレームにおける空間情報を求める。なお静止物体については空間情報は変化しないのでこのような処理は必要ない。
【００２７】
　図３（Ａ）、（Ｂ）に本実施例により合成される視界画像の例を示す。図３（Ａ）では、スノーボード４２に乗り走行する仮想プレーヤ４０を表す表示物が映し出されている。またこの他に、雪面、風景を表す表示物等も映し出されている。そして、本実施例では、これらの表示物に加えて、雪粒４４、４５等の表示物も画面上に映し出される。ここでこれらの雪粒は、仮想プレーヤ４０が静止した状態では例えば上から下に真っ直ぐ降り、仮想プレーヤ４０が走行すると、仮想プレーヤ４０又はプレーヤの視点の方向に吹き寄せるように降る。更に雪粒は、仮想プレーヤ又は視点に近づくにつれてその大きさも大きくなる。このため、実際に雪の降る中で走行しているような感覚をプレーヤは感じることができ、プレーヤの仮想現実感を高めることができる。
【００２８】
　さて落下オブジェクトを表示する処理の負担を更に軽減するためには、１フレームの間に使用する落下オブジェクトのデータ量を減らすことが望ましい。このために本実施例では以下に説明するような種々の処理を行っている。
【００２９】
　まず本実施例では、例えば図４に示すように、視点５０、視線５２で特定される視界領域５４の少なくとも一部を含む領域（視点に近い領域）を、落下方向に沿った面（Ｙ軸に沿った面）で領域Ｒ1〜Ｒ33に区分けしている。これにより、図４に示すように、ＸＺ平面では碁盤状に区画されることになる。
【００３０】
　そしてこれらの各領域において、落下方向（Ｙ軸方向）に配列した落下オブジェクトを、オブジェクト空間内で落下させる。即ちＹＺ平面での断面を表す図５に示すように、領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６では、各々、落下オブジェクトＦＯ11〜ＦＯ81、ＦＯ12〜ＦＯ82、ＦＯ13〜ＦＯ83、ＦＯ14〜ＦＯ84、ＦＯ15〜ＦＯ85、ＦＯ16〜ＦＯ86が配置される。なお落下オブジェクトの配列数を各領域で必ずしも同一にする必要はなく、例えば図５の太線で囲まれる部分にのみ落下オブジェクトを配列するようにしてもよい。
【００３１】
　視点５０、視線５２が動かない場合等には、落下オブジェクトを、視点座標系において下方向に移動させる。この場合には、例えば図６（Ａ）に示すように、落下オブジェクトＦＯ26〜ＦＯ86を下方向にシフトさせると共に、一番下にある落下オブジェクトＦＯ16を一番上（ＦＯ86の上）に移動させる。このように本実施例では、落下オブジェクトＦＯ86の次にＦＯ16が位置するように落下オブジェクトが落下方向で移動する。
【００３２】
　一方、視点５０、視線５２が動いた場合等には、視界領域に関する情報（視点位置、視線方向、視野角等）と落下オブジェクトの落下速度に関する情報に基づいて、落下オブジェクトを、視点座標系において下方向に移動させるか上方向に移動させるかを決める。落下オブジェクトの落下よりも速い速度で視線５２が下方向に動いた場合には、例えば図６（Ｂ）に示すように、落下オブジェクトＦＯ16〜ＦＯ76を上方向にシフトさせると共に、一番上にある落下オブジェクトＦＯ86を一番下（ＦＯ16の下）に移動させる。この場合においても、落下オブジェクトＦＯ86の次にＦＯ16が位置するように落下オブジェクトは落下方向で移動する。
【００３３】
　以上のようにすることで、有限個数の落下オブジェクトを使用して、雪が降る様子等を表現でき、落下オブジェクトを表示する処理の負担を軽減しながら、リアルな表現が可能となる。
【００３４】
　さて本実施例では、上記処理に更に加えて、落下オブジェクトの速度、速度方向、回転方向、回転速度、落下方向での配列数の少なくとも１つをシミュレーション状況に応じて変化させる処理を行っている。この処理は図２の変化部１２０が行う。具体的には、オブジェクト空間の場所情報、時間情報等に基づいて、落下オブジェクトの速度、速度方向等を変化させている。
【００３５】
　例えば図３（Ｂ）での、仮想プレーヤ４０のオブジェクト空間上での位置は、図３（Ａ）での位置と異なっている。図３（Ａ）では、仮想プレーヤ４０は、スタート地点である山の頂上付近に位置し、図３（Ｂ）では、頂上から少し降りた場所に位置する（図３（Ａ）、（Ｂ）の４６を参照）。またコースの向く方向も図３（Ａ）と図３（Ｂ）とでは異なっている。そして本実施例では頂上付近である図３（Ａ）では図３（Ｂ）よりも強い横風を吹かせている。これにより雪粒４４、４５は、雪粒４７、４８よりも強い横風により流されることになる。また頂上付近である図３（Ａ）では、図３（Ｂ）よりも雪の降る量を多くしている。更に横風の吹く方向を、コースの方向、障害物の有無等によって異ならせている。これにより３（Ａ）での横風の方向は、図３（Ｂ）と異なるものとなる。
【００３６】
　以上のような場所により異なる横風等を表現するために、本実施例では、オブジェクト空間の場所情報等に関連づけて、変化情報（落下オブジェクトの速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数を変化させるための情報）を変化情報記憶部１２２に記憶している。
【００３７】
　図７（Ａ）に示すように本実施例では、オブジェクト空間内のコースマップを、例えばコースブロックＣ0〜Ｃ35に分割している。そして図７（Ｂ）において、移動体である仮想プレーヤ４０（又はスノーボード４２又は視点）がコースブロックＣｊ内に位置するか否かを、ライン６０、６２の配置情報により判定している。そして本実施例ではこの判定結果に基づいて、仮想プレーヤ４０の順位、時間延長の可否等を決めている。例えば第１のプレーヤが操作し先頭を走る仮想プレーヤがコースブロックＣ18に位置し、それを追いかける第２のプレーヤの仮想プレーヤがコースブロックＣ17に位置した場合には、第１、第２のプレーヤの順位を、各々、１位、２位と判断する。また所与の時間内に例えばコースブロックＣ10を通過したか否かを判定し、通過した場合にはそのプレーヤのプレイ時間を延長する。更に図７（Ｃ）に示すように本実施例では、各コースブロックを複数の多角形、例えば三角形に分割し、仮想プレーヤ（又はスノーボード又は視点）の位置がどの三角形内にあるかを判定する。そして各３角形を含む面の平面方程式の係数を所与の記憶手段に記憶しておき、仮想プレーヤの位置と、その位置により特定される平面方程式の係数と、平面方程式とに基づいて、仮想プレーヤの位置でのコースのマップの高さを求める。なおここでマップとは、山、地面、海、湖、川を含む地形等の表面形状を表すものである。
【００３８】
　本実施例では、以上のように順位、時間延長の可否、マップ高さの決定等のために使用されるコースブロックの情報を利用して、横風を場所により異ならせる処理を実現している。即ち図８（Ａ）に示すように、コースブロックＣjに関連づけて横風強さＶＷj、横風方向θjを変化情報記憶部１２２に記憶する。同様にＶＷj-1、θj-1はＣj-1に、ＶＷj+1、θj+1はＣj+1に関連づけて記憶される。仮想プレーヤ等がどのコースブロックに位置するかを表すコースブロック情報は、順位、時間延長の可否等を決める上記処理において既に求められている。従って、仮想プレーヤの位置するコースブロックＣjに関連づけて記憶される横風強さＶＷj、横風方向θjも、この既に求められているコースブロック情報を利用して読み出すことができる。次に読み出したＶＷj、θjに基づいて、例えば下式（１）、（２）に示す演算を行う。
【００３９】
　Ｘn＝Ｘn-1＋ＶＷj×ｃｏｓθj　　　　（１）
　Ｚn＝Ｚn-1＋ＶＷj×ｓｉｎθj　　　　（２）
　ここでＸn、Ｚnは、コースブロックＣj内にある落下オブジェクトの第ｎフレームでのＸ、Ｚ座標であり、Ｘn-1、Ｚn-1は前のフレームである第（ｎ−１）フレームでのＸ、Ｚ座標である。
【００４０】
　以上のようにすることで、横風を場所に応じて異ならせる処理を実現できる。即ち、各コースブロック毎に、記憶するＶＷj、θjを異ならせる。これにより落下オブジェクトの速度、速度方向を、コースブロック毎に互いに異ならせることが可能になり、この結果、落下オブジェクトが、場所により異なる横風により流される様子を画面上に映し出すことができる。
【００４１】
　なお上式（１）、（２）では、ＶＷj、θjを記憶しているが、ＶＷj・ｃｏｓθj、ＶＷj・ｓｉｎθjを記憶するようにしてもよい。また上式（１）、（２）では落下オブジェクトの速度のＸ成分、Ｚ成分を変化させているが、Ｙ成分（落下方向）を変化させることもできる。また落下オブジェクトの回転速度、回転方向を変化させるようにしてもよい。
【００４２】
　更に本実施例によれば、雪の降る量をオブジェクト空間の場所に応じて異ならせることもできる。この場合には、図４の領域Ｒ1〜Ｒ33の各々に配列される落下オブジェクトの配列数を異ならせればよい。即ち図８（Ｂ）に示すように、雪の降る量を多くしたい場所（図３（Ａ）参照）では、各領域での落下オブジェクトの配列数を多くし、雪の降る量を少なくしたい場所（図３（Ｂ）参照）では落下オブジェクトの配列数を少なくする。この場合、落下オブジェクトの配列数は、横風強さＶＷJ、横風方向θJと同様に、場所情報であるコースブロック情報に関連づけて変化情報記憶部１２２に記憶する。このようにすれば、コースブロック毎に落下オブジェクトの配列数を異ならせることが可能となり、コースブロック毎に雪の降る量を異ならせることが可能となる。これにより図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、頂上付近では多くの雪が降り、頂上から降りてゆくにつれて雪の降る量が少なくなるといった現実の世界の事象により近いリアルな表現が可能となる。
【００４３】
　なお場所情報の特定は、移動体の位置に基づいて行ってもよいし、移動体の位置に基づいて得られる視点に関する情報等に基づいて行ってもよい。
【００４４】
　次に本実施例の処理の詳細な一例について図９、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
　図９のフローチャートについて始めに説明する。まず移動体の位置（又は視点位置等）に基づいて、移動体（又は視点）のいるコースブロックを特定する（ステップＳ１）。このコースブロックの情報はオブジェクト空間の場所情報の１つである。次に、このコースブロック情報に基づいて、移動体の順位、時間延長の可否、マップの高さの判定を行う（ステップＳ２）。次に、このコースブロック情報に基づいて、横風の強さ及び横風の方向等の変化情報を変化情報記憶部１２２から読み出す（ステップＳ３）。次に読み出された変化情報に基づいて、落下オブジェクトの速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数等を変化させる（ステップＳ４）。
【００４６】
　次に図１０のフローチャートについて説明する。まず落下オブジェクトの回転角度を演算する（ステップＴ１）。この時、第１の落下オブジェクトに対しては下式（３）、（４）、（５）で回転角度を演算する。
【００４７】
　ＲＸ１n＝ＲＸ１n-1＋ＶＲＸ１　　　　（３）
　ＲＹ１n＝ＲＹ１n-1＋ＶＲＹ１　　　　（４）
　ＲＺ１n＝ＲＺ１n-1＋ＶＲＺ１　　　　（５）
　ここでＲＸ１n、ＲＹ１n、ＲＺ１nは第ｎフレームでの第１の落下オブジェクトの回転角度であり、ＲＸ１n-1、ＲＹ１n-1、ＲＺ１n-1は、第（ｎ−１）フレームでの第１の落下オブジェクトの回転角度である。一方、第２の落下オブジェクトに対しては下式（６）、（７）、（８）で回転角度を演算する。
【００４８】
　ＲＸ２n＝ＲＸ２n-1＋ＶＲＸ２　　　　（６）
　ＲＹ２n＝ＲＹ２n-1＋ＶＲＹ２　　　　（７）
　ＲＺ２n＝ＲＺ２n-1＋ＶＲＺ２　　　　（８）
　ここでＲＸ２n、ＲＹ２n、ＲＺ２nは第ｎフレームでの第２の落下オブジェクトの回転角度であり、ＲＸ２n-1、ＲＹ２n-1、ＲＺ２n-1は、第（ｎ−１）フレームでの第２の落下オブジェクトの回転角度である。上式（３）〜（８）から明らかなように、この詳細例では、ＶＲＸ１、ＶＲＹ１、ＶＲＺ１と、ＶＲＸ２、ＶＲＹ２、ＶＲＺ２とを異ならせている。これにより第１、第２の落下オブジェクトの回転方向、回転速度の少なくとも一方を異ならせることができ、ひらひら舞い落ちる雪の、よりリアルな表現が可能となる。
【００４９】
　次に落下オブジェクトのＹ軸方向での表示範囲を決定する（ステップＴ２）。本実施例ではＹ軸方向での表示範囲を次のように決定している。例えば図１１に示すように、視点からの奥行き距離が最も遠い領域Ｒ6での視線５２上の点をＰｃとする。そして、この点ＰCから、（落下オブジェクトの高さ）×４だけ上の点をＰ1、下の点をＰ2とする。この時、点Ｐ1の高さを上限高さｈ1、Ｐ2の高さを下限高さｈ2とし、ｈ1とｈ2の間の範囲をＹ軸方向の表示範囲ＹＤＲとする。本実施例ではこの表示範囲ＹＤＲ内に落下オブジェクトが位置するように落下オブジェクトの配置処理を行う。
【００５０】
　次に落下オブジェクト組の代表点のＹ座標から、落下距離を減算する処理を行う（ステップＴ３）。この減算処理により雪をＹ軸方向に落下させることが可能となる。ここで代表点は、図４において、各領域Ｒ1〜Ｒ33にある落下オブジェクト組毎に設定される。例えば図５においては、落下オブジェクト組Ｆ０11〜ＦＯ81の代表点、落下オブジェクト組ＦＯ12〜ＦＯ82の代表点・・・・落下オブジェクト組ＦＯ16〜ＦＯ86の代表点というように設定される。代表点は、初期時においては、例えば落下オブジェクト組の中心位置（図１１の点ＰCの位置）に設定される。
【００５１】
　次に代表点がＹ軸方向の表示範囲ＹＤＲをはみ出したか否かを判断する（ステップＴ４）。そして図１２（Ａ）のＥ1に示すように代表点Ｐrが下側にはみ出した場合には、同図のＥ2に示すように代表点Ｐrを（落下オブジェクトの高さ）×８だけ上にシフトさせる（ステップＴ５）。一方、図１２（Ｂ）のＥ3に示すように代表点Ｐrが上側にはみ出した場合には、同図のＥ4に示すように代表点Ｐrを（落下オブジェクトの高さ）×８だけ下にシフトさせる（ステップＴ６）。以上のようにすることで、代表点Ｐrを常に表示範囲ＹＤＲ内に位置させることが可能となる。次に、図４に示すようにＸＺ平面での表示範囲を決定する（ステップＴ７）。次に、代表点を初期位置として上方向に落下オブジェクトを順次配置してゆく（ステップＴ８、Ｔ９）。そしてＹ軸方向表示範囲ＹＤＲをはみ出したら落下オブジェクトを一番下に配置する（ステップＴ１０）。例えば図１２（Ａ）では、Ｅ２に示す処理の後、代表点Ｐｒを初期位置としてまずＦＯ16が配置される。次に、ＦＯ16の上にＦＯ26を配置しようとすると、ＦＯ26は表示範囲ＹＤＲをはみ出してしまうため、図１２（Ａ）に示すようにＦＯ26を一番下に配置する。そしてＦＯ26の上にＦＯ36〜ＦＯ86を順次配置する。一方、図１２（Ｂ）では、Ｅ４に示す処理の後、代表点Ｐｒを初期位置としてまずＦＯ16〜ＦＯ76を順次配置する。次に、ＦＯ76の上にＦＯ86を配置しようとすると、ＦＯ86は表示範囲ＹＤＲをはみ出してしまうため、図１２（Ｂ）に示すようにＦＯ86を一番下に配置する。以上の処理により得られた落下オブジェクトの配置情報が、画像合成部２００に送られ、その配置位置に落下オブジェクトの画像が表示されることになる。
【００５２】
　次に、本実施例のハードウェア構成の一例について図１３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、音合成ＩＣ１００８、画像合成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。そして前記画像合成ＩＣ１０１０にはディスプレイ１０１８が接続され、音合成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。
【００５３】
　情報記憶媒体１００６は、ゲームプログラム、表示物を表現するための画像情報等が主に格納されるものであり、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、メモリ等が用いられる。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、ゲームカセットが、業務用ゲーム装置ではＲＯＭ等のメモリが用いられる。
【００５４】
　コントロール装置１０２２はゲームコントローラ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。
【００５５】
　情報記憶媒体１００６に格納されるゲームプログラム、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。また落下オブジェクトの空間情報、落下オブジェクトの配列情報、コースブロック情報、変化情報等の論理的な構成を持つデータ構造は、ＲＡＭ、情報記憶媒体等に構築されることになる。
【００５６】
　更に、この種の装置には音合成ＩＣ１００８と画像合成ＩＣ１０１０とが設けられていてゲーム音やゲーム画面の好適な出力が行えるようになっている。音合成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合成する集積回路であり、合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、画像合成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合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。
【００５７】
　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。
【００５８】
　そして図１〜図８（Ｂ）、図１１〜図１２（Ｂ）で説明した種々の処理は、図９、図１０のフロ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、画像合成ＩＣ１０１０等によって実現される。なお画像合成ＩＣ１０１０、音合成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。
【００５９】
　図１４（Ａ）に本実施例を業務用ゲーム装置に適用した場合の例を示す。プレーヤ１１００は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような視界画像が映し出されるディスプレイ１１０４を見ながら、操作部であるボタン１１０２、ボード１１０３等を操作してゲームプレイを楽しむ。そして装置内にはＩＣ基板１１０６が内蔵され、ＩＣ基板１１０６には、ＣＰＵ、画像合成ＩＣ、音合成ＩＣ等が実装される。そして複数の落下体で構成される複数の落下オブジェクトを、所与の回転方向、所与の回転速度で落下させるための情報、落下オブジェクトの画像を含む視界画像を合成するための情報、落下方向に沿った面で区画した領域に落下オブジェクトを配列するための情報、落下オブジェクトの速度、速度方向、回転速度、回転方向、配列数をシミュレーション状況に応じて変化させるための情報等は、ＩＣ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、プレーヤ情報等の少なくとも１つを含むものである。
【００６０】
　図１４（Ｂ）に、本実施例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面を見ながら、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。
【００６１】
　図１４（Ｃ）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ー1〜１３０４-nとを含むゲーム装置に本実施例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ー1〜１３０４-nが、ＣＰＵ、画像合成ＩＣ、音合成ＩＣを有し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を合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、ゲーム音を合成するためのゲームプログラム等が端末１３０４ー1〜１３０４-nに配送される。一方、スタンドアロンで合成できない場合には、ホスト装置１３００がゲーム画像、ゲーム音を合成し、これを端末１３０４ー1〜１３０４-nに伝送し端末において出力することになる。
【００６２】
　なお本発明は、上記実施例で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【００６３】
　例えば本実施例では、オブジェクト空間内の場所情報に基づいて落下オブジェクトの速度等を変化させる場合について主に説明したが、時間情報に基づいて変化させるようにしてもよい。例えば、同じ場所であっても時間経過に伴い、横風の強さ、横風の方向、雪の降る量を変化させれば、よりリアルな表現が可能となる。また例えば、オブジェクト空間内を例えば汽車等の移動体が移動した場合に、その移動により横風の強さ、方向等を変化させてもよい。
【００６４】
　また落下オブジェクトにより表現されるものは雪に限られるものではなく、本発明によれば、例えば木の葉等の他の落下体が舞い落ちる様子も表現できる。
【００６５】
　また、本実施例では、スノーボードゲームを例にとり説明したが、本発明はこれに限らず、例えばスキー、モータボート、サーフボード、水上スキー、水上バイクゲーム、戦車ゲーム、レーシングカーゲーム等、種々のゲームに適用できる。
【００６６】
　また本発明は、業務用のゲーム装置、家庭用のゲーム装置、操縦訓練のためのシミュレータ装置、多数のプレーヤが参加する大型アトラクション装置等、種々のものに適用できる。
【００６７】
　また本実施例で説明した処理部、画像合成部等で行われる処理も、本実施例では単にその一例を示したものであり、本発明における処理はこれらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施例の原理を説明するための図である。
【図２】本実施例の機能ブロック図の一例である
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、本実施例により表示される視界画像の一例である。
【図４】Ｙ軸に沿った面で区分けされる領域Ｒ1〜Ｒ33をＸＺ平面上で表す図である。
【図５】落下オブジェクトの落下方向に沿った配列をＹＺ平面上で表す図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）は、ＦＯ16の次にＦＯ86が位置するように移動する落下オブジェクトについて説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、オブジェクト空間内の場所情報について説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、場所情報により特定される変化情報について説明するための図である。
【図９】本実施例の処理の詳細例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本実施例の処理の詳細例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】Ｙ軸方向の表示範囲の決定処理について説明するための図である。
【図１２】図１２（Ａ）、（Ｂ）は、落下オブジェクトの配置処理の一例について説明するための図である。
【図１３】本実施例を実現するハードウェアの構成の一例を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本実施例が適用される種々の形態の装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０　表示部
１２　操作部
２０、２１、２２、２３、２４、
２５、２６、２７、２８　落下オブジェクト
３０、３１、３２、３３、３４、
３５、３６、３７、３８、３９　落下体
５０　視点
５２　視線
５４　視界領域
１００　処理部
１１０　落下オブジェクト移動部
１２０　変化部
１２２　変化情報記憶部
１３０　移動体情報演算部
１３２　視点演算部
１４０　オブジェクト空間設定部
１４２　空間情報記憶部
２００　画像合成部
【図１】
2004005752.tif 000003
【図２】
2004005752.tif 000004
【図３】
2004005752.tif 000005
【図４】
2004005752.tif 000006
【図５】
2004005752.tif 000007
【図６】
2004005752.tif 000008
【図７】
2004005752.tif 000009
【図８】
2004005752.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2004005752.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2004005752.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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