(57)【要約】【課題】ライトボリューム等の空間領域内に配置されたオブジェクトを好適に表示することができる画像処理装置を提供すること。【解決手段】オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段と、視野画像のうち、光源位置に対応して仮想３次元空間に設定されたライトボリューム４０内に位置するオブジェクト４４の部分を表す領域から、光源位置及びオブジェクト４４の位置に基づいて仮想３次元空間に設定されたシャドウボリューム４２内に位置するオブジェクト４４の部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段と、を含む。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段と、
前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段と、を含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記明度上昇手段は、
前記視野画像を構成する各画素に対応づけて数値情報を記憶する数値情報記憶手段と、
前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第１空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第１数値情報変更手段と、
前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第２空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第２数値情報変更手段と、
前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報に基づいて前記明度上昇領域を判断する明度上昇領域判断手段と、を含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を視野画像記憶手段に記憶させるステップと、
前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段、及び
前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項５】
複数オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段と、
前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記複数オブジェクトの位置に関して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段と、を含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
複数オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を視野画像記憶手段に記憶させる視野画像記憶ステップと、
前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記複数オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
複数オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段、及び
前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す前記視野画像の領域から、前記光源位置及び前記複数オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項１、２又は５のいずれかに記載の画像処理装置において、前記第１空間領域はライトボリュームであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項１、２、５又は８のいずれかに記載の画像処理装置において、前記第２空間領域はシャドウボリュームであることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関し、特にステンシルバッファを用いたライトボリューム等の光源に関連した空間領域内に位置するオブジェクトを好適に表示するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
仮想３次元空間にオブジェクト、光源及び視点を設定し、該視点から仮想３次元空間を見た様子を表す視野画像をモニタに表示する画像処理装置が知られている。こうした画像処理装置では、通常、光源によってオブジェクトが照らされた様子が視野画像に表される。
【０００３】
しかしながら、通常の光源処理では、スポットライトや木漏れ日のように、ある限られた空間領域内に位置するオブジェクトが特に明るく照らされる様子を表現することが困難である。この点、ボリュームライトと呼ばれる技術では、スポットライトや木漏れ日等、光線の通る範囲を表現するライトボリュームを用意しておき、この中に位置するオブジェクトについて、その部分（ライトボリューム内に位置する部分）の明度を上げるようにしている。
【０００４】
図７は、従来のボリュームライト技術を説明する図である。同図に示すように、この技術では仮想３次元空間に、オブジェクト１００に加えて不可視のライトボリューム１０２が配置されている。そして、オブジェクト１００のうち、ライトボリューム１０２内に位置する部分１０４については、明度を上げた状態で表示されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のボリュームライト技術では、光線方向を考慮しておらず、ボリュームライトの上流側に配置されたポリゴンによって光が遮られるべき場合であっても、下流側に配置されたポリゴンに光が当たっているかのような映像表現がされてしまう場合があった。例えば、図８に示すように、光が当たっているオブジェクトを裏面側から見た様子を表示しようとすると、従来のボリュームライト技術を用いたのでは、ライトボリューム１０２内に位置しているオブジェクト１００の部分１０６は、図９に示すように、そこが光源側から見て裏面側であるにもかかわらず、明度を上げた状態で表示されてしまうという不具合があった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ライトボリューム等の空間領域内に配置されたオブジェクトを好適に表示することができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段と、前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る画像処理方法は、オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を視野画像記憶手段に記憶させるステップと、前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るプログラムは、オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段、及び前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００１０】
本発明では第１及び第２空間領域が仮想３次元空間に設定される。第１空間領域は例えばライトボリュームであり、仮想３次元空間に設けられる光源位置に対応している。また、第２空間領域は例えばシャドウボリュームであり、光源位置及びオブジェクトに基づいて仮想３次元空間に設定される。
【００１１】
本発明によれば、視野画像のうち明度上昇領域が明度を上げた状態で表示される。この明度上昇領域は、第１空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域から、第２空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である。本発明によれば、仮想３次元空間に光源位置及びオブジェクト位置に関連して第２空間領域が設定され、該第２空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域が明度上昇領域から除かれるため、ライトボリューム等の空間領域内に配置されたオブジェクトを好適に表示することができる。
【００１２】
なお、前記明度上昇手段は、前記視野画像を構成する各画素に対応づけて数値情報を記憶する数値情報記憶手段と、前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第１空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第１数値情報変更手段と、前記視野画像記憶手段に記憶された前記視野画像のうち前記第２空間領域内に位置する前記オブジェクトの部分を表す領域を構成する画素に対応づけて前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報を変更する第２数値情報変更手段と、前記数値情報記憶手段に記憶される数値情報に基づいて前記明度上昇領域を判断する明度上昇領域判断手段と、を含んでもよい。
【００１３】
また、本発明に係る画像処理装置は、複数オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段と、前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記複数オブジェクトの位置に関して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る画像処理方法は、複数オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を視野画像記憶手段に記憶させる視野画像記憶ステップと、前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域から、前記光源位置及び前記複数オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るプログラムは、複数オブジェクトが配置された仮想３次元空間を所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶する視野画像記憶手段、及び前記視野画像のうち、光源位置に対応して前記仮想３次元空間に設定された第１空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す前記視野画像の領域から、前記光源位置及び前記複数オブジェクトの位置に基づいて前記仮想３次元空間に設定された第２空間領域内に位置する前記複数オブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げる明度上昇手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００１６】
本発明では第１及び第２空間領域が仮想３次元空間に設定される。第１空間領域は例えばライトボリュームであり、仮想３次元空間に設けられる光源位置に対応している。また、第２空間領域は例えばシャドウボリュームであり、光源位置及び各オブジェクトに基づいて仮想３次元空間に設定される。
【００１７】
本発明によれば、視野画像のうち明度上昇領域が明度を上げた状態で表示される。この明度上昇領域は、第１空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域から、第２空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域を除いた領域である。本発明によれば、仮想３次元空間に光源位置及びオブジェクト位置に関連した第２空間領域が設定され、該第２空間領域内に位置するオブジェクトの部分を表す領域が明度上昇領域から除かれるため、ライトボリューム等の空間領域内に配置されたオブジェクトを好適に表示することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係るゲーム装置（画像処理装置）の構成を示す図である。同図に示すゲーム装置１０は、本発明に係る画像処理装置の一実施形態であり、モニタ１８及びスピーカ２２に接続された家庭用ゲーム機１１に、情報記憶媒体たるＤＶＤ−ＲＯＭ２５が装着されることにより構成される。ここでは、ゲームプログラムを家庭用ゲーム機１１に供給するためにＤＶＤ−ＲＯＭ２５を用いるが、ＣＤ−ＲＯＭやＲＯＭカード等、他のあらゆる情報記憶媒体を用いることができる。また、インターネット等の通信ネットワークを介して遠隔地からゲームプログラムやゲームデータを家庭用ゲーム機１１に供給することもできる。
【００２０】
家庭用ゲーム機１１は、公知のコンピュータゲームシステムであって、マイクロプロセッサ１４、画像処理部１６、主記憶２６及び入出力処理部３０がバス１２により相互データ通信可能に接続され、さらに入出力処理部３０には、コントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４が接続されている。コントローラ３２以外の家庭用ゲーム機１１の各構成要素は筐体内に収容されている。モニタ１８には例えば家庭用のテレビ受像機等が用いられ、スピーカ２２には例えばその内蔵スピーカ等が用いられる。
【００２１】
マイクロプロセッサ１４は、図示しないＲＯＭに格納されるオペレーティングシステムやＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されるゲームプログラムに基づいて、家庭用ゲーム機１１の各部を制御する。バス１２はアドレス及びデータを家庭用ゲーム機１１の各部でやり取りするためのものである。また、主記憶２６は、ＲＡＭを含んで構成されており、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み取られたゲームプログラム（ゲームデータを含む）が必要に応じて読み書きされたり、各種データがマイクロプロセッサ１４の作業用に読み書きされたりする。画像処理部１６はＶＲＡＭを含んで構成されており、マイクロプロセッサ１４から送られる画像データを受け取ってＶＲＡＭ上にゲーム画面を描画するとともに、その内容をビデオ信号に変換して所定タイミングでモニタ１８に出力する。
【００２２】
入出力処理部３０は、コントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４とマイクロプロセッサ１４との間のデータ通信を中継するためのインターフェースである。コントローラ３２は、プレイヤがゲーム操作をするための入力手段である。入出力処理部３０は一定周期（例えば１／６０秒毎）でコントローラ３２の各種ボタンの操作状態を取得し、それを表す操作信号を、バス１２を介してマイクロプロセッサ１４に渡す。マイクロプロセッサ１４は、その操作信号に基づいてプレイヤのゲーム操作を判定する。音声処理部２０はサウンドバッファを含んで構成されており、マイクロプロセッサ１４からの指示に従い、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されてサウンドバッファに記憶される音楽やゲーム効果音等のデータを再生してスピーカ２２から出力する。ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４は、マイクロプロセッサ１４からの指示に従ってＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記録されたゲームプログラムを読み取る。
【００２３】
以下、かかる構成を有する画像処理装置を用いて、改善されたライトボリューム処理を実行する手順について説明する。
【００２４】
図２は、仮想３次元空間の一部を示す斜視図である。同図に示すように、この空間にはオブジェクト４４と、不可視のライトボリューム４０と、不可視のシャドウボリューム４２と、が配置されている。また、仮想３次元空間には光源位置及び光の照射方向が仮想的に設定されており、ライトボリューム４０は、光の照射方向に延伸するように設定されている。また、シャドウボリューム４２は、光源から発せられる光をオブジェクト４４が遮ることによって形成される影領域（空間領域）を区画するものであり、オブジェクト４４の光源側の面を端面とし、光の照射方向に延伸するように設定されている。なお、これらライトボリューム４０及びシャドウボリューム４２は、例えば各種の公知技術を用いて容易に設定することができる。そして、シャドウボリューム４２の端面は、オブジェクト４４それ自体の側面部分に一致している必要は必ずしもなく、オブジェクト４４に関連してあらかじめ用意され、オブジェクト４４に従動するシャドウボリューム用オブジェクトの側面部分に一致させるようにしてもよい。
【００２５】
本実施形態に係る画像処理装置では、仮想３次元空間に視点が設定されており、同視点から仮想３次元空間を見た様子を示す画像、すなわち視野画像が画像処理部１６に記憶され、それがモニタ１８に表示出力されるようになっている。このとき、可視のオブジェクト４４はモニタ１８に表示され、不可視のライトボリューム４０及びシャドウボリューム４２は表示されないない。代わりに、ライトボリューム４０及びシャドウボリューム４２とオブジェクト４４との関係に応じて設定された画像領域に、明度変更処理が施されるようになっている。すなわち、本実施形態では、図３に示す、視野画像に対応した数値データ（ステンシルバッファ）が画像処理部１６に記憶されるようになっており、このデータにより視野画像を構成する各画素に対応づけて数値情報が記憶されるようになっている。そして、本実施形態では、同データにおいて、ライトボリューム４０内にオブジェクト４４が位置している部分を表す画面領域を構成する画素については、それらの画素に対応づけて「＋１」を記憶するようにしている。また、シャドウボリューム４２内にオブジェクト４４が位置している部分を表す画面領域を構成する画素については、それらの画素に対応づけられた数値に「−１」を加算するようにしている。
【００２６】
このため、オブジェクト４４のうちライトボリューム４０内の部分であってシャドウボリューム４２外の部分を表す領域には「１」が対応づけられ、オブジェクト４４のうちライトボリューム４０内の部分であってシャドウボリューム４２内の部分を表す領域には「０」が対応づけられ、オブジェクト４４のうちライトボリューム外の部分を表す部分であってシャドウボリューム４２内の部分を表す領域には「−１」が対応づけられる。また、その他の領域には「０」が対応づけられる。以上のようにして視野画像に対応した数値データを生成すると、本画像処理装置では、視野画像のうち、前記数値データにおいて零よりも大きな値が対応づけられた画素の明度を上げるようにしている。明度を上げる場合、元々視野画像において各画素に対応づけて記憶されていた色情報に基づき、それを所定割合だけ変化させたり、一定量を足したりすることにより明度変更をすることができる。こうして、本実施形態によれば、図４に示す視野画像の表示を得ることができ、光線の突き抜けなどの不具合を防止することができる。
【００２７】
図５は、本実施形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。同図に示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、機能的には表示部５２、視野画像記憶部５４、数値情報記憶部５６、描画部５８、環境情報記憶部６０及び環境処理部６２を含んで構成されている。これらの機能はＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記憶されたプログラムを家庭用ゲーム機１１が実行することにより実現される。
【００２８】
ここで、視野画像記憶部５４は、画像処理部１６に備えられたＶＲＡＭを含んで構成されるものであり、主記憶２６に構築される仮想３次元空間を、同空間に設定された所与の視点から見た様子を表す視野画像を記憶するものである。この視野画像は、同画像を構成する画素毎に色情報を記憶するものである。表示部５２は、視野画像記憶部５４に記憶された視野画像を表示するものであり、ここではモニタ１８を含んで構成される。また、数値情報記憶部５６は、画像処理部１６に備えられたＶＲＡＭ（ステンシルバッファ）を含んで構成されるものであり、前記視野画像を構成する画素毎に数値情報を記憶するものである。ここでは、各画素に対応する数値情報には、その画素がオブジェクト４４におけるライトボリューム４０内に位置する部分を表すものであるか、シャドウボリューム４２内に位置する部分を表すものであるか、に応じた値が格納されることになる。
【００２９】
具体的には、ライトボリューム４０内でありシャドウボリューム４２外である部分を表す場合には「＋１」が格納され、ライトボリューム４０内でありシャドウボリューム４２内である部分を表す場合には「０」が格納され、ライトボリューム４０外でありシャドウボリューム４２外である部分を表す場合には「０」が格納され、ライトボリューム外でありシャドウボリューム内である部分を表す場合には「−１」が格納される。
【００３０】
環境処理部６２は、仮想３次元空間に配置されたオブジェクトの位置及び姿勢、視点位置、視線方向、光源位置、光の色及び強さ等を含む環境情報をリアルタイム（例えば１／６０秒毎）に算出するものであり、マイクロプロセッサ１４を中心に構成される。同環境処理部６２により算出される環境情報は、主記憶２６を含んで構成される環境情報記憶部６０に記憶される。
【００３１】
描画部５８は、環境情報記憶部６０に記憶された環境情報に基づき、仮想３次元空間を前記視点位置から前記視線方向を見た様子を示す視野画像を生成し、それを視野画像記憶部５４に格納する。また、描画部５８は、視野画像記憶部５４に記憶される視野画像のうち、光源位置に対応して仮想３次元空間に設定されたライトボリューム４０内に位置するオブジェクト４４の部分を表す領域（符号５０参照）から、光源位置及びオブジェクト４４の位置に基づいて仮想３次元空間に設定されたシャドウボリューム４２内に位置するオブジェクト４４の部分を表す領域（符号４６参照）を除いた領域である、明度上昇領域の明度を上げるよう、前記視野画像記憶部５４の記憶内容を更新する。
【００３２】
具体的には、描画部５８は、視野画像記憶部５４に記憶された視野画像のうちライトボリューム４０内に位置するオブジェクト４４の部分を表す領域を構成する画素に対応づけて数値情報記憶部５６に記憶される数値情報を１だけ増加するよう変更する。また、視野画像記憶部５４に記憶された視野画像のうちシャドウボリューム４２内に位置するオブジェクト４４の部分を表す領域を構成する画素に対応づけて数値情報記憶部５６に記憶される数値情報を１だけ減少するよう変更する。そして、数値情報記憶部５６に記憶される数値情報に基づいて前記明度上昇領域を判断し、視野画像記憶部５４に記憶された視野画像のうち該領域の明度を上げる。具体的には、数値情報記憶部５６において０よりも大きな数値情報に対応づけられている画素については、その画素に対応づけて視野画像記憶部５４に記憶されている色情報を明度が上昇するよう変更する。
【００３３】
図６は、本実施形態に係る画像処理装置による画像処理を示すフロー図である。同図に示す処理は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記憶されたプログラムに従って所定時間毎（例えば１／６０秒毎）に実行されるものである。
【００３４】
この処理では、まずＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されるプログラムに基づき、環境処理部６２が環境処理を行う（Ｓ１０１）。環境処理では、仮想３次元空間のすべての静的オブジェクト及び動的オブジェクトの位置及び姿勢が演算される。静的オブジェクトは道路オブジェクト、山オブジェクト、草原オブジェクト等のように時間が経過しても仮想３次元空間における位置及び姿勢を変えないものである。これに対して動的オブジェクトはプレイヤの操作対象であるプレイヤキャラクタや自動車オブジェクト等のように時間が経過するにつれて位置及び姿勢を変えるものである。動的オブジェクトの位置及び姿勢は、コントローラ３２から入力される操作信号に従って変化する。また、環境処理（Ｓ１０１）では視点、画角、視野範囲（視線方向及び画角によって算出される）も計算される。そして、以降の処理では、視野範囲内に位置するオブジェクトだけをピックアップして、それらを以降のゲーム処理の対象としている。
【００３５】
次に、描画部５８はジオメトリ処理を行う（Ｓ１０２）。ジオメトリ処理ではワールド座標系から視点座標系（視点を原点とし、視点前方をＺ方向、水平方向をＸ方向、垂直方法をＹ方向とする座標系）への座標変換を行う。また、オブジェクトを構成する各ポリゴンの頂点の色情報が光源情報（光源の色及び位置）に基づいて修正される。さらに、クリッピング処理も行われる。さらに、描画部５８は、視野範囲に属する各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報、テクスチャ座標及びアルファ値に基づいて視野画像を形成し、それを視野画像記憶部５４に格納する（Ｓ１０３）。
【００３６】
次に、描画部５８は、数値情報記憶部５６を初期化して、視野画像を構成する全画素に対応づけて零を記憶させる。そして、特にライトボリューム４０内のオブジェクト部分を表す画素については、それらの画素に対応づけて数値情報記憶部５６に記憶されている数値情報（０）に１を加算する（Ｓ１０４）。さらに、描画部５８は、シャドウボリューム４２内のオブジェクト部分を表す画素については、それらの画素に対応づけて数値情報記憶部５６に記憶されている数値情報に−１を加算する（Ｓ１０５）。その後、描画部５８は、数値情報記憶部５６を参照して、零よりも大きな数値が対応づけられた画素を判断し、その画素に対応づけて視野画像記憶部５４に記憶されている色情報を、明度を上げるよう変更する（Ｓ１０６）。こうして色情報が変更された視野画像は所定タイミングにて視野画像記憶部５４から読み出され、表示部５２により表示される。
【００３７】
以上説明した画像処理によれば、ライトボリューム４０内に位置するオブジェクト部分のうち光源位置から見て裏面側に位置する部分が明るく表示されてしまう不具合を防止することができる。同様に、ライトボリューム４０内に位置するオブジェクト部分のうち光源側に配置された他のオブジェクトによって遮光されている筈の部分が明るく表示されてしまう不具合も防止することができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
たとえば、以上の説明では、仮想３次元空間に可視のオブジェクトを１つだけ配置することとしたが、複数のオブジェクトを配置してもよい。この場合は、全部のオブジェクトに関してシャドウボリュームを設定してもよいし、一部のオブジェクト（例えばライトボリューム内に位置するオブジェクトのうちもっとも光源に近いもの）に関してのみシャドウボリュームを設定してもよい。また、ライトボリュームも複数設定してよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ライトボリューム等の空間領域内に配置されたオブジェクトを好適に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。
【図２】仮想３次元空間に配置されたオブジェクト、シャドウボリューム及びライトボリュームを示す図である。
【図３】数値情報記憶部（ステンシルバッファ）の概念図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像処理装置においてモニタに表示される視野画像を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像処理装置による画像表示処理を示すフロー図である。
【図７】従来のボリュームライト技術を説明する図である。
【図８】従来のボリュームライト技術の問題点を説明する図である。
【図９】従来のボリュームライト技術によってモニタに表示される視野画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  ゲーム装置、１１  家庭用ゲーム機、１２  バス、１４  マイクロプロセッサ、１６  画像処理部、１８  モニタ、２０  音声処理部、２２  スピーカ、２４  ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部、２５  ＤＶＤ−ＲＯＭ、２６  主記憶、３０  入出力処理部、４０，１０２  ライトボリューム、４２  シャドウボリューム、４４，１００  オブジェクト、４６  シャドウボリューム内領域、４８  外領域、５０、ライトボリューム内領域、５２  表示部、５４  視野画像記憶部、５６数値情報記憶部、５８  描画部、６０  環境情報記憶部、６２  環境処理部。
【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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