(57)【要約】【課題】  元絵の質感や色合いを残しつつ、ライトの表現をおこなうことができるゲーム装置を提供すること。【解決手段】  まずポリゴンに地テクスチャをマッピングするとともにライト処理を行って第１データを生成する。さらにポリゴンにマスクテクスチャをマッピングし、第１データをマスクテクスチャでマスクした第２データを生成する。続いて地テクスチャに第２データを加算して第３データを生成し、この第３データに基づいてゲーム画像を生成して表示手段に表示する。【選択図】  図１８
2005310071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像データをマスクデータでマスクした中間画像データを生成する中間画像データ生成手段と、
前記原画像データに前記中間画像データを加算する加算手段と、
前記加算手段から出力される画像データに基づいてゲーム画像を生成して表示手段に表示する表示制御手段とを備えるゲーム装置。
【請求項２】
３次元の仮想空間を表示手段に表示するゲーム装置であって、
ポリゴンデータを記憶するポリゴンデータ記憶手段と、
地テクスチャを記憶する地テクスチャ記憶手段と、
マスクテクスチャを記憶するマスクテクスチャ記憶手段と、
ポリゴンに前記地テクスチャをマッピングして第１データを生成する第１データ生成手段と、
前記ポリゴンに前記マスクテクスチャをマッピングし、前記第１データを前記マスクテクスチャでマスクした第２データを生成する第２データ生成手段と、
前記地テクスチャに前記第２データを加算して第３データを生成する加算手段と、
前記第３データに基づいてゲーム画像を生成して前記表示手段に表示する表示制御手段とを備えるゲーム装置。
【請求項３】
前記第１データ生成手段は、仮想空間のライトの設定データおよび前記ポリゴンデータに基づいてポリゴン上の各点の明るさを示す明度データを生成し、当該明度データおよび前記地テクスチャに基づいて前記第１データを生成することを特徴とする、請求項２に記載のゲーム装置。
【請求項４】
前記第２データ生成手段は、前記第１データと前記マスクテクスチャを乗算することによって前記第２データを生成することを特徴とする、請求項２に記載のゲーム装置。
【請求項５】
前記ゲーム装置は、前記マスクテクスチャ記憶手段から読み出されたマスクテクスチャを所定の係数で乗算する係数乗算手段をさらに備え、
前記第２データ生成手段は、前記係数乗算手段の乗算結果に基づいて前記第２データを生成することを特徴とする、請求項４に記載のゲーム装置。
【請求項６】
コンピュータを、
原画像データをマスクデータでマスクした中間画像データを生成する中間画像データ生成手段、
前記原画像データに前記中間画像データを加算する加算手段、および
前記加算手段から出力される画像データに基づいてゲーム画像を生成して表示手段に表示する表示制御手段として機能させるためのゲームプログラム。
【請求項７】
３次元の仮想空間を表示手段に表示するゲーム装置のコンピュータを、
ポリゴンデータを記憶するポリゴンデータ記憶手段、
地テクスチャを記憶する地テクスチャ記憶手段、
マスクテクスチャを記憶するマスクテクスチャ記憶手段、
ポリゴンに前記地テクスチャをマッピングして第１データを生成する第１データ生成手段、
前記ポリゴンに前記マスクテクスチャをマッピングし、前記第１データを前記マスクテクスチャでマスクした第２データを生成する第２データ生成手段、
前記地テクスチャに前記第２データを加算して第３データを生成する加算手段、および
前記第３データに基づいてゲーム画像を生成して前記表示手段に表示する表示制御手段として機能させるためのゲームプログラム。
【請求項８】
前記第１データ生成手段は、仮想空間のライトの設定データおよび前記ポリゴンデータに基づいてポリゴン上の各点の明るさを示す明度データを生成し、当該明度データおよび前記地テクスチャに基づいて前記第１データを生成することを特徴とする、請求項７に記載のゲームプログラム。
【請求項９】
前記第２データ生成手段は、前記第１データと前記マスクテクスチャを乗算することによって前記第２データを生成することを特徴とする、請求項７に記載のゲームプログラム。
【請求項１０】
前記ゲームプログラムは、前記コンピュータを、前記マスクテクスチャ記憶手段から読み出されたマスクテクスチャを所定の係数で乗算する係数乗算手段としてさらに機能させ、
前記第２データ生成手段は、前記係数乗算手段の乗算結果に基づいて前記第２データを生成することを特徴とする、請求項９に記載のゲームプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゲーム装置に関し、より特定的には、ゲーム空間の一部が光で照らされているような画像を生成するゲーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３Ｄグラフィックス処理では、仮想空間に存在するオブジェクトに落ちた影を表現することによって、よりリアルな３Ｄ画像を生成している。影を表現する手法としては種々の手法が存在する。例えば、シャドウマップやシャドウボリューム等を利用すれば、仮想空間内のあるオブジェクトが別のオブジェクトに落とす影を正確に表現することができる。
【０００３】
また、より簡易的にハイライトや影を表現する手法も存在する。例えば、特許文献１には投影テクスチャを用いてハイライトや影を表現するゲーム装置が開示されている。特許文献１に開示されたゲーム装置では、元絵テクスチャと半透明の投影テクスチャを重ねてマッピングしてアルファブレンディングを施すことによって、ハイライトや影の表現を実現している。
【特許文献１】特開２００１−８４３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のシャドウマップやシャドウボリューム等を利用した影の描画処理は、影を描画するための処理負荷が大きく、高速な描画が要求されるゲーム処理などには向かないという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１に開示された方法では、半透明の黒いテクスチャを元絵テクスチャに重ねてマッピングしているため、ハイライト部分以外の部分において画像が暗くなってしまうため、元絵の質感や色合いがなくなってしまう。
【０００６】
なお、ハイライト部分だけを周囲よりも明るくするために、ハイライト部分に半透明の灰色のテクスチャをマッピングし、元絵テクスチャとこの半透明の灰色のテクスチャとを加算混色してハイライトを表現することも考えられる。しかしながらこの場合には、元絵テクスチャの明るさが一様に増加するため、元絵の質感が失われてしまう。
【０００７】
そこで本発明は、元絵の質感や色合いを残しつつ、ライトの表現をおこなうことができるゲーム装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号や図番号や補足説明は、本発明の理解を助けるために後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【０００９】
第１の発明は、中間画像データ生成手段と、加算手段と、表示制御手段とを備えるゲーム装置である。
中間画像データ生成手段は、原画像データ（図１０の第１データ）をマスクデータ（図６）でマスクした中間画像データ（図１１の第２データ）を生成する（図１１）。加算手段は、前記原画像データに前記中間画像データを加算する（図１２）。表示制御手段は、前記加算手段から出力される画像データ（図１２の第３データ）に基づいてゲーム画像を生成して表示手段に表示する。
なお、原画像データとは、マスク処理を施す前の画像データであって、例えば、記憶装置に予め用意された画像データであってもよいし、３Ｄグラフィックス処理によって生成した画像データであってもよい。
【００１０】
第２の発明は、３次元の仮想空間を表示手段（１２）に表示するゲーム装置であって、ポリゴンデータ記憶手段（３４）と、地テクスチャ記憶手段（３４）と、マスクテクスチャ記憶手段（３４）と、第１データ生成手段（Ｓ１６）と、第２データ生成手段（Ｓ１７）と、加算手段（Ｓ１８）と、表示制御手段（Ｓ２１）とを備えるゲーム装置である。
ポリゴンデータ記憶手段は、ポリゴンデータを記憶する（図１７）。地テクスチャ記憶手段は、地テクスチャを記憶する（図１６）。マスクテクスチャ記憶手段は、マスクテクスチャ（図６）を記憶する（図１６）。第１データ生成手段は、ポリゴンに前記地テクスチャをマッピングして第１データを生成する（図１０）。第２データ生成手段は、前記ポリゴンに前記マスクテクスチャをマッピングし、前記第１データを前記マスクテクスチャでマスクした第２データを生成する（図１１）。加算手段は、前記地テクスチャに前記第２データを加算して第３データを生成する（図１２）。表示制御手段は、前記第３データに基づいてゲーム画像を生成して前記表示手段に表示する。
なお、第１データ生成手段は、ポリゴンに地テクスチャをマッピングすると同時にライト処理を施すものであってもよい（図７）。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、前記第１データ生成手段は、仮想空間のライトの設定データおよび前記ポリゴンデータに基づいてポリゴン上の各点の明るさを示す明度データを生成し（図７〜図９）、当該明度データおよび前記地テクスチャに基づいて前記第１データを生成することを特徴とする（図１０）。
【００１２】
第４の発明は、第２の発明において、前記第２データ生成手段は、前記第１データと前記マスクテクスチャを乗算することによって前記第２データを生成することを特徴とする（図１１）。
【００１３】
第５の発明は、第４の発明において、前記ゲーム装置は、前記マスクテクスチャ記憶手段から読み出されたマスクテクスチャを所定の係数で乗算する係数乗算手段をさらに備え、前記第２データ生成手段は、前記係数乗算手段の乗算結果に基づいて前記第２データを生成することを特徴とする。
【００１４】
第６の発明は、コンピュータ（２４、３４）を、中間画像データ生成手段、加算手段、および表示制御手段として機能させるためのゲームプログラムである。
中間画像データ生成手段は、原画像データをマスクデータでマスクした中間画像データを生成する。加算手段は、前記原画像データに前記中間画像データを加算する。表示制御手段は、前記加算手段から出力される画像データに基づいてゲーム画像を生成して表示手段に表示する。
【００１５】
第７の発明は、３次元の仮想空間を表示手段（１２）に表示するゲーム装置のコンピュータ（２４、３４）を、ポリゴンデータ記憶手段、地テクスチャ記憶手段、マスクテクスチャ記憶手段、第１データ生成手段、第２データ生成手段、加算手段、および表示制御手段として機能させるためのゲームプログラムである。
ポリゴンデータ記憶手段は、ポリゴンデータを記憶する。地テクスチャ記憶手段は、地テクスチャを記憶する。マスクテクスチャ記憶手段は、マスクテクスチャを記憶する。第１データ生成手段は、ポリゴンに前記地テクスチャをマッピングして第１データを生成する。第２データ生成手段は、前記ポリゴンに前記マスクテクスチャをマッピングし、前記第１データを前記マスクテクスチャでマスクした第２データを生成する。加算手段は、前記地テクスチャに前記第２データを加算して第３データを生成する。表示制御手段は、前記第３データに基づいてゲーム画像を生成して前記表示手段に表示する。
【００１６】
第８の発明は、第７の発明において、前記第１データ生成手段は、仮想空間のライトの設定データおよび前記ポリゴンデータに基づいてポリゴン上の各点の明るさを示す明度データを生成し、当該明度データおよび前記地テクスチャに基づいて前記第１データを生成することを特徴とする。
【００１７】
第９の発明は、第７の発明において、前記第２データ生成手段は、前記第１データと前記マスクテクスチャを乗算することによって前記第２データを生成することを特徴とする。
【００１８】
第１０の発明は、第９の発明において、前記ゲームプログラムは、前記コンピュータを、前記マスクテクスチャ記憶手段から読み出されたマスクテクスチャを所定の係数で乗算する係数乗算手段としてさらに機能させ、前記第２データ生成手段は、前記係数乗算手段の乗算結果に基づいて前記第２データを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上記第１の発明によれば、原画像データをマスク処理した結果を原画像データに加算するため、明るくする部分が全体的に白っぽくなってしまうのを防ぐことができ、元絵の質感や色合いを残しつつ、ライトの表現をおこなうことができる。
【００２０】
上記第２の発明によれば、地テクスチャに基づいて生成した第１データをマスク処理した結果を第１データに加算するため、明るくする部分が全体的に白っぽくなってしまうのを防ぐことができ、元絵の質感や色合いを残しつつ、ライトの表現をおこなうことができる。
【００２１】
上記第３の発明によれば、ライト処理をして一旦生成した３Ｄ画像に対して、その一部だけをさらに明るくすることができるので、ライトの表現を簡易的に加えることができる。
【００２２】
上記第４の発明によれば、乗算処理により第２データを簡単に生成することができる。
【００２３】
上記第５の発明によれば、マスクテクスチャに所望の係数を乗算することで、係数に応じた所望のライト効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るゲームシステムについて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係るゲームシステムの構成を示す外観図であり、図２はそのブロック図である。図１および図２に示すように、ゲームシステム１０は、ＴＶモニタ１２、ゲーム機本体１４、ＤＶＤ−ＲＯＭ１６、外部メモリカード１８、コントローラ２０を備える。ＤＶＤ−ＲＯＭ１６および外部メモリカード１８は、ゲーム機本体１４に着脱自在に装着される。コントローラ２０は、通信ケーブルを介して、ゲーム機本体１４に設けられた複数（図１では４つ）のコントローラポート用コネクタのいずれかに接続される。ＴＶモニタ１２は、ＡＶケーブル等によってゲーム機本体１４と接続される。なお、ゲーム機本体１４とコントローラ２０との通信は無線通信であってもよい。
【００２６】
ＤＶＤ−ＲＯＭ１６は、ゲームプログラムやゲームデータ等を固定的に記憶している。プレイヤがゲームをプレイするとき、ＤＶＤ−ＲＯＭ１６はゲーム機本体１４に装着される。なお、ゲームプログラム等を記憶する手段として、ＤＶＤ−ＲＯＭ１６の代わりに例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、メモリカード、ＲＯＭカートリッジ等の外部記憶媒体を用いてもよい。
【００２７】
外部メモリカード１８は、例えばフラッシュメモリ等の書き換え可能な記憶媒体によって構成され、例えばゲームのセーブデータ等のデータを記録する。
【００２８】
ゲーム機本体１４は、ＤＶＤ−ＲＯＭ１６に記録されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムに応じた処理を行う。
【００２９】
コントローラ２０は、プレイヤがゲーム操作に関する入力を行うための入力装置であり、複数の操作スイッチを有する。コントローラ２０は、プレイヤによる操作スイッチの押圧等に応じて操作データをゲーム機本体１４に出力する。
【００３０】
ＴＶモニタ１２は、ゲーム機本体１４から出力された画像データを画面に表示する。
【００３１】
次に、図２を参照してゲーム機本体１４の構成について説明する。図２において、ゲーム機本体１４には、ＣＰＵ２２およびそれに接続されるメモリコントローラ４０が設けられる。さらにゲーム機本体１４において、メモリコントローラ４０は、ＧＰＵ（グラフィックスプロセッシングユニット）２４と、メインメモリ３４と、ＤＳＰ３６と、各種インターフェース（Ｉ／Ｆ）４２、４４、４６、４８、５２とに接続される。メモリコントローラ４０は、これら各構成要素間のデータ転送を制御する。
【００３２】
ゲーム開始の際、まず、ディスクドライブ５４は、ゲーム機本体１４に装着されたＤＶＤ−ＲＯＭ１６を駆動する。ＤＶＤ−ＲＯＭ１６に記憶されているゲームプログラムは、ディスクＩ／Ｆ５２およびメモリコントローラ４０を介して、メインメモリ３４に読み込まれる。このメインメモリ３４上のプログラムをＣＰＵ２２が実行することによってゲームが開始される。ゲーム開始後、プレイヤは、操作スイッチを用いてコントローラ２０に対してゲーム操作等の入力を行う。プレイヤによる入力に従い、コントローラ２０は、操作データをゲーム機本体１４に出力する。コントローラ２０から出力される操作データは、コントローラＩ／Ｆ４２およびメモリコントローラ４０を介してＣＰＵ２２に供給される。ＣＰＵ２２は、入力された操作データに応じてゲーム処理を行う。ゲーム処理における画像データ生成等に際して、ＧＰＵ２４やＤＳＰ３６が用いられる。また、サブメモリ３８は、ＤＳＰ３６が処理を行う際に用いられる。
【００３３】
ＧＰＵ２４は、ジオメトリユニット２６およびレンダリングユニット２８を含み、画像処理専用のメモリに接続されている。この画像処理専用メモリは、例えばカラーバッファ３０やＺバッファ３２として利用される。ジオメトリユニット２６は、仮想三次元空間であるゲーム空間に置かれた物体や図形に関する立体モデル（例えばポリゴンで構成されるオブジェクト）の座標についての演算処理を行うものであり、例えば立体モデルの回転・拡大縮小・変形や、ワールド座標系の座標から視点座標系やスクリーン座標系の座標への変換を行うものである。レンダリングユニット２８は、所定のテクスチャに基づいて、スクリーン座標に投影された立体モデルについて各ピクセルごとのカラーデータ（ＲＧＢデータ）をカラーバッファ３０に書き込むことによって、ゲーム画像を生成するためのものである。また、カラーバッファ３０は、レンダリングユニット２８によって生成されたゲーム画像データ（ＲＧＢデータ）を保持するために確保されたメモリ領域である。Ｚバッファ３２は、３次元の視点座標から２次元のスクリーン座標に変換する際に失われる視点からの奥行情報を保持するために確保されたメモリ領域である。ＧＰＵ２４は、これらバッファを用いてＴＶモニタ１２に表示すべき画像データを生成し、メモリコントローラ４０およびビデオＩ／Ｆ４４を介して、この画像データをＴＶモニタ１２に適宜出力する。なお、ゲームプログラム実行時にＣＰＵ２２において生成される音声データは、メモリコントローラ４０からオーディオＩ／Ｆ４８を介してスピーカ５０に出力される。なお本実施形態では、画像処理専用のメモリを別途設けたハードウェア構成としたが、これに限らず例えばメインメモリ３４の一部を画像処理用のメモリとして利用する方式（ＵＭＡ：Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を使うようにしてもよい。
【００３４】
次に、ゲームプログラムに基づいてＣＰＵ２２およびＧＰＵ２４によって実行される画像処理の具体例を説明する。
【００３５】
本実施形態では、ゲーム空間内の一部の領域だけをより明るくするような処理が行われる。本実施形態では、図３に示すように、ゲーム空間の地下マップをＴＶモニタ１２に表示するときに、あたかも、穴を通じて洩れた光が地下マップの地面の一部を照らしているかのような画像を生成する例を説明する。なお、図３の例において、穴を有する地上のモデルがゲーム空間に実際に存在していなくてもよい。
【００３６】
地下マップの地面は、図４に示すように複数のポリゴンで構成されている。これにより地面の起伏（凹凸）が表現される。これらのポリゴンのうち、穴から洩れた光に照らされているものは図５に示す４つのポリゴン（ポリゴンＡ〜Ｄ）となる。
【００３７】
本実施形態では、穴から洩れた光に照らされている部分の形に対応するマスクテクスチャを利用して、この部分の明るさをより明るくする。図６に、マスクテクスチャの一例を示す。このマスクテクスチャは１６×１６ピクセルで構成され、ピクセル毎に値が決められている。値が１の部分は、穴から洩れた光に照らされている領域に対応し、値が０の部分は、穴から洩れた光に照らされていない領域に対応する。両方の領域の境界に位置するピクセルについては、０〜１の間の値が設定されている。これは、最終的に生成される画像において、穴から洩れた光に照らされている領域の輪郭にエイリアシングが発生するのを防止するためである。なお、図６の例では、各ピクセルの値を０〜１の範囲としているが、例えば、０〜２５５の整数値で定義されたマスクテクスチャを利用する場合には、それを正規化して利用すればよい。また、マスクテクスチャとしては、１６×１６ピクセルのサイズに限らず、任意のサイズのものを利用することができる。
【００３８】
次に、図７〜図１２を参照して、本実施形態に係る画像処理の詳細を説明する。
【００３９】
まず、図７に示すように、洞窟の地面を構成する各ポリゴンの頂点に設定されている法線ベクトルと光線ベクトルの向きに基づいて所定の演算を行い、図８に示すように各頂点の明度を求める。頂点を除くポリゴン上の各点の明度は、そのポリゴンの各頂点の明度に基づく補間処理によって求められる。こうして図９のような明度データが得られる。なお、本実施形態では、このようなグローシェーディングを採用しているが、フラットシェーディングなどの他のシェーディング手法を用いても構わない。
【００４０】
地面を構成するポリゴンには、洞窟の地面の色や質感を表現するためのテクスチャ（以下、地テクスチャと称す）がマッピングされる。そして、図１０に示すように、ポリゴンにマッピングされた地テクスチャと、このポリゴンの明度データ（０〜１に正規化した値とする）とをピクセル毎に乗算することによって、ポリゴンに陰影が付けられる。この陰影付けられたポリゴンの色データのことを第１データと称す。以下、この第１データを元絵として、この元絵を部分的に明るくする処理が行われる。なお、本実施形態では、ゲーム機本体１４の内部で上記のような演算を行って第１データを生成しているが、本発明はこれに限らず、予め用意された第１データをゲーム機本体１４の外部から取得して以下の処理を行うようにしてもよい。例えば、デジタルカメラで得られた画像データを第１データとして利用してもよい。また、第１データは必ずしも陰影付けされていなくてもよい。つまり、アニメのようなべた塗りの画像を第１データとして利用してもよい。
【００４１】
地面を構成するポリゴンには、地テクスチャとは別に、図６に示すようなマスクテクスチャがマッピングされる。ポリゴンの各頂点には、マスクテクスチャの座標（ｕ，ｖ）、すなわちｕｖ値がそれぞれ割り当てられており、このｕｖ値にしたがってポリゴンにマスクテクスチャがマッピングされる（いわゆるｕｖマッピング）。本実施形態では、０よりも小さいｕ値およびｖ値は０にクリップされ、１よりも大きいｕ値およびｖ値は１にクリップされる。これにより、図６のようなマスクテクスチャを用いて、図４に示すように円形の領域以外の領域全体をマスクすることができる。なお、マスクテクスチャのマッピング手法としては、他の任意の手法を採用してもよい。例えば、図６に示すマスクテクスチャが地面上で繰り返されるようにマスクテクスチャをマッピングしてもよい。また、ｕｖマッピングに限らず、投影マッピングによりマスクテクスチャをマッピングしてもよい。また、ポリゴン毎にマスクテクスチャを用意してもよい。例えば、図５の４つのポリゴンＡ〜Ｄに対応した４つのマスクテクスチャを用意して、各マスクテクスチャを対応するポリゴンにマッピングするようにしてもよい。
【００４２】
本実施形態では、図１１に示すように第１データとマスクテクスチャを画素毎に乗算して第２データを生成し、さらに、図１２に示すように第１データと第２データとを画素毎に加算して第３データを生成する。この第３データは、最終的にＴＶモニタ１２に表示される画像データである。第３データは、元絵データである第１データと比較して、図４に示すように、マスクテクスチャに対応した一部の領域だけがより明るくなる。しかも、穴から洩れた光に照らされている部分において、第１データに加算される値は、第１データの明るさに比例した値が加算されることになるため、第１データにおいて暗い部分は、第３データにおいてもある程度の暗さを保っている。
【００４３】
なお、図１３は、比較例として、従来のように元絵データ（第１データ）とマスクテクスチャを単に加算した場合の例を示している。この場合、穴から洩れた光に照らされる部分の明るさが一様に明るくなり、その部分の本来の質感が失われてしまう。
【００４４】
以下、図１４および図１５を参照して、本実施形態の上記処理による効果を従来のものと比較して説明する。
【００４５】
図１４は、図１３のように（すなわち従来のように）元絵データ（第１データ）とマスクテクスチャを単に加算した場合の、マスクされない部分（すなわち穴から洩れた光に照らされる部分）に関する第１データと第３データの関係を示している。この従来の方法では、マスクテクスチャの値を調整することによって明るくする効果の度合いを調整することができるが、図１４に示すように、効果を大きくするにつれて暗い部分がどんどん明るくなり、その結果、画像が白っぽくなって、元絵に表現されていた地面の質感が失われていく。一方、本実施形態の場合は、第１データと第３データの関係は図１５に示すような関係となるため、効果を大きくしても暗い部分がそれほど明るくはならないため、元絵に表現されていた地面の質感が失われることはない。なお、第１データとマスクテクスチャとを乗算する際に、マスクテクスチャに所望の係数を乗算してから第１データと乗算するようにすれば、明るくする度合いを所望の度合いに調整することができる。
【００４６】
次に、上記のような処理を実行するときのゲーム機本体１４の動作について具体的に説明する。
【００４７】
図１６のように、ＤＶＤ−ＲＯＭ１６には洞窟の地面に対応する地形データが記憶されている。地形データは頂点データとテクスチャデータで構成され、テクスチャデータには地テクスチャとマスクテクスチャが含まれている。地テクスチャは、洞窟の地面の色や質感を表すテクスチャであり、マスクテクスチャは、特に明るくしたい領域の形を表すテクスチャである。
【００４８】
ＤＶＤ−ＲＯＭ１６に記憶されている地形データは、ゲーム機本体１４のメインメモリ３４に読み込まれる。メインメモリ３４は、図１６に示すようにフレームバッファとしても利用可能である。図１７は、メインメモリ３４に記憶される頂点データ６０の詳細を示している。図１７の例では、頂点データ６０として、洞窟の地面を構成するポリゴン毎に、ポリゴンの各頂点の座標（ワールド座標系）、法線ベクトル、ＵＶ値が記憶される。ＵＶ値としては、地テクスチャに対応するＵＶ値（その頂点が地テクスチャのどの点に対応するかを示す）と、マスクテクスチャに対応するＵＶ値（その頂点がマスクテクスチャのどの点に対応するかを示す）が記憶される。ＧＰＵ２４は、その内部にテクスチャ演算回路を備えており、ＣＰＵ２２からの指示に従って、図７から図１２のような演算処理を行う。なお、本実施形態では画像処理の大部分をＧＰＵ２４が実行するとしているが、本発明はこれに限らず、ＣＰＵ２２が全ての処理を実行するようにしてもよい。
【００４９】
図１８は、ＣＰＵ２２およびＧＰＵ２４による画像処理の流れを示すフローチャートである。
【００５０】
図１８において、まずＣＰＵ２２は、ＤＶＤ−ＲＯＭ１６に記憶されているデータをメインメモリ３４にロードする（Ｓ１０）。次にＣＰＵ２２は、ＧＰＵ２４のテクスチャ演算回路の計算式（すなわち、図７〜図１２の処理に対応する計算式）を設定する（Ｓ１１）。続いてＣＰＵ２２は、仮想カメラの設定（Ｓ１２）およびライトの設定（Ｓ１３）を行う。
【００５１】
こうしてゲーム空間の設定が完了すると、ＧＰＵ２４は、頂点データ６０に含まれる各頂点の座標を、仮想カメラの設定に従ってワールド座標系からスクリーン座標系に変換する（Ｓ１４）。
【００５２】
続いてＧＰＵ２４は、光線ベクトルと各頂点の法線ベクトルに基づいて各頂点の明度を決定し、決定された各頂点の明度から明度データを生成する（Ｓ１５）。次にＧＰＵ２４は、頂点データ６０に含まれる地テクスチャのＵＶ値に基づいて各ポリゴンに地テクスチャをマッピングし、地テクスチャと明度データとを乗算して第１データを生成する（Ｓ１６）。そして、頂点データ６０に含まれるマスクテクスチャのＵＶ値に基づいて各ポリゴンにマスクテクスチャをマッピングし、ステップＳ１６で生成した第１データとマスクデータを乗算して第２データを生成する（Ｓ１７）。さらに、こうして生成した第２データと地テクスチャを加算して第３データを生成する（Ｓ１８）。そして、この第３データをフレームバッファに書き込む（Ｓ１９）。
【００５３】
こうしてフレームバッファに格納された画像データに基づいてＴＶモニタ１２に映像信号が送られ、ＴＶモニタ１２にゲーム画像が表示される。
【００５４】
以上のように、本実施形態によれば、シャドウボリューム等のような負荷の高い処理を行うことなく、３Ｄゲーム空間の一部の領域に光が照らされているような表現が可能となる。また、光が照らされている部分の明るさは一様には明るくならず、暗い部分における明るさの増加が抑えられるため、元絵の質感を維持したまま明るくすることができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、３Ｄ空間を部分的に明るくする例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、２次元のゲーム空間をスクリーンに表示するゲームに本発明を適用し、スクリーンに表示されているゲーム空間の一部が光で照らされているような表現を実現することもできる。この場合、光で照らしたい領域の形に対応したマスクデータを用意しておき、元絵となるゲーム画像（第１データに相当）とマスクデータ（マスクテクスチャに相当）を乗算し、この乗算結果（第２データに相当）と元絵となるゲーム画像を加算すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ゲームシステム１０の外観図
【図２】ゲーム機本体１４の内部構成を示すブロック図
【図３】穴から洩れる光によって地下マップの一部が照らされている様子を示す図
【図４】地下マップの地面を示す図
【図５】地下マップの地面を構成するポリゴンを示す図
【図６】マスクテクスチャの一例を示す図
【図７】明度データの生成手順を示す図
【図８】明度データの生成手順を示す図
【図９】明度データの生成手順を示す図
【図１０】第１データの生成手順を示す図
【図１１】第２データの生成手順を示す図
【図１２】第３データの生成手順を示す図
【図１３】従来の手法による第３データの生成手順を示す図
【図１４】従来の手法における第１データと第３データの関係を示す図
【図１５】本発明の一実施形態の手法における第１データと第３データの関係を示す図
【図１６】ゲーム機本体の動作を説明するための図
【図１７】頂点データの詳細を示す図
【図１８】画像処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【００５７】
１０  ゲームシステム
１２  ＴＶモニタ
１４  ゲーム機本体
１６  ＤＶＤ−ＲＯＭ
１８  外部メモリカード
２０  コントローラ
２２  ＣＰＵ
２４  ＧＰＵ
２６  ジオメトリユニット
２８  レンダリングユニット
３０  カラーバッファ
３２  Ｚバッファ
３４  メインメモリ
３６  ＤＳＰ
３８  サブメモリ
４０  メモリコントローラ
４２  コントローラＩ／Ｆ
４４  ビデオＩ／Ｆ
４６  外部メモリＩ／Ｆ
４８  オーディオＩ／Ｆ
５０  スピーカ
５２  ディスクＩ／Ｆ
５４  ディスクドライブ
６０  頂点データ
【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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【図１８】
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