(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光体がマトリックス状に配列された表示領域に表示される映像を模擬する画像処理装置であって、
前記表示領域を持つ表示体の３次元モデルを仮想３次元空間に配置するモデル配置部と、
前記表示領域に表示される映像を模擬した映像テクスチャを予め記憶する映像テクスチャ記憶部と、
前記発光体の隙間の部分を模擬するために前記映像テクスチャを非透過で表示する非点灯領域と、各発光体を模擬するために前記映像テクスチャを透過させて表示する複数の点灯領域とを前記表示領域に規則的に形成するためのフィルタを予め記憶するフィルタ記憶部と、
前記仮想３次元空間に仮想カメラ及び仮想スクリーンを配置し、前記映像テクスチャと前記フィルタとを重畳して前記表示領域に貼り付け、前記仮想カメラを視点として前記表示体の３次元モデルを前記仮想スクリーンに投影する投影部と、
前記仮想カメラのズーム率を設定するズーム率設定部とを備え、
前記フィルタ記憶部は、前記点灯領域の面積が異なる複数種類のフィルタを記憶し、
前記投影部は、前記ズーム率が高くなるにつれて前記点灯領域の面積が大きなフィルタを選択する画像処理装置。
【請求項２】
前記映像テクスチャは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分から構成され、
前記フィルタ記憶部は、前記ズーム率が高い場合に選択される高ズーム率フィルタと、前記高ズーム率フィルタ以外の低ズーム率フィルタとを含み、
前記高ズーム率フィルタは、各点灯領域が、前記映像テクスチャのＲ，Ｇ，Ｂのいずれか１つの色成分のみを透過させるように設定され、
前記低ズーム率フィルタは、各点灯領域が、前記映像テクスチャのＲ，Ｇ，Ｂの色成分を均等に透過させるように設定されている請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記フィルタ記憶部は、下位の階層に向かうにつれて全体面積が１／ｎ（ｎは２以上の整数）ずつ小さくなる複数種類のフィルタを階層的に記憶し、
前記投影部は、前記表示領域に前記フィルタを繰り返し貼り付けるものであり、
前記フィルタは、１つ上の階層のフィルタに対して各点灯領域の面積が１／ｎに縮小されたフィルタと、１つ上の階層のフィルタに対して各点灯領域の面積が同一に設定されたフィルタとを含む請求項１又は２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記表示領域は、複数のポリゴンから構成され、
前記投影部は、前記仮想スクリーンに前記表示領域を投影したときのポリゴンの面積に基づいて、前記フィルタを選択する請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
所定の階層以上の階層のフィルタは点灯領域が円形に設定され、所定の階層未満の階層のフィルタは点灯領域が四角形である請求項３記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記表示体はスコアボードである請求項１〜５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
複数の発光体がマトリックス状に配列された表示領域に表示される映像を模擬する画像処理方法であって、
コンピュータが、前記表示領域を持つ表示体の３次元モデルを仮想３次元空間に配置するモデル配置ステップと、
コンピュータが、前記仮想３次元空間に仮想カメラ及び仮想スクリーンを配置し、前記表示領域に表示される映像を模擬した映像テクスチャと、前記発光体の隙間の部分を模擬するために前記映像テクスチャを非透過で表示する非点灯領域と、各発光体を模擬するために前記映像テクスチャを透過させて表示する複数の点灯領域とを前記表示領域に規則的に形成するためのフィルタとを重畳して前記表示領域に貼り付け、前記仮想カメラを視点として前記表示体の３次元モデルを前記仮想スクリーンに投影する投影ステップと、
前記仮想カメラのズーム率を設定するズーム率設定ステップとを備え、
前記フィルタは、前記点灯領域の面積が異なる複数種類のフィルタが存在し、
前記投影ステップでは、コンピュータは、前記ズーム率が高くなるにつれて前記点灯領域の面積が大きなフィルタを選択する画像処理方法。
【請求項８】
複数の発光体がマトリックス状に配列された表示領域に表示される映像を模擬する画像処理プログラムであって、
前記表示領域を持つ表示体の３次元モデルを仮想３次元空間に配置するモデル配置部と、
前記表示領域に表示される映像を模擬した映像テクスチャを予め記憶する映像テクスチャ記憶部と、
前記発光体の隙間の部分を模擬するために前記映像テクスチャを非透過で表示する非点灯領域と、各発光体を模擬するために前記映像テクスチャを透過させて表示する複数の点灯領域とを前記表示領域に規則的に形成するためのフィルタを予め記憶するフィルタ記憶部と、
前記仮想３次元空間に仮想カメラ及び仮想スクリーンを配置し、前記映像テクスチャと前記フィルタとを重畳して前記表示領域に貼り付け、前記仮想カメラを視点として前記表示体の３次元モデルを前記仮想スクリーンに投影する投影部と、
前記仮想カメラのズーム率を設定するズーム率設定部としてコンピュータを機能させ、
前記フィルタ記憶部は、前記点灯領域の面積が異なる複数種類のフィルタを記憶し、
前記投影部は、前記ズーム率が高くなるにつれて前記点灯領域の面積が大きなフィルタを選択する画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光体がマトリックス状に配置された表示領域を持つ表示体を仮想３次元空間内で再現する画像処理の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、野球等のスポーツを模擬したスポーツゲームでは、スタジアムに設置されたスコアボードを模擬した画像を表示画面上に表示し、そのスコアボードに対戦チームの名称、出場選手の名称、及び各チームの現在の得点等を表示させ、プレーヤに種々の情報を報知している。
【０００３】
このようなスポーツゲームにおいては、ゲームの局面に応じてスコアボードが拡大表示されたり、縮小表示されたりする。例えば、野球ゲームにおいては、打者キャラクタがバッターボックスに立ち、投手キャラクタがボールオブジェクトを投げるゲーム局面を再現する場合、スコアボードは、投手キャラクタの背景として表示されるため、それほど拡大されない。一方、打者キャラクタがバックスクリーンに向けて長打を打った場合や、得点が入った場合には、スコアボードが拡大される。
【０００４】
特許文献１には、表示画面の上側の領域に、競技場の画像とは別にスコアボードの画像を表示した野球ゲームの表示装置が開示されている。
【０００５】
ところで、近年、スタジアムに設置されている実際のスコアボードは、例えばＬＥＤ等の発光体がマトリックス状に配列されたドットマトリックスディスプレイにより構成されているケースが多い。よって、実際のスポーツのテレビ中継等において、スコアボードがズームアップされると、ズームアウト時には例えば白一色でベタに表示されていた文字がＬＥＤの隙間の部分の存在により、メッシュ状に区切られて表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３０５２７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のスポーツゲームでは、スコアボードの文字等を拡大表示する場合、文字等の映像をＬＥＤの隙間の部分を模擬して表示するような措置が何らなされていなかった。そのため、リアルさに欠けるという問題があった。更に、文字等の映像をＬＥＤの隙間の部分を模擬して表示するような措置が何らなされていなかったため、文字の輪郭がギザ状に表示されるという問題があった。更に、拡大表示しているにも関わらず文字全体がベタで表示されるため、一見して人工的な映像という感覚をプレーヤに与えてしまうという問題があった。また、特許文献１では、競技場の画像は真上から２次元的に競技場を表した画像であり、野球場を３次元的に表すようなことは行われていない。そのため、野球場のグラウンドの画像とは別に表示されたスコアボードを拡大表示したり、縮小表示したりすることはない。
【０００８】
本発明の目的は、発光体がマトリックス状に配置された表示領域に表示される映像をリアルに再現することができる画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明による画像処理装置は、複数の発光体がマトリックス状に配列された表示領域に表示される映像を模擬する画像処理装置であって、前記表示領域を持つ表示体の３次元モデルを仮想３次元空間に配置するモデル配置部と、前記表示領域に表示される映像を模擬した映像テクスチャを予め記憶する映像テクスチャ記憶部と、前記発光体の隙間の部分を模擬するために前記映像テクスチャを非透過で表示する非点灯領域と、各発光体を模擬するために前記映像テクスチャを透過させて表示する複数の点灯領域とを前記表示領域に規則的に形成するためのフィルタを予め記憶するフィルタ記憶部と、前記仮想３次元空間に仮想カメラ及び仮想スクリーンを配置し、前記映像テクスチャと前記フィルタとを重畳して前記表示領域に貼り付け、前記仮想カメラを視点として前記表示体の３次元モデルを前記仮想スクリーンに投影する投影部と、前記仮想カメラのズーム率を設定するズーム率設定部とを備え、前記フィルタ記憶部は、前記点灯領域の面積が異なる複数種類のフィルタを記憶し、前記投影部は、前記ズーム率が高くなるにつれて前記点灯領域の面積が大きなフィルタを選択する。また、本発明による画像処理方法及び画像処理プログラムは上記の画像処理装置と同様の構成を備えている。
【００１０】
この構成によれば、表示体の表示領域には、表示領域に表示される映像を模擬した映像テクスチャが貼り付けられると共に、フィルタも貼り付けられる。ここで、フィルタは、ドットマトリックスディスプレイ等の表示体の表示領域にマトリックス状に配列される複数の発光体の隙間の部分を再現する非点灯領域と、各発光体を模擬する非点灯領域とを含む。
【００１１】
したがって、表示領域に映像テクスチャ及びフィルタを貼り付けてレンダリングを行うと、フィルタの非点灯領域により映像テクスチャに発光体の隙間の部分が形成される。一方、フィルタの点灯領域が重畳された映像テクスチャの領域はそのまま表示される。
【００１２】
そのため、映像テクスチャがあたかもドットマトリックスディスプレイで表示したかのように表示することができる。その結果、発光体がマトリックス状に配置された表示領域に表示される映像をリアルに再現することができる。
【００１３】
また、非点灯領域を持つフィルタを映像テクスチャに貼り付けることで、文字等の映像テクスチャをそのまま表示する場合に現れていた、文字の輪郭のぼやけや、文字の角や斜めの部位のギザ付きを目立たなくすることができ、文字等の映像テクスチャの視認性を高めることができる。
【００１５】
また、実際のドットマトリックスディスプレイは、複数の発光体がマトリックス状に配列されているため、表示領域に表示された映像を遠くから見ると、各発光体の面積は小さく見えるが、表示領域に表示された映像を近くから見ると、各発光体の面積は大きく見える。本構成では、点灯領域の面積が異なる複数種類のフィルタが予め用意されており、ズーム率が高く設定された場合は、点灯領域の面積が大きなフィルタが選択され、ズーム率が低く設定された場合は、点灯領域の面積が小さなフィルタが選択される。そのため、実際のドットマトリクスディスプレイの表示領域に表示される映像をリアルに再現することができる。
【００１６】
（２）前記映像テクスチャは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分から構成され、前記フィルタ記憶部は、前記ズーム率が高い場合に選択される高ズーム率フィルタと、前記高ズーム率フィルタ以外の低ズーム率フィルタとを含み、前記高ズーム率フィルタは、各点灯領域が、前記映像テクスチャのＲ，Ｇ，Ｂのいずれか１つの色成分のみを透過させるように設定され、前記低ズーム率フィルタは、各点灯領域が、前記映像テクスチャのＲ，Ｇ，Ｂの色成分を均等に透過させるように設定されていることが好ましい。
【００１７】
実際のカラー表示が可能なドットマトリクスディスプレイは、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（Ｇ），Ｂ（青）の発光体がベイヤー配列等の所定の配列パターンに従って配列されている。したがって、表示領域にある程度近づくと、表示領域に表示される映像は発光体自体の色、すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色に分解されたように見える。
【００１８】
本構成では、ズーム率が高い場合に選択される高ズーム率フィルタと、それ以外のズーム率が低い場合に選択される低ズーム率フィルタとが予め用意されている。そして、高ズーム率フィルタは、点灯領域がＲ，Ｇ，Ｂのいずれか１つの色成分のみを透過させるように設定されている。そのため、ズーム率が高く表示領域が拡大表示される場合は、映像テクスチャはＲ，Ｇ，Ｂの色成分に分解されて表示されることになる。
【００１９】
一方、低ズーム率フィルタは、点灯領域がＲ，Ｇ，Ｂの色成分を均等に透過させるように設定されている。そのため、ズーム率が低く表示領域が拡大表示されない場合は、点灯領域が重畳される映像テクスチャの領域はそのまま表示される。したがって、本構成によれば、実際のドットマトリックスディスプレイに表示される映像の表示態様がズーム率に応じてＲ，Ｇ，Ｂに分解されて表示されたり、そのまま表示されたりすることを再現することができる。
【００２０】
（３）前記フィルタ記憶部は、下位の階層に向かうにつれて全体面積が１／ｎ（ｎは２以上の整数）ずつ小さくなる複数種類のフィルタを階層的に記憶し、前記投影部は、前記表示領域に前記フィルタを繰り返し貼り付けるものであり、前記フィルタは、１つ上の階層のフィルタに対して各点灯領域の面積が１／ｎに縮小されたフィルタと、１つ上の階層のフィルタに対して各点灯領域の面積が同一に設定されたフィルタとを含むことが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、フィルタは全体面積が１つ上のフィルタに対して１／ｎずつ小さくなるように階層的に記憶されており、１つ上の階層のフィルタに対して点灯領域の面積が１／ｎに縮小されたフィルタと、１つ上の階層のフィルタに対して点灯領域の面積が同一に設定されたフィルタとが存在する。
【００２２】
このように、階層が１つ下がっても、点灯領域の面積を同一にするフィルタを設けることで、映像テクスチャがフィルタによって区切られて表示されていることをプレーヤに対してより強く意識付けることができる。
【００２３】
例えば、ズーム率が徐々に小さくされるシーンにおいて、階層が１つ下のフィルタに切り替えられた場合、表示領域の縮小に比例して点灯領域の面積を縮小させてしまうと、プレーヤの潜在意識通りに点灯領域が縮小するため、映像テクスチャが非点灯領域で区切られていることをプレーヤにより鮮明に意識付けることが困難になる虞がある。
【００２４】
そこで、一つ下の階層のフィルタにフィルタが切り替えられても、点灯領域の面積をあえて変化させない構成を採用することで、プレーヤの潜在意識に反するように点灯領域の面積を変化させることができ、映像テクスチャが非点灯領域で区切られていることをプレーヤにより鮮明に意識付けることができる。
【００２５】
（４）前記表示領域は、複数のポリゴンから構成され、前記投影部は、前記仮想スクリーンに前記表示領域を投影したときのポリゴンの面積に基づいて、前記フィルタを選択することが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、発光体を仮想スクリーンに投影したときの１つのポリゴンの面積に基づいてフィルタが選択されている。そのため、実際のドットマトリックスディスプレイの１ドットを再現するうえで好ましい面積の点灯領域を持つフィルタを選択することができる。そのため、仮想３次元空間内でドットマトリックスディスプレイが表示する映像をリアルに再現することが可能となる。
【００２７】
（５）所定の階層以上の階層のフィルタは点灯領域が円形に設定され、所定の階層未満の階層のフィルタは点灯領域が四角形であることが好ましい。
【００２８】
実際のドットマトリックスディスプレイは、近くで見ると各ドットは円形に見えるが、遠くから見ると四角形に見えることがある。本構成によれば、所定の階層以上の階層のフィルタは点灯領域が円形であり、所定階層未満の階層のフィルタは点灯領域が四角形であるため、ズーム率に応じて適切な形状の点灯領域を持つフィルタを選択することができる。
【００２９】
（６）前記表示体はスコアボードであることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、スコアボードをリアルに再現することができるため、スコアボードを表示する必要のある野球ゲーム等のスポーツゲームにとって好適な画像処理を提供することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、表示体の表示領域には、表示領域に表示される映像を模擬した映像テクスチャが貼り付けられると共に、フィルタも貼り付けられる。ここで、フィルタは、ドットマトリックスディスプレイ等の表示体の表示領域にマトリックス状に配列される複数の発光体の隙間の部分を再現する非点灯領域と、各発光体を模擬する非点灯領域とを含む。
【００３２】
したがって、表示領域に映像テクスチャ及びフィルタを貼り付けてレンダリングを行うと、フィルタの非点灯領域により映像テクスチャに発光体の隙間の部分が形成される。一方、フィルタの点灯領域が重畳された映像テクスチャの領域はそのまま透過して表示される。
【００３３】
そのため、映像テクスチャがあたかもドットマトリックスディスプレイで表示したかのように表示することができる。その結果、発光体がマトリックス状に配置された表示領域に表示される映像をリアルに再現することができる。
【００３４】
また、非点灯領域を持つフィルタを映像テクスチャに貼り付けることで、文字等の映像テクスチャをそのまま表示する場合に現れていた、文字の輪郭のぼやけや、文字の角や斜めの部位のギザ付きを目立たなくすることができ、文字等の映像テクスチャの視認性が高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態による画像処理装置が適用されたゲーム装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による画像処理装置が適用されたゲーム装置の機能ブロック図である。
【図３】本実施の形態による画像処理装置をゲーム装置に適用した場合のゲーム装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態によるフィルタの一例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態によるフィルタの一例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態によるフィルタの一例を示す模式図である。
【図７】映像テクスチャの一例を示した図であり、（Ａ）はフィルタが重畳される前の映像テクスチャを示し、（Ｂ）はフィルタが重畳された後の映像テクスチャを示している。
【図８】仮想３次元空間に設定される仮想スクリーンを示した模式図である。
【図９】野球場の３次元モデルの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の一実施の形態による画像処理装置をゲーム装置に適用した場合について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態による画像処理装置が適用されたゲーム装置の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、ゲーム装置は家庭用ビデオゲーム機を家庭用テレビジョンに接続することによって構成されるものとする。但し、これは一例であり、モニタが一体に構成された携帯用のゲーム装置若しくは携帯電話、又はゲーム制御プログラムを実行することによってゲーム装置として機能するパーソナルコンピュータ等にも同様に適用することができる。このゲーム制御プログラムは、本発明の実施の形態による画像処理プログラムが含まれており、この画像処理プログラムの描画機能を利用して、コンピュータをゲーム装置として機能させるものである。
【００３７】
図１に示すゲーム装置は家庭用ゲーム機１０００及びテレビジョン２０００を備える。家庭用ゲーム機１０００には、ゲーム制御プログラムが記録されたコンピュータ読み出し可能な記録媒体ＭＤが装填され、ゲーム制御プログラムが適宜読み出されてゲームが実行される。
【００３８】
家庭用ゲーム機１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１、バスライン２、グラフィックスデータ生成プロセッサ３、インターフェース回路（Ｉ／Ｆ）４、メインメモリ５、ＲＯＭ（Read Only Memory）６、伸張回路７、パラレルポート８、シリアルポート９、描画プロセッサ１０、音声プロセッサ１１、デコーダ１２、インターフェース回路（Ｉ／Ｆ）１３、バッファ１４〜１６、記録媒体ドライブ１７、メモリ１８、及びコントローラ１９を含む。テレビジョン２０００はテレビジョンモニタ２１、増幅回路２２、及びスピーカ２３を含む。
【００３９】
ＣＰＵ１は、記録媒体ＭＤに記憶されたゲーム制御プログラム及びＲＯＭ６に記憶されたオペレーティングシステムにしたがって、ゲーム装置の全体制御を司る。具体的には、ＣＰＵ１は、仮想３次元空間であるゲーム空間を設定し、設定したゲーム空間に、仮想光源、仮想カメラ、キャラクタの３次元モデル、及びキャラクタの背景となるオブジェクトの３次元モデル等を配置する。ここで、ＣＰＵ１は、メインメモリ５等にゲーム空間を規定する座標軸、仮想光源、仮想カメラ、キャラクタ、及びオブジェクト等の位置データ等を格納する領域を確保し、確保した領域にオブジェクト等の位置データを書き込み、ゲーム空間にキャラクタ等を配置する。
【００４０】
また、ＣＰＵ１は、コントローラ１９を用いてプレーヤにより入力された操作指令にしたがって、キャラクタを動作させるための移動量データ及び回転量データを求める。
【００４１】
グラフィックスデータ生成プロセッサ３はＣＰＵ１のコプロセッサであり、ＣＰＵ１により算出された移動量データ及び回転量データに基づいて、キャラクタの移動後の位置データを求めＣＰＵ１に返す。
【００４２】
インターフェース回路４は周辺デバイス、例えばマウスやトラックボール等のポインティングデバイス等を接続するための回路である。メインメモリ５はＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される。ＲＯＭ６は、ゲーム装置のオペレーティングシステムを記憶する。
【００４３】
伸張回路７は、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)規格やＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group)規格にしたがって圧縮された画像に対して伸張処理を施す。パラレルポート８、及びシリアルポート９は種々の周辺機器を接続するために用いられる。
【００４４】
描画プロセッサ１０は、ＣＰＵ１からの描画命令にしたがって、ＣＰＵ１がゲーム空間内に設定したキャラクタやオブジェクトを、所定のフレームレートでレンダリングして２次元の画像データを生成する。生成された画像データはテレビジョンモニタ２１に出力される。バッファ１４は、描画プロセッサ１０のワークメモリとして用いられる。
【００４５】
音声プロセッサ１１は、記録媒体ＭＤから読み出されたＡＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Modulation）データ等の音声データをバッファ１５に記憶させ、ＣＰＵ１からの音声出力命令にしたがってバッファ１５に記憶された音声データをスピーカ２３から出力させる。バッファ１５は、音声プロセッサ１１のワークメモリとして用いられる。
【００４６】
記録媒体ドライブ１７は、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カセット媒体読み取り機等により構成される。記録媒体ＭＤは、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、又は半導体メモリ等から構成され、本発明の実施の形態による画像処理プログラムを含むゲーム制御プログラムを記憶する。ゲーム制御プログラムには、プログラムデータ、キャラクタやオブジェクトを描画するための画像データ、ゲームの効果音等を再現するための音声データ等が含まれる。
【００４７】
記録媒体ドライブ１７は、記録媒体ＭＤから画像データ、音声データ、及びプログラムデータを読み出し、読み出したデータをデコーダ１２に供給する。デコーダ１２は記録媒体ドライブ１７から供給された画像データ、音声データ、及びプログラムデータに対してＥＣＣ(Error Correction Code)によるエラー訂正処理を施し、メインメモリ５又は音声プロセッサ１１に供給する。
【００４８】
メモリ１８は、例えばカード型のメモリにより構成される。カード型のメモリは、例えばゲームを中断した場合において中断時点での状態を保持する。インターフェース回路１３は、メモリ１８を接続するために用いられる。
【００４９】
コントローラ１９は、操作者であるプレーヤが種々の操作指令を入力するために使用される操作装置であり、プレーヤの操作指令に応じた信号をＣＰＵ１に送出する。具体的には、コントローラ１９は、左右一対のジョイスティックや種々のボタンを供えている。ユーザは、ジョイスティックを傾倒させたりボタンを押したりすることで操作指令を入力する。増幅回路２２は音声プロセッサから出力された音声データを増幅し、スピーカ２３に供給する。
【００５０】
図２は、本発明の実施の形態による画像処理装置が適用されたゲーム装置の機能ブロック図である。この画像処理装置は、仮想３次元空間内に野球場の３次元モデル、種々のキャラクタの３次元モデルを配置して、仮想スクリーンに投影して２次元の投影画像データを生成する。図２に示すように画像処理装置は、表示部２１０、操作部２２０、制御部２３０、及び記憶部２４０を備えている。操作部２２０は、図１に示すコントローラ１９により構成され、プレーヤにより入力される種々の操作指令を受け付ける。
【００５１】
表示部２１０は、図１に示すテレビジョンモニタ２１等により構成されている。制御部２３０は、図１に示すＣＰＵ１、グラフィックスデータ生成プロセッサ３、及び描画プロセッサ１０等により構成され、モデル配置部２３１、キャラクタ制御部２３２、投影部２３３、ズーム率設定部２３４、及びゲーム進行制御部２３５を備えている。これらの機能は、図１に示すＣＰＵ１が本発明の実施の形態による画像処理プログラムを実行することで実現される。
【００５２】
モデル配置部２３１は、３次元モデル記憶部２４１に記憶された種々の３次元モデルを読み出して、仮想３次元空間の所定の位置に配置する。以下の説明では、ゲーム装置に野球ゲームを実行させる場合を例に挙げて説明する。したがって、本実施の形態では、３次元モデルとして、例えば、野球場、人物キャラクタ等が採用される。ここで、野球場の３次元モデルは、複数の発光体がマトリックス状に配列された表示領域である電光掲示板領域を持つスコアボード（表示体の一例）を備える３次元モデルを採用する。
【００５３】
実際の野球場の電光掲示板は、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（Ｇ），Ｂ（青）のＬＥＤ（発光ダイオード：発光体の一例）がベイヤー配列等の所定の配列パターンに従って配列されている。したがって、電光掲示板に表示された例えば白色の映像を遠くから見ると、その映像は白一色のベタで表示されているように見える。しかしながら、電光掲示板にある程度近づくと、その映像はマトリックス状に配列されたＬＥＤの隙間の部分の影響により、白色ではあるが、メッシュ状に区切られているように見える。更に、電光掲示板に近づくと、その映像はもはや白ではなく、ＬＥＤ自体の色、つまり、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色に分解されたように見える。
【００５４】
このように、本実施の形態では、電光掲示板の見え方が、電光掲示板に対するズーム率に応じて異なることを仮想３次元空間内で再現することを目的としている。
【００５５】
その他、野球場の３次元モデルには、野球が繰り広げられるグラウンド、観客席、選手が待機するベンチ等を模擬した３次元モデルが含まれている。なお、本実施の形態では、野球場の３次元モデルは、例えば、三角形、四角形等の複数のポリゴンを用いたポリゴンモデルにより構成されている。各ポリゴンの表面には、野球場の部位に応じたテクスチャがテクスチャマッピングにより貼り付けられる。
【００５６】
したがって、３次元モデル記憶部２４１は、野球場の３次元モデルとして、例えば各ポリゴンの頂点の座標を示す座標データや、各ポリゴンに貼り付けるテクスチャを記憶している。なお、電光掲示板領域に貼り付けられるテクスチャは映像テクスチャとして提供され、映像テクスチャ記憶部２４２に記憶されている。
【００５７】
上記の人物キャラクタとしては、例えば、野球選手を模擬した投手キャラクタ、打者キャラクタ、及び守備キャラクタ、並びに、審判キャラクタを採用することができる。人物キャラクタの３次元モデルとしては、キャラクタの頭、両手、両足、胴体等の骨格を示すボーンを、関節を示すノードで繋いだスケルトンと、スケルトンの表面を覆う外皮とにより構成された３次元モデルを採用することができる。なお、外皮は複数のポリゴンにより構成され、各ポリゴンにはテクスチャが貼り付けられる。
【００５８】
キャラクタ制御部２３２は、ゲーム進行制御部２３５からの指令に基づいて、人物キャラクタやボールオブジェクトを仮想３次元空間で動作させる。例えば、プレーヤが守備側で、ゲーム装置が攻撃側である場合、まず、プレーヤが投球指示を操作部２２０に入力すると、ゲーム進行制御部２３５は、そのことをキャラクタ制御部２３２に通知する。キャラクタ制御部２３２は、この通知を受けると、投手キャラクタにボールオブジェクトの投球動作を行わせ、ボールオブジェクトを打者キャラクタに向けて移動させる。そして、キャラクタ制御部２３２は、ゲーム進行制御部２３５から打者キャラクタを打撃させる通知を受けると、打者キャラクタにバットオブジェクトをスイングさせる動作を行わせる。そして、キャラクタ制御部２３２は、ゲーム進行制御部２３５から通知されたボールオブジェクトの弾道にしたがってボールオブジェクトを移動させる。
【００５９】
一方、プレーヤが攻撃側、ゲーム装置が守備側の場合、プレーヤが操作部２２０に打撃指示を入力すると、ゲーム進行制御部２３５は、打撃判定処理を行い、プレーヤが打撃できたと判定すると、ボールオブジェクトの弾道を求め、スイング指令とボールオブジェクトの弾道とをキャラクタ制御部２３２に通知する。この通知を受けたキャラクタ制御部２３２は、打者キャラクタにバットオブジェクトをスイングする動作を行わせ、ボールオブジェクトを通知された弾道に従って移動させる。
【００６０】
投影部２３３は、仮想３次元空間に仮想カメラ及び仮想スクリーンを配置し、映像テクスチャとフィルタとを重畳して電光掲示板領域に貼り付け、仮想カメラを視点としてスコアボード等の仮想３次元空間内に配置された３次元モデルを仮想スクリーンに投影する。
【００６１】
ここで、映像テクスチャは、電光掲示板領域に表示される映像を模擬したテクスチャである。この映像テクスチャは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分から構成されている。つまり、この映像テクスチャは、各画素がＲ，Ｇ，Ｂの３つの色成分により表されている。ここで、各画素のＲ，Ｇ，Ｂの色成分の値は、所定階調（例えば、１０２４等）で表される。また、電光掲示板領域は所定個数（例えば５０〜５００個）のポリゴンにより構成されているため、映像テクスチャは各ポリゴンに対応して所定個数存在する。
【００６２】
図９は、野球場の３次元モデルの一例を示した図である。図９に示すように、野球場の３次元モデルは、スコアボード９００を備えている。このスコアボード９００は、複数の電光掲示板領域９１１〜９１５を備えている。以下、電光掲示板領域９１１〜９１５を区別しない場合は電光掲示板領域９１０と表す。
【００６３】
電光掲示板領域９１１には、例えば先攻めのチームの名称が表示される。電光掲示板領域９１２は、例えば後攻めのチームの名称が表示される。電光掲示板領域９１３には、例えば先攻めのチームの選手名が１番〜９番の打撃順に表示される。電光掲示板領域９１４には、例えば後攻めのチームの選手名が１番〜９番の打撃順に表示される。電光掲示板領域９１５は、現在対戦中の２チームのスコアが表示されている。
【００６４】
ここで、各電光掲示板領域９１０は、所定個数のポリゴンにより構成されている。図９では電光掲示板領域９１１に“ＸＸ”の文字が表示されている。この場合、投影部２３３は、電光掲示板領域９１１に“ＸＸ”の文字を表示させるための映像テクスチャを電光掲示板領域９１１に貼り付ける。これにより、電光掲示板領域９１１には“ＸＸ”の文字が表示される。
【００６５】
また、電光掲示板領域９１０には文字以外の映像を表示することも可能である。例えば、電光掲示板領域９１５に映像を表示させる場合、投影部２３３は、電光掲示板領域９１５に表示させる映像を表示するために予め作成された映像テクスチャを映像テクスチャ記憶部２４２から読み出し、読み出した映像テクスチャを電光掲示板領域９１５に貼り付ける。これにより、電光掲示板領域９１５に映像が表示される。
【００６６】
更に、電光掲示板領域９１０には、映像をアニメーション表示させることも可能である。例えば、電光掲示板領域９１５に映像をアニメーション表示させる場合、アニメーション表示される映像のコマ画像を表すテクスチャを映像テクスチャ記憶部２４２に記憶させておく。そして、投影部２３３は、コマ画像を表す映像テクスチャを電光掲示板領域９１５に周期的に切り替えて貼り付ける。これにより、電光掲示板領域９１５には映像がアニメーション表示される。
【００６７】
そして、投影部２３３は、電光掲示板領域９１０に貼り付けた映像テクスチャに対して更にフィルタを貼り付ける。ここで、フィルタは、非点灯領域と点灯領域とを含み、電光掲示板領域９１０に対して点灯領域と非点灯領域とを規則的に形成するものである。非点灯領域は、実際の電光掲示板においてマトリックス状に配置されたＬＥＤの隙間の部分を模擬するために映像テクスチャを非透過で表示する領域である。また、点灯領域は、各発光体を模擬するために映像テクスチャを透過させて表示する領域である。
【００６８】
図４〜図６は、本発明の実施の形態によるフィルタの一例を示す模式図である。フィルタ記憶部２４３は、図４〜図６に示す８個のフィルタＦＬ１〜ＦＬ８を記憶している。
【００６９】
ここで、フィルタＦＬ１〜ＦＬ８は、フィルタＦＬ１が最上位の第１階層、フィルタＦＬ２がその次の第２階層、・・・、フィルタＦＬ８が最下位の第８階層というように階層的に記憶されている。
【００７０】
本実施の形態では、フィルタＬＦ１〜ＦＬ８は、ズーム率設定部２３４により設定されたズーム率が高くなるにつれて、上位の階層のフィルタが選択される。なお、フィルタＦＬ８は、ズーム率設定部２３４により設定されたズーム率が最も低い場合に選択されるフィルタであり、非点灯領域４２はなく、点灯領域４１のみ存在する。以下、フィルタＦＬ１〜ＦＬ８を特に区別しない場合は、フィルタＦＬと記述する。
【００７１】
図４〜図６に示すように、フィルタＦＬは所定行×所定列でマトリックス状に配列された複数の画素から構成される矩形状のデータである。フィルタＦＬは、マトリックス状に配列された点灯領域４１とその周囲を取り囲む非点灯領域４２とにより構成されている。
【００７２】
ここで、フィルタＦＬ１〜ＦＬ８を構成する各画素はＲ，Ｇ，Ｂの色成分のそれぞれについての透過率が規定されている。透過率は、例えば０〜１００％の値を持ち、値が増大するにつれて、透明度が高い。
【００７３】
本実施の形態では、フィルタＦＬ２〜ＦＬ８は１つ上の階層のフィルタに対して面積が１／４に設定されている。つまり、フィルタＦＬ１，ＦＬ２，・・・，ＦＬ８と階層が下位に向かうにつれて、フィルタＦＬ１〜ＦＬ８の面積が１／４ずつ（一辺の長さは１／２ずつ）小さくなっている。
【００７４】
フィルタＦＬ１において、点灯領域４１は、映像テクスチャのＲの色成分を透過させる点灯領域４１Ｒと、映像テクスチャのＧの色成分を透過させる点灯領域４１Ｇと、映像テクスチャのＢの色成分を透過させる点灯領域４１Ｂとに分類される。
【００７５】
点灯領域４１Ｒを構成する各画素は、Ｒの透過率が１〜１００％のいずれかの値に設定され、Ｂ，Ｇの透過率が０％に設定されている。そのため、映像テクスチャにおいて点灯領域４１Ｒが重畳された領域は、Ｒの色成分は透過されるが、Ｇ，Ｂの色成分は透過されないため、Ｒの色成分のみが表示されることになる。
【００７６】
点灯領域４１Ｇを構成する各画素は、Ｇの透過率が１〜１００％のいずれかの値に設定され、Ｒ，Ｂの透過率が０％に設定されている。そのため、映像テクスチャにおいて点灯領域４１Ｇが重畳された領域は、Ｇの色成分は透過されるが、Ｒ，Ｂの色成分は透過されないため、Ｇの色成分のみが表示されることになる。
【００７７】
点灯領域４１Ｂを構成する各画素は、Ｂの透過率が１〜１００％のいずれかの値に設定され、Ｒ，Ｇの透過率は０％に設定されている。そのため、映像テクスチャにおいて点灯領域４１Ｂが重畳された領域は、Ｂの色成分は透過されるが、Ｒ，Ｇの色成分は透過されないため、Ｂの色成分のみが表示されることになる。
【００７８】
また、非点灯領域４２を構成する各画素は、Ｒ，Ｇ，Ｂの透過率が全て０％に設定されている。よって、映像テクスチャにおいて非点灯領域４２が重畳された領域は黒で表示される。
【００７９】
例えば、映像テクスチャのある画素のＲ，Ｇ，Ｂの値が（１０００，１０００，１０００）であったとする。この画素に透過率が１００％の点灯領域４１Ｒが重畳されれば、この画素のＲ，Ｇ，Ｂ値は、（１０００，０，０）となる。また、この画素に透過率が１００％の点灯領域４１Ｇが重畳されれば、この画素のＲ，Ｇ，Ｂ値は、（０，１０００，０）となる。また、この画素に透過率が１００％の点灯領域４１Ｂが重畳されれば、この画素のＲ，Ｇ，Ｂ値は、（０，０，１０００）となる。また、この画素に非点灯領域４２が重畳されれば、この画素のＲ，Ｇ，Ｂ値は、（０，０，０）となる。
【００８０】
図４に示すように、フィルタＦＬ１は、１行１列目には点灯領域４１Ｒ、１行２列目には点灯領域４１Ｇ、２行１列目に点灯領域４１Ｂ、２行２列目に点灯領域４１Ｒが配列された発光体ブロック４３を１つの単位とし、この発光体ブロック４３が所定行×所定列（図４の例では８×８列）で配列されている。つまり、フィルタＦＬ１は、実際の電光掲示板を構成するＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤの配列パターンを模擬していることが分かる。
【００８１】
そのため、映像テクスチャにフィルタＦＬ１が重畳されると、映像テクスチャは、非点灯領域４２により区切られ、かつ、区切られた各領域は、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色成分に分解して表示されることになる。その結果、電光掲示板を近くで見た場合に、映像がＲ，Ｇ，Ｂの色成分に分解して表示されることを模擬することができる。
【００８２】
ここで、フィルタＦＬ１〜ＦＬ８は、ズーム率が高い場合に選択される高ズーム率フィルタと、高ズーム率フィルタ以外の低ズーム率フィルタとを含む。図４〜図６の例では、図４に示すフィルタＦＬ１、図５に示すフィルタＦＬ２がそれぞれ高ズーム率フィルタに該当し、図５に示すフィルタＦＬ３、図６に示すフィルタＦＬ４〜ＦＬ８が低ズーム率フィルタに該当する。
【００８３】
ここで、高ズーム率フィルタは、フィルタＦＬ１，ＦＬ２に示すように、点灯領域４１が点灯領域４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂのいずれかに該当する。したがって、映像テクスチャに高ズーム率フィルタを重畳すると、映像テクスチャは、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色成分に分解して表示される。
【００８４】
一方、低ズーム率フィルタでは、図６のフィルタＦＬ３〜ＦＬ７に示すように点灯領域４１を構成する各画素はＲ，Ｇ，Ｂの色成分の透過率がそれぞれ１００％に設定され、非点灯領域４２を構成する各画素はＲ，Ｇ，Ｂの色成分の透過率がそれぞれ０％に設定されている。
【００８５】
したがって、映像テクスチャに低ズーム率フィルタを重畳すると、映像テクスチャは点灯領域４１が重畳された領域はそのまま透過され、非点灯領域４２が重畳された領域は黒で表示される。例えば、映像テクスチャが白色の文字であるとすると、非点灯領域４２により黒で区切られ、点灯領域４１が重畳された文字の領域は白で表示される。
【００８６】
図７は、映像テクスチャの一例を示した図であり、（Ａ）はフィルタＦＬが重畳される前の映像テクスチャを示し、（Ｂ）はフィルタＦＬが重畳された後の映像テクスチャを示している。
【００８７】
図７の例では、映像テクスチャとして、“荒”の文字が採用されている。図７（Ａ）に示すように、フィルタＦＬが重畳されていない場合、“荒”の文字は、輪郭がぼやけたように表示され、斜め方向に向かう部位や角の部位ではギザつきが目立って現れていることが分かる。
【００８８】
一方、図７（Ｂ）に示すように、フィルタＦＬを重畳させると、フィルタＦＬによって“荒”の文字がメッシュ状に区切られて表示されている。そのため、“荒”の文字があたかも電光掲示板で表示したかのように表示されている。そして、その付随効果として、輪郭のぼやけや、角や斜めの部位のギザ付きが目立たなくなり、“荒”の文字の視認性が高められていることが分かる。このように、フィルタＦＬを重畳させることで、電光掲示板領域９１０が表示する映像をリアルに再現することができるのみならず、ぼやけやギザ付きを目立たなくせることができる。
【００８９】
更に、フィルタＦＬ８はＲ，Ｇ，Ｂの色成分の透過率がそれぞれ１００％に設定された点灯領域４１のみが存在する。したがって、映像テクスチャにフィルタＦＬ８を重畳させると、フィルタ映像は非点灯領域４２によって区切られることなくそのまま表示される。
【００９０】
更に、フィルタＦＬ１〜ＦＬ４では、非点灯領域４２はメッシュ状に点灯領域４１を区切っているが、フィルタＦＬ５〜ＦＬ７では、点灯領域４１と非点灯領域４２とは市松模様状に配列されている。更にフィルタＦＬ１では点灯領域４１は円形であるが、フィルタＦＬ２〜ＦＬ７では点灯領域４１は四角形である。
【００９１】
次に、フィルタＦＬ１〜ＦＬ８同士の関係について説明する。フィルタＦＬ２は、フィルタＦＬ１に対し、全体面積が１／４に設定され、かつ、点灯領域４１の面積も１／４に設定されている。つまり、フィルタＦＬ２はフィルタＦＬ１を１／４の面積に縮小したサイズを持っている。但し、図５の例では、フィルタＦＬ２は、発光体ブロック４３内には非点灯領域４２が設けられておらず、発光体ブロック４３内の４つの点灯領域４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ，４１Ｒが隣接している。また、フィルタＦＬ１，ＦＬ２では、点灯領域４１は中心部に向かうにつれて透過率が高く設定されている。
【００９２】
具体的には、図４、図５に示すフィルタＦＬ１，ＦＬ２では、点灯領域４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは、透過率が例えば１００％に設定された中心領域と、透過率が例えば７５％に設定された中心領域に隣接する周辺領域と、透過率が例えば５０％に設定された中心領域に隣接する周辺領域とを含み、透明度が３階調に設定されている。これにより、中心ほど高輝度で発光し、周囲に向かうにつれて低輝度で発光する実際のＬＥＤの点灯状態をリアルに再現することができる。
【００９３】
フィルタＦＬ３は、フィルタＦＬ２に対し、全体面積及び点灯領域４１の面積が共に１／４に設定されているが、点灯領域４１の透明度はＲ，Ｇ，Ｂの色成分がそれぞれ１００％に設定されている。これにより、映像テクスチャにフィルタＦＬ３が重畳されると、点灯領域４１が重畳された映像テクスチャの領域は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色成分がそのまま透過されて表示される。例えば、映像テクスチャが白色の文字である場合を考える。この場合、この白色の文字にフィルタＦＬ１，ＦＬ２が重畳されると、この白色の文字はＲ，Ｇ，Ｂの色成分に分解されて表示される。しかしながら、この白色の文字にフィルタＦＬ３が重畳されると、点灯領域４１が重畳された領域は白色で表示される。
【００９４】
したがって、ズーム率が徐々に増大されていき、フィルタＦＬ３がフィルタＦＬ２に切り替えられると、白一色で表示されていた文字がＲ，Ｇ，Ｂの色成分に分解されて表示される。そのため、あたかも実際の電光掲示板を見ているような感覚をプレーヤに与えることができる。
【００９５】
また、フィルタＦＬ４は、フィルタＦＬ３に対し、全体面積は１／４に設定されているが点灯領域４１の面積は同じに設定されている。このように、階層が１つ下がっても、点灯領域４１の面積を同一にすることで、映像テクスチャがフィルタＦＬによって区切られて表示されていることをプレーヤに対してより強く意識付けることができる。
【００９６】
例えば、ズーム率が徐々に小さくされるシーンにおいて、フィルタＦＬ３がフィルタＦＬ４に切り替えられた場合、映像テクスチャの縮小に比例して点灯領域４１の面積を縮小させると、プレーヤの潜在意識通りに点灯領域４１が縮小するため、映像テクスチャが非点灯領域４２で区切られていることをプレーヤにより鮮明に意識付けることが困難になる虞がある。
【００９７】
そこで、フィルタＦＬ３がフィルタＦＬ４に切り替えられても、点灯領域４１の面積をあえて変化させない構成を採用することで、プレーヤの潜在意識に反するように点灯領域４１の面積を変化させることができ、点灯領域４１が非点灯領域４２で区切られていることをプレーヤにより鮮明に意識付けることができる。
【００９８】
フィルタＦＬ５は、フィルタＦＬ４に対して全体面積と点灯領域４１の面積とが共に１／４にされているが、点灯領域４１と非点灯領域４２との配列がメッシュ状から市松模様状になっている。
【００９９】
フィルタＦＬ６は、フィルタＦＬ５に対して全体面積は１／４に設定されているが、点灯領域４１の面積は同じに設定されている。そのため、フィルタＦＬ３とフィルタＦＬ４との関係と同様、点灯領域４１が非点灯領域４２で区切られていることをプレーヤにより鮮明に意識付けることができる。
【０１００】
フィルタＦＬ７は、フィルタＦＬ６に対して全体面積は１／４に設定されているが、点灯領域４１の面積は同じに設定されている。そのため、点灯領域４１が非点灯領域４２で区切られていることをプレーヤにより鮮明に意識付けることができる。
【０１０１】
図２に戻り、投影部２３３は、ズーム率設定部２３４により設定されたズーム率に従って仮想３次元空間内に仮想スクリーンを設定し、この仮想スクリーンに電光掲示板領域９１０を投影し、投影した電光掲示板領域９１０を構成するある１つポリゴンの面積に応じてフィルタＦＬ１〜ＦＬ８の中から適切なフィルタＦＬを選択する。
【０１０２】
微細な構造を持つテクスチャをポリゴンに貼り付けて３次元モデルを仮想スクリーンに投影する場合、視点が近くに設定されていれば、そのテクスチャをそのまま使用してもエイリアスは発生しない。しかしながら、視点が遠くに設定されていれば、仮想スクリーンに投影されるポリゴンの面積が小さくなるため、そのテクスチャをそのまま使用すると、テクスチャの微細な構造が再現しきれなくなりエイリアスが発生してしまう。そこで、投影部２３３は、上記のように１つのポリゴンの面積に応じて適切なフィルタＦＬを選択している。
【０１０３】
具体的には、投影部２３３は、電光掲示板領域９１０を仮想スクリーンに投影したときに電光掲示板領域９１０を構成するあるポリゴンの面積の代表値を求める。ここで、ポリゴンの面積の代表値としては、例えば、電光掲示板領域９１０を構成するある１つのポリゴンの面積を採用してもよいし、ある複数のポリゴンの面積の平均値を採用してもよいし、電光掲示板領域９１０を構成する全ポリゴンの面積の平均値を採用してもよい。そして、投影部２３３は、算出したポリゴンの面積の代表値が予め定められた第１〜第８の階級のいずれに属するかを判定する。ここで、第１〜第８の階級は仮想スクリーンに投影された１つのポリゴンの面積を８個の階級に分けるためのものであり、それぞれ、フィルタＦＬ１〜ＦＬ８が予め対応付けられている。したがって、投影部２３３は、算出したポリゴンの面積の代表値が第１の階級に属せば、フィルタＦＬ１を選択し、第２の階級に属せば、フィルタＦＬ２を選択するというようにして、フィルタＦＬを適宜選択する。
【０１０４】
ここで、フィルタＦＬをポリゴンに貼り付けて仮想スクリーンに投影したときの１つの点灯領域４１の面積が、電光掲示板領域９１０の１ドットを再現するうえで好ましい面積となるように、フィルタＦＬ１〜ＦＬ８と第１〜第８の階級とが対応付けられている。そのため、ズーム率が変化しても映像テクスチャがあたかも電光掲示板領域９１０に表示されているように表示することができ、仮想３次元空間内で電光掲示板領域９１０が表示する映像をリアルに再現することが可能となる。
【０１０５】
なお、ズーム率によらず、１つのポリゴンに貼り付けられるフィルタ及び映像テクスチャの個数は一定（例えば１個、又は２個等）である。また、ズーム率によらず、電光掲示板領域９１０を構成するポリゴンの個数も一定である（例えば５００個）。したがって、ズーム率によらず、電光掲示板領域９１０の全域に貼り付けられるフィルタＦＬ及び映像テクスチャの個数は一定となる。また、フィルタＦＬも映像テクスチャと同様、テクスチャマッピングによりポリゴンの形状に適合するようにポリゴンに貼り付けられる。
【０１０６】
図８は、仮想３次元空間に設定される仮想スクリーンを示した模式図である。図８に示すように、仮想３次元空間内は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３つの座標軸で各位置が規定されている。本実施の形態で用いられるスコアボード９００等の３次元モデルは、この３つの座標軸によって各ポリゴンの各頂点の座標が規定されている。この仮想３次元空間には図略の仮想光源が設定されている。
【０１０７】
水平面８３は、野球場のグラウンドであり、Ｘ−Ｙ平面と平行、かつ、Ｚ＝０に設定されている。仮想カメラ８４は、実際のカメラの光軸に相当する視線８５を持つ。本実施の形態では、視線８５がスコアボード９００に向かうように仮想カメラ８４は配置されている。つまり、視線８５は、キャッチャーベースからスコアボード９００を望む方向に設定されている。また、視線８５は、仮想スクリーン８１の中心８６を貫いている。仮想スクリーン８１は、表示部２１０の表示領域に対応しており、矩形形状を持つ。また、仮想スクリーン８１には、表示部２１０の各画素に対応するように所定行×所定列で複数の画素がマトリックス状に配列されている。
【０１０８】
投影部２３３は、スコアボード９００等を含む各３次元モデルに映像テクスチャ等のテクスチャを貼り付けると共に、映像テクスチャにはフィルタＦＬを貼り付ける。そして、投影部２３３は、仮想カメラ８４を視点として仮想スクリーン８１の各画素のＲ，Ｇ，Ｂ値を順次に求めていくことで、各３次元モデルを仮想スクリーン８１に透視投影変換し、２次元の投影画像データを生成する。これにより、３次元モデルがレンダリングされる。
【０１０９】
なお、投影部２３３は、この処理を所定のフレームレートで繰り返し実行して投影画像データを順次に生成し、表示部２１０が持つ描画ＲＡＭに順次に書き込んでいく。これにより、表示部２１０には、投影画像データにより示される仮想３次元空間の映像がアニメーション表示される。
【０１１０】
ここで、投影部２３３は、ズーム率設定部２３４によりズーム率が増大するにつれて、仮想スクリーン８１と仮想カメラ８４との距離を増大させる。これにより、ズーム率が増大すると、仮想スクリーン８１は位置８１ａから位置８１ｂへと視線８５に沿ってスコアボード９００側にずらされ、スコアボード９００が拡大表示される。
【０１１１】
一方、投影部２３３は、ズーム率設定部２３４によりズーム率が減少されると、仮想スクリーン８１と仮想カメラ８４との距離を減少させる。これにより、仮想スクリーン８１は位置８１ｂから位置８１ａへと視線８５に沿ってホームベース側にずらされ、スコアボード９００が縮小表示される。
【０１１２】
図８の例では、ズーム率によらず、仮想スクリーン８１の面積は同じに設定されている。したがって、仮想スクリーン８１の水平画角θ及び垂直画角θ´は、仮想カメラ８４と仮想スクリーン８１との距離が離れるにつれて、小さく設定される。よって、仮想カメラ８４と仮想スクリーン８１との距離が長いと望遠画像が得られ、仮想カメラ８４と仮想スクリーン８１との距離が近いと広角画像が得られる。
【０１１３】
なお、水平画角θ及び垂直画角θ´は、仮想スクリーン８１は水平方向と垂直方向との長さの比が一定となるようにその値が設定される。
【０１１４】
図２に戻り、ズーム率設定部２３４は、ゲーム進行制御部２３５から通知されるズーム率変更指令に従って、仮想カメラ８４のズーム率を設定する。ここで、ゲーム進行制御部２３５は、ゲーム局面に応じてズーム率を変更する必要があると判断した場合、ゲーム局面を示す情報と併せてズーム率を変更させるためのズーム率変更指令を投影部２３３に通知する。
【０１１５】
これを受けた、ズーム率設定部２３４は、ゲーム局面を示す情報が示すゲーム局面に対して予め定められたズーム率に仮想カメラ８４のズーム率を設定する。ここで、ズーム率設定部２３４は、投手キャラクタにボールオブジェクトを投げさせ打者キャラクタにそのボールオブジェクトを打撃させる通常のゲーム局面においては、画面の中央部のやや上側に投手キャラクタが表示され、画面の下側に打者キャラクタが表示させるズーム率を設定する。
【０１１６】
そして、例えば、攻撃側のチームと守備側のチームとが切り替わったとき、攻撃側のチームが得点を入れたとき、或いは選手キャラクタが交代されるとき等、電光掲示板領域９１０を通じてプレーヤに情報を伝達する必要性が生じた場合、ズーム率設定部２３４は、ズーム率を高く設定し、電光掲示板領域９１０を拡大表示させる。
【０１１７】
この場合、ズーム率設定部２３４は、所定の高ズーム率になるまで、徐々にズーム率を拡大させてもよい。
【０１１８】
ゲーム進行制御部２３５は、操作部２２０がプレーヤから投球指示や打撃指示等の指示を受け付けると、そのことをキャラクタ制御部２３２に通知し、キャラクタ制御部２３２に投手キャラクタや打者キャラクタ等を動作させる。
【０１１９】
また、ゲーム進行制御部２３５は、上記のようにズーム率を変更する必要のあるゲーム局面が到来した場合、ズーム率変更指令を投影部２３３に通知する。また、ゲーム進行制御部２３５は、ゲーム局面に応じて視線８５の向きを変える必要がある場合、視線変更指令を投影部２３３に通知する。
【０１２０】
例えば、選手キャラクタが交代された場合、電光掲示板領域９１０において、交代された選手キャラクタの名前が表示された領域を拡大して表示すると、プレーヤに対して選手キャラクタが交代したことを明確に報知することができる。
【０１２１】
この場合、ゲーム進行制御部２３５は、交代された選手キャラクタの名前が表示された領域に視線８５を向けさせるための視線変更指令を投影部２３３に通知する。同時に、ゲーム進行制御部２３５は、ゲーム局面が選手交代であることを示す情報を含むズーム率変更指令をズーム率設定部２３４に通知する。これにより、この名前が表示された電光掲示板領域９１０の領域が拡大表示され、プレーヤは、選手キャラクタの交代を速やかに認識することができる。
【０１２２】
記憶部２４０は、図１に示すメインメモリ５、ＲＯＭ６等により構成され、３次元モデル記憶部２４１、映像テクスチャ記憶部２４２、及びフィルタ記憶部２４３を含んでいる。
【０１２３】
３次元モデル記憶部２４１は、上述したように野球場、人物キャラクタ等の３次元モデルを記憶している。映像テクスチャ記憶部２４２は、上述した映像テクスチャを記憶している。フィルタ記憶部２４３は、上述したフィルタＦＬ１〜ＦＬ８を階層的に記憶している。
【０１２４】
次に、本実施の形態による画像処理装置をゲーム装置に適用した場合のゲーム装置の動作について説明する。図３は、本実施の形態による画像処理装置をゲーム装置に適用した場合のゲーム装置の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、投影部２３３が１枚の投影画像データを生成する際の処理が示されており、例えば、所定のフレームレートで繰り返し実行される。
【０１２５】
まず、モデル配置部２３１は、仮想３次元空間の所定の位置に野球場、人物キャラクタ等の３次元モデルを配置する（ステップＳ１）。これにより、初期設定が行われる。以下、“ステップＳ”を“Ｓ”と略す。次に、キャラクタ制御部２３２は、ゲーム進行制御部２３５からの指令にしたがって人物キャラクタを動作させる（Ｓ２）。このとき、キャラクタ制御部２３２は、必要に応じてボールオブジェクトも移動させる。
【０１２６】
次に、ズーム率設定部２３４は、仮想カメラ８４のズーム率を設定する（Ｓ３）。ここで、ズーム率設定部２３４は、ゲーム進行制御部２３５によりズーム率変更指令が通知された場合は、ズーム率を変更すればよいし、ズーム率変更指令が通知されなかった場合は、現在のズーム率を維持すればよい。
【０１２７】
次に、投影部２３３は、視線８５の向きを設定する（Ｓ４）。この場合、投影部２３３は、ゲーム進行制御部２３５により、視線変更指令が通知された場合は、視線８５を変更すればよいし、視線変更指令が通知されなかった場合は、視線８５の向きを現在の向きに維持すればよい。
【０１２８】
次に、投影部２３３は、Ｓ３で設定されたズーム率及びＳ４で設定された視線８５にしたがって、仮想スクリーン８１を設定する。この場合、Ｓ３及びＳ４でズーム率及び視線８５の向きに変更がない場合は、投影部２３３は仮想スクリーン８１を現在設定されている位置に継続して設定させればよい。これにより、図８に示すように、仮想カメラ８４と仮想スクリーン８１との距離がズーム率に応じた距離となるように仮想スクリーン８１が設定される。
【０１２９】
次に、投影部２３３は、Ｓ３で設定されたズーム率に応じたフィルタＦＬを選択する（Ｓ６）。例えば、ズーム率が大きくて、仮想スクリーン８１に投影されるポリゴンの面積の代表値が第１、第２の階級に属すれば、フィルタＦＬ１やフィルタＦＬ２等のフィルタＦＬが選択される。この場合、例えば図７に示す“荒”が映像テクスチャとして採用されているとすると、“荒”の文字がＲ，Ｇ，Ｂの色成分に分解されて表示される。
【０１３０】
一方、ポリゴンの面積の代表値が第３〜第７の階級に属すれば、フィルタＦＬ３〜ＦＬ７が選択される。この場合、図７に示す“荒”の文字はフィルタＦＬ３〜ＦＬ７の非点灯領域４２によって区切られて表示されるが、色はそのまま表示される。
【０１３１】
更に、ズーム率が小さく、仮想スクリーン８１に投影されるポリゴンの面積の代表値が第８の階級に属していれば、フィルタＦＬ８が選択され、“荒”の文字は非点灯領域４２によって区切られることなく、ベタで表示される。
【０１３２】
次に、投影部２３３は、電光掲示板領域９１０に対応する映像テクスチャとＳ６で選択したフィルタＦＬとを貼り付ける（Ｓ７）。この場合、他の３次元モデルにも対応するテクスチャがテクスチャマッピングにより貼り付けられる。
【０１３３】
次に、投影部２３３は、仮想カメラ８４を視点として仮想スクリーン８１に対して３次元モデルを投影し、投影画像データを生成する（Ｓ８）。次に、投影部２３３は、生成した投影画像データを描画ＲＡＭに書き込み、投影画像データを表示部２１０に表示させる（Ｓ９）。
【０１３４】
次に、ゲーム進行制御部２３５がレンダリングを終了すると判定した場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、処理が終了され、レンダリングを終了しないと判定した場合（Ｓ１０でＮＯ）、処理がＳ２に戻され、次の投影画像データを生成する処理が開始される。ここで、レンダリングが終了される場合とは、ゲーム局面が仮想３次元空間を表示する必要がなくなった場合が該当し、例えば種々の設定画面を設定する場合が該当する。以上の処理が繰り返され、スコアボード９００がレンダリングされ表示部２１０に表示される。
【０１３５】
なお、上記実施の形態では、フィルタＦＬを８枚のフィルタＦＬにより構成したが、本発明はこれに限定されず、２〜７枚、又は９枚以上の所定枚数のフィルタＦＬにより構成してもよい。
【０１３６】
また、上記実施の形態では、点灯領域４１がＲ，Ｇ，Ｂの点灯領域４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂで構成されるフィルタＦＬをフィルタＦＬ１，ＦＬ２のみとしたが、フィルタＦＬ３，ＦＬ４，・・・，ＦＬ６の中の所定の階層までのフィルタＦＬをＲ，Ｇ，Ｂの点灯領域４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂを持つフィルタＦＬにより構成してもよい。
【０１３７】
また、上記実施の形態では、フィルタＦＬは、フィルタＦＬ１〜ＦＬ８に向かうにつれて、全体面積が１／４ずつ小さくなるように設定されていた。この１／４は一例にすぎず、１／２，１／３，１／５，・・・，１／ｎ（ｎは正の整数）等の任意の値に設定してもよい。
【０１３８】
なお、本実施形態では、野球ゲームの画像内で表現されるスコアボードの文字を取り上げて説明したが、これに限らず、現実世界において、複数のＬＥＤまたは電球等の集合体で文字、キャラクタ、絵等を表示するものをゲーム内や仮想空間内で模擬して表現する場合には、広く適用できることは言うまでもない。例えば、街中の広告表示、駅のプラットホームの列車案内や時刻表示、列車内のニュース等にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１３９】
４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ，４１  点灯領域
４２  非点灯領域
４３  発光体ブロック
８１  仮想スクリーン
２１０  表示部
２２０  操作部
２３０  制御部
２３１  モデル配置部
２３２  キャラクタ制御部
２３３  投影部
２３４  ズーム率設定部
２３５  ゲーム進行制御部
２４０  記憶部
２４１  ３次元モデル記憶部
２４２    映像テクスチャ記憶部
２４３  フィルタ記憶部
９００  スコアボード
９１０  電光掲示板領域（表示領域）
ＦＬ，ＦＬ１〜ＦＬ８  フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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