(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所与の視点から見た、所与の光源と第一のオブジェクトと第二のオブジェクトとが存するオブジェクト空間の画像を表示させることによりゲームを実行するゲーム装置において、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記光線方向に対向して配置した所与の投影面に上記第一のオブジェクトを投影することにより、上記第一のオブジェクトの像を取得するための取得手段と、
上記第二のオブジェクトと略同一形状である第三のオブジェクトを上記第二のオブジェクトに重ね合わせるための重ね合わせ手段と、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記像を上記第三のオブジェクトの表面にマッピングすることにより、上記第一のオブジェクトの影を表現するための表現手段と、
を備えることを特徴とするゲーム装置。
【請求項２】
請求項１記載のゲーム装置であって、
上記取得手段による像の取得と、上記表現手段による影の表現とは、同一の光源からの光線方向に基づくことを特徴とするゲーム装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のゲーム装置であって、
上記取得手段は、上記光線方向に基づく投影行列を算出し、
上記表現手段は、上記投影行列に基づいて、上記像を上記第三のオブジェクトにマッピングすることを特徴とするゲーム装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載のゲーム装置であって、
上記取得手段は、上記第一のオブジェクトの略中心位置に基づいて、上記所与の投影面に、上記第一のオブジェクトを投影することを特徴とするゲーム装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載のゲーム装置であって、
上記第三のオブジェクトの形状は、上記第二のオブジェクトを簡略化した形状であることを特徴とするゲーム装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載のゲーム装置であって、
上記取得手段が上記像の色を着色し、上記表現手段が上記着色された上記像をマッピングすることで、上記表現される影が着色されることを特徴とするゲーム装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載のゲーム装置であって、
上記表現手段は、上記所与の光源の光の強さに基づき、上記像をマッピングする際の色を変更してマッピングすることで上記影の色を変更することを特徴とするゲーム装置。
【請求項８】
所与の視点から見た、所与の光源と第一のオブジェクトが存するオブジェクト空間の画像を表示させることによりゲームを実行するゲーム装置において、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記光線方向に対向して配置した所与の投影面に上記第一のオブジェクトを投影することにより、上記第一のオブジェクトの像を取得するための取得手段と、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記像を上記オブジェクト空間に存する他のオブジェクトにマッピングすることにより、上記第一のオブジェクトの影を表現するための表現手段と、
を備え、
上記表現手段は、更に、上記所与の光源の光の強さに基づき、上記像をマッピングする際の色を変更してマッピングすることで上記影の色を変更することを特徴とするゲーム装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか一つに記載のゲーム装置であって、
上記表現手段は、上記所与の光源の光の強さに基づき、上記像をマッピングする際の透明度を変更してマッピングすることで上記表現される影の透明度を変更することを特徴とするゲーム装置。
【請求項１０】
所与の視点から見た、所与の光源と第一のオブジェクトが存するオブジェクト空間の画像を表示させることによりゲームを実行するゲーム装置において、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記光線方向に対向して配置した所与の投影面に上記第一のオブジェクトを投影することにより、上記第一のオブジェクトの像を取得するための取得手段と、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記像を上記オブジェクト空間に存する他のオブジェクトにマッピングすることにより、上記第一のオブジェクトの影を表現するための表現手段と、
を備え、
上記表現手段は、更に、上記所与の光源の光の強さに基づき、上記像をマッピングする際の透明度を変更してマッピングすることで上記表現される影の透明度を変更することを特徴とするゲーム装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一つに記載のゲーム装置であって、
上記所与の光源から発せられる光線は並行光であり、
上記取得手段は、上記並行光の方向に基づいて上記第一のオブジェクトを平行投影することにより、上記第一のオブジェクトの像を取得することを特徴とするゲーム装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一つに記載のゲーム装置であって、
上記所与の光源が上記オブジェクト空間内に複数存する場合、
上記取得手段により、各々の光源の光線方向に基づき上記第一のオブジェクトの像がそれぞれ取得されるとともに、
上記表現手段により、当該像が、該当する各光源の光線方向に基づいてそれぞれマッピングされることにより、上記第一のオブジェクトの影が複数表現されることを特徴とするゲーム装置。
【請求項１３】
コンピュータに、所与の視点から見た、所与の光源と第一のオブジェクトと第二のオブジェクトとが存するオブジェクト空間の画像を生成させることによりゲームを実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
上記プログラムは、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記光線方向に対向して配置した所与の投影面に上記第一のオブジェクトを投影することにより、上記第一のオブジェクトの像を取得するための取得手段、
上記第二のオブジェクトと略同一形状である第三のオブジェクトを上記第二のオブジェクトに重ね合わせるための重ね合わせ手段、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記像を上記第三のオブジェクトの表面にマッピングすることにより、上記第一のオブジェクトの影を表現するための表現手段、
として上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１４】
コンピュータに、所与の視点から見た、所与の光源と第一のオブジェクトが存するオブジェクト空間の画像を表示させることによりゲームを実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
上記プログラムは、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記光線方向に対向して配置した所与の投影面に上記第一のオブジェクトを投影することにより、上記第一のオブジェクトの像を取得するための取得手段、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記像を上記オブジェクト空間に存する他のオブジェクトにマッピングすることにより、上記第一のオブジェクトの影を表現するための表現手段、
として上記コンピュータを機能させるとともに、
上記表現手段が、更に、上記所与の光源の光の強さに基づき、上記像をマッピングする際の色を変更してマッピングすることで上記影の色を変更するように上記コンピュータを機能させる、
ためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１５】
コンピュータに、所与の視点から見た、所与の光源と第一のオブジェクトが存するオブジェクト空間の画像を表示させることによりゲームを実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
上記プログラムは、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記光線方向に対向して配置した所与の投影面に上記第一のオブジェクトを投影することにより、上記第一のオブジェクトの像を取得するための取得手段、
上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記像を上記オブジェクト空間に存する他のオブジェクトにマッピングすることにより、上記第一のオブジェクトの影を表現するための表現手段、
として上記コンピュータを機能させるとともに、
上記表現手段が、更に、上記所与の光源の光の強さに基づき、上記像をマッピングする際の透明度を変更してマッピングすることで上記表現される影の透明度を変更するように上記コンピュータを機能させる、
ためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オブジェクト空間の画像を表示させることにより、所与のゲームを実行するゲーム装置及び情報記憶媒体であって、特にオブジェクト空間内に存するオブジェクトの影を表現するために好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
仮想的な三次元空間であるオブジェクト空間内にオブジェクトを配置し、オブジェクト空間内の所与の視点から見える画像を生成して表示する装置が実用化されている。例えば、格闘アクションゲームを実行するゲーム装置では、プレーヤは、オブジェクトとしてのキャラクタを操作し、他のプレーヤやコンピュータが動かすキャラクタと対戦させてゲームを楽しむ。
【０００３】
このようなゲーム装置においては、画像のリアリティを増すためにキャラクタなどのオブジェクトの影を表示することが望まれる。影を表示することで好適な奥行き感を得ることができ、より写実的な画像を得ることができるようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、影の表示のための処理に、多くの演算量と大容量のメモリが必要になると、ゲーム装置のハードウェアが大規模化したり、処理負荷が過大になるという問題が生じる。特に、プレーヤの操作に応じてキャラクタが俊敏に動く、リアルタイム性が要求されるゲーム装置においては、影を表示する処理負荷を軽減させる必要があった。
一方、影表示のための処理を、あまりに簡易化すると、画像のリアリティが低減するといった問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、処理負荷を過大にせずとも、リアリティのある影を含む画像を表示することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するための第１の形態は、所与の視点から見た、所与の光源と第一のオブジェクト（例えば、図４に示すキャラクタオブジェクト７７０）が存するオブジェクト空間の画像を表示させることにより、所与のゲームを実行するゲーム装置において、上記所与の光源の光線方向（例えば、図４に示す光源ベクトル７８０）に基づいて、上記第一のオブジェクトを投影することにより、上記第一のオブジェクトの像（例えば、図４に示す像７９４）を取得するための取得手段（例えば、図３に示すテクスチャ取得部２１８）と、上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記像を上記オブジェクト空間に存する他のオブジェクト（例えば、図４に示す投影用オブジェクト７６０）にマッピングすることにより、上記第一のオブジェクトの影（例えば、図４に示す影７６６）を表現するための表現手段（例えば、図４に示す影表現部２２０）と、
を備えることを特徴とするゲーム装置である。
【０００７】
また、この場合、第２の形態として、上記取得手段による像の取得と、上記表現手段による影の表現とは、同一の光源からの光線方向に基づくようにしても良い。
【０００８】
また、第１４の形態は、所与の視点から見た、所与の光源と第一のオブジェクト（例えば、図４に示すキャラクタオブジェクト７７０）が存するオブジェクト空間の画像を表示させることにより、所与のゲームを実行するための情報を記憶した情報記憶媒体（例えば、図３に示す情報記憶媒体４０）において、上記所与の光源の光線方向（例えば、図４に示す光源ベクトル７８０）に基づいて、上記第一のオブジェクトを投影することにより、上記第一のオブジェクトの像（例えば、図４に示す像７９４）を取得する取得情報と、上記所与の光源の光線方向に基づいて、上記像を上記オブジェクト空間に存する他のオブジェクト（例えば、図４に示す投影用オブジェクト７６０）にマッピングすることにより、上記第一のオブジェクトの影（例えば、図４に示す影７９４）を表現する表現情報と、を含む情報記憶媒体である。
【０００９】
また、この場合、第１５の形態として、上記取得情報による像の取得と、上記表現情報による影の表現とは、同一の光源からの光線方向に基づくようにしても良い。
【００１０】
以上によれば、第一のオブジェクトの像を取得し、その像をオブジェクト空間内に投影しているため、第一のオブジェクトの影に係るデータを別途準備せずととも、オブジェクト空間内に第一のオブジェクトの影を表現することができる。したがって、少ないデータ容量で奥行き感のあるリアルな画像を表示することができる。
【００１１】
また、第一のオブジェクトの像の取得に係る処理と、第一のオブジェクトの影の表現に係る処理とが、光源方向に基づき行っているため、これらの処理はほぼ同一の計算処理となっている。例えば、像を他のオブジェクトにマッピングする場合には、他のオブジェクトを所与の変換を行うことによって像の座標系に変換し、像の座標系で他のオブジェクトと像との座標情報を対応づけている。この場合、第一のオブジェクトを投影して、像を取得する変換と、像を他のオブジェクトにマッピングする処理に係る変換とがほぼ同一になる。したがって、他のオブジェクトに第一のオブジェクトの影を表現することが容易にできるととともに、第一のオブジェクトの影を他のオブジェクトの影に表現する処理に係る負担が軽減される。
【００１２】
ところで、第一のオブジェクトを他のオブジェクトに直接投影して、第一のオブジェクトの影を表現する場合には、他のオブジェクトを構成する角度の異なるポリゴン毎に、第一のオブジェクトを投影変換する必要があるため、処理に係る負担が非常に大きい。しかし、本形態のように、第一のオブジェクトを投影することによって像を取得し、その像を他のオブジェクトにマッピングすることとすれば、第一のオブジェクトの影を他のオブジェクトに表現する処理に係る負担を非常に軽減させることができる。
【００１３】
また、凹凸等により表面が平坦でない他のオブジェクトに対しても、凹凸に対して直接第一のオブジェクトの影描画の処理を行わないため、非常に軽い処理で第一のオブジェクトの影を表示することができる。即ち、凹凸などの表面に対してもリアリティのある影を表現することができる。
【００１４】
また、例えば、プレーヤの操作によって部位を変化させたり、俊敏な動きをし、描画の際に大きな負担をかけるような第一のオブジェクトを表示するようなゲーム装置においては、操作に対するレスポンス（リアルタイム性）が強く要求されるため、本形態は特に好適である。
【００１５】
また、第３の形態は、第１または第２の形態のゲーム装置であって、上記取得手段は、上記光線方向に基づく投影行列を算出し、上記表現手段は、上記投影行列に基づいて、上記像を上記他のオブジェクトにマッピングするゲーム装置である。
【００１６】
また、第１６の形態は、第１４または第１５の形態の情報記憶媒体であって、上記取得情報は、上記光線方向に基づく投影行列を算出し、上記表現情報は、上記投影行列に基づいて、上記像を上記他のオブジェクトにマッピングする情報記憶媒体である。
【００１７】
第３の形態は、第１または第２の形態の具体的な構成であり、第１６の形態は、第１４または第１５の形態の具体的な構成である。即ち、第３または第１６の形態によれば、光線方向に基づき投影行列を算出し、この投影行列に基づき投影することによって、第一のオブジェクトの像を取得している。更に、この投影行列に基づき、像をマッピングすることによって他のオブジェクトに第一のオブジェクトの影を表現している。像を他のオブジェクトにマッピングすることは、他のオブジェクトを上記投影行列に基づき像の座標系に投影変換することによって行われる。即ち、他のオブジェクトを像の座標系に投影変換することにより、像の座標系で他のオブジェクトの座標情報（例えば、色に係る情報）を取得することができ、これにより、像を他のオブジェクトにマッピングすることができる。したがって、第一のオブジェクトの像を取得する処理と、この像を他のオブジェクトにマッピングする処理とが、ほぼ同一の処理となる。これにより、他のオブジェクトに第一のオブジェクトの影が表現され、影の表現に係る処理が軽減される。
【００１８】
第４の形態は、第１から第３のいずれかの形態のゲーム装置であって、上記取得手段は、上記第一のオブジェクトの略中心位置に基づいて、所与の大きさの投影領域に、上記第一のオブジェクトを投影するゲーム装置である。
【００１９】
以上のように、第４の形態によれば、第一のオブジェクトの略中心位置に基づいて、所与の大きさの投影領域に第一のオブジェクトを投影しているため、投影領域は上記略中心位置を投影した点を中心にして設定される。このように、第一のオブジェクトの略中心位置により、投影領域が設定されているため、例えば、第一のオブジェクトがどのような動きをしても像が投影領域に収まる。それゆえ、像を投影領域に収めるために投影領域を広げる必要がない。したがって、少ない記憶容量で第一のオブジェクトの像を取得することができる。
【００２０】
また、第５の形態は、第１から第４のいずれかの形態のゲーム装置であって、上記オブジェクト空間内に第二のオブジェクト（例えば、図４に示す地面オブジェクト７５０）を設定するとともに、上記第二のオブジェクトと略同一形状であり、上記他のオブジェクトとしての第三のオブジェクト（例えば、図４に示す投影用オブジェクト７６０）を上記第二のオブジェクトに重ね合わせるための手段（例えば、図３に示すオブジェクト設定部２１２）を備え、上記表現手段が、上記第三のオブジェクトの表面に上記像をマッピングするゲーム装置である。
【００２１】
以上のように、第５の形態によれば、第二のオブジェクトとは別個の第三のオブジェクトに影を表現し、その第三のオブジェクトを第二のオブジェクトに重ね合わせることによって、第二のオブジェクトに第一のオブジェクトの影が表現されたような画面を得ることができる。したがって、表示される画面は奥行き感があるとともに、リアリティのある画面となる。
【００２２】
また、第６の形態は、第５の形態のゲーム装置であって、上記第三のオブジェクトの形状は、上記第二のオブジェクトを簡略化した形状であるゲーム装置である。
【００２３】
以上のように、第６の形態によれば、第三のオブジェクトの形状が簡略化されているため、第三のオブジェクトに影を表現する処理に係る負担が軽減される。なお、ここでいう簡略化とは、例えば、第二のオブジェクトのポリゴン数より第三のオブジェクトのポリゴン数を少なくすることを指す。
【００２４】
また、第７の形態は、第１から第６のいずれかの形態のゲーム装置であって、上記表現される影は着色されるゲーム装置である。
【００２５】
ここで、影に色相、彩度、明度を指定することにより影に色が着色される。影の着色は、第一のオブジェクトの像を取得する際にこの像に着色する（色相、彩度、明度を指定する）ことによって行うこととしても良いし、マッピングして影として表現する際に着色する（色相、彩度、明度を指定する）こととしても良い。色については、例えば、黒色や灰色といった色にすることによって、現実味のある影を表現することができる。更に、例えば、夕焼けのような場面を表示する際には、赤色の要素を強くすることとして（赤の彩度を増加する）、夕焼けの場面を強調することとしても良い。また、第一のオブジェクトが月や太陽といったオブジェクトである場合、黄色や赤（オレンジ）色に着色することによって、水面等に月や太陽が映ったような画像を表示することができる。
【００２６】
また、第８の形態は、第７の形態のゲーム装置であって、上記所与の光源の光の強さに基づき、上記影の色が変更されるゲーム装置である。
【００２７】
なお、影の色の変更は、影の色相、彩度、明度のうちの少なくとも一つを変更することによってなされる。
現実世界では、光が強くなると影が濃くなり、光が弱くなると影が薄くなる。第８の形態のように、光源の光の強さに基づき、影の色を変更することによって、光源の強さに基づく影の濃さの変化を表現することができる。したがって、砂漠の場面においては影を濃くするといったことにより、間接的に光源の強さを表現することができるため、リアリティのある画面を表示することができる。即ち、影の色を変更することによって、環境光の影響を表現することができる。
【００２８】
また、第９の形態は、第１から第８のいずれかの形態のゲーム装置であって、上記所与の光源の光の強さに基づき、上記表現される影の透明度が変更されるゲーム装置である。
【００２９】
以上のように、第９の形態によれば、影の透明度を変更することによって、第８の形態と同様に、光源の強さに基づく影の濃さの変化を表現することができる。したがって、リアリティのある画面を表示することができる。
【００３０】
また、第１０の形態は、第１から第９のいずれかの形態のゲーム装置であって、上記影は、上記第一のオブジェクトを簡略化した形状をしているゲーム装置である。
【００３１】
以上のように、第１０の形態によれば、影が簡略化された形状をしているため、第一のオブジェクトの影を他のオブジェクトに表現する処理に係る負担が軽減される。なお、簡略化する手法については、発明の詳細な説明において後述するように、第一のオブジェクトを投影して、像を取得する際に、第一のオブジェクトのポリゴンを削減しつつ投影することによって、像の形状が簡略化される。これにより、影が簡略化される。また、その像を他のオブジェクトにマッピングする際に、その像を簡略化等しても良い。
【００３２】
また、第１１の形態は、第１から第１０のいずれかの形態のゲーム装置であって、上記所与の光源から発せられる光線は並行光であり、上記取得手段は、上記並行光の方向に基づいて上記第一のオブジェクトを平行投影することにより、上記第一のオブジェクトの像を取得するゲーム装置である。
【００３３】
以上のように、第１１の形態によれば、光線が並行光であるため第一のオブジェクトの像を取得する処理、及び、他のオブジェクトに像をマッピングする処理を簡単に行うことができる。
【００３４】
また、第１２の形態は、第１から第１１のいずれかの形態のゲーム装置であって、上記所与の光源が上記オブジェクト空間内に複数存する場合、上記取得手段により、各々の光源の光線方向に基づき上記第一のオブジェクトの像がそれぞれ取得されるとともに、上記表現手段により、当該像が、該当する各光源の光線方向に基づいてそれぞれマッピングされることにより、上記第一のオブジェクトの影が複数表現されるゲーム装置である。
【００３５】
以上のように、第１２の形態によれば、第一のオブジェクトの影を複数表現することによって、表示される画面の奥行き感がより強調される。したがって、よりリアリティのある画面を表示することができる。
【００３６】
また、第１３の形態は、第１から第１１のいずれかの形態のゲーム装置であって、上記所与の光源が上記オブジェクト空間内に複数存する場合、上記複数の光源の内、所与の条件に応じて選択された光源の光線方向に基づき、上記第一のオブジェクトの像が取得されるとともに、上記表現手段により、当該像が、該当する各光源の光線方向に基づいてそれぞれマッピングされることにより、上記第一のオブジェクトの影が表現されるゲーム装置である。
【００３７】
以上のように、第１３の形態によれば、オブジェクト空間内に複数の光源が存していても、所与の条件に応じて光源を選択しているため、例えば、例えば、各光源の光線方向が異り、ゲームが進行していく際に選択される光源を変更していけば、ゲームの進行に応じて影の向きが変更することができる。また、選択された光源に基づき、影を表現しているため、全ての光源に基づき影を表現するよりも処理の軽減が図れる。なお、この場合、表現される影は一つであっても複数であっても良い。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下では、本発明を格闘アクションゲームに適用した場合を例にとって説明するが、本発明が適用されるものはこれに限られるものではない。
【００３９】
図１は、本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の一例を示す図である。図１において、プレーヤは、ディスプレイ１２００に映し出されるゲーム画像を見ながら、ゲームコントローラ１２０２，１２０４を操作することによって、プレーヤキャラクタを操作し、コンピュータにより制御されるキャラクタや他のプレーヤが操作するキャラクタ等の相手キャラクタと対戦する格闘アクションゲームを楽しむ。
【００４０】
また、ゲームプログラムなどのゲームを行うための情報は、本体装置１２１０に着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、ＩＣカード１２０８、メモリカード１２１２などに格納されている。
【００４１】
本実施形態のゲーム装置では、プレーヤはゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作することによって、ディスプレイ１２００に表示されるオブジェクト空間内でキャラクタを動かす。
【００４２】
図２は、ディスプレイ１２００に表示されたゲーム中の一画面例を示す図である。プレーヤキャラクタ７００がパンチやキック、あるいは、武器攻撃や必殺技、投げ技等を使うことにより、相手キャラクタ７０２に攻撃し、相手キャラクタ７０２にダメージを与える。一方、プレーヤキャラクタ７００がしゃがんだり、ジャンプしたり、ガードしたりすることによって、相手キャラクタ７０２からの攻撃を防御する。このように、プレーヤキャラクタ７００の攻撃及び防御の指示操作をすることによって、プレーヤは相手キャラクタ７０２と格闘する格闘アクションゲームを楽しむ。
【００４３】
オブジェクト空間内には、表示画面の背景のリアリティを増すためにプレーヤキャラクタ７００、相手キャラクタ７０２といったキャラクタオブジェクトの他に、背景オブジェクトが配置されている。例えば、図２に示すように、地面となる地面オブジェクト７０４が配置されているとともに、地面オブジェクト７０４上に岩オブジェクト７０６等が配置されている。これらのオブジェクトは複数のポリゴンから構成されており、三次元の表面形状を有するものである。
【００４４】
表示画面の奥行き感を得るために、プレーヤキャラクタ７００の影７０８や相手キャラクタ７０２の影７１０が表示されている。影７０８、７１０は、地面オブジェクト７０４や岩オブジェクト７０６に映っている。ところで、格闘アクションゲームにおいては、様々な場面での格闘が行われるため、図２に示す画面においては、地面オブジェクト７０４が凹凸の表面形状をしていたり、岩オブジェクト７０６によって地面上に凸部を設けるようにオブジェクト空間が設定されている。本実施形態の特徴は、このような凹凸の表面のある地面オブジェクトや岩オブジェクトといった平らではない背景オブジェクトにキャラクタオブジェクトの影を映すところにある。
【００４５】
図３には、本実施形態のゲーム装置の機能ブロック図が示されている。
機能ブロックとしては、操作部１０と、処理部２００と、表示部３０と、情報記憶媒体４０とがある。
【００４６】
操作部１０は、図１に示すゲームコントローラ１２０２，１２０４に対応するものであり、ボタンなどが押下された場合には、操作信号として処理部２００に出力する。
【００４７】
処理部２００は、上記操作信号と情報記憶媒体４０に格納された所与のプログラムなどに基づいて、オブジェクト空間にオブジェクトを配置する処理や、このオブジェクト空間の所与の視点での画像を生成する処理を行うものである。この処理部２００の機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）、メモリ、ビデオメモリなどのハードウェアにより実現できる。
【００４８】
情報記憶媒体４０は、プログラムやデータを記憶するものであり、ゲームプログラム４２、投影プログラム４２、背景オブジェクトデータ４６及びキャラクタオブジェクトデータ４８を含む。この情報記憶媒体４０の機能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、ＲＯＭなどのハードウェアにより実現できる。処理部２００は、この情報記憶媒体４０からのプログラム、データに基づいて種々の処理を行うことになる。
【００４９】
処理部２００は、ゲーム演算部２１０と、画像生成部２３０と、テクスチャ記憶部２４０とを含む。
【００５０】
ここでゲーム演算部２１０は、ゲームプログラム４２、投影プログラム４４、背景オブジェクトデータ４６及びキャラクタオブジェクトデータ４８等とに基づき、ゲームモードの設定処理、ゲームの進行処理、オブジェクト空間を設定する処理、キャラクタなどのオブジェクトの位置や方向を決める処理、オブジェクト空間内に背景となるオブジェクトを設定する処理、オブジェクト空間内に設定する視点の視点位置や視線方向を決める処理等を行う。
【００５１】
また、画像生成部２３０は、ゲーム演算部２１０により設定されたオブジェクト空間での所与の視点での画像を生成する処理を行う。画像生成部２３０により生成された画像は表示部３０において表示される。
【００５２】
ゲーム演算部２１０は、オブジェクト設定部２１２と、キャラクタ設定部２１４と、光源設定部２１６と、テクスチャ取得部２１８と、影表現部２２０とを含む。
【００５３】
オブジェクト設定部２１２は、ゲームプログラム４２や背景オブジェクトデータ４６に基づき、地面、床、壁等の背景オブジェクトをオブジェクト空間内に設定する処理を行う。
【００５４】
キャラクタ設定部２１４は、操作部１０から入力される操作データやゲームプログラム４２及びキャラクタオブジェクトデータ４８に基づき、プレーヤが操作するキャラクタオブジェクトや所与の制御プログラム（コンピュータ）により動きが制御されるキャラクタオブジェクトを、オブジェクト空間内で移動させるための演算を行う。より具体的には、キャラクタオブジェクト自身の位置や方向、キャラクタオブジェクトを構成する各部位の位置などを１フレーム（１／６０秒）毎に求める演算を行う。
【００５５】
光源設定部２１６は、情報記憶媒体４０に格納されている投影プログラム４４やデータに基づき、光源を設定する処理を行う。具体的には、点光源である場合には点光源の位置を設定する。スポットライト光である場合にはスポットライトの位置、照射範囲を設定する。並行光である場合には光線の方向を設定する。更に、光源設定部２１６は、光源から発する光の強さを変更する処理を行う。以下では、光源設定部２１６により設定される光源の条件を光源情報と述べる。
【００５６】
テクスチャ取得部２１８は、投影プログラム４４に基づき、キャラクタ設定部２１４により設定されたキャラクタの像を取得する処理を行う。具体的には、光源設定部２１６により設定された光源の光源情報に基づき、テクスチャとなる投影面にキャラクタを投影することにより、キャラクタの像を取得する。テクスチャ取得部２１８により取得された像は、当該像を含むテクスチャとしてテクスチャ記憶部２４０に記憶される。
【００５７】
影表現部２２０は、投影プログラム４４に基づき、テクスチャ取得部２１８により取得されたテクスチャを、オブジェクト設定部２１２により設定された背景オブジェクトに投影する処理を行う。具体的には、光源設定部２１６により設定された光源の光源情報に基づき、テクスチャを投影することにより、当該背景オブジェクトにテクスチャをマッピングする処理を行う。これにより、テクスチャに含まれる像がキャラクタオブジェクトの影として表現される。
【００５８】
図４には、本実施形態による影の表現手法の原理図が示されている。
本実施形態では、まず初めに、ワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）で表現されるオブジェクト空間内に、背景となるオブジェクトを配置するための演算を行う。即ち、オブジェクト設定部２１２は、背景となるオブジェクトを構成するポリゴンのボディ座標系における座標情報（例えば、ボディ座標系における位置情報、及び、その位置における色情報（色相、彩度、明度）等）を情報記憶媒体４０の背景オブジェクトデータ４６から読み込んだり、情報記憶媒体４０のゲームプログラム４２に基づきボディ座標系における座標情報を演算するといった処理を行う。そして、オブジェクト設定部２１２は、ボディ座標系を用いて表されたオブジェクトをワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）の中に配置する。図４においては、凸部７５２，７５４を有する地面オブジェクト７５０が配置されている。なお、凸部７５２，７５４は地面オブジェクト７５０とは別個のオブジェクトであっても良く、例えば、岩オブジェクトであっても良い。
【００５９】
更に、本実施形態では、地面オブジェクト７５０と略同形状の投影用オブジェクト７６０を配置する。具体的には、この投影用オブジェクト７６０は、キャラクタオブジェクト７７０の像を投影するものであり、上記地面オブジェクト７５０に重ね合わせるようにして配置する。即ち、この投影用オブジェクト７６０は色に係る情報を有していない。なお、この投影用オブジェクト７６０のポリゴン数は、地面オブジェクト７５０のポリゴン数より少なくすることによって、投影用オブジェクト７６０の形状は地面オブジェクト７５０の形状を簡略化した形状としても良い。投影用オブジェクト７６０のポリゴン数を少なくすることによって、後述する、投影用オブジェクト７６０にキャラクタオブジェクト７７０の影を投影する処理に係る負担を軽減することができる。
【００６０】
キャラクタオブジェクト７７０は、操作部１０の操作信号に基づきキャラクタ設定部２１４により移動される。
【００６１】
本実施形態では、光源設定部２１６により設定される光源は並行光源であり、光源から発せられる光が並行光となっている。従って、設定される光源情報は、一定の光線方向である光源ベクトル７８０を含む。
【００６２】
キャラクタオブジェクト７７０については、光源ベクトル７８０の方向に垂直となる平面（投影面７９０）に対して、光源ベクトル７８０の方向に投影する。即ち、光線が並行光であるため、ｕｖ座標系で表現される投影面７９０にキャラクタオブジェクト７７０を平行投影する。具体的には、光源ベクトル７８０に基づき、平行投影行列Ｍを演算する。そして、平行投影行列Ｍに基づいて、キャラクタオブジェクト７７０のワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）における座標情報（例えば、座標系における位置の情報、及び、その位置における色の情報（色相、彩度、明度）等）を、ｕｖ座標系の座標情報に変換する。以上のように投影することによって、テクスチャ７９２を取得するが、このテクスチャ７９２には、投影によりキャラクタオブジェクト７７０の像７９４が写像されている。以上のように取得されたテクスチャ７９２が、テクスチャ記憶部２４０に記憶される。
【００６３】
ところで、上記テクスチャ７９２の大きさは所与の大きさであり、その中心位置（ｕｖ座標系の原点）は、キャラクタオブジェクト７７０の中心Ｏとなるように投影される。例えば、キャラクタオブジェクト７７０が人体の形状をしている場合、キャラクタオブジェクト７７０の腰７７２となる部分がテクスチャ７９２の中心Ｏになるように投影される。そして、この中心位置を基にしてテクスチャ７９２の領域が設定される。このように、キャラクタオブジェクト７７０の中心として、テクスチャ領域が設定されているため、キャラクタオブジェクト７７０がどのような動きをしても、像７９４がテクスチャ７９２に収まるようになっている。即ち、キャラクタオブジェクト７７０が人体の形状をしている場合、キャラクタオブジェクト７７０が両手両脚を広げるような大きなジェスチャをしても、体を縮ませるような小さなジェスチャをしても、同一のテクスチャ領域に像７９４が収まる。このように、キャラクタオブジェクト７７０の大きなジェスチャに対しても、テクスチャ領域を広げる必要がないため、少ない記憶容量でキャラクタオブジェクト７７０の像７９４を取得することができる。
【００６４】
テクスチャ記憶部２４０に記憶されたテクスチャ７９２を、上記光源情報に基づき影表現部２２０が投影用オブジェクト７６０に投影する。即ち、光源ベクトル７８０の方向に基づいて、キャラクタオブジェクト７７０の像７９４を投影マッピングすることによって、キャラクタオブジェクト７７０の影７６６が投影用オブジェクト７６０に写像される。これにより、投影用オブジェクト７６０が色に係る情報を有することになる。
【００６５】
詳細に説明すると、投影用オブジェクト７６０を構成するポリゴンの各頂点を、上記平行投影行列Ｍに基づいて変換することにより、ｕｖ座標系でのポリゴンの各頂点の座標位置が設定される。これにより、ｕｖ座標系でのどの座標情報をポリゴンの頂点に対応させるかが決まり、ワールド座標系での投影用オブジェクト７６０にテクスチャ７９２（像７９４）をマッピングすることができる。
【００６６】
以上のように、投影用オブジェクト７６０が地面オブジェクト７５０とほぼ同一形状であり、地面オブジェクト７５０に投影用オブジェクト７６０が重なっている。したがって、投影用オブジェクト７６０にマッピングされた影７６６は、地面オブジェクト７５０に投影されているように見える。本実施形態によると、キャラクタオブジェクト７７０を投影することによって、テクスチャ７９２を取得しているため、キャラクタオブジェクト７７０の影データを別途用意する必要がない。したがって、非常に少ない容量で影を生成することができる。
【００６７】
更に、本実施形態では、キャラクタオブジェクト７７０の像７９４を含むテクスチャ７９２を取得しているため、このテクスチャ７９２を投影用オブジェクト７６０に投影マッピングすることができる。即ち、光源ベクトル７８０に基づいて平行投影行列Ｍを算出するが、この平行投影行列Ｍに基づいて、テクスチャ７９２の取得と、投影用オブジェクト７６０の各ポリゴンの頂点に対応するテクスチャ７９２の座標情報を取得と、を行っている。したがって、一つの平行投影行列Ｍによってキャラクタオブジェクト７７０の影としての像を、投影用オブジェクト７６０に投影する（マッピングする）ことができる。
【００６８】
ところで、投影用オブジェクト７６０には凹凸があるため、複数の平面（ポリゴン）を有していることになる。ここで、キャラクタオブジェクト７７０の影を直接投影用オブジェクト７６０に投影するものとしたら、それぞれの平面に対しして平行投影行列を算出する必要があり、非常に負荷のかかる処理を行うことになる。しかし、本実施形態のように、キャラクタオブジェクト７７０を投影することによってテクスチャ７９２を取得し、そのテクスチャ７９２を投影用オブジェクト７６０にマッピングすることによって、一つの平行投影行列で簡単にキャラクタオブジェクト７７０の影を投影用オブジェクト７６０に表現することができる。即ち、上記並行投影行列Ｍによって、投影用オブジェクト７６０をテクスチャ７９２のｕｖ座標系に変換することによって、投影用オブジェクト７６０の各点に対応するｕｖ座標系の座標情報を取得することができ、これにより、投影用オブジェクト７６０に影を表現することができる。したがって、凹凸を有する投影用オブジェクト７６０でも、キャラクタオブジェクト７７０の影を非常に軽い処理で表現することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、投影用オブジェクト７６０に投影される影７６６が、着色されている。具体的には、キャラクタオブジェクト７７０を構成する各ポリゴンは色の情報を有しているため、テクスチャ７９２に投影する際に、キャラクタオブジェクト７７０の像７９４を着色することができる。したがって、像７９４の色に基づいて影７６６の色を着色することが可能となるため、例えば、キャラクタオブジェクト７７０が水面に映るような画像を容易に表示することができる。即ち、地面オブジェクト７５０を水面となる水面オブジェクトに変更することによって、水面にキャラクタオブジェクト７７０の像（影）が映るような画像を表示部３０から表示することができる。このような処理によれば、例えば、キャラクタオブジェクト７７０を月のオブジェクトとし、投影用オブジェクト７６０（地面オブジェクト７５０も）を水面となるオブジェクトとすることによって、水面に映る月を表現することができる。更に、水面の動きをテクスチャに反映させて、水面の揺らぎを影に反映することができる。また、投影用オブジェクト７６０にキャラクタオブジェクト７７０の色が映ることによって、面白味のあるゲームとすることもできる。
【００７０】
もちろん、投影用オブジェクト７６０に投影される影７６６は、キャラクタオブジェクト７７０の色としなくても良い。像７９４の色相、彩度、明度を変更して、例えば、黒色や灰色といった直接影を表す色としても良い。これは、キャラクタオブジェクト７７０をテクスチャ７９２に投影する際に、影を表す色に像７９４の色として実現することとしても良いし、投影用オブジェクト７６０に像７９４を投影する際に着色することに実現しても良い。
【００７１】
更に、本実施形態では、光源から発せられる光の強さに基づき、投影用オブジェクト７６０に投影される影７６６の色（色相、彩度、明度）又は透明度が変更されるように構成されている。例えば、光源の光が強くなると、投影される影７６６の色が濃く、光が弱くなると投影される影７６６の色が薄くなるといったようにする。また、例えば、影の色がグレースケールで表されている場合、光が強くなるに従って影を黒の配色を増やしていき、光が弱くなるに従って白の配色を増やしていくようにすることもできる。また、例えば、光が強くなると、投影される影７６６の透明度が低くなり、光が弱くなると投影される影７６６の透明度が高くなるといったようにしている。即ち、光源設定部２１６によって設定された光源情報のうちの光の強度情報を、テクスチャ取得部２１８や影表現部２２０が読み込み、テクスチャ７９２を取得する際にその光の強度情報に基づきテクスチャ７９２の像７９４の色や透明度を変更したり、影表現部２２０が像７９４を投影する際に、影７６６の色や透明度を変更することによって実現される。このように、投影用オブジェクト７６０に投影される影７６６の色や透明度が、光の強さに基づき変更されるため、よりリアリティのある影を表現することができる。即ち、現実世界のように光が強くなると影が濃く見え、光が弱いと影が薄く見えるようなことを表現することができるため、よりリアリティのある画像を表示することができる。このように、影７６６の色や透明度を変更することによって、環境光の影響を表現することができる。
【００７２】
本実施形態では、プレーヤの操作する操作信号に基づき俊敏にキャラクタオブジェクト７７０が動作することが要求される格闘アクションゲームを実行するゲーム装置であり、リアルタイム性が要求される。そのため、投影用オブジェクト７６０に投影される影７６６は、キャラクタオブジェクト７７０の細部までこまかく投影するのではなく、多少なり簡略化された影を投影する。即ち、平行投影行列Ｍに基づいて、テクスチャ７９２にキャラクタオブジェクト７７０を投影する際に、キャラクタオブジェクト７７０を構成する各ポリゴンすべての投影は行わず、キャラクタオブジェクト７７０の主要部となるポリゴンの頂点に対してのみ投影する。例えば、キャラクタオブジェクト７７０が人体モデルである場合、指一本一本を構成するポリゴンの各頂点については、全ての頂点を投影変換をせず、そのうちのある頂点のみを投影変換する。
【００７３】
このように、キャラクタオブジェクト７７０を構成するポリゴンの一部の頂点のみを投影変換することによってポリゴン削減を図り、テクスチャ７９２に投影される像７９４を簡略化する。これにより、投影用オブジェクト７６０に投影される影７６６も簡略化されたものとなる。このように、像７９４及び影７６６を簡略化することができるため、影の投影に係る処理を軽減することができる。従って、凹凸を有する投影用オブジェクト７６０に対しては、本処理が特に有効である。
【００７４】
図５には、本発明を応用した場合のゲーム画面の一例を示す。
図５に示すように、オブジェクト空間内には地面オブジェクト８０６が配置され、地面オブジェクト８０６上に岩オブジェクト８０８及び岩オブジェクト８１０が配置されている。更に、プレーヤの操作するキャラクタオブジェクト８００の影として、二つの影が表示されている。一方の影８０２は、地面オブジェクト８０６上及び岩オブジェクト８０８上に表示されていおり、他方の影８０４は地面オブジェクト８０６上及び岩オブジェクト８１０上に表示されている。
【００７５】
即ち、岩オブジェクト８０８，８１０によって地面オブジェクト８０６に凸部を設けるようにしている。本実施形態によれば、一様に平坦になっておらずとも、オブジェクトの表面に沿って影を表現することができる。更に、図５からわかるように、影が二つ表示されているため、二つの光源が設定されている。
【００７６】
このように、光源が複数設定されていても上述と同様の処理により、各光源に該当する影を表示することができる。即ち、光源設定部２１６が複数の光源を設定して、それぞれの光源に対して光源情報をテクスチャ取得部２１８に出力する。そして、テクスチャ取得部２１８は、それぞれの光源ごとにテクスチャをそれぞれ取得する。即ち、それぞれの光源ベクトルに基づき該当する平行投影行列を算出し、各平行投影行列に基づいて投影変換することによってキャラクタオブジェクト８００の像をそれぞれ取得する。
【００７７】
次いで、それぞれの像（テクスチャ）が、該当する各光源の光線方向に基づいて、地面オブジェクト８０６、岩オブジェクト８０８及び岩オブジェクト８１０に投影されることによりキャラクタオブジェクト８００のそれぞれの影を表示する。即ち、それぞれの光源ベクトルに該当する平行投影行列に基づいて、オブジェクト空間内に配置されるオブジェクトを座標変換することによって、オブジェクトに対する各テクスチャのｕｖ座標系の座標情報を取得することができ、これによりオブジェクトに各テクスチャの像を表示することができる。
【００７８】
なお、オブジェクト空間内に存する全ての光源に基づいて、影を表現する必要はない。その一例について説明する。オブジェクト空間内に光線方向の異なる光源を設定する。そして、ゲームを進行が進行に応じて設定された複数の光源の中から一の光源を選択する。次いで、その選択された一の光源に基づきキャラクタオブジェクトを投影することによって、キャラクタオブジェクトの像を取得し、この像を投影用オブジェクトにマッピングすることによって、影を表現する。このように、ゲームの進行に応じて選択される光源が変更されていけば、ゲームの進行に応じて影の向きが変更される。したがって、ゲームの進行に応じて影を投影するための光源を選択することによって、現実の世界のように時間によって太陽の傾きが変わっていくようなことも表現できる。なお、光源設定部２１６が複数の光源を設定して、ゲームの進行に応じてその複数の光源の中から一の光源の光源情報をテクスチャ取得部２１８に出力する。そして、テクスチャ取得部２１８は、その一の光源の光線方向に基づいてテクスチャを取得する。
【００７９】
また、ゲームの進行に応じてでなくとも、例えば、キャラクタオブジェクトが格闘に勝利したり敗戦した場合に、それに応じて複数の光源の中から少なくとも一つの光源を選択し、その選択された光源毎に基づき上述のような処理と同様に影を表現すれば、キャラクタオブジェクトのアクションを誇張して表現することができる。従って、面白味のあるゲームを実現することができる。また、例えば、キャラクタオブジェクトのオブジェクト空間の位置に応じて、複数の光源の中から少なくとも一つの光源を選択し、上述のような処理と同様に選択された光源毎に影を表現するようにしても良い。以上のように、複数設定された光源のうち、選択された光源毎の光線方向に基づいて影を表現しているため、全ての光源に基づいて影を表現するよりも、処理の軽減を図ることができる。
【００８０】
図６には、本実施形態のゲーム装置の処理の流れを示すフローチャートが示されている。
プレーヤが操作部１０の操作によりゲームを開始すると、光源設定部２１６がオブジェクト空間内に光源を設定するとともに、オブジェクト設定部２１２が地面オブジェクトや岩オブジェクトなどの背景オブジェクトを設定する。そして、オブジェクト設定部２１２が、その背景オブジェクトとほぼ同一形状の投影用オブジェクトを背景オブジェクトに重ねる（ステップＳ１）。
【００８１】
次いで、キャラクタ設定部２１４が、操作部１０の入力信号に基づきオブジェクト空間内にキャラクタオブジェクトを設定する（ステップＳ２）。次いで、光源設定部２１６により設定された光源情報に基づき、テクスチャ取得部２１８が、キャラクタオブジェクトを投影面に投影することによって、キャラクタオブジェクトの像を含むテクスチャを取得し、このテクスチャをテクスチャ記憶部２４０に記憶する（ステップＳ３）。そして、影表現部２２０が、上記光源情報に基づき、テクスチャ記憶部２４０に記憶されたテクスチャを投影用オブジェクトにマッピングすることによって、投影用オブジェクト７６０に影を表現する（ステップＳ４）。このように設定されたオブジェクト空間について、画像生成部２３０が所与の視点を中心とする視点座標系の透視投影面上に透視投影変換して、投影された画像を表示部３０に表示する（ステップＳ５）。以上のように、ステップＳ２からステップＳ５の処理により一フレーム分の画像が表示され、ゲーム終了まで繰り返し行われる（ステップＳ６）。
【００８２】
図７には、ステップＳ３及びステップＳ４におけるサブルーチンの処理の流れを示すフローチャートが示されている。ステップＳ３及びステップＳ４においては、以下のような処理が行われている。
即ち、まず光源設定部２１６により設定された光源情報に基づき、平行投影行列などの投影行列を算出する（ステップＳ１１）。次いで、上記投影行列に基づき、キャラクタオブジェクトをｕｖ座標系の投影面に投影する（ステップＳ１２）。キャラクタオブジェクトが投影されると、キャラクタオブジェクトの中心点を中心とする領域をもつテクスチャを取得し（ステップＳ１３）、キャラクタオブジェクトが投影された像を取得する。次いで、上記投影行列に基づき、ワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）で表現された投影用オブジェクトの各点をｕｖ座標系に変換する（ステップＳ１４）。そして、投影用オブジェクトのｕｖ座標系の座標位置が定まり、投影用オブジェクトに対するｕｖ座標系の座標情報（色情報を含む）を取得する（ステップＳ１５）。その取得された座標情報を、オブジェクト空間内の投影用オブジェクトに反映することによって、テクスチャ（キャラクタオブジェクトの投影像）を投影用オブジェクトにマッピングする（ステップＳ１６）。なお、ステップＳ１６は、ステップＳ５における透視投影変換して、透視投影面の投影された画像を取得する際に、透視投影画像に投影される投影用オブジェクトに反映させるようにしても良い。
【００８３】
次に、本実施の形態を実現できるハードウェアの構成の一例について図８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、音生成ＩＣ１００８、画像生成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入出力可能に接続されている。そして画像生成ＩＣ１０１０にはディスプレイ１０１８が接続され、音生成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。
【００８４】
情報記憶媒体１００６は、プログラム、表示物を表現するための画像データ、音データ、プレイデータなどが主に格納されるものであり、図３における情報記憶媒体４０に相当する。例えば本実施の形態を実現するものがコンピュータである場合には、ゲームプログラムなどを格納する情報記憶媒体としてＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどが、家庭用ゲーム装置である場合には、これらの他にゲームカセットなどが用いられる。また業務用ゲーム装置として実現する場合には、ＲＯＭなどのメモリやハードディスクが用いられ、この場合には情報記憶媒体４０に格納されているプログラムやデータは、ＲＯＭ１００２に格納されていても良い。
【００８５】
コントロール装置１０２２はゲームコントローラ、操作パネルなど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。
【００８６】
情報記憶媒体１００６に格納されるプログラム、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など）、コントロール装置１０２２によって入力される信号などに従って、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の作業領域など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、或いはＣＰＵ１０００の演算結果などが格納される。例えば、図４に示されるテクスチャ７９２に係る情報は、ＲＡＭ１００４に格納される。
【００８７】
更に、この種の装置には音生成ＩＣ１００８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていてゲーム音やゲーム画像の好適な出力が行えるようになっている。音生成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などのゲーム音を生成する集積回路であり、生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、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１００４、ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６など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生成する集積回路である。また、ディスプレイ１０１８は、ＣＲＴやＬＣＤ、ＴＶ、プラズマディスプレイ、プロジェクター等の表示装置を含む意である。
【００８８】
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などの情報を送受することなどに利用される。
【００８９】
そして、図２〜図７を参照して説明した種々の処理は、ゲームプログラム４２、投影プログラム４４、背景オブジェクトデータ４６及びキャラクタオブジェクトデータ４８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、画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８などによって実現される。なお画像生成ＩＣ１０１０などで行われる処理は、ＣＰＵ１０００あるいは汎用のＤＳＰなどによりソフトウェア的に行うこととしてもよい。
【００９０】
本発明を業務用のゲーム装置に適用した場合、装置に内蔵されるシステム基板に、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。そして、図３における情報記憶媒体４０に格納されているゲームプログラム４２、投影プログラム４４、背景オブジェクトデータ４６及びキャラクタオブジェクトデータ４８等の情報は、システム基板上の情報記憶媒体であるメモリに格納される。
【００９１】
図９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１３０４−１〜１３０４−ｎ（ｎは、２以上の整数値であって、ｎ台の端末が接続されている。）とを含むゲーム装置に本実施の形態を適用した場合の例を示す。
【００９２】
この場合、図３における情報記憶媒体４０に格納されているゲームプログラム４２、投影プログラム４４、背景オブジェクトデータ４６及びキャラクタオブジェクトデータ４８等の情報は、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、メモリなどの情報記憶媒体１３０６に格納されている。端末１３０４−１〜１３０４−ｎが、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣを有し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものである場合には、ホスト装置１３００からは、情報記憶媒体１３０６に格納されたプログラムやデータなどが通信回線１３０２を介して端末１３０４−１〜１３０４−ｎに配信される。一方、スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４−１〜１３０４−ｎに伝送し、端末において出力することになる。
【００９３】
以上のように、本実施形態によれば、キャラクタオブジェクトを光源の光線方向に基づき投影面に投影して、キャラクタオブジェクトの像を含むテクスチャを取得し、取得されたテクスチャを光源の光線方向に基づき投影用オブジェクトにマッピングすることによって、投影用オブジェクトにキャラクタオブジェクトの影を表示している。この場合、キャラクタオブジェクトを投影面に投影する際に行う処理と、テクスチャを投影用オブジェクトにマッピングする際の処理が同一の光線方向に基づく処理であるため、影の表示に係る処理の負荷を軽減することができる。
【００９４】
更に、本実施形態によれば、凹凸等を有する投影用オブジェクトであっても、一つの投影行列に基づき、投影用オブジェクトに影を表示することができる。したがって、奥行き感があり、リアリティのある画像を非常に軽い処理で表示することができる。
【００９５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【００９６】
上記実施形態では、格闘アクションゲームに適用した場合について説明してきたが、例えば、シューティングゲーム、スポーツゲーム、レースゲーム、アクションゲーム、ロールプレイングゲーム等にも適用できる。即ち、オブジェクト空間内にオブジェクトを設定し、このオブジェクトの影を表示するようなゲームであれば、いかなるゲーム装置でも適用することが可能である。
【００９７】
また、上記実施形態では、プレーヤの操作するキャラクタオブジェクトについて影を表示していたが、例えば、ロボット、車、バイク、戦車、飛行機、ボール、武器などのオブジェクトに対しても、影を表示することができるのは云うまでもない。特に、本発明は、影の表示に係る処理に負担がかからないため、オブジェクト空間内を動くオブジェクトに対して、影を表示するために非常に有利である。
【００９８】
また、上記実施形態では、家庭用ゲーム装置について主に説明してきたが、業務用ゲーム装置、パーソナルコンピュータのゲームなどにも適用可能であり、オブジェクト空間内を所与の視点から表示してゲームを実行するようなものであればいかなるゲームにも適用可能である。
【００９９】
また、上記実施形態では、光源から発せられる光を並行光として説明してきたが、例えば、点光源から発せられる光やスポットライト光であっても良い。以下に点光源の場合について簡単に説明する。
【０１００】
図１０には、オブジェクト空間内に点光源を設定した場合の原理図を示す。
ワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）で表現されるキャラクタオブジェクト９１０及び投影用オブジェクト９２０について、それを構成するポリゴンを点光源９００を基準とした光源座標系（Ｘｌ、Ｙｌ、Ｚｌ）へ座標変換を行う（Ｚｌ軸が後述するベクトル９６０になる）。その後、キャラクタオブジェクト９１０をｕｖ座標系へ投影変換し、キャラクタオブジェクト９１０の像９５０を含むテクスチャ９４０を取得する。次いで、投影用オブジェクト９２０について、ｕｖ座標系への投影変換処理を行い、投影用オブジェクト９２０を構成するポリゴンについて、ｕｖ座標系での座標位置を算出する。これにより、ｕｖ座標系でのどの座標情報をどのポリゴンの頂点に対応させるかが決まるため、ワールド座標系での投影用オブジェクト９２０にテクスチャ９４０（像９５０）をマッピングすることができる。
【０１０１】
詳細に説明すると、キャラクタオブジェクト９１０が設定されると、キャラクタオブジェクト９１０の中心点（例えば、腰となる部分の点）と点光源９００とを結ぶベクトル９６０が算出される。このベクトル９６０に基づき、透視投影行列Ｍｐを算出する。そして、透視投影行列Ｍｐに基づき、キャラクタオブジェクト９１０のワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）における座標情報（例えば、色の情報等）を、テクスチャ９４０のｕｖ座標系の座標情報に変換する。なお、透視投影変換する際に、キャラクタオブジェクトの中心点がｕｖ座標系の原点（テクスチャ９４０の中心点）に変換されるようにする。
【０１０２】
次いで、投影用オブジェクト９２０を構成するポリゴンの各頂点に対して、上記透視投影行列Ｍｐに基づいて変換することにより、ｕｖ座標系での座標位置が設定される。これにより、ｕｖ座標系でのどの座標情報をポリゴンの頂点に対応させるかが決まり、ワールド座標系での投影用オブジェクト９２０にテクスチャ９４０（像９５０）をマッピングすることができる。
【０１０３】
なお、並行光を用いた場合と同様に、点光源９００により影を表示した場合でも、投影用オブジェクト９２０に投影される影９３０が着色されても良い。同様に、点光源９００から発せられる光の強さに基づき、投影用オブジェクト９２０に投影される影９３０の色が変更されるても良し、投影用オブジェクト９２０に投影される影９３０の透明度が変更されても良い。また、投影用オブジェクト９２０とほぼ同形状の地面オブジェクト９７０に投影用オブジェクト９２０を重ねるようにしても良い。勿論、点光源が複数設定されても良い。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明によれば、第一のオブジェクトの影を他のオブジェクトに表現するための処理に係る負担を軽減するとともに、より少ない容量で影を表現することができる。したがって、奥行き感があり、リアリティのある画面を簡単に表示することができる。更に、本発明は、凹凸等を有し平坦でない他のオブジェクトに、非常に効率的に影を表現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の一例を示す図。
【図２】本発明に係るゲーム装置におけるゲーム画面の一例を示す図面である。
【図３】本発明を適用したゲーム装置における機能ブロックの一例を示す図である。
【図４】本発明に係るゲーム装置における影の表現の原理を説明するための図面である。
【図５】本発明に係るゲーム装置におけるゲーム画面の一例を示す図面である。
【図６】本発明に係るゲーム装置における動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明に係るゲーム装置における動作の流れにおけるサブルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態を実現できるハードウェアの構成の一例を示す図である。
【図９】ホスト装置と通信回線を介して接続されるゲーム端末に本実施の形態を適用した場合の一例を示す図である。
【図１０】本発明に係るゲーム装置における影の表現の原理を説明するための図面である
【符号の説明】
１０      操作部
３０      表示部
４０      情報記憶媒体
４４      投影プログラム（取得情報及び表現情報を含む）
２００      処理部
２１０      ゲーム演算部
２１２      オブジェクト設定部
２１４      キャラクタ設定部
２１６      光源設定部
２１８      テクスチャ取得部（取得手段）
２２０      影表現部（表現手段）
２３０      画像生成部
２４０      テクスチャ記憶部
７５０      地面オブジェクト
７６０      投影用オブジェクト
７６６      影
７７０      キャラクタオブジェクト
７８０      光源ベクトル
７９０      投影面
７９２      テクスチャ
７９４      像
【図１】
0004409709.tif 000002
【図２】
0004409709.tif 000003
【図３】
0004409709.tif 000004
【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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