(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像生成を行うゲームシステムであって、
補間曲線を生成するための制御点と当該制御点に与える接線ベクトルとに基づいて、補間曲線を生成する補間曲線生成手段と、
前記補間曲線に複数の分割点を与え、各分割点を用いて折れ線を生成し、生成された折れ線に沿ったオブジェクトを生成する手段と、
前記生成されたオブジェクトを含む画像を生成する画像生成手段とを含み、
前記接線ベクトルをフレームまたは時間的に変化させることを特徴とするゲームシステム。
【請求項２】
画像生成を行うゲームシステムであって、
補間曲線を生成するための制御点と当該制御点に与える接線ベクトルとに基づいて、補間曲線を生成する補間曲線生成手段と、
前記補間曲線に基づきオブジェクトの位置を演算する手段と、
前記演算された位置にオブジェクトを配置して画像を生成する画像生成手段とを含み、
前記制御点の位置を固定すると共に、前記接線ベクトルをフレームまたは時間的に変化させることを特徴とするゲームシステム。
【請求項３】
請求項１において、
前記制御点の位置を固定すると共に、前記接線ベクトルをフレームまたは時間的に変化させることを特徴とするゲームシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記補間曲線に複数の分割点を与え隣り合う分割点を結ぶ複数の結線をつなげて補間曲線に近似した折れ線を生成し、この近似した折れ線に沿って伸びた板状オブジェクトを生成することを特徴とするゲームシステム。
【請求項５】
請求項４において、
前記板状オブジェクトは隣り合う分割点を結ぶ複数の結線に基づき生成されたプリミティブの集合として構成されており、前記板状オブジェクトを構成する複数のプリミティブに対して同一のテクスチャを用いてテクスチャマッピング処理を行うことを特徴とするゲームシステム。
【請求項６】
請求項４において、
前記板状オブジェクトは、複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティクルパーツオブジェクトの連結により構成されることを特徴とするゲームシステム。
【請求項７】
コンピュータが使用可能な情報記憶媒体であって、
補間曲線を生成するための制御点と当該制御点に与える接線ベクトルとに基づいて、補間曲線を生成する補間曲線生成手段と、
前記補間曲線に複数の分割点を与え、各分割点を用いて折れ線を生成し、生成された折れ線に沿ったオブジェクトを生成する手段と、
前記生成されたオブジェクトを含む画像を生成する画像生成手段とを実行するためのプログラムを含む情報記憶媒体であって、
前記接線ベクトルをフレームまたは時間的に変化させることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項８】
コンピュータが使用可能な情報記憶媒体であって、
補間曲線を生成するための制御点と当該制御点に与える接線ベクトルとに基づいて、補間曲線を生成する補間曲線生成手段と、
前記補間曲線に基づきオブジェクトの位置を演算する手段と、
前記演算された位置にオブジェクトを配置して画像を生成する画像生成手段とを実行するためのプログラムを含む情報記憶媒体であって、
前記制御点の位置を固定すると共に、前記接線ベクトルをフレームまたは時間的に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７において、
前記制御点の位置を固定すると共に、前記接線ベクトルをフレームまたは時間的に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７〜９のいずれかにおいて、
前記接線ベクトルの大きさおよび方向の少なくともひとつをランダムに変化させることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかにおいて、
前記接線ベクトルの大きさおよび方向の少なくともひとつを所定範囲内で変化させることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれかにおいて、
前記接線ベクトルの方向を、前記接線ベクトルがおかれる制御点Ｃｎからこれと隣り合う制御点Ｃｎ＋１に向かうベクトルを視線方向に対して所定範囲内で回転させた方向に変化させることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれかにおいて、
前記接線ベクトルの方向を、始点となる制御点から終点となる制御点に向かうベクトルに対して所定範囲内になるように変化させることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１４】
請求項７〜１３のいずれかにおいて、
ゲーム空間に配置するオブジェクトの状態に基づいて制御点の位置を決定する手段を含むことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１５】
請求項７〜１４のいずれかにおいて、
前記補間曲線に複数の分割点を与え隣り合う分割点を結ぶ複数の結線をつなげて補間曲線に近似した折れ線を生成し、この近似した折れ線に沿って伸びた板状オブジェクトを生成することを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記板状オブジェクトは隣り合う分割点を結ぶ複数の結線に基づき生成されたプリミティブの集合として構成されており、前記板状オブジェクトを構成する複数のプリミティブに対して同一のテクスチャを用いてテクスチャマッピング処理を行うことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１７】
請求項１５において、
前記板状オブジェクトは、複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティクルパーツオブジェクトの連結により構成され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、ゲームシステム及び情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
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の所与の視点から見える画像を生成するゲームシステムが知られており、いわゆる仮想現実を体験できるものとして人気が高い。ガンゲームを楽しむことができるゲームシステムを例にとれば、プレーヤ（操作者）は、銃などを模して作られたガン型コントローラ（シューティングデバイス）を用いて、画面に映し出される敵キャラクタ（オブジェクト）などの標的オブジェクトをシューティングすることで、３次元ゲームを楽しむ。
【０００３】
さて、このようなゲームシステムでは、プレーヤの仮想現実感の向上のために、よりリアルで高品質な画像を生成することが重要な技術的課題になっている。このため、例えば雷の電光についても、よりリアルに表現できることが望ましい。
【０００４】
しかしながら、このような雷の電光を物理シミュレーションを行い忠実に表現しようとすると、ゲームシステムの処理負荷が非常に重くなる。従って、１フレーム内に全てのオブジェクトの描画処理を完了しなければならないというリアルタイム処理の要請に応えることができない。
【０００５】
またこの種の電光を表現する手法として、雷がうねって変化する様子を描画したテクスチャを複数用意しておき、複数のテクスチャを差し替えてアニメーションを行いながら、テクスチャを張ったポリゴンをランダムに動かすという手法がある。しかしこの手法はテクスチャが多数必要であるためデータ量が増大するという問題点があった。
【０００６】
データ量の増大を防ぐためにはリアルタイムに雷の電光を生成することが好ましい。そこで本願の発明者は制御点からリアルタイムに補間曲線を生成し、当該補間曲線に基づき雷の電光オブジェクトを生成して雷の画像を生成するゲームシステムの開発を行っている。ここにおいていかにして雷のように複雑に変化する電光をリアルに表現できる補間曲線をリアルタイムに生成するが重要な課題となっている。
【０００７】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フレームごとにまたは時間的に複雑に変化するオブジェクトを生成するための補間曲線を少ない処理負担で生成することで、ゲーム空間に発生する光やオブジェクトなどの複雑な変化を少ない処理負担でリアルに表現できるゲームシステム及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は画像生成を行うゲームシステムであって、制御点にあたえる接線をフレームまたは時間的に変化させて補間曲線を生成する補間曲線生成手段と、前記補間曲線に基づき当該補間曲線に近似した形状のオブジェクトを生成する手段と、前記生成されたオブジェクトを含む画像を生成する画像生成手段と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手段を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム（搬送波に具現化されるプログラムを含む）であって、上記手段を実行するための処理ルーチンを含むことを特徴とする。
【００１０】
制御点に与える接線をフレームごとに変化させるとは、毎フレーム変化させる場合でもよいし、数フレームごとに変化させる場合でもよい。また制御点に与える接線を時間的に変化させるとは、例えばゲーム時間または実時間の流れに従って変化させる場合である。
【００１１】
また変化させるのは接線の大きさおよび方向の少なくともひとつである。
【００１２】
このように制御点に与える接線の大きさおよび方向の少なくともひとつをフレームごとまたは時間的に変化させることにより、同じ制御点にフレームごとにまたは時間の経過にしたがって異なる接線を与えることができる。このため少ないデータ量で時間的に変化する補間曲線を生成することが可能になる。
【００１３】
そしてこの補間曲線に基づき当該補間曲線に近似した形状のオブジェクトを生成することにより、時間的にまたはフレームごとに複雑に変化するオブジェクトの表現を行うことができる。
【００１４】
したがって本発明によれば、時間的にフレームごとに複雑に変化するオブジェクトを生成するための補間曲線を少ない処理負担で生成し、ゲーム空間に発生する光やオブジェクトなどの複雑な変化を少ない処理負担でリアルに表現できるゲームシステム及び情報記憶媒体を提供することができる。
【００１５】
また本発明に係るゲームシステム、情報記憶媒体及びプログラムは、前記制御点に与える接線の大きさおよび方向の少なくともひとつをランダムに変化させることを特徴とする。
【００１６】
ランダムに変化させるとは例えば乱数等を用いて変化させる場合である。
【００１７】
このように制御点に与える接線をランダムに変化させることにより、同じ制御点にフレームごとにランダムに変化する接線を与えることができる。このため少ないデータ量でランダムに変化する補間曲線を生成することが可能になる。
【００１８】
そしてこの補間曲線に基づき当該補間曲線に近似した形状のオブジェクトを生成することにより、オブジェクトのランダムな動き表現を行うことができる。
【００１９】
また本発明に係るゲームシステム、情報記憶媒体及びプログラムは、前記制御点に与える接線の大きさおよび方向の少なくともひとつを所定範囲内で変化させることを特徴とする。
【００２０】
例えば、回転軸をｚ軸等の所定の軸に固定してもよいし、回転角を所定範囲内に固定してもよい。
【００２１】
生成される補間曲線が所定の条件を満たす必要がある場合には、当該条件に応じて変化可能な所定範囲を定めることが有効である。
【００２２】
また本発明に係るゲームシステム、情報記憶媒体及びプログラムは、前記制御点に与える接線の方向を、当該接線がおかれる制御点Ｃｎからこれと隣り合う制御点Ｃｎ＋１に向かうベクトルをｚ軸方向に対して所定範囲内で回転させた方向に変化させることを特徴とする。
【００２３】
このように制御点Ｃｎからこれと隣り合う制御点Ｃｎ＋１に向かうベクトルをｚ軸方向に対して所定範囲内で回転させた方向に変化させることにより、３軸方向に対して回転させる場合に比べ少ない演算負荷で接線の方向を変化させることができる。またｚ軸方向は視線方向と一致するため、回転によるベクトルの見た目の変化がわかりやすく、画像生成に好都合である。
【００２４】
また本発明に係るゲームシステム、情報記憶媒体及びプログラムは、前記制御点に与える接線の方向を始点となる制御点から終点となる制御点に向かうベクトルに対して所定範囲内になるように変化させることを特徴とする。
【００２５】
なお例えば途中で交差しないで始点から終点に向かう補間曲線が必要である場合には、本発明のように始点から終点に向かう方向と同方向のベクトルを所定範囲内で回転させて接線を生成することが有効である。
【００２６】
また本発明に係るゲームシステム、情報記憶媒体及びプログラムは、制御点の位置を変化させる手段を含むことを特徴とする。
【００２７】
制御点の位置をかえて、接線を変化させることによって補間曲線の変化をさらに複雑にすることができる。
【００２８】
また本発明に係るゲームシステム、情報記憶媒体及びプログラムは、ゲーム空間に配置するオブジェクトの状態に基づいて制御点の位置を決定する手段を含むことを特徴とする。
【００２９】
例えば補間曲線により生成するオブジェクトが、ゲーム空間に配置するオブジェクトの位置と同期を取りたい場合等に有効である。
【００３０】
また本発明に係るゲームシステム、情報記憶媒体及びプログラムは、前記補間曲線に複数の分割点を与え隣り合う分割点を結ぶ複数の結線をつなげて補間曲線に近似した折れ線を生成し、この近似した折れ線に沿って伸びた板状オブジェクトを生成することを特徴とする。
【００３１】
ここにおいて前記板状オブジェクトは２次元的なオブジェクトでもよいし、３次元的なオブジェクトでもよい。また３次元的なオブジェクトである場合には、平面的である必要はなく、立体的に形成された板状オブジェクトでもよい。
【００３２】
また本発明に係るゲームシステム、情報記憶媒体及びプログラムは、前記板状オブジェクトは隣り合う分割点を結ぶ複数の結線に基づき生成されたプリミティブの集合として構成されており、前記板状オブジェクトを構成する複数のプリミティブに対して同一のテクスチャを用いてテクスチャマッピング処理を行うことを特徴とする。
【００３３】
このようにするとオブジェクトの形状が時間軸に沿って変化しても、同一のテクスチャを用いることができるので、少ないデータ量で変化するオブジェクトの画像を生成することができる。
【００３４】
また本発明に係るゲームシステム、情報記憶媒体及びプログラムは、前記板状オブジェクトが、複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティクルパーツオブジェクトの連結により構成されることを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、例えば光などの表示物を複数のパーティクル・パーツオブジェクトの連結により構成されるオブジェクトとして構成することで、光などが時間的に複雑に変化する様子の画像を生成することができる。これにより光や煙などのリアルな表現等を、少ない処理負担で実現できる。
【００３６】
また、本発明によれば、光などの表示物を、立体的に配置されたパーティクルにより表現できるため、テクスチャがマッピングされた筒状オブジェクトにより表示物を表現する場合に比べて、よりリアルな画像を生成できる。
【００３７】
また、本発明によれば、パーティクルは、パーティクル・パーツオブジェクト（パーティクル座標系）においてローカルに配置されるため、パーティクルのワールド座標系での位置（ワールド位置）を保持する必要性がなくなる。従って、全てのパーティクルのワールド位置を保持する場合に比べて、データの使用記憶容量を格段に節約できる。
【００３８】
また本発明は、制御点にあたえる接線をフレームまたは時間的に変化させて補間曲線を生成する補間曲線生成手段と、前記補間曲線に基づきオブジェクトの位置を演算する手段と、前記演算された位置にオブジェクトを配置して画像を生成する画像生成手段とを含むことを特徴とする。
【００３９】
また本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記手段を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする。また本発明に係るプログラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム（搬送波に具現化されるプログラムを含む）であって、上記手段を実行するための処理ルーチンを含むことを特徴とする。
【００４０】
【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用いて説明する。
【００４１】
１．構成
図１に、本実施形態のゲームシステム（画像生成システム）の機能ブロック図の一例を示す。なお同図において本実施形態は、少なくとも処理部１００を含めばよく（或いは処理部１００と記憶部１７０を含めばよく）、それ以外のブロックについては任意の構成要素とすることができる。
【００４２】
操作部１６０は、プレーヤが操作データを入力するためのものであり、その機能は、レバー、ボタン、マイク、或いは筺体などのハードウェアにより実現できる。
【００４３】
記憶部１７０は、処理部１００や通信部１９６などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭなどのハードウェアにより実現できる。
【００４４】
情報記憶媒体（コンピュータにより使用可能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータなどの情報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯＭ）などのハードウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報記憶媒体１８０に格納される情報に基づいて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。即ち情報記憶媒体１８０には、本発明（本実施形態）の手段（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行するための情報（プログラム或いはデータ）が格納される。
【００４５】
なお、情報記憶媒体１８０に格納される情報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶部１７０に転送されることになる。また情報記憶媒体１８０には、本発明の処理を行うためのプログラム、画像データ、音データ、表示物の形状データ、本発明の処理を指示するための情報、或いはその指示に従って処理を行うための情報などを含ませることができる。
【００４６】
表示部１９０は、本実施形態により生成された画像を出力するものであり、その機能は、ＣＲＴ、ＬＣＤ、或いはＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）などのハードウェアにより実現できる。
【００４７】
音出力部１９２は、本実施形態により生成された音を出力するものであり、その機能は、スピーカなどのハードウェアにより実現できる。
【００４８】
携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの個人データやゲームのセーブデータなどが記憶されるものであり、この携帯型情報記憶装置１９４としては、メモリカードや携帯型ゲーム装置などを考えることができる。
【００４９】
通信部１９６は、外部（例えばホスト装置や他のゲームシステム）との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ、或いは通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００５０】
なお本発明（本実施形態）の手段を実行するためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サーバー）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部１９６を介して情報記憶媒体１８０に配信するようにしてもよい。このようなホスト装置（サーバー）の情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。
【００５１】
処理部１００（プロセッサ）は、操作部１６０からの操作データやプログラムなどに基づいて、ゲーム処理、画像生成処理、或いは音生成処理などの各種の処理を行う。この場合、処理部１００は、記憶部１７０内の主記憶部１７２をワーク領域として各種の処理を行う。
【００５２】
ここで、処理部１００が行うゲーム処理としては、コイン（代価）の受け付け処理、各種モードの設定処理、ゲームの進行処理、選択画面の設定処理、オブジェクト（１又は複数のプリミティブ面）の位置や回転角度（Ｘ、Ｙ又はＺ軸回り回転角度）を求める処理、オブジェクトを動作させる処理（モーション処理）、視点の位置（仮想カメラの位置）や視線角度（仮想カメラの回転角度）を求める処理、マップオブジェクトなどのオブジェクトをオブジェクト空間へ配置する処理、ヒットチェック処理、ゲーム結果（成果、成績）を演算する処理、複数のプレーヤが共通のゲーム空間でプレイするための処理、或いはゲームオーバー処理などを考えることができる。
【００５３】
なお、処理部１００の機能は、より好適には、ハードウェア（ＣＰＵ、ＤＳＰ等のプロセッサ又はゲートアレイ等のＡＳＩＣ）とプログラム（ゲームプログラム、又はファームウェア等）との組み合わせにより実現される。但し、処理部１００の機能の全てを、ハードウェアにより実現してもよいし、その全てをプログラムにより実現してもよい。
【００５４】
処理部１００は、オブジェクト空間設定部１１０、画像生成部１２０、音生成処理部１３０を含む。
【００５５】
ここで、オブジェクト空間部１１０は、入力されたデータに基づき所定のゲーム演算を行い、演算結果に基づきキャラクタ、マップなどの各種オブジェクト（モデル）をオブジェクト空間内に設定するための処理を行う。より具体的には、ワールド座標系でのオブジェクトの位置や回転角度（方向）を決定し、その位置にその回転角度（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回転）でオブジェクトを配置する。
【００５６】
オブジェクト空間設定部１００は、補間曲線生成部１１２および雷オブジェクト生成部１１４を含む。
【００５７】
補間曲線生成部１１２は、制御点および制御点にあたえられた接線に基づき、補間曲線を生成する処理を行う。ここにおいて前記制御点に与える接線をフレームごとまたは時間的に変化させる処理を行う。
【００５８】
また前記制御点に与える接線の大きさおよび方向の少なくともひとつをランダムに変化させるようにしてもよい。
【００５９】
また前記制御点に与える接線の大きさおよび方向の少なくともひとつを所定範囲内で変化させるようにしてもよい。
【００６０】
また前記制御点に与える接線の方向を、当該接線がおかれる制御点Ｃｎからこれと隣り合う制御点Ｃｎ＋１に向かうベクトルをｚ軸方向に対して所定範囲内で回転させた方向に変化させるようにしてもよい。
【００６１】
また前記制御点に与える接線の方向を始点となる制御点から終点となる制御点に向かうベクトルに対して所定範囲内になるように変化させるようにしてもよい。
【００６２】
また制御点の位置を変化させるようにしてもよい。
【００６３】
またゲーム空間に配置するオブジェクトの状態に基づいて制御点の位置を決定するようにしてもよい。
【００６４】
雷オブジェクト生成部１１４は、前記補間曲線に複数の分割点を与え隣り合う分割点を結ぶ複数の結線をつなげて補間曲線に近似した折れ線を生成し、この近似した折れ線に沿って伸びた板状の雷オブジェクトを生成する処理を行う。
【００６５】
画像生成部１２０は、ゲーム処理結果等に基づいて、オブジェクト空間内において所与の視点（仮想カメラ）から見える画像を生成し、表示部１９０に出力する。
【００６６】
より具体的には、まず、座標変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算等のジオメトリ処理が行われ、その処理結果に基づいて、描画データ（頂点に付与される位置座標、テクスチャ座標、色（輝度）データ、法線ベクトル或いはα値等を含むデータ）が作成される。
【００６７】
そして、画像生成部１２０は、この描画データに基づいて、ジオメトリ処理後のオブジェクト（１又は複数プリミティブ面）の画像を、描画領域１７４（フレームバッファ、ワークバッファ等のピクセル単位で画像情報を記憶できる領域）に描画する。この際に、画像生成部１２０はテクスチャ記憶部１７６に記憶されるテクスチャをオブジェクトにマッピングする処理等も行う。
【００６８】
画像生成部１２０は、テクスチャマッピング処理部１２２を含む。
【００６９】
テクスチャマッピング処理部１２２は、テクスチャ記憶部１７６に記憶されるテクスチャをオブジェクトにマッピングする。ここにおいて
前記板状の雷オブジェクトは隣り合う分割点を結ぶ複数の結線に基づき生成されたプリミティブの集合として構成されており、前記板状オブジェクトを構成する複数のプリミティブに対して同一のテクスチャを用いてテクスチャマッピング処理を行う。
【００７０】
音生成部１３０は、ゲーム処理結果等に基づいて各種の音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声などの音を生成し、音出力部１９２に出力する。
【００７１】
なお、本実施形態のゲームシステムは、１人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモード専用のシステムにしてもよいし、このようなシングルプレーヤモードのみならず、複数のプレーヤがプレイできるマルチプレーヤモードも備えるシステムにしてもよい。
【００７２】
また複数のプレーヤがプレイする場合に、これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワーク（伝送ライン、通信回線）などで接続された複数の端末（ゲーム機、携帯電話）を用いて生成してもよい。
【００７３】
２．本実施形態の特徴
本実施の形態の特徴は、制御点に与える接線をフレームまたは時間的に変化させて補間曲線を生成し、前記補間曲線に基づき当該補間曲線に近似した形状のオブジェクトを生成する点にある。
【００７４】
以下本実施の形態における補間曲線を用いた雷オブジェクトの生成を例にとり前記特徴について説明する。
【００７５】
まず図２に示すように、補間曲線を生成するための制御点を設定する。Ｃ0、Ｃnは補間曲線の始点、終点となる制御点であり、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3‥その中間点となる制御点である。
【００７６】
本実施の形態では制御点Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3‥に与える接線ベクトルを時間軸に沿って変化させる。
【００７７】
図３（Ａ）（Ｂ）は制御点に与える接線ベクトルの変化のさせ方について説明するための図である。
【００７８】
まず図３（Ａ）に示すように各制御点Ｃn（ｎ＝０、１、２、３、‥、Ｎ−１）に、Ｃnから隣の制御点Ｃn+1に向かうベクトルＶ0、Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、‥を設定する。ＣNにつてはＣN-1からＣNに向かうベクトルをＶNとして設定する。
【００７９】
そして図３（Ｂ）に示すようにベクトルＶn（ｎ＝０〜Ｎ）を−π／２〜π／２の範囲でランダムにｚロールさせて接線ベクトルＶn’を求めこれを接線べクトルとする。ｚロールとはＣnにおいて、Ｃnを通りｚ軸と平行な軸３１０に対してＶnを回転させることである。
【００８０】
このようにｚロールのみにより接線ベクトルを変化させることにより３軸に対して回転させる場合に比べ演算負荷が軽くてすむ。またｚ軸方向は視線方向と一致するため、回転によるベクトルの見た目の変化がわかりやすく、画像生成に好都合である。
【００８１】
図４（Ａ）（Ｂ）はこのようにして求めた接線ベクトルに基づき補間曲線を生成する様子を表した図である。各制御点Ｃ0〜Ｃ4に図４（Ａ）に示すように接線ベクトルＶ1’〜Ｖ4’設定される。
【００８２】
本実施の形態では制御点と接線ベクトルに基づき以下のようにしてエルミート補間を行い図４（Ｂ）に示すように各制御点Ｃ0〜Ｃ4を通り接線ベクトルがＶ1’〜Ｖ4’であるような補間曲線３５０を生成する。
【００８３】
例えばｎ＋１個の制御点Ｃ0、Ｃ1、‥ＣnとＣn+1個のベクトルｄ0、ｄ1、‥、ｄn個のベクトルが与えられたとする。このとき曲線｛Ｐ（ｔ）｜０≦ｔ≦ｎ｝で
【００８４】
【数１】
0004592039.tif 000002
【００８５】
をみたすものを見つけたい場合、エルミート補間では、２ｎ＋２個の関数Ｈｉ（ｔ）Ｄｉ（ｔ）（ｉ＝０、１、‥、ｎ）を用いて
【００８６】
【数２】
0004592039.tif 000003
【００８７】
という形式で目的の補間曲線を求める。これが目的の補間曲線となるためには
【００８８】
【数３】
0004592039.tif 000004
【００８９】
【数４】
0004592039.tif 000005
【００９０】
【数５】
0004592039.tif 000006
【００９１】
でなければならない。これらを満たす関数Ｈｉ（ｔ）Ｄｉ（ｔ）が得られればそれをＰ（ｔ）（数１参照）に代入することにより目的の補間曲線を生成することができる。そのようなＨｉ（ｔ）Ｄｉ（ｔ）を以下の式を用いて生成することにより目的の補間曲線を生成することができる。
【００９２】
【数６】
0004592039.tif 000007
【００９３】
【数７】
0004592039.tif 000008
【００９４】
図５（Ａ）（Ｂ）は、各制御点に与える接線ベクトルを変化させた場合の補間曲線の変化について説明するための図である。
【００９５】
たとえば、図３（Ａ）（Ｂ）で説明した手法により時間軸にそって接線ベクトルを変化させた結果、各制御点Ｃ0〜Ｃ4について接線ベクトルＶ1”〜Ｖ4”があたえられたとする。この場合、制御点と接線ベクトルに基づいてエルミート補間を行うと図５（Ｂ）に示すような補間曲線が生成される。
【００９６】
このように本実施の形態では制御点が同じでも接線ベクトルを変化させることで形状の異なる補間曲線をえることができる。
【００９７】
図６は制御点に与える接線ベクトルの変化のさせ方の他の例について説明するための図である。
【００９８】
図６に示すように制御点Ｃn（ｎ＝０、１、２、３）が与えられ、Ｃ0が始点、Ｃ3が終点であるとする。
【００９９】
始点となる制御点Ｃ0から終点となる制御点Ｃ3に向かう基準ベクトルをＫＶとする。各制御点Ｃ0〜Ｃ3において、基準ベクトルＫＶを所定の範囲Ｋ0〜Ｋ3内においてランダムに回転させたベクトルを接線ベクトルｖ0〜ｖ3とする。
【０１００】
所定の範囲Ｋ0〜Ｋ3とは基準ベクトルＫＶを任意の方向にπ／２以下回転させて得られる半球の範囲である。
【０１０１】
したがって各制御点における回転角をθ0〜θ3とすると、基準ベクトルＫＶを任意の方向にπ／２以下の任意の値θ0〜θ3でランダムに回転させることにより、得られる接線ベクトルｖ0〜ｖ3を変化させることができる。
【０１０２】
なお生成される補間曲線が所定の条件を満たす曲線でなければならない場合がある。例えば途中で交差しないで始点から終点に向かう補間曲線が必要である場合、図６で説明したように始点から終点に向かう方向と同方向の基準ベクトルを所定範囲内で回転させて接線ベクトルを生成することが有効である。
【０１０３】
図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、生成された補間曲線から雷オブジェクトを生成する手法について説明するための図である。
【０１０４】
まず図７（Ａ）に示すように生成された補間曲線４００上に複数の分割点（ノード）ｄ0、ｄ2、ｄ3、‥を与える。ここでは例えばｄ0、ｄ3等の各制御点間に補間点ｄ1、ｄ2、ｄ4等をとり、制御点および補間点を分割点（ノード）としている。
【０１０５】
そして、図７（Ｂ）に示すように分割点（ノード）を結ぶ複数の結線４１０、４２０、４３０、４４０をつなげて補間曲線に近似した折れ線４５０を生成する。
【０１０６】
ここで、各結線４１０、４２０、４３０、４４０に与えられた太さｆに基づき各結線に直交するベクトルｆＬ0〜ｆＬ3を生成する。
【０１０７】
そして各ベクトルｆＬ0〜ｆＬ3の始点および終点（ｖ01、ｖ02）、（ｖ11、ｖ12）、（ｖ21、ｖ22）、（ｖ31、ｖ32）を頂点とするポリゴンＰ１，Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４‥を生成する。
【０１０８】
なお、透視投影変換を行う前の３次元の状態における雷オブジェクトを生成する場合には、図７（Ｂ）で説明したｆは雷オブジェクト固有の太さｆ0をもちいればよい。
【０１０９】
しかし、例えば３次元的に与えた制御点および接線ベクトルをスクリーン座標系に透視投影変換して、この透視投影変換後の制御点および接線ベクトルにもとづいてスクリーン座標系における補間曲線を生成した場合には、以下に説明するような、雷オブジェクトの固有の太さを見た目の太さに変換する処理が必要となる。
【０１１０】
図８は雷オブジェクトの固有の太さを見た目の太さに変換する処理について説明するための図である。ｆ0は画面に表示すべき雷オブジェクトの固有の太さを表している。ここで視点座標系（３次元空間）における雷オブジェクトのｚ座標をｚ0、視点から投影面５００までの距離をｄとする。
【０１１１】
ここにおいて雷オブジェクトが視線軸上にある場合には以下の式で見た目の大きさｆを求めることができる。
【０１１２】
【数８】
0004592039.tif 000009
【０１１３】
ただしscrszは画面の解像度をあらわす係数である。
【０１１４】
かりに雷オブジェクトが視線軸上にない場合には上記式により求めたｆと多少のずれが生じる。しかし上記ｆの近似値となるため、雷オブジェクトが視線軸上にない場合にも上記ｆを用いることができる。
【０１１５】
図９（Ａ）（Ｂ）は、本実施の形態において生成した雷オブジェクトを構成する各ポリゴンについて雷のテクスチャをマッピングする処理について説明するための図である。
【０１１６】
図９（Ａ）はテクスチャマッピングを行う際に雷オブジェクトを構成する複数のポリゴンＰ１，Ｐ２‥、Ｐｎ−１の各頂点に与える（ｕ、ｖ）値を示している。
同図に示すように各頂点ｖ0、2、ｖ1,2、‥、ｖn、2にはｖ＝１，０を与え、各頂点ｖ0、1、ｖ1,1、‥、ｖn、1にはｖ＝０，０を与える。
【０１１７】
また頂点ｖ0,1およびｖ0、2にはｕ＝０，０を与え、頂点ｖ1,1およびｖ1、2にはｕ＝１，０／ｎを与え、‥、頂点ｖn-1,1およびｖn-1、2にはｕ＝ｎ−１／ｎを与え、点ｖn,1およびｖn、2にはｕ＝１，０を与える。
【０１１８】
そして図９（Ｂ）に示す雷用に用意したテクスチャのマッピング処理を行う。
【０１１９】
このようにすると雷オブジェクトの形状が時間軸に沿って変化しても、１枚の雷用テクスチャを用意するだけでよい。したがって少ないデータ量で変化に富んだ雷の画像を生成することができる。
【０１２０】
図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、雷オブジェクトを構成する各ポリゴンについて雷のテクスチャをマッピングする処理の他の例について説明するための図である。
【０１２１】
すなわち図１０（Ａ）の雷オブジェクト６１０を構成するすべてのポリゴンＰ１、Ｐ２、‥、Ｐｎについて、図１０（Ｂ）に示す第一の雷テクスチャ６２０を共用して用いてマッピング処理を行うようにしてもよい。
【０１２２】
このようにすると雷オブジェクトの形状が時間軸に沿って変化しても、１枚の雷用テクスチャを用意するだけでよい。したがって少ないデータ量で変化に富んだ雷の画像を生成することができる。
【０１２３】
また図１０（Ｃ）に示すように第一の雷テクスチャ６２０とはパターンのことなる電光の画像である第２のテクスチャ６３０を用意しておいて、例えば雷オブジェクトの終点に位置するポリゴンＰｎに対しては、第２のテクスチャをマッピングするようにしてもよい。
【０１２４】
図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、制御点を動かさずに接線を変化させた場合の雷画像をあらわしてる。ここにおいて制御点Ｃ0、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3は固定されており、各制御点Ｃ0、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3には異なる接線ベクトルが与えられている。
【０１２５】
このように時間軸に沿って接線ベクトルを変化させて生成した補間曲線に基づいて雷の画像を生成することで、複雑な動きをする雷の画像をリアルに表現することができる。
【０１２６】
また図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、中間の制御点の位置を変化させて、さらに書く制御点に与えた接線を変化させた場合の雷画像をあらわしてる。ここにおいて中間の制御点Ｃ1、Ｃ2、は縦方向に動いて、各制御点Ｃ0、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3には異なる接線ベクトルが与えられている。
【０１２７】
このように時間軸に沿って接線ベクトルの変化とともに、制御点も変化させて生成した補間曲線に基づいて雷の画像を生成することで、さらに複雑な動きをする雷の画像をリアルに表現することができる。
【０１２８】
３．本実施形態の処理
次に、本実施形態の処理の詳細例について説明する。
【０１２９】
図１３は補間曲線を求めて雷オブジェクトを生成する処理の流れの一例を表すフローチャート図である。
【０１３０】
まず図２で説明したように、雷用の補間曲線を生成するための制御点を決定する（ステップＳ１０）。例えば制御点として、始点、終点およびその中間点を適宜与える。
【０１３１】
次に時間軸に沿って変化させて各制御点の接線ベクトルを求める（ステップＳ２０）。例えば図３から図６において説明したような手法を用いて、各制御点に各フレームごとに異なる接線ベクトルの値を与えるとよい。
【０１３２】
次に制御点および接線ベクトルをスクリーン座標系に透視変換する（ステップＳ３０）。
【０１３３】
次に透視変換された制御点および接線ベクトルに基づきエルミート補間を行い、スクリーン座標系における補間曲線を生成する（ステップＳ４０）。
【０１３４】
次に図７（Ａ）（Ｂ）で説明したように、補間曲線に分割点（ノード）を設定し、分割点（ノード）を結ぶ複数の結線をつなげて補間曲線に近似した折れ線を生成する（ステップＳ５０）。
【０１３５】
そして全分割点（制御点、補間点）（ノード）の見た目の太さを決定する（ステップＳ６０）。これはスクリーン座標系（２次元）におけいて生成した補間曲線に基づき２次元オブジェクトを生成する場合であるので、図７（Ｂ）および図８で説明したような、雷オブジェクトの固有の太さを見た目の太さに変換する処理が必要となる。
【０１３６】
次に図７（Ｂ）（Ｃ）で説明したように、各分割点（ノード）間の結線にそって雷オブジェクトを構成するポリゴンを生成する（ステップＳ７０）。
【０１３７】
次に図９（Ａ）（Ｂ）または図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）で説明した手法を用いて、雷オブジェクトの各ポリゴンに雷テクスチャをマッピングする処理を行う（ステップＳ８０）。
【０１３８】
そして雷オブジェクトを含むゲーム画像を生成する処理を行う（ステップＳ９０）。
【０１３９】
このようにすると２次元空間（スクリーン座標系）で補間曲線を求めることができるので３次元空間で補間曲線を求める場合に比べ演算負荷が軽くなる。
【０１４０】
なお図１３では各制御点および接線ベクトルをスクリーン座標系に透視変換してから補間曲線を求めて、当該補間曲線に基づき２次元の雷オブジェクトを生成する場合の処理の流れについて説明したがこれに限られない。
【０１４１】
たとえば三次元空間内で補間曲線を求めて当該補間曲線に基づき３次元の雷オブジェクトを生成するようにしてもよい。
【０１４２】
図１４は、三次元空間内で補間曲線を求めて当該補間曲線に基づき３次元の雷オブジェクトを生成する場合の処理の流れについて説明するためのフローチャート図である。
【０１４３】
まず図２で説明したように、雷用の補間曲線を生成するための制御点を決定する（ステップＳ１１０）。例えば制御点として、始点、終点およびその中間点を適宜与える。
【０１４４】
次に時間軸に沿って変化させて各制御点の接線ベクトルを求める（ステップＳ１２０）。例えば図３から図６において説明したような手法を用いて、各制御点に各フレームごとに異なる接線ベクトルの値を与えるとよい。
【０１４５】
次に制御点および接線ベクトルに基づきエルミート補間を行い、３次元空間における補間曲線を生成する（ステップＳ１３０）。
【０１４６】
次に図７（Ａ）（Ｂ）で説明したように、補間曲線に分割点（ノード）を設定し、分割点（ノード）を結ぶ複数の結線をつなげて補間曲線に近似した折れ線を生成する（ステップＳ１４０）。
【０１４７】
そして全分割点（制御点、補間点）（ノード）の太さを決定する（ステップＳ１５０）。これは３次元空間におけいて生成した補間曲線に基づき３次元オブジェクトを生成する場合であるので、図７（Ｂ）および図８で説明したような、雷オブジェクトの固有の太さを見た目の太さに変換する処理は必要ない。
【０１４８】
次に図７（Ｂ）（Ｃ）で説明したように、各分割点（ノード）間の結線にそって雷オブジェクトを構成するポリゴンを生成する（ステップＳ１６０）。
【０１４９】
次に生成した雷オブジェクトをスクリーン座標系に透視変換する（ステップＳ１７０）。
【０１５０】
次に図９（Ａ）（Ｂ）または図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）で説明した手法を用いて、雷オブジェクトの各ポリゴンに雷テクスチャをマッピングする処理を行う（ステップＳ１８０）。
【０１５１】
そして雷オブジェクトを含むゲーム画像を生成する処理を行う（ステップＳ１９０）。
【０１５２】
４．ハードウェア構成
次に、本実施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１５を用いて説明する。
【０１５３】
メインプロセッサ９００は、ＣＤ９８２（情報記憶媒体）に格納されたプログラム、通信インターフェース９９０を介して転送されたプログラム、或いはＲＯＭ９５０（情報記憶媒体の１つ）に格納されたプログラムなどに基づき動作し、ゲーム処理、画像処理、音処理などの種々の処理を実行する。
【０１５４】
コプロセッサ９０２は、メインプロセッサ９００の処理を補助するものであり、高速並列演算が可能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算（ベクトル演算）を高速に実行する。例えば、オブジェクトを移動させたり動作（モーション）させるための物理シミュレーションに、マトリクス演算などの処理が必要な場合には、メインプロセッサ９００上で動作するプログラムが、その処理をコプロセッサ９０２に指示（依頼）する。
【０１５５】
ジオメトリプロセッサ９０４は、座標変換、透視変換、光源計算、曲面生成などのジオメトリ処理を行うものであり、高速並列演算が可能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算（ベクトル演算）を高速に実行する。例えば、座標変換、透視変換、光源計算などの処理を行う場合には、メインプロセッサ９００で動作するプログラムが、その処理をジオメトリプロセッサ９０４に指示する。
【０１５６】
データ伸張プロセッサ９０６は、圧縮された画像データや音データを伸張するデコード処理を行ったり、メインプロセッサ９００のデコード処理をアクセレートする処理を行う。これにより、オープニング画面、インターミッション画面、エンディング画面、或いはゲーム画面などにおいて、ＭＰＥＧ方式等で圧縮された動画像を表示できるようになる。なお、デコード処理の対象となる画像データや音データは、ＲＯＭ９５０、ＣＤ９８２に格納されたり、或いは通信インターフェース９９０を介して外部から転送される。
【０１５７】
描画プロセッサ９１０は、ポリゴンや曲面などのプリミティブ面で構成されるオブジェクトの描画（レンダリング）処理を高速に実行するものである。オブジェクトの描画の際には、メインプロセッサ９００は、ＤＭＡコントローラ９７０の機能を利用して、オブジェクトデータを描画プロセッサ９１０に渡すと共に、必要であればテクスチャ記憶部９２４にテクスチャを転送する。すると、描画プロセッサ９１０は、これらのオブジェクトデータやテクスチャに基づいて、Ｚバッファなどを利用した陰面消去を行いながら、オブジェクトをフレームバッファ９２２に高速に描画する。また、描画プロセッサ９１０は、αブレンディング（半透明処理）、デプスキューイング、ミップマッピング、フォグ処理、バイリニア・フィルタリング、トライリニア・フィルタリング、アンチエリアシング、シェーディング処理なども行うことができる。そして、１フレーム分の画像がフレームバッファ９２２に書き込まれると、その画像はディスプレイ９１２に表示される。
【０１５８】
サウンドプロセッサ９３０は、多チャンネルのＡＤＰＣＭ音源などを内蔵し、ＢＧＭ、効果音、音声などの高品位のゲーム音を生成する。生成されたゲーム音は、スピーカ９３２から出力される。
【０１５９】
ゲームコントローラ９４２からの操作データや、メモリカード９４４からのセーブデータ、個人データは、シリアルインターフェース９４０を介してデータ転送される。
【０１６０】
ＲＯＭ９５０にはシステムプログラムなどが格納される。なお、業務用ゲームシステムの場合には、ＲＯＭ９５０が情報記憶媒体として機能し、ＲＯＭ９５０に各種プログラムが格納されることになる。なお、ＲＯＭ９５０の代わりにハードディスクを利用するようにしてもよい。
【０１６１】
ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領域として用いられる。
【０１６２】
ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッサ、メモリ（ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、ＲＯＭ等）間でのＤＭＡ転送を制御するものである。
【０１６３】
ＣＤドライブ９８０は、プログラム、画像データ、或いは音データなどが格納されるＣＤ９８２（情報記憶媒体）を駆動し、これらのプログラム、データへのアクセスを可能にする。
【０１６４】
通信インターフェース９９０は、ネットワークを介して外部との間でデータ転送を行うためのインターフェースである。この場合に、通信インターフェース９９０に接続されるネットワークとしては、通信回線（アナログ電話回線、ＩＳＤＮ）、高速シリアルバスなどを考えることができる。そして、通信回線を利用することでインターネットを介したデータ転送が可能になる。また、高速シリアルバスを利用することで、他のゲームシステムとの間でのデータ転送が可能になる。
【０１６５】
なお、本発明の各手段は、その全てを、ハードウェアのみにより実行してもよいし、情報記憶媒体に格納されるプログラムや通信インターフェースを介して配信されるプログラムのみにより実行してもよい。或いは、ハードウェアとプログラムの両方により実行してもよい。
【０１６６】
そして、本発明の各手段をハードウェアとプログラムの両方により実行する場合には、情報記憶媒体には、本発明の各手段をハードウェアを利用して実行するためのプログラムが格納されることになる。より具体的には、上記プログラムが、ハードウェアである各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等に処理を指示すると共に、必要であればデータを渡す。そして、各プロセッサ９０２、９０４、９０６、９１０、９３０等は、その指示と渡されたデータとに基づいて、本発明の各手段を実行することになる。
【０１６７】
図１６（Ａ）に、本実施形態を業務用ゲームシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤは、ディスプレイ１１００上に映し出されたゲーム画像を見ながら、レバー１１０２、ボタン１１０４等を操作してゲームを楽しむ。内蔵されるシステムボード（サーキットボード）１１０６には、各種プロセッサ、各種メモリなどが実装される。そして、本発明の各手段を実行するための情報（プログラム又はデータ）は、システムボード１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格納される。以下、この情報を格納情報と呼ぶ。
【０１６８】
図１６（Ｂ）に、本実施形態を家庭用のゲームシステム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像を見ながら、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、本体システムに着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ１２０６、或いはメモリカード１２０８、１２０９等に格納されている。
【０１６９】
図１６（Ｃ）に、ホスト装置１３００と、このホスト装置１３００とネットワーク１３０２（ＬＡＮのような小規模ネットワークや、インターネットのような広域ネットワーク）を介して接続される端末１３０４-1〜１３０４-n（ゲーム機、携帯電話）とを含むシステムに本実施形態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１３０４-1〜１３０４-nが、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、ゲーム画像、ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末１３０４-1〜１３０４-nに配送される。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。
【０１７０】
なお、図１６（Ｃ）の構成の場合に、本発明の各手段を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分散して実行するようにしてもよい。また、本発明の各手段を実行するための上記格納情報を、ホスト装置（サーバー）の情報記憶媒体と端末の情報記憶媒体に分散して格納するようにしてもよい。
【０１７１】
またネットワークに接続する端末は、家庭用ゲームシステムであってもよいし業務用ゲームシステムであってもよい。そして、業務用ゲームシステムをネットワークに接続する場合には、業務用ゲームシステムとの間で情報のやり取りが可能であると共に家庭用ゲームシステムとの間でも情報のやり取りが可能なセーブ用情報記憶装置（メモリカード、携帯型ゲーム装置）を用いることが望ましい。
【０１７２】
なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【０１７３】
例えば、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。
【０１７４】
また本実施の形態ではエルミート補間により補間曲線を生成する場合を例にとり説明したがこれに限られない。たとえば他の補間演算を行う場合でもよい。
【０１７５】
また本実施の形態では時間軸に沿って接線ベクトルの方向を変える場合を例にとり説明したがこれに限られない。例えば接線ベクトルの大きさを変化させる場合でもよいし、大きさと方向と両方変化させる場合でもよい。
【０１７６】
また時間軸に沿って制御点の位置を変化させながら接線ベクトルの大きさや方向を変化させる場合でもよい。
【０１７７】
また本実施の形態では接線ベクトルを所定の範囲内でランダムに変化させる場合を例にとり説明したがこれに限られない。たとえばまったくランダムに変化させる場合でもよいし、所定のルールに従って規則的に変化させる場合でもよい。
【０１７８】
また本実施の形態では補間曲線を用いて雷オブジェクトを生成する場合を例にとり説明したがこれに限られない。たとえば、動き回る蛇や煙や旗やその他のオブジェクトでもよい。
【０１７９】
また補間曲線に沿って複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティクルパーツオブジェクトを連結させて複雑に変化する光や煙の画像を生成するようにしてもよい。
【０１８０】
図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、光オブジェクトを、複数のパーティクル・パーツオブジェクトの連結により構成する手法について説明するための図である。
【０１８１】
まず、図１７（Ａ）に示すように、複数のパーティクルがローカルに配置されるパーティクル・パーツオブジェクトを用意する。このパーティクル・パーツオブジェクトでは、各パーティクル・パーツオブジェクトに対してローカルな座標系Ｘ−Ｙ−Ｚ（以下、パーティクル座標系と呼ぶ）が設定され、この座標系Ｘ−Ｙ−Ｚに複数のパーティクルが配置されている。即ち、各パーティクルは、その属性情報として、このパーティクル座標系でのローカル位置座標を有することになる。
【０１８２】
本実施形態では図１７（Ｂ）に示すように、図１７（Ａ）に示す構成のパーティクル・パーツオブジェクト２０、２２、２４、２６を長手方向に連結することで光オブジェクト３０を構成し、この光オブジェクト３０を用いて光を表現する。即ち図１７（Ｃ）に示すように、各パーティクル・パーツオブジェクト２０、２２、２４、２６のパーティクル座標系ＣＤ０（Ｘ０−Ｙ０−Ｚ０）、ＣＤ１（Ｘ１−Ｙ１−Ｚ１）、ＣＤ２（Ｘ２−Ｙ２−Ｚ２）、ＣＤ３（Ｘ３−Ｙ３−Ｚ３）を連結することで、光オブジェクトを表現している。
【０１８３】
なお、以下では、パーティクル・パーツオブジェクトで構成されるオブジェクトが、光を表すオブジェクトである場合について主に例にとり説明するが、煙、水蒸気、雲、炎又は影等を表すオブジェクトであってもよい。
【０１８４】
また、パーティクル・パーツオブジェクト（パーティクル座標系）が連結するとは、各パーティクル・パーツオブジェクトでのパーティクルの表示範囲（図１７（Ａ）のＨ１の範囲）が互いに連結（連続）することをいう。例えば図１７（Ｂ）のパーティクル・パーツオブジェクト２０、２２をパーティクル表示範囲が連結するように接続すれば、パーティクル・パーツオブジェクト２０、２２の境界において、パーティクルの表示に切れ目が生じなくなる。これにより、長く伸びた光をリアルに表現できるようになる。
【０１８５】
なお、パーティクルの表示の切れ目を、より目立たなくするためには、パーティクル表示範囲が互いにオーバーラップするようにパーティクル・パーツオブジェクトを連結すればよい。
【０１８６】
また、パーティクル・パーツオブジェクト（パーティクル座標系）に配置されるパーティクルは、球のような立体形状の物で表現してもよいし、平面形状の物で表現してもよい。或いは、線や点で表現してもよい。
【０１８７】
そして、平面形状のパーティクルを採用する場合には、視点からの視線ベクトルに対して、パーティクルの主面が略垂直になるようにパーティクルを配置することが望ましい。このように、１又は複数のプリミティブ面で構成される３Ｄスプライト（ビルボード）によりパーティクルを表現すれば、視点とパーティクルとの相対的な位置関係が変化した場合にも、視点から見てパーティクルが常に最大の大きさで表示されるようになる。従って、パーティクルの数をそれほど増やすことなく、光や煙などの表示物のリアルな表現が可能になる。
【０１８８】
また、パーティクル・パーツオブジェクトで構成される光オブジェクトを曲げる変形を行う場合には、親のパーティクル・パーツオブジェクトのパーティクル座標系に対して、子のパーティクル・パーツオブジェクトのパーティクル座標系を回転させればよい。即ち、図１７（Ｂ）のパーティクル・パーツオブジェクト２０に対してパーティクル・パーツオブジェクト２２の方向を曲げる場合には、図３（Ｃ）のパーティクル座標系ＣＤ０のＸ０、Ｙ０、Ｚ０軸回りでパーティクル座標系ＣＤ１を回転させればよい。
【０１８９】
以上に説明したように、本実施形態によれば、複数のパーティクルがローカルに配置されたパーティクル・パーツオブジェクトの連結により構成される光オブジェクトで、光が表現される。従って、その内部にパーティクルが立体的に広がったパーティクル・パーツオブジェクトにより光を表現できるため、非常にリアルな画像を生成できる。
【０１９０】
そして本実施形態では、各パーティクルの位置を、パーティクル・パーツオブジェクト（パーティクル座標系）でのローカル位置で記述できる。従って、パーティクル・パーツオブジェクト（パーティクル座標系）の位置、回転角度（方向）と、パーティクルのローカル位置だけを記憶部に記憶しておくだけで、図２に示すような長く伸びる光を表現できる。従って、全てのパーティクルのワールド位置を保持しておかなければならない従来のパーティクルシステムに比べて、データの使用記憶容量を大幅に節約できる。
【０１９１】
また、本実施形態によれば、パーティクル・パーツオブジェクトを補間曲線に従って移動、回転させて配置するだけで、その中に入っている全てのパーティクルを一括して移動、回転させて、複雑に変化する光の動きを表現することができる。
【０１９２】
また、本発明は種々のゲーム（格闘ゲーム、シューティングゲーム、ロボット対戦ゲーム、スポーツゲーム、競争ゲーム、ロールプレイングゲーム、音楽演奏ゲーム、ダンスゲーム等）に適用できる。
【０１９３】
また本発明は、業務用ゲームシステム、家庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型アトラクションシステム、シミュレータ、マルチメディア端末、ゲーム画像を生成するシステムボード等の種々のゲームシステム（画像生成システム）に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のゲームシステムの機能ブロック図の例である。
【図２】補間曲線を生成するための制御点の設定について説明するための図である。
【図３】図３（Ａ）（Ｂ）は制御点に与える接線ベクトルの変化のさせ方について説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）（Ｂ）は求めた接線ベクトルに基づき補間曲線を生成する様子を表した図である。
【図５】図５（Ａ）（Ｂ）は、各制御点に与える接線ベクトルを変化させた場合の補間曲線の変化について説明するための図である。
【図６】制御点に与える接線ベクトルの変化のさせ方の他の例について説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、生成された補間曲線から雷オブジェクトを生成する手法について説明するための図である。
【図８】雷オブジェクトの固有の太さを見た目の太さに変換する処理について説明するための図である。
【図９】図９（Ａ）（Ｂ）は、本実施の形態において生成した雷オブジェクトを構成する各ポリゴンについて雷のテクスチャをマッピングする処理について説明するための図である。
【図１０】図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、雷オブジェクトを構成する各ポリゴンについて雷のテクスチャをマッピングする処理の他の例について説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、制御点を動かさずに接線を変化させた場合の雷画像をあらわしてる。
【図１２】図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、中間の制御点の位置を変化させて、さらに書く制御点に与えた接線を変化させた場合の雷画像をあらわしてる。
【図１３】補間曲線を求めて雷オブジェクトを生成する処理の流れの一例を表すフローチャート図である。
【図１４】三次元空間内で補間曲線を求めて当該補間曲線に基づき３次元の雷オブジェクトを生成する場合の処理の流れについて説明するためのフローチャート図である。
【図１５】本実施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１６】図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本実施形態が適用される種々の形態のシステムの例を示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、光オブジェクトを、複数のパーティクル・パーツオブジェクトの連結により構成する手法について説明するための図である。
【符号の説明】
１００  処理部
１１０  オブジェクト空間設定部
１１２  補間曲線生成部
１１４  雷オブジェクト生成部
１２０  画像生成部
１２２  テクスチャマッピング処理部
１３０  音生成部
１６０  操作部
１７０  記憶部
１７２  主記憶部
１７４  描画領域
１７６  テクスチャ領域
１８０  情報記憶媒体
１９０  表示部
１９２  音出力部
１９４  携帯型情報記憶装置
１９６  通信部
【図１】
0004592039.tif 000010
【図２】
0004592039.tif 000011
【図３】
0004592039.tif 000012
【図４】
0004592039.tif 000013
【図５】
0004592039.tif 000014
【図６】
0004592039.tif 000015
【図７】
0004592039.tif 000016
【図８】
0004592039.tif 000017
【図９】
0004592039.tif 000018
【図１０】
0004592039.tif 000019
【図１１】
0004592039.tif 000020
【図１２】
0004592039.tif 000021
【図１３】
0004592039.tif 000022
【図１４】
0004592039.tif 000023
【図１５】
0004592039.tif 000024
【図１６】
0004592039.tif 000025
【図１７】
0004592039.tif 000026