(57)【要約】【課題】  パチンコシミュレーションゲームにおいて、計算コストを抑えながら、十分なリアリティ、十分なリアルタイム性、および十分なゲーム性またはそれらのいずれかを効率的に備えたパチンコシミュレーションゲームを実現し、そのゲーム装置とゲームプログラムを提供すること。【解決手段】  パチンコ機の動作を再現させたパチンコゲームを実施するゲーム装置又はゲームプログラムであって、すくなくとも玉の反射動作を物理計算によりシミュレーションするシミュレーション手段を備え、該シミュレーション手段が、玉の回転に関する物理計算を行わないことようにしたゲーム装置又はゲームプログラムを提供する。玉と静止物との衝突を検出したときに、接線方向の速度および所定の係数に応じて接線方向の減速を実施する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パチンコ機の動作を再現させたパチンコゲームを実施するゲーム装置であって、
すくなくとも玉の反射動作を物理計算によりシミュレーションするシミュレーション手段を備え、
該シミュレーション手段が、玉の回転に関する物理計算を行わないことを特徴とするゲーム装置。
【請求項２】
前記シミュレーション手段が、玉と静止物の衝突を検出したときに、接線方向の速度および所定の係数に応じた接線方向の減速を実施することを特徴とする、請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項３】
前記シミュレーション手段が、玉と静止物とのすべりに相当する、動摩擦係数による玉の減速に関する物理計算を行わないことを特徴とする、請求項１又は２に記載のゲーム装置。
【請求項４】
前記シミュレーション手段が、玉と他の可動物（他の玉を含む）との衝突を検出した場合に速度交換を実施することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲーム装置。
【請求項５】
前記シミュレーション手段が、玉と他の物体（他の玉を含む）との衝突時に、所定の跳ね返り係数に応じた、衝突面の法線方向の速度の減速に関する計算を実施することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のゲーム装置。
【請求項６】
前記シミュレーション手段が、玉の重力による落下に関する物理計算を行うことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のゲーム装置。
【請求項７】
表示する玉の数を制限することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のゲーム装置。
【請求項８】
衝突判定において、玉を球として取り扱うことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のゲーム装置。
【請求項９】
衝突判定において、釘を円柱として取り扱うことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のゲーム装置。
【請求項１０】
衝突判定において、玉と釘以外をポリゴンの集合として取り扱うことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のゲーム装置。
【請求項１１】
パチンコ機の動作を再現させたパチンコゲームを実施するゲームプログラムであって、
コンピュータに、玉の動作の一部を物理計算によりシミュレーションさせるシミュレーション制御を実施することと、
該シミュレーション制御が、玉の回転に関する物理計算を行わないこととを特徴とするゲームプログラム。
【請求項１２】
パチンコ機の動作を再現させたパチンコゲームを実施するゲームプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
コンピュータに、玉の動作の一部を物理計算によりシミュレーションさせるシミュレーション制御を実施することと、
該シミュレーション制御が、玉の回転に関する物理計算を行わないこととを特徴とするゲームプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理装置、操作入力装置及びモニタ装置を有するゲーム装置及び当該ゲーム装置上でゲームを実行するためのプログラム並びにこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特にモニタ装置上においてパチンコ機の物理的な動作を再現して表示させるゲーム装置及びそのゲームプログラム並びにこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
処理装置において生成したゲーム画面をテレビ受像器上で再生させるようにした家庭用ゲーム機において、パチンコ機の動作を再現させるシミュレーションゲームが知られている（例えば、下記特許文献１）。
【０００３】
しかし、玉の動きなどについて、物理的な再現性という意味で十分なものはなく、運動する玉の三次元モデルに接近して仮想三次元カメラでいろんな角度から撮影した場合でも十分な物理的リアリティと迫力の感じられるゲームが強く求められていた。
【０００４】
しかし、パチンコ機の動作に関連する物理法則の全部を再現しようとすると計算コストが増大してしまい、家庭用ゲーム機などでは、リアルタイムのシミュレーションが困難になってしまう。
【０００５】
また、そもそも物理の法則として容易に分析しきれない部材間の相互作用がゲーム性に影響している場合もあり、結局、計算コストを抑えながら、十分なリアリティ、十分なリアルタイム性および十分なゲーム性を兼ね備えたパチンコシミュレーションゲームを実現する必要が生じていた。
【特許文献１】特開平８−２８０９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、パチンコシミュレーションゲームにおいて、計算コストを抑えながら、十分なリアリティ、十分なリアルタイム性、および十分なゲーム性またはそれらのいずれかを効率的に備えたパチンコシミュレーションゲームを実現することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記問題を解決したものであり、パチンコ機の動作を再現させたパチンコゲームを実施するゲーム装置であって、すくなくとも玉の反射動作を物理計算によりシミュレーションするシミュレーション手段を備え、該シミュレーション手段が、玉の回転に関する物理計算を行わないことを特徴とするゲーム装置、或いは、パチンコ機の動作を再現させたパチンコゲームを実施するゲームプログラムであって、コンピュータにすくなくとも玉の反射動作を物理計算によりシミュレーションさせるシミュレーション制御を実施することと、該シミュレーション制御が、玉の回転に関する物理計算を行わないこととを特徴とするゲームプログラム、或いは、上記ゲームプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であるである。
【０００８】
また、本発明では、前記シミュレーション手段が、玉と静止物の衝突を検出したときに、接線方向の速度及び所定の係数に応じた接線方向の減速を実施することが有利である。
【０００９】
また、本発明では、前記シミュレーション手段が、玉と静止物とのすべりに相当する、動摩擦係数による玉の減速に関する物理計算を行わないことが有利である。
【００１０】
また、本発明では、前記シミュレーション手段が、玉と他の可動物（他の玉を含む）との衝突を検出した場合に速度交換を実施することが有利である。
【００１１】
また、本発明では、前記シミュレーション手段が、玉と他の物体（他の玉を含む）との衝突時に、所定の跳ね返り係数に応じた、衝突面の法線方向の速度の減速に関する計算を実施することが有利である。
【００１２】
また、本発明では、前記シミュレーション手段が、玉の重力による落下に関する物理計算を行うことが有利である。
【００１３】
また、本発明では、表示する玉の数を制限することが有利である。
【００１４】
また、本発明では、衝突判定において、玉を球として取り扱うことが有利である。
【００１５】
また、本発明では、衝突判定において、釘を円柱として取り扱うことが有利である。
【００１６】
また、本発明では、衝突判定において、玉と釘以外をポリゴンの集合として取り扱うことが有利である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１又は１１に係る発明では、すくなくとも玉の反射動作を物理計算によりシミュレーションするシミュレーション手段を備え、該シミュレーション手段が、玉の回転に関する物理計算を行わないため、反射という最も迫力がありゲーム性に寄与する現象を効率的に再現しながらも、玉の回転の影響に関する大量の計算コストを省略することにより、一定のリアリティ、十分なリアルタイム性、および一定のゲーム性を実現している。
【００１８】
請求項２に係る発明では、玉と静止物の衝突を検出したときに接線方向の速度および所定の係数に応じた接線方向の減速を実施するため、すべりの効果（動摩擦係数）等を実装しなくても、進行方向側面の物体（打出しレール、クルーンのレール、釘、羽根等）による自然な減速をシミュレーションすることができ、リアリティおよびゲーム性を効果的に高めることが可能になる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、玉と静止物とのすべりに相当する、動摩擦係数による玉の減速に関する物理計算を行わないため、摩擦による減速の計算コストを省略し、リアルタイム性をさらに高めることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明では、玉と他の可動物（他の玉を含む）との衝突を検出した場合に速度交換を実施するため、パチンコ機の現象の中で一定の迫力がありリアリティとゲーム性に貢献する、玉がぶつかりあうシーン等を効果的に提供することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明では、玉と他の物体（他の玉を含む）との衝突時に、所定の跳ね返り係数に応じた、衝突面の法線方向の速度の減速に関する計算を実施するため、より現実のパチンコ機の動作に近いものとなり、リアリティおよびゲーム性に寄与する。また、現実のパチンコ機と同様に玉の速度が徐々に収束し、レールによって玉を回収することも可能になるためゲーム性が理解しやすいものになる。また、衝突判定の必要な物体の範囲も玉の速度とともに徐々に収束し最後には回収されるため、衝突判定コストも抑えられてリアルタイム性にも寄与する。
【００２２】
請求項６に係る発明では、玉の重力による落下に関する物理計算を行うため、落下による玉の座標の変化や加速といった、パチンコの醍醐味となるリアリティおよび重要なゲーム性を、特に簡単な計算式で効率的に再現することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明では、表示する玉の数を制限する（例えば８個程度）ため、利用者の認知できる範囲を超えて画面を複雑にしすぎたりすることなく、必要なリアリティを効果的に追求したり、リアルタイム性を高めたりすることができる。
【００２４】
請求項８に係る発明では、衝突判定において玉を球として取り扱うため、接点、衝突面、法線などの計算が、ポリゴンや楕円等の場合と比べて容易になり、リアルタイム性に寄与する。また、実際の玉も十分球に近いため、高いリアリティおよび安定したゲーム性を得ることができる。
【００２５】
請求項９に係る発明では、釘を円柱として取り扱うため、玉の場合と同様、接点、衝突面、法線などの計算が、ポリゴン等の場合と比べて容易になり、リアルタイム性に寄与する。また、実際の釘も十分円柱に近いため、高いリアリティ、安定したゲーム性を得ることができる。
【００２６】
請求項１０に係る発明では、玉と釘以外がポリゴンで表現されそれぞれ唯一の法線をもつため、衝突判定を安全、簡潔に実装しやすく、衝突判定方法のバリエーションも簡素化することができ、計算コストの削減によるリアルタイム性に寄与する。また、複雑な曲面などとした場合に比べてオブジェクトとして定義しやすく記録しやすいものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１（１０）は、本発明のゲーム機においてシミュレーションしようとするパチンコ機１１の概略図であり、当該ゲームの仮想三次元カメラが仮想三次元空間内のパチンコ機を中央から撮像して後述するモニタ２３に表示する内容に対応する。
【００２９】
図示されるように、パチンコ機１１は、実機においてもシミュレーションされた三次元モデルにおいても、遊技のための玉を投入する投入口１２、玉の初速を決定するハンドルゲージ１３、初速を得た玉を主盤面１７に誘導するためのレール１４、玉の主盤面１７への打出しを安定させるための弁となる板バネ１５、玉を主盤面１７で衝突・反射させてゲーム性を広げる釘１６等を共通して備える。
【００３０】
レール１４および主盤面１７では、本発明による玉の落下、玉と他の玉や釘等との衝突や反射がおこる。なお、玉の投入、入賞、演出および玉の払い出しといったパチンコ機としての一般的な動作に沿ったシミュレーションもモニタ２３を介して行っている。
【００３１】
図２は、本発明に係るゲーム装置２０の外観構成図である。
【００３２】
ゲーム装置本体２１は、ゲームの進行制御や演出処理を行う。また、後述する記録媒体ドライブ３５を備え、進行制御プログラムや演出処理データを含むＣＤ、ＤＶＤやＲＯＭ等の外部記録媒体を入れ替えることにより、本発明のパチンコシミュレーション以外のゲームも行えるようになっている。
【００３３】
コントローラ２２は、本シミュレーションゲームにおいては、主に利用者がハンドルゲージ１３を調整するために用いるほか、シミュレーションに特有の各種付加機能（たとえば仮想カメラのズームや各種のゲーム機能）を選択、決定するため等にも用いる。
【００３４】
モニタ２３は、図１に示したパチンコ機の三次元モデルを仮想カメラから撮像した内容を主に表示するため用いるほか、シミュレーションに特有の各種付加機能を実施するため等にも用いる。
【００３５】
図３は、当該ゲーム装置本体２１のハードウェア構成を示す説明図（３０）である。
【００３６】
ゲーム装置本体２１は、その内部にゲーム装置全体の制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）３１のほか、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、ハードディスク３４などの記録装置、外部記録媒体の読み取りを行うための記録媒体ドライブ３５、ゲーム画面及びゲーム音声を生成するための画像合成ＩＣ３６及び音声合成ＩＣ３７、上記コントローラ２２等との間での信号の送受を行うためのＩ／Ｏポート３８及びこれらの装置を相互に接続するバスライン３９等を備えており、外部記録媒体に記録されるプログラム等に従って動作するＣＰＵ３１からの信号に基づいて画像合成ＩＣ３６および音声合成ＩＣ３７が生成するゲーム画面およびゲーム音声がモニタ２３から出力されて、ゲームが進行する。
【００３７】
なお、ＲＡＭ３２内には、当該発明のパチンコソフト３２aが、上記外部記憶媒体から記憶ドライブ３５を介してロードされている。このパチンコソフト３２ａは、パチンコの一般的な進行に関するプログラムやデータのほか、当該発明に係るシミュレーションを行うためのプログラムやデータ３２ｂ、特別な打出し制御をおこなうためのプログラムやデータ３２ｃ、板バネ作用を特別に表示するためのプログラムやデータ３２ｄおよび玉の初速を乱数化するためのプログラムやデータ３２ｅを含んでいる。
【００３８】
当該発明に係るシミュレーションを行うためのプログラムやデータ３２ｂは、玉の落下を計算する機能、玉の衝突を計算する機能、表示玉数を８個に制限する機能（連続発射の頻度をおさえるモード）を有するほか、表示用のポリゴン等と衝突判定用のデータを分けて管理している。特に、衝突判定用のデータは、本発明の効果的な実施のため、玉を球として、釘を円柱として、レールその他のオブジェクトをポリゴンとして管理している。
【００３９】
玉の落下を計算する機能は、シミュレーションのための仮想三次元空間のワールド座標系に応じた重力加速度（Ｙ軸マイナス方向加速度）を記憶し、フレーム時間および速度ベクトルに応じて玉の座標移動（すべての座標移動は落下を含む）を実施し、かつ、フレーム時間（６０分の1秒）に応じた重力加速度を各玉の速度ベクトルへ追加する。ただし、フレーム時間内に盤上のすべての玉について衝突が１回以上発生するときは、各衝突までの時間分と残ったフレーム時間分とについて、一つの時間分づつ全玉について座標移動と重力加速度追加を実施する。従って、衝突が生じない限り、すべての玉はすべてのフレーム時間において直線運動を行うことになるが、フレーム時間の経過毎に重力加速度が加算されていく結果、ある程度長い時間（例えば１０フレーム時間以上）に渡って観察すると、現実のパチンコ機における玉の放物線運動が精巧に再現されることになる。
【００４０】
玉の衝突を計算する機能は、静止物（レールや釘等）との間では、跳ね返り係数に応じた法線方向の減速および所定の摩擦係数に応じた接線方向の減速を伴う反射（図４）をシミュレーションし、可動物（他の玉等）との間では、跳ね返り係数に応じた法線方向の減速および所定の摩擦係数に応じた接線方向の減速／加速を伴う速度交換（図５）を、後述する図４、図５中の簡単な式によりシミュレーションする。
【００４１】
図４（Ａ）は、レールに代表される平面（＝ポリゴン）との衝突および反射の様子を示した説明図である。
【００４２】
図中で強調した線分は、入射の角度と速度を、ベクトルは、出射の角度と速度を、それぞれあらわしている。
【００４３】
図から明らかなように、反射したときの法線方向の減速分は、事前に測定して記憶しておいた跳ね返り係数を参照する簡単な式によって高速に計算可能である。
【００４４】
また、同様に、反射したときの接線方向の減速分も、事前測定して記憶しておいた所定の摩擦係数を参照する簡単な式によって高速に計算可能である。
【００４５】
図４（Ｂ）は、釘に代表される円柱や、ポリゴンの縁を構成する辺や点との衝突および反射の様子を示す説明図である。なお、玉が、ポリゴンに衝突するかポリゴンから脱出するかの判断、および、衝突する場合に、ポリゴンの面と衝突するか辺や点と衝突するかの判断は公知のアルゴリズムを採用し、本明細書では詳述しない。
【００４６】
図４（Ｂ）では、球と円柱等との衝突となるため、ポリゴンの集合からなるオブジェクト等の場合よりも、衝突面（接線および法線）を容易に特定することができる。
【００４７】
いったん衝突面が計算できると、衝突面の法線方向の減速分および接線方向の減速分についても、ポリゴン（平面）との衝突の場合と同様に、高速に計算することができる。
【００４８】
なお、明らかに、オフセット衝突の場合のオフセットの影響は、入射角の大小に帰着して計算することができる。
【００４９】
また、レールと釘等との材質や構造等の違いを考慮して、跳ね返り係数や上述の所定の摩擦係数を調整したり、測定しなおしたりすることもできる。
【００５０】
なお、図４は、断面図であるが、円柱および辺との衝突については、長さ方向の加速度（減速分）の計算は、上述の平面との衝突の計算方法（図４（Ａ））を適用することができる。
【００５１】
図５は、他の玉等、可動物との衝突および速度交換の様子を示す説明図である。
【００５２】
図は、衝突の法線方向の速度が反対方向につりあっている場合の「接線」方向の速度交換を示しているが、つりあっていない場合は、「法線」方向の速度交換も実施される。すなわち、法線方向の速度が大きい方の速度が大きい分だけ法線方向に減速され、法線方向の速度が小さい方の速度が小さい分だけ法線方向に加速される（質量が等しい玉同士の「法線」方向の速度交換）
【００５３】
図から明らかなように、法線方向の減速分αおよび接線方向の減速分βは、図４の静止物に対する反射の場合と同様に、事前測定した跳ね返り係数および所定の摩擦係数を参照する簡単な式により高速に計算することができる。
【００５４】
なお、この実施形態では、接線方向にも速度交換を実施している。接線方向の向きが等しいときは、所定の摩擦係数に基づいて、（特に玉同士など）質量が等しい場合には、上記減速分βが相手の玉の加速分βとなる。接線方向の向きが反対の場合（オフセット衝突の場合）は、接線方向についても、いずれの玉も減速分βとなる。
【００５５】
図６は、メモリ３２内のプログラムによって実現される全体的な動作のうち、本発明にかかる部分を強調したフローチャートである。
【００５６】
ステップＳ１でゲームが開始（ＳＴＡＲＴ）されると、ステップＳ２以降の処理がステップＳ６で終了するまで繰り返される。
【００５７】
ステップＳ２では、シミュレーションのためのプログラム及びデータ３２ｂにより、打出しレール内の玉やクルーン内の玉を含めた盤上のすべての玉について、図４および図５に示した落下、衝突（減速を含む）、反射および速度交換の物理法則により状態計算を行い、次の描画フレームでの玉の基準座標および速度を求めている。ただし、簡単と計算速度向上（ＣＰＵ処理負荷軽減によるリアルタイム性の向上）のため、玉の回転と玉のすべり（摩擦係数）は考慮しないことにしている。
【００５８】
ついでステップＳ３では、図４や図５で示した物理シミュレーション以外のコストがかかりがちな作用について擬似的なシミュレーションを行う。例えば、板バネ１５のポリゴンをレール側から通過する玉があれば、打出し制御のためのプログラム及びデータ３２ｃにより、その玉の角度および基準座標を、事前にゲーム性を検証した所定の値に補正し、かつ、板バネ作用表示のためのプログラム及びデータ３２ｄにより、板バネをその固定端を中心に回転変位させる一方、通過する玉が一つもなければ、３２ｄが、その回転変位を元に戻す処理を行う等する。
【００５９】
ついで、ステップＳ４では、利用者による入力の処理、終了や入賞等の判定処理、玉の動作以外の演出のための処理などを行う。また、このステップでは、ゲーム性を実現するためのその他の部分的な処理も行う。例えば、レール１４への玉の打出しがあった場合、初速を、利用者のハンドルゲージ１３による入力値に、初速乱数化のためのプログラムおよびデータ３２ｅに事前格納した統計的なゆらぎを順次加えたものとする等の処理を行う。
【００６０】
ついで、ステップＳ５では、仮想カメラ座標および各玉の基準座標、板バネの回転変位を示す座標、各ポリゴンの定義やテクスチャーなどからなる三次元モデルをもとに、新しいフレームの描画（レンダリング）を行う。また、シミュレーションのリアルタイム性を追求するため、前回の描画から６０分の１秒経過していなければ経過を待つ等といった公知の処理も行う。
【００６１】
なお、ステップＳ４で、終了判定条件が成立した場合にはステップＳ６に遷移してゲームを終了（ＥＮＤ）する。
【００６２】
以上、例示的な実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態により限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において種々の変更、改変を行うことが可能である。
【００６３】
例えば、上記した実施形態では、表示する玉の数を８個に制限していたが、ＣＰＵパワーに応じて、それ以上の一定値に制限したり、それ以下の一定値に制限したりすることも可能である。
【００６４】
また、上記した実施形態では、擬似的な物理作用を有する板バネ１５を用いて打出し条件を管理していたが、板バネの物理的性質をより詳細に分析して、板バネ１５との衝突、反射、速度交換を、よりリアルにシミュレーションすることにより、打出し条件の管理を行うようにすることもできる。
【００６５】
また、上記した実施形態では、可動物との衝突に際して、法線方向の速度交換だけでなく接線方向の速度交換もおこなっていたが、これを省略したりすることにより、計算速度を向上させてリアルタイム性をさらに増すこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係る、シミュレーション対象のパチンコ機の外観であり、シミュレーションゲームで表示する三次元モデルの概要である。
【図２】本発明の一実施形態に係るゲーム装置の外観構成を示す説明図。
【図３】本発明の一実施形態に係るゲーム装置本体の内部構成を示す説明図。
【図４】本発明の一実施形態に係る静止物に対する衝突および反射の様子および加速度の計算例示す説明図。
【図５】本発明の一実施形態に係る可動物に対する衝突および速度交換の様子および加速度の計算例示す説明図。
【図６】本発明の一実施形態に係る全体制御フローチャート。
【符号の説明】
【００６７】
１１・・・パチンコ機、１２・・・パチンコ玉投入口（トレイ）、１３・・・ハンドルゲージ、１４・・・打出しレール、１５・・・板バネ（弁）、１６・・・釘、１７・・・主盤面、２１・・・ゲーム装置本体、２２・・・コントローラ、２３・・・モニタ、３１・・・ＣＰＵ、３２・・・ＲＡＭ、３２ａ・・・パチンコソフト、３２ｂ・・・シミュレーションのためのプログラム及びデータ、３２ｃ・・・打出し制御のためのプログラム及びデータ、３２ｄ・・・板バネ作用表示のためのプログラム及びデータ、３２ｅ・・・初速乱数化のためのプログラム及びデータ、３３・・・ＲＯＭ、３４・・・ハードディスク、３５・・・記録媒体ドライブ、３６・・・画像合成ＩＣ、３７・・・音声合成ＩＣ、３８・・・Ｉ／Ｏポート、４１・・・パチンコ玉
【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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