(57)【要約】【課題】  オブジェクト画像に変化を与える画像形成処理の負担を軽減して、三次元ポリゴンと同等な画像表現を実現する。【解決手段】  二次元座標で定義されたテクスチャ平面Ｈ及び当該テクスチャ平面上に配置定義されたピクセルＰ群を含む二次元テクスチャＴを複数組み合わせることでオブジェクト画像を構成し、テクスチャ平面Ｈの二次元位置座標を変更することでピクセルＰ群の配置位置を変更し、これにより、当該二次元テクスチャＴで構成されるオブジェクト画像に変化を与える。したがって、二次元座標の変更処理により、ゲーム中のキャラクタ等のオブジェクト画像に変化を与えることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ処理により画面に表示されるオブジェクト画像を形成する方法において、
二次元の位置座標で定義されたテクスチャ平面及び当該テクスチャ平面上に配置定義されたピクセル群を含む二次元テクスチャを、複数組み合わせることでオブジェクト画像を構成し、
テクスチャ平面の二次元位置座標を変更することで、当該テクスチャ平面の二次元位置座標変更に応じてそのピクセル群の配置位置を変更し、これにより、当該二次元テクスチャで構成されるオブジェクト画像に変化を与えることを特徴とするコンピュータ処理により行う画像形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成方法において、
テクスチャ平面の二次元位置座標を変更して当該テクスチャ平面を変形させることで、当該テクスチャ平面の二次元位置座標変更に応じてそのピクセル群の配置位置を変更し、これにより、当該二次元テクスチャで構成されるオブジェクト画像に変化を与えることを特徴とするコンピュータ処理により行う画像形成方法。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成方法において、
テクスチャ平面の二次元位置座標を変更して当該テクスチャ平面を変位させることで、当該テクスチャ平面の二次元位置座標変更に応じてそのピクセル群の配置位置を変更し、これにより、当該二次元テクスチャで構成されるオブジェクト画像に変化を与えることを特徴とするコンピュータ処理により行う画像形成方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成方法において、
テクスチャ平面は三角形に定義され、三角形を成す４つの二次元テクスチャを組み合わせた矩形の二次元テクスチャを単位とし、
当該矩形の二次元テクスチャの四隅の位置座標及び４つの三角形の頂点となる位置座標の内の少なくともいずれか１つを変更することで、当該矩形の二次元テクスチャを単位として二次元テクスチャで構成されるオブジェクト画像に変化を与えることを特徴とするコンピュータ処理により行う画像形成方法。
【請求項５】
コンピュータ処理により画面に表示されるオブジェクト画像を形成するゲーム装置において、
二次元の位置座標で定義されたテクスチャ平面及び当該テクスチャ平面上に配置定義されたピクセル群を含む二次元テクスチャを、複数組み合わせることでオブジェクト画像を構成する画像形成手段と、
テクスチャ平面の二次元位置座標を変更することで当該テクスチャ平面の二次元位置座標変更に応じてそのピクセル群の配置位置を変更して、画像形成手段が当該二次元テクスチャで構成するオブジェクト画像に変化を与える変化処理手段と、
を備えることを特徴とするゲーム装置。
【請求項６】
コンピュータが実行することで画面に表示されるオブジェクト画像を形成するコンピュータプログラムにおいて、
二次元の位置座標で定義されたテクスチャ平面及び当該テクスチャ平面上に配置定義されたピクセル群を含む二次元テクスチャを、複数組み合わせることでオブジェクト画像を構成する画像形成機能と、
テクスチャ平面の二次元位置座標を変更することで当該テクスチャ平面の二次元位置座標変更に応じてそのピクセル群の配置位置を変更して、画像形成機能が当該二次元テクスチャで構成するオブジェクト画像に変化を与える変化処理機能と、
をコンピュータに構成することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のコンピュータプログラムにおいて、
画像形成機能は、テクスチャ平面が三角形に定義され、三角形を成す４つの二次元テクスチャを組み合わせた矩形の二次元テクスチャを単位としてオブジェクト画像を構成し、
変化処理機能は、当該矩形の二次元テクスチャの四隅の位置座標及び４つの三角形の頂点となる位置座標の内の少なくともいずれか１つを変更することで、当該矩形の二次元テクスチャを単位として二次元テクスチャで構成されるオブジェクト画像に変化を与えることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載のコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータにより実行されるゲームプログラムに含まれて、当該ゲーム中のオブジェクト画像を生成することを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面に表示されるオブジェクトの画像をコンピュータ処理により形成する技術に関し、特に、二次元座標の変更処理によりオブジェクト画像に変形や変位といった変化を与える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ処理により画像を形成するコンピュータグラフィックス技術は広く利用されており、その画像形成の方法は公知のように種々なものがある。
そして、立体感を表現した画像を形成することができ、また、画面表示される画像に動き（変化）を容易に与えて表現することができる画像形成方法として、三次元ポリゴンを用いた方法が知られている。
【０００３】
三次元ポリゴンを用いた画像形成方法では、三次元座標の空間に多面体のポリゴンを定義するとともに当該ポリゴンの面に画像テクスチャを定義して、多数のポリゴンを組み合わせることにより、これら画像テクスチャの組み合わせによるオブジェクト画像を形成する。
そして、三次元座標空間でポリゴンを変位させることにより画面表示される画像テクスチャの角度を変更し、これによって、画面上での画像テクスチャの見え方に変形を与えてオブジェクト画像の変化を表現する。
【０００４】
例えば、１つの面が正六角形のポリゴンの場合、当該面を正対した位置として画面表示すると画像テクスチャは正六角形の画像部分を形成し、ポリゴンを回転変位させて当該面の角度を変えると、画像テクスチャは歪んだ六角形の画像部分を形成することなり、これによって、画像テクスチャによる画像部分の組み合わせで構成されるオブジェクト画像に変化を与えることができる。
【０００５】
なお、このような三次元ポリゴンを用いた画像形成技術は、パーソナルコンピュータ等の比較的ハードウエア処理能力が高いコンピュータでの画像形成処理に用いられる他、比較的ハードウエア処理能力が低いゲーム用コンピュータ（コンピュータゲーム装置）での画像形成処理にも用いられて、ゲーム中で画面表示されるオブジェクト画像（例えば、人物や動物等のキャラクタ画像、植物や景色等の背景画像、風の流れ等を示す効果画像）の動きを表現している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
三次元ポリゴンを用いた技術によると、コンピュータ処理により画面表示するオブジェクト画像に動きを与えることができる。
しかしながら、画像形成を行うコンピュータ処理では、多面体ポリゴンを三次元座標空間で回転変位させなければならないため、三次元座標の変更等に係るの処理負担が大きなものとなっていた。更にまた、多面体ポリゴン自体も三次元座標で定義したデータ量の大きなものとなるため、この点からも、コンピュータ処理の負担が大きなものとなっていた。
【０００７】
このような処理負担は画面表示されるオブジェクト画像の滑らかな動きを阻害することとなっていた。
時に、比較的処理能力が低いゲーム用コンピュータでの画像形成処理においては、処理負担の増大は大きな課題であり、ゲーム中に登場するキャラクタ等の動きが滑らかさや迅速さを欠いたものとなって、ゲームとしての面白味を阻害してしまうことにもなっていた。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであり、コンピュータ処理に大きな負担を強いることなくオブジェクト画像に動きを表現することを目的としている。
また、本発明は、画面表示されるオブジェクトの動きの滑らかさや迅速さを実現して、ゲームとしての面白味を高めたコンピュータゲームを実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、例えば、二次元座標の変更処理によりオブジェクト画像に変化を表現する画像形成方法、当該画像形成法をコンピュータ処理により実施するゲーム装置、当該画像形成法を実施するゲーム装置等のコンピュータを構成するコンピュータプログラムといった態様で実現される。
【００１０】
本発明の一態様であるコンピュータ処理により行う画像形成方法では、二次元の位置座標で定義されたテクスチャ平面及び当該テクスチャ平面上に配置定義されたピクセル群を含む二次元テクスチャを複数組み合わせることでオブジェクト画像を構成し、テクスチャ平面の二次元位置座標を変更することで当該テクスチャ平面の二次元位置座標変更に応じてそのピクセル群の配置位置を変更し、これにより、当該二次元テクスチャで構成されるオブジェクト画像に変化を与える。
【００１１】
すなわち、テクスチャ平面の二次元位置座標を変更させ（例えば、座標値を大きくすることによりテクスチャ平面を拡大させる、座標値を小さくすることによりテクスチャ平面を縮小させる、座標値を変更することによりテクスチャ平面を回転変位や移動変位させる）、これに応じて、当該テクスチャ平面上に配置定義されたピクセル群の二次元配置位置を変更し、これによって、当該ピクセル群で描かれたオブジェクト画像部分に拡大、縮小、回転変異、移動変異等の変化を与える。したがって、複数の二次元テクスチャを組み合わせることで構成されているオブジェクト画像は上記二次元座標変更が加えられた部分に変化が表現されて、オブジェクト画像の動きが表現される。
なお、この二次元座標変更処理を細かな座標値刻みで連続して行うことで、画面表示されるオブジェクト画像に連続的な滑らかな動きを表現することができる。
【００１２】
ここで、本発明では、テクスチャ平面を三角形に定義して、三角形を成す４つの二次元テクスチャを組み合わせた矩形の二次元テクスチャを単位としてこれら二次元テクスチャ単位を複数組み合わせることでオブジェクト画像を構成し、当該矩形の二次元テクスチャの四隅の位置座標及び４つの三角形の頂点となる位置座標の内の少なくともいずれか１つを変更することで、当該矩形の二次元テクスチャを単位として二次元テクスチャで構成されるオブジェクト画像に変化を与えるようにするのが好ましい。
【００１３】
また、本発明の一態様であるゲーム装置は、二次元の位置座標で定義されたテクスチャ平面及び当該テクスチャ平面上に配置定義されたピクセル群を含む二次元テクスチャを、複数組み合わせることでオブジェクト画像を構成する画像形成手段と、テクスチャ平面の二次元位置座標を変更することで当該テクスチャ平面の二次元位置座標変更に応じてそのピクセル群の配置位置を変更して、画像形成手段が当該二次元テクスチャで構成するオブジェクト画像に変化を与える変化処理手段と、を備えている。
【００１４】
また、本発明の一態様であるコンピュータプログラムは、二次元の位置座標で定義されたテクスチャ平面及び当該テクスチャ平面上に配置定義されたピクセル群を含む二次元テクスチャを、複数組み合わせることでオブジェクト画像を構成する画像形成機能と、テクスチャ平面の二次元位置座標を変更することで当該テクスチャ平面の二次元位置座標変更に応じてそのピクセル群の配置位置を変更して、画像形成機能が当該二次元テクスチャで構成するオブジェクト画像に変化を与える変化処理機能と、をコンピュータに構成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、二次元座標で定義される二次元テクスチャを用い、これら二次元テクスチャの組み合わせでオブジェクト画像を構成し、所要の二次元テクスチャに対して座標変更を行うようにしたため、三次元ポリゴンを利用した従来の画像処理に比して次元を少なくした軽いコンピュータ処理により、オブジェクト画像に動きを表現することができる。すなわち、コンピュータ処理の負担を軽減して、三次元ポリゴンと同等な画像表現を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を、実施例に基づいて具体的に説明する。
図１には、本発明の一例に係るコンピュータゲーム装置の外観を示してある。
本例のコンピュータゲーム装置１は、プレイヤユーザからの操作入力を受け付けるコントローラ２からなる入力手段と、表示画面４を有したモニタ装置３とを有し、ゲーム装置１に内蔵されているプロセッサやメモリ等と言った公知のコンピュータハードウエアでゲームプログラムを実行することにより、コントローラ２から受け付けたプレイヤからの指示入力に応答してキャラクタ等のオブジェクト画像を画面４に表示してゲームを実施する。
【００１７】
すなわち、例えば、ＣＤＲＯＭなどの記憶媒体Ｇからゲームプログラムを直接読み取って、或いは、このような記憶媒体からゲーム装置１の内部メモリ８にゲームプログラムをインストールして、或いは、通信回線を介して提供されたゲームプログラムを内部メモリにダウンロードして、当該ゲームプログラムをゲーム装置１のコンピュータハードウエアで実行する。
ゲーム装置１には、内部メモリに予め記憶された制御プログラムや、上記のように外部から取り込んだゲームプログラムをコンピュータハードウエアで実行することにより、ゲーム装置として必要な種々な機能手段が構成されている。
【００１８】
図２には、ゲーム装置１に構成される機能手段の内で本発明に係わる主要な機能手段を示してある。
ゲーム装置１には、ゲームプログラムを実行して入力手段２からのプレイヤ操作入力に応じて当該ゲームを展開するゲーム実行手段５、当該実行されたゲーム画像を画面４に表示する表示処理手段６が構成されており、特に本発明に係わる機能として、ゲームプログラムを実行することで、ゲーム実行手段５には画像形成手段７と変化処理手段８が構成されている。
なお、画像形成手段７と変化処理手段８は、ゲームプログラムの実行だけで構成されるようにプログラミングするようにしてもよいが、ゲームプログラムはこれら機能手段７、８を構成するに特有なプログラムを含んだものとして、ゲームプログラムが制御プログラムと協働してこれら機能手段７、８を構成するようにしてもよい。
【００１９】
画像形成手段７は、図３に示すように二次元の位置座標で定義されたテクスチャ平面Ｈ及び当該テクスチャ平面上に配置定義された複数のピクセルＰの集合（ピクセル群）を含む二次元テクスチャＴを、複数組み合わせることでゲーム中に登場するキャラクタ等のオブジェクト画像を構成する。
変化処理手段８は、テクスチャ平面Ｈの二次元位置座標を変更することで当該テクスチャ平面Ｈの二次元位置座標変更に応じてそのピクセルＰ集合の配置位置を変更して、画像形成手段７が当該二次元テクスチャＴで構成するオブジェクト画像に変化を与える。
【００２０】
すなわち、テクスチャ平面Ｈの位置座標を二次元平面で変更して、当該テクスチャ平面Ｈを拡大させる、縮小させる、回転変位させる、移動変位させる等といった変化を与えることで、当該テクスチャ平面Ｈ上のピクセルＰ集合の配置位置を変化させ、これらピクセルＰ集合により描かれた画像を変化させる。したがって、二次元テクスチャＴを複数組み合わせることで構成されたオブジェクト画像は、上記の二次元座標変更処理によりオブジェクト画像を構成する画像部分が変化し、これによって、例えば、キャラクタオブジェクトの口元が歪む、ゲーム背景を成す草木オブジェクトが揺らぐ等といったように、オブジェクト画像に様々な変化を与えることができる。
【００２１】
ここで、複数のテクスチャを組み合わせてオブジェクト画像を構成する場合、テクスチャ間の重なり順序をプログラムに従って所期の画像が形成されるように制御する画像処理や、テクスチャ間の画像部分を滑らかに繋ぐ画像処理が既に実用されている。本例では、このような公知の画像処理技術を利用しており、上記のように二次元テクスチャＴを変化させた場合にオブジェクト画像の画像部分が所期の通り重ね合わされて滑らかに繋がれるように、ゲームプログラムが設定されている。
【００２２】
また、二次元テクスチャＴの画像部分はピクセル群により描かれているため、テクスチャ平面Ｈを拡大して配置位置が拡張する場合には、当該画像部分の画質が粗くなる。これに対して、例えば、オブジェクト画像の動きの中の画像等である場合には、このような画質の低下が生じたとしてもプレイヤユーザの見た目上では支障がない。
なお、例えば、変化後のオブジェクト画像である等の理由で画質の低下を防ぎたい場合には、テクスチャ平面Ｈの拡大に応じて公知の補完処理を行い、ピクセルを補完することによりピクセル群で描かれる画像の画質を維持するようにしてもよい。
【００２３】
図３にはオブジェクト画像を構成する二次元テクスチャＴの一例を示してあり、当該に次元テクスチャＴはＸ―Ｙの二次元座標平面に定義されている。
同図（ａ）は、３つの頂点Ａ、Ｂ、Ｃの二次元座標（Ｘａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）、（Ｘｃ，Ｙｃ）で定義されたテクスチャ平面Ｈ上に、右向き矢印の画像を描いているピクセル群の各ピクセルＰをそれぞれその二次元座標（Ｘｐ，Ｙｐ）で定義した三角形状の二次元テクスチャＴを示している。
【００２４】
同図（ｂ）は、上記の二次元テクスチャＴに対して頂点ＣをＣ‘まで引き延ばした状態（すなわち、ＹｃをＹｃ’変更した状態）を示しており、二次元テクスチャＴを二次元座標変更することで拡大し、これに応じてピクセル群の配置位置座標を変更（すなわち、（Ｘｐ，Ｙｐ）を（Ｘｐ’，Ｙｐ’）に変更）することで、右向き矢印の画像を引き延ばした画像に変化させている。
すなわち、テクスチャ平面Ｈの大きさ、位置、形状、角度は二次元座標で定義され、各ピクセルＰの二次元座標がテクスチャ平面Ｈの変化に応じて変更されることで、ピクセル群で構成される画像の大きさ、位置、形状、角度が変更される。
なお、本例では、基本となる二次元テクスチャＴを三角形としているが、この形状は円形、矩形、多角形等であってもよく、二次元平面形状であれば特に限定はない。
【００２５】
図４には二次元テクスチャの変更処理の態様を例示してある。
同図（ａ）には三角形に定義された基本となる二次元テクスチャを示し、同図（ｂ）にはオブジェクト画像を構成するに際して単位となる三角形を成す４つの二次元テクスチャＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を組み合わせた矩形の二次元テクスチャを示し、同図（ｃ）には矩形の二次元テクスチャ単位を拡大させた例を示し、同図（ｄ）には矩形の二次元テクスチャ単位を縮小させた例を示し、同図（ｅ）には矩形の二次元テクスチャ単位を回転変位させた例を示してある。
なお、説明を簡明にするため、図４では各テクスチャＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に描かれた画像は省略してあり、上記のように各テクスチャＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の変化に応じて、各テクスチャＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に描かれた画像が変化する。
【００２６】
すなわち、同４（ｃ）に示すように二次元テクスチャ単位を拡大させるときには、変化処理手段８が任意の頂点（Ｃ）の二次元座標を変更し、画像形成手段７が当該座標変更に応じて配置位置が変更されたピクセル群によりオブジェクト画像を形成して画面４に表示させる。
また、同４（ｄ）に示すように二次元テクスチャ単位を縮小させるときには、変化処理手段８が任意の頂点（Ｃ）の二次元座標を変更し、画像形成手段７が当該座標変更に応じて配置位置が変更されたピクセル群によりオブジェクト画像を形成して画面４に表示させる。
また、同４（ｅ）に示すように二次元テクスチャ単位を回転変位させるときには、変化処理手段８が頂点（図示の例では、頂点Ｅを中心として他の頂点Ａ〜Ｄ）の二次元座標を回転方向に変更し、画像形成手段７が当該座標変更に応じて配置位置が変更されたピクセル群によりオブジェクト画像を形成して画面４に表示させる。
【００２７】
なお、二次元テクスチャ単位を平行移動させる場合の図示は省略してあるが、上記と同様に、各頂点Ａ〜Ｅの二次元座標を平行移動方向に変更すればよい。また、これら拡大、縮小、回転、移動等といった変化を複数組み合わせた処理を行ってもよく、これによって、ドキュメント画像の変化表現の自由度を上げることができる。
また、上記のようにオブジェクト画像を構成する二次元テクスチャ単位として、三角形を成す４つの二次元テクスチャを組み合わせた矩形の二次元テクスチャを用いることにより、５つの頂点の座標値により、４つの二次元テクスチャＴ１〜Ｔ４の変化を規定することができ、少ない座標値変更処理により画像に変化を与えることができる。
【００２８】
図５には、ゲーム中に登場するキャラクタ１０の画像を二次元テクスチャにより構成した一例を示してある。図示の例では上記のように三角形の４つ組で構成された矩形テクスチャ１１〜１４を組み合わせてキャラクタ１０の画像を構成している。
なお、図５にはキャラクタ１０の画像の一部（剣の部分１１、手の部分１２、顔の部分１３、口の部分１４）を代表して示してあるが、キャラクタ１０の全ての画像部分を矩形テクスチャの組み合わせて構成するようにしてもよい。
【００２９】
図６〜図７には、剣の部分の矩形テクスチャ１１を変化させることで、キャラクタ画像１０の剣Ｓが伸びた状態に変化させた例を示してある。
図６に示すようにキャラクタ１０の剣Ｓが小さい状態の画像が表示されている場合、図７に示すように剣Ｓの画像を構成している矩形テクスチャ１１を上記のように二次元座標変更処理により徐々に拡大伸張させると、当該処理に応じてキャラクタ１０の剣Ｓの画像が徐々に伸張し、図８に示すように剣Ｓが大きくの伸びた状態となる。
なお、手の部分の矩形テクスチャ１２に変化を与えることでキャラクタ画像１０の手の部分に動きを与えることができ、顔の部分の矩形テクスチャ１３に変化を与えることでキャラクタ画像１０の顔の表情を変化させることができ、口の部分の矩形テクスチャ１４に変化を与えることでキャラクタ画像１０の口の形を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一例に係るコンピュータゲーム装置の外観を示す図である。
【図２】本発明の一例に係るコンピュータゲーム装置の主要な機能構成を説明する図である。
【図３】本発明の一例に係る二次元テクスチャを説明する図である。
【図４】本発明の一例に係る二次元テクスチャの変化処理を説明する図である。
【図５】本発明の一例に係るキャラクタ画像の構成を説明する図である。
【図６】本発明の一例に係るキャラクタ画像の変化を説明する図である。
【図７】本発明の一例に係るキャラクタ画像の変化を説明する図である。
【図８】本発明の一例に係るキャラクタ画像の変化を説明する図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：コンピュータゲーム装置、  ２：入力手段（コントローラ）、
３：モニタ装置、  ４：画面、
５：ゲーム実行手段、  ６：表示処理手段、
７：画像形成手段、  ８：変化処理手段、
１０：キャラクタ画像、  １１〜１４：矩形テクスチャ（二次元テクスチャ）、
Ｇ：ゲームプログラム、  Ｈ：二次元テクスチャ平面、
Ｐ：ピクセル、  Ｓ：剣、
Ｔ，Ｔ１〜Ｔ４：三角形テクスチャ（二次元テクスチャ）、
【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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