(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の又は異なる形状をなす，第１ポリゴンを含む第１オブジェクト及び第２ポリゴンを含む第２オブジェクトの，ボディ座標系を用いて記述される形状情報を記憶するオブジェクト情報記憶手段と，
該オブジェクト情報記憶手段に記憶される前記第１及び第２オブジェクトの形状情報を前記第１ポリゴンの一辺と前記第２ポリゴンの一辺とをオブジェクト空間において互いに重なる位置に配置するために，前記オブジェクト空間に設定されるワールド座標系における前記第１及び第２オブジェクトの位置情報に変換する空間位置情報導出手段と，
所与の視点から前記第１及び前記第２オブジェクトをみる視界を画像合成する画像合成手段とを含み，
前記オブジェクト情報記憶手段には，前記第１又は第２ポリゴンのうちの前記視点から見て奥側に位置するいずれか一方のポリゴンに含まれ他方のポリゴンに近接する位置に配置される一辺と，前記視点に対する前記第１及び第２ポリゴンの反対側の空間領域に配置される他辺と，によって区画されてなる補助ポリゴンが，前記第１又は第２オブジェクトのうち，前記一方のポリゴンが含まれる一方のオブジェクトに付加されて，該一方のオブジェクトの形状情報が記憶されることを特徴とする画像合成装置。
【請求項２】
同一の又は異なる形状をなす，第１ポリゴンを含む第１オブジェクト及び第２ポリゴンを含む第２オブジェクトの，ボディ座標系を用いて記述される形状情報を記憶するオブジェクト情報記憶手段と，
該オブジェクト情報記憶手段に記憶される前記第１及び第２オブジェクトの形状情報を前記第１ポリゴンの一辺と前記第２ポリゴンの一辺とをオブジェクト空間において互いに重なる位置に配置するために，前記オブジェクト空間に設定されるワールド座標系における前記第１及び第２オブジェクトの位置情報に変換する空間位置情報導出手段と，
所与の視点から前記第１及び前記第２オブジェクトをみる視界を画像合成する画像合成手段とを含み，
前記オブジェクト情報記憶手段には，前記オブジェクト空間において，前記視点から前記第１及び第２ポリゴンの連接部分を介して該第１及び第２ポリゴンよりも遠方側を見る視界を遮る位置に配置される補助ポリゴンの形状情報が記憶されることを特徴とする画像合成装置。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかにおいて、
前記第１及び第２オブジェクトは、前記オブジェクト空間を構築する固定表示物を形成するオブジェクトであることを特徴とする画像合成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記第１又は第２ポリゴンと，前記補助ポリゴンとが、同一のポリゴンで一体的に形成されることを特徴とする画像合成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，所与の視点からオブジェクト空間に配置される表示物を見る視界を画像合成することのできる画像合成方法，画像合成装置，３次元ゲーム画像合成方法，及び３次元ゲーム装置に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より，オブジェクト空間に設定したマップ上を，所定の移動体，例えばレーシングカー等によって移動し，該移動体に従動する視点から該オブジェクト空間を眺める視界を表示装置上に画像合成する形式の画像合成方法が公知である。
【０００３】
この形式の画像合成方法においては，前記レーシングカー等の移動表示物を構成するオブジェクトは，それぞれのオブジェクトに定められるボディ座標系を用いてその形状情報が記憶されている。そして，前記オブジェクト空間に設定されるワールド座標系における前記ボディ座標系の原点の位置情報と前記ボディ座標系の軸の該ワールド座標系における方向情報とに基づいた３次元座標変換処理によって，それぞれのオブジェクトの形状情報がオブジェクト空間における位置情報に変換される。
【０００４】
しかし，以上の形式の画像合成方法によって，複数のオブジェクトを連接して画像表示しようとすると，その連接部分の画像表示において以下のような不具合が生じる。
【０００５】
すなわち，連接する２つのオブジェクトのうちの一方のオブジェクトの前記連接部分のオブジェクト空間における位置情報と，他方のオブジェクトの前記連接部分の前記連接部分のオブジェクト空間における位置情報とは，別々の演算処理によって導出されていて，それらの位置情報は計算誤差等により完全に一致しない場合がある。その結果，その位置情報に基づいて表示装置上に映出すべき画素位置情報を導出すれば，両者の間に一画素分程度のずれが生じる場合がある。このずれを放置すれば，そのずれの部分に他の表示物の一部が表示されることになり，表示画像の質を著しく低下させる。
【０００６】
本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであって，複数のオブジェクトが簡易に隙間無く連接された画像を表示可能な画像合成方法，画像合成装置，３次元ゲーム画像合成方法，及び３次元ゲーム装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は，画像合成方法であって，同一の又は異なる形状をなす，第１ポリゴンを含む第１オブジェクト及び第２ポリゴンを含む第２オブジェクトの，ボディ座標系を用いて記述される形状情報を，前記第１ポリゴンの一辺と前記第２ポリゴンの一辺とをオブジェクト空間において互いに重なる位置に配置するために，前記オブジェクト空間に設定されるワールド座標系における前記第１及び第２オブジェクトの位置情報に変換する空間位置情報導出ステップと，所与の視点から前記第１及び前記第２オブジェクトをみる視界を画像合成する画像合成ステップとを含み，
前記オブジェクト空間において，前記視点から前記第１及び第２ポリゴンの連接部分を介して該第１及び第２ポリゴンよりも遠方側を見る視界を遮る位置に，目隠し用補助ポリゴンを配置することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば，前記オブジェクト空間には，前記視点に対して前記第１及び第２ポリゴンの遠方側の空間領域に，前記第１ポリゴンと前記第２ポリゴンとの連接部分を介して前記視点から前記第１及び第２ポリゴンよりも遠方側をみる視界を遮るように前記目隠し用補助ポリゴンが配置される。
【０００９】
そして，オブジェクト空間に配置されるそれらのオブジェクトは，前記画像合成ステップにおいて，前記視点から見た視界画像として合成される。
【００１０】
こうすれば，第１及び第２ポリゴンを互いに連接して前記オブジェクト空間に配置する場合，両オブジェクトの連接部分を好適に画像表示することができる。すなわち，前記空間位置情報導出ステップにおいて，前記第１オブジェクトの形状情報から前記オブジェクト空間における位置情報への変換と，前記第２オブジェクトの形状情報から前記オブジェクト空間における位置情報への変換とを，各々独立した演算により行った場合には，前記第１ポリゴンの前記一辺の前記位置情報と前記第２ポリゴンの前記一辺の前記位置情報との間に，計算誤差等によるずれが生じる場合がある。その結果，前記第１ポリゴンと前記第２ポリゴンとの連接部分には隙間が生じて画像表示される場合がある。本発明によれば，こうして生じる前記第１ポリゴンと前記第２ポリゴンとの間の隙間部分に前記目隠し用補助ポリゴンの少なくとも一部が画像表示されるため，前記隙間部分から他の表示物が画像表示されることがなく，好適な画像表示を行うことができる。
【００１１】
請求項２記載の本発明は，画像合成方法であって，同一の又は異なる形状をなす，第１ポリゴンを含む第１オブジェクト及び第２ポリゴンを含む第２オブジェクトの，ボディ座標系を用いて記述される形状情報を，前記第１ポリゴンの一辺と前記第２ポリゴンの一辺とをオブジェクト空間において互いに重なる位置に配置するために，前記オブジェクト空間に設定されるワールド座標系における前記第１及び第２オブジェクトの位置情報に変換する空間位置情報導出ステップと，所与の視点から前記第１及び前記第２オブジェクトをみる視界を画像合成する画像合成ステップとを含み，
前記第１又は第２ポリゴンのうちの前記視点から見て奥側に位置する一方のポリゴンに含まれ他方のポリゴンに近接する位置に配置される一辺と，前記視点に対する前記第１及び第２ポリゴンの反対側の空間領域に配置される他辺と，によって区画されてなる目隠し用補助ポリゴンを，前記一方のポリゴンに付加して該一方のポリゴンが含まれるオブジェクトを形成することを特徴とする。
【００１２】
また，請求項５記載の本発明は，画像合成装置であって，同一の又は異なる形状をなす，第１ポリゴンを含む第１オブジェクト及び第２ポリゴンを含む第２オブジェクトの，ボディ座標系を用いて記述される形状情報を記憶するオブジェクト情報記憶手段と，
該オブジェクト情報記憶手段に記憶される前記第１及び第２オブジェクトの形状情報を前記第１ポリゴンの一辺と前記第２ポリゴンの一辺とをオブジェクト空間において互いに重なる位置に配置するために，前記オブジェクト空間に設定されるワールド座標系における前記第１及び第２オブジェクトの位置情報に変換する空間位置情報導出手段と，
所与の視点から前記第１及び前記第２オブジェクトをみる視界を画像合成する画像合成手段とを含み，
前記オブジェクト情報記憶手段には，前記第１又は第２ポリゴンのうちの前記視点から見て奥側に位置するいずれか一方のポリゴンに含まれ他方のポリゴンに近接する位置に配置される一辺と，前記視点に対する前記第１及び第２ポリゴンの反対側の空間領域に配置される他辺と，によって区画されてなる目隠し用補助ポリゴンが，前記第１又は第２オブジェクトのうち，前記一方のポリゴンが含まれる一方のオブジェクトに付加されて，該一方のオブジェクトの形状情報が記憶されることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば，前記視点の奥側に配置される前記第１又は第２ポリゴンに前記目隠し用補助ポリゴンが付加されて前記第１又は第２オブジェクトが形成される。例えば，前記第１ポリゴンが前記視点の奥側に位置する場合は，前記第１ポリゴンに前記目隠し用補助ポリゴンが付加されて前記第１オブジェクトが形成される。また，前記第２ポリゴンが前記視点の奥側に位置する場合は，前記第２ポリゴンに前記目隠し用補助ポリゴンが付加されて前記第２オブジェクトが形成される。
【００１４】
こうして形成された前記第１及び第２オブジェクトの形状情報は，前記空間位置情報導出ステップにおいてオブジェクト空間における位置情報に変換され，前記画像合成ステップにおいて所与の視点から見た視界画像として合成される。
【００１５】
以上のようにすれば，前記目隠し用補助ポリゴンは前記第１又は第２オブジェクトと一体的に形成されているため，前記空間位置情報導出ステップによる変換に際しても，これらの接続部分に隙間が空くことはない。従って，第１及び第２ポリゴンが互いに連接して前記オブジェクト空間に配置されて，前記オブジェクト空間における前記第１ポリゴンと第２ポリゴンとの間の連接部分に隙間が生じた場合，その部分に前記目隠し用補助ポリゴンの少なくとも一部が画像表示されて，該隙間から他の表示物が画像表示されることがない。
【００１６】
特に，前記画像合成装置においては，前記第１又は第２オブジェクトのいずれか一方のオブジェクト又は双方のオブジェクトに前記目隠し用補助ポリゴンを付加して，それらのオブジェクトを形成し，その形状情報を前記オブジェクト情報記憶手段に記憶しておくことで，別段の画像処理手段を設けることなく簡易に両オブジェクトを隙間無く連接して画像表示することができる。
【００１７】
更に，前記画像合成装置において，前記視点がオブジェクト空間内を移動するものである場合に予め予定される前記視点の移動領域及び視線方向に対して有効な前記目隠し用補助ポリゴンを合わせて形成することによって，例えば，所定の時間毎に視点が位置を変更する場合にも，特に処理手段を設けることなく簡易に両オブジェクトを隙間無く連接して画像表示することができる。
【００１８】
請求項３記載の本発明は，請求項２において，前記オブジェクト空間を構築する少なくとも一の固定表示物の少なくとも一部を第１及び第２オブジェクトを含んで形成することを特徴とする。
【００１９】
また，請求項６記載の本発明は，請求項５において，前記オブジェクト空間を構築する少なくとも一の固定表示物の少なくとも一部が前記第１及び第２オブジェクトを含んで形成されることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば，前記第１及び第２オブジェクトを用いて固定表示物が形成される。すなわち，オブジェクト空間を構築する少なくとも一の固定表示物の少なくとも一部は，複数のオブジェクトが互いに連接して配置されることによって形成されている。
【００２１】
こうすれば，前記視点の移動可能領域は前記固定表示物を構成するポリゴンのいずれか一方側の空間領域に規制されているため，前記目隠し用補助ポリゴンを前記視点の移動可能領域に対して前記第１及び第２ポリゴンの反対側に位置させることによって，前記第１ポリゴンと前記第２ポリゴンとの連接部分から前記目隠し用補助ポリゴンの一部のみが画像表示される。
【００２２】
請求項４記載の本発明は，３次元ゲーム画像合成方法であって，同一の又は異なる形状をなす，第１ポリゴンを含む第１オブジェクト及び第２ポリゴンを含む第２オブジェクトの，ボディ座標系を用いて記述される形状情報を，前記第１ポリゴンの一辺と前記第２ポリゴンの一辺とをオブジェクト空間において互いに重なる位置に配置するために，前記オブジェクト空間に設定されるワールド座標系における前記第１及び第２オブジェクトの位置情報に変換する空間位置情報導出ステップと，
前記オブジェクト空間内を移動する所与の視点から前記第１及び前記第２オブジェクトをみる視界をリアルタイムに画像合成する画像合成ステップとを含み，前記第１又は第２ポリゴンのうちの前記視点から見て奥側に位置するいずれか一方のポリゴンに含まれ他方のポリゴンに近接する位置に配置される一辺と，前記視点に対する前記第１及び第２ポリゴンの反対側の空間領域に配置される他辺と，によって区画されてなる目隠し用補助ポリゴンを，前記一方のポリゴンに付加して該一方のポリゴンが含まれるオブジェクトを形成することを特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の本発明は，３次元ゲーム装置であって，同一の又は異なる形状をなす，第１ポリゴンを含む第１オブジェクト及び第２ポリゴンを含む第２オブジェクトの，ボディ座標系を用いて記述される形状情報を記憶するオブジェクト情報記憶手段と，
該オブジェクト情報記憶手段に記憶される前記第１及び第２オブジェクトの形状情報を前記第１ポリゴンの一辺と前記第２ポリゴンの一辺とをオブジェクト空間において互いに重なる位置に配置するために，前記オブジェクト空間に設定されるワールド座標系における前記第１及び第２オブジェクトの位置情報に変換する空間位置情報導出手段と，
前記オブジェクト空間内を移動する所与の視点から前記第１及び前記第２オブジェクトをみる視界をリアルタイムに画像合成する画像合成手段とを含み，
前記オブジェクト情報記憶手段には，前記第１又は第２ポリゴンのうちの前記視点から見て奥側に位置するいずれか一方のポリゴンに含まれ他方のポリゴンに近接する位置に配置される一辺と，前記視点に対する前記第１及び第２ポリゴンの反対側の空間領域に配置される他辺と，によって区画されてなる目隠し用補助ポリゴンが，前記第１又は第２オブジェクトのうち，前記一方のポリゴンが含まれる一方のオブジェクトに付加されて，該一方のオブジェクトの形状情報が記憶されることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば，所定の時間毎の各オブジェクトのオブジェクト空間における位置情報に基づいて，それらのオブジェクトの画像を合成する，いわゆるリアルタイム画像処理を行う３次元ゲーム画像合成装置において，前記目隠し用補助ポリゴンを前記第１又は第２オブジェクトに付加する。
【００２５】
こうすれば，高速な画像処理を要求される３次元ゲームにおいて，画像処理の負担を大きく増加させることなく，簡易に前記第１ポリゴンと前記第２ポリゴンとの連接部分を好適に画像表示することができる。
【００２６】
請求項８記載の本発明は，請求項１において，前記第１又は第２ポリゴンと，前記目隠し用補助ポリゴンとを同一のポリゴンで一体的に形成することを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば，前記第１又は第２ポリゴンと，前記視点から前記第１及び第２ポリゴンの連接部分を介して該第１及び第２ポリゴンよりも遠方側を見る視界を遮る位置に配置される前記目隠し用補助ポリゴンとを，同一のポリゴンで一体的に形成する。すなわち，前記第１又は第２ポリゴンを前記目隠し用補助ポリゴンを含む大きさに形成することによって，両者を一体的に形成する。こうすれば，特に，前記視点が前記第１又は第２ポリゴンと略同一平面に位置しない限り，簡易に前記第１ポリゴンと前記第２ポリゴンとの連接部分を好適に画像表示することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施例について図面に基づき詳細に説明する。
【００２９】
本実施例は，３次元ゲーム装置に関するものであり，特に，記憶手段内に構築されるオブジェクト空間にゲームステージ（ゲーム空間）が設けられ，遊戯者が仮想的な車（以下「プレイヤカー」という）を操縦することによって該ゲームステージ上を移動する様子が表示装置上に画像表示されるものである。
【００３０】
図１は本３次元ゲーム装置のゲーム空間の全景を示す斜視図である。同図に示すゲーム空間は円筒状のバックグラウンド１０が配置されていて，側部には山などが描かれたテクスチャが張り付けられ上部及び底部には所定色のテクスチャが張り付けられている。そして，このバックグラウンド１０の内側に本３次元ゲーム装置のドライブコース１２がポリゴンの組み合わせによって構成されて配置されている。このドライブコース１２の脇には山１４，崖１５，トンネル１６等の固定表示物がポリゴンの組み合わせによって構成されて配置されている。
【００３１】
次に，本３次元ゲーム装置の構成について説明する。図２は，本３次元ゲーム装置の構成を示す図であり，同図に示すように，本３次元ゲーム装置は空間情報更新部２０，空間情報記憶部２２，空間位置情報導出部２４，オブジェクト情報記憶部２６，画像合成部２８，表示部３０を含んで構成される。
【００３２】
本３次元ゲーム装置において，前記プレイヤカー等のゲーム空間内を移動する移動表示物は所定時間毎にオブジェクト空間における位置が変更される移動オブジェクトの１つ以上の組み合わせによって形成されている。該移動オブジェクトにはそれぞれボディ座標が定められていて，そのボディ座標系で形状情報が記述される。前記空間情報記憶部２２では，各移動オブジェクトのボディ座標の原点の位置及び前記ボディ座標の軸方向に対応する姿勢情報が記憶される。図３は，プレイヤカーを表す移動オブジェクトのオブジェクト空間における位置及び姿勢と，配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）との関係を示す図である。同図に示すように，本３次元ゲーム装置では，各表示物の配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）がゲーム空間（オブジェクト空間）に設定されたワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）における位置座標情報及び角度情報として記憶されている。こうして設定された各移動オブジェクトの配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）は図４に示すようにして空間情報記憶部２２に記憶される。すなわち，空間情報記憶部２２には（ｉ＋１）個の移動オブジェクトの配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）が，各移動オブジェクトに割り当てられたオブジェクトナンバーＯＢとともに記憶されている。空間情報記憶部２２には更にフレーム情報が記憶されている。フレーム情報は視点情報（遊戯者の視点位置，視線方向，視野角）や表示装置にかかる情報等を含んでいる。
【００３３】
前記オブジェクト情報記憶部２６は，前記移動オブジェクト，及びゲーム空間内の全てのオブジェクトの形状及び外観にかかる情報を記憶するものである。すなわち，本３次元ゲーム装置においては，各オブジェクトはポリゴンの組み合わせによってモデリングされていて，該オブジェクト情報記憶部２６には，オブジェクトを構成するポリゴンの位置情報と，前記ポリゴンにマッピングされてオブジェクトの外観を表すテクスチャ情報とが記憶される。この際，前記オブジェクトを構成するポリゴンの前記位置情報は，それぞれのオブジェクトに設定されたボディ座標系によって記述される。すなわち，本３次元ゲーム装置では前記オブジェクト情報記憶部２６にボディ座標系によって記述された各ポリゴンの位置座標が記憶され，オブジェクトの形状情報が特定されるようになっている。
【００３４】
前記空間情報更新部２０は，以上のようにして記憶されるゲームステージにおける各表示物の配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）を，図示しない操作部によって入力される操作信号やゲームプログラム等に従って，所定の時間毎に，例えば１／６０秒毎に書き換えて更新する。例えば，プレイヤカーがゲームステージ上をワールド座標のＸ軸方向に姿勢を変えずに移動する様子は，前記空間情報記憶部２２に記憶された該当するオブジェクトナンバーとともに記憶されている位置情報のＸ座標を，前記空間位置情報導出部２４が移動速度に応じた所定の増分で変更記憶することで表現される。こうして，ゲームステージにおいて各表示物が刻々と位置及び方向（姿勢）を変化させていく状況を容易に演出することができる。
【００３５】
また，前記空間情報更新部２０は，前記空間情報記憶部２２に記憶される前記フレーム情報も同様に所定時間毎に更新する。本３次元ゲーム装置では視点はプレイヤカーの操縦席に相当する位置に配置され，視線方向はプレイヤカーの前方向に向いているため，プレイヤカーの位置情報及び姿勢情報に基づいて前記フレーム情報に含まれる視点位置及び視線方向は変更記憶される。
【００３６】
前記空間位置情報導出部２４は，前記空間情報記憶部２２に記憶される各移動オブジェクトのオブジェクト空間における配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）と，前記オブジェクト情報記憶部２６に記憶される各オブジェクトの形状情報とに基づいて，オブジェクト空間における各オブジェクトの位置情報を導出する。
【００３７】
尚，山１４や崖１５等のように一カ所だけに固定される固定表示物を構成する固定オブジェクトは時間の経過に伴ってゲーム空間における配置や姿勢を代えないため，前記空間位置情報導出部２４による処理を要しない。本３次元ゲーム装置では，前記オブジェクト情報記憶部２６において，これら固定オブジェクトの形状情報を前記ワールド座標と同一のボディ座標を用いて記述することによって，これら固定オブジェクトに対する前記空間位置情報導出部２４による処理を省略している。
【００３８】
前記画像合成部２８は，前記空間位置情報導出部２４によって導出される各オブジェクトの位置情報と，前記空間情報記憶部２２に記憶される前記フレーム情報等に基づいて，前記視点から見たゲームステージの情景を表す画像を合成し，前記表示部３０はその合成画像を表示出力する。
【００３９】
次に，以上説明した本３次元ゲーム装置における所定時間毎の画像処理について具体的に説明する。
【００４０】
図５は，本３次元ゲーム装置における画像処理を示すフロー図であり，図６は，その画像処理を説明する説明図である。これらの図に示すように，先ず前記空間情報更新部２０は，ゲームプログラムや操作手段によって入力される操作信号に基づいて，各オブジェクトのワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）における配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）を導出し，前記空間情報記憶部２２に更新記憶する（Ｓ１）。
【００４１】
次に，前記空間位置情報導出部２４は，前記空間情報更新部２０によって更新された配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）に基づいて，オブジェクト２００を構成するポリゴンを，ワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）によって表現されるオブジェクト空間に配置するための演算を行う（Ｓ２）。すなわち，前記オブジェクト情報記憶部２６には，各オブジェクトを構成するポリゴンの位置情報がボディ座標系（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）における座標情報として記憶されることにより，それらのオブジェクトの形状情報が記憶されている。従って，前記空間位置情報導出部２４は，オブジェクトの形状情報を，配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）に基づいて，平行移動，回転，反転，拡大，縮小等の３次元座標変換を施し，ワールド座標系（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）での位置座標に変換している。
【００４２】
次に，前記画像合成部２８は，こうして導出された各オブジェクトの位置情報を，所与の視点を基準とした視点座標系（Ｘｖ，Ｙｖ，Ｚｖ）における位置情報に変換する処理を行う。そして，クリッピング処理等のウィンドウイング処理を施し，スクリーン座標系（Ｘｓ，Ｙｓ）への投影変換処理を行う。次に，こうして得られたスクリーン座標系（Ｘｓ，Ｙｓ）での画像情報に基づいて前記表示部３０はゲームステージの所定の範囲を画像表示出力する（Ｓ３）。
【００４３】
ところで，前述したように，本３次元ゲーム装置においては，山１４や崖１５等の固定表示物（固定オブジェクト）については，前記空間情報更新部２０による配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）の更新は行われないため，前記空間位置情報導出部２４による３次元演算処理を省略していた。
【００４４】
本３次元ゲーム装置では，前記ドライブコース１２のように連続形状をなす固定表示物は，これら山１４や崖１５等の固定オブジェクトとは異なり，該固定表示物の一部を表すパーツオブジェクトを互いに連接することによって形成されている。例えば，図７（Ｂ）に示すドライブコース１２の一部は，図７（Ａ）に示す形状をなすパーツオブジェクト３２を連接して配置することによって形成されている。すなわち，本３次元ゲーム装置では，前記オブジェクト情報記憶部２６に図７（Ａ）に示すパーツオブジェクト３２にかかる形状情報及び外観情報（テクスチャ情報）が予め記憶されている。また，前記空間情報記憶部２２には，図４で既に示したテーブルにおいて，配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）がそれらのパーツオブジェクトが互いに連接する値として記憶され，オブジェクトナンバーがパーツオブジェクト３２と同一のものとして記憶されている。こうすることによって，前記オブジェクト情報記憶部２６に記憶すべき形状情報及び外観情報の情報量を比較的少量に抑えつつ，変化に富んだドライブコースを設定することに成功している。また，図７（Ａ）に示したパーツオブジェクト３２の他に，幾種類かの曲率半径に応じた別のパーツオブジェクトを予め用意すれば，これらのオブジェクトの組み合わせによってさらに自在なドライブコースの設定を行うことができる。
【００４５】
尚，前記ドライブコース１２などの固定表示物はオブジェクト空間内を移動することがないため，所定時間毎の前記空間情報更新部２０及び前記空間位置情報導出部２４による処理は不要である。そこで，本３次元ゲーム装置では予め前記空間情報記憶部２２に定められている各パーツオブジェクトの配置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び姿勢情報（θ，φ，ρ）と，前記オブジェクト情報記憶部２６に記憶されている形状情報とに基づいて，前記空間位置情報導出部２４が一旦，オブジェクト空間における位置情報を導出し，前記オブジェクト記憶部に該位置情報を記憶している。こうすれば，以後の所定時間毎の画像合成においては該オブジェクト情報記憶部２６に記憶された位置情報に基づいて前記ドライブコース１２等の固定表示物の画像合成表示を行うことによって，所定時間毎のこれらの固定表示物に対する位置情報の導出を省略することができる。
【００４６】
ところで，図７（Ａ）に示すパーツオブジェクトを連接して前記ドライブコース１２を形成した場合には，以下に示す不具合が生じる。
【００４７】
すなわち，図７（Ｂ）に示すように，パーツオブジェクト３２−１，３２−２のワールド座標での配置及び姿勢情報は，パーツオブジェクト３２−１に属する頂点３６−１とパーツオブジェクト３２−２に属する頂点３６−２とがワールド座標系において同一座標となるようにして，予め決定されている。しかし，頂点３６−１の位置はボディ座標４２−１に基づいて，頂点３６−２の位置はボディ座標４２−２に基づいて，前記空間位置情報導出部２４によって別々の演算によって導出されるため，例えば，該空間位置情報導出部２４における３次元演算の際してオブジェクトの回転等の浮動小数点演算がなされる場合には，計算誤差によって僅かに位置がずれる場合がある。こうして生じた両頂点３６−１，３６−２のワールド座標における位置座標のずれは，前記画像合成部２８によって出力される画素位置情報にも反映されることになり，場合によっては前記パーツオブジェクトと前記パーツオブジェクトとの間には一画素分程度のずれが生ずることがある。
【００４８】
図８は，以上のようにして両パーツオブジェクト３２−１，３２−２の間にずれが生じた場合の表示画像を示す図である。同図に示すように，ずれの生じた前記パーツオブジェクト３２−１及び前記パーツオブジェクト３２ー２の連接部分３９には前記バックグラウンド１０などの他の表示物が表示され著しく表示画像の質が低下される。従って，このような状態を放置すればこの種の３次元ゲームの興趣を削ぎかねない。
【００４９】
本３次元ゲーム装置は，こうした不具合を解消すべく，図９（Ａ）に示すように，パーツオブジェクト４６は，一方の連接部分に目隠し用補助ポリゴン４８，５０が付加されて形成されている。そして，図９（Ｂ）に示すように，こうして形成されたパーツオブジェクトを互いに連接して配置することによってドライブコース１２を形成している。すなわち，視点５１から見て奥側に位置するパーツオブジェクト４６−１のポリゴン５２−１における，パーツオブジェクト４６−２のポリゴン５２−２に近接する位置には，目隠し用補助ポリゴン４８−１の一辺５４−１が配置され，視点５１に対してパーツオブジェクト４６−１，及びパーツオブジェクト４６−２の反対側の空間領域には前記目隠し用補助ポリゴン４８−１の他辺５８，６０，６２が配置される。また，同様にして，視点５１から見て奥側に位置するパーツオブジェクト４６−１のポリゴン５３−１における，パーツオブジェクト４６−２のポリゴン５３−２に近接する位置には，目隠し用補助ポリゴン５０−１の一辺５６−１が配置され，視点５１に対してパーツオブジェクト４６−１，及びパーツオブジェクト４６−２の反対側の空間領域には目隠し用補助ポリゴン５０−１の他辺６４，６６，６８が配置される。
【００５０】
こうしてパーツオブジェクトを形成すれば，前述した事情によってパーツオブジェクトとパーツオブジェクトとの連接部分に隙間が生じる場合にも目隠し用補助ポリゴンの一部が画像表示されることによって，画像の乱れを防止することができる。
【００５１】
尚，本３次元ゲーム装置では，視点５１の位置はドライブコース１２上を走行するプレイヤカーの運転席位置に固定されて該プレイヤカーに従動するため，該視点がドライブコース１２の裏側に位置することはない。従って，本３次元ゲーム装置では前記目隠し用補助ポリゴンの全体が画像表示されることはない。
【００５２】
また，本３次元ゲーム装置では，ドライブコース１２の表面を構成するポリゴンにマッピングするテクスチャと同一のテクスチャを目隠し用補助ポリゴンにマッピングしている。こうすることによって簡易に該目隠し用補助ポリゴンをドライブコース１２と同色のものとすることができ，その結果，パーツオブジェクトの間に生じうる隙間をより自然なものとして画像表示することに成功している。
【００５３】
尚，本発明は，上記実施例に限定されず，種々の変形実施が可能である。
【００５４】
例えば，図１０（Ａ）に示すような筒状の固定表示物７４について，視点７６が該固定表示物７４の内側に位置する場合には，図１０（Ｂ）に示すように，筒の外側の空間領域に目隠し用補助ポリゴン７８，８０，８２，８４を設けたパーツオブジェクト８６を連接して配置することによって，パーツオブジェクトとパーツオブジェクトとの間の隙間の画像表示を好適なものとすることができる。
【００５５】
また，前記視点７６の視線方向が筒状の前記固定表示物７４の軸方向に対して双方向をとり得る場合には，図１０（Ｃ）に示すように両連接端に目隠し用補助ポリゴン７８−１，…，８４−１，７８−２，…，８４−２を付加してパーツオブジェクト１０４を形成することによって，このような場合にもパーツオブジェクトとパーツオブジェクトとの間の隙間の画像表示を好適なものとすることができる。
【００５６】
さらに，図１１（Ａ）に示すように，予めパーツオブジェクト１０５を予め大きめに形成しておくことによっても，あるいは，図１１（Ｂ）に示すように，パーツオブジェクト同士の連接部分にて相重なる目隠し用補助ポリゴン１０６をいずれかのパーツオブジェクトに一体的に設けることによっても，特に視点の位置がパーツオブジェクトに接近しない場合には，同様の効果を得ることができる。また，各パーツオブジェクトの連接部分において互いに重なり合う２つのポリゴンのうち，視線方向に対して手前側に配置されるポリゴンが，奥側に配置されるポリゴンよりも若干上側，すなわち，前記視点が配置される空間領域の側にずれて配置されるように，各パーツオブジェクトの位置を予め定めておけば，前記視点が各パーツオブジェクトに近接する位置に配置される場合も確実に目隠しの効果を得ることができる。
【００５７】
さらに，図１１（Ｃ）に示すように，図９で既に示した目隠し用補助ポリゴンを付加する構成と，図１１（Ａ）に示したパーツオブジェクトを予め大きめに形成しておく構成の組み合わせによっても，確実な目隠しを行うことができる。すなわち，先ず，パーツオブジェクト１０７−１，１０７−２を構成するポリゴンの一方の端に目隠し用補助ポリゴン１０９−１，１０９−２を付加形成し，他方の端部１０８−１，１０８−２を若干長めに形成する。そして，一のパーツオブジェクト１０７−２における長めに形成された端部１０８−２が，他のパーツオブジェクト１０７−１の目隠し用補助ポリゴン１０９−１と交差するようにして，それぞれのパーツオブジェクト１０７−１，１０７−２を配置する。こうすれば，視線方向が連接方向に対して双方向に向く場合も，複数のパーツオブジェクトを隙間無く連接して画像表示することができる。
【００５８】
また，図１２（Ａ）に示すように，パーツオブジェクト１１０における他のパーツオブジェクトとの連接部分において，視点に対する該パーツオブジェクトの遠方側に目隠し用補助ポリゴン１１２を配置して，該パーツオブジェクトを連接して配置した場合も，パーツオブジェクトとパーツオブジェクトとの間の隙間の画像表示を好適なものとすることができる。すなわち，図１２（Ｂ）に示すように，視点１１４からパーツオブジェクト１１０−１とパーツオブジェクト１１０−２との連接部分を介して遠方側を見る視界を遮る位置に，目隠し用補助ポリゴン１１２−１が配置される。こうすれば，特に，視点１１４の位置がパーツオブジェクト１１０−１，１１０−２に接近しない場合には，両パーツオブジェクト１１０−１，１１０−２の連接部分の隙間から目隠し用補助ポリゴン１１２−１の一部が画像表示されることになる。
【００５９】
また，上記実施例においては，オブジェクトの連接によって固定表示物を形成する場合について説明したが，移動オブジェクトを連接して例えば前記プレイヤカー等の移動表示物を形成する場合も同様に実施可能である。すなわち，移動表示物を構成する複数の移動オブジェクトの連接部分に前記目隠し用補助ポリゴンを付加して設けることによって，画像処理に大きな負担をかけることなく簡易にそれらの移動オブジェクトを隙間無く画像表示することができる。
【００６０】
さらに，以上説明した本発明は家庭用，業務用を問わずあらゆるハードウェアを用いて実施可能である。図１３は現在広く用いられているタイプのゲーム装置のハードウェア構成の一例を示す図である。同図に示すゲーム装置はＣＰＵ１０００，ＲＯＭ１００２，ＲＡＭ１００４，情報記憶媒体１００６，音声合成ＩＣ１００８，画像合成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送受信可能に接続されている。そして前記画像合成ＩＣ１０１０にはディスプレイ１０１８が接続され，前記音声合成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。
【００６１】
前記情報記憶媒体１００６は，ＣＤ−ＲＯＭ，ゲームＲＯＭ，メモリカード等のゲーム装置本体と着脱可能に設けられる記憶手段を意味し，ゲーム内容に応じた所定の情報を書き込み保存することのできるタイプも用いられる。また，前記ＲＯＭ１００２は，ゲーム装置本体に固定して設けられる記憶手段である。これらは，ゲームプログラムやゲームステージの空間情報等のゲームタイトルに関係する情報の他，ゲーム装置本体の初期化情報等のゲームタイトルに関係しない情報を記憶する手段である。
【００６２】
前記コントロール装置１０２２は，遊戯者がゲーム進行に応じて行う判断の結果をゲーム装置本体に入力するための装置であり，家庭用に広く用いられているパッドタイプのものや，業務用ドライブゲームに用いられるハンドル，アクセル等が挙げられる。
【００６３】
そして，前記情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２に格納されるゲームプログラムやシステムプログラム又は前記コントロール装置１０２２によって入力される信号等に従って，前記ＣＰＵ１０００はゲーム装置全体の制御や各種データ処理を行う。前記ＲＡＭ１００４はこのＣＰＵ１０００の作業領域として用いられる記憶手段であり，前記情報記憶媒体１００６や前記ＲＯＭ１００２の所定の内容，あるいはＣＰＵ１０００の演算結果等が格納される。
【００６４】
さらに，この種のゲーム装置には音声合成ＩＣ１００８と画像合成ＩＣ１０１０とが設けられていて音声や画像の好適な出力が行えるようになっている。前記音声合成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ゲーム音楽等を合成する回路であり，合成された音楽等はスピーカ１０２０によって出力される。また，前記画像合成ＩＣ１０１０はＲＡＭ１００４，ＲＯＭ１００２，情報記憶媒体１００６等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合成する回路である。
【００６５】
また，前記通信装置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定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等の情報を送受することなどに利用される。
【００６６】
以上説明した一般的なゲーム装置を用いても本発明は容易に実施可能である。例えば，前記空間情報更新部２０，及び前記空間位置情報導出部２４はＣＰＵ１０００及びＲＯＭ１００２又は情報記憶媒体１００６に格納されるソフトウェアによって実現される。また，空間情報記憶部２２，オブジェクト情報記憶部２６は，ＲＡＭ１００４，ＲＯＭ１００２，情報記憶媒体１００６のいずれかに設けることが可能である。更に，画像合成部２８は画像合成ＩＣ１０１０によって，あるいはＣＰＵ１０００と所定のソフトウェアによって実現される。また，表示部３０はディスプレイ１０１８に対応する。
【００６７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本３次元ゲーム装置のゲーム空間の全景を示す斜視図である。
【図２】本３次元ゲーム装置の構成を示す図である。
【図３】オブジェクトの位置及び姿勢と配置情報及び姿勢情報との関係を示す図である。
【図４】空間情報記憶部に記憶される情報を示す図である。
【図５】本３次元ゲーム装置における画像処理を示すフロー図である。
【図６】本３次元ゲーム装置における画像処理を説明する説明図である。
【図７】本３次元ゲーム装置の開発過程に生じた不具合を説明するための図である。
【図８】本３次元ゲーム装置の開発過程に生じた不具合を表す表示画像の図である。
【図９】本３次元ゲーム装置のドライブコースを示す図である。
【図１０】本３次元ゲーム装置の変更例にかかる筒状の固定表示物を示す図である。
【図１１】本３次元ゲーム装置の変更例にかかるドライブコースを示す図である。
【図１２】本３次元ゲーム装置の変更例にかかるドライブコースを示す図である。
【図１３】現在広く用いられているタイプのゲーム装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１２  ドライブコース（固定表示物）
２４  空間位置情報導出部
２６  オブジェクト情報記憶部
２８  画像合成部
３２，３２−１，３２−２，４６，４６−１，４６−２，８６，１０４，１０７−１，１０７−２，１１０，１１０−１，１１０−２  パーツオブジェクト（第１オブジェクト，第２オブジェクト）
５１，７６，１１４  視点
４８，４８−１，５０，５０−１，７８，７８−１，７８−２，８０，８０−１，８０−２，８２，８２−１，８２−２，８４，８４−１，８４−２，１０６，１０９−１，１０９−２，１１２，１１２−１  目隠し用補助ポリゴン
５２−１，５２−２，５３−１，５３−２  ポリゴン（第１ポリゴン，第２ポリゴン）
５４−１，５６−１  一辺
５８，６０，６２，６４，６６，６８  他辺
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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