画像処理方法及び画像処理装置
【課題】
より現実感のある爆発映像の実現を課題とする。
【解決手段】
本発明は、所定時間内に形態が変化するオブジェクト、例えば、爆発映像を表示する画像処理装置に係わる。爆発映像を表示するオブジェクトは、球状のポリゴン（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…、）と平面のポリゴン（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、）とから構成され、平面のポリゴンの境界に球状のポリゴンを配置することで爆発映像を実現する。
より現実感のある爆発映像の実現を課題とする。
【解決手段】
本発明は、所定時間内に形態が変化するオブジェクト、例えば、爆発映像を表示する画像処理装置に係わる。爆発映像を表示するオブジェクトは、球状のポリゴン（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…、）と平面のポリゴン（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、）とから構成され、平面のポリゴンの境界に球状のポリゴンを配置することで爆発映像を実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はビデオゲーム装置における画像処理技術に係わる。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ・グラフィックス（ＣＧ）技術の進展により、仮想的な世界をより現実的に表現できるようになった。ビデオゲーム装置はこのＣＧ技術を１利用したゲーム装置である。
【０００３】
ビデオゲームとして、例えば、シューティングゲームがある。この種のゲーム装置は、通常、ガンユニット、グラフィックス処理用のＣＰＵ、モニタなどを備える。遊戯者（プレイヤ）がモニタ画面上に現れる標的（エネミキャラクタ）を狙ってガンユニットのトリガを操作すると、ゲーム装置はガンユニットから発射された光信号のモニタ画面上の位置を検出し、この位置データに基づきエネミキャラクタを破壊する処理などの画像処理を行う。
【０００４】
従来の代表的なガンシューティングゲームの一つに、（株）セガ・エンタープライゼス製の「バーチャコップ（商標）」がある。このガンゲームは、モニタ画面上の仮想３次元空間（ゲーム空間）に出現するエネミキャラクタをプレイヤがガンユニットを用いてこれを打ち落とすことで得点を競うものである。このゲームでは、エネミキャラクタはモニタ画面上の予め定められた場所に予め定められたタイミングで出現する。また、プレイヤがエネミキャラクタにガンユニットの銃口を向けると、モニタ画面上の視点がそのエネミに近付き、エネミキャラクタがモニタ画面に拡大表示される。エネミキャラクタの行動はゲーム装置内に格納されている画像処理プログラムにより制御されており、必要に応じて、モニタ画面を見ているプレイヤに向けて反撃してくるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者がシューティングゲームを鋭意検討した結果、ゲームの臨場感を増し、映像をより現実的に表現するためには以下のような課題があることを見出した。
【０００６】
第１に、従来のシューティングゲームにおける爆発映像処理は、爆発映像を表現するポリゴンのデータ量を少なくするために、例えば、平面状のポリゴンや球状のポリゴンを使用していた。これらのポリゴンに爆発映像のテクスチャを貼りつけ、このテクスチャを回転等させることで爆発のアニメーションを実現しいた。国際公開番号ＷＯ９５／３５５５５には平面状のポリゴンを用いた爆発映像処理方法が開示されている。この方法によれば、カメラコントロールマトリクス処理手段、オブジェクトマトリクス処理手段及びオブジェクトパターン表示処理手段を備えるため、爆発パターン等のポリゴンを常に視線方向に向かせることができ、平面状のポリゴンを用いたときの不都合（平面を常に視線方向に向かせる必要がある）を解消することができる。
【０００７】
しかし、爆発映像を平面的なポリゴンで表現すると、爆発映像と背景の境界が不自然になり、現実感に乏しい映像となる。即ち、爆発映像と背景の境界が直線になる不都合が生じる。また、爆発映像を球状のポリゴンで表現すると、爆発映像が単調になり、現実感に乏しい映像となる。このため、より現実感のある爆発映像の実現が望まれる。
【０００８】
第２に、複数のポリゴンを組み合わせて爆発映像を実現する場合、従来では全ての組み合わせについて予め爆発パターンを所定の記憶領域に登録していた。これを図６（Ａ）、図７を用いて説明する。図６（Ａ）は爆発オブジェクトを構成する爆発データＡ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２の４つの組み合わせ（パターン（１）〜パターン（４））を表している。図７はこれらの爆発データの組み合わせで表現される爆発映像を表している。パターン（１）は図７（Ａ）に、パターン（２）は図７（Ｂ）に、パターン（３）は図７（Ｃ）に、パターン（４）は図７（Ｄ）に、それぞれ対応している。従来では、これらの４つのパターンのそれぞれについて予め爆発データを登録し、爆発映像処理の際に登録された爆発パターンの中から任意の１つを選択してこれを表示していた。
【０００９】
しかし、爆発パターンの全てについて予め爆発データを登録する方法では、爆発パターンの種類が多くなると必要とするメモリ量が増大する問題がある。
【００１０】
第３に、従来では、異なる２つの動作間におけるモーション補完処理が不十分であるため、キャラクタの動作が不自然になるという問題があった。モーション補完処理とは、例えば、攻撃状態にあるエネミキャラクタが攻撃を受けたとき、「攻撃動作」から「倒れていく動作」への２つのモーション変化（動作パターンの変化）を滑らかに繋ぐための画像処理をいう。従来のモーション補完処理を図８（Ａ）を参照して説明する。エネミキャラクタが攻撃動作にあるとき、エネミキャラクタは予め定められた動作パターン（モーションパターンＭ）で攻撃をする。プレイヤキャラクタの攻撃によりダメージを受けると、エネミキャラクタは「攻撃動作」から「倒れていく動作」へと移行する。この「倒れていく動作」は、複数のパターンが予め定められており、エネミキャラクタの攻撃を受けたときの状態やそのときのゲーム環境等に応じた「倒れていく動作」が１つ選択される。また、「倒れていく動作」は複数の動作パターン（ヒットパターンＨ１、ヒットパターンＨ２、…）から構成される。モーション補完処理ＣはモーションパターンＭからヒットパターンＨ１へ移行する間に数フレーム間にわたって行われる。従って、この間はスローモーションとなり、モーションパターンＭからヒットパターンＨ１へいきなり移行する不自然さを解消することができる。
【００１１】
しかし、この方法では、モーション補完処理ＣはモーションパターンＭからヒットパターンＨ１へ移行する間にのみ行われることから、動作の変化は一時的にスローになるのみで、全体的にみるとやはり不自然さが生じていた。
【００１２】
第４に、従来のシューティングゲームでは、弾丸による攻撃を受けたエネミキャラクタは、弾丸を受けた位置や弾丸の破壊力等にかかわらず、常に真後ろに後退していたことから、マシンガン等の弾丸を連続発射する銃で攻撃をすると、エネミキャラクタの２次元的位置の変化が無いだけ攻撃が容易になり、ゲームの面白さに欠ける問題があった。この点を図９を参照して説明すると、図９（Ａ）に示すように、エネミキャラクタは弾丸を受けた位置に係わらず、位置Ｅ１から位置Ｅ２へと後退する。後退する方向はプレイヤの視線方向と平行な方向である。従って、これをプレイヤ側から見たゲーム画面では、図９（Ｂ）のように、エネミキャラクタの位置はＥ１からＥ２へと変化するのみである。従って、プレイヤ側から見たエネミキャラクタの２次元的位置の変化が無いため、攻撃が容易になり、ゲームの面白さに欠ける問題がある。
【００１３】
第５に、エネミキャラクタが攻撃を受け、倒れる動作（やられモーション）から再び攻撃を仕掛ける場合、攻撃モーションを最初から行うとプレイヤに攻撃を仕掛ける隙を与えることになり、結果としてゲームの面白さが半減する問題があった。この点を図１１（Ａ）を参照して説明する。エネミキャラクタが予め定められた攻撃ステップＭ1、Ｍ2、…、Ｍn-1、Ｍnに基づく攻撃モーションで攻撃をしているとする。ここで、攻撃ステップＭ1は銃を構えるステップ、攻撃ステップＭ2は標準を定めるステップ、攻撃ステップＭ3は銃から弾丸を発射するステップ、…、とする。仮にエネミキャラクタが攻撃ステップＭ3においてプレイヤキャラクタからの攻撃によりダメージを受けたとする。エネミキャラクタは“やられモーション”に移行し、“やられモーション”終了後、攻撃モーションの最初のステップ、即ち、攻撃ステップＭ1に戻る。すると、エネミキャラクタは再び攻撃ステップＭ1、Ｍ2、…、Ｍn-1、Ｍnを順に実行するため、直ちに攻撃を仕掛けることができない。即ち、攻撃ステップＭ1、Ｍ2を実行している間にプレイヤキャラクタに攻撃をする機会を与えることになり、ゲームの面白さが半減する問題がある。また、エネミキャラクタが攻撃を受けたときに“やられモーション”を実行しないことも考えられるが、ヒット感を得ることができないためゲームの面白さが半減する。
【００１４】
第６に、弾丸の飛行軌跡に関する問題がある。図１２（Ａ）に示すように、従来のシューティングゲームにおいては、移動しているプレイヤキャラクタから見た弾丸の飛行軌跡は弾丸の速度ベクトルからプレイヤキャラクタの速度ベクトルを引いた速度ベクトルを有する弾丸の飛行軌跡として表示していた。このため、弾丸の移動方向とプレイヤキャラクタの移動方向が正反対の場合は弾丸の見かけ上の速さが大きくなり、プレイヤがこれに対応できないという問題がある。
【００１５】
第７に、コリジョン判定における高速化の問題がある。コリジョン判定とは、２つのオブジェクトの衝突判定をいい、例えば、弾丸と建物との衝突判定等がある。このコリジョン判定は弾丸を線分として、建物を平面としてモデル化し、線分と平面の交わりによってコリジョン判定を簡略化している。この場合、従来のコリジョン判定では、全ての建物（平面ポリゴン）について弾丸（線分ポリゴン）とのコリジョン判定を行っていたため、計算に時間を要し、ゲーム処理の高速化の妨げとなっていた。また、図１３に示すように、プレイヤの操作する車がゲーム空間上に予め形成された道に沿って移動する場合、車の移動範囲は道に限られるため、コリジョン判定用の仮想上の領域として、エリア１、エリア２、…、を道に沿って形成する。そして、図１４（Ａ）に示すように、各エリア毎にそのエリア内に存在する建物（建物１、建物２、…）を予め対応付けて記憶しておく。車を運転しているプレイヤキャラクタから発射される弾丸とこれらの建物とのコリジョン判定は、図１４（Ｂ）に示すように、弾丸がどのエリアに存在するかを各エリアについてチェックする（Ｓ１４１）。このエリアチェックは線分ポリゴンとしてモデル化された弾丸の座標と各エリアの座標を比較して行う。弾丸の存在するエリアが確定したならば、次いでこのエリアに存在する各建物についてコリジョン判定を行う（Ｓ１４２）。この方法によれば、弾丸を表す線分ポリゴンと建物を表す平面ポリゴンとのコリジョン判定は、所定のエリア内の平面ポリゴンを対象とすればよいため、コリジョン判定の高速化を図ることができるが、上記エリアはゲーム空間の限られた領域にのみ存在するため、エリアの存在しない領域ではコリジョン判定を行うことができない不都合が生じる。また、この方法ではゲーム場面に応じてエリア用のポリゴンを設けなければならないため、ゲームプログラムが複雑になる問題がある。
【００１６】
第８に、シューティングゲームにおいて、弾丸の爆発等の影響による波の動きの表現に関する問題がある。波の表現手法として、例えば、パターンチェンジ、テクスチャスクロール等が知られている。パターンチェンジとは、波の動きの全ての状態をモデル化し、各モデルを同じ位置に切り替えて表示する手法である。この手法では、予め全ての波の状態についてモデルを用意しなければならず、データ量が増大する問題がある。また、テクスチャスクロールとは、波を表すテクスチャを用意し、これをスクロールさせてポリゴンに表示する手法であるが、平面の絵が動くだけであるから立体的な波を表現することができない。そこで、データ量を少なくするとともに、臨場感のある立体的な波の表現手法の確立が望まれる。
【００１７】
第９に、ゲームストーリーが複数のステージから構成される場合、ステージの順番が予めゲームプログラムで定められていると、ゲームの進行がワンパターン化する問題がある。従って、プレイヤの意志によってゲームの進行に変化を持たせることができればゲームの面白さが増すと考えられる。
【００１８】
第１０に、従来のゲーム装置においては、例えば、エネミキャラクタが爆発する際に所定の振動をプレイヤに伝える構成のものがあるが、この場合、ＢＧＭ等のサウンドデータを基に生成される音響信号で振動発生装置を駆動していたため、エネミキャラクタの爆発とは関係のない場面においても、振動発生装置が上記音響信号を拾ってしまい、不自然な振動を発生する問題点があった。
【００１９】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、従来よりもリアル感および臨場感に富み、またゲーム感やゲームへの興味感を大幅に高揚でき、ガンシューティングゲームなどに好適な画像処理装置及び情報記録媒体を提供することを目的とする。さらに、本発明は画像処理における演算処理の負荷の軽減を目的とする。また、ゲーム場面に応じて適切な振動を発生する振動発生装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の画像処理装置は、所定時間内に形態が変化するオブジェクトの映像を表示する画像処理装置において、オブジェクトを構成する、球状のポリゴンと平面のポリゴンのデータを記憶する記憶手段と、記憶手段から球状のポリゴンと平面のポリゴンのデータを読み出し、球状のポリゴンと平面のポリゴンを組み合わせてオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００２１】
好ましくは、画像生成手段は、オブジェクトの形態の変化の方向を設定し、この方向に沿って球状のポリゴンと平面のポリゴンを交互に配置するとともに、平面ポリゴンの境界を球状ポリゴンで覆うことにより、オブジェクトの画像を得る。
【００２２】
このように、平面のポリゴンの境界を球状のポリゴンで覆うことにより、ポリゴンが平面であることが判別しにくくなるため、画像がよりリアルになり、現実感に溢れた画像を提供することができる。例えば、上記オブジェクトは爆発を表現するオブジェクトとすると効果的である。
【００２３】
本発明の画像処理装置は、所定時間内に形態が変化するオブジェクトの映像を表示する画像処理装置において、オブジェクトが採りうる複数の形態の全てについて、オブジェクトを構成する複数の構成要素相互間の関係を階層的に記憶する記憶手段と、オブジェクトが採りうる複数の形態の中から階層的に任意の１つの形態を選び、この形態に対応する構成要素を各階層毎に前記記憶手段から読み出してオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。このような構成により、オブジェクトのデータ量を可能な限り少なくすることができるため、メモリの有効利用を図ることができる。上記オブジェクトは、例えば、爆発を表現するオブジェクトとすると効果的である。
【００２４】
本発明の画像処理装置は、オブジェクトの一連の動作を表示する画像処理装置において、オブジェクトの動作パターンを予め記憶する記憶手段と、オブジェクトの動作パターンが変化する際に、オブジェクトのモーション補完処理をしてこれを画面に表示するステップと、記憶手段から動作パターンを読み出してこれを画面に表示するステップとを交互に繰り返し、モーション補完処理の回数を次第に少なくすることでオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００２５】
このような構成により、オブジェクトのモーション変化を滑らかに演出することができ、不自然なストップ感を与えることがない。即ち、オブジェクトの動作が変化する時点に限らず、動作が変化した以降もモーション補完処理を実行することで、オブジェクトの動作を自然な状態にすることができる。また、モーション補完処理の回数を次第に減らすことで、より有効にその効果を得ることができる。尚、オブジェクトの動作パターンの変化は、例えば、「攻撃動作」から「攻撃を受けて倒れる動作」への変化とすることが好ましい。
【００２６】
本発明の画像処理装置は、３次元仮想空間内を飛行する第１のオブジェクトが、３次元仮想空間内に配置されている第２のオブジェクトに衝突することで、第２のオブジェクトの位置変化を画面に表示する画像処理装置において、第２のオブジェクトの座標値を記憶する記憶手段と、第１のオブジェクトとの衝突時に第２のオブジェクトが受けるモーメントを演算し、衝突後の第２のオブジェクトの座標値を算出する演算手段と、この演算結果に基づいて記憶手段に記憶されている第２のオブジェクトの座標値を更新し、衝突後の第２のオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００２７】
好ましくは、画像生成手段は、仮想視点から見た第２のオブジェクトの２次元的位置を変化させるように、衝突後の第２のオブジェクトの座標値を計算する。例えば、第１のオブジェクトは弾丸であり、第２のオブジェクトはエネミキャラクタとする。このような構成により、エネミキャラクタを攻撃した場合、攻撃を受けたエネミキャラクタはプレイヤの視点から見た場合にその２次元的位置がずれるため、攻撃の難易度が向上し、ゲームの面白さを増すことができる。また、プレイヤにとっても攻撃のスキルアップが要求されるため、高度なシューティングゲームを提供することができる。
【００２８】
本発明の画像処理装置は、オブジェクトの一連の動作を表示する画像処理装置において、オブジェクトの動作パターンを複数の動作ステップに分割して予め記憶する第１の記憶手段と、記憶手段から動作パターンを読み出してこれを画面に表示する画像生成手段と、オブジェクトの動作パターンの変化を検出する検出手段と、検出手段が前記オブジェクトの動作変化を検出したときにおける動作ステップの識別情報を第２の記憶手段に格納するとともに、第１の記憶手段から他の動作パターンを読み出してこれを画面に表示するように画像生成手段を制御する第１の画像制御手段と、他の動作パターンの画像表示が終了したときに第２の記憶手段に格納された識別情報に基づいてオブジェクトの動作ステップ以降の動作パターンを画像生成手段に実行させる第２の画像制御手段と、を備える。
【００２９】
例えば、上記オブジェクトは、「エネミキャラクタ」であり、上記所定の動作パターンは、「攻撃動作」であり、上記他の動作パターンは、「攻撃を受けて倒れる動作」とする。このような構成とすることで、攻撃を受けたエネミキャラクタは、最初の動作から復帰することなく、攻撃を受けた状態で復帰するため、プレイヤに攻撃をする隙を与えることが無い。従って、プレイヤのスキルアップが要求され、シューティングゲームの難易度を向上させることができ、ゲームの面白さが増す。
【００３０】
本発明の画像処理装置は、仮想空間内を移動する第１のオブジェクトを、プレイヤが操作する第２のオブジェクトの仮想視点から見た画像を画面に表示する画像処理装置において、第１のオブジェクトの移動パターンを予め記憶する記憶手段と、記第１のオブジェクトと第２のオブジェクト間の距離を計算し、第２のオブジェクトの速度ベクトルの逆ベクトルに上記距離に応じた係数を乗じたベクトルを、第１のオブジェクトの速度ベクトルに加算して合成ベクトルを算出する手段と、記憶手段から移動パターンを読み出し、第１のオブジェクトの速度ベクトルを合成ベクトルとした画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００３１】
好ましくは、上記係数は上記距離に反比例する係数とする。また、第１のオブジェクトは、「弾丸」とする。このように、第１のオブジェクトと第２のオブジェクト間の距離に応じて第２のオブジェクトの視点から見た第１のオブジェクトの速度を加算又は減算する構成であるから、弾丸（第１のオブジェクト）が第２のオブジェクトから遠い位置にあるときは、第２のオブジェクトの速度ベクトルの影響が無いのに対し、弾丸が第２のオブジェクトから近い距離にあるときは、弾丸の動きを効果的に抑制することができるため、ゲーム上における弾丸の飛行軌跡を違和感なく表現することができる。
【００３２】
本発明の画像処理装置は、仮想空間内を移動する第１のオブジェクトと仮想空間内に配置された第２のオブジェクトの衝突を判定する画像処理装置において、仮想空間を３次元座標に基づいて単位グリッド毎に区画し、単位グリッド内に存在する第２のオブジェクトを各単位グリッド毎に対応して記憶する記憶手段と、第１のオブジェクトが存在する単位グリッドを判定するステップと、第１のオブジェクトが存在する単位グリッド内の第２のオブジェクトと第１のオブジェクトのコリジョン判定をするステップと、を実行するコリジョン判定手段と、を備える。
【００３３】
好ましくは、コリジョン判定手段は、第１のオブジェクトを線分ポリゴンとしてモデル化し、第２のオブジェクトを平面ポリゴンとしてモデル化することで、線分と平面の交点によりコリジョン判定を実行する。また、コリジョン判定手段は、第２のオブジェクトの周囲に仮想３次元空間を設定し、当該３次元空間を単位グリッドに分割することで、コリジョン判定を実行する。また、第１のオブジェクトは、「弾丸」とする。このような構成により、弾丸と他のオブジェクトとのコリジョン判定において、仮想空間内に存在する全てのオブジェクトとのコリジョン判定をすることなく、効果的にコリジョン判定をすることができる。即ち、弾丸の存在する単位グリッドに存在するオブジェクトに対してのみコリジョン判定をすればよいため、コリジョン判定を高速に実行することができる。また、弾丸が存在する単位グリッドについては、単位グリッドの各３軸方向の長さで弾丸を表す線分ポリゴンの長さを各軸方向で割ればよいため、計算は簡単であり、計算処理の負荷が少ない。尚、単位グリッドの各軸方向の長さは仮想空間内のポリゴン数、ポリゴンの大きさ等の関係で適宜設定すればよい。
【００３４】
本発明の画像処理装置は、流動体の表面の動きを表現するオブジェクトを画面に表示する画像処理装置において、流動体の表面の変化を表現する変化パターンを予め記憶する記憶手段と、オブジェクトを、流動体の所定方向のポリゴンの集合体として構成し、記憶手段から変化パターンを読み出して前記ポリゴンの前記所定方向の長さを変化させて前記オブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００３５】
好ましくは、流動体の動きは、「波の動き」とする。このような構成により、従来よりもより現実的な波の動きを表現することができる。特に、３次元の波の表現に有効である。
【００３６】
本発明の画像処理装置は、複数のステージから構成されるゲームを実行する画像処理装置において、最初のステージ及び最後のステージは予め定められており、中間のステージはプレイヤのゲームの進行に応じて適宜選択することができるものである。このような構成により、中間ステージはプレイヤが適宜選択することができるため、ゲームをより面白くすることができる。
【００３７】
仮想３次元空間内に配置されるオブジェクトを仮想視点から捉えた映像を画面に表示する画像処理装置において、ポリゴンを立体的に構成した立体的形状対象物とポリゴンを平面的に構成した平面的形状対象物とを交互に組み合わせて仮想３次元空間内に配置して形態が変化する映像を生成することを特徴とする画像処理装置。
【００３８】
本発明の情報記録媒体は、コンピュータを、請求項１乃至請求項３１のうち何れか１項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体である。
【００３９】
本発明に係わる振動発生装置は、オブジェクト毎に予め関連付けられて登録された振動波形データを記憶する記憶部と、オブジェクトに所定のイベントが発生したときに、当該オブジェクトと関連付けられた振動波形データを読み出し、これを振動発生装置に出力して振動を発生させる制御部とを備える。特に、振動発生装置は低周波音響振動装置であることが好ましい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の画像処理装置によれば、形態が変化するオブジェクトを、平面ポリゴンの境界に球状のポリゴンを配置して表現することで、平面のポリゴンの境界が不自然に目立つ状態を回避することができるため、よりリアルなオブジェクトの形態変化を表現できる。
【００４１】
本発明の画像処理装置によれば、形態が変化するオブジェクトが採りうる複数の形態の全てについて、オブジェクトを構成する複数の構成要素相互間の関係を階層的に記憶する構成としたため、オブジェクトを記憶するためのメモリ量を少なくすることができる。
【００４２】
本発明の画像処理装置によれば、動作パターンが変化するオブジェクトのモーション補完処理のフレーム数を徐々に少なくする構成としたため、モーション変化を違和感なく滑らかに表現することができる。
【００４３】
本発明の画像処理装置によれば、３次元仮想空間内を飛行する第１のオブジェクトが、３次元仮想空間内に配置されている第２のオブジェクトに衝突することで、第２のオブジェクトの位置変化を画面に表示する画像処理装置において、第２のオブジェクトの位置変化を、第２のオブジェクトが受けるモーメントを基に計算することで、オブジェクトのより自然な動きを表現することができる。
【００４４】
本発明の画像処理装置によれば、所定の動作パターンから他の動作パターンへ移行するオブジェクトの動作変化を画面に表示する際に、前記移行の際の動作ステップを記憶しておき、前記他の動作パターンから前記所定の動作パターンへ復帰する場合には、前記動作ステップから前記所定の動作パターンを実行する構成としたため、余計な動作ステップを省略することができる。特に、シューティングゲームにおいては、攻撃を受けたエネミキャラクタがやられモーションから攻撃モーションに移行する場合、攻撃モーションを最初から行うとプレイヤに攻撃をする隙を与えることになるため、効果的である。
【００４５】
本発明の画像処理装置によれば、仮想空間内を移動する第１のオブジェクトを、プレイヤが操作する第２のオブジェクトの視点から見た画像を画面に表示する画像処理装置において、プレイヤの視点から見た第１のオブジェクトの飛行軌跡を両者の距離に応じて制御する構成としたため、第１のオブジェクトの不自然な動きを抑制することができる。
【００４６】
本発明の画像処理装置によれば、仮想空間内を移動する第１のオブジェクトと仮想空間内に配置された第２のオブジェクトの衝突を判定する画像処理装置において、仮想空間を３次元座標に基づいて単位グリッド毎に区画し、第１のオブジェクトの存在するグリッドを決定し、このグリッド内のオブジェクトについてコリジョン判定をする構成としたため、全てのオブジェクトについてコリジョン判定をする必要が無く、処理の高速化を図ることができる。
【００４７】
本発明の画像処理装置によれば、流動体の表面の動きを表現するオブジェクトを画面に表示する画像処理装置において、流動体の表面の変化を表現する変化パターンを予め記憶し、オブジェクトを、流動体の深さ方向を長手方向とする略直方体状のポリゴンの集合体として構成したため、よりリアルな流動体の表面の動きを表現することができる。
【００４８】
本発明の画像処理装置によれば、複数のステージから構成されるゲームを実行する画像処理装置において、中間のステージをプレイヤの意志によりゲームの進行に応じて適宜選択することができるため、ゲームをより面白く進めることができる。
【００４９】
本発明の情報記録媒体によれば、コンピュータを、従来よりもリアル感および臨場感に富み、ゲームへの興味感を大幅に高揚できる画像処理装置として機能させることができる。
【００５０】
本発明によれば、オブジェクトの爆発等に伴う振動の発生回路を、ＢＧＭ等の音響信号とは別経路の回路で構成したため、場面に応じた適切な音響効果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】
【００５１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００５２】
本実施の形態の画像処理装置（ゲーム装置）は、シューティングゲームに係わるものである。このシューティングゲームは、プレイヤの操作するプレイヤキャラクタが仮想３次元空間内を自由に飛行することのできる飛行兵器に搭乗し、プレイヤの操作に応じて飛行兵器に取り付けられているマシンガンでエネミキャラクタ（目標対象物）を攻撃することで、その得点を競うものである。
【００５３】
＜ゲーム装置の構成＞
図１に、ゲーム装置の外観を示す。この図において、符号１は、ゲーム装置本体を示している。このゲーム装置本体１は箱型の形状をなし、その前面にはディスプレイ１ａが設けられている。ディスプレイ１ａの横にはスピーカ取付孔が設けられており、これら孔の内部にはスピーカ１４（図示せず）が設けられている。
【００５４】
ディスプレイ１ａの下部の前面には操作パネル２が設けられ、この操作パネル２上にはガンユニット１１が設けられている。ガンユニット１１はトリガを有しており、このガンユニット１１はプレイヤによって操作される。
【００５５】
ゲーム装置本体１の内部には、ゲーム処理ボードが設けられている。ディスプレイ１ａ、操作パネル２のガンユニット１１、及びスピーカはゲーム処理ボード１０に接続されている。これにより、プレイヤはディスプレイ１ａ及び操作パネル２のガンユニット１１を使用してガンシューティングゲームを楽しむことができる。
【００５６】
図２は飛行兵器２２と、これに搭乗したプレイヤキャラクタ２１の全体図である。飛行兵器２２はマシンガン２３を備えており、プレイヤキャラクタ２１の操作により弾丸を連射し、エネミキャラクタを攻撃する。エネミキャラクタはエアバイク、ロケットベルト等の飛行手段で都市（仮想３次元空間内）を自由自在に飛び回る。プレイヤは対テロ部隊の一員となり、都市を破壊するエネミキャラクタを撲滅することを使命とする。尚、マシンガン２３は弾切れ無しのオート連射が可能である。
【００５７】
図３は、本実施形態に係るゲーム装置のブロック図である。このゲーム装置は、概略、ディスプレイ１ａ、ガンユニット１１、ゲーム処理ボード１０、出力装置１２、及びスピーカ１４を備えている。
【００５８】
ゲーム処理ボード１０は、カウンタ１００、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、サウンド装置１０４、入出力インタフェース１０６、スクロールデータ演算装置１０７、コ・プロセッサ（補助演算処理装置）１０８、地形データＲＯＭ１０９、ジオメタライザ１１０、形状データＲＯＭ１１１、描画装置１１２、テクスチャデータＲＯＭ１１３、テクスチャマップＲＡＭ１１４、フレームバッファ１１５、画像合成装置１１６、Ｄ／Ａ変換器１１７を有している。
【００５９】
ＣＰＵ１０１は、バスラインを介して、所定のプログラムや画像処理プログラムなどを記憶したＲＯＭ１０２、データを記憶するＲＡＭ１０３、サウンド装置１０４、入出力インタフェース１０６、スクロールデータ演算装置１０７、コ・プロセッサ１０８、及びジオメタライザ１１０に接続されている。ＲＡＭ１０３はバッファ用として機能させるもので、ジオメタライザに対する各種コマンドの書込み（オブジェクトの表示など）、各種演算時の必要なデータの書込みなどが行われる。
【００６０】
入出力インタフェース１０６は前記ガンユニット１１のトリガ、位置センサ及びペダルセンサ４に接続されており、ガンユニット１１のトリガ、位置センサ及びペダルセンサ４等の操作信号がデジタル量としてＣＰＵ１０１に取り込まれる。ＣＰＵ１０１はこれらの操作信号を基に画像処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１は、ガンユニット１１のトリガ信号の入力を受けて、入出力インタフェース１０６を介して出力装置１２に振動を与える。出力装置１２は、例えば、ベースシェーカ等の音響振動装置で構成されるもの（詳しくは後述する）であり、プレイヤの足元に振動を与える。この振動により、プレイヤは臨場感のあるシューティングゲームを楽しむことができる。サウンド装置１０４は電力増幅器１０５を介してスピーカ１４に接続されており、サウンド装置１０４で生成された音響信号が電力増幅の後、スピーカ１４に与えられる。
【００６１】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に内蔵したプログラムに基づいてガンユニット１１からの操作信号及び地形データＲＯＭ１０９からの地形データ、または形状データＲＯＭ１１１からのモーションデータ（「エネミキャラクタ、プレイヤキャラクタ等のキャラクタ」、及び、「地形、空、道路、高層ビル、各種構造物等の背景」等の三次元データ）を読み込んで、挙動計算（ミュレーション）、及び特殊効果の計算を行う。
【００６２】
挙動計算は、仮想空間でのキャラクタの動きをシミュレートするもので、三次元空間での座標値が決定された後、この座標値を視野座標系に変換するための変換マトリクスと、ポリゴンデータとがジオメタライザ１１０に指定される。コ・プロセッサ１０８には地形データＲＯＭ１０９が接続され、予め定めた地形データがコ・プロセッサ１０８（及びＣＰＵ１０１）に渡される。コ・プロセッサ１０８は、主に、浮動小数点の演算を引き受けるようになっている。この結果、コ・プロセッサ１０８により各種の判定が実行されて、その判定結果がＣＰＵ１０１に与えられるようにされているから、ＣＰＵの計算負荷を低減できる。
【００６３】
ジオメタライザ１１０は形状データＲＯＭ１１１及び描画装置１１２に接続されている。形状データＲＯＭ１１１には、既述のように予め複数のポリゴンからなる形状データ（各頂点から成るキャラクタ、地形、背景などの三次元データ）が記憶されており、この形状データがジオメタライザ１１０に渡される。ジオメタライザ１１０はＣＰＵ１０１から送られてくる変換マトリクスで指定された形状データを透視変換し、三次元仮想空間での座標系から視野座標系に変換したデータを得る。
【００６４】
描画装置１１２は変換した視野座標系の形状データにテクスチャを貼り合わせフレームバッファ１１５に出力する。このテクスチャの貼り付けを行うため、描画装置１１２はテクスチャデータＲＯＭ１１３及びテクスチャマップＲＡＭ１１４に接続されるとともに、フレームバッファ１１５に接続されている。なお、ポリゴンデータとは、複数の頂点の集合からなるポリゴン（多角形：主として３角形又は４角形）の各頂点の相対ないしは絶対座標のデータ群をいう。
【００６５】
地形データＲＯＭ１０９には、所定の判定を実行する上で足りる、比較的粗く設定されたポリゴンのデータが格納されている。これに対して、形状データＲＯＭ１１１には、エネミ、背景等の画面を構成する形状に関して、より緻密に設定されたポリゴンのデータが格納されている。
【００６６】
スクロールデータ演算装置１０７は文字などのスクロール画面のデータ（ＲＯＭ１０２に格納されている）を演算するもので、この演算装置１０７と前記フレームバッファ１１５とが画像合成装置１１６及びＤ／Ａ変換器１１７を介してディスプレイ１ａに至る。これにより、フレームバッファ１１５に一時記憶されたエネミ、地形（背景）などのポリゴン画面（シミュレーション結果）と必要な文字情報のスクロール画面とが指定されたプライオリティにしたがって合成され、最終的なフレーム画像データが生成される。この画像データはＤ／Ａ変換器１１７でアナログ信号に変換されてディスプレイ１ａに送られ、ゲ−ムの画像がリアルタイムに表示される。
【００６７】
また、本実施の形態のシューティングゲームのプログラムは、所定の記録媒体から読み出してこれを実行させるように構成してもよい。ここでいう情報記録媒体とは、何等かの物理的手段により媒体の記録領域に情報（例えば、ゲームプログラム）が記録されているものであって、ＣＤ−Ｒ、ゲームカートリッジ、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きのＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等を含む。
【００６８】
また、電話回線等の有線通信媒体、マイクロ波回線等の無線通信媒体等の通信媒体を含む。インターネットもここでいう通信媒体に含まれる。
【００６９】
＜爆発映像の画像処理＞
シューティングゲームにおける弾丸等の爆発映像の画像処理ステップを図４を参照して説明する。ＣＰＵ１０１は入出力インタフェース１０６を介してガンユニット１１、ペダルセンサ４等の操作信号を入力し（Ｓ４０１）、画面に弾丸の飛行状態を表示する（Ｓ４０２）。即ち、プレイヤキャラクタの位置、速度等の関係から弾丸の飛行軌跡を計算し、この軌跡に従って弾丸の飛行状態を画面に表示する。次いで、弾丸と仮想空間内に配置されたエネミキャラクタや高層ビル、橋、その他の建物、道路等とのコリジョン判定をする（Ｓ４０３）。コリジョン判定とは、２つのオブジェクトの当たり判定をいい、それぞれのオブジェクトに対してコリジョン判定用のポリゴンを設定し、これらのポリゴンの交差でコリジョン判定をする。弾丸が何らかのオブジェクトと衝突した場合、弾丸の爆発映像を画面に表示する（Ｓ４０４）。
【００７０】
Ｓ４０４における爆発映像の画像処理は、球状のポリゴン（又はポリゴンを立体的に構成した立体形状の爆発表現対象物）と平面のポリゴン（又はポリゴンを平面的に構成した平面形状の爆発表現対象物）を組み合わせて実現する。この点を図５を参照して説明する。同図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ時刻Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3における爆発映像を現したものである。この爆発映像を実現するためには、まず、弾丸の着弾位置、弾丸の衝突角度、弾丸の速度等を考慮して、火柱、煙、炎等の軌跡Ｐ1、Ｐ2を設定する。次いで、この軌跡Ｐ1、Ｐ2の方向に球状のポリゴンと平面のポリゴンを境界が重なるように配置する。例えば、時刻Ｔ1では、球状ポリゴンＲ１、平面ポリゴンＳ１、球状ポリゴンＲ２、平面ポリゴンＳ２がそれぞれの境界が重なるように配置されている。時刻Ｔ2では、平面ポリゴンＳ２の周辺（境界）を覆うように球状のポリゴンＲ３を配置している。同様に、時刻Ｔ3では、球状ポリゴンＲ３の境界を覆うように平面ポリゴンＳ３を配置している。このように、平面ポリゴンの境界を球状ポリゴンで覆うことで、平面ポリゴンのみで爆発映像を実現する場合に見られる、直線的な境界が目立つという不自然さを解消することができる。
【００７１】
次に、弾丸を受けたエネミキャラクタの爆発処理、即ち、エネミキャラクタの体の一部（破片）が飛び散る処理（目標対象物であるエネミキャラクタを構成するポリゴンの一部を仮想３次元空間内に飛散させる処理）について説明する。まず、ＣＰＵは、弾丸を受けたエネミキャラクタのライフゲージを参照する。このライフゲージはエネミキャラクタの残存エネルギーを表示するもので、ライフゲージが零になったときにエネミキャラクタは倒される。即ち、エネミキャラクタを仮想３次元空間から消去する。ライフエネルギーが零でない場合は、エネミキャラクタはまだ生きている状態にある。そこで、エネミキャラクタの体の一部（破片、即ち、エネミキャラクタを構成するポリゴン群の中の一部のポリゴン）を画面手前側に飛び散る映像を表示する。一方、ライフエネルギーが零である場合は、エネミキャラクタは死んでいる状態にあるから、エネミキャラクタの体の一部（破片）を画面奥側に飛び散る映像を表示する。このように、弾丸を受けたエネミキャラクタの体の一部（破片）の飛び散る方向を変えることで、そのエネミキャラクタが既に死んでいるものか、或いは、まだ生きているものかをプレイヤが容易に判断することができる。従来のシューティングゲームでは、マシンガン等の連射式の銃でエネミキャラクタを攻撃するときは、連続攻撃が行われるため、エネミキャラクタがどの段階で倒されたかが判定することができない。しかし、本発明によれば、攻撃を仕掛けている段階でエネミキャラクタの体の一部（破片）の飛び散る方向が変わるため、エネミキャラクタの生死を容易に判断することができ、ゲームを容易に進めることができる。
【００７２】
尚、エネミキャラクタの体の一部（破片）の飛び散る方向は上記に限らず、プレイヤの視点から見て画面右方向（エネミキャラクタが死んでいるとき）と左方向（エネミキャラクタが生きているとき）にすることもできる。また、画面上方向と下方向にする等、適宜任意に設定することができる。
【００７３】
＜爆発オブジェクトのデータ構造＞
次に、弾丸の爆発等を表現する爆発オブジェクトのデータ構造を図６を参照して説明する。爆発オブジェクトは複数のデータから構成される。例えば、爆発オブジェクトは爆発データＡ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２の４つの組み合わせ（パターン（１）〜パターン（４））から構成されるとする。この場合、本実施の形態の爆発オブジェクトのデータ構造は、同図（Ｂ）に示すように、Ａ１−Ｂ１−Ｃ１，Ａ１−Ｂ１−Ｃ２，Ａ１−Ｂ２−Ｃ１，Ａ１−Ｂ２−Ｃ２の４つの全てのデータ構造を階層的に配置したものである。即ち、全ての爆発オブジェクトに共通な爆発データＡ１をルートに置き、次いで、２層目にＢ１、Ｂ２を、３層目にＣ１、Ｃ２を配置する。そして、時間の経過に従って、配置された順番に消去する。
【００７４】
このように配置することで、爆発データＡ１には、Ｂ１、Ｂ２のアドレスを指すポインタを設定し、爆発データＢ１、Ｂ２のそれぞれには、Ｃ１、Ｃ２のアドレスを指すポインタを設定することが可能となる。このようなデータ構造とすることで、従来例（図６（Ａ））に比べて爆発オブジェクトのデータを記憶するためのメモリ量を少なくすることができる。
【００７５】
尚、本発明は爆発オブジェクト以外のオブジェクトのデータ構造に応用することができる。
【００７６】
＜モーション補完処理＞
次に、図８（Ｂ）を参照して、モーション補完処理について説明する。エネミキャラクタが「攻撃動作（モーションパターンＭ）」にあるとき、ダメージを受けたとする。このとき、エネミキャラクタは「倒れていく動作（ヒットパターンＨ１、Ｈ２、…、）」を順次実行するステップに移行する。即ち、コリジョン判定の当たり判定の結果に応じてＣＰＵが目標対象物が行う一連の動作状態データを読み出してこれを画面に表示する。このとき、モーションパターンＭとヒットパターンＨ１との間に数フレーム間モーション補完処理Ｃ１をする。次いで、ヒットパターンＨ１とヒットパターンＨ２との間にｎフレーム間モーション補完処理Ｃ２をする。さらに、ヒットパターンＨ２とヒットパターンＨ３との間にｎ−１フレーム間モーション補完処理Ｃ３をし、ヒットパターンＨ３とヒットパターンＨ４との間にｎ−２フレーム間モーション補完処理Ｃ４をする。このように、徐々に補完のフレーム数（補完データを作成する数）を減らしていき、スローモーションから通常の速さに戻す。即ち、スロー再生の速さを徐々に変化させ通常の速さに戻す。これにより、不自然な動作パターンの変化を抑えることができ、より現実的なシューティングゲームを演出することができる。
【００７７】
尚、１フレームが１／６０秒の場合、上記ｎの値は１乃至４の範囲が好ましい。
【００７８】
＜ダメージを受けたときのエネミキャラクタの動き＞
次に、ダメージを受けたときのエネミキャラクタの動きについて、図１０を参照して説明する。この発明は、エネミキャラクタが弾丸を受けたときの動き、挙動に関するものである。本発明では弾丸を受けたときのエネミキャラクタが受けるトルク（エネミキャラクタの重心と弾丸を受けたときの位置との距離×弾丸から受ける力）を計算し、このトルクを基にエネミキャラクタの傾きの角度θを算出する。そして、弾丸を受けたときのエネミキャラクタの位置Ｅ１から移動後の位置Ｅ２を計算する。弾丸を受けたときのエネミキャラクタの動きは、プレイヤからの視点で見ると、同図（Ｂ）のようになる。従って、弾丸を受けたときのエネミキャラクタ（モデル）の位置変化は、プレイヤからの視点で見ると、２次元的位置がずれる（仮想視点からの視線方向以外の方向にキャラクタが位置変化する）ため、マシンガンで連射するときの標準合わせが困難となり、ゲームのスキル性がアップする。即ち、従来では弾丸を受けたエネミキャラクタは、プレイヤからの視点で見ると、２次元的位置が変化しなかったため、弾丸の連続ヒットが可能であったのに対し、本実施の形態によれば容易な連続ヒットを防ぐことができる。
【００７９】
＜モーションのハーフキャンセル＞
次に、モーションのハーフキャンセルについて説明する。モーションのハーフキャンセルとは、複数の動作ステップからなる動作パターン（１）を実行中に他の動作パターン（２）へ移行する際に、そのときの動作ステップＭを記憶しておき、動作パターン（２）の終了後、上記動作ステップＭから動作パターン（１）を実行することをいう。この点を図１１（Ｂ）を参照して説明する。いま、エネミキャラクタが攻撃モーションに入り、各攻撃ステップＭ1、Ｍ2、…、Ｍn-1、Ｍnを順に実行する。このとき、攻撃ステップＭ3においてプレイヤキャラクタから弾丸を浴び、ダメージを被ったとする。すると、ＣＰＵは攻撃ステップＭ3の識別情報をＲＡＭに記憶し、やられモーションに移行する。やられモーション終了後、上記ＲＡＭに記憶された識別情報を基に、ＣＰＵは再び攻撃ステップＭ3から攻撃モーションに復帰する。このように構成することで、エネミキャラクタはやられモーション終了後、直ちに攻撃状態に移行することができるので、従来のようにプレイヤに攻撃をする隙を与えない。従って、ゲームの難易度が不用意に低下することを防ぎ、ゲームの面白さを向上させることができる。
【００８０】
尚、上記の例では、攻撃ステップＭ3に復帰する場合、やられモーションに移行する数フレーム前後から復帰するように構成してもよい。
【００８１】
また、エネミキャラクタに弱点を設定し、弾丸がこの弱点にヒットした場合はやられモーションから復帰するときにモーションのハーフキャンセルを行い、弱点以外の点に弾丸がヒットした場合は、やられモーションに移行せず、攻撃を続行するように構成してもよい。このように設定すれば、プレイヤがより有利にゲームを進めるためには、エネミキャラクタの弱点を狙う必要があるため、ゲームの面白さが増す。
【００８２】
＜弾丸の飛行軌跡の制御方法＞
次に、図１２を参照して弾丸の飛行軌跡の制御方法について説明する。本発明の弾丸の飛行軌跡の制御方法は、例えば、弾丸とプレイヤキャラクタとの間の距離を基にプレイヤの視点で見た弾丸の飛行軌跡を制御するものである。同図（Ｂ）を参照し、弾丸は速度Ｖ1で飛行し、プレイヤキャラクタは速度Ｖ2で移動しているとする。ＣＰＵは両者のそれぞれの座標から両者間の距離を求める。そして、プレイヤの視点から見た弾丸の飛行軌跡を求めるために、上記距離に反比例する係数ｋを速度Ｖ2に乗じて、合成ベクトルＶ3＝Ｖ1−ｋＶ2を得る。この合成ベクトルＶ3がプレイヤの視点から見た弾丸の速度ベクトルである。
【００８３】
このように構成することで、弾丸とプレイヤキャラクタ間の距離が大きいときはプレイヤキャラクの速度Ｖ2は弾丸の飛行軌跡にほとんど影響を与えず、また、両者の距離が短いときは、プレイヤキャラクの速度Ｖ2に応じて弾丸の速度が加減されるため、従来技術のような問題は生じない。
【００８４】
＜コリジョン判定の高速化＞
次に、コリジョン判定の高速化について説明する。本発明のコリジョン判定は処理の高速化を実現するために、ゲーム画面、即ち、仮想空間全体を所定のグリッドに分割する。そして、コリジョン判定の対象となるオブジェクトの存在する単位グリッドを検索し、その単位グリッドに存在する全てのオブジェクトとのコリジョン判定を実行するものである。この点を図１５を参照して説明する。図１５（Ａ）は、仮想空間７０上に実現される都市の様子を簡略的にモデル化したものである。符号２０１、２０２及び２０３はビル等の建物（オブジェクト）を表す。同図（Ｂ）はこの仮想空間内に所定の３次元領域５０を設定し、この３次元領域５０を単位グリッド５１，５２，５３等に分割する。例えば、これら単位グリッドのｘｙｚ方向の長さはそれぞれ１とする。図１６（Ａ）はこれをｘｙ平面上に投影した図であり、図１６（Ｂ）はこれをｘｚ平面上に投影した図である。
【００８５】
コリジョン判定の対象は、例えば、弾丸と建物、移動するキャラクタと壁等のように、移動するオブジェクトと、仮想空間上の位置が固定されたオブジェクト（又は、オブジェクトを構成するポリゴンや当該オブジェクトのコリジョン判定用のポリゴン）との間で行われるのが通常である。この場合、移動するオブジェクトをベクトル（大きさと向きをもつ線分）で表現して他のオブジェクト（仮想空間上の位置が固定されたオブジェクト、及び、前述の移動するオブジェクト以外のオブジェクト）とのコリジョン判定をする。コリジョン判定する手順を図１７を参照して説明する。同図（Ａ）に示すように、各単位グリッドに存在する建物等のオブジェクトをリストとしてまとめる。コリジョン判定は、同図（Ｂ）に示す手順に従って実行する。まず、コリジョン判定となるオブジェクト、例えば、弾丸の存在する単位グリッドを検索する（Ｓ１７１）。このステップは弾丸をベクトルとしてモデル化し、ベクトルの始点及び終点の座標がどの単位グリッドに存在するかをチェックすることで行う。そして、弾丸の存在する単位グリッドが存在したならば、今度は、その単位グリッドに存在するオブジェクトを構成するポリゴンとコリジョン判定をする（Ｓ１７２）。例えば、図１６（Ａ）に示すように、仮想空間内を移動する弾丸をベクトル４０で表現し、このベクトル４０が単位グリッド５４に存在するならば、この単位グリッド５４に存在するオブジェクト２０１を構成するポリゴンとのコリジョン判定を行う。これによってコリジョン判定を行うポリゴン数が減少するので、処理を高速化することができる。
【００８６】
また、仮想空間内に配置される任意のオブジェクトの周囲に３次元領域を設定し、この３次元領域を単位グリッドに分割することで、コリジョン判定を実行することもできる。例えば、図１８に示すように、仮想空間７０上を移動する自動車２０４の周囲に３次元領域６０を設定し、この３次元領域６０を単位グリッド６１，６２等に分割する。このように構成することで、コリジョン判定をするポリゴン数をより減少させることができる。また、コリジョン判定をより細かく、かつ、正確に行うことができる。
【００８７】
このように、本実施の形態によれば、仮想空間内に存在する全てのオブジェクト及びオブジェクトを構成する全てのポリゴンとのコリジョン判定をする必要が無いため、計算量を減らすことができ、処理速度を大幅に向上させることができる。また、ベクトルがどの位置に存在するかを座標比較で簡易に判定することができるため、仮想３次元空間内に位置するベクトルのみをコリジョン判定の対象にすればよいため、計算量が少なくなる。また、単位グリッドの数は仮想空間内に配置されたオブジェクトの大きさ、個数、位置、密度等を考慮してコリジョン判定の計算量が少なくなる好適な値に適宜設定すればよい。
【００８８】
＜波の表現＞
次に、図１８を参照して本実施の形態に係わる波の表現方法について説明する。本実施の形態では、波を表現するポリゴンは、同図（Ａ）に示すように、波の深さ方向を長手方向とする略直方体のポリゴンＰ1、Ｐ2、Ｐ3、…、を多数集合させたものとして構成している。そして、略直方体のポリゴンＰ1、Ｐ2、Ｐ3、…、のそれぞれの高さｈ1、ｈ2、ｈ3、…、を予め定められたステップに従って変化させることで波の動きを表現することができる。同図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ時刻Ｔ1、Ｔ2及びＴ3に対応するものである。略直方体のポリゴンＰ1、Ｐ2、Ｐ3、…、の高さは、例えば、単振動の動きとして変化させることで、波の周波数を単振動の周波数として表現することができる。
【００８９】
＜ゲームステージの構成＞
次に、図１９を参照して、ゲームステージの構成について説明する。本実施の形態に係わるゲームステージは最初と最後が固定されており、中間のステージをプレイヤが選択できるように構成されている。即ち、ゲーム装置は、ゲームがスタートすると、予め定められたプログラムにより自動的にステージ１を実行する（Ｓ１９１）。ステージ１終了後、画面にステージ１のスコアが表示される。そして、次のステージの選択画面が表示され、プレイヤは次のステージを選択する（Ｓ１９２）。例えば、ステージ３が選択された場合は、ステージ３が実行される（Ｓ１９３）。再び、ステップＳ１９２へ移行し（Ｓ１９４：ＮＯ）、次ステージが選択される。このようにして、全てのステージが終了後（Ｓ１９４：ＹＥＳ）、ラストステージが実行される（Ｓ１９５）。ラストステージ終了後、最終スコア等が表示され、エンディングとなる。
【００９０】
このように、中間のステージをプレイヤの選択により実行させることで、プレイヤの意志によりゲームの流れを作ることができる。また、ゲームステージの選択の順序や既にプレーしたステージのスコア等の関係でプレイヤが選択できるステージを制限することで、ゲームの面白さを向上させることができる。
【００９１】
＜スコアの評価基準＞
本発明に係わるシューティングゲームのスコアの評価基準は４つある。
【００９２】
（１）敵１機単位の評価個々のエネミキャラクタをどうのよう方法で撃墜したか、撃墜に要した時間、弾丸の数等でスコアが評価される。
【００９３】
（２）敵部隊単位の評価エネミキャラクタは単独に限らず、部隊を形成して攻撃を仕掛けてくる場合もある。そこで、敵部隊の全滅に要した時間が短い程評価が高い。本評価は、例えば、６段階に構成され、各段階のランクによってボーナス倍率が決定される。
【００９４】
（３）各ステージ単位の評価各ステージでのプレイヤのスコアを基に、各ステージ毎のランキングを行う。
【００９５】
（４）ゲーム単位の評価１ゲームを通じての総合スコアを基に各ゲーム毎のランキングを行う。
【００９６】
このように、スコアの評価基準を敵１機単位、敵部隊単位等に分け、これらを組み合わせることでバリエーションに富んだスコア評価が可能となる。
【００９７】
＜振動発生機構＞
本実施の形態のゲーム装置における振動発生機構について図２１乃至図２５を参照して説明する。図２１は本ゲーム装置の筐体６００及びディスプレイ７０１の斜視図である。筐体６００は基部６０３及び支柱６０４を備えており、支柱６０４上には各種操作ボタンや、ガン（銃）６０１が取り付けられている。プレイヤはこのガン６０１を操作することで、ディスプレイ７０１に表示されるエネミキャラクタを攻撃する。図２２はこの筐体の側面図、図２３（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は平面図である。基部６０３におけるプレイヤ（遊戯者）の足が位置する箇所には振動板６０２が取り付けられている。図２４に示すように、この振動板６０２の裏側（プレイヤの足元の位置）には、振動発生装置（ＢＡＳＥＳＨＡＫＥＲ）６０５Ｒ、６０５Ｌが取り付けられている。この振動発生装置６０５Ｒ、６０５Ｌは、エネミキャラクタに弾丸が命中し、ディスプレイ７０１にエネミキャラクタの爆発映像を表示するのと同期して振動を発生するものである。振動発生装置６０５Ｒ、６０５Ｌとして、低周波数の音響振動発生装置を用いることができ、例えば、オーラ社製の「１３０−５１７２」トランジューサ（加賀電子社販売）が好ましい。
【００９８】
本実施の形態の振動発生機構の回路構成について図２５を参照して説明する。サウンド処理部８０１はサウンドＣＰＵ、サウンドメモリ、Ｄ／Ａコンバータを備えている。サウンドメモリにはゲーム場面毎に設定されているＢＧＭ等のサウンドデータ（波形データ）の他に、予めオブジェクト毎に関連付けられた振動波形データが登録されている。ゲームの場面毎に予め定められているＢＧＭ等の効果音は、サウンドＣＰＵがゲームプログラムに既述されたコマンドに従って、サウンドＣＰＵからサウンドデータ（波形データ）を読み出し、これをＤ／Ａ変換して２チャンネル信号をアンプ８０２に出力し、スピーカ７０２Ｒ、７０２Ｌに出力することで生成される。また、アンプ８０２にて上記２チャンネル信号を合成し、この合成信号をローパスフィルタを備えるアンプ８０３に通過させ、ウーハー７０２Ｃに出力することで重低音を実現することができる。
【００９９】
一方、エネミキャラクタ等の爆発映像に同期して振動を発生させる場合は、次に述べる方法で行う。エネミキャラクタが弾丸に命中し、エネミキャラクタの爆発に同期して振動を発生するべきコマンドがメインＣＰＵ（図示せず）からサウンドＣＰＵに渡されると、サウンドＣＰＵは予めオブジェクト毎に関連付けられた振動波形データをサウンドメモリから読み出し、これをＤ／Ａ変換して２チャンネル信号をアンプ８０４に出力する。アンプ８０４で増幅された信号は振動発生装置６０５Ｒ、６０５Ｌに入力され、振動板６０２を振動させる。
【０１００】
このように、本実施の形態の振動発生機構によれば、ＢＧＭ用のサウンドデータと、オブジェクトの爆発等に伴う振動波形データを分けてサウンドメモリに登録し、それぞれの信号経路を異なるように構成したため、従来のように、ＢＧＭ用のサウンドデータを基に生成される音響信号で振動発生装置を振動させる必要はなく、場面に応じた適切な振動を発生させることができる。また、ＢＧＭのサウンドに応じて不要なときに振動発生装置が振動する不自然さを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】ゲーム装置の全体斜視図である。
【図２】飛行兵器とこれに搭乗するプレイヤキャラクタの図である。
【図３】ゲーム装置のブロック図である。
【図４】爆発映像の処理ステップのフローチャートである。
【図５】爆発オブジェクトの構成を説明するための図である。
【図６】爆発オブジェクトのデータ構造である。
【図７】爆発オブジェクトの構成を説明するための図である。
【図８】モーション補完処理の説明図である。
【図９】従来技術における、弾丸を受けたエネミキャラクタの挙動の説明図である。
【図１０】本発明における、弾丸を受けたエネミキャラクタの挙動の説明図である。
【図１１】モーションのハーフキャンセルの説明図である。
【図１２】プレイヤの視点から見た弾丸の飛行軌跡の説明図である。
【図１３】従来技術における、コリジョン判定の説明図である。
【図１４】従来技術における、コリジョン判定の説明図である。
【図１５】本発明における、コリジョン判定の説明図である。
【図１６】本発明における、コリジョン判定の説明図である。
【図１７】本発明における、コリジョン判定の説明図である。
【図１８】本発明における、コリジョン判定の説明図である。
【図１９】波の動きを表現するオブジェクトの構成の説明図である。
【図２０】シューティングゲームにおける、ステージの構成の説明図である。
【図２１】本ゲーム装置の筐体の斜視図である。
【図２２】本ゲーム装置の筐体の側面図である。
【図２３】本ゲーム装置の筐体の正面図、平面図である。
【図２４】振動発生装置の取り付け図である。
【図２５】振動発生機構の回路図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１……装置本体、１ａ……ディスプレイ、２……操作パネル、４……ペダルセンサ、１０……ゲーム処理ボード、１１……ガンユニット、１０１……ＣＰＵ、１０６……入出力インタフェース、１０９……地形データＲＯＭ、１１０……ジオメタライザ、１１１……形状データＲＯＭ、１１２……描画装置、１１３……テクスチャデータＲＯＭ、１１４……テクスチャマップＲＡＭ、１１５……フレームバッファ、１１６……画像合成装置、１１７……Ｄ／Ａ変換器。
【技術分野】
【０００１】
本発明はビデオゲーム装置における画像処理技術に係わる。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ・グラフィックス（ＣＧ）技術の進展により、仮想的な世界をより現実的に表現できるようになった。ビデオゲーム装置はこのＣＧ技術を１利用したゲーム装置である。
【０００３】
ビデオゲームとして、例えば、シューティングゲームがある。この種のゲーム装置は、通常、ガンユニット、グラフィックス処理用のＣＰＵ、モニタなどを備える。遊戯者（プレイヤ）がモニタ画面上に現れる標的（エネミキャラクタ）を狙ってガンユニットのトリガを操作すると、ゲーム装置はガンユニットから発射された光信号のモニタ画面上の位置を検出し、この位置データに基づきエネミキャラクタを破壊する処理などの画像処理を行う。
【０００４】
従来の代表的なガンシューティングゲームの一つに、（株）セガ・エンタープライゼス製の「バーチャコップ（商標）」がある。このガンゲームは、モニタ画面上の仮想３次元空間（ゲーム空間）に出現するエネミキャラクタをプレイヤがガンユニットを用いてこれを打ち落とすことで得点を競うものである。このゲームでは、エネミキャラクタはモニタ画面上の予め定められた場所に予め定められたタイミングで出現する。また、プレイヤがエネミキャラクタにガンユニットの銃口を向けると、モニタ画面上の視点がそのエネミに近付き、エネミキャラクタがモニタ画面に拡大表示される。エネミキャラクタの行動はゲーム装置内に格納されている画像処理プログラムにより制御されており、必要に応じて、モニタ画面を見ているプレイヤに向けて反撃してくるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者がシューティングゲームを鋭意検討した結果、ゲームの臨場感を増し、映像をより現実的に表現するためには以下のような課題があることを見出した。
【０００６】
第１に、従来のシューティングゲームにおける爆発映像処理は、爆発映像を表現するポリゴンのデータ量を少なくするために、例えば、平面状のポリゴンや球状のポリゴンを使用していた。これらのポリゴンに爆発映像のテクスチャを貼りつけ、このテクスチャを回転等させることで爆発のアニメーションを実現しいた。国際公開番号ＷＯ９５／３５５５５には平面状のポリゴンを用いた爆発映像処理方法が開示されている。この方法によれば、カメラコントロールマトリクス処理手段、オブジェクトマトリクス処理手段及びオブジェクトパターン表示処理手段を備えるため、爆発パターン等のポリゴンを常に視線方向に向かせることができ、平面状のポリゴンを用いたときの不都合（平面を常に視線方向に向かせる必要がある）を解消することができる。
【０００７】
しかし、爆発映像を平面的なポリゴンで表現すると、爆発映像と背景の境界が不自然になり、現実感に乏しい映像となる。即ち、爆発映像と背景の境界が直線になる不都合が生じる。また、爆発映像を球状のポリゴンで表現すると、爆発映像が単調になり、現実感に乏しい映像となる。このため、より現実感のある爆発映像の実現が望まれる。
【０００８】
第２に、複数のポリゴンを組み合わせて爆発映像を実現する場合、従来では全ての組み合わせについて予め爆発パターンを所定の記憶領域に登録していた。これを図６（Ａ）、図７を用いて説明する。図６（Ａ）は爆発オブジェクトを構成する爆発データＡ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２の４つの組み合わせ（パターン（１）〜パターン（４））を表している。図７はこれらの爆発データの組み合わせで表現される爆発映像を表している。パターン（１）は図７（Ａ）に、パターン（２）は図７（Ｂ）に、パターン（３）は図７（Ｃ）に、パターン（４）は図７（Ｄ）に、それぞれ対応している。従来では、これらの４つのパターンのそれぞれについて予め爆発データを登録し、爆発映像処理の際に登録された爆発パターンの中から任意の１つを選択してこれを表示していた。
【０００９】
しかし、爆発パターンの全てについて予め爆発データを登録する方法では、爆発パターンの種類が多くなると必要とするメモリ量が増大する問題がある。
【００１０】
第３に、従来では、異なる２つの動作間におけるモーション補完処理が不十分であるため、キャラクタの動作が不自然になるという問題があった。モーション補完処理とは、例えば、攻撃状態にあるエネミキャラクタが攻撃を受けたとき、「攻撃動作」から「倒れていく動作」への２つのモーション変化（動作パターンの変化）を滑らかに繋ぐための画像処理をいう。従来のモーション補完処理を図８（Ａ）を参照して説明する。エネミキャラクタが攻撃動作にあるとき、エネミキャラクタは予め定められた動作パターン（モーションパターンＭ）で攻撃をする。プレイヤキャラクタの攻撃によりダメージを受けると、エネミキャラクタは「攻撃動作」から「倒れていく動作」へと移行する。この「倒れていく動作」は、複数のパターンが予め定められており、エネミキャラクタの攻撃を受けたときの状態やそのときのゲーム環境等に応じた「倒れていく動作」が１つ選択される。また、「倒れていく動作」は複数の動作パターン（ヒットパターンＨ１、ヒットパターンＨ２、…）から構成される。モーション補完処理ＣはモーションパターンＭからヒットパターンＨ１へ移行する間に数フレーム間にわたって行われる。従って、この間はスローモーションとなり、モーションパターンＭからヒットパターンＨ１へいきなり移行する不自然さを解消することができる。
【００１１】
しかし、この方法では、モーション補完処理ＣはモーションパターンＭからヒットパターンＨ１へ移行する間にのみ行われることから、動作の変化は一時的にスローになるのみで、全体的にみるとやはり不自然さが生じていた。
【００１２】
第４に、従来のシューティングゲームでは、弾丸による攻撃を受けたエネミキャラクタは、弾丸を受けた位置や弾丸の破壊力等にかかわらず、常に真後ろに後退していたことから、マシンガン等の弾丸を連続発射する銃で攻撃をすると、エネミキャラクタの２次元的位置の変化が無いだけ攻撃が容易になり、ゲームの面白さに欠ける問題があった。この点を図９を参照して説明すると、図９（Ａ）に示すように、エネミキャラクタは弾丸を受けた位置に係わらず、位置Ｅ１から位置Ｅ２へと後退する。後退する方向はプレイヤの視線方向と平行な方向である。従って、これをプレイヤ側から見たゲーム画面では、図９（Ｂ）のように、エネミキャラクタの位置はＥ１からＥ２へと変化するのみである。従って、プレイヤ側から見たエネミキャラクタの２次元的位置の変化が無いため、攻撃が容易になり、ゲームの面白さに欠ける問題がある。
【００１３】
第５に、エネミキャラクタが攻撃を受け、倒れる動作（やられモーション）から再び攻撃を仕掛ける場合、攻撃モーションを最初から行うとプレイヤに攻撃を仕掛ける隙を与えることになり、結果としてゲームの面白さが半減する問題があった。この点を図１１（Ａ）を参照して説明する。エネミキャラクタが予め定められた攻撃ステップＭ1、Ｍ2、…、Ｍn-1、Ｍnに基づく攻撃モーションで攻撃をしているとする。ここで、攻撃ステップＭ1は銃を構えるステップ、攻撃ステップＭ2は標準を定めるステップ、攻撃ステップＭ3は銃から弾丸を発射するステップ、…、とする。仮にエネミキャラクタが攻撃ステップＭ3においてプレイヤキャラクタからの攻撃によりダメージを受けたとする。エネミキャラクタは“やられモーション”に移行し、“やられモーション”終了後、攻撃モーションの最初のステップ、即ち、攻撃ステップＭ1に戻る。すると、エネミキャラクタは再び攻撃ステップＭ1、Ｍ2、…、Ｍn-1、Ｍnを順に実行するため、直ちに攻撃を仕掛けることができない。即ち、攻撃ステップＭ1、Ｍ2を実行している間にプレイヤキャラクタに攻撃をする機会を与えることになり、ゲームの面白さが半減する問題がある。また、エネミキャラクタが攻撃を受けたときに“やられモーション”を実行しないことも考えられるが、ヒット感を得ることができないためゲームの面白さが半減する。
【００１４】
第６に、弾丸の飛行軌跡に関する問題がある。図１２（Ａ）に示すように、従来のシューティングゲームにおいては、移動しているプレイヤキャラクタから見た弾丸の飛行軌跡は弾丸の速度ベクトルからプレイヤキャラクタの速度ベクトルを引いた速度ベクトルを有する弾丸の飛行軌跡として表示していた。このため、弾丸の移動方向とプレイヤキャラクタの移動方向が正反対の場合は弾丸の見かけ上の速さが大きくなり、プレイヤがこれに対応できないという問題がある。
【００１５】
第７に、コリジョン判定における高速化の問題がある。コリジョン判定とは、２つのオブジェクトの衝突判定をいい、例えば、弾丸と建物との衝突判定等がある。このコリジョン判定は弾丸を線分として、建物を平面としてモデル化し、線分と平面の交わりによってコリジョン判定を簡略化している。この場合、従来のコリジョン判定では、全ての建物（平面ポリゴン）について弾丸（線分ポリゴン）とのコリジョン判定を行っていたため、計算に時間を要し、ゲーム処理の高速化の妨げとなっていた。また、図１３に示すように、プレイヤの操作する車がゲーム空間上に予め形成された道に沿って移動する場合、車の移動範囲は道に限られるため、コリジョン判定用の仮想上の領域として、エリア１、エリア２、…、を道に沿って形成する。そして、図１４（Ａ）に示すように、各エリア毎にそのエリア内に存在する建物（建物１、建物２、…）を予め対応付けて記憶しておく。車を運転しているプレイヤキャラクタから発射される弾丸とこれらの建物とのコリジョン判定は、図１４（Ｂ）に示すように、弾丸がどのエリアに存在するかを各エリアについてチェックする（Ｓ１４１）。このエリアチェックは線分ポリゴンとしてモデル化された弾丸の座標と各エリアの座標を比較して行う。弾丸の存在するエリアが確定したならば、次いでこのエリアに存在する各建物についてコリジョン判定を行う（Ｓ１４２）。この方法によれば、弾丸を表す線分ポリゴンと建物を表す平面ポリゴンとのコリジョン判定は、所定のエリア内の平面ポリゴンを対象とすればよいため、コリジョン判定の高速化を図ることができるが、上記エリアはゲーム空間の限られた領域にのみ存在するため、エリアの存在しない領域ではコリジョン判定を行うことができない不都合が生じる。また、この方法ではゲーム場面に応じてエリア用のポリゴンを設けなければならないため、ゲームプログラムが複雑になる問題がある。
【００１６】
第８に、シューティングゲームにおいて、弾丸の爆発等の影響による波の動きの表現に関する問題がある。波の表現手法として、例えば、パターンチェンジ、テクスチャスクロール等が知られている。パターンチェンジとは、波の動きの全ての状態をモデル化し、各モデルを同じ位置に切り替えて表示する手法である。この手法では、予め全ての波の状態についてモデルを用意しなければならず、データ量が増大する問題がある。また、テクスチャスクロールとは、波を表すテクスチャを用意し、これをスクロールさせてポリゴンに表示する手法であるが、平面の絵が動くだけであるから立体的な波を表現することができない。そこで、データ量を少なくするとともに、臨場感のある立体的な波の表現手法の確立が望まれる。
【００１７】
第９に、ゲームストーリーが複数のステージから構成される場合、ステージの順番が予めゲームプログラムで定められていると、ゲームの進行がワンパターン化する問題がある。従って、プレイヤの意志によってゲームの進行に変化を持たせることができればゲームの面白さが増すと考えられる。
【００１８】
第１０に、従来のゲーム装置においては、例えば、エネミキャラクタが爆発する際に所定の振動をプレイヤに伝える構成のものがあるが、この場合、ＢＧＭ等のサウンドデータを基に生成される音響信号で振動発生装置を駆動していたため、エネミキャラクタの爆発とは関係のない場面においても、振動発生装置が上記音響信号を拾ってしまい、不自然な振動を発生する問題点があった。
【００１９】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、従来よりもリアル感および臨場感に富み、またゲーム感やゲームへの興味感を大幅に高揚でき、ガンシューティングゲームなどに好適な画像処理装置及び情報記録媒体を提供することを目的とする。さらに、本発明は画像処理における演算処理の負荷の軽減を目的とする。また、ゲーム場面に応じて適切な振動を発生する振動発生装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の画像処理装置は、所定時間内に形態が変化するオブジェクトの映像を表示する画像処理装置において、オブジェクトを構成する、球状のポリゴンと平面のポリゴンのデータを記憶する記憶手段と、記憶手段から球状のポリゴンと平面のポリゴンのデータを読み出し、球状のポリゴンと平面のポリゴンを組み合わせてオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００２１】
好ましくは、画像生成手段は、オブジェクトの形態の変化の方向を設定し、この方向に沿って球状のポリゴンと平面のポリゴンを交互に配置するとともに、平面ポリゴンの境界を球状ポリゴンで覆うことにより、オブジェクトの画像を得る。
【００２２】
このように、平面のポリゴンの境界を球状のポリゴンで覆うことにより、ポリゴンが平面であることが判別しにくくなるため、画像がよりリアルになり、現実感に溢れた画像を提供することができる。例えば、上記オブジェクトは爆発を表現するオブジェクトとすると効果的である。
【００２３】
本発明の画像処理装置は、所定時間内に形態が変化するオブジェクトの映像を表示する画像処理装置において、オブジェクトが採りうる複数の形態の全てについて、オブジェクトを構成する複数の構成要素相互間の関係を階層的に記憶する記憶手段と、オブジェクトが採りうる複数の形態の中から階層的に任意の１つの形態を選び、この形態に対応する構成要素を各階層毎に前記記憶手段から読み出してオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。このような構成により、オブジェクトのデータ量を可能な限り少なくすることができるため、メモリの有効利用を図ることができる。上記オブジェクトは、例えば、爆発を表現するオブジェクトとすると効果的である。
【００２４】
本発明の画像処理装置は、オブジェクトの一連の動作を表示する画像処理装置において、オブジェクトの動作パターンを予め記憶する記憶手段と、オブジェクトの動作パターンが変化する際に、オブジェクトのモーション補完処理をしてこれを画面に表示するステップと、記憶手段から動作パターンを読み出してこれを画面に表示するステップとを交互に繰り返し、モーション補完処理の回数を次第に少なくすることでオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００２５】
このような構成により、オブジェクトのモーション変化を滑らかに演出することができ、不自然なストップ感を与えることがない。即ち、オブジェクトの動作が変化する時点に限らず、動作が変化した以降もモーション補完処理を実行することで、オブジェクトの動作を自然な状態にすることができる。また、モーション補完処理の回数を次第に減らすことで、より有効にその効果を得ることができる。尚、オブジェクトの動作パターンの変化は、例えば、「攻撃動作」から「攻撃を受けて倒れる動作」への変化とすることが好ましい。
【００２６】
本発明の画像処理装置は、３次元仮想空間内を飛行する第１のオブジェクトが、３次元仮想空間内に配置されている第２のオブジェクトに衝突することで、第２のオブジェクトの位置変化を画面に表示する画像処理装置において、第２のオブジェクトの座標値を記憶する記憶手段と、第１のオブジェクトとの衝突時に第２のオブジェクトが受けるモーメントを演算し、衝突後の第２のオブジェクトの座標値を算出する演算手段と、この演算結果に基づいて記憶手段に記憶されている第２のオブジェクトの座標値を更新し、衝突後の第２のオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００２７】
好ましくは、画像生成手段は、仮想視点から見た第２のオブジェクトの２次元的位置を変化させるように、衝突後の第２のオブジェクトの座標値を計算する。例えば、第１のオブジェクトは弾丸であり、第２のオブジェクトはエネミキャラクタとする。このような構成により、エネミキャラクタを攻撃した場合、攻撃を受けたエネミキャラクタはプレイヤの視点から見た場合にその２次元的位置がずれるため、攻撃の難易度が向上し、ゲームの面白さを増すことができる。また、プレイヤにとっても攻撃のスキルアップが要求されるため、高度なシューティングゲームを提供することができる。
【００２８】
本発明の画像処理装置は、オブジェクトの一連の動作を表示する画像処理装置において、オブジェクトの動作パターンを複数の動作ステップに分割して予め記憶する第１の記憶手段と、記憶手段から動作パターンを読み出してこれを画面に表示する画像生成手段と、オブジェクトの動作パターンの変化を検出する検出手段と、検出手段が前記オブジェクトの動作変化を検出したときにおける動作ステップの識別情報を第２の記憶手段に格納するとともに、第１の記憶手段から他の動作パターンを読み出してこれを画面に表示するように画像生成手段を制御する第１の画像制御手段と、他の動作パターンの画像表示が終了したときに第２の記憶手段に格納された識別情報に基づいてオブジェクトの動作ステップ以降の動作パターンを画像生成手段に実行させる第２の画像制御手段と、を備える。
【００２９】
例えば、上記オブジェクトは、「エネミキャラクタ」であり、上記所定の動作パターンは、「攻撃動作」であり、上記他の動作パターンは、「攻撃を受けて倒れる動作」とする。このような構成とすることで、攻撃を受けたエネミキャラクタは、最初の動作から復帰することなく、攻撃を受けた状態で復帰するため、プレイヤに攻撃をする隙を与えることが無い。従って、プレイヤのスキルアップが要求され、シューティングゲームの難易度を向上させることができ、ゲームの面白さが増す。
【００３０】
本発明の画像処理装置は、仮想空間内を移動する第１のオブジェクトを、プレイヤが操作する第２のオブジェクトの仮想視点から見た画像を画面に表示する画像処理装置において、第１のオブジェクトの移動パターンを予め記憶する記憶手段と、記第１のオブジェクトと第２のオブジェクト間の距離を計算し、第２のオブジェクトの速度ベクトルの逆ベクトルに上記距離に応じた係数を乗じたベクトルを、第１のオブジェクトの速度ベクトルに加算して合成ベクトルを算出する手段と、記憶手段から移動パターンを読み出し、第１のオブジェクトの速度ベクトルを合成ベクトルとした画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００３１】
好ましくは、上記係数は上記距離に反比例する係数とする。また、第１のオブジェクトは、「弾丸」とする。このように、第１のオブジェクトと第２のオブジェクト間の距離に応じて第２のオブジェクトの視点から見た第１のオブジェクトの速度を加算又は減算する構成であるから、弾丸（第１のオブジェクト）が第２のオブジェクトから遠い位置にあるときは、第２のオブジェクトの速度ベクトルの影響が無いのに対し、弾丸が第２のオブジェクトから近い距離にあるときは、弾丸の動きを効果的に抑制することができるため、ゲーム上における弾丸の飛行軌跡を違和感なく表現することができる。
【００３２】
本発明の画像処理装置は、仮想空間内を移動する第１のオブジェクトと仮想空間内に配置された第２のオブジェクトの衝突を判定する画像処理装置において、仮想空間を３次元座標に基づいて単位グリッド毎に区画し、単位グリッド内に存在する第２のオブジェクトを各単位グリッド毎に対応して記憶する記憶手段と、第１のオブジェクトが存在する単位グリッドを判定するステップと、第１のオブジェクトが存在する単位グリッド内の第２のオブジェクトと第１のオブジェクトのコリジョン判定をするステップと、を実行するコリジョン判定手段と、を備える。
【００３３】
好ましくは、コリジョン判定手段は、第１のオブジェクトを線分ポリゴンとしてモデル化し、第２のオブジェクトを平面ポリゴンとしてモデル化することで、線分と平面の交点によりコリジョン判定を実行する。また、コリジョン判定手段は、第２のオブジェクトの周囲に仮想３次元空間を設定し、当該３次元空間を単位グリッドに分割することで、コリジョン判定を実行する。また、第１のオブジェクトは、「弾丸」とする。このような構成により、弾丸と他のオブジェクトとのコリジョン判定において、仮想空間内に存在する全てのオブジェクトとのコリジョン判定をすることなく、効果的にコリジョン判定をすることができる。即ち、弾丸の存在する単位グリッドに存在するオブジェクトに対してのみコリジョン判定をすればよいため、コリジョン判定を高速に実行することができる。また、弾丸が存在する単位グリッドについては、単位グリッドの各３軸方向の長さで弾丸を表す線分ポリゴンの長さを各軸方向で割ればよいため、計算は簡単であり、計算処理の負荷が少ない。尚、単位グリッドの各軸方向の長さは仮想空間内のポリゴン数、ポリゴンの大きさ等の関係で適宜設定すればよい。
【００３４】
本発明の画像処理装置は、流動体の表面の動きを表現するオブジェクトを画面に表示する画像処理装置において、流動体の表面の変化を表現する変化パターンを予め記憶する記憶手段と、オブジェクトを、流動体の所定方向のポリゴンの集合体として構成し、記憶手段から変化パターンを読み出して前記ポリゴンの前記所定方向の長さを変化させて前記オブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える。
【００３５】
好ましくは、流動体の動きは、「波の動き」とする。このような構成により、従来よりもより現実的な波の動きを表現することができる。特に、３次元の波の表現に有効である。
【００３６】
本発明の画像処理装置は、複数のステージから構成されるゲームを実行する画像処理装置において、最初のステージ及び最後のステージは予め定められており、中間のステージはプレイヤのゲームの進行に応じて適宜選択することができるものである。このような構成により、中間ステージはプレイヤが適宜選択することができるため、ゲームをより面白くすることができる。
【００３７】
仮想３次元空間内に配置されるオブジェクトを仮想視点から捉えた映像を画面に表示する画像処理装置において、ポリゴンを立体的に構成した立体的形状対象物とポリゴンを平面的に構成した平面的形状対象物とを交互に組み合わせて仮想３次元空間内に配置して形態が変化する映像を生成することを特徴とする画像処理装置。
【００３８】
本発明の情報記録媒体は、コンピュータを、請求項１乃至請求項３１のうち何れか１項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体である。
【００３９】
本発明に係わる振動発生装置は、オブジェクト毎に予め関連付けられて登録された振動波形データを記憶する記憶部と、オブジェクトに所定のイベントが発生したときに、当該オブジェクトと関連付けられた振動波形データを読み出し、これを振動発生装置に出力して振動を発生させる制御部とを備える。特に、振動発生装置は低周波音響振動装置であることが好ましい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の画像処理装置によれば、形態が変化するオブジェクトを、平面ポリゴンの境界に球状のポリゴンを配置して表現することで、平面のポリゴンの境界が不自然に目立つ状態を回避することができるため、よりリアルなオブジェクトの形態変化を表現できる。
【００４１】
本発明の画像処理装置によれば、形態が変化するオブジェクトが採りうる複数の形態の全てについて、オブジェクトを構成する複数の構成要素相互間の関係を階層的に記憶する構成としたため、オブジェクトを記憶するためのメモリ量を少なくすることができる。
【００４２】
本発明の画像処理装置によれば、動作パターンが変化するオブジェクトのモーション補完処理のフレーム数を徐々に少なくする構成としたため、モーション変化を違和感なく滑らかに表現することができる。
【００４３】
本発明の画像処理装置によれば、３次元仮想空間内を飛行する第１のオブジェクトが、３次元仮想空間内に配置されている第２のオブジェクトに衝突することで、第２のオブジェクトの位置変化を画面に表示する画像処理装置において、第２のオブジェクトの位置変化を、第２のオブジェクトが受けるモーメントを基に計算することで、オブジェクトのより自然な動きを表現することができる。
【００４４】
本発明の画像処理装置によれば、所定の動作パターンから他の動作パターンへ移行するオブジェクトの動作変化を画面に表示する際に、前記移行の際の動作ステップを記憶しておき、前記他の動作パターンから前記所定の動作パターンへ復帰する場合には、前記動作ステップから前記所定の動作パターンを実行する構成としたため、余計な動作ステップを省略することができる。特に、シューティングゲームにおいては、攻撃を受けたエネミキャラクタがやられモーションから攻撃モーションに移行する場合、攻撃モーションを最初から行うとプレイヤに攻撃をする隙を与えることになるため、効果的である。
【００４５】
本発明の画像処理装置によれば、仮想空間内を移動する第１のオブジェクトを、プレイヤが操作する第２のオブジェクトの視点から見た画像を画面に表示する画像処理装置において、プレイヤの視点から見た第１のオブジェクトの飛行軌跡を両者の距離に応じて制御する構成としたため、第１のオブジェクトの不自然な動きを抑制することができる。
【００４６】
本発明の画像処理装置によれば、仮想空間内を移動する第１のオブジェクトと仮想空間内に配置された第２のオブジェクトの衝突を判定する画像処理装置において、仮想空間を３次元座標に基づいて単位グリッド毎に区画し、第１のオブジェクトの存在するグリッドを決定し、このグリッド内のオブジェクトについてコリジョン判定をする構成としたため、全てのオブジェクトについてコリジョン判定をする必要が無く、処理の高速化を図ることができる。
【００４７】
本発明の画像処理装置によれば、流動体の表面の動きを表現するオブジェクトを画面に表示する画像処理装置において、流動体の表面の変化を表現する変化パターンを予め記憶し、オブジェクトを、流動体の深さ方向を長手方向とする略直方体状のポリゴンの集合体として構成したため、よりリアルな流動体の表面の動きを表現することができる。
【００４８】
本発明の画像処理装置によれば、複数のステージから構成されるゲームを実行する画像処理装置において、中間のステージをプレイヤの意志によりゲームの進行に応じて適宜選択することができるため、ゲームをより面白く進めることができる。
【００４９】
本発明の情報記録媒体によれば、コンピュータを、従来よりもリアル感および臨場感に富み、ゲームへの興味感を大幅に高揚できる画像処理装置として機能させることができる。
【００５０】
本発明によれば、オブジェクトの爆発等に伴う振動の発生回路を、ＢＧＭ等の音響信号とは別経路の回路で構成したため、場面に応じた適切な音響効果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】
【００５１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００５２】
本実施の形態の画像処理装置（ゲーム装置）は、シューティングゲームに係わるものである。このシューティングゲームは、プレイヤの操作するプレイヤキャラクタが仮想３次元空間内を自由に飛行することのできる飛行兵器に搭乗し、プレイヤの操作に応じて飛行兵器に取り付けられているマシンガンでエネミキャラクタ（目標対象物）を攻撃することで、その得点を競うものである。
【００５３】
＜ゲーム装置の構成＞
図１に、ゲーム装置の外観を示す。この図において、符号１は、ゲーム装置本体を示している。このゲーム装置本体１は箱型の形状をなし、その前面にはディスプレイ１ａが設けられている。ディスプレイ１ａの横にはスピーカ取付孔が設けられており、これら孔の内部にはスピーカ１４（図示せず）が設けられている。
【００５４】
ディスプレイ１ａの下部の前面には操作パネル２が設けられ、この操作パネル２上にはガンユニット１１が設けられている。ガンユニット１１はトリガを有しており、このガンユニット１１はプレイヤによって操作される。
【００５５】
ゲーム装置本体１の内部には、ゲーム処理ボードが設けられている。ディスプレイ１ａ、操作パネル２のガンユニット１１、及びスピーカはゲーム処理ボード１０に接続されている。これにより、プレイヤはディスプレイ１ａ及び操作パネル２のガンユニット１１を使用してガンシューティングゲームを楽しむことができる。
【００５６】
図２は飛行兵器２２と、これに搭乗したプレイヤキャラクタ２１の全体図である。飛行兵器２２はマシンガン２３を備えており、プレイヤキャラクタ２１の操作により弾丸を連射し、エネミキャラクタを攻撃する。エネミキャラクタはエアバイク、ロケットベルト等の飛行手段で都市（仮想３次元空間内）を自由自在に飛び回る。プレイヤは対テロ部隊の一員となり、都市を破壊するエネミキャラクタを撲滅することを使命とする。尚、マシンガン２３は弾切れ無しのオート連射が可能である。
【００５７】
図３は、本実施形態に係るゲーム装置のブロック図である。このゲーム装置は、概略、ディスプレイ１ａ、ガンユニット１１、ゲーム処理ボード１０、出力装置１２、及びスピーカ１４を備えている。
【００５８】
ゲーム処理ボード１０は、カウンタ１００、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、サウンド装置１０４、入出力インタフェース１０６、スクロールデータ演算装置１０７、コ・プロセッサ（補助演算処理装置）１０８、地形データＲＯＭ１０９、ジオメタライザ１１０、形状データＲＯＭ１１１、描画装置１１２、テクスチャデータＲＯＭ１１３、テクスチャマップＲＡＭ１１４、フレームバッファ１１５、画像合成装置１１６、Ｄ／Ａ変換器１１７を有している。
【００５９】
ＣＰＵ１０１は、バスラインを介して、所定のプログラムや画像処理プログラムなどを記憶したＲＯＭ１０２、データを記憶するＲＡＭ１０３、サウンド装置１０４、入出力インタフェース１０６、スクロールデータ演算装置１０７、コ・プロセッサ１０８、及びジオメタライザ１１０に接続されている。ＲＡＭ１０３はバッファ用として機能させるもので、ジオメタライザに対する各種コマンドの書込み（オブジェクトの表示など）、各種演算時の必要なデータの書込みなどが行われる。
【００６０】
入出力インタフェース１０６は前記ガンユニット１１のトリガ、位置センサ及びペダルセンサ４に接続されており、ガンユニット１１のトリガ、位置センサ及びペダルセンサ４等の操作信号がデジタル量としてＣＰＵ１０１に取り込まれる。ＣＰＵ１０１はこれらの操作信号を基に画像処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１は、ガンユニット１１のトリガ信号の入力を受けて、入出力インタフェース１０６を介して出力装置１２に振動を与える。出力装置１２は、例えば、ベースシェーカ等の音響振動装置で構成されるもの（詳しくは後述する）であり、プレイヤの足元に振動を与える。この振動により、プレイヤは臨場感のあるシューティングゲームを楽しむことができる。サウンド装置１０４は電力増幅器１０５を介してスピーカ１４に接続されており、サウンド装置１０４で生成された音響信号が電力増幅の後、スピーカ１４に与えられる。
【００６１】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に内蔵したプログラムに基づいてガンユニット１１からの操作信号及び地形データＲＯＭ１０９からの地形データ、または形状データＲＯＭ１１１からのモーションデータ（「エネミキャラクタ、プレイヤキャラクタ等のキャラクタ」、及び、「地形、空、道路、高層ビル、各種構造物等の背景」等の三次元データ）を読み込んで、挙動計算（ミュレーション）、及び特殊効果の計算を行う。
【００６２】
挙動計算は、仮想空間でのキャラクタの動きをシミュレートするもので、三次元空間での座標値が決定された後、この座標値を視野座標系に変換するための変換マトリクスと、ポリゴンデータとがジオメタライザ１１０に指定される。コ・プロセッサ１０８には地形データＲＯＭ１０９が接続され、予め定めた地形データがコ・プロセッサ１０８（及びＣＰＵ１０１）に渡される。コ・プロセッサ１０８は、主に、浮動小数点の演算を引き受けるようになっている。この結果、コ・プロセッサ１０８により各種の判定が実行されて、その判定結果がＣＰＵ１０１に与えられるようにされているから、ＣＰＵの計算負荷を低減できる。
【００６３】
ジオメタライザ１１０は形状データＲＯＭ１１１及び描画装置１１２に接続されている。形状データＲＯＭ１１１には、既述のように予め複数のポリゴンからなる形状データ（各頂点から成るキャラクタ、地形、背景などの三次元データ）が記憶されており、この形状データがジオメタライザ１１０に渡される。ジオメタライザ１１０はＣＰＵ１０１から送られてくる変換マトリクスで指定された形状データを透視変換し、三次元仮想空間での座標系から視野座標系に変換したデータを得る。
【００６４】
描画装置１１２は変換した視野座標系の形状データにテクスチャを貼り合わせフレームバッファ１１５に出力する。このテクスチャの貼り付けを行うため、描画装置１１２はテクスチャデータＲＯＭ１１３及びテクスチャマップＲＡＭ１１４に接続されるとともに、フレームバッファ１１５に接続されている。なお、ポリゴンデータとは、複数の頂点の集合からなるポリゴン（多角形：主として３角形又は４角形）の各頂点の相対ないしは絶対座標のデータ群をいう。
【００６５】
地形データＲＯＭ１０９には、所定の判定を実行する上で足りる、比較的粗く設定されたポリゴンのデータが格納されている。これに対して、形状データＲＯＭ１１１には、エネミ、背景等の画面を構成する形状に関して、より緻密に設定されたポリゴンのデータが格納されている。
【００６６】
スクロールデータ演算装置１０７は文字などのスクロール画面のデータ（ＲＯＭ１０２に格納されている）を演算するもので、この演算装置１０７と前記フレームバッファ１１５とが画像合成装置１１６及びＤ／Ａ変換器１１７を介してディスプレイ１ａに至る。これにより、フレームバッファ１１５に一時記憶されたエネミ、地形（背景）などのポリゴン画面（シミュレーション結果）と必要な文字情報のスクロール画面とが指定されたプライオリティにしたがって合成され、最終的なフレーム画像データが生成される。この画像データはＤ／Ａ変換器１１７でアナログ信号に変換されてディスプレイ１ａに送られ、ゲ−ムの画像がリアルタイムに表示される。
【００６７】
また、本実施の形態のシューティングゲームのプログラムは、所定の記録媒体から読み出してこれを実行させるように構成してもよい。ここでいう情報記録媒体とは、何等かの物理的手段により媒体の記録領域に情報（例えば、ゲームプログラム）が記録されているものであって、ＣＤ−Ｒ、ゲームカートリッジ、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きのＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等を含む。
【００６８】
また、電話回線等の有線通信媒体、マイクロ波回線等の無線通信媒体等の通信媒体を含む。インターネットもここでいう通信媒体に含まれる。
【００６９】
＜爆発映像の画像処理＞
シューティングゲームにおける弾丸等の爆発映像の画像処理ステップを図４を参照して説明する。ＣＰＵ１０１は入出力インタフェース１０６を介してガンユニット１１、ペダルセンサ４等の操作信号を入力し（Ｓ４０１）、画面に弾丸の飛行状態を表示する（Ｓ４０２）。即ち、プレイヤキャラクタの位置、速度等の関係から弾丸の飛行軌跡を計算し、この軌跡に従って弾丸の飛行状態を画面に表示する。次いで、弾丸と仮想空間内に配置されたエネミキャラクタや高層ビル、橋、その他の建物、道路等とのコリジョン判定をする（Ｓ４０３）。コリジョン判定とは、２つのオブジェクトの当たり判定をいい、それぞれのオブジェクトに対してコリジョン判定用のポリゴンを設定し、これらのポリゴンの交差でコリジョン判定をする。弾丸が何らかのオブジェクトと衝突した場合、弾丸の爆発映像を画面に表示する（Ｓ４０４）。
【００７０】
Ｓ４０４における爆発映像の画像処理は、球状のポリゴン（又はポリゴンを立体的に構成した立体形状の爆発表現対象物）と平面のポリゴン（又はポリゴンを平面的に構成した平面形状の爆発表現対象物）を組み合わせて実現する。この点を図５を参照して説明する。同図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ時刻Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3における爆発映像を現したものである。この爆発映像を実現するためには、まず、弾丸の着弾位置、弾丸の衝突角度、弾丸の速度等を考慮して、火柱、煙、炎等の軌跡Ｐ1、Ｐ2を設定する。次いで、この軌跡Ｐ1、Ｐ2の方向に球状のポリゴンと平面のポリゴンを境界が重なるように配置する。例えば、時刻Ｔ1では、球状ポリゴンＲ１、平面ポリゴンＳ１、球状ポリゴンＲ２、平面ポリゴンＳ２がそれぞれの境界が重なるように配置されている。時刻Ｔ2では、平面ポリゴンＳ２の周辺（境界）を覆うように球状のポリゴンＲ３を配置している。同様に、時刻Ｔ3では、球状ポリゴンＲ３の境界を覆うように平面ポリゴンＳ３を配置している。このように、平面ポリゴンの境界を球状ポリゴンで覆うことで、平面ポリゴンのみで爆発映像を実現する場合に見られる、直線的な境界が目立つという不自然さを解消することができる。
【００７１】
次に、弾丸を受けたエネミキャラクタの爆発処理、即ち、エネミキャラクタの体の一部（破片）が飛び散る処理（目標対象物であるエネミキャラクタを構成するポリゴンの一部を仮想３次元空間内に飛散させる処理）について説明する。まず、ＣＰＵは、弾丸を受けたエネミキャラクタのライフゲージを参照する。このライフゲージはエネミキャラクタの残存エネルギーを表示するもので、ライフゲージが零になったときにエネミキャラクタは倒される。即ち、エネミキャラクタを仮想３次元空間から消去する。ライフエネルギーが零でない場合は、エネミキャラクタはまだ生きている状態にある。そこで、エネミキャラクタの体の一部（破片、即ち、エネミキャラクタを構成するポリゴン群の中の一部のポリゴン）を画面手前側に飛び散る映像を表示する。一方、ライフエネルギーが零である場合は、エネミキャラクタは死んでいる状態にあるから、エネミキャラクタの体の一部（破片）を画面奥側に飛び散る映像を表示する。このように、弾丸を受けたエネミキャラクタの体の一部（破片）の飛び散る方向を変えることで、そのエネミキャラクタが既に死んでいるものか、或いは、まだ生きているものかをプレイヤが容易に判断することができる。従来のシューティングゲームでは、マシンガン等の連射式の銃でエネミキャラクタを攻撃するときは、連続攻撃が行われるため、エネミキャラクタがどの段階で倒されたかが判定することができない。しかし、本発明によれば、攻撃を仕掛けている段階でエネミキャラクタの体の一部（破片）の飛び散る方向が変わるため、エネミキャラクタの生死を容易に判断することができ、ゲームを容易に進めることができる。
【００７２】
尚、エネミキャラクタの体の一部（破片）の飛び散る方向は上記に限らず、プレイヤの視点から見て画面右方向（エネミキャラクタが死んでいるとき）と左方向（エネミキャラクタが生きているとき）にすることもできる。また、画面上方向と下方向にする等、適宜任意に設定することができる。
【００７３】
＜爆発オブジェクトのデータ構造＞
次に、弾丸の爆発等を表現する爆発オブジェクトのデータ構造を図６を参照して説明する。爆発オブジェクトは複数のデータから構成される。例えば、爆発オブジェクトは爆発データＡ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２の４つの組み合わせ（パターン（１）〜パターン（４））から構成されるとする。この場合、本実施の形態の爆発オブジェクトのデータ構造は、同図（Ｂ）に示すように、Ａ１−Ｂ１−Ｃ１，Ａ１−Ｂ１−Ｃ２，Ａ１−Ｂ２−Ｃ１，Ａ１−Ｂ２−Ｃ２の４つの全てのデータ構造を階層的に配置したものである。即ち、全ての爆発オブジェクトに共通な爆発データＡ１をルートに置き、次いで、２層目にＢ１、Ｂ２を、３層目にＣ１、Ｃ２を配置する。そして、時間の経過に従って、配置された順番に消去する。
【００７４】
このように配置することで、爆発データＡ１には、Ｂ１、Ｂ２のアドレスを指すポインタを設定し、爆発データＢ１、Ｂ２のそれぞれには、Ｃ１、Ｃ２のアドレスを指すポインタを設定することが可能となる。このようなデータ構造とすることで、従来例（図６（Ａ））に比べて爆発オブジェクトのデータを記憶するためのメモリ量を少なくすることができる。
【００７５】
尚、本発明は爆発オブジェクト以外のオブジェクトのデータ構造に応用することができる。
【００７６】
＜モーション補完処理＞
次に、図８（Ｂ）を参照して、モーション補完処理について説明する。エネミキャラクタが「攻撃動作（モーションパターンＭ）」にあるとき、ダメージを受けたとする。このとき、エネミキャラクタは「倒れていく動作（ヒットパターンＨ１、Ｈ２、…、）」を順次実行するステップに移行する。即ち、コリジョン判定の当たり判定の結果に応じてＣＰＵが目標対象物が行う一連の動作状態データを読み出してこれを画面に表示する。このとき、モーションパターンＭとヒットパターンＨ１との間に数フレーム間モーション補完処理Ｃ１をする。次いで、ヒットパターンＨ１とヒットパターンＨ２との間にｎフレーム間モーション補完処理Ｃ２をする。さらに、ヒットパターンＨ２とヒットパターンＨ３との間にｎ−１フレーム間モーション補完処理Ｃ３をし、ヒットパターンＨ３とヒットパターンＨ４との間にｎ−２フレーム間モーション補完処理Ｃ４をする。このように、徐々に補完のフレーム数（補完データを作成する数）を減らしていき、スローモーションから通常の速さに戻す。即ち、スロー再生の速さを徐々に変化させ通常の速さに戻す。これにより、不自然な動作パターンの変化を抑えることができ、より現実的なシューティングゲームを演出することができる。
【００７７】
尚、１フレームが１／６０秒の場合、上記ｎの値は１乃至４の範囲が好ましい。
【００７８】
＜ダメージを受けたときのエネミキャラクタの動き＞
次に、ダメージを受けたときのエネミキャラクタの動きについて、図１０を参照して説明する。この発明は、エネミキャラクタが弾丸を受けたときの動き、挙動に関するものである。本発明では弾丸を受けたときのエネミキャラクタが受けるトルク（エネミキャラクタの重心と弾丸を受けたときの位置との距離×弾丸から受ける力）を計算し、このトルクを基にエネミキャラクタの傾きの角度θを算出する。そして、弾丸を受けたときのエネミキャラクタの位置Ｅ１から移動後の位置Ｅ２を計算する。弾丸を受けたときのエネミキャラクタの動きは、プレイヤからの視点で見ると、同図（Ｂ）のようになる。従って、弾丸を受けたときのエネミキャラクタ（モデル）の位置変化は、プレイヤからの視点で見ると、２次元的位置がずれる（仮想視点からの視線方向以外の方向にキャラクタが位置変化する）ため、マシンガンで連射するときの標準合わせが困難となり、ゲームのスキル性がアップする。即ち、従来では弾丸を受けたエネミキャラクタは、プレイヤからの視点で見ると、２次元的位置が変化しなかったため、弾丸の連続ヒットが可能であったのに対し、本実施の形態によれば容易な連続ヒットを防ぐことができる。
【００７９】
＜モーションのハーフキャンセル＞
次に、モーションのハーフキャンセルについて説明する。モーションのハーフキャンセルとは、複数の動作ステップからなる動作パターン（１）を実行中に他の動作パターン（２）へ移行する際に、そのときの動作ステップＭを記憶しておき、動作パターン（２）の終了後、上記動作ステップＭから動作パターン（１）を実行することをいう。この点を図１１（Ｂ）を参照して説明する。いま、エネミキャラクタが攻撃モーションに入り、各攻撃ステップＭ1、Ｍ2、…、Ｍn-1、Ｍnを順に実行する。このとき、攻撃ステップＭ3においてプレイヤキャラクタから弾丸を浴び、ダメージを被ったとする。すると、ＣＰＵは攻撃ステップＭ3の識別情報をＲＡＭに記憶し、やられモーションに移行する。やられモーション終了後、上記ＲＡＭに記憶された識別情報を基に、ＣＰＵは再び攻撃ステップＭ3から攻撃モーションに復帰する。このように構成することで、エネミキャラクタはやられモーション終了後、直ちに攻撃状態に移行することができるので、従来のようにプレイヤに攻撃をする隙を与えない。従って、ゲームの難易度が不用意に低下することを防ぎ、ゲームの面白さを向上させることができる。
【００８０】
尚、上記の例では、攻撃ステップＭ3に復帰する場合、やられモーションに移行する数フレーム前後から復帰するように構成してもよい。
【００８１】
また、エネミキャラクタに弱点を設定し、弾丸がこの弱点にヒットした場合はやられモーションから復帰するときにモーションのハーフキャンセルを行い、弱点以外の点に弾丸がヒットした場合は、やられモーションに移行せず、攻撃を続行するように構成してもよい。このように設定すれば、プレイヤがより有利にゲームを進めるためには、エネミキャラクタの弱点を狙う必要があるため、ゲームの面白さが増す。
【００８２】
＜弾丸の飛行軌跡の制御方法＞
次に、図１２を参照して弾丸の飛行軌跡の制御方法について説明する。本発明の弾丸の飛行軌跡の制御方法は、例えば、弾丸とプレイヤキャラクタとの間の距離を基にプレイヤの視点で見た弾丸の飛行軌跡を制御するものである。同図（Ｂ）を参照し、弾丸は速度Ｖ1で飛行し、プレイヤキャラクタは速度Ｖ2で移動しているとする。ＣＰＵは両者のそれぞれの座標から両者間の距離を求める。そして、プレイヤの視点から見た弾丸の飛行軌跡を求めるために、上記距離に反比例する係数ｋを速度Ｖ2に乗じて、合成ベクトルＶ3＝Ｖ1−ｋＶ2を得る。この合成ベクトルＶ3がプレイヤの視点から見た弾丸の速度ベクトルである。
【００８３】
このように構成することで、弾丸とプレイヤキャラクタ間の距離が大きいときはプレイヤキャラクの速度Ｖ2は弾丸の飛行軌跡にほとんど影響を与えず、また、両者の距離が短いときは、プレイヤキャラクの速度Ｖ2に応じて弾丸の速度が加減されるため、従来技術のような問題は生じない。
【００８４】
＜コリジョン判定の高速化＞
次に、コリジョン判定の高速化について説明する。本発明のコリジョン判定は処理の高速化を実現するために、ゲーム画面、即ち、仮想空間全体を所定のグリッドに分割する。そして、コリジョン判定の対象となるオブジェクトの存在する単位グリッドを検索し、その単位グリッドに存在する全てのオブジェクトとのコリジョン判定を実行するものである。この点を図１５を参照して説明する。図１５（Ａ）は、仮想空間７０上に実現される都市の様子を簡略的にモデル化したものである。符号２０１、２０２及び２０３はビル等の建物（オブジェクト）を表す。同図（Ｂ）はこの仮想空間内に所定の３次元領域５０を設定し、この３次元領域５０を単位グリッド５１，５２，５３等に分割する。例えば、これら単位グリッドのｘｙｚ方向の長さはそれぞれ１とする。図１６（Ａ）はこれをｘｙ平面上に投影した図であり、図１６（Ｂ）はこれをｘｚ平面上に投影した図である。
【００８５】
コリジョン判定の対象は、例えば、弾丸と建物、移動するキャラクタと壁等のように、移動するオブジェクトと、仮想空間上の位置が固定されたオブジェクト（又は、オブジェクトを構成するポリゴンや当該オブジェクトのコリジョン判定用のポリゴン）との間で行われるのが通常である。この場合、移動するオブジェクトをベクトル（大きさと向きをもつ線分）で表現して他のオブジェクト（仮想空間上の位置が固定されたオブジェクト、及び、前述の移動するオブジェクト以外のオブジェクト）とのコリジョン判定をする。コリジョン判定する手順を図１７を参照して説明する。同図（Ａ）に示すように、各単位グリッドに存在する建物等のオブジェクトをリストとしてまとめる。コリジョン判定は、同図（Ｂ）に示す手順に従って実行する。まず、コリジョン判定となるオブジェクト、例えば、弾丸の存在する単位グリッドを検索する（Ｓ１７１）。このステップは弾丸をベクトルとしてモデル化し、ベクトルの始点及び終点の座標がどの単位グリッドに存在するかをチェックすることで行う。そして、弾丸の存在する単位グリッドが存在したならば、今度は、その単位グリッドに存在するオブジェクトを構成するポリゴンとコリジョン判定をする（Ｓ１７２）。例えば、図１６（Ａ）に示すように、仮想空間内を移動する弾丸をベクトル４０で表現し、このベクトル４０が単位グリッド５４に存在するならば、この単位グリッド５４に存在するオブジェクト２０１を構成するポリゴンとのコリジョン判定を行う。これによってコリジョン判定を行うポリゴン数が減少するので、処理を高速化することができる。
【００８６】
また、仮想空間内に配置される任意のオブジェクトの周囲に３次元領域を設定し、この３次元領域を単位グリッドに分割することで、コリジョン判定を実行することもできる。例えば、図１８に示すように、仮想空間７０上を移動する自動車２０４の周囲に３次元領域６０を設定し、この３次元領域６０を単位グリッド６１，６２等に分割する。このように構成することで、コリジョン判定をするポリゴン数をより減少させることができる。また、コリジョン判定をより細かく、かつ、正確に行うことができる。
【００８７】
このように、本実施の形態によれば、仮想空間内に存在する全てのオブジェクト及びオブジェクトを構成する全てのポリゴンとのコリジョン判定をする必要が無いため、計算量を減らすことができ、処理速度を大幅に向上させることができる。また、ベクトルがどの位置に存在するかを座標比較で簡易に判定することができるため、仮想３次元空間内に位置するベクトルのみをコリジョン判定の対象にすればよいため、計算量が少なくなる。また、単位グリッドの数は仮想空間内に配置されたオブジェクトの大きさ、個数、位置、密度等を考慮してコリジョン判定の計算量が少なくなる好適な値に適宜設定すればよい。
【００８８】
＜波の表現＞
次に、図１８を参照して本実施の形態に係わる波の表現方法について説明する。本実施の形態では、波を表現するポリゴンは、同図（Ａ）に示すように、波の深さ方向を長手方向とする略直方体のポリゴンＰ1、Ｐ2、Ｐ3、…、を多数集合させたものとして構成している。そして、略直方体のポリゴンＰ1、Ｐ2、Ｐ3、…、のそれぞれの高さｈ1、ｈ2、ｈ3、…、を予め定められたステップに従って変化させることで波の動きを表現することができる。同図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ時刻Ｔ1、Ｔ2及びＴ3に対応するものである。略直方体のポリゴンＰ1、Ｐ2、Ｐ3、…、の高さは、例えば、単振動の動きとして変化させることで、波の周波数を単振動の周波数として表現することができる。
【００８９】
＜ゲームステージの構成＞
次に、図１９を参照して、ゲームステージの構成について説明する。本実施の形態に係わるゲームステージは最初と最後が固定されており、中間のステージをプレイヤが選択できるように構成されている。即ち、ゲーム装置は、ゲームがスタートすると、予め定められたプログラムにより自動的にステージ１を実行する（Ｓ１９１）。ステージ１終了後、画面にステージ１のスコアが表示される。そして、次のステージの選択画面が表示され、プレイヤは次のステージを選択する（Ｓ１９２）。例えば、ステージ３が選択された場合は、ステージ３が実行される（Ｓ１９３）。再び、ステップＳ１９２へ移行し（Ｓ１９４：ＮＯ）、次ステージが選択される。このようにして、全てのステージが終了後（Ｓ１９４：ＹＥＳ）、ラストステージが実行される（Ｓ１９５）。ラストステージ終了後、最終スコア等が表示され、エンディングとなる。
【００９０】
このように、中間のステージをプレイヤの選択により実行させることで、プレイヤの意志によりゲームの流れを作ることができる。また、ゲームステージの選択の順序や既にプレーしたステージのスコア等の関係でプレイヤが選択できるステージを制限することで、ゲームの面白さを向上させることができる。
【００９１】
＜スコアの評価基準＞
本発明に係わるシューティングゲームのスコアの評価基準は４つある。
【００９２】
（１）敵１機単位の評価個々のエネミキャラクタをどうのよう方法で撃墜したか、撃墜に要した時間、弾丸の数等でスコアが評価される。
【００９３】
（２）敵部隊単位の評価エネミキャラクタは単独に限らず、部隊を形成して攻撃を仕掛けてくる場合もある。そこで、敵部隊の全滅に要した時間が短い程評価が高い。本評価は、例えば、６段階に構成され、各段階のランクによってボーナス倍率が決定される。
【００９４】
（３）各ステージ単位の評価各ステージでのプレイヤのスコアを基に、各ステージ毎のランキングを行う。
【００９５】
（４）ゲーム単位の評価１ゲームを通じての総合スコアを基に各ゲーム毎のランキングを行う。
【００９６】
このように、スコアの評価基準を敵１機単位、敵部隊単位等に分け、これらを組み合わせることでバリエーションに富んだスコア評価が可能となる。
【００９７】
＜振動発生機構＞
本実施の形態のゲーム装置における振動発生機構について図２１乃至図２５を参照して説明する。図２１は本ゲーム装置の筐体６００及びディスプレイ７０１の斜視図である。筐体６００は基部６０３及び支柱６０４を備えており、支柱６０４上には各種操作ボタンや、ガン（銃）６０１が取り付けられている。プレイヤはこのガン６０１を操作することで、ディスプレイ７０１に表示されるエネミキャラクタを攻撃する。図２２はこの筐体の側面図、図２３（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は平面図である。基部６０３におけるプレイヤ（遊戯者）の足が位置する箇所には振動板６０２が取り付けられている。図２４に示すように、この振動板６０２の裏側（プレイヤの足元の位置）には、振動発生装置（ＢＡＳＥＳＨＡＫＥＲ）６０５Ｒ、６０５Ｌが取り付けられている。この振動発生装置６０５Ｒ、６０５Ｌは、エネミキャラクタに弾丸が命中し、ディスプレイ７０１にエネミキャラクタの爆発映像を表示するのと同期して振動を発生するものである。振動発生装置６０５Ｒ、６０５Ｌとして、低周波数の音響振動発生装置を用いることができ、例えば、オーラ社製の「１３０−５１７２」トランジューサ（加賀電子社販売）が好ましい。
【００９８】
本実施の形態の振動発生機構の回路構成について図２５を参照して説明する。サウンド処理部８０１はサウンドＣＰＵ、サウンドメモリ、Ｄ／Ａコンバータを備えている。サウンドメモリにはゲーム場面毎に設定されているＢＧＭ等のサウンドデータ（波形データ）の他に、予めオブジェクト毎に関連付けられた振動波形データが登録されている。ゲームの場面毎に予め定められているＢＧＭ等の効果音は、サウンドＣＰＵがゲームプログラムに既述されたコマンドに従って、サウンドＣＰＵからサウンドデータ（波形データ）を読み出し、これをＤ／Ａ変換して２チャンネル信号をアンプ８０２に出力し、スピーカ７０２Ｒ、７０２Ｌに出力することで生成される。また、アンプ８０２にて上記２チャンネル信号を合成し、この合成信号をローパスフィルタを備えるアンプ８０３に通過させ、ウーハー７０２Ｃに出力することで重低音を実現することができる。
【００９９】
一方、エネミキャラクタ等の爆発映像に同期して振動を発生させる場合は、次に述べる方法で行う。エネミキャラクタが弾丸に命中し、エネミキャラクタの爆発に同期して振動を発生するべきコマンドがメインＣＰＵ（図示せず）からサウンドＣＰＵに渡されると、サウンドＣＰＵは予めオブジェクト毎に関連付けられた振動波形データをサウンドメモリから読み出し、これをＤ／Ａ変換して２チャンネル信号をアンプ８０４に出力する。アンプ８０４で増幅された信号は振動発生装置６０５Ｒ、６０５Ｌに入力され、振動板６０２を振動させる。
【０１００】
このように、本実施の形態の振動発生機構によれば、ＢＧＭ用のサウンドデータと、オブジェクトの爆発等に伴う振動波形データを分けてサウンドメモリに登録し、それぞれの信号経路を異なるように構成したため、従来のように、ＢＧＭ用のサウンドデータを基に生成される音響信号で振動発生装置を振動させる必要はなく、場面に応じた適切な振動を発生させることができる。また、ＢＧＭのサウンドに応じて不要なときに振動発生装置が振動する不自然さを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】ゲーム装置の全体斜視図である。
【図２】飛行兵器とこれに搭乗するプレイヤキャラクタの図である。
【図３】ゲーム装置のブロック図である。
【図４】爆発映像の処理ステップのフローチャートである。
【図５】爆発オブジェクトの構成を説明するための図である。
【図６】爆発オブジェクトのデータ構造である。
【図７】爆発オブジェクトの構成を説明するための図である。
【図８】モーション補完処理の説明図である。
【図９】従来技術における、弾丸を受けたエネミキャラクタの挙動の説明図である。
【図１０】本発明における、弾丸を受けたエネミキャラクタの挙動の説明図である。
【図１１】モーションのハーフキャンセルの説明図である。
【図１２】プレイヤの視点から見た弾丸の飛行軌跡の説明図である。
【図１３】従来技術における、コリジョン判定の説明図である。
【図１４】従来技術における、コリジョン判定の説明図である。
【図１５】本発明における、コリジョン判定の説明図である。
【図１６】本発明における、コリジョン判定の説明図である。
【図１７】本発明における、コリジョン判定の説明図である。
【図１８】本発明における、コリジョン判定の説明図である。
【図１９】波の動きを表現するオブジェクトの構成の説明図である。
【図２０】シューティングゲームにおける、ステージの構成の説明図である。
【図２１】本ゲーム装置の筐体の斜視図である。
【図２２】本ゲーム装置の筐体の側面図である。
【図２３】本ゲーム装置の筐体の正面図、平面図である。
【図２４】振動発生装置の取り付け図である。
【図２５】振動発生機構の回路図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１……装置本体、１ａ……ディスプレイ、２……操作パネル、４……ペダルセンサ、１０……ゲーム処理ボード、１１……ガンユニット、１０１……ＣＰＵ、１０６……入出力インタフェース、１０９……地形データＲＯＭ、１１０……ジオメタライザ、１１１……形状データＲＯＭ、１１２……描画装置、１１３……テクスチャデータＲＯＭ、１１４……テクスチャマップＲＡＭ、１１５……フレームバッファ、１１６……画像合成装置、１１７……Ｄ／Ａ変換器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトの一連の動作を表示する画像処理装置において、前記オブジェクトの動作パターンを予め記憶する記憶手段と、前記オブジェクトの動作パターンが変化する際に、オブジェクトのモーション補完処理をしてこれを画面に表示するステップと、前記記憶手段から動作パターンを読み出してこれを画面に表示するステップとを交互に繰り返し、前記モーション補完処理の回数を次第に少なくすることで前記オブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記オブジェクトの動作パターンの変化は、「攻撃動作」から「攻撃を受けて倒れる動作」への変化である、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
３次元仮想空間内を飛行する第１のオブジェクトが、３次元仮想空間内に配置されている第２のオブジェクトに衝突することで、前記第２のオブジェクトが位置を変化する様子を画面に表示する画像処理装置において、前記第２のオブジェクトの座標値を記憶する記憶手段と、前記第１のオブジェクトとの衝突時に前記第２のオブジェクトが受けるモーメントを演算し、衝突後の第２のオブジェクトの座標値を算出する演算手段と、この演算結果に基づいて前記記憶手段に記憶されている第２のオブジェクトの座標値を更新し、衝突後の第２のオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える画像処理装置。
【請求項４】
前記画像生成手段は、仮想視点から見た第２のオブジェクトの２次元的位置を変化させるように、前記衝突後の第２のオブジェクトの座標値を計算する、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１のオブジェクトは弾丸であり、前記第２のオブジェクトはエネミキャラクタである、請求項３又は請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
オブジェクトの一連の動作を表示する画像処理装置において、前記オブジェクトの動作パターンを複数の動作ステップに分割して予め記憶する第１の記憶手段と、前記記憶手段から動作パターンを読み出してこれを画面に表示する画像生成手段と、前記オブジェクトの動作パターンの変化を検出する検出手段と、前記検出手段が前記オブジェクトの動作変化を検出したときにおける前記動作ステップの識別情報を第２の記憶手段に格納するとともに、前記第１の記憶手段から他の動作パターンを読み出してこれを画面に表示するように前記画像生成手段を制御する第１の画像制御手段と、前記他の動作パターンの画像表示が終了したときに前記第２の記憶手段に格納された前記識別情報に基づいて前記オブジェクトの動作ステップ移行の動作パターンを前記画像生成手段に実行させる第２の画像制御手段と、を備える画像処理装置。
【請求項７】
前記オブジェクトは、「エネミキャラクタ」であり、前記所定の動作パターンは、「攻撃動作」であり、前記他の動作パターンは、「攻撃を受けて倒れる動作」である、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
仮想空間内を移動する第１のオブジェクトを、プレイヤが操作する第２のオブジェクトの仮想視点から見た画像を画面に表示する画像処理装置において、前記第１のオブジェクトの移動パターンを予め記憶する記憶手段と、前記第１のオブジェクトと第２のオブジェクト間の距離を計算し、前記第２のオブジェクトの速度ベクトルの逆ベクトルに前記距離に応じた係数を乗じたベクトルを、前記第１のオブジェクトの速度ベクトルに加算して合成ベクトルを算出する手段と、前記記憶手段から移動パターンを読み出し、前記第１のオブジェクトの速度ベクトルを前記合成ベクトルとした画像を生成する画像生成手段と、を備える画像処理装置。
【請求項９】
前記係数は前記距離に反比例する係数である、請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１のオブジェクトは、「弾丸」である、請求項８又は請求項９に記載の画像処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想三次元空間内において第１のオブジェクト及び第２のオブジェクトを移動させる処理と、前記第２のオブジェクトと共に仮想視点を移動させる処理と、前記仮想視点から前記第１のオブジェクトを見た画像を生成して表示手段に出力する処理とをコンピュータに実行させる画像処理方法において、
前記第１のオブジェクトの位置座標と前記第２のオブジェクトの位置座標とから、前記第１のオブジェクトと前記第２のオブジェクトとの間の距離を算出する過程と、
前記第２のオブジェクトの速度ベクトルの逆ベクトルに前記第１のオブジェクト及び前記第２のオブジェクト間の距離に応じた係数を乗じて得たベクトルを、前記第１のオブジェクトの速度ベクトルに加算して合成ベクトルを算出する過程と、
前記第１のオブジェクトの速度ベクトルを前記合成ベクトルとして前記第１のオブジェクトを前記仮想空間内で移動させる過程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記係数は、前記距離に反比例する係数である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
遊戯者の操作に応じて操作部から出力される操作信号に基づいて前記第２のオブジェクトを動作させる過程をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】
仮想三次元空間内において第１のオブジェクト及び第２のオブジェクトを移動させ、前記第２のオブジェクトと共に仮想視点を移動させ、前記仮想視点から前記第１のオブジェクトを見た画像を生成して表示手段に出力する画像処理装置において、
前記第１のオブジェクトの位置座標と前記第２のオブジェクトの位置座標とから、前記第１のオブジェクトと前記第２のオブジェクトとの間の距離を算出する距離算出手段と、
前記第２のオブジェクトの速度ベクトルの逆ベクトルに前記第１のオブジェクト及び前記第２のオブジェクト間の距離に応じた係数を乗じて得たベクトルを、前記第１のオブジェクトの速度ベクトルに加算して合成ベクトルを算出するベクトル算出手段と、
前記第１のオブジェクトの速度ベクトルを前記合成ベクトルとして前記第１のオブジェクトを前記仮想空間内で移動させる移動手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記係数は、前記距離に反比例する係数である
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
遊戯者の操作に応じて操作部から出力される操作信号に基づいて前記第２のオブジェクトを動作させる動作手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項１】
オブジェクトの一連の動作を表示する画像処理装置において、前記オブジェクトの動作パターンを予め記憶する記憶手段と、前記オブジェクトの動作パターンが変化する際に、オブジェクトのモーション補完処理をしてこれを画面に表示するステップと、前記記憶手段から動作パターンを読み出してこれを画面に表示するステップとを交互に繰り返し、前記モーション補完処理の回数を次第に少なくすることで前記オブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記オブジェクトの動作パターンの変化は、「攻撃動作」から「攻撃を受けて倒れる動作」への変化である、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
３次元仮想空間内を飛行する第１のオブジェクトが、３次元仮想空間内に配置されている第２のオブジェクトに衝突することで、前記第２のオブジェクトが位置を変化する様子を画面に表示する画像処理装置において、前記第２のオブジェクトの座標値を記憶する記憶手段と、前記第１のオブジェクトとの衝突時に前記第２のオブジェクトが受けるモーメントを演算し、衝突後の第２のオブジェクトの座標値を算出する演算手段と、この演算結果に基づいて前記記憶手段に記憶されている第２のオブジェクトの座標値を更新し、衝突後の第２のオブジェクトの画像を生成する画像生成手段と、を備える画像処理装置。
【請求項４】
前記画像生成手段は、仮想視点から見た第２のオブジェクトの２次元的位置を変化させるように、前記衝突後の第２のオブジェクトの座標値を計算する、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１のオブジェクトは弾丸であり、前記第２のオブジェクトはエネミキャラクタである、請求項３又は請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
オブジェクトの一連の動作を表示する画像処理装置において、前記オブジェクトの動作パターンを複数の動作ステップに分割して予め記憶する第１の記憶手段と、前記記憶手段から動作パターンを読み出してこれを画面に表示する画像生成手段と、前記オブジェクトの動作パターンの変化を検出する検出手段と、前記検出手段が前記オブジェクトの動作変化を検出したときにおける前記動作ステップの識別情報を第２の記憶手段に格納するとともに、前記第１の記憶手段から他の動作パターンを読み出してこれを画面に表示するように前記画像生成手段を制御する第１の画像制御手段と、前記他の動作パターンの画像表示が終了したときに前記第２の記憶手段に格納された前記識別情報に基づいて前記オブジェクトの動作ステップ移行の動作パターンを前記画像生成手段に実行させる第２の画像制御手段と、を備える画像処理装置。
【請求項７】
前記オブジェクトは、「エネミキャラクタ」であり、前記所定の動作パターンは、「攻撃動作」であり、前記他の動作パターンは、「攻撃を受けて倒れる動作」である、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
仮想空間内を移動する第１のオブジェクトを、プレイヤが操作する第２のオブジェクトの仮想視点から見た画像を画面に表示する画像処理装置において、前記第１のオブジェクトの移動パターンを予め記憶する記憶手段と、前記第１のオブジェクトと第２のオブジェクト間の距離を計算し、前記第２のオブジェクトの速度ベクトルの逆ベクトルに前記距離に応じた係数を乗じたベクトルを、前記第１のオブジェクトの速度ベクトルに加算して合成ベクトルを算出する手段と、前記記憶手段から移動パターンを読み出し、前記第１のオブジェクトの速度ベクトルを前記合成ベクトルとした画像を生成する画像生成手段と、を備える画像処理装置。
【請求項９】
前記係数は前記距離に反比例する係数である、請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１のオブジェクトは、「弾丸」である、請求項８又は請求項９に記載の画像処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想三次元空間内において第１のオブジェクト及び第２のオブジェクトを移動させる処理と、前記第２のオブジェクトと共に仮想視点を移動させる処理と、前記仮想視点から前記第１のオブジェクトを見た画像を生成して表示手段に出力する処理とをコンピュータに実行させる画像処理方法において、
前記第１のオブジェクトの位置座標と前記第２のオブジェクトの位置座標とから、前記第１のオブジェクトと前記第２のオブジェクトとの間の距離を算出する過程と、
前記第２のオブジェクトの速度ベクトルの逆ベクトルに前記第１のオブジェクト及び前記第２のオブジェクト間の距離に応じた係数を乗じて得たベクトルを、前記第１のオブジェクトの速度ベクトルに加算して合成ベクトルを算出する過程と、
前記第１のオブジェクトの速度ベクトルを前記合成ベクトルとして前記第１のオブジェクトを前記仮想空間内で移動させる過程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記係数は、前記距離に反比例する係数である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
遊戯者の操作に応じて操作部から出力される操作信号に基づいて前記第２のオブジェクトを動作させる過程をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】
仮想三次元空間内において第１のオブジェクト及び第２のオブジェクトを移動させ、前記第２のオブジェクトと共に仮想視点を移動させ、前記仮想視点から前記第１のオブジェクトを見た画像を生成して表示手段に出力する画像処理装置において、
前記第１のオブジェクトの位置座標と前記第２のオブジェクトの位置座標とから、前記第１のオブジェクトと前記第２のオブジェクトとの間の距離を算出する距離算出手段と、
前記第２のオブジェクトの速度ベクトルの逆ベクトルに前記第１のオブジェクト及び前記第２のオブジェクト間の距離に応じた係数を乗じて得たベクトルを、前記第１のオブジェクトの速度ベクトルに加算して合成ベクトルを算出するベクトル算出手段と、
前記第１のオブジェクトの速度ベクトルを前記合成ベクトルとして前記第１のオブジェクトを前記仮想空間内で移動させる移動手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記係数は、前記距離に反比例する係数である
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
遊戯者の操作に応じて操作部から出力される操作信号に基づいて前記第２のオブジェクトを動作させる動作手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００６−７５６１９（Ｐ２００６−７５６１９Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３８９８２（Ｐ２００５−３３８９８２）
【出願日】平成１７年１１月２４日（２００５．１１．２４）
【分割の表示】特願平１０−３４９３４９の分割
【原出願日】平成１０年１１月２４日（１９９８．１１．２４）
【出願人】（０００１３２４７１）株式会社セガ (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２４日（２００５．１１．２４）
【分割の表示】特願平１０−３４９３４９の分割
【原出願日】平成１０年１１月２４日（１９９８．１１．２４）
【出願人】（０００１３２４７１）株式会社セガ (811)
【Ｆターム（参考）】
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