画像生成装置、画像生成方法、ならびに、プログラム
【課題】仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成する画像生成装置等を提供する。
【解決手段】画像生成装置２０１において、パラメータ取得部２０２は、仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得し、画像生成部２０３は、取得された環境パラメータに基づいて画像を生成するが、ここで、画像生成部２０３は、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する。
【解決手段】画像生成装置２０１において、パラメータ取得部２０２は、仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得し、画像生成部２０３は、取得された環境パラメータに基づいて画像を生成するが、ここで、画像生成部２０３は、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成するのに好適な画像生成装置、画像生成方法、ならびに、これらをコンピュータにて実現するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ゲームにおいて、各種のパラメータをプレイヤーに提示する手法が各種提案されており、そのような技術については、たとえば、以下の文献に開示されている。
【特許文献１】国際公開第０３／０９０８８７号パンフレット
【０００３】
ここで、[特許文献１]には、環境パラメータを検出した後に消費型パラメータに変換し、変換された消費型パラメータの量をメモリに格納するとともにディスプレイ上に表示する技術が開示されている。このほか、敵キャラクターがいる方向や、ゲーム内のミッションをクリアするためのアイテムが存在する方向に、矢印を表示するなどの手法も広く採用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、仮想空間内において環境パラメータがどのように分布・変化しているのかを、プレイヤーにわかりやすく提示したい、との要望は大きい。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するものであって、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成するのに好適な画像生成装置、画像生成方法、ならびに、これらをコンピュータにて実現するプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【０００７】
本発明の第１の観点に係る画像生成装置は、パラメータ取得部、画像生成部を備え、以下のように構成する。
【０００８】
すなわち、パラメータ取得部は、仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得する。
環境パラメータとして最も単純なものは、キャラクターや目的アイテムがいずれの位置に存在するか、であり、存在する場所の環境パラメータの数値を高くする手法である。このほか、環境パラメータとして、キャラクターの存在する位置で生じている音声の音量、熱源から発せられる熱量や温度差、地面の傾斜や高低差、歩く際の地面の抵抗、キャラクターの緊張度、体力、攻撃力、防御力等、各種のパラメータを採用することができる。
【０００９】
一方、画像生成部は、取得された環境パラメータに基づいて画像を生成するが、画像生成部は、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する。
仮想空間内における複数の箇所のそれぞれと、当該箇所に対応付けられる内の位置との対応付けは、ちょうど、現実世界の地面と地図との対応付けに相当するものであり、仮想空間の縮小略図のような対応付けとしても良いし、たとえば地球表面を平面地図で表示するときのように、何らかのトポロジー的な性質が維持されるような対応付けを採用することもできる。
【００１０】
また、環境パラメータに対応付けられる図形としては、環境パラメータの値に応じてその大きさや色、形状を変化させた図形を採用するのが典型的であり、後述するように、生成される画像は動画像として、環境パラメータの値がユーザにとって直観的に把握できるような表示手法を採用することが望ましい。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成することができる。
【００１１】
また、本発明の画像生成装置において、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所は、当該仮想空間内においてプレイヤーが操作するキャラクターの位置を基準に分布するように定められるように構成することができる。
たとえば、仮想空間内におけるキャラクターをプレイヤー（ユーザ）が移動させるゲームでは、当該キャラクターを中心とする「地図」に環境パラメータに対応付けられる図形を表示することで、環境パラメータの分布を提示する。
【００１２】
そして、「地図」内に表示される領域としては、所定の範囲を採用するのが一般的であり、キャラクターが移動すると、「地図」として表示される領域も移動する。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布を、ユーザが操作するキャラクターを中心に見やすく表示する画像を生成することができる。
【００１３】
また、本発明の画像生成装置において、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所は、当該仮想空間内を区切る複数の区画のいずれか１つに重複なく対応付けられ、パラメータ取得部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられる区画に対して隣接する区画との間で出入りする環境パラメータの出入りの方向を取得し、画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置を基準に、当該箇所における環境パラメータの出入りの方向に当該図形を振動させる動画像を、当該画像として生成するように構成することができる。
【００１４】
当該複数の区画は、典型的には、仮想空間における地面を格子状に区切る桝目であり、当該区画に対応付けられる箇所は、当該桝目の中心である。
各桝目の環境パラメータが隣接する桝目との間で出入りするような性質のものである場合、たとえば、キャラクター等が発する音声の音量、熱源から発せられる熱量や温度差キャラクターの緊張度等の場合には、その流出・流出の方向や大きさを提示したい場合も多い。
【００１５】
そこで、パラメータ取得部は、各区画に対して隣接する区画との間での環境パラメータの出入りの総量と、その方向を取得するのである。
【００１６】
本発明における処理は、位置ベクトルrに対して以下のような関係を有するベクトル場E(r)と、そのスカラーポテンシャルV(r)と、湧き出しρ(r)と、の近似値を分析することに相当する。
E(r) = -grad V(r)；
ρ(r) = div E(r)
このとき、環境パラメータはV(r)に対応し、環境パラメータの出入りの総量はρ(r)や|E(r)|に対応し、環境パラメータの出入りの方向はE(r)の方向に対応する。
【００１７】
そして、環境パラメータの出入りの方向（E(r)の方向に対応。）に、図形を振動させる動画像を生成する。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布によって定まる環境パラメータの移動の方向を見やすく表示する画像を生成することができる。
【００１８】
また、本発明の画像生成装置において、画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置を基準に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる振幅で、所定の方向に当該図形を振動させる動画像を、当該画像として生成するように構成することができる。
【００１９】
本発明は、上記発明の好適実施形態に係るものであり、上記の例でいえば、振動の振幅を環境パラメータの値（V(r)に対応。）や出入りの総量（ρ(r)や|E(r)|に対応。）によって定めるものである。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布の大小の変化を、図形が振動する振幅によって見やすく表示する画像を生成することができる。
【００２０】
また、本発明の画像生成装置において、画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる振幅および時間周期のいずれか少なくとも一方で、当該図形の明るさおよび色のいずれか少なくとも一方を変化させる動画像を、当該画像として生成するように構成することができる。
【００２１】
本発明は、上記発明の好適実施形態に係るものであり、上記の例でいえば、明滅や色の変化の振幅や時間周期を、環境パラメータの値（V(r)に対応。）や出入りの総量（ρ(r)や|E(r)|に対応。）によって定めるものである。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布の大小の変化を、明るさや色の変化の振幅や時間周期によって見やすく表示する画像を生成することができる。
【００２２】
本発明のその他の観点に係る画像生成方法は、パラメータ取得部、画像生成部を有する画像生成装置にて実行され、パラメータ取得工程、画像生成工程を備え、以下のように構成する。
すなわち、パラメータ取得工程では、パラメータ取得部が、仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得する。
一方、画像生成工程では、画像生成部が、取得された環境パラメータに基づいて画像を生成する。
【００２３】
さらに、画像生成工程では、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する。
【００２４】
本発明のその他の観点に係るプログラムは、コンピュータを上記の画像生成装置として機能させ、コンピュータに上記の画像生成方法を実行させるように構成する。
また、本発明のプログラムは、コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリ等のコンピュータ読取可能な情報記憶媒体に記録することができる。
上記プログラムは、プログラムが実行されるコンピュータとは独立して、コンピュータ通信網を介して配布・販売することができる。また、上記情報記憶媒体は、コンピュータとは独立して配布・販売することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成するのに好適な画像生成装置、画像生成方法、ならびに、これらをコンピュータにて実現するプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【実施例１】
【００２７】
図１は、プログラムを実行することにより、本発明の画像生成装置の機能を果たす典型的な情報処理装置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００２８】
情報処理装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ １０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、インターフェイス１０４と、コントローラ１０５と、外部メモリ１０６と、画像処理部１０７と、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc ROM）ドライブ１０８と、ＮＩＣ（Network Interface Card）１０９と、音声処理部１１０と、マイク１１１と、を備える。
【００２９】
ゲーム用のプログラムおよびデータを記憶したＤＶＤ−ＲＯＭをＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０８に装着して、情報処理装置１００の電源を投入することにより、当該プログラムが実行され、本実施形態の画像生成装置が実現される。
【００３０】
ＣＰＵ １０１は、情報処理装置１００全体の動作を制御し、各構成要素と接続され制御信号やデータをやりとりする。また、ＣＰＵ １０１は、レジスタ（図示せず）という高速アクセスが可能な記憶域に対してＡＬＵ（Arithmetic Logic Unit）（図示せず）を用いて加減乗除等の算術演算や、論理和、論理積、論理否定等の論理演算、ビット和、ビット積、ビット反転、ビットシフト、ビット回転等のビット演算などを行うことができる。さらに、マルチメディア処理対応のための加減乗除等の飽和演算や、三角関数等、ベクトル演算などを高速に行えるように、ＣＰＵ １０１自身が構成されているものや、コプロセッサを備えて実現するものがある。
【００３１】
ＲＯＭ １０２には、電源投入直後に実行されるＩＰＬ（Initial Program Loader）が記録され、これが実行されることにより、ＤＶＤ−ＲＯＭに記録されたプログラムをＲＡＭ １０３に読み出してＣＰＵ １０１による実行が開始される。また、ＲＯＭ １０２には、情報処理装置１００全体の動作制御に必要なオペレーティングシステムのプログラムや各種のデータが記録される。
【００３２】
ＲＡＭ １０３は、データやプログラムを一時的に記憶するためのもので、ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出したプログラムやデータ、その他ゲームの進行やチャット通信に必要なデータが保持される。また、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３に変数領域を設け、当該変数に格納された値に対して直接ＡＬＵを作用させて演算を行ったり、ＲＡＭ １０３に格納された値を一旦レジスタに格納してからレジスタに対して演算を行い、演算結果をメモリに書き戻す、などの処理を行う。
【００３３】
インターフェイス１０４を介して接続されたコントローラ１０５は、ユーザがゲーム実行の際に行う操作入力を受け付ける。
【００３４】
インターフェイス１０４を介して着脱自在に接続された外部メモリ１０６には、ゲーム等のプレイ状況（過去の成績等）を示すデータ、ゲームの進行状態を示すデータ、ネットワーク対戦の場合のチャット通信のログ（記録）のデータなどが書き換え可能に記憶される。ユーザは、コントローラ１０５を介して指示入力を行うことにより、これらのデータを適宜外部メモリ１０６に記録することができる。
【００３５】
ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０８に装着されるＤＶＤ−ＲＯＭには、ゲームを実現するためのプログラムとゲームに付随する画像データや音声データが記録される。ＣＰＵ １０１の制御によって、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０８は、これに装着されたＤＶＤ−ＲＯＭに対する読み出し処理を行って、必要なプログラムやデータを読み出し、これらはＲＡＭ １０３等に一時的に記憶される。
【００３６】
画像処理部１０７は、ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出されたデータをＣＰＵ １０１や画像処理部１０７が備える画像演算プロセッサ（図示せず）によって加工処理した後、これを画像処理部１０７が備えるフレームメモリ（図示せず）に記録する。フレームメモリに記録された画像情報は、所定の同期タイミングでビデオ信号に変換され画像処理部１０７に接続されるモニタ（図示せず）へ出力される。これにより、各種の画像表示が可能となる。
【００３７】
画像演算プロセッサは、２次元の画像の重ね合わせ演算やαブレンディング等の透過演算、各種の飽和演算を高速に実行できる。
【００３８】
また、仮想３次元空間に配置され、各種のテクスチャ情報が付加されたポリゴン情報を、Ｚバッファ法によりレンダリングして、所定の視点位置から仮想３次元空間に配置されたポリゴンを所定の視線の方向へ俯瞰したレンダリング画像を得る演算の高速実行も可能である。
【００３９】
さらに、ＣＰＵ １０１と画像演算プロセッサが協調動作することにより、文字の形状を定義するフォント情報にしたがって、文字列を２次元画像としてフレームメモリへ描画したり、各ポリゴン表面へ描画することが可能である。
【００４０】
ＮＩＣ １０９は、情報処理装置１００をインターネット等のコンピュータ通信網（図示せず）に接続するためのものであり、ＬＡＮ（Local Area Network）を構成する際に用いられる１０ＢＡＳＥ−Ｔ／１００ＢＡＳＥ−Ｔ規格にしたがうものや、電話回線を用いてインターネットに接続するためのアナログモデム、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）モデム、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）モデム、ケーブルテレビジョン回線を用いてインターネットに接続するためのケーブルモデム等と、これらとＣＰＵ １０１との仲立ちを行うインターフェイス（図示せず）により構成される。
【００４１】
音声処理部１１０は、ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出した音声データをアナログ音声信号に変換し、これに接続されたスピーカ（図示せず）から出力させる。また、ＣＰＵ １０１の制御の下、ゲームの進行の中で発生させるべき効果音や楽曲データを生成し、これに対応した音声をスピーカから出力させる。
【００４２】
音声処理部１１０では、ＤＶＤ−ＲＯＭに記録された音声データがＭＩＤＩデータである場合には、これが有する音源データを参照して、ＭＩＤＩデータをＰＣＭデータに変換する。また、ADPCM形式やOgg Vorbis形式等の圧縮済音声データである場合には、これを展開してＰＣＭデータに変換する。ＰＣＭデータは、そのサンプリング周波数に応じたタイミングでＤ／Ａ（Digital/Analog）変換を行って、スピーカに出力することにより、音声出力が可能となる。
【００４３】
さらに、情報処理装置１００には、インターフェイス１０４を介してマイク１１１を接続することができる。この場合、マイク１１１からのアナログ信号に対しては、適当なサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換を行い、ＰＣＭ形式のディジタル信号として、音声処理部１１０でのミキシング等の処理ができるようにする。
【００４４】
このほか、情報処理装置１００は、ハードディスク等の大容量外部記憶装置を用いて、ＲＯＭ １０２、ＲＡＭ １０３、外部メモリ１０６、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０８に装着されるＤＶＤ−ＲＯＭ等と同じ機能を果たすように構成してもよい。
【００４５】
以上で説明した情報処理装置１００は、いわゆる「コンシューマ向けテレビゲーム装置」に相当するものであるが、音声処理や画像処理を行うことが可能であれば、本発明を実現することができる。したがって、携帯電話、携帯ゲーム機器、カラオケ装置、一般的なビジネス用コンピュータなど、種々の計算機上で本発明を実現することが可能である。
【００４６】
たとえば、一般的なコンピュータは、上記情報処理装置１００と同様に、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、ＮＩＣ、音声入力用マイク、音声出力用スピーカ、を備え、情報処理装置１００よりも簡易な機能を備えた画像処理部を備え、外部記憶装置としてハードディスクを有する他、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等が利用できるようになっている。また、コントローラ１０５ではなく、キーボードやマウスなどを入力装置として利用する。
【００４７】
図２は、本発明の実施形態の一つにかかる画像生成装置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００４８】
本実施形態の画像生成装置２０１は、パラメータ取得部２０２、画像生成部２０３を備える。
【００４９】
すなわち、パラメータ取得部２０２は、仮想空間の所定の複数の箇所における環境パラメータを取得する。
環境パラメータとして最も単純なものは、キャラクターや目的アイテムがいずれの位置に存在するか、であり、存在する場所の環境パラメータの数値を高くする手法である。この場合、当該箇所の位置が、キャラクターや目的アイテムが存在する場所に近ければ近いほど、当該方向の環境パラメータの数値が高くなる。
このほか、環境パラメータとして、キャラクターの存在する場所で生じている音声の音量、熱源から発せられる熱量や温度差、地面の傾斜や高低差、歩く際の地面の抵抗、キャラクターの緊張度、体力、攻撃力、防御力等、各種のパラメータを採用することができる。
【００５０】
（環境パラメータの２次元分布）
図３は、仮想世界の中において、環境パラメータの分布の情報を管理する様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００５１】
本図に示すように、仮想世界の地面３０１は、ｘ軸方向とｙ軸方向に分割された２次元の桝目３０２に区切られている。各桝目３０２によって表現される区画の中心位置やいずれか定められた隅の頂点等を、当該桝目３０２の代表点の位置として考える。
【００５２】
したがって、仮想世界における座標(p,q)のある時刻の環境パラメータの即値ep,q(t)は、２次元配列e[][]の要素e[p][q]、もしくは、所定の粒度幅D (D≧1)と整数除算を用いて、e[p / D][q / D]に格納することとするのが典型的である。以下では、D = 1として説明する。
【００５３】
上記のように、本実施形態では、仮想世界の地面３０１を格子状の桝目３０２による区画で区切っているが、当該区画の形状は任意である。たとえば、有限要素法で用いられるように、区画の形状をできるだけ同じ形状の三角形としても良いし、戦術・戦略ボード型シミュレーションゲームで採用されるような正六角形を採用しても良い。
【００５４】
さて、プレイヤーが注目しているキャラクターの位置を、座標(x,y)の桝目３０２とすると、キャラクターからある座標(p,q)への方向（ｘ軸とのなす角θ）は、
θ = arctan〔(q-y)/(p-x)〕；あるいは
cosθ = (p-x)/〔(p-x)2 + (q-y)2〕1/2，
sinθ = (q-y)/〔(p-x)2 + (q-y)2〕1/2
のように求めることができる。
【００５５】
このような状況下で、敵キャラクターの存在する可能性がある場所を環境パラメータの２次元分布とする手法を考える。
【００５６】
最も単純な方法は、座標(i,j)に敵キャラクターがいる場合は、環境パラメータの値ei,jを1とし、そうでない場合は環境パラメータの値ei,jを0とする、という手法である。
【００５７】
しかしながら、ゲームによっては、敵キャラクターの所在をある程度の誤差をもって表現したい場合もある。たとえば、敵キャラクターの緊張感を鼓動のような振動で表現し、しかも、その鼓動による緊張感が、雰囲気として周囲に伝搬し、波紋に伝わるような態様を考える。
【００５８】
このような態様としては、ある時刻tにおける座標(i,j)の環境パラメータの値ei,j(t)等から、次の時刻t+1における座標(i,j)の環境パラメータの値ei,j(t+1)を求める漸化式を採用する手法を採用することができる。
【００５９】
tの時間単位は、たとえば、典型的な情報処理装置１００における画面更新の間隔である垂直同期割り込みの間隔（約６０分の１秒）とする。
【００６０】
すなわち、時刻t+1において座標(i,j)に敵キャラクターkが存在しない場合は、伝搬定数α，β (0≦α,β,α+β≦1)を用いて、
ei,j(t+1) = αei,j(t)
+ (β/4)〔ei-1,j(t) + ei+1,j(t) + ei,j-1(t) + ei,j+1(t)〕
と設定する。なお、eの添字が所定の２次元配列の範囲外となったときは、その値は０とする。
【００６１】
αは、環境パラメータのうち、外部に漏れ出ていかない割合、βは、環境パラメータのうち、外部に漏れ出ていく割合である。α>βとするのが典型的である。α+β = 1とすれば、一旦生じた波紋が外に出る（２次元配列の範囲外になる）まで生き残ることとなり、α+β < 1とすれば、次第に減衰していくこととなる。
【００６２】
上記の漸化式は、現在位置とその上下左右の位置の環境パラメータの値が、次の瞬間の現在位置の環境パラメータの値を決定する、というものである。
【００６３】
このほか、適宜係数を変更することによって、伝搬の方向に偏りを持たせたり、斜めの桝目からも所定の係数によって伝播がありうるような形態を採用しても良い。たとえば、伝搬定数α,β,γ (0≦α,β,γ,α+β+γ≦1)を用いて、
ei,j(t+1) = αei,j(t)
+ (β/4)〔ei-1,j(t) + ei+1,j(t) + ei,j-1(t) + ei,j+1(t)〕
+ (γ/4)〔ei-1,j-1(t) + ei-1,j+1(t) + ei+1,j-1(t) + ei+1,j+1(t)〕
とするような態様である。ここで、α>β>γとするのが典型的である。
【００６４】
一方、時刻t+1において座標(i,j)に敵キャラクターkがいる場合は、当該敵キャラクターkの緊張度のパラメータPkと、所定の周期の定数Tとにより、
ei,j(t+1) = Pk〔1+sin((t+1)/T)〕
と設定し、人間の鼓動の周期は１秒に約１回であるから、Tとして60程度を採用すれば、このパラメータを、敵キャラクターの鼓動に対応させることができる。また、緊張度Pkが大きいほど、Tを小さくすることによって、緊張の度合をさらにリアルに表現することもできる。
【００６５】
このほか、上記Pk〔1+sin((t+1)/T)〕をαei,j(t)のかわりに利用する、という態様をとることもできる。すなわち、時刻t+1において座標(i,j)に敵キャラクターkがいる場合は、
ei,j(t+1) = Pk〔1+sin((t+1)/T)〕
+ (β/4)〔ei-1,j(t) + ei+1,j(t) + ei,j-1(t) + ei,j+1(t)〕
あるいは
ei,j(t+1) = Pk〔1+sin((t+1)/T)〕
+ (β/4)〔ei-1,j(t) + ei+1,j(t) + ei,j-1(t) + ei,j+1(t)〕
+ (γ/4)〔ei-1,j-1(t) + ei-1,j+1(t) + ei+1,j-1(t) + ei+1,j+1(t)〕
とするような態様である。
【００６６】
このほか、振動を表現するための関数として、
Pk〔1+sin((t+1)/T)〕
以外のものを採用することもできる。すなわち、周期Tの振動関数f(・)は、任意のtについて、
f(t + T) = f(t)
を満たすから、この条件を満たすような任意の関数を、上記の関数のかわりに利用することができる。
【００６７】
また、上記の例では、振動の変位が負にならないように調整することによって、軌跡点４０７が基準点４０４より下になることはないようにしているが、基準点４０４を含む基準曲線の円周４０３の高さは適宜設定によって変更が可能であるから、振動の変位の正負に特段の制限はない。
【００６８】
なお、時刻t = 0における初期値は、敵キャラクターがいなければ０等、所定の定数とすれば良い。
【００６９】
このような環境パラメータの伝搬は、敵キャラクターの存在以外を理由とするものであっても良い。たとえば、「聖なるエネルギーを発するアイテム」「音を発生させる機械」「街のにぎやかさ」「匂い」「他のキャラクターの視線や検知を遮る度合（斥候をテーマとしたゲームにおいて「ベースライン」と呼ばれることがある。）」などのパラメータを環境パラメータとして採用し、「波紋」の発生源として採用しても良い。
【００７０】
なお、上記のように、環境パラメータを数値として見た場合に「鼓動」や「波紋」等として見ることができるようなものであっても、表示の際に、「鼓動」や「波紋」等として表現する必要は必ずしもなく、種々の表示手法を採用することができる。そのような表示手法の具体例については、以下に説明する。
【００７１】
さて、ei,j(t)を「波紋」のように考える場合には、各桝目における流入・流出の程度を考慮する。図４は、ある桝目３０２における環境パラメータの出入りの様子を示す模式図である。以下、本図を参照して、上記の４方向に環境パラメータが伝播する場合を例として、説明する。
【００７２】
本図（ａ）には、座標(i,j)における環境パラメータの流入と流出の様子を示す。
【００７３】
上記のように、隣接する桝目３０２からの環境パラメータの流入の量は、それぞれ、
左隣から(β/4)ei-1,j(t)
右隣から(β/4)ei+1,j(t)
上隣から(β/4)ei,j-1(t)
下隣から(β/4)ei,j+1(t)
である。
【００７４】
一方、当該桝目３０２から流出する環境パラメータの量は、
上下左右に(β/4)ei,j(t)
である。
【００７５】
したがって、当該桝目３０２における「流入の総量」fi,j(t)は、
fi,j(t) = (β/4)ei-1,j(t)
+ (β/4)ei+1,j(t)
+ (β/4)ei,j-1(t)
+ (β/4)ei,j+1(t)
- ei,j(t)
である。桝目３０２に対する流入を表すベクトルvi,j(t)４０１は、隣接する上下左右の桝目３０２からの流入を表すベクトル４０２、４０３、４０４、４０５と、隣接する上下左右の桝目３０２への流出を表すベクトル４０６、４０７、４０８、４０９と、の総和となる。本図（ｂ）には、流入ベクトルvi,j(t)と他のベクトルとの関係を示す。
【００７６】
この例では、桝目３０２からの流出はすべての方向に均等であるから、ベクトル４０６、４０７、４０８、４０９の総和は０であり、したがって、流入ベクトルvi,j(t)４０１は、隣接する上下左右の桝目３０２からの流入を表すベクトル４０２、４０３、４０４、４０５の総和となる。
【００７７】
もちろん、桝目３０２からの流出を均等にしない例では、ベクトル４０６、４０７、４０８、４０９の総和は必ずしも０とはならない。この場合は、これらについてもベクトル和の計算に含めることとすれば、流入ベクトルvi,j(t)４０１を求めることができる。
【００７８】
なお、仮想世界の地面３０１における区画の分割には種々の手法がある。したがって、それに応じて、隣接する区画を適宜定め、流入・流出を表す方向のベクトルは区画同士の境界に直交する方向とすれば、区画の形状が任意のものに対応が可能である。また、上述した通り、各境界にて出入りする量は、方向によって異なるものとしても良いし、等しいものとしても良い。異なるものとした場合には、流出を表すベクトルと流入を表すベクトルの総和により、流入ベクトルvi,j(t)４０１を得ることができる。
【００７９】
「流入の総量」（もしくは、この値に、当該桝目３０２のαei,j(t)やPk〔1+sin(t/T)〕を加算したもの）は、ベクトルAにかかるベクトル場解析におけるdiv Aに相当する量であり、ベクトル４０１は、ベクトルAに相当すると考えることができる。また、桝目３０２における値ei,j(t)は、ベクトルAのスカラーポテンシャル-grad Aに相当する、と考えることができる。
【００８０】
また、当該桝目３０２における環境パラメータの即値ei,j(t)の差分
Δei,j(t) = ei,j(t+1) - ei,j(t)
を表示することとしても良い。これもまた、ベクトルAにかかるベクトル場解析におけるdiv Aに相当する量と考えることができる。
【００８１】
地面３０１に係る仮想世界は、現実の物理法則に必ずしもしたがう必要はないが、プレイヤーからすれば、現実の物理法則に即して各種の環境パラメータを見ることができた方が、その分布の理解が容易になる。上記のように、各種の環境パラメータは、ベクトル場（電磁場や流体力学における場等が相当する。）のアナロジーで把握することができるため、プレイヤーの理解度を向上させるのに役立つ。以下では、これらの環境パラメータのうち、スカラー量である
即値ei,j(t)；
流入総量fi,j(t)；
差分Δei,j(t)
や、ベクトル量である
流入ベクトルvi,j(t)
等を、画像で表現する手法について、説明する。
【００８２】
（画像生成）
画像生成部２０３は、上記のように取得された各種の環境パラメータ、たとえば、
即値ei,j(t)；
流入総量fi,j(t)；
差分Δei,j(t)；
流入ベクトルvi,j(t)
【００８３】
に基づいて画像を生成する。
【００８４】
そして、当該画像は、仮想世界の地面３０１における座標(i,j)に対応する位置に、これらの環境パラメータに対応付けられる図形を描画したものである。仮想世界の地面３０１内における座標(i,j)と、座標(i,j)に対応付けられる内の位置との対応付けは、ちょうど、現実世界の地面と地図との対応付けに相当する。
【００８５】
上記のように、プレイヤーが操作するキャラクターの座標は(x,y)であるから、本実施形態では、当該キャラクターの位置を画像の中心に配置するものとすると、所定の表示幅2W (W≧1)と所定の表示高2H (H≧1)を用いて、座標(i,j)に係る環境パラメータは、
x-W≦i≦x+W，y-H≦j≦x+H
である場合、すなわち、キャラクターがいる区画を中心にした幅2W+1、高さ2H+1の長方形領域に含まれるものを表示することとする。
【００８６】
このようにすれば、注目するキャラクターの近くの領域の環境パラメータの分布を表現する手法として、最も単純である。なお、以下の説明では、理解を容易にするため、W = H = 2としている。ただし、中心に注目キャラクター位置を配置するのではなく、仮想空間内の所定の領域を表示領域として設定し、注目キャラクターの位置を表す指示標識を、以下で生成される画像に重ねて表示する等の態様を採用しても良い。
【００８７】
図５は、ある時刻tにおけるスカラーの環境パラメータを、描画した画像を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００８８】
本図（ａ）では、座標(i,j)に対応する画像内の位置を、所定の正定数A，B，C，Dを用いて、
(A(i-x+W) + B(j-y+H)，C(i-x+W) + D(j-y+H)
としている。これはいわゆる一次変換による座標変換で、長方形が平行四辺形に投射されるものである。
【００８９】
したがって、仮想世界の地面３０１の正方形の区画は、本図では平行四辺形に投射され、ちょうど当該仮想世界の斜視図のような体裁となっている。
【００９０】
そこで、本図（ａ）では、仮想世界の地面３０１において座標(i,j)を含む区画が投射された平行四辺形を上方に、当該スカラーの環境パラメータに対応する長さだけ、スイープさせた図形を、当該座標(i,j)における環境パラメータを表す図形として描画している。
【００９１】
このような表現により、環境パラメータを３次元的に棒グラフで表現した後に、当該棒グラフを斜視図にしたような画像が得られる。
【００９２】
本図では、棒グラフの棒が不透明に描かれているが、全体の様子を見たい場合には、それぞれを半透明に描画しても良い。
【００９３】
また、棒グラフの棒を動画像として表示する場合には、棒グラフの奥から手前に向かって、順次描画される棒の数を増やしていく、という手法も採用することができる。
【００９４】
たとえば、本図においては、本図（ｂ）→本図（ｃ）→本図（ｄ）→本図（ｅ）→本図（ａ）→本図（ｂ）→本図（ｃ）→本図（ｄ）→本図（ｅ）→…の順に順次表示する動画像とするのである。この際、注目するキャラクターが存在する桝目３０２に相当する棒は、他の棒とは異なる体裁（色彩、明度等）で表示すると、プレイヤーにとって理解しやすいものとなる。
【００９５】
また、本図に示す例では、これから棒グラフの棒が現われる「床」には、その旨がわかるように、棒グラフの天井と同じ形状の図形（本図では点線で囲んでいる）を描いている。また、中央の図形は、注目するキャラクターが存在する桝目３０２に相当するため、強調表示がされている。
【００９６】
なおこの場合、動画像の更新時間単位（一コマ分の時間）は、環境パラメータの更新時間単位よりも短くすることが望ましい。このほか、本表示をする場合には、棒グラフの棒が床から上に伸びていき、当該値に到達すると止まるようなアニメーション表示を採用しても良い。
【００９７】
図６は、ある時刻tにおけるスカラーの環境パラメータを、他の手法で描画した画像を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００９８】
本図（ａ）に示す例では、仮想世界の地面３０１の桝目３０２を上空から見たような、格子状の領域を画像に表現することとし、各格子に囲まれた領域の明度を、第１のスカラーの環境パラメータに対応付けられたものとしている。
【００９９】
この際に、明度を周期的に振動させることとし、当該振動の周期を第２のスカラーの環境パラメータに対応付けることで、２種類の環境パラメータを同時にプレイヤーに提示することができる。この際、第１のスカラーの環境パラメータは、明度の振動の振幅に相当することになる。
【０１００】
本図（ｂ）に示す例では、仮想空間の地面３０１との対応付けの配置は本図（ａ）と同様であるが、図形として円を表示することとし、この円の大きさを、第１のスカラーの環境パラメータに対応付けている。
【０１０１】
この場合にも、第２の環境パラメータを同時に表示させる手法として、円の大きさを振動するように変化させ、その周期を第２の環境パラメータに対応付ける手法が考えられる。
【０１０２】
また、これらの例において、振動の周期によって第２の環境パラメータを表示するのではなく、振動の周期を第１の環境パラメータにそのまま対応付けることとしても良い。また、振動の周期を一定とすることとしても良い。
【０１０３】
本図（ｂ）において振動の周期を一定とすると、環境パラメータが大きいときには円が振動する度合も大きく、隣りの円に触れるようになる。したがって、プレイヤーには、円が隣りの円に触れて振動が伝播するかのように見える。
【０１０４】
この表示は、「ある区画の環境パラメータが大きいと、ここから隣の区画に伝播する程度も大きい」という上記の環境パラメータのモデルに、よく合致するものである。
【０１０５】
なお、スカラーの環境パラメータを表示する際には、明度や大きさのみならず、各種の色の成分や彩度、透明度（α値）など、種々の描画可能な属性を対応付けることが可能である。
【０１０６】
図７は、ベクトルの環境パラメータを提示する画像の一部拡大図であり、図６（ｂ）に類似した手法で、整列された円を用いて環境パラメータを表示する態様に係るもので、ある桝目３０２に対応する円に注目して図示している。以下、本図を参照して説明する。
【０１０７】
本図に示される円７０１の大きさや色は、図６等に示される手法で定めたり振動させたり、定数としたりすることができるが、本図の例では、円７０１の位置そのものも変化させる。すなわち、当該円７０１に対応する桝目３０２におけるベクトル４０１を含む方向（図４を参照。）に、円７０１を振動させるのである。
【０１０８】
本図（ａ）では、円７０１は基本位置（円の中心７０２の位置がベクトル４０１の始点と一致している。）となっているが、本図（ｂ）では、ベクトル４０１の方向に少しずれており、本図（ｃ）では、ベクトル４０１の方向にさらにずれ、以下本図（ｅ）まで続く。
【０１０９】
そして、本図（ａ）→本図（ｂ）→本図（ｃ）→本図（ｄ）→本図（ｅ）→本図（ａ）→本図（ｂ）→本図（ｃ）→本図（ｄ）→本図（ｅ）→…の順に動画のコマを割り当てて、円７０１が非対称に振動する動画像を生成することにより、ベクトル４０１の向きを明確に表現することができる。もちろん、適用分野によっては、円７０１の振動を対称にしても良い。
【０１１０】
（制御の流れ）
本実施形態に係る画像生成装置２０１にて実行される処理の詳細は上記の通りであるが、以下では、処理全体の流れについて説明する。図８は、本実施形態における画像生成装置において実行される処理の制御の流れを示すフローチャートである。以下、本図を参照して説明する。
【０１１１】
処理が開始されると、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３に用意された配列e[][]等の環境パラメータ記憶領域を初期化する（ステップＳ８０１）。そして、ゲームが終了するまで、以下の処理繰り返す（ステップＳ８０２〜ステップＳ８０８）。
【０１１２】
まず、ＣＰＵ １０１は、次に垂直同期割り込みが発生するまで待機する（ステップＳ８０３）。この待機の間には、別の処理をコルーチン的に実行しても良い。垂直同期割り込みは、テレビジョン装置の画面などに表示される画像を更新する時間単位であり、約６０分の１秒が典型的である。したがって、本処理の繰り返しの一単位に要する時間は、垂直同期割り込みが発生する周期に一致する。
【０１１３】
次に、今回の繰返しにおいて、環境パラメータの伝播をさせて値を更新するか否かを判定する（ステップＳ８０４）。環境パラメータの伝播の処理は、上記の通りであるが、いわゆる差分方程式を解く処理に類似するものであり、計算時間が長いこともある。そこで、適宜間引きをおこなうのである。
【０１１４】
伝播を行う場合（ステップＳ８０４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ １０１は、上記のように、ＲＡＭ １０３に格納される環境パラメータを伝播させて更新し（ステップＳ８０５）、ステップＳ８０６に進み、行わない場合（ステップＳ８０４；Ｎｏ）、そのままステップＳ８０６に進む。これにより、ＲＡＭ １０３に環境パラメータが得られるので、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３と共働して、パラメータ取得部２０２として機能することとなる。
【０１１５】
次に、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３に格納された環境パラメータを参照して画像処理部１０７に指示を出し、ＲＡＭ １０３内の画像バッファに、上記のような環境パラメータを表示する画像を生成させる（ステップＳ８０６）。
【０１１６】
上記のような振動に基づく動画像表示を行うためには、各桝目３０２ごとに、現在の位相を保持する領域をＲＡＭ １０３に確保する。「位相」とは、振動の一周期において現在がどの段階にあるか、を表す量をいい、たとえば、図７（ａ）〜（ｅ）では、位相が少しずつ増えている、と考えることができる。
【０１１７】
そして、当該位相に基づいてこの瞬間の画像を生成する。そして、画像が生成された後に、その桝目３０２の位相に、振動によって表示するスカラーパラメータに所定の定数を乗じた値を加算する。
【０１１８】
そして、生成された画像を、フレームバッファに転送して（ステップＳ８０７）、繰返しを続ける（ステップＳ８０８）。
【０１１９】
したがって、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３、画像処理部１０７等と共働して、画像生成部２０３として機能することとなる。
【０１２０】
このような処理を行うことにより、仮想世界の地面３０１に分布する環境パラメータを１つ、もしくは、複数を同時に、桝目３０２を単位として、注目すべきキャラクターがいる位置を中心位置に、プレイヤーに理解しやすく提示することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
以上説明したように、本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成するのに好適な画像生成装置、画像生成方法、ならびに、これらをコンピュータにて実現するプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】プログラムを実行することにより、本実施形態の画像生成装置として機能する典型的な情報処理装置の概要構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態の画像生成装置の概要構成を示す模式図である。
【図３】仮想世界の中において、環境パラメータの分布の情報を管理する様子を示す説明図である。
【図４】ある桝目における環境パラメータの出入りの様子を示す模式図である。
【図５】ある時刻tにおけるスカラーの環境パラメータを、描画した画像を示す説明図である。
【図６】ある時刻tにおけるスカラーの環境パラメータを、他の手法で描画した画像を示す説明図である。
【図７】ベクトルの環境パラメータを提示する画像の一部拡大図である。
【図８】本実施形態における画像生成装置において実行される処理の制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２３】
１００ 情報処理装置
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ インターフェイス
１０５ コントローラ
１０６ 外部メモリ
１０７ 画像処理部
１０８ ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ
１０９ ＮＩＣ
１１０ 音声処理部
１１１ マイク
２０１ 画像生成装置
２０２ パラメータ取得部
２０３ 画像生成部
３０１ 仮想世界の地面
３０２ 桝目
４０１ 桝目に対する流入ベクトル
４０２ 隣からの流入ベクトル
４０３ 隣からの流入ベクトル
４０４ 隣からの流入ベクトル
４０５ 隣からの流入ベクトル
４０６ 隣への流出ベクトル
４０７ 隣への流出ベクトル
４０８ 隣への流出ベクトル
４０９ 隣への流出ベクトル
７０１ 円
７０２ 円の中心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成するのに好適な画像生成装置、画像生成方法、ならびに、これらをコンピュータにて実現するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ゲームにおいて、各種のパラメータをプレイヤーに提示する手法が各種提案されており、そのような技術については、たとえば、以下の文献に開示されている。
【特許文献１】国際公開第０３／０９０８８７号パンフレット
【０００３】
ここで、[特許文献１]には、環境パラメータを検出した後に消費型パラメータに変換し、変換された消費型パラメータの量をメモリに格納するとともにディスプレイ上に表示する技術が開示されている。このほか、敵キャラクターがいる方向や、ゲーム内のミッションをクリアするためのアイテムが存在する方向に、矢印を表示するなどの手法も広く採用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、仮想空間内において環境パラメータがどのように分布・変化しているのかを、プレイヤーにわかりやすく提示したい、との要望は大きい。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するものであって、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成するのに好適な画像生成装置、画像生成方法、ならびに、これらをコンピュータにて実現するプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【０００７】
本発明の第１の観点に係る画像生成装置は、パラメータ取得部、画像生成部を備え、以下のように構成する。
【０００８】
すなわち、パラメータ取得部は、仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得する。
環境パラメータとして最も単純なものは、キャラクターや目的アイテムがいずれの位置に存在するか、であり、存在する場所の環境パラメータの数値を高くする手法である。このほか、環境パラメータとして、キャラクターの存在する位置で生じている音声の音量、熱源から発せられる熱量や温度差、地面の傾斜や高低差、歩く際の地面の抵抗、キャラクターの緊張度、体力、攻撃力、防御力等、各種のパラメータを採用することができる。
【０００９】
一方、画像生成部は、取得された環境パラメータに基づいて画像を生成するが、画像生成部は、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する。
仮想空間内における複数の箇所のそれぞれと、当該箇所に対応付けられる内の位置との対応付けは、ちょうど、現実世界の地面と地図との対応付けに相当するものであり、仮想空間の縮小略図のような対応付けとしても良いし、たとえば地球表面を平面地図で表示するときのように、何らかのトポロジー的な性質が維持されるような対応付けを採用することもできる。
【００１０】
また、環境パラメータに対応付けられる図形としては、環境パラメータの値に応じてその大きさや色、形状を変化させた図形を採用するのが典型的であり、後述するように、生成される画像は動画像として、環境パラメータの値がユーザにとって直観的に把握できるような表示手法を採用することが望ましい。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成することができる。
【００１１】
また、本発明の画像生成装置において、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所は、当該仮想空間内においてプレイヤーが操作するキャラクターの位置を基準に分布するように定められるように構成することができる。
たとえば、仮想空間内におけるキャラクターをプレイヤー（ユーザ）が移動させるゲームでは、当該キャラクターを中心とする「地図」に環境パラメータに対応付けられる図形を表示することで、環境パラメータの分布を提示する。
【００１２】
そして、「地図」内に表示される領域としては、所定の範囲を採用するのが一般的であり、キャラクターが移動すると、「地図」として表示される領域も移動する。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布を、ユーザが操作するキャラクターを中心に見やすく表示する画像を生成することができる。
【００１３】
また、本発明の画像生成装置において、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所は、当該仮想空間内を区切る複数の区画のいずれか１つに重複なく対応付けられ、パラメータ取得部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられる区画に対して隣接する区画との間で出入りする環境パラメータの出入りの方向を取得し、画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置を基準に、当該箇所における環境パラメータの出入りの方向に当該図形を振動させる動画像を、当該画像として生成するように構成することができる。
【００１４】
当該複数の区画は、典型的には、仮想空間における地面を格子状に区切る桝目であり、当該区画に対応付けられる箇所は、当該桝目の中心である。
各桝目の環境パラメータが隣接する桝目との間で出入りするような性質のものである場合、たとえば、キャラクター等が発する音声の音量、熱源から発せられる熱量や温度差キャラクターの緊張度等の場合には、その流出・流出の方向や大きさを提示したい場合も多い。
【００１５】
そこで、パラメータ取得部は、各区画に対して隣接する区画との間での環境パラメータの出入りの総量と、その方向を取得するのである。
【００１６】
本発明における処理は、位置ベクトルrに対して以下のような関係を有するベクトル場E(r)と、そのスカラーポテンシャルV(r)と、湧き出しρ(r)と、の近似値を分析することに相当する。
E(r) = -grad V(r)；
ρ(r) = div E(r)
このとき、環境パラメータはV(r)に対応し、環境パラメータの出入りの総量はρ(r)や|E(r)|に対応し、環境パラメータの出入りの方向はE(r)の方向に対応する。
【００１７】
そして、環境パラメータの出入りの方向（E(r)の方向に対応。）に、図形を振動させる動画像を生成する。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布によって定まる環境パラメータの移動の方向を見やすく表示する画像を生成することができる。
【００１８】
また、本発明の画像生成装置において、画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置を基準に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる振幅で、所定の方向に当該図形を振動させる動画像を、当該画像として生成するように構成することができる。
【００１９】
本発明は、上記発明の好適実施形態に係るものであり、上記の例でいえば、振動の振幅を環境パラメータの値（V(r)に対応。）や出入りの総量（ρ(r)や|E(r)|に対応。）によって定めるものである。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布の大小の変化を、図形が振動する振幅によって見やすく表示する画像を生成することができる。
【００２０】
また、本発明の画像生成装置において、画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる振幅および時間周期のいずれか少なくとも一方で、当該図形の明るさおよび色のいずれか少なくとも一方を変化させる動画像を、当該画像として生成するように構成することができる。
【００２１】
本発明は、上記発明の好適実施形態に係るものであり、上記の例でいえば、明滅や色の変化の振幅や時間周期を、環境パラメータの値（V(r)に対応。）や出入りの総量（ρ(r)や|E(r)|に対応。）によって定めるものである。
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布の大小の変化を、明るさや色の変化の振幅や時間周期によって見やすく表示する画像を生成することができる。
【００２２】
本発明のその他の観点に係る画像生成方法は、パラメータ取得部、画像生成部を有する画像生成装置にて実行され、パラメータ取得工程、画像生成工程を備え、以下のように構成する。
すなわち、パラメータ取得工程では、パラメータ取得部が、仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得する。
一方、画像生成工程では、画像生成部が、取得された環境パラメータに基づいて画像を生成する。
【００２３】
さらに、画像生成工程では、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する。
【００２４】
本発明のその他の観点に係るプログラムは、コンピュータを上記の画像生成装置として機能させ、コンピュータに上記の画像生成方法を実行させるように構成する。
また、本発明のプログラムは、コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリ等のコンピュータ読取可能な情報記憶媒体に記録することができる。
上記プログラムは、プログラムが実行されるコンピュータとは独立して、コンピュータ通信網を介して配布・販売することができる。また、上記情報記憶媒体は、コンピュータとは独立して配布・販売することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成するのに好適な画像生成装置、画像生成方法、ならびに、これらをコンピュータにて実現するプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【実施例１】
【００２７】
図１は、プログラムを実行することにより、本発明の画像生成装置の機能を果たす典型的な情報処理装置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００２８】
情報処理装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ １０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、インターフェイス１０４と、コントローラ１０５と、外部メモリ１０６と、画像処理部１０７と、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc ROM）ドライブ１０８と、ＮＩＣ（Network Interface Card）１０９と、音声処理部１１０と、マイク１１１と、を備える。
【００２９】
ゲーム用のプログラムおよびデータを記憶したＤＶＤ−ＲＯＭをＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０８に装着して、情報処理装置１００の電源を投入することにより、当該プログラムが実行され、本実施形態の画像生成装置が実現される。
【００３０】
ＣＰＵ １０１は、情報処理装置１００全体の動作を制御し、各構成要素と接続され制御信号やデータをやりとりする。また、ＣＰＵ １０１は、レジスタ（図示せず）という高速アクセスが可能な記憶域に対してＡＬＵ（Arithmetic Logic Unit）（図示せず）を用いて加減乗除等の算術演算や、論理和、論理積、論理否定等の論理演算、ビット和、ビット積、ビット反転、ビットシフト、ビット回転等のビット演算などを行うことができる。さらに、マルチメディア処理対応のための加減乗除等の飽和演算や、三角関数等、ベクトル演算などを高速に行えるように、ＣＰＵ １０１自身が構成されているものや、コプロセッサを備えて実現するものがある。
【００３１】
ＲＯＭ １０２には、電源投入直後に実行されるＩＰＬ（Initial Program Loader）が記録され、これが実行されることにより、ＤＶＤ−ＲＯＭに記録されたプログラムをＲＡＭ １０３に読み出してＣＰＵ １０１による実行が開始される。また、ＲＯＭ １０２には、情報処理装置１００全体の動作制御に必要なオペレーティングシステムのプログラムや各種のデータが記録される。
【００３２】
ＲＡＭ １０３は、データやプログラムを一時的に記憶するためのもので、ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出したプログラムやデータ、その他ゲームの進行やチャット通信に必要なデータが保持される。また、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３に変数領域を設け、当該変数に格納された値に対して直接ＡＬＵを作用させて演算を行ったり、ＲＡＭ １０３に格納された値を一旦レジスタに格納してからレジスタに対して演算を行い、演算結果をメモリに書き戻す、などの処理を行う。
【００３３】
インターフェイス１０４を介して接続されたコントローラ１０５は、ユーザがゲーム実行の際に行う操作入力を受け付ける。
【００３４】
インターフェイス１０４を介して着脱自在に接続された外部メモリ１０６には、ゲーム等のプレイ状況（過去の成績等）を示すデータ、ゲームの進行状態を示すデータ、ネットワーク対戦の場合のチャット通信のログ（記録）のデータなどが書き換え可能に記憶される。ユーザは、コントローラ１０５を介して指示入力を行うことにより、これらのデータを適宜外部メモリ１０６に記録することができる。
【００３５】
ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０８に装着されるＤＶＤ−ＲＯＭには、ゲームを実現するためのプログラムとゲームに付随する画像データや音声データが記録される。ＣＰＵ １０１の制御によって、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０８は、これに装着されたＤＶＤ−ＲＯＭに対する読み出し処理を行って、必要なプログラムやデータを読み出し、これらはＲＡＭ １０３等に一時的に記憶される。
【００３６】
画像処理部１０７は、ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出されたデータをＣＰＵ １０１や画像処理部１０７が備える画像演算プロセッサ（図示せず）によって加工処理した後、これを画像処理部１０７が備えるフレームメモリ（図示せず）に記録する。フレームメモリに記録された画像情報は、所定の同期タイミングでビデオ信号に変換され画像処理部１０７に接続されるモニタ（図示せず）へ出力される。これにより、各種の画像表示が可能となる。
【００３７】
画像演算プロセッサは、２次元の画像の重ね合わせ演算やαブレンディング等の透過演算、各種の飽和演算を高速に実行できる。
【００３８】
また、仮想３次元空間に配置され、各種のテクスチャ情報が付加されたポリゴン情報を、Ｚバッファ法によりレンダリングして、所定の視点位置から仮想３次元空間に配置されたポリゴンを所定の視線の方向へ俯瞰したレンダリング画像を得る演算の高速実行も可能である。
【００３９】
さらに、ＣＰＵ １０１と画像演算プロセッサが協調動作することにより、文字の形状を定義するフォント情報にしたがって、文字列を２次元画像としてフレームメモリへ描画したり、各ポリゴン表面へ描画することが可能である。
【００４０】
ＮＩＣ １０９は、情報処理装置１００をインターネット等のコンピュータ通信網（図示せず）に接続するためのものであり、ＬＡＮ（Local Area Network）を構成する際に用いられる１０ＢＡＳＥ−Ｔ／１００ＢＡＳＥ−Ｔ規格にしたがうものや、電話回線を用いてインターネットに接続するためのアナログモデム、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）モデム、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）モデム、ケーブルテレビジョン回線を用いてインターネットに接続するためのケーブルモデム等と、これらとＣＰＵ １０１との仲立ちを行うインターフェイス（図示せず）により構成される。
【００４１】
音声処理部１１０は、ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出した音声データをアナログ音声信号に変換し、これに接続されたスピーカ（図示せず）から出力させる。また、ＣＰＵ １０１の制御の下、ゲームの進行の中で発生させるべき効果音や楽曲データを生成し、これに対応した音声をスピーカから出力させる。
【００４２】
音声処理部１１０では、ＤＶＤ−ＲＯＭに記録された音声データがＭＩＤＩデータである場合には、これが有する音源データを参照して、ＭＩＤＩデータをＰＣＭデータに変換する。また、ADPCM形式やOgg Vorbis形式等の圧縮済音声データである場合には、これを展開してＰＣＭデータに変換する。ＰＣＭデータは、そのサンプリング周波数に応じたタイミングでＤ／Ａ（Digital/Analog）変換を行って、スピーカに出力することにより、音声出力が可能となる。
【００４３】
さらに、情報処理装置１００には、インターフェイス１０４を介してマイク１１１を接続することができる。この場合、マイク１１１からのアナログ信号に対しては、適当なサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換を行い、ＰＣＭ形式のディジタル信号として、音声処理部１１０でのミキシング等の処理ができるようにする。
【００４４】
このほか、情報処理装置１００は、ハードディスク等の大容量外部記憶装置を用いて、ＲＯＭ １０２、ＲＡＭ １０３、外部メモリ１０６、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１０８に装着されるＤＶＤ−ＲＯＭ等と同じ機能を果たすように構成してもよい。
【００４５】
以上で説明した情報処理装置１００は、いわゆる「コンシューマ向けテレビゲーム装置」に相当するものであるが、音声処理や画像処理を行うことが可能であれば、本発明を実現することができる。したがって、携帯電話、携帯ゲーム機器、カラオケ装置、一般的なビジネス用コンピュータなど、種々の計算機上で本発明を実現することが可能である。
【００４６】
たとえば、一般的なコンピュータは、上記情報処理装置１００と同様に、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、ＮＩＣ、音声入力用マイク、音声出力用スピーカ、を備え、情報処理装置１００よりも簡易な機能を備えた画像処理部を備え、外部記憶装置としてハードディスクを有する他、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等が利用できるようになっている。また、コントローラ１０５ではなく、キーボードやマウスなどを入力装置として利用する。
【００４７】
図２は、本発明の実施形態の一つにかかる画像生成装置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００４８】
本実施形態の画像生成装置２０１は、パラメータ取得部２０２、画像生成部２０３を備える。
【００４９】
すなわち、パラメータ取得部２０２は、仮想空間の所定の複数の箇所における環境パラメータを取得する。
環境パラメータとして最も単純なものは、キャラクターや目的アイテムがいずれの位置に存在するか、であり、存在する場所の環境パラメータの数値を高くする手法である。この場合、当該箇所の位置が、キャラクターや目的アイテムが存在する場所に近ければ近いほど、当該方向の環境パラメータの数値が高くなる。
このほか、環境パラメータとして、キャラクターの存在する場所で生じている音声の音量、熱源から発せられる熱量や温度差、地面の傾斜や高低差、歩く際の地面の抵抗、キャラクターの緊張度、体力、攻撃力、防御力等、各種のパラメータを採用することができる。
【００５０】
（環境パラメータの２次元分布）
図３は、仮想世界の中において、環境パラメータの分布の情報を管理する様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００５１】
本図に示すように、仮想世界の地面３０１は、ｘ軸方向とｙ軸方向に分割された２次元の桝目３０２に区切られている。各桝目３０２によって表現される区画の中心位置やいずれか定められた隅の頂点等を、当該桝目３０２の代表点の位置として考える。
【００５２】
したがって、仮想世界における座標(p,q)のある時刻の環境パラメータの即値ep,q(t)は、２次元配列e[][]の要素e[p][q]、もしくは、所定の粒度幅D (D≧1)と整数除算を用いて、e[p / D][q / D]に格納することとするのが典型的である。以下では、D = 1として説明する。
【００５３】
上記のように、本実施形態では、仮想世界の地面３０１を格子状の桝目３０２による区画で区切っているが、当該区画の形状は任意である。たとえば、有限要素法で用いられるように、区画の形状をできるだけ同じ形状の三角形としても良いし、戦術・戦略ボード型シミュレーションゲームで採用されるような正六角形を採用しても良い。
【００５４】
さて、プレイヤーが注目しているキャラクターの位置を、座標(x,y)の桝目３０２とすると、キャラクターからある座標(p,q)への方向（ｘ軸とのなす角θ）は、
θ = arctan〔(q-y)/(p-x)〕；あるいは
cosθ = (p-x)/〔(p-x)2 + (q-y)2〕1/2，
sinθ = (q-y)/〔(p-x)2 + (q-y)2〕1/2
のように求めることができる。
【００５５】
このような状況下で、敵キャラクターの存在する可能性がある場所を環境パラメータの２次元分布とする手法を考える。
【００５６】
最も単純な方法は、座標(i,j)に敵キャラクターがいる場合は、環境パラメータの値ei,jを1とし、そうでない場合は環境パラメータの値ei,jを0とする、という手法である。
【００５７】
しかしながら、ゲームによっては、敵キャラクターの所在をある程度の誤差をもって表現したい場合もある。たとえば、敵キャラクターの緊張感を鼓動のような振動で表現し、しかも、その鼓動による緊張感が、雰囲気として周囲に伝搬し、波紋に伝わるような態様を考える。
【００５８】
このような態様としては、ある時刻tにおける座標(i,j)の環境パラメータの値ei,j(t)等から、次の時刻t+1における座標(i,j)の環境パラメータの値ei,j(t+1)を求める漸化式を採用する手法を採用することができる。
【００５９】
tの時間単位は、たとえば、典型的な情報処理装置１００における画面更新の間隔である垂直同期割り込みの間隔（約６０分の１秒）とする。
【００６０】
すなわち、時刻t+1において座標(i,j)に敵キャラクターkが存在しない場合は、伝搬定数α，β (0≦α,β,α+β≦1)を用いて、
ei,j(t+1) = αei,j(t)
+ (β/4)〔ei-1,j(t) + ei+1,j(t) + ei,j-1(t) + ei,j+1(t)〕
と設定する。なお、eの添字が所定の２次元配列の範囲外となったときは、その値は０とする。
【００６１】
αは、環境パラメータのうち、外部に漏れ出ていかない割合、βは、環境パラメータのうち、外部に漏れ出ていく割合である。α>βとするのが典型的である。α+β = 1とすれば、一旦生じた波紋が外に出る（２次元配列の範囲外になる）まで生き残ることとなり、α+β < 1とすれば、次第に減衰していくこととなる。
【００６２】
上記の漸化式は、現在位置とその上下左右の位置の環境パラメータの値が、次の瞬間の現在位置の環境パラメータの値を決定する、というものである。
【００６３】
このほか、適宜係数を変更することによって、伝搬の方向に偏りを持たせたり、斜めの桝目からも所定の係数によって伝播がありうるような形態を採用しても良い。たとえば、伝搬定数α,β,γ (0≦α,β,γ,α+β+γ≦1)を用いて、
ei,j(t+1) = αei,j(t)
+ (β/4)〔ei-1,j(t) + ei+1,j(t) + ei,j-1(t) + ei,j+1(t)〕
+ (γ/4)〔ei-1,j-1(t) + ei-1,j+1(t) + ei+1,j-1(t) + ei+1,j+1(t)〕
とするような態様である。ここで、α>β>γとするのが典型的である。
【００６４】
一方、時刻t+1において座標(i,j)に敵キャラクターkがいる場合は、当該敵キャラクターkの緊張度のパラメータPkと、所定の周期の定数Tとにより、
ei,j(t+1) = Pk〔1+sin((t+1)/T)〕
と設定し、人間の鼓動の周期は１秒に約１回であるから、Tとして60程度を採用すれば、このパラメータを、敵キャラクターの鼓動に対応させることができる。また、緊張度Pkが大きいほど、Tを小さくすることによって、緊張の度合をさらにリアルに表現することもできる。
【００６５】
このほか、上記Pk〔1+sin((t+1)/T)〕をαei,j(t)のかわりに利用する、という態様をとることもできる。すなわち、時刻t+1において座標(i,j)に敵キャラクターkがいる場合は、
ei,j(t+1) = Pk〔1+sin((t+1)/T)〕
+ (β/4)〔ei-1,j(t) + ei+1,j(t) + ei,j-1(t) + ei,j+1(t)〕
あるいは
ei,j(t+1) = Pk〔1+sin((t+1)/T)〕
+ (β/4)〔ei-1,j(t) + ei+1,j(t) + ei,j-1(t) + ei,j+1(t)〕
+ (γ/4)〔ei-1,j-1(t) + ei-1,j+1(t) + ei+1,j-1(t) + ei+1,j+1(t)〕
とするような態様である。
【００６６】
このほか、振動を表現するための関数として、
Pk〔1+sin((t+1)/T)〕
以外のものを採用することもできる。すなわち、周期Tの振動関数f(・)は、任意のtについて、
f(t + T) = f(t)
を満たすから、この条件を満たすような任意の関数を、上記の関数のかわりに利用することができる。
【００６７】
また、上記の例では、振動の変位が負にならないように調整することによって、軌跡点４０７が基準点４０４より下になることはないようにしているが、基準点４０４を含む基準曲線の円周４０３の高さは適宜設定によって変更が可能であるから、振動の変位の正負に特段の制限はない。
【００６８】
なお、時刻t = 0における初期値は、敵キャラクターがいなければ０等、所定の定数とすれば良い。
【００６９】
このような環境パラメータの伝搬は、敵キャラクターの存在以外を理由とするものであっても良い。たとえば、「聖なるエネルギーを発するアイテム」「音を発生させる機械」「街のにぎやかさ」「匂い」「他のキャラクターの視線や検知を遮る度合（斥候をテーマとしたゲームにおいて「ベースライン」と呼ばれることがある。）」などのパラメータを環境パラメータとして採用し、「波紋」の発生源として採用しても良い。
【００７０】
なお、上記のように、環境パラメータを数値として見た場合に「鼓動」や「波紋」等として見ることができるようなものであっても、表示の際に、「鼓動」や「波紋」等として表現する必要は必ずしもなく、種々の表示手法を採用することができる。そのような表示手法の具体例については、以下に説明する。
【００７１】
さて、ei,j(t)を「波紋」のように考える場合には、各桝目における流入・流出の程度を考慮する。図４は、ある桝目３０２における環境パラメータの出入りの様子を示す模式図である。以下、本図を参照して、上記の４方向に環境パラメータが伝播する場合を例として、説明する。
【００７２】
本図（ａ）には、座標(i,j)における環境パラメータの流入と流出の様子を示す。
【００７３】
上記のように、隣接する桝目３０２からの環境パラメータの流入の量は、それぞれ、
左隣から(β/4)ei-1,j(t)
右隣から(β/4)ei+1,j(t)
上隣から(β/4)ei,j-1(t)
下隣から(β/4)ei,j+1(t)
である。
【００７４】
一方、当該桝目３０２から流出する環境パラメータの量は、
上下左右に(β/4)ei,j(t)
である。
【００７５】
したがって、当該桝目３０２における「流入の総量」fi,j(t)は、
fi,j(t) = (β/4)ei-1,j(t)
+ (β/4)ei+1,j(t)
+ (β/4)ei,j-1(t)
+ (β/4)ei,j+1(t)
- ei,j(t)
である。桝目３０２に対する流入を表すベクトルvi,j(t)４０１は、隣接する上下左右の桝目３０２からの流入を表すベクトル４０２、４０３、４０４、４０５と、隣接する上下左右の桝目３０２への流出を表すベクトル４０６、４０７、４０８、４０９と、の総和となる。本図（ｂ）には、流入ベクトルvi,j(t)と他のベクトルとの関係を示す。
【００７６】
この例では、桝目３０２からの流出はすべての方向に均等であるから、ベクトル４０６、４０７、４０８、４０９の総和は０であり、したがって、流入ベクトルvi,j(t)４０１は、隣接する上下左右の桝目３０２からの流入を表すベクトル４０２、４０３、４０４、４０５の総和となる。
【００７７】
もちろん、桝目３０２からの流出を均等にしない例では、ベクトル４０６、４０７、４０８、４０９の総和は必ずしも０とはならない。この場合は、これらについてもベクトル和の計算に含めることとすれば、流入ベクトルvi,j(t)４０１を求めることができる。
【００７８】
なお、仮想世界の地面３０１における区画の分割には種々の手法がある。したがって、それに応じて、隣接する区画を適宜定め、流入・流出を表す方向のベクトルは区画同士の境界に直交する方向とすれば、区画の形状が任意のものに対応が可能である。また、上述した通り、各境界にて出入りする量は、方向によって異なるものとしても良いし、等しいものとしても良い。異なるものとした場合には、流出を表すベクトルと流入を表すベクトルの総和により、流入ベクトルvi,j(t)４０１を得ることができる。
【００７９】
「流入の総量」（もしくは、この値に、当該桝目３０２のαei,j(t)やPk〔1+sin(t/T)〕を加算したもの）は、ベクトルAにかかるベクトル場解析におけるdiv Aに相当する量であり、ベクトル４０１は、ベクトルAに相当すると考えることができる。また、桝目３０２における値ei,j(t)は、ベクトルAのスカラーポテンシャル-grad Aに相当する、と考えることができる。
【００８０】
また、当該桝目３０２における環境パラメータの即値ei,j(t)の差分
Δei,j(t) = ei,j(t+1) - ei,j(t)
を表示することとしても良い。これもまた、ベクトルAにかかるベクトル場解析におけるdiv Aに相当する量と考えることができる。
【００８１】
地面３０１に係る仮想世界は、現実の物理法則に必ずしもしたがう必要はないが、プレイヤーからすれば、現実の物理法則に即して各種の環境パラメータを見ることができた方が、その分布の理解が容易になる。上記のように、各種の環境パラメータは、ベクトル場（電磁場や流体力学における場等が相当する。）のアナロジーで把握することができるため、プレイヤーの理解度を向上させるのに役立つ。以下では、これらの環境パラメータのうち、スカラー量である
即値ei,j(t)；
流入総量fi,j(t)；
差分Δei,j(t)
や、ベクトル量である
流入ベクトルvi,j(t)
等を、画像で表現する手法について、説明する。
【００８２】
（画像生成）
画像生成部２０３は、上記のように取得された各種の環境パラメータ、たとえば、
即値ei,j(t)；
流入総量fi,j(t)；
差分Δei,j(t)；
流入ベクトルvi,j(t)
【００８３】
に基づいて画像を生成する。
【００８４】
そして、当該画像は、仮想世界の地面３０１における座標(i,j)に対応する位置に、これらの環境パラメータに対応付けられる図形を描画したものである。仮想世界の地面３０１内における座標(i,j)と、座標(i,j)に対応付けられる内の位置との対応付けは、ちょうど、現実世界の地面と地図との対応付けに相当する。
【００８５】
上記のように、プレイヤーが操作するキャラクターの座標は(x,y)であるから、本実施形態では、当該キャラクターの位置を画像の中心に配置するものとすると、所定の表示幅2W (W≧1)と所定の表示高2H (H≧1)を用いて、座標(i,j)に係る環境パラメータは、
x-W≦i≦x+W，y-H≦j≦x+H
である場合、すなわち、キャラクターがいる区画を中心にした幅2W+1、高さ2H+1の長方形領域に含まれるものを表示することとする。
【００８６】
このようにすれば、注目するキャラクターの近くの領域の環境パラメータの分布を表現する手法として、最も単純である。なお、以下の説明では、理解を容易にするため、W = H = 2としている。ただし、中心に注目キャラクター位置を配置するのではなく、仮想空間内の所定の領域を表示領域として設定し、注目キャラクターの位置を表す指示標識を、以下で生成される画像に重ねて表示する等の態様を採用しても良い。
【００８７】
図５は、ある時刻tにおけるスカラーの環境パラメータを、描画した画像を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００８８】
本図（ａ）では、座標(i,j)に対応する画像内の位置を、所定の正定数A，B，C，Dを用いて、
(A(i-x+W) + B(j-y+H)，C(i-x+W) + D(j-y+H)
としている。これはいわゆる一次変換による座標変換で、長方形が平行四辺形に投射されるものである。
【００８９】
したがって、仮想世界の地面３０１の正方形の区画は、本図では平行四辺形に投射され、ちょうど当該仮想世界の斜視図のような体裁となっている。
【００９０】
そこで、本図（ａ）では、仮想世界の地面３０１において座標(i,j)を含む区画が投射された平行四辺形を上方に、当該スカラーの環境パラメータに対応する長さだけ、スイープさせた図形を、当該座標(i,j)における環境パラメータを表す図形として描画している。
【００９１】
このような表現により、環境パラメータを３次元的に棒グラフで表現した後に、当該棒グラフを斜視図にしたような画像が得られる。
【００９２】
本図では、棒グラフの棒が不透明に描かれているが、全体の様子を見たい場合には、それぞれを半透明に描画しても良い。
【００９３】
また、棒グラフの棒を動画像として表示する場合には、棒グラフの奥から手前に向かって、順次描画される棒の数を増やしていく、という手法も採用することができる。
【００９４】
たとえば、本図においては、本図（ｂ）→本図（ｃ）→本図（ｄ）→本図（ｅ）→本図（ａ）→本図（ｂ）→本図（ｃ）→本図（ｄ）→本図（ｅ）→…の順に順次表示する動画像とするのである。この際、注目するキャラクターが存在する桝目３０２に相当する棒は、他の棒とは異なる体裁（色彩、明度等）で表示すると、プレイヤーにとって理解しやすいものとなる。
【００９５】
また、本図に示す例では、これから棒グラフの棒が現われる「床」には、その旨がわかるように、棒グラフの天井と同じ形状の図形（本図では点線で囲んでいる）を描いている。また、中央の図形は、注目するキャラクターが存在する桝目３０２に相当するため、強調表示がされている。
【００９６】
なおこの場合、動画像の更新時間単位（一コマ分の時間）は、環境パラメータの更新時間単位よりも短くすることが望ましい。このほか、本表示をする場合には、棒グラフの棒が床から上に伸びていき、当該値に到達すると止まるようなアニメーション表示を採用しても良い。
【００９７】
図６は、ある時刻tにおけるスカラーの環境パラメータを、他の手法で描画した画像を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００９８】
本図（ａ）に示す例では、仮想世界の地面３０１の桝目３０２を上空から見たような、格子状の領域を画像に表現することとし、各格子に囲まれた領域の明度を、第１のスカラーの環境パラメータに対応付けられたものとしている。
【００９９】
この際に、明度を周期的に振動させることとし、当該振動の周期を第２のスカラーの環境パラメータに対応付けることで、２種類の環境パラメータを同時にプレイヤーに提示することができる。この際、第１のスカラーの環境パラメータは、明度の振動の振幅に相当することになる。
【０１００】
本図（ｂ）に示す例では、仮想空間の地面３０１との対応付けの配置は本図（ａ）と同様であるが、図形として円を表示することとし、この円の大きさを、第１のスカラーの環境パラメータに対応付けている。
【０１０１】
この場合にも、第２の環境パラメータを同時に表示させる手法として、円の大きさを振動するように変化させ、その周期を第２の環境パラメータに対応付ける手法が考えられる。
【０１０２】
また、これらの例において、振動の周期によって第２の環境パラメータを表示するのではなく、振動の周期を第１の環境パラメータにそのまま対応付けることとしても良い。また、振動の周期を一定とすることとしても良い。
【０１０３】
本図（ｂ）において振動の周期を一定とすると、環境パラメータが大きいときには円が振動する度合も大きく、隣りの円に触れるようになる。したがって、プレイヤーには、円が隣りの円に触れて振動が伝播するかのように見える。
【０１０４】
この表示は、「ある区画の環境パラメータが大きいと、ここから隣の区画に伝播する程度も大きい」という上記の環境パラメータのモデルに、よく合致するものである。
【０１０５】
なお、スカラーの環境パラメータを表示する際には、明度や大きさのみならず、各種の色の成分や彩度、透明度（α値）など、種々の描画可能な属性を対応付けることが可能である。
【０１０６】
図７は、ベクトルの環境パラメータを提示する画像の一部拡大図であり、図６（ｂ）に類似した手法で、整列された円を用いて環境パラメータを表示する態様に係るもので、ある桝目３０２に対応する円に注目して図示している。以下、本図を参照して説明する。
【０１０７】
本図に示される円７０１の大きさや色は、図６等に示される手法で定めたり振動させたり、定数としたりすることができるが、本図の例では、円７０１の位置そのものも変化させる。すなわち、当該円７０１に対応する桝目３０２におけるベクトル４０１を含む方向（図４を参照。）に、円７０１を振動させるのである。
【０１０８】
本図（ａ）では、円７０１は基本位置（円の中心７０２の位置がベクトル４０１の始点と一致している。）となっているが、本図（ｂ）では、ベクトル４０１の方向に少しずれており、本図（ｃ）では、ベクトル４０１の方向にさらにずれ、以下本図（ｅ）まで続く。
【０１０９】
そして、本図（ａ）→本図（ｂ）→本図（ｃ）→本図（ｄ）→本図（ｅ）→本図（ａ）→本図（ｂ）→本図（ｃ）→本図（ｄ）→本図（ｅ）→…の順に動画のコマを割り当てて、円７０１が非対称に振動する動画像を生成することにより、ベクトル４０１の向きを明確に表現することができる。もちろん、適用分野によっては、円７０１の振動を対称にしても良い。
【０１１０】
（制御の流れ）
本実施形態に係る画像生成装置２０１にて実行される処理の詳細は上記の通りであるが、以下では、処理全体の流れについて説明する。図８は、本実施形態における画像生成装置において実行される処理の制御の流れを示すフローチャートである。以下、本図を参照して説明する。
【０１１１】
処理が開始されると、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３に用意された配列e[][]等の環境パラメータ記憶領域を初期化する（ステップＳ８０１）。そして、ゲームが終了するまで、以下の処理繰り返す（ステップＳ８０２〜ステップＳ８０８）。
【０１１２】
まず、ＣＰＵ １０１は、次に垂直同期割り込みが発生するまで待機する（ステップＳ８０３）。この待機の間には、別の処理をコルーチン的に実行しても良い。垂直同期割り込みは、テレビジョン装置の画面などに表示される画像を更新する時間単位であり、約６０分の１秒が典型的である。したがって、本処理の繰り返しの一単位に要する時間は、垂直同期割り込みが発生する周期に一致する。
【０１１３】
次に、今回の繰返しにおいて、環境パラメータの伝播をさせて値を更新するか否かを判定する（ステップＳ８０４）。環境パラメータの伝播の処理は、上記の通りであるが、いわゆる差分方程式を解く処理に類似するものであり、計算時間が長いこともある。そこで、適宜間引きをおこなうのである。
【０１１４】
伝播を行う場合（ステップＳ８０４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ １０１は、上記のように、ＲＡＭ １０３に格納される環境パラメータを伝播させて更新し（ステップＳ８０５）、ステップＳ８０６に進み、行わない場合（ステップＳ８０４；Ｎｏ）、そのままステップＳ８０６に進む。これにより、ＲＡＭ １０３に環境パラメータが得られるので、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３と共働して、パラメータ取得部２０２として機能することとなる。
【０１１５】
次に、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３に格納された環境パラメータを参照して画像処理部１０７に指示を出し、ＲＡＭ １０３内の画像バッファに、上記のような環境パラメータを表示する画像を生成させる（ステップＳ８０６）。
【０１１６】
上記のような振動に基づく動画像表示を行うためには、各桝目３０２ごとに、現在の位相を保持する領域をＲＡＭ １０３に確保する。「位相」とは、振動の一周期において現在がどの段階にあるか、を表す量をいい、たとえば、図７（ａ）〜（ｅ）では、位相が少しずつ増えている、と考えることができる。
【０１１７】
そして、当該位相に基づいてこの瞬間の画像を生成する。そして、画像が生成された後に、その桝目３０２の位相に、振動によって表示するスカラーパラメータに所定の定数を乗じた値を加算する。
【０１１８】
そして、生成された画像を、フレームバッファに転送して（ステップＳ８０７）、繰返しを続ける（ステップＳ８０８）。
【０１１９】
したがって、ＣＰＵ １０１は、ＲＡＭ １０３、画像処理部１０７等と共働して、画像生成部２０３として機能することとなる。
【０１２０】
このような処理を行うことにより、仮想世界の地面３０１に分布する環境パラメータを１つ、もしくは、複数を同時に、桝目３０２を単位として、注目すべきキャラクターがいる位置を中心位置に、プレイヤーに理解しやすく提示することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
以上説明したように、本発明によれば、仮想空間における環境パラメータの分布を見やすく表示する画像を生成するのに好適な画像生成装置、画像生成方法、ならびに、これらをコンピュータにて実現するプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】プログラムを実行することにより、本実施形態の画像生成装置として機能する典型的な情報処理装置の概要構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態の画像生成装置の概要構成を示す模式図である。
【図３】仮想世界の中において、環境パラメータの分布の情報を管理する様子を示す説明図である。
【図４】ある桝目における環境パラメータの出入りの様子を示す模式図である。
【図５】ある時刻tにおけるスカラーの環境パラメータを、描画した画像を示す説明図である。
【図６】ある時刻tにおけるスカラーの環境パラメータを、他の手法で描画した画像を示す説明図である。
【図７】ベクトルの環境パラメータを提示する画像の一部拡大図である。
【図８】本実施形態における画像生成装置において実行される処理の制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２３】
１００ 情報処理装置
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ インターフェイス
１０５ コントローラ
１０６ 外部メモリ
１０７ 画像処理部
１０８ ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ
１０９ ＮＩＣ
１１０ 音声処理部
１１１ マイク
２０１ 画像生成装置
２０２ パラメータ取得部
２０３ 画像生成部
３０１ 仮想世界の地面
３０２ 桝目
４０１ 桝目に対する流入ベクトル
４０２ 隣からの流入ベクトル
４０３ 隣からの流入ベクトル
４０４ 隣からの流入ベクトル
４０５ 隣からの流入ベクトル
４０６ 隣への流出ベクトル
４０７ 隣への流出ベクトル
４０８ 隣への流出ベクトル
４０９ 隣への流出ベクトル
７０１ 円
７０２ 円の中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得するパラメータ取得部、
前記取得された環境パラメータに基づいて画像を生成する画像生成部
を備える画像生成装置であって、
前記画像生成部は、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像生成装置であって、
当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所は、当該仮想空間内においてプレイヤーが操作するキャラクターの位置を基準に分布するように定められる
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像生成装置であって、
前記当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所は、当該仮想空間内を区切る複数の区画のいずれか１つに重複なく対応付けられ、
前記パラメータ取得部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられる区画に対して隣接する区画との間で出入りする環境パラメータの出入りの方向を取得し、
前記画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置を基準に、当該箇所における環境パラメータの出入りの方向に当該図形を振動させる動画像を、当該画像として生成する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の画像生成装置であって、
前記画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置を基準に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる振幅で、所定の方向に当該図形を振動させる動画像を、当該画像として生成する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の画像生成装置であって、
前記画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる振幅および時間周期のいずれか少なくとも一方で、当該図形の明るさおよび色のいずれか少なくとも一方を変化させる動画像を、当該画像として生成する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項６】
パラメータ取得部、画像生成部を有する画像生成装置にて実行される画像生成方法であって、
前記パラメータ取得部が、仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得するパラメータ取得工程、
前記画像生成部が、前記取得された環境パラメータに基づいて画像を生成する画像生成工程
を備え、
前記画像生成工程では、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する
ことを特徴とする画像生成方法。
【請求項７】
コンピュータを、
仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得するパラメータ取得部、
前記取得された環境パラメータに基づいて画像を生成する画像生成部
として機能させるプログラムであって、
前記画像生成部は、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する
ように機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得するパラメータ取得部、
前記取得された環境パラメータに基づいて画像を生成する画像生成部
を備える画像生成装置であって、
前記画像生成部は、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像生成装置であって、
当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所は、当該仮想空間内においてプレイヤーが操作するキャラクターの位置を基準に分布するように定められる
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像生成装置であって、
前記当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所は、当該仮想空間内を区切る複数の区画のいずれか１つに重複なく対応付けられ、
前記パラメータ取得部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられる区画に対して隣接する区画との間で出入りする環境パラメータの出入りの方向を取得し、
前記画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置を基準に、当該箇所における環境パラメータの出入りの方向に当該図形を振動させる動画像を、当該画像として生成する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の画像生成装置であって、
前記画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置を基準に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる振幅で、所定の方向に当該図形を振動させる動画像を、当該画像として生成する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の画像生成装置であって、
前記画像生成部は、当該仮想空間内における当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる振幅および時間周期のいずれか少なくとも一方で、当該図形の明るさおよび色のいずれか少なくとも一方を変化させる動画像を、当該画像として生成する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項６】
パラメータ取得部、画像生成部を有する画像生成装置にて実行される画像生成方法であって、
前記パラメータ取得部が、仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得するパラメータ取得工程、
前記画像生成部が、前記取得された環境パラメータに基づいて画像を生成する画像生成工程
を備え、
前記画像生成工程では、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する
ことを特徴とする画像生成方法。
【請求項７】
コンピュータを、
仮想空間内において、所定の複数の箇所における環境パラメータを取得するパラメータ取得部、
前記取得された環境パラメータに基づいて画像を生成する画像生成部
として機能させるプログラムであって、
前記画像生成部は、当該仮想空間内の当該所定の複数の箇所のそれぞれについて、当該箇所に対応付けられた画像内の位置に、当該箇所における環境パラメータに対応付けられる図形を描画した画像を生成する
ように機能させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２７２２８７（Ｐ２００７−２７２２８７Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９３８１０（Ｐ２００６−９３８１０）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（５０６１１３６０２）株式会社コナミデジタルエンタテインメント (1,441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（５０６１１３６０２）株式会社コナミデジタルエンタテインメント (1,441)
【Ｆターム（参考）】
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