JP2005050070A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
画像処理装置、画像処理方法及びプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】オブジェクトの位置に応じてオブジェクト表面の明るさを好適に制御することができる画像処理装置を提供すること。
【解決手段】ゲームキャラクタオブジェクト５６のオブジェクト空間５８における位置座標を取得する位置座標取得手段と、オブジェクト空間５８に複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データを記憶する明度補正データ記憶手段と、位置座標取得手段により取得される位置座標と、前記複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、１又は複数の前記明度補正データを選出する明度補正データ選出手段と、選出される前記明度補正データに基づいてゲームキャラクタオブジェクト５６の明度に対する補正量を算出する明度補正量算出手段と、算出される補正量に基づく明度にてゲームキャラクタオブジェクト５６に関する画像を表示するオブジェクト画像表示手段と、を含む。
【選択図】 図１
【解決手段】ゲームキャラクタオブジェクト５６のオブジェクト空間５８における位置座標を取得する位置座標取得手段と、オブジェクト空間５８に複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データを記憶する明度補正データ記憶手段と、位置座標取得手段により取得される位置座標と、前記複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、１又は複数の前記明度補正データを選出する明度補正データ選出手段と、選出される前記明度補正データに基づいてゲームキャラクタオブジェクト５６の明度に対する補正量を算出する明度補正量算出手段と、算出される補正量に基づく明度にてゲームキャラクタオブジェクト５６に関する画像を表示するオブジェクト画像表示手段と、を含む。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関し、特にオブジェクト表面の明度を好適に制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
３次元コンピュータグラフィックスにおいて、オブジェクトをリアルに表示するためには、オブジェクト空間に光源を設定し、該光源から発せられる光に対してオブジェクト表面がどのような明るさを持つかを、例えばオブジェクトと各光源との位置関係等に基づいて詳細に計算する必要がある。このようにオブジェクト表面が持つ明るさを計算し、それに応じて色をオブジェクト表面に与える処理をシェーディングと呼ぶ。
【０００３】
シェーディング処理において、オブジェクト表面により反射される光のうちアンビエント（環境光）成分は、多数の直接光及び間接光に関連するものとして取り扱われ、オブジェクトの位置に依らない固定値が用いられたり、オブジェクトの位置に応じた固定値が用いられたりする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
アンビエント成分としてオブジェクトの位置に依らない固定値を用いるとリアリティに欠けるという問題がある。一方、オブジェクトの位置に応じてアンビエント成分を定めると、オブジェクトの位置が変化した際にオブジェクト表面の明るさが急変してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、オブジェクトの位置に応じてオブジェクト表面の明るさを好適に制御することができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、オブジェクト空間に配置されたオブジェクトの明度を制御する画像処理装置であって、前記オブジェクトの前記オブジェクト空間における位置座標を取得する位置座標取得手段と、前記オブジェクト空間に複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データを記憶する明度補正データ記憶手段と、前記位置座標取得手段により取得される位置座標と、前記複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、１又は複数の前記明度補正データを選出する明度補正データ選出手段と、選出される前記明度補正データに基づいて前記オブジェクトの明度に対する補正量を算出する明度補正量算出手段と、算出される補正量に基づく明度にて前記オブジェクトに関する画像を表示するオブジェクト画像表示手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る画像処理方法は、オブジェクト空間に配置されたオブジェクトの明度を制御する画像処理方法であって、前記オブジェクトの前記オブジェクト空間における位置座標を取得する位置座標取得ステップと、前記位置座標取得ステップにより取得される位置座標と、前記オブジェクト空間に複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、前記複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データのうち、１又は複数を選出する明度補正データ選出ステップと、選出される前記明度補正データに基づいて前記オブジェクトの明度に対する補正量を算出する明度補正量算出ステップと、算出される補正量に基づく明度にて前記オブジェクトに関する画像を表示するオブジェクト画像表示ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るプログラムは、オブジェクト空間に配置されたオブジェクトの明度を制御する画像処理装置として、例えば業務用ゲーム機、家庭用ゲーム機、携帯ゲーム機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話機、ゲームサーバ、ホームサーバ等のコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記オブジェクトの前記オブジェクト空間における位置座標を取得する位置座標取得手段、前記オブジェクト空間に複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データを記憶する明度補正データ記憶手段、前記位置座標取得手段により取得される位置座標と、前記複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、１又は複数の前記明度補正データを選出する明度補正データ選出手段、選出される前記明度補正データに基づいて前記オブジェクトの明度に対する補正量を算出する明度補正量算出手段、及び算出される補正量に基づく明度にて前記オブジェクトに関する画像を表示するオブジェクト画像表示手段として前記コンピュータを機能させるための命令を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、オブジェクトの位置座標と、前記所定の基準位置座標と、に基づいて１又は複数の明度補正データが選出され、選出される明度補正データに基づいてオブジェクトの明度に対する補正量が算出されるので、オブジェクトの位置が変化した際にオブジェクト表面の明るさが急変してしまうという不具合を生じさせることなく、好適にオブジェクトを表示することができる。
【００１０】
なお、本発明の一態様では、前記明度補正量算出手段は、選出される前記明度補正データを、該明度補正データが対応する前記所定の基準位置座標と、前記位置座標取得手段により取得される位置座標と、に基づく割合で合成することにより、前記補正量を算出する。こうすれば、確実にオブジェクト表面の明るさが急変することを防止できる。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記明度補正データ選出手段は、前記オブジェクト空間に複数設定された所定の明度補正領域と、該領域を特定する前記所定の基準位置座標と、を対応づけて記憶する領域情報記憶手段と、前記位置座標取得手段により取得される位置座標が含まれる前記所定の明度補正領域を決定する領域決定手段と、決定される前記所定の明度補正領域を特定する前記所定の基準位置座標に対応する明度補正データを前記明度補正データ記憶手段から読み出す明度補正データ読み出し手段と、を含む。こうすれば、オブジェクトに強く関連する明度補正データを確実に選出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
本発明の一実施形態に係るゲーム装置は、オブジェクト空間（仮想３次元空間）にゲームキャラクタオブジェクト等のオブジェクトを配置し、この空間を所与の視点から見た様子をモニタに表示するものである。また、本ゲーム装置は、サッカーゲームを実現するよう構成されており、オブジェクト空間にサッカー選手やサッカー場を表すオブジェクトが配置される。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るゲーム装置により、記憶手段（メモリ）上に構築されるオブジェクト空間の一例を示す図である。同図に示すように、オブジェクト空間５８では、ワールド座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）におけるＸＹ平面にサッカーフィールドオブジェクト５０が設定されており、このサッカーフィールドオブジェクト５０にゲームキャラクタオブジェクト５６が配置されている。ゲームキャラクタオブジェクト５６は、ユーザがコントローラを用いて位置、姿勢、行動等を指示するオブジェクトや、ゲーム装置が所定のアルゴリズムを実行するためのプログラムにより位置、姿勢、行動等を決定するオブジェクトであってよい。
【００１５】
サッカーフィールドオブジェクト５０には、左右両端にゴール５４Ｌ，５４Ｒが設けられており、サッカーフィールドオブジェクト５０におけるゴール５４Ｌ側には影ブロック５２Ｌが設定され、ゴール５４Ｒ側には影ブロック５２Ｒが設定されている。すなわち、サッカーフィールドオブジェクト５０を含むサッカー場は、ドーム型（屋根付き）であるものと仮定されており、これら影ブロック５２Ｌ，５２Ｒは、サッカーフィールドオブジェクト５０に現れる、この屋根による影が現れる領域に対応している。そして、影ブロック５２Ｌ，５２Ｒ内に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６等のオブジェクトは、ブロック外のオブジェクトに比し、明度が落とされるようになっている。
【００１６】
図２は、影ブロック５２Ｒ内にゲームキャラクタオブジェクト５６が位置する場合に、オブジェクト空間５８に設定された視点から該ゲームキャラクタオブジェクト５６を見た様子を示す表示画像（オブジェクト画像）の一例を示している。この画像は、ゲーム装置に含まれるモニタにより表示される。同図に示すように、モニタによる表示画像においては、影ブロック５２Ｒや影ブロック５２Ｌ内に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６の明度が落とされるようになっている。
【００１７】
ここで、以上の明度制御を実現する本ゲーム装置の構成について、さらに詳細に説明する。図３は、本発明の一実施の形態に係るゲーム装置のハードウェア構成を示す図である。同図に示すゲーム装置１０は、本発明に係る画像処理装置の実施形態の１つであり、モニタ１８及びスピーカ２２に接続された家庭用ゲーム機１１に、情報記憶媒体たるＤＶＤ−ＲＯＭ２５が装着されることにより構成される。ここでは、ゲームプログラムやゲームデータを家庭用ゲーム機１１に供給するためにＤＶＤ−ＲＯＭ２５を用いるが、ＣＤ−ＲＯＭやＲＯＭカード等、他のあらゆる情報記憶媒体を用いてもよい。また、インターネット等の通信ネットワークを介して遠隔地からゲームプログラムやゲームデータを家庭用ゲーム機１１に供給してもよい。以下では、このゲーム装置１０の説明を通して、本発明に係る画像処理装置、画像処理方法及び情報記憶媒体について説明する。
【００１８】
家庭用ゲーム機１１では、マイクロプロセッサ１４、画像処理部１６、主記憶２６及び入出力処理部３０が、バス１２により相互データ通信可能に接続され、さらに入出力処理部３０には、コントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４が接続されている。コントローラ３２以外の家庭用ゲーム機１１の各構成要素は筐体内に収容されている。モニタ１８には例えば家庭用のテレビ受像機が用いられ、スピーカ２２には例えばその内蔵スピーカが用いられる。
【００１９】
マイクロプロセッサ１４は、図示しないＲＯＭに格納されるオペレーティングシステムやＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されるゲームプログラムに基づいて、家庭用ゲーム機１１の各部を制御する。バス１２はアドレス及びデータを家庭用ゲーム機１１の各部でやり取りする信号伝達手段である。また、主記憶２６はＲＡＭ等の記憶手段により構成されるものであり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み取られたゲームプログラム及びゲームデータが必要に応じて書き込まれ、またマイクロプロセッサ１４の作業用としても用いられる。
【００２０】
画像処理部１６はＶＲＡＭを含んで構成されており、マイクロプロセッサ１４から送られる画像データを受け取ってＶＲＡＭ上にゲーム画面を描画するとともに、その内容をビデオ信号に変換して所定タイミングでモニタ１８に出力する。すなわち画像処理部１６は、マイクロプロセッサ１４から視点座標系での各ポリゴンの頂点座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、頂点色情報（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、テクスチャ座標（ＶＸ，ＶＹ）及びアルファ値（半透明合成率）等を受け取る。そして、それら情報を用いて表示画像を構成する各ピクセルの色情報、Ｚ値（奥行き情報）及びアルファ値等をＶＲＡＭに描画する。この表示画像は所定タイミングでモニタ１８に出力される。ここでは、頂点色情報（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各値を補正することにより、ゲームキャラクタオブジェクト５６の明度を補正する。
【００２１】
入出力処理部３０は、コントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４のそれぞれと、マイクロプロセッサ１４と、の間のデータ通信を中継するためのインターフェースである。コントローラ３２は、プレイヤーがゲーム操作をするための入力手段である。入出力処理部３０は一定周期（例えば１／６０秒毎）にコントローラ３２の各種ボタンの操作状態をスキャンし、そのスキャン結果を表す操作信号を、バス１２を介してマイクロプロセッサ１４に渡す。マイクロプロセッサ１４は、その操作信号に基づいてプレイヤーのゲーム操作を判定する。音声処理部２０はサウンドバッファを含んで構成されており、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されてサウンドバッファに記憶された音楽やゲーム効果音等のデータを再生してスピーカ２２から出力する。ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４は、マイクロプロセッサ１４からの指示に従ってＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記録されたゲームプログラム及びゲームデータを読み取る。
【００２２】
以下、かかる構成を有するゲーム装置１０を用い、主記憶２６にオブジェクト空間５８を構築し、所与の視点から見た同空間の様子を、影ブロック５２Ｌ，５２Ｒ内に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６等のオブジェクトについては明度を落としつつ、モニタ１８に表示させる技術について説明する。なお、ここではゲーム装置１０を用いてサッカーゲームを実現する技術を説明するが、本発明はこれに限らず、ロボット対戦ゲーム、各種スポーツゲーム、フライトシミュレータ等、３次元コンピュータグラフィックスのあらゆる分野に適用可能である。
【００２３】
まず、ゲーム装置１０では影ブロック５２Ｌ，５２Ｒには、複数エリアから構成されている。図４は、１つの影ブロック５２Ｒを構成する４つのエリアを示す図である。影ブロック５２Ｌも、影ブロック５２Ｒと同様にして構成される。同図に示すように、影ブロック５２Ｒの周縁及び内部には、ゲームキャラクタオブジェクト５６等のオブジェクトの明度を決定する際の基準となる基準位置座標Ａ〜Ｅが設定されている。そして、基準位置座標Ａ〜Ｅから選択される３つにより特定される三角形の各エリアにはエリアＩＤが設定されている。ここでは、基準位置座標Ａ，Ｂ，Ｅを頂点とする三角形のエリアに対して、エリアＩＤとしてＡ１が割り当てられている。基準位置座標Ｂ，Ｃ，Ｅを頂点とする三角形のエリアに対して、エリアＩＤとしてＡ２が割り当てられている。基準位置座標Ｃ，Ｄ，Ｅを頂点とする三角形のエリアに対して、エリアＩＤとしてＡ３が割り当てられている。基準位置座標Ａ，Ｅ，Ｄを頂点とする三角形のエリアに対して、エリアＩＤとしてＡ４が割り当てられている。
【００２４】
図５は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納され、必要に応じて主記憶２６に記憶されるエリア情報テーブルを示す図である。同図に示すエリア情報テーブルは、以上のようにして割り当てられたエリアＩＤと、同エリアＩＤにより識別される各エリアの頂点である基準位置を識別する識別情報（Ａ〜Ｅ）と、を対応づけて記憶するものである。
【００２５】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納され、必要として主記憶２６に記憶されるデータには、図６に示される明度補正データテーブルが含まれる。同図に示す明度補正データテーブルは、各基準位置を識別する識別情報（Ａ〜Ｅ）と、その基準位置の座標（基準位置座標）と、該基準位置座標に対応する明度補正データと、を対応づけて記憶するものである。なお、ここでは基準位置座標が全てサッカーフィールド５０に設定されているものとして、いずれもＺ座標が零であることから、基準位置座標のＸ座標及びＹ座標のみを明度補正データテーブルに記憶することとしている。また、明度補正データは、該明度補正データに対応する基準位置座標に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６等のオブジェクトを描画する際に、該オブジェクトを構成する各ポリゴンに係る頂点色情報（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を補正する補正量を表すデータである。
【００２６】
例えば、明度補正データが（ΔＲ，ΔＧ，ΔＢ）のように３成分からなる場合（ΔＲ、ΔＧ、ΔＢはいずれも負）、画像処理部１６に対して、基準位置座標に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６を構成する各ポリゴンに係る頂点色情報を供給するとき、頂点色情報を（Ｒ＋ΔＲ，Ｇ＋ΔＧ，Ｂ＋ΔＢ）として供給すれば、ゲームキャラクタオブジェクト５６の表示明度を下げることができる。同様に、明度補正データが（ｒ，ｇ，ｂ）のように３成分からなる場合（ｒ、ｇ、ｂはいずれも０以上１未満の数値）、画像処理部１６に対して、基準位置座標に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６を構成する各ポリゴンに係る頂点色情報を供給するとき、頂点色情報を（Ｒ×ｒ，Ｇ×ｇ，Ｂ×ｂ）として供給すれば、ゲームキャラクタオブジェクト５６の表示明度を下げることができる。
【００２７】
以下、ゲーム装置１０による情報処理について、さらに詳細に説明する。
【００２８】
図７は、ゲーム装置１０による画像処理を示すフロー図である。同図に示す画像処理は、所定時間毎（例えば１／６０秒毎）に実行されるものであり、同図に示す処理の他、音声を出力する処理などが所定時間毎（例えば１／６０秒毎）にゲーム装置１０で実行される。また、同図に示す処理はＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納されているゲームプログラムをマイクロプロセッサ１４が実行することによって実現されるものである（図８及び図９等も同様）。
【００２９】
同図に示すように、ゲーム装置１０では、まず環境処理を行う（Ｓ１０１）。環境処理では、オブジェクト空間５８のすべての静的オブジェクト及び動的オブジェクトの位置及び姿勢が演算される。静的オブジェクトはサッカーフィールドオブジェクト５０や図示しない観客席オブジェクト等のようにゲームが進行しても位置を変えないものである。これに対して動的オブジェクトはゲームキャラクタオブジェクト５６のようにゲームが進行するにつれて位置や姿勢を変えるものである。動的オブジェクトの位置及び姿勢は、ゲームプログラムやコントローラ３２から入力される操作信号に従って変化する。
【００３０】
また、環境処理では視点、視線方向、視野範囲も計算される。ここでは、視点は、例えば図１における手前側等からサッカーフィールドオブジェクト５０上の注目位置を見るよう配置されているものとする。注目位置は、図示しないボールオブジェクトに関連するゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置等に基づいて決定すればよい。環境処理では、視野範囲内に位置するオブジェクトだけを選択して、それらだけを以降のゲーム処理の対象とすることにより、情報処理の軽量化を図っている。
【００３１】
次に、マイクロプロセッサ１４はジオメトリ処理を行う（Ｓ１０２）。ジオメトリ処理ではワールド座標系（図１参照）から視点座標系（視点を原点とし、視点前方をＺ方向、水平方向をＸ方向、垂直方法をＹ方向とする座標系）への座標変換を行う。また、オブジェクトを構成する各ポリゴンの頂点色情報が光源情報（光源の色及び位置）に基づいて修正される。さらに、クリッピング処理も行われる。このとき、影ブロック５２Ｌ，５２Ｒ内に位置するオブジェクトについては、さらに別の明度補正処理（図８参照）も施される。
【００３２】
その後、マイクロプロセッサ１４は視野範囲に属する各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報、テクスチャ座標及びアルファ値を画像処理部１６に送出し、画像処理部１６ではそれらの情報に基づいてＶＲＡＭ上に設けられたバッファに表示画像を形成する（Ｓ１０３）。こうしてバッファに形成されたゲーム画像は所定タイミングで読み出されて、モニタ１８により表示される。
【００３３】
図８は、図７のＳ１０２に示されるジオメトリ処理において、影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒ内に位置するオブジェクトがあると判断される場合に実行される、明度補正処理を示すフロー図である。ここでは、同図に示される明度補正処理がゲームキャラクタオブジェクト５６に対して施される場合について説明する。
【００３４】
同図に示すように、この処理では、まず、プレイヤゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置座標、及び影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒのうちプレイヤゲームキャラクタオブジェクト５６が位置する方のブロックの周縁又は内部に設定されている基準位置座標とに基づいて、ゲームキャラクタオブジェクト５６が位置するエリアを決定する（Ｓ２０１）。例えば、図４に示す影ブロック５２Ｒ内にゲームキャラクタオブジェクト５６が位置する場合、ゲームキャラクタオブジェクト５６がさらに特定的には、エリアＡ１〜Ａ４のうちどのエリア内に位置しているかを判断するのである。
【００３５】
次に、Ｓ２０１で決定されたエリアを特定する各基準位置に対応する明度補正データを明度補正データテーブル（図６参照）から読み出す（Ｓ２０２）。そして、こうして読み出される明度補正データテーブルを、ゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置、Ｓ２０１で決定されたエリアを特定する各基準位置座標に基づいて割合的に加算し、実際のゲームキャラクタオブジェクト５６の明度、すなわち頂点色情報に対する補正量を算出する（Ｓ２０３）。その後、算出される補正量を用いて、ゲームキャラクタオブジェクト５６を構成する各ポリゴンの頂点色情報を、それぞれ明度を落とすよう補正する（Ｓ２０４）。
【００３６】
ここで、図８のＳ２０１に示される処理について説明する。図９は、この処理（エリア決定処理）を示すフロー図である。同図に示すように、この処理では、まずゲームキャラクタオブジェクト５６が、どの影ブロック内に位置するかを判定する（Ｓ３０１）。そして、ゲームキャラクタオブジェクト５６が位置する影ブロック内の各エリアについて、そのエリア内にゲームキャラクタオブジェクト５６が位置するか否かを調べ、ゲームキャラクタオブジェクト５６が位置しているエリアを特定する（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）。
【００３７】
すなわち、Ｓ３０２の処理では、影ブロック５２Ｌ，５２Ｒを構成する各エリアの頂点座標である基準位置座標には、図１０に示すように、Ｖ１〜Ｖ３のインデックスが、ワールド座標系においてＺ方向から見て右回りとなるよう、付与される。そして、ゲームキャラクタオブジェクト５６のワールド座標系における位置座標をＰとして、Ｓ３０２の処理では、各エリアについて、ベクトルＶ１Ｖ２とベクトルＶ１Ｐの外積のＺ成分、ベクトルＶ２Ｖ３とベクトルＶ２Ｐの外積のＺ成分、ベクトルＶ３Ｖ１とベクトルＶ３Ｐの外積のＺ成分が算出される。そして、全てが負であれば、そのエリア内にゲームキャラクタオブジェクト５６が位置すると判断して、エリア決定処理を終了する。また、一つでも正のものがあれば、次のエリアについてＳ３０２及びＳ３０３の処理を実行する（Ｓ３０４）。こうして、ゲームキャラクタオブジェクト５６が位置するエリアを特定するようにしている。
【００３８】
また、図８のＳ２０３に示される補間処理では、具体的には、Ｓ２０１の処理で決定されたエリアを特定する基準位置座標と、ゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置座標と、を次式（１）に代入して、係数α及びβが求められる。なお、ここでもエリアの頂点座標である各基準位置座標には、図１０に示すように、Ｖ１〜Ｖ３のインデックスが、ワールド座標系においてＺ方向から見て右回りとなるよう、付与される。また、Ｐはゲームキャラクタの現在位置座標を表している。
【００３９】
【数１】
【００４０】
その後、こうして係数α及びβ、エリアの頂点座標である基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データＩ１，Ｉ２，Ｉ３を次式（２）に代入して、ゲームキャラクタオブジェクト５６の明度に対する補正量ＩＰを算出している。ここで、Ｉｎは、インデックスＶｎが付与された基準位置座標に対応する明度補正データを表している（ｎ＝１〜３）。なお、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，ＩＰは、いずれもＲＧＢの３成分を有するベクトルデータである。
【００４１】
【数２】
【００４２】
以上のようにして、ゲームキャラクタオブジェクト５６の影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒ内の具体的位置に応じて、同オブジェクトの明度を変化させることができる。このとき、影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒ内には複数の基準位置座標が予め設定されており、各基準位置座標には明度補正データがそれぞれ対応づけられている。そして、ゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置と、各基準位置座標との位置関係に応じて、１（例えばゲームキャラクタオブジェクト５６が基準位置にある場合）又は複数の基準位置座標が選択され、それら選択される基準位置座標に対応づけられた明度補正データを補間することにより、ゲームキャラクタオブジェクト５６の明度の補正量が算出されるようになっている。また、明度補正データを補正する際も、ゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置と、各基準位置座標との位置関係に応じて、各明度補正データが合成されるようになっている。このため、ゲームキャラクタオブジェクト５６が影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒ内で移動しても、明度が急変しないようにできる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４４】
例えば、以上の説明では、主としてゲームキャラクタオブジェクト５６の明度補正に本発明を適用する例を示したが、その他のオブジェクトにも本発明は適用可能である。また、本発明は、ゲームの分野以外にも、あらゆる３次元コンピュータグラフィックスの分野に適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、オブジェクトの位置座標に基づき、１又は複数の明度補正データを選出し、これによりオブジェクトに関する画像を表示するようにしたので、オブジェクトの位置が変化した際にオブジェクト表面の明るさが急変してしまうという不具合を生じさせることなく、好適にオブジェクトを表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】オブジェクト空間の一例を示す斜視図である。
【図２】表示画面の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るゲーム装置（画像処理装置）のハードウェア構成を示す図である。
【図４】影ブロックを示す図である。
【図５】エリア情報テーブル（領域情報記憶手段）を示す図である。
【図６】明度補正データテーブル（明度補正データ記憶手段）を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像処理を示すフロー図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る明度補正処理を示すフロー図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るエリア決定処理を示すフロー図である。
【図１０】明度補正処理及びエリア決定処理における計算処理を説明する図である。
【符号の説明】
１０ ゲーム装置（画像処理装置）、１１ 家庭用ゲーム機、１２ バス、１４ マイクロプロセッサ、１６ 画像処理部、１８ モニタ、２０ 音声処理部、２２ スピーカ、２４ ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部、２５ ＤＶＤ−ＲＯＭ、２６主記憶、３０ 入出力制御部、３２ コントローラ、５０ サッカーフィールド、５２Ｌ，５２Ｒ 影ブロック、５４Ｌ，５４Ｒ ゴール、５６ ゲームキャラクタオブジェクト、５８ オブジェクト空間（ゲーム空間）。
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関し、特にオブジェクト表面の明度を好適に制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
３次元コンピュータグラフィックスにおいて、オブジェクトをリアルに表示するためには、オブジェクト空間に光源を設定し、該光源から発せられる光に対してオブジェクト表面がどのような明るさを持つかを、例えばオブジェクトと各光源との位置関係等に基づいて詳細に計算する必要がある。このようにオブジェクト表面が持つ明るさを計算し、それに応じて色をオブジェクト表面に与える処理をシェーディングと呼ぶ。
【０００３】
シェーディング処理において、オブジェクト表面により反射される光のうちアンビエント（環境光）成分は、多数の直接光及び間接光に関連するものとして取り扱われ、オブジェクトの位置に依らない固定値が用いられたり、オブジェクトの位置に応じた固定値が用いられたりする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
アンビエント成分としてオブジェクトの位置に依らない固定値を用いるとリアリティに欠けるという問題がある。一方、オブジェクトの位置に応じてアンビエント成分を定めると、オブジェクトの位置が変化した際にオブジェクト表面の明るさが急変してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、オブジェクトの位置に応じてオブジェクト表面の明るさを好適に制御することができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、オブジェクト空間に配置されたオブジェクトの明度を制御する画像処理装置であって、前記オブジェクトの前記オブジェクト空間における位置座標を取得する位置座標取得手段と、前記オブジェクト空間に複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データを記憶する明度補正データ記憶手段と、前記位置座標取得手段により取得される位置座標と、前記複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、１又は複数の前記明度補正データを選出する明度補正データ選出手段と、選出される前記明度補正データに基づいて前記オブジェクトの明度に対する補正量を算出する明度補正量算出手段と、算出される補正量に基づく明度にて前記オブジェクトに関する画像を表示するオブジェクト画像表示手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る画像処理方法は、オブジェクト空間に配置されたオブジェクトの明度を制御する画像処理方法であって、前記オブジェクトの前記オブジェクト空間における位置座標を取得する位置座標取得ステップと、前記位置座標取得ステップにより取得される位置座標と、前記オブジェクト空間に複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、前記複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データのうち、１又は複数を選出する明度補正データ選出ステップと、選出される前記明度補正データに基づいて前記オブジェクトの明度に対する補正量を算出する明度補正量算出ステップと、算出される補正量に基づく明度にて前記オブジェクトに関する画像を表示するオブジェクト画像表示ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るプログラムは、オブジェクト空間に配置されたオブジェクトの明度を制御する画像処理装置として、例えば業務用ゲーム機、家庭用ゲーム機、携帯ゲーム機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話機、ゲームサーバ、ホームサーバ等のコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記オブジェクトの前記オブジェクト空間における位置座標を取得する位置座標取得手段、前記オブジェクト空間に複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データを記憶する明度補正データ記憶手段、前記位置座標取得手段により取得される位置座標と、前記複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、１又は複数の前記明度補正データを選出する明度補正データ選出手段、選出される前記明度補正データに基づいて前記オブジェクトの明度に対する補正量を算出する明度補正量算出手段、及び算出される補正量に基づく明度にて前記オブジェクトに関する画像を表示するオブジェクト画像表示手段として前記コンピュータを機能させるための命令を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、オブジェクトの位置座標と、前記所定の基準位置座標と、に基づいて１又は複数の明度補正データが選出され、選出される明度補正データに基づいてオブジェクトの明度に対する補正量が算出されるので、オブジェクトの位置が変化した際にオブジェクト表面の明るさが急変してしまうという不具合を生じさせることなく、好適にオブジェクトを表示することができる。
【００１０】
なお、本発明の一態様では、前記明度補正量算出手段は、選出される前記明度補正データを、該明度補正データが対応する前記所定の基準位置座標と、前記位置座標取得手段により取得される位置座標と、に基づく割合で合成することにより、前記補正量を算出する。こうすれば、確実にオブジェクト表面の明るさが急変することを防止できる。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記明度補正データ選出手段は、前記オブジェクト空間に複数設定された所定の明度補正領域と、該領域を特定する前記所定の基準位置座標と、を対応づけて記憶する領域情報記憶手段と、前記位置座標取得手段により取得される位置座標が含まれる前記所定の明度補正領域を決定する領域決定手段と、決定される前記所定の明度補正領域を特定する前記所定の基準位置座標に対応する明度補正データを前記明度補正データ記憶手段から読み出す明度補正データ読み出し手段と、を含む。こうすれば、オブジェクトに強く関連する明度補正データを確実に選出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
本発明の一実施形態に係るゲーム装置は、オブジェクト空間（仮想３次元空間）にゲームキャラクタオブジェクト等のオブジェクトを配置し、この空間を所与の視点から見た様子をモニタに表示するものである。また、本ゲーム装置は、サッカーゲームを実現するよう構成されており、オブジェクト空間にサッカー選手やサッカー場を表すオブジェクトが配置される。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るゲーム装置により、記憶手段（メモリ）上に構築されるオブジェクト空間の一例を示す図である。同図に示すように、オブジェクト空間５８では、ワールド座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）におけるＸＹ平面にサッカーフィールドオブジェクト５０が設定されており、このサッカーフィールドオブジェクト５０にゲームキャラクタオブジェクト５６が配置されている。ゲームキャラクタオブジェクト５６は、ユーザがコントローラを用いて位置、姿勢、行動等を指示するオブジェクトや、ゲーム装置が所定のアルゴリズムを実行するためのプログラムにより位置、姿勢、行動等を決定するオブジェクトであってよい。
【００１５】
サッカーフィールドオブジェクト５０には、左右両端にゴール５４Ｌ，５４Ｒが設けられており、サッカーフィールドオブジェクト５０におけるゴール５４Ｌ側には影ブロック５２Ｌが設定され、ゴール５４Ｒ側には影ブロック５２Ｒが設定されている。すなわち、サッカーフィールドオブジェクト５０を含むサッカー場は、ドーム型（屋根付き）であるものと仮定されており、これら影ブロック５２Ｌ，５２Ｒは、サッカーフィールドオブジェクト５０に現れる、この屋根による影が現れる領域に対応している。そして、影ブロック５２Ｌ，５２Ｒ内に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６等のオブジェクトは、ブロック外のオブジェクトに比し、明度が落とされるようになっている。
【００１６】
図２は、影ブロック５２Ｒ内にゲームキャラクタオブジェクト５６が位置する場合に、オブジェクト空間５８に設定された視点から該ゲームキャラクタオブジェクト５６を見た様子を示す表示画像（オブジェクト画像）の一例を示している。この画像は、ゲーム装置に含まれるモニタにより表示される。同図に示すように、モニタによる表示画像においては、影ブロック５２Ｒや影ブロック５２Ｌ内に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６の明度が落とされるようになっている。
【００１７】
ここで、以上の明度制御を実現する本ゲーム装置の構成について、さらに詳細に説明する。図３は、本発明の一実施の形態に係るゲーム装置のハードウェア構成を示す図である。同図に示すゲーム装置１０は、本発明に係る画像処理装置の実施形態の１つであり、モニタ１８及びスピーカ２２に接続された家庭用ゲーム機１１に、情報記憶媒体たるＤＶＤ−ＲＯＭ２５が装着されることにより構成される。ここでは、ゲームプログラムやゲームデータを家庭用ゲーム機１１に供給するためにＤＶＤ−ＲＯＭ２５を用いるが、ＣＤ−ＲＯＭやＲＯＭカード等、他のあらゆる情報記憶媒体を用いてもよい。また、インターネット等の通信ネットワークを介して遠隔地からゲームプログラムやゲームデータを家庭用ゲーム機１１に供給してもよい。以下では、このゲーム装置１０の説明を通して、本発明に係る画像処理装置、画像処理方法及び情報記憶媒体について説明する。
【００１８】
家庭用ゲーム機１１では、マイクロプロセッサ１４、画像処理部１６、主記憶２６及び入出力処理部３０が、バス１２により相互データ通信可能に接続され、さらに入出力処理部３０には、コントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４が接続されている。コントローラ３２以外の家庭用ゲーム機１１の各構成要素は筐体内に収容されている。モニタ１８には例えば家庭用のテレビ受像機が用いられ、スピーカ２２には例えばその内蔵スピーカが用いられる。
【００１９】
マイクロプロセッサ１４は、図示しないＲＯＭに格納されるオペレーティングシステムやＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されるゲームプログラムに基づいて、家庭用ゲーム機１１の各部を制御する。バス１２はアドレス及びデータを家庭用ゲーム機１１の各部でやり取りする信号伝達手段である。また、主記憶２６はＲＡＭ等の記憶手段により構成されるものであり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み取られたゲームプログラム及びゲームデータが必要に応じて書き込まれ、またマイクロプロセッサ１４の作業用としても用いられる。
【００２０】
画像処理部１６はＶＲＡＭを含んで構成されており、マイクロプロセッサ１４から送られる画像データを受け取ってＶＲＡＭ上にゲーム画面を描画するとともに、その内容をビデオ信号に変換して所定タイミングでモニタ１８に出力する。すなわち画像処理部１６は、マイクロプロセッサ１４から視点座標系での各ポリゴンの頂点座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、頂点色情報（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、テクスチャ座標（ＶＸ，ＶＹ）及びアルファ値（半透明合成率）等を受け取る。そして、それら情報を用いて表示画像を構成する各ピクセルの色情報、Ｚ値（奥行き情報）及びアルファ値等をＶＲＡＭに描画する。この表示画像は所定タイミングでモニタ１８に出力される。ここでは、頂点色情報（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各値を補正することにより、ゲームキャラクタオブジェクト５６の明度を補正する。
【００２１】
入出力処理部３０は、コントローラ３２、音声処理部２０及びＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４のそれぞれと、マイクロプロセッサ１４と、の間のデータ通信を中継するためのインターフェースである。コントローラ３２は、プレイヤーがゲーム操作をするための入力手段である。入出力処理部３０は一定周期（例えば１／６０秒毎）にコントローラ３２の各種ボタンの操作状態をスキャンし、そのスキャン結果を表す操作信号を、バス１２を介してマイクロプロセッサ１４に渡す。マイクロプロセッサ１４は、その操作信号に基づいてプレイヤーのゲーム操作を判定する。音声処理部２０はサウンドバッファを含んで構成されており、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５から読み出されてサウンドバッファに記憶された音楽やゲーム効果音等のデータを再生してスピーカ２２から出力する。ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部２４は、マイクロプロセッサ１４からの指示に従ってＤＶＤ−ＲＯＭ２５に記録されたゲームプログラム及びゲームデータを読み取る。
【００２２】
以下、かかる構成を有するゲーム装置１０を用い、主記憶２６にオブジェクト空間５８を構築し、所与の視点から見た同空間の様子を、影ブロック５２Ｌ，５２Ｒ内に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６等のオブジェクトについては明度を落としつつ、モニタ１８に表示させる技術について説明する。なお、ここではゲーム装置１０を用いてサッカーゲームを実現する技術を説明するが、本発明はこれに限らず、ロボット対戦ゲーム、各種スポーツゲーム、フライトシミュレータ等、３次元コンピュータグラフィックスのあらゆる分野に適用可能である。
【００２３】
まず、ゲーム装置１０では影ブロック５２Ｌ，５２Ｒには、複数エリアから構成されている。図４は、１つの影ブロック５２Ｒを構成する４つのエリアを示す図である。影ブロック５２Ｌも、影ブロック５２Ｒと同様にして構成される。同図に示すように、影ブロック５２Ｒの周縁及び内部には、ゲームキャラクタオブジェクト５６等のオブジェクトの明度を決定する際の基準となる基準位置座標Ａ〜Ｅが設定されている。そして、基準位置座標Ａ〜Ｅから選択される３つにより特定される三角形の各エリアにはエリアＩＤが設定されている。ここでは、基準位置座標Ａ，Ｂ，Ｅを頂点とする三角形のエリアに対して、エリアＩＤとしてＡ１が割り当てられている。基準位置座標Ｂ，Ｃ，Ｅを頂点とする三角形のエリアに対して、エリアＩＤとしてＡ２が割り当てられている。基準位置座標Ｃ，Ｄ，Ｅを頂点とする三角形のエリアに対して、エリアＩＤとしてＡ３が割り当てられている。基準位置座標Ａ，Ｅ，Ｄを頂点とする三角形のエリアに対して、エリアＩＤとしてＡ４が割り当てられている。
【００２４】
図５は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納され、必要に応じて主記憶２６に記憶されるエリア情報テーブルを示す図である。同図に示すエリア情報テーブルは、以上のようにして割り当てられたエリアＩＤと、同エリアＩＤにより識別される各エリアの頂点である基準位置を識別する識別情報（Ａ〜Ｅ）と、を対応づけて記憶するものである。
【００２５】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納され、必要として主記憶２６に記憶されるデータには、図６に示される明度補正データテーブルが含まれる。同図に示す明度補正データテーブルは、各基準位置を識別する識別情報（Ａ〜Ｅ）と、その基準位置の座標（基準位置座標）と、該基準位置座標に対応する明度補正データと、を対応づけて記憶するものである。なお、ここでは基準位置座標が全てサッカーフィールド５０に設定されているものとして、いずれもＺ座標が零であることから、基準位置座標のＸ座標及びＹ座標のみを明度補正データテーブルに記憶することとしている。また、明度補正データは、該明度補正データに対応する基準位置座標に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６等のオブジェクトを描画する際に、該オブジェクトを構成する各ポリゴンに係る頂点色情報（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を補正する補正量を表すデータである。
【００２６】
例えば、明度補正データが（ΔＲ，ΔＧ，ΔＢ）のように３成分からなる場合（ΔＲ、ΔＧ、ΔＢはいずれも負）、画像処理部１６に対して、基準位置座標に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６を構成する各ポリゴンに係る頂点色情報を供給するとき、頂点色情報を（Ｒ＋ΔＲ，Ｇ＋ΔＧ，Ｂ＋ΔＢ）として供給すれば、ゲームキャラクタオブジェクト５６の表示明度を下げることができる。同様に、明度補正データが（ｒ，ｇ，ｂ）のように３成分からなる場合（ｒ、ｇ、ｂはいずれも０以上１未満の数値）、画像処理部１６に対して、基準位置座標に位置するゲームキャラクタオブジェクト５６を構成する各ポリゴンに係る頂点色情報を供給するとき、頂点色情報を（Ｒ×ｒ，Ｇ×ｇ，Ｂ×ｂ）として供給すれば、ゲームキャラクタオブジェクト５６の表示明度を下げることができる。
【００２７】
以下、ゲーム装置１０による情報処理について、さらに詳細に説明する。
【００２８】
図７は、ゲーム装置１０による画像処理を示すフロー図である。同図に示す画像処理は、所定時間毎（例えば１／６０秒毎）に実行されるものであり、同図に示す処理の他、音声を出力する処理などが所定時間毎（例えば１／６０秒毎）にゲーム装置１０で実行される。また、同図に示す処理はＤＶＤ−ＲＯＭ２５に格納されているゲームプログラムをマイクロプロセッサ１４が実行することによって実現されるものである（図８及び図９等も同様）。
【００２９】
同図に示すように、ゲーム装置１０では、まず環境処理を行う（Ｓ１０１）。環境処理では、オブジェクト空間５８のすべての静的オブジェクト及び動的オブジェクトの位置及び姿勢が演算される。静的オブジェクトはサッカーフィールドオブジェクト５０や図示しない観客席オブジェクト等のようにゲームが進行しても位置を変えないものである。これに対して動的オブジェクトはゲームキャラクタオブジェクト５６のようにゲームが進行するにつれて位置や姿勢を変えるものである。動的オブジェクトの位置及び姿勢は、ゲームプログラムやコントローラ３２から入力される操作信号に従って変化する。
【００３０】
また、環境処理では視点、視線方向、視野範囲も計算される。ここでは、視点は、例えば図１における手前側等からサッカーフィールドオブジェクト５０上の注目位置を見るよう配置されているものとする。注目位置は、図示しないボールオブジェクトに関連するゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置等に基づいて決定すればよい。環境処理では、視野範囲内に位置するオブジェクトだけを選択して、それらだけを以降のゲーム処理の対象とすることにより、情報処理の軽量化を図っている。
【００３１】
次に、マイクロプロセッサ１４はジオメトリ処理を行う（Ｓ１０２）。ジオメトリ処理ではワールド座標系（図１参照）から視点座標系（視点を原点とし、視点前方をＺ方向、水平方向をＸ方向、垂直方法をＹ方向とする座標系）への座標変換を行う。また、オブジェクトを構成する各ポリゴンの頂点色情報が光源情報（光源の色及び位置）に基づいて修正される。さらに、クリッピング処理も行われる。このとき、影ブロック５２Ｌ，５２Ｒ内に位置するオブジェクトについては、さらに別の明度補正処理（図８参照）も施される。
【００３２】
その後、マイクロプロセッサ１４は視野範囲に属する各ポリゴンの頂点座標、頂点色情報、テクスチャ座標及びアルファ値を画像処理部１６に送出し、画像処理部１６ではそれらの情報に基づいてＶＲＡＭ上に設けられたバッファに表示画像を形成する（Ｓ１０３）。こうしてバッファに形成されたゲーム画像は所定タイミングで読み出されて、モニタ１８により表示される。
【００３３】
図８は、図７のＳ１０２に示されるジオメトリ処理において、影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒ内に位置するオブジェクトがあると判断される場合に実行される、明度補正処理を示すフロー図である。ここでは、同図に示される明度補正処理がゲームキャラクタオブジェクト５６に対して施される場合について説明する。
【００３４】
同図に示すように、この処理では、まず、プレイヤゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置座標、及び影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒのうちプレイヤゲームキャラクタオブジェクト５６が位置する方のブロックの周縁又は内部に設定されている基準位置座標とに基づいて、ゲームキャラクタオブジェクト５６が位置するエリアを決定する（Ｓ２０１）。例えば、図４に示す影ブロック５２Ｒ内にゲームキャラクタオブジェクト５６が位置する場合、ゲームキャラクタオブジェクト５６がさらに特定的には、エリアＡ１〜Ａ４のうちどのエリア内に位置しているかを判断するのである。
【００３５】
次に、Ｓ２０１で決定されたエリアを特定する各基準位置に対応する明度補正データを明度補正データテーブル（図６参照）から読み出す（Ｓ２０２）。そして、こうして読み出される明度補正データテーブルを、ゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置、Ｓ２０１で決定されたエリアを特定する各基準位置座標に基づいて割合的に加算し、実際のゲームキャラクタオブジェクト５６の明度、すなわち頂点色情報に対する補正量を算出する（Ｓ２０３）。その後、算出される補正量を用いて、ゲームキャラクタオブジェクト５６を構成する各ポリゴンの頂点色情報を、それぞれ明度を落とすよう補正する（Ｓ２０４）。
【００３６】
ここで、図８のＳ２０１に示される処理について説明する。図９は、この処理（エリア決定処理）を示すフロー図である。同図に示すように、この処理では、まずゲームキャラクタオブジェクト５６が、どの影ブロック内に位置するかを判定する（Ｓ３０１）。そして、ゲームキャラクタオブジェクト５６が位置する影ブロック内の各エリアについて、そのエリア内にゲームキャラクタオブジェクト５６が位置するか否かを調べ、ゲームキャラクタオブジェクト５６が位置しているエリアを特定する（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）。
【００３７】
すなわち、Ｓ３０２の処理では、影ブロック５２Ｌ，５２Ｒを構成する各エリアの頂点座標である基準位置座標には、図１０に示すように、Ｖ１〜Ｖ３のインデックスが、ワールド座標系においてＺ方向から見て右回りとなるよう、付与される。そして、ゲームキャラクタオブジェクト５６のワールド座標系における位置座標をＰとして、Ｓ３０２の処理では、各エリアについて、ベクトルＶ１Ｖ２とベクトルＶ１Ｐの外積のＺ成分、ベクトルＶ２Ｖ３とベクトルＶ２Ｐの外積のＺ成分、ベクトルＶ３Ｖ１とベクトルＶ３Ｐの外積のＺ成分が算出される。そして、全てが負であれば、そのエリア内にゲームキャラクタオブジェクト５６が位置すると判断して、エリア決定処理を終了する。また、一つでも正のものがあれば、次のエリアについてＳ３０２及びＳ３０３の処理を実行する（Ｓ３０４）。こうして、ゲームキャラクタオブジェクト５６が位置するエリアを特定するようにしている。
【００３８】
また、図８のＳ２０３に示される補間処理では、具体的には、Ｓ２０１の処理で決定されたエリアを特定する基準位置座標と、ゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置座標と、を次式（１）に代入して、係数α及びβが求められる。なお、ここでもエリアの頂点座標である各基準位置座標には、図１０に示すように、Ｖ１〜Ｖ３のインデックスが、ワールド座標系においてＺ方向から見て右回りとなるよう、付与される。また、Ｐはゲームキャラクタの現在位置座標を表している。
【００３９】
【数１】
その後、こうして係数α及びβ、エリアの頂点座標である基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データＩ１，Ｉ２，Ｉ３を次式（２）に代入して、ゲームキャラクタオブジェクト５６の明度に対する補正量ＩＰを算出している。ここで、Ｉｎは、インデックスＶｎが付与された基準位置座標に対応する明度補正データを表している（ｎ＝１〜３）。なお、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，ＩＰは、いずれもＲＧＢの３成分を有するベクトルデータである。
【００４１】
【数２】
以上のようにして、ゲームキャラクタオブジェクト５６の影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒ内の具体的位置に応じて、同オブジェクトの明度を変化させることができる。このとき、影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒ内には複数の基準位置座標が予め設定されており、各基準位置座標には明度補正データがそれぞれ対応づけられている。そして、ゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置と、各基準位置座標との位置関係に応じて、１（例えばゲームキャラクタオブジェクト５６が基準位置にある場合）又は複数の基準位置座標が選択され、それら選択される基準位置座標に対応づけられた明度補正データを補間することにより、ゲームキャラクタオブジェクト５６の明度の補正量が算出されるようになっている。また、明度補正データを補正する際も、ゲームキャラクタオブジェクト５６の現在位置と、各基準位置座標との位置関係に応じて、各明度補正データが合成されるようになっている。このため、ゲームキャラクタオブジェクト５６が影ブロック５２Ｌ又は５２Ｒ内で移動しても、明度が急変しないようにできる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４４】
例えば、以上の説明では、主としてゲームキャラクタオブジェクト５６の明度補正に本発明を適用する例を示したが、その他のオブジェクトにも本発明は適用可能である。また、本発明は、ゲームの分野以外にも、あらゆる３次元コンピュータグラフィックスの分野に適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、オブジェクトの位置座標に基づき、１又は複数の明度補正データを選出し、これによりオブジェクトに関する画像を表示するようにしたので、オブジェクトの位置が変化した際にオブジェクト表面の明るさが急変してしまうという不具合を生じさせることなく、好適にオブジェクトを表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】オブジェクト空間の一例を示す斜視図である。
【図２】表示画面の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るゲーム装置（画像処理装置）のハードウェア構成を示す図である。
【図４】影ブロックを示す図である。
【図５】エリア情報テーブル（領域情報記憶手段）を示す図である。
【図６】明度補正データテーブル（明度補正データ記憶手段）を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像処理を示すフロー図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る明度補正処理を示すフロー図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るエリア決定処理を示すフロー図である。
【図１０】明度補正処理及びエリア決定処理における計算処理を説明する図である。
【符号の説明】
１０ ゲーム装置（画像処理装置）、１１ 家庭用ゲーム機、１２ バス、１４ マイクロプロセッサ、１６ 画像処理部、１８ モニタ、２０ 音声処理部、２２ スピーカ、２４ ＤＶＤ−ＲＯＭ再生部、２５ ＤＶＤ−ＲＯＭ、２６主記憶、３０ 入出力制御部、３２ コントローラ、５０ サッカーフィールド、５２Ｌ，５２Ｒ 影ブロック、５４Ｌ，５４Ｒ ゴール、５６ ゲームキャラクタオブジェクト、５８ オブジェクト空間（ゲーム空間）。
Claims (5)
- オブジェクト空間に配置されたオブジェクトの明度を制御する画像処理装置であって、
前記オブジェクトの前記オブジェクト空間における位置座標を取得する位置座標取得手段と、
前記オブジェクト空間に複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データを記憶する明度補正データ記憶手段と、
前記位置座標取得手段により取得される位置座標と、前記複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、１又は複数の前記明度補正データを選出する明度補正データ選出手段と、
選出される前記明度補正データに基づいて前記オブジェクトの明度に対する補正量を算出する明度補正量算出手段と、
算出される補正量に基づく明度にて前記オブジェクトに関する画像を表示するオブジェクト画像表示手段と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１に記載の画像処理装置において、
前記明度補正量算出手段は、選出される前記明度補正データを、該明度補正データが対応する前記所定の基準位置座標と、前記位置座標取得手段により取得される位置座標と、に基づく割合で合成することにより、前記補正量を算出する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１又は２に記載の画像処理装置において、
前記明度補正データ選出手段は、
前記オブジェクト空間に複数設定された所定の明度補正領域と、該領域を特定する前記所定の基準位置座標と、を対応づけて記憶する領域情報記憶手段と、
前記位置座標取得手段により取得される位置座標が含まれる前記所定の明度補正領域を決定する領域決定手段と、
決定される前記所定の明度補正領域を特定する前記所定の基準位置座標に対応する明度補正データを前記明度補正データ記憶手段から読み出す明度補正データ読み出し手段と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - オブジェクト空間に配置されたオブジェクトの明度を制御する画像処理方法であって、
前記オブジェクトの前記オブジェクト空間における位置座標を取得する位置座標取得ステップと、
前記位置座標取得ステップにより取得される位置座標と、前記オブジェクト空間に複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、前記複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データのうち、１又は複数を選出する明度補正データ選出ステップと、
選出される前記明度補正データに基づいて前記オブジェクトの明度に対する補正量を算出する明度補正量算出ステップと、
算出される補正量に基づく明度にて前記オブジェクトに関する画像を表示するオブジェクト画像表示ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - オブジェクト空間に配置されたオブジェクトの明度を制御する画像処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記オブジェクトの前記オブジェクト空間における位置座標を取得する位置座標取得手段、
前記オブジェクト空間に複数設定された所定の基準位置座標にそれぞれ対応する明度補正データを記憶する明度補正データ記憶手段、
前記位置座標取得手段により取得される位置座標と、前記複数設定された所定の基準位置座標と、に基づいて、１又は複数の前記明度補正データを選出する明度補正データ選出手段、
選出される前記明度補正データに基づいて前記オブジェクトの明度に対する補正量を算出する明度補正量算出手段、及び
算出される補正量に基づく明度にて前記オブジェクトに関する画像を表示するオブジェクト画像表示手段
として前記コンピュータを機能させるための命令を含むことを特徴とするプログラム。
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