JP3249955B2

JP3249955B2 - 画像生成システム及び情報記憶媒体

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Publication number: JP3249955B2
Application number: JP25556199A
Authority: JP
Inventors: 健司斎藤
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2002-01-28
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: US6850242B1; JP2001070633A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像生成システム
及び情報記憶媒体に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、仮想的な３次元空間であるオブジェクト空間内の所
与の視点から見える画像を生成する画像生成システムが
知られており、いわゆる仮想現実を体験できるものとし
て人気が高い。レーシングゲームを楽しむことができる
画像生成システムを例にとれば、プレーヤは、レーシン
グカー（オブジェクト）を操作してオブジェクト空間内
で走行させ、他のプレーヤやコンピュータが操作するレ
ーシングカーと競争することで３次元ゲームを楽しむ。

【０００３】このような画像生成システムでは、プレー
ヤの仮想現実感の向上のために、よりリアルな画像を生
成することが重要な技術的課題になっている。そして、
このような課題を解決する１つの手法として、環境マッ
ピングと呼ばれる手法が知られている。

【０００４】この環境マッピングでは、オブジェクトの
周囲の環境を表す環境テクスチャをオブジェクトにマッ
ピングすることで、オブジェクトへの環境の映り込みを
表現し、オブジェクトの画像のリアル度を高めている。

【０００５】さて、このような環境マッピングの一例と
して、以下に説明するような手法が考えられる（以下、
比較例の環境マッピングと呼ぶ）。

【０００６】即ち、この比較例の環境マッピングでは、
オブジェクトから仮想カメラの方を見た時に見える環境
テクスチャを予め用意しておく。そして、この環境テク
スチャを仮想カメラの方向（仮想カメラからオブジェク
トの方へと向かう方向）からマッピングする。このよう
にすることで、仮想カメラが移動し、仮想カメラが注視
する場所がオブジェクトの裏側に回り込んだような場合
にも、オブジェクトに環境を映り込ませることができ
る。

【０００７】しかしながら、この比較例の環境マッピン
グには、光源の映り込みを正確に表現できないという問
題がある。

【０００８】即ち、オブジェクト１０（車）、仮想カメ
ラ１２、シェーディング処理に使用される光源１４の位
置関係が図１のようになっている場合を考える。この場
合に、シェーディング処理が行われると、図１のＡ１に
示す場所に光源の映り込みが生じるはずである。また、
図１のＡ２に示す場所にオブジェクト１０の影１６が落
とされる。

【０００９】ところが、比較例の環境マッピングでは、
常に、仮想カメラの方向から環境テクスチャがマッピン
グされる。従って、比較例の環境マッピングで光源の映
り込みを表現しようとすると、オブジェクト１０上にお
ける仮想カメラ１２の注視場所に常に光源が映り込んで
しまう。即ち、図１のＡ１ではなくＡ３に示す場所に光
源が映り込んでしまい、得られる画像に矛盾が生じる。
このため、比較例の環境マッピングでは、光源について
はマッピングせずに、光源を除いた環境だけをオブジェ
クトにマッピングせざるを得ないことになる。

【００１０】本発明は、以上のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、光源の映り
込みなども正確に表現できる環境マッピングが可能な画
像生成システム及び情報記憶媒体を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、画像を生成するための画像生成システム
であって、オブジェクトから見て上方向に見えるべき環
境のテクスチャをテクスチャ記憶手段から読み出し、読
み出された環境テクスチャを、仮想カメラの位置又は回
転角度に依らずにオブジェクトの上方向からオブジェク
トにマッピングする手段と、オブジェクトが移動するオ
ブジェクト空間内において、仮想カメラから見える画像
を描画する手段とを含むことを特徴とする。また本発明
に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより使用可能な
情報記憶媒体であって、上記手段を実行するためのプロ
グラムを含むことを特徴とする。また本発明に係るプロ
グラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム
（搬送波に具現化されるプログラムを含む）であって、
上記手段を実行するための処理ルーチンを含むことを特
徴とする。

【００１２】本発明によれば、仮想カメラ（視点）から
見えるべき環境のテクスチャではなく、オブジェクトか
ら見て上方向に見えるべき環境のテクスチャが用意され
る。そして、この環境テクスチャが、仮想カメラの方向
からではなく、オブジェクトの上方向からオブジェクト
にマッピングされる。従って、本発明によれば、仮想カ
メラの位置や回転角度の変化の影響が、環境マッピング
に及ぶのを防止できる。このため、仮想カメラの注視場
所に常に光源が映り込むなどの不具合の発生を防止で
き、光源の映り込みについても正確に表現できる環境マ
ッピングを実現できる。

【００１３】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、オブジェクトのワールド座
標系での各軸回りの回転角度に基づき得られる回転マト
リクスにより、オブジェクトの面の法線ベクトルを回転
させ、回転後の法線ベクトルの第１、第２の座標に基づ
いて、前記テクスチャ記憶手段から前記環境テクスチャ
を読み出すための第１、第２のテクスチャ座標が求めら
れることを特徴とする。このようにすれば、オブジェク
トの回転角度の変化に応じて、オブジェクトの面の法線
ベクトルも回転し、読み出されるテクスチャ座標も変化
するようになる。従って、オブジェクトの回転角度の変
化に応じて、オブジェクトへの環境の映り込み具合も変
化するようになり、これまでにないリアルな画像を生成
できるようになる。

【００１４】なお、オブジェクトの面の法線ベクトル
は、面の各頂点に与えられる法線ベクトルであることが
望ましいが、面の代表点や各ドットの法線ベクトルであ
ってもよい。

【００１５】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、前記回転マトリクスが、オ
ブジェクトのローカル座標系を（ＸＬ、ＹＬ、ＺＬ）と
し、ワールド座標系を（ＸＷ、ＹＷ、ＺＷ）とした場合
に、オブジェクトのローカル座標系（ＸＬ、ＹＬ、Ｚ
Ｌ）を、座標系（ＸＷ、ＺＷ、ＹＷ）に変換する回転マ
トリクスであり、前記第１、第２の座標が、ＸＷ、ＹＷ
座標であることを特徴とする。このようにすれば、Ｙフ
ィールドに属するＹＷ座標に基づいて、同一のＹフィー
ルドに属する第２のテクスチャ座標を求めることができ
るようになり、処理の簡素化を図れる。

【００１６】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、その法線ベクトルが水平
方向に対して斜め下方を向くオブジェクトの面に対して
は、面の法線ベクトルが水平方向又はほぼ水平方向に向
いた場合にマッピングされる環境テクスチャがマッピン
グされることを特徴とする。また本発明に係る画像生成
システム、情報記憶媒体及びプログラムは、その法線ベ
クトルが水平方向に対して斜め下方を向くオブジェクト
の面に対しては、環境マッピングが省略されることを特
徴とする。このようにすれば、仮想カメラがオブジェク
トの下側を注視した場合にも、不具合が生じない適正な
環境マッピングを実現できる。

【００１７】また本発明に係る画像生成システム、情報
記憶媒体及びプログラムは、シェーディング処理を行う
手段を含み、前記環境テクスチャが、オブジェクトの面
の法線ベクトルが前記シェーディング処理用の光源の方
に向いた場合に輝度が高くなるテクスチャであることを
特徴とする。このようにすれば、シェーディング処理用
の光源の方向等と、オブジェクトへの光源の映り込み場
所との間に矛盾が生じるのを防止でき、より自然でリア
ルな画像を生成できるようになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて説明する。なお以下では、本発明
を、レーシングゲームに適用した場合を例にとり説明す
るが、本発明はこれに限定されず、種々のゲームに適用
できる。

【００１９】１．構成図２に、本実施形態のブロック図の一例を示す。なお同
図において本実施形態は、少なくとも処理部１００を含
めばよく（或いは処理部１００と記憶部１７０、或いは
処理部１００と記憶部１７０と情報記憶媒体１８０を含
めばよく）、それ以外のブロック（例えば操作部１６
０、表示部１９０、音出力部１９２、携帯型情報記憶装
置１９４、通信部１９６）については、任意の構成要素
とすることができる。

【００２０】ここで処理部１００は、システム全体の制
御、システム内の各ブロックへの命令の指示、ゲーム処
理、画像処理、音処理などの各種の処理を行うものであ
り、その機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ
等）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハード
ウェアや、所与のプログラム（ゲームプログラム）によ
り実現できる。

【００２１】操作部１６０は、プレーヤが操作データを
入力するためのものであり、その機能は、レバー、ボタ
ン、筺体などのハードウェアにより実現できる。

【００２２】記憶部１７０は、処理部１００や通信部１
９６などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ
などのハードウェアにより実現できる。

【００２３】情報記憶媒体（コンピュータにより使用可
能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータなどの情
報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディス
ク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯ
Ｍ）などのハードウェアにより実現できる。処理部１０
０は、この情報記憶媒体１８０に格納される情報に基づ
いて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。即ち情
報記憶媒体１８０には、本発明（本実施形態）の手段
（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行するた
めの情報（プログラム或いはプログラム及びデータ）が
格納される。

【００２４】なお、情報記憶媒体１８０に格納される情
報の一部又は全部は、システムへの電源投入時等に記憶
部１７０に転送されることになる。また情報記憶媒体１
８０に記憶される情報は、本発明の処理を行うためのプ
ログラムコード、画像データ、音データ、表示物の形状
データ、テーブルデータ、リストデータ、本発明の処理
を指示するための情報、その指示に従って処理を行うた
めの情報等の少なくとも１つを含むものである。

【００２５】表示部１９０は、本実施形態により生成さ
れた画像を出力するものであり、その機能は、ＣＲＴ、
ＬＣＤ、或いはＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）
などのハードウェアにより実現できる。

【００２６】音出力部１９２は、本実施形態により生成
された音を出力するものであり、その機能は、スピーカ
などのハードウェアにより実現できる。

【００２７】携帯型情報記憶装置１９４は、プレーヤの
個人データやセーブデータなどが記憶されるものであ
り、この携帯型情報記憶装置１９４としては、メモリカ
ードや携帯型ゲーム装置などを考えることができる。

【００２８】通信部１９６は、外部（例えばホスト装置
や他の画像生成システム）との間で通信を行うための各
種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッ
サ、或いは通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プロ
グラムなどにより実現できる。

【００２９】なお本発明（本実施形態）の手段を実行す
るためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サー
バー）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信
部１９６を介して情報記憶媒体１８０に配信するように
してもよい。このようなホスト装置（サーバー）の情報
記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含まれる。

【００３０】処理部１００は、ゲーム処理部１１０、画
像処理部１３０、音処理部１５０を含む。

【００３１】ここでゲーム処理部１１０は、コイン（代
価）の受け付け処理、各種モードの設定処理、ゲームの
進行処理、選択画面の設定処理、オブジェクトの位置や
回転角度（Ｘ、Ｙ又はＺ軸回り回転角度）を求める処
理、オブジェクトを動作させる処理（モーション処
理）、視点の位置（仮想カメラの位置）や視線角度（仮
想カメラの回転角度）を求める処理、マップオブジェク
トなどのオブジェクトをオブジェクト空間へ配置する処
理、ヒットチェック処理、ゲーム結果（成果、成績）を
演算する処理、複数のプレーヤが共通のゲーム空間でプ
レイするための処理、或いはゲームオーバー処理などの
種々のゲーム処理を、操作部１６０からの操作データ
や、携帯型情報記憶装置１９４からの個人データ、保存
データや、ゲームプログラムなどに基づいて行う。

【００３２】画像処理部１３０は、ゲーム処理部１１０
からの指示等にしたがって、各種の画像処理を行うもの
である。また、音処理部１５０は、ゲーム処理部１１０
からの指示等にしたがって、各種の音処理を行うもので
ある。

【００３３】なお、ゲーム処理部１１０、画像処理部１
３０、音処理部１５０の機能は、その全てをハードウェ
アにより実現してもよいし、その全てをプログラムによ
り実現してもよい。或いは、ハードウェアとプログラム
の両方により実現してもよい。

【００３４】画像処理部１３０は、ジオメトリ処理部１
３２（３次元座標演算部）、描画部１４０（レンダリン
グ部）を含む。

【００３５】ここで、ジオメトリ処理部１３２は、座標
変換、クリッピング処理、透視変換、或いは光源計算な
どの種々のジオメトリ処理（３次元座標演算）を行う。
そして、本実施形態では、ジオメトリ処理後（透視変換
後）のオブジェクトデータ（オブジェクトの頂点座標、
頂点テクスチャ座標、或いは輝度データ等）は、記憶部
１７０のメインメモリ１７２に格納されて、保存され
る。

【００３６】描画部１４０は、ジオメトリ処理後（透視
変換後）のオブジェクトデータと、テクスチャ記憶部１
７６に記憶されるテクスチャとに基づいて、オブジェク
トをフレームバッファ１７４に描画する。これにより、
オブジェクトが移動するオブジェクト空間において、仮
想カメラ（視点）から見える画像が描画（生成）される
ようになる。

【００３７】描画部１４０は、テクスチャマッピング部
１４２、シェーディング処理部１４４を含む。

【００３８】ここで、本実施形態では、オブジェクトか
ら見て上方向に見えるべき環境テクスチャ（魚眼レンズ
を通して見えるようなテクスチャ）が、テクスチャ記憶
部１７６に用意されている。そして、テクスチャマッピ
ング部１４２は、この環境テクスチャをテクスチャ記憶
部１７６から読み出し、読み出された環境テクスチャ
を、オブジェクトの上方向からオブジェクトに対してマ
ッピングする。このようにすることで、仮想カメラの位
置や回転角度（方向）が変化した場合にも、光源の映り
込みなどが正確に表現された環境マッピングを実現でき
る。

【００３９】シェーディング処理部１４４は、オブジェ
クトに対するシェーディング処理を行う。より具体的に
は、ジオメトリ処理部１３２が光源計算を行い、シェー
ディング処理用の光源の情報や、照明モデルや、オブジ
ェクトの各頂点の法線ベクトルなどに基づいて、オブジ
ェクトの各頂点の輝度（ＲＧＢ）を求める。シェーディ
ング処理部１４４は、この各頂点の輝度に基づいて、プ
リミティブ面（ポリゴン、曲面）の各ドットの輝度をグ
ーローシェーディングなどにより求める。

【００４０】なお、ジオメトリ処理部１３２が含む法線
ベクトル処理部１３４は、オブジェクトの各頂点の法線
ベクトル（広義にはオブジェクトの面の法線ベクトル）
を、ローカル座標系からワールド座標系への回転マトリ
クスで回転させる処理を行う。そして、本実施形態で
は、この回転後の法線ベクトルのＸ、Ｚ座標に基づい
て、環境テクスチャのテクスチャ座標を求めている。

【００４１】なお、本実施形態の画像生成システムは、
１人のプレーヤのみがプレイできるシングルプレーヤモ
ード専用のシステムにしてもよいし、このようなシング
ルプレーヤモードのみならず、複数のプレーヤがプレイ
できるマルチプレーヤモードも備えるシステムにしても
よい。

【００４２】また複数のプレーヤがプレイする場合に、
これらの複数のプレーヤに提供するゲーム画像やゲーム
音を、１つの端末を用いて生成してもよいし、ネットワ
ーク（伝送ライン、通信回線）などで接続された複数の
端末を用いて生成してもよい。

【００４３】２．本実施形態の特徴さて、前述の図１で説明した比較例の環境マッピングで
は、オブジェクトから仮想カメラの方を見た時に見える
環境テクスチャを用意しておき、この環境テクスチャを
仮想カメラの方向からマッピングしている。

【００４４】このように仮想カメラの方向からマッピン
グする理由は、仮想カメラがオブジェクトのどの場所を
注視した場合にも、その場所に環境が映り込んでいるよ
うに見せるためである。即ち、仮想カメラの注視場所が
オブジェクトの裏側に回り込んだ時に環境が映り込まな
くなってしまうと、不自然な画像になるからである。

【００４５】しかしながら、この比較例の環境マッピン
グには、光源の映り込みを正確に表現できないという問
題がある。即ち図１で説明したように、仮想カメラの注
視場所に光源が常に映り込むようになってしまうため、
得られる画像に矛盾が生じる。

【００４６】そこで本実施形態では図３のＢ１に示すよ
うに、まず、オブジェクト１０（モデルオブジェクト）
から見て上方向（真上方向）に見えるべき環境テクスチ
ャを用意する。このような環境テクスチャの例を図４に
示す。この環境テクスチャには、オブジェクト１０に映
り込ませるべき太陽、空、雲などの周囲の環境が、下か
ら上方向に魚眼レンズを介して見たような絵柄で描かれ
ている。なお、環境テクスチャを、時間経過やゲーム進
行に伴い、順次切り替えるようにしてもよい。

【００４７】そして本実施形態では図３のＢ２に示すよ
うに、仮想カメラ１２の位置や回転角度（方向）に依ら
ずに、用意された環境テクスチャを上方向からオブジェ
クト１０に対してマッピングする。このようにすれば、
仮想カメラ１２の位置や回転角度が変化した場合にも、
光源の映り込みなどを正確に表現できる環境マッピング
を実現できる。

【００４８】図５（Ａ）、（Ｂ）に、図１で説明した比
較例の環境マッピングにより得られる画像の例を示す。

【００４９】図５（Ａ）では、環境テクスチャにより映
り込ませようとしている光源（夕焼け）も仮想カメラも
共に、オブジェクト１０の前方にある。そして、この場
合には、Ｃ１に示すようにオブジェクト１０の前方に光
源（夕焼け）が映り込んでおり、矛盾の無い画像になっ
ている。

【００５０】一方、図５（Ｂ）では、光源はオブジェク
ト１０の前方にあるのに対して、仮想カメラはオブジェ
クト１０の右方にある。そして、この場合に比較例の環
境マッピングでは、Ｃ２の場所に映り込むべき光源がＣ
３に示すようにオブジェクト１０の右方に映り込んでし
まっている。即ち、実際の光源の方向に対応しない場所
に光源の映り込みが生じてしまい、矛盾のある画像にな
ってしまっている。

【００５１】図６（Ａ）、（Ｂ）に、本実施形態の環境
マッピングにより得られる画像の例を示す。

【００５２】図６（Ａ）では、前述の図５（Ａ）と同様
に、光源も仮想カメラも共に、オブジェクト１０の前方
にある。そして、Ｄ１に示すようにオブジェクト１０の
前方に正しく光源が映り込んでおり、矛盾の無い画像に
なっている。

【００５３】一方、図６（Ｂ）では、前述の図５（Ｂ）
と同様に、光源はオブジェクト１０の前方にあり、仮想
カメラは右方にある。そして、この場合に本実施形態の
環境マッピングでは、図５（Ｂ）とは異なりＤ３の場所
には光源は映り込まず、Ｄ２の場所に正しく光源が映り
込んでいる。即ち、実際の光源の方向に対応する場所に
正しく光源が映り込んでおり、矛盾の無い画像になって
いる。このように本実施形態によれば、仮想カメラの位
置や方向に依らずに、実際の光源の方向に対応する場所
に正しく光源の映り込みが生じる。従って、比較例の環
境マッピングでは矛盾が生じるため断念せざるを得なか
った光源の映り込みを、矛盾無く実現できるようにな
る。

【００５４】次に、図７を用いて、オブジェクト１０に
マッピングする環境テクスチャのテクスチャ座標を求め
る手法について説明する。

【００５５】まず、オブジェクト１０のワールド座標系
での各軸回りの回転角度に基づいて、例えばローカル座
標系（ＸＬ、ＹＬ、ＺＬ）からワールド座標系（ＸＷ、
ＹＷ、ＺＷ）への回転マトリクスを求める。ここで、オ
ブジェクト１０のワールド座標系での各軸回りの回転角
度は、プレーヤからの操作データや（プレーヤの運転操
作）、ゲームプログラム（オブジェクト１０の動きを制
御するプログラム）などに基づいて各フレーム毎にリア
ルタイムに求められ、このリアルタイムに求められる回
転角度に基づいて上記回転マトリクスが求められること
になる。

【００５６】次に、求められた回転マトリクスにより、
オブジェクト１０の各面の法線ベクトルＮ（面の向きを
表すためのベクトル）を回転させる。なお、この法線ベ
クトルは、オブジェクト１０の各面（ポリゴン）の各頂
点に与えられる法線ベクトルであることが望ましいが、
各面の代表点や各ドットの法線ベクトルであってもよ
い。

【００５７】次に、回転後の法線ベクトルＮのＸＷ、Ｚ
Ｗ座標であるＮＸＷ、ＮＺＷに基づいて、テクスチャマ
ッピングのためのＵ、Ｖ座標（広義にはテクスチャ座
標）を求める。そして、このＵ、Ｖ座標に基づいて、テ
クスチャ記憶部から対応するテクスチャが読み出される
ことになる。

【００５８】なお、テクスチャ空間での実際のテクスチ
ャ座標ＴＸ、ＴＹは、上記Ｕ、Ｖ座標と、テクスチャ座
標のオフセットアドレス（ベースアドレス）と、テクス
チャのサイズ情報などに基づいて特定されることにな
る。

【００５９】また、図７では、ローカル座標系（ＸＬ、
ＹＬ、ＺＬ）からワールド座標系（ＸＷ、ＹＷ、ＺＷ）
への回転マトリクスにより法線ベクトルＮを回転させて
いるが、図８に示すように、ローカル座標系（ＸＬ、Ｙ
Ｌ、ＺＬ）から座標系（ＸＷ、ＺＷ、ＹＷ）への回転マ
トリクスにより法線ベクトルＮを回転させてもよい。こ
のような回転マトリクスにより法線ベクトルＮを回転さ
せれば、回転後の法線ベクトルＮのＸＷ、ＹＷ座標であ
るＮＸＷ、ＮＹＷに基づいて、テクスチャマッピングの
ためのＵ、Ｖ座標を求めることができるようになる。こ
れにより、処理負担の軽減化を図れる。

【００６０】即ち図７では、Ｚフィールドに属するＮＺ
Ｗに基づいて、Ｚフィールドとは異なるＹフィールドに
属するＶ座標を求めなければならず、そのために余分な
処理が必要になる。これに対して図８では、Ｙフィール
ドに属するＮＹＷに基づいて、同一のＹフィールドに属
するＶ座標を求めれば済むため、余分な処理が不要にな
る。これにより、処理負担の軽減化を図れる。

【００６１】以上のように、法線ベクトルを回転マトリ
クスで回転させ、回転後の法線ベクトルの各座標に基づ
いてテクスチャマッピングのＵ、Ｖ座標を求めるように
すれば、オブジェクトの位置や方向に応じた適切な環境
マッピングを実現できるようになる。

【００６２】即ち図９のＥ１では、オブジェクト１０の
側面の法線ベクトルＮの方向と光源の方向（光源ベクト
ルの方向）が反対向きで一致するため（角度差が１８０
度となるため）、オブジェクト１０の側面へ映り込む光
源の輝度が最も強くなる。一方、図９のＥ２ではオブジ
ェクト１０の側面の法線ベクトルＮの方向と光源の方向
が一致しないため（角度差が１８０度よりも小さくなる
ため）、Ｅ１の場合に比べて側面へ映り込む光源の輝度
が弱くなる。従って、オブジェクト１０の位置や方向が
変化した場合に、その変化に応じて光源の映り込み具合
が変化するようになり、これまでにないリアルな画像を
生成できるようになる。

【００６３】本実施形態により生成されるゲーム画像の
例を図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す。

【００６４】図１０（Ａ）では、オブジェクト１０の左
側（画面の右側）から光源の光があたっている。この場
合に、本実施形態の環境マッピングによればＦ１に示す
ように、オブジェクトの左側の面に光源の映り込みが生
じており、オブジェクト１０に施されるシェーディング
処理との間に矛盾が生じない光源の映り込み表現に成功
している。また本実施形態によれば、道路に落とされる
オブジェクト１０の影１６の形や位置と、光源の映り込
みとの間にも矛盾が生じていない。

【００６５】一方、図１０（Ｂ）では、オブジェクト１
０の左前方側（画面の右手前側）から光源の光があたっ
ている。この場合に、本実施形態の環境マッピングによ
ればＦ２に示すように、オブジェクトの左前方に光源の
映り込みが生じており、オブジェクト１０に施されるシ
ェーディング処理との間に矛盾が生じない光源の映り込
み表現に成功している。また、道路に落とされる影１６
の形や位置と、光源の映り込みとの間にも矛盾が生じて
いない。

【００６６】さて、オブジェクトの上方向から環境テク
スチャをマッピングする本実施形態の手法は、オブジェ
クトの下側が見えてしまう機会が極めて少ない車のレー
シングゲームなどでは特に有効である。

【００６７】しかしながら、例えばフライトシミュレー
タゲームなどでは、飛行機の下側を仮想カメラが注視す
る場合がある。このような場合に、本実施形態の環境マ
ッピングの手法では、例えば飛行機の下側に空の環境が
マッピングされるなどの不具合が生じる可能性がある。
そこで、この場合には、以下に説明するような手法を採
用することが望ましい。

【００６８】例えば図１１（Ａ）では、オブジェクト２
０（飛行機）の面ＳＦ１の法線ベクトルＮ１は、水平方
向に対して斜め下方向を向いている。この場合には、水
平方向（又はほぼ水平方向）に向いている法線ベクトル
Ｎ２の面ＳＦ２にマッピングされるテクスチャを（例え
ばＧ１に示す位置のテクスチャ）、面ＳＦ１にマッピン
グするようにする。即ち、テクスチャ座標にリミット値
を設定する。このようにすれば、仮想カメラがオブジェ
クト２０の下側を注視した場合にも、適正な環境マッピ
ングを実現できるようになる。

【００６９】特に、この手法には、環境テクスチャを切
り替えた場合（例えば夜用から昼用の環境テクスチャに
切り替えた場合）にも、その切り替わりを反映した環境
マッピングを実現できるという利点がある。

【００７０】また図１１（Ｂ）では、水平方向に対して
斜め下方向を向く法線ベクトルＮ１１、Ｎ１２、Ｎ１
３、Ｎ１４、Ｎ１５、Ｎ１６に対しては、環境マッピン
グを行うことを省略している。このようにすれば、オブ
ジェクト２０の下側に空などの環境がマッピングされて
しまう事態を防止できる。

【００７１】なお、オブジェクトに光源を映り込ませる
場合に、環境テクスチャの光源は、シェーディング処理
で使用される光源の方向に対応する位置に配置すること
が望ましい。このようにすることで、環境マッピングに
よる光源の映り込みと、シェーディング処理によるオブ
ジェクトの陰影づけとを、互いに矛盾の無いものにする
ことができる。

【００７２】より具体的には図１２に示すように、環境
テクスチャを、オブジェクト１０の面の法線ベクトルが
シェーディング処理用の光源１４の方に向いた場合に輝
度が高くなるようなテクスチャにする（図４参照）。即
ち、光源１４の方を向いている法線ベクトルＮ１を有す
る面についてはその輝度が高くなり（輝度が最大にな
り）、光源１４の方を向いていない法線ベクトルＮ２を
有する面についてはその輝度が低くなるような環境テク
スチャを用意して、オブジェクト１０にマッピングす
る。このようにすれば、環境マッピングによる光源の映
り込みと光源１４によるシェーディング処理との間の整
合性を保つことが可能になり、図１０（Ａ）、（Ｂ）に
示すような、よりリアルで自然な画像を生成できるよう
になる。

【００７３】なお、本実施形態では、図７〜図９で説明
したように、オブジェクト１０の回転角度などが変化す
ると、それに応じて法線ベクトルも回転マトリクスによ
り回転し、読み出されるテクスチャ座標も変化する。従
って、環境テクスチャ上において光源の位置が固定され
ていても、オブジェクト１０の回転角度の変化に応じた
適切な場所に、環境テクスチャの光源を映り込ませるこ
とができる。

【００７４】３．本実施形態の処理次に、本実施形態の処理の詳細例について、図１３のフ
ローチャートを用いて説明する。

【００７５】まず、モデルデータのテクスチャ（オブジ
ェクトのデザインを表すテクスチャとして予め用意され
たテクスチャ）と、図４に示す環境テクスチャを、ＶＲ
ＡＭ上のテクスチャ記憶部に転送する（ステップＳ
１）。

【００７６】次に、オブジェクトデータ（オブジェクト
の頂点座標、頂点テクスチャ座標、輝度データ等）に基
づいてオブジェクトのジオメトリ処理を行う（ステップ
Ｓ２）。より具体的には、例えば、オブジェクトをロー
カル座標系からワールド座標系へ座標変換し、次に、ワ
ールド座標系から視点座標系に座標変換し、クリッピン
グ処理を行った後、スクリーン座標系への透視変換を行
う。そして、透視変換後のオブジェクトデータをメイン
メモリに格納し、消さないで保存しておく（ステップＳ
３）。

【００７７】次に、透視変換後のオブジェクトデータ
と、ステップＳ１で転送されたモデルデータのテクスチ
ャとに基づき、フレームバッファにオブジェクトを描画
する（ステップＳ４）。これにより、環境マッピングが
施されていない、元のデザインのオブジェクトが描画さ
れることになる。

【００７８】次に、図７、図８で説明したように、オブ
ジェクトの各頂点の法線ベクトルを、ローカル座標系か
らワールド座標系への回転マトリクスで回転させる（ス
テップＳ５）。そして、回転後の法線ベクトルの座標Ｎ
ＸＷ、ＮＺＷに基づき、環境テクスチャのＵ、Ｖ座標を
求める（ステップＳ６）。この場合のＵ、Ｖ座標を求め
る計算式は例えば以下のようになる。

【００７９】Ｕ＝（ＮＸＷ＋１．０）／２（１）Ｖ＝（ＮＺＷ＋１．０）／２（２）上式のような計算を行うのは、Ｕ、Ｖ座標の変域は０．
０〜１．０であり、ＮＸＷ、ＮＺＷの変域は−１．０〜
１．０だからである。

【００８０】なお、テクスチャ空間でのテクスチャ座標
は、これらの求められたＵ、Ｖ座標と、テクスチャ座標
のオフセットアドレスと、テクスチャのサイズ情報など
に基づいて特定されることになる。

【００８１】次に、得られたＵ、Ｖ座標を、ステップＳ
３でメインメモリに保存したオブジェクトデータ（頂点
リスト）の各頂点のＵ、Ｖ座標に上書きする（ステップ
Ｓ７）。即ち、オブジェクトのモデルデータにおいて設
定されていたＵ、Ｖ座標を、法線ベクトルに基づき求め
られたＵ、Ｖ座標に置き換える。

【００８２】次に、ステップＳ７でＵ、Ｖ座標が上書き
されたオブジェクトデータと、ステップＳ１で転送され
た環境テクスチャとに基づき、フレームバッファにオブ
ジェクトを描画する（ステップＳ８）。即ち、ステップ
Ｓ４で既に描画されたオブジェクト（モデルデータのテ
クスチャがマッピングされたオブジェクト）の上に、図
４の環境テクスチャがマッピングされたオブジェクトを
上書きで描画する。このように本実施形態では、同一座
標のオブジェクトを２度書きすることで環境マッピング
を実現している。

【００８３】４．ハードウェア構成次に、本実施形態を実現できるハードウェアの構成の一
例について図１４を用いて説明する。

【００８４】メインプロセッサ９００は、ＣＤ９８２
（情報記憶媒体）に格納されたプログラム、通信インタ
ーフェース９９０を介して転送されたプログラム、或い
はＲＯＭ９５０（情報記憶媒体の１つ）に格納されたプ
ログラムなどに基づき動作し、ゲーム処理、画像処理、
音処理などの種々の処理を実行する。

【００８５】コプロセッサ９０２は、メインプロセッサ
９００の処理を補助するものであり、高速並列演算が可
能な積和算器や除算器を有し、マトリクス演算（ベクト
ル演算）を高速に実行する。例えば、オブジェクトを移
動させたり動作（モーション）させるための物理シミュ
レーションに、マトリクス演算などの処理が必要な場合
には、メインプロセッサ９００上で動作するプログラム
が、その処理をコプロセッサ９０２に指示（依頼）す
る。

【００８６】ジオメトリプロセッサ９０４は、座標変
換、透視変換、光源計算、曲面生成などのジオメトリ処
理を行うものであり、高速並列演算が可能な積和算器や
除算器を有し、マトリクス演算（ベクトル演算）を高速
に実行する。例えば、座標変換、透視変換、光源計算な
どの処理を行う場合には、メインプロセッサ９００で動
作するプログラムが、その処理をジオメトリプロセッサ
９０４に指示する。

【００８７】データ伸張プロセッサ９０６は、圧縮され
た画像データや音データを伸張するデコード処理を行っ
たり、メインプロセッサ９００のデコード処理をアクセ
レートする処理を行う。これにより、オープニング画
面、インターミッション画面、エンディング画面、或い
はゲーム画面などにおいて、ＭＰＥＧ方式等で圧縮され
た動画像を表示できるようになる。なお、デコード処理
の対象となる画像データや音データは、ＲＯＭ９５０、
ＣＤ９８２に格納されたり、或いは通信インターフェー
ス９９０を介して外部から転送される。

【００８８】描画プロセッサ９１０は、ポリゴンや曲面
などのプリミティブ面で構成されるオブジェクトの描画
（レンダリング）処理を高速に実行するものである。オ
ブジェクトの描画の際には、メインプロセッサ９００
は、ＤＭＡコントローラ９７０の機能を利用して、オブ
ジェクトデータを描画プロセッサ９１０に渡すと共に、
必要であればテクスチャ記憶部９２４にテクスチャを転
送する。すると、描画プロセッサ９１０は、これらのオ
ブジェクトデータやテクスチャに基づいて、Ｚバッファ
などを利用した陰面消去を行いながら、オブジェクトを
フレームバッファ９２２に高速に描画する。また、描画
プロセッサ９１０は、αブレンディング（半透明処
理）、ミップマッピング、フォグ処理、トライリニア・
フィルタリング、アンチエリアシング、シェーディング
処理なども行うことができる。そして、１フレーム分の
画像がフレームバッファ９２２に書き込まれると、その
画像はディスプレイ９１２に表示される。

【００８９】サウンドプロセッサ９３０は、多チャンネ
ルのＡＤＰＣＭ音源などを内蔵し、ＢＧＭ、効果音、音
声などの高品位のゲーム音を生成する。生成されたゲー
ム音は、スピーカ９３２から出力される。

【００９０】ゲームコントローラ９４２からの操作デー
タや、メモリカード９４４からのセーブデータ、個人デ
ータは、シリアルインターフェース９４０を介してデー
タ転送される。

【００９１】ＲＯＭ９５０にはシステムプログラムなど
が格納される。なお、業務用ゲームシステムの場合に
は、ＲＯＭ９５０が情報記憶媒体として機能し、ＲＯＭ
９５０に各種プログラムが格納されることになる。な
お、ＲＯＭ９５０の代わりにハードディスクを利用する
ようにしてもよい。

【００９２】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【００９３】ＤＭＡコントローラ９７０は、プロセッ
サ、メモリ（ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、ＲＯＭ等）間でのＤＭ
Ａ転送を制御するものである。

【００９４】ＣＤドライブ９８０は、プログラム、画像
データ、或いは音データなどが格納されるＣＤ９８２
（情報記憶媒体）を駆動し、これらのプログラム、デー
タへのアクセスを可能にする。

【００９５】通信インターフェース９９０は、ネットワ
ークを介して外部との間でデータ転送を行うためのイン
ターフェースである。この場合に、通信インターフェー
ス９９０に接続されるネットワークとしては、通信回線
（アナログ電話回線、ＩＳＤＮ）、高速シリアルバスな
どを考えることができる。そして、通信回線を利用する
ことでインターネットを介したデータ転送が可能にな
る。また、高速シリアルバスを利用することで、他の画
像生成システム、他のゲームシステムとの間でのデータ
転送が可能になる。

【００９６】なお、本発明の各手段は、その全てを、ハ
ードウェアのみにより実行してもよいし、情報記憶媒体
に格納されるプログラムや通信インターフェースを介し
て配信されるプログラムのみにより実行してもよい。或
いは、ハードウェアとプログラムの両方により実行して
もよい。

【００９７】そして、本発明の各手段をハードウェアと
プログラムの両方により実行する場合には、情報記憶媒
体には、本発明の各手段をハードウェアを利用して実行
するためのプログラム（プログラム、データ）が格納さ
れることになる。より具体的には、上記プログラムが、
ハードウェアである各プロセッサ９０２、９０４、９０
６、９１０、９３０等に処理を指示すると共に、必要で
あればデータを渡す。そして、各プロセッサ９０２、９
０４、９０６、９１０、９３０等は、その指示と渡され
たデータとに基づいて、本発明の各手段を実行すること
になる。

【００９８】図１５（Ａ）に、本実施形態を業務用ゲー
ムシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤは、デ
ィスプレイ１１００上に映し出されたゲーム画像を見な
がら、レバー１１０２、ボタン１１０４等を操作してゲ
ームを楽しむ。内蔵されるシステムボード（サーキット
ボード）１１０６には、各種プロセッサ、各種メモリな
どが実装される。そして、本発明の各手段を実行するた
めのプログラム（或いはプログラム、データ）は、シス
テムボード１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１
０８に格納される。以下、この情報を格納情報と呼ぶ。

【００９９】図１５（Ｂ）に、本実施形態を家庭用のゲ
ームシステムに適用した場合の例を示す。プレーヤはデ
ィスプレイ１２００に映し出されたゲーム画像を見なが
ら、ゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作して
ゲームを楽しむ。この場合、上記格納情報は、本体シス
テムに着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ１２０６、或
いはメモリカード１２０８、１２０９等に格納されてい
る。

【０１００】図１５（Ｃ）に、ホスト装置１３００と、
このホスト装置１３００とネットワーク１３０２（ＬＡ
Ｎのような小規模ネットワークや、インターネットのよ
うな広域ネットワーク）を介して接続される端末１３０
４-1〜１３０４-nとを含むシステムに本実施形態を適用
した場合の例を示す。この場合、上記格納情報は、例え
ばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装置、
磁気テープ装置、メモリ等の情報記憶媒体１３０６に格
納されている。端末１３０４-1〜１３０４-nが、スタン
ドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものであ
る場合には、ホスト装置１３００からは、ゲーム画像、
ゲーム音を生成するためのゲームプログラム等が端末１
３０４-1〜１３０４-nに配送される。一方、スタンドア
ロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲ
ーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４-1〜
１３０４-nに伝送し端末において出力することになる。

【０１０１】なお、図１５（Ｃ）の構成の場合に、本発
明の各手段を、ホスト装置（サーバー）と端末とで分散
して実行するようにしてもよい。また、本発明の各手段
を実行するための上記格納情報を、ホスト装置（サーバ
ー）の情報記憶媒体と端末の情報記憶媒体に分散して格
納するようにしてもよい。

【０１０２】またネットワークに接続する端末は、家庭
用ゲームシステムであってもよいし業務用ゲームシステ
ムであってもよい。そして、業務用ゲームシステムをネ
ットワークに接続する場合には、業務用ゲームシステム
との間で情報のやり取りが可能であると共に家庭用ゲー
ムシステムとの間でも情報のやり取りが可能な携帯型情
報記憶装置（メモリカード、携帯型ゲーム装置）を用い
ることが望ましい。

【０１０３】なお本発明は、上記実施形態で説明したも
のに限らず、種々の変形実施が可能である。

【０１０４】例えば、本発明のうち従属請求項に係る発
明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略
する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立
請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させ
ることもできる。

【０１０５】また、本発明でマッピングされる環境テク
スチャの形状やデザインは、図４に示すようなものが特
に望ましいが、これに限定されない。

【０１０６】また、環境テクスチャを読み出すためのテ
クスチャ座標を求める手法は、図７〜図９で説明したも
のが特に望ましいが、これ以外にも種々の変形実施が可
能である。

【０１０７】また、画像生成システムが、１つのオブジ
ェクトに複数のテクスチャを重ねてマッピングするとい
うマルチテクスチャマッピング（狭義のマルチテクスチ
ャマッピング）の機能をハードウェアでサポートしてい
る場合には、オブジェクトに対して、モデルデータのテ
クスチャと環境テクスチャを一度に重ねてマルチテクス
チャマッピングすることが望ましい。そして、このよう
に１つのオブジェクトに複数のテクスチャを重ねる場合
には、オブジェクトデータの中に、モデルデータのテク
スチャを指定するためのテクスチャ座標、環境テクスチ
ャを指定するためのテクスチャ座標というように、複数
セットのテクスチャ座標を含ませればよい。

【０１０８】また、オブジェクトにマッピングされるテ
クスチャは、色情報のテクスチャに限定されず、輝度情
報、半透明情報（α値）、表面形状情報（バンプ値）、
反射率情報、屈折率情報、或いは深さ情報などについて
のテクスチャでもよい。

【０１０９】また本発明はレーシングゲーム以外にも種
々のゲーム（格闘ゲーム、シューティングゲーム、ロボ
ット対戦ゲーム、スポーツゲーム、競争ゲーム、ロール
プレイングゲーム、音楽演奏ゲーム、ダンスゲーム等）
に適用できる。

【０１１０】また本発明は、業務用ゲームシステム、家
庭用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加する大型ア
トラクションシステム、シミュレータ、マルチメディア
端末、画像生成システム、ゲーム画像を生成するシステ
ムボード等の種々の画像生成システムに適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】比較例の環境マッピングの問題点について説明
するための図である。

【図２】本実施形態の画像生成システムのブロック図の
例である。

【図３】本実施形態の環境マッピングの手法について説
明するための図である。

【図４】環境テクスチャの一例を示す図である。

【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、比較例の環境マッピン
グにより生成される画像の例について示す図である。

【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態の環境マッ
ピングにより生成される画像の例について示す図であ
る。

【図７】法線ベクトルを回転マトリクスで回転させるこ
とでテクスチャ座標を求める手法について説明するため
の図である。

【図８】法線ベクトルを回転マトリクスで回転させるこ
とでテクスチャ座標を求める他の手法について説明する
ための図である。

【図９】オブジェクトの回転角度の変化に応じて、オブ
ジェクトへの光源の映り込み具合が変化する様子につい
て説明するための図である。

【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態により
生成されるゲーム画像の例である。

【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）は、オブジェクトの下
側を仮想カメラが注視した場合に生じる不具合を解決す
る手法について説明するための図である。

【図１２】シェーディング処理の光源の方向と、環境マ
ッピングによる光源の映り込みとの間の整合性を保つ手
法について説明するための図である。

【図１３】本実施形態の詳細な処理例について示すフロ
ーチャートである。

【図１４】本実施形態を実現できるハードウェアの構成
の一例を示す図である。

【図１５】図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本実施形
態が適用される種々の形態のシステムの例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０オブジェクト１２仮想カメラ１４光源１６影２０オブジェクト１００処理部１１０ゲーム処理部１３０画像処理部１３２ジオメトリ処理部１３４法線ベクトル処理部１４０描画部１４２テクスチャマッピング部１４４シェーディング処理部１５０音処理部１６０操作部１７０記憶部１７２メインメモリ１７４フレームバッファ１７６テクスチャ記憶部１８０情報記憶媒体１９０表示部１９２音出力部１９４携帯型情報記憶装置１９６通信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開2000−279642（ＪＰ，Ａ) 特開2000−132707（ＪＰ，Ａ) 特開平11−86025（ＪＰ，Ａ) 「ＤＯＳ／Ｖｍａｇａｚｉｎｅ第８巻第５号」第189〜190頁（環境マッピングの欄参照。），日本，1999年３月１日 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63F 13/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を生成するための画像生成システム
であって、オブジェクトから見て上方向に見えるべき環境のテクス
チャをテクスチャ記憶手段から読み出し、読み出された
環境テクスチャを、仮想カメラの位置又は回転角度に依
らずにオブジェクトの上方向からオブジェクトにマッピ
ングする手段と、オブジェクトが移動するオブジェクト空間内において、
仮想カメラから見える画像を描画する手段とを含み、オブジェクトのワールド座標系での各軸回りの回転角度
に基づき得られる回転マトリクスにより、オブジェクト
の面の法線ベクトルを回転させ、回転後の法線ベクトルの第１、第２の座標に基づいて、
前記テクスチャ記憶手段から前記環境テクスチャを読み
出すための第１、第２のテクスチャ座標が求められ、前記回転マトリクスが、オブジェクトのローカル座標系を（ＸＬ、ＹＬ、ＺＬ）
とし、ワールド座標系を（ＸＷ、ＹＷ、ＺＷ）とした場
合に、オブジェクトのローカル座標系（ＸＬ、ＹＬ、Ｚ
Ｌ）を、座標系（ＸＷ、ＺＷ、ＹＷ）に変換する回転マ
トリクスであり、前記第１、第２の座標が、ＸＷ、ＹＷ座標であることを特徴とする画像生成システ
ム。
【請求項２】画像を生成するための画像生成システム
であって、オブジェクトから見て上方向に見えるべき環境のテクス
チャをテクスチャ記憶手段から読み出し、読み出された
環境テクスチャを、仮想カメラの位置又は回転角度に依
らずにオブジェクトの上方向からオブジェクトにマッピ
ングする手段と、オブジェクトが移動するオブジェクト空間内において、
仮想カメラから見える画像を描画する手段とを含み、その法線ベクトルが水平方向に対して斜め下方を向くオ
ブジェクトの面に対しては、面の法線ベクトルが水平方
向又はほぼ水平方向に向いた場合にマッピングされる環
境テクスチャがマッピングされることを特徴とする画像
生成システム。
【請求項３】画像を生成するための画像生成システム
であって、オブジェクトから見て上方向に見えるべき環境のテクス
チャをテクスチャ記憶手段から読み出し、読み出された
環境テクスチャを、仮想カメラの位置又は回転角度に依
らずにオブジェクトの上方向からオブジェクトにマッピ
ングする手段と、オブジェクトが移動するオブジェクト空間内において、
仮想カメラから見える画像を描画する手段とを含み、その法線ベクトルが水平方向に対して斜め下方を向くオ
ブジェクトの面に対しては、環境マッピングが省略され
ることを特徴とする画像生成システム。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、シェーディング処理を行う手段を含み、前記環境テクスチャが、オブジェクトの面の法線ベクトルが前記シェーディング
処理用の光源の方に向いた場合に輝度が高くなるテクス
チャであることを特徴とする画像生成システム。
【請求項５】コンピュータが使用可能な情報記憶媒体
であって、オブジェクトから見て上方向に見えるべき環境のテクス
チャをテクスチャ記憶手段から読み出し、読み出された
環境テクスチャを、仮想カメラの位置又は回転角度に依
らずにオブジェクトの上方向からオブジェクトにマッピ
ングする手段と、オブジェクトが移動するオブジェクト空間内において、
仮想カメラから見える画像を描画する手段と、を実行するためのプログラムを含み、オブジェクトのワールド座標系での各軸回りの回転角度
に基づき得られる回転マトリクスにより、オブジェクト
の面の法線ベクトルを回転させ、回転後の法線ベクトルの第１、第２の座標に基づいて、
前記テクスチャ記憶手段から前記環境テクスチャを読み
出すための第１、第２のテクスチャ座標が求められ、前記回転マトリクスが、オブジェクトのローカル座標系を（ＸＬ、ＹＬ、ＺＬ）
とし、ワールド座標系を（ＸＷ、ＹＷ、ＺＷ）とした場
合に、オブジェクトのローカル座標系（ＸＬ、ＹＬ、Ｚ
Ｌ）を、座標系（ＸＷ、ＺＷ、ＹＷ）に変換する回転マ
トリクスであり、前記第１、第２の座標が、ＸＷ、ＹＷ座標であることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項６】コンピュータが使用可能な情報記憶媒体
であって、オブジェクトから見て上方向に見えるべき環境のテクス
チャをテクスチャ記憶手段から読み出し、読み出された
環境テクスチャを、仮想カメラの位置又は回転角度に依
らずにオブジェクトの上方向からオブジェクトにマッピ
ングする手段と、オブジェクトが移動するオブジェクト空間内において、
仮想カメラから見える画像を描画する手段と、を実行するためのプログラムを含み、その法線ベクトルが水平方向に対して斜め下方を向くオ
ブジェクトの面に対しては、面の法線ベクトルが水平方
向又はほぼ水平方向に向いた場合にマッピングされる環
境テクスチャがマッピングされることを特徴とする情報
記憶媒体。
【請求項７】コンピュータが使用可能な情報記憶媒体
であって、オブジェクトから見て上方向に見えるべき環境のテクス
チャをテクスチャ記憶手段から読み出し、読み出された
環境テクスチャを、仮想カメラの位置又は回転角度に依
らずにオブジェクトの上方向からオブジェクトにマッピ
ングする手段と、オブジェクトが移動するオブジェクト空間内において、
仮想カメラから見える画像を描画する手段と、を実行するためのプログラムを含み、その法線ベクトルが水平方向に対して斜め下方を向くオ
ブジェクトの面に対しては、環境マッピングが省略され
ることを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項８】請求項５乃至７のいずれかにおいて、シェーディング処理を行う手段を含み、前記環境テクスチャが、オブジェクトの面の法線ベクトルが前記シェーディング
処理用の光源の方に向いた場合に輝度が高くなるテクス
チャであることを特徴とする情報記憶媒体。