專利名稱：圖像處理裝置、方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖象處理裝置、圖象處理方法以及使用該裝置和方法的游戲設備。特別是，本發(fā)明涉及用于游戲機之類使用計算機圖形的圖象處理裝置和類似裝置。此外，本發(fā)明還涉及存儲這些處理步驟的存儲介質(zhì)。
本發(fā)明的背景技術隨著近年來計算機圖形技術的發(fā)展，諸如游戲設備或模擬設備之類的數(shù)據(jù)處理裝置已進入廣泛和普遍使用。例如，這些游戲設備裝備有諸如操縱桿(操作桿)、按鈕、監(jiān)視器和類似設備之類的外圍設備，一個與這些外圍設備進行數(shù)據(jù)通信、以及進行圖象處理、聲音處理和類似功能的主游戲設備，和顯示由該主設備產(chǎn)生的圖象信號的顯示器。該游戲設備中的圖象處理對提高產(chǎn)品價格特別重要，因此，近年來已增加了對圖象重現(xiàn)技術的改進。
這種游戲設備的一個已知實例是“Title Fight(商標)”。在該游戲中，由一個平面形象(sprite)(單層畫面)組成角色(戰(zhàn)士)并由上卷屏幕組成背景或類似部分。
然而，借助該裝置不能改變視點并三維地表現(xiàn)角色。因此，近年來，已經(jīng)尋求由多個多邊形組成三維形狀，并將紋絡(圖案)映射到多邊形上和顯示從任何視點看到的角色。
該設備的已知實例是TV游戲設備，該TV游戲設備借助紋絡映射多邊形數(shù)據(jù)描繪三維角色，并且還借助具有紋絡的多邊形數(shù)據(jù)描繪需要根據(jù)角色移動或視點改變而移動的背景部分，(例如，由世雅企業(yè)股份有限公司的“軌道追逐I(Rail Chase I)”)。
因此，可將與角色的移動密切相關的角色、以及背景和類似部分表現(xiàn)為從規(guī)定視點看到三維圖象，而不是用平面形象組成的角色。
順便指出，在如上所述的現(xiàn)有TV游戲設備中(例如，世雅企業(yè)股份有限公司的“軌道追逐I”)，當完成游戲的一關時，主角查看地圖并移動到下一關。為此，在該設備中，由分開的上卷數(shù)據(jù)形成地圖，并在一關結束的時刻突然地切換屏幕顯示地圖，而與游戲環(huán)境沒有任何聯(lián)系(第一現(xiàn)有技術實例)。
此外，在該設備中，有一個主角駕駛軌道車移動的場面，這種情況下，由軌道車的移動方向確定基于主角視點的攝像操作。例如，如圖22(a)所示，如果在點q1、q2、q3、q4改變方向，在點q1，預先讀取點q2的坐標并以坐標(X，Y，Z，A)(其中A是角度)的形式在點q1設定主角的視點。這樣，在隨軌道車220移動到點q1、q2、q3、q4每一點的主角視點的攝像操作如圖22(b)所示。具體地說，例如，在點q1，將其設定為坐標(X，Y，Z，A)，例如，在點q3，將其設定為坐標(X，Y，Z，B)(其中B是角度)。
在此，如圖23所示，攝像機方向標明為E，攝像機朝向標明為F，視野標明為G。因此，如圖24所示，在到達點q11之前，攝像機朝向為F1并且視野為G1，通過點q11之后并到達點q12之前，攝像機朝向為F2并且視野為G2，通過點q12之后并到達點q13之前，攝像機朝向為F3并且視野為G3，…這樣，在各個點出現(xiàn)方向切換，導致視野G改變較大(第二現(xiàn)有技術實例)。
此外，在該設備中，一條河作為背景或類似部分顯示。用紋絡映射的多邊形表現(xiàn)河中水的流動，將帶有水的狀態(tài)的紋絡沿河的流動施加到多邊形，這些紋絡坐標根據(jù)水流方向隨時間改變。例如，如圖25所示，如果紋絡坐標相對于所要求的軸投射到多邊形150、150、…上，則將它們顯示，以使它們以與所有多邊形150、150相同的方向移動。此外，如圖26所示，如果使多邊形151、152、153、154、155、156四個角的每一個對應于紋絡的一個因數(shù)n，可根據(jù)每個多邊形151、152、153、154、155、156的形狀實現(xiàn)表現(xiàn)蜿蜒的河流(第三現(xiàn)有技術實例)。
因此，在該設備中，如果使用擦除遮掩表面技術的Z隔離(buffering)產(chǎn)生特定屏幕，如圖27(a)所示，當從視點210觀看無限遠距離中的背景220、遠距離中的物體、或無距離值的物體221時，屏幕具有顯示范圍230(第四現(xiàn)有技術實例)。
此外，由于對用該設備可同時顯示的多邊形的最大數(shù)量有限制，控制所顯示的多邊形數(shù)量，以使整個屏幕上的多邊形不超過最大數(shù)量(第五現(xiàn)有技術實例)。
順便指出，根據(jù)上述第一現(xiàn)有技術，由于是向游戲環(huán)境中引入與該游戲環(huán)境分開創(chuàng)作的地圖，存在著游戲流程中斷的缺陷。換句話說，所存在的缺陷是由于視點總是來自游戲中，如果突然顯示分開的內(nèi)容，該內(nèi)容使游戲流程完全中斷并使游戲者混亂。
此外，根據(jù)上述第二現(xiàn)有技術，所存在的缺陷是如圖22和圖24所示，在每個點q.n(其中n是整數(shù))，通過預先讀取下一個點q.n+1的坐標確定攝像機朝向F，由于在各個點切換方向，因此視點擺動量大，并且很難產(chǎn)生周圍環(huán)境的意識。特別是，比真實情況中更頻繁地出現(xiàn)曲線、死角。
此外，根據(jù)上述第三現(xiàn)有技術，當將紋絡坐標投射到圖25所示圖象中的多邊形上時，所投射的表面以均勻密度映射紋絡，但所存在的缺陷是即使移動紋絡坐標，它們都僅在一個方向上移動，因此例如不能表面蜿蜒的河流。此外，在圖26所示的圖象中，雖然使紋絡對應于多邊形并因此可表現(xiàn)在與多邊形形狀對應的方向的流動，以及可表現(xiàn)蜿蜒河流的流動，所存在的缺陷是在河流寬度、急彎或類似部分改變處以變換(壓縮)狀態(tài)表現(xiàn)紋絡密度。
另外，在上述第四現(xiàn)有技術中，采用三維計算機圖形并針對該技術經(jīng)常采用Z隔離或Z分級顯示對應的圖象。目前，由于需要增加處理速度，這某些情況下，可以以整數(shù)值或所計算的坐標值作為整數(shù)(使用固定小數(shù)點)記錄Z-隔離(物體縱深信息)。因此，如果要表現(xiàn)無限遠距離的物體的縱深，則進行特殊處理。此外，如果對在縱深方向的顯示范圍設置限定以確保使用Z隔離時的精度，則需要將物體放置在進入顯示范圍230內(nèi)的距離。具體地說，如圖27(a)所示，必須設置物體221以使其在顯示范圍230內(nèi)。因此，所存在的缺陷是如果視點210移向該圖左側，例如，雖然背景220在無限遠距離內(nèi)移動，在遠距離的物體221(或無距離值的物體)不移動，因此將改變外形。
此外，根據(jù)上述第五現(xiàn)有技術，整個屏幕上多邊形的總數(shù)是有限的。然而，會出現(xiàn)由表現(xiàn)背景的多邊形和表現(xiàn)敵人和類似部分的多邊形構成游戲屏幕的情況，特別是隨著游戲進展出現(xiàn)敵人數(shù)量增加的情況。因此，為表現(xiàn)敵人，要限制背景的多邊形數(shù)量，并且在某些情況下，丟失一部分背景圖象(所謂多邊形差錯)。背景圖象的丟失造成游戲圖象質(zhì)量的明顯損壞。
簡言之，在諸如此類的游戲設備的現(xiàn)有圖象處理裝置中存在不能實現(xiàn)有效圖象處理的問題。
因此，做出本發(fā)明以克服這些問題。
本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的第一目的是提供一種不中斷游戲流程的圖象處理裝置。
本發(fā)明的第二目的是提供一種能以自然狀態(tài)移動視點的圖象處理裝置。
本發(fā)明的第三目的是提供一種能夠顯示自然移動的圖象處理裝置。
本發(fā)明的第四目的是提供一種圖象處理裝置，包括即使視點移動，將以與自然狀態(tài)相似的狀態(tài)在遠距離出現(xiàn)屏幕。
本發(fā)明的第五目的是提供一種能夠防止背景圖象丟失的圖象處理裝置。
一種圖象處理裝置，該圖象處理裝置使在三維空間坐標中組成的移動物體移動，并產(chǎn)生視點圖象從而從規(guī)定視點看到移動物體。
本發(fā)明包括信息表現(xiàn)物體產(chǎn)生裝置，用于組成表現(xiàn)物體的信息，從而重現(xiàn)與移動物體有關的信息。
本發(fā)明的信息表現(xiàn)物體產(chǎn)生裝置根據(jù)所表現(xiàn)的物體的信息組成用于描繪移動物體位置的一平面物體。
本發(fā)明的信息表現(xiàn)物體產(chǎn)生裝置使平面物體從折疊狀態(tài)改變成打開狀態(tài)。
本發(fā)明包括視點移動裝置，用于移動視點，以便當已組成表現(xiàn)物體的信息時顯示移動物體和表現(xiàn)物體的信息。
此外，本發(fā)明的視點移動裝置向表現(xiàn)物體的信息移動視點。
此外，本發(fā)明包括顯示裝置，用于顯示所產(chǎn)生的視點圖象。
本發(fā)明是一種游戲設備，該游戲設備在使移動物體在三維空間坐標中移動的同時進行游戲，該游戲設備包括上述任何一種圖象處理裝置。
一種圖象處理方法，該方法產(chǎn)生視點圖象，從而從規(guī)定視點看到在三維空間坐標中組成的移動物體和表現(xiàn)用來表現(xiàn)與該移動物體有關的信息的物體的信息。
本發(fā)明包括第一步驟，視點僅移動到顯示移動物體的位置；第二步驟，視點移動到顯示移動物體和信息表現(xiàn)物體的位置；第三步驟，視點移向表現(xiàn)物體的信息，以便以較大的圖象顯示表現(xiàn)物體的信息。
根據(jù)本發(fā)明，由于進行圖象處理，從而在與移動顯示物體有關的三維空間坐標中顯示諸如平面物體或類似內(nèi)容的表現(xiàn)物體的信息，可看到寫有所需信息的平面物體而不產(chǎn)生不自然的視覺感，并可平滑地連接到后續(xù)圖象。此外，根據(jù)本發(fā)明，使有利于游戲進展的圖象處理成為可能。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于控制視點以使其向平面物體移動，可逐漸放大平面物體(例如地圖)的顯示并可向游戲者提供他或她能夠?qū)嶋H在游戲屏幕上看到地圖的空間。
此外，在本發(fā)明中，由于進行圖象處理從而從折疊狀態(tài)向打開狀態(tài)顯示平面物體，可獲得產(chǎn)生接近真實視覺感的裝置。
本發(fā)明包括觀測軸確定裝置，用于根據(jù)三維空間坐標中組成的移動物體、位于移動物體依次經(jīng)過的路徑上的觀察點、位于移動物體已經(jīng)經(jīng)過的路徑上的經(jīng)過點、以及觀察點的位置信息和經(jīng)過點的位置信息確定觀測軸方向。
本發(fā)明的觀測軸確定裝置根據(jù)觀察點的位置信息和等距離地位于移動物體前方和后方的經(jīng)過點確定觀測軸方向。
如果移動物體沿曲線移動，本發(fā)明的視點確定裝置根據(jù)曲線特性分別改變從移動物體到觀察點和經(jīng)過點的距離。
本發(fā)明包括顯示裝置，用于顯示所產(chǎn)生的視點圖象。
本發(fā)明提供一種游戲設備，該游戲設備在使移動物體在三維空間坐標中移動的同時進行游戲，該游戲設備包括上述任何一種圖象處理裝置。
一種圖象處理裝置，該圖象處理裝置使三維空間坐標中組成的移動物體移動，并產(chǎn)生視點圖象，從而從規(guī)定視點看到移動物體。
本發(fā)明包括視點確定裝置，用于根據(jù)移動物體的路徑平穩(wěn)地改變集中在視點上的視線。
根據(jù)移動物體的路徑平穩(wěn)地改變視線的實際情況是指根據(jù)例如預定路徑的曲率、切線向量、不同的系數(shù)、和諸如此類的特性或根據(jù)移動物體的移動結果的路徑連續(xù)地改變所有區(qū)段或其一部分中的視線。
本發(fā)明的視點確定裝置根據(jù)移動物體前方和后方路徑上的坐標確定集中在視點上的視線方向。
本發(fā)明的視點確定裝置計算等距離地位于移動物體前方和后方的兩組坐標，并采用鏈接這些坐標的直線作為視線方向。
如果移動物體沿曲線移動，本發(fā)明的視點確定裝置根據(jù)曲線特性分別改變從該移動物體到其前方和后方的坐標的距離。
此外，本發(fā)明包括顯示裝置，用于顯示所產(chǎn)生的視點圖象。
本發(fā)明是一種游戲設備，該游戲設備在使移動物體在三維空間坐標中移動的同時進行游戲，該游戲設備包括上述任何一種圖象處理裝置。
一種圖象處理方法，該方法使在三維空間坐標中組成的移動物體移動，并產(chǎn)生從該移動物體的視點看到的視點圖象。
本發(fā)明包括第一步驟，讀取移動物體的位置；第二步驟，在移動物體前方離該移動物體位置預定距離的路徑上設定第一點；第三步驟，在移動物體后方離該移動物體位置預定距離的路徑上設定第二點；和第四步驟，通過鏈接第一點和第二點的連線確定從該視點的視線方向。
根據(jù)本發(fā)明，當移動顯示物體處于在規(guī)定方向行進的狀態(tài)中時，由于至少輸入移動顯示物體當前坐標前方和后方坐標中的一組并根據(jù)這些坐標確定視點方向，該視點移動接近真實的視點移動，可獲得能夠更自然表現(xiàn)的裝置。另外，也使有利于游戲進展的圖象處理變成可能。
另外，在本發(fā)明中，由于引入等距離地位于移動顯示物體當前坐標前方和后方的坐標，并采用由直線連接這兩點坐標時得到的方向作為視點方向，該視點移動接近真實的視點移動。
此外，在本發(fā)明中，當移動顯示物體沿曲線移動時，由于移動顯示物體的當前坐標和其前方和后方引入坐標之間的距離根據(jù)該曲線的曲率改變，可獲得更真實的視點移動。
一種圖象處理裝置，通過分別向所鏈接的多個多邊形施加紋絡而產(chǎn)生所規(guī)定的圖象。
本發(fā)明包括坐標處理裝置，用于為相互鏈接的多個多邊形的每一個確定參考向量并使該紋絡在參考向量方向移動，所移動的紋絡施加到多邊形。
一種圖象處理裝置，通過分別向所鏈接的多個多邊形施加紋絡產(chǎn)生所規(guī)定的圖象。
本發(fā)明包括坐標處理裝置，用于為縱向和橫向鏈接的多個多邊形中每一個縱向或橫向多邊形鏈確定參考向量并使該紋絡在該參考向量方向移動，而沒有任何紋絡變形。
本發(fā)明的坐標處理裝置根據(jù)預定曲線確定參考向量。
在本發(fā)明中，多個多邊形中的每一個的參考向量是連續(xù)的并且該紋絡對應于沿曲線的流動。
此外，本發(fā)明包括顯示裝置，用于顯示所產(chǎn)生的圖象。
一種信息處理方法，通過分別向鏈接的多個多邊形施加紋絡產(chǎn)生規(guī)定的圖象，本發(fā)明包括第一步驟，為相互鏈接的多個多邊形中的每一個確定參考向量；第二步驟，使紋絡在參考向量方向移動；第三步驟，將所移動的紋絡施加到多邊形。
根據(jù)本發(fā)明，對于縱向和橫向鏈接的多個多邊形，將作為參考的向量分配給縱向或橫向的每個多邊形鏈，使紋絡在該參考向量方向移動而沒有任何紋絡變形。因此，可獲得例如諸如河中的水流動之類流動圖象的屏幕的更真實表現(xiàn)。
此外，在本發(fā)明中，由于根據(jù)預定曲線(例如河流的路徑)定義形成該參考的線段，不存在紋絡密度的改變，可表現(xiàn)自然的流動。
一種圖象處理裝置，該圖象處理裝置使移動物體在三維空間坐標中移動并產(chǎn)生從處在該移動物體位置的視點看到的視點圖象。
本發(fā)明包括移動處理裝置，用于使表現(xiàn)遠距離背景的背景圖象隨視點的移動而移動。
在本發(fā)明中，背景圖象形成圓柱形或球形。
此外，本發(fā)明包括顯示裝置，用于顯示所產(chǎn)生的圖象。
本發(fā)明是一種游戲設備，該游戲設備在使移動物體在三維空間坐標中移動的同時進行游戲，該游戲設備包括上述任何一種圖象處理裝置。
一種圖象處理方法，該方法使移動物體在三維空間坐標中移動，并產(chǎn)生從處在該移動物體位置的視點看到的視點圖象，本發(fā)明包括第一步驟，求出移動物體的移動量；和第二步驟，使表現(xiàn)遠距離背景的背景圖象根據(jù)該移動量移動。
在本發(fā)明中，由于使規(guī)定的屏幕根據(jù)視點的移動而移動，即使該視點移動，也可準確地顯示在無限遠距離、或沒有距離關系的物體或類似內(nèi)容，并因此可獲得更真實的表現(xiàn)。此外，使有利于游戲進展的圖象處理變成可能。
此外，在本發(fā)明中，所規(guī)定的屏幕位于柱或球的位置中，視點位于其中心，所述中心可隨視點的移動而移動，并因此可準確地顯示在無限遠距離、或沒有距離關系的物體或類似內(nèi)容。
一種圖象處理裝置，該圖象處理裝置使在三維空間坐標中組成的移動物體移動，并使用多邊形產(chǎn)生從處在該移動物體位置的視點看到的視點圖象。
本發(fā)明包括多邊形數(shù)量控制裝置，用于將形成視點圖象的多邊形分成多個組，并用于控制所顯示的多邊形的數(shù)量，以便以等于或低于預定最大數(shù)量的多邊形顯示每一組。
本發(fā)明的多邊形數(shù)量控制裝置將形成視點圖象的多邊形至少分成表現(xiàn)背景的一組和另一組。
此外，本發(fā)明包括顯示裝置，用于顯示所產(chǎn)生的圖象。
本發(fā)明是一種游戲設備，該游戲設備在使移動物體在三維空間坐標中移動的同時進行游戲，該游戲設備包括上述任何一種圖象處理裝置。
一種圖象處理方法，該方法使在三維空間坐標中組成的移動物體移動，并使用多邊形產(chǎn)生從處在該移動物體位置的視點看到的視點圖象。
本發(fā)明包括第一步驟，將形成視點圖象的多邊形分成多組，并在每組確定所顯示的多邊形數(shù)量的最大數(shù)量；和第二步驟，將每組所顯示的多邊形數(shù)量控制在不超過該最在顯示數(shù)量的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，將除移動顯示物體之外的其它屏幕分成多種類型，任意限定分配給每個屏幕的多邊形數(shù)量，并在相應的限定內(nèi)組成每個屏幕。因此，例如，即使在出現(xiàn)大量敵人的情況下，不會丟失背景圖象中的多邊形。
一種圖象處理裝置，該圖象處理裝置使在三維空間坐標中組成的移動物體移動，并產(chǎn)生從處在該移動物體位置的視點看到的視點圖象。
本發(fā)明包括視野改變裝置，用于根據(jù)移動方向的情況改變視點圖象的視野。
本發(fā)明的視野改變裝置在移動物體前方不出現(xiàn)物體時加寬視野，而在出現(xiàn)物體時縮小視野。
此外，本發(fā)明包括顯示裝置，用于顯示所產(chǎn)生的圖象。
本發(fā)明是一種游戲設備，該游戲設備在使移動物體在三維空間坐標中移動的同時進行游戲，該游戲設備包括上述任何一種圖象處理裝置。
一種圖象處理方法，該方法使在三維空間坐標中組成的移動物體移動，并產(chǎn)生從處在該移動物體位置的視點看到的視點圖象。
本發(fā)明包括第一步驟，調(diào)查與移動物體前方的物體有關的情況；和第二步驟，當不出現(xiàn)物體時擴展視野，而當出現(xiàn)物體時縮小視野。
根據(jù)本發(fā)明，由于響應移動物體前方的情況改變視野，可獲得自然的圖象。例如，如果角色所乘的軌道車正跨越平原行駛，通過擴展視野可造成寬廣的開闊空間的感覺，而如果其穿越隧道行駛，則會通過縮小視野造成封閉的感覺。此外，例如，如果其沿城市大街行駛，則介于上面兩種情況之間并選擇中等程度的視野，從而造成存在感和速度感。
本發(fā)明是一種記錄用于實施上述任何方法的程序的存儲介質(zhì)。該存儲介質(zhì)可包括，例如軟盤、磁帶、磁光盤、CD-ROM、DVD、ROM卡、裝配有RAM的卡或帶有備用電池的快速存儲器(flash memory)、和固定RAM卡，或類似裝置。一種存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)是其中通過某些物理裝置記錄信息(主要是數(shù)字數(shù)據(jù)和程序)的設備，它能在諸如計算機、專用處理器或類似裝置的處理裝置中實施預定功能。
附圖的簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的圖象處理裝置外形的透視圖；圖2是同一實施例的方框圖；圖3是同一實施例中攝像工作的操作流程圖；圖4是同一實施例中的操作原理圖；圖5是同一實施例中的操作原理圖6是在同一和再一個實施例中獲得平滑視角的操作流程圖；圖7是同一實施例的原理圖；圖8是同一實施例的原理圖；圖9是同一實施例的原理圖；圖10是同一實施例的原理圖；圖11是在同一和再一個實施例中形成河水流動的操作流程圖；圖12是同一操作的原理圖；圖13是同一操作的原理圖；圖14是同一操作的原理圖；圖15是在同一和再一個實施例中移動背景或類似內(nèi)容的操作流程圖；圖16是同一操作的原理圖；圖17是同一操作的原理圖；圖18是在同一和再一個實施例中與多邊形限定有關的操作流程圖；圖19是同一操作的原理圖；圖20是同一操作的原理圖；圖21是在同一和再一個實施例中與視角有關的操作流程圖；圖22是現(xiàn)有技術視角處理的原理圖；圖23是攝像機朝向和視野的原理圖；圖24是通過現(xiàn)有技術視角處理獲得的視野的原理圖；圖25是為了描述現(xiàn)有技術河水流動的示意圖；圖26是為了描述現(xiàn)有技術河水流動的示意圖；圖27是現(xiàn)有技術背景移動的原理圖。
本發(fā)明的具體實施方式
下面，根據(jù)圖1-圖5描述執(zhí)行本發(fā)明的最好方式。圖1示出該游戲設備的外觀圖。在該圖中，標號1表示主游戲設備。該主游戲設備1為盒形形狀，裝備有包括CRT、投影儀、LCD設備、等離子體顯示器，或類似設備作為顯示裝置的顯示器1a。在該顯示器1a下方的前表面上裝備有操作面板2。
揚聲器安裝孔(在該圖中省略)設置在顯示器1a側面，揚聲器14安裝在該孔中。
游戲處理電路板10設置在該主游戲設備1a內(nèi)部。顯示器1a、操作面板2中的操作設備11、和揚聲器14連接到游戲處理電路板10。借助該結構，游戲者可使用顯示器1a和操作面板2中的操作設備11玩游戲。
設置在操作面板2中的操作設備11由操縱桿2a和按鈕2b構成。游戲者可借助操縱桿2a和按鈕2b操縱角色。
圖2是應用根據(jù)該實施例的數(shù)據(jù)處理裝置的游戲設備的方框圖。該游戲設備由顯示器1a、位于操作面板2中的操作設備11、游戲處理電路板10和揚聲器14組成。
在該操作設備11中經(jīng)操縱桿2a和按鈕2b輸入的操作信號被輸入到游戲處理電路板100顯示器1a顯示例如諸如“Deru追逐I”之類的游戲圖象，可用投影儀代替該顯示器1a。
游戲處理電路板10具有一個CPU(中央處理單元)101，另外還包括ROM102、RAM103、音響裝置104、功率放大電路(AMP)105、輸入/輸出接口106、上卷數(shù)據(jù)計算裝置107、協(xié)處理器(輔助處理器)108、圖形數(shù)據(jù)ROM109、幾何儀110、運動數(shù)據(jù)ROM111、繪圖裝置112、紋絡數(shù)據(jù)ROM113、紋絡映射RAM114、幀緩沖器115、圖象合成裝置116、和D/A轉(zhuǎn)換器117。
CPU101經(jīng)總線連到其中記錄規(guī)定程序、圖象處理程序和類似內(nèi)容的ROM102、用于記錄數(shù)據(jù)的RAM103、音響裝置104、輸入/輸出接口106、上卷數(shù)據(jù)計算裝置107、協(xié)處理器108和幾何儀110。RAM103作為緩沖器，例如將用于幾何儀(顯示物體和類似內(nèi)容)的各種命令和各種計算中所需的數(shù)據(jù)寫入RAM103。
輸入/輸出接口106連到操作設備11，它將來自輸入設備11中的操縱桿2a和類似設備的數(shù)字形式的操作信號傳送到CPU101。音響裝置104經(jīng)功率放大器105連到揚聲器14，對放大音響裝置104產(chǎn)生的音響信號進行功率放大并將其送到揚聲器14。
在該實施方式中，CPU101根據(jù)ROM102中存儲的程序從操作設備11讀取操作信號和從圖像數(shù)據(jù)ROM109讀取圖形數(shù)據(jù)，或從運動數(shù)據(jù)ROM111讀取運動數(shù)據(jù)，(“諸如自身和敵人等之類的角色”和“諸如移動路徑、地形、天空和其它結構物體之類的背景”)，并至少進行動作計算(模擬)和特殊效果計算。
動作計算根據(jù)游戲者經(jīng)操作設備11給定的操作信號在虛擬空間中模擬角色的移動，確定三維空間中的坐標值后，將用于把這些坐標值轉(zhuǎn)換成視野坐標系列的轉(zhuǎn)換矩陣和形狀數(shù)據(jù)(多邊形數(shù)據(jù))指定到幾何儀110。圖像數(shù)據(jù)ROM109連到協(xié)處理器108，并因此將預定圖形數(shù)據(jù)傳送到協(xié)處理器108(和CPU101)。協(xié)處理器108主要用來承擔浮點計算。因此，由協(xié)處理器108執(zhí)行各種決定，并將這些決定結果送到CPU101，從而減少CPU的計算量。
幾何儀110連到運動數(shù)據(jù)ROM111和繪圖裝置112。運動數(shù)據(jù)ROM111中預先存儲有由多個多邊形組成的形狀數(shù)據(jù)(由其每個頂點構成的角色、地形、背景和類似內(nèi)容的三維數(shù)據(jù))，如上所述，該形狀數(shù)據(jù)傳送到幾何儀110。幾何儀110使用由CPU101提供的轉(zhuǎn)換矩陣進行規(guī)定形狀數(shù)據(jù)的透視轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生從三維虛擬空間中的坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成視野坐標系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。繪圖裝置112將紋絡施加到已轉(zhuǎn)換成視野坐標系統(tǒng)的形狀數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)輸出到幀緩沖器115。為進行該紋絡貼合，繪圖裝置112連到紋絡數(shù)據(jù)ROM113和紋絡映射RAM114，以及連到幀緩沖器115。順便指出，多邊形數(shù)據(jù)是指多邊形(主要是三角形或四邊形)中每個頂點的相對或絕對坐標的數(shù)據(jù)組，該多邊形是由多個頂點的集合組成的。圖像數(shù)據(jù)ROM109存儲相對粗略的多邊形數(shù)據(jù)定位，該粗略的多邊形數(shù)據(jù)足以執(zhí)行所規(guī)定的決定，另一方面，運動數(shù)據(jù)ROM111存儲更精確的多邊形數(shù)據(jù)定位，該數(shù)據(jù)定位與構成諸如角色、軌道車或背景之類的屏幕的形狀有關。
上卷數(shù)據(jù)計算裝置107計算諸如文本或類似內(nèi)容(存儲在ROM102)之類的上卷屏幕數(shù)據(jù)，并由圖象合成裝置116合成來自該計算裝置107的輸出信號和來自幀緩沖器115的輸出信號。由D/A轉(zhuǎn)換器117將該合成信號從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后將其輸入到顯示器1a。從而按規(guī)定的優(yōu)先次序合成暫時存儲在幀緩沖器115中的角色、軌道車、地形(背景)和類似內(nèi)容的多邊形屏幕(模擬結果)，和所需文本信息的上卷屏幕，以便產(chǎn)生最終的幀圖象數(shù)據(jù)。D/A轉(zhuǎn)換器117將該圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將其發(fā)送到顯示器1a，并實時顯示該游戲圖象。
(地圖(平面物體)的顯示處理)接下來，參考圖3至5描述在三維空間坐標中顯示帶有文本、圖形或類似內(nèi)容的平面物體(地圖)的操作。
圖3是描述該操作的流程圖。圖4和圖5是同一操作的原理圖。
在根據(jù)該實施方式的游戲設備中，有一幅主角駕駛軌道車移動的場面。圖4和圖5是使用該場面作為實例的原理圖。
圖4中，軌道車20在背景23的方向沿軌道21行駛?？砂窜壍儡?0好象處在靜止狀態(tài)而背景23和類似部分按圖中箭頭所示方向行進來處理該狀態(tài)。角色24(25)正在駕駛軌道車20，角色24(25)打開地圖26。圖4中環(huán)繞角色24(25)的曲線是攝像機視點的坐標行進的路徑，下面將描述該路徑。該曲線上有六個點，分別標明為“1”、“2”、“3”、“4”、“5”和“6”。攝像機視點按這些數(shù)字的順序移動。具體地說，集中于角色24(25)，從下向上移動，并轉(zhuǎn)向面朝下。圖4中，攝像機視點按逆時針方向移動。
圖5分別以圖5(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)示出六個屏幕，屏幕按該順序改變。此外，圖5(a)-(f)分別對應于在圖4中的攝像機視點1-6攝取的圖象。
圖5(a)描繪軌道車20的邊緣，攝像機視點處在視點1，示出軌道車20行進方向中的軌道21、陸地表面22、和背景23中的山脈和類似內(nèi)容。在該攝像機視點1未示出角色24(25)。
圖5(b)描繪角色24(25)的后視圖，攝像機處在視點2，示出角色24(25)以及軌道21和類似部分。
圖5(c)描繪角色24(25)后上方的視圖，攝像機處在視點3，并描繪了沿軌道21運行的軌道車20的全部圖象。
圖5(d)描繪了基于視點4的視圖，視點4比視點3略向前偏移，在此處可看到角色24(25)已打開地圖26。
圖5(e)描繪了基于視點5的視圖，視點5比視點4略向前下方偏移，在此處示出更放大的地圖26的圖象。
圖5(f)描繪了基于視點6的視圖，視點6更靠近地圖26，并跨越整個屏幕顯示地圖26。
接下來，描述根據(jù)圖3中流程的操作。
首先，CPU101根據(jù)ROM102中存儲的程序進行游戲進展處理(步驟301，步驟302；否)。
隨后，當CPU101確定游戲處理結束和一個階段已經(jīng)完成時(步驟302；是)，移動到視點移動控制步驟。如果視點坐標在規(guī)定值內(nèi)，這表明例如角色在游戲中進行到一個所定義的位置作為突破特定階段的結果。給出一個敘述實例，該實例可以是已克服各種危險逃離險境然后再一次爬上軌道車以便行進的角色的情況。換句話說，它涉及到場面改變。
首先，CPU101從ROM102提取初始攝像視點坐標并將其存儲在RAM103的規(guī)定區(qū)域中(步驟303)。
隨后，CPU101根據(jù)RAM103中記錄的初始視點坐標執(zhí)行角色、背景和類似部分顯示數(shù)據(jù)的圖象處理(步驟304)。
接下來，如果ROM102中記錄的視點坐標在規(guī)定值內(nèi)(步驟305；是)，CPU101執(zhí)行以折疊狀態(tài)顯示地圖的圖象處理(步驟306)。如圖4所示，作為步驟306中的處理結果，假設攝像機視點坐標為位于角色24(25)前方的視點“1”。此外，如圖5(a)所示，從該視點“1”看到的顯示屏幕包括軌道車20的邊緣、軌道21、陸地表面22、和背景23。這些內(nèi)容顯示在顯示器1a上。
隨后，CPU101確定是否已到達攝像機的最終坐標位置(步驟307)。在目前情況下，很明顯仍未到達(步驟307；否)，并因此更新RAM103規(guī)定區(qū)域中存儲的攝像機視點坐標(步驟308)，CPU101再一次轉(zhuǎn)到步驟304中的處理。
如果重復該處理(步驟304-308)，如圖4所示，假設攝像機視點坐標為位于角色24(25)后方的視點“2”。如圖5(b)所示，從該視點(“2”)看到的顯示屏幕包括軌道車20、在其中駕駛的角色24(25)、軌道21、陸地表面22、和背景23。這些內(nèi)容顯示在顯示器1a上。
如果進一步重復該處理(步驟304-308)，如圖4所示，假設攝像機視點坐標為位于角色24(25)后方并在其上的視點“3”。如圖5(c)所示，從該視點(“3”)看到的顯示屏幕包括軌道車20、在其中駕駛的角色24(25)、軌道21、和陸地表面22。這些內(nèi)容以與從天空看到的視圖相似的狀態(tài)顯示在顯示器1a上。
重復該處理時(步驟304-308)，在攝像機視點坐標到達圖4中的“4”之前，由CPU101判斷RAM103規(guī)定區(qū)域中存儲的視點坐標已超過規(guī)定值(步驟305；否)。隨后，CPU101執(zhí)行顯示地圖26的圖象處理，以使其從折疊狀態(tài)逐漸打開(步驟309)。在該處理中，例如，處理該圖象以使形成地圖的多邊形坐標的兩個點作為共用點固定，并每當通過該步驟時更新另外兩點。從而隨著從閉合狀態(tài)逐漸打開顯示呈書本形式的地圖。因此，每當通過該步驟時，進一步打開呈書本形式的地圖，并當其達到完全打開狀態(tài)時停止多邊形坐標的更新。
同樣，如果重復該處理(步驟304-305、309、307、308)，如圖4所示，攝像機視點坐標將到達位于角色24(25)后上方對角的視點“4”。如圖5(d)所示，從該視點(“4”)看到的顯示屏幕包括放大的軌道車20、在其中駕駛的角色24(25)的上身、兩人之間可看見的打開的地圖26、軌道21、陸地表面22、和背景23。這些內(nèi)容顯示在顯示器1a上。
另外，如果CPU101重復步驟304-305、309、307、308中的處理，如圖4所示，攝像機視點坐標將到達位于角色24(25)正上方的視點“5”。如圖5(e)所示，從該視點(“5”)看到的顯示屏幕包括一部分軌道車20、在其中駕駛的角色24(25)的放大上身、和放大上身之間可看見的放大地圖26。這些內(nèi)容顯示在顯示器1a上。
如果CPU101進一步重復步驟304-305、309、307、308中的處理，如圖4所示，攝像機視點坐標將到達位于角色24(25)前方的視點“6”。如圖5(f)所示，從該視點(“6”)看到的顯示屏幕包括以放大狀態(tài)充滿顯示器1a整個屏幕的地圖26。該地圖顯示在顯示器1a上。這種情況下，CPU101判斷視點坐標已到達其最終值(步驟307；是)，同時看到地圖26，為接下來的階段執(zhí)行預處理(步驟310)，并再次轉(zhuǎn)換到游戲處理(步驟301)。
順便指出，將游戲者所需的諸如圖形、文本、形態(tài)之類的信息寫在由多邊形形成的地圖26上。因此，游戲者不必取出專用地圖來獲得所需信息?？赏ㄟ^使游戲屏幕上的游戲者打開該地圖來獲得該信息。按常規(guī)，通過命令或自動地將所需的地圖顯示在分開的屏幕顯示器上取代游戲屏幕。
如上所述，根據(jù)實施本發(fā)明的該方式，由于執(zhí)行操作從而由游戲屏幕上的角色打開地圖26，并且該地圖26顯示在顯示器1a上，以使游戲者借助攝像操作(視點移動)俯視地圖，可避免切換屏幕進行顯示，并因此可防止中斷游戲流程。換句話說，將游戲者所需的諸如游戲者的狀態(tài)和在整個游戲中的位置，或此類信息寫入游戲空間中的物體上，并使用攝像操作顯示與游戲中的角色24(25)有關的信息，從而使其同時提供所需的信息并且使游戲屏幕連續(xù)。因此，使游戲者完全處于角色之中，好象他或她在經(jīng)歷冒險，而不是感覺到他或她正在玩游戲，從而使他或她沉浸在游戲中的感覺增加。
順便指出，無需使攝像機視點完全環(huán)繞角色，但是，例如地圖26的顯示可停止在視點“5”的區(qū)域中。此外，攝像機視點位置可按照圖4所示點1-6的順序，或可按照其相反順序，或另一方面，可按照它們的非連續(xù)順序。攝像機視點位置可在這些點之間連續(xù)移動，或僅在點1-6上移動。攝像機視點位置可在如圖4所示垂直平面內(nèi)移動，或可在水平平面內(nèi)移動。此外，可通過使攝像機左右或上下緩慢移動進行搖拍、或變焦距，如同電影拍攝。簡言之，應逐漸改變屏幕顯示以示出不斷需要的諸如地圖、說明、和圖形之類的信息源而不中斷游戲屏幕。進行此操作時，周圍景物和角色應包括在該顯示中。
上述軌道車行駛場面作為一個實例，很顯然，不限于這類移動場面。除此之外，可應用到例如突破一關、或角色正在休息、或角色正在選擇設備的情況。簡言之，可應用到屏幕改變或需要臨時中斷的任何場面。
(確定視點的操作)接下來，參考圖6-圖10描述在該游戲設備中確定視線的操作。
在此，圖6是該操作的流程圖。
圖7-圖9是該操作的原理圖。
圖10是根據(jù)曲線的曲率確定視線的方法的示意圖。
如上所述，下面的描述采用角色駕駛軌道車20行進的情況作為實例。在游戲程序處理過程中，當主角正在駕駛的軌道車20進入曲線時，CPU101初始化圖6所示流程。
初始該流程時，CPU讀取軌道車20當前點q20的坐標(步驟401)。換句話說，如圖7(a)所示，將軌道車20的當前點坐標(X，Y，Z)輸入到CPU101。
接下來，CPU101根據(jù)預定距離定位a將軌道上的點q21的坐標輸入到軌道車20前方并從軌道車20的當前坐標分開該距離定位a(步驟402)。在此，符號a是用來獲得位于軌道車20當前點前方和后方規(guī)定距離的點的坐標的距離定位，并將其存儲在例如RAM103的規(guī)定區(qū)域中。CPU101根據(jù)該距離定位a輸入軌道車20前方和后方的坐標。
接下來，CPU101將與軌道車20當前坐標分開距離定位a的點q22的坐標輸入到軌道車20后方(步驟403)。從而向CPU101輸入位于與軌道車20的當前坐標前方和后方等距離的點(位置)q21和q22的坐標。
接下來，CPU101進行計算處理以便用直線連接步驟402和403獲得的坐標(步驟404)。如圖7(b)所示，該處理相當于借助直線N連接點q21和q22的處理。
由于點q21和q22的坐標是已知的，CPU101可在步驟404的計算中求出直線N的長度。可從該直線N的長度確定曲線角度。例如，如圖8(a)所示，當曲線為鈍角時點q21和q22之間的直線較長。當點q20、q21和q22成直線時直線Na的長度達到其最大值2a。另一方面，如圖8(b)所示，隨著曲線角度接近銳角時，連接點q21和q22的直線Nb變得較短。換句話說，當qa＞qb時，Na＞Nb。可預先計算q＝90°時直線N(90°)的長度(N2＝2a2)，以使該N(90°)值可作為判斷曲線是鈍角還是銳角的參考。
因此，CPU101確定在步驟404獲得的直線的距離N的值(步驟405)。在此，如果直線Na較長，如圖8(a)所示，CPU101則判斷該曲線為鈍角并設定距離定位a為標準值和將其存儲在RAM103中(步驟407)。另一方面，如果直線Na較短，如圖8(b)所示，CPU101則判斷該曲線為銳角并設定距離定位a為較小值和將其存儲在RAM103中(步驟406)。根據(jù)曲線角度是鈍角還是銳角以這種方式切換距離定位，以便通過曲線自然地改變攝像機朝向，即使在軌道車20的軌道21急劇彎曲的地方。
然后，CPU101通過將直線移動到平行位置使步驟404求出的直線適應于當前點q20，如圖7(b)所示，并將其存儲在RAM103的規(guī)定區(qū)域中，例如，作為攝像機朝向F(步驟408)。
通過重復這些處理步驟401-408，可經(jīng)由一條曲線平滑地改變攝像機視線。例如，如圖9所示，在點q10的攝像機朝向F10，視野為G10。在點q20，攝像機的朝向?qū)⑹菑狞cq21和q22得出的F20，視野將是G20。此外，在點q30，攝像機的朝向?qū)⑹菑狞cq31和q32得出的F30，視野將是G30。如圖9所示，視野隨著視線的改變部分地相互重疊。在圖24現(xiàn)有技術的實例中，在視野中實際沒有重疊部分，因此每當視點改變時所顯示的屏幕之間有較大擺動?？梢钥闯?，按照該方式實施的處理，視野G平滑地移動，如圖9所示。
由于距離定位a可響應該角度變化，例如，當曲線平緩時可根據(jù)距離定位a使間隔較大，如圖10(a)所示，當曲線較陡時可使該間隔較小，如圖10(b)所示。對于直線N的計算被重復的次數(shù)，在圖10(a)中，該數(shù)值相對較小，而在圖10(b)中，該數(shù)值相對較大。因此，通過根據(jù)角度改變距離定位a，可在減少CPU101負擔的同時進行最佳處理。
可使攝像機視線更緊密地跟隨該曲線，賦予距離定位a較小的值，但這將使CPU的負擔增加。另一方面，隨著該值的增加，攝像機視線的移動變得越來越不平穩(wěn)，但CPU101的負擔降低。因此，當實際確定a值時要考慮到這兩個條件。如果最密集的曲線是預先已知的，使用該曲線作為參考為a確定盡可能小的最小值，隨著曲線變得更平緩逐漸增加a。例如，應設定固定增值量D并隨著曲線半徑的增加倍增為nxDa(其中n是整數(shù))。如果a被設定為非常小的值，在特定點(例如點q20)會得出切線方向即為該曲線。然而，在數(shù)字處理中，以不連續(xù)而不是以連續(xù)形式顯示曲線，因此不需要減小除此之外的間隔。
根據(jù)該實施方式，由于選擇軌道上軌道車前方和后方的兩個點并根據(jù)這兩個點確定攝像機視線，可形成自然的移動，當通過曲線時不會使視點移動量大(攝像機朝向F)。此外，還可在表現(xiàn)通過曲線時感覺到的物體重量。此外，由于借助當前坐標點前方和后方的點確定視點方向，即使視點行進方向顛倒也可對其響應。另外，由于可調(diào)節(jié)兩點之間的間隔，故此也可調(diào)節(jié)視點的擺動范圍。此外，由于可從連接兩點的直線N確定曲線角度，可直接響應運動數(shù)據(jù)。
上述處理不僅僅可應用于沿軌道運行的軌道車的情況。也可應用于例如繞曲線行駛的汽車，或爬升或下降的飛機。此外，當不一定要求曲線平滑時，例如在由多條連接的直線形成的情況下也可應用。簡言之，上述處理可應用于根據(jù)固定規(guī)則確定用于屏幕顯示的參考方向的情況。
此外，在確定屏幕顯示的參考方向時可采用不同方法，例如，根據(jù)直線角度信息確定攝像機朝向，而不將直線移動到平行位置。另一方面，可根據(jù)預先建立的與曲線有關的方向信息(角度信息)進行處理，而不需要得到直線。
此外，得到直線N的點不比一定是軌道上移動物體某一側的點，它們可以以移動物體的當前位置信息和移動物體將依次經(jīng)過的點的位置信息(例如略微超前的點和超前距離較長的點)為依據(jù)。
(表現(xiàn)河水流動的坐標處理操作)圖11是根據(jù)該實施方式描述河水流動的流程圖。圖12是描述多邊形和各種坐標之間關系的原理圖。圖13是紋絡坐標系統(tǒng)的原理圖水平軸為u，垂直軸為v。借助鏈接u和v兩個方向的多個多邊形顯示表示河水的圖象。圖14是借助該處理表現(xiàn)河水流動的原理圖。
通過下列方法表現(xiàn)河水流動。如圖12所示，由多邊形PGM構成與河流對應的區(qū)段，其中多個多邊形PG1、PG2、…依次相連。隨后，將具有水流外形的紋絡分別施加到每個PG1、PG2、…。產(chǎn)生這些紋絡坐標以使其隨時間流過在河水流動方向改變?？山璐吮憩F(xiàn)河水流動。
在該實施方式中，如圖12所示，為每個多邊形PG1、PG2、…準備作為紋絡坐標參考的曲線K1、K2…(與鏈系方向中的多邊形數(shù)量相同)。該圖中的多邊形PG1、PG2，…示出縱向和橫向鏈接的多個多邊形的一部分。因此，該圖中未示出的多邊形也被鏈接在多邊形PG1和PG2的橫向方向口在此，假設CPU101已轉(zhuǎn)到表現(xiàn)河水流動的處理。隨后，CPU101處理圖11中的流程。首先，CPU101輸入作為為每個多邊形PG1準備的紋絡坐標參考的參考向量K1(步驟501)。根據(jù)預定河水航向(曲線)為橫向方向(垂直于河水正在流動的方向)的每個多邊形鏈系確定參考向量。例如，分別為包括多邊形PG1的多邊形鏈系設定參考向量K1，為包括多邊形PG2的多邊形鏈系設定參考向量K2。該參考向量表現(xiàn)河水流動。
接下來，CPU101使用該參考向量K1計算紋絡坐標(步驟502)。該計算是如下進行的，例如，在圖12的多邊形PG1中，L1、L3和L4作為參考向量K1的平行線段，L2、L5和L6作為參考向量K1的垂直線段。隨后，從下式求出多邊形PG1頂點p1、p2、p3、p4的紋絡坐標p1＝(u，v)p2＝(p1.u+L2，p1.v+L3)p3＝(p2.u+L4，p2.v+L5)p4＝(p1.u+L6，p1.v+L1)在此，p1.u表示p1的u分量，p1.v表示p1的v分量。借助該轉(zhuǎn)換可使紋絡坐標和多邊形PG1、PG2、…坐標相互匹配。
進行該計算之后，CPU101確定是否已弄完所有多邊形(步驟503)。
在此，由于仍未將它們完成(步驟503；否)，更新多邊形PG的下標號(步驟504)以便針對下一個多邊形PG進行計算，CPU101再次返回到步驟501的處理。
通過借助步驟501-504中的處理根據(jù)預定參考向量使每個紋絡移動，可獲得表現(xiàn)河水流動的圖象。
在該實施方式中，當借助被映射紋絡的多邊形表現(xiàn)河水流動時，如圖14所示，根據(jù)沿河流航向的流向表現(xiàn)水流，而不對多邊形51、52、…上的紋絡61、62、…的密度進行任何改變，因此可表現(xiàn)自然的水流。
換句話說，通過根據(jù)跟隨河水流動的參考向量將表示成紋絡坐標的映射數(shù)據(jù)投射到表示河水流動的多邊形上，可適當?shù)馗淖儽憩F(xiàn)河水流動的紋絡的形狀使其與河水流動的形狀匹配。因此，可自然地表現(xiàn)河水流動。
參考向量K1、K2、…分別對應于多邊形PG1、PG2、…。參考向量作為相應多邊形中河水流動的參考。在某些情況下，可由多邊形形狀定義參考向量，例如，根據(jù)垂直側面的線，或根據(jù)連接側面中點的線。此外，如果河水按預定方向流動，可根據(jù)表現(xiàn)該流動的曲線為每個多邊形定義參考向量。
紋絡坐標和多邊形之間的轉(zhuǎn)換公式不限于上面給出的實例，可采用其它轉(zhuǎn)換公式。例如，可根據(jù)由多邊形的一側和參考向量形成的角度進行轉(zhuǎn)換。
表現(xiàn)上述與河水流動的情況有關的實例。該實施方式可應用于表現(xiàn)其它流動圖象。
(屏幕移動處理操作)圖15是描述該實施方式中屏幕移動處理的流程圖。圖16是該屏幕移動處理的原理圖。圖17也是該屏幕移動處理的原理圖。
在該實施方式中，使用交互式計算機圖形產(chǎn)生顯示。當在該顯示中使用Z隔離以便擦除遮掩表面時，準備Z方向顯示范圍內(nèi)最大尺寸的物體。此外，當在該顯示中使用Z分級時，準備與其它物體相比足夠大的物體。
例如，當使用Z隔離時，如圖17(a)所示，由于從視點69的顯示范圍G內(nèi)的最大物體是物體71，然后將其設定為可移動物體。物體71是例如諸如山峰、天體、天空、或此類的背景物體。標號72、73、74表示背景前的各種物體。
首先，CPU101執(zhí)行游戲進展處理(步驟601)，如果不存在視點移動(步驟602；否)，則再次返回步驟601的處理。與此同時，處在例如圖17(a)所示的狀態(tài)。
隨后，例如，如果視點69如圖17(b)所示移動(步驟602；是)，CPU101輸入移動后的當前視點坐標(步驟603)。
然后，CPU101除向RAM103的規(guī)定區(qū)域?qū)懭胄伦鴺送鈴腞AM103的規(guī)定區(qū)域提取在前一場合下輸入的在先視點的坐標，并通過新輸入的坐標進行減法計算(步驟604)。
如果CPU101判斷計算結果不高于規(guī)定值(步驟605；否)，在返回步驟601的處理。這是因為，當移動距離不很大時，物體71的外貌在該距離內(nèi)沒有明顯改變。在步驟601根據(jù)物體71的距離在不使游戲者感到不自然視覺感的范圍內(nèi)設定閾值。
此外，當CPU101判斷該計算結果高于規(guī)定值時(步驟605；是)，則讀取規(guī)定物體71的坐標(步驟606)。
隨后，CPU101根據(jù)上述計算結果改變物體71的坐標(步驟607)。例如，移動物體71使其離開的距離等于視點69接近物體71的距離。這種情況下，物體71和物體72移動離開移動，并且這兩個物體之間可以間斷，因此不會產(chǎn)生特別不自然的視覺感。
然后CPU101將這些坐標存儲在RAM103的規(guī)定區(qū)域中(步驟608)，隨后再次轉(zhuǎn)向步驟601的處理。
因此，在該實施方式中，如圖17(b)所示，如果視點69移動，行程的背景70相應地移動，物體71也移動。因此，可防止外形隨視點移動而改變。
換句話說，即使表現(xiàn)諸如天體或天空、或非常大的物體之類處在無限遠距離的物體，或諸如光學現(xiàn)象之類無距離值的圖象也不會產(chǎn)生不自然的視覺感。該方法特別有益于用于表現(xiàn)以整數(shù)表達物體縱深的Z隔離以便提高處理速度的情況。按常規(guī)，這種情況下，需要用于表現(xiàn)處在無限遠距離的物體縱深的特殊處理，但根據(jù)該實施方式不需要該處理。這樣易于限定硬件。
如圖16所示，在顯示范圍內(nèi)可產(chǎn)生適宜于表現(xiàn)星空或類似內(nèi)容的最大尺寸的球體76，視點69位于球體76中點，所述中點根據(jù)視點的移動而移動。因此，該球體76的位置隨視點69的移動而改變。當使用Z隔離時，該球體76的半徑在Z方向顯示范圍為最大尺寸。當使用Z分級時，通過準備與其它物體相比足夠大尺寸的物體表現(xiàn)無限遠距離的天球或類似內(nèi)容，并隨著視點的移動將該物體的位置移動過相同距離?？墒褂弥螣o限遠距離背景圖象代替球體76。
借助該裝置，例如，即使不改變視點69的位置，但當角色仰視或轉(zhuǎn)身時總是可獲得與該朝向?qū)闹T如星空或類似內(nèi)容之類的適當背景。
按常規(guī)，通過準備被粘貼在顯示屏幕上的背景屏幕產(chǎn)生此類背景，但由于無論觀看方向如何都不改變顯示，看起來很不自然。
(多邊形數(shù)量限定說明)圖18是根據(jù)該實施方式的多邊形數(shù)量限定操作的流程圖。圖19是該實施方式的原理圖。圖20也是該實施方式的原理圖。
在該實施方式中，首先，分別向形成角色24、25的多邊形、形成敵人或類似部分的多邊形、和形成背景或類似部分的多邊形施加極限值。如圖19所示，在該實施方式中，提供一個其中設定形成角色24、25的多邊形的極限數(shù)量R1的緩沖器81，一個其中設定形成敵人和類似部分的多邊形的極限數(shù)量R2的緩沖器82，和一個其中設定形成背景和類似部分的多邊形的極限數(shù)量R3的緩沖器83。這些緩沖器81-83可設置在例如RAM103中。極限數(shù)量R1-R3存儲在ROM102中，并當初始操作時讀到緩沖器81-83。
接下來，根據(jù)圖18的流程描述該操作。
CPU101執(zhí)行游戲進展處理(步驟701)，隨后從緩沖器81讀取多邊形極限數(shù)量R1(步驟702)。接下來，CPU101將其分配到所需的角色(步驟703)，然后產(chǎn)生不超過該所分配多邊形數(shù)量的角色(步驟704)。
隨后，CPU101從緩沖器83讀取多邊形極限數(shù)量R3(步驟705)，然后將該多邊形極限數(shù)量分配給所需的背景(步驟706)。CPU101產(chǎn)生不超過該所分配多邊形數(shù)量的背景(步驟707)。
然后，CPU101確定是否出現(xiàn)任何敵人(步驟708)。如果未出現(xiàn)敵人(步驟708；否)，則轉(zhuǎn)回到步驟701的處理。通過以這種方式執(zhí)行步驟701-708的處理產(chǎn)生例如諸如圖20(a)所示的顯示屏幕。在圖20(a)中，出現(xiàn)軌道車20、在其上駕駛的角色24、25、軌道21、陸地表面22、和背景23。
此外，如果出現(xiàn)敵人(步驟708；是)，CPU101再次進到步驟709中的處理。在該步驟，CPU101從緩沖器82讀取多邊形極限數(shù)量R2(步驟709)，隨后將該多邊形極限數(shù)量分配給所需的敵人(步驟710)。然后，CPU101產(chǎn)生不超過所分配多邊形數(shù)量的敵人(步驟711)。當執(zhí)行步驟708-711時，產(chǎn)生例如諸如圖20(b)所示的顯示屏幕。在圖20(b)中，出現(xiàn)軌道車20、在其上駕駛的角色24、25、軌道21、陸地表面22、背景23和類似部分，以及從側面舉槍瞄準的敵人27。
按常規(guī)，由于控制背景23和類似部分中的所有多邊形數(shù)量，存在當出現(xiàn)大量敵人27時背景23中的多邊形丟失的問題。然而，根據(jù)該實施方式，用于敵人27和背景23的相應上限被分別控制，即使出現(xiàn)大量敵人27也不會丟失背景23的多邊形。
(視角說明)圖21是描述轉(zhuǎn)換視角操作的流程圖。
在圖21中，CPU101根據(jù)來自ROM102的程序執(zhí)行游戲進展處理(步驟801)，視角隨游戲進程以預定方式改變。CPU101從游戲進程估計視角(步驟802)。例如，如果游戲處理期間軌道車20跨越平原行駛，并且視角較大(步驟802；大)，CPU101則將視角設定為大(步驟803)。例如，如果游戲處理期間軌道車20行駛在山坡或建筑，或類部分之間，并且視角為適中(步驟802；適中)，CPU101則將視角設定為適中(步驟804)。此外，例如，如果游戲處理期間軌道車20穿過隧道行駛，并且視角較小(步驟802；小)，CPU101則將視角設定為小(步驟805)。
因此，在下一個步驟806，CPU101讀取設定的視角并執(zhí)行視角處理(步驟806)。
因此，例如，當軌道車20穿過隧道行駛時，視角非常小并顯示遠距離。當經(jīng)過山坡或類似部分行駛時，將視角設定為適中角度。當跨越平原或類似部分行駛時，將視角設定為大角度。對應于人的視覺特點改變這類視角，因此可提供非常真實的游戲屏幕。
權利要求
1.一種圖象處理裝置，通過分別向所鏈接的多個多邊形施加紋絡產(chǎn)生所規(guī)定的圖象，該圖象處理裝置包括坐標處理裝置，用于為相互鏈接的多個多邊形的每一個確定參考向量并使所述紋絡在所述參考向量方向移動，所述所移動的紋絡施加到所述多邊形。
2.根據(jù)權利要求1所述的圖象處理裝置，其中所述坐標處理裝置根據(jù)預定曲線確定所述參考向量。
3.根據(jù)權利要求2所述的圖象處理裝置，其中所述多個多邊形中的每一個的參考向量是連續(xù)的并且所述紋絡對應于沿所述曲線的流動。
4.根據(jù)權利要求1至3所述的任何一種圖象處理裝置，其特征在于包括顯示裝置，用于顯示所述所產(chǎn)生的圖象。
5.一種圖象處理裝置，通過分別向所鏈接的多個多邊形施加紋絡產(chǎn)生所規(guī)定的圖象，該圖象處理裝置包括坐標處理裝置，用于為縱向和橫向鏈接的多個多邊形中每一個縱向或橫向多邊形鏈確定參考向量并使所述紋絡在該參考向量方向移動，而所述紋絡沒有任何變形。
6.根據(jù)權利要求5所述的圖象處理裝置，其中所述坐標處理裝置根據(jù)預定曲線確定所述參考向量。
7.根據(jù)權利要求6所述的圖象處理裝置，其中所述多個多邊形中的每一個的參考向量是連續(xù)的并且所述紋絡對應于沿所述曲線的流動。
8.根據(jù)權利要求5至7所述的任何一種圖象處理裝置，其特征在于包括顯示裝置，用于顯示所述所產(chǎn)生的圖象。
9.一種信息處理方法，通過分別向所鏈接的多個多邊形施加紋絡產(chǎn)生規(guī)定圖象，該圖象處理方法包括第一步驟，為相互鏈接的多個多邊形中的每一個確定參考向量；第二步驟，使所述紋絡在所述參考向量方向移動；第三步驟，將所述所移動的紋絡施加到所述多邊形。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種不中斷游戲流程的圖像處理裝置。主游戲設備中的處理電路板在每個階段結束時將游戲者所需的信息附加到地圖并通過以下方式在顯示器上顯示地圖而將信息提供給游戲者。顯示軌道車20的前邊緣(圖5(a))，并進行展現(xiàn)在軌道車20中駕駛的游戲角色24、25的攝像操作(圖5(b))。為使角色24、25和軌道車20之間的關系可被理解，在顯示器1a上展現(xiàn)鳥瞰圖(圖5(c))，并再次向角色24、25斜上方移動攝像操作，展現(xiàn)角色24、25的放大顯示(圖5(d))。顯示地圖26以便可從角色24、25之間看到地圖(圖5((e))，并最終顯示地圖26作為放大圖像(圖5(f))。
文檔編號G06T19/00GK1912918SQ20061008271
公開日2007年2月14日 申請日期1996年5月20日 優(yōu)先權日1995年5月19日
發(fā)明者吳田武司, 高野豪 申請人:世嘉股份有限公司