專利名稱：計算角色距離和將多邊形投射于多邊平面的視頻仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻仿真系統(tǒng)，尤其涉及計算在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中顯示的角色之間距離的方法和裝置、將一多邊形投射到在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中顯示的多邊形平面上的方法和裝置、以及采用這樣裝置的視頻仿真器。
近年來，流行各種各樣的能夠在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中顯示多個角色的游戲裝置。為了使得這些游戲裝置上玩的視頻游戲更吸引人，要求這些游戲裝置具有包括下面的功能在內(nèi)的多個功能能夠判斷顯示的不同角色是否互相碰撞，例如，一移動的角色如空中飛行物是否碰到或撞到一固定角色如山峰或地面。為此，通常采用粗略地將移動角色的圖像數(shù)據(jù)和固定角色的圖像數(shù)據(jù)相互比較，來判斷角色之間的碰撞。
最近，出現(xiàn)了對具有高速數(shù)據(jù)處理能力和高分辨率圖像顯示器的游戲裝置的需求。為滿足這種需求，現(xiàn)在的游戲裝置能夠清楚地顯示互相逐漸接近的移動和固定角色。然而，常規(guī)的粗略數(shù)據(jù)比較處理跟不上現(xiàn)在游戲裝置具有的清楚顯示移動和固定角色的能力。具體地講，雖然實際上一移動角色沒有碰到或撞到一固定角色，粗略數(shù)據(jù)比較處理也許判斷成該移動角色碰撞到該固定角色；或者，相反地，雖然實際上一移動角色撞到或碰到一固定角色，粗略數(shù)據(jù)比較處理也許判斷成該移動角色沒有碰撞到該固定角色。當出現(xiàn)這種判斷錯誤時，由于判斷結(jié)果明顯不同于在顯示監(jiān)視器屏幕上顯示的內(nèi)容，游戲者會感到困惑或不安。
有些能夠在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中顯示多個角色的仿真游戲裝置，它們配備了多個道具，如轎車、滑雪板、沖浪板、摩托艇等。轎車和摩托艇仿真游戲裝置具有包括一駕駛座、一方向盤、一加速踏板、和一剎車踏板在內(nèi)的多個部件?；┌宸抡嬗螒蜓b置具有放置雙腳的滑板和兩個撐桿。沖浪板仿真游戲裝置具有放置雙腳的踏板。在這些仿真游戲裝置上玩視頻游戲的游戲者操作上述部件，控制在顯示監(jiān)視器屏幕上顯示的角色，以便(例如)超越在顯示監(jiān)視器屏幕上顯示的前面的對手、避開在顯示監(jiān)視器屏幕上顯示的障礙物(包括由計算機控制的轎車和賽艇)。
另一些仿真游戲裝置能在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中顯示一飛行物，并能使游戲者控制所顯示的飛行物在偽三維空間中飛行。這樣設計的仿真游戲裝置比上述仿真游戲裝置更能激發(fā)游戲者的興趣。如果能將一飛行物的影子投射到另一顯示的物體如所顯示的地面上，這種仿真游戲裝置就更吸引人了。
對于包括仿真游戲裝置的仿真器來說，上面所述的問題和需求也同樣存在。
本發(fā)明的一個目的是提供一種計算顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中的移動角色和固定角色之間距離的方法，以準確判斷該移動角色是否碰撞到該固定角色。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種計算顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中的移動角色和固定角色之間距離的裝置，以準確判斷該移動角色是否碰撞到該固定角色。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種采用上述距離計算裝置的仿真器。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種將表示飛行物影子的多邊形投射到例如表示地表地形角色的多邊形上的方法。
本發(fā)明的還一個目的是提供一種將表示飛行物影子的多邊形投射到例如表示地表地形角色的多邊形上的裝置。
本發(fā)明的更一個目的是提供一種采用上述多邊形投射裝置的仿真器。
本發(fā)明的一個特點是，所提供的計算顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中的移動角色和在該空間中顯示的由多個多邊形組成的固定角色之間距離的計算方法，包括下述步驟確定包含表示移動角色位置的一平面坐標點的一多邊形；計算在該移動角色和所確定的多邊形之間的距離。
本發(fā)明的另一個特點是，所提供的計算顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中的移動角色和在該空間中顯示的由多個多邊形組成的固定角色之間距離的計算裝置，包括第一裝置，用于確定包含表示移動角色位置的一平面坐標點的一多邊形；第二裝置，用于計算在該移動角色和由所述第一裝置確定的多邊形之間的距離。
本發(fā)明的再一個特點是，所提供的仿真器包括顯示監(jiān)視器，用于將移動角色和固定角色顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中；控制器，由游戲者操控；檢測器，用于檢測由控制器產(chǎn)生的控制動作；計算器，用于根據(jù)來自檢測器的檢測信號，計算在顯示監(jiān)視器屏幕上移動角色的位置；以及計算裝置，用于計算移動角色和固定角色之間的距離。所述計算裝置包括第一裝置，用于確定包含由所述計算器計算的表示移動角色位置的一平面坐標點的一多邊形；第二裝置，用于計算在該移動角色和由所述第一裝置確定的多邊形之間的距離。
本發(fā)明的又一個特點是，所提供的計算在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中移動顯示的角色和在該空間中顯示的由多個多邊形組成的多邊模型之間距離的計算方法，包括下述步驟在偽三維空間中建立一假想平面，并確定位于當所述角色和多邊模型的各多邊形投射到假想平面上時所述角色所投射到的一多邊圖形內(nèi)部或外圍的某一多邊形；以及，計算所確定的該多邊形和該角色之間的距離。
本發(fā)明的還一個特點是，所提供的計算在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中移動顯示的角色和在該空間中顯示的由多個多邊形組成的多邊模型之間距離的計算裝置，包括多邊形確定器，用于在偽三維空間中建立一假想平面，并確定位于當所述角色和多邊模型的各多邊形投射到假想平面上時所述角色所投射到的一多邊圖形內(nèi)部或外圍的某一多邊形；距離計算器，用于計算多邊形確定裝置所確定的該多邊形和該角色之間的距離；以及，碰撞判斷器，用于根據(jù)由距離計算器計算的距離，判斷角色和多邊模型是否已相互碰撞。
本發(fā)明的更一個特點是，所提供的仿真器包括游戲者可觀看的顯示監(jiān)視器；顯示控制器，用于將移動角色和有多個多邊形構(gòu)成的多邊模型顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中，就象從一預定視點上看去的那樣；控制器，由游戲者操控；檢測器，用于檢測由控制器產(chǎn)生的控制動作；計算器，用于根據(jù)來自檢測器的檢測信號，計算在顯示監(jiān)視器屏幕上移動角色的位置；以及計算裝置，用于計算移動角色和多邊模型之間的距離。所述計算裝置包括多邊形確定器，用于在偽三維空間中建立一假想平面，并確定位于當所述角色和多邊模型的各多邊形投射到假想平面上時所述角色所投射到的一多邊圖形內(nèi)部或外圍的某一多邊形；距離計算器，用于計算多邊形確定裝置所確定的該多邊形和該角色之間的距離；以及，碰撞判斷器，用于根據(jù)由距離計算器計算的距離，判斷該角色和該多邊模型是否已相互碰撞。
本發(fā)明的又再一個特點是，所提供的利用旋轉(zhuǎn)矩陣將表示一標記的多邊形投射到表示在顯示監(jiān)視器屏幕上顯示的偽三維空間中一角色的一多邊形平面上的方法，包括下面的步驟確定在該多邊形平面上的一預定位置與該多邊形平面垂直的法向量；確定在該多邊形平面中包含的與該法向量垂直的第一向量；確定在該多邊形平面中包含的與該法向量和該第一向量均垂直的第二向量；以及，由法向矩陣、第一矩陣和第二矩陣確定旋轉(zhuǎn)矩陣。
本發(fā)明的另一個特點是，所提供的利用旋轉(zhuǎn)矩陣將表示一標記的多邊形投射到表示在顯示監(jiān)視器屏幕上顯示的偽三維空間中一角色的一多邊形平面上的裝置，包括第一裝置，用于確定在該多邊形平面上的一預定位置與該多邊形平面垂直的法向量；第二裝置，用于確定在該多邊形平面中包含的與該法向量垂直的第一向量；第三裝置，用于確定在該多邊形平面中包含的與該法向量和該第一向量均垂直的第二向量；以及，第四裝置，用于由法向矩陣、第一矩陣和第二矩陣確定旋轉(zhuǎn)矩陣。
本發(fā)明的又另一個特點是，所提供的仿真器包括顯示監(jiān)視器，用于將移動角色和固定角色顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中；控制器，由游戲者操控；檢測器，用于檢測由控制器產(chǎn)生的控制動作；計算器，用于根據(jù)來自檢測器的檢測信號，計算在顯示監(jiān)視器屏幕上移動角色的位置；以及投射裝置，用于利用旋轉(zhuǎn)矩陣，將一多邊形投射到表示固定角色的一多邊形平面上。該投射裝置包括第一裝置，用于確定在該多邊形平面上的一預定位置與該多邊形平面垂直的法向量；第二裝置，用于確定在該多邊形平面中包含的與該法向量垂直的第一向量；第三裝置，用于確定在該多邊形平面中包含的與該法向量和該第一向量均垂直的第二向量；以及，第四裝置，用于由法向矩陣、第一矩陣和第二矩陣確定旋轉(zhuǎn)矩陣。
通過以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的舉例說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特點和優(yōu)點會更加清楚。附圖中

圖1為顯示監(jiān)視器屏幕上顯示的偽三維空間中飛行仿真圖像的示意視圖，該飛行仿真視頻游戲是在采用本發(fā)明原理的飛行仿真裝置上進行的；圖2示出由飛行仿真游戲裝置模擬的滑翔器的飛行路線；圖3是飛行仿真游戲裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖；圖4是飛行仿真游戲裝置的控制系統(tǒng)的方框圖；圖5是所顯示的多邊地表地形的平面圖6是所顯示的多邊地表地形的透視圖；圖7是控制系統(tǒng)的用于判斷滑翔器即移動角色是否碰到或撞到一障礙物即固定角色的操作順序的流程圖；圖8示出在滑翔器上的一特定點和由三角形形成的多邊形之間位置的關(guān)系。
圖9示出顯示監(jiān)視器屏幕上顯示的偽三維空間中在地面上形成的滑翔器影子的示意視圖，該飛行仿真視頻游戲是在所述飛行仿真裝置上進行的；圖10是控制系統(tǒng)的用于在地面上形成滑翔器影子的操作順序的流程圖；圖11是說明確定與在本地坐標系中建立的多邊形平面垂直的法向量、與該法向量垂直的第一向量、與該法向量和第一向量均垂直的第二向量的處理過程的示意圖。
如圖1所示，采用本發(fā)明原理的飛行物游戲裝置1(見圖3)模擬作為飛行物的滑翔器H，使游戲者在飛行仿真視頻游戲中能夠體驗在空中滑翔的實際感覺。滑翔器H的平面圖為等腰三角形的形狀，滑翔器H具有輕金屬框架和能附著在該輕金屬框架上的布料制的三角形翼H1。
滑翔器H還具有用于支撐飛行員M的懸掛桿H2，懸掛桿H2與輕金屬框架中部連接并從輕金屬框架中部向下伸展。滑翔器H還包括一水平控制桿H3，該水平控制桿H3與輕金屬框架前段連接并從輕金屬框架前段向下伸展。被懸掛桿H2懸掛的飛行員M水平地在某個方向移動控制桿H3，使滑翔器H向左或向右。飛行員M也能改變滑翔器H的方向或通過在懸掛桿H2上移動身體重心來提升或降低滑翔器H。
如圖1所示，實際的飛行環(huán)境包括上升氣流區(qū)、下降氣流區(qū)和湍流區(qū)。飛行中的滑翔器H在進入上升氣流區(qū)時被提升，在遇到下降氣流區(qū)時下降，在進入湍流區(qū)時會不穩(wěn)定。在實際飛行環(huán)境的飛行中，飛行員M控制控制桿H3，來飛過平地N和湖泊L，避開山峰MT，在湍流區(qū)利用飛行技術(shù)操縱滑翔器H，來享受滑翔的樂趣。
飛行仿真游戲裝置1能夠使游戲者體驗和享受到在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中滑翔器H的模擬飛行。飛行仿真游戲裝置1被設計成使游戲者保持一姿勢，以模擬在懸掛桿H2上的飛行員M的懸掛位置，并且還顯示如圖1所示的前景和后景的偽三維圖像。所顯示的偽三維圖像隨著游戲者的與實際控制動作相似的控制動作而變化，以使游戲者能夠獲得與實際飛行視覺體驗相似的仿真飛行視覺體驗。
在飛行仿真游戲裝置1中，游戲者打算使滑翔器H從起始點ST沿飛行路線HK滑行到目的地GR，由附近存在的山峰和森林所限制的飛行路線HK如圖2所示。圖2所示的飛行路線HK被分成多個連續(xù)的部分或區(qū)域。在進行飛行仿真視頻游戲的過程中，要檢測或監(jiān)查滑翔器H當前所處的部分和區(qū)域，并在顯示監(jiān)視器屏幕上顯示與所檢測或監(jiān)查的部分或區(qū)域相對應的偽三維圖像。
圖3示出采用本發(fā)明原理的飛行仿真游戲裝置1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在下面，飛行仿真游戲裝置1內(nèi)部結(jié)構(gòu)依照的基本方向，即由箭頭+X、-X表示的橫向，由箭頭+Y、-Y表示的縱向，參見圖2。具體說，箭頭-X表示的方向是朝左的方向，箭頭+X表示的方向是朝右的方向，箭頭-Y表示的方向是朝前的方向，箭頭-Y表示的方向是朝后的方向。
飛行仿真游戲裝置1包括框架2，它由三維角鐵件制成；控制桿3，安裝在框架2的上部尾端；控制桿移動機構(gòu)4，它支撐控制桿3，以沿縱向移動；身體支座5，用于支撐游戲者的大腿，它位于框架2下部尾端；顯示監(jiān)視器6，用于顯示飛行中模擬場景的圖像；以及，控制系統(tǒng)7，用于卷動在顯示監(jiān)視器6上顯示的圖像。
框架2具有一對安裝在地板F上的橫向間隔的底撐21和一對橫向間隔的L形架22，它們分別由底撐21支撐。L形架22的頂端分別與前上水平梁23相連接，所以，它們穩(wěn)固地被前上水平梁23保持在直立的狀態(tài)。
L形框架22分別與一對橫向間隔的中檔24連接。中檔24位于L形框架22直立段的后面，它們分別與橫向間隔的直柱25相交接。直柱25位于L形框架22縱向中段的稍微靠前的位置。
直柱25的頂端分別位于基本上與前上水平梁23的高度相等的位置。直柱25的頂端和前上水平梁23上支撐一近正方形框26?？刂茥U3、控制桿移動機構(gòu)4、身體支座5、顯示監(jiān)視器6和控制系統(tǒng)7由上述結(jié)構(gòu)的框架2支撐，以下將給出進一步的說明。
控制桿3通過控制桿移動機構(gòu)4附著在框26的控制桿支撐板26a上，以沿縱向移動?？刂茥U3的形狀基本上是U形，但從身體支座5朝前的方向-Y看去有些向下擴大。具體地講，控制桿3包括一對橫向間隔的垂棒31，從控制桿移動機構(gòu)4的相對面向下延伸并相互間逐漸拉開距離；水平握桿32，沿垂棒31的底端之間延伸并與之相連。游戲者雙手握握桿32并沿縱向-Y，+Y移動握桿32，以發(fā)出用于進行飛行仿真游戲的控制動作。
控制桿移動機構(gòu)4包括一對橫向間隔的支承41，它們安裝在控制桿支撐板26a上；水平軸42，由支承41支撐轉(zhuǎn)動，以沿其軸線作旋轉(zhuǎn)移動；多個偏移構(gòu)件43，安裝在控制桿支撐板26a上并在支承41之間的水平軸42上間隔開，用于將旋轉(zhuǎn)移動的受力傳給水平軸42；轉(zhuǎn)動角傳感器44，如變阻器、電位計等，安裝在控制桿支撐板26a上并與水平軸42的左端共軸連接，用于檢測水平軸42移動的角度?？刂茥U3的垂棒31的兩個頂端固定在水平軸42上的靠近兩個支承41的部分，使得游戲者沿縱向-Y、+Y移動控制桿3時，水平軸42能夠沿其軸線轉(zhuǎn)動。
身體支座5包括身體支座架51、身體支座架上安裝的小腿托52、大腿墊53、以及用于沿橫向-X、+X移動身體支座架51的身體支座移動機構(gòu)54。身體支座架51的俯視平面形狀是矩形，其位于框架2底端后面，它的底部與地板F之間逐漸向上間隔。小腿托52是一平板，設置在身體支座架51的后部，其總體平面沿前向-Y向下傾斜一小角度。大腿墊53位于小腿托52的前面，并沿前向-Y向上傾斜。小腿托52與水平面相比傾斜角度的大小，應使身體支座架5上游戲者的身體向前傾斜。大腿墊53與水平面相比傾斜角度的大小，應使向前傾斜的游戲者的身體能夠由小腿托52上游戲者的小腿支撐住。
大腿墊53的背面上支撐有軟材料如泡沫塑料等制成的襯墊53a。襯墊53a具有中部垂直凹陷53b和一對設置在中部垂直凹陷53b兩側(cè)的側(cè)脊53c。當游戲者將其小腿放到小腿托52并使身體定位在身體支座5上時，其大腿就被側(cè)脊53c之間的中部凹陷53b嵌住。
身體支座移動機構(gòu)54由設置在框架2底端前區(qū)的內(nèi)框27支撐。身體支座移動機構(gòu)54包括垂直軸55，由內(nèi)框27支撐轉(zhuǎn)動，用于沿其軸線旋轉(zhuǎn)移動；和偏移構(gòu)件57，安裝在垂直軸55上，用于將旋轉(zhuǎn)移動的受力傳給垂直軸55。轉(zhuǎn)動角傳感器59，如變阻器、電位計等，與垂直軸55的頂端共軸連接，用于檢測垂直軸55的移動即小腿托52移動的角度。在小腿托52底下設置了兩個橫向間隔的螺旋彈簧(未示出)，用于產(chǎn)生偏移彈力使小腿托52保持正常的水平狀態(tài)。當在小腿托52上游戲者將身體重心偏向某一小腿時，小腿托52偏離水平狀態(tài)，下壓其受重壓的腿下的部分。
顯示監(jiān)視器6包括前視監(jiān)視器單元61，位于直柱25之間控制桿3之前；俯視監(jiān)視器單元62，位于中檔24之間控制桿3和前視監(jiān)視器單元的下面。前視監(jiān)視器單元61的監(jiān)視器屏幕朝后，并大致垂直放置。俯視監(jiān)視器單元62的監(jiān)視器屏幕朝上，并沿前向-Y向上傾斜。當游戲者將小腿放入小腿托52、將大腿靠上大腿墊53、并且手握握桿32向前看時，游戲者能夠看到前視監(jiān)視器單元61的監(jiān)視器屏幕。當游戲者向下看時，他能看到俯視監(jiān)視器單元62的屏幕。
控制系統(tǒng)7位于框架2底端尾部中的空間內(nèi)。下面將參見圖4詳細描述控制系統(tǒng)7。圖4中所示的控制系統(tǒng)7用于控制在顯示監(jiān)視器單元61、62上顯示的圖像。實際上講，控制系統(tǒng)7根據(jù)控制桿3繞水平軸42的轉(zhuǎn)動、小腿托52和大腿墊53繞垂直軸55的轉(zhuǎn)動，來控制顯示的圖像。
如圖4所示，控制系統(tǒng)7包括CPU(中央處理器)70、存儲用于控制顯示監(jiān)視器6上圖像顯示的控制程序的ROM71、以及與微型計算機70相連用于暫時存儲處理數(shù)據(jù)的RAM72?？刂葡到y(tǒng)7根據(jù)轉(zhuǎn)動角傳感器44、59的檢測信號在顯示監(jiān)視器單元61、62上顯示偽三維圖像?？刂葡到y(tǒng)7還具有存儲器73、74，如磁盤、光盤、ROM等，用于存儲代表要在前視和俯視顯示監(jiān)視器單元61、62上顯示的前視場景和俯視場景的數(shù)據(jù)。這些模擬的前視場景和俯視場景可以包括，例如，從模擬滑翔器進行模擬飛行過程的出發(fā)點(山頂?shù)?和模擬飛行的游戲者視點水平看去的水平廣角視場內(nèi)的山峰和其周圍區(qū)域的場景。
在模擬場景中有包括如圖5和6所示的多邊地表地形PT的固定角色。多邊地表地形PT包含滑翔器起飛的山峰、其它山峰和地面。存儲器73、74存儲了一些多邊形頂點坐標和待投射到這些多邊形上的紋理圖案的坐標的相關(guān)圖像數(shù)據(jù)，這些多邊形是從作為滑翔器障礙物的固定角色中分出的。這些坐標沿三維坐標系統(tǒng)的X、Y、和Z軸給出。圖5示出了多邊地表地形PT的平面圖。圖6示出了多邊地表地形PT的透視圖。多邊地表地形PT包括垂直和水平排列的多個方塊(平面圖形)PB。每個方塊PB包括多個三角形PL，其形狀為正方形，每一邊對應4096個象素(X或Z軸坐標)。
存儲器73還存儲作為移動角色的滑翔器的多邊形頂點坐標和待投射到這些多邊形上的紋理圖案的坐標的相關(guān)圖像數(shù)據(jù)。CPU70從存儲器73中讀出由游戲者操作的滑翔器的圖像數(shù)據(jù)，并在前視顯示監(jiān)視器單元61上顯示滑翔器的圖像，就象從緊挨著滑翔器后的視點觀察的一樣?；杵饔捎螒蛘卟僮鱽盹w越圖5和圖6中所示多邊地表地形PT中包含的峽谷，而不會碰到或撞到山體或地面。
CPU70還具有計算當前視點和游戲者當前視線的功能，這要根據(jù)轉(zhuǎn)動角傳感器44檢測的電壓和轉(zhuǎn)動角傳感器59檢測的電壓，這兩個電壓分別代表了控制桿3動作的角偏移和身體支座5的小腿托52動作的角偏移。具體說，CPU70包括多個功能塊，如一操作量計算器701，用于計算隨控制控制桿3和身體支座5動作時基準電壓和當前電壓之間的電壓差，基準電壓是控制桿3位于垂直面的基準位置且身體支座5也位于與縱向-Y、+Y平行的基準位置上時轉(zhuǎn)動角傳感器45、59檢測的電壓，當前電壓是當控制桿3繞水平軸42轉(zhuǎn)動、身體支座5繞垂直軸55轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動角傳感器44、59檢測的電壓；一變化計算器702，用于根據(jù)由操作量計算器701計算的控制動作，計算從先前計算的視點和視線到游戲者當前視點和視線之間的變化；以及，一加法/減法器單元703，用于將先前計算的視點和視線加上或減去計算出的變化，CPU70每1/60秒執(zhí)行操作量計算器701、變化計算器702和加法/減法器703的功能，從而連續(xù)計算視點和視線。視點對應于在模擬飛行中游戲者的高度，視線對應于在模擬飛行中游戲者的當前方向，該方向相對于在當前模擬飛行過程中模擬滑翔器出發(fā)時的方向。
CPU70還包括一多邊形計算器704，用于根據(jù)計算出的視點和視線數(shù)據(jù)，計算要顯示在顯示監(jiān)視器單元61、62上多邊形的顯示位置、大小和角偏移的數(shù)據(jù)；以及，一圖像處理器705，用于將計算出的所述數(shù)據(jù)映射到從存儲器73、74讀出的多邊形上，將從存儲器73、74讀出的紋理圖案投射到這些多邊形上，并將這些多邊形數(shù)據(jù)和陰影數(shù)據(jù)一起提供給顯示數(shù)據(jù)存儲器75、77。CPU70還包括數(shù)據(jù)判斷單元706，用于根據(jù)由多邊形計算器704計算的顯示位置，判斷所顯示滑翔器是否碰到或撞到障礙物。
控制系統(tǒng)7還包括第一顯示控制器76，用于每1/60秒從顯示數(shù)據(jù)存儲器75給前視監(jiān)視器單元61提供前視場景圖像數(shù)據(jù)；第二顯示控制器78，用于每1/60秒從顯示數(shù)據(jù)存儲器77給俯視監(jiān)視器單元62提供俯視場景圖像數(shù)據(jù)。
于是，當游戲者從控制桿3和身體支座5的基準位置操作它們時，根據(jù)由CPU70周期性計算出的游戲者的視點和視線，前視和俯視監(jiān)視器單元61、62上顯示的前視和俯視模擬圖像連續(xù)地在橫向和縱向上卷動。
前視和俯視模擬圖像被轉(zhuǎn)換為偽三維圖像顯示在前視和俯視監(jiān)視器單元61、62上，使游戲者隨著模擬滑翔器的上升、下降和轉(zhuǎn)向，看到類似于實際中的各種三維物體和障礙物，并且這些物體和障礙物也隨著變化它們的取向。此外，因為模擬圖像是卷動的，所以用于高速存儲要顯示的連續(xù)圖像數(shù)據(jù)的顯示數(shù)據(jù)存儲器75、77的存儲容量可以相對較小。
顯示在前視和俯視監(jiān)視器單元61、62上的模擬圖像，根據(jù)控制桿3和身體支座5的控制動作而卷動，這將在以下說明。當游戲者向前推控制桿3時，在模擬飛行中游戲者被提升，使得在前視監(jiān)視器單元61上顯示的前視模擬圖像向下卷動，并且俯視監(jiān)視器單元62上顯示的俯視模擬圖像變小。相反地，當游戲者向后拉控制桿3時，在模擬飛行中游戲者被降低，使得在前視監(jiān)視器單元61上顯示的前視模擬圖像向上卷動，并且俯視監(jiān)視器單元62上顯示的俯視模擬圖像變大。
當游戲者向右移動身體支座5時，在模擬飛行中游戲者向左轉(zhuǎn)，使得在前視監(jiān)視器單元61上顯示的前視模擬圖像向右卷動，并且俯視監(jiān)視器單元62上顯示的俯視模擬圖像也向右卷動，而大小不變。相反地，當游戲者向左移動身體支座5時，在模擬飛行中游戲者向右轉(zhuǎn)，使得在前視監(jiān)視器單元61上顯示的前視模擬圖像向左卷動，并且俯視監(jiān)視器單元62上顯示的俯視模擬圖像也向左卷動，而大小不變。
當游戲者同時移動控制桿3和身體支座5時，分別在前視和俯視監(jiān)視器單元61、62顯示的除了滑翔器以外的前視和俯視模擬圖像，相對于前視和俯視監(jiān)視器61、61的水平和垂直軸，傾斜地卷動。
下面，將參照圖7描述控制系統(tǒng)7的用于判斷滑翔器是否碰到或撞到障礙物的操作過程。
在步驟S1中，確定多邊地表地形PT的方塊PB，此方塊PB對應于在X-Z平面中滑翔器H上的某點P(坐標為PX，PY，PZ)，例如滑翔器H上顯示的飛行員的腰部，即位于點P正下方的方塊PB。通過用方塊PB的每一側(cè)上的長度4096去除點P在X-Z平面上的坐標PX，PZ而得到的商，來確定在點P正下方的這一位置。點P的該位置總是由控制系統(tǒng)7根據(jù)游戲者通過控制桿3等所做的控制動作來檢測的。
然后，在步驟S2中，確定投置在由步驟S1中所確定的方塊PB中的某個多邊形PL，多邊形PL對應于在X-Z平面中的某點P，即多邊形PL位于點P正下方。具體說，按以下方式確定這樣的多邊形PL如圖8所示，假設多邊形PL是一三角形ΔOAB。如果從參考頂點O到點P的向量由p表示，從參考頂點O到參考頂點A的向量由a表示，從參考頂點O到參考頂點B的向量由b表示，則向量p可表示為p＝(s×a)+(t×b)，其中s，t分別是向量a，b的系數(shù)。如果滿足s≥0，t≥0，s+t≤1這三個條件，則點P就處于三角形ΔOAB的邊線上或內(nèi)部。因此，滿足上面這三個條件的多邊形就是多邊形PL。
系數(shù)s，t由下式表示s=bx×Pz-Px×bzbx×az-ax×bz-----(1)]]>t=az×Px-Pz×axbx×az-ax×bz----(2)]]>其中，aX是向量a沿X軸的分量，aZ是向量a沿Z軸的分量，bX是向量b沿X軸的分量，bZ是向量b沿Z軸的分量。
如果滿足SIGN(1)×SIGN(2)≥0，SIGN(3)×SIGN(4)≥0，以及ABS(1+3)≤ABS(2)，其中SIGN(1)表示表達式(1)中分子的正負號(正或負)，SIGN(2)表示表達式(1)中分母的正負號(正或負)，SIGN(3)表示表達式(2)中分子的正負號(正或負)，SIGN(4)表示表達式(2)中分母的正負號(正或負)，ABS(1+3)表示表達式(1)的分子與表達式(2)的分子之和的絕對值，ABS(2)表示表達式(1)的分母的絕對值，則滿足上述三個條件。
接下來，在步驟S3，根據(jù)所確定多邊形PL上法向量n和三角形ΔOAB的參考頂點O，來計算在點P和所確定的多邊形PL平面之間的距離y。具體說，如果該法向量n由分別沿X，Y，Z軸的分量(nX，nY，nZ)表示，參考頂點O分別由沿X，Y，Z軸的分量(OX，OY，OZ)表示，則距離y可根據(jù)方程y＝nX(PX-OX)+nY(PY-OY)+nZ(PZ-OZ)來確定。在一表格中可根據(jù)各多邊形來存儲法向量n，或可根據(jù)三角形ΔOAB的頂點坐標來確定法向量n。在上述方程中，包含多邊形PL的平面上的任意點均可用作參考頂點O。上述步驟S1、S2、S3由多邊形計算器704執(zhí)行。
此后，在步驟S4，確定在步驟S3得到的距離Y是否為負值。如果距離y為負，則判斷出點P即滑翔器H已碰到或撞到一障礙物，并在步驟S5發(fā)出一碰撞信號。如果距離y不為負，則判斷出點P即滑翔器H尚未碰到或撞到一障礙物，并在步驟S6發(fā)出一無碰撞信號。如果發(fā)出碰撞信號，則自動顯示滑翔器H落地或反彈、而不理睬游戲者利用控制桿3等做出的控制動作。如果發(fā)出無碰撞信號，則根據(jù)游戲者利用控制桿3等做出的控制動作，控制滑翔器H。步驟S4、S5、S6由數(shù)據(jù)判斷器706執(zhí)行。
游戲者可以連續(xù)控制控制桿3等來降低滑翔器H，而不顧發(fā)出的碰撞信號。在此情況下，滑翔器H沿Y軸的位置根據(jù)轉(zhuǎn)動角傳感器44檢測的向下位移來遞增，從而防止滑翔器H落到多邊形之外。
除了在步驟S3計算距離y以外，還可以根據(jù)下面的處理來判斷滑翔器H是否碰到或撞到一障礙物由于作為多邊形PL的三角形ΔOAB的平面可以用下式表示ax+by+cz＝d，將點P的坐標PX，PZ代入該式中的x，y，以計算三角形ΔOAB平面上y的值。如果點P的坐標PY與計算出的三角形ΔOAB平面上y的值相同，則判定滑翔器H已碰到或撞到一障礙物。如果PY-y的差為正，則判定滑翔器H尚未碰到或撞到一障礙物。因為計算三角形ΔOAB平面上的y值基本等于計算距離y(＝PY-y)，所以計算三角形ΔOAB平面上的y值就當作計算距離y。
多邊形PL不只限于三角形，它們可以是包括矩形的其它的多邊形?；杵鱄上特定點P不一定位于滑翔器H飛行員的腰部，它可以位于如滑翔器H滑翼的兩個端點上、或分別位于滑翔器H飛行員的腰部和滑翼的兩個端點上。根據(jù)在多個位置上建立的特定點P，可以以類似于操控實際的滑翔器的方式，判斷滑翔器H是否碰到或撞到一障礙物。
飛行仿真游戲裝置1還在顯示監(jiān)視器6上顯示滑翔器H的影子，以使游戲者在操控滑翔器時看到它。
為了顯示滑翔器H的影子，存儲器73還存儲了將影子圖像投射到地面上所需要量的多邊形頂點坐標和要投射到這些多邊形上的紋理圖案的相關(guān)圖像數(shù)據(jù)。存儲器74還存儲了將影子圖像投射到地面上所需要量的多邊形頂點坐標和要投射到這些多邊形上的紋理圖案的相關(guān)圖像數(shù)據(jù)。
滑翔器H的影子要通過在滑翔器H正上方建立的光源，投射到滑翔器H正下方的地面上。為了簡化圖像處理過程，將滑翔器H的影子顯示為圓圈。如上所述，隨著游戲者操控滑翔器，CPU70從存儲器73讀出滑翔器H的圖像數(shù)據(jù)，并在前視顯示監(jiān)視器單元61上顯示滑翔器圖像，就好象緊接在滑翔器后的視點上看到的一樣。與此同時，CPU70還從存儲器73或存儲器74讀出滑翔器H影子的圖像數(shù)據(jù)，并在前視或俯視顯示監(jiān)視器單元61、62上顯示著的地面上顯示滑翔器影子。具體說，當滑翔器高飛時，在俯視顯示監(jiān)視器單元62上顯示滑翔器影子，而當滑翔器H要著陸時，在前視顯示監(jiān)視器單元61上顯示滑翔器影子。圖9給出了所顯示的滑翔器H影子K。
第一顯示控制器76每1/60秒從顯示數(shù)據(jù)存儲器75向前視顯示監(jiān)視器單元61提供前視圖像數(shù)據(jù)，這包括滑翔器和其影子的圖像數(shù)據(jù)。第二顯示控制器78每1/60秒從顯示數(shù)據(jù)存儲器77向俯視顯示監(jiān)視器單元62提供俯視圖像數(shù)據(jù)，這包括滑翔器影子的圖像數(shù)據(jù)。
以下，將參照圖10，描述用于在地面上形成滑翔器影子的控制系統(tǒng)7的操作過程。如上所述，滑翔器H的影子要通過在滑翔器H正上方建立的光源，投射到滑翔器H正下方的地面上。
圖10中所示操作過程包括與圖7中所示的步驟S1、S2相同的步驟S1、S2。因此，在下面沒有說明步驟S1、S2。
在步驟S2之后，在步驟S13，確定在點P處所確定多邊形PL的法向量n。具體說，如圖11所示，由三角形ΔOAB頂點來確定作為多邊形PL的三角形ΔOAB在點P’處的法向量n。所確定的法向量n由坐標(nX，nY，nZ)表示。法向量n是歸一化的，它可從存儲與各多邊形相應的法向量的表格中讀出。
然后，如圖11所示，在步驟S14，將建立具有X、Y、Z軸的本地坐標系，所確定的法向量n沿垂直本地坐標軸(Y軸)伸展，確定與沿Y軸伸展的法向量n垂直的第一向量。第一向量可以沿本地坐標系的例如X軸伸展。因為滑翔器H的影子為圓圈，它不受Y軸旋轉(zhuǎn)的影響，如果假定沿X軸的第一向量由X＝(XX，XY，XZ)表示，且三角形ΔOAB的兩個頂點A，B分別由A＝(AX，AY，AZ)和B＝(BX，BY，BZ)表示，則第一向量X可被確定為XX＝BX-AX，XY＝BY-AY，XZ＝BZ-AZ。第一向量X也是歸一化的。還可以由包括多邊形PL的平面上的任意兩點(AX，AY，AZ)和(BX，BY，BZ)來確定第一向量X，而不用頂點A，B。
此后，在步驟S15，確定與法向量n和第一向量X均垂直的第二向量。第二向量可以沿本地坐標系的例如Z軸伸展。第二向量可以由法向量n和第一向量X的外積來確定。具體說，如果第二向量由Z＝(ZX，ZY，ZZ)表示，則它可被確定為ZX＝XY×nZ-XZ×nY，ZY＝XZ×nX-XX×nZ，ZZ＝XX×nY-XY×nX。第二向量Z也是歸一化的。
然后，在步驟S16，由法向量n、第一向量X和第二向量Z，確定表示向任意平面轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)矩陣。具體說，旋轉(zhuǎn)矩陣是由上述三個向量構(gòu)成的如下矩陣XxnxZxXynyZyXznzZz----(3)]]>最后，在步驟S17，利用上述旋轉(zhuǎn)矩陣，將形成滑翔器H影子的多邊形投射到多邊形PL平面上。具體說，從存儲器73或存儲器74中讀出形成滑翔器H影子的多邊形頂點的圖像數(shù)據(jù)，利用旋轉(zhuǎn)矩陣，將形成滑翔器H影子的多邊形顯示在多邊形PL的平面上。在多邊形PL平面上顯示的滑翔器H的影子要壓住與影子數(shù)據(jù)一起顯示的多邊形數(shù)據(jù)的圖形。如果滑翔器H的影子是半透明的紋理圖案，則可看到在影子之下的地表地形。步驟S1、S2、S13～S16由多邊形計算器704執(zhí)行，步驟S17由圖像處理器705執(zhí)行。
雖然說明了圓圈形狀的滑翔器H影子，但它可以是其它形狀，如類似于滑翔器H的形狀。
在上述實施例中，滑翔器H是移動角色，形成其影子的多邊形被投射在固定角色的多邊平面上。然而，投射到固定角色的多邊平面上的多邊形不限于移動角色的影子，它們還可以是與移動角色有關(guān)的標記。
投射到固定角色的多邊平面上的多邊形還可以是與固定角色有關(guān)的標記，如機槍掃射的彈痕或炸彈在地面上形成的洞。形成影子或標記的多邊形所投射到的多邊形不限于地表地形，它可以是除地表地形或移動角色以外的其它固定角色。
雖然結(jié)合采用本發(fā)明的飛行仿真游戲裝置1展示和說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的原理還適用于包括訓練裝置、仿真游戲裝置、和其它仿真裝置的其它各種仿真器。
雖然對本發(fā)明的具體優(yōu)選實施例進行了詳細的展示和說明，但應明白，在不脫離所附權(quán)利要求規(guī)定的范圍內(nèi)，可對其進行各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種計算方法，用于計算顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中的移動角色和在該空間中顯示的由多個多邊形組成的固定角色之間距離，包括下述步驟確定包含表示移動角色位置的一平面坐標點的一多邊形；和計算在該移動角色和所確定的多邊形之間的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多邊形是一三角形，所述確定一多邊形的步驟包括以下步驟確定在方程p＝(s×a)+(t×b)中滿足條件s≥0，t≥0，s+t≤1的一多邊形，其中p表示從該多邊形一參考頂點到所述多邊形中包含的該平面坐標點的向量，a，b分別表示從該多邊形的所述參考頂點到該多邊形其它各頂點的向量，s，t分別表示向量a，b的系數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計算距離的步驟包括步驟根據(jù)方程y＝nX(PX-OX)+nY(PY-OY)+nZ(PZ-OZ)來計算在所述移動角色和所確定的多邊形之間的距離，其中nX，nY，nZ表示該多邊形的法向量n分別沿X，Y，Z軸的分量，PX，PY，PZ表示移動角色位置分別沿X，Y，Z軸的坐標，OX，OY，OZ表示在包含所述多邊形的平面上的預定點O分別沿X，Y，Z軸的坐標。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述預定點O包括所述多邊形的參考頂點。
5如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述固定角色包括多個水平和垂直排列的方塊，每個所述方塊包括多個多邊形，該方法還包括步驟在所述多邊形確定步驟之前，確定與所述移動角色相對的一個所述方塊。
6.一種計算裝置，用于計算顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中的移動角色和在該空間中顯示的由多個多邊形組成的固定角色之間的距離，包括第一裝置，用于確定包含表示移動角色位置的一平面坐標點的一多邊形；第二裝置，用于計算在所述移動角色和由所述第一裝置確定的多邊形之間的距離。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述多邊形是一三角形，所述第一裝置包括用于確定一多邊形的裝置，該多邊形在方程p＝(s×a)+(t×b)中滿足條件s≥0，t≥0，s+t≤1，其中p表示從該多邊形一參考頂點到所述多邊形中包含的該平面坐標點的向量，a，b分別表示從該多邊形的所述參考頂點到該多邊形其它各頂點的向量，s，t分別表示向量a，b的系數(shù)。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述第二裝置包括用于計算在所述移動角色和所確定的多邊形之間的距離的裝置，該距離根據(jù)方程y＝nX(PX-OX)+nY(PY-OY)+nZ(PZ-OZ)來計算，其中nX，nY，nZ表示該多邊形的法向量n分別沿X，Y，Z軸的分量，PX，PY，PZ表示移動角色位置分別沿X，Y，Z軸的坐標，OX，OY，OZ表示在包含所述多邊形的平面上的預定點O分別沿X，Y，Z軸的坐標。
9.一種仿真器，包括顯示監(jiān)視器，用于將移動角色和固定角色顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中；控制器，由游戲者操控；檢測器，用于檢測由所述控制器產(chǎn)生的控制動作；計算器，用于根據(jù)來自所述檢測器的檢測信號，計算在顯示監(jiān)視器屏幕上移動角色的位置；以及距離計算裝置，用于計算移動角色和固定角色之間的距離；所述距離計算裝置包括第一裝置，用于確定包含由所述計算器計算的表示移動角色位置的一平面坐標點的一多邊形；第二裝置，用于計算在該移動角色和由所述第一裝置確定的多邊形之間的距離。
10.如權(quán)利要求9所述的仿真器，其中所述移動角色包括一飛行物，且所述控制單元包括用于改變顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中所述飛行物高度的裝置。
11.一種計算方法，用于計算在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中移動顯示的角色和在該空間中顯示的由多個多邊形組成的多邊模型之間的距離，包括下述步驟在偽三維空間中建立一假想平面，并確定位于當所述角色和多邊模型的各多邊形投射到假想平面上時所述角色所投射到的一多邊圖形內(nèi)部或外圍的某一多邊形；以及計算所確定的一個多邊形和所述角色之間的距離。
12.一種計算裝置，用于計算在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中移動顯示的角色和在該空間中顯示的由多個多邊形組成的多邊模型之間的距離，包括多邊形確定器，用于在偽三維空間中建立一假想平面，并確定位于當所述角色和多邊模型的各多邊形投射到假想平面上時所述角色所投射到的一多邊圖形內(nèi)部或外圍的某一多邊形；以及距離計算器，用于計算所述多邊形確定裝置所確定的所述一個多邊形和所述角色之間的距離。
13.一種仿真器，包括游戲者可觀看的顯示監(jiān)視器；顯示控制器，用于將移動顯示的角色和由多個多邊形構(gòu)成的多邊模型顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中，就象從一預定視點上看去的那樣；控制器，由游戲者操控；檢測器，用于檢測由所述控制器產(chǎn)生的控制動作；計算器，用于根據(jù)來自所述檢測器的檢測信號，計算在顯示監(jiān)視器屏幕上移動角色的位置；以及距離計算裝置，用于計算移動角色和多邊模型之間的距離；所述距離計算裝置包括多邊形確定器，用于在偽三維空間中建立一假想平面，并確定位于當所述角色和多邊模型的各多邊形投射到假想平面上時所述角色所投射到的一多邊圖形內(nèi)部或外圍的某一多邊形；距離計算器，用于計算所述多邊形確定裝置所確定的所述一個多邊形和所述角色之間的距離；以及碰撞判斷器，用于根據(jù)由所述距離計算器計算的距離，判斷所述角色和所述多邊模型是否已相互碰撞。
14.如權(quán)利要求13所述的仿真器，其中所述顯示控制器包括碰撞顯示裝置，用于當所述碰撞判斷器判定所述角色和所述多邊形模型發(fā)生相互碰撞時，在所述顯示監(jiān)視器顯示碰撞場景的圖像。
15.一種用于投射的方法，它利用旋轉(zhuǎn)矩陣將表示一標記的多邊形投射到表示在顯示監(jiān)視器屏幕上顯示的偽三維空間中一角色的多邊形平面上，包括下面的步驟確定在該多邊形平面上的一預定位置處與該多邊形平面垂直的法向量；確定在該多邊形平面中包含的與所述法向量垂直的第一向量；確定在該多邊形平面中包含的與所述法向量和所述第一向量均垂直的第二向量；以及，由所述法向矩陣、所述第一矩陣和所述第二矩陣確定旋轉(zhuǎn)矩陣。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述確定第一向量的步驟包括步驟確定第一向量(XX，XY，XZ)為XX＝BX-AX，XY＝BY-AY，XZ＝BZ-AZ，其中(AX，AY，AZ)和(BX，BY，BZ)分別表示所述多邊形平面上的任意兩點。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述任意兩點分別包括所述多邊形的任意兩個頂點。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述確定第二向量的步驟包括步驟確定第二向量(ZX，ZY，ZZ)為ZX＝XY×nZ-XZ×nY，ZY＝XZ×nX-XX×nZ，ZZ＝XX×nY-XY×nX，其中XX，XY，XZ表示所述第一向量，nX，nY，nZ表示所述法向量。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述確定旋轉(zhuǎn)矩陣的步驟包括步驟確定旋轉(zhuǎn)矩陣為XxnxZxXynyZyXznzZz]]>
20如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述角色包括固定角色，該方法還包括在所述偽三維空間中顯示移動角色的步驟，所述標記與所述移動角色相關(guān)。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述標記包括所述移動角色的影子。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述多邊形包括構(gòu)成所述固定角色的多個多邊形中的一個，并包含代表所述移動角色位置的一平面坐標點，該方法包括步驟在確定所述法向量之前，確定所述多邊形。
23.一種用于投射的裝置，它利用旋轉(zhuǎn)矩陣將表示一標記的多邊形投射到表示在顯示監(jiān)視器屏幕上偽三維空間中顯示的一角色的一多邊形平面上，包括第一裝置，用于確定在該多邊形平面上的一預定位置處與該多邊形平面垂直的法向量；第二裝置，用于確定在該多邊形平面中包含的與所述法向量垂直的第一向量；第三裝置，用于確定在該多邊形平面中包含的與所述法向量和所述第一向量均垂直的第二向量；以及第四裝置，用于由所述法向矩陣、所述第一矩陣和所述第二矩陣確定旋轉(zhuǎn)矩陣。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述角色包括一固定角色，該裝置還包括用于在所述偽三維空間中顯示一移動角色的裝置，所述標記與所述移動角色相關(guān)。
25.一種仿真器，包括顯示監(jiān)視器，用于將移動角色和固定角色顯示在顯示監(jiān)視器屏幕上的偽三維空間中；控制器，由游戲者操控；檢測器，用于檢測由所述控制器產(chǎn)生的控制動作；計算器，用于根據(jù)來自所述檢測器的檢測信號，計算在顯示監(jiān)視器屏幕上移動角色的位置；以及投射裝置，用于利用旋轉(zhuǎn)矩陣，將一多邊形投射到表示固定角色的一多邊形平面上；所述投射裝置包括第一裝置，用于確定在該多邊形平面上的一預定位置處與該多邊形平面垂直的法向量；第二裝置，用于確定在該多邊形平面中包含的與所述法向量垂直的第一向量；第三裝置，用于確定在該多邊形平面中包含的與所述法向量和所述第一向量均垂直的第二向量；以及第四裝置，用于由所述法向矩陣、所述第一矩陣和所述第二矩陣確定旋轉(zhuǎn)矩陣。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述移動角色包括一飛行物，被投射到所述多邊形平面的所述多邊形包括與所述飛行物相關(guān)的一影子。
全文摘要
在組成固定角色的多邊形中,確定包含表示移動角色位置平面坐標點的一多邊形,來計算顯示的偽三維空間中移動角色和固定角色之間的距離。通過確定固定角色多邊形平面上預定位置處的法向量、在該多邊形平面中包含的與法向量垂直的第一向量、在該多邊形平面中包含的與法向量和第一向量均垂直的第二向量,以及由法向矩陣、第一矩陣和第二矩陣確定旋轉(zhuǎn)矩陣,來將表示與移動角色相關(guān)的一標記的多邊形投射到固定角色的多邊平面上。
文檔編號G06T7/60GK1191345SQ98103870
公開日1998年8月26日 申請日期1998年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月18日
發(fā)明者和田哲也, 菅野啟 申請人:科樂美股份有限公司