JP2003109035A

JP2003109035A - 画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体

Info

Publication number: JP2003109035A
Application number: JP2001303046A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Oba; 康雄大場; Naohiro Saito; 直宏斉藤
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】影を落とす側と落とされる側のオブジェクト
の煩雑な管理を行うことなしに少ない処理付加でリアル
な影が投影された画像を生成可能な画像生成システム、
画像生成方法、プログラム及び情報記憶媒体を提供する
こと。【解決手段】画像生成を行うシステムである。光源か
らみたオブジェクト空間のデプスデータをピクセル単位
に求める処理と、オブジェクト空間を構成する所与のプ
リミティブ面にオブジェクト空間によって落とされる影
エリアを、光源からみたオブジェクト空間のデプスデー
タを用いて特定し、当該影エリアに基づいて所与のプリ
ミティブ面に対応した影画像を生成する影画像生成処理
と、前記影画像を対応するプリミティブ面にマッピング
して、所与の視点からみたオブジェクト空間の画像を生
成する処理を行う。

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、画像生成方法、プログラ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
影を表現する手法として、影を作り出すオブジェクトを
光源方向からみた形状をレンダリングして影テクスチャ
を生成し、影の影響を受けるオブジェクトに影テクスチ
ャをマッピングするシャドウマップという手法がある。

【０００３】図２２はシャドウマップを行う際に生成す
る影テクスチャについて説明するための図である。シャ
ドウマップを行う際には、同図に示すように、椅子オブ
ジェクト８１０を光線ベクトル８２０の方向に投影して
影テクスチャ領域８４０に椅子オブジェクトの影テクス
チャ８３０を生成する。

【０００４】図２３はシャドウマップの手法により椅子
オブジェクトの影を床壁オブジェクトにつける場合につ
いて説明するための図である。

【０００５】８１０は椅子オブジェクトであり、８５０
は床壁オブジェクトである。また８３０は椅子オブジェ
クト８１０を光線ベクトル８２０の方向に投影して生成
した影テクスチャである。

【０００６】同図に示すように影テクスチャ８３０を床
壁オブジェクト８５０にマッピングすることにより、椅
子オブジェクトの影がマッピングされた床壁オブジェク
ト８５０’の画像を生成することができる。

【０００７】このようにあるオブジェクトの影が他のオ
ブジェクトに映っている画像を生成する場合にはシャド
ウマップは有効な方法であった。

【０００８】しかしかかるシャドウマップの手法では、
影を落とす側と落とされる側のオブジェクトの管理が必
要であったため、処理が煩雑になるという問題点があっ
た。

【０００９】またあるオブジェクトの影が自分自身に落
ちている場合の画像をシャドウマップの手法を用いて生
成しようとすると以下のような不都合が生じてしまう。
図２４はシャドウマップの手法を用いてあるオブジェク
トの影を自分自身につける場合の様子を示した図であ
る。８１０’はシャドウマップの手法を用いて生成した
椅子オブジェクトの影テクスチャ８３０を椅子オブジェ
クト８１０にマッピングした場合の画像である。

【００１０】このようにシャドウマップの手法では、影
を作り出すオブジェクト自身に影の投影を行うと、その
オブジェクト全てに影が落ちてしまうため、影を自己投
影させた画像をリアルタイムに生成することが困難であ
った。そのため自分自身によって光がさえぎられて自分
自身に影ができるような表現ができず、リアリティを欠
いた画像になってしまっていた。

【００１１】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、影を落とす
側と落とされる側のオブジェクトの煩雑な管理を行うこ
となしに少ない処理付加でリアルな影が投影された画像
を生成可能な画像生成システム、画像生成方法、プログ
ラム及び情報記憶媒体を提供することである。

【００１２】また本発明の他の目的は、リアルな影が自
己投影された画像を生成可能な画像生成システム、画像
生成方法、プログラム及び情報記憶媒体を提供すること
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は、画像生
成を行うシステムであって、光源からみたオブジェクト
空間のデプスデータをピクセル単位に求める手段と、オ
ブジェクト空間を構成する所与のプリミティブ面にオブ
ジェクト空間によって落とされる影エリアを、光源から
みたオブジェクト空間のデプスデータを用いて特定し、
当該影エリアに基づいて所与のプリミティブ面に対応し
た影画像を生成する影画像生成処理手段と、前記影画像
を対応するプリミティブ面にマッピングして、所与の視
点からみたオブジェクト空間の画像を生成する処理を行
う手段と、を含むことを特徴とする。

【００１４】また本発明にかかるプログラムは、コンピ
ュータにより使用可能なプログラム（情報記憶媒体又は
搬送波に具現化されるプログラム）であって、上記手段
をコンピュータに実現させることを特徴とする。また本
発明にかかる情報記憶媒体は、コンピュータにより使用
可能な情報記憶媒体、上記手段をコンピュータに実現さ
せるためのプログラムを含むことを特徴とする。

【００１５】また本発明にかかる画像生成方法は、上記
手段をコンピュータに実現させるステップを含むことを
特徴とする。

【００１６】光源からみたオブジェクト空間のデプスデ
ータとは、光源からオブジェクト空間をみたシーンのデ
プスデータであり、光源からみて透視または投影変換し
たオブジェクト空間の奥行き情報（例えばＺ値）であ
る。例えば光源が平行光源である場合には投影変換を行
った場合のデプスデータであり、例えば光源が点光源ま
たはスポット光源である場合には、光源を視点として透
視変換を行った場合のデプスデータである。

【００１７】光源からみたオブジェクト空間のデプスデ
ータは、例えばオブジェクト空間の光源からみた状態を
描画することで得ることができる。

【００１８】影エリアの特定は、例えばデプスデータと
プリミティブ面の構成点に基づいてデプステスト（例え
ばＺテスト）の所与の判定法を用いて行うようにしても
よい。

【００１９】前記所与のプリミティブ面は例えばポリゴ
ンで構成されている場合でもよいし、自由曲面等で構成
されている場合でもよい。

【００２０】本発明によれば、オブジェクト空間を構成
する各プリミティブについてオブジェクト空間によって
落とされる影エリアを、光源からみたオブジェクト空間
のデプスデータを用いて特定し、当該影エリアに基づい
て各プリミティブ面に対応した影画像を生成することが
できる。

【００２１】従って、本発明によれば影を落とす側と落
とされる側のオブジェクトの煩雑な管理を行う必要がな
く、影画像生成処理の管理付加や処理付加を大幅に軽減
することができる。

【００２２】また本発明によればオブジェクト空間全体
がオブジェクト空間を構成する各プリミティブ面に落と
す影を生成することができるので、特別な処理を行わな
くても各オブジェクトについて当該オブジェクトが及ぼ
す影である自己投影を自動的に実現することができる。

【００２３】（２）また本発明に係る画像生成システ
ム、プログラム及び情報記憶媒体は、影画像生成処理手
段が、光源からみた所与のプリミティブ面に関連して与
えられるデプス値と光源からオブジェクト空間をみたシ
ーンのデプス値を比較して、光源からみた所与のプリミ
ティブ面の描画領域のなかで、オブジェクト空間に存在
するオブジェクトによって光源からの光が遮られる領域
を判定して、前記所与のプリミティブ面にオブジェクト
空間によって落とされる影エリアを特定する処理を行う
ことを特徴とする。

【００２４】（３）また本発明に係る画像生成システ
ム、プログラム及び情報記憶媒体は、光源からみたオブ
ジェクト空間のデプスデータとは、オブジェクト空間を
光源からみて透視または投影変換したシーンのデプスデ
ータであり、光源からみて透視変換または投影変換した
後の所与のプリミティブ面の構成点のデプス値と光源か
らみたオブジェクト空間のデプスデータに基づいて所与
の判定法を用いたデプステストを行い所与のプリミティ
ブ面に対応した影画像を生成することを特徴とする。

【００２５】ここにおいて行うデプステストは、光源か
ら透視または投影変換したプリミティブ面の描画領域の
なかで他のオブジェクトによって光源からの光が遮られ
る領域（オブジェクト空間に存在するオブジェクトの影
になる領域）を判定できるものである。すなわち光源か
らみたシーンに対してより奥に位置する部分を描画でき
るデプステストであることが好ましい。

【００２６】投影変換とは、例えば光源から平行投影し
た場合、平行光源の場合に光線方向に投影変換した場合
である。

【００２７】ここにおいてデプス値とは、例えば奥行き
情報やＺ値である。

【００２８】例えば光源からみたオブジェクト空間のデ
プスデータが、オブジェクト空間を光源からみて透視変
換したシーンのデプスデータである場合には、光源から
みて透視変換した後の所与のプリミティブ面の頂点のデ
プス値と光源からみてオブジェクト空間のデプスデータ
に基づいて所与の判定法を用いたデプステストを行い所
与のプリミティブ面に対応した影画像を生成する。

【００２９】また光源からみたオブジェクト空間のデプ
スデータが、オブジェクト空間を光源からみて投影変換
したシーンのデプスデータである場合には、光源からみ
て投影変換した後の所与のプリミティブ面の頂点のデプ
ス値と光源からみてオブジェクト空間のデプスデータに
基づいて所与の判定法を用いたデプステストを行い所与
のプリミティブ面に対応した影画像を生成する。

【００３０】（４）また本発明に係る画像生成システ
ム、プログラム及び情報記憶媒体は、光源からみて透視
変換または投影変換した後の所与のプリミティブ面の構
成点の座標に基づき、前記影画像を対応するプリミティ
ブ面にマッピングする際のテクスチャコーディネート座
標を決定してマッピング処理を行うことを特徴とする。

【００３１】ここにおいて所与のプリミティブ面がポリ
ゴンで構成されている場合には、光源からみて透視変換
または投影変換した後のポリゴンの頂点の座標に基づ
き、前記影画像を対応するポリゴンにマッピングする際
のテクスチャコーディネート座標を決定してマッピング
処理を行う。

【００３２】デプステストを行う際に、所与のプリミテ
ィブ面の構成点について光源からみて透視変換または投
影変換した後の座標を得ることができる。従って当該座
標をＵＶ座標やＳＴ座標等のテクスチャコーディネート
座標として用いることにより、効率よく処理を行うこと
ができる。

【００３３】（５）また本発明に係る画像生成システ
ム、プログラム及び情報記憶媒体は、影画像生成処理手
段が、透視変換または投影変換した後の所与のプリミテ
ィブ面の構成点のデプス値を反転させる処理を行う手段
と、光源からみたオブジェクト空間のデプスデータを保
持するＺバッファを反転させるＺバッファ反転処理手段
と、構成点のデプス値が反転された所与のプリミティブ
面について、前記Ｚバッファ反転処理が施されたＺバッ
ファを用いて、デプステストの所定の判定法を用いて描
画処理を行う手段とを含むことを特徴とする。

【００３４】ここにおいてＺバッファとはピクセル単位
のＺ値、奥行き値、デプス値等の視点からの前後関係に
関する値を保持するバッファのことであり、たとえばデ
プスバッファ等の名称で呼ばれるバッファでもよい。

【００３５】またデプス値は、光源からみて透視変換ま
たは投影変換した後の光源からの前後関係に関する値を
表すもので、Ｚ値やデプス値と呼ばれるものでもよい。

【００３６】ここにおいて反転とは現在のデプス値の大
小関係を逆転させる処理であり、たとえばビット反転等
でもよいし、他の手法によりデプス値の大小関係を逆転
させる場合でもよい。

【００３７】デプステストとは描画するピクセルの判定
方法であり、新たにプリミティブを描画しようとする場
合に、Ｚバッファを使って前に描画したプリミティブと
今から描画するプリミティブのデプス値ピクセル毎に比
較することであり、例えばＺテストとよばれるものでも
よい。

【００３８】デプステストの所定の判定法とは、前に描
画したプリミティブと今から描画するプリミティブのデ
プス値の大小関係に関する判定法であり、例えばＧＲＥ
ＡＴＥＲ判定やＬＥＳＳ判定やＧＲＥＡＴＥＲＥＱＵＡ
Ｌ判定やＬＥＳＳＥＱＵＡＬ判定と呼ばれているもので
あるが、名称はこれに限られない。

【００３９】例えばＺバッファのデプス値をＡ、これか
ら描画するプリミティブのデプス値をＢとすると、ＧＲ
ＥＡＴＥＲ判定とはこれから描画するプリミティブのデ
プス値（Ａ）がＺバッファのデプス値（Ｂ）より大きい
場合描画する判定法（Ａ＞Ｂの時描画成功）であり、Ｇ
ＲＥＡＴＥＲＥＱＵＡＬ判定とはこれから描画するプリ
ミティブのデプス値（Ａ）がＺバッファのデプス値
（Ｂ）より大きい場合または同じ場合に描画する判定法
（Ａ≧Ｂの時描画成功）であり、ＬＥＳＳ判定とはこれ
から描画するプリミティブのデプス値（Ａ）がＺバッフ
ァのデプス値（Ｂ）より小さい場合描画する判定法（Ａ
＜Ｂの時描画成功）であり、ＬＥＳＳＥＱＵＡＬ判定と
はこれから描画するプリミティブのデプス値（Ａ）がＺ
バッファのデプス値（Ｂ）より小さい場合または同じ場
合に描画する判定法（Ａ≦Ｂの時描画成功）である。こ
こにおいてデプス値Ａ、Ｂは例えば奥行き方向に離れる
にしたがって値が小さくなる場合でもよいし、奥行き方
向に離れるにしたがって値が大きくなる場合でもよい。

【００４０】本発明によれば、頂点のデプス値を反転さ
せた透視変換または投影変換した後の所与のプリミティ
ブと前記Ｚバッファ反転処理が施されたＺバッファを用
いて描画処理が行われる。

【００４１】このときＧＲＥＡＴＥＲ判定によるデプス
テストを行って描画処理を行うと、頂点のＺ値が反転さ
れていない（通常の）透視変換または投影変換した後の
所与のプリミティブと前記Ｚバッファ反転処理が施され
ていない（通常の）Ｚバッファを用いてＬＥＳＳ判定に
よるデプステストを行って描画処理を行う場合と同様の
結果をえることができる。

【００４２】従って、たとえばＧＲＥＡＴＥＲ判定のみ
でＬＥＳＳ判定ができないハードウエアを用いて画像生
成を行う場合でも、本発明の手法を用いることによりＬ
ＥＳＳ判定によるデプステストを擬似的に行うことがで
きる。

【００４３】なお最近のハードウエアは、透視変換後の
プリミティブ面を描画する際にプリミティブ面の頂点間
のピクセルのＺ値を自動的に補間する機能を有している
場合が多い。このようなハードウエアを用いる場合に
は、反転させた頂点のデプス値を用いて補間が行われる
ため、頂点間の補間されたピクセルのデプス値も反転さ
れた値となる。従って、プリミティブ面の構成点のみを
反転させてＧＲＥＡＴＥＲ判定を行うことにより、プリ
ミティブ面の各画素について自動的に補間されＬＥＳＳ
判定と同様の結果をえることが可能となる。

【００４４】従って本発明によれば、ＧＲＥＡＴＥＲ判
定のみでＬＥＳＳ判定ができないハードウエアを用いて
画像生成を行う場合でも、ハードの提供するデプステス
トの機能を利用して影エリアを特定することができる。

【００４５】（６）また本発明に係る画像生成システ
ム、プログラム及び情報記憶媒体は、所与のプリミティ
ブ面がポリゴンとして構成されている場合に、所与の拡
大処理を施して拡大したポリゴンを用いて所与のプリミ
ティブ面に対応した影画像を生成する処理を行うことを
特徴とする。

【００４６】本発明によれば本来より拡大させたポリゴ
ンを用いて影画像を生成することができるので、各ポリ
ゴンに付いて通常よりも大きい影画像を生成することが
できる。従って各ポリゴンについて通常よりも大きい影
画像を用いてマッピングを行うため、本来生じるポリゴ
ン間の隙間を埋めることが可能である。

【００４７】このため本発明によればある種のハードが
ポリゴンの右辺と下辺を描画しない性質を持っているこ
とで、影画像において右辺、下辺の描画されなかった部
分が隙間として現れる不具合を解消することができる。

【００４８】（７）また本発明に係る画像生成システ
ム、プログラム及び情報記憶媒体は、前記ポリゴンの頂
点を当該ポリゴンの重心から所与のスケールで拡大した
点にずらすことでポリゴンを拡大させることを特徴とす
る。

【００４９】（８）また本発明に係る画像生成システ
ム、プログラム及び情報記憶媒体は、所与のプリミティ
ブ面がポリゴンとして構成されている場合に、ポリゴン
の向きと光源の光線の向きによって、影画像生成処理の
対象となるプリミティブ面を判定し、処理対象となるプ
リミティブ面についてのみ影画像生成処理を行うことを
特徴とする。

【００５０】ポリゴンの向きは例えば法線ベクトルの向
きにより特定することができる。また光線の向きは平行
光源の場合には光線の向きであり、点光源またはスポッ
ト光源の場合には光源とポリゴンを結ぶ向きでもよい。

【００５１】本発明によればポリゴンの向きと光源の光
線の向きによって、所与のポリゴンが、完全に影になる
ポリゴンか否かを判別することができる。

【００５２】例えば光源の光線の向きとポリゴンの法線
の向きが同じ方向を指した場合、このポリゴンは影であ
ると判断する。

【００５３】また、光源の光線の向きとポリゴンの法線
の向きが逆方向を指した場合、このポリゴンは影でない
と判断する。但しこのような状態にオブジェクト空間を
構成するオブジェクトの影が発生する為、この場合には
影画像生成処理を行う。

【００５４】このような処理を行うことにより処理対象
となるポリゴンを絞り込むことができるので処理付加を
軽減し、画像のノイズを減少させることできる。

【００５５】（９）また本発明に係る画像生成システ
ム、プログラム及び情報記憶媒体は、オブジェクト空間
を構成するオブジェクトが所与のバウンディングボック
スに収まるように構成することを特徴とする。

【００５６】このようにすると光源からみたオブジェク
ト空間のデプスデータを予定のバッファサイズ内に描画
し収めることができる。

【００５７】

【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。

【００５８】１．構成図１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、それ以外のブロックについては、任意の構成
要素とすることができる。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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、メインメモリ１７
２、フレームバッファ１７４（第１のフレームバッフ
ァ、第２のフレームバッファ）として機能し、ＲＡＭな
どのハードウェアにより実現できる。

【００６２】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（プログラム或いはデータ）が格納される。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】セーブ用情報記憶装置１９４は、プレーヤ
の個人データ（セーブデータ）などが記憶されるもので
あり、このセーブ用情報記憶装置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。

【００６７】通信部１９６は、外部（例えばホスト装置
や他のゲームシステム）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。

【００６８】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。

【００６９】処理部１００は、ゲーム処理部１１０、画
像生成部１３０、音生成部１５０を含む。

【００７０】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（１又は
複数のプリミティブ面）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ための処理、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、セーブ用情報記憶装
置１９４からの個人データや、ゲームプログラムなどに
基づいて行う。

【００７１】画像生成部１３０は、ゲーム処理部１１０
からの指示等にしたがって例えば座標変換、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次元演算）やジオメトリ処理後のオブジェ
クト（モデル）を、フレームバッファ１７４に描画する
ための描画処理等の各種の画像処理を行い、オブジェク
ト空間内で仮想カメラ（視点）から見える画像を生成し
て、表示部１９０に出力する。

【００７２】画像生成部１３０は、セルフシャドー処理
部１４０を含む。

【００７３】セルフシャドー処理部１４０は、光源から
みたオブジェクト空間のデプスデータをピクセル単位に
求める処理と、オブジェクト空間を構成する所与のプリ
ミティブ面にオブジェクト空間によって落とされる影エ
リアを、光源からみたオブジェクト空間のデプスデータ
を用いて特定し、当該影エリアに基づいて所与のプリミ
ティブ面に対応した影画像を生成する影画像生成処理
と、前記影画像を対応するプリミティブ面にマッピング
して、所与の視点からみたオブジェクト空間の画像を生
成する処理を行う。

【００７４】また影画像生成処理として、光源からみた
所与のプリミティブ面に関連して与えられるデプス値と
光源からオブジェクト空間をみたシーンのデプス値を比
較して、光源からみた所与のプリミティブ面の描画領域
のなかで、オブジェクト空間に存在するオブジェクトに
よって光源からの光が遮られる領域を判定して、前記所
与のプリミティブ面にオブジェクト空間によって落とさ
れる影エリアを特定する処理を行うようにしてもよい。

【００７５】また光源からみたオブジェクト空間のデプ
スデータとは、オブジェクト空間を光源からみて透視ま
たは投影変換したシーンのデプスデータであり、光源か
らみて透視変換または投影変換した後の所与のプリミテ
ィブ面の構成点のデプス値と光源からみたオブジェクト
空間のデプスデータに基づいて所与の判定法を用いたデ
プステストを行い所与のプリミティブ面に対応した影画
像を生成するようにしてもよい。

【００７６】また光源からみて透視変換または投影変換
した後の所与のプリミティブ面の構成点の座標に基づ
き、前記影画像を対応するプリミティブ面にマッピング
する際のテクスチャコーディネート座標を決定してマッ
ピング処理を行うようにしてもよい。

【００７７】また影画像生成処理として、透視変換また
は投影変換した後の所与のプリミティブ面の構成点のデ
プス値を反転させる処理と、光源からみたオブジェクト
空間のデプスデータを保持するＺバッファを反転させる
Ｚバッファ反転処理と、構成点のデプス値が反転された
所与のプリミティブ面について、前記Ｚバッファ反転処
理が施されたＺバッファを用いて、デプステストの所定
の判定法を用いて描画処理を行うようにしてもよい。

【００７８】また所与のプリミティブ面がポリゴンとし
て構成されている場合に、所与の拡大処理を施して拡大
したポリゴンを用いて所与のプリミティブ面に対応した
影画像を生成する処理を行うようにしてもよい。例えば
前記ポリゴンの頂点を当該ポリゴンの重心から所与のス
ケールで拡大した点にずらすことでポリゴンを拡大させ
る用にしてもよい。

【００７９】所与のプリミティブ面がポリゴンとして構
成されている場合に、ポリゴンの向きと光源の光線の向
きによって、影画像生成処理の対象となるプリミティブ
面を判定し、処理対象となるプリミティブ面についての
み影画像生成処理を行う用にしてもよい。

【００８０】また、音生成部１５０は、ゲーム処理部１
１０からの指示等にしたがって各種の音処理を行い、Ｂ
ＧＭ、効果音、音声などの音を生成し、音出力部１９２
に出力する。

【００８１】なお、ゲーム処理部１１０、画像生成部１
３０、音生成部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。

【００８２】なお、本実施形態のゲームシステムは、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。

【００８３】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。

【００８４】２．本実施形態の特徴本実施の形態の特徴を図面を用いて説明する。

【００８５】図２は本実施の形態のセルフシャドウ処理
が施された画像の一例である。

【００８６】同図に示すように、オブジェクト空間の平
面上に立方体オブジェクト２１０が配置され、当該立方
体オブジェクト２１０の後方上部に平行光源２２０が設
定されている。２３０はセルフシャドウ処理によって生
成された影である。

【００８７】図３は、セルフシャドウ処理を行う際に使
用するＶＲＡＭの作業用バッファについて説明するため
の図である。

【００８８】セルフシャドウ処理を行う際に、ＶＲＡＭ
上に図３に示すような作業用バッファを確保するように
してもよい。

【００８９】Frame Buffer（ODD）２４０、Frame Buffe
r（EVEN）２５０、Z Buffer２６０は影付きのシーンを
描画するためのＶＲＡＭの作業用バッファである。

【００９０】Work Effect Buffer２６０は、「デプスデ
ータのＬＥＳＳ化」を行う一時的な作業バッファと、ポ
リゴン毎の「影マップ」を生成するためのＶＲＡＭの作
業用バッファである。またWork Z Buffer２８０は、光
源からみたオブジェクト空間のシーン全体を描画した
「デプスデータ」の一時格納と、「ＬＥＳＳ化されたデ
プスデータ」を格納ためのＶＲＡＭの作業用バッファで
ある。

【００９１】次に図４〜図６でデプスデータを用いて影
画像を生成する処理の一例について説明する。

【００９２】図４（Ａ）（Ｂ）は光源からみたオブジェ
クト空間のデプスデータ（シーン全体のデプスデータ）
について説明するための模式的な図である。

【００９３】図４（Ａ）の３１０は、光源から見たシー
ン全体をWork Z Bufferに対して描画した場合のWork Z
Bufferの内容を模式的に表した図である。ここで３１２
が光源から見たシーン全体デプスデータ（オブジェクト
空間のデプスデータ）であり、説明のため色の濃淡でデ
プス値を示している。すなわち色が濃いほうのデプスデ
ータ（Ｚ値）が光源に対してより手前に位置することを
示している。ここではオブジェクトが置かれた平面自体
についてのデプスデータの取り扱いについては省略す
る。

【００９４】図４（Ｂ）の３２０は、図４（Ａ）のシー
ン全体デプスデータ３２２の内容を反転させたものであ
る。この反転により、次の操作から、Work Z Bufferが
ＬＥＳＳ判定を行える状態になり、ポリゴン毎の影部分
を生成するためのステンシルになる。このデプスデータ
の内容をＬＥＳＳ化したデプスデータ（Ｚバッファ反転
処理が施されたＺバッファのデプスデータ）とする。デ
プスデータの反転方法の詳細は後述する。

【００９５】本実施の形態では図４（Ａ）のデプスデー
タまたは図４（Ｂ）のＬＥＳＳ化されたデプスデータを
用いてオブジェクト空間が各プリミティブ面に落とす影
を付けるための各プリミティブ面に対応した影マップを
生成することができる。

【００９６】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、デプスデータまた
はＬＥＳＳ化したデプスデータを用いてオブジェクト空
間を構成する所与のプリミティブ面に対応した影マップ
を生成する処理について説明するための図である。

【００９７】ここではプリミティブ面がポリゴンで構成
されている場合を例にとり説明する。

【００９８】まず図５（Ａ）に示すようにWork Effect
Buffer３３０の内容をクリアする。Work Effect Buffer
３３０には、図４（Ａ）の３１０に示すようなデプスデ
ータまたは図４（Ｂ）の３２０に示すようなＬＥＳＳ化
したデプスデータに対して、ポリゴン毎にデプステスト
を行いその結果を書き込む。従ってデプステストを行う
際に、Work Effect Bufferの内容を予めクリアしてお
く。尚、この操作は最初のポリゴンのみの操作で、次の
ポリゴンからは、図５（Ｂ）に示すように前回のデプス
テストで使用したポリゴンをクリア（ＢＧ）色でバッフ
ァに上書きするようにしてもよい。

【００９９】またデプステストの対象となるポリゴンの
各頂点座標については図４（Ａ）（Ｂ）の光源からみた
オブジェクト空間のデプスデータ（シーン全体のデプス
データ）を生成したときと同様の投影変換を施す。

【０１００】そして図５（Ｃ）に示すように、Work Z B
uffer３３２のデプスデータまたはＬＥＳＳ化したデプ
スデータに対して、ポリゴン３４０毎に所定の判定法に
よりデプステストを行い、その結果をWork Effect Buff
erに描画する。

【０１０１】ここにおいて行うデプステストは、光源か
ら平行投影したポリゴンの描画領域のなかで他のオブジ
ェクトによって光源からの光が遮られる領域（オブジェ
クト空間に存在するオブジェクトの影になる領域）を判
定できるものでなければならない。すなわち光源からみ
たシーンに対してより奥に位置する部分を描画できるデ
プステストであることが好ましい。

【０１０２】例えば後に説明するＬＥＳＳ判定が可能な
ハードで処理を行う場合には、デプスデータと投影変換
後のポリゴンの頂点座標を用いてＬＥＳＳ判定によるデ
プステストを行うことにより、当該ポリゴンについて、
光源からみたシーンに対してより奥に位置する部分を描
画できる。

【０１０３】このようにしてデプステストを行うと、そ
の結果がWork Effect Bufferに描画され、図５（Ｄ）の
３５０に示すような影画像が生成される。この影画像は
光源からみたシーンに対してより奥に位置する部分が描
画されたものである。そしてこの影画像３５０を用いて
各ポリゴン毎の影マップを生成する。

【０１０４】なおこのWork Effect Bufferに書き込む際
の色（例えば図５（Ｄ）の影画像３５０の色）を、光源
の色と合わせることでカラーライトによる影の表現も可
能になる。

【０１０５】次に生成された影マップを用いて視点座標
系からみたポリゴンをFrame Bufferに描画する処理を行
う図６は生成した影マップを使い、Frame Bufferにポリ
ゴンを描画する様子を説明するための図である。

【０１０６】図６に示すように視点から透視変換された
ポリゴン３７０をFrame Buffer３６０に対して描画する
際に、当該ポリゴンに対応する影マップ（図５（Ｄ）の
３５０）をマッピングする処理を行う。これによりポリ
ゴン３７０に落ちた影３８０を表現することができる。

【０１０７】このようにオブジェクト空間を構成する各
ポリゴンに対して図５（Ａ）〜（Ｄ）により影マップを
生成して、当該影マップを用いて、オブジェクト空間を
構成する各ポリゴンに対して図６で説明した処理を行う
ことでオブジェクト空間を構成する各ポリゴンに落ちた
影を表現することができる。

【０１０８】図７はオブジェクト空間に配置された２枚
のポリゴンを視点座標系からみた完成図である。同図に
はオブジェクト空間を構成するオブジェクトである２枚
のポリゴンＰ１、Ｐ２の真上の平行光源によってポリゴ
ンＰ２のＰ２−１領域に影が落ちている様子が示されて
いる。

【０１０９】図８（Ａ）（Ｂ）は、Work Z BufferとWor
k Effect BufferとFrame Bufferの関係を説明するため
の模式的な図である。

【０１１０】図８（Ａ）はポリゴンＰ１を描画する過程
のWork Z Buffer４２０−１、WorkEffect Buffer４３０
−１、Frame Buffer４４０−１の様子を表している。

【０１１１】Work Z Buffer４２０−１には光源方向か
ら投影変換した２枚のポリゴンについての光源からみた
シーンのデプスデータの様子を表している。Ｚ１はポリ
ゴンＰ１により生成されたデプスデータが格納されてお
り、Ｚ２にはポリゴンＰ２により生成されたデプスデー
タが格納されている。

【０１１２】そしてWork Z Buffer４２０−１のデプス
データを用いてポリゴンＰ１についてデプステストを行
ってWork Effect Buffer４３０−１にポリゴンＰ１につ
いての影マップを生成する。ここにおいてポリゴンＰ１
は光源からみたシーンのデプスデータに対して最も手前
（光源側）にあるので、影画像は描画されない（４３０
−１参照）。従ってFrame Buffer４４０−１には影の落
ちていないポリゴンＰ１の画像が描画される。

【０１１３】図８（Ｂ）はポリゴンＰ２を描画する過程
のWork Z Buffer４２０−２、WorkEffect Buffer４３０
−２、Frame Buffer４４０−２の様子を表している。

【０１１４】Work Z Buffer４２０−２はWork Z Buffer
４２０−１と同様である。Work Z Bufferの内容は、全
ポリゴンのデプステストを行うためのステンシルとなる
ため、デプステストによる更新は行わない。

【０１１５】そして４３０−１の状態にあるWork Effec
t Bufferを一端クリアして、Work ZBuffer４２０−２の
デプスデータを用いてポリゴンＰ２についてデプステス
トを行ってWork Effect BufferにポリゴンＰ１について
の影マップを生成する（４３０−２参照）。ここにおい
てポリゴンＰ２のＰ２−１（図７参照）の領域は光源か
らみたシーンのデプスデータよりの奥にあるので影画像
Ｚ２が生成される。これに対しポリゴンＰ２のＰ２−２
（図７参照）の領域は光源に対して最も手前（光源側）
にあるので、光源からみたシーンに対してより奥に位置
する部分に描画される影画像は描画されない。このよう
にしてWork Effect Buffer４３０−２にはポリゴンＰ２
に対応した影マップが生成される。

【０１１６】そして視点座標系からみたポリゴンＰ２を
Frame Buffer４４０−２に描画する際に、当該影マップ
をテクスチャとしてマッピングすることにより、Frame
Buffer４４０−２には影の落ちたポリゴンＰ２の画像が
描画される。

【０１１７】図９は影マップを視点から見た物体に貼り
付けるためプロジェクションマッピングについて説明す
るための図である。

【０１１８】影マップを視点から見た物体に貼り付ける
ためには、光源から見た物体のポリゴン毎にプロジェク
ションマッピングを行う必要がある。すなわち影マップ
を生成するデプステストを行う際に、ポリゴン投影変換
後の頂点座標（ＸＹ）をＳＴ座標に変換してテクスチャ
コーディネートデータとして利用する。

【０１１９】例えばWork Effect Buffer４３０における
ポリゴンＰの頂点座標ＴＶ１、ＴＶ２、ＴＶ３、保持し
ておき、Work Effect Buffer４３０をテクスチャとして
テクスチャマッピングを行う際にそれぞれＶ１、Ｖ２、
Ｖ３に対応したテクスチャコーディネート座標として用
いることができる。

【０１２０】３．デプステストデプステストとは、例えばＺテスト等の描画するピクセ
ルの判定方法であり、新たにポリゴンを描画しようとす
る場合に、Ｚバッファを使って前に描画したポリゴンと
今から描画するポリゴンのＺ値をピクセル毎に比較して
描画対象となるピクセルの判定を行うテストのことであ
る。

【０１２１】ここでデプステストを行う際の判定法は、
前に描画したポリゴンと今から描画するポリゴンのＺ値
の大小関係に関する判定法であり、例えばＧＲＥＡＴＥ
Ｒ判定やＬＥＳＳ判定等が知られている。

【０１２２】図１０（Ａ）（Ｂ）はＧＲＥＡＴＥＲ判定
とＬＥＳＳ判定について説明するための模式的な図であ
る。

【０１２３】例えばＺバッファのＺ値をＡ、これから描
画するポリゴンのＺ値をＢとすると、ＧＲＥＡＴＥＲ判
定とはこれから描画するポリゴンのＺ値（Ａ）がＺバッ
ファのＺ値（Ｂ）より大きい場合描画する判定法（Ａ＞
Ｂの時描画成功）であり、ＬＥＳＳ判定とはこれから描
画するポリゴンのＺ値（Ａ）がＺバッファのＺ値（Ｂ）
より小さい場合描画する判定法（Ａ＜Ｂの時描画成功）
である。

【０１２４】説明を簡単にするために例えば現在のＺバ
ッファのすべてのピクセルのＺの値がＺｋであると仮定
する。図１０（Ａ）のポリゴン５００は透視変換後のポ
リゴンであり、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の３頂点から構成され
ている。各頂点Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のＺ値の値をＺ１、Ｚ
２、Ｚ３とする。このときＺ３＜Ｚｋ＜Ｚ２＜Ｚ１であ
るとすれば、５１０がＧＲＥＡＴＥＲ判定で選択される
エリアであり（図１０（Ａ）参照）、５２０がＬＥＳＳ
判定で選択されるエリアである（図１０（Ｂ）参照）。

【０１２５】前述したように処理を行うハードウエアが
ＬＥＳＳ判定よるデプステストについてサポートしてい
る場合には、図５（Ｃ）の処理において、デプスデータ
にたいして、ポリゴン毎にＬＥＳＳ判定によるデプステ
ストを行うことで影マップを生成することができる。

【０１２６】しかしＧＲＥＡＴＥＲ法はサポートしてい
るがＬＥＳＳ法はサポートしていないハードウエアを用
いて処理を行う場合には以下に説明するような疑似ＬＥ
ＳＳ判定処理を行う。

【０１２７】図４（Ｂ）のようなＬＥＳＳ化されたデプ
スデータを生成するためには、Ｚバッファの内容を反転
させる際にＶＲＡＭ上に一時利用するバッファ（Work E
ffect Buffer）を確保する。

【０１２８】そして任意のデプスデータ（Work Z Buffe
r）をＲＧＢ画像として扱い、0xff,0xff,0xff,0xff(RGB
A)でクリアされたWork Effect Bufferに、任意のαブレ
ンディング式で合成を行う。これによりWork Effect Bu
fferにWork Z Bufferの画像をネガ反転した画像を生成
することができるので、これを、元のバッファ（WorkZ
Buffer）にＲＧＢ画像からデプスデータに変換とコピー
を行い、ＬＥＳＳ化したデプスデータが作成される。

【０１２９】図１１はＬＥＳＳ化されたデプスデータを
生成する処理について説明するための模式的な図であ
る。

【０１３０】まず予めWork Effect Buffer５６０を0xf
f,0xff,0xff,0xff(RGBA)でクリアする。

【０１３１】そしてWork Z Buffer５５０の内容（デプ
スデータ）をテクスチャとし、WorkEffect Buffer５６
０全域のポリゴンを描画する。この動作の際に、αブレ
ンディングを行う。ここで例えばαブレンディングの式
としてＣｖ＝（Ａ−Ｂ）×Ｃ＞＞７＋Ｄを用いる場合に
は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれの係数に、「Ａ＝Ｃ
ｄ」、「Ｂ＝Ｃｓ」、「Ｃ＝０ｘ８０」、「Ｄ＝０」を
設定する。これにより、0xffffffffの状態を保つWork E
ffect Buffer５６０に、上記の式を考慮したαブレンデ
ィングを行いながらポリゴンを描画することで、、Work
Z Bufferを反転した状態の画像（イメージデータ）が
生成される（５６０参照）。

【０１３２】そしてWork Effect Buffer５６０の内容
（イメージデータ）を、テクスチャマップ素材とし、Wo
rk Z Bufferの領域を埋めるポリゴンを描画する。この
動作の際に、前記αブレンディング処理を行う。ここで
「Ａ＝Ｃｓ」、「Ｂ＝０」、「Ｃ＝０ｘ８０」、「Ｄ＝
０」を設定することにより、Work Effect Buffer５６０
の内容を、Work Z Buffer５７０にデプスデータとして
コピーすることができる。

【０１３３】図１２はα減算処理を用いてWork Z Buffe
rの内容を反転させる処理について説明するための模式
的な図である。

【０１３４】６００はＬＥＳＳ化前のWork Z Bufferの
様子を模式的に示したものであり、６１０はクリアされ
たWork Effect Bufferでありであり、６１０’はα減算
処理後のWork Effect Bufferである。

【０１３５】ここでＺ₁はＬＥＳＳ化前のWork Z Buffer
６００のピクセルであり、Ｐ₁はクリアされたWork Effe
ct Buffer６１０上のピクセルであってＺ₁に対応するピ
クセルである。またＺ₁’はα減算処理後のWork Effect
BufferにおけるピクセルであってＺ₁に対応するピクセ
ルである。

【０１３６】本実施の形態では、ＬＥＳＳ化前のWork Z
Buffer６００を色情報バッファ（テクスチャバッフ
ァ）と見なして、クリアされたWork Effect Buffer６１
０にアルファ減算により描画する。

【０１３７】ここでＬＥＳＳ化前のWork Z Buffer６０
０を色情報バッファと見なすとは、例えば６３２，６３
４，６３６、６３８に示すようにピクセルＺ₁のＺ値の
値６３０の０〜７ビット（６３８）までをＡの値Ｚａと
みなし、８〜１５ビット（６３６）までをＲの値Ｚｒと
みなし、１６〜２３ビット（６３４）までをＧの値Ｚｇ
と見なし、２４〜３１ビット（６３２）までをＧの値Ｚ
ｇと見なすことを意味する。

【０１３８】またクリアされたWork Effect Buffer６１
０上の各ピクセルの値には６４２〜６４８に示すように
「０ｘｆｆ０ｘｆｆ０ｘｆｆ０ｘｆｆ」が設定されてお
り、ここで０〜７ビット（６４８）までの「０ｘｆｆ」
がＡの値、８〜１５ビット（６３６）までの「０ｘｆ
ｆ」がＲの値、１５〜２３ビット（６３４）までの「０
ｘｆｆ」がＧの値、２４〜３１ビット（６３２）までの
「０ｘｆｆ」がＢの値となる。

【０１３９】α減算処理後のWork Effect Buffer６１
０’におけＺｂ、Ｚｇ、Ｚｒ、Ｚａに対応する値をＺ
ａ’、Ｚｒ’、Ｚｇ’、Ｚｂ’（０ｘｆｆ＞Ｚａ、０ｘ
ｆｆ＞Ｚｒ、０ｘｆｆ＞Ｚｇ、０ｘｆｆ＞Ｚｂ）とする
とすると以下の式で与えられる。

【０１４０】Ｚａ’＝０ｘｆｆ‐Ｚａ・・・（１）Ｚｒ’＝０ｘｆｆ‐Ｚｒ・・・（２）Ｚｇ’＝０ｘｆｆ‐Ｚｇ・・・（３）Ｚｂ’＝０ｘｆｆ‐Ｚｂ・・・（４）（１）〜（４）はＺａ’、Ｚｒ’、Ｚｇ’、Ｚｂ’はＺ
ａ、Ｚｒ、Ｚｇ、Ｚｂの反転された値であることを示し
ている。これはピクセルＺ１’のＺ値６５０が、ピクセ
ルＺ１のＺ値６３０の反転された値であることを示して
いる。

【０１４１】なお（１）〜（４）のアルファ減算処理
は、例えば描画プロセッサが有している半透明演算機能
を用いて行うようにしてもよい。

【０１４２】図１３は、光源からみた投影変換を行った
所与のポリゴンの頂点のＺ値を反転させる処理について
説明するための図である。

【０１４３】６８０は頂点のＺ値を反転させる前のポリ
ゴンの様子を模式的に示したものであり、６８０’は頂
点のＺ値を反転させたあとのポリゴンの様子を模式的に
示したものである。

【０１４４】ポリゴン６８０の各頂点Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３
に対応するのはポリゴン６８０’の各頂点Ｖ１’、Ｖ
２’、Ｖ３’である。ここでポリゴン６８０の各頂点Ｖ
１、Ｖ２、Ｖ３のＺ値の値をＺ１、Ｚ２、Ｚ３、ポリゴ
ン６８０’の各頂点Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’のＺ値の値
をＺ１’、Ｚ２’、Ｚ３’とすると、Ｚ１’、Ｚ２’、
Ｚ３’は以下のように与えられる。

【０１４５】Ｚ１’＝０ｘｆｆ‐Ｚ１・・・（５）Ｚ２’＝０ｘｆｆ‐Ｚ２・・・（６）Ｚ３’＝０ｘｆｆ‐Ｚ３・・・（７）（５）〜（７）はＺ１’、Ｚ２’、Ｚ３’が、Ｚ１、Ｚ
２、Ｚ３の反転された値であることを示している。

【０１４６】なお（５）〜（７）の反転処理は、例えば
ＣＰＵ（メインプロセッサ）が反転処理用のプログラム
を実行することにより実現してもよい。

【０１４７】図１４（Ａ）（Ｂ）は描画時のＺテストに
よって選択されるエリアについて説明するための図であ
る。

【０１４８】ここで図１４（Ａ）は図１０（Ｂ）と同様
に、描画時のＺテストのＬＥＳＳ判定で選択されるエリ
アについて模式的に表した図である。そして図１４
（Ｂ）は、頂点のＺ値を反転させた所与のポリゴンにつ
いて、前記Ｚバッファ反転処理が施されてＬＥＳＳ化さ
れたデプスデータを用いて、描画処理を行う際にＺテス
トのＧＲＥＡＴＥＲ判定法により選択されるエリアを模
式的に表している。

【０１４９】ここでポリゴン７００は頂点のＺ値を反転
させたポリゴンであり、Ｚ１’、Ｚ２’、Ｚ３’は、図
１０（Ａ）のＺ１、Ｚ２、Ｚ３に対して前記（５）〜
（７）式を用いて与えられたものである。

【０１５０】このため図１４（Ｂ）のＺ軸７１０’の向
きは、図１４（Ａ）のＺ軸の向き７１０とは反対方向に
なっている。

【０１５１】また一般にポリゴンを描画する場合には、
ポリゴンの頂点座標（ｘ、ｙ、ｚ）のみが描画プロセッ
サに与えられ、ポリゴン間の各ピクセル（ポリゴン７０
０の稜線及び内部の各ピクセル）の頂点座標（ｘ’、
ｙ’、ｚ’）は補間により求められる。ここでｚは、反
転された値であるため、これに基づき補間されたｚ’の
値も反転された値として求められる。すなわち図１４
（Ｂ）のポリゴン７００の稜線及び内部の各ピクセルの
Ｚ値は反転された値となっている。

【０１５２】従ってここで基準値Ｚｋに対してＺテスト
のＧＲＥＡＴＥＲ判定を行うと、図１４（Ｂ）の斜線領
域７２０’（疑似ＬＥＳＳ判定で選択されるエリア）が
選択される。これは、図１０（Ａ）に示すようにＬＥＳ
Ｓ判定で選択されるエリアと一致する。

【０１５３】このように本実施の形態ではＺテストのＧ
ＲＥＡＴＥＲ判定の結果を利用して、ＬＥＳＳ判定で選
択されるエリア５２０と同様のエリア７２０’を選択可
能である。

【０１５４】４．本実施の形態の処理図１５は本実施の形態のセルフシャドウ処理の一例につ
いて説明するためのフローチャート図である。

【０１５５】まず、光源から見たシーン全体をWork Zbu
fferに対して描画する。（ステップＳ１０）。

【０１５６】ここにおいてバウンディングボックスを利
用したシーンの設定を行うようにしてもよい。すなわち
全てのオブジェクトのセルフシャドーを行うためには、
シーン内の全てのオブジェクトが、バッファサイズ内に
描画し収まる必要がある。そこでオブジェクト全体のバ
ウンディングボックスを求め、平行光源による平行投影
変換を、画面全域にオブジェクトが収まるように操作す
るようにしてもよい。

【０１５７】次にWork Z Bufferの内容をWork Effect B
ufferを利用して、反転したデータに変換する（ステッ
プＳ２０）。例えば図１１，１２で説明したような処理
を行いＬＥＳＳ化したデプスデータを生成する。

【０１５８】次にWork Effect Bufferをクリアする。
（ステップＳ３０）次にポリゴンをカウントするための
インデックス変数Ｉの初期設定を行う（ステップＳ４
０）。

【０１５９】次にすべてのポリゴンについて処理が終了
するまで、ステップＳ５０からＳ１００までの処理を行
う。

【０１６０】まずインデックス変数Ｉのインクリメント
を行う（ステップＳ５０）。

【０１６１】次にＩ≧２の場合には、ポリゴン（Ｉ−
１）を、Work Effect Bufferに0xff,0xff,0xff,0xff(RG
BA)で描画する（ステップＳ６０）。これにより前回デ
プステストを行ったポリゴンの描画対象領域を描画の有
無に関わらずクリアすることができる。

【０１６２】次にポリゴン（Ｉ）の光線方向への投影変
換後の各頂点を求め、Ｚ値を0xffffffから引き配列Ｖの
各要素（ＸＹＺ）に代入する（ステップＳ７０）。

【０１６３】次にWork Z Bufferに対して、GREATER方法
のデプステストにより、配列Ｖを用いてポリゴンを描画
する（ステップＳ８０）。デプステストにより、真だっ
たピクセルは、Work Effect Bufferに書き込まれること
になる。これにより、図５（Ｄ）で説明したような当該
ポリゴンについての影マップが生成される。

【０１６４】次にWork Effect Bufferに書き込まれたデ
ータを、ポリゴン（Ｉ）のテクスチャマップとして、視
点から見た視野座標系で、Frame Bufferに対して、ポリ
ゴン（Ｉ）を描画する。（ステップＳ９０）。

【０１６５】そしてＩ≧ポリゴン数であれば処理を終了
する（ステップＳ１００）。

【０１６６】５．ポリゴンの拡大処理図１６（Ａ）（Ｂ）はある種のハードを用いてセルフシ
ャドウ処理を行う場合に生じる問題点について説明する
ための図である。

【０１６７】本来であれば図１６（Ａ）のような画像が
生成されるべきところが、ある種のハードを用いてセル
フシャドウ処理を行うと図１６（Ｂ）に示すような画像
が生成されてしまうという問題点があった。すなわちあ
る種のハードを用いてセルフシャドウ処理を行うと、影
画像のポリゴンとポリゴンの境界部分に隙間７５０−１
〜７５０−８が生じてしまう場合があった。

【０１６８】原因を究明した結果、ある種のハードがポ
リゴンの右辺と下辺を描画しない性質を持っていること
で、右辺、下辺の描画されなかった部分が隙間として現
れていることがわかった。

【０１６９】図１７（Ａ）（Ｂ）はポリゴンの拡大処理
（Ｆａｔ処理）について説明するための図である。

【０１７０】図１７（Ａ）は、通常のポリゴン７６０を
用いて、図５（Ｃ）で説明したデプステストを行い影マ
ップ７６６を生成した場合の図である。

【０１７１】これに対し図１７（Ｂ）は、通常のポリゴ
ン７６０に対して太らせた（拡大した）ポリゴン７６２
を設定して、当該太らせた（拡大した）ポリゴン７６２
を用いて、図５（Ｃ）で説明したデプステストを行い影
マップ７６４を生成した場合の図である。図１７（Ｂ）
の手法によって生成された影マップ７６４は図１７
（Ａ）の手法によって生成された影マップ７６６に比
べ、より拡大した領域を有している（太った影マップ７
６４となっている）。

【０１７２】本実施の形態では、図１７（Ｂ）の手法に
より生成した太った影マップ７６４を用いてプロジェク
ションマッピングを行うため、本来生じるポリゴン間の
隙間を埋めることが可能である。

【０１７３】図１８は、ポリゴンの拡大処理の具体例に
ついて説明するための図である。

【０１７４】通常のポリゴン７６２の頂点をＶ１、Ｖ
２、Ｖ３とすると、通常のポリゴンの重心Ｇに対して、
前記各頂点Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を所定のスケールで拡大し
た点に新たなＶ１’、Ｖ２’、Ｖ３’を設定してこれを
太らせた（拡大した）ポリゴン７６２の頂点とする。

【０１７５】図１９（Ａ）（Ｂ）はセルフシャドウ処理
の対象としないポリゴンを選別する処理について説明す
るための図である。

【０１７６】本実施の形態では予め光源と光源の向きに
よるベクトルと、各ポリゴンの法線ベクトルとを考慮
し、完全に影になるポリゴンか否かを判別する処理を行
う。

【０１７７】図１９（Ａ）のように光源の向き７８０と
ポリゴン７７０の法線７９０の向きが同じ方向を指した
場合、このポリゴン７７０は影であると判断する。すな
わちポリゴンの法線がたっている面がポリゴンの表面で
あるため、ポリゴン７７０自体は全面影になっていると
判断する。

【０１７８】また図１９（Ｂ）のように、光源の向き７
８２とポリゴンの法線の向き７９２がが役方向を指した
場合、このポリゴン７７２は影でないと判断する。但
し、オブジェクト空間のシーンによるセルフシャドーの
影は、このような状態に影が発生する為、この判断の時
だけセルフシャドーの処理を行う。

【０１７９】このような処理を行うことによりセルフシ
ャドー処理に伴う処理付加を軽減し、画像のノイズを減
少させることできる。

【０１８０】６．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２０を用いて説明する。

【０１８１】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。

【０１８２】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。

【０１８３】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。

【０１８４】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、所与の画像圧縮方式で圧縮
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、ＲＯＭ９５
０、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。

【０１８５】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）、デプスキューイング、ミップマッピング、フォグ
処理、バイリニア・フィルタリング、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。

【０１８６】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。

【０１８７】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。

【０１８８】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。

【０１８９】ＲＡＭ９６０は、各種プロセッサの作業領
域として用いられる。

【０１９０】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。

【０１９１】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。

【０１９２】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、他のゲ
ームシステム、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。

【０１９３】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。

【０１９４】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、９０６、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、９０４、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。

【０１９５】図２１（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
めの情報（プログラム又はデータ）は、システムボード
１１０６上の情報記憶媒体であるメモリ１１０８に格納
される。以下、この情報を格納情報と呼ぶ。

【０１９６】図２１（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。

【０１９７】図２１（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。

【０１９８】なお、図２１（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。

【０１９９】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セーブ用
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。

【０２００】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。

【０２０１】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。

【０２０２】また本実施の形態では、光源からみたシー
ンを生成する場合に光源が平行光源であり、光源からの
光線方向に投影変換を行う場合を例にとり説明したがこ
れに限られない。例えば光源が点光源またはスポット光
源である場合に、光源を視点として透視変換を行う場合
でもよい。

【０２０３】また本実施の形態では、Ｚバッファ反転処
理をアルファ減算処理を利用した描画処理を行い実現す
る場合を例にとり説明したがこれに限られない。例えば
他の手法によりＺバッファのＺ値を反転させる場合でも
よい。

【０２０４】また本実施の形態では、Ｚテストの判定手
法としてＬＥＳＳ判定及びＧＲＥＡＴＥＲ判定という名
称を用いたが、異なる名称であっても同様の機能を実現
する判定手法であればよい。

【０２０５】また本実施の形態では、視点に近いほどＺ
値の値が大きく視点から離れるほどＺ値が小さくなる場
合を例にとり説明したがこれに限られない。例えば視点
に近いほどＺ値の値が小さく視点から離れるほどＺ値が
大きくなる場合でもよい。

【０２０６】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、ゲーム画像を生成するシステムボード等の種々の
ゲームシステムに適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のブロック図の一例である。

【図２】本実施の形態のセルフシャドウ処理が施された
画像の一例である。

【図３】セルフシャドウ処理を行う際に使用するＶＲＡ
Ｍの作業用バッファについて説明するための図である。

【図４】図４（Ａ）（Ｂ）は光源からみたオブジェクト
空間のデプスデータ（シーン全体のデプスデータ）につ
いて説明するための図である。

【図５】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、デプスデータまたはＬ
ＥＳＳ化したデプスデータ（奥行き情報）を用いてオブ
ジェクト空間を構成する所与のプリミティブ面に対応し
た影マップを生成する処理について説明するための図で
ある。

【図６】生成した影マップを使い、Frame Bufferにポリ
ゴンを描画する様子を説明するための図である。

【図７】オブジェクト空間に配置された２枚のポリゴン
を視点座標系からみた完成図である。

【図８】図８（Ａ）（Ｂ）は、Work Z BufferとWork Ef
fect BufferとFrame Bufferの関係を説明するための模
式的な図である。

【図９】影マップを視点から見た物体に貼り付けるため
プロジェクションマッピングについて説明するための図
である。

【図１０】図１０（Ａ）（Ｂ）はＧＲＥＡＴＥＲ判定と
ＬＥＳＳ判定について説明するための模式的な図であ
る。

【図１１】ＬＥＳＳ化されたデプスデータを生成処理に
ついて説明するための模式的な図である。

【図１２】α減算処理を用いてWork Z Bufferの内容を
反転させる処理について説明するための模式的な図であ
る。

【図１３】光源からみた投影変換を行った所与のポリゴ
ンの頂点のＺ値を反転させる処理について説明するため
の図である。

【図１４】図１４（Ａ）（Ｂ）は描画時のＺテストによ
って選択されるエリアについて説明するための図であ
る。

【図１５】図１５は本実施の形態のセルフシャドウ処理
の一例について説明するためのフローチャート図であ
る。

【図１６】図１６（Ａ）（Ｂ）はある種のハードを用い
てセルフシャドウ処理を行う場合に生じる問題点につい
て説明するための図である。

【図１７】図１７（Ａ）（Ｂ）はポリゴンのＦａｔ処理
について説明するための図である。

【図１８】本実施の形態のポリゴンの拡大処理の具体例
について説明するための図である。

【図１９】図１９（Ａ）（Ｂ）はセルフシャドウ処理の
対象としないポリゴンを選別する処理について説明する
ための図である。

【図２０】本実施形態のハードウェアの構成の一例につ
いて説明するための図である。

【図２１】図２１（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。

【図２２】シャドウマップを行う際に生成する影テクス
チャについて説明するための図である。

【図２３】シャドウマップの手法により椅子オブジェク
トの影を床壁オブジェクトにつける場合について説明す
るための図である。

【図２４】シャドウマップの手法を用いてあるオブジェ
クトの影を自分自身につける場合の様子を示した図であ
る。

【符号の説明】

１００処理部１１０ゲーム処理部１３０画像生成部１４０セルフシャドー処理部１６０操作部１７０記憶部１７２メインメモリ１７４フレームバッファ１８０情報記憶媒体１９０表示部１９２音出力部１９４セーブ用情報記憶装置１９６通信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C001 BA03 BA05 BA06 BC05 BC08 CA02 CB01 CB02 CB04 CB06 CB08 CC01 CC08 DA04 5B050 BA09 BA18 EA12 EA28 EA30 FA02 5B080 AA13 BA04 BA07 CA01 CA05 CA07 GA02 GA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像生成を行うシステムであって、光源からみたオブジェクト空間のデプスデータをピクセ
ル単位に求める手段と、オブジェクト空間を構成する所与のプリミティブ面にオ
ブジェクト空間によって落とされる影エリアを、光源か
らみたオブジェクト空間のデプスデータを用いて特定
し、当該影エリアに基づいて所与のプリミティブ面に対
応した影画像を生成する影画像生成処理手段と、前記影画像を対応するプリミティブ面にマッピングし
て、所与の視点からみたオブジェクト空間の画像を生成
する処理を行う手段と、を含むことを特徴とする画像生成システム。
【請求項２】請求項１において、影画像生成処理手段は、光源からみた所与のプリミティブ面に関連して与えられ
るデプス値と光源からオブジェクト空間をみたシーンの
デプス値を比較して、光源からみた所与のプリミティブ
面の描画領域のなかで、オブジェクト空間に存在するオ
ブジェクトによって光源からの光が遮られる領域を判定
して、前記所与のプリミティブ面にオブジェクト空間に
よって落とされる影エリアを特定する処理を行うことを
特徴とする画像生成システム。
【請求項３】請求項１または２のいずれかにおいて、光源からみたオブジェクト空間のデプスデータとは、オ
ブジェクト空間を光源からみて透視または投影変換した
シーンのデプスデータであり、光源からみて透視変換または投影変換した後の所与のプ
リミティブ面の構成点のデプス値と光源からみたオブジ
ェクト空間のデプスデータに基づいて所与の判定法を用
いたデプステストを行い所与のプリミティブ面に対応し
た影画像を生成す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、光源からみて透視変換または投影変換した後の所与のプ
リミティブ面の構成点の座標に基づき、前記影画像を対
応するプリミティブ面にマッピングする際のテクスチャ
コーディネート座標を決定してマッピング処理を行うこ
とを特徴とする画像生成システム。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、影画像生成処理手段は、透視変換または投影変換した後の所与のプリミティブ面
の構成点のデプス値を反転させる処理を行う手段と、光源からみたオブジェクト空間のデプスデータを保持す
るＺバッファを反転させるＺバッファ反転処理手段と、構成点のデプス値が反転された所与のプリミティブ面に
ついて、前記Ｚバッファ反転処理が施されたＺバッファ
を用いて、デプステストの所定の判定法を用いて描画処
理を行う手段とを含むことを特徴とする画像生成システ
ム。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、所与のプリミティブ面がポリゴンとして構成されている
場合に、所与の拡大処理を施して拡大したポリゴンを用
いて所与のプリミティブ面に対応した影画像を生成する
処理を行うことを特徴とする画像生成システム。
【請求項７】請求項６において、前記ポリゴンの頂点を当該ポリゴンの重心から所与のス
ケールで拡大した点にずらすことでポリゴンを拡大させ
ることを特徴とする画像生成システム。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかにおいて、所与のプリミティブ面がポリゴンとして構成されている
場合に、ポリゴンの向きと光源の光線の向きによって、
影画像生成処理の対象となるプリミティブ面を判定し、
処理対象となるプリミティブ面についてのみ影画像生成
処理を行うことを特徴とする画像生成システム。
【請求項９】請求項１乃至８のいずれかにおいて、オブジェクト空間を構成するオブジェクトが所与のバウ
ンディングボックスに収まるように構成することを特徴
とする画像生成システム。
【請求項１０】コンピュータが実行可能なプログラム
であって、光源からみたオブジェクト空間のデプスデータをピクセ
ル単位に求める手段と、オブジェクト空間を構成する所与のプリミティブ面にオ
ブジェクト空間によって落とされる影エリアを、光源か
らみたオブジェクト空間のデプスデータを用いて特定
し、当該影エリアに基づいて所与のプリミティブ面に対
応した影画像を生成する影画像生成処理手段と、前記影画像を対応するプリミティブ面にマッピングし
て、所与の視点からみたオブジェクト空間の画像を生成
する処理を行う手段と、をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラ
ム。
【請求項１１】請求項１０において、光源からみた所与のプリミティブ面に関連して与えられ
るデプス値と光源からオブジェクト空間をみたシーンの
デプス値を比較して、光源からみた所与のプリミティブ
面の描画領域のなかで、オブジェクト空間に存在するオ
ブジェクトによって光源からの光が遮られる領域を判定
して、前記所与のプリミティブ面にオブジェクト空間に
よって落とされる影エリアを特定する処理を行うことを
特徴とするプログラム。
【請求項１２】請求項１０または１１のいずれかにお
いて、光源からみたオブジェクト空間のデプスデータとは、オ
ブジェクト空間を光源からみて透視または投影変換した
シーンのデプスデータであり、光源からみて透視変換または投影変換した後の所与のプ
リミティブ面の構成点のデプス値と光源からみたオブジ
ェクト空間のデプスデータに基づいて所与の判定法を用
いたデプステストを行い所与のプリミティブ面に対応し
た影画像を生成することを特徴とするプログラム。
【請求項１３】請求項１０乃至１２のいずれかにおい
て、光源からみて透視変換または投影変換した後の所与のプ
リミティブ面の構成点の座標に基づき、前記影画像を対
応するプリミティブ面にマッピングする際のテクスチャ
コーディネート座標を決定してマッピング処理を行うこ
とを特徴とするプログラム。
【請求項１４】請求項１０乃至１３のいずれかにおい
て、影画像生成処理手段として、透視変換または投影変換した後の所与のプリミティブ面
の構成点のデプス値を反転させる処理を行う手段と、光源からみたオブジェクト空間のデプスデータを保持す
るＺバッファを反転させるＺバッファ反転処理手段と、構成点のデプス値が反転された所与のプリミティブ面に
ついて、前記Ｚバッファ反転処理が施されたＺバッファ
を用いて、デプステストの所定の判定法を用いて描画処
理を行う手段とをコンピュータに実現させることを特徴
とするプログラム。
【請求項１５】請求項１０乃至１４のいずれかにおい
て、所与のプリミティブ面がポリゴンとして構成されている
場合に、所与の拡大処理を施して拡大したポリゴンを用
いて所与のプリミティブ面に対応した影画像を生成する
処理を行うことを特徴とするプログラム。
【請求項１６】請求項１５において、前記ポリゴンの頂点を当該ポリゴンの重心から所与のス
ケールで拡大した点にずらすことでポリゴンを拡大させ
ることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】請求項１０乃至１６のいずれかにおい
て、所与のプリミティブ面がポリゴンとして構成されている
場合に、ポリゴンの向きと光源の光線の向きによって、
影画像生成処理の対象となるプリミティブ面を判定し、
処理対象となるプリミティブ面についてのみ影画像生成
処理を行うことを特徴とするプログラム。
【請求項１８】請求項１０乃至１７のいずれかにおい
て、オブジェクト空間を構成するオブジェクトが所与のバウ
ンディングボックスに収まるように構成することを特徴
とするプログラム。
【請求項１９】コンピュータにより読みとり可能な情
報記憶媒体であって、請求項１０乃至１８のいずれかの
プログラムを含むことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項２０】画像生成を行う方法であって、光源からみたオブジェクト空間のデプスデータをピクセ
ル単位に求めるステップと、オブジェクト空間を構成する所与のプリミティブ面にオ
ブジェクト空間によって落とされる影エリアを、光源か
らみたオブジェクト空間のデプスデータを用いて特定
し、当該影エリアに基づいて所与のプリミティブ面に対
応した影画像を生成するステップと、前記影画像を対応するプリミティブ面にマッピングし
て、所与の視点からみたオブジェクト空間の画像を生成
する処理を行うステップと、を含むことを特徴とする画像生成方法。