图象显示装置、图象处理装置、图象显示系统的制作方法

xiaoxiao2020-7-23  11

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专利名称:图象显示装置、图象处理装置、图象显示系统的制作方法
技术领域
本发明涉及图象显示装置、图象处理装置、图象显示系统。
但是,当视点和注视点被固定时,在背景画面上没有变化,立体感的表现不充分。而且,当视点和注视点的活动为统一时,也存在背景画面的变化单一而降低观察者的兴趣的可能性。另一方面,当随机移动视点和注视点时,存在移动体未进入其视野或者移动体未进入视野的中心部而降低观察者兴趣的可能性。
②而且,即使在进入视野的情况下,当视点与移动体的距离过远或者过近时,也存在降低了观察者的兴趣的问题。而且,考虑移动体向着的方向和移动的方向来设定视点和注视点的位置的方案,能够得到更容易观看的图象。而且,当移动体的移动急剧变化时,通过缓和视点和注视点的移动的方法,能够使其成为容易观看的图象。
③而且,当依赖于移动体的移动来移动视点时,当移动体的移动较少时,视点的移动也变少,而存在降低观察者兴趣的问题。
④在显示从预定的视点观看虚拟空间中的模型图象的图象显示系统中,能够显示虚拟光照到该模型上时的样子的图象显示系统已经公知了。
但是,能够在画面上简单并自由地设定明亮的照射光的部分的方案是未知的。
⑤此外,当把鼠标指针移动到在图象显示装置上所显示的图象上的预定部分上并点击鼠标时,显示与在该图象上的预定部分上所显示的部分相关的说明的图象显示系统已经公知了。
但是,在图象显示装置上显示多条鱼等动植物图象以对其象观赏模拟宠物那样进行观赏的观赏用图象显示系统中,还不能进行各移动体的信息显示。
⑥此外,在图象显示装置中例如把从潜水艇中通过窗口观看外部时的图象作为观赏用图象显示的情况下,由于把窗框与窗外的图象一起作为显示的图象,因而使图象具有真实感。
但是,即使显示出窗框的图象,但由于不能表现出窗框的厚度,而成为真实性欠缺的图象,从而存在还不足以作为观赏用图象的问题。
⑦此外,在图象显示装置的画面上设置有输入装置、当用附带的输入笔等描绘画面时,能够描绘出所描绘的图形的显示系统是公知的。
但是,在描绘的轨迹上排列多个移动体,通过这些多个移动体来进行描绘的装置在现有技术中还不存在。
⑧再有,在显示装置上显示预先记录的图形或者文字、每隔一定时间可以更新为预先记录的其他图形或者文字的显示系统是公知的。
但是,在图象显示装置上显示多条鱼等移动体以对其象模拟宠物那样进行观赏的观赏用图象显示系统中,通过这些移动体的排列来显示图形(文字、图形等)的装置是未知的。
⑨在现有技术中,在图象显示装置的领域中,存在CRT、液晶等图象显示装置。但是,由于CRT使用阴极射线管,当希望设置特大的画面时,就需要增大机身厚度(参照

图1),而需要宽大的设置空间。而且,由液晶所构成的图象显示装置是昂贵的,如果希望设置特大的画面,成本很高。而且,当设置游戏棒和各种操作按钮时,就需要更宽大的设置空间。而且,在CRT中,36英寸是极限,不能实现更大的画面。
而且,当象CRT那样图象显示表面是弯曲的时,图象中在显示画面的边缘部所显示的部分是变形的(参照图2)。特别是,当显示三维CG所产生的图象时,存在图象的变形有损于立体感的表现的问题。而且,如果从离开一定的距离来观看,图象端部的变形变小,但是,当接近画面来观看时,图象的变形变大。特别是,当在画面上设置触摸传感器来希望增强图象观察者与画面的交互性时,图象观察者不得不接近画面来观看图象,就不能无视图象的变形。
因此,本发明的目的是,在生成表示多个移动体移动样子的观赏用图象的观赏游戏装置中,提供游戏性强的游戏装置,更详细地说,本发明的目的为第一,本发明的目的是提供一种图象处理装置,通过根据上述一个移动体或者移动体群的状态来决定视点位置,把视点位置至少对一条鱼保持在适当的位置上,至少能够适当地显示这条鱼,由此,能够适当地显示在虚拟空间移动的移动体,而不会降低观察者的兴趣。
第二,本发明的目的是提供一种图象处理装置,通过设定便于确实地显示移动体的视点和视线,能够适当地显示在虚拟空间移动的移动体,而不会降低观察者的兴趣。
第三,本发明的目的是提供一种图象处理装置,通过使图象保持变化,能够适当地显示在虚拟空间移动的移动体,而不会降低观察者的兴趣。
第四,本发明的目的是提供一种图象显示系统,不仅能够在画面上进行预定的输入,还能够选择明亮的部分。
第五,本发明的目的是,在图象显示装置上显示多条鱼等移动体、以象观赏模拟宠物那样对其进行观赏的观赏用图象显示系统中,能够分别对这些移动体容易地进行显示说明,由此,能够更愉快和容易理解地进行观赏。
第六,本发明的目的是提供一种能够显示富于真实性的图象的观赏用图象显示装置。
第七,本发明的目的是,在随着描绘画面的轨迹来显示所描绘的图象的图象显示系统中,提供新的表现方法。而且,本发明的目的是,在观赏用图象显示系统中,能够随着描绘的轨迹以任意的排列来配置移动体,而增强了游戏性。
第八,本发明的目的是,在图象显示装置上显示多条鱼等移动体、以象观赏模拟宠物那样对其进行观赏的观赏用图象显示系统中,在通常的状态下,使移动体进行自然的移动以满足观赏,同时,在一定的方式下,把多个移动体进行预定的配置,在整体上表示预定的图形(文字、图形等),增加观赏的趣味。
第九,本发明的目的是提供一种能够减小设置空间并实现大画面化的图象显示装置。并且,本发明的目的是提供一种能够大画面的并且没有图象变形的图象显示装置。
并且,最好根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定来自上述视点的视线的方向。
并且,上述视点的位置每隔预定时间,从以一个移动体或移动体群为基准切换为以另一个移动体或移动体群为基准。
本发明的图象处理装置,其特征在于,包括形成分别模拟虚拟三维空间内移动的多个移动体的虚拟模型的移动体模型形成装置;从上述多个移动体中选择一个移动体或者进行一致移动的移动体群的移动体选择装置;识别该一个移动体或者移动体群的状态的状态识别装置;根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视点的位置的视点位置设定装置;以及生成从上述视点观看上述多个移动体全部或者一部分时的图象的图象生成装置。
并且,还包括根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视线的方向的视线方向设定装置,上述图象生成装置最好生成从上述视点沿上述视线方向观看时的图象。
并且,本发明提供一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的方向被设定为远离上述视点方向时的视点到上述一个移动体或移动体群的距离,要比上述一个移动体或移动体群的方向被设定为接近上述视点方向时的视点到上述一个移动体或移动体群的距离短。
而且,本发明的图象处理装置包括形成分别模拟虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体的虚拟模型的移动体模型形成装置;识别上述一个或多个移动体移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态的状态识别装置;根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视点的位置的视点位置设定装置;以及生成从上述视点观看全部或者一部分上述多个移动体时的图象的图象生成装置,其特征在于,上述状态识别装置识别上述一个移动体或移动体群的位置(Pf)和方向(Vf),上述视点位置设定装置根据上述一个移动体或移动体群的位置和方向来设定视点的位置(Pn)。
而且,上述视点位置设定装置根据上述一个移动体或移动体群的方向(Vf)算出预定的基准方向(V’f),算出自含有位置(Bf)的平面离开规定距离(Ls)的位置(B’),位置(Bf)从上述一个移动体或移动体群的位置(Pf)向着上述规定的基准方向(V’f)离开规定的距离(Lf),以此来设定上述视点的位置(Pn)。
而且,本发明提供一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,根据上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来设定上述视点的位置,根据上述一个移动体或移动体群的状态来设定来自上述视点的视线方向,上述视线的方向在上述一个移动体或移动体群移动时朝向上述一个移动体或移动体群的移动方向前方的位置。
而且,本发明的图象处理装置包括形成分别模拟虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体的虚拟模型的移动体模型形成装置;识别上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态的状态识别装置;根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视点位置的视点位置设定装置;根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视线方向的视线方向设定装置;以及生成从上述视点观看上述多个移动体全部或者一部分时的图象的图象生成装置,其特征在于,上述图象生成装置生成从上述视点观看上述视线的方向时的图象,上述状态识别装置识别上述一个移动体或移动体群的位置(Pf)和方向(Vf),上述视线方向设定装置根据由上述状态识别装置所识别的上述一个移动体或移动体群的现在位置(K0)和过去的规定时间前的位置(Kn),来设定视线的方向。
而且,上述视线方向设定装置根据由上述状态识别装置所识别的上述一个移动体或移动体群的现在位置(K0)和过去的规定时间前的位置(Kn),来设定视线的方向,以使注视点处于从上述过去的规定时间前的位置(Kn)向着上述现在位置(K0)的直线的延长线上的预定地点上。
本发明提供一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,根据上述一个或从多个移动体中所选择的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来设定上述视点,上述视点的移动相对于上述一个移动体或移动体群的移动的变化进行滞后变化。
本发明提供一种图象处理装置,用于在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,根据上述一个或从多个移动体中所选择的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来设定上述视点,根据上述一个移动体或移动体群的状态来设定自上述视点的视线方向,上述视线的方向的移动相对于上述一个移动体或移动体群的移动的变化进行滞后变化。
本发明提供一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,具有根据上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来算出上述视点的目标位置(Pc)的视点目标位置计算装置;根据视点目标位置计算装置的计算结果来设定视点位置的视点位置设定装置,上述视点位置设定装置算出对连接以前所设定的视点的位置(Pp)和由上述视点目标位置计算装置在一定时间后重新算出的视点的目标位置(Pc)的线段以预定的比例进行分割的位置(Pn),设定新的视点规定位置。
而且,本发明提供一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,具有根据上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来设定上述视点位置的视点位置设定装置;根据上述一个移动体或移动体群的状态来算出自上述视点的视线方向的目标值的视线方向目标值计算装置;以及根据视线方向目标值计算装置的计算结果来设定视线方向的视线方向设定装置,上述视线方向设定装置算出对于以前所设定的视线的方向(Vp)和由上述视线方向目标值计算装置在一定时间后重新算出的视线方向的目标值(V’c)以预定的比例进行分割的方向(Vn),将其设定为新的视线的方向。
而且,本发明提供一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,具有根据上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来算出视点的基准值的视点基准值计算装置,在以由该视点基准值计算装置所算出的视点基准值为中心的预定范围内,移动上述视点。
而且,算出上述视点,作为视点的基准值,在预定的范围内进一步移动视点来设定视点。
而且,在上述的视点位置设定装置中,根据上述一个移动体或移动体群的方向的矢量(Vf)、以及对该矢量进行预定角度的旋转实施预定的矩阵变换(Gt)而得到的矢量,来设定上述预定的基准方向(V’f)。
而且,上述预定的变换矩阵(Gt)是从预先提供的多个变换矩阵(G1至Gn)中随意抽取所选择的矩阵,每隔预定时间替换为从上述多个变换矩阵(G1至Gn)中随意抽取所选择的另一个矩阵。
而且,本发明提供一种图象显示系统,包括图象显示装置;能够进行与图象显示装置的显示画面上的各点相对应的输入的输入装置;以及在图象显示装置上显示图象、同时处理来自输入装置的输入信号的处理装置,其特征在于,当在上述输入装置上有输入时,使在与该输入相对应的显示画面上的点的周边的图象比输入前明亮。
而且,在上述图象显示装置上所显示的图象是从预定的视点观看在虚拟三维空间上形成的虚拟模型时的图象,从上述虚拟三维空间上的一点向着与上述输入相对应的显示画面上的点上所显示的虚拟三维空间上的点及其周边照射假想的光。
而且,本发明的图象处理装置的特征在于包括输入判断装置,判断在能够进行与图象显示装置的显示画面上的各点相对应的输入的输入装置上是否有输入,并且判断与该输入相对应的显示画面上的位置;明亮化装置,根据由上述输入判断装置的判断结果,使与上述输入相对应的显示画面上的点及其周边的图象变得比输入前明亮。
而且,最好进一步包括亮度判断装置,判断输出给图象显示装置的图象是否为预定的亮度以下,根据亮度判断装置的判断结果,来启动上述明亮化装置。
而且,在上述图象显示装置上所显示的图象是从预定的视点观看的在虚拟三维空间上形成的虚拟模型的图象,上述明亮化装置从上述虚拟三维空间上的一点向着与上述输入相对应的显示画面上的点及其周边照射虚拟的光。
而且,本发明的图象处理装置的特征在于包括平面状的显示部,将在虚拟三维空间中所配置的模型作为从预定的视点捕捉的图象进行显示;指示检测装置,检测出相对于上述显示部的显示画面进行操作(指示)的位置;以及图象控制装置,增加与由上述指示检测装置所检测出的位置相对应的显示画面的点或其周边区域的亮度。
而且,本发明的图象处理装置的特征在于包括平面状的显示部,以在虚拟三维空间中所配置的模型作为从预定的视点捕捉的图象来显示;指示检测装置,检测出相对于上述显示部的显示画面所操作的位置;图象控制装置,增加与由上述指示检测装置所检测出的位置相对应的显示画面的点或其周边区域的图象的颜色的亮度。
而且,本发明提供一种观赏用图象显示系统,包括图象显示装置;能够进行与图象显示装置的显示画面上的各点相对应的输入的输入装置;以及在图象显示装置上显示观赏用的图象、同时处理来自输入装置的输入信号的处理装置,其特征在于,当在上述输入装置上有输入时,在图象显示装置上显示与该输入相对应的显示画面上的位置上所显示的显示对象相关的信息。
而且,上述输入装置最好是沿着上述图象显示装置的显示平面所设置的触摸传感器。
本发明提供一种观赏用图象显示装置,包括显示通过假想的窗口看窗外侧时的观赏用图象的显示部,其特征在于,在显示部正面设置包括相当于该假想的窗口的形状的框部件。
上述观赏用图象是模拟观看水中景象的图象。
而且,本发明提供一种图象显示系统,包括图象显示装置;能够进行与图象显示装置的显示画面上的各点相对应的输入的输入装置;以及在图象显示装置上显示多个移动体的图象同时处理来自输入装置的输入信号的处理装置,其特征在于,当在上述输入装置上有输入时,沿着与该输入相对应的显示画面上的点的轨迹,排列上述多个移动体的全部或者一部分。
而且,在预定数量的范围内记录由上述输入装置所输入的每预定时间的显示画面上的位置,对于该所记录的每预定时间的显示画面上的每一位置,配置一定数量的上述多个移动体。
而且,与上述各个预定时间相对应,分配一定数量的上述多个移动体,对于上述每预定时间的显示画面上的每一位置,配置与上述各个预定时间相对应的一定数量的移动体。
而且,上述多个移动体最好被配置成不相互重叠。
而且,上述输入装置最好是设在显示画面上的触摸传感器。
而且,上述多个移动体的图象是显示多个动物的观赏用图象,当没有与上述输入装置对应的输入时,在图象显示装置上显示上述多个动物轮流移动的样子,当存在输入时,在沿着与该输入相对应的显示画面上的点的轨迹的预定位置上配置上述多个动物。
本发明提供一种图象处理装置,其特征在于,包括图象输出装置,向图象显示装置输出包含多个移动体的图象;输入识别装置,在预定数量的范围内识别对输入装置的输入,该输入装置能够进行与图象显示装置中显示平面上各点相对应的输入;以及移动体配置装置,把移动体配置在显示平面上与所识别的输入相对应的位置上。
上述输入识别装置在上述一定数量的范围内,每隔预定时间识别上述输入,上述移动体配置装置把上述移动体中的一定数量配置到与上述每隔预定时间所识别的各个输入分别对应的显示画面上的位置上。
而且,上述移动体配置装置判定多个移动体彼此间是否在显示画面上相互重叠,根据该判定结果来改变移动体的位置,以使移动体的显示不会重叠。
本发明提供一种观赏游戏装置,包括图象显示装置;处理装置,其生成表现多个移动体移动样子的观赏用的图象并显示在图象显示装置上,其特征在于,在预定的情况下,把上述各个移动体分别配置到预先所记录的预定位置上,描绘预定的图形作为上述多个移动体的全体。
而且,本发明提供一种图象处理装置,其特征在于包括观赏用图象生成装置,生成表现多个移动体移动样子的观赏用的图象,并显示在图象显示装置上;时间判断装置,判断开始进行观赏用图象生成处理之后经过一定时间;以及预定位置排列装置,根据时间判断装置的判断结果,把上述各个移动体分别配置到预先记录的预定位置上,描绘预定的图形作为上述多个移动体全体。
而且,本发明提供一种图象处理装置,其特征在于包括平面状的显示部,以在虚拟三维空间中所配置的模型作为从预定的视点捕捉的图象进行显示;指示检测装置,检测出相对于上述显示部的显示画面进行操作(指示)的位置;图象控制装置,根据由上述指示检测装置所检测出的位置,使上述图象变化,上述显示部由等离子显示装置所构成。
而且,上述图象控制装置最好使在与对显示画面进行操作的位置相对应的位置上所显示的显示体的显示状态发生变化。
而且,上述指示检测装置最好沿着上述显示部的显示画面而设置。
而且,本发明提供一种记录用于在处理装置中使上述各个装置所执行的程序的媒体。
而且,所谓记录媒体是通过任何物理措施来记录信息(主要是数字数据、程序)的媒体,可以在计算机、专用处理器等的处理装置中执行预定的功能。可以通过各种措施把程序下载到计算机中,来执行预定的功能。包括例如,软盘、硬盘、磁带、磁光盘、CD、CD-ROM、CD-R、DVD-RAM、DVD-ROM、DVD-R、PD、MD、DCC、ROM卡座、带备用电池的RAM的存储卡座、快速存储卡座、非易失性RAM卡座等。
还可包括通过有线或者无线的通信线路(公用线路、数据专用线、卫星线路等)来从主计算机接受数据的传送的情况。所谓因特网也包含在上述记录媒体中。
在图中,标号10是图象处理装置,11是输入装置,20是观赏游戏装置,13是图象显示装置,131是等离子显示装置,132是触摸传感器,21是观赏游戏装置,135是阴极射线管,136是前盖,137是框部件。
用于实施发明的最佳实施例①(第一实施例的构成)下面说明本发明的实施例。本发明的第一实施例是观赏游戏装置以及构成其的图象处理装置和图象显示装置,其中在包括大画面的图象显示装置中与背景画面(海底的景象等)一起显示在水中游弋的鱼、观看者象观赏水族馆的鱼那样观赏它们而进行娱乐。而且,在此是用在图象显示装置上显示在水中游弋的鱼的作为例子进行说明,但本发明并不仅限于此,也可以是显示空中的鸟和飞机的情况,或显示陆地上的动物。
图3是表示包括第一实施例的图象处理装置10的观赏游戏装置20的基本构成的方框图。处理装置10除了输入装置11、图象显示装置13之外,根据需要连接到扬声器14、其他的输出装置12上,来构成图象显示系统及观赏游戏装置。
输入装置(指示检测装置)11在该实施例中由沿着显示部的表面而设置的触摸传感器所构成。而且,作为输入装置11,能够进行与图象显示装置13的显示画面上的各点相对应的输入(能够检测出对在显示装置所显示的画面进行操作(指示)的位置),例如,可以是鼠标器、游戏棒的操作等,但也可以仅通过触摸图象显示装置的显示平面来进行简单的输入,并且,由于沿着显示平面而设置,最好是避免麻烦的触摸传感器。
图象显示装置13包含由等离子显示装置所构成的显示部。在图4中,模式地表示了图象显示装置13的具体构造。在图象显示装置13的最后面设置等离子显示装置131,在其前面设置作为输入装置的触摸传感器132,在触摸传感器132前面设置监视器屏蔽罩133,并且在监视器屏蔽罩133的前面设置前盖134。
如在图1中所说明的那样,等离子显示装置(PDP)的纵深尺寸小于CRT装置,由触摸传感器所构成的输入装置11沿着等离子显示装置131的表面放置,因此,可以是壁挂式的,即使在42英寸的大画面的情况下,也能设置在较小的空间内。而且,如在图2中所说明的那样,象等离子显示装置(PDP)那样,由画面没有弯曲的平面所构成的图象显示装置与弯曲的CRT装置等的显示装置相比,从正面观看时的图象的失真较小。而且,特别是本实施例是显示鱼的游弋样子的观赏游戏装置,因此,通过大画面化,能够显示大鱼在大水池内游弋的样子。
处理装置10具有CPU(中央运算处理装置)101,同时还包括ROM 102、RAM 103、音响装置104、输入输出接口106、滚动数据运算装置107、协处理器(辅助运算处理装置)108、地形数据ROM 109、几何器110、形状数据ROM 111、绘画装置112、纹理数据ROM 113、纹理图RAM 114、帧缓冲器115、图象合成装置116、D/A变换器117、CD-ROM驱动器118。
CPU 101通过总线连接到存储预定程序等的ROM 102、存储数据的RAM 103、音响装置104、输入输出接口106、滚动数据运算装置107、协处理器108、几何器110、用于读取记录在CD-ROM中的信息的CD-ROM驱动器118上。RAM 103作为缓冲器使用,由此,进行对几何器110的各种指令的写入(对象的显示等)、矩阵变换运算时的矩阵写入等。
输入输出接口106连接到上述输入装置11和输出装置12上,由此,输入装置11的操作信号被取入CPU 101,同时,向输出装置12输出由CPU 101等所生成的信号。
音响装置104通过功率放大器105连接到扬声器14上,由音响装置104所生成的音响信号被功率放大后,提供给作为声音输出装置的扬声器14。
在本实施例中,CPU 101根据内置在ROM 102中的程序,读入来自输入装置11的操作信号和来自地形数据ROM 109的地形数据或者来自形状数据ROM 111的形状数据(鱼、海底地形等的三维数据),由此,进行鱼与海底地形的接触(冲突)判定等的鱼行为的计算(模拟)等。
鱼的行为计算是根据预定的程序来模拟虚拟空间中的鱼的动作,因而,在三维空间中的坐标值被决定后,用于把该坐标值变换为视野坐标系的矩阵变换和形状数据(鱼、地形等)被指定给几何器110。地形数据ROM 109连接在协处理器108上,因此,预定的地形数据被传输给协处理器108(和CPU 101)。协处理器108主要进行鱼与地形的接触的判定,而且,在该判定和鱼的行为计算时,主要承担浮点运算。其结果,通过协处理器108来执行鱼与地形的接触(冲突)判定,该判定结果被提供给CPU 101,因此,降低了CPU的计算负荷,而能够迅速地执行该接触判定。
几何器110连接在形状数据ROM 111和绘画装置112上。在形状数据ROM 111中预先存储多边形的形状数据(由各顶点组成的鱼、地形、背景等三维数据),该形状数据被传输给几何器110。几何器110用由从CPU 101所传送的变换矩阵,对所指定的形状数据进行透视变换,而得到从三维虚拟空间中的坐标系变换为视野坐标系的数据。
绘画装置112把纹理(texture)粘贴到变换的视野坐标系的形状数据上,输出给帧缓冲器115。为了进行该纹理的粘贴,绘画装置112连接到纹理数据ROM 113和纹理图RAM 114上,同时,连接到帧缓冲器115上。而且,所谓多边形数据是指由多个顶点的集合组成的多边形(多边形主要是三角形或者四边形)的各顶点的相对及绝对坐标的数据群。在上述地形数据ROM 109中存储足以执行鱼与地形的接触判定的较粗地设定的多边形数据。与此相对,在形状数据ROM 111中存储与构成鱼、背景等画面的形状相关的被更细致地设定的多边形的数据。
滚动数据运算装置107运算文字等滚动画面的数据,由此,该滚动数据运算装置107和上述帧缓冲器115通过图象合成装置116和D/A变换器117连接到图象显示装置13上。由此,在帧缓冲器115中暂时存储的鱼、地形(背景)等的多边形画面(模拟结果)和鱼的信息等文字信息的滚动画面根据规定的优先顺序被合成,而生成最终的帧图象数据。该图象数据由D/A变换器117变换为模拟信号,并传送给图象显示装置13,实时地显示图象。
而且,在该实施例中,设有CD-ROM驱动器118,但并不仅限于此,也可以设有软盘、磁光盘等其他记录媒体的读取装置。②(视点位置及视线方向决定处理的简要说明)下面说明处理装置10中的处理的内容。图5是表示本实施例所涉及的游戏装置中所包括的处理装置10执行视点和视线的设定处理的程序流程图。
首先,由处理装置10形成分别模拟在虚拟三维空间内移动的多个移动体的虚拟模型。这些移动体在该实施例中是在虚拟三维空间内游泳的多条鱼。移动体的三维多边形数据被预先存储在ROM中,通过程序使每条鱼完成游弋动作、摆动鱼鳃的动作等。
处理装置10从上述多个移动体中选择作为确定视点和视线的基准的一个移动体(S11)。该移动体的选择根据程序来进行。而且,当一个移动体群相互间进行同方向、同速度等的一致移动时,可以选择该或者一个进行一致移动的移动体群。
接着,处理装置10在S11中识别所选择的该一个移动体或者移动体群的「状态」(S12)。其中,移动体的「状态」是指移动体在虚拟三维空间中的位置、方向(移动体的前面(即鱼的头部)所朝向的方向)、移动方向以及移动速度等。该移动体的状态被暂时存储在RAM中。
而且,处理装置10根据上述一个移动体或者移动体群的状态来决定视点的位置(S13)。该视点的位置的决定方法将在后面详述,通过根据上述一个移动体的状态来决定视点位置,把视点的位置至少相对于一条鱼保持在适当位置上,从而能够至少以适当的方式显示这条鱼。
接着,处理装置10根据上述一个移动体或者移动体群的状态来决定视线的方向(S14)。对视线的方向的决定方法将在后面描述。
处理装置10根据以上述方式决定的视点和视线,随时生成从上述视点观看上述视线方向时的图象,把该图象显示在图象显示装置13上。
接着,把从在S11中选择移动体到在S14中决定视线为止的时间、与用于把视点的决定基准从一个移动体或移动体群移向另一个移动体或移动体群的规定时间进行比较(S15),当尚未经过规定时间时,返回S12再次识别移动体的状态,根据新识别的状态,来更新视点和视线。在经过了规定时间的情况下,结束图5的流程,而返回最初的处理,再次进行S11的移动体选择处理,把另一个移动体的状态作为基准来设定视点,因此,能够生成更富于变化的图象。
如上述那样,根据多个移动体中的一个移动体或移动体群的状态来决定视点的位置和视线的方向,因此,能够使视点和视线至少对于这一个移动体或移动体群是适当的。③(视点的位置的计算处理)下面对在上述步骤S12中识别一个移动体或移动体群的「状态」后,在步骤S13中决定视点的位置的处理进行说明。图6是表示执行该视点位置决定处理的程序的流程图,图7和图8是就移动体移动的坐标系来说明视点位置的决定方法的示意图。而且,为了简单起见,把虚拟三维空间中的坐标系的原点放在移动体的可能移动范围的中心点上。
在该坐标系中,视点的位置被设定在大致Z轴的负方向的位置上,而通过以下所示那样的计算,提供如下的变化例如,当上述一个移动体的方向为远离上述视点的方向时,把视点设定在接近上述一个移动体的位置上,当上述一个移动体的方向为接近上述视点的方向时,把视点设定在远离上述一个移动体的位置上。
首先,处理装置10根据在图5的步骤S12中所识别的一个移动体或移动体群的方向(为矢量Vf),来决定预定的基准方向(V’f)(S21)。该预定的基准方向象后述那样为了进行摆动视点的处理,根据移动体的方向Vf通过稍稍旋转各个方向而得到,但也可以是与Vf相同的值。
接着,处理装置10根据在图5的S12中所识别的上述移动体的位置(为Pf)、上述预定的基准方向(V’f)、为了决定视点位置而预先设定的基准距离Lf,来进行以下计算,算出预定的基准位置B(S22)(参照图7)。
B.x=-V’f.x×Lf+Pf.x…式(1x)B.y=V’f.y×Lf+Pf.y…式(1y)B.z=V,f.z×Lf+Pf.z…式(1z)预定的基准位置B当与从上述一个移动体或移动体群的位置Pf向着上述预定的基准方向V’f而离开上述基准距离Lf的位置(为Bf)进行比较时,容易理解。位置B通过下式求出Bf.x=V,f.x×Lf+Pf.x…式(1’x)
Bf.y=V’f.y×Lf+Pf.y…式(1’y)Bf.z=V’f.z×Lf+Pf.z…式(1’z)如从上式(1z)和上式(1’z)所看到的那样,预定的基准位置B的Z坐标B.z与上述位置Bf的Z坐标Bf.z相同。这样,预定的基准位置B处于与包含位置Bf的垂直于Z轴的平面相同的平面上。
这样,当上述移动体的方向Vf(≈V’f)为Z轴的正方向(即远离视点的方向)时,上述预定的基准位置B移动到Z轴的正方向,视点也移动到Z轴的正方向(接近移动体)。反之,当上述移动体的方向Vf为Z轴的负方向(即接近视点的方向)时,上述预定的基准位置B将移动到Z轴的负方向,视点也将移动到Z轴的负方向(即远离移动体)。
预定的基准位置B和视点的位置偏离Z轴的正方向或负方向一定程度,如由上式(1z)所看到那样,取决于基准距离Lf的大小(成比例)。基准距离Lf的大小在实施例中被预先设定为取决于所选择的移动体的大小。
而且,如上式(1z)所示的那样,对于预定的基准位置B的X坐标B.x,变成将上述位置Bf相对于与包含移动体的位置Pf的YZ平面相平行的面做对称反转的位置。由此,一边使视点位置的移动取决于移动体的移动,一边提供适当的变化,则观察者不会厌烦。
而且,如上式(1y)所示的那样,对于预定的基准位置B的Y坐标B.y,当与求出位置Bf的Y坐标的式(1’y)相比时,通过使移动体的位置Pf的Y坐标Bf.y的符号反转,来提供变化。特别是,在该实施例中,由于多个移动体是鱼群,则与水平方向(X轴或Z轴方向)相比,上下方向(Y轴方向)的方向变化较少,因此,在式(1y)中,即使使V’fy的符号反转,对视点的位置的变化的影响也较少。因此,在式(1y)中,使Pf.y的符号反转。
接着,处理装置10算出从上述预定的基准位置B沿Z轴的负方向离开预定距离Ls的位置B’(S23)(参照图8)。即,B’.x=B.x………式(2x)B’.y=B.y………式(2x)B’.z=B.z-Ls………式(2x)其中,当把视点置于该位置B’时,例如,当成为基准的移动体向着Z轴的正方向移动到可移动范围的边界时,视点也随着移动到Z轴的正方向上。这样一来,视点过于进入到多个移动体的可移动范围内,视点会碰到作为基准的移动体之外的其他移动体,其他的移动体被极大地显示而恐怕成为没法观看的图象。因此,进行使位置B’进一步在Z的负方向下降等的校正,来算出视点的目标位置Pc,以使视点不会过于进入到移动体的移动范围内,而容纳在预先决定的范围内(S24)。
如以上那样,考虑移动体的位置及方向,来决定视点的位置,因此,来适当地保持移动体与视点的距离。而且,如果鱼的游弋深度变化或者鱼的方向在上下方向上变化,摄象机的位置也能在上下方向上变化,而生成富于变化的不会使游戏者厌烦的图象。(视线方向的计算处理)接着,对在上述图5的S14中决定注视点的位置并算出视线的方向的处理进行说明。首先,当把注视点的位置作为移动体的位置Pf时,难于得到相对于移动体的行进方向的图象,而存在图象不美观的危险。因此,以移动体的现在位置(最新位置)和移动体的过去的规定时间前(n帧前)的位置为基础,算出移动体的将来的预想位置p’f,并作为注视点的目标位置。
当移动体的最新(之前)帧上的位置为K0,进而,1帧前的位置为K-1,2帧前的位置为K-2,…,n帧前的位置为K-n时,移动体的1帧下一个预想的位置P’f为P’f.x=K0.x+{(K0.x-K-1.x)+(K-1.x-K-2.x)+…+(K-(n-1).x-K-n.x)}÷n=K0.x+(K0.x-K-n.x)÷n…式(4x)对于Y坐标、Z坐标,同样为P’f.y=K0.y+(K0.y-K-n.y)÷n…式(4y)P’f.z=K0.z+(K0.z-K-n.z)÷n…式(4z)据此,从上述视点的目标位置Pc向着注视点的目标位置P’f的视线的矢量(目标值)V’c通过下式求出V’c.x=P’f.x-Pc.x……式(5x)V’c.y=P’f.y-Pc.y……式(5y)V’c.z=P’f.z-Pc.z……式(5z)由此,当移动体移动时,能够使视线向着移动方向前方,而能够更容易观看地显示移动体。(使视点及视线的移动的变化缓和的处理)把视点置于由上式求出的视点的目标位置Pc,当每帧更新时,视点的位置随移动体的移动而变化。特别是,当移动体的方向急剧大幅度变化时,视点的位置也急剧大幅度变化,会成为没法观看的图象。因此,按以下这样,把视点的目标位置Pc对每帧数%进行加权来更新为前一帧中的视点的位置Pp,而推导出视点位置Pn。
Pn.x=R×Pc.x+(1-R)×Pp.x…式(6x)Pn.y=R×Pc.y+(1-R)×Pp.y…式(6y)Pn.z=R×Pc.z+(1-R)×Pp.z…式(6z)其中,R是上述加权。通过该计算,算出用预定比例(1-R比R)来分割连接之前所设定的视点的位置(Pp)和一定时间后重新计算出的视点的目标位置Pc的线段的位置(Pn)。这样,即使鱼急剧地改变位置和方向,由于摄象机的位置的变化滞后,则在摄象机的位置上没有极端的大幅度的剧烈变化,而成为容易观看的、舒缓的移动。在该实施例中,由于把水中游弋的鱼作为基准来设定视点,则成为摄象机漂在水中这样的图象。
对于视线的矢量,按以下那样,把视线矢量的目标值V’c对每帧数%进行加权来更新为前一帧中的视线的矢量Vp,而推导出视线的矢量Vn。
Vn.x=S×V’c.x+(1-S)×Vp.x…式(7x)Vn.y=S×V’c.y+(1-S)×Vp.y…式(7y)Vn.z=S×V’c.z+(1-S)×Vp.z…式(7z)其中,S是上述加权。通过该计算,由于视线的方向的变化慢于鱼的位置和方向的变化,则在视线的方向上不会成为极端的大幅度的剧烈变化,而成为容易观看的、舒缓的移动。④(摆动视点的处理)下面说明在上述图6的S21中根据上述移动体的方向Vf来决定预定的基准方向V’f的处理。在该处理中,为了进行摆动视点的处理,根据移动体的方向Vf,在各种方向上进行微小转动。
设不改变移动体的方向的矢量Vf的大小而仅进行微小转动的n图形的变换矩阵为G1,G2,…,Gn,设与上述基准距离Lf相比非常小的值为Lg。由各图形所得到的偏移矢量S1,S2,…,Sn为S1=Lg·Vf·G1S2=Lg·Vf·G2Sn=Lg·Vf·Gn……式(8)把这些S1,S2,…,Sn随意替换为式(1x)~(1z)的矢量Vf,来算出视点的位置。由此,就能大致地按照式(2)、式(5)、式(6)、式(7)等动作,在预定的微小范围内摆动视点位置来移动。
而且,根据移动体的移动来算出视点的基准值,在以该视点基准值为中心的预定的范围内,移动上述视点,由此,能够摆动视点的移动。
由此,即使在移动体的移动较小的情况下,视点移动以探索多个点,而能够显示从各种位置观看移动体的图象,能进一步增加显示的变化。⑤(明亮化处理)在本实施例的观赏游戏装置20中,在预定方式时,当游戏者触摸画面时,使画面上触摸部分及其周边部分比触摸前亮,而完成对画面进行明亮化的处理(参照图9)。图10是表示执行该处理的程序的流程图。
首先,处理装置10判断在作为输入装置的触摸传感器132上是否存在输入以及存在输入的位置是图象显示装置上的哪个位置(S31)。
接着,处理装置10判断画面上存在输入的位置是否比预定的亮度暗(S32)。当暗于预定的亮度时,进入下一步骤,而当是预定亮度以上的亮度,则画面明亮时,不进行该明亮化处理。
接着,处理装置10对与画面上存在输入的位置所对应的虚拟三维空间中的点及其周边进行明亮化处理(S33)。具体地说,从用于二维投影模拟多个移动体的虚拟模型的视点,向存在上述输入的位置及其周边的一定范围照射假想的光(在此为聚光灯光源所产生的光),模拟虚拟模型中的光的反射,而生成光照到虚拟模型上的状态的图象。这样,通过照射光,辉度及亮度提高,反差变得明显,因此,原来暗得不能被很好地观看的鱼等变为能够被很好地观看(参照图9)。由于考虑并模拟了从光源到虚拟模型的距离所产生的光的衰减,则在对象象素上不存在虚拟模型的情况下,没有照亮作用,离光源的距离较大的部分不怎么亮,因此,能够实现富于写实的明亮化表现。而且,由于光源的位置和视点的位置是相同的,则不会形成由虚拟模型所产生的阴影。
接着,当处理装置10判断为在对该存在输入的位置开始进行明亮化处理之后已经经过了预定的微少时间时(S34),结束该部分的明亮化处理(S35)。这样,在游戏者就象抚摩画面那样一边挪动一边触摸所触摸的位置的情况下,对其进行明亮化处理的部分也跟着移动,象探照灯那样,从而生成照亮位置依次移动的图象。
并且,通过明亮化处理对移动体的移动产生影响,可以进行鱼聚集到光所照到的部分的表演。
这样,在本实施例中,能够通过用手来触摸画面上的任意位置来指定要明亮化的位置。而能够通过简便的操作来进行游戏。⑥(信息输出处理)该实施例的观赏游戏装置20,当在预定方式下游戏者触摸到在图象显示装置13上所显示的移动体(鱼)的显示部分时,该移动体的数据被显示在该图象显示装置的一部分上,而能够象利用动物图谱那样进行娱乐(参照图11)。
图12是表示执行该信息输出处理的程序的流程图。首先,处理装置10判断在作为输入装置的触摸传感器132上是否存在输入,当存在输入时与该输入相对应的画面上的位置(S41)。
接着,处理装置10判断在存在输入的位置上所显示的显示对象物是哪种东西(S42)。接着,根据该判断,向图象显示装置13的显示部输出预先存储在ROM中的关于该显示对象的信息(S43)(参照图11)。在此情况下,当显示信息时,通过信息的显示部分,在显示部的端部附近来显示信息,以便于不致覆盖对应的显示对象物(最好没有重叠的部分)。
在对同一显示对象连续进行向输入装置输入的情况下,继续进行信息的显示,当输入结束或者输入对象移动到其他的显示对象上时,结束对该显示对象的信息显示。⑦(第二实施例的构成)下面对本发明的第二实施例所涉及的图象显示装置、图象显示系统、图象处理装置及观赏游戏装置进行说明。该实施例的基本构成与图3所示的第一实施例的基本构成大致相同,但图象显示装置13在以下几点上与第一实施例中的图象显示装置不同。
第二实施例中的图象显示装置13的显示部由阴极射线管135构成。图13是表示第二实施例的游戏装置21的外观的正面图,图14是其A-A线剖视图。如这些图所示的那样,在阴极射线管135的前面设有包括触摸传感器的透明的前盖136、框部件137。
框部件137是模拟潜水艇的舷窗的形状,从框部件137的前面到前盖136有约5cm的厚度,到阴极射线管135有约10cm的厚度。
在阴极射线管135上显示通过假想的窗口向窗外观看时的观赏用图象。如上述那样,在显示部的前面安装具有相当于该假想的窗口的形状的框部件,由于存在厚度,给观察者提供实际从窗口向窗外观看的印象。特别是,在该实施例中,该假想的窗口是潜水艇的舷窗,上述观赏用图象是从潜水艇中观看水中的样子的图象(在水中游弋的鱼等),因此,在观赏用图象上具有真实的效果。⑧(描绘处理)下面对第二实施例的图象处理的程序进行说明。在该实施例的观赏游戏装置21中,在没有输入的情况下,在图象显示装置13上显示作为移动体的多条小鱼在水中游弋的样子,而当游戏者用手指触摸显示画面时(图15(a)),这些小鱼在描绘的轨迹上的预定场所进行排队游弋,而能够用这些小鱼的全体来描绘游戏者所描绘的图形(文字、图形及其他形状)(图15(b))。图16是表示通过该描绘处理来执行小鱼的排列的程序的流程图,图17是该描绘处理的内容的示意图。
处理装置10在没有输入的状态下,在图象显示装置13上显示多条小鱼在水中游弋的样子(S51)。当在作为输入装置的触摸传感器上存在输入时(S52),处理装置10在预定时间(在该实施例中为2秒)内识别该输入的内容,每隔一定的微小时间(在该实施例中为1中断即六十分之一秒)向记录装置记录与输入相对应的显示画面上的位置(S53)。在该实施例中,每隔六十分之一秒记录2秒间的输入对应位置,因此,记录120处输入对应位置。即使在上述可能输入的预定时间经过后还存在输入,该输入(与图17的第120号以后的时间所对应的输入)不被识别。
当输入被中断时(例如,在图17的第M时间所对应的输入被执行时,输入被中断的情况下),以一定时间作为限度,进行等待,直到输入再次开始为止。当在可能存在输入再次开始的上述一定时间内再次开始了输入时,把上述预定时间仅延长从输入中断时到再次开始时的时间(接着M而记录图17的从第M+1到第120的时间所对应的位置)。而且,在上述可能输入的预定时间内,为了向游戏者表示能够进行输入识别和记录的意思,可以发出声音或音乐。
当在可能再次开始输入的上述预定时间内输入没有再次开始时,即使在所识别的输入位置不满120个位置的情况下,也在中途结束输入的识别和记录,仅在到此为止所记录的位置上配置与上述各微小时间相对应的移动体。与没有输入的时间相对应的上述移动体被配置在显示部的端部,或者,从显示部的端部移出到显示部的外侧。
接着,处理装置10,在上述所输入的每个时间的位置上,在每个位置上配置一定数量(在该实施例中为一个)的移动体(小鱼)(S54)。对于各个移动体,预先决定在上述输入的各个时间内与哪个时间的输入位置相对应,各移动体被分别配置在与预先决定的时间的输入相对应的位置上。例如,如图17所示的那样,在与时间N相对应的输入位置上配置编号为N的鱼,在与时间N+1相对应的输入位置上配置编号为N+1的鱼。在配置后,各移动体的位置不移动,但可以不移动位置而进行预定的动作。在该实施例中,多个移动体是多条小鱼,则在配置后,显示摆尾的样子。
处理装置10在把多个移动体(小鱼)配置到预定的位置上时,随时判定各个移动体相互间是否发生冲突(是否重叠),在发生了冲突的情况下,进行把这些移动体拉开的处理。由此,防止移动体隐藏到其他移动体的阴影中的问题。
在S54中配置了移动体之后,当经过预定时间后((S55),解除移动体的配置(S56),返回S51,只要没有后续的输入,就显示多个移动体(小鱼)在水中自由游弋的样子。
通过以上处理,游戏者通过描绘画面,就能够在画面上把循环移动的移动体排列成按照描绘的样子的排列,而能够期待现有的图象显示系统中没有的新的表现方法。而且,在该实施例中,可以随着描绘显示画面的速度来调整移动体的疏密,而能够实现多样的表现。⑨(预定位置排列处理)在本实施例的观赏游戏装置21中,在对于输入装置11的输入未达到预定时间时,每隔一定时间,上述多个移动体进行按预先所记录那样的排列(图18)。
在图16的流程图的S52中,处理装置10在判断为没有输入的状态持续了一定时间的情况下,把按图18(a)那样随机移动的多个移动体按例如图18(b)那样配置成在ROM中预先记录的图形(文字、图形等)的样子,并显示在图象显示装置13上(S57)。而且,当经过一定时间时(S52),例如,如图18(c)或(d)那样,按预先记录的其他的配置那样,排列并显示多个移动体。当在输入装置上存在输入时,移到S53,来进行按被输入那样的配置。
通过上述那样,在显示多个移动体的观赏游戏装置中,能够在预定情况下排列移动体来描绘预定的图形,从而能够增加新的游戏性。
而且,在本实施例的观赏游戏装置21中可设置其他的游戏方式,把按游戏者用手指描绘那样所排列的移动体的配置记录到RAM等记录装置中,在一定时间后,能够再次重现该排列。在此情况下,游戏者可以在显示画面上描绘给其他游戏者的留言用文字并记录到记录装置中,如果在一定时间后(例如1小时后),重现该排列,游戏者能够象留言板那样使用该观赏游戏装置。
而且,在该第二实施例中,显示多条小鱼作为多个移动体,但并不仅限于此,也可以显示昆虫、鸟、其他动物等。
产业上利用的可能性根据本发明,在生成表示多个移动体移动的样子的观赏用图象的观赏游戏装置中,能够提供游戏性高的游戏装置,更详细地说,具有以下效果第一,能够提供一种图象处理装置,通过根据上述一个移动体或者移动体群的状态来决定视点位置,把视点位置至少对一条鱼保持在适当的位置上,至少能够适当地显示这条鱼,由此,能够适当地显示在虚拟空间上移动的移动体,而不会降低观察者的兴趣。
第二,能够提供一种图象处理装置,通过设定视点和视线以便于确实地显示移动体,能够适当地显示在虚拟空间上移动的移动体,而不会降低观察者的兴趣。
第三,能够提供一种图象处理装置,通过使图象保持不断地变化,能够适当地显示在虚拟空间上移动的移动体,而不会降低观察者的兴趣。
第四,能够提供一种图象显示系统,不仅能够在画面上进行预定的输入,还能够选择明亮的部分。
第五,本发明在图象显示装置上显示多条鱼等移动体,以象观赏模拟宠物那样对其进行观赏的观赏用图象显示系统中,能够分别对这些移动体容易地显示说明,由此,能够使游戏者更愉快和容易理解地进行观赏。
第六,本发明能够提供一种能够显示富于现实性的图象的观赏用图象显示装置。
第七,在沿着描绘画面的轨迹来显示所描绘的图象的图象显示系统中,能够提供新的表现方法。而且,在观赏用图象显示系统中,能够随着描绘的轨迹按照任意的排列来配置移动体,从而增强了游戏性。
第八,本发明,在图象显示装置上显示多条鱼等移动体以象观赏模拟宠物那样进行观赏的观赏用图象显示系统中,在通常的状态下,使移动体进行自然的移动以满足观赏,同时,在一定的方式下,把多个移动体进行预定的配置,在整体上表示预定的图形(文字、图形等),增加观赏的趣味。
第九,能够提供一种能够减小设置空间并实现大画面化的图象显示装置。并且,能够提供一种大画面的并且没有图象的变形的图象显示装置。
权利要求
1.一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的多个移动体时的图象,其特征在于,根据从上述多个移动体中所选择的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来设定上述视点的位置。
2.根据权利要求1所述的图象处理装置,其特征在于,根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定来自上述视点的视线的方向。
3.根据权利要求1或2所述的图象处理装置,其特征在于,上述视点的位置每隔预定时间从以一个移动体或移动体群为基准切换为以另一个移动体或移动体群为基准。
4.一种图象处理装置,其特征在于,包括形成分别模拟虚拟三维空间内移动的多个移动体的虚拟模型的移动体模型形成装置;从上述多个移动体中选择一个移动体或者进行一致移动的移动体群的移动体选择装置;识别该一个移动体或者移动体群的状态的状态识别装置;根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视点的位置的视点位置设定装置;以及生成从上述视点观看上述多个移动体全部或者一部分时的图象的图象生成装置。
5.根据权利要求4所述的图象处理装置,其特征在于,进一步包括根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视线的方向的视线方向设定装置,上述图象生成装置生成从上述视点观看上述视线方向时的图象。
6.一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的方向被设定为远离上述视点方向时视点到上述一个移动体或移动体群的距离,要比上述一个移动体或移动体群的方向被设定为接近上述视点方向时视点到上述一个移动体或移动体群的距离短。
7.一种图象处理装置,包括形成分别模拟虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体的虚拟模型的移动体模型形成装置;识别上述一个或多个移动体移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态的状态识别装置;根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视点的位置的视点位置设定装置;以及生成从上述视点观看上述多个移动体全部或者一部分时的图象的图象生成装置,其特征在于,上述状态识别装置识别上述一个移动体或移动体群的位置(Pf)和方向(Vf),上述视点位置设定装置根据上述一个移动体或移动体群的位置和方向来设定视点的位置(Pn)。
8.根据权利要求7所述的图象处理装置,其特征在于,上述视点位置设定装置根据上述一个移动体或移动体群的方向(Vf)算出预定的基准方向(V’f),算出从含有位置(Bf)的平面离开规定距离(Ls)的位置(B’),所述位置(Bf)从上述一个移动体或移动体群的位置(Pf)向着上述规定的基准方向(V’f)离开规定的距离(Lf),以此来设定上述视点的位置(Pn)。
9.一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,根据上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来设定上述视点的位置,根据上述一个移动体或移动体群的状态来设定来自上述视点的视线方向,上述视线的方向在上述一个移动体或移动体群移动时朝向上述一个移动体或移动体群的移动方向前方的位置。
10.一种图象处理装置,包括形成分别模拟虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体的虚拟模型的移动体模型形成装置;识别上述一个或多个移动体移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态的状态识别装置;根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视点位置的视点位置设定装置;根据上述一个移动体或者移动体群的状态来设定视线方向的视线方向设定装置;生成从上述视点观看上述多个移动体全部或者一部分时的图象的图象生成装置,其特征在于,上述图象生成装置生成从上述视点观看上述视线的方向时的图象,上述状态识别装置识别上述一个移动体或移动体群的位置(Pf)和方向(Vf),上述视线方向设定装置根据由上述状态识别装置所识别的上述一个移动体或移动体群的现在位置(K0)和过去的规定时间前的位置(Kn),来设定视线的方向。
11.根据权利要求10所述的图象处理装置,其特征在于,上述视线方向设定装置根据由上述状态识别装置所识别的上述一个移动体或移动体群的现在位置(K0)和过去的规定时间前的位置(Kn),来设定视线的方向,以使注视点处于从上述过去的规定时间前的位置(Kn)向着上述现在位置(K0)的直线的延长线上预定地点上。
12.一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,根据上述一个或从多个移动体中所选择的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来设定上述视点,上述视点的移动相对于上述一个移动体或移动体群的移动的变化进行滞后变化。
13.一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,根据上述一个或从多个移动体中所选择的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来设定上述视点,根据上述一个移动体或移动体群的状态来设定来自上述视点的视线方向,上述视线方向的移动相对于上述一个移动体或移动体群的移动的变化进行滞后变化。
14.一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,具有根据上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来算出上述视点的目标位置(Pc)的视点目标位置计算装置;和根据视点目标位置计算装置的计算结果来设定视点的位置的视点位置设定装置,上述视点位置设定装置算出对连接以前所设定的视点的位置(Pp)和由上述视点目标位置计算装置在一定时间后重新算出的视点的目标位置(Pc)的线段以预定的比例进行分割的位置(Pn),设定新的视点的位置。
15.一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,具有根据上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来设定上述视点的位置的视点位置设定装置;根据上述一个移动体或移动体群的状态来算出自上述视点的视线方向的目标值的视线方向目标值计算装置;以及根据视线方向目标值计算装置的计算结果来设定视线的方向的视线方向设定装置,上述视线方向设定装置算出对以前所设定的视线的方向(Vp)和由上述视线方向目标值计算装置在一定时间后重新算出的视线方向的目标值(V’c)以预定的比例进行分割的方向(Vn),设定为新的视线的方向。
16.一种图象处理装置,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的一个或多个移动体时的图象,其特征在于,具有根据上述一个或多个移动体中的一个移动体或者进行一致移动的移动体群的状态来算出视点的基准值的视点基准值计算装置,在以由该视点基准值计算装置所算出的视点基准值为中心的预定范围内,移动上述视点。
17.一种图象处理装置,其特征在于,算出权利要求6至8、12和14任一项所述的视点,作为视点的基准值,在预定的范围内进一步移动视点来设定视点。
18.根据权利要求7、8和14所述的图象处理装置,其特征在于,上述视点位置设定装置,根据上述一个移动体或移动体群的方向的矢量(Vf)以及对该矢量进行预定角度的旋转实施预定的矩阵变换(Gt)而得到的矢量,来设定上述预定的基准方向(V’f)。
19.根据权利要求18所述的图象处理装置,其特征在于,上述预定的变换矩阵(Gt)是从预先提供的多个变换矩阵(G1至Gn)中随意抽取所选择的矩阵,每隔预定时间替换为从上述多个变换矩阵(G1至Gn)中随意抽取所选择的另一个矩阵。
20.一种图象显示系统,包括图象显示装置;能够进行与图象显示装置的显示画面上的各点相对应的输入的输入装置;以及在图象显示装置上显示图象、同时处理来自输入装置的输入信号的处理装置,其特征在于,当在上述输入装置上有输入时,使在与该输入相对应的显示画面上的点的周边的图象比输入前明亮。
21.根据权利要求18所述的图象显示系统,其特征在于,在上述图象显示装置上所显示的图象是从预定的视点观看在虚拟三维空间上形成的虚拟模型时的图象,从上述虚拟三维空间上的一点向着与上述输入相对应的显示画面上的点上所显示的虚拟三维空间上的点及其周边照射虚拟的光。
22.一种图象处理装置,其特征在于,包括输入判断装置,判断在能够进行与图象显示装置的显示画面上的各点相对应的输入的输入装置上是否有输入,并且,判断与所述输入相对应的显示画面上的位置;明亮化装置,根据由上述输入判断装置的判断结果,使与上述输入相对应的显示画面上的点及其周边的图象变得比输入前明亮。
23.根据权利要求22所述的图象处理装置,其特征在于,进一步包括亮度判断装置,判断输出给图象显示装置的图象是否为预定的亮度以下,根据亮度判断装置的判断结果,来启动上述明亮化装置。
24.根据权利要求22或23所述的图象处理装置,其特征在于,在上述图象显示装置上所显示的图象是从预定的视点观看的在虚拟三维空间上形成的虚拟模型的图象,上述明亮化装置从上述虚拟三维空间上的一点向着与上述输入相对应的显示画面上的点及其周边照射虚拟的光。
25.一种图象处理装置,其特征在于,包括平面状的显示部,将在虚拟三维空间中所配置的模型作为从预定的视点捕捉的图象显示;指示检测装置,检测出相对于上述显示部的显示画面进行操作(指示)的位置;以及图象控制装置,增加与由上述指示检测装置所检测出的位置相对应的显示画面的点或其周边区域的亮度。
26.一种图象处理装置,其特征在于,包括平面状的显示部,以在虚拟三维空间中所配置的模型作为从预定的视点捕捉的图象来显示;指示检测装置,检测出相对于上述显示部的显示画面所操作的位置;图象控制装置,增加与由上述指示检测装置所检测出的位置相对应的显示画面的点或其周边区域的图象的颜色的亮度。
27.一种观赏用图象显示系统,包括图象显示装置;能够进行与图象显示装置的显示画面上的各点相对应的输入的输入装置;以及在图象显示装置上显示观赏用的图象同时处理来自输入装置的输入信号的处理装置,其特征在于,当在上述输入装置上有输入时,在图象显示装置上显示与该输入相对应的显示画面上的位置上所显示的显示对象相关的信息。
28.根据权利要求27所述的观赏用图象显示系统,其特征在于,上述输入装置是沿着上述图象显示装置的显示平面所设置的触摸传感器。
29.一种观赏用图象显示装置,包括显示通过假想的窗口看窗外时的观赏用图象的显示部,其特征在于,在显示部正面设置包括相当于该假想的窗口的形状的框部件。
30.根据权利要求29所述的观赏用图象显示装置,其特征在于,上述观赏用图象是模拟观看水中景象的图象。
31.一种图象显示系统,包括图象显示装置;能够进行与图象显示装置的显示画面上的各点相对应的输入的输入装置;以及在图象显示装置上显示多个移动体的图象同时处理来自输入装置的输入信号的处理装置,其特征在于,当在上述输入装置上有输入时,沿着与该输入相对应的显示画面上的点的轨迹,排列上述多个移动体的全部或者一部分。
32.根据权利要求31所述的图象显示系统,其特征在于,在预定数量的范围内记录由上述输入装置所输入的每预定时间的显示画面上的位置,对于该所记录的每预定时间的显示画面上的每一位置,配置一定数量的上述多个移动体。
33.根据权利要求32所述的图象显示系统,其特征在于,与上述各个预定时间相对应,分配一定数量的上述多个移动体,对于上述每预定时间的显示画面上的每一位置,配置与上述各个预定时间相对应的一定数量的移动体。
34.根据权利要求31至33任一项所述的图象显示系统,其特征在于,上述多个移动体被配置成不相互重叠。
35.根据权利要求31至34任一项所述的图象显示系统,其特征在于,上述输入装置是设在显示平面上的触摸传感器。
36.根据权利要求31至35任一项所述的图象显示系统,其特征在于,上述多个移动体的图象是显示多个动物的观赏用图象,当没有与上述输入装置对应的输入时,在图象显示装置上显示上述多个动物轮流移动的样子,当存在输入时,在沿着与该输入相对应的显示平面上的点的轨迹的预定位置上配置上述多个动物。
37.一种图象处理装置,其特征在于,包括图象输出装置,向图象显示装置输出包含多个移动体的图象;输入识别装置,在预定数量的范围内识别对输入装置的输入,该输入装置可进行与图象显示装置中显示平面上各点相对应的输入;以及移动体配置装置,把移动体配置在显示平面中与所识别的输入相对应的位置上。
38.根据权利要求37所述的图象处理装置,其特征在于,上述输入识别装置在上述一定数量的范围内,每隔预定时间对上述输入进行识别,上述移动体配置装置把一定数量的上述移动体配置到与上述每隔预定的时间所识别出的各个输入分别对应的显示画面中的位置上。
39.根据权利要求37或38所述的图象处理装置,其特征在于,上述移动体配置装置判定多个移动体彼此间是否在显示画面上相互重叠,根据该判定结果来改变移动体的位置,以使移动体的显示不会重叠。
40.一种观赏游戏装置,包括图象显示装置;处理装置,生成表现多个移动体移动样子的观赏用的图象并显示在图象显示装置上,其特征在于,在预定的情况下,把上述各个移动体分别配置到预先所记录的预定位置上,描绘预定的图形作为上述多个移动体全体。
41.一种图象处理装置,其特征在于,包括观赏用图象生成装置,生成表现多个移动体移动样子的观赏用的图象,并显示在图象显示装置上;时间判断装置,判断开始进行观赏用图象生成处理之后经过一定时间;以及预定位置排列装置,根据时间判断装置的判断结果,把上述各个移动体分别配置到预先记录的预定位置上,描绘预定的图形作为上述多个移动体全体。
42.一种图象处理装置,其特征在于,包括平面状的显示部,其将在虚拟三维空间中所配置的模型作为从预定的视点捕捉的图象进行显示;指示检测装置,检测出相对于上述显示部的显示平面进行操作(指示)的位置;图象控制装置,根据由上述指示检测装置所检测出的位置,使上述图象变化,上述显示部由等离子显示装置构成。
43.根据权利要求42所述的图象显示装置,其特征在于,上述图象控制装置使在与对显示平面进行操作的位置相对应的位置上所显示的显示体的显示状态发生变化。
44.根据权利要求42或43所述的图象显示装置,其特征在于,上述指示检测装置沿着上述显示部的显示平面设置。
45.一种记录媒体,用于记录在处理装置中使权利要求4、5、7、8、10、11、14至16、18、22至26、37至39及41任一项所述的各个装置所执行的程序。
全文摘要
图象显示装置13包括:显示从预定的视点观看三维模型时图象的平面状的显示部,和沿着该显示部的显示画面所设置的输入装置。上述显示部由等离子显示装置所构成,通过对上述输入装置的操作来对图象施加影响。而且,在显示装置上显示从预定的视点观看虚拟三维空间内移动的多个移动体(鱼等)时的图象的图象处理装置,根据从上述多个移动体中所选择的一个移动体或者一个进行一致移动的移动体群的状态来决定上述视点的位置。由此,在生成表示多个移动体移动的样子的观赏用图象的观赏游戏装置等中,提供游戏性强的游戏装置。
文档编号G06T13/00GK1294722SQ00800159
公开日2001年5月9日 申请日期2000年2月16日 优先权日1999年2月16日
发明者久保田浩, 山下贤哉, 今成正宏 申请人:世雅企业股份有限公司

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