CN1713938A - 游戏图像的显示控制程序和游戏装置以及存储介质 - Google Patents

游戏图像的显示控制程序和游戏装置以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种游戏图像的显示控制程序，即使在将雷达图像显示在画面比率不同的显示装置上的情况下，也能够使实际进入到视场中的范围与雷达的视野显示相一致。该程序具有把从虚拟三维空间内的第1视点位置观察到的映像作为游戏的主画面显示在显示单元上，并且把从第2视点位置观察所述虚拟三维空间的规定范围、和把从所述第1或第3视点位置以规定的方位角观察所述虚拟三维空间的区域投影到所述规定范围内的视野区域，作为表示在构成所述虚拟三维空间的三维位图上的物体的位置关系的雷达图像而显示在所述显示单元上的功能，并且还具有对应所述显示单元中的所述主画面的形状而改变所述视野区域的形状的功能。

Description

游戏图像的显示控制程序和游戏装置以及存储介质
技术领域
本发明涉及具有把表示构成虚拟三维空间的位图上的特定物体的配置关系的图像作为雷达图像进行显示的功能的游戏图像的显示控制程序和游戏装置以及存储介质，特别涉及以不同画面比率(高宽比)的任意显示装置为对象，对应游戏画面的形状来改变视野区域的形状，显示上述雷达图像的游戏图像的显示控制程序和游戏装置以及存储介质。
背景技术
在实现所谓动作型游戏和角色扮演型游戏等的电脑游戏的游戏装置中，根据来自由游戏者操作的输入装置(控制板)的操作信号，控制被显示在显示装置的画面中的游戏映像中的主人公(游戏者角色)，来展开游戏的情节。特别是在近年来，随着硬件性能的提高，通过使用三维图形来提供游戏者角色在虚拟三维空间内行动的游戏映像，大大提高了游戏的表演效果。
该三维图形根据表现物体的三维数据，求出在虚拟三维空间中距视点位置的在视线方向上的物体的空间位置关系，并且，通过进行渲染处理等图像处理来立体地表现物体。即，在利用三维图形的游戏中，通过立体地表现从视点位置观察到的游戏者角色和其他物体，根据游戏者的操作和游戏场面来移动视点位置和视线，来提供表现了虚拟三维空间的游戏映像。
而且，在提供从特定的照相机角度来表现虚拟三维空间的游戏映像的游戏装置中，例如是动作型游戏等的大量使用三维图形的游戏等，能够提供这样的游戏映像，例如是，通过对响应游戏者的操作而移动的角色使用被配置在该角色的上部后方位置的虚拟照相机进行跟踪拍摄所得到的游戏映像。而且，在表现存在于远方的背景以外的物体，例如雾等的情况下，通过将该描写景色的效果图像与远方的背景和角色的图像合成显示，可表现进入到虚拟照相机的视野中的各种物体，可显示更逼真的映像。
这样，在把在虚拟三维空间内移动的物体作为显示对象的情况下，虽然在显示装置的显示部显示好象由虚拟照相机进行跟踪拍摄所得到的映像，但是由于显示区域的大小受到限制，所以作为虚拟照相机的视点，只能显示出其视场角的范围。因此，为了能够把握未被显示在虚拟照相机所观察到的范围内的范围的情况，例如，把在缩小图形内模型化表示特定物体的配置关系的画面(以下称为雷达图像)和主画面一起进行显示(例如参照专利文献1)，该特定物体的配置关系例如是在移动范围受到限制的赛道位图内的当前位置与其他移动体的相对位置关系等。
而且，作为显示雷达图像的游戏装置有以下形式的游戏装置等，即，例如象操纵战斗机等自方的战机来攻击敌机的游戏那样，在显示部中除了显示从自方战机所观察到的视野图像之外，还显示例如模拟了雷达的圆形的雷达框，把表示相对雷达探测空间内的被显示在实际主画面中的部分的“视场显示”作为雷达图像进行显示，利用该雷达图像进行瞄准来向敌机发起攻击(例如参照非专利文献1)。此时，表现雷达探测空间的雷达图像把由游戏者操作的角色配置在中心或下端中央，在垂直俯视地面的状态下，把物体的位置作为用光点或记号来表现的小窗口进行显示。而且，在该小窗口的内侧，显示以由游戏者操作的角色为中心(顶点)的扇形(或倒三角形)的区域，用来表现视野部分。
另外，作为显示装置，近年来画面比率(高宽比)为4∶3的通常画面(标准画面)和画面比率为16∶9的宽画面的两种显示装置都得到了广泛的使用，作为游戏装置等的显示虚拟物体的图像处理装置与显示实际原始映像的电视广播不同，即使高宽比率不同，在观看时也很少产生不适应的感觉，因此，实际上一般在图像处理中都不严格考虑画面的比率。但是，如果把由游戏装置等的图像处理装置侧生成的标准画面的图像直接显示在宽画面上，则产生了在左右的部分上形成无画面的部分等的问题。
另外，如果在具有能够转换取样信号的宽方向和高方向的高宽比的功能的宽视角电视机或监视器中显示标准画面的图像，则由于宽方向被放大而高方向被缩小，因此形成了在宽方向被拉长，高方向被缩短的变形图像。
对于具有能够在这样的标准图像与加宽图像之间进行切换的功能的显示装置，可通过生成以与显示装置的倍率转换相反的倍率缩小或放大的图像数据，把该图像数据输出到显示装置，来以本来的比率显示图像。但是，如果在不具备切换功能的加宽画面的显示装置中进行显示，则会产生在相反方向形成变形的图像的问题。
如上所述，在游戏装置等的显示虚拟物体的图像处理装置中，一般是不能兼容不同的画面比率，即使兼容，在以与显示装置的倍率转换相反的倍率缩小或放大的图像处理方式中，也存在着在不具备加宽画面与标准画面的切换功能的显示装置中会出现图像变形的问题。特别是在使用缩图等来表示三维虚拟空间的规定区域的雷达图像中，未实施考虑了加宽画面的显示装置的图像处理，即使在切换了主画面的图像比率的情况下，雷达部分的视野显示的大小也未发生变化。而且，在显示装置侧进行切换的情况下，产生了实际进入到视场的范围与雷达的视野显示的相互交错，存在着雷达显示部的雷达框的形状变形，或不能正确显示被显示在雷达内的三维空间内物体的配置关系等问题。而且，雷达显示以往是采用表示探测空间的平面扇形或倒三角形进行显示，而且显示内容也是垂直俯视地面的固定内容，实际进入到视场中的范围与雷达的视野显示不一致，另外，还没有一种装置能够在加宽画面中无问题地显示从虚拟三维空间内的视点位置上与游戏的映像连动地观察任意方向的视野区域的雷达图像。
发明内容
本发明就是鉴于上述的问题而提出的，本发明的目的是提供一种即使在把雷达图像显示在画面比率不同的显示装置中的情况下，也能够使实际进入到视场中范围与雷达的视野显示相一致的游戏图像的显示控制程序和游戏装置以及存储介质。
本发明涉及游戏图像的显示控制程序和游戏装置以及存储介质，本发明的上述的目的可通过用于使计算机实现如下功能的游戏图像的显示控制程序来实现，即：把从虚拟三维空间内的第1视点位置观察到的映像作为游戏的主画面显示在显示单元上，并且把从第2视点位置观察所述虚拟三维空间的规定范围、和把从所述第1或第3视点位置以规定的方位角去观察所述虚拟三维空间的区域投影到所述规定范围内的视野区域，作为表示在构成所述虚拟三维空间的三维位图上的物体的位置关系的雷达图像而显示在所述显示单元上，对应所述显示单元中的所述主画面的形状而改变所述视野区域的形状。
并且，通过进一步包括如下的功能可进一步提高效果，即：对应所述显示单元的画面比率改变所述主画面的形状，对应该变化而改变所述视野区域的形状的功能；独立于所述主画面的形状的变化而对应所述显示单元的画面比率来改变所述视野区域的形状的功能；能够相对所述显示单元的画面比率而独立设定所述主画面的形状，并且对应所述设定的所述主画面的形状来改变所述视野区域的形状的功能；对应所述游戏的进程来改变所述主画面的形状的功能；所述视野区域是以所述第1或第3视点位置为顶点的方锥或圆锥状的视野区域；所述视野区域是以所述第1或第3视点位置为顶点的正方锥的视野区域，改变所述主画面的形状以及所述视野区域的形状，使所述正方锥的底面的纵横比与所述显示单元的画面比率相一致的功能；具有拍摄从所述第1或第3视点位置观察到的区域的虚拟照相机，包括通过对应所述主画面的形状调整所述虚拟照相机的视场角来改变所述视野区域的形状的功能。
并且，根据如下，可进一步提高效果，即：至少具有所述显示单元的画面的水平方向与垂直方向的比率为4∶3的模式和16∶9的模式，包括在所述16∶9模式的情况下，相比所述4∶3的模式而展宽所述视野区域在水平方向上的视场的功能；在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，能够使所述主画面的映像的视野方向独立于所述移动体的行进方向而以所述第1视点位置为中心向所述虚拟三维空间内的所有方向转动自如，包括与所述主画面映像的转动连动地转动控制所述视野区域的部分的功能；在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，所述雷达图像把所述移动体的可移动区域的整体或所述移动体的周边作为显示对象；在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作而在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，所述第3视点位置是所述移动体的位置或其近旁的位置；在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，所述第2视点位置是所述移动体上方的位置；在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，从第2视点位置观察所述虚拟三维空间的规定范围是以所述移动体为中心的范围。
或者，可通过用于使计算机实现如下的功能的游戏图像的显示控制程序来达到上述的目的，即：把从第1视点位置观察到在虚拟三维空间内移动的移动体的映像作为游戏的主画面来显示在显示单元上的功能；从所述移动体的上方俯视位置观察以所述虚拟三维空间中的所述移动体为中心的规定范围、和在该规定范围内所包含的规定的物体，把所述规定的范围和表示所述移动体以及所述物体的图标作为雷达画面而显示在所述游戏的主画面的一部分上的功能；和把从所述第1视点位置或所述移动体等位置去观察所述虚拟三维空间的区域投影到所述规定范围内的视野区域显示在所述雷达画面上的功能，并且，还包括：对应所述显示单元的形状或所述游戏的进程来改变所述主画面的形状的功能；和对应所述主画面的形状改变所述视野区域的形状的功能。
另外，关于游戏装置可通过构成可执行上述任意一项所述的游戏图像的控制程序的构造来实现。另外，关于存储介质，是计算机可读取的存储介质，通过存储所述任意一项所述的游戏图像的控制程序来实现。
附图说明
图1是表示实现本发明的信息处理装置的结构的一例的方框图。
图2是表示实现本发明的图像处理功能的软件的主要部分的结构的一例的方框图。
图3是用于说明本发明的雷达图像的显示控制方式以及第1显示方式的模式图。
图4是用于说明本发明的雷达图像的显示控制方式以及第2显示方式的模式图。
图5是表示在标准模式下的游戏的主画面和雷达图像的第1例的图。
图6是表示在标准模式下的游戏的主画面和雷达图像的第2例的图。
图7是表示在标准模式下的游戏的主画面和雷达图像的第3例的图。
图8是表示在标准模式下的游戏的主画面和雷达图像的第4例的图。
图9是表示在宽屏电视模式下的游戏的主画面和雷达图像的第1例的图。
图10是表示在宽屏电视模式下的游戏的主画面和雷达图像的第2例的图。
图11是表示在宽屏电视模式下的游戏的主画面和雷达图像的第3例的图。
图12是表示在宽屏电视模式下的游戏的主画面和雷达图像的第4例的图。
图13是表示游戏的主画面和雷达图像的其他显示方式的第1例的图。
图14是表示游戏的主画面和雷达图像的其他显示方式的第2例的图。
图15是表示游戏的主画面和雷达图像的其他显示方式的第3例的图。
图16是表示在立体显示雷达图像的视野区域部分的形状的情况下的具体例的示意图。
图17是用于说明本发明的雷达图像显示处理所涉及到的图像处理装置的动作例的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。在此，作为示例，对把响应操作者(以下称为游戏者)的操作输入，使在虚拟三维空间内移动的规定的移动体(以下称为游戏者角色)一边在如具有赛道的赛车场那样移动区域受到限制的虚拟三维空间内的规定的赛道中移动，或者一边在如宇宙空间那样移动区域不受限制的虚拟三维空间内自由移动，一边进行游戏的方式的游戏等，应用于电脑游戏中的情况进行说明。
实现本发明的虚拟三维空间的雷达图像所涉及的图像处理方法的装置可以是家用游戏装置、个人计算机、移动电话机、商用游戏装置(立式游戏机)、仿真装置等，只要是能够执行计算机程序并进行控制的信息处理装置，可以采用通用的硬件结构。图1用方框图来表示实现本发明的信息处理装置(以下称为游戏装置)的结构的一例。本发明的游戏装置具有用于进行计算机程序的执行和控制、和通过输入输出接口进行与外围设备的输入输出控制等的控制部10；用于输入游戏者的操作信息等的输入部20；用于显示图像的显示部30；用于输出效果音和声音等的声音输出部40；和用于存储应用程序和数据等的存储介质50。在硬件方面，控制部10由CPU、MPU等的控制装置构成，操作信息输入部20由控制板、游戏杆、键盘等输入装置构成，显示部30由液晶显示器、CRT等显示装置构成，声音输出部40由扬声器等声音输出装置构成。在本发明中，对于这些硬件的种类和数量没有限定。
另外，存储介质50是存储有本发明的图像处理程序和数据的信息存储介质，只要能够被CPU进行输入输出控制，对介质的种类和其存在的位置没有限制。例如，也可以采用通过使存储在网络上的服务器的存储介质中的程序和游戏装置侧的程序协作运行来进行计算机图形处理的方式，也可以采用从游戏装置侧的规定的存储介质(软盘、硬盘、CD-ROM、CD-R、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、PD盘、MD盘、MO盘、存储卡、IC卡等存储介质)中读出，在游戏装置侧单独进行处理的方式。这里，以后者为例进行说明。
本发明的图像处理装置使用由CPU执行的计算机程序(以下称为程序)来实现，该程序被记录在上述那样的游戏装置侧的规定的存储介质50中。此外，本发明也包括利用硬件来实现一部分图像处理功能的方式。
图2采用方框图来表示实现本发明的图像处理功能的软件的主要部分的结构的一例。作为控制部10的主要构成要素，具有：控制游戏整体的运行的游戏控制单元110；控制虚拟照相机的工作的主画面用照相机工作控制单元120，该虚拟照相机用于从第1视点位置观察虚拟三维空间内的物体，拍摄游戏的主画面用的映像；生成由上述虚拟照相机从该虚拟三维空间内的第1视点位置(例如是游戏者角色位置的稍后的位置)观察到的映像的图像数据，把其作为主画面来显示在显示部30上的主画面显示控制单元130。上述的主画面用照相机工作控制单元120具有对应显示装置的形状(画面比率)或游戏的进程来改变游戏的主画面的形状的功能，被显示在显示部30上的主画面可对应显示装置的画面比率而改变形状，并且根据游戏的进程可使虚拟照相机的视场改变成方锥或圆锥等任意的形状，被投影了该三维空间内的区域的主画面由主画面显示控制单元120形成，并被显示在显示部30上。
作为雷达图像的处理所涉及的单元，具有：生成雷达图像的雷达图像生成单元140，该雷达图像包括从第2视点位置(例如是从上方看到的以游戏者角色为中心的周围的位置)以第1方位角观察虚拟三维空间的规定范围、和把从上述第1视点位置或第3视点位置(例如是游戏者角色的位置)以第2方位角观察虚拟三维空间的区域投影到上述规定的区域内的视野区域；对应显示部30中的游戏主画面的形状，改变上述视野区域的形状的视野区域变更单元150；以及雷达显示控制单元160，其在必要时，根据游戏的进展状况或游戏者的显示指示等，把上述主画面的图像和雷达图像通过图像合成单元170进行合成，并在显示部30上进行显示，或者把雷达图像独立显示在其他的显示部30A的规定位置上。上述的视野区域变更单元150除了具备对应游戏的主画面的形状改变上述雷达图像的视野区域的形状的功能以外，还具备独立于主画面的形状变化而根据显示单元的画面比率来改变上述视野区域的形状的功能、和对应相对显示单元的画面比率而独立设定的主画面的形状来改变上述视野区域的形状的功能等。例如，在根据游戏的场面等把主画面的形状改变成不同于通常的游戏中的形状的情况下，视野区域变更单元150虽然根据主画面的形状来改变视野区域的形状，但是也能够独立于对应该主画面的形状的控制，而根据显示单元的画面比率来扩大或缩小视野区域，并且，也能够独立于对应该画面比率的控制，而根据预先设定的、或基于游戏控制单元110的指令等设定的游戏的主画面的形状来动态地改变视野区域的形状。
此外，本实施方式中的雷达图像，也可称为是表示在构成虚拟三维空间的三维位图中的特定物体的配置关系的图像，作为显示方式，除了只显示位图中的移动体与其他物体的位置关系以及方向关系(或其中任意一种关系)、物体之间的位置/方向关系的方式以外，还包括把该区域的位图作为物体，将上述的移动体和其他物体合成来显示其略图的方式。作为雷达图像的显示内容，例如，根据需要，把表示游戏者角色、敌人角色以及障碍物等的图标(在本实施例中为光点)与该视野区域的位图的略图共同作为雷达图像显示在主画面的一部分(或者其他的显示装置的显示部)上。
此时，雷达图像生成单元140把从不同的视点位置、方位角观察到的虚拟三维空间内的上述2个区域(规定范围和投影在规定范围内的视野区域)作为对象，生成表示在至少1个(在本实施例中是视野区域侧)区域中所包含的各个物体的图标等的图像，并进行显示。而且，在另一个区域中显示例如作为雷达的可探测范围而生成的位图的缩小图的图像，或者显示所生成的表示与位图的缩小图共同包含在该区域内(上述的规定范围内)的各个角色、障碍物等的物体的图像。此时，为了使操作者能够区别出规定范围的区域与视野区域，而且能够区别出各个区域内的物体，以不同的颜色或灰度等进行显示。此外，可以把物体等显示成分布于方锥或圆锥等的立体视野区域内，也可以只显示在所投影的底面部上。
主画面显示控制单元130以及雷达显示控制单元160具有把虚拟三维空间内的物体的位置(三维坐标)转换为画面上的位置(二维坐标)的坐标转换单元以及描画单元，在生成主画面时，在本实施例中，是根据由多个多面体所表现的三维模型来生成二维显示屏用的显示数据。
存储单元180由工作存储器181和数据存储器182构成，存储有与执行应用程序相关的数据。在数据存储器182中，作为多面形面单位的信息而存储有游戏者角色、背景、虚拟三维空间内的固定的显示物的信息，并且，存储有主画面和雷达图像的屏幕显示数据；投影在该屏幕上的主画面、背景图像、雷达图像等各种图像数据；用于根据画面比率来切换视场的画面比率数据；各种控制数据。另一方面，在工作存储器181中，存储有照相机工作控制数据(与虚拟照相机的照相机工作相关的参数)、包括游戏者角色的各个角色的位置和方向数据、用于将三维通用坐标上的多面形数据转换为二维屏幕坐标上的多面形数据的坐标转换式、和对应画面比率的显示模式(在本实施例中，是与画面比率为4∶3的第1模式(称为“标准模式”)、画面比率为16∶9的第2模式(称为“宽屏电视模式”)等的水平/垂直画面比率对应的多个显示模式)等。
作为构成主画面显示控制单元130的构成要素的坐标转换处理单元，从数据存储器182中读出游戏者角色等的移动体和背景等的信息(在本例中是由多个多面形所表现的三维模型的多面形数据)和与其相关的坐标转换式，进行多面形数据的坐标转换处理。另外，雷达显示控制单元160把从第2虚拟照相机的视点位置开始的视场内作为雷达图像的显示对象，根据从上述视点位置将雷达投影在画面用的屏幕上的各个物体在上述视场内的位置信息(位置以及朝向、或者位置或朝向的信息)生成雷达图像。此时，如果是显示表示雷达探测空间的雷达框或赛车游戏的赛道框，为了能够在缩图中容易地判别出该框内的各个物体的相对位置，把该物体置换成利用光点、标记、颜色等简化的图标(能够确定该物体的标志)，把其配置在对应的视野区域内，并生成雷达图像。
描画单元进行向图形存储器等的图像输出用存储器中写入多面形数据，当完成所有的多面形数据的写入后，读出这些数据，根据需要，把由背景、游戏者角色等构成的主画面数据、效果图像数据以及雷达图像的图像数据合成，把该图像数据输出到显示部30。
下面，对本发明的虚拟三维空间的信息处理进行说明。作为用于在显示部30进行显示的映像信息，预先确保三维的信息。即，所显示的映像中的显示物的位置和形状全是由三维坐标空间中的坐标所决定的。
另外，在该虚拟三维空间内的任意位置上设定视点(虚拟视点)，在显示部30所显示的映像是从其视点位置对空间内进行投影的场景。这里，所谓投影是指从虚拟照相机观察虚拟三维空间所得出的映像，根据虚拟照相机的视点位置以及方位角、视野区域等各种参数来进行投影处理。可以把虚拟照相机的视点位置设定在空间内的任意位置上。而且，通过一步一步的连续移动该视点位置，显示部30中所显示的映像也随之逐渐变化。此时，作为观看显示部30的观者，可感受到就如同自己在该虚拟三维空间内移动的感觉。并且，可以在该虚拟三维空间内附加光源信息。如果确定了光源的位置，则可对空间内的显示物的信息确定其阴影。
作为主画面用的虚拟照相机的照相机工作，例如为了跟踪响应游戏者的操作而移动的移动体，从距离跟踪对象的移动体规定位置的位置、游戏者角色的位置等的任意位置将虚拟三维空间投影。根据游戏者角色的虚拟三维空间内的位置和游戏的场面，自动地变更与虚拟照相机的照相机工作相关的参数，例如跟踪对象、虚拟照相机的移动、虚拟照相机的位置、方位角、游戏者角色与虚拟照相机的距离(移近或移远)等各种参数，而且，可根据游戏者的操作进行变更。例如，根据游戏的进展状况自动地变化，而且，根据与响应游戏者的操作而动作的游戏者角色的朝向和位置、或者包含上下左右的所有方向的视角相关的操作是虚拟照相机的方向和位置变化。无论是根据何种情况的变化，都要把游戏者角色的位置和游戏的场面等作为要素来决定下来。
在本发明实施方式中，能够独立于响应操作者的操作而进行在虚拟三维空间内移动的移动体的行进方向，使主画面的映像的视野方向以第1视点位置为中心，向虚拟三维空间内的任意方向自由转动的操作，雷达图像生成单元140使视野区域的部分与主画面的映像的转动连动地转动，生成从该方向观察、投影到规定范围内的视野区域的图像。虽然是根据主画面用照相机工作控制单元120的照相机工作的控制信息来进行该转动控制，但也可以采用具备雷达显示用的照相机工作控制单元，进行与主画面照相机工作相独立的控制的方式。
而且，有多种表现虚拟三维空间内的显示物的方法。其中具有代表性的两种是多面形处理和修补处理。多面形处理是利用多个多面形构筑立体图形的方法。即，把显示物视为多个多面形板的集合体，以该多面形为单位来预先存储信息的方法。而修补处理方法是利用多个曲面来构筑立体图形的方法。根据该方法，可以简易地构成由平滑的曲面构成的立体图形，但与多面形处理相比，其存在着运算时间长的缺点。至于本发明的效果用屏幕，使用哪种方法都可以。在本实施方式中，通过多面形处理来表现游戏者角色和背景的立体图形。
下面，以利用了多面形的图像处理为例进行说明。首先对与虚拟三维显示相关的部分进行详细说明，坐标转换处理单元151读出被存储在例如数据存储器182中的与背景相关的固定的显示物的信息和存储在工作存储器181中的游戏者角色的位置、视点的位置以及与其相关的坐标转换式，把此时的相对游戏者角色的虚拟照相机的相对视点位置作为基准，对背景等的固定的显示物的信息进行坐标转换，并且，进行把坐标转换后的三维坐标上的多面形数据投影到屏幕上的坐标转换处理。通过将获得该结果的信息送到描画单元，把透明度、亮度、颜色等作为参数而生成图像数据，作为结果，在显示部30中显示出三维映像。
下面，对具有雷达显示用的照相机工作控制单元，对雷达图像进行处理的方式进行说明。在本实施方式中，如上述那样，把从不同的视点位置、方位角观察到的虚拟三维空间内的至少2个区域作为对象，生成图像数据，但在这里对与视野区域相关的照相机工作进行说明。作为第2虚拟照相机(雷达显示用虚拟照相机)的照相机工作，把第1视点位置(例如游戏者角色的后方上部的位置)或第3视点位置(例如游戏者角色的位置、在射击等中观察靶的瞄准的雷达中心位置等)作为第2虚拟照相机的视点位置，根据在虚拟三维空间内移动的移动体的移动状况和游戏的进展状况，从规定的方向拍摄可移动的区域的整体或移动体的周边或从该视点位置观察到的宽范围的视场等成为摄像对象的摄像区域(被视野区域变更单元150改变了视野区域的形状的视野区域)。
而且，作为特定物体的配置关系，例如，根据表示在从第2视点位置了望虚拟三维空间内的视场中的游戏者角色(自身的移动体)以及其他的物体的位置(以及方向)的三维位置信息，求出相对自身角色的物体的其他物体(其他移动体、障碍物、位图的整体或一部分等)的位置关系，生成表示该位置关系的图像，把其作为视野区域的图像。此时，雷达图像生成单元140，例如，如果是模拟雷达的雷达显示，则把在圆形框内同心圆状的线和十字线等用于确定标准的图像与上述视野区域的图像合成，来生成雷达图像，如果是象赛车赛道或迷路那样的表示路径的位图，则把表示路径位图的形状的图像(位图的规定范围的图像)与上述视野区域的图像合成，来生成雷达图像。另外，此时在该区域内显示包含在规定的范围内的自身战机和敌人角色以及障碍物等的相应物体的位置，或者表示位置以及方向的图标(使用光点和标记等简化的标志)。
下面，结合示意图，对在上述的构成中的本发明的雷达图像的显示方式进行说明。在本发明中，对应游戏画面的形状改变虚拟三维空间的视场显示的形状，使实际进入到视场中的范围与雷达的视野显示相一致地进行显示。
图3(A)以及(B)中分别用斜线部分表示标准模式和宽屏电视模式中的视野区域6B、6B’。在本实施方式中，例如图3(A)所示，把从第2视点位置5A以第1方位角观察虚拟三维空间的规定范围(在本实施例中是从游戏者角色1的上方观察游戏者角色1的周围的圆形范围)6A、和将从主画面用的第1视点位置(例如游戏者角色1的后方位置)或第3视点位置5B以第2方位角所观察到的区域投影到规定范围6A内的视野区域6B作为雷达图像6进行显示。本实施例是把图3(A)中的圆形范围6A和图3(A)中的扇形范围6B作为雷达图像6进行显示的例子，圆形的范围6A是从游戏者角色1的上方的视点位置5A以圆锥形或圆筒形视场观察游戏者角色1的周围的范围，扇形范围6B是把游戏者角色1的位置作为视点位置5B，以圆锥形视场观察前方，并把其投影到圆形范围6A中的范围。
在宽屏电视模式的情况下，如图3(B)所示，与标准模式的视场6相比，例如把水平方向的视场角扩大4/3倍，投影到规定的范围6A内，把根据显示装置的画面比率在水平方向放大了视野区域的区域(展宽了视野区域的宽度的区域)6B’作为视野区域。此外，在游戏画面中，就象在方形显示装置中显示圆形画面那样，有时会以与显示装置的画面形状不同的形状来构成游戏画面。在这种情况下，例如在圆形游戏画面的情况下，构成圆锥形的视野区域，在宽屏电视模式的情况下，构成剖面形状为放大的圆形或椭圆形的视野区域。
图4(A)以及(B)是表示雷达图像的其他显示方式的示意图。在本例中，如图4(A)所示，视野区域的形状为方锥状(在本实施例中是正方锥状)，把以相对水平方向倾斜的方位角观察到的区域投影到规定范围6A内，形成视野区域。把各个物体显示在方锥内或方锥的底面上。雷达显示控制单元160在宽屏电视模式下，如图3(B)的6B’所示那样，改变视野区域6B的形状，使成为虚拟照相机的视野区域的方锥的底面形状与显示装置的画面的画面比率相一致。具体是，视野区域变更单元150例如以第2虚拟照相机的垂直视场角θy(或水平视场角θx)为基准，计算出垂直方向的视野显示6y(或水平方向的视野显示6x)，根据该视野显示和画面的高宽比，计算出水平方向的视野显示6x(或垂直方向的视野显示6y)，把这些视野显示6x、视野显示6y设定为视野显示区域。雷达图像生成单元140根据被改变了形状的视野显示区域生成雷达图像。在本实施例中，游戏画面为矩形，标准模式的游戏画面为圆形的情况下，对应该圆形而使视野区域的形状为圆锥形(底面部的形状为圆形)，在宽屏电视模式的情况下，扩展水平方向的视场角，把底面部的形状改变成椭圆形。此外，对应各个画面比率的模式(例如在本实施例中是标准模式和宽屏电视模式)的切换可通过游戏者的选择操作来设定，或者根据从显示装置输入的信号等自动地进行切换。
此外，能够对主画面的映像的视野方向进行转动操作，从而使显示在主画面上的映像能够独立于移动体的行进方向以第1视点位置为中心向虚拟三维空间内360度的任意方向偏转，雷达显示控制单元160在雷达显示用照相机工作控制单元140的照相机工作中，与上述主画面的转动动作连动地控制雷达图像进行转动。即，能够不同于由游戏者操作的移动体(自身战机)的行进方向，使视野方向例如以自身战机为中心进行转动(巡视周围)，并且还能够与该主画面的映像连动地使雷达显示中的视野显示部(或该视野显示部的显示内容)进行转动显示。此外，对于上述视野方向的转动操作除了操作者的操作以外，也可以根据游戏的进展状况、移动体的位置和方向等来进行。
图5至图8表示在标准模式下的游戏的主画面和雷达图像的具体例，下面，参照这些图对游戏的主画面与雷达图像的关系进行说明。图5表示本发明中的射击游戏的画面例，骑在飞龙上的游戏者角色1通过游戏者的操作可以改变行进方向，在空间内自由移动，并且，能够进行独立于行进方向在观察到敌人角色的射程范围6B内向任意方向的操作。该游戏是一种一边在射程范围6B内观察在空间内飞行或在地上移动的敌人角色并将其击毁一边进行游戏的类型的游戏，在本实施例中，把游戏者角色1的位置作为视点位置，从该视点位置到矩形的面的方锥状的视野区域6B(参照图4)成射程区域。在这种情况下，如图5中的右上部分所示，作为雷达画面6，例如从游戏者角色1上方的视点位置观察游戏者角色1的周围及其范围内所包含的敌人角色，显示该范围的图像6A、和表示作为自身战机的飞龙和游戏者角色1以及敌人角色的图标(图5中的1a是敌人角色的图标)，并且，在雷达画面6中显示把从游戏者角色1(武器的位置)观察到的区域投影到上述范围内的视野区域6B(上述射程区域)和表示在该正方锥形区域内所包含的敌人角色的图标。
本示例的雷达图像6为了使游戏者角色1的行进方向始终在上部，固定该方向以及游戏者角色1的位置，进行显示，一方面，显示成使表示射程区域的视野区域6B以游戏者角色1为中心进行转动。另一方面，主画面对应游戏者角色1的朝向变化而连续切换视点位置，显示从该视点位置观察到的视场，使得如图6至图8所示，游戏者角色1的朝向为右侧，从画面里面到近前侧为左侧。另外，在本示例中，为了使射程区域(视野区域6B)在主画面上一目了然，如图5至图8所示，从游戏画面的近前侧拍摄游戏者角色1，使游戏者角色1的朝向相对于射程方向作相对的变化，使得射程区域6B被固定显示在游戏画面的里侧的大致中央部位，并且，在雷达图像6侧与主画面相反地固定显示游戏者角色1的朝向，相对地改变射程区域(视野区域6B)的朝向。
图9至图12把在宽屏电视模式下的游戏的主画面和雷达图像的具体例与图5至图8相对应地来表示。在宽屏电视模式的情况下，如图9至图12的示例所示，对应显示单元的画面比率改变游戏画面的形状(在本示例中是放大水平方向)进行显示，对应该变化来改变视野区域6B’的形状进行显示。此外，在本示例中，对于在游戏的主画面中所显示的射程区域6B’，也是对应显示单元的画面比率放大显示视场(视场角)，但也可以将该部分固定。
图13表示在通过进行游戏把主画面的形状一时改变成与通常的游戏中的画面不同的形状的情况下的画面例。例如，在模拟在暗处的探照灯的显示的情况下等，如图13所示，显示从虚拟三维空间内的第1视点位置朝向圆锥形视场(在该图所示的例中，表示投影面为椭圆形的视场)所观察到的映像。在这种情况下，把使雷达图像的视野区域从当时的形状(例如正方锥)变化为圆锥形的视野区域6B作为对象，来显示雷达图像6。
例如，在游戏的进行过程中，为了表现游戏者的视场受到限制的情况(行进到暗处、行进到有雾的天空中等，为了对应时间的经过和移动区域内的移动位置，改变视野区域6B)，有时要改变显示画面的形状，显示比通常窄的范围。该显示是通过进行图像显示控制，以使在显示画面上显示通常的显示范围，并且把视野以外的部分的图像以与本来应被显示的图像不同的颜色或形状进行显示来实现的。例如，在图13中，通过在圆形视野以外部分固定显示纯黑色的像素，使游戏者看不到视野以外的部分。为此，在生成显示图像时，除了把相当于视野以外的部分的像素置换成纯黑色以外，也可以采用在生成并显示通常的显示图像后在该显示图像上重叠只透过视野范围的蒙板图像(除了纯黑色，也可以根据游戏的表演要求而使用其他的色彩或雨、雾等的效果图像等)的方法；或对视野以外的像素实施使其不能或难于显示视野的已知的图像效果处理(模糊化、换色等)的方法。另外，在图13中，虽然是把视野以外部分完全显示成纯黑色，以至于完全不能辨认，但也可以通过重叠半透明的蒙板图像等，使得难于进行辨认。
另外，在游戏过程中的表演等时，有把视野范围改变成比通常近的近距离的情况。例如，为了表现雾天或夜幕降临的环境，对于位于距视点位置超过了规定距离的位置的物体，通过附加效果或改变颜色、或者不执行显示处理，使游戏者在通常显示画面中不能辨认(在该情况下，也可以在雷达画面中显示图标)。在该情况下，对于雷达画面中所显示的视野范围的图像，也要对应应显示的距离进行变形、缩小处理。例如，在图3(A)中，缩小视野范围6B的扇形的半径。或者在图4(A)中，进行缩小视野范围6B的从正方锥的顶点到底面的距离的变形。
例如，通常的雷达的最大探测范围到达图3的符号6表示的圆周部分，在随着游戏的进程，视野范围达不到该圆周部分的情况下，将视野范围图像6B变形，使视野范围图像6B的圆弧比圆6的圆周更向内侧离开与视野范围对应的距离。
图14和图15表示在独立于显示单元的画面比率来设定主画面的形状的情况的画面例。主画面的形状虽然是如上述那样根据游戏的进程和显示单元的画面比率而变化，但也可以进行独立的设定。图14表示在设定成在画面比率为16∶9的宽屏电视机上采用4∶3的比率进行显示的情况的一例，在该情况下，在显示装置的画面中显示该图所示的主画面。在本示例中，在规定的位置(图14中的画面中央部)上显示游戏的主画面，左右的部分虽然成为了黑色的非显示部，但该主画面以外的区域3可用作用于显示得分或剩余战机、或进行雷达显示等的“非虚拟空间内的物体的任意游戏信息的显示部”。相反，图14的例是表示在画面比率为4∶3的电视机上以16∶9的比率显示游戏的主画面的情况的示例，同样，把主画面以外的区域3作为非显示部，或用作为游戏信息的显示部。在这些情况下，雷达图像的视野区域例如根据这些设定进行视场角的调整，把该视野区域6B(6B’)的部分显示在雷达画面中。
此外，在图13和图14等中，在显示画面上，仅把视野范围的内外分为显示和非显示(纯黑色)区域，以明确的边界来区分视野范围的内外，然而在现实中，不一定要把视野的内外进行明确的区分，在很多种情况下该边界是模糊的。因此，为了表现这种形态，例如也可以在视野范围的内外的边界部分上，通过把重叠在视野范围外的蒙板图像的像素进行半透明显示，来不明确地区分边界。另外，对于视野范围外的部分，也可以不一律地进行单色的涂抹或一律进行效果处理，而是通过进行在接近视野范围内的部分提高透明度，在视野范围以外，朝向外方逐渐连续或阶梯式地降低透明度的图像处理，或者进行在视野范围以外，朝向外方逐渐加强效果的图像处理，来模糊视野范围的内外区分。通过这些处理，在显示视野受到限制的图像时，可提供更具现实感的图像。在这种情况下，对于雷达图像中的视野显示图像，也可以使其不具有如图3所示的视野区域6B那样的明确的形状，而实施使其轮廓部分模糊的图像处理。
另外，在图5～图15所示的雷达图像的具体例中，虽然是以扇形平面来表现视野区域6B(6B’)的形状，但也可以如图16(A)、(B)、(C)所示，以方锥、圆锥、椭圆锥形状那样的立体形状来表现。另外，对分别固定显示对应视野区域6B的视点位置和对应规定范围6A的视点位置的示例进行了说明，但也可以与游戏的主画面连动地或独立于游戏的主画面进行任意的变更。
下面，参照图17的流程图对本发明的进行雷达图像的显示处理的图像处理装置的动作例进行说明。另外，雷达图像的视野区域的形状如上述那样能够独立于主画面形状的变化而根据显示单元的画面比率进行变化、或者根据独立于显示单元的画面比率而设定的主画面的形状而变化，但在此以根据显示装置的画面比率以及游戏画面的形状双方变化的情况为例进行说明。
图像处理装置(在本示例中是游戏装置)从工作存储器181中读出照相机工作控制数据(与虚拟照相机的照相机工作相关的各种参数的当前的内容)，根据游戏的主画面用虚拟照相机的当前照相机角度在显示部30上显示虚拟三维映像(主画面)。此时，根据显示单元的形状或游戏的进程或者双方而改变主画面的形状，并进行显示(步骤S1)。游戏者一边观察显示部4中所显示的主画面的映像，一边通过输入部20进行游戏者角色的移动操作和游戏者角色的视野方向的变更操作。游戏控制单元110为了随着游戏者角色的移动等变更第1虚拟照相机的位置和照相机角度等，根据来自输入部20的操作信息和当前的角色位置、方向数据，求出操作后的三维空间内的角色位置和方向，更新照相机工作相关的相应的参数的内容(步骤S2)。
然后，根据游戏的进展状况和游戏者的显示指示等判定是否显示雷达图像(步骤S3)，在不显示雷达图像的情况下，从数据存储器182中读出由背景、游戏者角色等构成的主画面数据(步骤S4)，由主画面显示控制单元130进行基于该照相机角度的三维坐标转换处理(步骤S5)，把实施了描画处理等的主画面的虚拟三维映像输出，并在显示部30上进行显示，然后转移到步骤S1重复上述的处理(步骤S6)。
一方面，在上述步骤S3中，在判定为显示雷达图像的情况下，在与游戏画面的形状对应的视场中，根据显示装置的画面比率调整第2虚拟照相机的视场角，变更视野区域的形状。此外，与该画面比率对应的视野区域的形状的变更处理根据对应各个画面比率而设定的模式(在本示例中是标准模式和宽屏电视模式)来进行。在本实施方式中，如上述那样，例如把第2虚拟照相机的垂直视场角(或水平视场角)作为基准，计算出垂直方向(或水平方向)的视野显示，根据该视野显示和画面的高宽比，计算出水平方向(或垂直方向)的视野显示。虽然可以把任意一个视场角作为基准来放大或缩小视野显示的任意的方向，但在宽屏电视模式的情况下，优选把视野区域的宽度比标准模式宽的视场的图像作为雷达图像进行显示。另外，也可以根据画面的高宽比来改变视野区域的体积或显示区域的面积的比率。此外，在本流程中，为了便于说明，把在此情况下的视野区域的变更作为所执行的流程，但在模式切换时的视野区域的变更是通过根据游戏者的选择操作的设定、或根据从显示装置输入的信号自动地进行，不需要在每次都进行变更处理，即使在游戏的过程中，在可进行切换的、输入了操作信号等的时刻，也能够变更视野区域(步骤S7)。
接下来，把从第2视点位置观察虚拟三维空间的规定范围和变更了形状的视野区域(把以变更后的视场角从第1或第3视点位置观察虚拟三维空间的区域投影到上述规定范围内的视野区域)作为雷达图像的对象进行设定(步骤S8)，例如在显示规定范围的三维位图的缩图的同时，生成把表示游戏者角色和在规定范围内所包含的物体的图标等配置在视野区域内的雷达图像(步骤S9)。然后，把主画面与雷达图像重叠或作为其他窗口进行合成并输出，或者把雷达图像输出到其他显示装置，并在其显示部上进行显示(步骤S10)，然后转到步骤S1，反复上述的处理。
另外，上述的实施方式中，作为示例，说明了把根据操作者的操作或计算机控制而动作的移动体(动画)作为对象的计算机游戏(显示雷达的射击游戏、仿真游戏、显示移动区域受到限制的赛道位图的赛道游戏、显示竞技场的位图的运动游戏、显示迷宫等的移动位图的角色扮演游戏和探险游戏等各种游戏)，但本发明不限于这些游戏，只要是显示雷达图像的游戏都可适用。另外，对于使用实际空间的三维坐标位置检测装置显示实际的移动体等的移动状况等的“导航装置”等，也可以适用于采用将该状况置换成虚拟三维空间进行显示的方式的装置中。
如上所述，根据本发明，由于对应显示虚拟三维空间内的视场的游戏画面的形状改变雷达图像的视野区域的形状，所以，能够使实际进入到视场内的范围与雷达的视野显示一致。另外，由于具有对应显示单元的画面比率改变主画面的形状，对应该变化而改变视野区域的形状的功能，或者独立于主画面的形状的变化而对应显示单元的画面比率改变视野区域的形状的功能，所以即使输出到不同画面比率的显示装置，也能够正确地显示相对虚拟三维空间内的物体的其他物体的位置关系，以及位图的缩图等。并且，由于使用从2个不同视点观察虚拟三维空间内的视场的区域来表示三维位图上的物体的位置关系，所以即使在三维空间内也可以明了地表现周围和全体位图上的各个物体的位置关系。
本发明可适用于把表示构成虚拟三维空间的位图上的特定物体的配置关系的图像作为雷达图像进行显示的信息处理装置中，特别是可有效地应用于实现响应操作者的操作使移动体在虚拟三维空间内移动的动作型游戏、角色扮演型游戏等的计算机游戏。另外，只要是把虚拟空间作为实际空间进行观察、输入实际空间的三维位置信息进行处理的方式，除了处理游戏图像的装置，也可以适用于显示导航用的图像的各种装置。
《参考文献》
专利文献1：特开平6-91054号公报
非专利文献1：“机动战士GUNDAM F91方式战记0122 OFFICIAL GUIDEBOOK”株式会社バンダイ1991年7月31日，p.10-13，P.78-79

Claims (17)

1.一种游戏图像的显示控制程序，用于使计算机实现如下功能，即：把从虚拟三维空间内的第1视点位置观察到的映像作为游戏的主画面显示在显示单元上，并且把从第2视点位置观察所述虚拟三维空间的规定范围、和把从所述第1或第3视点位置以规定的方位角去观察所述虚拟三维空间的区域投影到所述规定范围内的视野区域，作为表示在构成所述虚拟三维空间的三维位图上的物体的位置关系的雷达图像而显示在所述显示单元上，其特征在于，包括对应所述显示单元中的所述主画面的形状而改变所述视野区域的形状的功能。
2.根据权利要求1所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，包括对应所述显示单元的画面比率改变所述主画面的形状，对应该变化而改变所述视野区域的形状的功能。
3.根据权利要求1所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，包括独立于所述主画面的形状的变化而对应所述显示单元的画面比率来改变所述视野区域的形状的功能。
4.根据权利要求1或2所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，包括能够相对所述显示单元的画面比率而独立设定所述主画面的形状，并且对应所述设定的所述主画面的形状来改变所述视野区域的形状的功能。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，包括对应所述游戏的进程来改变所述主画面的形状的功能。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，所述视野区域是以所述第1或第3视点位置为顶点的方锥或圆锥状的视野区域。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，所述视野区域是以所述第1或第3视点位置为顶点的正方锥的视野区域，包括改变所述主画面的形状以及所述视野区域的形状，使所述正方锥的底面的纵横比与所述显示单元的画面比率相一致的功能。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，具有拍摄从所述第1或第3视点位置观察到的区域的虚拟照相机，包括通过对应所述主画面的形状调整所述虚拟照相机的视场角来改变所述视野区域的形状的功能。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，至少具有所述显示单元的画面的水平方向与垂直方向的比率为4∶3的模式和16∶9的模式，包括在所述16∶9模式的情况下，相比所述4∶3的模式而展宽所述视野区域在水平方向上的视场的功能。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，能够使所述主画面的映像的视野方向独立于所述移动体的行进方向而以所述第1视点位置为中心向所述虚拟三维空间内的所有方向转动自如，包括与所述主画面映像的转动连动地转动控制所述视野区域的部分的功能。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，所述雷达图像把所述移动体的可移动区域的整体或所述移动体等周边作为显示对象。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，所述第3视点位置是所述移动体的位置或其近旁的位置。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作而在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，所述第2视点位置是所述移动体上方的位置。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的游戏图像的显示控制程序，其特征在于，在所述主画面中所显示的映像是与响应操作者的操作而在所述虚拟三维空间内移动的移动体相关的映像，从第2视点位置观察所述虚拟三维空间的规定范围是以所述移动体为中心的范围。
15.一种游戏图像的显示控制程序，用于使计算机实现如下的功能，即：把从第1视点位置观察到在虚拟三维空间内移动的移动体的映像作为游戏的主画面来显示在显示单元上的功能；从所述移动体的上方俯视位置观察以所述虚拟三维空间中的所述移动体为中心的规定范围、和在该规定范围内所包含的规定的物体，把所述规定的范围和表示所述移动体以及所述物体的图标作为雷达画面而显示在所述游戏的主画面的一部分上的功能；和把从所述第1视点位置或所述移动体的位置去观察所述虚拟三维空间的区域投影到所述规定范围内的视野区域显示在所述雷达画面上的功能，其特征在于，还包括：对应所述显示单元的形状或所述游戏的进程来改变所述主画面的形状的功能；和对应所述主画面的形状改变所述视野区域的形状的功能。
16.一种可执行权利要求1至15中任意一项所述的游戏图像的控制程序的游戏装置。
17.一种能够被计算机读取的存储介质，存储有权利要求1至15中任意一项所述的游戏图像的控制程序。
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