DE60020000T2

DE60020000T2 - Spielvorrichtung

Info

Publication number: DE60020000T2
Application number: DE60020000T
Authority: DE
Inventors: Tetsuji Iwasaki
Original assignee: Square Enix Co Ltd
Current assignee: Square Enix Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: EP1041515A2; US6518967B1; EP1041515B1; EP1041515A3; JP2000279642A; JP3809294B2; DE60020000D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spielvorrichtung und ein Spielverfahren zum Darstellen eines sich bewegenden Körpers auf einem Spielbildschirm und ein computerlesbares Speichermedium, das ein Programm speichert, um einen Computer zu veranlassen, sich wie eine Spielvorrichtung zu verhalten.
Es ist auf dem Gebiet neuerer Spiele, insbesondere auf dem Gebiet von Rennspielen allgemeine Praxis, eine virtuelle dreidimensionale Anzeige durch Polygone zu darzustellen. Um die Qualität des Spielbildschirms zu verbessern, verwenden die Spiele mit einer derartigen virtuellen dreidimensionalen Darstellung durch Polygone üblicherweise eine Technik einer Hinzufügung einer zuvor für die Polygone vorbereiteten Abbildung (das heißt eine Strukturzuweisung) zu einem Modell (einer Anordnung vieler Polygone), wie zum Beispiel einem von einem Spieler manipulierten Fahrzeug.
In Verbindung mit der vorstehenden Technologie beschreibt die Japanische Patentanmeldungsoffenlegung Nr. Hei8-63616 eine Technik zum Erzeugen eines Spielbildschirms mit Realität, indem mehrere Strukturen für ein Anzeigeobjekt gespeichert und geeignet zwischen den Strukturen gemäß den Umständen des Anzeigeobjektes umgeschaltet werden. Die Anwendung dieser Technik kann die aus Polygonen mit dynamischer Veränderung bestehende Abbildung erzeugen, aber für eine weitere Hinzufügung einer dynamischen Präsentation müssen mehrere Strukturabbildungen für jedes Polygon gespeichert werden. Wenn jedoch diese Technik der Umschaltung zwischen den Strukturabbildungen für das Ausdrücken von Reflexionslicht einer Straßenlampe verwendet wurde, welche auf einem Fahrzeug in den Rennspielen reflektiert wird, ist es schwierig, eine zusammenhängende Veränderung einer Anzahl von Strukturabbildungen auszudrücken, welche für jedes Polygon erforderlich sind.
GB 2297674 offenbart einen dreidimensionalen Simulator und ein Bildsynthetisierungsverfahren, die in der Lage sind die tatsächliche Welt realistisch in einem Falle zu simulieren, in welchem eine Geschwindigkeit und Drehzahl eines darzustellenden Objektes variieren. Eine Abbildungs-Synthetisierungseinrichtung enthält eine Struktur-Berech nungseinheit zum Ausführen einer Berechnung für eine Zuordnungsstruktur auf einem darzustellenden Objekt. Eine Vielzahl von Strukturinformationsarten für jedes darzustellende Objekt wird gespeichert.
TOM MCREYNOLDS AND DAVID BLYTHE: "ADVANCED GRAPHICS PROGRAMMING TECHNIQUES USING OPEN GL" SIGGRAPH 98 COURSE NOTES, [online] 1998, aus dem Internet: <URL:attp://www.sgi.com/software/opengl/advanced98/notes/notes.html> [geladen am 21.5.2003] offenbart eine Lichtzuordnung, welche eine Strukturzuordnung ist, die auf ein Material angewendet wird, um den Effekt einer lokalen Lichtquelle in 2D-Struktur-Lichtzuordnungen zu simulieren. Eine Lichtzuordnung ist eine auf die Oberfläche einer Szene angewendete Strukturzuordnung, die die Intensität der Oberflächen moduliert, um den Effekt eines lokalen Lichtes zu simulieren. Eine Struktur, welche den Lichteffekt auf dem Objekt simuliert, wird erzeugt, und dann auf eines oder mehrere Objekte in der Szene angewendet.
JACKIE NEIDER, THOMAS DAVIS AND MASON WOO: "Open GL Programming Guide" [Online] 1994, Addison-Wesley; aus dem Internet: URL:http://fly.cc.fer.hr.-unreal/theredbook/> geladen, offenbart, wie die Beleuchtungsbedingungen die ein Objekt umgeben zu steuern sind, und wie das Objekt auf das Licht reagieren kann.
SEGAL E A: "FAST SHADOWS AND LIGHTING EFFECTS USING STRUCTURE MAPPING" COMPUTER GRAPHICS, NEW YORK, NY, US, vol. 26, line No. 2, 1 July 1992, pages 249 bis 252 offenbart, wie eine einfache Expansion auf eine perspektivisch-korrekte Strukturzuordnung verwendet werden kann, um verschiedene Beleuchtungseffekte zu erzeugen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Spielvorrichtung bereitzustellen und ein entsprechendes Spielabbildungsanzeigeverfahren, ein computerlesbares Speichermedium, Computerdatensignal- und Computergramm-Produkte zum Ausdrücken des Effektes einer kontinuierlichen Veränderung von Reflexionslicht auf in einem virtuellen Raum sich bewegenden Objekten.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die abhängigen Ansprüche definiert.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Spielvorrichtung zum Anzeigen einer Spielabbildung, die ein sich bewegendes Teil enthält, das sich in einem virtuellen Raum bewegt, bereit, wobei die Spielvorrichtung umfasst: einen Polygon-Datenspeicher zum Speichern von Polygondaten, die Formen von Polygonen definieren, die den sich bewegenden Körperdarstellen; einen Strukturabbildungsspeicher zum Speichern einer Strukturabbildung, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt; eine Positionsspezifizierungseinheit zum Spezifizieren einer Position des sich bewegenden Teils in dem virtuellen Raum; eine erste Abbildungszeichnungseinheit zum Zeichnen eines Polygons, basierend auf der Position des sich bewegenden Teils und den Polygondaten; eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines Teils der in dem Strukturabbildungsspeicher gespeicherten Strukturabbildung auf der Basis der spezifizierten Position des sich bewegenden Körpers; und eine zweite Abbildungszeichnungseinheit zum Zeichnen eines durchsichtigen Polygons über dem Polygon des sich bewegenden Teils, wobei das durchsichtige Polygon darauf den Teil der Struktur aufgebracht hat, der durch die Ermittlungseinheit wird.
Die Spielvorrichtung mit diesem Aufbau kann ein Muster eines Umgebungslichts anzeigen, das sich gemäß einer Bewegung des sich bewegenden Körpers in dem virtuellen Raum auf der Oberfläche des sich bewegenden Körpers bewegt, wodurch Anzeigebildschirme eine gesteigerte Realität bieten.
Bei der Realisierung der Spielvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein Polygondatenspeicher die Polygondaten speichern, um die Formen der Polygone durch Koordinaten der entsprechenden Scheitel und Normalvektoren an den entsprechenden Scheiteln zu definieren.
Die Erfindung stellt auch eine Spielvorrichtung bereit, in welcher die Reflexion eines gekrümmten Teils ebenfalls mit gesteigertem Realismus erscheint.
Bei der Realisierung der Spielvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann der Strukturabbildungsspeicher eine Strukturabbildung speichern, in der eine Vielzahl von Pixeln an Stellen zueinander gleich sind, die in einer ersten vorbestimmten Richtung eine erste vorbestimmte Entfernung weit auseinander liegen und in der eine Vielzahl von Pixel an Stellen, die einer zweiten vorbestimmten Richtung eine zweite vorbestimmte Entfernung weit entfernt sind, zueinander gleich sind, und die Spielvorrichtung kann des Weiteren eine Berechnungseinheit umfassen, zum Berechnen von Referenzkoordinaten, basierend auf der spezifizierten Position, unter Benutzung einer Prozedur, die identische Ergebnisse in regelmäßigen Intervallen in jeder Änderung der Position entlang der ersten vorbestimmten Richtung um die erste vorbestimmte Entfernung ergibt und jeder Änderung der Position entlang der zweiten vorbestimmten Richtung um die zweite vorbestimmte Entfernung ergibt, und zusätzlich kann die zweite Abbildungszeichnungseinheit den Abschnitt der Strukturabbildung ermittelt, der auf das durchsichtige Polygon basierend auf den Referenzkoordinaten, die durch die Berechnungseinheit berechnet werden aufgebracht ist
Eine Spielvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Spielvorrichtung zum Darstellen einer Spielabbildung, in welcher sich ein sich bewegender Körper in einem virtuellen Raum bewegt, wobei der sich bewegende Körper in einer Form dargestellt wird, in welcher eine durchsichtige Abbildung, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht darstellt, auf einer Oberfläche des sich bewegenden Körpers überlagert wird, und in welcher sich der reflektierte Zustand des Umgebungslichtes gemäß der Bewegung des sich bewegenden Körpers bewegt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Spielabbildungsanzeigeverfahren zum Anzeigen eines sich in einem virtuellen Raum bewegenden Körpers. Das Spielabbildungsanzeigeverfahren umfasst das Spezifizieren einer Position des sich bewegenden Teils in dem virtuellen Raum, und das Zeichnen eines Polygons basierend auf der angegebenen Position des sich bewegenden Teils und Polygondaten, die Formen von einer Vielzahl von Polygonen definieren, die den sich bewegenden Körperdarstellen, und das Zeichnen eines durchsichtigen Polygons, das dieselbe Form wie ein vorbestimmtes Polygon des sich bewegenden Teils hat, wobei eine Strukturabbildung, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt, auf dem durchsichtigen Polygon aufgebracht ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein computerlesbares Speichermedium bereit, das ein Programm speichert zum Veranlassen eines Computers eine Spielabbildung anzuzeigen, in der ein sich bewegender Körper sich in einem virtuellen Raum bewegt, wobei das Programm den Computer veranlasst, ein Verfahren auszuführen, welches umfasst: Spezifizieren einer Position des sich bewegenden Körpers in dem virtuellen Raum, und Zeichnen eines Polygons basierend auf der spezifizierten Position des sich bewegenden Teils und Polygondaten, die Formen von einer Vielzahl von Polygonen definieren, die den sich bewegenden Körper darstellen, und Zeichnen eines durchsichtigen Polygons, das dieselbe Form wie ein vorbestimmtes Polygon des sich bewegenden Körpers hat, über dem vorbestimmten Polygon des sich bewegenden Körpers gemäß der spezifizierten Position, wobei das durchsichtige Polygon eine Strukturabbildung enthält, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt, der darauf gemäß der spezifizierten Position aufgebracht ist.
Das computerlesbare Speichermedium der Erfindung veranlasst den Computer, sich wie die vorstehend beschriebene Spielvorrichtung der vorliegender Erfindung zu verhalten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt ein Computerdatensignal bereit, das in einem Übertragungsmedium verkörpert ist, wobei das Computerdatensignal ein Spielprogramm zum Anzeigen einer Spielabbildung enthält, indem ein sich bewegender Körper sich in einem virtuellen Raum bewegt, wobei das Spielprogramm einen Computer veranlasst, ein Verfahren auszuführen, welches umfasst: Spezifizieren einer Position des sich bewegenden Körpers in dem virtuellen Raum und Zeichnen eines Polygons basierend auf der spezifizierten Position des sich bewegenden Körpers und Polygondaten, die Formen von einer Vielzahl von Polygonen definieren, die den sich bewegenden Körperdarstellen, und Zeichnen eines durchsichtigen Polygons, das dieselbe Form wie ein vorbestimmtes Polygon des sich bewegenden Körpers hat, über dem vorbestimmten Polygon des sich bewegenden Körpers gemäß der spezifizierten Position, wobei das durchsichtige Polygon eine Strukturabbildung enthält, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt, das auf dem durchsichtigen Polygon aufgebracht ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt ein Computerprogrammprodukt für die Darstellung einer Spielabbildung bereit, in welcher sich ein bewegender Körper in einem virtuellen Raum bewegt, wobei das Computerprogrammprodukt umfasst: Computercode für die Spezifizierung einer Position des sich bewegenden Körpers in den virtuellen Raum und Computercode zum Zeichnen eines Polygons auf der Basis der spezifizierten Posi tion des sich bewegenden Körpers und Polygondaten, welche Formen einer Vielzahl von Polygonen definieren, die den sich bewegenden Körper aufbauen, und Computercode, um über einen vorbestimmten Polygon des sich bewegenden Körpers, eines durchsichtigen Polygons mit derselben Form wie die davor ermittelten Polygons zu zeichnen, wobei das durchsichtige Polygon eine Strukturabbildung enthält, die einen reflektierten Zustand eines Umgebungslichtes darstellt, das darauf gemäß der spezifizierten Position aufgebracht ist.
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der hierin nachstehend gegebenen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen verständlich, welche nur im Rahmen eines Beispiels gegeben werden, und nicht als die Erfindung einschränkend anzusehen sind.
Ferner werden der Schutzumfang und die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung aus der hierin gegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es dürfte sich jedoch verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, nur im Rahmen eines Beispiels gegeben werden, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Erfindungsgedankens und Schutzumfangs der Erfindung für den Fachmann auf diesem Gebiet aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich sind.
1 ist eine Blockdarstellung, um den schematischen Aufbau der Spielvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen;
2 ist ein Flussdiagramm, um Prozeduren des allgemeinen Betriebs der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform dazustellen;
3 ist eine erläuternde Darstellung, um eine Verwendungsform eines RAM in der Spielvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
4 ist eine schematische Darstellung für die Erläuterung der Polygondaten des in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform verwendet werden;
5 ist eine erläuternde Darstellung, um die Polygondaten des Spielerfahrzeugs des in der Spielvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Spielerfahrzeugs zu erläutern;
6 ist eine erläuternde Darstellung, um die in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform verwendete Scheitel/Koordinaten-Tabellen zu erläutern;
7 ist eine erläuternde Darstellung, um die in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform verwendete Reflexions-Flag-Tabelle zu erläutern;
8 ist eine erläuternde Darstellung, um die in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform verwendete Scheitel/Reflexionsstruktur-UV-Koordinaten-Tabelle zu erläutern;
9 ist eine erläuternde Darstellung, um die in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform verwendete Scheitel/Bildschirmkoordinaten-Tabelle zu erläutern;
10 ist ein Flussdiagramm des in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform ausgeführten Polygonprozesses;
11 ist ein Flussdiagramm des in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform ausgeführten Spielerfahrzeug-Zeichnungsprozesses;
12 ist eine erläuternde Darstellung, um die UV-Verschiebungsdaten-Berechnungsprozeduren in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform zu erläutern;
13 ist eine erläuternde Darstellung, um die UV-Koordinatenwert-Berechnungsprozeduren in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform zu erläutern;
14 ist eine erläuternde Darstellung, um die UV-Koordinatenwert-Berechnungsprozeduren in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform zu erläutern;
15 ist eine erläuternde Darstellung, um die UV-Koordinatenwert-Berechnungsprozeduren in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform zu erläutern;
16A bis 16D stellen Schritte einer erläuternden Darstellung zum Erläutern der Anzeigeprozedur des Spielerfahrzeugs in der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform dar.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Detail und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 stellt den Hardwareaufbau einer in einem Spielsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Spielvorrichtung 20 dar. Gemäß Darstellung enthält die Spielvorrichtung 20 einen Steuerteil 21, ein RAM (Random Access Memory) 22, einen Tonverarbeitungsteil 23, einen Schnittstellenteil 24, eine MDEC 26 (Motion Decoder; Data Expanding Machine) Bewegungsdekoder/Datenerweiterungsmaschine), einen Grafikprozessor 27, ein CD-Rom-(Compact Disk Read Only Memory)-Laufwerk 28, einen Bus 29 und eine Kommunikationsschnittstelle 32. Diese Bauelemente sind miteinander über dem Bus 29 verbunden.
Der Steuerteil 21 ist eine Schaltung, die aus einer CPU, einem ROM usw. besteht, und die CPU steuert jeden Abschnitt gemäß den in dem RAM 22 (oder in dem ROM in bestimmten Zellen) gespeicherten Programmen. Der Tonverarbeitungsteil 23 ist über einen Bus mit einer Ausgabevorrichtung 30 verbunden. Der Tonverarbeitungsteil 23 ist eine Schaltung mit der Funktion der Erzeugung von Musik, Toneffekten usw., welche Ton erzeugt, der auf der Basis in dem RAM 22 gespeicherter Daten unter der Steuerung des Steuerteils 21 ausgegeben wird, und dadurch (nicht dargestellte) Lautsprecher der Ausgabevorrichtungen 30 veranlasst, Ton gemäß dem Tonausgangssignal zu erzeugen.
Eine Eingabevorrichtung oder Steuerung 25 ist ein von einem Benutzer verwendetes Instrument, um verschiedene Information (Befehle) in die Spielvorrichtung 20 einzugeben. Die Eingabevorrichtung 25 ist über die Schnittstellenteil 24 mit dem Bus 29 verbunden. Eine Speicherkarte 31 kann ebenfalls mit dem Schnittstellenteil 24 verbunden sein. Der Schnittstellenteil 24 ist eine Schaltung, welche die Steuerung des Zeitablaufs der Datenübertragung zwischen den Schaltungen (hauptsächlich dem Steuerteil 21), die mit dem Bus 29 und der Eingabevorrichtung 25 oder der Speicherkarte 31 verbunden sind, steuert. Die Komponenten der Spielvorrichtung 20 sind mit Ausnahme der Eingabevorrichtung 25 typischerweise in einem Gehäuse untergebracht, und die Eingabevorrichtung 25 ist als ein Instrument aufgebaut (ein Instrument, das als Steuerung oder Steuerfeld bezeichnet wird), das mit dem Gehäuse über ein Kabel verbunden ist.
Der MDEC 26 ist eine Schaltung, die in der Lage ist die Umkehr-DCT-(Diskrete Codetransformation)-Operation mit hoher Geschwindigkeit auszuführen, und wird bei der Gelegenheit der Erweitung der Daten (Abbildungsdaten und Bewegbilddaten, die auf der CD-ROM 10 komprimiert und aufgezeichnet sind), die durch ein Verfahren, wie zum Beispiel JPEG (Joint Photographic Expert Group) oder MPEG (Moving Picture Expert Group) komprimiert sind, angewendet.
Der Grafikverarbeitungsteil 27 ist eine Schaltung, die mit einem Rahmenpuffer ausgestattet ist. Der GPS 27 zeichnet Polygone, nachdem er einer Hinzufügungsoperation einer Struktur, usw. unterworfen wurde, auf dem Rahmenpuffer auf der Basis der Daten (deren Details hierin nachstehend beschrieben werden), die in dem RAM 22 gespeichert sind als Reaktion auf einen vorbestimmten Befehl aus dem Steuerteil 21. Der Grafikverarbeitungsteil 27 erzeugt und gibt ein Videosignal gemäß einer in dem Rahmenpuffer gespeicherten Bildinformation aus. Der Grafikverarbeitungsteil 27 erzeugt auch einen Prozess einer Ausgabe eines Videosignals gemäß dem Ergebnis der Expansion durch den MDEC 26. Die Spielvorrichtung 20 ist über diesen Grafikverarbeitungsteil 27 mit einer Anzeige- oder Ausgabevorrichtung 30 verbunden und eine Abbildung gemäß dem von der Grafikverarbeitungsteil 27 ausgegebenen Videosignal wird auf einem (nicht dargestellten) Anzeigebildschirm der Ausgabevorrichtung 30 dargestellt.
Die Kommunikationsschnittstelle 32 ist eine Schaltung für den Informationsaustausch mit einem anderen Gerät auf einem Netzwerk 100 und ist über eine Kommunikationsleitung 33 mit dem Netzwerk 100 verbunden. Das CD-ROM-Laufwerk 28 ist eine Lesevorrichtung für die CD-ROM 10 eines Speichermediums, welches Programme, Daten usw. speichert, die für diese Vorrichtung entwickelt werden, und die Spielvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird realisiert, indem der Steuerungsabschnitt 21 die Steuerung gemäß dem in der CD-ROM 10 gespeicherten Programm ausführt.
Die Betriebsweise der Spielvorrichtung gemäß der Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Zuerst wird der allgemeine Betrieb dieser Spielvorrichtung kurz beschrieben.
Die Spielvorrichtung 20 der vorliegenden Erfindung ist als ein Gerät aufgebaut, das in der Lage ist, Spiele, wie zum Beispiel ein Rennspiel auszuführen. Wenn die Spielvorrichtung 20 aktiviert wird, liest der Steuerteil 21 (CPU) gemäß den in seinem ROM gespeicherten Programmen, das in dem ROM gespeicherte Betriebssystem (OS) in den in dem RAM 22 festgelegten Systembereich ein. Anschließend wird das in dem CD-ROM 10 gespeicherte Spielprogramm (d.h., das Rennprogramm) in einen Programmbereich des RAM 22 unter der Steuerung des Steuerteils 21 in Abhängigkeit von dem OS eingelesen. Dann wird das Rennspiel gemäß der nachstehend beschriebenen Prozeduren unter der Steuerung des Steuerteils 21 gemäß dem Spielprogramm in dem RAM 22 ausgeführt.
Der Steuerteil 21 startet gemäß dem Spielprogramm zuerst einen Prozess zum alternativen Darstellen eines Titelbildschirms und/oder eines Eröffnungsbildschirms auf dem Anzeigebildschirm der Ausgabevorrichtung 30, während ein Zustand einer in der Eingabevorrichtung 25 vorgesehenen Starttaste überwacht wird.
Der Steuerteil 21 stellt nämlich den Titelbildschirm aus der Ausgabevorrichtung dar, indem er von in dem CD-ROM 10 aufgezeichneten grafischen Daten zu dem Titelbildschirm Gebrach macht während er gleichzeitig den Zustand der Starttaste überwacht. Wenn ein Ablauf einer vorbestimmten Zeit detektiert wird, lässt dann der Steuerteil 21 den MDEC 26 mit der Wiedergabe von Filmdaten für den Eröffnungsbildschirm starten, die in dem CD-ROM 10 gespeichert sind. Nach Abschluss der Wiedergabe der Filmdaten, wird wieder der Titelbildschirm angezeigt.
Sobald der Steuerteil 21 das Drücken der Starttaste detektiert, startet der Steuerteil 21 ein Rennspiel, welches das Anzeigen eines Rennbildschirms beinhaltet, in welchem ein spezifisches Fahrzeug (beweglicher Körper) sich gemäß der Manipulation eines Spielers auf der Eingabevorrichtung 25 bewegt.
2 stellt Betriebsprozeduren auf dem Steuerteil 21 während eines Rennverlaufs dar. Gemäß Darstellung führt bei einem Start des Rennverlaufs der Steuerteil 21 eine Rennvorbereitung (Schritt S101) aus.
In der Rennvorbereitung steuert der Steuerteil 21 den Grafikverarbeitungsteil 27 unter Reaktion auf Benutzereingabebefehle, wie zum Beispiel einem von einem Spieler verwendeten Rennkurs, ein verwendetes Fahrzeug (bewegter Körper) und so weiter. Der Steuerteil 21 veranlasst nämlich die Anzeige eines Bildschirms zur Dateneingabe auf dem Anzeigebildschirm der Ausgabevorrichtung 30 und erkennt die Eingaben bezüglich des Rennkurses und des Fahrzeugmodels, die für das Rennen verwendet werden sollen, auf der Basis der Manipulation des Spielers auf der Eingabevorrichtung 25. Dann liest der Steuerteil 21 die für die Ausführung des Rennens unter den befohlenen Bedingungen erforderlichen Daten aus dem CD-ROM 10 in den RAM 22 ein und reserviert einen Speicherbereich für in der Verarbeitung benötigte verschiedene Daten auf dem RAM 22.
3 stellt die wichtigsten Daten (bezüglich der Anzeige des Spielerfahrzeugs), die auf dem RAM 22 während dieses Vorbereitungsprozesses vorbereitet werden, dar. Gemäß Darstellung wird während der Rennvorbereitung ein Datenspeicherbereich auf dem RAM 22 vorbereitet, und in dem Datenspeicherbereich werden Polygondaten des Spielerfahrzeugs 50 vorbereitet, eine Scheitel/Koordinaten-Tabelle 55, eine Reflexions-Flag-Tabelle 60, eine Scheitelreflexionsstruktur/UV-Koordinaten-(Strukturebenenkoordinaten)-Tabelle 65, Spielerfahrzeug-Mittelpunkt-Positionskoordinaten 70, UV-Verschiebungsdaten 75, eine Scheitelbildschirm/Koordinaten-Tabelle 80 und die anderen Daten. Der Rennvorbereitungsprozess bereitet auch in dem Datenspeicherbereich auch einen Z-Sortierungstabellen-Speicherbereich zum Speichern einer Z-Sortierungstabelle für die Verwaltung einer Zeichnungsreihenfolge der Polygone vor.
Die Spielerfahrzeug-Polygondaten 50, Scheitel/Koordinaten-Tabelle 55 und Reflexions-Flag-Tabelle 60 von den in dem Datenspeicherbereich vorbereiteten Daten werden aus dem CD-ROM 10 ausgelesen und die restlichen Daten können durch den Steuerteil 21 vorbereitet werden (die Struktur der Daten ist durch das Spielprogramm definiert).
Obwohl sie aus der Darstellung in 3 weggelassen sind, werden die Polygondaten für Rennkurse, Leistungsdaten (wie Beschleunigung, maximale Geschwindigkeit, Kurvenverhaltensdaten, usw.), welche für die Berechnung eines Bewegungsbetrages eines Fahrzeugs verwendet werden, Eigenschaftsdaten, die auf dem Rennbildschirm darzustellen sind, und Toneffektdaten ebenfalls in dem RAM 22 in der Rennvorbereitung eingelesen. Einige Strukturabbildungen einschließlich einer Reflexionsstrukturabbildung werden ebenfalls aus dem CD-ROM 10 ausgelesen und in dem Rahmenpuffer des Grafikverarbeitungsteils 27 gespeichert. Obwohl spezifische Nutzungsprozeduren hierin nachstehend beschrieben werden, umfasst die Reflexionsstrukturabbildung eine Abbildung von 256 × 256 Punkten, dass, wenn ein Abschnitt davon in der Form einer durchsichtigen Abbildung auf einem Polygon des Spielerfahrzeugs überlagert wird, dieser Abschnitt reflektierenden Licht aus Lichtquellen (Straßenbeleuchtungen usw.) ähnelt, die in dem Kurs vorhanden sind. Das Reflexionsstrukturabbildung ist ein Abbildung mit Perioden von 128 Punkten, in jeder von den U- und V-Richtungen (wobei Pixel bei Koordinaten (u, v) gleich denjenigen bei Koordinaten u + 128, v), (u, v + 128), und (u + 128, v + 128)) sind.
Konfigurationen der Spielerfahrzeug-Polygondaten 50, Scheitel/Koordinaten-Tabelle 55, Reflexions-Flag-Tabelle 60, Scheitel/Reflexionsstruktur-UV-Koordinaten-Tabelle 65 und Scheitelbildschirm/Koordinaten-Tabelle 60 werden nachstehend unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 beschrieben.
4 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der in der Spielvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Spielerfahrzeug-Polygondaten. Die Spielerfahrzeug-Polygondaten 50 sind Modelldaten für die Anzeige der Form des Spielerfahrzeugs als eine Kombination von vielen Typen von Polygonen, wie es schematisch in 4 dargestellt ist. 5 ist ein erläuternde Darstellung zum Erläutern der in der Spielvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Spielerfahrzeug-Polygondaten, und 6 ist in ähnlicher Weise eine erläuternde Darstellung zum Erläutern der verwendeten Scheitel/Koordinaten-Tabelle. Gemäß Darstellung in 5 enthalten die Spielerfahrzeug-Polygondaten 50 mehrere Datenelemente, welche alle für das Spielerfahrzeug verwendeten Polygone repräsentieren. Gemäß Darstellung in 5 enthalten Daten für jedes Polygon (Polygon 0 bis Polygon K) erste Datenkategorien 51 und zweite Datenkategorien 52. Eine erste Datenkategorien 51 beinhaltet Daten, die die Form und Position in einem dreidimensionalen Raum für ein Fahrzeug eines Polygons definieren, das das Spielerfahrzeug bildet, welches drei oder vier Scheitelindexwerte enthält. Ein Scheitelindexwert besteht aus Daten, die in Koordinaten eines Scheitels und eines Normalvektors dort durch Bezugnahme auf die Scheitel/Koordinaten-Tabelle 55 umgewandelt werden können. Die Scheitel/Koordinaten-Tabelle 55 ist eine Tabelle, die Scheitelkoordinaten und Normalvektoren in der Form einer Entsprechung zu ihren entsprechenden Indexwerten speichert, wie es schematisch in 6 dargestellt ist.
Ein zweite Datenkategorie 52 beinhaltet Daten, die dem Grafikverarbeitungsteil 27 ermöglichen, ein Polygon zu zeichnen, welches, wie es in 5 dargestellt ist, eine Strukturanzahl, UV-Koordinaten in gleicher Anzahl wie die Anzahl der in einer ersten Datenkategorie 51 enthaltenen Scheitelkoordinaten-Indexwerte, Bildschirmkoordinaten (zweidimensionale Daten) in gleicher Anzahl wie die Anzahl der UV-Koordinaten und Durchsichtigkeitsattributinformation enthält, wie sie nachstehend beschrieben wird.
Die Strukturzahl besteht aus Daten zum Spezifizieren einer Position einer Strukturabbildung, die von den mehreren in den Rahmenpuffer eingelesenen Strukturabbildungen verwendet wird. Die UV-Koordinaten entsprechen jedem Scheitel eines Polygons und liefern Information zum Festlegen eines Bereichs einer Struktur, die auf das Polygon aufgebracht wird. Die Durchsichtigkeitsattributinformation ist Information, um zu spezifizieren, ob ein Strukturabbildung als eine durchsichtige Abbildung aufzubringen ist (d.h., ob es in einer solchen Form aufgebracht wird, dass es das Sehen einer darunter vorhandenen Strukturabbildung durch die durchsichtige Abbildung ermöglicht), und die Durchsichtigkeitsattributinformation in den meisten von den in den Spielerfahrzeug-Polygondaten 50 enthaltenen zweiten Datenkategorien 52 ist auf "deaktiviert" gesetzt, was keinen Durchsichtigkeitseffekt darstellt.
Die Bildschirmkoordinaten in den zweiten Datenkategorien 52 sind Daten, die beim Zeichnen von Polygonen in dem Rahmenpuffer durch den Grafikverarbeitungsteil 27 verwendet werden. Die Bildschirmkoordinaten sind Information, welche in den RAM 22 in der Rennvorbereitung eingelesen wird, und verwendet wird, nachdem deren Werte der Bildschirmkoordinaten verändert wurden. D.h., die in dem CD-ROM 10 gespeicherten Spielerfahrzeug-Polygondaten 50 sind Daten, welche die zweiten Datenkategorien 52 enthalten, in welchen Vorgabedaten vorbestimmter Größe als Bildschirmkoordinaten eingestellt sind.
7 ist eine erläuternde Darstellung zum Erläutern der in der Spielvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Reflexions-Flag-Tabelle. Gemäß Darstellung ist die Reflexions-Flag-Tabelle 60 eine Tabelle, in welcher für jedes von den das Fahrzeug bildenden Polygonen ein Reflexions-Flag entweder 1 oder 0 ist, um zu spezifizieren, ob das interessierende Polygon eines ist, auf welches die Reflexionsstrukturabbildung (hierin nachstehend als Reflexionspolygon bezeichnet) aufzubringen ist.
Gemäß Darstellung in 8 ist die Scheitel/Reflexionsstruktur-UV-Koordinaten-Tabelle 65 eine Tabelle, die UV-Koordinaten in der Form einer Entsprechung zu den Indexwerten speichert. Vorbereitet in dem Vorbereitungsprozess ist die Scheitel/Reflexionsstruktur-UV-Koordinaten-Tabelle 65 eine, in welcher Vorgabekoordinaten für alle UV-Koordinaten eingestellt sind.
9 ist eine erläuternde Darstellung zum Erläutern der in der Spielvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Scheitel/Bildschirmkoordinaten-Tabelle. Gemäß Darstellung ist die Scheitel/Bildschirmkoordinaten-Tabelle 80 eine Tabelle, die Bildschirmkoordinaten in der Form einer Entsprechung zu dem Indexwerten speichert. Vorbereitet in dem Rennvorbereitungsprozess ist die Scheitel/Bildschirmkoordinaten-Tabelle 80 eine, in welcher Vorgabekoordinaten für alle Bildschirmkoordinaten eingestellt sind.
Zurückkehrend zu 2 wird die Beschreibung des Betriebs des Steuerteils 21 fortgesetzt. Nach dem Abschluss des Rennvorbereitungsprozesses berechnet der Steuerteil 21 die Fahrzeugmittelpunkt-Positionskoordinaten (ox, oy, oz) 70 (in 3), welche Daten sind, um die Position des Mittelpunktes des Spielerfahrzeugs in einen Kurskoordinatensystem anzuzeigen, und speichert die Mittelpunkt-Positionskoordinaten auf dem RAM 22 (Schritt 1202). Die Berechnung der Mittelpunkt-Positionskoordinaten 70 des Spielerfahrzeugs in diesem Schritt wird auf der Basis einer durch die Eingabevorrichtung 25 zwischen einer vorgehenden Berechnung und einer momentanen Berechnung der Spielerfahrzeug-Mittelpunkt-Positionskoordinaten eingegebenen Spielermanipulation, der in der vorherigen Berechnung berechneten Mittelpunkt-Positionskoordinaten des Spielerfahrzeugs, der Fahrzeugverhaltensdaten des Spielerfahrzeugs usw. ausgeführt.
Dann berechnet der Steuerteil 21 dreidimensionale Raumdaten der entsprechenden Scheitel von jedem der das Spielerfahrzeug bildenden Polygone unter Bezugnahme auf die Scheitel/Koordinaten-Tabelle 55, auf der Basis der Mittelpunkt-Positionskoordinaten 70 des Spielerfahrzeugs, und somit berechnet und basierend auf den Scheitelindexwerten in jeder von den ersten Datenkategorien 51 in dem Spielerfahrzeug-Polygondaten 50 (Schritt S103). Ferner berechnet der Steuerteil 21 UV-Verschiebungsdaten (Uoff, Voff) 75 auf der Basis der berechneten Spielerfahrzeug-Mittelpunkt-Positionskoordinaten 70 (Schritt 104). Deren Verwendung wird hierin nachstehend detaillierter beschrieben, wobei aber Uoff, Voff, welche Elemente der UV-Verschiebungsdaten 75 sind, Werte sind, die durch Addieren (64) auf jede von zwei Arten von ganzen Zahlen, die durch die unteren sieben Bits der X, Z Koordinatenwerte der Mittelpunkt-Positionskoordinaten (ox, oy, oz) 70 des Spielerfahrzeugs erhalten werden.
Nach der Berechnung der UV-Verschiebungsdaten 75 führt der Steuerteil 21 einen Polygonprozess (Schritt S105) und einen Spielerfahrzeug-Zeichnungsprozess (Schritt 106) aus.
10 ist ein Flussdiagramm des Polygonprozesses. Gemäß Darstellung spezifiziert der Steuerteil 21 in dem Polygonprozess zuerst ein zu verarbeitendes Polygon (hierin nachstehend als ein verarbeitetes Polygon bezeichnet) (Schritt S201). Dann führt der Steuerteil eine perspektivische Projektionstransformation mit den Koordinaten der entsprechenden Scheitel des verarbeiteten Polygons (welche im Schritt S103 berechnet wurden) durch, um dadurch Bildschirmkoordinaten der entsprechenden Seite des verarbeiteten Polygons (Schritt S202) zu berechnen. Danach speichert der Steuerteil 21 die berechneten Bildschirmkoordinaten der entsprechenden Scheitel in dem Scheitel/Bildschirmkoordinaten-Tabelle 70 (Schritt S203). Danach ermittelt der Steuerteil, ob das verarbeitete Polygon ein Reflexionspolygon ist oder nicht, indem er auf die Reflexions-Flag-Tabelle 60 Bezug nimmt (Schritt S204).
Wenn das verarbeitete Polygon kein Reflexionspolygon ist (Schritt S205; NEIN) ermittelt der Steuerteil 21, ob der Prozess für alle Polygone abgeschlossen worden ist (Schritt S211). Wenn der Prozess nicht für alle Polygone abgeschlossen ist (Schritt S211; NEIN) kehrt der Steuerteil zu dem Schritt S201 zurück, um den Prozess für das nächste Polygon auszuführen.
Zurückkehrend zu dem Schritt S205 erhält, wenn das verarbeitete Polygon ein Reflexionspolygon ist (Schritt S250; JA) der Steuerteil 21 Koordinaten eines Punktes, die sich aus einer Parallelprojektion eines Scheitels des verarbeiteten Polygons bei einem voreingestellten Faktor κ auf die UV-Ebene (eine Ebene parallel zu der XZ-Ebene) (Schritt 206) ergibt. Der Steuerteil erhält auch einen Vektor, der sich aus einer parallelen Projektion eines Normalvektors bei dem interessierenden Scheitel bei einem vorgestellten Faktor γ auf die UV-Ebene (Schritt S207) ergibt. Dann berechnet der Steuerteil die Struktur-UV-Koordinatenwerte bezüglich des verarbeiteten Scheitels auf der Basis der erhaltenen Koordinaten und des Vektors (Schritt S208).
Insbesondere werden die nachstehenden Operationen in diesen Schritten ausgeführt. Wenn die Koordinaten des zu verarbeitenden Scheitels mit (a, b, c) und der Normalvektor dort durch (na, nb, nc) bezeichnet werden, werden Koordinaten (a', c') eines Scheitels auf der UV-Ebene gemäß der Gleichung (a', c') = ((a, c) – (ox, oz)) × κ in dem Prozess des Schrittes S206 berechnet. Im nächsten Schritt S207 wird ein Vektor (na', nc') als Folge einer Projektion auf die UV-Ebene gemäß der Gleichung (na', nc') = (na, nc) × γ erhalten, und im Schritt S208 werden die Struktur-UV-Koordinaten (u, v) gemäß der Gleichung (u, v) = (a', c') + (na', nc') + (Uoff, Voff) berechnet.
Danach aktualisiert der Steuerteil 21 die Struktur-UV-Koordinatenwerte in der Scheitel/Reflexionsstruktur-UV-Koordinaten-Tabelle 65 bezüglich des entsprechenden Scheitels unter Verwendung der berechneten Struktur-UV-Koordinatenwerte (Schritt S209). Dann ermittelt der Steuerteil, ob die Verarbeitung für alle Scheitel des verarbeiteten Polygons abgeschlossen ist (Schritt S210). Wenn die Verarbeitung nicht für alle Scheitel abgeschlossen ist (Schritt S210; NEIN) kehrt der Steuerteil zu dem Schritt S206 zurück, um die Verarbeitung für den nächsten Scheitel zu starten. Andererseits beendet, wenn die Verarbeitung für alle Scheitel abgeschlossen ist (Schritt S209; JA) der Steuerteil die Schleifenverarbeitung des Schritte S206 bis S210 und geht dann zu dem Schritt S211 über.
Wenn die Verarbeitung noch nicht für alle Polygone abgeschlossen ist (Schritt S210; NEIN) kehrt der Steuerteil 21 dann zu dem Schritt S210 zurück, um die Verarbeitung für das nächste Polygon zu starten. Wenn die Verarbeitung für alle Polygone abgeschlossen ist (Schritt S211; JA) beendet der Steuerteil den Polygonprozess und startet den Spielerfahrzeug-Zeichnungsprozess.
11 stellt ein Flussdiagramm des Spielerfahrzeug-Zeichnungsprozesses dar. Gemäß Darstellung spezifiziert während des Spielerfahrzeug-Zeichnungsprozesses der Steuerteil 21 zuerst ein verarbeitetes Polygon (Schritt S301) und legt dann Bildschirmkoordinatenwerte der entsprechenden Scheitelpunkte des in der Scheitel/Bildschirmkoordinaten-Tabelle gespeicherten verarbeiteten Polygons in den zweiten Datenkategorien bezüglich des verarbeiteten Polygons fest (Schritt S302). Dann speichert der Steuerteil die zweite Datenkategorie mit den so eingestellten Bildschirmkoordinatenwerten als eine zweite Datenkategorie, die für die Zeichnung zu verwenden ist, in der Z-Sortierungstabelle (Schritt S303).
Danach prüft der Steuerteil 21, ob das verarbeitete Polygon ein Reflexionspolygon ist oder nicht, indem er auf die Reflexions-Tabelle 60 Bezug nimmt (Schritt S304). Wenn das verarbeitete Polygon kein Reflexionspolygon ist (Schritt S305; NEIN) ermittelt der Steuerteil 21, ob die Verarbeitung für alle Polygone abgeschlossen worden ist (Schritt S310). Wenn die Verarbeitung noch nicht für alle Polygone abgeschlossen worden ist (Schritt S310; NEIN), kehrt der Steuerteil zu dem Schritt S301 zurück, um die Verarbeitung für das nächste Polygon zu starten.
Wenn das verarbeitete Polygon ein Reflexionspolygon (Schritt S305; JA) ist, erzeugt der Steuerteil 21 eine Kopie der zweiten Daten bezüglich des verarbeiteten Polygons in einem vorbestimmten Speicherbereichs des RAM 22 (Schritt S306). Dann legt der Steuerteil in den zweiten erzeugten Daten UV-Koordinatenwerte bezüglich jedes Scheitels des in der Scheitel/Reflexionsstruktur-UV-Koordinaten-Tabelle gespeicherten verarbeiteten Polygons fest (Schritt S307). Der Steuerteil schreibt auch die Strukturnummer in den zweiten Daten in die Reflexionsstrukturnummer (die Strukturnummer, welche das Reflexionsstrukturabbildung angibt) um, und schreibt die Durchsichtigkeitsattributinformation in "aktiviert" (Information die die Änderung in die Durchsichtigkeit anzeigt) um (Schritt S308). Dann speichert der Steuerteil die zum Zeichnen verwendeten zweiten Daten in der Z-Sortierungstabelle (Schritt S309).
Danach geht der Steuerteil 21 zu dem Schritt S310 über, um zu ermitteln, ob die Verarbeitung für alle Polygone abgeschlossen ist. Wenn sie noch nicht abgeschlossen ist (Schritt S310; NEIN) kehrt der Steuerteil zu dem Schritt S301 zurück, um die Verarbeitung für das nächste Polygon zu starten. Andererseits sendet, wenn die Verarbeitung wie vorstehend beschrieben für alle Polygone abgeschlossen ist (Schritt S310; JA), der Steuerteil einen Befehl zum Starten des Zeichnungsprozesses an dem Grafikverarbeitungsteil 27 (Schritt S311).
Dann beendet der Steuerteil 21 den Spielerfahrzeug-Zeichnungsprozess. Gemäß Darstellung in 3 kehrt, wenn das Rennen nicht beendet ist (Schritt S107; NEIN), der Steuerteil zu dem Schritt 102 zurück, um den Prozess für die Anzeige des nächsten Rennbildschirms zu starten. Wenn das Rennen beendet ist (Schritt S107; JA), beendet der Steuerteil die dargestellte Verarbeitung.
Die Details (Bedeutungen) der vorstehend geschilderten Verarbeitung werden spezifischer unter Bezugnahme auf die 12 bis 17 beschrieben. 12 ist eine erläuternde Darstellung, um die Berechnungsprozedur der UV-Verschiebungsdaten in der Spielvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern und 13 bis 15 sind erläuternde Darstellungen, um die Berechnungsprozedur der UV- Koordinaten in der Spielvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu erläutern.
16A–16D stellen Schritte einer Erläuterungszeichnung zum Erläutern der Anzeigeprozedur (Anzeigeprinzip) des Spielerfahrzeugs in der Spielvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar.
Wie es vorstehend beschrieben wurde, sind die UV-Verschiebungsdaten (Uoff, Voff) 75 Werte, die durch Addieren von 64 auf jede der zwei Arten von ganzen Zahlen erhalten werden, die durch die unteren sieben Bits der X, Z-Koordinatenwerte der Mittelpunkt-Positionskoordinaten (ox, oy, oz) 70 des Spielerfahrzeugs erhalten werden. (Uoff, Voff) sind nämlich Daten, die sich aus der Addition von (64, 64) zu den Werten der unteren sieben Bits (ox mod 128, oz mod 128) der X, Z-Koordinatenwerte der Mittelpunktpositi onsdaten (ox, oy, oz) des Spielerfahrzeugs ergeben, wie es schematisch in 12 dargestellt ist, und sind Daten, die Werte von (64 bis 191) in dem Bereich annehmen können, der durch den durchgezogenen Rahmen in der Reflexionsstrukturabbildung 85, welche die Abbildung von 128 × 128 Punkten ist, darstellt.
Die Operationen in den Schritten S206 bis S209 von 10 werden ausgeführt, um UV-Koordinaten der entsprechenden Scheitel als eine Folge einer Parallelprojektion eines das Spielerfahrzeug bildenden Polygons (eines Reflexionspolygons) auf die UV-Ebene und Vektoren als eine Folge der Parallelprojektion der entsprechenden Normalvektoren auf die UV-Ebene zu erhalten. Diese Operationen erzielen auch Koordinaten von Punkten, welche jeweils bei einer Position die Länge des entsprechenden erzielten Vektors abgesehen von den zugeordneten Punkt, der durch die UV-Koordinaten jedes erzielten Scheitels angezeigt wird, in dem UV-Koordinatensystem präsentiert, in welchem ein Punkt als Folge einer Parallelprojektion der Mittelpunkt-Positionskoordinaten (ox, oy, oz) 70 des Spielerfahrzeugs auf die UV-Ebene der durch die UV-Verschiebungsdaten (Uoff, Voff) 75 dargestellte Punkt ist, der, wie es schematisch in den 13 und 14 dargestellt ist.
In der Verarbeitung der Schritte S307 bis S309 von 11 werden, wie es schematisch in 15 dargestellt ist, Daten, um über das Reflexionspolygon ein durchsichtiges Polygon zu zeichnen, auf welchem eine Fläche (die schraffierte Fläche) der Reflexionsstrukturabbildung mit den Scheiteln als das Ergebnis der in den Schritten S206 bis S209 durchgeführten Operationen aufgebracht ist, erzeugt, indem von Bildschirmkoordinaten in den zweiten Datenkategorien bezüglich des Reflexionspolygons Gebrauch gemacht wird.
Beispielsweise bereitet, wenn das durch die Spielerfahrzeug-Polygondaten 50 und die Reflexions-Flag-Tabelle 60 definierte Spielerfahrzeug, das in 16A dargestellte ist, die Vorrichtung die Daten zum Zeichnen einer grafischen Abbildung gemäß Darstellung in 16B auf der Basis der zweiten Datenkategorien (welche die festgelegten Bildschirmkoordinaten enthalten), die ursprünglich in den Spielerfahrzeug-Polygondaten 50 enthalten waren, vor.
Ferner wird eine Kopie der zweiten Datenkategorien mit den festgelegten Bildschirmkoordinaten bezüglich der Reflexionspolygone vorbereitet. Dann werden die Daten für die Kopie vorbereitet, einschließlich der Festlegung des Durchsichtigkeitsattributs der Reflexionsstrukturnummer und der auf der Basis der Mittelpunkt-Positionskoordinaten des Spielerfahrzeugs ermittelten Reflexionsstruktur-UV-Koordinaten, d.h., der Daten, um das Zeichnen gemäß Darstellung in 16C zu bewirken. Da die Zeichnung von 16C auf einer durchsichtigen Basis erzeugt wird, wird das auf dem Anzeigebildschirm der Ausgabevorrichtung 30 dargestellte Spielerfahrzeug als eine Folge der Ausführung des Schritte S103 schließlich eines, in welchem ein durchsichtigen Polygons (auf welchem ein Teil der Reflexionsstrukturabbildung aufgebracht ist) jedem Abschnitt überlagert wird, welcher als ein Reflexionspolygon bezeichnet ist, wie es schematisch in 16D dargestellt ist.
Die Fläche der in der Erzeugung des durchsichtigen Polygons verwendeten Reflexionsstrukturabbildung wird abhängig von den Mittelpunkt-Positionskoordinaten des Spielerfahrzeugs variiert. Die Anzeige zeigt nämlich, wenn ein Bildschirm, in welchem das Spielerfahrzeug in der Richtung der Tiefe fährt, und in welchem der Sichtpunkt der Position des Spielerfahrzeugs folgt, auf dem Anzeigebildschirm angezeigt wird, ein Muster, das sich entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung des Spielerfahrzeugs im Bezug auf den Rennkurs auf der Oberfläche des Spielerfahrzeugs bewegt.
Die Reflexionsstrukturabbildung ist die Abbildung mit einer Periode von 128 Punkten in jeder von den U- und V-Richtungen (wobei Pixel bei Koordinaten (u, v) gleich denen bei Koordinaten (u + 128, v), (u, v + 128), und (u + 128, v + 128)) sind, wodurch der Hauptteil der auf das durchsichtige Polygon aufgebrachten Reflexionsstrukturabbildung an einer diskontinuierlichen Veränderung selbst dann gehindert ist, wenn sich Uoff (oder Voff) von 191 bis 64 (oder von 64 bis 191) mit der Veränderung der Mittelpunkt-Positionskoordinaten des Sielerfahrzeugs verändern.
Wie es vorstehend detailliert beschrieben wurde, ist die vorliegende Spielvorrichtung eine Vorrichtung, welche in der Lage ist, das sich in Abhängigkeit von der Bewegung des Spielerfahrzeugs auf der Oberfläche des Spielerfahrzeugs bewegende Umgebungsrichtmuster unabhängig davon anzuzeigen, wie sich der Spielerfahrzeug bewegt. Die Vorrichtung ist nämlich so aufgebaut, dass sie in der Lage ist, die auftretende Abbildung anzuzeigen, als ob das Spielerfahrzeug tatsächlich in den Straßen fahren würde. Da die aufgebrachte Reflexionsstrukturabbildung auch die Normalvektoren berücksichtigt, funktioniert die Vorrichtung so, dass sie auch eine Reflexion eines gekrümmten Abschnittes mit verbesserter Realität darstellen kann.
Die in einer Ausführungsform beschriebene Spielvorrichtung erzeugt den Reflexionseindruck von Umgebungslicht auf dem Spielerfahrzeug. Die vorliegende Erfindung kann auch bei anderen Fahrzeugen und Objekten als dem Spielerfahrzeug (beispielsweise gegnerischen Fahrzeugen, oder anderen von anderen Spielern manipulierten Fahrzeugen) angewendet werden. Ferner muss ein Objekt des Reflexionseindruckes von Umgebungslicht nicht ein Fahrzeug sein, und die vorliegende Erfindung kann auch auf jedes sich bewegende Objekt angewendet werden, das sich in dem dreidimensionalen Raum bewegt und aus Polygonen aufgebaut ist.
Die Spielvorrichtung gemäß der einen Ausführungsform zeichnet die Polygone durch Z-Sortierung, wobei jedoch die durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogene Polygonzeichnungsprozedur nicht auf die Z-Sortierung beschränkt ist. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch ausgeführt werden, indem die Polygonzeichnungsprozedur beispielsweise unter Verwendung eines Z-Puffers ausgeführt wird.
Das Spielsystem einer Ausführungsform wird realisiert, indem man eine Spielvorrichtung mit herkömmlichem Aufbau das in der CD-ROM aufgezeichnete Spielprogramms ausführen lässt, wobei jedoch die Technologie der vorliegenden Erfindung auch auf jede Vorrichtung angewendet werden kann, welche die Darstellung von Bildern durchführt, wie zum Beispiel Allzweck-Computer, wie etwa Personal Computer oder dergleichen und Arkade-Spielkonsolen. Ferner kann die vorliegende Erfindung auch durch die Verwendung eines Kommunikationsterminals, wie zum Beispiel eines Zellulartelefons, eines tragbaren Terminals, eines Fahrzeugnavigationssystems oder dergleichen implementiert werden. Ein Medium, in welchem das Programm aufgezeichnet wird, kann auch ein anderes Medium als der CD-ROM sein, einschließlich einer Floppy-Disk, einem MO oder dergleichen.
Ferner kann die Spielvorrichtung auch so aufgebaut sein, dass sie die Eingabe (oder Installation) über die Kommunikationsleitung 33 ermöglicht. Die über die Kommunikati onsleitung eingegebenen Programme und Daten können von einer Zentralvorrichtung über das Netzwerk 100 in der Form einer abhängig von den Datenströmen frequenzmodulierten oder phasenmodulierten Trägerwelle empfangen werden und können während der Speicherung in den entsprechenden Speicherbereichen des RAM 22 bei Gelegenheit verwendet werden.
Ferner können die Spielprogramme und Daten auch in der Nutzungsform bereitgestellt werden, in welcher sie als Pakete aus der Zentralvorrichtung empfangen werden, welche über die Kommunikationsleitung und das Netzwerk 100 angeschlossen ist.
Die Programme und Daten für die Ausführung der vorliegenden Erfindung können auch in einer vorinstallierten Form in der Spielvorrichtung oder in den Computern bereitgestellt werden.
Die Spielprogramme und Daten können zur Übertragung auch komprimiert und/oder verschlüsselt werden.

Claims

Spielvorrichtung (20) zum Anzeigen einer Spielabbildung, die ein bewegendes Teil enthält, das sich in einem virtuellen Raum bewegt, wobei die Spielvorrichtung umfasst: einen Polygon-Datenspeicher zum Speichern von Polygondaten (50), die Formen von Polygonen definieren, die das sich bewegende Teil darstellen; einen Strukturabbildungsspeicher zum Speichern einer Strukturabbildung, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt; eine Positionsanzeigeeinheit zum Anzeigen einer Position des sich bewegenden Teils in dem virtuellen Raum; eine erste Abbildungszeichnungseinheit zum Zeichnen eines Polygons, basierend auf der Position des sich bewegenden Teils und den Polygondaten (50), und eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines Teils der Strukturabbildung, die einen reflektierenden Zustand von Umgebungslicht anzeigt und die in dem Strukturabbildungsspeicher gespeichert ist, basierend auf der angezeigten Position des sich bewegenden Teils, gekennzeichnet durch eine zweite Abbildungszeichnungseinheit zum Zeichnen eines durchsichtigen Polygons über mindestens einem der Polygone des sich bewegenden Teils, wobei das durchsichtige Polygon dieselbe Form wie das mindestens eine Polygon hat und wobei der Teil der Struktur, die einen reflektierenden Zustand von Umgebungslicht anzeigt und durch die Ermittlungseinheit ermittelt wurde, auf dem durchsichtigen Polygon angebracht wird.
Spielvorrichtung (20) gemäß Anspruch 1, wobei der Polygondatenspeicher Polygondaten (50) speichert, um die Formen der Polygone mittels Koordinaten von entsprechenden Scheiteln und Normalvektoren an den entsprechenden Scheiteln zu definieren.
Spielvorrichtung (20) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Strukturabbildungsspeicher eine Strukturabbildung speichert, in der eine Vielzahl von Pixel an Stellen zueinander gleich sind, die in einer ersten vorbestimmten Richtung eine erste vorbestimmte Entfernung weit auseinander liegen und in der eine Vielzahl von Pixel an Stellen, die einer zweiten vorbestimmten Richtung eine zweite vorbestimmte Entfernung weit entfernt sind, zueinander gleich sind; diese Spielvorrichtung (20) des Weiteren eine Berechnungseinheit umfasst, zum Berechnen von Referenzkoordinaten, basierend auf der angegebenen Position, unter Benutzung eines Vorgangs, der identische Ergebnisse in regelmäßigen Intervallen in jeder Änderung der Position entlang der ersten vorbestimmten Richtung um die erste vorbestimmte Entfernung ergibt und jeder Änderung der Position entlang der zweiten vorbestimmten Richtung um die zweite vorbestimmte Entfernung ergibt, wobei die zweite Abbildungszeichnungseinheit den Teil der Strukturabbildung, der auf das durchsichtige Polygon angebracht ist, ermittelt, basierend auf den Referenzkoordinaten, die durch die Berechnungseinheit berechnet werden.
Spielvorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der reflektierte Zustand von Umgebungslicht sich gemäß der Bewegung des sich bewegenden Teils bewegt.
Spielabbildungsanzeigeverfahren zum Anzeigen eines sich bewegenden Teils, das sich in einem virtuellen Raum bewegt, das Spielabbildungsanzeigeverfahren umfasst: Speichern von Polygondaten (50) für den sich bewegenden Teil, die Formen von einer Vielzahl von Polygonen definieren, die den sich bewegenden Teil darstellen; Speichern einer Strukturabbildung, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt; Bestimmen einer Position des sich bewegenden Teils in dem virtuellen Raum; und Zeichnen eines Polygons basierend auf der bestimmten Position des sich bewegenden Teils und den Polygondaten (50); gekennzeichnet durch Zeichnen eines durchsichtigen Polygons, das dieselbe Form wie ein vorbestimmtes Polygon des sich bewegenden Teils hat, gemäß der ermittelten Position über das vorbestimmte Polygon, wobei die Strukturabbildung, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt, auf dem durchsichtigen Polygon angebracht ist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Polygondaten (50) die Formen der Polygone mittels Koordinaten von entsprechenden Scheiteln und Normalvektoren an den entsprechenden Scheiteln definieren.
Verfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Strukturabbildung eine Abbildung ist, in der eine Vielzahl von Pixeln an Stellen zueinander gleich sind, die in einer ersten vorbestimmten Richtung eine erste vorbestimmte Entfernung weit auseinander liegen und in der eine Vielzahl von Pixeln an Stellen gleich sind, die in einer zweiten vorbestimmten Richtung eine zweite vorbestimmte Entfernung weit entfernt sind; wobei das Verfahren weiterhin umfasst: Berechnen von Referenzkoordinaten, basierend auf der ermittelten Position unter Benutzung eines Vorgangs, der identische Ergebnisse in regelmäßigen Intervallen in jeder Änderung der Position entlang der ersten vorbestimmten Richtung um die erste vorbestimmte Entfernung ergibt und in jeder Änderung der Position entlang der zweiten vorbestimmten Richtung um die zweite vorbestimmte Entfernung ergibt; und wobei die Strukturabbildung, die auf dem durchsichtigen Polygon angebracht ist, basierend auf den berechneten Referenzkoordinaten ermittelt wird.
Ein computerlesbares Speichermedium, das ein Programm speichert zum Veranlassen eines Computers (20) eine Spielabbildung anzuzeigen, in der ein sich bewegender Teil sich in einem virtuellen Raum bewegt, wobei das Programm den Computer veranlasst, ein Verfahren auszuführen, welches umfasst: Angeben einer Position des sich bewegenden Teils in dem virtuellen Raum; und Zeichnen eines Polygons basierend auf der angegebenen Position des sich bewegenden Teils und Polygondaten (50), die Formen von einer Vielzahl von Polygonen definieren, die das sich bewegende Teil darstellen; gekennzeichnet durch Zeichnen eines durchsichtigen Polygons, das dieselbe Form wie ein vorbestimmtes Polygon des sich bewegenden Teils hat, über dem vorbestimmten Polygon des sich bewegenden Teils gemäß der angegebenen Position, wobei eine Strukturabbildung, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt, auf dem durchsichtigen Polygon angebracht ist.
Computerlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 8, wobei die Polygondaten (50) Polygondaten sind, die Formen von Polygonen mittels Koordinaten von entsprechenden Scheiteln und Normalvektoren an den entsprechenden Scheiteln definieren.
Ein Computerdatensignal, das in einem Übertragungsmedium verkörpert ist, wobei das Computerdatensignal ein Spielprogramm zum Anzeigen einer Spielabbildung enthält, in dem ein sich bewegender Teil sich in einem virtuellen Raum bewegt, wobei das Spielprogramm einen Computer (20) veranlasst, ein Verfahren auszuführen, welches umfasst: Angeben einer Position des sich bewegenden Teils in dem virtuellen Raum; und Zeichnen eines Polygons basierend auf der angegebenen Position des sich bewegenden Teils und Polygondaten (50), die Formen von einer Vielzahl von Polygonen definieren, die das sich bewegende Teil darstellen; gekennzeichnet durch Zeichnen eines durchsichtigen Polygons, das dieselbe Form wie ein vorbestimmtes Polygon des sich bewegenden Teils hat, über dem vorbestimmten Polygon des sich bewegenden Teils gemäß der angegebenen Position, wobei eine Strukturabbildung, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt, auf dem durchsichtigen Polygon angebracht ist.
Das Computerdatensignal gemäß Anspruch 10, wobei das Computerdatensignal ein komprimiertes Computerdatensignal ist.
Das Computerdatensignal gemäß Anspruch 10, wobei das Computerdatensignal ein verschlüsseltes Computerdatensignal ist.
Ein Computerprogrammerzeugnis zum Anzeigen einer Spielabbildung, in der ein sich bewegender Teil sich in einem virtuellen Raum bewegt, wobei das Programmerzeugnis umfasst: Computercode zum Angeben einer Position des sich bewegenden Teils in dem virtuellen Raum; und Computercode zum Zeichnen eines Polygons basierend auf der angegebenen Position des sich bewegenden Teils und Polygondaten (50), die Formen von einer Vielzahl von Polygonen definieren, die den sich bewegenden Teil darstellen; gekennzeichnet durch Computercode zum Zeichnen eines durchsichtigen Polygons, das dieselbe Form wie ein vorbestimmtes Polygon des sich bewegenden Teils hat, auf das vorbestimmte Polygon des sich bewegenden Teils gemäß der angegebenen Position, wobei eine Strukturabbildung, die einen reflektierten Zustand von Umgebungslicht anzeigt, auf dem durchsichtigen Polygon angebracht wird.