JP3890575B2 - Image processing apparatus, image processing method, game apparatus, and game apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、三次元空間座標上にポリゴン等で構成された移動体を移動させるとともに前記移動体を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置及び画像処理方法並びにゲーム装置に関するものである。また、複数のゲーム装置を備え、アトラクション等に用いられる遊戯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年のコンピュ−タグラフィックス技術の発達に伴い、ゲーム装置やシミュレ−ション装置などのデータ処理装置が広く一般に普及するようになっている。ゲーム装置には、例えば、ジョイスティック(操作桿)、ボタンを操作することにより画面中のキャラクタや車両を操作するものがある。そして、三次元的な形状を複数のポリゴンから構成し、このポリゴンにテクスチャー(模様)をマッピングしてキャラクタをいずれの視点から見ても表示することができるようにすることが近年おこなわれている。このような例として、三次元的キャラクタにテクスチャマッピングを施したポリゴンデータで描画するとともに、キャラクタの動作や視点の変更に順じた動きが求められる背景部分もテクスチャ付きのポリゴンデータで描画等するTVゲーム装置が知られている。
【0003】
さらに、プレーヤーが、ゲームの乗物に似せた座席で画面の車両等を操作するとともに、画面中の車両の状態をその乗物にフィードバックし、さらに実感を高めたTVゲーム装置が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のゲーム装置はプレーヤーが単独である場合がほとんどであり、複数のプレーヤー(例えばカップル)が同じ乗物に乗って同時に楽しむものは少ない。特に、複数のプレーヤーそれぞれが、三次元空間中の同一の対象物(車両)を同時に操作しつつ同じ車両でタイムトライアル等のゲームを楽しむものはなかった。
【0005】
また、従来のゲーム装置は車両で決められたコースを走るものが多いが、同じコースを周回するという比較的単調なものが多い。三次元表現を生かしてさまざまな環境を走るように画面を構成すればより面白さが増すが、ある点を境に全く異なる背景を表示する表現はプロセッサの処理能力の限界から言って非常に困難である。このような処理を無理に行えば、リアルタイム性が損なわれ、不自然になるおそれがあった。
【0006】
また、三次元空間中を車両が移動するとき、プレーヤーの操作によっては車両が地中にのめりこむようになることがある。このことは、従来の平坦な地形(道路)のみを走る場合はほとんど生じなかったが、三次元空間を活用したバンクのある走路を通過するときにはしばしば生じる。バンクのある走路はゲーム進行の点でより迫力があり、また実感的でもある。車両の未来位置を適正な位置に補正する必要がある。また、そのとき、車両がより実感的に動くようにする必要もある。
【0007】
また、三次元空間中を車両が移動するとき車両が傾くが、この傾きをプレーヤーの乗物に的確に反映させることが望ましい。しかし、プロセッサによりリアルタイムで処理される三次元空間中の車両の状態に、乗物の機械的な傾斜は追従しきれないことが多い。バンクのある走路ではなおさらである。これではゲームの実感が損なわれることになる。
【0008】
以上、要するに、三次元空間中に構成されるゲームにおいて、実感が損なわれることがあった。
【0009】
この発明は以上の課題を解決するためになされたもので、複数のプレーヤーが、三次元空間中の同一の対象物を同時に操作できる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【0010】
また、この発明は、プロセッサにあまり負担をかけずに、自然に背景を書き換えることができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【0011】
また、この発明は、三次元空間中を車両が移動するときに車両がより実感的に動く画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【0012】
また、この発明は、三次元空間中を車両が移動するときの車両の傾きを、リアルタイムで反映し、より実感的なゲーム装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像処理装置は、三次元空間座標上に対象を構成するとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置において、同一の対象についての複数の操作入力を受ける操作入力手段と、前記複数の操作入力に基づき前記対象の移動方向を決定する移動方向決定手段とを備えるものである。
【0014】
移動方向決定手段による移動方向は、決定された方向に対して移動体を移動させるため(背景が移動することにより移動したように見えることも含む)に加え、移動することなく単に特定の方向に向けることも含む。
【0015】
この発明に係る画像処理装置は、前記移動方向決定手段が、前記複数の操作入力の平均を求め、この平均値に基づき前記対象の移動方向を決定するものである。
【0016】
例えば、2つの操作入力があるとき、これらによる移動方向の平均を移動方向とする。平均は重み付け平均であってもよい。重みは予め定められている。例えば、リーダー、熟練者の重みを大きくする。リーダーは投票によって決めるようにしてもよい。
【0017】
この発明に係る画像処理装置は、前記移動方向決定手段が、前記複数の操作入力のうち前記対象にとって有利な方を選択することにより前記対象の移動方向を決定するものである。
【0018】
有利な方とは移動体の移動にとって望ましい方である。例えば、操作入力の一方が正常の進行方向を指示するもので、他方がそうでないとき(例えば逆方向に向いたり、コースの外に飛び出したり)、前者の方を選択する。
【0019】
この発明に係る画像処理方法は、三次元空間座標上に対象を構成するとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理方法において、同一の対象についての複数の操作入力を受ける操作入力ステップと、前記複数の操作入力に基づき前記対象の移動方向を決定する移動方向決定ステップとを備えるものである。
【0020】
この発明に係る画像処理装置は、三次元空間座標上に対象を構成するとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置において、前記対象の移動に伴い背景を描画する背景描画手段と、前記対象が予め定められた位置にいるときに背景を見えなくする背景遮蔽手段と、前記背景遮蔽手段が処理中に前記対象に対する操作に制限を加える操作制限手段とを備えるものである。
【0021】
背景を見えなくすることには、例えば、トンネルを移動中において背景を黒くすることが含まれる。
【0022】
この発明に係る画像処理装置は、前記操作制限手段が、前記対象に対する操作にかかわらず、特定方向への移動を禁止するものである。
【0023】
特定方向への走行とは、背景の描画順序が乱れるような走行、例えば、元の背景の場所に戻るような逆方向への走行である。
【0024】
この発明に係る画像処理装置は、前記背景遮蔽手段の処理中に前記背景描画手段は背景を書き換えるものである。
【0025】
この発明に係る画像処理方法は、三次元空間座標上に対象を構成するとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理方法において、前記対象の移動に伴い背景を描画する背景描画ステップと、前記対象が予め定められた位置にいるときに背景を見えなくする背景遮蔽ステップと、前記背景遮蔽ステップが処理中に前記対象に対する操作に制限を加える操作制限ステップとを備えるものである。
【0026】
この発明に係る画像処理装置は、三次元空間座標上に対象を構成するとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置において、前記対象の次の位置を求める位置算出手段と、前記位置算出手段による次の位置が前記対象の移動面下にあるときに、次の位置を前記移動面上に移動する補正を行う位置補正手段とを備えるものである。
【0027】
この発明に係る画像処理装置は、前記位置補正手段による補正量に応じて前記対象の状態を変更する移動体補正手段を備えるものである。
【0028】
移動体の状態を変更するとは、例えば、移動体が走行路の状態に応じて上下に振動する(固い走行路であればガタガタし、やわらかい走行路であればふわふわする)ことを含む。
【0029】
この発明に係る画像処理方法は、三次元空間座標上に対象を構成するとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理方法において、前記対象の次の位置を求める位置算出ステップと、前記位置算出ステップによる次の位置が前記対象の移動面下にあるときに、次の位置を前記移動面上に移動する補正を行う位置補正ステップとを備えるものである。
【0030】
この発明に係るゲーム装置は、遊戯者が操作する操作部を備える乗物と、前記操作部の操作信号に基づき三次元空間座標上に構成された移動体を移動させるとともに、前記移動体を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置と、前記画像処理装置の出力信号を受けて画像を表示する表示手段と、前記三次元空間座標上における前記移動体の傾斜を検出する傾斜検出手段と、前記傾斜検出手段の出力信号に基づき前記乗物を傾斜させる駆動手段と、前記傾斜検出手段が検出した傾斜と前記駆動手段による傾斜とを比較するとともに、比較結果に基づき前記画像処理装置が生成する画像を傾斜させる画像補正手段とを備えるものである。
【0031】
前記画像補正手段は、例えば、前記乗物の傾斜の不足分を画面の傾きで補償する。
【0032】
この発明に係るゲーム装置は、一人又は二人以上の遊戯者が操作する操作部と、前記操作部の操作信号に基づき三次元空間座標上に構成された対象の向きを制御するとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置と、前記画像処理装置の出力信号を受けて画像を表示する表示手段とを備え、前記操作部が互いに異なる複数種類の操作信号を発生したときに、前記画像処理装置が前記複数種類の操作信号に基づき前記対象の向きを制御するものである。
【0033】
この発明に係るゲーム装置は、前記画像処理装置が、前記いずれかに記載の画像処理装置である。
【0034】
この発明に係る遊戯装置は、遊戯者が操作する操作部の操作信号に基づき三次元空間座標上に構成された移動体を移動させるとともに、前記移動体を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置、及び、前記画像処理装置の出力信号を受けて画像を表示する表示手段をそれぞれ備える複数のゲーム装置と、前記複数のゲーム装置それぞれに設けられ、前記遊戯者の画像を得る複数の画像取得手段と、前記複数のゲーム装置それぞれに設けられた中継表示部と、前記複数の画像取得手段の出力信号を受けるとともにこれらの信号に基づき画像信号を生成して前記中継表示部に供給する中継部とを備えるものである。
【0035】
この発明に係る遊戯装置は、前記中継部が、前記複数のゲーム装置の画像処理装置の出力信号を受けるとともに、この出力信号と前記複数の画像取得手段の出力信号とをゲームの状態に応じて切り替えて前記画像信号を生成するものである。
【0036】
この発明に係る遊戯装置は、前記中継部が、前記複数の画像取得手段の複数の画像のうち、他と異なる状態にある画像を選択して出力するものである。
【0037】
他と異なる状態にある画像には、例えば、ゲームの勝利者、途中でクラッシュした者の画像が含まれる。
【0038】
この発明に係る遊戯装置は、前記複数のゲーム装置から状態信号を受けるとともに制御信号を出力する制御部と、前記制御部の状態出力を受けて前記状態を表示する状態表示部とを備えるものである。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。まず、この発明の一例である実施の形態の、プレーヤーが乗物型の座席に座ってプレイするゲーム装置(パワースレッド(TM))について説明し、次にこのゲーム装置を複数用いた遊戯施設について説明する。
【0040】
1.ゲーム装置
1.1 概略説明
このゲーム装置は、コンピュータにより仮想的に作られる乗物(ライド)をプレーヤーが操作して予め定められたコースを走り抜けるゲームを提供する。従来の自動車レースゲームと同様に、タイムを競ったり他のライドとのチェイスを楽しむことができる。しかし、このゲーム装置は従来の自動車レースゲームとは幾つかの点で異なる。
【0041】
第1に、このゲームの乗物は自動車、オートバイ等ではなく、冬季オリンピックの競技でもあるボブスレーをイメージしたものである。ボブスレーは非常に高速で氷のコースを駆け抜けること及びコース自体が狭い点から、非常にスピード感あふれるゲームである。このゲームもスピード感あふれるゲームである。
【0042】
第2に、すべてのコースにはバンクがありコースのどの部分を走るかにより、乗物が大きく傾く点である。従来のレースゲームではバンクはほとんどなかった。このことによりゲームがよりスリルあふれるものになり、プレーヤーはより楽しむことができる。この点について、乗物の機構と画像処理の両方について工夫がなされている。
【0043】
第3に、この乗物が二人乗りであり、複数のプレーヤーの操作に基づき操作される点である。また、プレーヤーはボタンで操作を行うのでなく、画面上の乗物に似せた席に座り、乗物に設けられた操作レバーで操作を行う。画面上の状況に応じて乗物が揺れたり傾いたりすることとあいまって、より実感的な体験が可能である。
【0044】
図1はこの発明の実施の形態1のゲーム装置の機能ブロック図である。図1は3つのブロック(処理部1、乗物(ライド)2、表示部3)から構成される。これらのブロックによりひとつのライドが構成される。ライド2と表示部3の外観については後述し、ここでは機能について説明する。
【0045】
処理部1は、表示装置に表示するゲーム用の画面を生成したり、ライド2の乗客の操作に基づきゲームを進行させたり、ゲームの状況に応じてライド2を傾ける等の処理を行う。B−CRX11はグラフィック用のプロセッサを備えた映像出力用ボードであり、ゲーム用の画面及び効果音を生成するとともにプレーヤーの操作に基づき画面中のライドの制御を行う。B−CRX11で生成されたライドの角度データは、一旦、図示しないメイン制御システムを通りAXIS BD14に送られる。また、図示しないアテンダントモニターに表示される。なお、図示しないメイン制御システムはゲームボード(B−CRX11)にコマンド(スタート、ゲーム終了、非常停止など)を送る。AMP12は、B−CRX11から効果音を受けてこれを増幅し、ライドのSPEAKER27に送出する。
【0046】
加振装置13は、B−CRX11から制御信号を受けて、ライド2の座席をゲームの進行に応じて振動させるための駆動信号を生成する。例えば、ライドが進行中、滑らかな走行路では振動がなく、荒れた走行路では振動が加えられる。AXIS BD14は、B−CRXで生成した角度信号を受けて、ライド2をゲームの進行に応じて傾けるための駆動信号を生成し、これをSERVO DRIVER15に送出する。この駆動信号に基づきSERVO DRIVER15はライド2を回転させるSERVO MOTOR21を駆動する。例えば、ライドが進行中、バンクのある走行路の中央では傾かず、端で傾く。ライドの傾きは画面の傾きとともにゲームにおけるライドの傾きを反映する。詳細は後述する。SEQUENCE UNIT16は装置全体の制御を行うセーフティー関係のリレーシーケンスである。SW REGU17はスイッチングレギュレーター電源である。B−CRX11、AXIS BD14、SEQUENCE UNIT16は図示しないアテンダントスタッフの操作パネルのも接続されている。
【0047】
ライド2は、2名のプレーヤーが乗車し、備えられた操作レバーを操作してゲームを楽しむ乗物である。SERVO MOTOR21は、SERVO DRIVER15からの駆動信号により駆動され、ライド2を傾ける。POSITION SENSOR22はライド2の傾きを検出し、この検出信号をAXIS BD14に送る。LIMIT SWITCH23はライドの回転軸に取り付けられ、ライド2が予め設定した角度以上に動いたときにライドを停止させるためのスイッチである。LIMIT SWITCH23はライドの軸に取り付けられ、その一部が欠きとられた円盤とこの欠きとり部を検出する2つのフォトセンサーから構成される。あるいはマイクロスイッチにより構成してもよい。LIMIT SWITCH23のオン/オフ信号はAXIS BD14及びSEQUENCE UNIT16に供給される。
【0048】
ANALOG24は操作レバーに取り付けられたボリュームであり、ライド2の2つの座席にそれぞれ2つ設けられている。プレーヤーが操作レバーを操作すると、その操作量に応じてANALOG24の抵抗値が変わる。BUTTON25はライド2の前後の席それぞれに設けられたエントリーボタン及びコールボタンである。エントリーボタンはお客がいるかどうかの確認、及び、お客の準備ができたかどうかの確認のためのものである。コールボタンは、お客がゲーム中に気分が悪くなったときなどにアテンダントに知らせるためのものである。BUTTON25のオン/オフ信号はB−CRX11に供給される。SPEAKER26はライド2の前部座席の前に2つ、後部座席の後ろに2つ設けられ、効果音を発生する。振動MOTOR27は座席の下を叩くカムを備える。振動MOTOR27は各座席の下に取り付けられる。振動MOTOR27により座席の座面が上下に縦揺れする。モータの回転を制御することにより、簡単に速度制御程度が可能である。このときの上下動は5cmくらいである。
【0049】
表示部3はライドの前面に設けられ、ゲーム画面を表示するとともに効果音を発生する。SCAN CONVERTOR31は、B−CRX11が生成したゲーム画面の信号を走査変換してLCD PROJECTOR32に供給する。LCD PROJECTOR32は液晶を用いた投影型の大画面テレビである。SPEAKER33はLCD PROJECTOR32の上部に設けられたBGM用のスピーカである。照明装置34はライド等を照明する。CAMERA35はLCD PROJECTOR32の上部に設けられ、ライド2のお客を撮影する。
【0050】
MAT SWICHT4はライド2の両側の床に設けられる。MAT SWITCH4のオン/オフ信号はSEQUENCE UNIT16に入力され、ライド2が動作中にマットスイッチが入った場合、ライド2は非常停止する。ライド2が停止中は無効である。
【0051】
次に動作の概要について図2のフローチャートに基づき説明する。
【0052】
アテンダントスタッフの指示により2名のお客はライドに乗り込み、安全ベルトを締める等の準備を行う。アテンダントスタッフは準備が完了したことを確認するとゲームを開始する。画像処理ボードであるB−CRX11は予め記憶された情報に基づき画像を生成し、LCDプロジェクタ32にゲーム画像を表示する。このゲーム画面を見ながらお客は操作レバーを操作してゲームを楽しむ。
【0053】
ST1:操作系(レバー)から画像用CPUBD(B−CRX)に入力
お客が操作レバーを操作すると、アナログ入力手段24(操作レバーに連動するボリューム等)はその操作に応じた信号を出力する。この信号はB−CRX11に入力される。
【0054】
ST2:画像用CPUBDでライドの角度を計算
B−CRX11は操作入力に基づき画面中のライドを前後左右に動かして制御するとともに、ライドの位置に応じてその角度を計算する。ライドの走行路は半円筒状のバンクコースであり、ライドが左側にあれば右に傾き、左側にあれば左に傾く。また、ライドの向きによっても傾きが変わる。B−CRX11はこれらのことを考慮しつつライドの傾き角度をリアルタイムで計算する。
【0055】
ST3:ライドコントロールBD(AXIS BD14)に角度を転送
ステップST2で求めたライドの傾き角度をライドコントロールBDに転送する。
【0056】
ST4:ライドコントロールBDでサーボモータをドライブ
入力された角度データに基づき、ライドコントロールBDは駆動信号を生成しサーボドライバー15に対して出力する。この駆動信号に基づきサーボドライバー15はサーボモータ21を駆動する。サーボモータ21はライド2を回転させる。具体的な機構については後述する。
【0057】
ST5:ライドが実際に動く
サーボモータ21の回転に伴いライドが回転する。
【0058】
ST6:ライドのポジションセンサーの値を画像CPUBDにフィードバックライド2の回転軸に設けられたポジションセンサー22によるライドの角度を画像CPUBD(B−CRX11)フィードバックする。
【0059】
ST7:ライドの実際の角度にあわせて画像の角度を補正
B−CRX11はゲーム画面中のライドの傾き角度とサーボモータ21によりライド2が傾いた実際の角度とを比較する。両者が一致するとき(あるいは予め定められた一定の許容範囲にあるとき)は画像側で特に処理を行わない。一方、両者が不一致のときは画像を傾けるという処理を行う。この不一致は、ライドの機械的な回転に時間がかかりゲーム画面における傾きと常に一致しているとは限らないこと、ゲーム画面における傾きが非常に大きいときにその通りにライドを傾けるとお客に不快感を与えることにより生じる。そこで、不一致のときにはゲーム画面をその不一致量に応じて傾ける。お客はライドの傾きが少なくても、それに応じて画面も傾いていれば、不自然には感じない。要するに、画面とライドとの相対的関係がゲーム画面中の傾きに一致していればよい。この処理は、特に(実際の角度)<(ゲーム画面中の角度)のときに行われる。具体的な処理については後述する。
【0060】
ST8:画像出力
B−CRX11は角度が補正された状態の画像を出力する。
【0061】
1.2 機構部分
図3はライドの上面図である。図4は、図3のA−A矢視断面図である。図5は、図3のB−B矢視断面図である。図6は駆動部の詳細図である。なお、これらの図において振動モーター28の表示は省略されている。
【0062】
図3において、50はフレーム、51はライドの本体、51aはライドの本体に設けられ、ライドを回転運動させるための凸部、52a,52bは座席、53a,53bは操作レバーである。操作レバー53aは座席52aの左右両側にそれぞれひとつづつ、操作レバー53bは座席52bの左右両側にそれぞれひとつづつ設けられている。54、55は回転軸受である。ライドは回転軸54、55を中心に回転することができる。
【0063】
図4において、56は駆動部、57は駆動部により回転される回転部である。回転部57は凸部51aと接しており、回転に伴いライドの本体51は回転軸54、55を中心に回転する。図において、左右に約45度回転した状態を点線で示している。具体的にどのように回転させるかは処理部の制御による。詳細については後述する。
【0064】
図5において、後方の座席52bは、前方の座席52aよりも高い位置に設けられている。これは、後方の乗客の視界を妨げないようにするためである。駆動部56は、モーター56aとギア部56bとからなる。ギア部56bは回転部57に接続される。この図では回転部57が二重になっていて、これらが凸部51aに接しているのがわかる。
【0065】
図6は駆動部56と回転部57を上から見た詳細図である。
【0066】
1.2.1 ローリング機構
前述のように、ライドの本体51は回転軸54、55を中心に回転するようになっている。したがって、ライド全体の全体の横揺れが可能である。ライドの本体51は、図4のように、円弧を描くように左右に横揺れする。この揺れの位置は、回転軸54に設けられたポテンショメータ、ロータリーエンコーダ、シンクロ発信器のような回転検出器により検出される。この位置はリニアな位置制御が可能である。円弧の大きさは直径2.5mから3m程度であり、回転角度は最大180度くらいであるが、実際にはそれよりずっと小さい。この回転角度は、ボードからのコントロールが可能である。
【0067】
ところで、ライドに乗った二人のプレーヤーはコンピュータが生成する走行路の画面を見ながら操作レバー53を操作し、走破していく。走行路にはバンクがついているからライドの走る位置によりライドは傾くし、走行状態によってもライドは傾く。この傾きに基づきプレーヤーの乗ったライド本体51を傾けることにより、プレーヤーはより実感的なゲームを楽しむことができる。
【0068】
次に、具体的なモーションライドの制御について説明する。
【0069】
モーションデータ(回転角度)の作成は次のように行う。
【0070】
モーションデータはプレーヤの操作と実際の走行状況に基づき求められる。すなわち、プレイヤーが操作レバー53を操作することによるハンドル情報(ハンドルきり角)とそのときの画面中の路面からの情報(ロール:Z回転角)から、一定間隔のインタラプト毎(例えば、60分の1秒ごと)に目標モーションデータ(回転角度)を作成しモーションを動かす。
【0071】
このとき、操作のデータと路面のデータの二つのデータの加重平均をとることによりモーションデータを求める。例えば、コースが平たい場合、路面のロールは小さいのでモーションライドはあまり回転しない。したがって、ハンドルきり角の方に重みをおくようにしてモーションデータを作成する。逆に路面がバンクしているときはロールが大きく路面の影響によりモーションライドが傾く。したがって、ハンドルきり角よりもロールの方に重みをおくようにしてモーションデータを作成する。式で示せば次のようになる。
【0072】
モーションの目標回転角度=
(m×ハンドルきり角度+n×Z回転角度)/(m+n)
ここでm,nは重み係数である。コースが平たいとき、mは大きく、nは小さい。コースにバンクがあるとき、mは小さく、nは大きい。
【0073】
ところで、プレーヤーのことを考慮してライドの回転角はある範囲内に制限されている。画面上でライドが大きく傾く場合であっても、ライド本体51の実際の傾きは制限内にあり、それほど大きくない。また、実際のライドの角度と目標回転位置との間には物理的なタイムラグが発生する。不足する傾きは画面表示を傾けることにより達成される。すなわち、目標回転角度へモーションを回転させるが、このときモーションの現在の角度を考慮してインタラプト毎に回転角度を算出される。例えば、目標回転位置P1、次のインタラプトでの位置P2、現在の位置P3が図10のようであるとする。現在の位置P3の傾きは比較的小さく、次のインタラプトでの位置P2の傾きを比較的大きくとることができる。P2の傾きとP3の傾きとの差θは比較的大きい。モーション本体51はこのθに基づき回転させられる。一方、目標回転位置P1、次のインタラプトでの位置P2、現在の位置P3が図11のようであるとする。現在の位置P3の傾きは比較的大きく、次のインタラプトでの位置P2の傾きには限界がある。P2の傾きとP3の傾きとの差θは比較的小さい。このような場合、ライド本体51の傾きよりも画面表示の傾きにより目標回転位置P1が達成される。
【0074】
以上のように、ライドの角度を計算してライドを動かすとともに、実際のライドの角度は物理的なタイムラグが発生して追従しきれないときには、ライドのポジションセンサーによりライドの実際の回転角を求めてこれをフィードバックし、画像の修正して描画する。
【0075】
1.2.2 操作機構
操作系について4つの操作レバー53a,53bからなっている。図3ないし図5からわかるように、前後の席にそれぞれ二本づつ操作レバーがある。これら操作レバーそれぞれには、図示しないコントロールバーが付いている。これら操作レバーの状態を模式的に表現したのが図7である。
【0076】
図3のライドは二人乗りであり、それぞれの乗客がライドを操作することができる。四本のコントロールバーは連動しており、1chのボリュームにつながっている。このことにより各人の操作がまとめられて処理部に伝えられる。この部分の処理については後述する。
【0077】
図8及び図9を用いて操作レバーの操作について説明する。ライドを右回転させるときには、図8の左側のように、左側の操作レバー53−Lを前に、右側の操作レバー53−Rを後ろに倒す。左回転させるときには、図8の右側のように、左側の操作レバー53−Lを後ろに、右側の操作レバー53−Rを前に倒す。また、ライドを加速するときには両方の操作レバーを前に倒し、ライドを減速させるときには両方の操作レバーを後ろに倒す。以上のように操作レバーにより左右別々にコントロールすることができる。
【0078】
1.3 コンピュータグラッフィクス部分
コンピュータによる処理について個別に説明する。
【0079】
1.3.1 ポリゴン(多角形)と点の位置関係の判定方法
ポリゴン(多角形)と点の位置関係の判定方法において、通常は図12の左側のように、ポリゴンの頂点と点P(x,y,z)を結ぶベクトルV1とポリゴンの頂点と次の頂点を結ぶベクトルV2のなす外積とをもとめ、このベクトルV3とポリゴンの法線ベクトルnの向きを調べることにより位置関係を判定する。
【0080】
この発明の実施の形態においては、点P(x,y,z)をポリゴンの平面の方程式ax+by+cz+dに代入し、その符号を見ることにより判定する。ax+by+cz+d=0であればポリゴン上にあるし、ax+by+cz+d<0であればポリゴンの下にあるし、ax+by+cz+d>0であればポリゴンの上にある。
【0081】
1.3.2 コースのコリジョン、路面(ポリゴン)の選出方法
この発明の実施の形態においてコンピュータが構成する走行路は図13のようなハーフパイプ(半円筒状)のコースである。この実施の形態において、基本的にはコースにはすべてバンクがある。図13にはコースにおける座標系も同時に示されている。
【0082】
各コースは図14のように構成されている。図14にはコースの上面図と断面図が示されている。また、コースにおける座標系も示されている。図において、Sはセクタである。セクタSは地面を作る1枚のポリゴン(三角形、もしくは四角形)である。図の例ではセクタは5つである。また、Bはブロックである。ブロックBはセクタの横一列の集合である。図の例では5つのセクタが集まってひとつのブロックを構成している。また、Aはエリアである。エリアAはいくつかのブロックBの集合である。図の例では2つのブロックBが集まって、ひとつのエリアを構成している。
【0083】
この発明の実施の形態においては、図13及び図14に示されたエリアが多数連結されてライドが走行するコースを構成する。
【0084】
ライドは例えば図15のように複数のポリゴンで構成される。このライドは前に2輪、後ろに1輪の3輪車である。したがって、このライドを用いるときは3点のコリジョン判定を行えばよい。なお、ライドは2輪、4輪等でもよいのは言うまでもない。
【0085】
次に、コースのコリジョン及び路面(ポリゴン)の選出方法について説明する。
【0086】
まず、自分(ライド)のいるブロックを特定する方法について説明する。図16において、点P(x,y,z)が自分がいる位置とする。自分がいるブロックの左側にある平面をJBL1:a1x+b1y+c1z+d1=0と、同じブロックの右側にある平面をJBL2:a2x+b2y+c2z+d2=0とする。平面JBL1の法線n1(a,b,c)及び平面JBL2の法線n2(a,b,c)はいずれもコースの方向を向いているとする。
【0087】
以上の場合、先に述べたように平面JBL1、JBL2の方程式と点P(x,y,z)の間に次のような関係が成立する。
【0088】
a1x+b1y+c1z+d1>0
かつ
a2x+b2y+c2Z+d2<0
このように、自分のいる座標をP(x,y,z)としたとき、あるブロックの両側の面の平面と上記のような関係がある場合、自分(ライド)はそのブロック内に位置すると判定できる。したがって、自分のいるブロックを特定するためにはブロックごとに上述の判定を行えばよい。なお、自分のいるブロックではないときは次のような関係になる。
【0089】
a1x+b1y+c1z+d1<0
かつ
a2x+b2y+c2Z+d2<0
あるいは
a1x+b1y+c1z+d1>0
かつ
a2x+b2y+c2Z+d2>0
また、上記の場合、その不等号の向きにより自分のいるブロックの方向がわかるから、その方向について検索するようにしてもよい。
【0090】
次に自分のいるセクタを探す方法について説明する。図17はコースのあるブロックの断面図である。そのブロックを構成するセクタの間に平面JPL1:a1x+b1y+c1z+d1=0、平面JPL2:a2x+b2y+c2z+d2=0、平面JPL3:a3x+b3y+c3z+d3=0、平面JPL4:a4x+b4y+c4z+d4=0が定義されている。これらの平面の法線はそれぞれ図のようにそのセクタの面に平行である。
【0091】
図17のように、自分の位置P(x,y,z)が平面JPL2と平面JPL3との間にある場合、先に述べたように平面JPL2、JPL3の方程式と点P(x,y,z)の間に次のような関係が成立する。
【0092】
a3x+b3y+c3z+d3>0
かつ
a2x+b2y+c2Z+d2<0
このように、自分のいる座標をP(x,y,z)としたとき、あるセクタの両側の面の平面と上記のような関係がある場合、自分(ライド)はそのセクタ内に位置すると判定できる。したがって、自分のいるセクタを特定するためにはセクタごとに上述の判定を行えばよい。
【0093】
なお、JPL1及びJPL4については次のような関係になる。
【0094】
a1x+b1y+c1z+d1<0
a4x+b4y+c4Z+d4>0
また、上記の場合、その不等号の向きにより自分のいるセクタの方向がわかるから、その方向について検索するようにしてもよい。
【0095】
1.3.3 ライドとコースのコリジョン
次に、コースにライドを配置するためのコリジョンについて説明する。
【0096】
ライドは図18の左側に示されているように3輪の車両である。したがって、コリジョンは3点で判断すればよい。図18の右側のように、ライドの位置を中心としてライド座標系#1を定義し、この座標系でC0C1C2の3点を定義する。このように定義された座標系に基づきライドをコースに乗せる。
【0097】
まず、点C0〜C2のいるポリゴンの特定する。このときの具体的手順は、自分のいるブロック、セクタを特定する方法と同じである。ライドコリジョンとコース平面との関係を図19に示す。点C1と点C0、C2は異なるセクタに接触している。ライド座標系において、点C1と点C2とを結ぶベクトルv2と、点C0を起点としベクトルv2と交差するベクトルv1とが定義されていて、これらに基づきライド法線Yが求められる。
【0098】
次に、各点の次の位置を決める。次の位置は、加速による力Fと重力Gと路面を押す力Pの3つの力の合力から求める。
【0099】
例えば、力F,G,Pが図20のような関係にあるとき、これらの合力はTのようになる。合力Tは路面上を向く場合のほか、図のように路面下に向くこともある。合力Tが路面上を向く場合は、ライドをその方向に沿って動かす。一方、合力Tが路面下を向く場合は次のように補正する。
【0100】
点がコース平面にもぐった場合、図21のように次の位置(路面下にある)を法線(a,b,c)に沿って移動させて、路面上になるように補正する。このことによりライドの位置は路面上に適正に表現される。
【0101】
一方、このときの補正量に対応した力を補正分の力として記憶しておく。この補正量はいわば路面からライドが受ける力に相当する。この補正量を路面の状態に対応させればより実感的になる。そこで、F=maに基づきこの補正に関する加速度を求める。このときバネ定数kとして−kxの力を考慮する(サスペンション)ことにより、路面の状態に応じていわゆるガタガタ感を出すことができる。例えば、路面が雪であればやわらかくクッションになるからバネ定数kを小さくする。一方、路面が岩であれば固いからバネ定数kを大きくする。土の道やアスファルト舗装であればこれらの中間となる。なお、このように路面の状態によりバネの作用を持たせることにより、ライドが停止中も路面のバンクによりガタガタと動くことがある。
【0102】
次に、モーションライドデータ、カメラ回転データとなるロール(Z回転角)を算出する。図19において、ベクトルv1とベクトルv2の外積を求め法線Yとする。グローバル座標系#0のY軸とライド法線Yのなす角度を求める。これがロール角になる。そしてv1方向を向くマトリクスを求める。ライドはこのマトリクスを用いベクトルv1の方向を向かせるとともに、求めたロールでZ回転させる。
【0103】
以下、関連事項について述べる。
【0104】
ゲームにおいてバンクが重要である。そこで、路面を押す力Pを調節してバンクしやすい壁を作る。路面を押す力Pが大きいとバンクしやすくなる。バンクしやすい壁をつくることで、ライドは回転しやすくする。
【0105】
また、他のプレーヤーが操作するあるいは自動的に操作されるアザーカーとの衝突でバンクしやすくする。反射係数を調整することにより、アザーカーとぶつかったときのライド座標系のx軸方向の力を調節し、真横に動きやすくする。進行方向真横に動くとバンクすることになるのでモーションが大きく回転する。
【0106】
アザーカーの制御は、今の位置とブロック判定用平面上のコース中心の点を結ぶベクトルに沿うようにハンドルを切ることにより行われる。いまみているブロック上にアザーカーがいる場合、コース中心の点にオフセットを足し、ハンドルを切る。
【0107】
ライドとライドの間のコリジョンは球でとっている。すなわち、ライドの位置Pを中心とした球を定義し、球の間でコリジョンをとる。
【0108】
前述のように、ライドは路面の状態に応じた力を受けるので、ジャンプすることができる。このとき、場所により重力Gの大きさを変えてジャンプの高さを調節する。例えば、コースの中央のセクタの重力は大きく、コースの周辺のセクタの重力は小さく(あるいはこの逆)のようにセクタごとに重力を変えることが考えられる。また、ライドのコリジョンの三点に加わる重力をそれぞれ変えてジャンプ中の制動をとることもできる。このように重力を制御することによりライドの安定性を確保し、プレーしやすくすることができる。
【0109】
1.3.4 コース途中のブラックアウト区間
先に述べたように、半円筒形のブロックが連結されたコースが形成されている。このコースの途中にトンネルがあり、この区間がブラックアウト区間(背景に黒色を重ねて背景を見えなくする区間)になる。
【0110】
ブラックアウト区間は、単にコースの情景のひとつであるのみならず、処理部の負担を軽減するという目的ももつ。この発明の実施の形態1のコースは長大であり、ライドは、山岳地帯、森林等のさまざまな地形を非常な速度で駆け抜ける。このようにコースの途中で地形が変わることは、コースの単調さをなくし、ゲームに面白さを出すためにも必要である。例えば、地形が山岳地帯から森林地帯に変わると、それに伴い背景の描画に用いられる素材を完全に書き換える必要がある。しかし、処理部の書換え速度には限界があり、瞬時に背景を書き換えることは困難である。したがって画面に書換え途中の不自然な状態が表示され、プレーヤーに違和感を与えかねない。
【0111】
そこでこの発明の実施の形態では、背景が変わるときにはその途中にトンネルを設けて画面を暗くし、そのバックグラウンドで背景を書き換えるようにしている。現実においてもトンネルの前後でしばしば地形が大きく変わるから、このように設定しても不自然ではない。なお、単にコース途中にブラックアウト区間を設けるのみでは不自然な場合も予想されるため次のような処理を行う。
【0112】
このブラックアウト区間では、ライドがコースを逆に走る逆走が禁止される。通常の区間において、技量の乏しいプレーヤーは操作を誤って逆方向に走ることもある。これもゲームの面白さの一つであり、通常は逆走も許される。しかし、ブラックアウト区間で逆走を認めると、背景書換え中にトンネルを抜けて未完成の背景を見ることになったり、元の地形と異なる地形が表示されたりして不自然である。そこで、ブラックアウト区間では、プレーヤーの操作によりライドが逆走した場合、処理部は自動的にその方向を変えて順方向に走行させる。具体的には図16の平面JBLの法線nを用いる。ライドのベクトルv1とブロック判定用平面JBLの法線nと比較して(例えば、内積を求める)、これらの向きが反対ならば逆走と判断し、ライドのベクトルv1の向きを法線方向に戻す(例えば、法線方向の成分の符号を反転させる)。
【0113】
また、ブラックアウト区間では、処理部がライドを操縦するようにしてもよい。トンネル内ではまわりの状況がよくわからないから、ライドがどのように動いているのか把握しにくい。したがって、ライドを自動操縦としてもさほど不自然ではない。自動操縦であれば逆走の問題はない。なお、プレーヤーの操作と全く無関係にライドが動くと不自然な場合には、プレーヤーの操作により多少ライドが動くようにしつつも、少なくともその向きは順方向になるように制御するようにしてもよい。
【0114】
1.3.5 ゲーム画面におけるライドの制御
図7ないし図9に示したように、ライドには二人のプレーヤーが乗り、各プレーヤーは右手及び左手でそれぞれの操作部を動かす。このように操作系統は2つあるため、これらの入力が一致しなかったり、互いに矛盾することがある。ライドは1つであるから、これらプレイヤー二人の操作入力が相反するときでも一つのライドに反映させる必要がある。
【0115】
そのため、ライドの操作に関して次のような処理を行う。図22において、プレイヤー1が操作する方向ベクトルをV1、プレイヤー2が操作する方向ベクトルをV2としたとき、ライドに反映させるべきベクトルVは、V1とV2の加重平均とする。単純平均をとるのでなく、コース沿いのベクトルnに近い方のデータ(図ではV1)の方に重みを置きつつ加重平均をとる。図22において、プレイヤー1はプレイヤー2よりも適切な操作をしていると言えるから、このような重み付けをすることにより適切なライドの操作が実現できる。なお、処理の簡単な単純平均を行ってもよいのは言うまでもない。
【0116】
なお、重み付けとして、他にも次のような方法が考えられる。座席ごとに重み付けする方法である。前の座席52aを熟練者(リーダー)の席とすれば、操縦レバー53aの重みを大きくする。後ろの座席52bを熟練者の席としたときは逆にする。また、リーダーを参加者の投票で決めるとともに、その重み付けも決めるようにしてもよい。
【0117】
あるいは、不正な操作をしたときはその操作を無効にするようにしてもよい。例えば、操作による指示が逆走であるときは、他の操作を優先する。
【0118】
以上は2つの操作入力を処理部で処理する方法であるが、これら2つの操作系を連結棒、ワイヤー等で機械的に連結し、処理部に1つの操作信号が入力されるようにしてもよい。この場合、二人の操作者の力を合わせる必要があるので、友人、カップルの間の協力が結果に現れるという面白さがある。
【0119】
2.遊戯装置全体
次にこの発明の実施の形態1の装置(ライド)を複数用いて構成した遊戯施設について説明する。
【0120】
図23はこの遊戯施設の機能ブロック図である。図24はこの遊戯施設の斜視図である。
【0121】
図23において、4台のライド101−1〜101−4がアテンダントスタッフ用の制御装置103に接続されている。制御信号に関して、制御装置103内のメイン制御103aとライド101−1〜101−4とはRS422ツイストペアケーブルにより接続されている。また、画像用CPUBD(B−CRX11)のデータに関して、制御装置103とライド101−1〜101−4とは光ファイバケーブルにより接続されている。メイン制御部103aからひとつのライドに対し送られるデータは、ライドを次々に経由しながら中継部103bに戻る。ライド101−1〜101−4にはそれぞれCRTディスプレイ等の中継モニタ102−1〜102−4が接続されている。制御装置103にはアテンダントモニタ104が接続されている。
【0122】
ゲームボード(B−CRX)で作られた各ライドの角度データは、一旦メイン制御部103aを経由する。これら角度データはモニタ104に表示される。また、メイン制御部103aはゲームボードに対してゲームスタート、終了等のコマンドも送出する。中継部103bはゲーム中の映像を多角的に見せたり、プレーヤーのカメラ映像を見せたりする。
【0123】
図24において、ライド101−1〜101−4は同じ方向を向いて並べられている。ライド101の前方にはLCDプロジェクタ32のスクリーンがそれぞれ設けられている。それぞれのスクリーンの上方には2台のスピーカがあり、スピーカの間にはカメラ35がある。また、スクリーンの横には照明装置34がある。ライドには遊戯施設の左右に設けられた階段からお客が出入りする。スクリーンと反対側の端には手すりが設けられていてギャラリーがプレーを見物することができる。この端の上にはライド101ごとに中継モニタ102が設けられている。中継モニタ102はギャラリーのためのものである。また、アテンダントスタッフ用の制御装置103が台の上に設置されている。アテンダントスタッフはモニタ104の画面を見ながらゲームの進行を管理する。この遊戯施設は複数のライド101を同時にプレーさせるものであり、プレーヤーは他のライドと競争することができるし、また、観客は一つのライドの動きばかりでなく他のライドの動きも同時に見ることができる。
【0124】
この遊戯施設において、各ライド101にお客が乗車し、安全ベルトを締める等の準備が整うとモニタ104にその旨表示される。その後、アテンダントスタッフはゲームを進行する。ゲームの進行中において、各ライド101の状態、例えば各プレーヤーのゲーム中の順位、速度、位置、ライドの傾き等の情報がモニタ104に表示される。これらの情報に基づき、アテンダントスタッフは実況中継を行いプレーヤー及び観客を盛り上げる。
【0125】
また、中継モニター102も観客を盛り上げる。中継モニター102には、次のような画面が表示される。
【0126】
ゲーム画面である。ゲーム画面のカメラパースを変えたものを写す。ゲームボードにより生成される。
【0127】
カメラ35により得られたプレーヤーの様子を写す。CPUボードによりゲーム進行に伴ったコントロールがされる。例えば、クラッシュしたときにそのプレーヤーの悔しがる様子を写したり、ゲーム終了時に優勝したプレーヤーの誇らしげな様子を写したりする。
【0128】
ゲーム操作に関する説明、デモンストレーション映像である。ゲームがプレイされていないときはゲームの説明を写す。
【0129】
このように中継モニタによりゲームの面白さを増すことができる。
【0130】
なお、ゲームの面白さを増すために映像に代えて、あるいは映像に加えてエアーを用いるようにしてもよい。例えば次のようにコントロールする。
【0131】
スクリーン横からの風(ファン)を発生させて、プレーヤーに実際に走行しているかのような風圧を感じさせる。エアー発生装置の風量調整が可能とし、ゲームボードからのコントロールを行うようにする。
【0132】
あるいは、ライド101の上でエアー吹き出させるようにしてもよい。また、ファンによらずコンプレッサーにより風を発生させるようにしてもよい。また、エアーの制御は単純にON/OFFのみでもよい。
【0133】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、三次元空間座標上に構成された対象を移動させるとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置において、同一の対象についての複数の操作入力を受ける操作入力手段と、前記複数の操作入力に基づき前記対象の移動方向を決定する移動方向決定手段とを備えるので、複数のプレーヤーが、三次元空間中の同一の対象物を同時に操作できる。
【0134】
また、この発明によれば、前記移動方向決定手段が、前記複数の操作入力の平均を求め、この平均値に基づき前記対象の移動方向を決定するので、遊戯者の技量の程度が同等のとき、結果として適正な操作が可能になる。
【0135】
また、この発明によれば、前記移動方向決定手段が、前記複数の操作入力のうち前記対象にとって有利な方を選択するので、遊戯者の技量の程度が異なるとき、結果として適正な操作が可能になる。
【0136】
また、この発明によれば、前記対象の移動に伴い背景を描画する背景描画手段と、前記対象が予め定められた位置にいるときに背景を見えなくする背景遮蔽手段と、前記背景遮蔽手段が処理中に前記対象に対する操作に制限を加える操作制限手段とを備えるので、不自然にならず、プロセッサにあまり負担をかけずに、背景を書き換えることができる。
【0137】
また、この発明によれば、前記操作制限手段は、前記対象に対する操作にかかわらず、特定方向への走行を禁止するので、背景の不自然な状況の現出を防止できる。
【0138】
また、この発明によれば、前記対象の次の位置を求める位置算出手段と、前記位置算出手段による次の位置が前記対象の移動面下にあるときに、次の位置を前記移動面上に移動する補正を行う位置補正手段とを備えるので、三次元空間中を車両が移動するときに車両がより実感的に動くようになる。
【0139】
また、この発明によれば、遊戯者が操作する操作部の操作信号に基づき三次元空間座標上に構成された対象を移動させるとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置と、前記画像処理装置の出力信号を受けて画像を表示する表示手段と、前記三次元空間座標上における前記対象の傾斜を検出する傾斜検出手段と、前記傾斜検出手段の出力信号に基づき前記乗物を傾斜させる駆動手段と、前記傾斜検出手段が検出した傾斜と前記駆動手段による傾斜とを比較するとともに、比較結果に基づき前記画像処理装置が生成する画像を傾斜させる画像補正手段とを備えるので、遊戯者の傾斜の不足分を画面の傾きで補償して、三次元空間中を車両が移動するときの車両の傾きを、リアルタイムで反映し、より実感的なゲーム装置を提供することができる。
【0140】
また、この発明によれば、遊戯者が操作する操作部を備える乗物、前記操作部の操作信号に基づき三次元空間座標上に構成された対象を移動させるとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成する画像処理装置、及び、前記画像処理装置の出力信号を受けて画像を表示する表示手段をそれぞれ備える複数のゲーム装置と、前記複数のゲーム装置それぞれに設けられ、前記乗物に乗る遊戯者の画像を得る複数の画像取得手段と、前記複数のゲーム装置それぞれに設けられた中継表示部と、前記複数の画像取得手段の出力信号を受けるとともにこれらの信号に基づき画像信号を生成して前記中継表示部に供給する中継部とを備えるので、中継モニタによりゲームの面白さを増すことができる。
【0141】
また、この発明によれば、前記複数のゲーム装置から状態信号を受けるとともに制御信号を出力する制御部と、前記制御部の状態出力を受けて前記状態を表示する状態表示部とを備えるので、ゲーム装置の状態を容易に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態によるゲーム装置の機能ブロック図である。
【図2】この発明の実施の形態によるゲーム装置の動作フローチャートである。
【図3】この発明の実施の形態によるゲーム装置の乗物(ライド)の上面図である。
【図4】この発明の実施の形態によるゲーム装置の乗物(ライド)の断面図である。
【図5】この発明の実施の形態によるゲーム装置の乗物(ライド)の側面図である。
【図6】この発明の実施の形態によるゲーム装置の乗物(ライド)の駆動機構を示す図である。
【図7】この発明の実施の形態によるゲーム装置の乗物(ライド)の操作レバーの配置を示す図である。
【図8】この発明の実施の形態によるゲーム装置の乗物(ライド)の操作レバーの操作方法の説明図である。
【図9】この発明の実施の形態によるゲーム装置の乗物(ライド)の操作レバーの操作方法の説明図である。
【図10】この発明の実施の形態によるゲーム装置の乗物(ライド)の傾きの説明図である。
【図11】この発明の実施の形態によるゲーム装置の乗物(ライド)の傾きの説明図である。
【図12】この発明の実施の形態によるゲームのコースの説明図である。
【図13】この発明の実施の形態によるゲームのコースの説明図である。
【図14】この発明の実施の形態によるゲームのライドの形状の例である。
【図15】この発明の実施の形態によるゲームの動作説明図である。
【図16】この発明の実施の形態によるゲームのブロック位置判定の動作説明図である。
【図17】この発明の実施の形態によるゲームのセクタ位置判定の動作説明図である。
【図18】この発明の実施の形態によるゲームのライドのコリジョン判定の動作説明図である。
【図19】この発明の実施の形態によるゲームのライドのコリジョン判定の動作説明図である。
【図20】この発明の実施の形態によるゲームのライドのコリジョン判定の動作説明図である。
【図21】この発明の実施の形態によるゲームのライドのコリジョン判定(補正)の動作説明図である。
【図22】この発明の実施の形態によるゲームのライドの方向判定の動作説明図である。
【図23】この発明の実施の形態による遊戯施設の機能ブロック図である。
【図24】この発明の実施の形態による遊戯施設の斜視図である。
【符号の説明】
1 処理部
2 ライド
3 表示部
4 マットスイッチ
11 B−CRX
12 AMP
13 加振装置
14 AXIS BD
15 サーボドライバー
16 シーケンスユニット
17 スイッチングレギュレータ電源
21 サーボモータ
22 ポジションセンサ
23 リミットスイッチ
24 アナログ
25 ボタン
26 スピーカー
27 振動モーター
31 スキャンコンバータ
32 LCDプロジェクタ
33 スピーカー
34 照明装置
35 カメラ
50 フレーム
51 ライドの本体
51a 凸部
52a,52b 座席
53a,53b 操作レバー
54、55 回転軸受
56 駆動部
57 回転部
101 ライド
102 中継モニタ
103 制御装置
104 アテンダント用モニタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and a game apparatus for moving a moving body composed of polygons or the like on three-dimensional space coordinates and generating a viewpoint image when the moving body is viewed from a predetermined viewpoint. is there. Further, the present invention relates to a game device that includes a plurality of game devices and is used for attractions and the like.
[0002]
[Prior art]
With the recent development of computer graphics technology, data processing devices such as game devices and simulation devices have become widespread. Some game devices operate, for example, a character or a vehicle on a screen by operating a joystick (operating rod) or a button. In recent years, a three-dimensional shape is composed of a plurality of polygons, and textures (patterns) are mapped to the polygons so that characters can be displayed from any viewpoint. . As an example of this, drawing is performed with polygon data with texture mapping applied to a three-dimensional character, and the background portion that requires movement in accordance with the character's motion and change of viewpoint is also drawn with textured polygon data. TV game devices are known.
[0003]
Furthermore, a TV game apparatus is known in which a player operates a vehicle on a screen at a seat resembling a vehicle of the game and feeds back the state of the vehicle on the screen to the vehicle to further enhance the feeling.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, most of the conventional game devices have a single player, and few players (for example, a couple) enjoy the same ride on the same vehicle. In particular, none of the plurality of players enjoys a game such as a time trial on the same vehicle while simultaneously operating the same object (vehicle) in the three-dimensional space.
[0005]
In addition, many conventional game devices run on a course determined by a vehicle, but there are many relatively monotonous ones that go around the same course. If you configure the screen to run in various environments using 3D representation, it will be more interesting, but it is very difficult to display a completely different background at a certain point due to the limit of the processing power of the processor It is. If such a process is forcibly performed, the real-time property may be impaired, which may cause unnaturalness.
[0006]
Further, when the vehicle moves in the three-dimensional space, the vehicle may sink into the ground depending on the operation of the player. This hardly occurs when the vehicle runs only on a conventional flat terrain (road), but often occurs when the vehicle passes a track with a bank utilizing a three-dimensional space. The runway with a bank is more powerful and realistic in terms of game progression. It is necessary to correct the future position of the vehicle to an appropriate position. At that time, it is also necessary to make the vehicle move more realistically.
[0007]
Further, when the vehicle moves in the three-dimensional space, the vehicle tilts. It is desirable to accurately reflect this tilt on the player's vehicle. However, the mechanical inclination of the vehicle often cannot follow the state of the vehicle in the three-dimensional space processed in real time by the processor. This is even more so on a runway with a bank. This will impair the actual feeling of the game.
[0008]
In short, in reality, in a game configured in a three-dimensional space, the actual feeling may be impaired.
[0009]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an image processing apparatus and an image processing method in which a plurality of players can simultaneously operate the same object in a three-dimensional space.
[0010]
Another object of the present invention is to provide an image processing apparatus and an image processing method capable of rewriting the background naturally without imposing a heavy burden on the processor.
[0011]
It is another object of the present invention to provide an image processing apparatus and an image processing method in which a vehicle moves more realistically when the vehicle moves in a three-dimensional space.
[0012]
Another object of the present invention is to provide a more realistic game apparatus that reflects in real time the inclination of the vehicle when the vehicle moves in a three-dimensional space.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
An image processing apparatus according to the present invention comprises a plurality of operation inputs for the same target in an image processing apparatus that generates a viewpoint image when the target is viewed from a predetermined viewpoint while configuring the target on three-dimensional spatial coordinates. Receiving operation input means, and moving direction determining means for determining the moving direction of the object based on the plurality of operation inputs.
[0014]
The moving direction by the moving direction determining means is not only for moving the moving body relative to the determined direction (including the fact that the background appears to move), but also in a specific direction without moving. Including directing.
[0015]
In the image processing apparatus according to the present invention, the moving direction determining means obtains an average of the plurality of operation inputs, and determines the moving direction of the object based on the average value.
[0016]
For example, when there are two operation inputs, the average of the moving directions by these is defined as the moving direction. The average may be a weighted average. The weight is predetermined. For example, increase the weight of leaders and experts. The leader may decide by voting.
[0017]
In the image processing apparatus according to the present invention, the moving direction determining means determines the moving direction of the object by selecting one of the plurality of operation inputs that is advantageous for the object.
[0018]
The advantageous one is the one desirable for the movement of the moving body. For example, when one of the operation inputs indicates the normal traveling direction and the other is not (for example, facing in the reverse direction or jumping out of the course), the former is selected.
[0019]
An image processing method according to the present invention is an image processing method for generating a viewpoint image in which a target is viewed from a predetermined viewpoint while configuring a target on three-dimensional spatial coordinates. A receiving operation input step and a moving direction determining step for determining a moving direction of the object based on the plurality of operation inputs.
[0020]
The image processing apparatus according to the present invention draws a background as the object moves in an image processing apparatus that generates a viewpoint image in which the object is viewed from a predetermined viewpoint while configuring the object on three-dimensional space coordinates. Background drawing means, background shielding means for making the background invisible when the object is in a predetermined position, and operation restriction means for restricting operations on the object during processing by the background shielding means It is.
[0021]
Making the background invisible includes, for example, making the background black while moving through the tunnel.
[0022]
In the image processing apparatus according to the present invention, the operation restriction unit prohibits movement in a specific direction regardless of an operation on the target.
[0023]
The traveling in a specific direction is traveling in which the background drawing order is disturbed, for example, traveling in the reverse direction to return to the original background location.
[0024]
In the image processing apparatus according to the present invention, the background drawing means rewrites the background during the processing of the background shielding means.
[0025]
The image processing method according to the present invention is configured to draw a background as the object moves in an image processing method for generating a viewpoint image in which the target is viewed from a predetermined viewpoint while configuring the target on three-dimensional space coordinates. A background rendering step, a background shielding step for making the background invisible when the object is in a predetermined position, and an operation restriction step for restricting operations on the object during the processing of the background shielding step It is.
[0026]
An image processing apparatus according to the present invention is configured to calculate a position for obtaining a next position of an object in an image processing apparatus that forms an object on three-dimensional space coordinates and generates a viewpoint image when the object is viewed from a predetermined viewpoint. And a position correcting unit that performs correction to move the next position onto the moving surface when the next position by the position calculating unit is below the target moving surface.
[0027]
The image processing apparatus according to the present invention includes a moving body correction unit that changes the state of the object in accordance with a correction amount by the position correction unit.
[0028]
Changing the state of the moving body includes, for example, that the moving body vibrates up and down according to the state of the traveling road (if the traveling body is a hard traveling road, it rattles and if it is a soft traveling road, it fluffs).
[0029]
An image processing method according to the present invention provides a position calculation for determining a next position of the target in an image processing method for generating a viewpoint image in which the target is viewed from a predetermined viewpoint while configuring the target on three-dimensional space coordinates. And a position correcting step for performing correction to move the next position onto the moving surface when the next position in the position calculating step is below the moving surface of the target.
[0030]
A game apparatus according to the present invention moves a vehicle including an operation unit operated by a player, a moving body configured on three-dimensional space coordinates based on an operation signal of the operation unit, and moves the moving body to a predetermined level. An image processing device that generates a viewpoint image viewed from a viewpoint, a display unit that receives an output signal of the image processing unit and displays an image, and a tilt detection unit that detects the tilt of the moving body on the three-dimensional space coordinates And the driving means for inclining the vehicle based on the output signal of the inclination detecting means, the inclination detected by the inclination detecting means and the inclination by the driving means are compared, and the image processing apparatus generates based on the comparison result And an image correction means for tilting the image to be performed.
[0031]
For example, the image correction means compensates for an insufficient amount of inclination of the vehicle with the inclination of the screen.
[0032]
The game device according to the present invention controls an orientation of an object configured on three-dimensional space coordinates based on an operation unit operated by one or more players and an operation signal of the operation unit, and the object An image processing device for generating a viewpoint image viewed from a predetermined viewpoint, and a display means for displaying an image in response to an output signal of the image processing device, wherein the operation unit generates a plurality of different operation signals. In this case, the image processing apparatus controls the direction of the object based on the plurality of types of operation signals.
[0033]
In the game device according to the present invention, the image processing device is any one of the image processing devices described above.
[0034]
The game apparatus according to the present invention moves a moving object configured on three-dimensional space coordinates based on an operation signal of an operation unit operated by a player, and generates a viewpoint image when the moving object is viewed from a predetermined viewpoint. And a plurality of game devices each having display means for displaying an image in response to an output signal of the image processing device, and a plurality of game devices provided in each of the plurality of game devices to obtain the image of the player Image acquisition means, a relay display section provided in each of the plurality of game devices, and an output signal of the plurality of image acquisition means, and an image signal is generated based on these signals and supplied to the relay display section And a relay unit.
[0035]
In the game device according to the present invention, the relay unit receives output signals from the image processing devices of the plurality of game devices, and outputs the output signals and the output signals of the plurality of image acquisition means according to the state of the game. The image signal is generated by switching.
[0036]
In the game apparatus according to the present invention, the relay unit selects and outputs an image in a state different from the other among the plurality of images of the plurality of image acquisition means.
[0037]
The images in a state different from the others include, for example, images of game winners and those who have crashed on the way.
[0038]
A game device according to the present invention includes a control unit that receives a state signal from the plurality of game devices and outputs a control signal, and a state display unit that receives the state output of the control unit and displays the state. is there.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. First, a game device (power thread (TM)) in which the player sits on a vehicle-type seat and plays in the embodiment which is an example of the present invention will be described, and then a play facility using a plurality of the game devices will be described. To do.
[0040]
1. Game device
1.1 Outline
This game device provides a game in which a player operates a vehicle (ride) virtually created by a computer and runs through a predetermined course. Like a traditional car racing game, you can compete for time and enjoy a chase with other rides. However, this game apparatus differs from the conventional car racing game in several points.
[0041]
First, the vehicle of this game is not a car, a motorcycle, etc., but an image of a bobsled which is also a winter Olympic competition. Bobsleigh is a game that is very speedy because it runs through the ice course at a very high speed and the course itself is narrow. This game is also a game full of speed.
[0042]
Second, all courses have banks and the vehicle tilts greatly depending on which part of the course is run. In conventional racing games, there were almost no banks. This makes the game more thrilling and more enjoyable for the player. In this regard, contrivances have been made for both the vehicle mechanism and image processing.
[0043]
Third, this vehicle is a two-seater and is operated based on the operations of a plurality of players. In addition, the player does not operate with buttons, but sits on a seat resembling a vehicle on the screen and operates with an operation lever provided on the vehicle. Coupled with the fact that the vehicle shakes or tilts according to the situation on the screen, a more realistic experience is possible.
[0044]
1 is a functional block diagram of a game apparatus according to
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
The MAT SWICHT 4 is provided on the floor on both sides of the
[0051]
Next, an outline of the operation will be described based on the flowchart of FIG.
[0052]
At the direction of the attendant staff, two customers will get on the ride and prepare to tighten the safety belt. When the attendant confirms that the preparation is complete, the game starts. The image processing board B-CRX 11 generates an image based on information stored in advance, and displays a game image on the
[0053]
ST1: Input from the operation system (lever) to the image CPUBD (B-CRX)
When the customer operates the operation lever, the analog input means 24 (volume or the like linked to the operation lever) outputs a signal corresponding to the operation. This signal is input to the B-CRX 11.
[0054]
ST2: Calculate the ride angle with the image CPUBD
The B-CRX 11 controls the ride on the screen by moving it forward, backward, left and right based on the operation input, and calculates the angle according to the position of the ride. The ride path is a semi-cylindrical bank course that tilts to the right if the ride is on the left and to the left if the ride is on the left. Also, the slope changes depending on the direction of the ride. The B-CRX 11 calculates the tilt angle of the ride in real time while taking these into consideration.
[0055]
ST3: Transfer the angle to Ride Control BD (AXIS BD14)
The ride inclination angle obtained in step ST2 is transferred to the ride control BD.
[0056]
ST4: Drive servo motor with ride control BD
Based on the input angle data, the ride control BD generates a drive signal and outputs it to the
[0057]
ST5: Ride actually moves
The ride rotates as the
[0058]
ST6: The value of the position sensor of the ride is fed back to the image CPUBD, and the angle of the ride by the
[0059]
ST7: Correct the angle of the image to match the actual angle of the ride
The B-CRX 11 compares the inclination angle of the ride on the game screen with the actual angle at which the
[0060]
ST8: Image output
The B-CRX 11 outputs an image with the angle corrected.
[0061]
1.2 Mechanism part
FIG. 3 is a top view of the ride. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 6 is a detailed view of the drive unit. In these figures, the display of the vibration motor 28 is omitted.
[0062]
In FIG. 3, 50 is a frame, 51 is a main body of the ride, 51a is provided on the main body of the ride, and is a convex portion for rotating the ride, 52a and 52b are seats, and 53a and 53b are operation levers. One
[0063]
In FIG. 4, 56 is a drive unit, and 57 is a rotation unit rotated by the drive unit. The rotating
[0064]
In FIG. 5, the
[0065]
FIG. 6 is a detailed view of the driving
[0066]
1.2.1 Rolling mechanism
As described above, the
[0067]
By the way, the two players on the ride operate the operating
[0068]
Next, specific motion ride control will be described.
[0069]
The motion data (rotation angle) is created as follows.
[0070]
The motion data is obtained based on the player's operation and the actual running situation. That is, from the handle information (handle cut angle) when the player operates the
[0071]
At this time, the motion data is obtained by taking a weighted average of the two data of the operation data and the road surface data. For example, when the course is flat, the motion ride does not rotate much because the road roll is small. Therefore, motion data is created so as to place a weight on the corner of the handle. Conversely, when the road surface is banking, the roll is large and the motion ride tilts due to the influence of the road surface. Therefore, the motion data is created such that the roll is weighted more than the handle angle. This can be expressed as follows.
[0072]
Target rotation angle of motion =
(M × handle angle + n × Z rotation angle) / (m + n)
Here, m and n are weighting factors. When the course is flat, m is large and n is small. When there is a bank on the course, m is small and n is large.
[0073]
By the way, in consideration of the player, the rotation angle of the ride is limited within a certain range. Even if the ride is greatly inclined on the screen, the actual inclination of the
[0074]
As described above, the ride angle is calculated and moved, and when the actual ride angle cannot be followed due to a physical time lag, the actual rotation angle of the ride is obtained by the ride position sensor. This is fed back, and the image is corrected and drawn.
[0075]
1.2.2 Operating mechanism
The operation system includes four
[0076]
The ride in FIG. 3 is a two-seater, and each passenger can operate the ride. The four control bars are linked and connected to the 1ch volume. As a result, the operations of each person are collected and transmitted to the processing unit. The process of this part will be described later.
[0077]
The operation of the operation lever will be described with reference to FIGS. When the ride is rotated to the right, as shown on the left side of FIG. 8, the left operation lever 53-L is tilted forward and the right operation lever 53-R is tilted backward. When rotating leftward, as shown on the right side of FIG. 8, the left operating lever 53-L is tilted backward and the right operating lever 53-R is tilted forward. Also, when accelerating the ride, both control levers are tilted forward, and when the ride is decelerated, both control levers are tilted back. As described above, the left and right can be controlled separately by the operation lever.
[0078]
1.3 Computer graphics part
The processing by the computer will be described individually.
[0079]
1.3.1 Method for determining the positional relationship between a polygon (polygon) and a point
In the method of determining the positional relationship between a polygon (polygon) and a point, normally, as shown on the left side of FIG. 12, a vector V1 connecting the vertex of the polygon and the point P (x, y, z), the vertex of the polygon, and the next vertex The positional relationship is determined by determining the outer product formed by the vector V2 connecting the vectors V2 and examining the direction of the vector V3 and the normal vector n of the polygon.
[0080]
In the embodiment of the present invention, the determination is made by substituting the point P (x, y, z) into the equation ax + by + cz + d of the polygon plane and looking at the sign. If ax + by + cz + d = 0, it is above the polygon, if ax + by + cz + d <0, it is below the polygon, and if ax + by + cz + d> 0, it is above the polygon.
[0081]
1.3.2 Course collision, road surface (polygon) selection method
In the embodiment of the present invention, the traveling path formed by the computer is a half pipe (semi-cylindrical) course as shown in FIG. In this embodiment, basically all courses have banks. FIG. 13 also shows the coordinate system in the course.
[0082]
Each course is configured as shown in FIG. FIG. 14 shows a top view and a cross-sectional view of the course. The coordinate system in the course is also shown. In the figure, S is a sector. Sector S is one polygon (triangle or quadrangle) that forms the ground. In the illustrated example, there are five sectors. B is a block. Block B is a set of horizontal rows of sectors. In the example shown in the figure, five sectors gather to form one block. A is an area. Area A is a set of several blocks B. In the example shown in the figure, two blocks B gather to form one area.
[0083]
In this embodiment of the present invention, a large number of areas shown in FIGS. 13 and 14 are connected to form a course on which a ride runs.
[0084]
For example, the ride is composed of a plurality of polygons as shown in FIG. This ride is a three-wheeler with two front wheels and one rear wheel. Therefore, when this ride is used, three-point collision determination may be performed. It goes without saying that the ride may be two wheels, four wheels or the like.
[0085]
Next, the course collision and the road surface (polygon) selection method will be described.
[0086]
First, a method for identifying a block where the user (ride) is present will be described. In FIG. 16, a point P (x, y, z) is a position where the user is present. The plane on the left side of the block where the user is present is JBL1: a1x + b1y + c1z + d1 = 0, and the plane on the right side of the same block is JBL2: a2x + b2y + c2z + d2 = 0. It is assumed that the normal line n1 (a, b, c) of the plane JBL1 and the normal line n2 (a, b, c) of the plane JBL2 are both oriented in the course direction.
[0087]
In the above case, as described above, the following relationship is established between the equations of the planes JBL1 and JBL2 and the point P (x, y, z).
[0088]
a1x + b1y + c1z + d1> 0
And
a2x + b2y + c2Z + d2 <0
As described above, when the coordinate where the user is located is P (x, y, z), and there is a relationship as described above with the planes on both sides of a certain block, the self (ride) is positioned within the block. Can be judged. Therefore, in order to specify the block in which the user is present, the above-described determination may be performed for each block. If it is not your block, the relationship is as follows.
[0089]
a1x + b1y + c1z + d1 <0
And
a2x + b2y + c2Z + d2 <0
Or
a1x + b1y + c1z + d1> 0
And
a2x + b2y + c2Z + d2> 0
In the above case, since the direction of the block in which the user is present is known from the direction of the inequality sign, the direction may be searched.
[0090]
Next, a method for searching for a sector in which the user is present is described. FIG. 17 is a cross-sectional view of a block having a course. Plane JPL1: a1x + b1y + c1z + d1 = 0, plane JPL2: a2x + b2y + c2z + d2 = 0, plane JPL3: a3x + b3y + c3z + d3 = 0, and plane JPL4: a4x + b4y + c4z + d4 = 0 are defined between the sectors constituting the block. The normals of these planes are each parallel to the plane of the sector as shown.
[0091]
As shown in FIG. 17, when the position P (x, y, z) is between the plane JPL2 and the plane JPL3, as described above, the equation of the plane JPL2, JPL3 and the point P (x, y, The following relationship is established during z).
[0092]
a3x + b3y + c3z + d3> 0
And
a2x + b2y + c2Z + d2 <0
As described above, when the coordinate where the user is located is P (x, y, z), if there is a relationship as described above with the planes on both sides of a certain sector, the self (ride) is positioned within that sector. Can be judged. Therefore, in order to specify the sector in which the user is present, the above-described determination may be performed for each sector.
[0093]
JPL1 and JPL4 have the following relationship.
[0094]
a1x + b1y + c1z + d1 <0
a4x + b4y + c4Z + d4> 0
In the above case, since the direction of the sector in which the user is present is known from the direction of the inequality sign, the direction may be searched.
[0095]
1.3.3 Ride and course collision
Next, a description will be given of collision for arranging rides on the course.
[0096]
The ride is a three-wheeled vehicle as shown on the left side of FIG. Therefore, the collision may be determined based on three points. As shown on the right side of FIG. 18, a ride coordinate
[0097]
First, a polygon having points C0 to C2 is specified. The specific procedure at this time is the same as the method for specifying the block and sector in which the user is present. FIG. 19 shows the relationship between the ride collision and the course plane. Point C1 and points C0 and C2 touch different sectors. In the ride coordinate system, a vector v2 connecting the point C1 and the point C2 and a vector v1 starting from the point C0 and intersecting the vector v2 are defined, and the ride normal Y is obtained based on these vectors v2.
[0098]
Next, the next position of each point is determined. The next position is obtained from the resultant force of the three forces of force F by acceleration, gravity G, and force P pushing the road surface.
[0099]
For example, when the forces F, G, and P have a relationship as shown in FIG. In addition to the case where the resultant force T is directed on the road surface, the resultant force T may be directed downward as shown in the figure. When the resultant force T faces the road surface, the ride is moved along that direction. On the other hand, when the resultant force T is directed below the road surface, the correction is performed as follows.
[0100]
When the point goes into the course plane, the next position (below the road surface) is moved along the normal line (a, b, c) as shown in FIG. As a result, the position of the ride is properly expressed on the road surface.
[0101]
On the other hand, a force corresponding to the correction amount at this time is stored as a correction force. This correction amount corresponds to the force that the ride receives from the road surface. When this correction amount is made to correspond to the road surface state, it becomes more realistic. Therefore, the acceleration related to this correction is obtained based on F = ma. At this time, by considering a -kx force as the spring constant k (suspension), a so-called rattling feeling can be produced according to the road surface condition. For example, if the road surface is snow, the spring constant k is reduced because it becomes a soft cushion. On the other hand, if the road surface is rock, it is hard and the spring constant k is increased. If it is a dirt road or asphalt pavement, it will be in between. In addition, by providing a spring action depending on the state of the road surface in this way, even when the ride is stopped, the bank of the road surface may rattle.
[0102]
Next, a roll (Z rotation angle) serving as motion ride data and camera rotation data is calculated. In FIG. 19, the outer product of the vector v1 and the vector v2 is obtained and set as the normal line Y. The angle formed between the Y axis of the global coordinate
[0103]
The related items are described below.
[0104]
Banking is important in the game. Therefore, the wall P that is easy to bank is created by adjusting the force P that pushes the road surface. When the force P that pushes the road surface is large, banking is easy. By creating a wall that is easy to bank, the ride will be easier to rotate.
[0105]
In addition, banking is facilitated by collision with another car operated by another player or automatically operated. By adjusting the reflection coefficient, the force in the x-axis direction of the ride coordinate system when it collides with the other car is adjusted to make it easy to move sideways. If you move to the side of the direction of travel, it will bank, so the motion will rotate greatly.
[0106]
The other car is controlled by turning the handle along a vector that connects the current position and the point of the course center on the block determination plane. If there is an other car on the current block, add an offset to the center of the course and cut the handle.
[0107]
The collision between rides is taken with a ball. That is, a sphere with the ride position P as the center is defined, and collision occurs between the spheres.
[0108]
As described above, the ride receives a force corresponding to the road surface condition, and can jump. At this time, the height of the jump is adjusted by changing the size of the gravity G depending on the location. For example, it is conceivable to change the gravity for each sector so that the gravity of the sector at the center of the course is large and the gravity of the sector around the course is small (or vice versa). It is also possible to take the braking while jumping by changing the gravity applied to the three points of the collision of the ride. By controlling the gravity in this way, the stability of the ride can be ensured and play can be facilitated.
[0109]
1.3.4 Blackout section during the course
As described above, a course in which semi-cylindrical blocks are connected is formed. There is a tunnel in the middle of this course, and this section becomes a blackout section (section that makes the background invisible by overlaying black on the background).
[0110]
The blackout section is not only a scene of the course, but also has the purpose of reducing the burden on the processing unit. The course of
[0111]
Therefore, in the embodiment of the present invention, when the background changes, a tunnel is provided in the middle to darken the screen, and the background is rewritten in the background. Even in reality, the terrain often changes greatly before and after the tunnel, so setting this way is not unnatural. Note that the following processing is performed because it may be unnatural if a blackout section is simply provided in the course of the course.
[0112]
In this blackout section, reverse running where the ride runs backwards on the course is prohibited. In normal sections, players with poor skills may run in the opposite direction by mistake. This is one of the fun aspects of the game and usually allows reverse running. However, if reverse running is allowed in the blackout section, it will be unnatural because it will leave the tunnel during rewriting the background and you will see an unfinished background, or a different topography will be displayed. Therefore, in the blackout section, when the ride runs backward by the player's operation, the processing unit automatically changes its direction and runs in the forward direction. Specifically, the normal line n of the plane JBL in FIG. 16 is used. Compared to the ride vector v1 and the normal n of the block judgment plane JBL (for example, the inner product is obtained), if these directions are opposite, it is determined that the vehicle runs backward, and the ride vector v1 is set to the normal direction. Return (for example, reverse the sign of the component in the normal direction).
[0113]
In the blackout section, the processing unit may steer the ride. It's hard to understand how the ride is moving because you don't know the situation in the tunnel. Therefore, it is not so unnatural to ride automatically. If it is autopilot, there is no problem of reverse running. If it is unnatural that the ride moves regardless of the player's operation, the ride may be moved slightly by the player's operation, but at least the direction may be controlled to be forward. .
[0114]
1.3.5 Ride control on the game screen
As shown in FIGS. 7 to 9, two players ride on the ride, and each player moves the operation unit with the right hand and the left hand. Since there are two operation systems in this way, these inputs may not match or contradict each other. Since there is only one ride, it is necessary to reflect it in one ride even when the operation inputs of these two players conflict.
[0115]
Therefore, the following processing is performed regarding the operation of the ride. In FIG. 22, when the direction vector operated by the
[0116]
In addition, the following methods can be considered as weighting. This is a method of weighting each seat. If the
[0117]
Alternatively, when an illegal operation is performed, the operation may be invalidated. For example, when the operation instruction is reverse running, priority is given to other operations.
[0118]
The above is a method of processing two operation inputs by the processing unit. However, these two operation systems are mechanically connected by a connecting rod, a wire or the like so that one operation signal is input to the processing unit. Good. In this case, since it is necessary to combine the powers of the two operators, it is interesting that cooperation between friends and couples appears in the result.
[0119]
2. The whole game equipment
Next, a description will be given of an amusement facility constructed using a plurality of devices (rides) according to the first embodiment of the present invention.
[0120]
FIG. 23 is a functional block diagram of this amusement facility. FIG. 24 is a perspective view of this amusement facility.
[0121]
In FIG. 23, four rides 101-1 to 101-4 are connected to the
[0122]
The angle data of each ride created on the game board (B-CRX) is temporarily passed through the main control unit 103a. These angle data are displayed on the
[0123]
In FIG. 24, the rides 101-1 to 101-4 are arranged in the same direction. In front of the
[0124]
In this amusement facility, when a customer gets on each
[0125]
The
[0126]
It is a game screen. Take a picture of a camera screen with a different perspective. Generated by the game board.
[0127]
The state of the player obtained by the
[0128]
This is an explanation and demonstration video regarding game operation. When the game is not being played, copy the game description.
[0129]
Thus, the fun of the game can be increased by the relay monitor.
[0130]
In order to increase the fun of the game, air may be used instead of or in addition to the video. For example, the following control is performed.
[0131]
A wind (fan) from the side of the screen is generated to make the player feel the wind pressure as if he were actually running. The air volume of the air generator can be adjusted and controlled from the game board.
[0132]
Alternatively, air may be blown out on the
[0133]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an image processing apparatus that moves a target configured on three-dimensional space coordinates and generates a viewpoint image when the target is viewed from a predetermined viewpoint, Since it comprises operation input means for receiving a plurality of operation inputs and movement direction determination means for determining the movement direction of the object based on the plurality of operation inputs, a plurality of players can select the same object in a three-dimensional space. Can be operated simultaneously.
[0134]
According to the present invention, the moving direction determining means obtains an average of the plurality of operation inputs, and determines the moving direction of the object based on the average value. Therefore, when the degree of skill of the player is equal As a result, proper operation becomes possible.
[0135]
Further, according to the present invention, since the moving direction determining means selects the one that is advantageous to the object among the plurality of operation inputs, when the player has a different skill level, an appropriate operation can be performed as a result. become.
[0136]
Further, according to the present invention, background drawing means for drawing a background as the object moves, background shielding means for making the background invisible when the object is in a predetermined position, and the background shielding means Since the operation restriction means for restricting the operation on the target during the processing is provided, the background can be rewritten without unnaturalness and without placing a heavy burden on the processor.
[0137]
In addition, according to the present invention, the operation restricting unit prohibits traveling in a specific direction regardless of the operation on the object, so that it is possible to prevent the appearance of an unnatural background.
[0138]
Further, according to the present invention, the position calculating means for obtaining the next position of the object, and when the next position by the position calculating means is below the moving surface of the object, the next position is placed on the moving surface. Since the position correction means for correcting the movement is provided, the vehicle moves more realistically when the vehicle moves in the three-dimensional space.
[0139]
In addition, according to the present invention, an image that moves a target configured on three-dimensional space coordinates based on an operation signal of an operation unit operated by a player and generates a viewpoint image when the target is viewed from a predetermined viewpoint. Based on a processing device, display means for receiving an output signal from the image processing device, displaying an image, inclination detecting means for detecting the inclination of the object on the three-dimensional spatial coordinates, and an output signal of the inclination detecting means Drive means for inclining the vehicle, and image correction means for comparing the inclination detected by the inclination detection means with the inclination by the drive means and for inclining an image generated by the image processing device based on the comparison result. Therefore, the lack of the player's tilt is compensated by the tilt of the screen, and the tilt of the vehicle as it moves in the three-dimensional space is reflected in real time, making it a more realistic game. It is possible to provide a device.
[0140]
In addition, according to the present invention, a vehicle including an operation unit operated by a player, a target configured on three-dimensional space coordinates based on an operation signal of the operation unit, and the target can be viewed from a predetermined viewpoint. Provided in each of the plurality of game devices each including an image processing device for generating a viewpoint image and display means for displaying an image in response to an output signal of the image processing device. A plurality of image acquisition means for obtaining images of a player to ride, a relay display unit provided in each of the plurality of game devices, and an output signal from the plurality of image acquisition means, and generating an image signal based on these signals And a relay unit for supplying to the relay display unit, the fun of the game can be increased by the relay monitor.
[0141]
In addition, according to the present invention, since it includes a control unit that receives a status signal from the plurality of game devices and outputs a control signal, and a status display unit that receives the status output of the control unit and displays the status, The state of the game device can be easily known.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a game device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation flowchart of the game device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a top view of a vehicle (ride) of the game device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a vehicle (ride) of the game device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view of a vehicle (ride) of the game device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a vehicle (ride) drive mechanism of the game apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a diagram showing an arrangement of operation levers of a vehicle (ride) of the game apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a method for operating the operation lever of the vehicle (ride) of the game device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 9 is an explanatory diagram of a method for operating the operation lever of the vehicle (ride) of the game device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 10 is an explanatory diagram of the inclination of the vehicle (ride) of the game device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of the inclination of the vehicle (ride) of the game device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a game course according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a game course according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an example of a game ride shape according to the embodiment of the present invention;
FIG. 15 is an explanatory diagram of a game operation according to the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram of the operation of determining the block position of the game according to the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory diagram of an operation for determining the sector position of the game according to the embodiment of the present invention;
FIG. 18 is an explanatory diagram of an operation for collision judgment of a game ride according to the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is an explanatory diagram of an operation for determining collision of a game ride according to the embodiment of the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram of an operation for determining collision of a game ride according to the embodiment of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory diagram of an operation of collision determination (correction) of a game ride according to the embodiment of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory diagram of an operation for determining a game ride direction according to the embodiment of the present invention;
FIG. 23 is a functional block diagram of the amusement facility according to the embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a perspective view of the amusement facility according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 processing section
2 rides
3 Display section
4 Matt switch
11 B-CRX
12 AMP
13 Exciter
14 AXIS BD
15 Servo driver
16 Sequence unit
17 Switching regulator power supply
21 Servo motor
22 Position sensor
23 Limit switch
24 analog
25 buttons
26 Speaker
27 Vibration motor
31 Scan converter
32 LCD projector
33 Speaker
34 Lighting equipment
35 cameras
50 frames
51 Ride body
51a Convex part
52a, 52b Seat
53a, 53b Operation lever
54, 55 Rotating bearing
56 Drive unit
57 Rotating part
101 rides
102 Relay monitor
103 Control device
104 Attendant monitor
Claims (3)
所定のコースを移動する同一の移動体についての複数の遊戯者による複数の操作入力を受ける操作入力手段と、
を備え、
前記処理部は、前記複数の操作入力のうち、操作の方向ベクトルが前記所定のコースに沿うベクトルにより近い操作入力により大きな重みを付けて前記移動体の移動方向を決定する画像処理を実行するものである、
画像処理装置。A processing unit that configures a target on three-dimensional space coordinates based on information stored in advance, and performs image processing for generating a viewpoint image when the target is viewed from a predetermined viewpoint;
Operation input means for receiving a plurality of operation inputs by a plurality of players on the same moving body moving on a predetermined course;
With
The processing unit performs image processing for determining a moving direction of the moving body by assigning a larger weight to an operation input whose operation direction vector is closer to a vector along the predetermined course among the plurality of operation inputs. Is,
Image processing device.
前記画像処理装置が、予め記憶された情報に基づいて、三次元空間座標上に対象を構成するとともに、前記対象を所定の視点から見た視点画像を生成するステップと、
所定のコースを移動する同一の移動体についての前記複数の遊戯者による複数の操作入力を受ける操作入力ステップと、
前記画像処理装置が、前記複数の操作入力のうち、操作の方向ベクトルが前記所定のコースに沿うベクトルにより近い操作入力により大きな重みを付けて前記移動体の移動方向を決定するステップと、
を備える画像処理方法。An image processing method executed by an image processing device based on operation inputs by a plurality of players playing a game while watching an object displayed on a screen,
The image processing device constructs a target on three-dimensional space coordinates based on information stored in advance, and generates a viewpoint image when the target is viewed from a predetermined viewpoint;
An operation input step of receiving a plurality of operation inputs by the plurality of players for the same moving body moving on a predetermined course;
The image processing apparatus determines a moving direction of the moving body by applying a greater weight to an operation input closer to a vector along the predetermined course among the plurality of operation inputs;
An image processing method comprising:
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