JP3833445B2 - ゲーム装置および情報記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレーヤの操作するキャラクタが配置されるオブジェクト空間において、仮想カメラから見える画像を表示することにより、所与のスポーツゲームを実行するゲーム装置及び情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
仮想的な三次元空間であるオブジェクト空間内にオブジェクトを配置し、オブジェクト空間内の仮想カメラから見える画像を生成して表示する装置が実用化されている。例えば、サッカーやテニス等のボールを使用するスポーツゲームを実行するゲーム装置では、プレーヤは、画面上に映し出される操作キャラクタを操作し、ボールをめぐるゲームを楽しむ。
【０００３】
従来のボールを使用するスポーツゲームでは、プレーヤが操作キャラクタを操作するために、表示画面にはプレーヤの操作する操作キャラクタが常に表示されている。更に、プレーヤが、ボールをめぐるゲームの行方を見て、操作キャラクタを操作してボールに対して何らかの作用（例えば、ボールを打ったり、ボールをパスしたり、ボールをシュートしたり、ボールのパスを受けたりする）を与えるために、表示画面にはボールが常に表示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リアルタイムに位置が変わる操作キャラクタ及びボールの両方を画面に表示させると以下のような問題点があった。
まず、ボール及び操作キャラクタが移動し得る範囲、即ち、サッカーゲームの場合はサッカーフィールド、テニスゲームの場合はテニスコートの全体を表示する（いわゆる三人称視点）ことが考えられるが、画面に占める操作キャラクタの大きさが小さくなってしまい、仮想現実を体験するゲームとしては物足りないものになってしまう。
【０００５】
そこで、操作キャラクタの動きに仮想カメラを追従させることが考えられるが、上述したようにボールも常に表示画面に表示させるために、仮想カメラの視線を操作キャラクタとボールとを結ぶ線とすることが一般である。しかしながら、仮想カメラの視線を操作キャラクタとボールとを結ぶ線としてしまうと、常に操作キャラクタ及びボールを確認することができるが、仮想カメラの視線の方向が限定されてしまうため、操作キャラクタ以外のキャラクタ等の動きを把握できなくなってしまい、オブジェクト空間の様子が分からなくなってしまう。また、仮想カメラの視線をボール及び操作キャラクタの両方に固定させてしまうと、リアルタイムに位置が変わることにより操作キャラクタとボールとの相対的な位置の変化が大きくなってしまうため、仮想カメラの視線の向きの変化が激しくなってしまい、プレーヤにとっては表示画面が非常に見にくいものとなってしまう。
【０００６】
それだからといって、仮想カメラの視線をボールまたは操作キャラクタのいずれか一方のみに固定したものとすると、ボールまたは操作キャラクタの動きをプレーヤは把握できず、ゲームの面白味が損なわれてしまう。
【０００７】
本発明の課題は、プレーヤの操作する操作キャラクタに仮想カメラを追従させながら、ゲームプレイに好適な画像を表示することができるゲーム装置及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、少なくとも目標物（例えば、図６のボール６）及び操作キャラクタ（例えば、図６の操作キャラクタ４）が存するオブジェクト空間を仮想カメラ（例えば、図６の仮想カメラ２０）から見て、該仮想カメラから見える画像を表示画像とするとともに、所与のゲームを実行するゲーム装置において、キャラクタ操作入力手段と、上記キャラクタ操作入力手段からの操作入力に基づいて、上記操作キャラクタの移動を制御するためのキャラクタ制御手段と、解除操作入力手段と、上記解除操作入力手段からの操作入力がない場合、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタから上記目標物に向けつつ、移動する上記操作キャラクタに上記仮想カメラを追従させるための追従手段（例えば、図１１の仮想カメラ制御部３１０：図１２のステップ２）と、上記解除操作入力手段からの操作入力がある場合、上記仮想カメラの視線が上記目標物に向くことを解除するとともに、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するように上記仮想カメラを移動させる制御を行うための移動手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項８記載の発明は、コンピュータに対して、少なくとも目標物及び操作キャラクタが存するオブジェクト空間を仮想カメラから見た画像を表示画像として生成させて、所与のゲームを実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
上記プログラムは上記コンピュータを、キャラクタ操作入力手段と、上記キャラクタ操作入力手段からの操作入力に基づいて、上記操作キャラクタの移動を制御するためのキャラクタ制御手段と、解除操作入力手段と、上記解除操作入力手段からの操作入力がない場合、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタから上記目標物に向けつつ、移動する上記操作キャラクタに上記仮想カメラを追従させるための追従手段と、上記解除操作入力手段からの操作入力がある場合、上記仮想カメラの視線が上記目標物に向くことを解除するとともに、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するように上記仮想カメラを移動させる制御を行うための移動手段として、更に機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００１０】
以上のように、請求項１または８記載の発明によれば、仮想カメラの視線がキャラクタから目標物に向かっているため、表示画面にはキャラクタ及び目標物が基本的には（解除操作入力手段からの操作入力がない場合には）表示されている。そして、仮想カメラの視線が目標物に向かっていることが解除される。即ち、基本的に仮想カメラの視線がキャラクタから表示物に向かうように固定されているが、解除操作入力手段から操作入力があった場合には、その視線がキャラクタのみに向かうようになる。言い換えれば、仮想カメラの視線の向きがキャラクタ及びボールに向かうという制限があったが、仮想カメラの視線の向きがキャラクタのみに向かうように、制限が緩和され、広い範囲を見渡せ得るようになる。例えば、仮想カメラの視線が目標物に向かっていることが解除された場合に、キャラクタが移動したり、キャラクタの向きが変わったり、仮想カメラが移動したりすると、仮想カメラの向きが目標物方向以外になるので、広い範囲を見渡せることができる。
【００１６】
また、プレーヤが欲する際に、解除操作入力手段の操作入力をすることにより、仮想カメラの視線が目標物に向かっていることが解除される。したがって、プレーヤが欲する際に、広い範囲を見渡せ得るようになる。
【００２０】
なお、仮想カメラの視線が目標物に向かなくなるため、仮想カメラの視野から目標物が外れる場合があり得る。しかしながら、仮想カメラの視線はキャラクタを向いており、かつ、キャラクタに目標物が近づいたときのみに仮想カメラの視線が目標物に向かなくなるため、目標物が仮想カメラの視野から外れることが最小限に抑えられる。即ち、プレーヤが目標物を見失うことが最小限に抑えられる。
【００２３】
また、プレーヤの解除操作入力手段の操作入力により、仮想カメラが操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するように移動するが、この移動によって、仮想カメラの視野範囲が移動する。したがって、仮想カメラの限られた視野範囲であっても、視野範囲が移動することでプレーヤはオブジェクト空間内を見渡すことができる。特に、サッカーゲームやバスケットボールゲーム等の団体スポーツゲームでは、他の味方キャラクタにパスしたり、他の相手キャラクタを避けたりするため、プレーヤの操作するキャラクタの周囲以外も見渡せるのが望ましい。したがって、仮想カメラの視野範囲が移動するため、このような団体スポーツゲームに対して好適な画像が表示される。
【００２４】
ここで、操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するような方向として、例えば、仮想カメラが左へ移動すると表示画像は右へ流れる。また、例えば、仮想カメラが視線の後方へ移動すると、表示画像は画面の中央に流れるように移り変わるし、仮想カメラが位置固定のまま左に回転すると、表示画像が右に流れる。また、例えば、仮想カメラが所与の注視点を向いたまま、その注視点を中心に右に旋回すると、表示画像は右に流れる。このように、本明細書では、仮想カメラの移動に伴い、表示画像が流れるように移り変わっていくが、この表示画像の流れる速度を移り変わり速度と述べる。さて、仮想カメラの画角によっては、仮想カメラの移動に伴う表示画像の流れる速度、即ち、表示画像の移り変わり速度が激しくなってしまうことがある。即ち、仮想カメラの同じ移動速度でも、仮想カメラの投影面の面積が一定であるため、画角が広くなるにつれて表示画像の移り変わる速度が小さくなり、画角が狭まるにつれて、表示画像の移り変わる速度が大きくなってしまう。
【００２５】
そこで、請求項２記載の発明は、請求項１記載のゲーム装置において、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を上記仮想カメラの画角に応じて調節することにより、上記表示画像の移り変わり速度を調節するための調節手段（例えば、図１１の仮想カメラ制御部３１２：図１２のステップＳ８）を備えることを特徴としている。
【００２６】
一方、請求項９記載の発明は、請求項８記載の情報記憶媒体において、
上記プログラムは、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を上記仮想カメラの画角に応じて調節することにより、上記表示画像の移り変わり速度を調節するための調節手段として上記コンピュータを更に機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００２７】
ここで、仮想カメラの移動速度とは、仮想カメラのタンブルに係る速度、仮想カメラのパンに係る速度、仮想カメラのトラックに係る速度、仮想カメラのドリーに係る速度、仮想カメラのチルトに係る速度等であり、これらの組み合わせも含む。
仮想カメラのタンブルとは、仮想カメラの注視点を一定としたまま仮想カメラを移動させることである。また、仮想カメラのパンとは、仮想カメラを中心に仮想カメラの視線の向きを変えることである。また、仮想カメラのトラックとは仮想カメラの視線を平行移動するように仮想カメラを移動させることである。仮想カメラのドリーとは、仮想カメラの視線方向に移動させることである。また、仮想カメラのチルトとは、仮想カメラの視線を軸として、仮想カメラを回転させることである。
【００２８】
以上のように、請求項２または９記載の発明によれば、仮想カメラの移動速度を通じて、表示画像の移り変わり速度を仮想カメラの画角に応じて調節しているため、表示画像が激しく変化してしまうことが防止される。即ち、例えば、仮想カメラの画角が比較的広がっても、仮想カメラの移動速度を小さくすれば、表示画像の移り変わり速度を一定にしたり、表示画像の移り変わる速度を小さくすることができる。したがって、いわゆる画面酔いが生じ難く、プレーヤにとって非常に見やすい表示画像となる。
【００２９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のゲーム装置において、上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させることを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項２記載のゲーム装置において、上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させ、上記調節手段が、上記仮想カメラの画角に上記仮想カメラの視線の旋回角速度を比例させるように、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を調節することを特徴としている。
また一方、請求項１０記載の発明は、請求項８または９記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させるように上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
また、請求項１１記載の発明は、請求項９記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させ、上記調節手段が、上記仮想カメラの画角に上記仮想カメラの視線の旋回角速度を比例させるように、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を調節する、ように上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００３０】
以上のように、請求項３，４，１０，１１記載の発明によれば、仮想カメラを、操作キャラクタを中心として旋回するように移動させることができる。また、請求項４，１１記載の発明によれば、仮想カメラの画角が狭まっても、仮想カメラの移動に伴う表示画像の移り変わり速度が大きくなってしまうということが防止される。したがって、プレーヤにとって非常に見やすい表示画像となる。
【００３１】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一つに記載のゲーム装置において、上記解除操作入力手段からの操作入力がなされた場合であって、上記移動手段による上記仮想カメラの移動に伴い上記仮想カメラの視野内から上記目標物が外れる際に、上記仮想カメラの画角を広げる、或いは、上記仮想カメラの視線を操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけるためのズーム手段（例えば、図１１の仮想カメラ制御部３１２：図１２のステップＳ４）を備えることを特徴としている。
【００３２】
また、請求項１２記載の発明は、請求項８から１１のいずれか一つに記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記解除操作入力手段からの操作入力がなされた場合であって、上記移動手段による上記仮想カメラの移動に伴い上記仮想カメラの視野内から上記目標物が外れる際に、上記仮想カメラの画角を広げる、或いは、上記仮想カメラの視線を操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけるためのズーム手段として上記コンピュータを更に機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００３３】
なお、目標物が仮想カメラの視野から外れる際とは、例えば、仮想カメラの視野から目標物が外れたとき、仮想カメラの視野領域の境界近傍に目標物が位置したとき、仮想カメラの視野から外れかかったとき等のことである。
【００３４】
以上のように、請求項５または１２記載の発明によれば、仮想カメラの視野内から目標物が外れる際に、仮想カメラの画角を広げたり、或いは、仮想カメラを遠ざけたりすることで、視野内に目標物が位置するようになる。したがって、解除操作入力手段からの操作入力がなされた場合であっても、表示画像には目標物が表示され、プレーヤは表示画像から目標物を常に見ることができる。
【００３５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のゲーム装置において、上記ズーム手段は、上記仮想カメラを遠ざける場合に、上記仮想カメラの視線に則して上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけることを特徴としている。
また請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記ズーム手段が、上記仮想カメラを遠ざける場合に、上記仮想カメラの視線に則して上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけるように上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００３６】
以上のように、請求項６または１３記載の発明によれば、仮想カメラの視野範囲を広げずとも、仮想カメラの視野内に目標物が常に位置する。したがって、プレーヤは表示画像から目標物を常に見ることができる。
【００３７】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一つに記載のゲーム装置において、上記オブジェクト空間内における上記仮想カメラの視野の状態を表示するための手段（例えば、図１１のゲーム演算部３１０）を備えることを特徴としている。
また、請求項１４記載の発明は、請求項８から１３のいずれか一つに記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記オブジェクト空間内における上記仮想カメラの視野の状態を表示するための手段として上記コンピュータを更に機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
ここで、仮想カメラの視野の状態とは、仮想カメラの視線方向や仮想カメラの視野範囲のことを言う。例えば、仮想カメラの視野ピラミッドで表すことができる。
【００３８】
以上のように、請求項７または１４記載の発明によれば、仮想カメラの視野の状態を表示することによって、例えば、表示画像の向きがオブジェクト空間内においてどの向きなのか、或いは、表示画像の範囲がオブジェクト空間内においてどのくらいの視野範囲なのかを、プレーヤは判断することができる。また、仮想カメラの視野の状態は、表示画面の一部に表示することとしても良い。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態例について図面を参照して説明する。なお、以下では、本発明をサッカーゲームに適用した場合を例にとって説明するが、本発明が適用されるものはこれに限られるものではない。
【００４０】
図１は、本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の一例を示す図である。図１に示すように、ゲーム装置本体１２１０には、ゲームコントローラ１２０２，１２０４、ディスプレイ１２００及びスピーカ（図示略）が着脱自在に接続されている。そして、ゲームプログラム等のゲームを行うための情報は、ゲーム装置本体１２１０に着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、ＩＣカード１２０８、メモリカード１２１２等に格納されている。
【００４１】
プレーヤは、ディスプレイ１２００に映し出されるゲーム画像を見ながら、サッカーゲームを楽しむ。即ち、プレーヤはゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作することによって、画面に表示されるキャラクタを操作し、ボールをパスしたり、シュートしたりして楽しむ。
【００４２】
図２（Ａ），（Ｂ）は、本実施の形態例のディスプレイ１２００に映しだされる画面の一例である。
本実施の形態例のゲーム装置では、プレーヤの操作するキャラクタ４（以下、操作キャラクタ４と述べる。）は、一つのキャラクタのみに定まっている。例えば、従来のサッカーゲームにおいて、プレーヤの操作する操作キャラクタは、プレーヤの操作対象となるチーム（複数のキャラクタからなる味方チーム）内からサッカー試合中に選択したキャラクタもしくは、ボールをキープしたキャラクタとなっていた。ところが、本実施の形態例においては、サッカー試合開始前に予め選択した一つのキャラクタのみをプレーヤが操作できるようになっている。したがって、図２（Ｂ）に示すように、例えば操作キャラクタ４がボール６をキープしていない場合には、プレーヤは画面上のサッカーゲームを見守ることになる。
【００４３】
本実施の形態例のゲーム装置では、仮想的な三次元空間であるオブジェクト空間内にサッカーフィールドを配置するとともに、コンピュータが制御するコンピュータキャラクタ８，１０（例えば、相手チームのキャラクタ及び味方チームのキャラクタであり、総称して他のキャラクタと述べる。）及びプレーヤが操作する操作キャラクタ４を、ワールド座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表されるオブジェクト空間内に設ける。更に、サッカーフィールドにボール６（ボールオブジェクト）を移動自在に設ける。そして、ゲーム装置は、その演算によって、オブジェクト空間内において仮想カメラ２０（図３等に図示）を制御し、オブジェクト空間内を仮想カメラ２０から見た画像をディスプレイ１２００に映しだす。これにより、プレーヤは操作キャラクタ４を操作し、仮想現実を体験し、サッカーゲームを楽しめる。
【００４４】
ところで、上述したようにプレーヤの操作する操作キャラクタ４は、ゲーム試合中は一つのみに固定されている。したがって、基本的にはディスプレイ１２００には操作キャラクタ４が常に表示され、プレーヤはオブジェクト空間内の操作キャラクタ４の動きを見ながら、操作キャラクタ４を操作することができる。そのためには、オブジェクト空間内において、仮想カメラ２０は操作キャラクタ４に視線をほぼ向けつつ、操作キャラクタ４の後を追っている。このようにすることで、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、試合中でディスプレイ１２００に表示される画面では、基本的には操作キャラクタ４が主体となり、ディスプレイ１２００の表示画面に操作キャラクタ４が常に表示される。
【００４５】
また、本実施の形態例のゲーム装置では、仮想カメラ２０の視線は操作キャラクタ４からボール６にほぼ向けられている。したがって、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、基本的にはボール６も画面に表示されている。
【００４６】
更に、図２（Ａ），（Ｂ）に共通して、表示画面の左下に、サッカーフィールドを概略的に示した平面図１２（オブジェクト空間のＸＺ平面の平面図）が表示されている。仮想カメラ２０の位置もしくは操作キャラクタ４の位置を表示するものとして、平面図１２において略点状となる位置表示部１６が表示されている。即ち、平面図１２における位置表示部１６の位置が、オブジェクト空間内における仮想カメラ２０または操作キャラクタ４のＸＺ平面での位置に対応している。また、平面図１２において仮想カメラ２０の視野状態が表示されている。即ち、仮想カメラ２０の視野ピラミッドをＸＺ平面に投影し、略三角形状となる視野表示部１４が表示されている。この視野表示部１４の頂点のうちの一つが位置表示部１６にほぼ重なっている。
【００４７】
この視野表示部１４は、仮想カメラ２０の視野角（画角）と視線方向を示すものである。即ち、仮想カメラ２０の視線の向きが変化すると、それに応じて平面図１２における視野表示部１４の向きが位置表示部１６を中心にして回転し、変化する。平面図１２における視野表示部１４の方向は、オブジェクト空間内における仮想カメラ２０の視線方向に対応している。
【００４８】
また、詳細は後述するが、仮想カメラ２０の視野角（視野ピラミッドの頂点における角度）が、ゲーム中に変化する場合がある。そこで、仮想カメラ２０の視野角が、視野表示部１４の位置表示部１６でのなす角度で表示されている。
【００４９】
以上のように、平面図１２において位置表示部１６を表示することによって、オブジェクト空間内において操作キャラクタ４の位置を把握することができる。更に、平面図１２において視野表示部１４を表示することによって、プレーヤはディスプレイ１２００に表示されている方向が、オブジェクト空間内においてどの方向なのか容易に把握することができるとともに、視野の範囲を容易に把握することができる。
【００５０】
また、本実施の形態例では、操作キャラクタ４及びボール６の位置情報に基づき、仮想カメラ２０の画角を調節している。
より具体的には図３に示すように、操作キャラクタ４及びボール６の位置座標Ｐ0、Ｐ1に基づいて操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄを求め、この距離Ｄが小さいほど画角θを大きくし（画角を広げ）、この距離Ｄが大きいほど画角θを小さくしている（画角を狭めている）。
【００５１】
例えば、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが比較的小さい場合の画像の例を図２（Ａ）に示す。この場合には距離Ｄが小さいため、画角θが大きくなる。即ち、仮想カメラ２０とスクリーン２２との間の投影距離を比較的小さくした場合である。これにより周囲の情報を把握できるようになり、操作キャラクタ４の周囲にいる他のキャラクタ８がプレーヤの視野（画面上）に入るようになる。また近くにあるボール６の動きもよくわかるようになる。
【００５２】
また、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが比較的大きい場合の画像の例を図２（Ｂ）に示す。この場合には距離Ｄが大きいため、画角θが小さくなる。即ち、仮想カメラ２０とスクリーン２２との間の投影距離を比較的大きくした場合である。これにより遠くの情報の詳細を把握できるようになり、遠くにいるキーパー１０、他のキャラクタ８及びボール６の動きを詳細に把握できるようになる。従って、遠くにいるキーパー１０と他のキャラクタ８とがボール６をめぐってプレイする様子を見守る場合にも、プレーヤの集中力は途切れず、プレーヤのゲームへの没入度を維持できる。
【００５３】
本実施の形態例は、動的にリアルタイムに変化する操作キャラクタ４、ボール６の位置座標Ｐ0、Ｐ1に基づいて、画角θを動的にリアルタイムに変化させている。即ち、操作キャラクタ４の位置座標Ｐ0は、プレーヤがどのような操作を行ったかに依存してリアルタイムに変化する。同様にボール６の位置座標Ｐ1も、操作キャラクタ４の位置座標Ｐ0や、操作キャラクタ４がボール６をキープしているか否か、ボール６がキックされた否か、ボールがどの方向にキックされたか、他のキャラクタがボール６をキープしているか否か等の要因に依存して、リアルタイムに変化する。したがって、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離も、リアルタイムに変化する。本実施の形態例ではこのようにリアルタイムに変化する位置座標Ｐ0、Ｐ1に基づいて、画角θもリアルタイムに変化させている。
【００５４】
なお、本実施の形態例では、仮想カメラ２０は、操作キャラクタ４の移動に慣性を持ちながら追従している。即ち、操作キャラクタ４の位置や向きが急激に変化した場合にも、仮想カメラ２０は、ある程度の慣性を持って緩やかに操作キャラクタ４に追従することになる。これにより、よりスムーズな画像を得ることが可能となる。
【００５５】
また、位置座標Ｐ0、Ｐ1に基づいて画角θを求めているが、画角θが所定の値θfix（但し、0度＜θfix＜１８０度）より大きくなる場合、画角θは値θfixに固定する。例えば、距離Ｄが閾値Ｄth以上である場合には、距離Ｄが短いほど画角θを大きし、一方、距離Ｄが閾値Ｄthよりも小さい場合には、画角θをθfixに固定する。これは、画角θが１８０度になると透視投影変換が不可能となるとともに、画角θが１８０度に近づくにつれて表示画面の両端の歪みが大きくなるためによる。
【００５６】
また、上述したように、仮想カメラ２０の視線２０ａは操作キャラクタ４からボール６にほぼ向かっている。即ち、完全に操作キャラクタ４からボール６に向かうようになっていても良いし、操作キャラクタ４の付近からボール６の付近へと向かうようになっていても良い。言い換えれば、図４に示すように、操作キャラクタ４の代表点２４からボール６の代表点２６へと向かうベクトルの方向に仮想カメラ２０を向ける。この代表点２４は、操作キャラクタ４内の点であっても良いし、操作キャラクタ４の付近の点であっても良い。代表点２６も、ボール６内の点であっても良いし、ボール６の付近の点であっても良い。なお、各代表点２４，２６が操作キャラクタ４やボール６の付近の点である場合、代表点２４，２６は、それぞれの操作キャラクタ４及びボール６とともに移動する。こうして、仮想カメラ２０の注視点がボール６に追従する。
【００５７】
なお、操作キャラクタ４及びボール６の位置座標Ｐ0，Ｐ1は、それぞれ代表点２４，２６の位置座標としても良い。
【００５８】
ところで、上述のように操作キャラクタ４及びボール６の位置情報に基づいて画角θを調節するだけでは、ゲームの画面として、物足りない場合がある。即ち、仮想カメラ２０の視線２０ａの向きが定まっているため、定められた画面表示しかできない。また、仮想カメラ２０は操作キャラクタ４の操作に追従しており、操作キャラクタ４〜ボール６の位置情報により画角が定まってしまうため、仮想カメラ２０の視野も基本的に定まってしまう。例えば、仮想カメラ２０の視線２０ａが、操作キャラクタ４からボール６にほぼ向かっているため、表示される画面は操作キャラクタ４及びボール６が基本的には主体となった画面となる。
【００５９】
そして、仮想カメラ２０の視野には制限があるため、例えば、プレーヤはオブジェクト空間内のサッカーフィールド全体を見渡すことができない。即ち、プレーヤは、仮想カメラ２０の視野外の他のキャラクタの位置関係を把握することが非常に困難であった。例えば、視野外の他のキャラクタの位置関係を把握するためには、いちいち操作キャラクタ４の向きや位置を変える操作をしなけらばならなかった。したがって、操作キャラクタ４がボール６をキープしていない場合にパスを受けやすい位置に操作キャラクタ４を移動させるといった作戦や、操作キャラクタ４がボール６をキープしている場合にパスの受けやすい味方キャラクタ探すといった作戦等を組み立てて操作キャラクタ４を操作することができない。また、操作キャラクタ４とボール６との相対位置が急激に変化すると、表示される画面も激しく変化してしまい、プレーヤにとって表示画面は見にくくなることがあった。
【００６０】
また、例えば代表点２６がボール６の付近の点である場合、仮想カメラ２０の画角によっては仮想カメラ２０の視野からボール６が外れる場合がある。そのために、プレーヤはボールを見失うことがある。
【００６１】
そこで、本実施の形態例の目的は、仮想カメラ２０の動きを制御することにより、ボール６が画面から外れることを防止したり、サッカーフィールド全体を見渡せたるようにし、これにより、バラエティに富んだゲームを実現することにある。
本実施の形態例の仮想カメラ２０の制御について、図面を参照して説明する。
【００６２】
以下のように、仮想カメラ２０を制御している。即ち、仮想カメラ２０の視線２０ａは操作キャラクタ４からボール６にほぼ向かっているが、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除する。これにより、仮想カメラ２０の視線２０ａは操作キャラクタ４のみにほぼ向きつつ、仮想カメラ２０が操作キャラクタ４の動きに追従することになる。つまり、仮想カメラ２０の視線２０ａの向きが操作キャラクタ４及びボール６に向かうという制限があったが、仮想カメラ２０の視線２０ａの向きが操作キャラクタ４のみに向かうように、制限が緩和され、広い範囲を見渡せ得るようになる。この場合、ボール６の動きによっては、仮想カメラ２０の視野からボール６が外れる可能性があるが、操作キャラクタ４は仮想カメラ２０の視野から外れない。これにより、表示画面には操作キャラクタ４が常に映しだされており、プレーヤは常に操作キャラクタ４の様子を見ながら操作キャラクタ４を操作できる。
【００６３】
ところで、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除するのは、以下のような二つの判定を基に行う。
即ち、一つの判定は、操作キャラクタ４及びボール６の位置情報Ｐ0，Ｐ1に基くものである。具体的には、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づき、上記仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除する。即ち、図５に示すように、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが、所与の距離Ｄ0より小さくなった場合に、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除する。したがって、操作キャラクタ４とボール６が比較的近づいた際に、ボール６の位置によっては仮想カメラ２０の視線２０ａはボール６を向かなくなる。
【００６４】
操作キャラクタ４及びボール６に仮想カメラ２０の視線２０ａを向けていると、操作キャラクタ４とボール６との位置関係の変化によって、仮想カメラ２０の視線２０ａの向きも変化してしまう。とくに、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが小さくなるにつれて、操作キャラクタ４とボール６との位置関係の比較的小さな変化でも仮想カメラ２０の視線２０ａの向きの変化が大きくなるという傾向がある。したがって、表示画面の動きが激しくなってしまうため、プレーヤにとっては表示画面が見づらいという問題点があった。ところが、本実施の形態例のように、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが所与の距離Ｄ0より小さくなった際に、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除するため、このような問題点を解消できる。即ち、操作キャラクタ４の位置や動きのみに依存して仮想カメラ２０の視線２０ａの方向が定まるため、表示画面の動きが大きくなってしまうことが防止される。
【００６５】
反面、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向かなくなるため、仮想カメラ２０の視野からボール６が外れる場合があり得る。しかしながら、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除するのは、ボール６が操作キャラクタ４に比較的近づいた場合のみとなっており、かつ、仮想カメラ２０の視線２０ａは常に操作キャラクタ４に向いているため、ボール６が仮想カメラ２０の視野から外れることを最小限に抑ることができる。
【００６６】
なお、例えば、半径が上記所与の距離Ｄ0となる円領域を操作キャラクタ４を中心として設定し、この円領域内にボール６が入った場合に、操作キャラクタ４〜ボール６の距離Ｄが所与の距離Ｄ0より小さいと判断しても良い。また、ボール６を中心として同様の円領域を設定し、この円領域内に操作キャラクタ４が入った場合に、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが所与の距離Ｄ0より小さいと判断しても良い。
【００６７】
もう一つの判定は、プレーヤの操作に基くものである。即ち、プレーヤによってコントローラ１２０２、１２０４の専用のボタン（以下、仮想カメラ制御ボタンと述べる。）が押下されると、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことが解除される。したがって、プレーヤが望んだときに、仮想カメラ２０の視線２０ａが操作キャラクタ４及びボール６に向かうという状態から、仮想カメラ２０の視線２０ａが操作キャラクタ４のみに向かうという状態とすることができる。
【００６８】
更に、本実施の形態例では、プレーヤがコントローラ１２０２，１２０４の仮想カメラ制御ボタンを押下することによって、仮想カメラ２０の視線２０ａが操作キャラクタ４に向きつつ、仮想カメラ２０を移動させる。そして、仮想カメラ制御ボタンの押下が解除されたら、仮想カメラ２０は再び元のように、操作キャラクタ４からボール６に視線２０ａを向けつつ、操作キャラクタ４の移動に追従するようになる。なお、上述のように操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが距離Ｄ0より小さくなって、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向かなくなった場合でも、仮想制御ボタンを押下することによって仮想カメラ２０の視線２０ａが操作キャラクタ４に向きつつ、仮想カメラ２０を移動させることとしても良い。
【００６９】
仮想カメラ制御ボタンの押下による仮想カメラ２０の移動は、次のようになる。即ち、図６に示すように、仮想カメラ２０は、仮想カメラ２０の視線２０ａは操作キャラクタ４（操作キャラクタ４の代表点２４でも良い。）を中心として旋回するように移動する。したがって、プレーヤがコントローラ１２０２や１２０４のボタンを押下することによって仮想カメラ２０が移動し、仮想カメラ２０の視線の向きが変化する。これによって、ディスプレイ１２００の表示画面が流れて、表示画像が移り変わっていく。図２（Ａ）、（Ｂ）のように表示されていた画像が、図７（Ａ），（Ｂ）に示すような表示画像へと移り変わっていく。ここで、図７（Ａ）に示す表示画像は、仮想カメラ２０が移動することによって、図２（Ａ）に示す表示画像が変化したものであり、図７（Ｂ）に示す表示画像は、仮想カメラ２０が移動することによって、図２（Ｂ）に示す表示画像が変化したものである。
【００７０】
上述したように、基本的には仮想カメラ２０の視線２０ａは、操作キャラクタ４（代表点２４）からボール６（代表点２６）に向かったベクトルとなっている。そして、プレーヤの操作に基づいて仮想カメラ２０が移動することによって、仮想カメラ２０の視線ベクトルを変化させることができる。したがって、仮想カメラ２０の限られた視野範囲であっても、オブジェクト空間内を見渡すことができる。このため、プレーヤは操作キャラクタ４の向きや位置を変えずとも、他のキャラクタやボールの位置を正確に把握することができる。例えば、図６に示すように、仮想カメラ２０が移動する前に仮想カメラ２０の視野に入っていなかった他のキャラクタ１８が、仮想カメラ２０が移動することによって、仮想カメラ２０の視野に入る。したがって、図２において表示されていなかった他のキャラクタ１８が、図７において表示される。そのため、プレーヤは他のキャラクタやボールの位置関係に応じて作戦を組み立てて、サッカーゲームを楽しめる。
【００７１】
ところで、上述したように、仮想カメラ２０の画角θはボール６及び操作キャラクタ４の位置情報Ｐ0、Ｐ1に基づいて調節されており、位置座標Ｐ0、Ｐ1は操作キャラクタ４やボール６の動きに応じてリアルタイムに変化する。したがって、画角θもリアルタイムに変化している。ここで、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度が一定であると、仮想カメラ２０の移動に伴う表示画面の流れが、画角θが小さくなるにつれて激しく（速く）なってしまう。これは、画角が小さくなるにつれて、表示画面において表示される情報量が少ないことによる。
【００７２】
そこで、本実施の形態例では、以上の問題点を解決するために、プレーヤの操作に基づく仮想カメラ２０の移動や回転の速度を仮想カメラ２０の画角θに基づいて調節することにより、表示画像の流れる速度、即ち、表示画像の移り変わる速度を調節している。
【００７３】
具体的には、仮想カメラ２０の画角θが大きくなるにつれて、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔを大きくし（γは旋回角度、ｔは時間であり、旋回角度γを時間ｔで微分すると旋回角速度ｄγ／ｄｔとなる。）仮想カメラ２０の画角θが小さくなるにつれて、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔを小さくする。ところで、上述したように、仮想カメラ２０の画角θは、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づいて調節される。即ち、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが大きくなるにつれ、画角θが小さくなり、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが小さくなるにつれて、画角θが大きくなる。したがって、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔは、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づいて調節されることになる。
【００７４】
図６に示すように、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが大きくなるにつれて、視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔは小さくなる。一方、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが小さくなるにつれて、視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔは大きくなる。なお、旋回角速度ｄγ／ｄｔは、仮想カメラ２０の移動中、基本的に常にほぼ一定となっている。
【００７５】
更に、本実施の形態例では、仮想カメラ制御ボタンが押下された場合に、仮想カメラ２０が移動開始位置から移動終了位置まで移動するために要する移動時間は、常に一定である。即ち、プレーヤが仮想カメラ制御ボタンを押下してから、仮想カメラ２０が移動し終わるまでの時間は、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄ、仮想カメラ２０の画角θや移動速度に関係なく常に一定である。そのため、図６に示すように、仮想カメラ２０の画角θが大きくなるにつれて、仮想カメラ２０が移動開始位置から移動終了位置までに移動した際の仮想カメラ２０旋回角度γthは、大きくなる。一方、仮想カメラ２０の画角θが小さくなるにつれて、仮想カメラ２０が移動開始位置から移動終了位置までに移動した際の仮想カメラ２０旋回角度γthは、小さくなる。即ち、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づいて、視線２０ａの旋回角度γthは調節されることとなる。以上のように、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔ、旋回角度γthが仮想カメラ２０の画角θに基づき調節されることにより、表示画像の移り変わる速度が調節される。なお、図６（Ａ）は、仮想カメラ２０の画角θが比較的大きい場合における仮想カメラ２０の移動状態を示し、図６（Ｂ）は、仮想カメラ２０の画角θが比較的小さい場合における仮想カメラ２０の移動状態を示す。
【００７６】
ここで、移り変わり速度について説明する。例えば、図２（Ａ）の表示画面において点Ａにおける画素情報が、仮想カメラ２０の移動に伴い図７（Ａ）の表示画面において点Ｂに移り変わったものとする。ここで、画素情報が点Ａから点Ｂまで移動した際の移動速度を移り変わり速度と称する。
【００７７】
以上のように、仮想カメラ２０の画角θに基づいて、仮想カメラ２０の動きを制御することにより、表示画像の移り変わり速度を調節するため、仮想カメラ２０の動きに伴って表示画像が緩やかに変化するようになる。したがって、プレーヤにとって非常に見やすい表示画像となる。
【００７８】
さて、上述したように、ボール６の代表点２６がボール６の付近である場合、仮想カメラ２０の視野（画角内）からボール６が外れる場合がある。また、上述のように、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことが解除されると、仮想カメラ２０の視野からボール６が外れてしまう場合がある。しかし、プレーヤがボール６を見失わないためにも、ボール６が表示画面に映されていることが望ましい。
【００７９】
そこで、本実施の形態例では、図８（Ａ）に示すように、ボール６が仮想カメラ２０の視野から外れる際に仮想カメラ２０を操作キャラクタ４から遠ざける。即ち、仮想カメラ２０の視線２０ａを操作キャラクタ４に向けつつ、仮想カメラ２０を視線２０ａ方向に操作キャラクタ４から遠ざける。したがって、図９（Ａ）に示すように表示画面からボール６が外れかかっても、図９（Ｂ）に示すようにズームアウトされた表示画面となる。そのため、仮想カメラ２０の視野内にボール６が位置し、ボール６が消えてしまうことが防止される。したがって、ボール６を見失うといった不具合が生じず、プレーヤはボール６の位置を把握でき、ボール６をどのキャラクタがキープしているかも把握でき、ボール６をめぐるゲームの進行状態を把握できる。これにより、プレーヤのゲームへの没入度を更に高めることができる。ここで、図９（Ｂ）において、仮想カメラ２０が遠ざからなかった場合、点線２８で示す部分が画面領域となってしまい、もし仮想カメラ２０が遠ざからなかったら、ボール６が画面上から消えてしまう。
【００８０】
また、ボール６が仮想カメラ２０の視野から外れる際に、仮想カメラ２０の画角θを広げるようにしても、同様に表示画像がズームアウトされる。
【００８１】
なお、ボール６が仮想カメラ２０の視野から外れる際とは、例えば、仮想カメラ２０の視野から外れたとき、仮想カメラ２０の視野領域の境界近傍にボール６が位置したとき、仮想カメラ２０の視野から外れかかったとき等のことである。
【００８２】
仮想カメラ２０を遠ざけるか否かの判断は、例えば、以下のようにして行う。即ち、仮想カメラ２０から見える画像を生成する際には、オブジェクト空間のワールド座標系で配置されているオブジェクトを、スクリーン２２の座標系（スクリーン座標系（ｕ，ｖ））に透視投影変換している。そこで、このスクリーン座標系においるボール６の位置を算出し、スクリーン座標系のボール６の位置に基づいて仮想カメラ２０の視野から外れかを判断する。そして、この判断に基づき仮想カメラ２０を遠ざける。
【００８３】
図１０には、表示画像がズームアウトされる前（図８に示す破線）のスクリーン２２を示す平面図である。図面において、外側の矩形枠２２Ａの領域が仮想カメラ２０の視野の領域となっており、図８に示すスクリーン２２に大きさに対応する。この矩形枠２２Ａはスクリーン座標系で表されている。
【００８４】
例えば、スクリーン座標系において、ボール６が矩形枠２２Ａの内側か外側にあるかを判断する。そして、矩形枠２２Ａの外側の位置６Ｃにボール６があると判断した場合には、仮想カメラ２０を操作キャラクタ４から遠ざける。
【００８５】
また、以下のようにしても良い。即ち、例えば、スクリーン座標系において、ボール６が矩形枠２２Ａの内側から外側に移動したか否かを判断する。即ち、ボール６が位置６Ｂにある時のように、ボール６が矩形枠２２Ａの外側に移動したと判断した場合には、仮想カメラ２０を操作キャラクタ４から遠ざける。
【００８６】
また、以下のようにしても良い。即ち、例えば、矩形枠２２Ａの内側に領域２２Ｂを設定し、この領域２２Ｂにボール６があるか否かを判断し、この領域２２Ｂにボール６が位置したら（例えば、位置６Ａ）仮想カメラ２０を操作キャラクタ４から遠ざける。なお、この例において、領域２２Ｂは、矩形枠２２Ａの内側に位置している矩形枠２２Ｃと矩形枠２２Ａとに囲まれる領域である。
【００８７】
次に、本実施の形態例のゲーム装置の構成について説明する。図１１には、本実施の形態例のゲーム装置の機能ブロック図が示されている。図１１に示すように、機能ブロックとして、表示部１００と、操作部２００と、処理部３００と、情報記憶媒体４００とがある。
【００８８】
操作部２００は、図１に示すゲームコントローラ１２０２，１２０４に対応するものであり、ボタンなどが押下された場合には、操作信号として処理部３００に出力する。
【００８９】
処理部３００は、情報記憶媒体４００に格納された所与のプログラム及び上記操作信号などに基づいて、オブジェクト空間にオブジェクトを配置する処理や、このオブジェクト空間の仮想カメラ２０から見える画像を生成する処理等を行うものである。この処理部３００の機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）、メモリ、ビデオメモリなどのハードウェアにより実現できる。
【００９０】
情報記憶媒体４００は、プログラムやデータを記憶するものである。本実施の形態例のサッカーゲームに係るゲームプログラム４０２、サッカーゲームに登場するキャラクタ、ボール、サッカーフィールド等のゲームに係るゲームデータ４０４とが、情報記憶媒体４００に含まれている。この情報記憶媒体４００の機能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、ＲＯＭなどのハードウェアにより実現できる。
【００９１】
ゲームプログラム４０２には、オブジェクト空間を設定するためのプログラムと、該オブジェクト空間内にサッカーフィールド、ゴールバー、ゴールポスト、ゴールネット、観客席、観客等の背景オブジェクトを配置するためのプログラムと、上記オブジェクト空間内にキャラクタを配置するためのキャラクタ配置プログラム４０８と、上記オブジェクト空間内の仮想カメラ２０を制御するための仮想カメラ制御プログラム４０６と、サッカーゲームを進行するとともに、仮想カメラ２０から見える画面を表示するためのプログラムとが含まれている。即ち、ゲームプログラム４０２には、図２〜図１０を参照して説明した仮想カメラ２０を制御するための制御プログラム（主に、仮想カメラ制御プログラム４０６）が含まれている。
【００９２】
更に、キャラクタ配置プログラム４０８には、操作部２００の操作信号に基づき操作キャラクタ４をオブジェクト空間内で移動させるためのプログラムと、キャラクタのボールに対する作用に基づいてボール６を移動させるためのプログラムと、操作キャラクタ４及びボール６の位置を演算するプログラムと、操作キャラクタ４以外の他のキャラクタを移動させるためのプログラムとを含んでいる。
【００９３】
また、仮想カメラ制御プログラム４０６には、操作キャラクタ４からボール６に仮想カメラ２０をほぼ向けつつ、操作キャラクタ４に追従させるためのプログラムと、上記キャラクタ配置プログラム４０８の演算による操作キャラクタ４及びボール６の位置情報に基づき仮想カメラ２０の画角を調節するための画角調節プログラムとが含まれている。
【００９４】
更に、仮想カメラ制御プログラム４０６には、操作部２００の操作信号に基づき、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除するためのプログラムと、操作部２００の操作信号により解除された際に更に操作キャラクタ４に仮想カメラ２０の視線２０ａを向けつつ、仮想カメラ２０を移動させるための仮想カメラ移動プログラムとが含まれている。
【００９５】
この仮想カメラ制御プログラム４０６には、仮想カメラ２０の画角θに基づいて（即ち、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄ）、仮想カメラ２０の動きの速度にかかるデータ（例えば、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔ、仮想カメラ２０の軌跡、仮想カメラ２０の移動時間、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角度γth等）を設定し、これにより表示画像の移り変わり速度を調節するプログラムが含まれている。
【００９６】
また、仮想カメラ制御プログラム４０６には、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づき、仮想カメラ２０の視線２０ａがボールに向くことを解除するためのプログラムが含まれている。
【００９７】
また、仮想カメラ制御プログラム４０６には、仮想カメラ２０の画角θ（即ち、仮想カメラ２０の視野）の範囲内からボール６が外れる際に仮想カメラ２０の視線２０ａを操作キャラクタ４に向けつつ、仮想カメラ２０の視線２０ａ方向に仮想カメラ２０を遠ざけるズームプログラムが含まれている。なお、このズームプログラムには、仮想カメラ２０の移動に伴い仮想カメラ２０の視野内からボール６が外れる際に、仮想カメラ２０の画角θを広げるプログラムを含んでいても良い。
【００９８】
処理部３００は、ゲーム演算部３１０と、画像生成部３２０とを含む。そしてゲーム演算部３１０は、ゲームプログラム４０２に基づきゲームを進行させるための種々の処理を行うものであり、ゲームモードの設定処理、ゲームの進行処理、キャラクタ等のオブジェクトの位置座標を求める処理、仮想カメラ２０を制御する処理等を行う。そして、ゲーム演算部３１０は、仮想カメラ制御部３１２と、位置演算部３１４とを含む。位置演算部３１４は、キャラクタ配置プログラム４０８に基づき、各フレーム毎に操作キャラクタ４及びボール６の位置を演算するとともに、操作キャラクタ４とボール６との距離を演算する。各フレーム毎の演算結果は、仮想カメラ制御部３１２に出力される。また、仮想カメラ制御部３１２は、位置演算部３１４からの操作キャラクタ４及びボール６の位置座標や仮想カメラ制御プログラム４０６に基づき仮想カメラ２０を制御する処理を行う。また、仮想カメラ制御部３１２は仮想カメラ２０の設定値（画角、視線の向き等）に基づき、オブジェクト空間をスクリーン座表系に変換して、変換した結果を画像生成部３２０に出力する。画像生成部３２０は、仮想カメラ制御部３１２からの入力に基づき、仮想カメラ２０から見た画像を生成する処理（いわゆる、レンダリング）を行う。そして、画像生成部３２０で生成された画像が表示部１００において表示される。
【００９９】
また、ゲーム演算部３１０は、ゲームプログラム４０８に基づき、仮想カメラ２０の視野の状態を表示する処理を行い、この処理に基づき画像生成部３２０は、平面図１２、視野表示部１４及び位置表示部１６を生成する処理を行う。そして、平面図１２、視野表示部１４及び位置表示部１６は表示部１００において表示される。なお、仮想カメラ２０の位置や視線の向きは、仮想カメラ制御プログラム４０６に基づき仮想カメラ制御部３１２において演算される。
【０１００】
次に、図１２を参照して、処理部３００における処理の流れの一例を説明する。図１２は、本実施の形態例の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ゲーム演算を開始し、オブジェクト空間を設定し、オブジェクト空間内にサッカーフィールド等の背景オブジェクトを配置する。そして、サッカーゲームのゲーム演算を行い、オブジェクト空間内に仮想カメラ２０を設定し、フレーム毎に仮想カメラ２０から見える画像を表示する処理を行う。そして、仮想カメラ２０から見える画像については、以下のような処理が行われる。
【０１０１】
まず、図１３に示すように、操作キャラクタ４の位置座標Ｐ0とボール６の位置座標Ｐ1とに基づき、下式（１）によりＸＺ平面上での距離Ｄを求める。
Ｄ＝｛（Ｘ0−Ｘ1）2＋（Ｚ0−Ｚ1）2｝1/2 …（１）
次に距離Ｄが閾値Ｄth以上か否かを判断する。距離Ｄが閾値Ｄth以上である場合には、距離Ｄと閾値Ｄthとに基づき、下式（２）によりカメラ距離Ｄcを求める。
Ｄc＝Ａ×Ｄ／Ｄth …（２） （但し、Ａは定数）
一方、距離Ｄが閾値Ｄthよりも小さい場合には、閾値Ｄthに基づき、下式（３）によりカメラ距離Ｄcを求める。
Ｄc＝Ａ …（３）
次に、上記のようにして求められたカメラ距離Ｄcと、操作キャラクタ４の位置座標Ｐ0とに基づき、下式（４）、（５）を用いて投影距離Ｄp（仮想カメラ２０からスクリーン２２への距離）、仮想カメラ２０の視線２０ａの方向α（例えば、Ｘ軸方向に対する角度）及び位置座標Ｐ2（Ｘ2、Ｙ2、Ｚ2）を求める（ステップＳ２）。この演算結果に基づき仮想カメラ２０を設定する。
【０１０２】
Ｄp＝Ｄc−Ｄb …（４） （但し、Ｄｂは定数）
α＝tan-1｛（Ｚ0−Ｚ1）／（Ｘ0−Ｘ1）｝
Ｘ2＝Ｘ0＋Ｄc×cosα，Ｙ2＝Ｙ0，Ｚ2＝Ｚ0＋Ｄc×sinα …（５）
上式（２）、（４）にしたがってカメラ距離Ｄc、投影距離Ｄpを決めることで、操作キャラクタ４、ボール６間の距離Ｄが大きいほど画角θを小さくし、距離Ｄが小さいほど画角θを大きくすることができる（ステップＳ１）。なお、透視変換においてはスクリーン２２の大きさが一定になるため、投影距離Ｄpを変化させることと画角θを変化させることは数学的に等価である。
【０１０３】
また上式（３）、（４）にしたがってカメラ距離Ｄc、投影距離Ｄpを決めることで、距離Ｄが閾値Ｄthよりも小さい場合に、カメラ距離Ｄc、投影距離Ｄpを固定値にでき、これにより画角θを所与の値θfixに固定できる。
【０１０４】
また、上式（５）にしたがって仮想カメラ２０の方向α及び位置座標Ｐ2を決めることで、操作キャラクタ４からボール６へと向かう方向に、仮想カメラ２０を向けながら、仮想カメラ２０を操作キャラクタ４に追従させる（ステップＳ２）。
【０１０５】
即ち、次の式（６）のように、画角θは距離Ｄの関数ｆ（Ｄ）で表すことができる。この関数ｆ（Ｄ）は、距離Ｄが大きくなるにつれてｆ（Ｄ）の値が小さくなり、距離Ｄが小さくなるにつれてｆ（Ｄ）の値が大きくなる関数である（例えば、反比例関数）。
θ＝ｆ（Ｄ） （但し、ｆ（Ｄ）＜θfix）
θ＝θfix （但し、ｆ（Ｄ）≧θfix） …（６）
【０１０６】
そして、以上のようにして、仮想カメラ２０を制御して表示画像を表示している際に、ボール６が画面から外れるか否かを判断する（ステップＳ３）。そして、ボール６が画面から外れると判断し場合に、カメラ距離Ｄｃに所与の値（正値）を加算する。そして、式（５）に基づき、仮想カメラ２０の位置を再演算し、その位置へと仮想カメラ２０を移動させ、操作キャラクタ４から仮想カメラ２０を遠ざける（ステップＳ４）。
【０１０７】
また、ボール６が画面から外れなかった場合、もしくは、仮想カメラ２０を遠ざけた場合に、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが所与の値Ｄ0より小さいか否かを判断し（ステップＳ５）、以下のような処理に基づき、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除する（ステップＳ６）。即ち、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが所与の値Ｄ0より小さくなった瞬間におけるカメラ距離Ｄc、投影距離Ｄp及びＤbの値にそれぞれを固定して、操作キャラクタ４が位置座標Ｐ0から次フレームにおいて位置座標Ｐ4（Ｘ4，Ｙ4，Ｚ4）に移動したものとしたら、次フレームにおける仮想カメラ２０の方向α及び位置座標Ｐ2を以下の式に基づき再演算し、この再演算結果に基づき仮想カメラ２０を設定する。
α＝tan-1｛（Ｚ0−Ｚ4）／（Ｘ0−Ｘ4）｝
Ｘ2＝Ｘ4＋Ｄc×cosα，Ｙ2＝Ｙ4，Ｚ2＝Ｚ4＋Ｄc×sinα …（７）
式（７）において、ボール６の位置座標Ｐ1に関係せず、仮想カメラ２０の方向α及び位置座標Ｐ2が求まるため、仮想カメラ２０の視線２０ａはボール６に向かなくなる（ステップＳ６）。
【０１０８】
そして、操作キャラクタ４〜ボール６の距離Ｄが所与の距離Ｄ0以下にならなかった場合、もしくは、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことが解除された場合に、コントローラの仮想カメラ制御ボタンが押下されたか否かを判断する（ステップＳ７）。そして、仮想カメラ制御ボタンが押下された場合に、仮想カメラ２０の画角θに基づき、以下のように、仮想カメラ２０の動きの速度、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔ、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角度γthを演算する（ステップＳ８）。
【０１０９】
即ち、仮想カメラ制御ボタンが押下された瞬間における方向αをα1とすると、仮想カメラ２０の位置座標Ｐ2と方向αは次式のようになる。
α＝α1＋ｔ×ｄγ／ｄｔ
Ｘ2＝Ｘ0＋Ｄc×cosα，Ｙ2＝Ｙ0，Ｚ2＝Ｚ0＋Ｄc×sinα …（８）
【０１１０】
ここで、時間ｔは仮想カメラ制御ボタンが押下されてからの時間であり、旋回角速度ｄγ／ｄｔは、次式の関数Ｆ（θ）で求まる。この関数Ｆ（θ）は、仮想カメラ２０の画角θが小さくなるにつれてＦ（θ）の値が小さくなり、画角θが大きくなるにつれてＦ（θ）の値が大きくなる関数である（例えば、正比例関数）。
ｄγ／ｄｔ＝Ｆ（θ） …（９）
【０１１１】
そして、この再演算結果に基づき仮想カメラ２０を設定する。即ち、仮想カメラ２０は、その視線２０ａを操作キャラクタ４に向けつつ移動するが、仮想カメラ２０の移動に伴って視線２０ａは、操作キャラクタ４を中心にして旋回する（ステップＳ９）。ところで、もし、仮想カメラ制御ボタンが押下された際にカメラ距離Ｄcを固定すれば、仮想カメラ２０は操作キャラクタ４を中心にして円弧運動をする。
【０１１２】
なお、仮想カメラ制御ボタンが押下された場合に、仮想カメラ２０が移動開始位置から移動終了位置まで移動する際に要する時間ｔ1が常に一定であるものとした場合、その旋回角速度γthは、次式の関数ｇ（θ）で求められる。この関数ｇ（θ）は、仮想カメラ２０の画角θが小さくなるにつれてｇ（θ）の値が小さくなり、画角θが大きくなるにつれてｇ（θ）の値が大きくなる関数である（例えば、正比例関数）。
γth＝ｇ（θ） …（１０）
ここで、ｄγ／ｄｔはγthで表すと次式のようになるため、式（１０）は、式（９）と等価である。
ｄγ／ｄｔ＝γth／ｔ1 …（１１）
【０１１３】
ところで、単位時間あたりのフレーム数が定められている（例えば、単位時間あたり６０フレーム）ので、時間ｔは仮想カメラ制御ボタンが押下されてからのフレーム数としても良い。この場合、旋回角速度ｄθ／ｄｔは、一フレーム間あたりの仮想カメラ２０の旋回角度の変化量となる。
【０１１４】
次に、本実施の形態を実現できるハードウェアの構成の一例について図１４を用いて説明する。同図に示す装置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、音生成ＩＣ１００８、画像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０１２、１０１４が、システムバス１０１６により相互にデータ入出力可能に接続されている。そして画像生成ＩＣ１０１０には表示装置１０１８が接続され、音生成ＩＣ１００８にはスピーカ１０２０が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１２にはコントロール装置１０２２が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１４には通信装置１０２４が接続されている。
【０１１５】
情報記憶媒体１００６は、プログラム、オブジェクトを設定するためのオブジェクトデータ、オブジェクトに画像をマッピングするための画像データ、音データ、プレイデータなどが主に格納されるものであり、図１１における情報記憶媒体４００に相当する。例えば本実施の形態を実現するものがコンピュータである場合には、ゲームプログラムなどを格納する情報記憶媒体としてＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどが、家庭用ゲーム装置である場合には、これらの他にゲームカセットなどが用いられる。また業務用ゲーム装置として実現する場合には、ＲＯＭなどのメモリやハードディスクが用いられ、この場合には情報記憶媒体４００に格納されているプログラムやデータは、ＲＯＭ１００２に格納されていても良い。
【０１１６】
コントロール装置１０２２はゲームコントローラ、操作パネルなどに相当するものであり、プレーヤがゲーム進行に応じて行う判断の結果を装置本体に入力するための装置である。
【０１１７】
情報記憶媒体１００６に格納されるプログラム、ＲＯＭ１００２に格納されるシステムプログラム（装置本体の初期化情報など）、コントロール装置１０２２によって入力される信号などに従って、ＣＰＵ１０００は装置全体の制御や各種データ処理を行う。ＲＡＭ１００４はこのＣＰＵ１０００の作業領域などとして用いられる記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２の所与の内容、或いはＣＰＵ１０００の演算結果などが格納される。例えば、操作キャラクタ４やボール６等の位置情報は、このＲＡＭ１００４に一時格納される。
【０１１８】
更に、この種の装置には音生成ＩＣ１００８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていてゲーム音やゲーム画像の好適な出力が行えるようになっている。音生成ＩＣ１００８は情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２に記憶される情報に基づいて効果音やバックグラウンド音楽などのゲーム音を生成する集積回路であり、生成されたゲーム音はスピーカ１０２０によって出力される。また、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１００４、ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６などから送られる画像情報に基づいて表示装置１０１８に出力するための画素情報を生成する集積回路である。また、表示装置１０１８としては、ＣＲＴやＬＣＤ、ＴＶ、ヘッドマウントディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクター等でも良い。
【０１１９】
また、通信装置１０２４はゲーム装置内部で利用される各種の情報を外部とやりとりするものであり、他のゲーム装置と接続されてゲームプログラムに応じた所与の情報を送受したり、通信回線を介してゲームプログラムなどの情報を送受することなどに利用される。
【０１２０】
そして、図２〜図１３を参照して説明した種々の処理は、ゲームプログラム４０２、キャラクタ配置プログラム４０８、仮想カメラ制御プログラム４０２及びゲームデータ４０４等を格納した情報記憶媒体１００６と、該プログラムに従って動作するＣＰＵ１０００、画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８などによって実現される。なお画像生成ＩＣ１０１０などで行われる処理は、ＣＰＵ１０００あるいは汎用のＤＳＰなどによりソフトウェア的に行うこととしてもよい。
【０１２１】
本発明を業務用のゲーム装置に適用した場合、装置に内蔵されるシステム基板に、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。そして、図１１における情報記憶媒体４００に格納されているゲームプログラム４０２、キャラクタ配置プログラム４０８及び仮想カメラ制御プログラム４０６等の情報は、システム基板上の情報記憶媒体であるメモリに格納される。
【０１２２】
図１５に、ホスト装置１３００と、このホスト装置１３００と通信回線１３０２を介して接続される端末１３０４−１〜１３０４−ｎ（ｎは、２以上の整数値であって、ｎ台の端末が接続されている。）とを含むゲーム装置に本実施の形態を適用した場合の例を示す。
【０１２３】
この場合、図１１における情報記憶媒体４００に格納されているゲームプログラム４０２、キャラクタ配置プログラム４０８、カメラ制御プログラム４０２及びゲームデータ４０４等の情報は、例えばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装置、磁気テープ装置、メモリなどの情報記憶媒体１３０６に格納されている。端末１３０４−１〜１３０４−ｎが、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣを有し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものである場合には、ホスト装置１３００からは、情報記憶媒体１３０６に格納されたプログラムやデータなどが通信回線１３０２を介して端末１３０４−１〜１３０４−ｎに配信される。一方、スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４−１〜１３０４−ｎに伝送し、端末において出力することになる。
【０１２４】
なお、本発明は、上記実施の形態例で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【０１２５】
本発明が適用されるゲームとしては、サッカーゲーム以外に、ラグビー、ホッケー、アメリカンフットボール、テニス、野球、バトミントン等のボール（パックやシャトルを含む）を用いたスポーツゲームにしても良い。
【０１２６】
また、本発明が適用されるゲームは、ボールを用いたスポーツゲーム以外に、例えば、対戦型格闘スポーツゲームに適用できる。例えば、図１６に、本発明を対戦型格闘スポーツゲームに適用した場合に生成される画像の例を示す。図１６では、プレーヤが操作する操作キャラクタ４０を操作して、他のプレーヤやコンピュータが制御する相手キャラクタ４２と格闘して、格闘スポーツゲームを楽しむ。この場合、相手キャラクタ４２がオブジェクト空間内に存する目標物となる。格闘スポーツゲームにおいても、プレーヤは、自身が操作する操作キャラクタ４０の周囲の情報を詳しく把握できるようになる。
【０１２７】
また本発明は、家庭用、業務用のゲーム装置のみならず、シミュレータ、多数のプレーヤが参加する大型アトラクション用のゲーム装置、パーソナルコンピュータ用のゲーム等に適用できる。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明によれば、基本的に仮想カメラの視線がキャラクタから表示物に向かうように固定されているが、その視線がキャラクタのみに向かうようになる。言い換えれば、仮想カメラの視線の向きがキャラクタ及びボールに向かうという制限があったが、仮想カメラの視線の向きがキャラクタのみに向かうように、制限が緩和され、広い範囲を見渡せ得るようになる。このため、プレーヤのゲームに対する没入度が損失しない。
【０１２９】
また、仮想カメラの視線が目標物に向かっていることが解除されると、仮想カメラの視線の向きの変化は、キャラクタの位置の変化のみ依存する。したがって、仮想カメラの視線の向きが変化することによる、表示画面の移り変わりが激しくなることが抑えられる。そのため、プレーヤにとっては表示画面が見やすくなる。
【０１３０】
また、プレーヤの操作に基づいて仮想カメラが移動することによって、仮想カメラの視野範囲が移動する。したがって、仮想カメラの限られた視野範囲であっても、視野範囲が移動することでプレーヤはオブジェクト空間内を見渡すことができる。つまり、スポーツゲームに対して好適な画像が表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の一例を示す図である。
【図２】本発明に係るゲーム装置におけるゲーム画面の一例を示す図面である。
【図３】本発明に係るゲーム装置において、画角の調節の原理を説明するための図面である。
【図４】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの視線の向きを説明するための図面である。
【図５】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの視線の向きを説明するための図面である。
【図６】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの視線の向きを説明するための図面である。
【図７】本発明に係るゲーム装置において、表示される画面が移り変わった場合のゲーム画面の一例を示す図面である。
【図８】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの動作を説明するための図面である。
【図９】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの動作により表示される画面の移り変わりを説明するための図面である。
【図１０】本発明に係るゲーム装置において、目標物が表示画面から外れるか否かの判定手法を説明するための図面である。
【図１１】本発明に係るゲーム装置における機能ブロックの一例を示す図である。
【図１２】本発明に係るゲーム装置における動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明に係るゲーム装置における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本実施の形態を実現できるハードウェアの構成の一例を示す図である。
【図１５】ホスト装置と通信回線を介して接続されるゲーム端末に本実施の形態を適用した場合の一例を示す図である。
【図１６】本発明を格闘対戦ゲームに適用した場合に、表示される画面の一例を示す図面である。
【符号の説明】
４ 操作キャラクタ
６ ボール（目標物）
１２ 平面図
１４ 視野表示部
１６ 位置表示部
２０ 仮想カメラ
２０ａ 視線
４０ 操作キャラクタ
４２ 相手キャラクタ
２００ 操作部
３００ 処理部
３１０ ゲーム演算部
３１２ 仮想カメラ制御部（追従手段、解除手段、移動手段、調節手段）
３１４ 位置演算部
３２０ 画像生成部
４００ 情報記憶媒体
４０２ ゲームプログラム
４０４ ゲームデータ
４０６ 仮想カメラ制御プログラム（追従情報、解除情報、移動情報、調節情報）
４０８ キャラクタ配置プログラム
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレーヤの操作するキャラクタが配置されるオブジェクト空間において、仮想カメラから見える画像を表示することにより、所与のスポーツゲームを実行するゲーム装置及び情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
仮想的な三次元空間であるオブジェクト空間内にオブジェクトを配置し、オブジェクト空間内の仮想カメラから見える画像を生成して表示する装置が実用化されている。例えば、サッカーやテニス等のボールを使用するスポーツゲームを実行するゲーム装置では、プレーヤは、画面上に映し出される操作キャラクタを操作し、ボールをめぐるゲームを楽しむ。
【０００３】
従来のボールを使用するスポーツゲームでは、プレーヤが操作キャラクタを操作するために、表示画面にはプレーヤの操作する操作キャラクタが常に表示されている。更に、プレーヤが、ボールをめぐるゲームの行方を見て、操作キャラクタを操作してボールに対して何らかの作用（例えば、ボールを打ったり、ボールをパスしたり、ボールをシュートしたり、ボールのパスを受けたりする）を与えるために、表示画面にはボールが常に表示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リアルタイムに位置が変わる操作キャラクタ及びボールの両方を画面に表示させると以下のような問題点があった。
まず、ボール及び操作キャラクタが移動し得る範囲、即ち、サッカーゲームの場合はサッカーフィールド、テニスゲームの場合はテニスコートの全体を表示する（いわゆる三人称視点）ことが考えられるが、画面に占める操作キャラクタの大きさが小さくなってしまい、仮想現実を体験するゲームとしては物足りないものになってしまう。
【０００５】
そこで、操作キャラクタの動きに仮想カメラを追従させることが考えられるが、上述したようにボールも常に表示画面に表示させるために、仮想カメラの視線を操作キャラクタとボールとを結ぶ線とすることが一般である。しかしながら、仮想カメラの視線を操作キャラクタとボールとを結ぶ線としてしまうと、常に操作キャラクタ及びボールを確認することができるが、仮想カメラの視線の方向が限定されてしまうため、操作キャラクタ以外のキャラクタ等の動きを把握できなくなってしまい、オブジェクト空間の様子が分からなくなってしまう。また、仮想カメラの視線をボール及び操作キャラクタの両方に固定させてしまうと、リアルタイムに位置が変わることにより操作キャラクタとボールとの相対的な位置の変化が大きくなってしまうため、仮想カメラの視線の向きの変化が激しくなってしまい、プレーヤにとっては表示画面が非常に見にくいものとなってしまう。
【０００６】
それだからといって、仮想カメラの視線をボールまたは操作キャラクタのいずれか一方のみに固定したものとすると、ボールまたは操作キャラクタの動きをプレーヤは把握できず、ゲームの面白味が損なわれてしまう。
【０００７】
本発明の課題は、プレーヤの操作する操作キャラクタに仮想カメラを追従させながら、ゲームプレイに好適な画像を表示することができるゲーム装置及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、少なくとも目標物（例えば、図６のボール６）及び操作キャラクタ（例えば、図６の操作キャラクタ４）が存するオブジェクト空間を仮想カメラ（例えば、図６の仮想カメラ２０）から見て、該仮想カメラから見える画像を表示画像とするとともに、所与のゲームを実行するゲーム装置において、キャラクタ操作入力手段と、上記キャラクタ操作入力手段からの操作入力に基づいて、上記操作キャラクタの移動を制御するためのキャラクタ制御手段と、解除操作入力手段と、上記解除操作入力手段からの操作入力がない場合、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタから上記目標物に向けつつ、移動する上記操作キャラクタに上記仮想カメラを追従させるための追従手段（例えば、図１１の仮想カメラ制御部３１０：図１２のステップ２）と、上記解除操作入力手段からの操作入力がある場合、上記仮想カメラの視線が上記目標物に向くことを解除するとともに、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するように上記仮想カメラを移動させる制御を行うための移動手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項８記載の発明は、コンピュータに対して、少なくとも目標物及び操作キャラクタが存するオブジェクト空間を仮想カメラから見た画像を表示画像として生成させて、所与のゲームを実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
上記プログラムは上記コンピュータを、キャラクタ操作入力手段と、上記キャラクタ操作入力手段からの操作入力に基づいて、上記操作キャラクタの移動を制御するためのキャラクタ制御手段と、解除操作入力手段と、上記解除操作入力手段からの操作入力がない場合、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタから上記目標物に向けつつ、移動する上記操作キャラクタに上記仮想カメラを追従させるための追従手段と、上記解除操作入力手段からの操作入力がある場合、上記仮想カメラの視線が上記目標物に向くことを解除するとともに、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するように上記仮想カメラを移動させる制御を行うための移動手段として、更に機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００１０】
以上のように、請求項１または８記載の発明によれば、仮想カメラの視線がキャラクタから目標物に向かっているため、表示画面にはキャラクタ及び目標物が基本的には（解除操作入力手段からの操作入力がない場合には）表示されている。そして、仮想カメラの視線が目標物に向かっていることが解除される。即ち、基本的に仮想カメラの視線がキャラクタから表示物に向かうように固定されているが、解除操作入力手段から操作入力があった場合には、その視線がキャラクタのみに向かうようになる。言い換えれば、仮想カメラの視線の向きがキャラクタ及びボールに向かうという制限があったが、仮想カメラの視線の向きがキャラクタのみに向かうように、制限が緩和され、広い範囲を見渡せ得るようになる。例えば、仮想カメラの視線が目標物に向かっていることが解除された場合に、キャラクタが移動したり、キャラクタの向きが変わったり、仮想カメラが移動したりすると、仮想カメラの向きが目標物方向以外になるので、広い範囲を見渡せることができる。
【００１６】
また、プレーヤが欲する際に、解除操作入力手段の操作入力をすることにより、仮想カメラの視線が目標物に向かっていることが解除される。したがって、プレーヤが欲する際に、広い範囲を見渡せ得るようになる。
【００２０】
なお、仮想カメラの視線が目標物に向かなくなるため、仮想カメラの視野から目標物が外れる場合があり得る。しかしながら、仮想カメラの視線はキャラクタを向いており、かつ、キャラクタに目標物が近づいたときのみに仮想カメラの視線が目標物に向かなくなるため、目標物が仮想カメラの視野から外れることが最小限に抑えられる。即ち、プレーヤが目標物を見失うことが最小限に抑えられる。
【００２３】
また、プレーヤの解除操作入力手段の操作入力により、仮想カメラが操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するように移動するが、この移動によって、仮想カメラの視野範囲が移動する。したがって、仮想カメラの限られた視野範囲であっても、視野範囲が移動することでプレーヤはオブジェクト空間内を見渡すことができる。特に、サッカーゲームやバスケットボールゲーム等の団体スポーツゲームでは、他の味方キャラクタにパスしたり、他の相手キャラクタを避けたりするため、プレーヤの操作するキャラクタの周囲以外も見渡せるのが望ましい。したがって、仮想カメラの視野範囲が移動するため、このような団体スポーツゲームに対して好適な画像が表示される。
【００２４】
ここで、操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するような方向として、例えば、仮想カメラが左へ移動すると表示画像は右へ流れる。また、例えば、仮想カメラが視線の後方へ移動すると、表示画像は画面の中央に流れるように移り変わるし、仮想カメラが位置固定のまま左に回転すると、表示画像が右に流れる。また、例えば、仮想カメラが所与の注視点を向いたまま、その注視点を中心に右に旋回すると、表示画像は右に流れる。このように、本明細書では、仮想カメラの移動に伴い、表示画像が流れるように移り変わっていくが、この表示画像の流れる速度を移り変わり速度と述べる。さて、仮想カメラの画角によっては、仮想カメラの移動に伴う表示画像の流れる速度、即ち、表示画像の移り変わり速度が激しくなってしまうことがある。即ち、仮想カメラの同じ移動速度でも、仮想カメラの投影面の面積が一定であるため、画角が広くなるにつれて表示画像の移り変わる速度が小さくなり、画角が狭まるにつれて、表示画像の移り変わる速度が大きくなってしまう。
【００２５】
そこで、請求項２記載の発明は、請求項１記載のゲーム装置において、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を上記仮想カメラの画角に応じて調節することにより、上記表示画像の移り変わり速度を調節するための調節手段（例えば、図１１の仮想カメラ制御部３１２：図１２のステップＳ８）を備えることを特徴としている。
【００２６】
一方、請求項９記載の発明は、請求項８記載の情報記憶媒体において、
上記プログラムは、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を上記仮想カメラの画角に応じて調節することにより、上記表示画像の移り変わり速度を調節するための調節手段として上記コンピュータを更に機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００２７】
ここで、仮想カメラの移動速度とは、仮想カメラのタンブルに係る速度、仮想カメラのパンに係る速度、仮想カメラのトラックに係る速度、仮想カメラのドリーに係る速度、仮想カメラのチルトに係る速度等であり、これらの組み合わせも含む。
仮想カメラのタンブルとは、仮想カメラの注視点を一定としたまま仮想カメラを移動させることである。また、仮想カメラのパンとは、仮想カメラを中心に仮想カメラの視線の向きを変えることである。また、仮想カメラのトラックとは仮想カメラの視線を平行移動するように仮想カメラを移動させることである。仮想カメラのドリーとは、仮想カメラの視線方向に移動させることである。また、仮想カメラのチルトとは、仮想カメラの視線を軸として、仮想カメラを回転させることである。
【００２８】
以上のように、請求項２または９記載の発明によれば、仮想カメラの移動速度を通じて、表示画像の移り変わり速度を仮想カメラの画角に応じて調節しているため、表示画像が激しく変化してしまうことが防止される。即ち、例えば、仮想カメラの画角が比較的広がっても、仮想カメラの移動速度を小さくすれば、表示画像の移り変わり速度を一定にしたり、表示画像の移り変わる速度を小さくすることができる。したがって、いわゆる画面酔いが生じ難く、プレーヤにとって非常に見やすい表示画像となる。
【００２９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のゲーム装置において、上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させることを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項２記載のゲーム装置において、上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させ、上記調節手段が、上記仮想カメラの画角に上記仮想カメラの視線の旋回角速度を比例させるように、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を調節することを特徴としている。
また一方、請求項１０記載の発明は、請求項８または９記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させるように上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
また、請求項１１記載の発明は、請求項９記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させ、上記調節手段が、上記仮想カメラの画角に上記仮想カメラの視線の旋回角速度を比例させるように、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を調節する、ように上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００３０】
以上のように、請求項３，４，１０，１１記載の発明によれば、仮想カメラを、操作キャラクタを中心として旋回するように移動させることができる。また、請求項４，１１記載の発明によれば、仮想カメラの画角が狭まっても、仮想カメラの移動に伴う表示画像の移り変わり速度が大きくなってしまうということが防止される。したがって、プレーヤにとって非常に見やすい表示画像となる。
【００３１】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一つに記載のゲーム装置において、上記解除操作入力手段からの操作入力がなされた場合であって、上記移動手段による上記仮想カメラの移動に伴い上記仮想カメラの視野内から上記目標物が外れる際に、上記仮想カメラの画角を広げる、或いは、上記仮想カメラの視線を操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけるためのズーム手段（例えば、図１１の仮想カメラ制御部３１２：図１２のステップＳ４）を備えることを特徴としている。
【００３２】
また、請求項１２記載の発明は、請求項８から１１のいずれか一つに記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記解除操作入力手段からの操作入力がなされた場合であって、上記移動手段による上記仮想カメラの移動に伴い上記仮想カメラの視野内から上記目標物が外れる際に、上記仮想カメラの画角を広げる、或いは、上記仮想カメラの視線を操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけるためのズーム手段として上記コンピュータを更に機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００３３】
なお、目標物が仮想カメラの視野から外れる際とは、例えば、仮想カメラの視野から目標物が外れたとき、仮想カメラの視野領域の境界近傍に目標物が位置したとき、仮想カメラの視野から外れかかったとき等のことである。
【００３４】
以上のように、請求項５または１２記載の発明によれば、仮想カメラの視野内から目標物が外れる際に、仮想カメラの画角を広げたり、或いは、仮想カメラを遠ざけたりすることで、視野内に目標物が位置するようになる。したがって、解除操作入力手段からの操作入力がなされた場合であっても、表示画像には目標物が表示され、プレーヤは表示画像から目標物を常に見ることができる。
【００３５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のゲーム装置において、上記ズーム手段は、上記仮想カメラを遠ざける場合に、上記仮想カメラの視線に則して上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけることを特徴としている。
また請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記ズーム手段が、上記仮想カメラを遠ざける場合に、上記仮想カメラの視線に則して上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけるように上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【００３６】
以上のように、請求項６または１３記載の発明によれば、仮想カメラの視野範囲を広げずとも、仮想カメラの視野内に目標物が常に位置する。したがって、プレーヤは表示画像から目標物を常に見ることができる。
【００３７】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一つに記載のゲーム装置において、上記オブジェクト空間内における上記仮想カメラの視野の状態を表示するための手段（例えば、図１１のゲーム演算部３１０）を備えることを特徴としている。
また、請求項１４記載の発明は、請求項８から１３のいずれか一つに記載の情報記憶媒体において、上記プログラムは、上記オブジェクト空間内における上記仮想カメラの視野の状態を表示するための手段として上記コンピュータを更に機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
ここで、仮想カメラの視野の状態とは、仮想カメラの視線方向や仮想カメラの視野範囲のことを言う。例えば、仮想カメラの視野ピラミッドで表すことができる。
【００３８】
以上のように、請求項７または１４記載の発明によれば、仮想カメラの視野の状態を表示することによって、例えば、表示画像の向きがオブジェクト空間内においてどの向きなのか、或いは、表示画像の範囲がオブジェクト空間内においてどのくらいの視野範囲なのかを、プレーヤは判断することができる。また、仮想カメラの視野の状態は、表示画面の一部に表示することとしても良い。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態例について図面を参照して説明する。なお、以下では、本発明をサッカーゲームに適用した場合を例にとって説明するが、本発明が適用されるものはこれに限られるものではない。
【００４０】
図１は、本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の一例を示す図である。図１に示すように、ゲーム装置本体１２１０には、ゲームコントローラ１２０２，１２０４、ディスプレイ１２００及びスピーカ（図示略）が着脱自在に接続されている。そして、ゲームプログラム等のゲームを行うための情報は、ゲーム装置本体１２１０に着脱自在な情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ１２０６、ＩＣカード１２０８、メモリカード１２１２等に格納されている。
【００４１】
プレーヤは、ディスプレイ１２００に映し出されるゲーム画像を見ながら、サッカーゲームを楽しむ。即ち、プレーヤはゲームコントローラ１２０２、１２０４を操作することによって、画面に表示されるキャラクタを操作し、ボールをパスしたり、シュートしたりして楽しむ。
【００４２】
図２（Ａ），（Ｂ）は、本実施の形態例のディスプレイ１２００に映しだされる画面の一例である。
本実施の形態例のゲーム装置では、プレーヤの操作するキャラクタ４（以下、操作キャラクタ４と述べる。）は、一つのキャラクタのみに定まっている。例えば、従来のサッカーゲームにおいて、プレーヤの操作する操作キャラクタは、プレーヤの操作対象となるチーム（複数のキャラクタからなる味方チーム）内からサッカー試合中に選択したキャラクタもしくは、ボールをキープしたキャラクタとなっていた。ところが、本実施の形態例においては、サッカー試合開始前に予め選択した一つのキャラクタのみをプレーヤが操作できるようになっている。したがって、図２（Ｂ）に示すように、例えば操作キャラクタ４がボール６をキープしていない場合には、プレーヤは画面上のサッカーゲームを見守ることになる。
【００４３】
本実施の形態例のゲーム装置では、仮想的な三次元空間であるオブジェクト空間内にサッカーフィールドを配置するとともに、コンピュータが制御するコンピュータキャラクタ８，１０（例えば、相手チームのキャラクタ及び味方チームのキャラクタであり、総称して他のキャラクタと述べる。）及びプレーヤが操作する操作キャラクタ４を、ワールド座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で表されるオブジェクト空間内に設ける。更に、サッカーフィールドにボール６（ボールオブジェクト）を移動自在に設ける。そして、ゲーム装置は、その演算によって、オブジェクト空間内において仮想カメラ２０（図３等に図示）を制御し、オブジェクト空間内を仮想カメラ２０から見た画像をディスプレイ１２００に映しだす。これにより、プレーヤは操作キャラクタ４を操作し、仮想現実を体験し、サッカーゲームを楽しめる。
【００４４】
ところで、上述したようにプレーヤの操作する操作キャラクタ４は、ゲーム試合中は一つのみに固定されている。したがって、基本的にはディスプレイ１２００には操作キャラクタ４が常に表示され、プレーヤはオブジェクト空間内の操作キャラクタ４の動きを見ながら、操作キャラクタ４を操作することができる。そのためには、オブジェクト空間内において、仮想カメラ２０は操作キャラクタ４に視線をほぼ向けつつ、操作キャラクタ４の後を追っている。このようにすることで、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、試合中でディスプレイ１２００に表示される画面では、基本的には操作キャラクタ４が主体となり、ディスプレイ１２００の表示画面に操作キャラクタ４が常に表示される。
【００４５】
また、本実施の形態例のゲーム装置では、仮想カメラ２０の視線は操作キャラクタ４からボール６にほぼ向けられている。したがって、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、基本的にはボール６も画面に表示されている。
【００４６】
更に、図２（Ａ），（Ｂ）に共通して、表示画面の左下に、サッカーフィールドを概略的に示した平面図１２（オブジェクト空間のＸＺ平面の平面図）が表示されている。仮想カメラ２０の位置もしくは操作キャラクタ４の位置を表示するものとして、平面図１２において略点状となる位置表示部１６が表示されている。即ち、平面図１２における位置表示部１６の位置が、オブジェクト空間内における仮想カメラ２０または操作キャラクタ４のＸＺ平面での位置に対応している。また、平面図１２において仮想カメラ２０の視野状態が表示されている。即ち、仮想カメラ２０の視野ピラミッドをＸＺ平面に投影し、略三角形状となる視野表示部１４が表示されている。この視野表示部１４の頂点のうちの一つが位置表示部１６にほぼ重なっている。
【００４７】
この視野表示部１４は、仮想カメラ２０の視野角（画角）と視線方向を示すものである。即ち、仮想カメラ２０の視線の向きが変化すると、それに応じて平面図１２における視野表示部１４の向きが位置表示部１６を中心にして回転し、変化する。平面図１２における視野表示部１４の方向は、オブジェクト空間内における仮想カメラ２０の視線方向に対応している。
【００４８】
また、詳細は後述するが、仮想カメラ２０の視野角（視野ピラミッドの頂点における角度）が、ゲーム中に変化する場合がある。そこで、仮想カメラ２０の視野角が、視野表示部１４の位置表示部１６でのなす角度で表示されている。
【００４９】
以上のように、平面図１２において位置表示部１６を表示することによって、オブジェクト空間内において操作キャラクタ４の位置を把握することができる。更に、平面図１２において視野表示部１４を表示することによって、プレーヤはディスプレイ１２００に表示されている方向が、オブジェクト空間内においてどの方向なのか容易に把握することができるとともに、視野の範囲を容易に把握することができる。
【００５０】
また、本実施の形態例では、操作キャラクタ４及びボール６の位置情報に基づき、仮想カメラ２０の画角を調節している。
より具体的には図３に示すように、操作キャラクタ４及びボール６の位置座標Ｐ0、Ｐ1に基づいて操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄを求め、この距離Ｄが小さいほど画角θを大きくし（画角を広げ）、この距離Ｄが大きいほど画角θを小さくしている（画角を狭めている）。
【００５１】
例えば、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが比較的小さい場合の画像の例を図２（Ａ）に示す。この場合には距離Ｄが小さいため、画角θが大きくなる。即ち、仮想カメラ２０とスクリーン２２との間の投影距離を比較的小さくした場合である。これにより周囲の情報を把握できるようになり、操作キャラクタ４の周囲にいる他のキャラクタ８がプレーヤの視野（画面上）に入るようになる。また近くにあるボール６の動きもよくわかるようになる。
【００５２】
また、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが比較的大きい場合の画像の例を図２（Ｂ）に示す。この場合には距離Ｄが大きいため、画角θが小さくなる。即ち、仮想カメラ２０とスクリーン２２との間の投影距離を比較的大きくした場合である。これにより遠くの情報の詳細を把握できるようになり、遠くにいるキーパー１０、他のキャラクタ８及びボール６の動きを詳細に把握できるようになる。従って、遠くにいるキーパー１０と他のキャラクタ８とがボール６をめぐってプレイする様子を見守る場合にも、プレーヤの集中力は途切れず、プレーヤのゲームへの没入度を維持できる。
【００５３】
本実施の形態例は、動的にリアルタイムに変化する操作キャラクタ４、ボール６の位置座標Ｐ0、Ｐ1に基づいて、画角θを動的にリアルタイムに変化させている。即ち、操作キャラクタ４の位置座標Ｐ0は、プレーヤがどのような操作を行ったかに依存してリアルタイムに変化する。同様にボール６の位置座標Ｐ1も、操作キャラクタ４の位置座標Ｐ0や、操作キャラクタ４がボール６をキープしているか否か、ボール６がキックされた否か、ボールがどの方向にキックされたか、他のキャラクタがボール６をキープしているか否か等の要因に依存して、リアルタイムに変化する。したがって、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離も、リアルタイムに変化する。本実施の形態例ではこのようにリアルタイムに変化する位置座標Ｐ0、Ｐ1に基づいて、画角θもリアルタイムに変化させている。
【００５４】
なお、本実施の形態例では、仮想カメラ２０は、操作キャラクタ４の移動に慣性を持ちながら追従している。即ち、操作キャラクタ４の位置や向きが急激に変化した場合にも、仮想カメラ２０は、ある程度の慣性を持って緩やかに操作キャラクタ４に追従することになる。これにより、よりスムーズな画像を得ることが可能となる。
【００５５】
また、位置座標Ｐ0、Ｐ1に基づいて画角θを求めているが、画角θが所定の値θfix（但し、0度＜θfix＜１８０度）より大きくなる場合、画角θは値θfixに固定する。例えば、距離Ｄが閾値Ｄth以上である場合には、距離Ｄが短いほど画角θを大きし、一方、距離Ｄが閾値Ｄthよりも小さい場合には、画角θをθfixに固定する。これは、画角θが１８０度になると透視投影変換が不可能となるとともに、画角θが１８０度に近づくにつれて表示画面の両端の歪みが大きくなるためによる。
【００５６】
また、上述したように、仮想カメラ２０の視線２０ａは操作キャラクタ４からボール６にほぼ向かっている。即ち、完全に操作キャラクタ４からボール６に向かうようになっていても良いし、操作キャラクタ４の付近からボール６の付近へと向かうようになっていても良い。言い換えれば、図４に示すように、操作キャラクタ４の代表点２４からボール６の代表点２６へと向かうベクトルの方向に仮想カメラ２０を向ける。この代表点２４は、操作キャラクタ４内の点であっても良いし、操作キャラクタ４の付近の点であっても良い。代表点２６も、ボール６内の点であっても良いし、ボール６の付近の点であっても良い。なお、各代表点２４，２６が操作キャラクタ４やボール６の付近の点である場合、代表点２４，２６は、それぞれの操作キャラクタ４及びボール６とともに移動する。こうして、仮想カメラ２０の注視点がボール６に追従する。
【００５７】
なお、操作キャラクタ４及びボール６の位置座標Ｐ0，Ｐ1は、それぞれ代表点２４，２６の位置座標としても良い。
【００５８】
ところで、上述のように操作キャラクタ４及びボール６の位置情報に基づいて画角θを調節するだけでは、ゲームの画面として、物足りない場合がある。即ち、仮想カメラ２０の視線２０ａの向きが定まっているため、定められた画面表示しかできない。また、仮想カメラ２０は操作キャラクタ４の操作に追従しており、操作キャラクタ４〜ボール６の位置情報により画角が定まってしまうため、仮想カメラ２０の視野も基本的に定まってしまう。例えば、仮想カメラ２０の視線２０ａが、操作キャラクタ４からボール６にほぼ向かっているため、表示される画面は操作キャラクタ４及びボール６が基本的には主体となった画面となる。
【００５９】
そして、仮想カメラ２０の視野には制限があるため、例えば、プレーヤはオブジェクト空間内のサッカーフィールド全体を見渡すことができない。即ち、プレーヤは、仮想カメラ２０の視野外の他のキャラクタの位置関係を把握することが非常に困難であった。例えば、視野外の他のキャラクタの位置関係を把握するためには、いちいち操作キャラクタ４の向きや位置を変える操作をしなけらばならなかった。したがって、操作キャラクタ４がボール６をキープしていない場合にパスを受けやすい位置に操作キャラクタ４を移動させるといった作戦や、操作キャラクタ４がボール６をキープしている場合にパスの受けやすい味方キャラクタ探すといった作戦等を組み立てて操作キャラクタ４を操作することができない。また、操作キャラクタ４とボール６との相対位置が急激に変化すると、表示される画面も激しく変化してしまい、プレーヤにとって表示画面は見にくくなることがあった。
【００６０】
また、例えば代表点２６がボール６の付近の点である場合、仮想カメラ２０の画角によっては仮想カメラ２０の視野からボール６が外れる場合がある。そのために、プレーヤはボールを見失うことがある。
【００６１】
そこで、本実施の形態例の目的は、仮想カメラ２０の動きを制御することにより、ボール６が画面から外れることを防止したり、サッカーフィールド全体を見渡せたるようにし、これにより、バラエティに富んだゲームを実現することにある。
本実施の形態例の仮想カメラ２０の制御について、図面を参照して説明する。
【００６２】
以下のように、仮想カメラ２０を制御している。即ち、仮想カメラ２０の視線２０ａは操作キャラクタ４からボール６にほぼ向かっているが、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除する。これにより、仮想カメラ２０の視線２０ａは操作キャラクタ４のみにほぼ向きつつ、仮想カメラ２０が操作キャラクタ４の動きに追従することになる。つまり、仮想カメラ２０の視線２０ａの向きが操作キャラクタ４及びボール６に向かうという制限があったが、仮想カメラ２０の視線２０ａの向きが操作キャラクタ４のみに向かうように、制限が緩和され、広い範囲を見渡せ得るようになる。この場合、ボール６の動きによっては、仮想カメラ２０の視野からボール６が外れる可能性があるが、操作キャラクタ４は仮想カメラ２０の視野から外れない。これにより、表示画面には操作キャラクタ４が常に映しだされており、プレーヤは常に操作キャラクタ４の様子を見ながら操作キャラクタ４を操作できる。
【００６３】
ところで、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除するのは、以下のような二つの判定を基に行う。
即ち、一つの判定は、操作キャラクタ４及びボール６の位置情報Ｐ0，Ｐ1に基くものである。具体的には、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づき、上記仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除する。即ち、図５に示すように、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが、所与の距離Ｄ0より小さくなった場合に、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除する。したがって、操作キャラクタ４とボール６が比較的近づいた際に、ボール６の位置によっては仮想カメラ２０の視線２０ａはボール６を向かなくなる。
【００６４】
操作キャラクタ４及びボール６に仮想カメラ２０の視線２０ａを向けていると、操作キャラクタ４とボール６との位置関係の変化によって、仮想カメラ２０の視線２０ａの向きも変化してしまう。とくに、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが小さくなるにつれて、操作キャラクタ４とボール６との位置関係の比較的小さな変化でも仮想カメラ２０の視線２０ａの向きの変化が大きくなるという傾向がある。したがって、表示画面の動きが激しくなってしまうため、プレーヤにとっては表示画面が見づらいという問題点があった。ところが、本実施の形態例のように、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが所与の距離Ｄ0より小さくなった際に、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除するため、このような問題点を解消できる。即ち、操作キャラクタ４の位置や動きのみに依存して仮想カメラ２０の視線２０ａの方向が定まるため、表示画面の動きが大きくなってしまうことが防止される。
【００６５】
反面、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向かなくなるため、仮想カメラ２０の視野からボール６が外れる場合があり得る。しかしながら、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除するのは、ボール６が操作キャラクタ４に比較的近づいた場合のみとなっており、かつ、仮想カメラ２０の視線２０ａは常に操作キャラクタ４に向いているため、ボール６が仮想カメラ２０の視野から外れることを最小限に抑ることができる。
【００６６】
なお、例えば、半径が上記所与の距離Ｄ0となる円領域を操作キャラクタ４を中心として設定し、この円領域内にボール６が入った場合に、操作キャラクタ４〜ボール６の距離Ｄが所与の距離Ｄ0より小さいと判断しても良い。また、ボール６を中心として同様の円領域を設定し、この円領域内に操作キャラクタ４が入った場合に、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが所与の距離Ｄ0より小さいと判断しても良い。
【００６７】
もう一つの判定は、プレーヤの操作に基くものである。即ち、プレーヤによってコントローラ１２０２、１２０４の専用のボタン（以下、仮想カメラ制御ボタンと述べる。）が押下されると、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことが解除される。したがって、プレーヤが望んだときに、仮想カメラ２０の視線２０ａが操作キャラクタ４及びボール６に向かうという状態から、仮想カメラ２０の視線２０ａが操作キャラクタ４のみに向かうという状態とすることができる。
【００６８】
更に、本実施の形態例では、プレーヤがコントローラ１２０２，１２０４の仮想カメラ制御ボタンを押下することによって、仮想カメラ２０の視線２０ａが操作キャラクタ４に向きつつ、仮想カメラ２０を移動させる。そして、仮想カメラ制御ボタンの押下が解除されたら、仮想カメラ２０は再び元のように、操作キャラクタ４からボール６に視線２０ａを向けつつ、操作キャラクタ４の移動に追従するようになる。なお、上述のように操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが距離Ｄ0より小さくなって、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向かなくなった場合でも、仮想制御ボタンを押下することによって仮想カメラ２０の視線２０ａが操作キャラクタ４に向きつつ、仮想カメラ２０を移動させることとしても良い。
【００６９】
仮想カメラ制御ボタンの押下による仮想カメラ２０の移動は、次のようになる。即ち、図６に示すように、仮想カメラ２０は、仮想カメラ２０の視線２０ａは操作キャラクタ４（操作キャラクタ４の代表点２４でも良い。）を中心として旋回するように移動する。したがって、プレーヤがコントローラ１２０２や１２０４のボタンを押下することによって仮想カメラ２０が移動し、仮想カメラ２０の視線の向きが変化する。これによって、ディスプレイ１２００の表示画面が流れて、表示画像が移り変わっていく。図２（Ａ）、（Ｂ）のように表示されていた画像が、図７（Ａ），（Ｂ）に示すような表示画像へと移り変わっていく。ここで、図７（Ａ）に示す表示画像は、仮想カメラ２０が移動することによって、図２（Ａ）に示す表示画像が変化したものであり、図７（Ｂ）に示す表示画像は、仮想カメラ２０が移動することによって、図２（Ｂ）に示す表示画像が変化したものである。
【００７０】
上述したように、基本的には仮想カメラ２０の視線２０ａは、操作キャラクタ４（代表点２４）からボール６（代表点２６）に向かったベクトルとなっている。そして、プレーヤの操作に基づいて仮想カメラ２０が移動することによって、仮想カメラ２０の視線ベクトルを変化させることができる。したがって、仮想カメラ２０の限られた視野範囲であっても、オブジェクト空間内を見渡すことができる。このため、プレーヤは操作キャラクタ４の向きや位置を変えずとも、他のキャラクタやボールの位置を正確に把握することができる。例えば、図６に示すように、仮想カメラ２０が移動する前に仮想カメラ２０の視野に入っていなかった他のキャラクタ１８が、仮想カメラ２０が移動することによって、仮想カメラ２０の視野に入る。したがって、図２において表示されていなかった他のキャラクタ１８が、図７において表示される。そのため、プレーヤは他のキャラクタやボールの位置関係に応じて作戦を組み立てて、サッカーゲームを楽しめる。
【００７１】
ところで、上述したように、仮想カメラ２０の画角θはボール６及び操作キャラクタ４の位置情報Ｐ0、Ｐ1に基づいて調節されており、位置座標Ｐ0、Ｐ1は操作キャラクタ４やボール６の動きに応じてリアルタイムに変化する。したがって、画角θもリアルタイムに変化している。ここで、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度が一定であると、仮想カメラ２０の移動に伴う表示画面の流れが、画角θが小さくなるにつれて激しく（速く）なってしまう。これは、画角が小さくなるにつれて、表示画面において表示される情報量が少ないことによる。
【００７２】
そこで、本実施の形態例では、以上の問題点を解決するために、プレーヤの操作に基づく仮想カメラ２０の移動や回転の速度を仮想カメラ２０の画角θに基づいて調節することにより、表示画像の流れる速度、即ち、表示画像の移り変わる速度を調節している。
【００７３】
具体的には、仮想カメラ２０の画角θが大きくなるにつれて、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔを大きくし（γは旋回角度、ｔは時間であり、旋回角度γを時間ｔで微分すると旋回角速度ｄγ／ｄｔとなる。）仮想カメラ２０の画角θが小さくなるにつれて、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔを小さくする。ところで、上述したように、仮想カメラ２０の画角θは、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づいて調節される。即ち、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが大きくなるにつれ、画角θが小さくなり、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが小さくなるにつれて、画角θが大きくなる。したがって、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔは、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づいて調節されることになる。
【００７４】
図６に示すように、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが大きくなるにつれて、視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔは小さくなる。一方、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが小さくなるにつれて、視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔは大きくなる。なお、旋回角速度ｄγ／ｄｔは、仮想カメラ２０の移動中、基本的に常にほぼ一定となっている。
【００７５】
更に、本実施の形態例では、仮想カメラ制御ボタンが押下された場合に、仮想カメラ２０が移動開始位置から移動終了位置まで移動するために要する移動時間は、常に一定である。即ち、プレーヤが仮想カメラ制御ボタンを押下してから、仮想カメラ２０が移動し終わるまでの時間は、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄ、仮想カメラ２０の画角θや移動速度に関係なく常に一定である。そのため、図６に示すように、仮想カメラ２０の画角θが大きくなるにつれて、仮想カメラ２０が移動開始位置から移動終了位置までに移動した際の仮想カメラ２０旋回角度γthは、大きくなる。一方、仮想カメラ２０の画角θが小さくなるにつれて、仮想カメラ２０が移動開始位置から移動終了位置までに移動した際の仮想カメラ２０旋回角度γthは、小さくなる。即ち、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づいて、視線２０ａの旋回角度γthは調節されることとなる。以上のように、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔ、旋回角度γthが仮想カメラ２０の画角θに基づき調節されることにより、表示画像の移り変わる速度が調節される。なお、図６（Ａ）は、仮想カメラ２０の画角θが比較的大きい場合における仮想カメラ２０の移動状態を示し、図６（Ｂ）は、仮想カメラ２０の画角θが比較的小さい場合における仮想カメラ２０の移動状態を示す。
【００７６】
ここで、移り変わり速度について説明する。例えば、図２（Ａ）の表示画面において点Ａにおける画素情報が、仮想カメラ２０の移動に伴い図７（Ａ）の表示画面において点Ｂに移り変わったものとする。ここで、画素情報が点Ａから点Ｂまで移動した際の移動速度を移り変わり速度と称する。
【００７７】
以上のように、仮想カメラ２０の画角θに基づいて、仮想カメラ２０の動きを制御することにより、表示画像の移り変わり速度を調節するため、仮想カメラ２０の動きに伴って表示画像が緩やかに変化するようになる。したがって、プレーヤにとって非常に見やすい表示画像となる。
【００７８】
さて、上述したように、ボール６の代表点２６がボール６の付近である場合、仮想カメラ２０の視野（画角内）からボール６が外れる場合がある。また、上述のように、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことが解除されると、仮想カメラ２０の視野からボール６が外れてしまう場合がある。しかし、プレーヤがボール６を見失わないためにも、ボール６が表示画面に映されていることが望ましい。
【００７９】
そこで、本実施の形態例では、図８（Ａ）に示すように、ボール６が仮想カメラ２０の視野から外れる際に仮想カメラ２０を操作キャラクタ４から遠ざける。即ち、仮想カメラ２０の視線２０ａを操作キャラクタ４に向けつつ、仮想カメラ２０を視線２０ａ方向に操作キャラクタ４から遠ざける。したがって、図９（Ａ）に示すように表示画面からボール６が外れかかっても、図９（Ｂ）に示すようにズームアウトされた表示画面となる。そのため、仮想カメラ２０の視野内にボール６が位置し、ボール６が消えてしまうことが防止される。したがって、ボール６を見失うといった不具合が生じず、プレーヤはボール６の位置を把握でき、ボール６をどのキャラクタがキープしているかも把握でき、ボール６をめぐるゲームの進行状態を把握できる。これにより、プレーヤのゲームへの没入度を更に高めることができる。ここで、図９（Ｂ）において、仮想カメラ２０が遠ざからなかった場合、点線２８で示す部分が画面領域となってしまい、もし仮想カメラ２０が遠ざからなかったら、ボール６が画面上から消えてしまう。
【００８０】
また、ボール６が仮想カメラ２０の視野から外れる際に、仮想カメラ２０の画角θを広げるようにしても、同様に表示画像がズームアウトされる。
【００８１】
なお、ボール６が仮想カメラ２０の視野から外れる際とは、例えば、仮想カメラ２０の視野から外れたとき、仮想カメラ２０の視野領域の境界近傍にボール６が位置したとき、仮想カメラ２０の視野から外れかかったとき等のことである。
【００８２】
仮想カメラ２０を遠ざけるか否かの判断は、例えば、以下のようにして行う。即ち、仮想カメラ２０から見える画像を生成する際には、オブジェクト空間のワールド座標系で配置されているオブジェクトを、スクリーン２２の座標系（スクリーン座標系（ｕ，ｖ））に透視投影変換している。そこで、このスクリーン座標系においるボール６の位置を算出し、スクリーン座標系のボール６の位置に基づいて仮想カメラ２０の視野から外れかを判断する。そして、この判断に基づき仮想カメラ２０を遠ざける。
【００８３】
図１０には、表示画像がズームアウトされる前（図８に示す破線）のスクリーン２２を示す平面図である。図面において、外側の矩形枠２２Ａの領域が仮想カメラ２０の視野の領域となっており、図８に示すスクリーン２２に大きさに対応する。この矩形枠２２Ａはスクリーン座標系で表されている。
【００８４】
例えば、スクリーン座標系において、ボール６が矩形枠２２Ａの内側か外側にあるかを判断する。そして、矩形枠２２Ａの外側の位置６Ｃにボール６があると判断した場合には、仮想カメラ２０を操作キャラクタ４から遠ざける。
【００８５】
また、以下のようにしても良い。即ち、例えば、スクリーン座標系において、ボール６が矩形枠２２Ａの内側から外側に移動したか否かを判断する。即ち、ボール６が位置６Ｂにある時のように、ボール６が矩形枠２２Ａの外側に移動したと判断した場合には、仮想カメラ２０を操作キャラクタ４から遠ざける。
【００８６】
また、以下のようにしても良い。即ち、例えば、矩形枠２２Ａの内側に領域２２Ｂを設定し、この領域２２Ｂにボール６があるか否かを判断し、この領域２２Ｂにボール６が位置したら（例えば、位置６Ａ）仮想カメラ２０を操作キャラクタ４から遠ざける。なお、この例において、領域２２Ｂは、矩形枠２２Ａの内側に位置している矩形枠２２Ｃと矩形枠２２Ａとに囲まれる領域である。
【００８７】
次に、本実施の形態例のゲーム装置の構成について説明する。図１１には、本実施の形態例のゲーム装置の機能ブロック図が示されている。図１１に示すように、機能ブロックとして、表示部１００と、操作部２００と、処理部３００と、情報記憶媒体４００とがある。
【００８８】
操作部２００は、図１に示すゲームコントローラ１２０２，１２０４に対応するものであり、ボタンなどが押下された場合には、操作信号として処理部３００に出力する。
【００８９】
処理部３００は、情報記憶媒体４００に格納された所与のプログラム及び上記操作信号などに基づいて、オブジェクト空間にオブジェクトを配置する処理や、このオブジェクト空間の仮想カメラ２０から見える画像を生成する処理等を行うものである。この処理部３００の機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）、メモリ、ビデオメモリなどのハードウェアにより実現できる。
【００９０】
情報記憶媒体４００は、プログラムやデータを記憶するものである。本実施の形態例のサッカーゲームに係るゲームプログラム４０２、サッカーゲームに登場するキャラクタ、ボール、サッカーフィールド等のゲームに係るゲームデータ４０４とが、情報記憶媒体４００に含まれている。この情報記憶媒体４００の機能は、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、ＩＣカード、ＭＯ、ＦＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、ＲＯＭなどのハードウェアにより実現できる。
【００９１】
ゲームプログラム４０２には、オブジェクト空間を設定するためのプログラムと、該オブジェクト空間内にサッカーフィールド、ゴールバー、ゴールポスト、ゴールネット、観客席、観客等の背景オブジェクトを配置するためのプログラムと、上記オブジェクト空間内にキャラクタを配置するためのキャラクタ配置プログラム４０８と、上記オブジェクト空間内の仮想カメラ２０を制御するための仮想カメラ制御プログラム４０６と、サッカーゲームを進行するとともに、仮想カメラ２０から見える画面を表示するためのプログラムとが含まれている。即ち、ゲームプログラム４０２には、図２〜図１０を参照して説明した仮想カメラ２０を制御するための制御プログラム（主に、仮想カメラ制御プログラム４０６）が含まれている。
【００９２】
更に、キャラクタ配置プログラム４０８には、操作部２００の操作信号に基づき操作キャラクタ４をオブジェクト空間内で移動させるためのプログラムと、キャラクタのボールに対する作用に基づいてボール６を移動させるためのプログラムと、操作キャラクタ４及びボール６の位置を演算するプログラムと、操作キャラクタ４以外の他のキャラクタを移動させるためのプログラムとを含んでいる。
【００９３】
また、仮想カメラ制御プログラム４０６には、操作キャラクタ４からボール６に仮想カメラ２０をほぼ向けつつ、操作キャラクタ４に追従させるためのプログラムと、上記キャラクタ配置プログラム４０８の演算による操作キャラクタ４及びボール６の位置情報に基づき仮想カメラ２０の画角を調節するための画角調節プログラムとが含まれている。
【００９４】
更に、仮想カメラ制御プログラム４０６には、操作部２００の操作信号に基づき、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除するためのプログラムと、操作部２００の操作信号により解除された際に更に操作キャラクタ４に仮想カメラ２０の視線２０ａを向けつつ、仮想カメラ２０を移動させるための仮想カメラ移動プログラムとが含まれている。
【００９５】
この仮想カメラ制御プログラム４０６には、仮想カメラ２０の画角θに基づいて（即ち、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄ）、仮想カメラ２０の動きの速度にかかるデータ（例えば、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔ、仮想カメラ２０の軌跡、仮想カメラ２０の移動時間、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角度γth等）を設定し、これにより表示画像の移り変わり速度を調節するプログラムが含まれている。
【００９６】
また、仮想カメラ制御プログラム４０６には、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄに基づき、仮想カメラ２０の視線２０ａがボールに向くことを解除するためのプログラムが含まれている。
【００９７】
また、仮想カメラ制御プログラム４０６には、仮想カメラ２０の画角θ（即ち、仮想カメラ２０の視野）の範囲内からボール６が外れる際に仮想カメラ２０の視線２０ａを操作キャラクタ４に向けつつ、仮想カメラ２０の視線２０ａ方向に仮想カメラ２０を遠ざけるズームプログラムが含まれている。なお、このズームプログラムには、仮想カメラ２０の移動に伴い仮想カメラ２０の視野内からボール６が外れる際に、仮想カメラ２０の画角θを広げるプログラムを含んでいても良い。
【００９８】
処理部３００は、ゲーム演算部３１０と、画像生成部３２０とを含む。そしてゲーム演算部３１０は、ゲームプログラム４０２に基づきゲームを進行させるための種々の処理を行うものであり、ゲームモードの設定処理、ゲームの進行処理、キャラクタ等のオブジェクトの位置座標を求める処理、仮想カメラ２０を制御する処理等を行う。そして、ゲーム演算部３１０は、仮想カメラ制御部３１２と、位置演算部３１４とを含む。位置演算部３１４は、キャラクタ配置プログラム４０８に基づき、各フレーム毎に操作キャラクタ４及びボール６の位置を演算するとともに、操作キャラクタ４とボール６との距離を演算する。各フレーム毎の演算結果は、仮想カメラ制御部３１２に出力される。また、仮想カメラ制御部３１２は、位置演算部３１４からの操作キャラクタ４及びボール６の位置座標や仮想カメラ制御プログラム４０６に基づき仮想カメラ２０を制御する処理を行う。また、仮想カメラ制御部３１２は仮想カメラ２０の設定値（画角、視線の向き等）に基づき、オブジェクト空間をスクリーン座表系に変換して、変換した結果を画像生成部３２０に出力する。画像生成部３２０は、仮想カメラ制御部３１２からの入力に基づき、仮想カメラ２０から見た画像を生成する処理（いわゆる、レンダリング）を行う。そして、画像生成部３２０で生成された画像が表示部１００において表示される。
【００９９】
また、ゲーム演算部３１０は、ゲームプログラム４０８に基づき、仮想カメラ２０の視野の状態を表示する処理を行い、この処理に基づき画像生成部３２０は、平面図１２、視野表示部１４及び位置表示部１６を生成する処理を行う。そして、平面図１２、視野表示部１４及び位置表示部１６は表示部１００において表示される。なお、仮想カメラ２０の位置や視線の向きは、仮想カメラ制御プログラム４０６に基づき仮想カメラ制御部３１２において演算される。
【０１００】
次に、図１２を参照して、処理部３００における処理の流れの一例を説明する。図１２は、本実施の形態例の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ゲーム演算を開始し、オブジェクト空間を設定し、オブジェクト空間内にサッカーフィールド等の背景オブジェクトを配置する。そして、サッカーゲームのゲーム演算を行い、オブジェクト空間内に仮想カメラ２０を設定し、フレーム毎に仮想カメラ２０から見える画像を表示する処理を行う。そして、仮想カメラ２０から見える画像については、以下のような処理が行われる。
【０１０１】
まず、図１３に示すように、操作キャラクタ４の位置座標Ｐ0とボール６の位置座標Ｐ1とに基づき、下式（１）によりＸＺ平面上での距離Ｄを求める。
Ｄ＝｛（Ｘ0−Ｘ1）2＋（Ｚ0−Ｚ1）2｝1/2 …（１）
次に距離Ｄが閾値Ｄth以上か否かを判断する。距離Ｄが閾値Ｄth以上である場合には、距離Ｄと閾値Ｄthとに基づき、下式（２）によりカメラ距離Ｄcを求める。
Ｄc＝Ａ×Ｄ／Ｄth …（２） （但し、Ａは定数）
一方、距離Ｄが閾値Ｄthよりも小さい場合には、閾値Ｄthに基づき、下式（３）によりカメラ距離Ｄcを求める。
Ｄc＝Ａ …（３）
次に、上記のようにして求められたカメラ距離Ｄcと、操作キャラクタ４の位置座標Ｐ0とに基づき、下式（４）、（５）を用いて投影距離Ｄp（仮想カメラ２０からスクリーン２２への距離）、仮想カメラ２０の視線２０ａの方向α（例えば、Ｘ軸方向に対する角度）及び位置座標Ｐ2（Ｘ2、Ｙ2、Ｚ2）を求める（ステップＳ２）。この演算結果に基づき仮想カメラ２０を設定する。
【０１０２】
Ｄp＝Ｄc−Ｄb …（４） （但し、Ｄｂは定数）
α＝tan-1｛（Ｚ0−Ｚ1）／（Ｘ0−Ｘ1）｝
Ｘ2＝Ｘ0＋Ｄc×cosα，Ｙ2＝Ｙ0，Ｚ2＝Ｚ0＋Ｄc×sinα …（５）
上式（２）、（４）にしたがってカメラ距離Ｄc、投影距離Ｄpを決めることで、操作キャラクタ４、ボール６間の距離Ｄが大きいほど画角θを小さくし、距離Ｄが小さいほど画角θを大きくすることができる（ステップＳ１）。なお、透視変換においてはスクリーン２２の大きさが一定になるため、投影距離Ｄpを変化させることと画角θを変化させることは数学的に等価である。
【０１０３】
また上式（３）、（４）にしたがってカメラ距離Ｄc、投影距離Ｄpを決めることで、距離Ｄが閾値Ｄthよりも小さい場合に、カメラ距離Ｄc、投影距離Ｄpを固定値にでき、これにより画角θを所与の値θfixに固定できる。
【０１０４】
また、上式（５）にしたがって仮想カメラ２０の方向α及び位置座標Ｐ2を決めることで、操作キャラクタ４からボール６へと向かう方向に、仮想カメラ２０を向けながら、仮想カメラ２０を操作キャラクタ４に追従させる（ステップＳ２）。
【０１０５】
即ち、次の式（６）のように、画角θは距離Ｄの関数ｆ（Ｄ）で表すことができる。この関数ｆ（Ｄ）は、距離Ｄが大きくなるにつれてｆ（Ｄ）の値が小さくなり、距離Ｄが小さくなるにつれてｆ（Ｄ）の値が大きくなる関数である（例えば、反比例関数）。
θ＝ｆ（Ｄ） （但し、ｆ（Ｄ）＜θfix）
θ＝θfix （但し、ｆ（Ｄ）≧θfix） …（６）
【０１０６】
そして、以上のようにして、仮想カメラ２０を制御して表示画像を表示している際に、ボール６が画面から外れるか否かを判断する（ステップＳ３）。そして、ボール６が画面から外れると判断し場合に、カメラ距離Ｄｃに所与の値（正値）を加算する。そして、式（５）に基づき、仮想カメラ２０の位置を再演算し、その位置へと仮想カメラ２０を移動させ、操作キャラクタ４から仮想カメラ２０を遠ざける（ステップＳ４）。
【０１０７】
また、ボール６が画面から外れなかった場合、もしくは、仮想カメラ２０を遠ざけた場合に、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが所与の値Ｄ0より小さいか否かを判断し（ステップＳ５）、以下のような処理に基づき、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことを解除する（ステップＳ６）。即ち、操作キャラクタ４〜ボール６間の距離Ｄが所与の値Ｄ0より小さくなった瞬間におけるカメラ距離Ｄc、投影距離Ｄp及びＤbの値にそれぞれを固定して、操作キャラクタ４が位置座標Ｐ0から次フレームにおいて位置座標Ｐ4（Ｘ4，Ｙ4，Ｚ4）に移動したものとしたら、次フレームにおける仮想カメラ２０の方向α及び位置座標Ｐ2を以下の式に基づき再演算し、この再演算結果に基づき仮想カメラ２０を設定する。
α＝tan-1｛（Ｚ0−Ｚ4）／（Ｘ0−Ｘ4）｝
Ｘ2＝Ｘ4＋Ｄc×cosα，Ｙ2＝Ｙ4，Ｚ2＝Ｚ4＋Ｄc×sinα …（７）
式（７）において、ボール６の位置座標Ｐ1に関係せず、仮想カメラ２０の方向α及び位置座標Ｐ2が求まるため、仮想カメラ２０の視線２０ａはボール６に向かなくなる（ステップＳ６）。
【０１０８】
そして、操作キャラクタ４〜ボール６の距離Ｄが所与の距離Ｄ0以下にならなかった場合、もしくは、仮想カメラ２０の視線２０ａがボール６に向くことが解除された場合に、コントローラの仮想カメラ制御ボタンが押下されたか否かを判断する（ステップＳ７）。そして、仮想カメラ制御ボタンが押下された場合に、仮想カメラ２０の画角θに基づき、以下のように、仮想カメラ２０の動きの速度、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角速度ｄγ／ｄｔ、仮想カメラ２０の視線２０ａの旋回角度γthを演算する（ステップＳ８）。
【０１０９】
即ち、仮想カメラ制御ボタンが押下された瞬間における方向αをα1とすると、仮想カメラ２０の位置座標Ｐ2と方向αは次式のようになる。
α＝α1＋ｔ×ｄγ／ｄｔ
Ｘ2＝Ｘ0＋Ｄc×cosα，Ｙ2＝Ｙ0，Ｚ2＝Ｚ0＋Ｄc×sinα …（８）
【０１１０】
ここで、時間ｔは仮想カメラ制御ボタンが押下されてからの時間であり、旋回角速度ｄγ／ｄｔは、次式の関数Ｆ（θ）で求まる。この関数Ｆ（θ）は、仮想カメラ２０の画角θが小さくなるにつれてＦ（θ）の値が小さくなり、画角θが大きくなるにつれてＦ（θ）の値が大きくなる関数である（例えば、正比例関数）。
ｄγ／ｄｔ＝Ｆ（θ） …（９）
【０１１１】
そして、この再演算結果に基づき仮想カメラ２０を設定する。即ち、仮想カメラ２０は、その視線２０ａを操作キャラクタ４に向けつつ移動するが、仮想カメラ２０の移動に伴って視線２０ａは、操作キャラクタ４を中心にして旋回する（ステップＳ９）。ところで、もし、仮想カメラ制御ボタンが押下された際にカメラ距離Ｄcを固定すれば、仮想カメラ２０は操作キャラクタ４を中心にして円弧運動をする。
【０１１２】
なお、仮想カメラ制御ボタンが押下された場合に、仮想カメラ２０が移動開始位置から移動終了位置まで移動する際に要する時間ｔ1が常に一定であるものとした場合、その旋回角速度γthは、次式の関数ｇ（θ）で求められる。この関数ｇ（θ）は、仮想カメラ２０の画角θが小さくなるにつれてｇ（θ）の値が小さくなり、画角θが大きくなるにつれてｇ（θ）の値が大きくなる関数である（例えば、正比例関数）。
γth＝ｇ（θ） …（１０）
ここで、ｄγ／ｄｔはγthで表すと次式のようになるため、式（１０）は、式（９）と等価である。
ｄγ／ｄｔ＝γth／ｔ1 …（１１）
【０１１３】
ところで、単位時間あたりのフレーム数が定められている（例えば、単位時間あたり６０フレーム）ので、時間ｔは仮想カメラ制御ボタンが押下されてからのフレーム数としても良い。この場合、旋回角速度ｄθ／ｄｔは、一フレーム間あたりの仮想カメラ２０の旋回角度の変化量となる。
【０１１４】
次に、本実施の形態を実現できるハードウェアの構成の一例について図１４を用いて説明する。同図に示す装置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、音生成ＩＣ１００８、画像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏポート１０１２、１０１４が、システムバス１０１６により相互にデータ入出力可能に接続されている。そして画像生成ＩＣ１０１０には表示装置１０１８が接続され、音生成ＩＣ１００８にはスピーカ１０２０が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１２にはコントロール装置１０２２が接続され、Ｉ／Ｏポート１０１４には通信装置１０２４が接続されている。
【０１１５】
情報記憶媒体１００６は、プログラム、オブジェクトを設定するためのオブジェクトデータ、オブジェクトに画像をマッピングするための画像データ、音データ、プレイデータなどが主に格納されるものであり、図１１における情報記憶媒体４００に相当する。例えば本実施の形態を実現するものがコンピュータである場合には、ゲームプログラムなどを格納する情報記憶媒体としてＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどが、家庭用ゲーム装置である場合には、これらの他にゲームカセットなどが用いられる。また業務用ゲーム装置として実現する場合には、ＲＯＭなどのメモリやハードディスクが用いられ、この場合には情報記憶媒体４００に格納されているプログラムやデータは、ＲＯＭ１００２に格納されていても良い。
【０１１６】
コントロール装置１０２２はゲームコントローラ、操作パネルなどに相当するものであり、プレーヤがゲーム進行に応じて行う判断の結果を装置本体に入力するための装置である。
【０１１７】
情報記憶媒体１００６に格納されるプログラム、ＲＯＭ１００２に格納されるシステムプログラム（装置本体の初期化情報など）、コントロール装置１０２２によって入力される信号などに従って、ＣＰＵ１０００は装置全体の制御や各種データ処理を行う。ＲＡＭ１００４はこのＣＰＵ１０００の作業領域などとして用いられる記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２の所与の内容、或いはＣＰＵ１０００の演算結果などが格納される。例えば、操作キャラクタ４やボール６等の位置情報は、このＲＡＭ１００４に一時格納される。
【０１１８】
更に、この種の装置には音生成ＩＣ１００８と画像生成ＩＣ１０１０とが設けられていてゲーム音やゲーム画像の好適な出力が行えるようになっている。音生成ＩＣ１００８は情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２に記憶される情報に基づいて効果音やバックグラウンド音楽などのゲーム音を生成する集積回路であり、生成されたゲーム音はスピーカ１０２０によって出力される。また、画像生成ＩＣ１０１０は、ＲＡＭ１００４、ＲＯＭ１００２、情報記憶媒体１００６などから送られる画像情報に基づいて表示装置１０１８に出力するための画素情報を生成する集積回路である。また、表示装置１０１８としては、ＣＲＴやＬＣＤ、ＴＶ、ヘッドマウントディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクター等でも良い。
【０１１９】
また、通信装置１０２４はゲーム装置内部で利用される各種の情報を外部とやりとりするものであり、他のゲーム装置と接続されてゲームプログラムに応じた所与の情報を送受したり、通信回線を介してゲームプログラムなどの情報を送受することなどに利用される。
【０１２０】
そして、図２〜図１３を参照して説明した種々の処理は、ゲームプログラム４０２、キャラクタ配置プログラム４０８、仮想カメラ制御プログラム４０２及びゲームデータ４０４等を格納した情報記憶媒体１００６と、該プログラムに従って動作するＣＰＵ１０００、画像生成ＩＣ１０１０、音生成ＩＣ１００８などによって実現される。なお画像生成ＩＣ１０１０などで行われる処理は、ＣＰＵ１０００あるいは汎用のＤＳＰなどによりソフトウェア的に行うこととしてもよい。
【０１２１】
本発明を業務用のゲーム装置に適用した場合、装置に内蔵されるシステム基板に、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣ等が実装されている。そして、図１１における情報記憶媒体４００に格納されているゲームプログラム４０２、キャラクタ配置プログラム４０８及び仮想カメラ制御プログラム４０６等の情報は、システム基板上の情報記憶媒体であるメモリに格納される。
【０１２２】
図１５に、ホスト装置１３００と、このホスト装置１３００と通信回線１３０２を介して接続される端末１３０４−１〜１３０４−ｎ（ｎは、２以上の整数値であって、ｎ台の端末が接続されている。）とを含むゲーム装置に本実施の形態を適用した場合の例を示す。
【０１２３】
この場合、図１１における情報記憶媒体４００に格納されているゲームプログラム４０２、キャラクタ配置プログラム４０８、カメラ制御プログラム４０２及びゲームデータ４０４等の情報は、例えばホスト装置１３００が制御可能な磁気ディスク装置、磁気テープ装置、メモリなどの情報記憶媒体１３０６に格納されている。端末１３０４−１〜１３０４−ｎが、ＣＰＵ、画像生成ＩＣ、音生成ＩＣを有し、スタンドアロンでゲーム画像、ゲーム音を生成できるものである場合には、ホスト装置１３００からは、情報記憶媒体１３０６に格納されたプログラムやデータなどが通信回線１３０２を介して端末１３０４−１〜１３０４−ｎに配信される。一方、スタンドアロンで生成できない場合には、ホスト装置１３００がゲーム画像、ゲーム音を生成し、これを端末１３０４−１〜１３０４−ｎに伝送し、端末において出力することになる。
【０１２４】
なお、本発明は、上記実施の形態例で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【０１２５】
本発明が適用されるゲームとしては、サッカーゲーム以外に、ラグビー、ホッケー、アメリカンフットボール、テニス、野球、バトミントン等のボール（パックやシャトルを含む）を用いたスポーツゲームにしても良い。
【０１２６】
また、本発明が適用されるゲームは、ボールを用いたスポーツゲーム以外に、例えば、対戦型格闘スポーツゲームに適用できる。例えば、図１６に、本発明を対戦型格闘スポーツゲームに適用した場合に生成される画像の例を示す。図１６では、プレーヤが操作する操作キャラクタ４０を操作して、他のプレーヤやコンピュータが制御する相手キャラクタ４２と格闘して、格闘スポーツゲームを楽しむ。この場合、相手キャラクタ４２がオブジェクト空間内に存する目標物となる。格闘スポーツゲームにおいても、プレーヤは、自身が操作する操作キャラクタ４０の周囲の情報を詳しく把握できるようになる。
【０１２７】
また本発明は、家庭用、業務用のゲーム装置のみならず、シミュレータ、多数のプレーヤが参加する大型アトラクション用のゲーム装置、パーソナルコンピュータ用のゲーム等に適用できる。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明によれば、基本的に仮想カメラの視線がキャラクタから表示物に向かうように固定されているが、その視線がキャラクタのみに向かうようになる。言い換えれば、仮想カメラの視線の向きがキャラクタ及びボールに向かうという制限があったが、仮想カメラの視線の向きがキャラクタのみに向かうように、制限が緩和され、広い範囲を見渡せ得るようになる。このため、プレーヤのゲームに対する没入度が損失しない。
【０１２９】
また、仮想カメラの視線が目標物に向かっていることが解除されると、仮想カメラの視線の向きの変化は、キャラクタの位置の変化のみ依存する。したがって、仮想カメラの視線の向きが変化することによる、表示画面の移り変わりが激しくなることが抑えられる。そのため、プレーヤにとっては表示画面が見やすくなる。
【０１３０】
また、プレーヤの操作に基づいて仮想カメラが移動することによって、仮想カメラの視野範囲が移動する。したがって、仮想カメラの限られた視野範囲であっても、視野範囲が移動することでプレーヤはオブジェクト空間内を見渡すことができる。つまり、スポーツゲームに対して好適な画像が表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を家庭用のゲーム装置に適用した場合の一例を示す図である。
【図２】本発明に係るゲーム装置におけるゲーム画面の一例を示す図面である。
【図３】本発明に係るゲーム装置において、画角の調節の原理を説明するための図面である。
【図４】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの視線の向きを説明するための図面である。
【図５】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの視線の向きを説明するための図面である。
【図６】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの視線の向きを説明するための図面である。
【図７】本発明に係るゲーム装置において、表示される画面が移り変わった場合のゲーム画面の一例を示す図面である。
【図８】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの動作を説明するための図面である。
【図９】本発明に係るゲーム装置において、仮想カメラの動作により表示される画面の移り変わりを説明するための図面である。
【図１０】本発明に係るゲーム装置において、目標物が表示画面から外れるか否かの判定手法を説明するための図面である。
【図１１】本発明に係るゲーム装置における機能ブロックの一例を示す図である。
【図１２】本発明に係るゲーム装置における動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明に係るゲーム装置における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本実施の形態を実現できるハードウェアの構成の一例を示す図である。
【図１５】ホスト装置と通信回線を介して接続されるゲーム端末に本実施の形態を適用した場合の一例を示す図である。
【図１６】本発明を格闘対戦ゲームに適用した場合に、表示される画面の一例を示す図面である。
【符号の説明】
４ 操作キャラクタ
６ ボール（目標物）
１２ 平面図
１４ 視野表示部
１６ 位置表示部
２０ 仮想カメラ
２０ａ 視線
４０ 操作キャラクタ
４２ 相手キャラクタ
２００ 操作部
３００ 処理部
３１０ ゲーム演算部
３１２ 仮想カメラ制御部（追従手段、解除手段、移動手段、調節手段）
３１４ 位置演算部
３２０ 画像生成部
４００ 情報記憶媒体
４０２ ゲームプログラム
４０４ ゲームデータ
４０６ 仮想カメラ制御プログラム（追従情報、解除情報、移動情報、調節情報）
４０８ キャラクタ配置プログラム
Claims (14)
- 少なくとも目標物及び操作キャラクタが存するオブジェクト空間を仮想カメラから見て、該仮想カメラから見える画像を表示画像とするとともに、所与のゲームを実行するゲーム装置において、
キャラクタ操作入力手段と、
上記キャラクタ操作入力手段からの操作入力に基づいて、上記操作キャラクタの移動を制御するためのキャラクタ制御手段と、
解除操作入力手段と、
上記解除操作入力手段からの操作入力がない場合、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタから上記目標物に向けつつ、移動する上記操作キャラクタに上記仮想カメラを追従させるための追従手段と、
上記解除操作入力手段からの操作入力がある場合、上記仮想カメラの視線が上記目標物に向くことを解除するとともに、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するように上記仮想カメラを移動させる制御を行うための移動手段と、
を備えることを特徴とするゲーム装置。 - 請求項１記載のゲーム装置において、
上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を上記仮想カメラの画角に応じて調節することにより、上記表示画像の移り変わり速度を調節するための調節手段を備えることを特徴とするゲーム装置。 - 請求項１または２記載のゲーム装置において、
上記移動手段は、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させることを特徴とするゲーム装置。 - 請求項２記載のゲーム装置において、
上記移動手段は、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させ、
上記調節手段は、上記仮想カメラの画角に上記仮想カメラの視線の旋回角速度を比例させるように、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を調節することを特徴とするゲーム装置。 - 請求項１から４のいずれか一つに記載のゲーム装置において、
上記解除操作入力手段からの操作入力がなされた場合であって、上記移動手段による上記仮想カメラの移動に伴い上記仮想カメラの視野内から上記目標物が外れる際に、上記仮想カメラの画角を広げる、或いは、上記仮想カメラの視線を操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけるためのズーム手段を備えることを特徴とするゲーム装置。 - 請求項５記載のゲーム装置において、
上記ズーム手段は、上記仮想カメラを遠ざける場合に、上記仮想カメラの視線に則して上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけることを特徴とするゲーム装置。 - 請求項１から６のいずれか一つに記載のゲーム装置において、
上記オブジェクト空間内における上記仮想カメラの視野の状態を表示するための手段を備えることを特徴とするゲーム装置。 - コンピュータに対して、少なくとも目標物及び操作キャラクタが存するオブジェクト空間を仮想カメラから見た画像を表示画像として生成させて、所与のゲームを実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
上記プログラムは上記コンピュータを、
キャラクタ操作入力手段と、
上記キャラクタ操作入力手段からの操作入力に基づいて、上記操作キャラクタの移動を制御するためのキャラクタ制御手段と、
解除操作入力手段と、
上記解除操作入力手段からの操作入力がない場合、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタから上記目標物に向けつつ、移動する上記操作キャラクタに上記仮想カメラを追従させるための追従手段と、
上記解除操作入力手段からの操作入力がある場合、上記仮想カメラの視線が上記目標物に向くことを解除するとともに、上記仮想カメラの視線を上記操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタ内の点或いは上記操作キャラクタ付近の点を中心に旋回するように上記仮想カメラを移動させる制御を行うための移動手段として、
更に機能させるためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。 - 請求項８記載の情報記憶媒体において、
上記プログラムは、
上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を上記仮想カメラの画角に応じて調節することにより、上記表示画像の移り変わり速度を調節するための調節手段として上記コンピュータを更に機能させるためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。 - 請求項８または９記載の情報記憶媒体において、
上記プログラムは、
上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させるように上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。 - 請求項９記載の情報記憶媒体において、
上記プログラムは、
上記移動手段が、上記仮想カメラの視線が上記操作キャラクタを中心として旋回するように上記仮想カメラを移動させ、
上記調節手段が、上記仮想カメラの画角に上記仮想カメラの視線の旋回角速度を比例させるように、上記移動手段による上記仮想カメラの移動速度を調節する、ように上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。 - 請求項８から１１のいずれか一つに記載の情報記憶媒体において、
上記プログラムは、
上記解除操作入力手段からの操作入力がなされた場合であって、上記移動手段による上記仮想カメラの移動に伴い上記仮想カメラの視野内から上記目標物が外れる際に、上記仮想カメラの画角を広げる、或いは、上記仮想カメラの視線を操作キャラクタに向けつつ、上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけるためのズーム手段として上記コンピュータを更に機能させるためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。 - 請求項１２記載の情報記憶媒体において、
上記プログラムは、
上記ズーム手段が、上記仮想カメラを遠ざける場合に、上記仮想カメラの視線に則して上記操作キャラクタから上記仮想カメラを遠ざけるように上記コンピュータを機能させるためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。 - 請求項８から１３のいずれか一つに記載の情報記憶媒体において、
上記プログラムは、
上記オブジェクト空間内における上記仮想カメラの視野の状態を表示するための手段として上記コンピュータを更に機能させるためのプログラムであることを特徴とする情報記憶媒体。
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