圖像生成系統(tǒng)、圖像生成方法及信息存儲介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】一種圖像生成系統(tǒng)，包括：對象空間設(shè)定部；圖像生成部，生成投射用的投影圖像；接收部，從接收來自攝像部的拍攝圖像；命中判定部，根據(jù)由來自光射出部的光形成的光點(diǎn)在所述拍攝圖像上的位置，求得在投射用屏幕上的作為所述光點(diǎn)的位置的屏幕光點(diǎn)位置，并求得從所述光射出部或被設(shè)定為玩家的代表位置的設(shè)定位置朝向所述屏幕光點(diǎn)位置的方向來作為所述光射出部的光的射出方向，根據(jù)求出的所述射出方向，進(jìn)行與所述對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理。
【專利說明】
圖像生成系統(tǒng)、圖像生成方法及信息存儲介質(zhì)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及圖像生成系統(tǒng)、圖像生成方法及信息存儲介質(zhì)等?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]以往，已知通過投影裝置(投射器)投影到曲面屏幕(圓弧形狀的屏幕)而生成投影圖像的系統(tǒng)。并且，作為向曲面屏幕投影畸變較少的投影圖像的現(xiàn)有技術(shù)例如具有專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)。
[0003]另外，還已知一種檢測來自光射出部的光的光點(diǎn)的位置來進(jìn)行在射擊游戲中命中判定的游戲系統(tǒng)。作為這種游戲系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)例如具有專利文獻(xiàn)2中所公開的技術(shù)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:特開2003 — 85586號公報 [〇〇〇7] 專利文獻(xiàn)2:特開2001 — 4327號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0009]然而，在向曲面屏幕生成投影圖像的圖像生成系統(tǒng)中，有關(guān)檢測來自光射出部的光的光點(diǎn)的位置來實現(xiàn)光射出部的光的射出方向與對象適當(dāng)?shù)拿信卸ㄌ幚淼姆椒ú⑽刺岢觥?br>[0010]根據(jù)本發(fā)明的幾個方式，能夠提供邊生成投射用的投影圖像邊實現(xiàn)適當(dāng)?shù)拿信卸ㄌ幚淼膱D像生成系統(tǒng)、圖像生成方法及信息存儲介質(zhì)等。
[0011]解決技術(shù)問題的技術(shù)方法
[0012]本發(fā)明的一方式涉及圖像生成系統(tǒng)，包括:對象空間設(shè)定部，進(jìn)行對象空間的設(shè)定處理；圖像生成部，根據(jù)配置在所述對象空間的多個對象的信息，生成投射用的投影圖像； 接收部，接收來自對所述投影圖像的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝的攝像部的拍攝圖像；以及命中判定部，根據(jù)由來自光射出部的光形成的光點(diǎn)在所述拍攝圖像上的位置，求得在投射用屏幕上的作為所述光點(diǎn)的位置的屏幕光點(diǎn)位置，并求得從所述光射出部或被設(shè)定為玩家的代表位置的設(shè)定位置朝向所述屏幕光點(diǎn)位置的方向來作為所述光射出部的光的射出方向，根據(jù)求出的所述射出方向，進(jìn)行與所述對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理。另外，本發(fā)明涉及存儲有使計算機(jī)發(fā)揮作用的程序的計算機(jī)可讀取的信息存儲介質(zhì)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一方式，基于拍攝圖像上的光點(diǎn)的位置，求得作為投射用屏幕的光點(diǎn)的位置的屏幕光點(diǎn)位置。然后，求得從作為光射出部或被設(shè)定為玩家的代表位置的設(shè)定位置朝向屏幕光點(diǎn)位置的方向來作為光的射出方向，基于該射出方向，執(zhí)行與對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理。如此一來，在生成投射用的投影圖像的圖像生成系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)反映投射用屏幕的形狀的適當(dāng)?shù)拿信卸ㄌ幚?。即，如果將從設(shè)定位置朝向屏幕光點(diǎn)位置的方向作為射出方向，則在投射用屏幕不是僅由一個平面構(gòu)成的屏幕的情況下，能夠求得反映出投射用屏幕的形狀的適當(dāng)?shù)纳涑龇较?，基于該出射方向，?zhí)行命中判定處理。
[0014]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述投射用屏幕可以是包括一個曲面或多個面的屏幕，所述圖像生成部根據(jù)所述投射用屏幕的形狀信息而進(jìn)行畸變校正處理，并生成所述投影圖像，所述命中判定部根據(jù)所述投射用屏幕的形狀信息，求得所述屏幕光點(diǎn)位置。
[0015]這樣，基于投射用屏幕的形狀信息進(jìn)行畸變校正處理，反映包括一個曲面或多個面的投射用屏幕的形狀而能生成適當(dāng)?shù)耐队皥D像。另外，如果根據(jù)投射用屏幕的形狀信息求得屏幕光點(diǎn)位置，則能夠反映包括一個曲面或多個面的投射用屏幕的形狀，求得屏幕光點(diǎn)位置，能夠?qū)崿F(xiàn)反映出投射用屏幕的形狀的適當(dāng)?shù)拿信卸ㄌ幚怼?br>[0016]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述命中判定部可以根據(jù)所述光點(diǎn)在所述拍攝圖像上的位置，求得從所述攝像部觀察到的所述光點(diǎn)的方向矢量，并求得沿著所述方向矢量的直線與所述投射用屏幕的交點(diǎn)位置來作為所述屏幕光點(diǎn)位置。[〇〇17]如此一來，通過求得與拍攝圖像上的光點(diǎn)的位置對應(yīng)的光點(diǎn)的方向矢量，并求得沿著該方向矢量的直線與投射用屏幕的交點(diǎn)位置，能夠求得屏幕光點(diǎn)位置。由此，能夠求得例如反映出攝像部的光學(xué)系統(tǒng)的信息等的屏幕光點(diǎn)位置。
[0018]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述圖像生成部可以將繪圖緩沖區(qū)上的像素通過所述投影裝置的光學(xué)系統(tǒng)射出的光線與所述投射用屏幕的交點(diǎn)位置和代表視點(diǎn)位置相連結(jié)的直線作為虛擬相機(jī)的視線來確定所述繪圖緩沖區(qū)上的所述像素的顏色。
[0019]如此一來，通過像素單位進(jìn)行畸變校正處理，從而能夠生成投射用的投影圖像。
[0020]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述圖像生成部可以根據(jù)將所述對象空間內(nèi)的對象的頂點(diǎn)位置和代表視點(diǎn)位置相連結(jié)的直線與所述投射用屏幕的交點(diǎn)位置，求得對應(yīng)于所述對象的繪圖對象在繪圖緩沖區(qū)上的頂點(diǎn)位置，并根據(jù)所述頂點(diǎn)位置而在所述繪圖緩沖區(qū)描繪所述繪圖對象。
[0021]如此一來，通過頂點(diǎn)單位進(jìn)行畸變校正處理，從而能夠生成投射用的投影圖像。
[0022]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述對象空間設(shè)定部可以根據(jù)所述射出方向而求得表示所述光射出部的瞄準(zhǔn)的瞄準(zhǔn)對象在所述對象空間中的配置位置，從而在求出的所述配置位置配置所述瞄準(zhǔn)對象。
[0023]如此一來，將光射出部的瞄準(zhǔn)對象配置在基于射出方向而求得的位置，從而能夠在投影圖像上生成該瞄準(zhǔn)對象的圖像。
[0024]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述對象空間設(shè)定部可以在沿著所述射出方向的直線上配置所述瞄準(zhǔn)對象。
[0025]如此一來，與光射出部的射出方向的變化相連動，從而能夠表示在投影圖像上移動的瞄準(zhǔn)對象的圖像。
[0026]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述圖像生成部可以生成所述光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象顯示于所述攝像部的拍攝范圍的內(nèi)側(cè)的所述投影圖像。[〇〇27]如此一來，即使在例如攝像部的安裝位置或安裝方向等產(chǎn)生偏差的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)利用檢測調(diào)整用對象的光點(diǎn)的位置檢測的調(diào)整。
[0028]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述對象空間設(shè)定部可以以使所述檢測調(diào)整用對象在所述投影圖像的投影區(qū)域中顯示于所述攝像部的所述拍攝范圍的內(nèi)側(cè)的方式，將所述檢測調(diào)整用對象配置在所述對象空間中。
[0029]這樣一來，能夠在投射用的投影圖像上適當(dāng)?shù)乇硎緦崿F(xiàn)光點(diǎn)的位置檢測的調(diào)整的檢測調(diào)整用對象。
[0030]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述圖像生成系統(tǒng)可以包括根據(jù)對所述投影圖像進(jìn)行拍攝而得到的第二拍攝圖像或所述光點(diǎn)的檢測位置的歷史信息而確定所述攝像部的拍攝?E圍的拍攝?II圍確定部。[〇〇31]如此一來，能夠確定攝像部的拍攝范圍，從而在基于攝像部的拍攝圖像的光點(diǎn)檢測處理中能夠防止產(chǎn)生不良狀況等。
[0032]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述圖像生成系統(tǒng)可以包括所述攝像部，所述攝像部具有攝像元件和魚眼透鏡。
[0033]如此一來，如果在攝像部設(shè)置魚眼透鏡，則在整個投影圖像的投影區(qū)域的寬廣的范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)光點(diǎn)的位置檢測。
[0034]另外，在本發(fā)明的一方式中，所述圖像生成系統(tǒng)包括所述投影裝置，所述攝像部安裝在所述投影裝置。
[0035]如此一來，能夠容易地使例如投影裝置的投影方向與攝像部的拍攝方向一致等， 能夠提尚命中判定處理的精度等。
[0036]另外，本發(fā)明的其它方式涉及一種圖像生成系統(tǒng)，包括:對象空間設(shè)定部，進(jìn)行對象空間的設(shè)定處理；圖像生成部，根據(jù)配置在所述對象空間的多個對象的信息，生成投射用的投影圖像;投影裝置，投影所述投影圖像;攝像部，對所述投影圖像的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝； 光射出部，射出光；以及命中判定部，根據(jù)來自所述攝像部的拍攝圖像，求得所述光射出部的光的射出方向，并根據(jù)求出的所述射出方向，進(jìn)行與所述對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理，所述攝像部具有攝像元件和魚眼透鏡。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的其它方式，通過投影裝置對投影圖像進(jìn)行投影，投影圖像的投影區(qū)域通過攝像部拍攝。然后，根據(jù)拍攝圖像，求得光射出部的光的射出方向，執(zhí)行與對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理。然后，在本發(fā)明的其它實施方式中，在攝像部設(shè)置魚眼透鏡，根據(jù)經(jīng)由該魚眼透鏡拍攝的拍攝圖像，求得光射出部的光的射出方向。如果如此在攝像部設(shè)置魚眼透鏡，則在整個投影圖像的投影區(qū)域的寬廣的范圍內(nèi)能夠執(zhí)行用于命中判定處理的檢測處理。因此，在生成投射用的投影圖像的圖像生成系統(tǒng)中能實現(xiàn)適當(dāng)?shù)拿信卸ㄌ幚怼?br>[0038]另外，本發(fā)明的其它方式涉及圖像生成方法，包括:進(jìn)行對象空間的設(shè)定處理;根據(jù)配置在所述對象空間的多個對象的信息，生成投射用的投影圖像;接收來自對所述投影圖像的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝的攝像部的拍攝圖像；以及根據(jù)由來自光射出部的光形成的光點(diǎn)在所述拍攝圖像上的位置，求得在投射用屏幕上的作為所述光點(diǎn)的位置的屏幕光點(diǎn)位置， 并求得從所述光射出部或被設(shè)定為玩家的代表位置的設(shè)定位置朝向所述屏幕光點(diǎn)位置的方向來作為所述光射出部的光的射出方向，根據(jù)求出的所述射出方向，進(jìn)行與所述對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理?！靖綀D說明】
[0039][圖1]圖1是應(yīng)用于本實施方式的圖像生成系統(tǒng)的游戲系統(tǒng)的一個例子。
[0040][圖2]圖2是應(yīng)用于本實施方式的圖像生成系統(tǒng)的游戲系統(tǒng)的鉛垂截面圖。
[0041][圖3]圖3是本實施方式的圖像生成系統(tǒng)的構(gòu)成例。
[0042][圖4]圖4是在繪圖緩沖區(qū)的像素單位的畸變校正方法的說明圖。[〇〇43][圖5]圖5是在像素單位的畸變校正中使用代理平面的方法的說明圖。[〇〇44][圖6]圖6是示出在以像素單位的畸變校正中使用代理平面的方法中繪圖緩沖區(qū)、 UV貼圖、渲染紋理的關(guān)系的圖。
[0045][圖7]圖7是在對象的頂點(diǎn)單位的畸變校正方法的說明圖。
[0046][圖8]圖8是通過本實施方式的圖像生成系統(tǒng)而生成的攝影圖像的例子。
[0047][圖9]圖9(A)、圖9(B)是通過本實施方式的圖像生成系統(tǒng)而實現(xiàn)的射擊游戲的說明圖。
[0048][圖10]圖10(A)、圖10(B)也是通過本實施方式的圖像生成系統(tǒng)實現(xiàn)的射擊游戲的說明圖。
[0049][圖11]圖11是本實施方式的命中判定方法的說明圖。
[0050][圖12]圖12是說明本實施方式的命中判定處理的流程圖。
[0051][圖13]圖13是本實施方式的瞄準(zhǔn)對象的配置方法的說明圖。[〇〇52][圖14]圖14是本實施方式的瞄準(zhǔn)對象的配置方法的說明圖。
[0053][圖15]圖15(A)、圖15(B)是光點(diǎn)的方向矢量的運(yùn)算方法的說明圖。
[0054][圖16]圖16(A)、圖16(B)也是光點(diǎn)的方向矢量的運(yùn)算方法的說明圖。
[0055][圖17]圖17(A)、圖17(B)是光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象的說明圖。
[0056][圖18]圖18(A)、圖18(B)也是光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象的說明圖。
[0057][圖19]圖19是光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象的說明圖。[〇〇58][圖20]圖20(A)、圖20(B)是有關(guān)攝像部的拍攝范圍的說明圖。
[0059][圖21]圖21是光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象的配置方法的說明圖。
[0060][圖22]圖22(A)、圖22(B)是關(guān)于瞄準(zhǔn)對象的顯示控制方法的說明圖?！揪唧w實施方式】
[0061]下面，對本實施方式進(jìn)行說明。此外，以下說明的本實施方式并非不當(dāng)?shù)叵薅?quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容。并且，本實施方式中說明的構(gòu)成的全部，不一定是本發(fā)明的必須構(gòu)成成分。
[0062]1 ?構(gòu)成
[0063]圖1示出應(yīng)用于本實施方式的圖像生成系統(tǒng)的游戲系統(tǒng)的構(gòu)成例。圖2是該游戲系統(tǒng)的鉛垂截面圖。
[0064]圖1、圖2的游戲系統(tǒng)是設(shè)置在娛樂設(shè)施中而用于供玩家進(jìn)行射擊游戲的商業(yè)用游戲系統(tǒng)。該游戲系統(tǒng)包括玩家座椅10、控制基板16、投影作為游戲圖像的投影圖像的曲面形狀的屏幕20、將投影圖像(影像)投影到屏幕20的投影裝置30、光點(diǎn)檢測用的攝像部40、仿制槍的光射出部50(槍型控制器)、輸出游戲聲音的揚(yáng)聲器(未圖不)。[〇〇65]玩家座椅10設(shè)置為以假想落座的玩家的正視方向朝向屏幕20的中央附近的方式而調(diào)整其朝向或高度。在本實施方式中，將落座的玩家的正面方向作為假想的正視方向。屏幕20對于落座在玩家座椅10的玩家的正面方向(假想的正視方向)呈凸形狀而形成。[〇〇66] 在控制基板16上安裝有CPU、GPU或DSP等各種處理器，或ASIC，或VRAM、RAM、R0M等各種存儲器。并且，控制基板16根據(jù)存儲器存儲的程序或數(shù)據(jù)、操作光射出部50等的玩家的操作信號等，進(jìn)行用于實現(xiàn)射擊游戲的各種處理。
[0067]投影裝置30(投射器)被設(shè)置在玩家座椅10的后方的支柱12或殼體支架14支承，在玩家座椅10的上方而不干擾落座于玩家座椅10的玩家的位置以該投影中心方向朝向屏幕 20的中心附近的方式而設(shè)置。即，投影中心方向設(shè)置為朝向玩家的假想的正視方向與屏幕 20的交點(diǎn)位置。另外，在投影裝置30安裝廣角透鏡(例如魚眼透鏡、即投影角(畫角)超過180 度的超廣角透鏡)來作為投影透鏡，通過該廣角透鏡，投影圖像投影到屏幕20的整個投影區(qū)域。
[0068]另外，在投影裝置30安裝有對投影圖像的投影區(qū)域拍攝的攝像部40。例如攝像部 40的攝影方向設(shè)定為投影圖像的投影方向。利用通過該攝像部40拍攝出的拍攝圖像，檢測出通過由光射出部50的射出光而形成于屏幕20上的光點(diǎn)的位置。然后，根據(jù)檢測到的光點(diǎn)的位置，確定光射出部50的光的射出方向，從而進(jìn)行對映在游戲圖像中的敵方對象的命中判定。[〇〇69]光射出部50是仿制槍而形成的槍型的控制器。在光射出部50設(shè)置有紅外線的發(fā)光部，通過該紅外光擊中屏幕20而在屏幕20上形成光點(diǎn)。由于在攝像部40設(shè)置有遮蔽可見光并透射紅外光的紅外線濾波器(IR濾波器)，因此，能夠根據(jù)攝像部40的拍攝圖像，檢測出紅外光的光點(diǎn)的位置。
[0070]玩家坐在玩家座椅10上，邊觀察顯示于屏幕20的游戲圖像，邊聽來自擴(kuò)音器的游戲聲音，用仿制槍的光射出部50射擊出現(xiàn)在游戲圖像中的敵方來享受游戲。
[0071]在本實施方式的射擊游戲中，在對象空間(虛擬三維空間)中配置背景對象等的對象而構(gòu)成游戲空間。在該對象空間內(nèi)還配置作為射擊的目標(biāo)的敵方的對象等，并在玩家的視點(diǎn)位置配置虛擬相機(jī)。然后，從該虛擬相機(jī)觀察的對象空間的圖像作為游戲圖像，通過投影裝置30投影(顯示)在屏幕20上。
[0072]圖3示出本實施方式的圖像生成系統(tǒng)的框圖的例子。此外，本實施方式的圖像生成系統(tǒng)的構(gòu)成并不限定于圖3,可以進(jìn)行省略其構(gòu)成成分(各部分)的一部分、或增加其它構(gòu)成成分等的各種變形的實施方式。[〇〇73]攝像部40(攝相機(jī))具有透鏡42等的光學(xué)系統(tǒng)和攝像元件44。透鏡42例如是在攝像元件44映出圖像的透鏡，并是用于對整個屏幕20進(jìn)行拍攝的廣角透鏡(例如魚眼透鏡)。攝像元件44例如通過CCD或CMOS傳感器等實現(xiàn)。攝像部40除上述以外還設(shè)置有上述紅外線濾波器等。
[0074]操作部160用于玩家輸入操作數(shù)據(jù)。在圖1、圖2的游戲系統(tǒng)中應(yīng)用了圖像生成系統(tǒng)的情況下，操作部160能夠通過作為槍型控制器的光射出部50或未圖示的操作按鈕等而實現(xiàn)。[〇〇75] 存儲部170是處理部100或通信部196等的工作區(qū)域，其功能通過RAM(DRAM、VRAM) 等實現(xiàn)。并且，游戲程序、游戲程序的執(zhí)行所需的游戲數(shù)據(jù)存儲于該存儲部170。
[0076]信息儲存介質(zhì)180 (能夠由計算機(jī)讀取的介質(zhì))存儲程序、數(shù)據(jù)等，其功能能夠通過光盤(CD、DVD)、HDD(硬盤驅(qū)動器)、或存儲器(ROM等)等實現(xiàn)。處理部100根據(jù)容納于信息存儲介質(zhì)180中的程序(數(shù)據(jù))來進(jìn)行本實施方式的各種處理。即，在信息存儲介質(zhì)180中，存儲有用于使作為本實施方式的各部分的計算機(jī)(具備操作部、處理部、存儲部、輸出部的裝置) 發(fā)揮作用的程序(用于使計算機(jī)執(zhí)行各部分的處理的程序)。
[0077]顯示部190顯示通過本實施方式生成的圖像。在圖1、圖2的游戲系統(tǒng)應(yīng)用于圖像生成系統(tǒng)的情況下，顯示部190通過液晶投射器中的LCD、DLP投射器中的DMD等實現(xiàn)。聲音輸出部192輸出由本實施方式生成的聲音，其功能能夠通過擴(kuò)音器或耳機(jī)等實現(xiàn)。
[0078]輔助存儲裝置194(輔助存儲器、二級存儲器)是為了輔助存儲部170的容量而使用的存儲裝置，能夠通過SD存儲卡、多媒體卡等的存儲卡等實現(xiàn)。[〇〇79]通信部196經(jīng)由有線或無線的網(wǎng)絡(luò)而與外部(例如其它圖像生成系統(tǒng)、服務(wù)器、主機(jī)裝置)之間進(jìn)行通信，其功能能夠通過通信用ASIC或通信用處理器等的硬件、或通信用固件實現(xiàn)。
[0080]處理部100(處理器)根據(jù)來自操作部160的操作數(shù)據(jù)或程序等，進(jìn)行游戲處理、圖像生成處理或聲音生成處理等。處理部100將存儲部170作為工作區(qū)域進(jìn)行各種處理。該處理部100的功能能夠通過各種處理器(CPU、GPU等)、ASIC(門陣列等)等硬件、程序等實現(xiàn)。
[0081]處理部100包括游戲運(yùn)算部102、對象空間設(shè)定部104、移動體運(yùn)算部106、虛擬相機(jī)控制部108、接收部110、命中判定部114、拍攝范圍確定部116、圖像生成部120、和聲音生成部130。此外，也可以實施省略這些構(gòu)成成分(各部分)的一部分、或增加其它構(gòu)成成分等各種變形。[〇〇82]游戲運(yùn)算部102進(jìn)行游戲運(yùn)算處理。在此，作為游戲運(yùn)算處理，存在在滿足游戲開始條件的情況下開始游戲的處理、使游戲推進(jìn)的處理、運(yùn)算游戲結(jié)果的處理、或在滿足游戲結(jié)束條件的情況下結(jié)束游戲的處理等。
[0083]對象空間設(shè)定部104進(jìn)行配置多個對象的對象空間的設(shè)定。進(jìn)行將例如移動體 (人、動物、機(jī)器人、車、飛機(jī)、船舶等)、地圖(地形)、建筑物、路線(道路)、樹木、墻壁、水面等的表示物的各種對象(多邊形、自由曲面或細(xì)分曲面等的原始表面構(gòu)成的對象)配置在對象空間而設(shè)定的處理。即，在世界坐標(biāo)系下確定對象的位置或旋轉(zhuǎn)角度(與朝向、方向同義)， 在該位置(X、Y、Z)上以該旋轉(zhuǎn)角度(在X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度)來配置對象。具體而言，作為對象(部分對象)的位置、旋轉(zhuǎn)角度、移動速度、移動方向等的數(shù)據(jù)的對象數(shù)據(jù)與對象編號相關(guān)聯(lián)而存儲于存儲部170的對象數(shù)據(jù)存儲部172中。對象空間設(shè)定部104進(jìn)行例如在每幀中更新該對象數(shù)據(jù)的處理等。
[0084]移動體運(yùn)算部106進(jìn)行用于使人、動物、車、飛機(jī)等的移動體(移動體對象)移動的控制處理。另外，進(jìn)行用于使移動體動作的控制處理。即，進(jìn)行如下控制處理，根據(jù)玩家通過操作部160輸入的操作數(shù)據(jù)、程序(移動/動作算法)、各種數(shù)據(jù)(動作數(shù)據(jù))等，使移動體(對象、模擬對象)在對象空間內(nèi)移動，使移動體動作(動作、動畫)。具體而言，進(jìn)行在每一幀(1/ 60秒)依次求得移動體的移動信息(位置、旋轉(zhuǎn)角度、速度、或加速度)、動作信息(部分對象的位置、或旋轉(zhuǎn)角度)的仿真處理。此外，幀是進(jìn)行移動體的移動/動作處理(仿真處理)或圖像生成處理的時間單位。
[0085]虛擬相機(jī)控制部108進(jìn)行用于生成可從對象空間內(nèi)的給予(任意)的視點(diǎn)觀察的圖像的虛擬相機(jī)(視點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)虛擬相機(jī))的控制處理。具體而言，進(jìn)行控制虛擬相機(jī)的位置(X、 Y、Z)或旋轉(zhuǎn)角度(X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度)的處理(控制視點(diǎn)位置、視線方向或畫角的處理)。
[0086]例如，在通過虛擬相機(jī)從后方拍攝移動體的情況下，控制虛擬相機(jī)的位置(視點(diǎn)位置)或方向(視線方向)，以使虛擬相機(jī)追隨移動體的位置或方向的變化。在這種情況下，根據(jù)移動體運(yùn)算部106得到的移動體的位置、方向或速度等的信息，能夠控制虛擬相機(jī)?；蛘撸?也可以進(jìn)行使虛擬相機(jī)以預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)、或在預(yù)設(shè)的移動路徑上移動的控制。在這種情況下，根據(jù)用于確定虛擬相機(jī)的位置(移動路徑)或方向的虛擬相機(jī)數(shù)據(jù)來控制虛擬相機(jī)。[〇〇87] 聲音生成部130根據(jù)在處理部100進(jìn)行的各種處理的結(jié)果進(jìn)行聲音處理，生成BGM、 效果音、或聲音等的游戲聲音，并向聲音輸出部192輸出。
[0088]然后，如圖3所示，本實施方式的圖像生成系統(tǒng)包括對象空間設(shè)定部104、接收部 110、命中判定部114、圖像生成部120。另外，本實施方式的圖像生成系統(tǒng)(游戲系統(tǒng))能夠包括攝像部40、圖1、圖2的投影裝置30或光射出部50。[〇〇89] 對象空間設(shè)定部104進(jìn)行如上述的對象空間的設(shè)定處理。對象空間是三維的游戲空間。
[0090]圖像生成部120生成投影圖像。具體而言，根據(jù)配置在對象空間的多個對象(敵方對象、背景對象等)的信息，生成對象用的投影圖像(通過投影映射處理生成的投影圖像)。 投影對象是投影裝置30向曲面形狀的屏幕20(圓弧形狀的屏幕)進(jìn)行投影的圖像。該投影圖像顯示于通過液晶投射器中的IXD或DLP投射器中的DMD而實現(xiàn)的顯示部190,通過投影裝置 30的廣角透鏡等的光學(xué)系統(tǒng)而投影到屏幕20。[〇〇91]接收部110接收來自對投影圖像的投影區(qū)域(屏幕區(qū)域)進(jìn)行拍攝的攝像部40的拍攝圖像。例如攝像部40的拍攝方向(攝影方向)設(shè)定為投影圖像的投影方向(投影裝置的投影方向)。具體而言，以使拍攝方向和投影方向例如平行(大致平行)的方式設(shè)置攝像部40。 于是，如果攝像部40對屏幕20的投影區(qū)域的圖像進(jìn)行拍攝，則其拍攝圖像的數(shù)據(jù)由作為圖像接口而發(fā)揮作用的接收部11 〇接收。[〇〇92]命中判定部114進(jìn)行來自光射出部50的光與對象的命中判定處理。即，假想槍的子彈沿光射出部50的光的射出方向飛行，并進(jìn)行來自光射出部50的光形成而示出的子彈與對象的命中判定處理。
[0093]具體而言，命中判定部114求得來自光射出部50的光形成(例如紅外光)的光點(diǎn)在拍攝圖像上的位置(在攝像元件的坐標(biāo)系的位置)。例如對來自攝像部40的拍攝圖像進(jìn)行圖像處理等，檢測拍攝圖像映出的光點(diǎn)(紅外光點(diǎn))的位置。然后，命中判定部114根據(jù)光點(diǎn)在拍攝圖像上的位置，求得作為投射用屏幕的光點(diǎn)的位置的屏幕光點(diǎn)位置。例如，能夠使在拍攝圖像上的光點(diǎn)的位置和投射用屏幕的光點(diǎn)的位置一對一對應(yīng)。屏幕光點(diǎn)位置是與在拍攝圖像上的光點(diǎn)的位置一對一對應(yīng)的投射用屏幕的光點(diǎn)的位置。
[0094]然后，命中判定部114求得從作為光射出部50或被設(shè)定為玩家的代表位置的設(shè)定位置朝向屏幕光點(diǎn)位置的方向來作為光射出部50的光的射出方向。即，將作為光射出部50 的位置(或玩家的位置)而假想的代表位置設(shè)定為設(shè)定位置，求得連結(jié)該設(shè)定位置和屏幕光點(diǎn)位置的直線的方向來作為射出方向。該射出方向不一定與光射出部50實際的射出方向一致，但是為了實現(xiàn)命中判定處理，將連結(jié)設(shè)定位置和上述交點(diǎn)位置的直線方向假想設(shè)定為射出方向。
[0095]然后，命中判定部114根據(jù)該射出方向，進(jìn)行與對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理。即，進(jìn)行與敵方對象等的目標(biāo)對象物的命中判定。例如，通過設(shè)定沿求得的射出方向延伸的直線(光線)，并進(jìn)行該直線與對象的交叉判定，從而進(jìn)行檢查來自光射出部50的光(子彈、射擊)是否命中對象的命中判定處理。
[0096]另外，在投射用屏幕是包括一個曲面或多個面的屏幕的情況下，圖像生成部120根據(jù)投射用屏幕的形狀信息進(jìn)行畸變校正處理，生成投影圖像。投射用屏幕的形狀信息是例如用數(shù)學(xué)式(例如橢圓面的方程式)等表示投射用屏幕的形狀的信息。圖像生成部120進(jìn)行用于反映包括一個曲面或多個面的投射用屏幕的形狀的畸變校正處理，生成投影圖像。
[0097]然后，命中判定部114根據(jù)投射用屏幕的形狀信息，求得屏幕光點(diǎn)位置。例如根據(jù)用數(shù)學(xué)式等表示投射用屏幕的形狀的信息，求得屏幕光點(diǎn)位置。例如，如后文所述，在將沿著方向矢量的直線與投射用屏幕的交點(diǎn)位置作為屏幕光點(diǎn)位置而求得的情況下，根據(jù)沿著方向矢量的直線的數(shù)學(xué)式與表示投射用屏幕的形狀的數(shù)學(xué)式，能夠求出屏幕光點(diǎn)位置。 [〇〇98]另外，命中判定部114根據(jù)光點(diǎn)在拍攝圖像上的位置，求得從攝像部40觀察到的光點(diǎn)的方向矢量。例如，在攝像部40的相機(jī)坐標(biāo)系中，求得表示映于屏幕20的光點(diǎn)的方向的方向矢量。接著，命中判定部114求得沿著該方向矢量的直線(以攝像部40的代表位置為起點(diǎn)， 沿著方向矢量的方向的直線)與投射用屏幕的交點(diǎn)位置來作為屏幕光點(diǎn)位置。然后，命中判定部114求得將作為光射出部50的位置(或者玩家的位置)而假想的設(shè)定值與作為該交點(diǎn)位置的屏幕光點(diǎn)位置的連結(jié)的直線方向作為出射方向，從而進(jìn)行命中判定處理。[〇〇99]另外，對象空間設(shè)定部104進(jìn)行瞄準(zhǔn)對象的配置處理。例如，對象空間設(shè)定部104根據(jù)上述射出方向而求得表示光射出部50的瞄準(zhǔn)的瞄準(zhǔn)對象(射擊位置)在對象空間的配置位置。然后，在求得的配置位置配置瞄準(zhǔn)對象。具體而言，對象空間設(shè)定部104在沿著射出方向的直線上配置瞄準(zhǔn)對象。例如，以使與該直線交叉的方式配置作為三維對象的瞄準(zhǔn)對象，。
[0100]另外，圖像生成部120生成表示光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象的投影圖像。例如，光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象(初期調(diào)整用對象)生成顯示于攝像部40的拍攝范圍(拍攝區(qū)域)的內(nèi)側(cè)的投影圖像。具體而言，對象空間設(shè)定部104將檢測調(diào)整用對象(三維對象)配置在對象空間內(nèi)，以使檢測調(diào)整用對象在投影圖像的投影區(qū)域(屏幕區(qū)域)中顯示于攝像部40的拍攝范圍的內(nèi)側(cè)。通過使用這種檢測調(diào)整用對象，實現(xiàn)光點(diǎn)的位置檢測的調(diào)整處理(校正處理)等。 [〇1〇1]拍攝范圍確定部116進(jìn)行攝像部40的拍攝范圍的確定處理。例如，在本實施方式中，與投影區(qū)域(投影圖像的顯示區(qū)域)相比，拍攝范圍為較窄的范圍，例如拍攝范圍的區(qū)域為例如包含在投影區(qū)域中的區(qū)域。于是，由于攝像部40的安裝位置或安裝方向的偏差，因此，導(dǎo)致在拍攝范圍的邊界等也產(chǎn)生偏差。拍攝范圍確定部116用于確定該拍攝范圍的邊界等。
[0102]在這種情況下，拍攝范圍確定部116根據(jù)對投影圖像進(jìn)行拍攝而得到的第二拍攝圖像或光點(diǎn)的檢測位置的歷史信息來確定攝像部40的拍攝范圍。該第二拍攝圖像是與為了檢測出光點(diǎn)而由攝像部40所拍攝的拍攝圖像不同的圖像。例如，在拍攝圖像例如是有關(guān)紅外光的拍攝圖像的情況下，第二拍攝圖像是有關(guān)可見光的拍攝圖像。該第二拍攝圖像可以設(shè)置與攝像部40不同的第二攝像部進(jìn)行拍攝，也可以進(jìn)行攝像部40的濾波器(例如紅外線濾波器)的切換而進(jìn)行拍攝。另外，光點(diǎn)的檢測位置的歷史信息是通過玩家等的操作者操作光射出部50而得到的光點(diǎn)的檢測位置的歷史。光點(diǎn)的檢測位置的歷史信息可以是以往玩游戲的檢測位置的歷史信息，也可以是其它玩家玩游戲的檢測位置的歷史信息。
[0103]圖像生成部120生成投射用的投影圖像。生成的投影圖像通過圖1、圖2的投影裝置30,投影到屏幕20。由此，玩家能夠?qū)奶摂M相機(jī)觀察到的對象空間的圖像作為游戲圖像而看到。投射用的投影圖像是例如在投影映射處理中生成的投影圖像。投影映射是考慮到映出對象(屏幕)的狀態(tài)(形狀等)和投影裝置30的狀態(tài)(位置、方向等)而在投影裝置30映出的方法。
[0104]具體而言，圖像生成部120將繪圖緩沖區(qū)176上的像素(投影圖像的像素)通過投影裝置30的光學(xué)系統(tǒng)(廣角透鏡等)射出的光線與投射用屏幕的交點(diǎn)位置和代表視點(diǎn)的位置相連結(jié)的直線作為虛擬相機(jī)的視線來確定繪圖緩沖區(qū)176上的像素顏色。例如，將該直線作為虛擬相機(jī)的視線，根據(jù)對象空間的信息，確定像素的顏色。具體而言，根據(jù)該直線和對象空間內(nèi)的對象的交點(diǎn)位置(該直線在對象空間中最初到達(dá)的對象上的點(diǎn)的位置)來確定像素的顏色。雖然該處理能夠通過光線追蹤法實現(xiàn)，但是繪圖負(fù)擔(dān)變大，且使實時的安裝變得困難。在此，作為更實用的方法，可以通過將對盡可能接近曲面的屏幕的形狀的平面屏幕 (將此稱作“代理平面”)的繪圖結(jié)果預(yù)先保存在渲染紋理中的方法實現(xiàn)。然后，通過如此地確定色素的顏色，生成投影圖像。此外，代表視點(diǎn)位置是假想玩家的視點(diǎn)位置(虛擬相機(jī)的位置)的位置。
[0105]或者，圖像生成部120求得將對象空間內(nèi)的對象的頂點(diǎn)位置和代表視點(diǎn)位置相連結(jié)的直線與投射用屏幕的交點(diǎn)位置。然后，根據(jù)所求得的交點(diǎn)位置，求得對應(yīng)于對象的繪圖對象在繪圖緩沖區(qū)176上的頂點(diǎn)位置。然后，根據(jù)所求得的頂點(diǎn)位置，通過在繪圖緩沖區(qū)176 上描繪繪圖對象，從而生成投影圖像。
[0106]此外，投射用屏幕例如對應(yīng)圖1、圖2的屏幕20,是配置設(shè)定在作為虛擬三維空間的對象空間的投影圖像生成用的虛擬屏幕。在圖像生成部120中，配合該投射用屏幕的形狀， 進(jìn)行畸變校正處理(也被稱作投影映射處理)。該投射用屏幕能夠包括一個曲面或多個面 (曲面、平面)。
[0107]另外，繪圖對象是與作為繪圖對象的三維對象對應(yīng)的二維對象。例如，三維對象是指配置在三維空間(對象空間)的對象，并且例如是具有作為該頂點(diǎn)的坐標(biāo)值的三維坐標(biāo)值 (X、Y、Z坐標(biāo)值)的對象。另一方面，繪圖對象例如是具有作為其頂點(diǎn)的坐標(biāo)值的二維坐標(biāo)值 (X、Y坐標(biāo))的對象。另外，繪圖緩沖區(qū)176是能夠以例如幀緩沖區(qū)、工作緩沖區(qū)等的像素單位存儲圖像信息的緩沖區(qū)。
[0108]2.本實施方式的方法
[0109]接著，具體地說明本實施方式的方法。此外，在下文中，以投射用屏幕為曲面形狀的屏幕(圓弧形狀的屏幕)的情況為主要例子進(jìn)行說明，但本實施方式并不限定于此。投射用屏幕指不是單一平面的整個屏幕。例如，投射用屏幕是包括一個曲面或多個面(平面、曲面)的屏幕即可。即，作為該屏幕，能夠假想由一個曲面構(gòu)成的屏幕、由多個平面構(gòu)成的屏幕、包含曲面部分與平面部分的屏幕等。[〇11〇]2.1以像素單位的畸變校正方法
[0111]首先，說明投射用的投影圖像的生成方法。例如，在投射用屏幕是由一個曲面或多個面構(gòu)成的屏幕的情況下，在本實施方式中，根據(jù)投射用屏幕的形狀信息進(jìn)行畸變校正處理，生成投影圖像。在下文中，說明生成投影圖像時進(jìn)行的畸變校正方法的具體例。
[0112]在圓弧形狀(曲面形狀)的屏幕投影圖像的情況下，如果投影裝置的位置與玩家 (觀察者)的位置分開，則圖像的畸變會很明顯。在此，通過預(yù)先考慮到該畸變，通過生成來自投影裝置的投影圖像(在投影裝置的繪圖緩沖區(qū)描繪的圖像)，能夠提示從玩家處觀察不畸變的影像。
[0113]在這種情況下，如果屏幕是單一的平面，則畸變?yōu)榫€性的(透視畸變)，能夠僅使用一個射影變換矩陣簡單地進(jìn)行校正。
[0114]然而，在不是單一平面的屏幕(構(gòu)成為一個曲面或多個面的屏幕)的情況下，由于增加了非線性的畸變，在僅使用一個射影變換矩陣的簡單的校正方法中，無法校正畸變，需要根據(jù)圖像的部分，進(jìn)行精細(xì)的校正。[〇115]作為實現(xiàn)這種畸變校正的方法，考慮到以繪圖緩沖區(qū)的像素單位進(jìn)行畸變校正的方法和以三維對象的頂點(diǎn)單位進(jìn)行畸變校正的方法。首先，說明以像素單位的畸變校正方法。[〇116]在以繪圖緩沖區(qū)的像素單位的畸變校正方法中，依次進(jìn)行圖4或下述所示的(1)、 (2)、(3)、(4)的處理。[〇117] (1)求得繪圖緩沖區(qū)(幀緩沖區(qū))上的像素PX(XP，YP)通過投影裝置的透鏡射出的光線RY。
[0118] (2)求得該光線RY與屏幕SC交叉的交點(diǎn)PS(XS、YS、ZS)的位置。例如，在屏幕SC以橢圓面的方程式等的數(shù)學(xué)式表示的情況下，利用表示直線RY的數(shù)學(xué)式和屏幕SC的數(shù)學(xué)式求得交點(diǎn)PS。表示該屏幕SC的數(shù)學(xué)式是屏幕SC的形狀信息。
[0119] (3)該交點(diǎn)PS(XS，YS，ZS)的顏色需要是玩家(觀察者)觀察對象空間(虛擬空間)時的顏色。在此，求得連結(jié)玩家的代表視點(diǎn)對應(yīng)的虛擬相機(jī)VC的位置VP與交點(diǎn)PS(XS，YS，ZS) 的位置的直線LV。
[0120] (4)將該直線LV作為虛擬相機(jī)VC的視線，根據(jù)對象空間的信息，確定繪圖緩沖區(qū)上的投影圖像的像素的顏色。例如，在對象空間求得最初到達(dá)三維對象0B上的點(diǎn)ro(XB，YB， ZB)的位置，相對于此，確定繪圖緩沖區(qū)上的投影圖像的像素的顏色。
[0121]此時，在像素單位的畸變校正方法的改進(jìn)方法中，在上述最后的(4)中，代替求得直線LV和三維對象0B的交點(diǎn)PB(XB，YB，ZB)的顏色，利用預(yù)先描繪的平面(渲染紋理)與直線 LV的交點(diǎn)(渲染紋理的坐標(biāo)(U，V))的顏色，確定投影圖像的像素的顏色。渲染紋理預(yù)先選擇盡可能接近投影面的平面(以下，稱為代理平面)，能夠通過在其進(jìn)行通常的繪圖方法，即， 通過將平面作為投影面繪圖而作成。
[0122]在圖5中示出這種代理平面PL1、PL2的一個例子。點(diǎn)PP是直線LV和代理平面PL1 (PL2)的交點(diǎn)。
[0123]渲染紋理的參照位置只要視點(diǎn)或投影裝置的位置未變化，則在最初僅計算一次即可。作為用于預(yù)先保持該數(shù)據(jù)的代表性的方法，存在將是否參照渲染紋理的某個位置(U，V) 的像素值(紋素值(于夕七少値))作為一頁紋理保持在繪圖緩沖區(qū)的每一像素中的方法。該紋理稱作“UV貼圖”。圖6中示出投影裝置的繪圖緩沖區(qū)、UV貼圖和渲染紋理的關(guān)系。
[0124]有關(guān)繪圖緩沖區(qū)上的全部像素，求得而預(yù)先保持圖6的渲染紋理的對應(yīng)點(diǎn)(UV坐標(biāo)值)是需要大量的資源的。在來不及準(zhǔn)備該大量的資源的情況下，關(guān)于適當(dāng)?shù)嘏渲迷谄聊籗C 上的代表頂點(diǎn)，求得繪圖緩沖區(qū)上的對應(yīng)點(diǎn)(XP，YP)和渲染紋理上的對應(yīng)點(diǎn)(U，V)，預(yù)先作成連結(jié)這些的三角形多邊形的網(wǎng)狀。于是，在描繪三角形多邊形時，參照在三角形多邊形的頂點(diǎn)作為信息記錄的(U，V)坐標(biāo)，關(guān)于這些三角形多邊形內(nèi)部的點(diǎn)使用從這些被插值的(U，V)坐標(biāo)。如此一來，能夠大幅地節(jié)約資源。
[0125]2.2以頂點(diǎn)單位的畸變校正方法
[0126]接著，說明以繪圖對象的頂點(diǎn)單位進(jìn)行畸變校正的方法。在這種方法中，將對象空間內(nèi)的三維對象的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)換為投影裝置的繪圖緩沖區(qū)上的點(diǎn)。具體而言，依次進(jìn)行圖7或下述所示的(1)、(2)、(3)、(4)的處理。這相當(dāng)于以相反的順序進(jìn)行圖4的方法的處理。
[0127](1)求得將對象空間內(nèi)的三維對象0B的頂點(diǎn)V(XV，YV，ZV)的位置與玩家的代表視點(diǎn)對應(yīng)的虛擬相機(jī)VC的位置VP進(jìn)行連結(jié)的直線LV。
[0128](2)求得被求出的直線LV與屏幕SC的交點(diǎn)PS(XS，YS，ZS)的位置。例如，在以橢圓面的方程式等的數(shù)學(xué)式表示屏幕SC的情況下，利用表示直線LV的數(shù)學(xué)式和屏幕SC的數(shù)學(xué)式求得交點(diǎn)PS。表示該屏幕SC的數(shù)學(xué)式是屏幕SC的形狀信息。
[0129](3)求得連結(jié)交點(diǎn)PS(XS，YS，ZS)的位置和投影裝置PJ的位置的直線LR。[〇13〇](4)求得對應(yīng)直線LR的繪圖緩沖區(qū)上的點(diǎn)PD (XD，YD)的位置。這個點(diǎn)TO相當(dāng)于三維對象0B對應(yīng)的繪圖緩沖區(qū)上的繪圖對象0BD的頂點(diǎn)。此外，當(dāng)從直線LR求得點(diǎn)PD時，使用投影裝置PJ的透鏡的特性或配置等的光學(xué)系統(tǒng)的信息。
[0131]此后，通過連結(jié)繪圖對象0BD的頂點(diǎn)和頂點(diǎn)，進(jìn)行涂色的光柵化處理，從而能夠在繪圖緩沖區(qū)上生成投影圖像。
[0132]此外，在這種情況下，優(yōu)選進(jìn)行如下的方法。即，以在頂點(diǎn)分割數(shù)設(shè)定部設(shè)定的頂點(diǎn)分割數(shù)，對對象空間內(nèi)的三維對象0B進(jìn)行頂點(diǎn)分割處理。然后，求得連結(jié)頂點(diǎn)分割處理后的三維對象0B的頂點(diǎn)位置和虛擬相機(jī)VC的位置的直線與投射用屏幕SC的交點(diǎn)位置。然后， 根據(jù)所求得的交點(diǎn)位置，求得對應(yīng)于三維對象0B的繪圖對象0BD在繪圖緩沖區(qū)上的頂點(diǎn)位置。于是，根據(jù)所求得的繪圖對象0BD的頂點(diǎn)位置，在繪圖緩沖區(qū)進(jìn)行描繪繪圖對象0BD的處理，從而生成投射用的投影圖像。如果采用這樣的方法，則能夠抑制如下這種情況的發(fā)生， 例如對象空間內(nèi)的直線，即使在繪圖緩沖區(qū)上也會作用直線而繪制，導(dǎo)致結(jié)果觀察到畸變的圖像。
[0133]2.3命中判定處理
[0134]圖8示出在本實施方式的圖像生成系統(tǒng)中生成的投影圖像的例子。在本實施方式中如圖8所示的投影圖像生成在繪圖緩沖區(qū)上，被生成的投影圖像通過投影裝置30而投影到屏幕20。該投影圖像是以上述的像素單位的進(jìn)行畸變校正或以頂點(diǎn)單位進(jìn)行畸變校正的圖像。
[0135]在本實施方式中，圖8所示的投影圖像投影到圖1、圖2的屏幕20,玩家邊觀察屏幕 20映出的投影圖像，邊對敵方對象等的目標(biāo)對方進(jìn)行射擊游戲。即，手持仿制槍的光射出部 50,目苗準(zhǔn)目標(biāo)對象物，扣動設(shè)置在光射出部50的扳機(jī)(發(fā)射開關(guān))，進(jìn)行射擊。此時，在游戲中將從光射出部50的光(紅外光)的射出方向設(shè)定為槍的子彈的飛行方向，進(jìn)行目標(biāo)對象物與子彈(射出光)的命中判定處理。如果子彈命中，則進(jìn)行目標(biāo)對象物被毀壞等的已知的被擊中效果處理。
[0136]如圖8所示，在投影圖像中顯示樹木、巖石等構(gòu)成游戲圖像的對象的圖像。另外，在該投影圖像中也表示瞄準(zhǔn)對象SG1、SG2。瞄準(zhǔn)對象SG1、SG2是表示仿制槍的光射出部50的瞄準(zhǔn)的對象。如果玩家瞄準(zhǔn)該瞄準(zhǔn)對象(SG1或SG2)而扣動光射出部50的扳機(jī)，則子彈(光線) 向瞄準(zhǔn)對象的方向飛去。此外，圖8是兩個玩家進(jìn)行多人游戲時的游戲圖像的例子，SG1是第一玩家用的瞄準(zhǔn)對象，SG2是第二玩家用的瞄準(zhǔn)對象。這些瞄準(zhǔn)對象SG1、SG2是配置在對象空間的對象(三維對象)，瞄準(zhǔn)對象SG1、SG2在對象空間的配置位置例如根據(jù)光射出部50的射出方向而求得。因此，這些瞄準(zhǔn)對象SG1、SG2的圖像也成為以所述的像素單位或頂點(diǎn)單位進(jìn)行畸變校正處理的圖像。
[0137]圖9(A)、圖10(A)是通過現(xiàn)有的圖像生成系統(tǒng)實現(xiàn)的射擊游戲的說明圖，圖9(B)、 圖10(B)是通過本實施方式的圖像生成系統(tǒng)實現(xiàn)的射擊游戲的說明圖。
[0138]在圖9(A)的以往的射擊游戲中，例如在LCD或CRT的平面的屏幕520顯示游戲圖像， 玩家邊觀察該游戲圖像，邊操作光射出部550(槍型控制器)，進(jìn)行射擊游戲。由于游戲圖像在平面屏幕520顯示，因此光射出部550的射擊范圍如A1所示的較窄。
[0139]另一方面，在圖9(B)的本實施方式的射擊游戲中，通過投影裝置30將投影圖像投影到圓弧形狀(曲面形狀)的屏幕20上。玩家邊觀察投影到屏幕20的投影圖像，邊手持光射出部50,進(jìn)行射擊游戲。由于作為游戲圖像的投影圖像投影到圓弧形狀的屏幕20,光射出部 50的射擊范圍如A2所示的較廣。即，能夠?qū)崿F(xiàn)使從屏幕20的上方襲擊來的敵方或從下方襲擊來的敵方命中子彈的射擊游戲。[〇14〇]圖10(A)、圖10(B)是兩個玩家進(jìn)行的多人游戲的射擊游戲的例子。
[0141]在圖10(A)的以往的多人玩的射擊游戲中，在平面的屏幕520顯示圖像。因此，第一玩家的光射出部550的射擊范圍如A3所示的較窄，第二玩家的光射出部552的射擊范圍也如 A4所示的較窄。
[0142]另一方面，在圖10(B)的本實施方式的多人玩的射擊游戲中，由投影裝置30的投影圖像投影到以覆蓋第一、第二玩家的方式而設(shè)置的圓弧形狀的整個屏幕20。因此，如A5所示，第一玩家的光射出部50的射擊范圍以及第二玩家的光射出部52的射擊范圍非常廣闊。 例如，如A6所示，第一玩家使即使在第二玩家的正前方出現(xiàn)的敵方也能夠命中子彈。同樣地，如A7所示，第二玩家使即使在第一玩家的正前方出現(xiàn)的敵方也能夠命中子彈。
[0143]這樣，根據(jù)本實施方式，采用將兩個(或一人)玩家的視野完全地包進(jìn)去的巨大的圓弧形狀的屏幕20。因此，能夠使兩人一起享受邊感受壓倒性身臨其境的感覺，邊狙擊從上下左右襲擊來的敵方的全新體驗的射擊游戲(槍戰(zhàn)游戲)。因此，能夠提供可以使情侶、家族、團(tuán)體等廣泛的客戶群享受的射擊游戲。
[0144]那么，在采用這種圓弧形狀(曲面形狀)的屏幕20的情況下，如何正確地實現(xiàn)光射出部50的子彈的命中判定處理(擊中判定處理)就成為重要的技術(shù)問題。為了解決這個技術(shù)問題，本實施方式中采用以下的命中判定方法。
[0145]圖11是說明本實施方式的命中判定方法的圖。在本實施方式中，依次進(jìn)行圖11或下述所示的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)的處理。
[0146](1)首先，檢測來自光射出部GN的光在拍攝圖像上的位置PSL(XL，YL)。該位置PSL (XL，YL)的坐標(biāo)例如以攝像元件的坐標(biāo)系(例如(XD坐標(biāo)系)表示。
[0147]S卩，從玩家手持的光射出部GN(槍型器件)射出紅外光，通過設(shè)置有廣角透鏡(例如魚眼透鏡)的攝像部CM對該紅外光的光點(diǎn)(形成在圖1、2的屏幕20的光點(diǎn))進(jìn)行拍攝(攝影)。 然后，進(jìn)行所得的拍攝圖像的圖像解析處理，求得拍攝圖像映出的紅外光的光點(diǎn)(紅點(diǎn))的位置PSL(XL，YL)的坐標(biāo)(CCD坐標(biāo)系)。
[0148](2)接著，根據(jù)光點(diǎn)在拍攝圖像上的位置PSL(XL，YL)，求得該光點(diǎn)對應(yīng)的方向矢量VSL。即，求得從攝像部CM觀察的光點(diǎn)的方向矢量VSL。該方向矢量VSL例如是攝像部CM的相機(jī)坐標(biāo)系的方向矢量。
[0149]例如，通過光射出部GN，從形成在圖1、圖2的屏幕20上的光點(diǎn)的光通過攝像部CM的光學(xué)系統(tǒng)，映射到攝像元件的位置PSL(XL，YL)。因此，根據(jù)攝像部CM的光學(xué)系統(tǒng)(透鏡)的信息，能夠求得來自光點(diǎn)的光的入射方向?qū)?yīng)的方向矢量VSL (入射方向和相反方向)。例如， 攝像部CM因廣角透鏡(魚眼透鏡)的折射效果擴(kuò)展視角。例如，視角擴(kuò)展為左右視角約為120 度，上下視角約為90度。通過使用這種擴(kuò)展視角的魚眼透鏡，能夠?qū)A弧形狀的屏幕20的廣范圍的投影區(qū)域容納于攝像部CM的拍攝范圍。然后，當(dāng)求得方向矢量VSL時，采取這種視角進(jìn)行計算。[〇15〇] (3)接著，求得沿著方向矢量VSL的直線LL和投射用的屏幕SC的交點(diǎn)SL(XC，YC，ZC) 的位置。即，在本實施方式中，根據(jù)光點(diǎn)在拍攝圖像上的位置PSL(XL，YL)，求得作為屏幕20 上的光點(diǎn)位置的屏幕光點(diǎn)位置，但圖11的交點(diǎn)SL(XC，YC，ZC)相當(dāng)于該屏幕光點(diǎn)位置。
[0151]具體而言，將相機(jī)坐標(biāo)系的方向矢量VSL轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實世界的世界坐標(biāo)系(圓弧坐標(biāo)系)。即，將相機(jī)坐標(biāo)系的方向矢量VSL的朝向轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)系的朝向，攝像部CM的設(shè)置方向(拍攝方向)反映在方向矢量VSL。例如，如圖1、圖2所示，攝像部CM設(shè)置為僅向下傾斜預(yù)定角度，因此該傾斜角度等反映在方向矢量VSL。
[0152] 然后，求得沿著方向矢量VSL的直線LL和屏幕SC的交點(diǎn)SL(XC，YC，ZC)的位置。例如，在以橢圓面的方程式等的數(shù)學(xué)式表示屏幕SC的情況下，利用表示沿著方向矢量VSL的直線LL的數(shù)學(xué)式和表示屏幕SC的數(shù)學(xué)式求得交點(diǎn)SL的位置。表示該屏幕SC的數(shù)學(xué)式是屏幕SC 的形狀信息。另外，求得的交點(diǎn)SL (XC，YC，ZC)的位置對應(yīng)在屏幕SC上光點(diǎn)的位置。
[0153] (4)接著，求得從作為光射出部GN的代表位置而設(shè)定的設(shè)定位置PG向交點(diǎn)SL(XC， YC，ZC)的位置(屏幕光點(diǎn)位置)的方向來作為光射出部GN的光的射出方向DG(槍方向)。
[0154]該設(shè)定位置PG是在現(xiàn)實世界設(shè)定的光射出部GN的理想的位置。例如，設(shè)定位置PG 通過作為基準(zhǔn)位置的固定的坐標(biāo)值(X、Y、Z坐標(biāo))表示圖1、圖2的玩家座椅10的座面位置。 即，設(shè)定光射出部GN位于該設(shè)定位置PG，確定設(shè)定位置PG的坐標(biāo)。此外，設(shè)定位置PG可以是作為玩家的代表位置(玩家的預(yù)定部位的位置)設(shè)定的位置。另外，例如在能夠檢測光射出部GN的位置(或玩家的位置)的情況下，也可以將該檢測位置作為設(shè)定位置PG。在這種情況下，設(shè)定位置PG為可變的位置。
[0155] (5)接著，根據(jù)所求得的射出方向DG，進(jìn)行與對象空間內(nèi)的對象T0B的命中判定處理。即，將該射出方向DG(射出角度)假設(shè)為玩家拿著的光射出部GN(槍)的朝向，根據(jù)沿著該射出方向DG的直線LG，進(jìn)行對象T0B的命中判定處理。例如，通過直線LG和對象T0B的交叉判定而實現(xiàn)命中判定處理。也就是說，射線(PY)沿著射出方向DG飛行，并擴(kuò)展該射線而進(jìn)行與對象T0B的命中判定處理。
[0156]圖12是示出以上說明的本實施方式的命中判定處理的流程圖。
[0157]首先，求出光點(diǎn)在拍攝圖像上(CCD坐標(biāo)系)的位置PSL(步驟S1)。然后，求得光點(diǎn)位置PSL對應(yīng)的方向矢量VSL(相機(jī)坐標(biāo)系)(步驟S2)。
[0158]接著，將所求得的方向矢量VSL從相機(jī)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)系(步驟S3)。然后， 求得沿著方向矢量VSL的直線LL和屏幕SC的交點(diǎn)SL的位置(步驟S4)。[〇159]接著，求出從槍的設(shè)定位置PG朝著交點(diǎn)SL的位置的方向來作為射出方向DG(步驟S5)。然后，利用沿著所求得的射出方向DG的直線LG，進(jìn)行命中判定處理(步驟S6)。
[0160]根據(jù)以上的本實施方式的方法，在將投影圖像投影到圓弧形狀的屏幕20的圖像生成系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)反映圓弧形狀等的適當(dāng)?shù)拿信卸ㄌ幚怼?br>[0161]S卩，在本實施方式中，從在拍攝圖像上的光點(diǎn)的位置PSL求得作為光點(diǎn)在屏幕SCI 的位置的屏幕光點(diǎn)位置。具體而言，求得光點(diǎn)在拍攝方向的位置PSL對應(yīng)的方向矢量VSL，作為屏幕光點(diǎn)位置，求得與屏幕SC的交點(diǎn)SL的位置。因此，能夠求得反映圓弧形狀的屏幕SC的形狀的交點(diǎn)SL的位置。并且，例如在變更屏幕SC的形狀的情況下，也能容易地對應(yīng)于此。另夕卜，由位置PSL求得方向矢量VSL時，由于能夠使用攝像部CM的光學(xué)系統(tǒng)的信息，因此，能夠求得反映攝像部CM的光學(xué)系統(tǒng)的信息的交點(diǎn)SL的位置。
[0162]于是，該交點(diǎn)SL的位置對應(yīng)在現(xiàn)實世界中光射出部GN形成在屏幕20上的光的位置。因此，使用該交點(diǎn)SL的位置，設(shè)定光射出部GN的光的射出方向DG，如果與對象T0B進(jìn)行命中判定處理，則能夠?qū)崿F(xiàn)反映圓弧形狀等的適當(dāng)?shù)拿信卸ㄌ幚怼?br>[0163]例如，作為本實施方式的比較例的方法，想到如下的方法，將投影圖像投影到由一個平面構(gòu)成的單一平面屏幕，并根據(jù)攝像部的拍攝圖像檢測由光射出部形成在單一平面屏幕的光點(diǎn)的位置，并僅根據(jù)該光點(diǎn)的位置求得光的射出方向，進(jìn)行命中判定。
[0164]然而，該比較例的方法在屏幕為單一平面屏幕的情況下，能進(jìn)行正確的命中判定處理，在使用本實施方式的通過投射用屏幕這樣的一個曲面或多個面構(gòu)成的屏幕的情況下，存在無法實現(xiàn)正確的命中判定處理的問題。即，在單一平面屏幕中，僅根據(jù)光點(diǎn)在屏幕上的位置，能夠唯一的確定光射出方向，在投影映射的投影用屏幕中，無法唯一的確定光的射出方向。
[0165]這一點(diǎn)，在本實施方式中，準(zhǔn)備了作為光射出部50或被設(shè)定為玩家的代表位置的設(shè)定位置。然后，將從該設(shè)定位置向屏幕光點(diǎn)位置的方向設(shè)定為光的射出方向，執(zhí)行命中判定處理。通過這樣的方式，在使用包括一個曲面或多個面的投射用屏幕，實現(xiàn)例如圖9(B)、 圖10(B)所示的游戲的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)反映投射用屏幕的形狀的正確的命中判定處理。
[0166]另外，在本實施方式中，也可以通過作為廣角透鏡具有魚眼透鏡的攝像部CM，對投影區(qū)域進(jìn)行拍攝，檢測光點(diǎn)的位置。這樣，屏幕20為圓弧形狀，在投影圖像的投影區(qū)域非常廣的情況下，也能夠?qū)?yīng)于此。
[0167]S卩，在本實施方式中，如圖9(B)的A2或圖10(B)的A5所示，光射出部50的射擊范圍非常廣。因此，例如在圖9(B)中，能使從屏幕20的上方或下方襲擊來的敵方命中子彈。并且， 在圖10(B)中，如A6所示，第一玩家使即使出現(xiàn)在第二玩家的正前方的敵方也能夠命中子彈，如A7所示，第二玩家使即使出現(xiàn)在第一玩家的正前方的敵方也能夠命中子彈。然后，例如在圖10(B)中，由投影裝置30的投影圖像投影到以覆蓋第一、第二玩家的方式而設(shè)置的圓弧形狀的整個屏幕20。因此，在使用通常的透鏡的攝像部中，難以檢測形成在這種屏幕20上的光點(diǎn)的位置。
[0168]該點(diǎn)，如果作為廣角透鏡在攝像部CM設(shè)置魚眼透鏡，則通過該魚眼透鏡，能將拍攝范圍設(shè)定為容納于圖10(B)那種巨大的圓弧形狀的整個屏幕20,從而能確切地檢測形成在屏幕20上的光點(diǎn)位置。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)對如圖9(B)、圖10(B)那種射擊游戲最佳的光點(diǎn)的檢測系統(tǒng)。
[0169]2.4瞄準(zhǔn)對象
[0170]在射擊游戲中，需要用于對敵方進(jìn)行瞄準(zhǔn)的瞄準(zhǔn)對象。然后，在射擊游戲中，通常通過配置在屏幕上的二維對象實現(xiàn)該瞄準(zhǔn)對象。[〇171]然而，在向圓弧形狀的屏幕20進(jìn)行投影映射的圖像生成系統(tǒng)中，投影圖像成為如圖8所示反映圓弧形狀而變形的圖像。因此，在上述那種在屏幕上配置二維的瞄準(zhǔn)對象的方法中，難以在這種投影圖像上顯示適當(dāng)?shù)拿闇?zhǔn)。
[0172]此處，在本實施方式中，采用如下方法，根據(jù)在圖11中求得的射出方向DG，求得瞄準(zhǔn)對象在對象空間的配置位置。
[0173]例如，在圖13中，通過上述圖11的方法，求得光射出部GN的射出方向DG。此時，在本實施方式中，根據(jù)該射出方向DG，求得瞄準(zhǔn)對象SG在對象空間的配置位置，在所求得的配置位置配置瞄準(zhǔn)對象SG。即，不是屏幕上的二維對象，而是作為虛擬三維空間的對象空間內(nèi)的三維對象(具有三維坐標(biāo)的對象)，配置瞄準(zhǔn)對象SG。具體而言，在沿著射出方向DG的直線LG 上配置瞄準(zhǔn)對象SG。例如，在圖13中，在直線LG和屏幕SC的交點(diǎn)位置配置瞄準(zhǔn)對象SG。
[0174]通過這樣的方式，在玩家手持光射出部GN狙擊的方向上顯示瞄準(zhǔn)對象SG。例如，如果玩家上下左右移動光射出部GN，與此連動，從而瞄準(zhǔn)對象SG也上下左右移動。然后，從玩家的視點(diǎn)觀察，在瞄準(zhǔn)對象SG與對象T0B重疊的狀態(tài)，如果扣動光射出部GN的扳機(jī)，則能夠使來自光射出部GN的子彈命中對象T0B。
[0175]S卩，在進(jìn)行投影映射的圖像生成系統(tǒng)中，在屏幕上配置二維瞄準(zhǔn)對象的方法中，確定配置哪種形狀/顯示狀態(tài)的瞄準(zhǔn)對象變得非常困難。
[0176]相對于此，在本實施方式中，有效地活用為了命中判定處理而求得的交點(diǎn)SL的位置或射出方向DG，在對象空間配置瞄準(zhǔn)對象SG。以這樣的方式，如圖8所示，反映屏幕20的形狀的適當(dāng)?shù)拿闇?zhǔn)對象SG1、SG2的圖像顯示在投影圖像上。而且，通過將該投影圖像投影到屏幕20上，能夠顯示從玩家觀察能觀察到適當(dāng)?shù)男螤畹拿闇?zhǔn)對象SG1、SG2的圖像。因此，能進(jìn)行對投影映射的圖像生成系統(tǒng)適當(dāng)?shù)拿闇?zhǔn)對象的顯示。
[0177]此外，在圖13中，在沿著射出方向DG的直線LG上配置瞄準(zhǔn)對象SG，但本實施方式不限定于此。例如，如圖14所示，也可以在連結(jié)虛擬相機(jī)VC的位置VP和交點(diǎn)SL的位置的直線 LSV上配置瞄準(zhǔn)對象SG。通過這樣的方式，能夠配置從玩家的視點(diǎn)觀察恰當(dāng)?shù)赜^察到的瞄準(zhǔn)對象SG。
[0178]另外，瞄準(zhǔn)對象SG的配置位置不限定于和屏幕SC的交點(diǎn)位置。例如，如圖13、圖14 所示，可以在與屏幕SC的交點(diǎn)位置的內(nèi)側(cè)配置瞄準(zhǔn)對象SG’。在圖14的情況下，從玩家的視點(diǎn)(虛擬相機(jī)VC)觀察，能觀察到瞄準(zhǔn)對象SG、SG’在相同位置，在圖13的情況下觀察到稍錯開的位置。
[0179]2.5方向矢量￥31
[0180]接著，詳細(xì)說明求得方向矢量VSL的方法。
[0181]圖15(A)、圖15(B)是說明在針孔攝相機(jī)模型的這種理想的透鏡LEN中，求得方向矢量VSL的方法的圖。
[0182]在圖15(A)中，檢測在作為攝像元件的(XD的坐標(biāo)系中光點(diǎn)的位置PSL(x，y)。在此， 由在該CCD坐標(biāo)系的位置PSL( x，y)求得在相機(jī)坐標(biāo)系的方向矢量VSL。
[0183]例如，在圖15(A)中在CCD坐標(biāo)系的值域為(0?1)，在圖15(B)中，從(0?1)轉(zhuǎn)換為 (一 1?+1)。另外，相對于圖15(A)，在圖15(B)中翻轉(zhuǎn)Y軸的朝向。圖15(B)中的Y軸的朝向為對于紙面朝向近處。因此，如果將圖15(A)的位置PSL作為(x，y)，將圖15⑶的位置PSL作為 (X，Y)，則如下式(1)。
[0184](X，Y) = (2x — 1，一(2y —1)) (1)
[0185]并且，如果將橫畫角作為Ax，將縱畫角作為Ay，將圖15(B)的虛擬屏幕SCV的Z坐標(biāo)作為Z = l，則圖15(B)的點(diǎn)PR的坐標(biāo)如下式(2)表示。
[0186]PR=(tan(Ax/2)，0，l)(2)
[0187]因此，點(diǎn)PV的坐標(biāo)如下式(3)表示。
[0188]PV=((2x —1)X (tan(Ax/2), — (2y —1) X (tan(Ay/2)) ,1)(3)[0189 ]該點(diǎn)PV的坐標(biāo)如下式(4)那樣為在相機(jī)坐標(biāo)系的方向矢量VSL。
[0190]VSL=((2x —1)X (tan(Ax/2), — (2y —1) X (tan(Ay/2)) ,1)(4)
[0191]圖16是說明在經(jīng)常用作魚眼透鏡的f0透鏡中，求得方向矢量VSL的方法的圖。
[0192]在圖16的B1、B2中，和圖15(A)、圖15(B)同樣地，進(jìn)行從(x，y)向(X，Y)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。 即，配合透鏡中心，使透鏡中心成為(XD的中心(原點(diǎn))。另外，翻轉(zhuǎn)Y軸的朝向。
[0193]在圖16的B3中，由于通過透鏡翻轉(zhuǎn)圖像，因此，上下左右翻轉(zhuǎn)PSL(X，Y)的坐標(biāo)。然后，將從原點(diǎn)到PSL (X，Y)的距離作為L = (X2+Y2)1/2。
[0194]f0透鏡是以0的角度入射的光線在僅離開焦點(diǎn)距離f的位置中，從透鏡中心(光軸) 離開距離的位置成像的透鏡。因此，關(guān)于L對應(yīng)的0，下式(5)成立。
[0195]L = f0 (5)
[0196]在該f0透鏡中，將0 = 0?jt/2對應(yīng)的、由透鏡中心(CXD的原點(diǎn))的距離作為0?M。 SP，在f9透鏡中，將以9 = V2的角度入射的光線在僅距焦點(diǎn)距離f的位置成像時的距離作為 M。如此，下式(6)成立。
[0197]M = f X(jt/2) (6)
[0198]由上式(5)、(6)，9如下式(7)求得。
[0199]0 = (L/M)X(jt/2)(7)
[0200]因此，由圖16的B4可知，方向矢量VSL如下式(8)求得。
[0201]VSL=((X/L) X sin9, (Y/L) X sin9,cos0) (8)
[0202]此外，作為求得方向矢量VSL的方法，能進(jìn)行各種變形實施。例如，對于具有f0透鏡(魚眼透鏡)的攝像部40的拍攝圖像，進(jìn)行校正因f0透鏡的畸變的公知的圖像校正處理。而且，可以對于圖像校正處理后的拍攝圖像，應(yīng)用于圖15(A)、圖15(B)的方法，求得方向矢量 VSL。實際的透鏡不是理想型的透鏡也不是f0透鏡，具有無法通過單純的式子表示的畸變的情況較多。通常經(jīng)常使用對預(yù)先印刷有格子花樣的圖像等進(jìn)行攝影等，制作將該畸變校正為在理想型的攝相機(jī)模型下的圖像的地圖，使用它轉(zhuǎn)換為理想型的攝相機(jī)模型的圖像的方法，但以該方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，也可以應(yīng)用于圖15(A)、圖15(B)的方法，求得方向矢量VSL。 [〇2〇3]2.6調(diào)整光點(diǎn)的位置檢測
[0204]那么，在本實施方式這樣的進(jìn)行光點(diǎn)的位置檢測的情況下，需要該位置檢測的調(diào)整作業(yè)(槍/初期化)。[〇2〇5] 例如，在圖17(A)?圖19中，將光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象111、1了2、1了3、1了4、1了5顯示在初期調(diào)整時的投影圖像上。
[0206]具體而言，在圖17(A)中，在畫面的左上表示檢測調(diào)整用對象IT1。然后，操作者(例如，娛樂設(shè)施的店員)瞄準(zhǔn)該檢測調(diào)整用對象IT1狙擊，扣動光射出部50的扳機(jī)。同樣地，在圖17(B)、圖18(A)、圖18(B)、圖19中，在每個畫面的右上、左下、右下、正中表示檢測調(diào)整用對象112、幾3、幾4、幾5。然后，操作者瞄準(zhǔn)這些檢測調(diào)整用對象112、113、114、115的狙擊，扣動光射出部50的扳機(jī)。此外，圖17(A)?圖19是和圖8同樣地進(jìn)行畸變校正處理的投影圖像， 由于檢測調(diào)整用對象IT1、IT2、IT3、IT4、IT5是配置在對象空間的三維對象，因此IT1、IT2、 IT3、IT4、IT5成為變形后的圖像。
[0207]例如，在以圖17(A)表示檢測調(diào)整用對象IT1的狀態(tài)下，操作者狙擊檢測調(diào)整用對象IT1，扣動光射出部50的扳機(jī)。這樣，求得此時檢測的射出方向DG(參照圖11)和作為目標(biāo)的射出方向DGT的差分角度。通過這樣的方式，在實際的玩家進(jìn)行游戲時，以上述差分的角度校正檢測到的射出方向DG，能得到正確的射出方向DG。即，能實現(xiàn)光點(diǎn)的正確的位置檢測。
[0208]那么，例如在圖1、圖2中，攝像部40的安裝位置或安裝方向存在偏差。即，在投影裝置30安裝攝像部40成為其拍攝方向與投影裝置30的投影方向一致(大致一致)。并且，在以投影裝置30為基準(zhǔn)的預(yù)定位置安裝攝像部40。然而，由于游戲系統(tǒng)的制造時的安裝誤差等， 攝像部40的安裝位置或安裝方向上產(chǎn)生偏差。這樣，在投影區(qū)域的攝像部40的拍攝范圍產(chǎn)生偏差。[〇2〇9]例如，在圖20(A)、圖20(B)中，RSC是投影圖像的投影區(qū)域(屏幕區(qū)域)，RCM是在該投影區(qū)域RSC的攝像部40的拍攝范圍。與攝像部40的廣角透鏡(例如魚眼透鏡)相比，投影裝置30的廣角透鏡(例如魚眼透鏡)成為更為廣角的透鏡。即，投影裝置30的投影范圍成為比攝像部40的拍攝范圍廣的角。因此，如圖20(A)所示，攝像部40的拍攝范圍RCM成為比投影圖像的投影區(qū)域RSC窄的范圍。而且，如果攝像部40的安裝位置或安裝方向有偏差，則如圖20 (B)所示，對于投影區(qū)域RSC，拍攝范圍RCM例如向DRA的方向轉(zhuǎn)變。而且，該拍攝范圍RCM轉(zhuǎn)變的方向，對應(yīng)于攝像部40的安裝位置或安裝方向的偏差的狀況，可能會成為各個方向。
[0210]在此，在本實施方式中，如圖21所示，光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象IT1、IT2、IT3、IT4、 IT5以在攝像部40的拍攝范圍RCM的內(nèi)側(cè)表示的方式生成投影圖像。即，從拍攝范圍RCM的邊界向如0則、01?2、01?、01?4等所示的僅給予的距離的內(nèi)側(cè)表示檢測調(diào)整用對象11'1、幾2、1丁3、 IT4、IT5。具體而言，將檢測調(diào)整用對象IT1?IT5配置在對象空間內(nèi)，以使在投影圖像的投影區(qū)域RSC中拍攝范圍RCM的內(nèi)側(cè)顯示檢測調(diào)整用對象IT1?IT5。[〇211]如此一來，如圖20(A)、圖20(B)，由于攝像部40的安裝位置或安裝方向的偏差等， 即使在拍攝范圍RCM轉(zhuǎn)變?yōu)橥队皡^(qū)域RSC的情況下，也能將檢測調(diào)整用對象IT1?IT5容納在拍攝范圍RCM內(nèi)。
[0212]例如，如果檢測調(diào)整用對象IT1?IT5未在拍攝范圍RCM的內(nèi)側(cè)表示，則原本就無法執(zhí)行如圖17(A)?圖19所示的調(diào)整作業(yè)(槍初始化)。
[0213]例如，如圖20(B)所示通過拍攝范圍RCM轉(zhuǎn)變?yōu)橛疑戏较?，畫面左下的檢測調(diào)整用對象IT3未進(jìn)入拍攝范圍RCM。此時，初期調(diào)整時，即使操作者瞄準(zhǔn)檢測調(diào)整用對象IT3的狙擊，扣動光射出部50的扳機(jī)，瞄準(zhǔn)檢測調(diào)整用對象IT3狙擊的光點(diǎn)也不被攝像部40拍攝。因此，由于無法檢測檢測調(diào)整用對象IT3對應(yīng)的射出方向DG，因此產(chǎn)生無法實現(xiàn)上述校正處理的狀況。[〇214]這一點(diǎn)，在本實施方式中如圖21所示，由于在離開拍攝范圍RCM的邊界的內(nèi)側(cè)區(qū)域表示檢測調(diào)整用對象IT1?IT5,能防止上述事態(tài)的發(fā)生。
[0215]此外，也可以在投影圖像上顯示檢測調(diào)整用對象等，使用能進(jìn)行可見光拍攝的攝像部，對該檢測調(diào)整用對象進(jìn)行拍攝，進(jìn)行所得的拍攝圖像的圖像解析處理，進(jìn)行光點(diǎn)的位置檢測調(diào)整。例如，在投影圖像的四角表示成為檢測調(diào)整用對象的條形碼圖像對象。然后， 使用可進(jìn)行可見光拍攝的攝像部，對這些條形碼圖像對象進(jìn)行拍攝，通過進(jìn)行拍攝圖像的圖像解析處理，檢測條形碼圖像對象的顯示位置的偏差，進(jìn)行光點(diǎn)的位置檢測調(diào)整。在這種情況下，能進(jìn)行可見光拍攝的攝像部例如通過射出紅外光的攝像部40的濾光器的切換等實現(xiàn)。例如，在檢測紅外光的光點(diǎn)的情況下，經(jīng)由紅外線濾波器對圖像拍攝，在對上述條形碼圖像對象進(jìn)行拍攝的情況下，以拍攝光不通過該紅外線濾波器的方式對圖像進(jìn)行拍攝。并且，此時的檢測調(diào)整用對象不限定于條形碼圖像對象。例如，也可以在投影圖像的四角表示彼此顏色不同的四個對象?；蛘?，也可以對投影圖像的四角照射激光等，通過進(jìn)行該激光的照射位置的圖像解析處理，進(jìn)行光點(diǎn)位置的檢測調(diào)整。[〇216]另外，在本實施方式中，也可以進(jìn)行攝像部40的拍攝范圍RCM的特定處理。例如，根據(jù)對投影圖像進(jìn)行拍攝的第二拍攝圖像或光點(diǎn)的檢測位置的歷史信息，設(shè)定攝像部40的拍攝范圍RCM。
[0217]例如，表示特定圖像圖案的投影圖像，通過上述能拍攝可見光的攝像部，對該特定圖像圖案的投影圖像進(jìn)行拍攝，通過作為所得到的拍攝圖像的第二拍攝圖像的圖像解析處理，確定拍攝范圍RCM的邊界等?；蛘撸部梢允共僮髡哌M(jìn)行上下左右振動光射出部50的動作，根據(jù)那時的光點(diǎn)的檢測位置的歷史，檢測拍攝范圍RCM的邊界?；蛘?，也可以根據(jù)基于在現(xiàn)在的玩家之前游戲的玩家的操作的光點(diǎn)的檢測位置的歷史，檢測拍攝范圍RCM的邊界。
[0218]另外，關(guān)于瞄準(zhǔn)對象SG，優(yōu)選進(jìn)行如圖22(A)、圖22(B)所示的顯示控制。
[0219]例如，如圖22(A)所示，在瞄準(zhǔn)對象SG位于攝像部40的拍攝范圍RCM內(nèi)的情況下，通過在圖13說明的方法檢測光的射出方向DG，在直線LG上配置瞄準(zhǔn)對象SG，能夠在投影圖像上表示瞄準(zhǔn)對象SG。
[0220]然而，在光點(diǎn)位于拍攝范圍RCM的外側(cè)的情況下，由于無法如圖13所示檢測射出方向DG，從而無法在適當(dāng)?shù)奈恢帽硎久闇?zhǔn)對象SG。即，拍攝范圍RCM比投影圖像的投影區(qū)域RSC 窄。因此，投影區(qū)域RSC的內(nèi)側(cè)，且拍攝范圍RCM的外側(cè)的區(qū)域RF成為雖然存在投影圖像，但無法檢測光點(diǎn)的區(qū)域。因此，即使玩家使光射出部50朝向區(qū)域RF的方向，以便于在該區(qū)域RF 形成光點(diǎn)，在圖13的方法中，也無法使瞄準(zhǔn)對象SG顯示在區(qū)域RF。
[0221]在此，在圖22(A)、(B)中，采用使瞄準(zhǔn)對象SG的顯示位置向從拍攝范圍RCM的中心向外側(cè)的外側(cè)方向DRS轉(zhuǎn)變的方法。即，向以圖13的方法特定的顯示位置的更外側(cè)方向DRS 轉(zhuǎn)變瞄準(zhǔn)對象SG的顯示位置。例如，在以圖13的方法確定的瞄準(zhǔn)對象SG的顯示位置為拍攝范圍RCM的邊界附近的位置的情況下，向外側(cè)方向DRS移動瞄準(zhǔn)對象SG的表示位置，以使瞄準(zhǔn)對象SG的顯示位置成為投影區(qū)域RSC的邊界附近的位置。通過這樣的方式，雖然瞄準(zhǔn)對象 SG的顯示位置不正確，在玩家使射出部50朝向區(qū)域RF的方向的情況下，如圖22(B)所示的顯示瞄準(zhǔn)對象SG，能夠減輕玩家的不自然感。
[0222]此外，如上所述雖然對本實施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但在實質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新技術(shù)方案以及效果的前提下的多種變形，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是容易理解的。因此，這種變型例都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，說明書或附圖中至少一次，和更廣義或同義的不同術(shù)語一起記載的術(shù)語，無論在說明書或附圖的任何位置都可以替換成該不同的術(shù)語。并且，投射用的投影圖像的生成方法、光點(diǎn)的位置檢測方法、命中判定方法等不限定在本實施方式的說明，與此均等的方法也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明能夠應(yīng)用于于各種游戲。另外，本發(fā)明能夠應(yīng)用于于商業(yè)用游戲系統(tǒng)、多玩家參加的大型娛樂設(shè)施等各種圖像生成系統(tǒng)。
[0223]另外，本發(fā)明也能對應(yīng)于頭部追蹤系統(tǒng)或眼鏡式立體視覺。在導(dǎo)入頭部追蹤系統(tǒng)的情況下，基于頭的位置確定玩家的代表視點(diǎn)位置，通過進(jìn)行該位置對應(yīng)的圖像校正處理或瞄準(zhǔn)校正處理，能實現(xiàn)更自然的影像或瞄準(zhǔn)的移動。
[0224]并且，為了對應(yīng)立體視覺，在將玩家的視點(diǎn)位置劃分為左眼和右眼并進(jìn)行了對代理平面的繪圖和圖像的畸變校正處理后，將兩個圖像作為立體視覺影像合成即可。此外，如前所述，代表視點(diǎn)位置也可以用作確定彈丸的射出方向的直線的起點(diǎn)，但在該處理中未將代表視點(diǎn)劃分為左眼和右眼，例如兩眼的中心位置等使用一點(diǎn)進(jìn)行。由此，能立體視覺，并且還能提供具有臨場感的影像。
[0225]符號說明
[0226]SC屏幕、PJ投影裝置(投射器)、VC虛擬相機(jī)、VP虛擬相機(jī)的位置、0B對象、0BD繪圖對象、PSL拍攝圖像上的光點(diǎn)的位置、CM攝像部、VSL方向矢量、LL、LG直線、SL交點(diǎn)、GN光射出部、PG設(shè)定位置、DG射出方向、T0B對象、SG、SG1、SG2瞄準(zhǔn)對象、IT1?IT5檢測調(diào)整用對象、 RCM拍攝范圍、RSC投影區(qū)域、10玩家座椅、12支柱、14殼體框架、16控制基板、20屏幕、30投影裝置、40攝像部、42透鏡、44攝像元件、50光射出部、100處理部、102游戲運(yùn)算部、104對象空間設(shè)定部、106移動體運(yùn)算部、108虛擬相機(jī)控制部、110接收部、114打中判定部、116拍攝范圍確定部、120圖像生成部、130聲音生成部、160操作部、170存儲部、172對象數(shù)據(jù)存儲部、 176繪圖緩沖區(qū)、180信息存儲介質(zhì)、190顯示部、192聲音輸出部、194輔助存儲裝置、196通信部。
【主權(quán)項】
1.一種圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，包括:對象空間設(shè)定部，進(jìn)行對象空間的設(shè)定處理；圖像生成部，根據(jù)配置在所述對象空間的多個對象的信息，生成投射用的投影圖像；接收部，接收來自對所述投影圖像的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝的攝像部的拍攝圖像；以及命中判定部，根據(jù)由來自光射出部的光形成的光點(diǎn)在所述拍攝圖像上的位置，求得在 投射用屏幕上的作為所述光點(diǎn)的位置的屏幕光點(diǎn)位置，并求得從所述光射出部或被設(shè)定為 玩家的代表位置的設(shè)定位置朝向所述屏幕光點(diǎn)位置的方向來作為所述光射出部的光的射 出方向，根據(jù)求出的所述射出方向，進(jìn)行與所述對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述投射用屏幕是包括一個曲面或多個面的屏幕，所述圖像生成部根據(jù)所述投射用屏幕的形狀信息而進(jìn)行畸變校正處理，并生成所述投 影圖像，所述命中判定部根據(jù)所述投射用屏幕的形狀信息，求得所述屏幕光點(diǎn)位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述命中判定部根據(jù)所述光點(diǎn)在所述拍攝圖像上的位置，求得從所述攝像部觀察到的 所述光點(diǎn)的方向矢量，并求得沿著所述方向矢量的直線與所述投射用屏幕的交點(diǎn)位置來作 為所述屏幕光點(diǎn)位置。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像生成部將繪圖緩沖區(qū)上的像素通過所述投影裝置的光學(xué)系統(tǒng)射出的光線與 所述投射用屏幕的交點(diǎn)位置和代表視點(diǎn)位置相連結(jié)的直線作為虛擬相機(jī)的視線來確定所 述繪圖緩沖區(qū)上的所述像素的顏色。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像生成部根據(jù)將所述對象空間內(nèi)的對象的頂點(diǎn)位置和代表視點(diǎn)位置相連結(jié)的 直線與所述投射用屏幕的交點(diǎn)位置，求得對應(yīng)于所述對象的繪圖對象在繪圖緩沖區(qū)上的頂 點(diǎn)位置，并根據(jù)所述頂點(diǎn)位置而在所述繪圖緩沖區(qū)描繪所述繪圖對象。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述對象空間設(shè)定部根據(jù)所述射出方向而求得表示所述光射出部的瞄準(zhǔn)的瞄準(zhǔn)對象 在所述對象空間中的配置位置，從而在求出的所述配置位置配置所述瞄準(zhǔn)對象。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述對象空間設(shè)定部在沿著所述射出方向的直線上配置所述瞄準(zhǔn)對象。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像生成部生成所述光點(diǎn)的檢測調(diào)整用對象顯示于所述攝像部的拍攝范圍的內(nèi) 側(cè)的所述投影圖像。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述對象空間設(shè)定部以使所述檢測調(diào)整用對象在所述投影圖像的投影區(qū)域中顯示于 所述攝像部的所述拍攝范圍的內(nèi)側(cè)的方式，將所述檢測調(diào)整用對象配置在所述對象空間 中。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像生成系統(tǒng)包括根據(jù)對所述投影圖像進(jìn)行拍攝而得到的第二拍攝圖像或所述光點(diǎn)的檢測位置的歷史信息而確定所述攝像部的拍攝范圍的拍攝范圍確定部。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像生成系 統(tǒng)包括所述攝像部，所述攝像部具有攝像元件和魚眼透鏡。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像生成系統(tǒng)包括所述投影裝置，所述攝像部安裝在所述投影裝置。13.—種圖像生成系統(tǒng)，其特征在于，包括:對象空間設(shè)定部，進(jìn)行對象空間的設(shè)定處理；圖像生成部，根據(jù)配置在所述對象空間的多個對象的信息，生成投射用的投影圖像； 投影裝置，投影所述投影圖像；攝像部，對所述投影圖像的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝；光射出部，射出光；以及命中判定部，根據(jù)來自所述攝像部的拍攝圖像，求得所述光射出部的光的射出方向，并 根據(jù)求出的所述射出方向，進(jìn)行與所述對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理，所述攝像部具有攝像元件和魚眼透鏡。14.一種圖像生成方法，其特征在于，包括:進(jìn)行對象空間的設(shè)定處理；根據(jù)配置在所述對象空間的多個對象的信息，生成投射用的投影圖像；接收來自對所述投影圖像的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝的攝像部的拍攝圖像；以及 根據(jù)由來自光射出部的光形成的光點(diǎn)在所述拍攝圖像上的位置，求得在投射用屏幕上 的作為所述光點(diǎn)的位置的屏幕光點(diǎn)位置，并求得從所述光射出部或被設(shè)定為玩家的代表位 置的設(shè)定位置朝向所述屏幕光點(diǎn)位置的方向來作為所述光射出部的光的射出方向，根據(jù)求 出的所述射出方向，進(jìn)行與所述對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理。15.—種信息存儲介質(zhì)，存儲使計算機(jī)發(fā)揮作用的程序，其特征在于，包括:對象空間設(shè)定部，進(jìn)行對象空間的設(shè)定處理；圖像生成部，根據(jù)配置在所述對象空間的多個對象的信息，生成投射用的投影圖像； 接收部，接收來自對所述投影圖像的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝的攝像部的拍攝圖像；以及 根據(jù)由來自光射出部的光形成的光點(diǎn)在所述拍攝圖像上的位置，求得在投射用屏幕上 的作為所述光點(diǎn)的位置的屏幕光點(diǎn)位置，并求得從所述光射出部或被設(shè)定為玩家的代表位 置的設(shè)定位置朝向所述屏幕光點(diǎn)位置的方向來作為所述光射出部的光的射出方向，根據(jù)求 出的所述射出方向，進(jìn)行與所述對象空間內(nèi)的對象的命中判定處理。
【文檔編號】G09G5/377GK105993167SQ201580008601
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月12日
【發(fā)明人】湊和久, 牧野貢, 松下太志, 石井源久
【申請人】株式會社萬代南夢宮娛樂