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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Bildverarbeitungsvorrichtung zur Anzeige von Bildern, wobei zentrale
Figuren oder periphere Figuren, die in ein virtuelles räumliches
Koordinatensystem gesetzt sind, von einem bestimmten Aussichtspunkt
(Beobachtungspunkt) betrachtet werden, auf eine Spielmaschine, die
diese Verabeitungsvorrichtung verwendet, ein Bildverarbeitungsverfahren
und ein Medium.
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Mit dem Fortschritt in der Computergrafiktechnologie
in den zurückliegenden
Jahren sind Datenverarbeitungsvorrichtungen wie Videospielmaschinen
und Simulationsmaschinen allgemein in Gebrauch gekommen. Eine Videospielmaschine
ist beispielsweise ausgestattet mit peripheren Einheiten wie Game
Pads (Spielregler, Controller), Joysticks (Spielregelstab, Steuerhebel),
einem Monitor (Bildschirm) oder ähnlichem
und mit einer Spielhaupteinheit, die eine CPU enthält (zentrale
Prozessoreinheit), welche Bildverarbeitung, Tonverarbeitung, Datenkommunikation
mit den peripheren Einheiten ausführt und ähnliches. Bildverarbeitung
in Videospielmaschinen ist äußerst wichtig
im Hinblick eines erhöhten
Wertes des Produktes und deshalb ist die Technologie der Reproduktion
von belebten (animierten) Bildern in den zurückliegenden Jahren ebenfalls hochentwickelt
worden. Beispielsweise werden Spiele, die stereoskopische dreidimensionale
(3-D) Bilddarstellungen einschließen, eher als zweidimensionale
Bilder, weit verbreitet gespielt und es wird in Spielen dieser Art
eine hoch entwickelte Bildverarbeitung ausgeführt.
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In Fällen, in denen die Grafik für Spielbildschirme
mittels 3-D Berechnung erzeugt wird, um dreidimensionale Bilder
anzuzeigen, hängt
die Darstellung der Bilder des Spielfeldes oder der Figuren der
Spieler, die darin platziert sind, wesentlich von dem Aussichtspunkt
ab, von dem die dreidimensional gestalteten Objekte angesehen werden
müssen.
Beispielsweise wird dann, wenn der Aussichtspunkt direkt auf der
Seite einer Figur gesetzt ist, hinsichtlich des 3-D Spieles eine „Seitenansicht" erzeugt und wenn
der Aussichtspunkt direkt oberhalb einer Figur gesetzt ist, dann
wird dies entsprechend eine „Aufsicht" erzeugen.
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Da die in einem Videospiel verwendete
Anzeigevorrichtung eine zweidimensionale Kathodenstrahlröhre ist,
ist die Schwierigkeit, Entfernungen in der Vor/Rückwärts-Richtung und Abstände zu erkennen
in Bezug auf den Bildschirm nicht zu umgehen sein. Deshalb wird,
wenn eine allgemeine Technik zum Setzen eines Aussichtspunktes wie
die der dreidimensionalen Koordinatenachsen X, Y und Z, eine Koordinatenachse,
bei der die ausführliche
Erkenntnis des Abstandes im Verhältnis
zum Inhalt des Spieles nicht erforderlich ist, in die Vor/Rückwärtsrichtung gesetzt,
d. h. senkrecht zu der Frontebene.
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Beispielsweise nähern sich in einem 3-D Schießspiel,
wie es in 14 dargestellt
wird, Feinde und Flugkörper
(Geschosse) von vorne und das Fahrzeug (Flugzeug) des Spielers soll
verhindern, dass diese Feinde und Flugkörper berührt werden, indem es sich auf
und ab und nach links und rechts bewegt. In diesem Fall bewegt sich
der Spieler in die Richtung nach oben und unten und nach links und nach
rechts und diese Richtungen sind deshalb sehr wichtig. Andererseits
ist der Vor/Rückwärtsabstand von
geringer relativer Wichtigkeit. Deshalb wird in einem 3-D Schießspiel dieser
Art der zweidimensionale Schirm in Auf/Ab- und Links/Rechts-Ebenen
gesetzt, während
die Vor/Rückwärts-Ebene
senkrecht dazu gesetzt ist.
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Auf diese Art und Weise ist es in
einem 3-D Schießspiel
keine besondere Behinderung, wenn die Blicklinie in einer Vorwärtsrichtung
fixiert ist, andere Typen von Spielen existieren jedoch auch. Beispielsweise
gibt es in einem Spiel, in dem der Spieler eine Figur steuert, um
mit einem Gegner zu kämpfen
oder in einem Spiel, in dem die Figur unterschiedliche Hindernisse überwinden
muss, Fälle,
in denen sich die Koordinatenachse, in der eine ausführliche
Kenntnis des Abstandes erforderlich ist, verändern kann in Abhängigkeit
von der Gestalt der Landschaft, in der sich die durch den Spieler
betriebene Figur bewegt oder entsprechend der Vorliebe des Spielers
oder des Geschicklichkeitsgrades. Mit anderen Worten ist es nicht
möglich,
eine geeignete Spielumgebung zu schaffen, die lediglich einen einzigen
Typus von Aussichtspunkt verwendet.
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Die Technologie hierfür wird repräsentiert durch
einen „virtuellen
Knopf". Dies ist
eine Vorrichtung, womit ein gewünschter
Aussichtspunkt ständig ausgewählt wird
von einer Vielzahl von vorbereiteten Typen von Aussichtspunkten
nach Maßgabe
durch die Vorlieben des einzelnen Spielers.
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Die Verwendung eines „virtueller
Knopf" bringt jedoch
einen Nachteil mit sich, indem dies eine zusätzliche „Funktion zur Veränderung
des Aussichtspunktes" zu
dem eigentlichen Spielbetrieb hinzufügt und diesen Spielbetrieb
deshalb komplexer gestaltet. Außerdem
behindert dies die Konzentration des Spielers beim Spielen, weil
der Spieler darauf zu achten hat, ein Optimum des Aussichtspunktes
zu erreichen.
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Diese Erfindung wurde erdacht, um
die Probleme dieser Art zu lösen,
wobei ein Ziel davon die Bereitstellung einer Bildverarbeitungsvorrichtung
ist, womit ein optimaler Aussichtspunkt automatisch bereitgestellt
wird und eine vorteilhafte Spielumgebung erzeugt wird, ohne den
Spieler zu belasten, sowie wie eine Spielmaschine, die diese Bildverarbeitungsvorrichtung
verwendet, ein Bildverarbeitungsverfahren und ein Medium, worauf
Programme für
dasselbe aufgezeichnet werden.
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In einer Bildverarbeitungsvorrichtung,
welche Bilder erzeugt, in denen eine zentrale Figur und periphere
Figuren, die in ein virtuelles räumliches
Koordinatensystem gesetzt sind, von einem vorbeschriebenen Aussichtspunkt
beobachtet werden und wobei Bildanzeigesignale korrespondierend
zu diesen Bildern ausgegeben werden, umfaßt die Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend dieser Erfindung: Fokuspunkt-Berechnungsmittel zur
Bestimmung eines zweiten Punktes auf den peripheren Figuren auf
der Basis eines ersten Punktes, der vorher mit Bezug auf die zentrale
Figur gesetzt ist, Blicklinien-Berechnungsmittel
zur Bestimmung einer Blicklinie auf der Basis des ersten Punktes
und des zweiten Punktes, Aussichtspunkt-Berechnungsmittel zur Bestimmung
des Aussichtspunktes auf der Basis des ersten Punktes und der Blicklinie,
und Bildsignal-Erzeugungsmittel zur Erzeugung der Bildanzeigesignale,
korrespondierend mit dem Bild, welches von dem Aussichtspunkt in
der Richtung der Blicklinie gesehen wird.
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Ein virtuelles räumliches Koordinatensystem wird
eingesetzt beispielsweise bei dem Typ von Spiel, in dem ein Spielfeld
erzeugt wird durch 3-D Berechnung und wobei der Spieler eine Figur
innerhalb des Spielfeldes steuert. Die „zentrale Figur" bezieht sich auf
die Figur, die beispielsweise durch den Spieler betrieben wird. „Periphere
Figuren" beziehen
sich auf die Landschaft, Gebäude,
Hindernisse usw., die die Figur umgeben und in einem Kampfspiel
oder ähnlichem
sind ebenso gegnerische Figuren enthalten.
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Der erste Punkt kann beispielsweise
gesetzt werden innerhalb des Kopfes der Figur oder in ähnlicher
Weise. In diesem Fall wird die Blicklinie für den Spieler natürlich erscheinen.
Der erste Punkt muss jedoch nicht zwangsläufig innerhalb der Figur gesetzt sein,
sondern kann auch außerhalb
der Figur liegen, beispielsweise oberhalb des Kopfes der Figur.
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Der zweite Punkt kann gesetzt werden
beispielsweise auf der Oberfläche
innerhalb oder außerhalb
der Landschaft in einem vorbeschriebenen Abstand vom ersten Punkt.
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Die Blicklinie ist beispielsweise
eine gerade Linie, die den ersten Punkt mit dem zweiten Punkt verbindet.
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Der Aussichtspunkt ist gesetzt beispielsweise
in einer Position auf der Blicklinie auf der gegenüberliegenden
Seite zu dem zweiten Punkt an einem vorbeschriebenen Abstand von
dem zweiten Punkt.
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Weiterhin bestimmt in einer Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend dieser Erfindung das Fokuspunkt-Berechnungsmittel einen
Punkt auf der peripheren Figur, der sich an einem vorbestimmten ersten
Abstand von dem ersten Punkt befindet und setzt diesen Punkt als
den zweiten Punkt.
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Der erste Abstand kann einen festen
Wert haben oder er kann ausgewählt
werden oder verändert
werden entsprechend der Randdbedingungen. Weiterhin ist der erste
Abstand beispielsweise ein Abstand in der horizontalen Ebene.
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Darüber hinaus bestimmt die Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend dieser Erfindung den ersten Abstand nach Maßgabe der
Bewegung der zentralen Figur.
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Wenn sich beispielsweise die Figur
schnell bewegt, so wird der erste Abstand als ein großer Abstand
gesetzt, so dass ein breites Sichtfeld erhalten wird, in dem man
in die große
Distanz schaut, wohingegen, wenn die Figur sich langsam bewegt,
der erste Abstand als ein kleiner Abstand gesetzt wird, so dass
nahe liegende Objekte im Detail beobachtet werden können.
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Weiterhin setzt in der Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend der Erfindung, wenn eine bewegte Figur in den peripheren
Figuren enthalten ist, das Fokuspunkt-Berechnungsmittel einen Punkt,
korrespondieren zu der bewegten Figur als den zweiten Punkt.
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Eine bewegte Figur kann beispielsweise
eine gegnerische Figur in einem Kampfspiel sein. Der zweite Punkt
kann beispielsweise gesetzt werden innerhalb des Kopfes der gegnerischen
Figur oder ähnlich.
Der zweite Punkt muss jedoch nicht innerhalb der gegnerischen Figur
liegen, sondern kann auch außerhalb der
Figur gesetzt werden, beispielsweise über dem Kopf der Figur.
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Weiterhin bestimmt in der Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend dieser Erfindung das Aussichtspunkt-Berechnungsmittel einen Punkt auf der Blicklinie,
welcher sich an einem vorbestimmten zweiten Abstand von dem ersten
Punkt befindet und setzt diesen Punkt als den Aussichtspunkt.
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Der zweite Abstand kann einen festen
Wert aufweisen oder kann ausgewählt
werden oder verändert
werden entsprechend den Umständen.
Der zweite Abstand kann ein Abstand im dreidimensionalen Raum sein
oder er kann ein Abstand in einer horizontalen Ebene sein.
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In der Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend dieser Erfindung wird der zweite Abstand als ein Abstand
in einer horizontalen Ebene betrachtet, Koordinaten, die sich im
zweiten Abstand von dem ersten Punkt befinden und in diese horizontale
Ebene projiziert sind, werden bestimmt, diese Koordinaten werden
als die horizontalen Ebenenkoordinaten des Aussichtspunktes gesetzt
und der Aussichtspunkt wird bestimmt auf der Basis von diesen horizontalen Ebenenkoordinaten
und weiterhin wird ein maximaler Wert für den Abstand zwischen dem
ersten Punkt und dem Aussichtspunkt bestimmt, und wenn dieser maximale
Wert überschritten
wird, so wird der Aussichtpunkt bestimmt, so dass der Abstand zwischen dem
ersten Punkt und dem Aussichtspunkt nicht den Maximalwert übersteigt
unabhängig
von dem zweiten Abstand.
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Wenn der zweite Abstand als der Abstand
in der horizontalen Ebene verstanden wird, kann der Aussichtspunkt
an einer unnatürlich
beabstandeten Position von dem ersten Punkt gesetzt sein, abhängig von
dem Winkel der Blicklinie und deshalb wird ein Maximumwert bereitgestellt,
so dass er nicht um mehr beabstandet ist als ein bestimmter Wert.
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In der Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend dieser Erfindung wird der zweite Abstand bestimmt entsprechend
der Größe der zentralen
Figur.
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Beispielsweise, wenn die Figur groß ist oder, wenn
es eine Vielzahl von Figuren gibt, so wird der zweite Abstand wird
als ein großer
Abstand gesetzt, so dass sämtliche
der Figuren gesehen werden können,
wohingegen, wenn die Figuren klein sind oder wenn lediglich eine
Figur existiert, dann ist der zweite Abstand auf einen kurzen Abstand
gesetzt.
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Die Spielmaschine entsprechend dieser
Erfindung wird bereitgestellt mit irgendeiner Bildverarbeitungsvorrichtung
wie oben beschrieben und die zentrale Figur wird als die Figur mit
einer Spielkennung betrachtet und die periphere Figur wird als die Figur
einer Landschaft betrachtet.
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In einem Bildverarbeitungsverfahren,
womit Bilder, in denen eine zentrale Figur und periphere Figuren,
die in ein virtuelles räumliches
Koordinatensystem gesetzt sind, von einem vorbeschriebenen Aussichtspunkt
angeschaut werden, erzeugt und es werden mit diesen Bildern korrespondierende
Bildanzeigesignale erzeugt.
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Das Bildverarbeitungsverfahren entsprechend
dieser Erfindung ist so gestaltet, dass ein zweiter Punkt auf der
peripheren Figur auf der Basis eines ersten Punktes, der vorher,
mit Bezug auf die zentrale Figur gesetzt ist, bestimmt wird, eine
Blicklinie wird bestimmt auf der Basis des ersten Punktes und des
zweiten Punktes, der Aussichtspunkt wird bestimmt auf der Basis
des ersten Punktes und der Blicklinie und die Bildanzeigesignale
werden korrespondierend zu dem Bild, welches von dem Aussichtspunkt
in der Richtung der Blicklinie zu beobachten ist, erzeugt.
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Weiterhin ist die Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend der vorliegenden Erfindung derart gestaltet, dass wenn
die zentrale Figur als die Figur mit einem Spielcharakter angesehen
wird und die periphere Figur als die Figur der Landschaft, ein Bild
in einer aufwärts
gerichteten Blicklinie erzeugt wird, wenn die Landschaft in der
Richtung, die die Figur schaut, hoch ist und ein Bild wird erzeugt
in einer abwärts
gerichteten Blicklinie, wenn die Landschaft in der Richtung, in
der die Figur schaut, niedrig ist.
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Weiterhin ist das Bildverarbeitungsverfahren entsprechend
dieser Erfindung so ausgeführt,
dass, wenn die zentrale Figur als die Figur mit einem Spielcharakter
betrachtet wird und die periphere Figur als die Figur der Landschaft
betrachtet wird, und von einer gegnerischen Kennung, so wird ein
Bild in einer Blicklinie von der Figur in Richtung auf die gegnerische
Figur erzeugt.
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1 zeigt
allgemein eine perspektivische Ansicht einer Videospielmaschine
beinhaltend eine Bildverarbeitungsvorrichtung entsprechend einem ersten
Modus zur Implementierung dieser Erfindung;
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2 zeigt
ein Blockdiagramm einer Videospielmaschine beinhaltend eine Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend einem ersten Modus zur Implementierung dieser Erfindung;
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3 zeigt
näherungsweise
ein Flussdiagramm der Bildverarbeitung in einem ersten Modus zur
Implementierung dieser Erfindung;
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4 zeigt
ein Diagramm zur Beschreibung der Grundlagen des Verfahrens zur
Bestimmung der Kameraposition in einem ersten Modus zur Implementierung
dieser Erfindung (Seitenansicht);
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5 zeigt
ein Diagramm zur Beschreibung der Grundlagen des Verfahrens zur
Bestimmung der Kameraposition in einem ersten Modus zur Implementierung
dieser Erfindung (Aufsicht);
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6 zeigt
ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispieles eines Verfahrens
zur Bestimmung der Kameraposition in einem ersten Modus zur Implementierung
dieser Erfindung (Seitenansicht);
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7 zeigt
ein Diagramm eines Bildschirmes mit einer Anzeige entsprechend einem
ersten Modus zur Implementierung dieser Erfindung;
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8 zeigt
ein Diagramm eines weiteren Bildschirmes mit einer Anzeige entsprechend
einem ersten Modus zur Implementierung dieser Erfindung;
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9 zeigt
ein Diagramm eines weiteren Bildschirmes mit einer Anzeige entsprechend
einem ersten Modus zur Implementierung dieser Erfindung;
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10 zeigt
ein Diagramm zur Beschreibung eines Verfahrens für die Bestimmung einer Kameraposition
in einem dritten Modus zur Implementierung dieser Erfindung;
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11 zeigt
ein Diagramm eines Bildschirmes angezeigt entsprechend einem dritten
Modus zur Implementierung dieser Erfindung;
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12 zeigt
ein Diagramm eines weiteren Bildschirmes mit einer Anzeige entsprechend
einem dritten Modus zur Implementierung dieser Erfindung;
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13 zeigt
ein Diagramm eines weiteren Bildschirmes mit einer Anzeige entsprechend
einem dritten Modus zur Implementierung dieser Erfindung; und
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14 zeigt
ein bebildertes Diagramm einer Kameraposition in einem Schießspiel.
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Erster Modus
der Umsetzung
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Im Folgenden wird ein bevorzugter
Modus zur Implementierung der vorliegenden Erfindung unter Bezug
auf die 1 bis 9 beschrieben. In diesem Modus
der Implementierung wird ein Fall, in dem eine Bildverarbeitungsvorrichtung
entsprechend der vorliegenden Erfindung, in einer Videospielmaschine
angewandt wird, beschrieben,
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1 zeigt
eine Außenansicht
einer Videospielmaschine bezüglich
einem Modus zur Implementierung dieser Erfindung. In diesem Diagramm bezeichnet
das Bezugszeichen 1 eine Videospiel-Haupteinheit. Zwei
Verbinder 2a werden bereitgestellt auf der Front einer
Videospiel-Haupteinheit 1 und periphere Elemente 2b,
wie beispielsweise Game Pads zur Regelung der Spiele, werden entsprechend
verbunden mit diesen Verbindern 2a über Kabel 2c. Weiterhin
sind eine Kassetten-Schnittstelle (I/F) 1a zur Verbindung
einer ROM Kassette und ein CD-ROM Laufwerk 1b zum Lesen
einer CD-ROM an der oberen Seite der Videospielhaupteinheit 1 vorgesehen.
Obwohl im Diagramm nicht dargestellt, sind der Videoausgangsanschluss
und Audioausgangsanschluss auf der rückwärtigen Seite der Videospielmaschine
bereitgestellt. Dieser Videoausgangsanschluss liefert die Verbindung
zu dem Videoeingangsanschluss eines TV Empfängers 5 über ein
Kabel 4a und der Audioausgangsanschluss liefert die Verbindung
zu dem Audioeingangsanschluss eines TV Empfängers 5. In einem
Videospiel dieser Art ist der Benutzer in der Lage, durch Betätigung der
peripheren Einheiten das Spiel zu spielen, während er den Bildschirm beobachten
kann, der auf dem TV Empfänger 5 angezeigt
wird.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm mit einer Übersicht über eine
Videospielmaschine mit Bezug auf einen Modus zur Umsetzung dieser
Erfindung. Die Videospielmaschine enthält einen CPU Block 10 zur
Steuerung der Vorrichtung insgesamt, einen Videoblock 11 zur
Steuerung der Spielbildschirmanzeige, einen Tonblock 12 zur
Generierung von Soundeffekten und ähnlichem und ein Untersystem 13 zum Lesen
einer CD-ROM und ähnliches.
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Der CPU Block 10 enthält eine
SCU (Systemkontrolleinheit) 100, eine Haupt-CPU 101,
einen RAM 102, einen ROM 103, eine Kassette I/F 1a,
eine Unter-CPU 104, einen CPU Bus 105 und ähnliches. Die
Haupt-CPU 101 steuert (regelt) die gesamte Vorrichtung.
Diese Haupt-CPU 101 umfasst eine interne Berechnungsfunktion ähnlich wie
bei einem DSP (digitaler Signal Prozessor), welcher in den Zeichnungen
nicht dargestellt ist, und ist in der Lage, die Anwendungssoftware
mit hoher Geschwindigkeit umzusetzen.
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Der RAM 102 wird verwendet
als Arbeitsbereich für
die Haupt-CPU 101.
Initialprogramme und ähnliches,
die zum Startvorgang verwendet werden, werden in den ROM 103 eingeschrieben.
Reziproker Dateneingang und -ausgang zwischen der Haupt-CPU 101,
VDP 120, 130, DSP 140, CPU 141, und ähnliches
werden unverändert
weitergeleitet unter Verwendung der Busse 105, 106 und 107.
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Die SCU 100 umfasst einen
internen DMA Controller und ist in der Lage, Kennungsdaten (Polygondaten),
die sich auf das Spiel beziehen, auf den VRAM in den Videoblock 11 zu übertragen.
Dadurch kann die Anwendungssoftware für das Spiel oder ähnliches
mit hoher Geschwindigkeit umgesetzt werden.
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Die Kassette I/F 1a dient
zur Eingabe von Anwendungssoftware, die in dem ROM Kassettenformat
eingegeben wird.
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Die Unter-CPU 104 wird bezeichnet
als ein SMPC (Systemmanager und peripherer Controller) und führt die
Funktion der Sammlung von peripheren Daten von den peripheren Einheiten 2b über das
Verbindungselement 2a in 1 aus
entsprechend der Erfordernisse der Haupt-CPU 101. Die Haupt-CPU 101 führt die
Bildregelung durch, wie die rotationsmäßige oder perspektivische Umsetzung
der Figuren in dem Spielbildschirm, beispielsweise auf Basis von peripheren
Daten, die von der Unter-CPU 104 geliefert werden. Die
Verbindungselemente 2a können mit gewünschten
peripheren Einheiten verbunden sein wie mit Game Pads, Joysticks,
Keyboards oder ähnlichem.
Die Unter-CPU 104 identifiziert automatisch den Typ der
peripheren Einheit, die verbunden ist mit den Verbindungselementen 2a (Haupteinheits-Anschlüsse) und
führt die
Funktion des Sammelns peripherer Daten und ähnlichem aus nach Maßgabe des Kommunikationssystemes
entsprechend des peripheren Types.
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Der Videoblock 11 umfasst
einen ersten VDP (Videoanzeigeprozessor) 120, welcher Polygonbildschirme
hervorbringt, die Figuren und Hintergrundbildern zugeschrieben werden,
die aus Polygondaten in dem Videospiel bestehen und einen zweiten
VDP 130, welcher Rollhintergrund-Bildschirme hervorbringt
und Bildsynthese, Klippen und ähnliches
von Polygonbilddaten und Rollbilddaten entsprechend einer Prioritätsbasis
(Anzeigeprioritätsbefehl)
ausführt.
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Von diesen enthält der erste VDP 120 ein Systemregister 120a und
ist verbunden mit dem VRAM (DRAM) 121 und mit zwei Bildschirmrahmenpuffern
(Speichern) 122, 123. Polygonzeichnungsdaten,
die die Bilder in dem Videospiel darstellen, werden von der Haupt-CPU 101 über die
SCU 100 zu dem ersten VDP 120 übermittelt und eingeschrieben in
den VRAM 121. Die in den VRAM 121 eingeschriebenen
Zeichnungsdaten werden beispielsweise übermittelt in einen Zeichnungsrahmenpuffer 122 (oder 123)
in einem 16- oder 8-bit/Pixel Format. Die in dem Rahmenpuffer 122 (oder 123)
gespeicherten Daten werden durch den zweiten VDP 130 übermittelt,
wenn die Vorrichtung sich in einem Anzeigemodus befindet.
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Andererseits beinhaltet der zweite
VDP 130 ein Register 130a und einen Farb-RAM 130b und
ist mit dem VRAM 131 verbunden. Weiterhin ist der zweite
VDP 130 über
den Bus 107 verbunden mit dem ersten VDP 120 und
der SCU 100 und ist ebenso verbunden über einen Speicher 132 und
einen Kodierer 160 mit einem TV Empfänger 5.
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Rollbilddaten für den zweiten VDP 130 werden
bestimmt durch die Haupt-CPU 101 in dem VRAM 131 und
dem Farb-RRM 130b über
die SCU 100. Informationen zur Steuerung der Bildanzeige werden
in ähnlicher
Weise in dem Register 130a des zweiten VDP 130 gesetzt.
Die im VRAM 131 bestimmten Daten werden durch den zweiten
VDP 130 ausgelesen nach Maßgabe des Inhaltes der in dem Register 130a gesetzt
ist, und diese formen Bilddaten für jeden Rollbildschirm, der
den Hintergrund, der mit den Figuren in Zusammenhang steht, darstellt.
Die Bilddaten für
jeden Rollbildschirm und die Bilddaten für Polygondaten, die von dem
ersten VDP 120 geliefert werden, welche strukturabge bildet
worden sind, werden einer Anzeigeprioritätskodierung (Priorität) zugeordnet
entsprechend der Besetzung im Register 130a und sie werden
synthetisiert zu den endgültigen Bildanzeigedaten.
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Wenn diese Bildanzeigedaten in einem
Palettenformat vorliegen, so liest der zweite VDP 130 die
Farbdaten aus, die bestimmt sind in dem Farb RAM 130b entsprechend
der Werte darin und erzeugt Anzeigefarbdaten. Wenn die Bildanzeigedaten im
RGB Format vorliegen, so werden die Bildanzeigedaten direkt aufgenommen
als Farbanzeigedaten, Diese Farbanzeigedaten werden in dem Speicher 132 gespeichert
und dann ausgegeben zum Kodierer 160. Der Kodierer 160 erzeugt
ein Videosignal durch Anhängen
eines Synchronisierungssignales oder ähnlichem an diese Bilddaten
und gibt dieses Videosignal an einen TV Empfänger aus. Durch dieses Mittel
wird ein Spiel im Bildschirm angezeigt auf dem TV Empfänger.
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Der Tonblock 12 enthält einen
DSP 140, welcher Töne
synthetisiert mittels eines PCM Systemes, oder FM Systemes und eine
CPU 141, welche diesen DSP 140 und ähnliches überwacht.
Tondaten, die durch den DSP 140 erzeugt sind, werden umgewandelt
in ein Zweikanalsignal durch einen D/A Wandler und dann an zwei
Lautsprecher 5a ausgegeben.
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Das Untersystem 13 enthält einen
CD-ROM Antrieb 1b, ein CD I/F 180, MPEG Audio 182,
MPEG Video 183 und ähnliches.
Dieses Untersystem 13 führt
die Funktion des Auslesens von Anwendungssoftware aus, die im CD-ROM
Format oder ähnlichem
geliefert wird und des reproduzierens belebter Bilder (animierte
Bilder) oder ähnliches.
Der CD-ROM Antrieb 1b liest Daten von der CD-ROM ein. Eine
CPU 181 überwacht
den CD-ROM Antrieb 1b und führt Fehlerbearbeitung und ähnliches
an den Eingangsdaten durch. Die von der CD-ROM gelesenen Daten werden über das
CD I/F 180, den Bus 106 und die SCU 100 zu
der Haupt CPU 101 geleitet und werden verwendet als Anwendungssoftware.
Das MPEG Audio 182 und das MPEG Video 183 sind
Vorrichtungen zum Umspeichern von Daten, die komprimiert sind nach
MPEG (Bewegte Bilder Experten Gruppe) Standards. Durch Umspeichern
von MPEG komprimierten Daten, die auf einem CD-ROM enthalten sind,
mittels des MPEG Audio 182 und MPEG Video 183 auf
diese Art und Weise ist es möglich,
animierte Bilder zu reproduzieren.
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Der Bediener legt eine CD-ROM, welche
das Medium, auf dem Programme gespeichert sind, darstellt, in den
CD-ROM Antrieb 1b und wenn eine vorbeschriebene Funktion
ausgeführt
wird, so werden die Inhalte auf der CD-ROM ausgelesen und dem Hauptspeicher
(RM 102 usw.) zur Verfügung
gestellt. Die CPU 101 führt
die Aktionen des ersten Modus zur Umsetzung der Erfindung durch,
wie oben beschrieben, nach Maßgabe
des heruntergeladenen Programmes.
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Abgesehen von einer CD-ROM beinhalten Medien,
die in dem ersten Modus zur Umsetzung dieser Erfindung verwendet
werden können,
beispielsweise eine Diskette, eine Festplatte, ein Magnetband, eine
optomagnetische Platte, DV D, ROM Kassette, RAM Speicherkassette
mit Batteriesicherung, Flash-Speicherkassette,
festverbundene RAM-Kassette oder ähnliches.
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Weiterhin kann ein verdrahtetes Kommunikationsmedium
wie eine Telefonschaltung oder ein Radiokommunikationsmedium wie
eine Mikrowellenschaltung ebenfalls eingesetzt werden. Das Internet ist
mit eingeschlossen bei diesen Definitionen von Kommunikationsmedien.
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Ein Medium ist eine Einheit, womit
Informationen (hauptsächlich
digitale Daten und Programme) aufgezeichnet werden können durch
ein physikalisches Mittel bestimmter Art und es ist in der Lage, eine
Verarbeitungsvorrichtung wie einen Computer, einen speziellen Prozessor
oder ähnliches
dazu zu veranlassen, beschriebene Funktionen umzusetzen. Kurz gesagt,
sollte es Programme in die Lage versetzen, herunter geladen zu werden
auf einen Computer durch ein Mittel oder ähnliches, womit der Computer dazu
veranlasst wird, beschriebene Funktionen auszuführen.
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Als nächstes wird die Ausführung eines
Modus zur Umsetzung dieser Erfindung beschrieben.
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Wenn der Aussichtspunkt in einem
dreidimensionalen Spiel (3D Spiel) bestimmt wird, welches auf einer
Vorrichtung entsprechend 1 und 2 ausgeführt wird, so wird im Allgemeinen
eine „Kamera" betrachtet und die
Richtung, in der diese „Kamera" zeigt und die räumlichen
Koordinaten, die sie einnimmt, werden gesetzt. Das von dieser „Kamera" aufgenommene Bild
wird dann auf einem TV Bildschirm angezeigt. Mit anderen Worten
stellt diese „Kamera" die Blicklinie des
Spielers dar. Entsprechend ist die Blicklinie, die von der „Kamera" eingestellt ist, äußerst wichtig
für die
Fähigkeit
des Spielers, das Spiel zu überwachen
und sie ist notwendig, um eine optimale Anpassung des Aussichtspunktes vorzunehmen.
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Optimale Anpassung des Aussichtspunktes bezieht
sich auf die Richtung, womit das angenehmste Bild für den Spieler
erhalten wird. Beispielsweise nähern
sich in einem 3D Schießspiel
Feinde und Geschosse von vorne und das Fahrzeug des Spielers muss
diese Feinde und Geschosse umgehen, indem es sich nach oben, nach
unten, nach links und nach rechts bewegt. In diesem Fall bewegt
der Spieler sich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung und Links-
und Rechtsrichtung und diese Richtungen sind deshalb sehr wichtig.
Andererseits ist der Vor/Rückwärtsabstand
von geringer relativer Bedeutung. Deshalb wird in einem 3D Schießspiel dieser
Art der zweidimensionale Bildschirm in die Auf-Ab- und Links-Rechts-Ebenen
eingeteilt, während
die Vor-Rückwärtsebene
senkrecht zu diesen gesetzt ist. Anders ausgedrückt ist die optimale Blicklinie
für den Spieler
eine feste Blicklinie, die nach vorne ausgerichtet ist.
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Es gibt jedoch in einem Spiel, in
dem der Spieler eine Spielfigur überwacht,
welche sich über eine
Landschaft bewegt, Fälle,
in denen die Koordinatenachsen, in denen eine genaue Kenntnis des Abstandes
erforderlich ist, sich verändern
können
in Abhängigkeit
von dem Rahmen der Landschaft, in welchem die durch den Spieler
gesteuerte Figur sich bewegt oder in Abhängigkeit von des Spielers Vorlieben
oder Geschicklichkeitsgrad. Mit anderen Worten ist es nicht, im
Gegensatz zu dem Fall des 3D Schießspieles, wie es in dem obigen
Beispiel beschrieben wurde, möglich,
eine geeignete Spielumgebung aufzustellen unter Verwendung lediglich
eines einzigen Types von Aussichtspunkt.
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Beispielsweise muss, wenn der Spieler
einen Hohlweg überspringen
wird, er oder sie eine genaue Kenntnis von der Weite der Mulde und
der Richtung, in welcher er springt gewinnen müssen. Deshalb ist ein Aussichtspunkt
wünschenswert,
von dem aus nach unten geschaut werden kann.
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Wenn der Spieler genötigt ist,
von vorne auf ihn oder sie zukommende Geschosse zu umgehen, dann
ist ein Aussichtspunkt wünschenswert,
der eine Sicht nach vorne zulässt,
wie es oben beschrieben ist.
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Der erste Modus zur Umsetzung der
vorliegenden Erfindung führt
automatisch zur optimalen Einstellung des Aussichtspunktes durch
den Bezug zu den Verbindungen zwischen der Spielfigur und der Landschaft
in einem Prozess, der als „Kamerakoordinaten
und Winkelbestimmung" bezeichnet
wird.
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In der weiteren Beschreibung wird
der Aussichtspunkt bestimmt auf der Basis der Figur in einem Spiel.
Dies geschieht, da in einem Spielvorgang beispielsweise die Richtung,
in welche die Figur Aktionen ausführt wie Bewegung, Angriff oder ähnliches, definiert
ist als die Vorwärtsrichtung
und der Spieler konzentriert sich hauptsächlich auf die Vorwärtsrichtung,
wenn er das Spiel spielt. Wenn der Spieler die Ausführung einer Aktion
in einer unterschiedlichen Richtung wünscht, so sollte der Spieler
die Figur drehen, um in die gewünschte
Richtung zu schonen. Deshalb ist es möglich, die Vorteile hinsichtlich
der Spielweise mit der Änderung
des Aussichtspunktes lediglich unter Bezug auf die Vorwärtsrichtung
beizubehalten.
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Die Einzelheiten der Bearbeitung
werden nun unter Verwendung der besonderen Beispiele und unter Bezug
auf die 3 bis 9 beschrieben.
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Zunächst wird, wie es in den 4 und 5 dargestellt ist, der Punkt vor dem
Spieler als A (xA, yA, zA) bestimmt, ein gewünschter Punkt innerhalb des
Spielers (beispielsweise ein Punkt im Kopfbereich) als B (xB, yB,
zB), die Kameraposition als C (xC, yC, zC), die Orientierung des
Spielers in der XZ Ebene, als θY,
der horizontale Abstand zwischen dem Referenzpunkt A und dem Referenzpunkt
B vor dem Spieler in der XZ Ebene als dHAB und der Abstand zwischen
dem Referenzpunkt B und dem Referenzpunkt C als dBC. Der Punkt A
ist ein Punkt auf der Oberfläche
der Landschaft. Wenn der Winkel, der zwischen der geraden Linie
ABC und der horizontalen Ebene als α bezeichnet wird, dann ist das
Verhältnis
dHAB = dAB × sinα dargestellt.
Der Abstand dHAB und dBC werden im Voraus bestimmt, so dass eine
optimale Sicht erhalten wird, wenn das Programm wirklich läuft und
diese Werte werden in dem Speicher gespeichert, indem die der Spielsoftware ausgelesen
wird.
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Der erste Punkt B wird innerhalb
der Figur gesetzt, basierend auf der allgemeinen Voraussetzung,
dass in Spielen, in denen die Figur des Spielers angezeigt wird,
der Spieler das Spiel ausführen
wird, indem er diese Figur leitet. Anders ausgedrückt, werden
die beiden folgenden Kriterien erfüllt: (1) dass die Figur auf
dem Bildschirm erscheint, um mit dem Spiel fortzufahren; und (2)
dass die vom Spieler geforderten Funktionen bestimmt werden durch
das Verhältnis
zwischen der Figur und der Landschaft.
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Als Nächstes wird die Funktion beschrieben, die
mit dem Fließschema
in 3 verbunden ist.
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Schritt S1: Berechnung
des Fokuspunktes
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Wenn die Figur Ch sich bis zu einer
Position bewegt hat, wird zuerst der Punkt berechnet, auf den die
Figur fokussiert ist. Die Koordinaten gesetzt zu B (xB, yB, zB),
die Richtung θY,
und der Abstand dHAB sind gegeben.
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Zunächst werden in der XZ Ebene
die Koordinaten A (xA, zA) bezogen auf die XZ Achse von Referenzpunkten,
abgeleitet auf der Basis der Koordinaten B (xB, zB) für die Figur
Ch, die Richtung θY,
in welche die Figur Ch schaut und den Abstand dHAB, Wie es in 5 dargestellt wird, sind
diese Koordinaten die Koordinaten in der XY Ebene des Punktes, auf
den die Figur Ch fokussiert ist. Wenn die Figur Ch nach vorne schaut
(die Richtung der z-Achse in 5),
dann gilt A (xA, zA) = B (xB, zB × dHAB). Weiterhin, wenn die
Figur Ch in die Richtung θY
schaut, dann gilt A (xA, zA) = B (xB + dAB × sinθY, zB + dAB × cosθY) {worin
der zwischen der Richtung, in der die Figur Ch schaut und der Z
Achse den Winkel θY
einschließen}.
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Auf diese Art und Weise wird zunächst, wenn die
Koordinaten A in der XZ Ebene bestimmt werden können, eine Bestimmung dieser
Koordinaten unabhängig
von dem Zustand der Landschaft erfolgen (Höhe der Landschaft) und eine
Bearbeitung ist relativ einfach.
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Die Koordinaten A (xA, zA), die auf
diese Art und Weise bestimmt wurden, müssen nicht für Landschaftsdaten
in der Y Achsenrichtung berücksichtigt werden
und deshalb wird Bezug genommen auf dreidimensionale Landschaftsdaten,
um einen wirklichen Fokuspunkt auf der Landschaft zu erhalten. Mit
anderen Worten sucht die Vorrichtung nach Punkt A (xA, yA, zA) korrespondierend
mit den Koordinaten A (xA, zA) von den dreidimensionalen Landschaftsdaten.
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Schritt S2: Berechnung
der Blicklinie
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Punkt A (xA, yA, zA), wie in Schritt
S1 abgeleitet, wird als Startpunkt verwendet, und eine gerade Linie
(Blicklinie), die durch Punkt B (xB, yB, zB) läuft, wird bestimmt. Wenn die
beiden Punkte gegeben sind, so kann die Gleichung der geraden Linien
eindeutig abgeleitet werden.
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Schritt S3: Berechnung
der Kameraposition
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Als nächstes wird die Kameraposition
C (xC, yC, zC) abgeleitet.
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Der Abstand dBC zwischen dem Referenzpunkt
und der Kameraposition C wird im Voraus bestimmt, wie oben beschrieben,
und ist konstant. Darum werden Koordinaten C (xC, yC, zC) gesetzt
unter Verwendung der linearen Gleichung, abgeleitet in Schritt S2,
so dass der Abstand zwischen dem Referenzpunkt B und der Kameraposition
C gleich dBC ist.
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Schritt S4: Zeichnung
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Ein Bildschirm wird erzeugt, indem
man die in Schritt S3 abgeleitete Kameraposition C (xC, yC, zC)
als den Aussichtspunkt ansetzt. Dadurch wird ein Bild erhalten,
welches die Figur Ch und die Landschaft enthält. Die oben beschriebene Verarbeitung wird
geleitet durch die Haupt CPU 101 in 2. Eine ähnliche Verarbeitung kann ebenso
umgesetzt werden in der Unter-CPU 104.
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Das mittels der obigen Verarbeitung
erhaltene Bild wird nun beschrieben unter Verwendung eines einfachen
Beispieles.
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6 zeigt
eine Schnittdarstellung der Landschaft. In diesem Diagramm wird
die Figur Ch, die durch den Spieler bedient wird, von der rechten
zur linken Seite bewegt. In diesem Fall erscheint zunächst eine
aufwärtsgerichtete
Neigung (Punkt P1), gefolgt von einem flachen Weg (Punkt P2), und schließlich einem
tiefen Tal (Punkt P3) (d in 6 bedeutet
das Gleiche wie dHAB in 4).
Die angezeigten korrespondierenden Bilder sind in den 7 bis 9 dargestellt.
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Zuerst wird 7 beschrieben. Die Figur Ch wird positioniert
am Punkt P1 in 6. Da
die davor liegende Landschaft aufwärts geneigt ist, liegt der Punkt
in der Landschaft, welcher einen Abstand d von dem Punkt B1 darstellt,
in der horizontalen Richtung. Punkt C1 liegt auf der geraden Linie,
die Punkt A1 und Punkt B1 verbindet. Da Punkt A1 an einer höheren Position
als Punkt B1 liegt, ist Punkt C1, welcher auf der anderen Seite
von Punkt B1 bezogen auf Punkt A1 liegt, in der unteren Position
bezogen auf Punkt B1. Deshalb nimmt die Kamera eine Blicklinie auf,
die aufwärts
gerichtet ist und in dem angezeigten Bild wird die horizontale Linie
L in dem oberen Teil der Anzeige erscheinen, wie es in 7 dargestellt ist. Wenn
ein Bild angezeigt wird, welches auf diese Art und Weise aufwärts gerichtet
ist, dann kann die Richtung, in welche die Figur Ch unterwegs ist,
genau erkannt werden, wodurch der Spielbetrieb leichter wird.
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Als nächstes folgt die Beschreibung
der 8. Hierin ist die
Figur Ch am Punkt P2 in 6 platziert.
Die Landschaft ist vor der Figur flach und deshalb ist Punkt A2
tiefer als Punkt B2 und Punkt C2 ist geringfügig höher als Punkt B2. Entsprechend nimmt
die Kamera eine Blicklinie an, die geringfügig nach unten und in das angezeigte
Bild gerichtet ist, wobei die horizontale Linie L sich dem Zentrum
der Anzeige nähert,
wie es in 8 dargestellt
ist. Wenn ein geringfügig
abwärts
schauendes Bild auf diese Art und Weise angezeigt wird, so ist der
Spieler in der Lage, in den Abstand in der Richtung, in der die
Figur Ch sich bewegt, einzusehen. Diese Blicklinie ist geeignet
für Fälle, in
denen beispielsweise der Spieler versucht, Geschossen auszuweichen,
die sich von vorne nähern.
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Als nächstes wird 9 beschrieben. Die Figur Ch ist an dem
Punkt P3 entsprechend 6 platziert.
Direkt vor der Figur befindet sich ein sehr tiefes Tal und der Punkt
in der Landschaft, der sich im Abstand d von dem Punkt B3 in der
horizontalen Richtung befindet, ist der Punkt A3 auf dem Talboden. Punkt
A3 ist wesentlich niedriger als Punkt B3 und Punkt C3 ist höher als
Punkt B3. Dafür
nimmt die Kamera eine Blicklinie an, die fast senkrecht nach unten schaut
mit einem sehr steilen Winkel und das angezeigte Bild wird in 9 angezeigt. In diesem Bild
ist die horizontale Linie L nicht dargestellt, jedoch die Linien
L1, L2, die die Seiten des Tales anzeigen, sind dargestellt. Der
Talboden ist dargestellt zwischen den Linien L1 und L2. Wenn ein
Bild dieser Art angezeigt wird, so kann der Spieler in Einzelheiten
den gefährlichen
Bereich sehen, der sich unmittelbar vor der Figur befindet. Eine
Blicklinie dieser Art ist geeignet, wenn der Spieler über einen
Hohlweg springt und genau die Breite des Hohlweges einschätzen muss
und die Richtung, in der er springt.
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In der obigen Beschreibung hatten
die Entfernungen zwischen den Referenzpunkten dHAB und dBC feste
Werte, welche aus der Erfahrung heraus die am besten geeigneten
Werte sind. Es ist jedoch andererseits auch möglich, eine Vielzahl von Abständen zu
setzen, die als geeignet ausgewählt
werden, wobei diese Abstände
variabel sind, so dass die Abstandswerte entsprechend der Bedingungen
wie Geschwindigkeit, Anzahl, Größe usw.
der Figur verändert
werden.
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Beispielsweise können die Abstände überwacht
werden, so dass, wenn die Figur sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt,
um auf einen entfernten Punkt zu schauen, der Abstand dHAB auf eine
große Entfernung
gesetzt wird, während
umgekehrt, wenn die Figur sich langsam bewegt, dieser auf einen
kurzen Abstand gesetzt wird. Gewöhnlich
wird, wenn die Figur sich schnell entlang einer flachen Straße bewegt,
der Spieler in die Ferne schauen und wenn die Figur sich sorgfältig durch
unterschiedliche Gelände bewegt,
so wird der Spieler auf die Landschaft schauen, die sich in der
Nähe der
Figur befindet und deshalb wird durch Überwachung des Abstandes dHAB auf
die vorerwähnte
Art ermöglicht,
automatisch einen natürlichen
Aussichtspunkt bereitzustellen.
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Weiterhin kann der Abstand dBC überwacht werden,
so dass, falls eine Figur vorhanden ist, dBC auf einen kurzen Abstand
gesetzt wird, wohingegen wenn eine Gruppe mit einer eine Mehrzahl
von Figuren vorhanden ist, dBC auf einen langen Abstand gesetzt
wird, so dass sämtliche
der Figuren auf dem Bildschirm angezeigt werden können. Durch Überwachung
der Abstände
auf diese Art und Weise ist sicher gestellt, dass sämtliche
der Figuren zu jeder Zeit auf dem Bildschirm dargestellt werden.
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Wie oben beschrieben ist entsprechend
einem ersten Modus zur Umsetzung dieser Erfindung, da ein Aussichtspunkt
im 3D Raum berechnet ist, unter Bezug auf das positionsmäßige Verhältnis zwischen
der Landschaft und einer Figur eines Spielers in einem Spiel, eine
relativ einfache Verarbeitung möglich.
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Weiterhin ist es, da die Position
des Aussichtspunktes in Realzeit auf dieses positionsmäßige Verhältnis hin
bewegt werden kann, welches sich ständig mit der Überwachung
des Spieles durch den Spieler ändert,
möglich,
eine scharfe, stufenlose Bewegung des Aussichtspunktes zu erzielen
im Gegensatz zur konventionellen Technologie, welche lediglich mehrere
Typen von Aussichtspunkten anbietet. Durch die Veränderung
des Bildschirmes in Begleitung zu dieser Bewegung des Aussichtspunktes kann
der Spieler das Spiel von dem optimalen Aussichtspunkt zu jeder
Zeit beobachten. Wenn beispielsweise die Figur einen Hang hinauf
geht, so wird ein nach oben beobachtender Aussichtspunkt angenommen,
so dass eine gute Sicht zur Spitze des Hügels erreicht wird, während, wenn
die Figur über
ein tiefes Tal springt und dann direkt nach unten schaut, so kann
die Breite des Tales genau erkannt werden. Die Attraktivität der Spielgrafik
wird zugleich verbessert.
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Da der Aussichtspunkt automatisch
bewegt wird, ohne dass eine Funktion durch den Spieler notwendig
ist, ergibt sich keine zusätzliche
Belastung für den
Spieler.
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Entsprechend dem Modus zur Umsetzung dieser
Erfindung beinhaltet, da eine Kameraposition bestimmt wird von einem
innerhalb der Figur gesetzten Punkt und einem Fokuspunkt vor der
Figur, die Bearbeitung lediglich einfache Berechnungen und eine
geeignete Verarbeitung kann unabhängig davon, wie die Richtung
ist, aus der sich der Spieler der Landschaft nähert, ausgeführt werden.
Deshalb ist es möglich,
den Aussichtspunkt in Echtzeit als Reaktion auf irgendeine vorgegebene
Situation zu wechseln. Ein geeigneter Aussichtspunkt kann beispielsweise
bereitgestellt werden sogar wenn die Figur springt und sich mitten
in der Luft befindet. Wenn der innerhalb der Spielfigur befindliche
Punkt und der Fokuspunkt vorher bestimmt worden wären, würde dies im
Gegensatz zum Modus zur Ausführung
dieser Erfindung eine enorme Anzahl von möglichen Koordinatenkombinationen
einschließen,
welche nicht praktikabel wären
und würde
die Echtzeitbearbeitung äußerst schwierig
gestalten.
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Zweiter Modus
zur Ausführung
der Erfindung
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In dem vorerwähnten ersten Modus zur Ausführung der
Erfindung wurde der Aussichtspunkt auf der Basis des Abstandes dBC
zwischen dem Referenzpunkt B in der Figur und der Kameraposition
C bestimmt, wobei jedoch neben diesem Verfahren auch das folgende
Verfahren möglich
wäre.
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Wie in 4 durch
die gepunktete Linie dargestellt, wird hier der Aussichtspunkt auf
der Basis eines Abstandes dHBC, der eine horizontale Projektion des
Abstandes dBC zwischen dem Referenzpunkt B in der Figur und der
Kameraposition C bedeutet, bestimmt. Mit anderen Worten wird die
Kameraposition C durch ein zu dem Verfahren zur Bestimmung des Referenzpunktes
A ähnliches
Verfahren bestimmt.
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In diesem Verfahren ist, wenn der
Winkel α in 4 nahe 90° liegt (beispielsweise
wenn die Figur sich am Punkt P3 in 6 befindet
und in ein tiefes Tal hinunterschaut), der Abstand zwischen dem
Referenzpunkt B und der Kameraposition C sehr groß (theoretisch
geht er ins Unendliche) und ist darum unnatürlich. Deshalb wird ein Maximalwert
dmax gesetzt, so dass der Abstand dBC keinen bestimmten festen Wert
erreicht (dAB < dmax).
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Insbesondere wird die folgende Bearbeitung am
Schritt S3 auf dem Fließschema
in 3 ausgeführt.
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Schritt S3: Berechnung
der Kameraposition
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Die Kameraposition C (xC, yC, zC)
wird bestimmt.
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Zunächst werden die Koordinaten
(xC, zC) der Kameraposition in der Z-Ebene bestimmt. Das besondere
Verfahren zur Bestimmung dieser Koordinaten ist das gleiche wie
das in Schritt S1 benutzte. Als Abstand wird dBC herangezogen und
die Richtung sollte umgedreht werden. Beispielsweise xC = xB, zC
= zB – dHBC.
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Indem die Koordinaten C (xC, zC)
ersetzt werden, die in der linearen Gleichung im Schritt S2 erhalten
wurden und die Gleichung nach Y aufgelöst wird, wird die Kameraposition
C (xC, yC, zC) abgeleitet. In diesem Fall ist die Kamerarichtung
vom Punkt C zum Punkt A.
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Entsprechend diesem Verfahren ist
eine Bearbeitung erforderlich, um den Abstand zu der Kamera ständig zu überprüfen, so dass
er nicht seinen Maximalwert übersteigt,
wobei aber eine neue Funktion bereitgestellt wird, in der der Abstand
zum Spieler auf einen bestimmten Wert mittels des Kamerawinkels verändert werden
kann. Beispielsweise wird ein Effekt erzielt, bei dem, wenn der
Spieler in ein tiefes Tal hineinschaut, sich das Sichtfeld aufweitet.
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In der obigen Beschreibung hatte
der Abstand dHBC zwischen den Referenzpunkten einen festen Wert,
der aus der Erfahrung heraus als der geeignetste Wert betrachtet
wird. Nebenbei ist es auch möglich,
eine Vielzahl von Abständen
zu setzen, welche ausgewählt
sind als geeignete Abstände,
wobei der Abstand variabel ist, so dass der Abstandswert entsprechend
der Bedingungen verändert
wird, wie die Geschwindigkeit, die Anzahl, die Größe usw.
der Figur.
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Dritter Modus
zur Ausführung
der Erfindung
-
In dem vorerwähnten ersten und zweiten Modus
zur Ausführung
der Erfindung wird der Aussichtspunkt C bestimmt durch Betrachtung
des Referenzpunktes A als einen Punkt, welcher sich in einem bestimmten
Abstand vor der Figur befindet, wobei jedoch neben diesem Verfahren,
wenn die Figur mit einer feindlichen Figur kämpft, beispielsweise die Koordinaten
dieses Feindes als eine Referenz eingesetzt werden könnten.
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Dieses Verfahren wird nun unter Bezug
auf die 10 bis 13 beschrieben.
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10 stellt
eine Seitenansicht der Figur Ch und der feindlichen Figuren Ch1–Ch3 dar.
Die Figur Ch, die durch den Spieler gesteuert wird, ist im Zentrum
des Diagrammes und es ist eine feindliche Figur Ch1 vor der Figur
Ch vorhanden, eine feindliche Figur Ch2 hinter ihr und eine feindliche
Figur Ch3 in der Luft vor ihr. Der feindliche Charkter Ch1– Ch3 weist Referenzpunkte
A1–A3
innerhalb derselben in entsprechender Weise auf. Kamerpositionen
C1–C3 existieren
auf den Verlängerungen
der geraden Linien, die jeden dieser Referenzpunkte A1–A3 mit
dem Referenzpunkt B verbinden. Diese Kamerapositionen werden durch
ein zu dem in dem ersten oder zweiten Modus zur Ausführung verwendeten
Verfahren ähnliches
Verfahren bestimmt.
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Die Referenzpunkte A1–A3 können sich
an irgendeiner Position befinden, vorausgesetzt dass sie mit dem
Ort einer feindlichen Figur Ch1–Ch3
korrespondieren. Die folgenden Beispiele sind denkbar.
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Die Referenzpunkte sind an der Taille
der feindlichen Figur platziert. Da der Referenzpunkt B sich normaler
Weise in der Nähe
des Kopfteiles der Figur Ch befindet, so wird, wenn die Referenzpunkte A
an der Taille der feindlichen Figur positioniert sind, die Kamerablicklinie
derart erscheinen, dass sie geringfügig abwärts schaut. 10 illustriert einen solchen Fall.
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Die Referenzpunkte werden im Kopfbereich der
feindlichen Figuren platziert. In diesem Fall blickt die Kamerablicklinie
direkt nach vorne auf die feindlichen Figuren.
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Die Referenzpunkte werden oberhalb
der Köpfe
der feindlichen Figuren positioniert. In diesem Fall erscheint die
Kamerablicklinie, so dass sie geringfügig aufwärts gerichtet ist. Die Referenzpunkte können außerhalb
der Figuren diesbezüglich
platziert sein. Dies wird ebenso auf den Referenzpunkt B angewandt.
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Das spezifische Verfahren zur Bestimmung einer
Kameraposition C von den Referenzpunkten A und b ist das gleiche,
wie jenes, das in dem ersten und zweiten Modus der Ausführung verwendet
wird.
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11 zeigt
ein Beispiel für
einen Bildschirm, der angezeigt wird, wenn die Kameraposition sich
bei C1 in 10 befindet.
Es gibt eine feindliche Figur Ch1 vor der Figur Ch und beide schauen
sich gegenseitig an. Da die Kameraposition C1 geringfügig oberhalb
ist, gibt das Bild den Eindruck wieder, als wenn abwärts geschaut
würde und
die gesamte Figur mit der feindlichen Kennung wird angezeigt.
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12 gibt
ein Beispiel eines Bildschirmes an, der angezeigt wird, wenn die
Kameraposition sich bei C2 in 10 befindet.
Es gibt eine feindliche Figur Ch2 hinter der Figur Ch. Dabei wird,
selbst wenn sich der Figur eine feindliche Figur von hinten annähert, die
feindliche Figur nicht aus der Sicht verloren und die Figur ist
nicht Überraschungsangriffen
ausgesetzt.
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13 zeigt
ein Beispiel für
einen Bildschirm, wenn die Kameraposition sich bei C3 in 10 befindet. Die feindliche
Figur Ch3 fliegt zentral in der Luft und die Aussicht der Figur
ist von unten mit Blick nach oben.
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Entsprechend dem Modus der Ausführung dieser
Erfindung ist die Richtung der Blicklinie nicht notwendigerweise
die gleiche wie die Orientierung der Spielfigur, die Gegner werden
jedoch immer auf dem Bildschirm angezeigt. In einem Kampfspiel oder ähnlichem
bildet, da der Spieler ständig
Hiebaktionen in Richtung auf einen Feind ausführen muss, entsprechend dem
Modus zur Umsetzung dieser Erfindung, die Richtung der Blicklinie
eine Führung
für die Richtung,
in welcher die Figur schauen sollte, womit der Vorteil einer verstärkten Kontrolle
des Spieles durch den Spieler erzielt wird.
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Wie oben beschrieben kann entsprechend der
Erfindung in einer Bildverarbeitungsvorrichtung ein optimaler Aussichtspunkt
automatisch bereitgestellt werden, wodurch eine vorteilhafte Spielumgebung
erzeugt wird, wobei die Bildverarbeitungsvorrichtung Bilder erzeugt,
worin eine zentrale Figur und periphere Figuren, die in ein virtuelles
räumliches
Koordinatensystem gesetzt sind, von einem vorbeschriebenen Aussichts punkt
betrachtet werden und Bildanzeigesignale entsprechend dieser Bilder
ausgibt, da die Bildverarbeitungsvorrichtung entsprechend dieser
Erfindung Fokuspunktberechnungsmittel zur Bestimmung eines zweiten
Punktes auf den peripheren Figuren auf der Basis eines ersten Punktes
enthält,
der vorher unter Bezug auf die zentrale Figur gesetzt ist, sowie
Blicklinienberechnungsmittel zur Bestimmung einer Blicklinie auf
der Basis des ersten Punktes und des zweiten Punktes, Aussichtspunktberechnungsmittel
zur Bestimmung des Aussichtspunktes auf der Basis des ersten Punktes
und der Blicklinie, und Bildsignalerzeugungsmittel zur Erzeugung
der Bildanzeigesignale, korrespondierend zu dem Bild, welches von
dem Aussichtspunkt in der Richtung der Blicklinie zu sehen ist.
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Entsprechend dieser Erfindung ist
es möglich,
den zweiten Punkt mittels relativ einfacher Bearbeitung zu bestimmen,
da das Fokuspunktberechnungsmittel einen Punkt bestimmt auf der
peripheren Figur, welcher sich in einem vorbestimmten Abstand von
dem ersten Punkt befindet und setzt diesen Punkt als den zweiten
Punkt.
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Entsprechend dieser Erfindung kann
der Aussichtspunkt geeignet verändert
werden als Reaktion auf die Verhältnisse
der zentralen Figur und eine vorteilhafte Spielumgebung kann erzeugt
werden, da der erste Abstand nach Maßgabe der Bewegung der zentralen
Figur bestimmt wird.
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Entsprechend dieser Erfindung ist
es möglich,
bewegte Figuren auf dem Bildschirm zu jeder Zeit anzuzeigen und
einen Gegner nie aus der Sicht zuverlieren, wenn die periphere Figur
eine bewegte Figur enthält,
da das Fokuspunktberechnungsmittel einen Punkt korrespondierend
mit der bewegten Figur als den zweiten Punkt verwendet.
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Entsprechend dieser Erfindung ist
es möglich,
da das Aussichtspunktberechnungsmittel einen Punkt auf der Blicklinie
bestimmt, welcher sich an einem vorbestimmten zweiten Abstand von
dem ersten Punkt befindet und diesen Punkt als den Aussichtspunkt
setzt, den Aussichtspunkt mittels relativ einfacher Verarbeitung
zu bestimmen.
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Entsprechend dieser Erfindung werden,
da der zweite Abstand als ein Abstand in der horizontalen Ebene
behandelt wird, Koordinaten, die sich am zweiten Abstand von dem
ersten Punkt befinden und in die horizontale Ebene projiziert sind,
bestimmt, wobei diese Koordinaten verwendet werden als die Koordinaten
der horizontalen Ebene des Aussichtspunktes und der Aussichtspunkt
wird bestimmt auf der Basis dieser Horizontalebenenkoordinaten und überdies
wird ein Maximalwert bestimmt für
den Abstand zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt und
falls dieser Maximalwert überschritten wird,
wird der Aussichtspunkt derart bestimmt, dass der Abstand zwischen
dem ersten Punkt und dem Aussichtspunkt diesen Maximalwert nicht übersteigt ohne
Rücksicht
auf den zweiten Abstand, denn es ist aus diesem Grund möglich, eine
neue Funktion hinzuzufügen,
wobei der Abstand zwischen dem Aussichtspunkt und dem Spieler verändert wird
auf ein bestimmtes Maß mittels
des Winkels der Blicklinie. Beispielsweise hat dies die Auswirkung
der Verbreiterung des Sichtfeldes, wenn der Spieler in ein tiefes Tal
hinein schaut.
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Entsprechend dieser Erfindung kann,
da der zweite Abstand entsprechend der Größe der zentralen Figur bestimmt
wird, der Aussichtspunkt geeignet verändert werden als Reaktion auf
die Verhältnisse der
zentralen Figur, womit eine vorteilhaftere Spielumgebung bereitgestellt
wird.
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Wie oben beschrieben sind die Bildverarbeitungsvorrichtung,
Spielmaschine, die diese Verarbeitungsvorrichtung verwendet, Bildverarbeitungsverfahren
und Medium, welche sich auf die vorliegende Erfindung beziehen,
bei Computergrafik zur Anzeige eines Bildes anwendbar, wobei eine
zentrale Figur und periphere Figuren, die in ein virtuelles räumliches Koordinatensystem
gesetzt sind und von einem bestimmten Aussichts punkt angeschaut
werden, beispielsweise einsetzbar sind in einem System, worin, wenn
ein Aussichtspunkt in einem dreidimensionalen Spiel (3D Spiel) bestimmt
wird, während
allgemein eine „Kamera" betrachtet wird
und die Richtung, in welcher die „Kamera" zeigt und die räumlichen Koordinaten, die sie
einnimmt, gesetzt werden, wird in diesem Vorgang der „Bestimmung
der Kamerakoordinaten und des Winkels", der Aussichtspunkt automatisch eingestellt
auf einen optimalen Aussichtspunkt unter Bezug auf das Verhältnis zwischen
der Figur des Spielers und der Landschaft.