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公開番号2025116987
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011581
出願日2024-01-30
発明の名称画像処理プログラム、画像処理システム、画像処理方法、および画像処理装置
出願人任天堂株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G06T 15/06 20110101AFI20250804BHJP(計算;計数)
要約【課題】オブジェクトの奥方向に存在するオブジェクトからの映り込みを生成することが可能な画像処理プログラムを提供する。
【解決手段】一実施形態に係る画像処理システムは、仮想空間内のキャラクタ以外のオブジェクトを、フレームバッファにレンダリングし、キャラクタを別バッファにレンダリングした画像をテクスチャとして平面オブジェクトに設定したキャラクタ平面を作成する。画像処理システムは、フレームバッファに描画された画像に基づいてレイトレースを行い、レイとキャラクタ以外のオブジェクトとの衝突位置の色を第1の映り込みの色として算出し、レイとキャラクタ平面との交差位置の色を、第2の映り込みの色として算出し、これらの結果に基づく色を、フレームバッファの各画素に加える。
【選択図】図19

特許請求の範囲【請求項１】
情報処理装置のコンピュータに、
仮想空間内のオブジェクトのうち、第１の種類を除くオブジェクトについて、
第１のデプスバッファを用いて第１のデプステストと当該第１のデプスバッファの更新を行わせ、
前記第１のデプステストの結果に基づいてフレームバッファに描画を行わせ、
前記第１の種類のオブジェクトについて、フレームバッファへの描画を行わずにレンダリングした画像をテクスチャとして設定した平面オブジェクトを前記仮想空間内の前記第１のオブジェクトの位置に配置させ、
描画が行われた前記フレームバッファの画素ごとに、当該画素を着目画素として、
前記第１のデプスバッファのデプスに基づいて、仮想カメラから前記着目画素に対応する前記仮想空間内の位置に向かう方向を入射方向、当該位置を反射位置として反射するレイの方向をレイトレース方向として算出させ、
当該レイトレース方向に沿って当該レイをトレースさせ、前記第１のデプスバッファに基づいて、前記レイが前記仮想空間内においてオブジェクトに衝突する衝突位置を判定させ、
前記レイのトレース距離が第１の距離以内となる範囲内において前記衝突位置が判定された場合に、当該衝突位置に対応する前記フレームバッファ内の画素の色に基づいた色を、前記着目画素の色に加えさせる映り込みの色として決定させ、
前記レイが前記平面オブジェクトと交差する場合に、交差位置の前記テクスチャの色に基づいて前記着目画素の色にさらに加えさせる映り込みの色として決定させ、
前記フレームバッファに前記映り込みの色を反映させ、
前記映り込みの色を反映させた後に、前記第１の種類のオブジェクトをフレームバッファに描画させる、画像処理プログラム。
続きを表示（約 2,800 文字）【請求項２】
前記第１の種類のオブジェクトは、平たい形状のオブジェクトである、請求項１に記載の画像処理プログラム。
【請求項３】
前記第１の種類のオブジェクトは、操作入力に基づいて制御されるプレイヤキャラクタオブジェクトである、請求項２に記載の画像処理プログラム。
【請求項４】
プロセッサを備える画像処理システムであって、前記プロセッサは、
仮想空間内のオブジェクトのうち、第１の種類を除くオブジェクトについて、
第１のデプスバッファを用いて第１のデプステストと当該第１のデプスバッファの更新を行い、
前記第１のデプステストの結果に基づいてフレームバッファに描画を行い、
前記第１の種類のオブジェクトについて、フレームバッファへの描画を行わずにレンダリングした画像をテクスチャとして設定した平面オブジェクトを前記仮想空間内の前記第１のオブジェクトの位置に配置し、
描画が行われた前記フレームバッファの画素ごとに、当該画素を着目画素として、
前記第１のデプスバッファのデプスに基づいて、仮想カメラから前記着目画素に対応する前記仮想空間内の位置に向かう方向を入射方向、当該位置を反射位置として反射するレイの方向をレイトレース方向として算出し、
当該レイトレース方向に沿って当該レイをトレースさせ、前記第１のデプスバッファに基づいて、前記レイが前記仮想空間内においてオブジェクトに衝突する衝突位置を判定し、
前記レイのトレース距離が第１の距離以内となる範囲内において前記衝突位置が判定された場合に、当該衝突位置に対応する前記フレームバッファ内の画素の色に基づいた色を、前記着目画素の色に加える映り込みの色として決定し、
前記レイが前記平面オブジェクトと交差する場合に、交差位置の前記テクスチャの色に基づいて前記着目画素の色にさらに加える映り込みの色として決定し、
前記フレームバッファに前記映り込みの色を反映し、
前記映り込みの色を反映した後に、前記第１の種類のオブジェクトをフレームバッファに描画する、画像処理システム。
【請求項５】
前記第１の種類のオブジェクトは、平たい形状のオブジェクトである、請求項４に記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記第１の種類のオブジェクトは、操作入力に基づいて制御されるプレイヤキャラクタオブジェクトである、請求項５に記載の画像処理システム。
【請求項７】
画像処理方法であって、
仮想空間内のオブジェクトのうち、第１の種類を除くオブジェクトについて、
第１のデプスバッファを用いて第１のデプステストと当該第１のデプスバッファの更新を行うこと、
前記第１のデプステストの結果に基づいてフレームバッファに描画を行うこと、
前記第１の種類のオブジェクトについて、フレームバッファへの描画を行わずにレンダリングした画像をテクスチャとして設定した平面オブジェクトを前記仮想空間内の前記第１のオブジェクトの位置に配置すること、
描画が行われた前記フレームバッファの画素ごとに、当該画素を着目画素として、
前記第１のデプスバッファのデプスに基づいて、仮想カメラから前記着目画素に対応する前記仮想空間内の位置に向かう方向を入射方向、当該位置を反射位置として反射するレイの方向をレイトレース方向として算出すること、
当該レイトレース方向に沿って当該レイをトレースさせ、前記第１のデプスバッファに基づいて、前記レイが前記仮想空間内においてオブジェクトに衝突する衝突位置を判定すること、
前記レイのトレース距離が第１の距離以内となる範囲内において前記衝突位置が判定された場合に、当該衝突位置に対応する前記フレームバッファ内の画素の色に基づいた色を、前記着目画素の色に加える映り込みの色として決定すること、
前記レイが前記平面オブジェクトと交差する場合に、交差位置の前記テクスチャの色に基づいて前記着目画素の色にさらに加える映り込みの色として決定すること、
前記フレームバッファに前記映り込みの色を反映すること、
前記映り込みの色を反映した後に、前記第１の種類のオブジェクトをフレームバッファに描画すること、を備える、画像処理方法。
【請求項８】
前記第１の種類のオブジェクトは、平たい形状のオブジェクトである、請求項７に記載の画像処理方法。
【請求項９】
前記第１の種類のオブジェクトは、操作入力に基づいて制御されるプレイヤキャラクタオブジェクトである、請求項８に記載の画像処理方法。
【請求項１０】
プロセッサを備える画像処理装置であって、前記プロセッサは、
仮想空間内のオブジェクトのうち、第１の種類を除くオブジェクトについて、
第１のデプスバッファを用いて第１のデプステストと当該第１のデプスバッファの更新を行い、
前記第１のデプステストの結果に基づいてフレームバッファに描画を行い、
前記第１の種類のオブジェクトについて、フレームバッファへの描画を行わずにレンダリングした画像をテクスチャとして設定した平面オブジェクトを前記仮想空間内の前記第１のオブジェクトの位置に配置し、
描画が行われた前記フレームバッファの画素ごとに、当該画素を着目画素として、
前記第１のデプスバッファのデプスに基づいて、仮想カメラから前記着目画素に対応する前記仮想空間内の位置に向かう方向を入射方向、当該位置を反射位置として反射するレイの方向をレイトレース方向として算出し、
当該レイトレース方向に沿って当該レイをトレースさせ、前記第１のデプスバッファに基づいて、前記レイが前記仮想空間内においてオブジェクトに衝突する衝突位置を判定し、
前記レイのトレース距離が第１の距離以内となる範囲内において前記衝突位置が判定された場合に、当該衝突位置に対応する前記フレームバッファ内の画素の色に基づいた色を、前記着目画素の色に加える映り込みの色として決定し、
前記レイが前記平面オブジェクトと交差する場合に、交差位置の前記テクスチャの色に基づいて前記着目画素の色にさらに加える映り込みの色として決定し、
前記フレームバッファに前記映り込みの色を反映し、
前記映り込みの色を反映した後に、前記第１の種類のオブジェクトをフレームバッファに描画する、画像処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画された画像に基づいて反射を表現することが可能な画像処理プログラム、画像処理システム、画像処理方法、および画像処理装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、描画された画像に対する処理を行うことで反射を表現する方法がある（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
“Screen Space Reflection”、［online］、２０２３年、Unity Technologies、［令和５年１２月２０日検索］、インターネット＜URL：https://docs.unity3d.com/ja/2019.4/Manual/PostProcessing-ScreenSpaceReflection.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、オブジェクトの画面奥方向に存在するオブジェクトからの映り込みを生成できない場合がある。
【０００５】
それ故、本発明の目的は、オブジェクトの奥方向に存在するオブジェクトからの映り込みを生成することが可能な画像処理プログラム、画像処理システム、画像処理方法、および画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決すべく、本発明は、以下の構成を採用した。
【０００７】
（第１の構成）
第１の構成の画像処理プログラムは、情報処理装置のコンピュータに、仮想空間内のオブジェクトのうち、第１の種類を除くオブジェクトについて、第１のデプスバッファを用いて第１のデプステストと当該第１のデプスバッファの更新を行わせ、前記第１のデプステストの結果に基づいてフレームバッファに描画を行わせ、前記第１の種類のオブジェクトについて、フレームバッファへの描画を行わずにレンダリングした画像をテクスチャとして設定した平面オブジェクトを前記仮想空間内の前記第１のオブジェクトの位置に配置させる。画像処理プログラムは、前記コンピュータに、描画が行われた前記フレームバッファの画素ごとに、当該画素を着目画素として、前記第１のデプスバッファのデプスに基づいて、仮想カメラから前記着目画素に対応する前記仮想空間内の位置に向かう方向を入射方向、当該位置を反射位置として反射するレイの方向をレイトレース方向として算出させ、当該レイトレース方向に沿って当該レイをトレースさせ、前記第１のデプスバッファに基づいて、前記レイが前記仮想空間内においてオブジェクトに衝突する衝突位置を判定させ、前記レイのトレース距離が第１の距離以内となる範囲内において前記衝突位置が判定された場合に、当該衝突位置に対応する前記フレームバッファ内の画素の色に基づいた色を、前記着目画素の色に加えさせる映り込みの色として決定させ、前記レイが前記平面オブジェクトと交差する場合に、交差位置の前記テクスチャの色に基づいて前記着目画素の色にさらに加えさせる映り込みの色として決定させる。画像処理プログラムは、前記コンピュータに、前記フレームバッファに前記映り込みの色を反映させ、前記映り込みの色を反映させた後に、前記第１の種類のオブジェクトをフレームバッファに描画させる。
【０００８】
上記によれば、第１の種類以外のオブジェクトを先にフレームバッファに描画し、レイトレースを行い、レイの衝突位置の画素の色を、着目画素の色に加える映り込みの色として決定する。一方、第１の種類のオブジェクトの画像をテクスチャとして設定した平面オブジェクトがレイと交差する場合に、当該交差位置のテクスチャの色を、着目画素の色にさらに加える映り込みの色として決定する。これにより、第１の種類のオブジェクトの奥方向に、別のオブジェクトが存在する場合でも、第１の種類のオブジェクト及び当該別のオブジェクトの映り込みを生成することができる。
【０００９】
（第２の構成）
第２の構成では、上記第１の構成において、前記第１の種類のオブジェクトは、平たい形状のオブジェクトであってもよい。
【００１０】
上記によれば、第１の種類のオブジェクトの画像をテクスチャとして設定した平面オブジェクトを用いて映り込みを生成する場合でも、第１の種類のオブジェクト自体が平たい形状であるため、違和感のない画像とすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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