特開 2024-126224 プログラム、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126224

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】プログラム、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法

(51)【国際特許分類】

   A63F 13/55 20140101AFI20240912BHJP

   G06T 13/40 20110101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

A63F13/55

G06T13/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023034466

(22)【出願日】2023-03-07

(71)【出願人】

【識別番号】000134855

【氏名又は名称】株式会社バンダイナムコエンターテインメント

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(72)【発明者】

【氏名】大友 顕人

【テーマコード（参考）】

5B050

【Ｆターム（参考）】

5B050AA10

5B050BA08

5B050BA09

5B050CA07

5B050EA05

5B050EA07

5B050EA12

5B050EA13

5B050EA18

5B050EA28

5B050FA02

5B050FA09

(57)【要約】

【課題】キャラクタの動作を少ない演算負荷で表現することが可能なゲーム装置等を提供すること。
【解決手段】仮想空間に配置されるキャラクタに所与の動作を実行させるゲーム装置であって、キャラクタは、所定の長さを有する第１の骨、第２の骨及び第３の骨と、第１の骨と第２の骨を連結する第１の関節部と、第２の骨と第３の骨を連結する第２の関節部とを有し、キャラクタを仮想空間に配置する配置部と、第１の関節部の角度θ_ａと第２の関節部の角度θ_ｂを算出して、キャラクタの動作に伴う関節の動きを制御する制御部とを含み、制御部は、第１の骨、第２の骨及び第３の骨が略同一平面上で動くように制御し、第１の骨の先端と第３の骨の先端との距離ｄと、第１の骨の長さＬ_１と、第２の骨の長さＬ_２と、第３の骨の長さＬ_３とに基づいて、角度θ_ａと角度θ_ｂを算出する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

仮想空間に配置されるキャラクタに所与の動作を実行させるためのプログラムであって、
前記キャラクタは、所定の長さを有する第１の骨、第２の骨及び第３の骨と、前記第１の骨と前記第２の骨を連結する第１の関節部と、前記第２の骨と前記第３の骨を連結する第２の関節部とを有し、
前記キャラクタを仮想空間に配置する配置部と、
前記第１の関節部の角度θ_ａと前記第２の関節部の角度θ_ｂを算出して、前記キャラクタの動作に伴う関節の動きを制御する制御部としてコンピュータを機能させ、
前記制御部は、
前記第１の骨、前記第２の骨及び前記第３の骨が略同一平面上で動くように制御し、前記第１の骨の先端と前記第３の骨の先端との距離ｄと、前記第１の骨の長さＬ_１と、前記第２の骨の長さＬ_２と、前記第３の骨の長さＬ_３とに基づいて、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出することを特徴とするプログラム。

【請求項2】

請求項１において、
前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂは等しいことを特徴とするプログラム。

【請求項3】

請求項１において、
前記制御部は、
次式により、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出することを特徴とするプログラム。

【数1】

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記制御部は、
所定のゲームイベントが発生した場合に、前記長さＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３のいずれかに補正値を加えることを特徴とするプログラム。

【請求項5】

請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記配置部は、
前記第１の骨と前記第３の骨にプリミティブを設定することを特徴とするプログラム。

【請求項6】

請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記長さＬ_１は前記長さＬ_２よりも大きく、前記長さＬ_３は前記長さＬ_２よりも大きいことを特徴とするプログラム。

【請求項7】

請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記第１の骨の先端が前記キャラクタの股関節に相当し、前記第３の骨の先端が前記キャラクタの脚の先端に相当する場合において、
前記制御部は、
前記股関節と前記脚の先端が接する面との距離ｄに基づいて、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出することを特徴とするプログラム。

【請求項8】

請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記制御部は、
前記キャラクタの腕又は脚の目標点を設定し、前記目標点と前記キャラクタの胴体の位置関係から前記キャラクタの腕又は脚の動きを制御することを特徴とするプログラム。

【請求項9】

請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記制御部は、
前記第１の骨の先端と目標点との距離を前記距離ｄとして、前記第３の骨の先端を前記目標点に動かすときに、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出することを特徴とするプログラム。

【請求項10】

仮想空間に配置されるキャラクタに所与の動作を実行させるゲーム装置であって、
前記キャラクタは、所定の長さを有する第１の骨、第２の骨及び第３の骨と、前記第１の骨と前記第２の骨を連結する第１の関節部と、前記第２の骨と前記第３の骨を連結する第２の関節部とを有し、
前記キャラクタを仮想空間に配置する配置部と、
前記第１の関節部の角度θ_ａと前記第２の関節部の角度θ_ｂを算出して、前記キャラクタの動作に伴う関節の動きを制御する制御部とを含み、
前記制御部は、
前記第１の骨、前記第２の骨及び前記第３の骨が略同一平面上で動くように制御し、前記第１の骨の先端と前記第３の骨の先端との距離ｄと、前記第１の骨の長さＬ_１と、前記第２の骨の長さＬ_２と、前記第３の骨の長さＬ_３とに基づいて、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出することを特徴とするゲーム装置。

【請求項11】

仮想空間に配置されるキャラクタに所与の動作を実行させるキャラクタ制御方法であって、
前記キャラクタは、所定の長さを有する第１の骨、第２の骨及び第３の骨と、前記第１の骨と前記第２の骨を連結する第１の関節部と、前記第２の骨と前記第３の骨を連結する第２の関節部とを有し、
前記キャラクタを仮想空間に配置する配置ステップと、
前記第１の関節部の角度θ_ａと前記第２の関節部の角度θ_ｂを算出して、前記キャラクタの動作に伴う関節の動きを制御する制御ステップとを含み、
前記制御ステップでは、
前記第１の骨、前記第２の骨及び前記第３の骨が略同一平面上で動くように制御し、前記第１の骨の先端と前記第３の骨の先端との距離ｄと、前記第１の骨の長さＬ_１と、前記第２の骨の長さＬ_２と、前記第３の骨の長さＬ_３とに基づいて、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出することを特徴とするキャラクタ制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プログラム、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モーションデータに基づいて仮想空間に配置される仮想的なキャラクタを動作させるシステムが知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－４３６１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

キャラクタの腕や脚を３本の骨と２つの関節からなる３リンクの構成とすることで、腕や脚を綺麗に曲げることが可能となる。このような３リンク構成に、腕や脚の先端の目標位置から各関節の角度を計算するＩＫ（Inverse Kinematics）を適用する場合、従来、ＣＣＤ－ＩＫやヤコビ法と呼ばれる反復計算が必要な手法が用いられていたため、特に複数のキャラクタを動作させる際の演算処理の負荷が高くなっていた。

【0005】

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャラクタの動作を少ない演算負荷で表現することが可能なプログラム、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本発明は、仮想空間に配置されるキャラクタに所与の動作を実行させるためのプログラムであって、前記キャラクタは、所定の長さを有する第１の骨、第２の骨及び第３の骨と、前記第１の骨と前記第２の骨を連結する第１の関節部と、前記第２の骨と前記第３の骨を連結する第２の関節部とを有し、前記キャラクタを仮想空間に配置する配置部と、前記第１の関節部の角度θ_ａと前記第２の関節部の角度θ_ｂを算出して、前記キャラクタの動作に伴う関節の動きを制御する制御部としてコンピュータを機能させ、前記制御部は、前記第１の骨、前記第２の骨及び前記第３の骨が略同一平面上で動くように制御し、前記第１の骨の先端と前記第３の骨の先端との距離ｄと、前記第１の骨の長さＬ_１と、前記第２の骨の長さＬ_２と、前記第３の骨の長さＬ_３とに基づいて、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出することを特徴とするプログラムに関する。また本発明は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶した情報記憶媒体に関する。また本発明は、上記各部を含むゲーム装置に関する。

【0007】

また本発明は、仮想空間に配置されるキャラクタに所与の動作を実行させるキャラクタ制御方法であって、前記キャラクタは、所定の長さを有する第１の骨、第２の骨及び第３の骨と、前記第１の骨と前記第２の骨を連結する第１の関節部と、前記第２の骨と前記第３の骨を連結する第２の関節部とを有し、前記キャラクタを仮想空間に配置する配置ステップと、前記第１の関節部の角度θ_ａと前記第２の関節部の角度θ_ｂを算出して、前記キャラクタの動作に伴う関節の動きを制御する制御ステップとを含み、前記制御ステップでは、前記第１の骨、前記第２の骨及び前記第３の骨が略同一平面上で動くように制御し、前記第１の骨の先端と前記第３の骨の先端との距離ｄと、前記第１の骨の長さＬ_１と、前記第２の骨の長さＬ_２と、前記第３の骨の長さＬ_３とに基づいて、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出することを特徴とするキャラクタ制御方法に関する。

【0008】

本発明によれば、第１の骨の先端と第３の骨の先端との距離ｄと、各骨の長さＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３とに基づいて、各関節のθ_ａ，θ_ｂを算出することで、キャラクタの動作を少ない演算負荷で表現することができる。

【0009】

（２）また本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法では、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂは等しくてもよい。

【0010】

（３）また本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法では、前記制御部は（前記制御ステップでは）、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを、次式

【数1】

により算出してもよい。

【0011】

（４）また本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法では、前記制御部は（前記制御ステップでは）、所定のゲームイベントが発生した場合に、前記長さＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３のいずれかに補正値を加えてもよい。

【0012】

（５）また本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法では、前記配置部は（前記配置ステップでは）、前記第１の骨と前記第３の骨にプリミティブを設定してもよい。

【0013】

（６）また本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法では、前記長さＬ_１は前記長さＬ_２よりも大きく、前記長さＬ_３は前記長さＬ_２よりも大きくてもよい。

【0014】

（７）また本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法では、前記第１の骨の先端が前記キャラクタの股関節に相当し、前記第３の骨の先端が前記キャラクタの脚の先端に相当する場合において、前記制御部は（前記制御ステップでは）、前記股関節と前記脚の先端が接する面との距離ｄに基づいて、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出してもよい。

【0015】

（８）また本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、ゲーム装置及びキャラクタ制御方法では、前記制御部は（前記制御ステップでは）、前記キャラクタの腕又は脚の目標点を設定し、前記目標点と前記キャラクタの胴体の位置関係から前記キャラクタの腕又は脚の動きを制御してもよい。

【0016】

（９）また本発明に係るプログラム、情報記憶媒体、ゲーム装置及びキャラクタ制御方
法では、前記制御部は（前記制御ステップでは）、前記第１の骨の先端と目標点との距離を前記距離ｄとして、前記第３の骨の先端を前記目標点に動かすときに、前記角度θ_ａと前記角度θ_ｂを算出してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態のゲーム装置の機能ブロックの一例を示す図。

【図2】仮想空間に配置されるキャラクタの骨格の一例を示す図。

【図3】キャラクタの腕や脚の骨格を示す図。

【図4】第１の関節部と第２の関節部の角度を求める式の導出について説明するための図。

【図5】本実施形態のゲーム装置の処理の流れを示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必要構成要件であるとは限らない。

【0019】

１．構成
図１に、本実施形態のゲーム装置の機能ブロックの一例を示す。なお本実施形態のゲーム装置は図１の構成要素（各部）の一部を省略した構成としてもよい。ゲーム装置は、携帯端末（スマートフォン、携帯電話、携帯型ゲーム機等）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、据え置き型ゲーム機、ゲームサーバ（例えば、クラウドサーバ）などの情報処理装置である。

【0020】

入力部１５０は、プレーヤからの入力情報を入力（検出）するための機器であり、プレーヤの入力情報（操作情報）を処理部１００に出力する。入力部１５０の機能は、タッチパネル、タッチパッド、マウス、方向キーやボタン、キーボード等の入力機器により実現することができる。

【0021】

記憶部１７０は、処理部１００の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムや各種データを記憶するとともに、処理部１００のワーク領域として機能し、その機能はハードディスク、ＲＡＭなどにより実現できる。

【0022】

表示部１９０は、処理部１００で生成されたゲーム画像を出力するものであり、その機能は、入力部１５０としても機能するタッチパネル、ＬＣＤ或いはＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）などのディスプレイにより実現できる。

【0023】

音出力部１９２は、処理部１００で生成された音を出力するものであり、その機能は、スピーカ、或いはヘッドフォンなどにより実現できる。

【0024】

通信部１９６はサーバや他のゲーム装置との間で通信を行うための各種制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ又は通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。

【0025】

なお、サーバが有する情報記憶媒体や記憶部に記憶されている処理部１００の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムや各種データを、ネットワークを介して受信し、受信したプログラムやデータを記憶部１７０に記憶してもよい。このようにプログラムや各種データを受信してゲーム装置を機能させる場合も本発明の範囲内に含む。

【0026】

処理部１００は、入力部１５０からの入力情報（操作情報）、プログラム、通信部１９
６を介して受信したデータなどに基づいて、ゲームを進行させる処理、画像生成処理、音生成処理、などの処理を行う。処理部１００の機能は各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。処理部１００は、配置部１１０、制御部１１２、画像生成部１２０、音生成部１３０を含む。

【0027】

配置部１１０は、キャラクタを仮想空間（仮想三次元空間、オブジェクト空間）に配置設定する処理を行う。例えば、配置部１１０は、ワールド座標でのキャラクタの位置と回転角度（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の各軸の回転角度）を決定し、決定した位置・回転角度でキャラクタを配置する。キャラクタは、所定の長さを有する第１の骨、第２の骨及び第３の骨と、第１の骨と第２の骨を連結する第１の関節部と、第２の骨と第３の骨を連結する第２の関節部とを有する。配置部１１０は、少なくとも第１の骨と第３の骨にプリミティブ（ポリゴンや自由曲面、再分割曲面などで構成されるオブジェクト）を設定する。

【0028】

制御部１１２は、第１の関節部の角度θ_ａと第２の関節部の角度θ_ｂを算出して、キャラクタの動作に伴う関節の動きを制御する。制御部１１２は、第１の骨、第２の骨及び第３の骨が略同一平面上で動くように制御し、第１の骨の先端と第３の骨の先端との距離ｄと、第１の骨の長さＬ_１と、第２の骨の長さＬ_２と、第３の骨の長さＬ_３とに基づいて、角度θ_ａと角度θ_ｂを算出する。制御部１１２は、キャラクタの腕や脚の先端の目標点（第３の骨の先端である腕や脚の先端が接する面上の点）を設定し、当該目標点とキャラクタの胴体（第１の骨の先端である肩関節や股関節）との位置関係（距離ｄ）から角度θ_ａと角度θ_ｂを算出して、キャラクタの腕や脚の動きを制御する。制御部１１２は、所定のゲームイベントが発生した場合に、長さＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３のいずれかに補正値を加える（第１の骨、第２の骨、第３の骨のいずれかの長さを変化させる）ようにしてもよい。

【0029】

画像生成部１２０は、処理部１００で行われる種々の処理の結果に基づいて描画処理を行い、これによりキャラクタを含むゲーム画像を生成し、表示部１９０に出力する。画像生成部１２０は、仮想空間内において仮想カメラ（所与の視点）から見える画像（いわゆる三次元画像）を生成する。

【0030】

音生成部１３０は、処理部１００で行われる種々の処理の結果に基づいて音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声などのゲーム音を生成し、音出力部１９２に出力する。

【0031】

また、ゲーム装置をサーバシステムとして構成してもよい。サーバシステムは、１又は複数のサーバ（認証サーバ、ゲーム処理サーバ、通信サーバ、課金サーバ、データベースサーバ等）により構成することができる。この場合には、サーバシステムは、ネットワークを介して接続された１又は複数の端末（例えば、スマートフォン、携帯電話、携帯型ゲーム機等）から送信された操作入力（端末の入力部に入力されたデータ）に基づいて、処理部１００の各部の処理を行って、画像を生成するための画像生成用データを生成し、生成した画像生成用データを各端末に対して送信する。ここで、画像生成用データとは、本実施形態の手法により生成された画像を各端末において表示するためのデータであり、画像データそのものでもよいし、各端末が画像を生成するために用いる各種データ（オブジェクトデータ、ゲーム処理結果データ等）であってもよい。

【0032】

２．本実施形態の手法
次に本実施形態の手法について図面を用いて説明する。

【0033】

図２は、仮想空間に配置されるキャラクタの骨格（スケルトン）の一例を示す図である。キャラクタＣＲは、複数の骨ＢＮ（ボーン）と、骨ＢＮ同士を連結する関節部ＪＴ（ジョイント）とを有する。ここで、本実施形態では、キャラクタＣＲの腕ＡＭ（腕の骨格）
と脚ＬＧ（脚の骨格）は、それぞれ３本の骨ＢＮと２つの関節部ＪＴとで構成される。

【0034】

すなわち、図３に示すように、キャラクタＣＲの腕ＡＭと脚ＬＧは、骨Ｂ１（第１の骨）、骨Ｂ２（第２の骨）、骨Ｂ３（第３の骨）と、骨Ｂ１と骨Ｂ２を連結する関節部Ｊ１（第１の関節部）と、骨Ｂ２と骨Ｂ３を連結する関節部Ｊ２（第２の関節部）とを有する。骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、それぞれ所定の長さを有するが、骨Ｂ１の長さは骨Ｂ２の長さよりも大きく、骨Ｂ３の長さは骨Ｂ２の長さよりも大きい。なお、骨Ｂ２の長さが骨Ｂ１や骨Ｂ３の長さよりも大きくなるようにしてもよい。骨Ｂ１，Ｂ３には、それぞれ脚や腕を表すプリミティブＰＲが設定される。骨Ｂ１に設定されるプリミティブＰＲは、上腕や大腿を表すオブジェクトであり、骨Ｂ３に設定されるプリミティブＰＲは、前腕や下腿を表すオブジェクトである。なお、骨Ｂ１と骨Ｂ３に加えて骨Ｂ２にもプリミティブＰＲを設定するようにしてもよい。

【0035】

キャラクタＣＲの腕ＡＭ、脚ＬＧは、骨Ｂ１の先端の関節部Ｊ０でキャラクタＣＲの胴体（骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３以外の骨ＢＮ）に連結される。骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が腕ＡＭを構成する場合、関節部Ｊ０はキャラクタＣＲの肩関節に相当し、関節部Ｊ１，Ｊ２は肘関節に相当し、骨Ｂ３の先端の関節部Ｊ３は腕ＡＭの先端に相当する。また、骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が脚ＬＧを構成する場合、関節部Ｊ０はキャラクタＣＲの股関節に相当し、関節部Ｊ１，Ｊ２は膝関節に相当し、関節部Ｊ３は脚ＬＧの先端に相当する。

【0036】

関節部Ｊ０の回転軸は３軸であるが、関節部Ｊ１，Ｊ２の回転軸は、１軸に固定されている。関節部Ｊ１，Ｊ２の1軸の回転軸は、骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の伸びる方向に直交する方向の軸であり、且つ、関節部Ｊ１の回転軸と関節部Ｊ２の回転軸とは平行である。すなわち、骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、略同一平面上で動くように制御される。また、関節部Ｊ１の回転角度（角度θ_ａ）と関節部Ｊ２の回転角度（角度θ_ｂ）は等しくなるようにする。

【0037】

本実施形態では、キャラクタＣＲの腕ＡＭや脚ＬＧの先端の目標点（目標位置）を設定し、骨Ｂ３の先端（関節部Ｊ３）を目標点に動かすときに、骨Ｂ１の先端（関節部Ｊ０）と目標点との距離ｄと、骨Ｂ１の長さＬ_１と、骨Ｂ２の長さＬ_２と、骨Ｂ３の長さＬ_３とに基づいて、関節部Ｊ１，Ｊ２の角度θ（θ＝θ_ａ＝θ_ｂ）を算出する。目標点は、キャラクタＣＲが物を掴む、キャラクタＣＲの手が壁などに接触する、キャラクタＣＲの脚が段差に乗り上げる等の際に、キャラクタＣＲの腕ＡＭや脚ＬＧの先端が接触する面上に設定される。

【0038】

以下、図４を用いて、関節部Ｊ１，Ｊ２の角度θを求める式の導出について説明する。図４は、骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３をｘｙ平面上に示した図である。点Ｐ_１は骨Ｂ１の先端の関節部Ｊ０、点Ｐ_２は関節部Ｊ１、点Ｐ_３は関節部Ｊ２、点Ｐ_４は骨Ｂ３の先端の関節部Ｊ３にそれぞれ対応する。関節部Ｊ１，Ｊ２の角度θは、点Ｐ_２の外角及び点Ｐ_３の外角として示されている。距離ｄは、点Ｐ_１、点Ｐ_４間の距離（骨Ｂ１の先端と骨Ｂ３の先端との距離）である。

【0039】

図４から、点Ｐ_１のｘｙ座標は、（－Ｌ_１ｃｏｓθ，Ｌ_１ｓｉｎθ）、点Ｐ_２のｘｙ座標は、（０，０）、点Ｐ_３のｘｙ座標は、（Ｌ_２，０）、点Ｐ_４のｘｙ座標は、（Ｌ_２＋Ｌ_３ｃｏｎθ，Ｌ_３ｓｉｎθ）である。距離ｄ＝｜Ｐ_４－Ｐ_１｜であり、Ｐ_４－Ｐ_１は、次式で表される。

【0040】

【数2】

三平方の定理から、ｄ^２は、次式で表される。

【0041】

【数3】

このように、角度θから距離ｄを求める式が得られる。この式を、ｃｏｓ^２θについて解く。ａ＝ｃｏｓθとおき、式を整理すると、

【数4】

となる。二次方程式の解の公式から、ａ＝ｃｏｓθは、次式で求めることができ、

【数5】

角度θは、以下の式（１）で求めることができる。

【0042】

【数6】

すなわち、骨Ｂ１の先端と目標点との距離ｄと、骨Ｂ１の長さＬ_１と、骨Ｂ２の長さＬ_２と、骨Ｂ３の長さＬ_３とを式（１）に代入することで、関節部Ｊ１，Ｊ２の角度θを算出・設定して、骨Ｂ３の先端を目標点に動かすことができる。このように、本実施形態によれば、反復計算を必要とせずに、キャラクタＣＲの動作を少ない演算負荷で実現することができる。

【0043】

上記例では、関節部Ｊ１の角度θ_ａと関節部Ｊ２の角度θ_ｂを等しくする場合について説明したが、角度θ_ａと角度θ_ｂのいずれか一方の角度を式（１）により算出し、算出した角度に所与の補正値（－３０°以上＋３０°以下の値）を加えた角度を他方の角度としてもよい。すなわち、角度θ_ａと角度θ_ｂの差（｜θ_ａ－θ_ｂ｜）は３０°以下であればよい。また、アニメータによって作成されたモーションにおいて角度θ_ａと角度θ_ｂが異なる場合、目標点が設定された際に、角度θ_ａと角度θ_ｂをモーションで設定された角度
から式（１）で算出された角度に徐々に近づけるようにしてもよい。

【0044】

また、本実施形態では、所定のゲームイベント（例えば、キャラクタＣＲの腕や脚が変形するイベント、キャラクタＣＲの特殊攻撃が発動するイベントなど）が発生した場合に、骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の長さＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３のいずれかに所与の補正値を加えて、骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のいずれかの長さを変化させてもよい。この場合、骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の長さを変化させた後に、式（１）により角度θ_ａ，θ_ｂを算出するようにしてもよいし、骨Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の長さを変化させる前に、角度θ_ａ，θ_ｂを算出してもよい。

【0045】

また、上記例では、第１の骨がキャラクタの胴体に連結される（第１～第３の骨が人型キャラクタの腕や脚の骨格を構成する）場合について説明したが、第１の骨がキャラクタの他の部分（頭部など）に連結されるようにしてもよい。例えば、第１～第３の骨が、昆虫のキャラクタの触角や触腕を構成してもよいし、動物のキャラクタの耳や尻尾を構成してもよい。また、第１～第３の骨が、キャラクタ本体から切り離し可能な武器等を構成してもよいし、第１～第３の骨のみで１体のキャラクタを構成するようにしてもよい。

【0046】

３．処理
次に、本実施形態のゲーム装置の処理の一例について図５のフローチャートを用いて説明する。

【0047】

まず、配置部１１０は、キャラクタＣＲを仮想三次元空間に配置する（ステップＳ１０）。次に、制御部１１２は、モーションデータに基づいてキャラクタＣＲのモーション（移動、動作）の再生を開始する（ステップＳ１１）。

【0048】

次に、制御部１１２は、骨Ｂ３の先端（キャラクタＣＲの腕ＡＭや脚ＬＧの先端）の位置を修正するか否かを判断する（ステップＳ１２）。キャラクタＣＲの腕ＡＭや脚ＬＧの先端が壁や床、他の物に接触する場合など、腕ＡＭや脚ＬＧの先端位置を修正する必要がある場合（ステップＳ１２のＹ）には、制御部１１２は、骨Ｂ３の先端の目標点を、腕ＡＭや脚ＬＧの先端が接する面に設定する（ステップＳ１３）。次に、制御部１１２は、骨Ｂ１の先端（関節部Ｊ０）と目標点との距離ｄと、骨Ｂ１の長さＬ_１と、骨Ｂ２の長さＬ_２と、骨Ｂ３の長さＬ_３とに基づいて、式（１）により、関節部Ｊ１、Ｊ２の角度θを算出し設定する（ステップＳ１４）。次に、制御部１１２は、骨Ｂ１の先端と目標点とを結ぶ線分と骨Ｂ１の先端と骨Ｂ３の先端とを結ぶ線分が一致するように関節部Ｊ０を回転させて、骨Ｂ３の先端を目標点に移動させる（ステップＳ１５）。

【0049】

本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。例えば、明細書又は図面中の記載において広義や同義な用語として引用された用語は、明細書又は図面中の他の記載においても広義や同義な用語に置き換えることができる。

【符号の説明】

【0050】

１００…処理部、１１０…配置部、１１２…制御部、１２０…画像生成部、１３０…音生成部、１５０…入力部、１７０…記憶部、１９０…表示部、１９２…音出力部、１９６…通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】