JP2010224919A - 画像生成装置、画像生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３次元電子地図データから風景画像を作成する際の工数を低減することのできる技術を提供する。
【解決手段】３次元電子地図データから交差点の風景画像を生成する画像生成装置は、交差点に対する位置における全ての退出パターン毎に設定される、風景画像を生成するための生成条件に基づいて、３次元電子地図データから、全ての退出パターンに対応する風景画像を生成するレンダリング処理を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、３次元電子地図データから画像を生成する技術に関する。

コンピュータで利用可能に電子化された地図データは、インターネットにおける電子地図や、カーナビゲーションシステム等の地図表示装置で広く使用されている。また、このような場面において、近年では、建造物等を２次元で立体的に表示した地図画像も積極的に利用されている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−５８０９３号公報 特開２００８−２７５５６０号公報

このように、建造物等を立体的に表示した画像（以降、「風景画像」または単に「画像」とも呼ぶ。）の作成処理には多くの時間を要する。このため、例えば地図表示装置においては、予め多数の風景画像を作成しておき、これらの画像を地図表示装置に記憶させておくという手法が採用されている。この風景画像の作成は、オペレータがマニュアル操作で行うため、非常に工数を要するという問題があった。

なお、このような問題は、地図表示装置において使用される風景画像に限らず、インターネットにおける電子地図で使用される風景画像にも共通する問題であった。

本発明は、３次元電子地図データから風景画像を作成する際の工数を低減することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
３次元電子地図データから交差点の風景画像を生成する画像生成装置であって、３次元電子地図データを予め記憶する３Ｄ地図記憶部と、前記交差点に対応する位置における全ての退出パターン毎に設定される、前記風景画像を生成するための生成条件を記憶する生成条件記憶部と、前記生成条件に基づいて、前記３次元電子地図データから、前記全ての退出パターンに対応する風景画像を生成するレンダリング処理を実行する画像生成部と、を備える画像生成装置。
この構成によれば、交差点に対応する位置における全ての退出パターン毎にレンダリング処理を行うことにより、全ての退出パターンに対応する風景画像を生成するので、３次元電子地図データから風景画像を作成する際の工数を低減することができる。

［適用例２］
適用例１記載の図画像生成装置であって、さらに、前記画像生成部により生成された個々の風景画像に対して、該風景画像に関する前記生成条件を個別に調整するための調整条件を設定する調整条件設定部を備え、前記画像生成部は、前記調整条件が設定された風景画像について、前記３次元電子地図データを用いて、前記生成条件および前記調整条件に基づいた再レンダリング処理を行う画像生成装置。
この構成によれば、画像生成装置により生成された個々の風景画像に対して、該風景画像を個別に調整し、その調整条件を保存しておくことができる。このようにして保存された調整条件は、３次元電子地図データに変更があった場合等における再レンダリング処理に役立てることができる。

［適用例３］
適用例１又は適用例２記載の画像生成装置であって、前記画像生成部は、処理対象となる交差点の進入側道路の道幅および車線数のうち少なくとも一方の情報に基づいて、進入方向が同一で退出方向が異なる複数のパターンに対応した異なる複数の風景画像を生成する第１の機能と、前記進入方向が同一で退出方向が異なる複数のパターンに対して共通の１つの風景画像を生成する第２の機能との少なくとも何れか一方を備える画像生成装置。
この構成によれば、交差点の進入側道路の道幅および車線数に基づいて、異なる複数の風景画像を生成する第１の機能と、共通の１つの風景画像を生成する第２の機能とを実現することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、本発明は、画像生成装置、画像生成システム、画像生成方法のほか、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記憶媒体等の形態で実現することができる。

本発明の一実施例としての画像生成装置の概略構成を示す説明図である。 交差点における進入方向と退出方向の組合せについての説明図である。 レンダリング処理および再レンダリング処理の手順を示すフローチャートである。 右折方向と直進方向と左折方向にそれぞれ退出する場合のレンダリング後の風景画像を表す説明図である。 再レンダリング処理についての説明図である。 第２実施例における画像生成装置の概略構成を示す説明図である。 画像更新処理の手順を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：

Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の一実施例としての画像生成装置１０の概略構成を示す説明図である。この画像生成装置１０は、入力部１００と、制御部２００と、記憶部３００とを備えたコンピュータである。入力部１００は、例えば、マウスやキーボード等の入力装置から構成される。制御部２００は、生成条件設定部２１０と、調整条件設定部２２０と、画像生成部２３０とを備えている。これら各部についての詳細は後述する。制御部２００は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭやＲＡＭ等の内部記憶装置を含んでいる。制御部２００中の各部は、内部記憶装置（ＲＡＭまたはＲＯＭ）に格納されている各種のプログラムを実行することにより、後述する様々な処理／機能を実現する。

記憶部３００は、設定ファイル３１０と、調整ファイル３２０と、３Ｄ地図データベース３３０と、誘導線データベース３４０と、生成画像データベース３５０とを備えている。この記憶部３００は、ハードディスク、フラッシュメモリ、メモリカード等で構成される。設定ファイル３１０は、生成条件設定部２１０によって作成されたパラメータ群を記憶する機能を有する。調整ファイル３２０は、調整条件設定部２２０によって作成されたパラメータ群を記憶する機能を有する。３Ｄ地図記憶部としての３Ｄ地図データベース３３０には、３次元コンピュータグラフィックスとして整備された、実際の道路や建物の形状等を表すデータ（以降、「３次元電子地図データ」とも呼ぶ。）が予め格納されている。誘導線記憶部としての誘導線データベース３４０には、道路に存在する交差点に対する全ての進入方向と全ての退出方向を表す誘導線データが予め格納されている。生成画像データベース３５０には、画像生成部２３０によって生成された画像が格納される。

図２は、交差点における進入方向と退出方向の組合せについての説明図である。図２では、一般的な十字路である交差点ＣＲの場合を例示している。交差点ＣＲには、道路の交わる点に対して４つの進入方向（ＩＮ、ＩＷ、ＩＳ、ＩＥ）がある。また、十字路の場合、ある進入方向に対しては３つの退出方向がある。例えば、方向ＩＳから進入する場合は、右折方向ＡＲへの退出と、直進方向ＡＳへの退出と、左折方向ＡＬへの退出がある。従って、交差点ＣＲについての全ての進入方向と全ての退出方向の組合せにより構成される進入退出誘導線は、図２の場合、１２種類（４×３）存在する。なお、組合せ数が１２種類なのは十字路の場合であり、一方通行が存在する場合や五叉路等の場合は組合せ個数が異なる。

図３は、レンダリング処理および再レンダリング処理の手順を示すフローチャートである。本実施例における「レンダリング処理」とは、３次元電子地図データから建造物等を２次元で立体的に表示した画像（以降、「風景画像」とも呼ぶ。）を生成する一連の処理を意味する。まず、生成条件設定部２１０は、風景画像の生成条件を作成するとともに、設定ファイル３１０へ記憶する（ステップＳ１１０）。具体的には、生成条件設定部２１０は、オペレータが入力部１００から入力する生成条件の値から、３次元電子地図データをレンダリングする際の各種パラメータを作成し、設定ファイル３１０へ記憶する。各種パラメータには、例えば、画像をレンダリングする際の視点位置（座標、視線方向ベクトル）、焦点位置、エフェクト（効果）等がある。この生成条件は個々の交差点毎に設定することができ、その場合、交差点毎に異なる生成条件を用いたレンダリング処理が行われる。なお、生成条件設定部２１０と設定ファイル３１０とは、生成条件記憶部として機能する。

ステップＳ１１０の処理が終了した後、画像生成部２３０は、画像生成（レンダリング）を行う（ステップＳ１２０）。具体的な処理の手順は次の通りである。
手順１）画像生成部２３０は、誘導線データベース３４０に格納された誘導線データから、各交差点に対する全ての進入退出誘導線（図２）を求める。
手順２）画像生成部２３０は、それら全ての進入退出誘導線に対して、３次元電子地図データを用いて、退出方向に応じた異なる複数の画像が生成されるようなレンダリングを行う。このレンダリングは、設定ファイル３１０中の各種パラメータに基づいて行われる。

図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、方向ＩＳから右折方向ＡＲと直進方向ＡＳと左折方向ＡＬにそれぞれ退出する場合のレンダリング後の風景画像を表している。図４（Ａ）は交差点を右折する場合であるため、誘導線ＤＬ１に沿った右折ルートを画像の中心に配置するようなレンダリングが行われる。図４（Ｂ）、（Ｃ）も同様である。このように、風景画像では、利用者の実際の視点と、画面に表示される画像とを一致させる目的から、退出方向毎に画像を変化させることが好ましい。なお、図４においては、誘導線ＤＬ１〜３が描画された状態の図を示したが、本実施例におけるレンダリング処理中における誘導線の描画は任意である。図４のように、レンダリング処理と併せて誘導線の描画を行ってもよいし、レンダリング処理では誘導線の描画を行わない風景画像を生成するものとしてもよい。

なお、本実施例では、交差点毎に生成条件を設定し、その後、当該交差点における全ての進入退出誘導線に対して、退出方向に応じた異なる画像が生成されるようなレンダリング処理を行うものとした。しかし、交差点に対応する位置における全ての退出パターン毎に生成条件を設定し、その後、当該生成条件に基づいてレンダリング処理を行う構成とする（すなわち、進入退出誘導線を用いない構成とする）ことも可能である。

図５は、再レンダリング処理についての説明図である。ステップＳ１２０（図３）の処理が終了した後、生成された個々の画像に対して、オペレータが個別に画像の確認と調整を行う。例えば、図５（Ａ）のように、風景画像ＣＰ中に障害物ＢＬが存在することによって、誘導線ＤＬが見えづらい場合は、障害物ＢＬを削除する。この場合には、障害物ＢＬを表すデータを、レンダリング処理で利用しないことを示すパラメータが設定される。また、見通しが悪い交差点の場合はレンダリング時の視点位置（座標、視線方向ベクトル）を変更する。その他にも、３次元電子地図データをレンダリングする際の各種パラメータの調整をすることができる。このように、風景画像を個別に調整するための条件を「調整条件」とも呼ぶ。

調整条件設定部２２０は、上記のようなオペレータによる調整内容を、入力部１００を通じて受け付け、３次元電子地図データを再レンダリングする際の各種パラメータを作成する。また、当該条件を調整ファイル３２０へ記憶する（図３：ステップＳ１３０）。この調整ファイル３２０は、個々の画像とその調整条件とが関連付けられた形で保存される。例えば、調整条件と共に、交差点を識別するための識別記号と、その交差点の進入退出誘導線の識別記号とを保存することで、個々の画像が識別可能な形でデータを保存することができる。なお、調整条件設定部２２０と調整ファイル３２０とは、調整条件記憶部として機能する。

ステップＳ１３０（図３）の処理が終了した後、画像生成部２３０は、画像生成（レンダリング）を行う（ステップＳ１４０）。具体的には、画像生成部２３０は、ステップＳ１３０で調整条件が入力された画像について、３次元電子地図データと、設定ファイル３１０と、調整ファイル３２０とを用いて、再度レンダリングを行う。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）について再レンダリング処理を行った後の風景画像ＡＤＪＰを示している。

以上のように、第１実施例では、各交差点に対する全ての進入方向と全ての退出方向の全組合せについて（換言すれば、交差点に対応する位置における全ての退出パターンについて）のレンダリング処理を自動で行うことにより風景画像を生成するので、３次元電子地図データから風景画像を作成する際の工数を低減することができる。また、生成された個々の画像に対して、当該画像を個別に調整し、その調整条件を保存しておくことができる。このようにして保存された調整条件は、３次元電子地図データに変更があった場合等における再レンダリング処理に役立てることができる。

Ｂ．第２実施例：
図６は、第２実施例における画像生成装置１０ａの概略構成を示す説明図である。図１に示した第１実施例との違いは、制御部２００に更新処理実行部２４０を備える点のみであり、他の構成や動作は第１実施例と同じである。更新処理実行部２４０は、３次元電子地図データに変更があった場合に、変更後の３次元電子地図データを用いて、変更があった交差点の画像を生成する画像更新処理を行う機能を有する。詳細については後述する。

図７は、画像更新処理の手順を示すフローチャートである。まず、更新処理実行部２４０は、設定ファイル３１０に保存された生成条件と、調整ファイル３２０に保存された調整条件とを読み込む（ステップＳ２１０）。次に更新処理実行部２４０は、画像生成（レンダリング）を行う（ステップＳ２２０）。この際、更新処理実行部２４０は、３次元電子地図データからその内容に変更のあった交差点のみを抽出して、これらの交差点についてのみ画像の更新を実行することが好ましい。この更新処理において、調整条件が設定されている画像に関しては、更新処理実行部２４０は、調整条件と生成条件とに基づいたレンダリング処理を画像生成部２３０に実行させる。一方、調整条件が設定されていない画像に関しては、更新処理実行部２４０は、生成条件のみに基づいたレンダリング処理を画像生成部２３０に実行させる。

このように、第２実施例においては、変更後の３次元電子地図データを用いて、調整条件が未設定である画像に関しては生成条件に基づいてレンダリング処理がされ、調整条件が設定されている画像に関しては生成条件と調整条件とに基づいてレンダリング処理がされるため、風景画像の再作成処理の自動化が可能となる。この結果、風景画像を作成する際の工数をさらに低減することができる。

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。例えば次のような変形も可能である。

Ｃ１．変形例１：
上記実施例では、個々の交差点毎に生成条件を設定するものとした。しかし、この生成条件の設定範囲は任意に定めることができる。例えば、全ての交差点において共通の生成条件を設定するものとしてもよい。また、交差点をその種類によってカテゴリ分け（例えば、一般道における交差点か高速道路における分岐点か、進入側における右左折レーンの有無や車線数等の交差点の大きさ等）して、当該カテゴリごとに異なる生成条件を適用するものとしてもよい。

Ｃ２．変形例２：
上記実施例では、生成条件設定部は設定ファイルを保存するものとしたが、この設定ファイルへの保存は任意である。例えば、全ての交差点において共通の生成条件を使用する場合等において、デフォルトの生成条件を生成条件設定部や画像生成部のモジュール中に格納し、この生成条件を用いてレンダリングを行う構成とすることも可能である。

Ｃ３．変形例３：
上記実施例では、交差点に対応する位置における全ての退出パターンに対して異なる複数の画像が生成されるものとした。しかし、小さい交差点（例えば、交差点を形成する道路の道幅が狭い場合や、交差点への進入側道路の車線数が少ない場合等）においては、退出方向に関係なく、交差点の進入方向に対応した画像を生成するものとしてもよい。すなわち、この場合は、１つの進入方向に対して１つの画像を生成することとなり、図２の例ではＩＮ、ＩＷ、ＩＳ、ＩＥ方向に対応した４枚の画像が生成される。このような場合を考慮すると、画像生成部は、処理対象となる交差点の進入側道路の道幅および車線数のうち少なくとも一方の情報に基づいて、進入方向が同一で退出方向が異なる複数のパターンに対応した異なる複数の風景画像を生成する第１の機能と、これらの複数のパターンに対して共通の１つの風景画像を生成する第２の機能との少なくとも何れか一方を選択して実行するようにしてもよい。こうすれば、交差点の進入側道路の道幅および車線数に基づいて、異なる複数の風景画像を生成する第１の機能と、共通の１つの風景画像を生成する第２の機能とを実現することができる。

１０、１０ａ…画像生成装置、１００…入力部、２００…制御部、２１０…生成条件設定部、２２０…調整条件設定部、２３０…画像生成部、２４０…更新処理実行部、３００…記憶部、３１０…設定ファイル、３２０…調整ファイル、３４０…誘導線データベース、３５０…生成画像データベース

Claims (4)

1. ３次元電子地図データから交差点の風景画像を生成する画像生成装置であって、
   ３次元電子地図データを予め記憶する３Ｄ地図記憶部と、
   前記交差点に対応する位置における全ての退出パターン毎に設定される、前記風景画像を生成するための生成条件を記憶する生成条件記憶部と、
   前記生成条件に基づいて、前記３次元電子地図データから、前記全ての退出パターンに対応する風景画像を生成するレンダリング処理を実行する画像生成部と、
   を備える画像生成装置。
2. 請求項１記載の画像生成装置であって、さらに、
   前記画像生成部により生成された個々の風景画像に対して、該風景画像に関する前記生成条件を個別に調整するための調整条件を記憶する調整条件記憶部を備え、
   前記画像生成部は、前記調整条件が設定された風景画像について、前記３次元電子地図データを用いて、前記生成条件および前記調整条件に基づいた再レンダリング処理を行う画像生成装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の画像生成装置であって、
   前記画像生成部は、処理対象となる交差点の進入側道路の道幅および車線数のうち少なくとも一方の情報に基づいて、進入方向が同一で退出方向が異なる複数のパターンに対応した異なる複数の風景画像を生成する第１の機能と、前記進入方向が同一で退出方向が異なる複数のパターンに対して共通の１つの風景画像を生成する第２の機能との少なくとも何れか一方を備える画像生成装置。
4. ３次元電子地図データから交差点の風景画像を生成する画像生成方法であって、
   （ａ）コンピュータが、前記交差点に対応する位置における全ての退出パターン毎に設定される、前記風景画像を生成するための生成条件を記憶する工程と、
   （ｂ）コンピュータが、前記生成条件に基づいて、前記３次元電子地図データから、前記全ての退出パターンに対応する風景画像を生成するレンダリング処理を実行する工程と、
   を実行する画像生成方法。

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