JP4915698B2 - 3次元電子地図データの生成方法 - Google Patents
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A.地図データ生成装置の構成:
B.データベース構造:
C.3次元モデリング:
D.仮想空間前処理:
E.建造物高さデータ設定処理:
F.ビルモデリング処理:
G.住宅、道路モデリング処理:
H.外観データ生成処理:
I.付属物データ生成処理:
図1は実施例としての電子地図データ生成システム100(以下、単にシステム100と称することもある)の構成を示す説明図である。このシステム100は、建造物の3次元モデリングを行い、3次元の電子地図データを生成する。本実施例では、図示する機能ブロックを、コンピュータ内にソフトウェア的に構築することにより、システム100を構成した。以下の例では、単独のコンピュータによってシステムが構成されている場合を例にとって説明するが、ホストコンピュータと端末とをネットワークで接続した構成を用いてもよい。
図2は2次元地図データベース103の構造を示す説明図である。2次元地図データベース103は、平面での既存の地図データベースであり、地表面を区切ったメッシュ単位での標高、建造物の平面形状などを記録している。図の中央には、2次元地図データベース103によって表される地図を例示した。建造物などのオブジェクトは、それぞれ閉図形(以下、ポリゴンと称する)で表され、各建造物の種別などを与える属性情報が対応づけられている。図の上方には、住宅の建造物例を示した。この建造物については、ポリゴン固有のID「HOUSE001」とともに、ポリゴンの形状データとして、各頂点の緯度、経度が記憶されている。また、属性情報としては、建造物の種別「住宅」と、階数「2階」が記憶されている。属性情報は、床面積、玄関の方向など、例示した以外に種々の情報を含めることが出来る。
図6は3次元モデリング処理のフローチャートである。本実施例のシステム100が、上述の各種機能ブロックやデータベースを利用して実行する処理である。ここでは、全体の処理概要を説明し、各処理の詳細な内容は、後で順次、説明する。
図7は仮想空間前処理のフローチャートである。システム100は、まず、地表面メッシュの平滑化を行う(ステップS202)。図中にこの平滑化の処理概要を例示した。システム100は、2次元地図データベース103から標高データを入力する。この標高データは、地表面を既定距離dで区切ったメッシュ単位で標高を記録するものである。この標高データを純粋に仮想3次元空間内に再現すると、図中の地表Sg1のように地表面は階段状となる。階段状の地表面を用いることも可能ではあるが、本実施例では、このメッシュの重心同士を結ぶ三角形のポリゴンを定義することにより、段差のない地表Sgを設定した。
図8は建造物高さデータ設定処理のフローチャートである。仮想空間前処理で定義された三角形ポリゴンに基づいてこの処理を実行することも可能ではあるが、本実施例では、別途定義された2m単位のメッシュを用いて処理するものとした。
本実施例における第1の3次元モデリング、即ち、基本モデルを用いることなく、建造物高さデータを用いて各部位の高さを決定するビルモデリングについて説明する。実施例では、ビルを対象として行うものとしたが、一般の住宅、高架道路などにも適用可能である。
次に、本実施例の第2のモデリング手法、即ち、基本モデルを利用したモデリングについて説明する。このモデリングは、住宅、道路モデリング処理において実行される。
図15は外観データ生成処理のフローチャートである。図6のステップS500に相当する処理である。3次元のポリゴンの表面の着色、および窓などの画像の貼付などを行って、外観を整えるための処理である。
最後に付属物データ生成処理について説明する。この処理は、図6のS600に相当する処理である。処理内容は、外観データ生成処理(図15)のステップS610〜S614と同様である。
100…電子地図データ生成システム
101…データ入力部
102…基本モデルデータベース
103…2次元地図データベース
104…外観パーツデータベース
105…付属物パーツデータベース
106…統合部
110…前処理部
120…ビルモデリング部
130…住宅、道路モデリング部
140…外観データ生成部
150…付属物データ生成部
Claims (5)
- 複数の建造物を含む3次元電子地図データを生成する3次元地図データ生成方法であって、
(A) コンピュータが、前記3次元電子地図データを生成する対象領域について、外観が未生成の3次元モデルで階層構造をなした各建造物を表した3次元電子地図データをメモリに格納する工程と、
(B) 前記コンピュータが、該対象領域を撮影した広域のカラー画像データの入力と、前記カラー画像データの撮影位置を含む撮影条件の入力とを受け付けて、前記撮影条件に基づいて、前記カラー画像データの撮影領域と前記3次元電子地図データの対象領域との位置関係を対応させることにより、前記カラー画像データから、各建造物の表面色を特定する工程と、
(C) 前記コンピュータが、予めメモリに格納された各建造物の属性を表す属性情報を各建造物ごとに読み出し、前記属性情報に対応づけて予めメモリに格納された、各建造物の表面に形成された外観パーツを表す外観パーツデータの中から、読み出した前記属性情報に基づいて、前記3次元モデルの表面に貼り付けられる前記外観パーツデータを選択する工程と、
(D) 前記コンピュータが、各建造物の2階以上の階層について、前記工程(B)で特定された表面色を基本色として前記3次元モデルの表面を着色するとともに、前記工程(C)において選択された前記外観パーツデータを前記3次元モデルの表面に貼り付けて、各建造物の色及び形状を表す前記3次元モデルの外観データを生成する工程と、
(E) 前記コンピュータが、各建造物の1階について、別途、前記外観データを生成する工程と、
を備える3次元地図データ生成方法。 - 請求項1記載の3次元地図データ生成方法であって、
前記工程(E)は、
前記コンピュータが、前記属性情報に対応づけて予めメモリに格納された1階用の基本外観データを、前記属性情報に基づいて読み出し、読み出した前記1階用の基本外観データを用いて前記建造物の1階の外観データを生成する工程を含む、3次元地図データ生成方法。 - 請求項1または請求項2記載の3次元地図データ生成方法であって、更に、
前記工程(C)は、前記属性情報に対応づけて予めメモリに格納された、建造物の表面に添付される付属物を表す基本付属物データの中から、読み出した前記属性情報に基づいて、前記3次元モデルの表面に取り付けられる前記基本付属物データを選択する工程を含み、
前記工程(D)は、前記工程(C)において選択された前記基本付属物データを前記3次元モデルの表面に取り付けて、前記外観データを生成する工程を含む、3次元地図データ生成方法。 - 複数の建造物を含む3次元電子地図データを生成する3次元地図データ生成装置であって、
前記3次元電子地図データを生成する対象領域について、外観が未生成の3次元モデルで階層構造をなした各建造物を表した3次元電子地図データを入力する3次元地図入力部と、
各建造物の属性を表す属性情報を格納するとともに、各建造物の表面に形成された外観パーツを表す外観パーツデータを前記属性情報に対応づけて格納するメモリと、
該対象領域を撮影した広域のカラー画像データ該対象領域を撮影した広域のカラー画像データの入力と、前記カラー画像データの撮影位置を含む撮影条件の入力とを受け付けて、前記撮影条件に基づいて、前記カラー画像データの撮影領域と前記3次元電子地図データの対象領域との位置関係を対応させることにより、前記カラー画像データから、各建造物の表面色を特定するとともに、前記メモリに格納された前記属性情報を各建造物ごとに読み出し、前記読み出した属性情報に基づいて、各建造物の表面に貼り付けられる前記外観パーツデータを選択し、各建造物の2階以上の階層について、前記特定された表面色を基本色として前記3次元モデルの表面を着色するとともに、前記選択された外観パーツデータを前記3次元モデルの表面に貼り付けて、各建造物の色及び形状を表す前記3次元モデルの外観データを生成するとともに、各建造物の1階について、別途、前記外観データを生成する外観データ生成部とを備える3次元地図データ生成装置。 - 複数の建造物を含む3次元電子地図データを生成するためのコンピュータプログラムであって、
前記3次元電子地図データを生成する対象領域について、外観が未生成の3次元モデルで階層構造をなした各建造物を表した3次元電子地図データを入力する機能と、
該対象領域を撮影した広域のカラー画像データの入力と、前記カラー画像データの撮影位置を含む撮影条件の入力とを受け付けて、前記撮影条件に基づいて、前記カラー画像データの撮影領域と前記3次元電子地図データの対象領域との位置関係を対応させることにより、前記カラー画像データから、各建造物の表面色を特定する機能と、
予めメモリに格納された各建造物の属性を表す属性情報を各建造物ごとに読み出し、前記属性情報に対応づけて予めメモリに格納された、各建造物の表面に形成された外観パーツを表す外観パーツデータの中から、前記読み出した属性情報に基づいて、前記3次元モデルの表面に貼り付けられる前記外観パーツデータを選択する機能と、
各建造物の2階以上の階層について、前記特定された表面色を基本色として前記3次元モデルの表面を着色するとともに、前記選択された外観パーツデータを前記3次元モデルの表面に貼り付けて、各建造物の色及び形状を表す前記3次元モデルの外観データを生成する機能と、
各建造物の1階について、別途、前記外観データを生成する機能と、
をコンピュータによって実現するためのコンピュータプログラム。
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