JP2002312801A - 広域地図画像の表示方法および表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広域地図の空間的連続性を保ちながら、空中
写真画像や衛星画像を実用的な応答性を確保して拡大／
縮小およびスクロール操作を可能にする。 【解決手段】 画像データ領域は実メモリ上に配置し、
アクティブ画像データ領域と非アクティブデータ領域の
２面で構成する。画像データは解像度別に複数の画層を
もち、各画層はＮ×Ｍ画素のタイルに分割した画像ブロ
ックで構成しておく。地形図画像はアクティブ領域に設
定したビュー領域からディスプレイに表示する。全体画
像の表示は、２面の画像データ領域のうち１面をアクテ
ィブ領域とし、他の１面を非アクティブ領域とする。ス
クロール操作と拡大／縮小操作で不足タイルが生じたと
き、アクティブ領域から非アクティブ領域に表示に必要
な画像データを転送する。非アクティブ領域に表示に必
要な画像データを用意し、アクティブ領域を非アクティ
ブに、非アクティブ領域をアクティブとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空中写真画像また
は衛星画像を基にした広域地図画像を背景として表示
し、この背景を参照しながら新たな地図データなどを作
図・編集したり、ディジタル情報を検索するような情報
処理において、表示画像の拡大／縮小、スクロールの操
作を行うための表示方法および表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＧＩＳ（Geographic Information Syste
m）は、電力、ガス、水道など、ユーティリティの広域
設備管理をはじめ、防災、教育、公共情報検索など様々
な用途に利用されている。このＧＩＳでは空間的な情報
管理の必要性から、主に道路と家屋の図形や名称で構成
する地形図を背景として、これらに付加情報をつけて多
種多様なアプリケーションに利用している。

【０００３】背景の地形図は、ラスタをそのまま利用す
る場合と、ディジタル地形図を利用する場合と、２通り
の利用方法がある。ラスタをそのまま利用する場合に
は、背景図として地形図画像を表示する。

【０００４】しかし、ラスタはデータ量が多く、アプリ
ケーションの操作性に悪影響を及ぼす。ディジタル地形
図を利用する場合には、あらかじめ新規の地域またはメ
ッシュをディジタル化する作業が必要である。ディジタ
ル地形図を更新する場合も、変化部分をディジタル化す
る作業が必要である。ディジタル地形図の作成は、ＧＩ
Ｓにとってコスト的に大きな負担となる。

【０００５】近年、コンピュータの性能向上とともに、
空中写真画像や衛星画像を電子地図として利用できるよ
うになってきた。空中写真画像は、空中測量の際、航空
機搭載のカメラで地上を撮影したフィルムをスキャナで
画像に変換したもの、または、航空機搭載の高解像度デ
ィジタルカメラで撮影した画像である。衛星画像は、商
用衛星搭載のセンサで地上を撮影した画像である。

【０００６】ＧＩＳでは、これら空中写真画像や衛星画
像から、地形図画像として空中写真ステレオペア（空中
写真測量において、同一撮影コース内で隣接する２枚の
写真で、相互にオーバーラップして撮影した領域）から
作成した正射投影画像（空中写真画像では、高さのある
建物などが撮影中心点から放射線方向の外側にずれて写
るため正しい位置にない。これを地図のように正しい位
置に補正した画像）や、原理的に正射投影の衛星画像を
利用できるようになりつつある。空中写真画像や衛星画
像は、更新周期が１年程度と短く、最新の地形図として
利用価値が高い。

【０００７】しかし、ＧＩＳで利用する画像のサイズ
は、他の分野と比較するとかなり大きい。ＧＩＳで利用
する画像サイズは、小さいものでもフルカラー画像（色
数１６７７万色を表現できるカラー画像、２４ｂｉｔｓ
（３ｂｙｔｅｓ）／画素で構成する）で４,０００×４,
０００画素（ＢｉｔＭａｐ形式換算で約４８ＭＢ）、大
きいもので１０,０００×１０,０００画素（同様に約３
００ＭＢ）である。そのため、大型のフルカラー画像を
背景とすることは、高性能なコンピュータでも大きな負
担となり、充分な操作性能が得られない。

【０００８】空中写真画像では、解像度２５ｃｍ／画
素、１／２,５００都市計画図相当の空間領域２Ｋｍ×
１.５Ｋｍでは、画像サイズは８,０００×６,０００画
素、また、衛星画像では解像度１００ｃｍ／画素、空間
領域２２Ｋｍ×２２Ｋｍでは画像サイズは２２,０００
×２２,０００、これらの画像をデータ領域として確保
するために必要なメモリ使用量は、画像の色数によって
下記表に示すようになる。

【０００９】

【表１】

【００１０】アプリケーションは、画像表示の応答性を
よくするために、実メモリ上になるべく画像全体のデー
タ領域を確保する。このとき、アプリケーションはメモ
リの管理には直接関与せず、ＯＳのメモリ管理機構に依
存している。このアプリケーションのメモリ使用量が、
実メモリのサイズに近づくにしたがって、実メモリ上に
必要なデータがない状態が発生する。ＯＳはアプリケー
ションに必要なメモリを実メモリ上に確保するため、不
要な実メモリ上のデータ領域を仮想メモリに転送する、
いわゆるスワップ動作を引き起こす。

【００１１】スワップ動作では、ディスクなどの外部記
憶装置と実メモリ間でデータ転送を伴うため、実メモリ
上ですべての処理が行える状態と比較すると、アプリケ
ーションの処理速度、あるいは操作者に対する応答速度
が低下する。画像データ領域サイズが実メモリと仮想メ
モリの総メモリサイズを超えると、ＣＰＵの処理時間が
ほとんどスワップ処理だけに費やされ、実用上表示不可
能になってしまう。

【００１２】画像を表示するディスプレイの解像度は、
下記表に示すように、通常１,０２４画素程度である。

【００１３】

【表２】

【００１４】ところが、画像サイズ２２,０００×２２,
０００の画像を全体表示する場合は、水平方向、垂直方
向にそれぞれ２０画素以上を１画素に縮小表示すること
になり、処理時間を要するにもかかわらずロスが非常に
大きい。全体表示でなくとも、ディスプレイ解像度の数
倍程度の画素以上を表示する場合も同様である。

【００１５】アプリケーションは、スワップが頻発する
ことを回避するために、画像全体のデータ領域を設けず
に一部領域だけ確保することでメモリ使用量を小さくす
る。この場合、スクロールや拡大の操作によって画像の
表示範囲が現在の画像データ領域をはずれたときは、画
像データ領域の内容を更新しなければならない。

【００１６】画像データ領域の大きさとそのデータ更新
頻度は反比例する。画像全体のデータ領域を確保する場
合に比べ、実用上表示可能な画像データサイズは減少す
る。

【００１７】前記の表に示したように、画像サイズに比
例して空間領域は広がるが、メモリ使用量、ファイルサ
イズも大きくなる。広域の地形図画像を利用するとき、
空間全体を１枚の画像でカバーすることは、巨大な画像
となるために現実的でない。必然的に、空間をメッシュ
などに分割する必要があるが、地形図表示の空間的連続
性は保たれなければならない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】空中写真画像や衛星画
像を基にした従来の広域地図画像の表示方式では、以下
の問題があった。

【００１９】（１）画像全体のデータ領域を確保した場
合、画像サイズが大きくなるにしたがって、画像表示に
おける拡大／縮小、スクロール操作中に、ＯＳのスワッ
プ動作が頻繁に発生し、アプリケーションの処理性能は
著しく低下し、画像サイズが総メモリサイズを超えると
実用上表示不可能となってしまう。

【００２０】（２）画像全体のデータ領域を確保した場
合、画像サイズが大きくなっても、ディスプレイの解像
度自体は１,０２４画素程度であるため、全体表示やあ
る程度の拡大表示までは縮小表示となり、表示に要する
時間の割にはロスが非常に大きい。

【００２１】（３）画像全体ではなく、一部領域分だけ
を画像データ領域として確保している場合、スクロール
や拡大の操作に伴い表示範囲が画像データ領域をはずれ
たときは、画像データ領域の更新が頻発して処理性能が
低下し、画像全体のデータ領域を確保する場合に比べ、
表示可能で実用的な応答性を確保するできる画像サイズ
の上限は小さい。

【００２２】（４）処理性能の低下を回避する最も単純
な方法は、実メモリの実装量を増やすことである。しか
し、同じ業務に利用するすべての機器のメモリ実装量を
増やすのにはコストがかさむこと、また、機器の実メモ
リ実装量には上限があることなどの制約を受ける。

【００２３】（５）広域の地形図画像を物理的に長方形
メッシュに分割し、論理的に接続した画像として扱う場
合においては、全体として大きな画像サイズを扱うこと
になるため、上記の（１）から（４）の問題が発生す
る。

【００２４】本発明の目的は、上記の各課題を解決した
広域地図画像の表示方法及び表示装置を提供することに
ある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】（請求項１の発明）空中
写真画像または衛星画像を基にした広域地図画像を背景
とする画像をディスプレイ上に表示するための広域地図
画像の表示方法であって、前記画像のデータ形式は、解
像度別に複数の画層をもち、各画層はＮ×Ｍ画素のタイ
ルに分割した画像ブロックで構成しておき、前記広域地
図画像は、空間全体を長方形メッシュに分割してメッシ
ュ管理ファイルで管理し、各メッシュのデータ形式は解
像度別に複数の画層をもち、各画層はＮ×Ｎ画素のタイ
ルに分割した画像ブロックで構成しておき、前記画像の
ディスプレイ表示に際して大きさが決められたウィンド
ウ領域を完全に包含し、かつ最小の水平方向と垂直方向
のタイル数を表示領域タイル数として求め、実メモリ上
に確保する画像のデータ領域は、表示領域タイル数の上
下左右に拡張タイル数で設定したタイル数を加えた大き
さとし、前記ウィンドウ領域に対応して実メモリ上の画
像データ領域の表示範囲としてビュー領域を指定し、前
記画層の中から画像データ領域のタイル数に最も近く、
かつ画像データ領域より小さいタイル数をもつ画層を決
定し、広域地図画像の全体表示では、空間全体の最低解
像度画層の大きさが画像データ領域より小さいときは、
画像データ領域に完全包含される画層のメッシュ領域四
角形を計算して全メッシュの画像を画像データ領域に読
み込み、ビュー領域は全メッシュの外接四角形を完全包
含する大きさとし、空間全体の最低解像度画層の大きさ
が画像データ領域より大きいときは、画像データ領域以
下のメッシュ範囲を計算して最低画質画層の画像を画像
データ領域に読み込み、ビュー領域は画像データ領域内
に完全包含されるメッシュ範囲として全体画像を表示す
ることを特徴とする。

【００２６】（請求項２の発明）請求項１において、現
在のビュー領域原点から、スクロール操作に伴う現在の
画像データ領域内の新しいビュー領域原点を計算し、新
しいビュー領域全体が現在の画像データ領域内にあると
きは、ビュー領域の位置を平行移動して新しいビュー領
域で画像をスクロール表示し、新しいビュー領域全体が
現在の画像データ領域内にないときは、新しいビュー領
域原点を現在の画像データ領域原点からのタイル数に整
数で換算し、新しい画像データ領域原点は現在の画像デ
ータ領域の原点からタイル数に相当する画素だけ移動し
た位置とし、新しい画像データ領域内にない不足タイル
を求め、不要になったタイルを破棄し、メッシュ管理フ
ァイルからメッシュの画像範囲を求め、複数の画像ファ
イルから、不足するタイルを新しい画像データ領域に読
み込み、画像データ領域の原点を新しい画像データ領域
の原点に移動し、ビュー領域原点を新しい画像データ領
域原点からの位置に変換し、新しいビュー領域で画像を
スクロール表示することを特徴とする。

【００２７】（請求項３の発明）請求項２において、現
在のビュー領域原点から、スクロール操作に伴う現在の
画像データ領域内の新しいビュー領域原点を計算し、新
しいビュー領域全体が現在の画像データ領域内にあると
きは、ビュー領域の位置を平行移動し、新しいビュー領
域で画像をスクロール表示し、新しいビュー領域全体が
現在の画像データ領域内にないときは、新しいビュー領
域原点から始まるビュー領域全体を完全包含するために
必要な追加タイル数を整数で求め、新しい画像データ領
域原点は現在の画像データ領域の原点からタイル数に相
当する画素だけ移動した位置とし、新しい画像データ領
域内にない不足タイルを求め、不要になったタイルを破
棄し、前記メッシュ管理ファイルからメッシュの画像範
囲を求め、複数の画像ファイルから不足するタイルを新
しい画像データ領域に読み込み、画像データ領域の原点
を新しい画像データ領域の原点に移動し、ビュー領域原
点を新しい画像データ領域原点からの位置に変換し、新
しいビュー領域で画像をスクロール表示することを特徴
とする。

【００２８】（請求項４の発明）請求項１〜３のいずれ
か１項において、指定された拡大領域と、ウィンドウ領
域との比率を計算し、どちらか小さい方を領域比率で拡
大領域を補正し、この補正した拡大領域の中心を指定さ
れた拡大領域の中心に配置して拡大領域の原点とし、こ
の原点を現在の画像データ領域原点からのタイル数に換
算し、新しいビュー領域の原点を整数で求め、新しいビ
ュー領域原点から始まり、補正した拡大領域までの領域
を完全包含する最小タイル領域を整数で求めて新しいビ
ュー領域の大きさとし、ビュー領域を新しい位置と大き
さに変更して現在の画層の解像度を求め、画像をディス
プレイに表示するとき、最高と最低の解像度画層を除い
て現在の画層における新しい拡大率を計算し、拡大率が
条件を満たしているか、または、現在の画層がすでに最
高解像度画層であることを条件に拡大表示し、拡大率が
条件を満たしていなければ、現在の画層の解像度に対し
て、拡大率をの条件を満たすように切り替える画層数と
切り替え後の拡大率を整数で求め、新しい画層における
ビュー領域の大きさを計算し、新しい画層におけるビュ
ー領域の原点は新しい画像データ領域の原点とし、前記
メッシュ管理ファイルからメッシュの画像範囲を求め、
複数の画像ファイルから画像データ領域内に新しい画層
の画像データを読み込み、新しい画像データ領域と新し
いビュー領域で画像を拡大表示することを特徴とする。

【００２９】（請求項５の発明）請求項１〜４のいずれ
か１項において、現在のビュー領域原点を現在の画像デ
ータ領域原点からのタイル数に換算し、新しいビュー領
域の原点を整数で求め、新しいビュー領域原点から始ま
り、現在のビュー領域までの領域を完全包含する最小の
タイル領域を整数で求めて仮のビュー領域の大きさと
し、この新しいビュー領域の中心点を計算して画層を１
つ下位の画層に切り替え、切り替えた画層で、前記メッ
シュ管理ファイルからメッシュの画像範囲を求め、複数
の画像ファイルから新しいビュー領域の中心点を中心タ
イルに含む画像を新しい画像データ領域に読み込み、新
しい画層のビュー領域は、仮のビュー領域の水平方向、
垂直方向とも２倍に設定し、新しい画層における画像デ
ータ領域のビュー領域原点を計算し、新しい画像データ
領域と新しいビュー領域で画像を縮小表示することを特
徴とする。

【００３０】（請求項６の発明）請求項１〜５に記載の
広域地図画像表示方法を実施するためのコンピュータ構
成の広域地図画像表示装置であって、対話操作のための
キーボードとマウスは、それぞれキーボードインターフ
ェースとマウスインターフェースを介してＣＰＵと接続
し、画像データは、画像ファイルとしてディスクドライ
ブ上に置き、ディスクインターフェースを介してシステ
ムバスに接続し、画像表示のためのディスプレイは、グ
ラフィックインターフェースを介してシステムバスに接
続し、実メモリは、システムバスに接続し、画像データ
領域は実メモリ上に配置し、アクティブ画像データ領域
と非アクティブデータ領域の２面で構成し、広域地図画
像は、アクティブ画像データ領域に設定したビュー領域
からグラフィックインターフェースを通してディスプレ
イに表示し、最初に全体画像を表示するときは、前記２
面の画像データ領域のうち１面をアクティブ画像データ
領域とし、他の１面を非アクティブ画像データ領域と
し、スクロール操作と拡大／縮小操作において、それぞ
れ不足タイルが生じたときは、アクティブ画像データ領
域から非アクティブ画像データ領域に表示に必要な画像
データを転送し、さらに、非アクティブ画像データ領域
に画像ファイルから不足するタイルを読み込み、非アク
ティブ画像データ領域に表示に必要な画像データを用意
して、アクティブ画像データ領域を非アクティブに、非
アクティブ画像データ領域をアクティブに、それぞれ切
り替えてディスプレイに表示することを特徴とする。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を項分け
して以下に詳細に説明する。

【００３２】（１）広域地図画像表示方法 （１.１）画像データの形式 （ａ）画像データは、Ｆｌａｓｈｐｉｘ形式のファイル
として保存されていることを前提とする。

【００３３】（ｂ）Ｆｌａｓｈｐｉｘ形式は、Ｍｉｃｒ
ｏｓｏｆｔ社、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社、Ｌ
ｉｖｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ社の協力のもと、Ｋｏｄａｋ社
が開発、出版した仕様書とテストスーツで定義されてい
る画像ファイル形式である。このＦｌａｓｈｐｉｘ形式
は、図１に示すように解像度別に複数の画層をもち、各
画層は通常６４×６４画素のタイルに分割した画像ブロ
ックで構成する。当該画層の解像度は、水平方向、垂直
方向とも１つ上位の画層の１／２である。（ｃ）最高解
像度画層の解像度は、もともと画像がもっている解像度
である。

【００３４】（１.２）広域地図画像のメッシュ分割 （ａ）広域地図画像は、空間全体を１枚の画像でカバー
すると巨大な画像となるため、空間全体を長方形メッシ
ュに分割する。図２は、東西方向８メッシュ、南北方向
８メッシュに分割した例を示す。

【００３５】（ｂ）メッシュは、図３に示す構造のメッ
シュ管理ファイルで管理する。メッシュ管理ファイル
は、メッシュ全体の外接四角形の左下国家座標値、１メ
ッシュの大きさ、全体のメッシュ構成、各メッシュの画
像ファイル名を格納し、全体表示、スクロール表示、拡
大／縮小表示を制御するときに利用する。

【００３６】（ｃ）各メッシュの画像データ形式は、前
記の（１.１）で述べた通りであり、また図４に示すよ
うに、隣接するメッシュ間の接続関係は各画層とも同一
である。

【００３７】（１.３）ウィンドウ領域の決定 （ａ）図５に示すように、画像をディスプレイに表示す
るとき、あらかじめ設定した任意の大きさをもつウィン
ドウ領域の大きさＷｘ,Ｗｙを決定する。

【００３８】（ｂ）前記の表に示したように、ＸＧＡタ
イプのディスプレイでは、ディスプレイ全体がウィンド
ウ領域とする例では、ウィンドウ領域は１,０２４×７
６８画素である。

【００３９】（１.４）画像データ領域の決定 （ａ）図６に示すように、ウィンドウ領域を完全に包含
し、かつ最小の水平方向と垂直方向のタイル数を計算
し、表示領域タイル数とする。（１.３）の例では、表
示領域タイル数は以下のようになる。

【００４０】（１,０２４／６４）×（７６８／６４）
＝１６×１２タイル （ｂ）実メモリ上に確保する画像データ領域Ｉｘ,Ｉｙ
は、表示領域タイル数の上下左右に拡張タイル数で設定
したタイル数を加えた大きさＮｉｘ,Ｎｉｙとする。拡
張タイルは、スクロール操作時や拡大／縮小操作時に、
画像データ領域内に表示する画像が存在する確率を上げ
るために余裕を持たせるものである。

【００４１】（ｃ）拡張タイル数が１のとき、（１.
３）の例では、画像データ領域のタイル数、フルカラー
画像のときの使用メモリは以下のようになる。

【００４２】画像データ領域：（１６＋２）×（１２＋
２）＝１８×１４タイル＝（１８×６４）×（１４×６
４）画素＝１,１５２×８９６画素 使用メモリ：１,１５２×８９６×３＝３,０９６,５７
６バイト（約３Ｍバイト） 画像データ領域は、ＵＮＩＸ（登録商標）システムやＷ
ｉｎｄｏｗｓ（登録商標）システムでは実メモリを３２
Ｍバイト以上実装する場合がほとんどであるから、実メ
モリに対して占める割合、また、実メモリの２〜３倍を
目安とする仮想メモリに対して占める割合ともに十分に
小さいので、ＯＳのスワップ動作が頻発することがな
い。

【００４３】（１.５）全体画像の表示制御 （ａ）ディスプレイ上のウィンドウ領域に対応して、メ
モリ上の画像データ領域の表示範囲としてビュー領域を
指定する。ウィンドウ領域とビュー領域の水平方向、垂
直方向の比率は同一とし、ウィンドウ領域に対してビュ
ー領域が小さければ拡大表示となり、その反対では縮小
表示となる。

【００４４】（ｂ）図６に示すように、画像を全体表示
するときは、画像ファイルを構成する画層の中から画像
データ領域のタイル数Ｎｉｘ,Ｎｉｙに最も近く、かつ
画像データ領域より小さいタイル数をもつ画層を決定す
る。

【００４５】（ｃ）広域地図画像の全体表示では、図７
に示すように空間全体の最低解像度画層の大きさが画像
データ領域より小さいときは、メッシュ管理ファイルを
もとに画像データ領域に完全包含される画層のメッシュ
領域四角形を計算し、全メッシュの画像を画像データ領
域に読み込む。ビュー領域は全メッシュの外接四角形を
完全包含する大きさとする。

【００４６】（ｄ）空間全体の最低解像度画層の大きさ
が画像データ領域より大きいときは、全メッシュを表示
することができないため、メッシュ管理ファイルをもと
に画像データ領域以下のメッシュ範囲を計算し、最低画
質画層の画像を画像データ領域に読み込む。ビュー領域
は、画像データ領域内に完全包含されるメッシュ範囲と
する。

【００４７】（ｅ）（ウィンドウ領域の大きさ）≧（ビ
ュー領域の大きさ）なので、拡大率Ｍは、Ｍ≧１.０で
ある。

【００４８】（ｆ）画像データ領域の原点（Ｘ０＝
０）,（Ｙ０＝０）に対して、現在の画層におけるビュ
ー領域原点をＸ、Ｙとする。

【００４９】（１.６）スクロール操作時の表示制御 （１.６.１）最終移動位置予測スクロール （ａ）スクロールは、マウスで水平または垂直のスクロ
ールバーをクリックする操作である。オペレータのスク
ロール操作に対して、最終移動位置を予想して制御する
方法について記す。

【００５０】図８および図９に示すように、現在のビュ
ー領域原点Ｘ,Ｙから、スクロール操作に伴う現在の画
像データ領域内の新しいビュー領域原点Ｘ’,Ｙ’を計
算する。

【００５１】（ｂ）新しいビュー領域全体が現在の画像
データ領域内にあるときは、ビュー領域の位置を平行移
動し、新しいビュー領域で画像を表示し、スクロール処
理を終了する。

【００５２】（ｃ）新しいビュー領域全体が現在の画像
データ領域内にないときは、以下の（ｄ）〜（ｉ）の方
法でビュー領域の位置を移動する。

【００５３】（ｄ）新しいビュー領域原点Ｘ’,Ｙ’を
現在の画像データ領域原点からのタイル数Ｎｘ,Ｎｙに
換算する。タイル数は、少数点以下の端数を切り捨てて
整数とする。

【００５４】（ｅ）新しい画像データ領域原点Ｘ０’,
Ｙ０’は、現在の画像データ領域の原点からタイル数に
相当する画素だけ移動した位置とする。Ｔはタイルを構
成する画素数である。

【００５５】Ｘ０’＝Ｘ０＋Ｄｘ,Ｄｘ＝Ｎｘ＊Ｔ, Ｙ
０’＝Ｙ０＋Ｄｙ,Ｄｙ＝Ｎｙ＊Ｔ （ｆ）新しい画像データ領域内にない不足タイルを求
め、不要になったタイルを破棄し、メッシュ管理ファイ
ルからメッシュの画像範囲を求め、複数の画像ファイル
から、不足するタイルを新しい画像データ領域に読み込
む。

【００５６】（ｇ）画像データ領域の原点を新しい画像
データ領域の原点に移動する。

【００５７】Ｘ０＝Ｘ０’＝０, Ｙ０＝Ｙ０’＝０ （ｈ）ビュー領域原点を新しい画像データ領域原点から
の位置に変換する。

【００５８】Ｘ＝Ｘ’−Ｄｘ, Ｙ＝Ｙ’−Ｄｙ （ｉ）新しいビュー領域で画像を表示し、スクロール処
理を終了する。

【００５９】（１.６.２）最小画像更新量スクロール （ａ）１.６.１のスクロール制御方法に対して、画像デ
ータ領域の更新量を最小限に留め、１回の操作に対する
処理時間を最小とするように制御する方法について記
す。

【００６０】図１０、１１に示すように、現在のビュー
領域原点Ｘ,Ｙから、スクロール操作に伴う現在の画像
データ領域内の新しいビュー領域原点Ｘ’,Ｙ’を計算
する。

【００６１】（ｂ）新しいビュー領域全体が現在の画像
データ領域内にあるときは、ビュー領域の位置を平行移
動し、新しいビュー領域で画像を表示し、スクロール処
理を終了する。

【００６２】（ｃ）新しいビュー領域全体が現在の画像
データ領域内にないときは、以下の（ｄ）〜（ｉ）の方
法でビュー領域の位置を移動する。

【００６３】（ｄ）新しいビュー領域原点Ｘ’,Ｙ’か
ら始まるビュー領域全体を完全包含するために必要な追
加タイル数Ｎｘ,Ｎｙを計算する。タイル数は、少数点
以下の端数を切り捨てて整数とする。

【００６４】（ｅ）新しい画像データ領域原点Ｘ０’,
Ｙ０’は、現在の画像データ領域の原点からタイル数に
相当する画素だけ移動した位置とする。Ｔはタイルを構
成する画素数である。

【００６５】Ｘ０’＝Ｘ０＋Ｄｘ,Ｄｘ＝Ｎｘ＊Ｔ, Ｙ
０’＝Ｙ０＋Ｄｙ,Ｄｙ＝Ｎｙ＊Ｔ （ｆ）新しい画像データ領域内にない不足タイルを求
め、不要になったタイルを破棄し、メッシュ管理ファイ
ルからメッシュの画像範囲を求め、複数の画像ファイル
から、不足するタイルを新しい画像データ領域に読み込
む。

【００６６】（ｇ）画像データ領域の原点を新しい画像
データ領域の原点に移動する。

【００６７】Ｘ０＝Ｘ０’＝０, Ｙ０＝Ｙ０’＝０ （ｈ）ビュー領域原点を新しい画像データ領域原点から
の位置に変換する。

【００６８】Ｘ＝Ｘ’−Ｄｘ, Ｙ＝Ｙ’−Ｄｙ （ｉ）新しいビュー領域で画像を表示し、スクロール処
理を終了する。

【００６９】（１.７）拡大操作時の表示制御 （ａ）拡大は、現在の表示範囲をより精細に見るため
に、マウスで拡大領域の四角形をドラッグする操作であ
る。

【００７０】図１２、１３に示すように、操作で指定さ
れた拡大領域Ｒｘ,Ｒｙと、ウィンドウ領域Ｗｘ,Ｗｙと
の比率Ａｘ’,Ａｙ’を計算し、どちらか小さい方を領
域比率Ａ’とする。拡大領域は領域比率で補正してＲ
ｘ’,Ｒｙ’とする。

【００７１】 Ａｘ’＝Ｗｘ／Ｒｘ, Ａｙ’＝Ｗｙ／Ｒｙ Ｒｘ’＝Ｗｘ／Ａ’, Ｒｙ’＝Ｗｙ／Ａ’ （ｂ）補正した拡大領域Ｒｘ’,Ｒｙ’の中心を、マウ
スで指定された拡大領域の中心Ｘｃ’,Ｙｃ’に配置
し、補正した拡大領域の原点をＸｒ’,Ｙｒ’とする。

【００７２】（ｃ）原点Ｘｒ’,Ｙｒ’を現在の画像デ
ータ領域原点からのタイル数Ｎｘ,Ｎｙに換算し、新し
いビュー領域の原点Ｘ’,Ｙ’を計算する。タイル数
は、少数点以下の端数を切り捨てて整数とする。

【００７３】Ｘ’＝Ｘ０＋（Ｎｘ＊Ｔ）, Ｙ’＝Ｙ０
＋（Ｎｙ＊Ｔ） （ｄ）新しいビュー領域原点Ｘ’,Ｙ’から始まり、補
正した拡大領域Ｒｘ’,Ｒｙ’までの領域Ｒｘ”,Ｒｙ”
を完全包含する最小タイル領域を計算し、新しいビュー
領域の大きさＶｘ’,Ｖｙ’とする。タイル領域のタイ
ル数は、少数点以下の端数を切り上げて整数とする。

【００７４】 Ｎｖｘ＝Ｒｘ”／Ｔ, Ｎｖｙ＝Ｒｙ”／Ｔ Ｖｘ’＝Ｎｖｘ＊Ｔ, Ｖｙ’＝Ｎｖｙ＊Ｔ （ｅ）ビュー領域を新しい位置と大きさに変更し、現在
の画層の解像度で拡大表示する。

【００７５】（ｆ）画像をディスプレイに表示すると
き、画像１画素をディスプレイ１画素程度に対応させる
実寸表示が最も見やすいことから、最高と最低の解像度
画層を除き以下の条件を設け、現在の画層における新し
い拡大率Ｍ’を計算する。一例として、Ｍｍｉｎ＝１.
０、Ｍｍａｘ＝２.０である。

【００７６】Ｍｍｉｎ≦Ｍ’＜Ｍｍａｘ Ｍ’＝Ｗｘ／Ｖｘ’ または Ｍ’＝Ｗｙ／Ｖｙ’ （ｇ）拡大率が条件を満たしているか、または、現在の
画層がすでに最高解像度画層であれば、拡大処理を終了
する。

【００７７】（ｈ）拡大率が条件を満たしていなけれ
ば、以下の（ｉ）〜（ｍ）の方法で画像データ領域の画
層を切り替える。

【００７８】（ｉ）現在の画層の解像度に対して、上位
（解像度が高い）画層は２.０倍の解像度、拡大率は１
／２.０倍となる。

【００７９】図１４、１５に示すように、拡大率をの条
件を満たすように切り替える画層の数Ｌと、切り替え後
の拡大率Ｍを計算する。画層の数は端数を切り捨てて整
数とする。なお、切り替える画層が最高解像度画層を超
えるときは、最高解像度画層までとする。

【００８０】Ｌ＝１＋（Ｍ’／２.０） Ｍ＝Ｍ’／（２.０＊Ｌ） （ｊ）新しい画層におけるビュー領域の大きさを計算す
る。

【００８１】 Ｖｘ＝２.０＊Ｌ＊Ｖｘ’, Ｖｙ＝２.０＊Ｌ＊Ｖｙ’ （ｋ）新しい画層におけるビュー領域の原点は、新しい
画像データ領域の原点とする。

【００８２】Ｘ＝Ｘ０＝０, Ｙ＝Ｙ０＝０ （ｌ）メッシュ管理ファイルからメッシュの画像範囲を
求め、複数の画像ファイルから、画像データ領域内に新
しい画層の画像データを読み込む。

【００８３】（ｍ）新しい画像データ領域と新しいビュ
ー領域で画像を表示し、拡大処理を終了する。

【００８４】（１.８）縮小操作時の表示制御 （ａ）縮小は、現在の表示範囲の周辺を含むより広い範
囲を見渡すために、マウスでクリックして画層を１つづ
つ下げる操作である。

【００８５】図１６、１７に示すように、現在のビュー
領域原点Ｘ,Ｙを現在の画像データ領域原点Ｘ０,Ｙ０か
らのタイル数Ｎｘ,Ｎｙに換算し、新しいビュー領域の
原点Ｘ’,Ｙ’を計算する。タイル数は、少数点以下の
端数を切り捨てて整数とする。

【００８６】Ｘ’＝Ｘ０＋（Ｎｘ＊Ｔ）, Ｙ’＝Ｙ０
＋（Ｎｙ＊Ｔ） （ｂ）新しいビュー領域原点Ｘ’,Ｙ’から始まり、現
在のビュー領域Ｖｘ,Ｖｙまでの領域を完全包含する最
小のタイル領域を計算し、仮のビュー領域の大きさＶ
ｘ’,Ｖｙ’とする。タイル領域のタイル数は、少数点
以下の端数を切り上げて整数とする。

【００８７】Ｎｖｘ＝Ｖｘ／Ｔ, Ｎｖｙ＝Ｖｙ／Ｔ Ｖｘ’＝Ｎｖｘ＊Ｔ, Ｖｙ’＝Ｎｖｙ＊Ｔ （ｃ）新しいビュー領域の中心点Ｘｃ’,Ｙｃ’を計算
する。

【００８８】Ｘｃ’＝（Ｘ’＋Ｖｘ’）／２, Ｙｃ’
＝（Ｙ’＋Ｖｙ’）／２ （ｄ）画層を１つ下位の画層に切り替える。切り替える
画層が最低解像度画層を超えていれば、最低解像度画層
とする。

【００８９】（ｅ）切り替えた画層から、メッシュ管理
ファイルからメッシュの画像範囲を求め、複数の画像フ
ァイルから、新しいビュー領域の中心点Ｘｃ’,Ｙｃ’
を中心タイルに含む画像を新しい画像データ領域に読み
込む。

【００９０】（ｆ）新しい画層のビュー領域は、仮のビ
ュー領域の水平方向、垂直方向とも２.０倍に設定す
る。

【００９１】Ｖｘ＝２＊Ｖｘ’, Ｖｙ＝２＊Ｖｙ’ （ｇ）新しい画層における画像データ領域のビュー領域
原点Ｘ,Ｙを計算する。

【００９２】 Ｘ＝Ｘｃ−（Ｖｘ／２）, Ｙ＝Ｙｃ−（Ｖｙ／２） （ｈ）新しい画像データ領域と新しいビュー領域で画像
を表示し、縮小処理を終了する。

【００９３】（２）広域地図画像表示装置 （ａ）図１８には、（１）で述べた地形図画像表示方法
を実現するための表示装置の構成を示す。

【００９４】（ｂ）対話操作のためのキーボードとマウ
スは、それぞれキーボードインターフェース、マウスイ
ンターフェースを介してＣＰＵと接続する。

【００９５】（ｃ）画像データは、画像ファイルとして
ディスクドライブ上に置き、ディスクドライブはディス
クインターフェースを介してシステムバスに接続する。

【００９６】（ｄ）前記の表２に示した解像度をもつデ
ィスプレイは、グラフィックインターフェースを介して
システムバスに接続する。

【００９７】（ｅ）実メモリは、システムバスに接続す
る。

【００９８】（ｆ）画像データ領域は実メモリ上に配置
し、スクロール操作および拡大／縮小操作における実メ
モリ・ディスク間のデータ転送を少なくするため、アク
ティブ画像データ領域と非アクティブデータ領域の２面
で構成する。アクティブ画像データ領域と非アクティブ
画像データ領域は、同一構成である。

【００９９】（ｇ）地形図画像は、アクティブ画像デー
タ領域に設定したビュー領域からグラフィックインター
フェースを通してディスプレイに表示する。

【０１００】（ｈ）最初に全体画像を表示するときは、
２面の画像データ領域のうち１面をアクティブ画像デー
タ領域とし、他の１面を非アクティブ画像データ領域と
する。

【０１０１】（ｉ）スクロール操作と拡大／縮小操作に
おいて、それぞれ不足タイルが生じたときは、アクティ
ブ画像データ領域から非アクティブ画像データ領域に表
示に必要な画像データを転送する。さらに、非アクティ
ブ画像データ領域に画像ファイルから不足するタイルを
読み込む。非アクティブ画像データ領域に表示に必要な
画像データを用意して、アクティブ画像データ領域を非
アクティブに、非アクティブ画像データ領域をアクティ
ブに、それぞれ切り替えてディスプレイに表示する。

【０１０２】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、以下に
記載する効果を奏する。

【０１０３】（１）画像全体のメモリ領域を確保した場
合、画像サイズが大きくなるにしたがって、画像表示に
おける拡大、縮小、スクロール操作中に、ＯＳのスワッ
プ動作が頻繁に発生し、アプリケーションの処理性能は
著しく低下し、画像サイズが総メモリサイズを超えると
実用上表示不可能となってしまう。この問題を解決する
ことができる。

【０１０４】（２）画像全体のメモリ領域を確保した場
合、画像サイズが大きくなっても、ディスプレイの解像
度自体は１,０２４画素程度であるため、全体表示やあ
る程度の拡大表示までは縮小表示となり、表示に要する
時間の割にはロスが非常に大きい。この問題を解決する
ことができる。

【０１０５】（３）画像全体ではなく、一部領域分だけ
を画像データ領域として確保している場合、スクロール
や拡大、縮小の操作に伴い表示範囲が画像データ領域を
はずれたときは、画像データ領域の更新が頻発して処理
性能が低下し、画像全体のデータ領域を確保する場合に
比べ、実用上表示可能な画像データサイズは減少する。
この問題を解決することができる。

【０１０６】（４）処理性能の低下を回避する最も単純
な方法は、実メモリの実装量を増やすことである。しか
し、同じ業務に利用するすべての機器のメモリ実装量を
増やすのにはコストがかさむこと、また、機器の実メモ
リ実装量には上限があること、以上の制約を受ける。こ
の問題を解決することができる。

【０１０７】（５）広域の地形図画像を物理的に長方形
メッシュに分割し、論理的に接続した画像として扱う場
合においては、全体として大きな画像サイズを扱うこと
になるため、上記の（１）から（４）の問題が発生す
る。この問題を解決することができる。地形図画像を長
方形メッシュに分割することで１メッシュの画像サイズ
が小さくなり、ディスク上に保存しているファイルサイ
ズが小さくなるためディスクのシーク時間が短縮され、
操作性はさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像データ形式（Ｆｌａｓｈｐｉｘ形式）。

【図２】広域地図画像のメッシュ分割。

【図３】メッシュ管理ファイル。

【図４】メッシュ分割した広域地図画像構成。

【図５】ウィンドウ領域とビュー領域。

【図６】表示領域タイル数と画像データ領域。

【図７】広域地図画像の全体表示制御。

【図８】スクロール操作時の表示制御−最終移動位置予
測スクロール。

【図９】広域地図画像のスクロール操作時の表示制御−
最終移動位置予測スクロール。

【図１０】スクロール操作時の表示制御−最小画像更新
量スクロール。

【図１１】広域地図画像のスクロール操作時の表示制御
−最小画像更新量スクロール。

【図１２】拡大操作時の表示制御。

【図１３】広域地図画像の拡大操作時の表示制御。

【図１４】拡大操作時の画層切り替え制御。

【図１５】広域地図画像の拡大操作時の画層切り替え制
御。

【図１６】縮小操作時の表示制御。

【図１７】広域地図画像の縮小操作時の表示制御。

【図１８】広域地図表示装置構成。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C032 HB02 HB05 HC13 HC24 HC25 HC32 5B050 BA02 BA10 BA17 FA02 FA19 GA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空中写真画像または衛星画像を基にした
   広域地図画像を背景とする画像をディスプレイ上に表示
   するための広域地図画像の表示方法であって、 前記画像のデータ形式は、解像度別に複数の画層をも
   ち、各画層はＮ×Ｍ画素のタイルに分割した画像ブロッ
   クで構成しておき、 前記広域地図画像は、空間全体を長方形メッシュに分割
   してメッシュ管理ファイルで管理し、各メッシュのデー
   タ形式は解像度別に複数の画層をもち、各画層はＮ×Ｎ
   画素のタイルに分割した画像ブロックで構成しておき、 前記画像のディスプレイ表示に際して大きさが決められ
   たウィンドウ領域を完全に包含し、かつ最小の水平方向
   と垂直方向のタイル数を表示領域タイル数として求め、 実メモリ上に確保する画像のデータ領域は、表示領域タ
   イル数の上下左右に拡張タイル数で設定したタイル数を
   加えた大きさとし、 前記ウィンドウ領域に対応して実メモリ上の画像データ
   領域の表示範囲としてビュー領域を指定し、前記画層の
   中から画像データ領域のタイル数に最も近く、かつ画像
   データ領域より小さいタイル数をもつ画層を決定し、 広域地図画像の全体表示では、空間全体の最低解像度画
   層の大きさが画像データ領域より小さいときは、画像デ
   ータ領域に完全包含される画層のメッシュ領域四角形を
   計算して全メッシュの画像を画像データ領域に読み込
   み、ビュー領域は全メッシュの外接四角形を完全包含す
   る大きさとし、 空間全体の最低解像度画層の大きさが画像データ領域よ
   り大きいときは、画像データ領域以下のメッシュ範囲を
   計算して最低画質画層の画像を画像データ領域に読み込
   み、ビュー領域は画像データ領域内に完全包含されるメ
   ッシュ範囲として全体画像を表示することを特徴とする
   広域地図画像の表示方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 現在のビュー領域原点から、スクロール操作に伴う現在
   の画像データ領域内の新しいビュー領域原点を計算し、 新しいビュー領域全体が現在の画像データ領域内にある
   ときは、ビュー領域の位置を平行移動して新しいビュー
   領域で画像をスクロール表示し、 新しいビュー領域全体が現在の画像データ領域内にない
   ときは、新しいビュー領域原点を現在の画像データ領域
   原点からのタイル数に整数で換算し、新しい画像データ
   領域原点は現在の画像データ領域の原点からタイル数に
   相当する画素だけ移動した位置とし、新しい画像データ
   領域内にない不足タイルを求め、不要になったタイルを
   破棄し、メッシュ管理ファイルからメッシュの画像範囲
   を求め、複数の画像ファイルから、不足するタイルを新
   しい画像データ領域に読み込み、画像データ領域の原点
   を新しい画像データ領域の原点に移動し、ビュー領域原
   点を新しい画像データ領域原点からの位置に変換し、新
   しいビュー領域で画像をスクロール表示することを特徴
   とする広域地図画像の表示方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、 現在のビュー領域原点から、スクロール操作に伴う現在
   の画像データ領域内の新しいビュー領域原点を計算し、 新しいビュー領域全体が現在の画像データ領域内にある
   ときは、ビュー領域の位置を平行移動し、新しいビュー
   領域で画像をスクロール表示し、 新しいビュー領域全体が現在の画像データ領域内にない
   ときは、新しいビュー領域原点から始まるビュー領域全
   体を完全包含するために必要な追加タイル数を整数で求
   め、新しい画像データ領域原点は現在の画像データ領域
   の原点からタイル数に相当する画素だけ移動した位置と
   し、新しい画像データ領域内にない不足タイルを求め、
   不要になったタイルを破棄し、前記メッシュ管理ファイ
   ルからメッシュの画像範囲を求め、複数の画像ファイル
   から不足するタイルを新しい画像データ領域に読み込
   み、画像データ領域の原点を新しい画像データ領域の原
   点に移動し、ビュー領域原点を新しい画像データ領域原
   点からの位置に変換し、新しいビュー領域で画像をスク
   ロール表示することを特徴とする広域地図画像の表示方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において、 指定された拡大領域と、ウィンドウ領域との比率を計算
   し、どちらか小さい方を領域比率で拡大領域を補正し、
   この補正した拡大領域の中心を指定された拡大領域の中
   心に配置して拡大領域の原点とし、この原点を現在の画
   像データ領域原点からのタイル数に換算し、新しいビュ
   ー領域の原点を整数で求め、新しいビュー領域原点から
   始まり、補正した拡大領域までの領域を完全包含する最
   小タイル領域を整数で求めて新しいビュー領域の大きさ
   とし、ビュー領域を新しい位置と大きさに変更して現在
   の画層の解像度を求め、 画像をディスプレイに表示するとき、最高と最低の解像
   度画層を除いて現在の画層における新しい拡大率を計算
   し、 拡大率が条件を満たしているか、または、現在の画層が
   すでに最高解像度画層であることを条件に拡大表示し、 拡大率が条件を満たしていなければ、現在の画層の解像
   度に対して、拡大率をの条件を満たすように切り替える
   画層数と切り替え後の拡大率を整数で求め、新しい画層
   におけるビュー領域の大きさを計算し、新しい画層にお
   けるビュー領域の原点は新しい画像データ領域の原点と
   し、前記メッシュ管理ファイルからメッシュの画像範囲
   を求め、複数の画像ファイルから画像データ領域内に新
   しい画層の画像データを読み込み、新しい画像データ領
   域と新しいビュー領域で画像を拡大表示することを特徴
   とする広域地図画像の表示方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において、 現在のビュー領域原点を現在の画像データ領域原点から
   のタイル数に換算し、新しいビュー領域の原点を整数で
   求め、新しいビュー領域原点から始まり、現在のビュー
   領域までの領域を完全包含する最小のタイル領域を整数
   で求めて仮のビュー領域の大きさとし、この新しいビュ
   ー領域の中心点を計算して画層を１つ下位の画層に切り
   替え、 切り替えた画層で、前記メッシュ管理ファイルからメッ
   シュの画像範囲を求め、複数の画像ファイルから新しい
   ビュー領域の中心点を中心タイルに含む画像を新しい画
   像データ領域に読み込み、 新しい画層のビュー領域は、仮のビュー領域の水平方
   向、垂直方向とも２倍に設定し、新しい画層における画
   像データ領域のビュー領域原点を計算し、新しい画像デ
   ータ領域と新しいビュー領域で画像を縮小表示すること
   を特徴とする広域地図画像の表示方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５に記載の広域地図画像表示
   方法を実施するためのコンピュータ構成の広域地図画像
   表示装置であって、 対話操作のためのキーボードとマウスは、それぞれキー
   ボードインターフェースとマウスインターフェースを介
   してＣＰＵと接続し、 画像データは、画像ファイルとしてディスクドライブ上
   に置き、ディスクインターフェースを介してシステムバ
   スに接続し、 画像表示のためのディスプレイは、グラフィックインタ
   ーフェースを介してシステムバスに接続し、 実メモリは、システムバスに接続し、 画像データ領域は実メモリ上に配置し、アクティブ画像
   データ領域と非アクティブデータ領域の２面で構成し、 広域地図画像は、アクティブ画像データ領域に設定した
   ビュー領域からグラフィックインターフェースを通して
   ディスプレイに表示し、 最初に全体画像を表示するときは、前記２面の画像デー
   タ領域のうち１面をアクティブ画像データ領域とし、他
   の１面を非アクティブ画像データ領域とし、 スクロール操作と拡大／縮小操作において、それぞれ不
   足タイルが生じたときは、アクティブ画像データ領域か
   ら非アクティブ画像データ領域に表示に必要な画像デー
   タを転送し、さらに、非アクティブ画像データ領域に画
   像ファイルから不足するタイルを読み込み、非アクティ
   ブ画像データ領域に表示に必要な画像データを用意し
   て、アクティブ画像データ領域を非アクティブに、非ア
   クティブ画像データ領域をアクティブに、それぞれ切り
   替えてディスプレイに表示することを特徴とする広域地
   図画像の表示装置。