JP2003522357A - 座標系変換方法及びシステム - Google Patents
座標系変換方法及びシステムInfo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
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- Document Processing Apparatus (AREA)
- Stored Programmes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
ソース座標系におけるソース座標値とターゲット座標系におけるターゲット座標値の間の変換方法は、ルート座標系から延びてソース座標系及びターゲット座標系を含む複数の他の座標系へ分岐する座標系変換ツリーを定める手順を含み、ソース座標系とターゲット座標系がルート座標系以外の共通座標系に連結される。座標変換は、ソース座標系から共通座標系と、共通座標系に戻ることなくターゲット座標系へ至る枝に沿って、ソース座標値とターゲット座標値の間で実行される。隣接した座標系への変換が行われるように前後関係データが座標値に関連付けられる。座標変換は共通座標系に関して行われるので、分散型座標系フレームワークが、ソース座標系とターゲット座標系の間で高信頼性の座標変換を行うため設けられる。新座標系はツリーに簡単に追加され得る。
Description
【０００１】
本発明は、データ処理の分野に係り、特に、ソース座標系からターゲット座標
系へ座標を変換する方法及び装置に関する。
系へ座標を変換する方法及び装置に関する。
【０００２】
多数の科学的及び工学的なソフトウェア・アプリケーションは、ソース座標系
からターゲット座標系へ座標を変換又は変形することを要求する。たとえば、衛
星を打ち上げ、追跡するために種々の座標系が使用され、各座標系は特定の対象
物をサポートする。
からターゲット座標系へ座標を変換又は変形することを要求する。たとえば、衛
星を打ち上げ、追跡するために種々の座標系が使用され、各座標系は特定の対象
物をサポートする。
【０００３】
たとえば、軌道内の衛星の位置を追跡する役割を担うレンジ人員は、地上座標
系の中心に基づく第１の座標系を使用する。第２の座標系は、衛星を発射台から
打ち上げるため下方推進段の責任を負う人員によって使用される。同様に、第３
の座標系は、上方推進段の役割を担う人員によって使用される。第２の座標系及
び第３の座標系は、推進段及び発射台に関する座標系に基づいている。
系の中心に基づく第１の座標系を使用する。第２の座標系は、衛星を発射台から
打ち上げるため下方推進段の責任を負う人員によって使用される。同様に、第３
の座標系は、上方推進段の役割を担う人員によって使用される。第２の座標系及
び第３の座標系は、推進段及び発射台に関する座標系に基づいている。
【０００４】
種々の座標系間で座標値を変換する必要があるので、ソース座標系からターゲ
ット座標系への座標変換が必要になる。あらゆる予想される座標系の問題空間を
十分に記述できる唯一の座標系は存在しないので、ソフトウェア・プログラムは
、衛星を打ち上げ、追跡する特定の目的に意味のある座標系を定義する。
ット座標系への座標変換が必要になる。あらゆる予想される座標系の問題空間を
十分に記述できる唯一の座標系は存在しないので、ソフトウェア・プログラムは
、衛星を打ち上げ、追跡する特定の目的に意味のある座標系を定義する。
【０００５】
座標データが別の座標系へ渡され、ソース座標系が不明であるとき、必ず、曖
昧性の問題が生じる。曖昧性は立証可能であるが、これは、座標データが前後関
係の外で使用される場合に起こる一般的なエラーを防止するためには効果の無い
方法である。たとえば、メートル単位で渡された座標データは、フィート単位に
翻訳される。
昧性の問題が生じる。曖昧性は立証可能であるが、これは、座標データが前後関
係の外で使用される場合に起こる一般的なエラーを防止するためには効果の無い
方法である。たとえば、メートル単位で渡された座標データは、フィート単位に
翻訳される。
【０００６】
この種の問題はミスを修正することが困難である。なぜならば、座標データが
誤って解釈されなかった場合でも、後のプロセスで間違いが最終的に誤った結果
を生じるときに欠陥が現れるからである。ソフトウェアプログラマーは、症状か
ら、すなわち、原因ではなく、メートルをフィートのように誤って解釈するとい
う誤った結果から、問題のデバッグを強いられる。
誤って解釈されなかった場合でも、後のプロセスで間違いが最終的に誤った結果
を生じるときに欠陥が現れるからである。ソフトウェアプログラマーは、症状か
ら、すなわち、原因ではなく、メートルをフィートのように誤って解釈するとい
う誤った結果から、問題のデバッグを強いられる。
【０００７】
定義される座標系の数は無制限であるため、全体的な解空間を与えることは困
難である。換言すると、衛星を打ち上げ、追跡するため全てのソフトウェアプロ
グラマーによって使用されるべき単一の座標系を提供することは困難である。上
述の３種類の座標系が集中座標系に構成された場合、９通りの座標変換若しくは
座標変形が実行される可能性がある。３種類の座標系の間で予想される９通りの
座標変換は、ＡＡ、ＡＢ、ＡＣ、ＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、ＣＡ、ＣＢ及びＣＣのよう
に表現される。このアプローチの欠点は、ソフトウェアプログラマーが、ソース
座標系及びターゲット座標系と、予想される各座標変換に適用される変換を知る
必要がある、という点である。
難である。換言すると、衛星を打ち上げ、追跡するため全てのソフトウェアプロ
グラマーによって使用されるべき単一の座標系を提供することは困難である。上
述の３種類の座標系が集中座標系に構成された場合、９通りの座標変換若しくは
座標変形が実行される可能性がある。３種類の座標系の間で予想される９通りの
座標変換は、ＡＡ、ＡＢ、ＡＣ、ＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、ＣＡ、ＣＢ及びＣＣのよう
に表現される。このアプローチの欠点は、ソフトウェアプログラマーが、ソース
座標系及びターゲット座標系と、予想される各座標変換に適用される変換を知る
必要がある、という点である。
【０００８】
集中座標系の別の欠点は、ソース座標系から新座標系への座標変換をサポート
する順応性に欠ける点である。４番目の座標系をサポートするためには、たとえ
ば、１６通りの座標変換をサポートしなければならない。これに応じて、ソフト
ウェアプログラマーは、ＡＤ、ＢＤ、ＣＤ、ＤＡ、ＤＢ、ＤＣ及びＤＤで表現さ
れ得る７通りの新しい座標変換を定義しなければならない。付加的な座標変換を
追加するためには既存のソフトウェアを修正することが必要である。ソフトウェ
アの修正は望ましくない。なぜならば、新たなプログラミングエラーが既にコー
ド化され検証済みのソフトウェアに取り込まれるかもしれないからである。その
結果として、ソース座標系とターゲット座標系の間で、特に、ソース座標系と新
座標系の間で座標を変換する場合には、高い信頼性で座標を変換しなければなら
ない。
する順応性に欠ける点である。４番目の座標系をサポートするためには、たとえ
ば、１６通りの座標変換をサポートしなければならない。これに応じて、ソフト
ウェアプログラマーは、ＡＤ、ＢＤ、ＣＤ、ＤＡ、ＤＢ、ＤＣ及びＤＤで表現さ
れ得る７通りの新しい座標変換を定義しなければならない。付加的な座標変換を
追加するためには既存のソフトウェアを修正することが必要である。ソフトウェ
アの修正は望ましくない。なぜならば、新たなプログラミングエラーが既にコー
ド化され検証済みのソフトウェアに取り込まれるかもしれないからである。その
結果として、ソース座標系とターゲット座標系の間で、特に、ソース座標系と新
座標系の間で座標を変換する場合には、高い信頼性で座標を変換しなければなら
ない。
【０００９】
従来技術を鑑みて、本発明は、効率的な変換が行われ、付加的な座標系を追加
するため容易に拡張可能である座標系フレームワークの提供を目的とする。
するため容易に拡張可能である座標系フレームワークの提供を目的とする。
【００１０】
本発明の上記目的及びその他の目的と、本発明による特徴及び効果は、ソース
座標系におけるソース座標とターゲット座標系におけるターゲット座標の間の変
換方法によって達成される。この本発明の変換方法は、ソース座標系とターゲッ
ト座標系がルート座標系以外の共通座標系に連結されるように、ルート座標系か
ら延びてソース座標系及びターゲット座標系を含む複数の他の座標系へ分岐する
座標系変換ツリーを定める手順を含む。座標変換は、好ましくは、ソース座標系
から共通座標系へ至り、共通座標系に戻ることなくターゲット座標系へ至る枝に
沿って、ソース座標値とターゲット座標値の間で実行される。すなわち、ソース
座標系及びターゲット座標系は、ルート座標系に戻る変換を必要としない座標系
変換ツリーによって関連付けられる。
座標系におけるソース座標とターゲット座標系におけるターゲット座標の間の変
換方法によって達成される。この本発明の変換方法は、ソース座標系とターゲッ
ト座標系がルート座標系以外の共通座標系に連結されるように、ルート座標系か
ら延びてソース座標系及びターゲット座標系を含む複数の他の座標系へ分岐する
座標系変換ツリーを定める手順を含む。座標変換は、好ましくは、ソース座標系
から共通座標系へ至り、共通座標系に戻ることなくターゲット座標系へ至る枝に
沿って、ソース座標値とターゲット座標値の間で実行される。すなわち、ソース
座標系及びターゲット座標系は、ルート座標系に戻る変換を必要としない座標系
変換ツリーによって関連付けられる。
【００１１】
本発明の方法は、好ましくは、少なくとも一つの隣接した座標系との座標変換
を実行するため、前後関係データを各座標系の夫々の座標と関連付ける手順を更
に含む。
を実行するため、前後関係データを各座標系の夫々の座標と関連付ける手順を更
に含む。
【００１２】
座標系変換ツリーを使用する一つの有利な特徴は、各座標系と関連付けられた
前後関係データが、座標系をターゲット座標系へ変換する方法が既知であるソー
ス座標系を用いることなく、ソース座標系システムを隣接した座標系へ変換でき
るようにさせることである。座標変換を実行する手順は、好ましくは、ソース座
標系から少なくとも一つの隣接した座標系へ、共通座標系を用いた変換が行われ
るまで、座標系変換ツリーを上って、順次に座標変換を実行する手順を含む。同
様に、座標変換を実行する手順は、好ましくは、共通座標系から少なくとも一つ
の隣接した座標系へ、ターゲット座標系を用いた変換が行われるまで、座標系変
換ツリーを下って、順次に座標変換を実行する手順を含む。
前後関係データが、座標系をターゲット座標系へ変換する方法が既知であるソー
ス座標系を用いることなく、ソース座標系システムを隣接した座標系へ変換でき
るようにさせることである。座標変換を実行する手順は、好ましくは、ソース座
標系から少なくとも一つの隣接した座標系へ、共通座標系を用いた変換が行われ
るまで、座標系変換ツリーを上って、順次に座標変換を実行する手順を含む。同
様に、座標変換を実行する手順は、好ましくは、共通座標系から少なくとも一つ
の隣接した座標系へ、ターゲット座標系を用いた変換が行われるまで、座標系変
換ツリーを下って、順次に座標変換を実行する手順を含む。
【００１３】
座標は夫々の座標系の関連した前後関係データに基づいて隣接した座標系に変
換され得るので、集中座標系を回避できる利点が得られる。座標変換は共通座標
系に関して行われるので、分散座標系フレームワークがソース座標系とターゲッ
ト座標系の間で高信頼性の座標変換を行うため設けられる。
換され得るので、集中座標系を回避できる利点が得られる。座標変換は共通座標
系に関して行われるので、分散座標系フレームワークがソース座標系とターゲッ
ト座標系の間で高信頼性の座標変換を行うため設けられる。
【００１４】
本発明の方法は、好ましくは、付加的な座標系を座標系変換ツリーに追加する
手順と、付加的な座標系が共通座標系を経由して少なくとも一つの他の座標系へ
連結されたかどうかを検証する手順と、を更に含む。ソース座標系と新座標系の
間の座標変換は、この検証が成功した場合に実行される。検証する手順が不成功
であった場合、好ましくは、警告が与えられる。
手順と、付加的な座標系が共通座標系を経由して少なくとも一つの他の座標系へ
連結されたかどうかを検証する手順と、を更に含む。ソース座標系と新座標系の
間の座標変換は、この検証が成功した場合に実行される。検証する手順が不成功
であった場合、好ましくは、警告が与えられる。
【００１５】
さらに、本発明による方法は拡張性がある。新座標系を追加するためコード化
するモジュールの量は、システムに追加される機能の量、すなわち、実現可能性
のある変換の個数が線形的に増加しても、一定のままである。分散座標系フレー
ムワークは、既に定義された座標系を修正すること無しに、任意のユーザ定義座
標系をサポートするよう拡張され得る。このフレームワークは自由に拡張できる
が、既存の稼動中の試験済みのコードの修正は制約されている。基本的なフレー
ムワークに修正を加える必要が無いので、この方法は、市販の在庫品（ＣＯＴＳ
）のヘッダファイルと、特定ユーザの要求を満たすように派生させることによっ
て拡張された共有ライブラリのセットとして供給され得る。ユーザの新座標系は
、予め定義された座標系の組に簡単に関係付けられ、座標系変換ツリーを経由し
て任意の関連した座標系への変換に関与し得る。
するモジュールの量は、システムに追加される機能の量、すなわち、実現可能性
のある変換の個数が線形的に増加しても、一定のままである。分散座標系フレー
ムワークは、既に定義された座標系を修正すること無しに、任意のユーザ定義座
標系をサポートするよう拡張され得る。このフレームワークは自由に拡張できる
が、既存の稼動中の試験済みのコードの修正は制約されている。基本的なフレー
ムワークに修正を加える必要が無いので、この方法は、市販の在庫品（ＣＯＴＳ
）のヘッダファイルと、特定ユーザの要求を満たすように派生させることによっ
て拡張された共有ライブラリのセットとして供給され得る。ユーザの新座標系は
、予め定義された座標系の組に簡単に関係付けられ、座標系変換ツリーを経由し
て任意の関連した座標系への変換に関与し得る。
【００１６】
座標系は、原子座標系、地球空間（地理）座標系、又は、ｎ次元座標系を含む
。
。
【００１７】
本発明の別の局面は、共通座標系から延び、少なくとも一つの介在中間変換系
が間に存在するソース座標系及びターゲット座標系へ分岐する座標系変換ツリー
の少なくとも一部分を定めることにより、ソース座標系におけるソース座標と、
ターゲット座標系におけるターゲット座標の間で変換を行う。座標変換は、好ま
しくは、ソース座標系から共通座標系とターゲット座標系へ延びる枝に沿ってソ
ース座標系とターゲット座標系の間で実行される。座標は、好ましくは、少なく
とも一つの隣接した座標系を用いて座標変換を実行するため、座標系毎に前後関
係データが関連付けられる。
が間に存在するソース座標系及びターゲット座標系へ分岐する座標系変換ツリー
の少なくとも一部分を定めることにより、ソース座標系におけるソース座標と、
ターゲット座標系におけるターゲット座標の間で変換を行う。座標変換は、好ま
しくは、ソース座標系から共通座標系とターゲット座標系へ延びる枝に沿ってソ
ース座標系とターゲット座標系の間で実行される。座標は、好ましくは、少なく
とも一つの隣接した座標系を用いて座標変換を実行するため、座標系毎に前後関
係データが関連付けられる。
【００１８】
本発明の更なる局面は、上述のようにソース座標系におけるソース座標とター
ゲット座標系におけるターゲット座標の間の変換をコンピュータに実現させるた
め、コンピュータ読み取り可能な命令が記録されたコンピュータ読み取り可能な
記録媒体を提供することである。
ゲット座標系におけるターゲット座標の間の変換をコンピュータに実現させるた
め、コンピュータ読み取り可能な命令が記録されたコンピュータ読み取り可能な
記録媒体を提供することである。
【００１９】
本発明の更に別の局面は、ソース座標系におけるソース座標での画像データを
ターゲット座標系におけるターゲット座標へ変換するプロセッサを含む装置を提
供することである。このプロセッサは、好ましくは、共通座標系から、少なくと
も一つの介在中間変換系が間に存在するソース座標系及びターゲット座標系へ延
びる座標系変換ツリーの少なくとも一部分を定める手順を実行する。画像データ
の座標変換は、好ましくは、ソース座標系から共通座標系へ延び、ターゲット座
標系へ延びる枝に沿って、ソース座標とターゲット座標の間で行われる。この装
置は、変換された画像データを表示するディスプレイを更に含む。
ターゲット座標系におけるターゲット座標へ変換するプロセッサを含む装置を提
供することである。このプロセッサは、好ましくは、共通座標系から、少なくと
も一つの介在中間変換系が間に存在するソース座標系及びターゲット座標系へ延
びる座標系変換ツリーの少なくとも一部分を定める手順を実行する。画像データ
の座標変換は、好ましくは、ソース座標系から共通座標系へ延び、ターゲット座
標系へ延びる枝に沿って、ソース座標とターゲット座標の間で行われる。この装
置は、変換された画像データを表示するディスプレイを更に含む。
【００２０】
座標は、好ましくは、少なくとも一つの隣接した座標系を用いて座標変換を実
行するため、座標系毎に前後関係データが関連付けられる。
行するため、座標系毎に前後関係データが関連付けられる。
【００２１】
以下では、本発明の好ましい実施例が示された添付図面を参照して、本発明を
詳細に説明する。しかし、本発明は、種々の形態で具現化され、以下に説明する
実施例に限定されるものではない。実施例は、本発明を満遍なく完全に開示する
ために与えられたものであり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるであろう。
図面を通じて、同じ番号は同じ要素を示す。
詳細に説明する。しかし、本発明は、種々の形態で具現化され、以下に説明する
実施例に限定されるものではない。実施例は、本発明を満遍なく完全に開示する
ために与えられたものであり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるであろう。
図面を通じて、同じ番号は同じ要素を示す。
【００２２】
最初に、図１及び図２を参照して、本発明によるソース座標系１０におけるソ
ース座標とターゲット座標系２０におけるターゲット座標の間の変換を行う方法
を説明する。スタート（ステップ５０）から始まり、ステップ５２で、ルート座
標系２４から延び、ソース座標系１０及びターゲット座標系２０を含む複数の他
の座標系へ分岐する座標系変換ツリー２２は、ソース座標系及びターゲット座標
系がルート座標系以外の共通座標系２６へ連結されるように定義される。座標変
換は、ソース座標系１０から共通座標系２６へ延び、更に、ルート座標系２４へ
戻ることなくターゲット座標系２０へ延びる枝２８、３０、３２及び３４に沿っ
て、ソース座標とターゲット座標の間で行われる。
ース座標とターゲット座標系２０におけるターゲット座標の間の変換を行う方法
を説明する。スタート（ステップ５０）から始まり、ステップ５２で、ルート座
標系２４から延び、ソース座標系１０及びターゲット座標系２０を含む複数の他
の座標系へ分岐する座標系変換ツリー２２は、ソース座標系及びターゲット座標
系がルート座標系以外の共通座標系２６へ連結されるように定義される。座標変
換は、ソース座標系１０から共通座標系２６へ延び、更に、ルート座標系２４へ
戻ることなくターゲット座標系２０へ延びる枝２８、３０、３２及び３４に沿っ
て、ソース座標とターゲット座標の間で行われる。
【００２３】
このように、ソース座標系１０とターゲット座標系２０は、ルート座標系２４
から延びて、ソース座標系及びターゲット座標系を含む他の複数の座標系へ分岐
する座標系変換ツリー２２によって関連付けられる。この方法は、少なくとも一
つの隣接した座標系と座標変換を実行するため、前後関係データを各座標系の夫
々の座標と関連付ける手順を更に含む。
から延びて、ソース座標系及びターゲット座標系を含む他の複数の座標系へ分岐
する座標系変換ツリー２２によって関連付けられる。この方法は、少なくとも一
つの隣接した座標系と座標変換を実行するため、前後関係データを各座標系の夫
々の座標と関連付ける手順を更に含む。
【００２４】
座標系変換ツリー２２を使用する一つの有利な特徴は、各座標系と関連付けら
れた前後関係データが、座標系をターゲット座標系２０へ変換する方法が既知で
あるソース座標系１０を用いることなく、ソース座標系システムを隣接した座標
系へ変換できるようにさせることである。座標変換を実行する手順は、ソース座
標系１０から少なくとも一つの隣接した座標系１２へ、たとえば、共通座標系２
６を用いた変換が行われるまで、座標系変換ツリー２２を上って、順次に座標変
換を実行する手順（ステップ５４）を含む。同様に、座標変換を実行する手順は
、共通座標系２６から少なくとも一つの隣接した座標系２２へ、たとえば、ター
ゲット座標系２０を用いた変換が行われるまで、座標系変換ツリー２２を下って
、順次に座標変換を実行する手順（ステップ５６）を含む。この変換はステップ
５８で完了する。
れた前後関係データが、座標系をターゲット座標系２０へ変換する方法が既知で
あるソース座標系１０を用いることなく、ソース座標系システムを隣接した座標
系へ変換できるようにさせることである。座標変換を実行する手順は、ソース座
標系１０から少なくとも一つの隣接した座標系１２へ、たとえば、共通座標系２
６を用いた変換が行われるまで、座標系変換ツリー２２を上って、順次に座標変
換を実行する手順（ステップ５４）を含む。同様に、座標変換を実行する手順は
、共通座標系２６から少なくとも一つの隣接した座標系２２へ、たとえば、ター
ゲット座標系２０を用いた変換が行われるまで、座標系変換ツリー２２を下って
、順次に座標変換を実行する手順（ステップ５６）を含む。この変換はステップ
５８で完了する。
【００２５】
座標は夫々の座標系の関連した前後関係データに基づいて隣接した座標系に変
換され得るので、集中座標系を回避できる利点が得られる。座標変換は共通座標
系２６に関して行われるので、分散座標系フレームワークがソース座標系とター
ゲット座標系の間で高信頼性の座標変換を行うため設けられる。
換され得るので、集中座標系を回避できる利点が得られる。座標変換は共通座標
系２６に関して行われるので、分散座標系フレームワークがソース座標系とター
ゲット座標系の間で高信頼性の座標変換を行うため設けられる。
【００２６】
本方法の別の局面は、付加的な座標系４０を座標系変換ツリー２２への追加を
簡単化すること関係する。付加的な座標系が追加された場合、この方法は、付加
的な座標系が共通座標系を経由して少なくとも一つの他の座標系へ連結されたか
どうかを検証する。ソース座標系１０と新座標系４０の間の座標変換は、この検
証が成功した場合に実行される。検証する手順が不成功であった場合、好ましく
は、警告が与えられる。
簡単化すること関係する。付加的な座標系が追加された場合、この方法は、付加
的な座標系が共通座標系を経由して少なくとも一つの他の座標系へ連結されたか
どうかを検証する。ソース座標系１０と新座標系４０の間の座標変換は、この検
証が成功した場合に実行される。検証する手順が不成功であった場合、好ましく
は、警告が与えられる。
【００２７】
本発明による方法は、型安全性と実行時安全性を備えている。コンパイラは、
共通座標系を経由して少なくとも相互に連結されていない座標系間の誤った動作
を阻止するので、型安全性がある。また、共通座標系を経由して少なくとも相互
に連結されていない座標系間の誤った動作に対し例外処理が通告が出されるので
、実行時安全性がある。たとえば、座標データがフィート単位ではなくメートル
単位に変換された場合、ソフトウェアプログラマーは、ソフトウェアプログラム
の大部分をデバッグしなくても、エラーを発見することができる。
共通座標系を経由して少なくとも相互に連結されていない座標系間の誤った動作
を阻止するので、型安全性がある。また、共通座標系を経由して少なくとも相互
に連結されていない座標系間の誤った動作に対し例外処理が通告が出されるので
、実行時安全性がある。たとえば、座標データがフィート単位ではなくメートル
単位に変換された場合、ソフトウェアプログラマーは、ソフトウェアプログラム
の大部分をデバッグしなくても、エラーを発見することができる。
【００２８】
図３乃至１２を参照して、ソース座標系とターゲット座標系の間で座標データ
を変換する方法をより詳細に説明する。本発明による方法は、分散型、拡張性、
オブジェクト指向型の座標系変換クラス及び幾何学的オブジェクトの組のフレー
ムワークに基づいている。以下では、このフレームワークを簡単にCoordSysと呼
ぶ。
を変換する方法をより詳細に説明する。本発明による方法は、分散型、拡張性、
オブジェクト指向型の座標系変換クラス及び幾何学的オブジェクトの組のフレー
ムワークに基づいている。以下では、このフレームワークを簡単にCoordSysと呼
ぶ。
【００２９】
CoordSysは、ある座標系から別の座標系への変換を要求する任意のソフトウェ
ア・アプリケーション領域で使用可能であるが、地球空間情報処理システムに適
用可能である。CoordSysは、アプリケーションのオブジェクトを、別のシステム
若しくはシナリオの時間（１次元座標系）、任意の数学的アプリケーションにお
ける平面変換（２次元座標系）、又は、画像若しくは位相的アプリケーションに
おける空間変換（３次元座標系）と同期させるため使用される。CoordSysは、任
意の個数の成分（Ｎ次元座標系）を伴う特別の座標系を定義するため使用される
。さらに、CoordSysは、原子座標系を基礎においてもよい。
ア・アプリケーション領域で使用可能であるが、地球空間情報処理システムに適
用可能である。CoordSysは、アプリケーションのオブジェクトを、別のシステム
若しくはシナリオの時間（１次元座標系）、任意の数学的アプリケーションにお
ける平面変換（２次元座標系）、又は、画像若しくは位相的アプリケーションに
おける空間変換（３次元座標系）と同期させるため使用される。CoordSysは、任
意の個数の成分（Ｎ次元座標系）を伴う特別の座標系を定義するため使用される
。さらに、CoordSysは、原子座標系を基礎においてもよい。
【００３０】
CoodSysオブジェクトは、座標系安全性がある、といえる。換言すれば、Coor
ｄSysオブジェクトは、前後関係を離れては（理由なくして）使用できない。異
なる座標系からのオブジェクトと共にCoordSysを使用する試みは、コンパイル時
エラーか、又は、実行時エラーを生じる。図３に示された座標系を参照すると、
入力引数ポイントは、誤って、ユーザの座標系に存在するものとみなされている
。次に、ユーザは、原点から入力引数ポイントまでの距離を計算しようとする。
これは、次のコードで与えられる。
ｄSysオブジェクトは、前後関係を離れては（理由なくして）使用できない。異
なる座標系からのオブジェクトと共にCoordSysを使用する試みは、コンパイル時
エラーか、又は、実行時エラーを生じる。図３に示された座標系を参照すると、
入力引数ポイントは、誤って、ユーザの座標系に存在するものとみなされている
。次に、ユーザは、原点から入力引数ポイントまでの距離を計算しようとする。
これは、次のコードで与えられる。
【００３１】
【表１】
基底クラスCsPointは、サブクラスXyCspointから減算できないので、コンパイ
ル時エラーが発生する。別のXyCsPointだけがXyCsPointから減算され得る。Coor
dSysフレームワークにおける強いタイプの照合は、前後関係から離れたデータの
使用を防止する第１保護レベルである。コンパイラを通過させる一つの方法は、
XyCsPointを明示的に選ぶように、メソッドの署名を変更することである。しか
し、この場合も、図４及び以下のコードに示されるように、依然として問題が残
る。
ル時エラーが発生する。別のXyCsPointだけがXyCsPointから減算され得る。Coor
dSysフレームワークにおける強いタイプの照合は、前後関係から離れたデータの
使用を防止する第１保護レベルである。コンパイラを通過させる一つの方法は、
XyCsPointを明示的に選ぶように、メソッドの署名を変更することである。しか
し、この場合も、図４及び以下のコードに示されるように、依然として問題が残
る。
【００３２】
【表２】
これにより、任意の二つのXyCsPointを相互に減算できないので、実行時例外
事象が発生する。二つのXyCsPointは全く同じ座標系に∈必要がある。CoordSys
フレームにおける実行時座標系検査は、前後関係から離れたデータの使用を防止
する第２保護レベルである。これは、プログラマーが入力データの見通しを誤っ
ているので、実行時エラーと呼ばれる。プログラマーは、入力ポイントが自分の
座標系に属していると信じているのに対し、入力ポイントは、実際には、元のXy
Csを並進及び回転させた別のXyCsからのポイントである。二つの座標系の正しい
見方は図５に示されている。ここでは、プログラマーの間違いが明らかになって
いる。
事象が発生する。二つのXyCsPointは全く同じ座標系に∈必要がある。CoordSys
フレームにおける実行時座標系検査は、前後関係から離れたデータの使用を防止
する第２保護レベルである。これは、プログラマーが入力データの見通しを誤っ
ているので、実行時エラーと呼ばれる。プログラマーは、入力ポイントが自分の
座標系に属していると信じているのに対し、入力ポイントは、実際には、元のXy
Csを並進及び回転させた別のXyCsからのポイントである。二つの座標系の正しい
見方は図５に示されている。ここでは、プログラマーの間違いが明らかになって
いる。
【００３３】
CoodSysは、共通の間違いを防止しないが、プログラマーが入力座標系のタイ
プ（型）について事前知識を持たない場合でも入力引数を変換できるようにする
。入力引数はCsPointであるので、入力変数は他の関連した座標系に変換する必
要があるrootCsへの継承的情報を伴う。適切なアプローチは、最初に、argPtを
ターゲット座標系へ変換し、次に、図６及び以下のコードに示されるように、オ
ブジェクトを信頼して使用する。
プ（型）について事前知識を持たない場合でも入力引数を変換できるようにする
。入力引数はCsPointであるので、入力変数は他の関連した座標系に変換する必
要があるrootCsへの継承的情報を伴う。適切なアプローチは、最初に、argPtを
ターゲット座標系へ変換し、次に、図６及び以下のコードに示されるように、オ
ブジェクトを信頼して使用する。
【００３４】
【表３】
入力引数は、比較的簡単な方法でユーザの座標系へ変換される。
【００３５】
【表４】
入力ポイントが同じルート座標系に何らかの関係がある限り、CoordSys変換ア
ルゴリズムは、いずれかの関与している座標系の中の前後関係でポイントを作成
することが可能である。一般的に、関連した座標系内のオブジェクトから固有の
座標系システム内のオブジェクトを作成できる。
ルゴリズムは、いずれかの関与している座標系の中の前後関係でポイントを作成
することが可能である。一般的に、関連した座標系内のオブジェクトから固有の
座標系システム内のオブジェクトを作成できる。
【００３６】
【表５】
かくして、CoordSysは、幾何学的オブジェクトを定義するため使用される基準
として定義される。ポイントは、座標値、たとえば、（ｘ，ｙ，ｘ）＝（５，６
，２）を宣言することによって定義される幾何学的オブジェクトである。座標値
の大きさと意味の定義は、座標系である。殆どの座標系は、別の座標系に関して
相対的に定義される。すなわち、座標系に関して、基準座標系と、その座標系自
体と基準座標系の間でオブジェクトを変換する方法とがわかっている。
として定義される。ポイントは、座標値、たとえば、（ｘ，ｙ，ｘ）＝（５，６
，２）を宣言することによって定義される幾何学的オブジェクトである。座標値
の大きさと意味の定義は、座標系である。殆どの座標系は、別の座標系に関して
相対的に定義される。すなわち、座標系に関して、基準座標系と、その座標系自
体と基準座標系の間でオブジェクトを変換する方法とがわかっている。
【００３７】
一部の座標系は独立形式で定義され得る。すなわち、これらの座標系は、他の
座標系に関して相対的に定義されない。独立型座標系は、ルート座標系と呼ばれ
る。ルートという用語は、図７に最もわかりやすく示されているように、関連し
た座標系の間にツリー構造が存在することを示唆するために使用される。一つの
ルート座標系２４は、ルート座標系に関して相対的に定義された多数の分岐座標
系６０、６２及び６４を含む。各分岐座標系は、たとえば、更なる分岐座標系６
６、６８及び７０を含む。ルート座標系の個数は、一般的に、分岐座標系の個数
よりもはるかに少ない。
座標系に関して相対的に定義されない。独立型座標系は、ルート座標系と呼ばれ
る。ルートという用語は、図７に最もわかりやすく示されているように、関連し
た座標系の間にツリー構造が存在することを示唆するために使用される。一つの
ルート座標系２４は、ルート座標系に関して相対的に定義された多数の分岐座標
系６０、６２及び６４を含む。各分岐座標系は、たとえば、更なる分岐座標系６
６、６８及び７０を含む。ルート座標系の個数は、一般的に、分岐座標系の個数
よりもはるかに少ない。
【００３８】
関連した座標系間の関係は、複雑になる可能性がある。任意の座標系と他の関
連した全ての座標系との相対的な関係を表現するため数学的式を導出することが
できる。しかし、これらの式は、非常に冗長になるであろう。
連した全ての座標系との相対的な関係を表現するため数学的式を導出することが
できる。しかし、これらの式は、非常に冗長になるであろう。
【００３９】
本発明の場合、この関係は、分岐座標系を、唯一の基準座標系若しくは隣接し
た座標系に対して定義することによって簡単化される。このような前提条件の下
で、関連した全座標系は、共通ルート座標系を共有する。すなわち、ある座標系
で定義されたオブジェクトは、最初に、ルート座標系へ変換し、次に、ターゲッ
ト座標系へ変換することにより、関連した他の任意の座標系へ変換することが可
能である。
た座標系に対して定義することによって簡単化される。このような前提条件の下
で、関連した全座標系は、共通ルート座標系を共有する。すなわち、ある座標系
で定義されたオブジェクトは、最初に、ルート座標系へ変換し、次に、ターゲッ
ト座標系へ変換することにより、関連した他の任意の座標系へ変換することが可
能である。
【００４０】
座標系変換の効率は、ルート座標系ではない共通座標系が潜在的に存在するこ
とを認識することによって高められる。図２に示された例は、ソース座標系１０
とターゲット座標系２０の両方に共通した座標系２６を示す。ソース座標系１０
からターゲット座標系２０への変換は、不要な変換を削除することによって、非
常に効率的に実現され得る。たとえば、ソース座標系１０から共通座標系２６へ
変換し、次に、共通座標系からターゲット座標系２０へ変換する場合、常に、ル
ート座標系２４へ戻す変換を行う場合よりも効率的である。共通座標系２６とル
ート座標系２４の間の変換は冗長であり、効率化のため避けることができる。
とを認識することによって高められる。図２に示された例は、ソース座標系１０
とターゲット座標系２０の両方に共通した座標系２６を示す。ソース座標系１０
からターゲット座標系２０への変換は、不要な変換を削除することによって、非
常に効率的に実現され得る。たとえば、ソース座標系１０から共通座標系２６へ
変換し、次に、共通座標系からターゲット座標系２０へ変換する場合、常に、ル
ート座標系２４へ戻す変換を行う場合よりも効率的である。共通座標系２６とル
ート座標系２４の間の変換は冗長であり、効率化のため避けることができる。
【００４１】
本発明の方法を実現する基本変換アルゴリズムは、再帰的であり、座標系変換
ツリー２２を上るときに、基準座標系への変換を反復的に呼び出す。再帰的なレ
ベルから戻ったとき、座標系変換ツリー２２を下るときに、基準座標系からの変
換が反復的に呼び出される。変換ツリー２２を辿るための疑似コードは、 変換ポイントアルゴリズム 要求：ある座標系における引数ポイント リターン：同じ座標系における変換後のポイント ｛入力引数ポイントからソース座標系を取得し、 ソース座標系がこの座標系に関連しているかどうかを照合し、 入力引数ポイントの複製である作業ポイントを作成し、 ソース座標系がこの座標系よりも高い位置にある間、 ｛現在作業ポイントをその基準座標系へ変換することにより、新作業ポイ
ントを作成し、 ソース座標系を新作業ポイントの座標系にセットし｝ ソース座標系がこの座標系と一致しない場合、 ｛基準座標系の変換ポイント法を呼び出すことにより、新作業ポイントを
作成し、 現在作業ポイントをその基準座標系へ変換することにより新作業ポイン
トを作成し｝ 作業ポイントを返す。｝ のようになる。
ツリー２２を上るときに、基準座標系への変換を反復的に呼び出す。再帰的なレ
ベルから戻ったとき、座標系変換ツリー２２を下るときに、基準座標系からの変
換が反復的に呼び出される。変換ツリー２２を辿るための疑似コードは、 変換ポイントアルゴリズム 要求：ある座標系における引数ポイント リターン：同じ座標系における変換後のポイント ｛入力引数ポイントからソース座標系を取得し、 ソース座標系がこの座標系に関連しているかどうかを照合し、 入力引数ポイントの複製である作業ポイントを作成し、 ソース座標系がこの座標系よりも高い位置にある間、 ｛現在作業ポイントをその基準座標系へ変換することにより、新作業ポイ
ントを作成し、 ソース座標系を新作業ポイントの座標系にセットし｝ ソース座標系がこの座標系と一致しない場合、 ｛基準座標系の変換ポイント法を呼び出すことにより、新作業ポイントを
作成し、 現在作業ポイントをその基準座標系へ変換することにより新作業ポイン
トを作成し｝ 作業ポイントを返す。｝ のようになる。
【００４２】
最も基本的な形式での座標系オブジェクトは、ポイントとその基準座標系との
間での変換法を知っている単なるオブジェクトである。対応した名前と、成分の
数と、変換細則とが設けられた多数の型の座標系が存在するので、基準座標系と
、２個の純粋仮想関数convToRef()及びconvFromRef()とを構成された基本クラス
CoordSysが当然に予想される。
間での変換法を知っている単なるオブジェクトである。対応した名前と、成分の
数と、変換細則とが設けられた多数の型の座標系が存在するので、基準座標系と
、２個の純粋仮想関数convToRef()及びconvFromRef()とを構成された基本クラス
CoordSysが当然に予想される。
【００４３】
【表６】
これは、所望のゴールを実現するための簡単な方法であるが、CoordSysオブジ
ェクトは、多様な特性を示すために、ヒープ上に動的に割り当てられる。多様性
は、関数が基底クラスへのポインタ若しくはリファレンスを使用するとき、関数
は、導出されたクラスのオブジェクトを、それを知らなくても、使用可能でなけ
ればならない、というLiskov置換原理に従う。ユーザは、オブジェクトを固有の
空間へ変換するためにオブジェクトの座標系の型を知らなくてもよい。導出され
た型の変換は、基底クラスの純粋仮想インタフェースを介して呼び出しを行うこ
とによってその変換を扱う。
ェクトは、多様な特性を示すために、ヒープ上に動的に割り当てられる。多様性
は、関数が基底クラスへのポインタ若しくはリファレンスを使用するとき、関数
は、導出されたクラスのオブジェクトを、それを知らなくても、使用可能でなけ
ればならない、というLiskov置換原理に従う。ユーザは、オブジェクトを固有の
空間へ変換するためにオブジェクトの座標系の型を知らなくてもよい。導出され
た型の変換は、基底クラスの純粋仮想インタフェースを介して呼び出しを行うこ
とによってその変換を扱う。
【００４４】
このような設計は、新しい演算の乱用に本質的に伴うコストのため、CoordSys
オブジェクトの多数のインスタンスが作成される予定である場合には、実行時に
効率的ではない。また、この設計は例外安全性を欠く。なせならば、例外事象は
、CoordSysオブジェクトの作成後に起こる可能性があり、おそらく、メモリ・リ
ソースのリークを招くからである。
オブジェクトの多数のインスタンスが作成される予定である場合には、実行時に
効率的ではない。また、この設計は例外安全性を欠く。なせならば、例外事象は
、CoordSysオブジェクトの作成後に起こる可能性があり、おそらく、メモリ・リ
ソースのリークを招くからである。
【００４５】
より安全性が高く、かつ、より効率的な実施形態では、CoordSysクラスが二つ
の部分に分割される。図８に示されるように、非仮想プロキシは仮想RealSubjec
t(Design Patterns)を有する。CoordSysクラス７０（プロキシ）は、動的に割
り当てられたRepCs７２(RealSubject)の代役であるクライアントによって静的に
割り当てられる。直接的ではない余分なレベルによって、幾つかの主要な利点が
得られる。
の部分に分割される。図８に示されるように、非仮想プロキシは仮想RealSubjec
t(Design Patterns)を有する。CoordSysクラス７０（プロキシ）は、動的に割
り当てられたRepCs７２(RealSubject)の代役であるクライアントによって静的に
割り当てられる。直接的ではない余分なレベルによって、幾つかの主要な利点が
得られる。
【００４６】
CoordSysオブジェクトは、例外安全性がある。なぜならば、全ての分割部分が
例外後のスタックの巻戻しの間に適切に発火するからである。CoordSysクラス７
０は、新CoordSysクラスが構成若しくは変更されているときに、新しいRepCs７
２だけが割り当てられるように、基準カウンティング機構を利用し得る。RepCs
オブジェクトは、最後のCoordSysプロキシがCoordSysオブジェクトを順に回すこ
とに関連した生存期間争点を除去する範囲から出るまで削除されない。RepCsオ
ブジェクトは、公開CoordSysインタフェースを使用するプログラマと、非公開Re
pCsクラスのインプリメンテーションとの間にバッファを設ける。変換アルゴリ
ズムは修正可能であり、新しい共有ライブラリは、コスト的に高くつく可能性の
あるベースライン全体の再コンパイルではなく、アプリケーションコードの再リ
ンクだけを必要とする開発者に配給される。
例外後のスタックの巻戻しの間に適切に発火するからである。CoordSysクラス７
０は、新CoordSysクラスが構成若しくは変更されているときに、新しいRepCs７
２だけが割り当てられるように、基準カウンティング機構を利用し得る。RepCs
オブジェクトは、最後のCoordSysプロキシがCoordSysオブジェクトを順に回すこ
とに関連した生存期間争点を除去する範囲から出るまで削除されない。RepCsオ
ブジェクトは、公開CoordSysインタフェースを使用するプログラマと、非公開Re
pCsクラスのインプリメンテーションとの間にバッファを設ける。変換アルゴリ
ズムは修正可能であり、新しい共有ライブラリは、コスト的に高くつく可能性の
あるベースライン全体の再コンパイルではなく、アプリケーションコードの再リ
ンクだけを必要とする開発者に配給される。
【００４７】
クラスCoordSysとクラスRepCsの間に存在する特殊な関係を強調するため、ク
ラスCoordSys及びクラスRepCsの代わりに、クラスCoordSysProxy及びクラスCoor
Sysと呼ぶ。Proxy-Repパターンは、ユーザから見えないようにされるべきである
。ユーザ中心の見方は、Proxyクラスに対しエレガントな名称を維持する。なぜ
ならば、普通の開発者は、repクラスの名称を知らないからである。
ラスCoordSys及びクラスRepCsの代わりに、クラスCoordSysProxy及びクラスCoor
Sysと呼ぶ。Proxy-Repパターンは、ユーザから見えないようにされるべきである
。ユーザ中心の見方は、Proxyクラスに対しエレガントな名称を維持する。なぜ
ならば、普通の開発者は、repクラスの名称を知らないからである。
【００４８】
次の詳細なレベルについて説明すると、RepCsには、基本的に２種類の変形、
すなわち、ルート座標系７４と依存型座標系７６がある。ルート座標系７４は、
参照先のない座標系であり、変換ツリーのルート（根）ノード（節点）を表わす
。ここで、RepCsであるRepRootCs７４を定義する。convToRef及びconvFromRefの
実行は、単に論理エラーを生じるだけである。なぜならば、変換アルゴリズムは
、これらのメソッドを呼び出さないからである。このようにすることは、ツリー
のルートノードを横切ることと等価である。
すなわち、ルート座標系７４と依存型座標系７６がある。ルート座標系７４は、
参照先のない座標系であり、変換ツリーのルート（根）ノード（節点）を表わす
。ここで、RepCsであるRepRootCs７４を定義する。convToRef及びconvFromRefの
実行は、単に論理エラーを生じるだけである。なぜならば、変換アルゴリズムは
、これらのメソッドを呼び出さないからである。このようにすることは、ツリー
のルートノードを横切ることと等価である。
【００４９】
【表７】
依存型座標系７６は、ルート座標系若しくは別の依存型座標系を参照先とする
座標系である。依存型座標系は、座標系変換ツリー２２内のリーフ（葉）ノード
を表現する。依存型座標系は、基準座標系又は親ノードとの間の変換方式を伴っ
ている。基準CoordSysオブジェクトを有するRepCsであるRepDependentCs７６を
定義する。convToRefメソッド及びconvFromRefメソッドは、バーチャルのままで
ある。なぜならば、変換の詳細は、RepDependentCsの具体的なサブクラスに委ね
られているからである。
座標系である。依存型座標系は、座標系変換ツリー２２内のリーフ（葉）ノード
を表現する。依存型座標系は、基準座標系又は親ノードとの間の変換方式を伴っ
ている。基準CoordSysオブジェクトを有するRepCsであるRepDependentCs７６を
定義する。convToRefメソッド及びconvFromRefメソッドは、バーチャルのままで
ある。なぜならば、変換の詳細は、RepDependentCsの具体的なサブクラスに委ね
られているからである。
【００５０】
このメソッドを説明するため、具体的な座標系を定義する。一例として、独立
型座標系であるルートＸＹ座標系と、並進Ｘ’Ｙ’座標系とを使用する。RepRoo
tCsから導出されるRepRootXyCs７６と、RepDependentCsから導出されるRepTrans
XyCs７８を定義する。RepRootXyCsクラス７６は、変換用のインプリメンテーシ
ョンを与える必要は無く、ある種の管理上の仮想インタフェースを無効にするた
めだけに存在する。
型座標系であるルートＸＹ座標系と、並進Ｘ’Ｙ’座標系とを使用する。RepRoo
tCsから導出されるRepRootXyCs７６と、RepDependentCsから導出されるRepTrans
XyCs７８を定義する。RepRootXyCsクラス７６は、変換用のインプリメンテーシ
ョンを与える必要は無く、ある種の管理上の仮想インタフェースを無効にするた
めだけに存在する。
【００５１】
次に、座標系変換の実行の一例を説明する。RepTransXyCs７８は、RepCsの具
体的なサブクラスであるので、純粋仮想インタフェースを実現しなければならな
い。RepTransXyCsは変換された座標系であるので、Ｘ方向及びＹ方向の並進成分
は、クラスが構築されたときから保持されていると仮定する。また、一部のより
上位レベルの座標系変換アルゴリズムは、適当な時機にconvToRefメソッド及びc
onvFromRefメソッドを呼び出す役目を担う。本発明による方法は、非常に簡単に
なる。たとえば、convToRefは以下のように実現される。
体的なサブクラスであるので、純粋仮想インタフェースを実現しなければならな
い。RepTransXyCsは変換された座標系であるので、Ｘ方向及びＹ方向の並進成分
は、クラスが構築されたときから保持されていると仮定する。また、一部のより
上位レベルの座標系変換アルゴリズムは、適当な時機にconvToRefメソッド及びc
onvFromRefメソッドを呼び出す役目を担う。本発明による方法は、非常に簡単に
なる。たとえば、convToRefは以下のように実現される。
【００５２】
【表８】
入力ポイントは、この座標系内にあることがわかっているポイントである。こ
のメソッドは、基準座標系に新しいポイントを割り当てる役割がある.基準座標
系内の局所ポイントは、Ｏに初期設定された成分を用いて作成される。この成分
は、次に、適当な変換アルゴリズムを用いて埋め戻される。並進ＸＹ座標系の簡
単な例の場合、Ｘ及びＹ方向での並進は、入力ポイント成分に加えられる。ポイ
ントは変換されると、ヒープ上に動的に割り当てられたポイントとして返される
。
のメソッドは、基準座標系に新しいポイントを割り当てる役割がある.基準座標
系内の局所ポイントは、Ｏに初期設定された成分を用いて作成される。この成分
は、次に、適当な変換アルゴリズムを用いて埋め戻される。並進ＸＹ座標系の簡
単な例の場合、Ｘ及びＹ方向での並進は、入力ポイント成分に加えられる。ポイ
ントは変換されると、ヒープ上に動的に割り当てられたポイントとして返される
。
【００５３】
メソッドconvFromRefは非常に類似している。入力ポイントは基準座標系にあ
る。局所ポイントがこの座標系内で作成され、逆変換が適用される。この場合の
逆変換は、入力ポイント成分から減算されたＸ及びＹ方向の並進である。再度、
新しいポイントが割り当てられ、呼び出し元へ返される。
る。局所ポイントがこの座標系内で作成され、逆変換が適用される。この場合の
逆変換は、入力ポイント成分から減算されたＸ及びＹ方向の並進である。再度、
新しいポイントが割り当てられ、呼び出し元へ返される。
【００５４】
【表９】
この変換は、説明の便宜上、意図的に冗長に記述されている。局所一時的ポイ
ントの作成は、不必要であり、全ての引数を返却するポイントの作成側へそのま
ま渡すことによって省略することが可能である。ポイントは、基底クラスポイン
タとして動的に返却される必要がある。なぜならば、上位レベル変換アルゴリズ
ムは、当該座標系のポイント型について特別の知識が無くても、convToRef及びc
onvFromRefを呼び出すからである。効率に関する事項は後述する。
ントの作成は、不必要であり、全ての引数を返却するポイントの作成側へそのま
ま渡すことによって省略することが可能である。ポイントは、基底クラスポイン
タとして動的に返却される必要がある。なぜならば、上位レベル変換アルゴリズ
ムは、当該座標系のポイント型について特別の知識が無くても、convToRef及びc
onvFromRefを呼び出すからである。効率に関する事項は後述する。
【００５５】
図９を参照するに、上述のＸＹ座標系クラスの静的ビューの概要と、ＸＹ座標
系クラスの相互関係が示されている。変換ツリー内の座標系基準を変更し、ツリ
ーを辿る仮想メカニズムを許容する独特の設計のため、CoordSysフレームワーク
は拡張性がある。ｎ個の座標系毎に、ｎ２個の変換が考えられる。たとえば、二
つの座標系Ａ及びＢが与えられた場合、４個の変換（Ａ→Ａ、Ａ→Ｂ、Ｂ→Ａ、
Ｂ→Ｂ）が考えられる。同様に、３個の座標系が与えられた場合、９通りの変換
が考えられる。
系クラスの相互関係が示されている。変換ツリー内の座標系基準を変更し、ツリ
ーを辿る仮想メカニズムを許容する独特の設計のため、CoordSysフレームワーク
は拡張性がある。ｎ個の座標系毎に、ｎ２個の変換が考えられる。たとえば、二
つの座標系Ａ及びＢが与えられた場合、４個の変換（Ａ→Ａ、Ａ→Ｂ、Ｂ→Ａ、
Ｂ→Ｂ）が考えられる。同様に、３個の座標系が与えられた場合、９通りの変換
が考えられる。
【００５６】
アプリケーションに新しい座標系が追加されると、全ての座標系を他の全ての
座標系へ変換できるようにするためには、２ｎ−１個の明示的な変換をコード化
しなければならない。CoordSysフレームワークを使用することにより、ｎ２個の
全ての変換は、基準座標系との間の２個の新しい変換を与えるだけでサポートさ
れる。すなわち、機能性が指数関数的に増加したとしても、作業量は一定のまま
である。この様子は、図１０のグラフ８０、８２及び８４に明瞭に示されている
。
座標系へ変換できるようにするためには、２ｎ−１個の明示的な変換をコード化
しなければならない。CoordSysフレームワークを使用することにより、ｎ２個の
全ての変換は、基準座標系との間の２個の新しい変換を与えるだけでサポートさ
れる。すなわち、機能性が指数関数的に増加したとしても、作業量は一定のまま
である。この様子は、図１０のグラフ８０、８２及び８４に明瞭に示されている
。
【００５７】
座標系変換のメカニズムは、座標系幾何学オブジェクトを用いて取り扱われる
。最も単純な座標系幾何学オブジェクトはCsPointである。オブジェクトCsPoint
９０は、図１１に示されるように、ポイントオブジェクト９２と座標系オブジェ
クト９４の集まりである。ポイントオブジェクト９２は、成分値を保持し、ポイ
ントに期待されるすべての動作を与える。座標系は、そのポイントに対する前後
関係情報を格納し、必要に応じて変換を実行する。説明の便宜上、変換は、ポイ
ントの作成時に実行される場合を考える。構成パラメータは、ターゲット座標系
と、引数ポイントである。
。最も単純な座標系幾何学オブジェクトはCsPointである。オブジェクトCsPoint
９０は、図１１に示されるように、ポイントオブジェクト９２と座標系オブジェ
クト９４の集まりである。ポイントオブジェクト９２は、成分値を保持し、ポイ
ントに期待されるすべての動作を与える。座標系は、そのポイントに対する前後
関係情報を格納し、必要に応じて変換を実行する。説明の便宜上、変換は、ポイ
ントの作成時に実行される場合を考える。構成パラメータは、ターゲット座標系
と、引数ポイントである。
【００５８】
【表１０】
上述の最初の例に戻って、座標系オブジェクトの一体的な変更について説明す
る。原則として、問題空間は、３個の関連したＸＹ座標系と、ルート座標系ＸＹ
と、並進座標系Ｘ’Ｙ’と、並進・回転座標系Ｘ”Ｙ”である。ルート座標系Ｘ
Ｙ １００は、他の座標系には依存していないので、簡単に宣言することができ
る。
る。原則として、問題空間は、３個の関連したＸＹ座標系と、ルート座標系ＸＹ
と、並進座標系Ｘ’Ｙ’と、並進・回転座標系Ｘ”Ｙ”である。ルート座標系Ｘ
Ｙ １００は、他の座標系には依存していないので、簡単に宣言することができ
る。
【００５９】
RootXy CsrootCs;
並進座標系Ｘ’Ｙ’はルートに依存する。並進座標系Ｘ’Ｙ’を構築するため
、本例のルート座標系の原点を表現するポイントXyCsPointだけを作成する。こ
の原点は、本例のTransXyCs１０２の構造パラメータとして使用される。
、本例のルート座標系の原点を表現するポイントXyCsPointだけを作成する。こ
の原点は、本例のTransXyCs１０２の構造パラメータとして使用される。
【００６０】
XyCsPoint myOrigInRoot(rootCs,1,1);
TransXyCs myCs(myOrigInRoot);
並進・回転座標系Ｘ”Ｙ”もルートに依存する。並進・回転座標系は２ステッ
プで構築する。最初に、並進座標系１０４を上述と同じように作成する。
プで構築する。最初に、並進座標系１０４を上述と同じように作成する。
【００６１】
XyCsPoint theirOrigInRoot(rootCs,3,3);
TransXyCs theirCs(theirOrigInRoot);
並進座標系を基準として使用することにより、基準に対し、反時計周りに所定
の角度で回転させられた依存型座標系１０６を構築できるようになる。
の角度で回転させられた依存型座標系１０６を構築できるようになる。
【００６２】
RotatedXyCs theirCs(transCs,Degree(-45));
ここまでで、図１２の動的ビューに示されるように、４個の座標系オブジェク
トが作成された。CoordSysオブジェクトの構築によって確立された座標系ツリー
を用いることにより、簡単に使用され、オブジェクト指向の一般性を備えた座標
系変換が行われる。そのコードのある場所で、座標系を使用してポイントが定義
される。
トが作成された。CoordSysオブジェクトの構築によって確立された座標系ツリー
を用いることにより、簡単に使用され、オブジェクト指向の一般性を備えた座標
系変換が行われる。そのコードのある場所で、座標系を使用してポイントが定義
される。
【００６３】
XyCsPoint argPt(theirCs,2,2);
最後に、このポイントがｍｙコードへ渡される。座標系変換は、変換ツリーを
遡りながら、元ルート座標系へ戻す回転と並進を行う。ポイントは、座標系ツリ
ーを下りながら、ｏｕｒ座標系に変換される。この変換は、ポイントの承継に関
する事前知識を用いることなく、ポイントをｏｕｒ座標系内に構築することだけ
によって行われる。
遡りながら、元ルート座標系へ戻す回転と並進を行う。ポイントは、座標系ツリ
ーを下りながら、ｏｕｒ座標系に変換される。この変換は、ポイントの承継に関
する事前知識を用いることなく、ポイントをｏｕｒ座標系内に構築することだけ
によって行われる。
【００６４】
XyCsPoint myPoint(myCs,ArgPt)" //終わり。
【００６５】
オブジェクト指向設計において、一般化及び抽象化は非常に強力なツールでは
あるが、本願出願人らは、実行時効率の低下の影響を認識している。後述の多数
の最適化手法は、CoordSysフレームワーク全体を通じて仮想関数呼び出し及びヒ
ープ割当のオーバーヘッドを最小限に抑えるため組み込まれた。
あるが、本願出願人らは、実行時効率の低下の影響を認識している。後述の多数
の最適化手法は、CoordSysフレームワーク全体を通じて仮想関数呼び出し及びヒ
ープ割当のオーバーヘッドを最小限に抑えるため組み込まれた。
【００６６】
第１の最も重要な最適化は、座標系が作成される回数は、夫々の生存期間内で
パスし、コピーされた回数よりもはるかに少ない、という前提の下で、CoordSys
プロキシによって与えられる参照カウンティングである。この議論は、（１）画
像ファイルのオープン時、或いは、（２）画像を表示するビューアーコントロー
ルへのユーザ修正の際に、座標系が作成される画像処理分野において成り立つ。
パスし、コピーされた回数よりもはるかに少ない、という前提の下で、CoordSys
プロキシによって与えられる参照カウンティングである。この議論は、（１）画
像ファイルのオープン時、或いは、（２）画像を表示するビューアーコントロー
ルへのユーザ修正の際に、座標系が作成される画像処理分野において成り立つ。
【００６７】
この回数は、座標系が画像空間（衛星カメラのバックプレーン）から、地上交
差面（地球）を介して、ユーザの投影シーン空間（Ｘ端末上のビューアー）へ、
画素情報を再標本化及び再マッピングする間に使用される何百万回もの回数に匹
敵する。参照カウンティングは、座標系を作成するため必要とされるヒープ動作
の大半を、既存座標系内のカウンタ変数値の単純な増減で置き換える。
差面（地球）を介して、ユーザの投影シーン空間（Ｘ端末上のビューアー）へ、
画素情報を再標本化及び再マッピングする間に使用される何百万回もの回数に匹
敵する。参照カウンティングは、座標系を作成するため必要とされるヒープ動作
の大半を、既存座標系内のカウンタ変数値の単純な増減で置き換える。
【００６８】
２番目に重要な最適化は、再帰的ツリー探索（トレース）中のポイントのメモ
リ管理である。作業ポイントは、ソース座標系型を知ることなく作成しなければ
ならないので、ポイントはヒープ上に動的に割り当てられる。重大な性能向上は
、種々のポイント型のメモリプールを維持し、高コストの動的割当を、ポイント
アドレスの、予め割り当てられたポイントのスタックへの単純なプッシュ若しく
はポップ動作で置き換えることによって、実現される。メモリプールは、所定の
アプリケーションのための最適サイズまで幾何学的に成長するよう設計してもよ
く、使用されなくなったポイントのガーベージコレクションを行う抑制型手段が
設けられる。
リ管理である。作業ポイントは、ソース座標系型を知ることなく作成しなければ
ならないので、ポイントはヒープ上に動的に割り当てられる。重大な性能向上は
、種々のポイント型のメモリプールを維持し、高コストの動的割当を、ポイント
アドレスの、予め割り当てられたポイントのスタックへの単純なプッシュ若しく
はポップ動作で置き換えることによって、実現される。メモリプールは、所定の
アプリケーションのための最適サイズまで幾何学的に成長するよう設計してもよ
く、使用されなくなったポイントのガーベージコレクションを行う抑制型手段が
設けられる。
【００６９】
別の重要な改善は、変換ツリー内で頻繁に参照されるノードを一つの最適化さ
れた変換に崩すことによって達成される。たとえば、画像処理分野において、完
全解像度画像空間座標系（典型的に、１３６Ｍｂの画素データ）は、データを管
理し易くするため、通常、２倍ずつの反復的な縮小によって、幾つかの低解像度
の座標系に圧縮される。
れた変換に崩すことによって達成される。たとえば、画像処理分野において、完
全解像度画像空間座標系（典型的に、１３６Ｍｂの画素データ）は、データを管
理し易くするため、通常、２倍ずつの反復的な縮小によって、幾つかの低解像度
の座標系に圧縮される。
【００７０】
圧縮画像の周りの縁は、画像解像度が縮小しているので、半画素分だけシフト
しなければならない場合がある。並進ラスタ座標系を縮小ラスタ座標系に繋ぐの
ではなく、最適化されたTransScaledRasterCsが両方の変換で同時に行われる。
内部変換マトリックスを用いることによって、より複雑な変換を簡単に処理でき
るようになる。頻繁に参照されるノードの崩壊は、アルゴリズムにおける再帰の
深さを減少させ、作成される作業ポイントの個数を減少させる。
しなければならない場合がある。並進ラスタ座標系を縮小ラスタ座標系に繋ぐの
ではなく、最適化されたTransScaledRasterCsが両方の変換で同時に行われる。
内部変換マトリックスを用いることによって、より複雑な変換を簡単に処理でき
るようになる。頻繁に参照されるノードの崩壊は、アルゴリズムにおける再帰の
深さを減少させ、作成される作業ポイントの個数を減少させる。
【００７１】
座標系検査のオーバーヘッドは、座標系が問題ではなく、効率が非常に重要視
される状況において、非常に高コストになり得る。たとえば、画像フィルタ再標
本化器において、ポイントは、対応した入力座標系及び出力座標系で、FilterRe
samplerに入り、FilterResamplerから出る。しかし、FilterResampleオブジェク
ト内では、多数の計算を実行しなければならない。ポイントが再標本化器のため
の適切な座標系に入ると、以降の座標系照合は不要であり、コストを低減できる
。処理要求の８０％に対し、CoordSys検査に関連したオーバーヘッドは、それに
よって得られる実行時安全性と比較すると重大ではない。しかし、殆どの処理が
行われる２０％の厳しくループさせられたコードの場合、余計な検査は大打撃に
なり得る。
される状況において、非常に高コストになり得る。たとえば、画像フィルタ再標
本化器において、ポイントは、対応した入力座標系及び出力座標系で、FilterRe
samplerに入り、FilterResamplerから出る。しかし、FilterResampleオブジェク
ト内では、多数の計算を実行しなければならない。ポイントが再標本化器のため
の適切な座標系に入ると、以降の座標系照合は不要であり、コストを低減できる
。処理要求の８０％に対し、CoordSys検査に関連したオーバーヘッドは、それに
よって得られる実行時安全性と比較すると重大ではない。しかし、殆どの処理が
行われる２０％の厳しくループさせられたコードの場合、余計な検査は大打撃に
なり得る。
【００７２】
全てのCoordSys幾何学オブジェクトは、プログラマが安全性よりも効率を選択
できるように、未加工要素成分へアクセスする手段を与える。経験則によれば、
幾何学オブジェクトは、CoordSysオブジェクトとして公開インタフェースへ出し
入れされ、同時に、内部的には（内部検査若しくは内部変換が実行されたとき）
幾何学オブジェクトは必要に応じて未加工幾何学オブジェクトとしてアクセスさ
れる。
できるように、未加工要素成分へアクセスする手段を与える。経験則によれば、
幾何学オブジェクトは、CoordSysオブジェクトとして公開インタフェースへ出し
入れされ、同時に、内部的には（内部検査若しくは内部変換が実行されたとき）
幾何学オブジェクトは必要に応じて未加工幾何学オブジェクトとしてアクセスさ
れる。
【００７３】
多少重要性の低い性能向上は、２次元座標系及び３次元座標系に対し専用化し
たクラスを与えることによって獲得される。これにより、制御構造のループ、及
び、アレイを経由した間接的なデータアクセスによるオーバーヘッドを伴うこと
なく、座標系成分への直接的なアクセスが可能になる。これは、殆どの座標系変
換は、２次元及び３次元の幾何学的オブジェクトに対して実行され、Ｎ次元オブ
ジェクトの一般化を必要とする事例は非常に限られている、という仮定に基づい
ている。
たクラスを与えることによって獲得される。これにより、制御構造のループ、及
び、アレイを経由した間接的なデータアクセスによるオーバーヘッドを伴うこと
なく、座標系成分への直接的なアクセスが可能になる。これは、殆どの座標系変
換は、２次元及び３次元の幾何学的オブジェクトに対して実行され、Ｎ次元オブ
ジェクトの一般化を必要とする事例は非常に限られている、という仮定に基づい
ている。
【００７４】
最後の最適化は、変換アルゴリズム自体の最適化である。任意の座標系からル
ート座標系へ変換する特殊なケースでは、僅かな最適化が行われている。探索の
方向は、常に、上向きであることが保証されているので、再帰を必要とせず、ま
た、僅かなテスト条件だけを必要とするより強固なアルゴリズムが得られる。さ
らに、変換アルゴリズムは、非常にスマートであるため冗長な変換を回避するこ
とができ、変換ツリー内の２個のノードの間の最短パスを常に辿るであろう。
ート座標系へ変換する特殊なケースでは、僅かな最適化が行われている。探索の
方向は、常に、上向きであることが保証されているので、再帰を必要とせず、ま
た、僅かなテスト条件だけを必要とするより強固なアルゴリズムが得られる。さ
らに、変換アルゴリズムは、非常にスマートであるため冗長な変換を回避するこ
とができ、変換ツリー内の２個のノードの間の最短パスを常に辿るであろう。
【００７５】
本発明の別の局面は、ソース座標系におけるソース座標と、ターゲット座標系
におけるターゲット座標の間の変換方法であって、この方法は、共通座標系から
延び、少なくとも一つの介在中間変換系が間に存在するソース座標系及びターゲ
ット座標系へ分岐する座標系変換ツリーの少なくとも一部分を定める手順を含む
。座標変換は、好ましくは、ソース座標系から共通座標系へ延び、そして、ター
ゲット座標系へ延びる枝に沿ってソース座標系とターゲット座標系の間で実行さ
れる。座標は、好ましくは、少なくとも一つの隣接した座標系を用いて座標変換
を実行するため、座標系毎に前後関係データが関連付けられる。
におけるターゲット座標の間の変換方法であって、この方法は、共通座標系から
延び、少なくとも一つの介在中間変換系が間に存在するソース座標系及びターゲ
ット座標系へ分岐する座標系変換ツリーの少なくとも一部分を定める手順を含む
。座標変換は、好ましくは、ソース座標系から共通座標系へ延び、そして、ター
ゲット座標系へ延びる枝に沿ってソース座標系とターゲット座標系の間で実行さ
れる。座標は、好ましくは、少なくとも一つの隣接した座標系を用いて座標変換
を実行するため、座標系毎に前後関係データが関連付けられる。
【００７６】
本発明の更なる局面は、上述のようにソース座標系におけるソース座標とター
ゲット座標系におけるターゲット座標の間の変換をコンピュータに実現させるた
め、コンピュータ読み取り可能な命令が記録されたコンピュータ読み取り可能な
記録媒体を提供することである。
ゲット座標系におけるターゲット座標の間の変換をコンピュータに実現させるた
め、コンピュータ読み取り可能な命令が記録されたコンピュータ読み取り可能な
記録媒体を提供することである。
【００７７】
本発明の更に別の局面は、図１３に示されるように、ソース座標系１０におけ
るソース座標での画像データをターゲット座標系２０におけるターゲット座標へ
変換するプロセッサ１１２を含む装置１１０を提供することである。このプロセ
ッサ１１２は、好ましくは、共通座標系２６から延び、少なくとも一つの介在中
間変換系が間に存在するソース座標系１０及びターゲット２０座標系へ分岐する
座標系変換ツリー２２の少なくとも一部分を定める手順を実行するアルゴリズム
を備える。画像データの座標変換は、好ましくは、ソース座標系１０から共通座
標系２６へ延び、そして、ターゲット座標系２０へ延びる枝に沿って、ソース座
標とターゲット座標の間で行われる。
るソース座標での画像データをターゲット座標系２０におけるターゲット座標へ
変換するプロセッサ１１２を含む装置１１０を提供することである。このプロセ
ッサ１１２は、好ましくは、共通座標系２６から延び、少なくとも一つの介在中
間変換系が間に存在するソース座標系１０及びターゲット２０座標系へ分岐する
座標系変換ツリー２２の少なくとも一部分を定める手順を実行するアルゴリズム
を備える。画像データの座標変換は、好ましくは、ソース座標系１０から共通座
標系２６へ延び、そして、ターゲット座標系２０へ延びる枝に沿って、ソース座
標とターゲット座標の間で行われる。
【００７８】
座標は、好ましくは、少なくとも一つの隣接した座標系を用いて座標変換を実
行するため、座標系毎に前後関係データが関連付けられる。この装置１１０は、
ターゲット座標系に変換された画像データを表示するディスプレイ１１４を含む
。データ画像ポイントは、たとえば、衛星に取り付けられたカメラ１１６によっ
て供給される。
行するため、座標系毎に前後関係データが関連付けられる。この装置１１０は、
ターゲット座標系に変換された画像データを表示するディスプレイ１１４を含む
。データ画像ポイントは、たとえば、衛星に取り付けられたカメラ１１６によっ
て供給される。
【００７９】
上記説明及び添付図面に記載された教示の恩恵を受ける当業者は、本発明の多
数の変形及び他の実施例を想到するであろう。したがって、本発明は、開示され
た特定の実施例に限定されることはなく、種々の変形及び実施例が請求項に係る
発明の範囲に包摂されることが理解されるべきである。
数の変形及び他の実施例を想到するであろう。したがって、本発明は、開示され
た特定の実施例に限定されることはなく、種々の変形及び実施例が請求項に係る
発明の範囲に包摂されることが理解されるべきである。
【００８０】
ソース座標系におけるソース座標とターゲット座標系におけるターゲット座標
の間の変換方法は、ソース座標系とターゲット座標系がルート座標系以外の共通
座標系に連結されるように、ルート座標系から延び、ソース座標系及びターゲッ
ト座標系を含む複数の他の座標系へ分岐する座標系変換ツリーを定める手順を含
む。座標変換は、ソース座標系から共通座標系へ至り、共通座標系に戻ることな
くターゲット座標系へ至る枝に沿って、ソース座標値とターゲット座標値の間で
実行される。隣接した座標系への変換が行えるように、前後関係データが座標に
関連付けられる。座標変換は共通座標系に関して行われるので、分散座標系フレ
ームワークがソース座標系とターゲット座標系の間で高信頼性の座標変換を行う
ため設けられる。新しい座標系は簡単にツリーに追加され得る。
の間の変換方法は、ソース座標系とターゲット座標系がルート座標系以外の共通
座標系に連結されるように、ルート座標系から延び、ソース座標系及びターゲッ
ト座標系を含む複数の他の座標系へ分岐する座標系変換ツリーを定める手順を含
む。座標変換は、ソース座標系から共通座標系へ至り、共通座標系に戻ることな
くターゲット座標系へ至る枝に沿って、ソース座標値とターゲット座標値の間で
実行される。隣接した座標系への変換が行えるように、前後関係データが座標に
関連付けられる。座標変換は共通座標系に関して行われるので、分散座標系フレ
ームワークがソース座標系とターゲット座標系の間で高信頼性の座標変換を行う
ため設けられる。新しい座標系は簡単にツリーに追加され得る。
【図１】
本発明によるソース座標系のソース座標とターゲット座標系のターゲット座標
の間の変換方法を説明するフローチャートである。
の間の変換方法を説明するフローチャートである。
【図２】
本発明による座標系変換ツリーの説明図である。
【図３】
本発明の方法を説明する座標系変換の説明図（その１）である。
【図４】
本発明の方法を説明する座標系変換の説明図（その２）である。
【図５】
本発明の方法を説明する座標系変換の説明図（その３）である。
【図６】
本発明の方法を説明する座標系変換の説明図（その４）である。
【図７】
図２とは別の座標系変換ツリーの説明図である。
【図８】
本発明によるCoordSysオブジェクトデータの内訳の説明図である。
【図９】
本発明によるＸＹ座標系クラスの静的な配置と相互関連性の説明図である。
【図１０】
本発明による座標系の個数に対する変換の数を表わすグラフである。
【図１１】
本発明によるCoordSys幾何学的オブジェクトデータの内訳の説明図である。
【図１２】
本発明による４個の座標系オブジェクトの動的な配置と相互関連性の説明図で
ある。
ある。
【図１３】
本発明による装置のブロック図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＡＥ，Ａ
Ｇ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ
，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，
ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ
Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ
，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，
ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，Ｍ
Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ
，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，
ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，Ｕ
Ｇ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 マリー，デニス
アメリカ合衆国 フロリダ 32951 メル
バーン・ビーチ シャノン・アヴェニュー
606
(72)発明者 カルプ，ティモシー
アメリカ合衆国 フロリダ 32955 ロッ
クレッジ ワインディング・メドウズ・ロ
ード 1166
Claims (40)
- 【請求項１】 ソース座標系におけるソース座標とターゲット座標系におけ
るターゲット座標の間の座標変換方法であって、 ソース座標系とターゲット座標系がルート座標系以外の共通座標系に連結され
るように、ルート座標系から延び、ソース座標系及びターゲット座標系を含む複
数の他の座標系へ分岐する、座標系変換ツリーを定める手順と、 ルート座標系へ戻ることなく延びる枝に沿って、ソース座標とターゲット座標
の間で座標変換を実行する座標変換手順と、 を有する座標変換方法。 - 【請求項２】 少なくとも一つの隣接した座標系との座標変換を実行するた
め、前後関係データを各座標系の夫々の座標と関連付ける手順を更に含む請求項
１記載の座標変換方法。 - 【請求項３】 前後関係データを各座標系の夫々の座標と関連付ける手順は
、唯一の隣接した座標系との座標変換を実行するため、前後関係データを各座標
系の夫々の座標と関連付ける、請求項２記載の座標変換方法。 - 【請求項４】 座標変換手順は、ソース座標系から少なくとも一つの隣接し
た座標系へ、共通座標系との変換が行われるまで、座標系変換ツリーを上って順
次に座標変換を実行する手順を含む、請求項１記載の座標変換方法。 - 【請求項５】 座標変換手順は、共通座標系から少なくとも一つの隣接した
座標系へ、ターゲット座標系との変換が行われるまで、座標系変換ツリーを下っ
て順次に座標変換を実行する手順を含む、請求項１記載の座標変換方法。 - 【請求項６】 ターゲット座標系に変換された座標の画像を表示する手順を
更に有する請求項１記載の座標変換方法。 - 【請求項７】 付加的な座標系を座標系変換ツリーに追加する手順と、 付加的な座標系が共通座標系を経由して少なくとも一つの他の座標系へ連結さ
れたかどうかを検証する手順と、 検証が成功した場合に、変換を実行する手順と、 を更に有する請求項１記載の座標変換方法。 - 【請求項８】 検証が失敗した場合に、警告を与える手順を更に有する請求
項７記載の座標変換方法。 - 【請求項９】 各座標系は原子座標系により構成される、請求項１記載の座
標変換方法。 - 【請求項１０】 各座標系は地球空間座標系により構成される、請求項１記
載の座標変換方法。 - 【請求項１１】 各座標系はｎ次元座標系により構成される、請求項１記載
の座標変換方法。 - 【請求項１２】 ソース座標系におけるソース座標とターゲット座標系にお
けるターゲット座標の間の座標変換方法であって、 共通座標系から延び、少なくとも一つの介在中間変換系が間に存在するソース
座標系及びターゲット座標系へ分岐する座標系変換ツリーの少なくとも一部分を
定める手順と、 ソース座標系から共通座標系とターゲット座標系へ延びる枝に沿ってソース座
標系とターゲット座標系の間で座標変換を実行する座標変換手順と、 を有し、 座標は、少なくとも一つの隣接した座標系との座標変換を実行するため、座標
系毎に前後関係データが関連付けられている、 座標変換方法。 - 【請求項１３】 座標は、唯一の隣接した座標系との座標変換を実行するた
め、座標系毎に前後関係データが関連付けられている、請求項１２記載の座標変
換方法。 - 【請求項１４】 座標変換手順は、ソース座標系から少なくとも一つの隣接
した座標系へ、共通座標系との変換が行われるまで、座標系変換ツリーの一部分
を上って順次に座標変換を実行する手順を含む、請求項１２記載の座標変換方法
。 - 【請求項１５】 座標変換手順は、共通座標系から少なくとも一つの隣接し
た座標系へ、ターゲット座標系との変換が行われるまで、座標系変換ツリーの一
部分を下って順次に座標変換を実行する手順を含む、請求項１２記載の座標変換
方法。 - 【請求項１６】 ターゲット座標系に変換された座標の画像を表示する手順
を更に有する請求項１２記載の座標変換方法。 - 【請求項１７】 付加的な座標系を座標系変換ツリーの一部分に追加する手
順と、 付加的な座標系が共通座標系を経由して少なくとも一つの他の座標系へ連結さ
れたかどうかを検証する手順と、 検証が成功した場合に、変換を実行する手順と、 を更に有する請求項１２記載の座標変換方法。 - 【請求項１８】 検証が失敗した場合に、警告を与える手順を更に有する請
求項１７記載の座標変換方法。 - 【請求項１９】 各座標系は原子座標系により構成される、請求項１２記載
の座標変換方法。 - 【請求項２０】 各座標系は地球空間座標系により構成される、請求項１２
記載の座標変換方法。 - 【請求項２１】 各座標系はｎ次元座標系により構成される、請求項１２記
載の座標変換方法。 - 【請求項２２】 コンピュータにソース座標系におけるソース座標とターゲ
ット座標系におけるターゲット座標の間の座標変換を実行させるため、 共通座標系から延び、少なくとも一つの介在中間変換系が間に存在するソース
座標系及びターゲット座標系へ分岐する座標系変換ツリーの少なくとも一部分を
定める手順と、 少なくとも一つの隣接した座標系との座標変換を実行するため座標系毎に前後
関係データが関連付けられた座標に関して、ソース座標系から共通座標系とター
ゲット座標系へ延びる枝に沿ってソース座標系とターゲット座標系の間で座標変
換を実行する座標変換手順と、 をコンピュータに実行させるためのコンピュータ読み取り可能な命令が記録され
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項２３】 座標は、唯一の隣接した座標系との座標変換を実行するた
め、座標系毎に前後関係データが関連付けられている、請求項２２記載のコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項２４】 座標変換手順は、ソース座標系から少なくとも一つの隣接
した座標系へ、共通座標系との変換が行われるまで、座標系変換ツリーの一部分
を上って順次に座標変換を実行する手順を含む、請求項２２記載のコンピュータ
読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項２５】 座標変換手順は、共通座標系から少なくとも一つの隣接し
た座標系へ、ターゲット座標系との変換が行われるまで、座標系変換ツリーの一
部分を下って順次に座標変換を実行する手順を含む、請求項２２記載のコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項２６】 ターゲット座標系に変換された座標の画像を表示する手順
を更にコンピュータに実行させる請求項２２記載のコンピュータ読み取り可能な
記録媒体。 - 【請求項２７】 付加的な座標系を座標系変換ツリーの一部分に追加する手
順と、 付加的な座標系が共通座標系を経由して少なくとも一つの他の座標系へ連結さ
れたかどうかを検証する手順と、 検証が成功した場合に、変換を実行する手順と、 を更にコンピュータに実行させる請求項２２記載のコンピュータ読み取り可能な
記録媒体。 - 【請求項２８】 検証が失敗した場合に、警告を与える手順を更にコンピュ
ータに実行させる請求項２７記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項２９】 各座標系は原子座標系により構成される、請求項２２記載
のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項３０】 各座標系は地球空間座標系により構成される、請求項２２
記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項３１】 各座標系はｎ次元座標系により構成される、請求項２２記
載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項３２】 ソース座標系におけるソース座標での画像データをターゲ
ット座標系におけるターゲット座標へ変換するプロセッサを含む装置であって、 上記プロセッサは、 共通座標系から延び、少なくとも一つの介在中間変換系が間に存在するソース
座標系及びターゲット座標系へ分岐する座標系変換ツリーの少なくとも一部分を
定める手段と、 少なくとも一つの隣接した座標系との座標変換を実行するため座標系毎に前後
関係データが関連付けられた座標に関して、ソース座標系から共通座標系とター
ゲット座標系へ延びる枝に沿ってソース座標系とターゲット座標系の間で座標変
換を実行する座標変換手段と、 を有し、 上記プロセッサに接続され、ターゲット座標系に変換された画像データを表示
するディスプレイが更に設けられている、 装置。 - 【請求項３３】 座標は、唯一の隣接した座標系との座標変換を実行するた
め、座標系毎に前後関係データが関連付けられている、請求項３２記載の装置。 - 【請求項３４】 座標変換手段は、ソース座標系から少なくとも一つの隣接
した座標系へ、共通座標系との変換が行われるまで、座標系変換ツリーの一部分
を上って順次に座標変換を実行する、請求項３２記載の装置。 - 【請求項３５】 座標変換手段は、共通座標系から少なくとも一つの隣接し
た座標系へ、ターゲット座標系との変換が行われるまで、座標系変換ツリーの一
部分を下って順次に座標変換を実行する、請求項３２記載の装置。 - 【請求項３６】 上記プロセッサは、 付加的な座標系を座標系変換ツリーの一部分に追加する手段と、 付加的な座標系が共通座標系を経由して少なくとも一つの他の座標系へ連結さ
れたかどうかを検証する手段と、 検証が成功した場合に、変換を実行する手段と、 を更に有する、 請求項３２記載の装置。 - 【請求項３７】 上記プロセッサは、 検証が失敗した場合に、警告を上記ディプレイへ与える手段を更に有する、 請求項３２記載の装置。
- 【請求項３８】 各座標系は原子座標系により構成される、請求項３２記載
の装置。 - 【請求項３９】 各座標系は地球空間座標系により構成される、請求項３２
記載の装置。 - 【請求項４０】 各座標系はｎ次元座標系により構成される、請求項３２記
載の装置。
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