JP2006048070A - Three-dimensional map generation method - Google Patents

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JP2006048070A JP2005249374A JP2005249374A JP2006048070A JP 2006048070 A JP2006048070 A JP 2006048070A JP 2005249374 A JP2005249374 A JP 2005249374A JP 2005249374 A JP2005249374 A JP 2005249374A JP 2006048070 A JP2006048070 A JP 2006048070A
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Hiroshi Shimoura
弘 下浦
Kenji Tenmoku
健二 天目
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically generate three-dimensional map data by generating three-dimensional information of facilities in a map by using an existent two-dimensional map. <P>SOLUTION: The height, color, etc., of facilities in the map are determined based upon either one of or a combination of a plurality of (a) to (c). Here, (a) is the size or area of an outline in the two-dimensional map, (b) is properties of the facilities corresponding to the outline, and (c) is the color of an aerial photograph of the part corresponding to the outline in an aerial photomap. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、地図データベース単独又は地図データベースと航空写真とに基づいて、広い範囲の、現実に存在する3次元の施設のデータを自動的に作る立体地図作成方法に関するものである。   The present invention relates to a method for creating a three-dimensional map that automatically creates a wide range of data of a three-dimensional facility that actually exists based on a map database alone or a map database and an aerial photograph.

地形グラフィックスデータと標高や土地利用形態などのデータとをデータベースに収録した地図情報システムが、地域に関する情報の収集と分析のために活用されている。
例えば、このような地図情報システムは、電子地図として市販されたり、車載ナビゲーション装置の道路地図データベースとして利用されたりしている。
A map information system that records topographic graphics data and data such as altitude and land use form in a database is used for collecting and analyzing regional information.
For example, such a map information system is commercially available as an electronic map or used as a road map database for an in-vehicle navigation device.

ところが、前記のシステムにおける地図情報は、通常、緯度経度で表わされる2次元平面データであるか、それに標高のデータが加わった3次元データであるにすぎず、ひとつひとつの建物や、公園、道路など(以下総称して「施設」という)の高さ(以下、単に「高さ」というと地上高を意味する。)のデータは地図情報の中に入っていない。その理由は、そのようなデータを入れると記憶データ量が膨大になるからである。   However, the map information in the above system is usually two-dimensional plane data represented by latitude and longitude, or only three-dimensional data with elevation data added to it, such as individual buildings, parks, roads, etc. The data of the height (hereinafter collectively referred to as “facility”) (hereinafter simply “height” means the ground height) is not included in the map information. The reason is that when such data is included, the amount of stored data becomes enormous.

しかし、利用者の立場からいえば、3次元CG(コンピュータグラフィックス)処理された奥行きのある地図画像を見るためには、実際の施設の立体形状ないし高さデータが必要である。
また、施設の色彩や模様のデータが入っていれば、画面に表示したときに、より現実感に富んだ画像となる。
However, from the viewpoint of the user, in order to view a map image having a depth that has been subjected to 3D CG (computer graphics) processing, the actual three-dimensional shape or height data of the facility is required.
In addition, if the color or pattern data of the facility is included, the image becomes more realistic when displayed on the screen.

そこで、本発明は、最小限の記憶データ量で、2次元の地図に含まれる施設の3次元情報を自動的に作成することのできる立体地図作成方法を実現することを目的とする。
また、本発明は、最小限の記憶データ量で、2次元の地図に含まれる個々の施設の色情報や模様情報を含む地図データを自動的に作成することのできる立体地図作成方法を実現することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to realize a three-dimensional map creation method capable of automatically creating three-dimensional information of facilities included in a two-dimensional map with a minimum amount of stored data.
In addition, the present invention realizes a three-dimensional map creation method capable of automatically creating map data including color information and pattern information of individual facilities included in a two-dimensional map with a minimum storage data amount. For the purpose.

この明細書で、(a) 〜(f) を次のように定義する。
(a) 地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積、
(b) 地図の中の施設の属性、
(c) 地図の中の輪郭に対応する部分の航空写真の色、
(c1)地図の中の輪郭に対応する部分の側面の航空写真の色、
(d) 地図の中の輪郭に対応する部分のステレオ航空写真の高さ、
(e) 決定された施設の上面の色、
(f) 決定された施設の側面の色。
In this specification, (a) to (f) are defined as follows.
(a) the size or area of the contour in the map,
(b) Facility attributes in the map,
(c) the color of the aerial photo of the part corresponding to the contour in the map,
(c1) Aerial color of the side of the part corresponding to the contour in the map,
(d) the height of the stereo aerial photograph of the part corresponding to the contour in the map,
(e) the color of the top surface of the determined facility,
(f) The determined facility side color.

図1は、地図データベースから写した地図の一部を示す図である。地図の中には多くの閉曲線(これらの閉曲線のいずれか1つ1つを「輪郭」という)が存在しており、輪郭は、同図Aに示すような正方形若しくは正方形に近い長方形のものもあれば、同図Bに示すような長方形のものもあり、同図Cに示すようなコーナーを切り落とした形状のものもある。また、大きな輪郭もあれば小さな輪郭もある。さらに、それぞれの輪郭には、地図の中の属性データ(例:民家、オフィスビル、公園、学校など)が対応していることもある。   FIG. 1 is a diagram showing a part of a map copied from a map database. There are many closed curves in the map (each one of these closed curves is called "contour"), and the contour may be a square or a rectangle close to a square as shown in Fig. A. If there is, there is a rectangular shape as shown in FIG. B, and there is also a shape with a corner cut off as shown in FIG. There are also large outlines and small outlines. Furthermore, each contour may correspond to attribute data in the map (eg, private house, office building, park, school, etc.).

(1) 本発明の立体地図作成方法は、 (a)に基づいて地図の中の施設の高さを決定する方法である(請求項1)。例えば、輪郭の大きさや面積に比例させて施設の高さを決定する。ただし、上限と下限を設定することが望ましい。
(2) 本発明の立体地図作成方法は、(a),(b)に基づいて地図の中の施設の高さを決定する方法である(請求項2)。
(1) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for determining the height of a facility in a map based on (a) (Claim 1). For example, the height of the facility is determined in proportion to the size and area of the contour. However, it is desirable to set an upper limit and a lower limit.
(2) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for determining the height of a facility in a map based on (a) and (b) (Claim 2).

この場合は、輪郭の大きさや面積、施設の属性により、その高さを決定する。請求項1記載の発明を取り入れて、当該属性の施設の大きさや面積を考慮して、施設の高さを変動させる。例えば、面積が大きな場合は、高さを若干高くする。また、同じ種類の施設が常に同じ高さになるのを防ぐために、同じ種類の施設の高さを数とおり設定し、その中から乱数や順序などで選択してもよい。   In this case, the height is determined by the size and area of the contour and the attributes of the facility. The height of the facility is changed in consideration of the size and area of the facility having the attribute, taking the invention of claim 1 into account. For example, when the area is large, the height is slightly increased. In order to prevent the same type of facility from always having the same height, several heights of the same type of facility may be set and selected from among them by a random number, an order, or the like.

(3) 本発明の立体地図作成方法は、地図の中の輪郭と航空写真との対応付けをし、 (c)に基づいて地図の中の施設の高さを求める方法である(請求項3)。
この場合は、航空写真をとり、地図の中の輪郭と航空写真との対応付けを行う。
そして輪郭に対応する部分の航空写真の色に基づいて地図の中の施設の高さを決定する。たとえば、色が特別な色(大地の色や草木の色)であれば、高さを0にする。色だけでは、すべての施設の高さが決定できないこともあるので、この場合は請求項1又は請求項2の発明を組み合わせることが望ましい。
(3) The method for creating a three-dimensional map of the present invention is a method for associating contours in a map with aerial photographs and obtaining the height of a facility in the map based on (c). ).
In this case, an aerial photograph is taken and the outline in the map is associated with the aerial photograph.
Then, the height of the facility in the map is determined based on the color of the aerial photograph of the portion corresponding to the outline. For example, if the color is a special color (ground color or plant color), the height is set to zero. Since the height of all facilities may not be determined by color alone, it is desirable to combine the inventions of claim 1 or claim 2 in this case.

(4)本発明の立体地図作成方法は、(a)に基づいて地図の中の施設の上面の色を決定する方法である(請求項4)。例えば、地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積が一定以下であれば、民家とみなし屋根瓦の色を用いる。複数あれば、それらの中から乱数や順序などにより選択する。また、決定できなかったものは色を乱数や順序などによって決定することが望ましい。
(5)本発明の立体地図作成方法は、(b)に基づいて地図の中の施設の上面の色を決定する方法である(請求項5)。
(4) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for determining the color of the upper surface of the facility in the map based on (a). For example, if the size or area of the contour in the map is below a certain level, the color of the roof tile is used as a private house. If there is more than one, select them by random number or order. For those that could not be determined, it is desirable to determine the color by a random number, order, or the like.
(5) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method of determining the color of the upper surface of the facility in the map based on (b) (Claim 5).

これによれば、施設の属性によって決まった色又は色群を割り当てる。例えばオフィスビルには白、グレー、ベージュ、公園は緑、空き地は大地の色などを割り当てる。色が複数ある場合は、乱数や順序により、色を決定する。
(6) 本発明の立体地図作成方法は、地図の中の輪郭と航空写真との対応付けをし、その上で、(c)に基づいて地図の中の施設の上面の色を決定する方法である(請求項6)。
According to this, a color or color group determined by the facility attribute is assigned. For example, white, gray and beige are assigned to office buildings, green is assigned to parks, and earth colors are assigned to open spaces. When there are a plurality of colors, the color is determined by a random number or an order.
(6) The method for creating a three-dimensional map of the present invention associates the outline in the map with the aerial photograph, and then determines the color of the upper surface of the facility in the map based on (c) (Claim 6).

この場合は、地図の輪郭に対応する航空写真の領域を切り出し、その領域の色をそのまま採用する。領域の中で一定でない場合は領域の中の全画素の色の平均値、その領域の重心における画素の色等を採用する。
(7)本発明の立体地図作成方法は、(a)に基づいて地図の中の施設の側面の色を求める方法である(請求項7)。
In this case, an area of the aerial photograph corresponding to the contour of the map is cut out and the color of the area is adopted as it is. If the area is not constant, the average value of the colors of all the pixels in the area, the color of the pixel at the center of gravity of the area, and the like are adopted.
(7) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for obtaining the color of the side of the facility in the map based on (a) (Claim 7).

施設の大きさ又は面積が数m×数m程度であれば民家であるとみなし、白、グレー、ベージュなどから乱数や順序で割り当てる。
(8)本発明の立体地図作成方法は、(b)に基づいて地図の中の施設の側面の色を求める方法である(請求項8)。この場合は、施設の属性によって決まった色又は色群を割り当てる。例えばオフィスビルには白、グレー、ベージュなどを割り当てる。割り当てられた色が複数ある場合は、乱数や順序により、色を決定する。
(9)本発明の立体地図作成方法は、地図の中の輪郭とステレオ航空写真との対応付けをし、その上で(c1)に基づいて地図の中の施設の側面の色を求める方法である(請求項9)。
If the size or area of the facility is about several m × several m, it is regarded as a private house, and is assigned in random number or order from white, gray, beige and the like.
(8) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for obtaining the color of the side of the facility in the map based on (b). In this case, a color or color group determined by the facility attribute is assigned. For example, white, gray, beige, etc. are assigned to office buildings. When there are a plurality of assigned colors, the color is determined by a random number or an order.
(9) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method of associating the contour in the map with a stereo aerial photograph, and then obtaining the color of the facility side in the map based on (c1). (Claim 9).

この場合は、地図の輪郭に対応するステレオ航空写真の領域を切り出し、その領域から垂直に近い面を抽出し、その面の色をそのまま採用する。面の中で一定でない場合はその面の全画素の色の平均値、その面の重心における画素の色等を採用する。
(10)本発明の立体地図作成方法は、(e) に基づいて地図の中の施設の側面の色を求める方法である(請求項10)。
In this case, a region of the stereo aerial photograph corresponding to the contour of the map is cut out, a surface that is nearly vertical is extracted from the region, and the color of the surface is used as it is. If the surface is not constant, the average value of the colors of all pixels on the surface, the color of the pixel at the center of gravity of the surface, and the like are employed.
(10) The method for creating a three-dimensional map of the present invention is a method for obtaining the color of the side face of the facility in the map based on (e).

この場合はすでに決定された施設の上面の色をそのまま採用する。多少RGB値を変えてもよい。
(11)本発明の立体地図作成方法は、(a)に基づいて地図の中の施設の上面の模様を求める方法である(請求項11)。例えば、施設の大きさ又は面積が数十m×数m十程度であればオフィスビルであるとみなし、コンクリートの模様を割り当てる。施設の大きさ又は面積が数m×数m程度であれば民家であるとみなし、屋根瓦の模様を割り当てる。
In this case, the color of the upper surface of the already determined facility is adopted as it is. The RGB value may be changed somewhat.
(11) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for obtaining the pattern of the upper surface of the facility in the map based on (a) (claim 11). For example, if the size or area of the facility is about several tens of meters × several tens of meters, it is regarded as an office building and a concrete pattern is assigned. If the size or area of the facility is about several meters by several meters, it is considered a private house and a roof tile pattern is assigned.

(12) 本発明の立体地図作成方法は、(b) に基づいて地図の中の施設の上面の模様を求める方法である(請求項12)。例えば、施設がオフィスビルであれば、コンクリートの模様を割り当てる。民家であれば、屋根瓦の模様を割り当てる。
(13)本発明の立体地図作成方法は、(e) に基づいて地図の中の施設の上面の模様を求める方法である(請求項13)。
(12) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for obtaining the pattern of the upper surface of the facility in the map based on (b) (claim 12). For example, if the facility is an office building, a concrete pattern is assigned. If it is a private house, assign a roof tile pattern.
(13) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for obtaining the pattern of the upper surface of the facility in the map based on (e) (claim 13).

この場合はすでに決定された施設の上面の色にふさわしい模様を予めテーブルにしておき、その中から採用する。複数あれば乱数や順序を用いて決定する。
(14)本発明の立体地図作成方法は、(a) に基づいて地図の中の施設の側面の模様を求める方法である(請求項14)。例えば、施設の大きさ又は面積が数十m×数m十程度であればオフィスビルであるとみなし、煉瓦、コンクリート、大理石などから乱数や順序で割り当てる。施設の大きさ又は面積が数m×数m程度であれば民家であるとみなし、土壁の模様を割り当てる。
(15)本発明の立体地図作成方法は、(b)に基づいて地図の中の施設の側面の模様を求める方法である(請求項15)。
In this case, a pattern suitable for the color of the upper surface of the already determined facility is made in advance on the table and adopted from there. If there is more than one, it is determined using a random number or order.
(14) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for obtaining a side pattern of a facility in a map based on (a) (claim 14). For example, if the size or area of the facility is about several tens of meters × several tens of meters, it is regarded as an office building, and is assigned from a brick, concrete, marble or the like in random numbers or in order. If the size or area of the facility is about several meters by several meters, it is considered a private house and a soil wall pattern is assigned.
(15) The three-dimensional map creation method of the present invention is a method for obtaining a side pattern of a facility in a map based on (b) (claim 15).

例えば、施設がオフィスビルであれば、煉瓦、コンクリート、大理石などから乱数や順序で割り当てる。民家であれば、土壁の模様を割り当てる。
(16)本発明の立体地図作成方法は、(f) に基づいて地図の中の施設の側面の模様を求める請求項7から請求項10までのいずれかに記載の方法である(請求項16)。
For example, if the facility is an office building, it is assigned in random number or order from brick, concrete, marble, or the like. If it is a private house, assign a mud wall pattern.
(16) The three-dimensional map creation method of the present invention is the method according to any one of claims 7 to 10 which obtains a side pattern of a facility in the map based on (f). ).

この場合はすでに決定された施設の上面の色にふさわしい模様を予めテーブルにしておき、その中から採用する。複数あれば乱数や順序を用いて決定する。   In this case, a pattern suitable for the color of the upper surface of the already determined facility is made in advance on the table and adopted from there. If there is more than one, it is determined using a random number or order.

以上のように本発明の立体地図作成方法によれば、2次元平面データを用いて、最小限の記憶データ量で、施設の立体形状、色、又は模様の立体地図データを自動的に作成することができる。したがって、この立体地図データを用いて3次元コンピュータグラフィックス処理を行えば、現実感に富んだ画像を見ることができる。   As described above, according to the three-dimensional map creation method of the present invention, the three-dimensional map data of the three-dimensional shape, color, or pattern of the facility is automatically created by using the two-dimensional plane data with the minimum storage data amount. be able to. Therefore, if three-dimensional computer graphics processing is performed using this three-dimensional map data, a realistic image can be seen.

以下、パーソナルコンピュータを用いて、3次元の施設のデータが入った立体地図データを作る本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
1.地図データの前処理
地図データの各輪郭を、ポリゴン(多角形)として扱えるようにするために、次のような前処理を行う。
Hereinafter, an embodiment of the present invention that creates 3D map data containing three-dimensional facility data using a personal computer will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1. Preprocessing of map data In order to handle each contour of map data as a polygon (polygon), the following preprocessing is performed.

(1) 地図データが2次元ビットマップとして記憶されているとき
例えば国土地理院の「国土地理院数値地図10000総合」という地図ファイルに入っている地図データは、建物の敷地形状(原画像という)をビットマップデータとして記憶している。
この前処理手順では、原画像を構成するエッジ線にできるだけ近い多角形(ポリゴン)を決定し、それとともに、地図をメッシュ単位に区画する。なお、市販の住宅地図データなどで、ポリゴン化又はメッシュ化が行われている場合には、この処理は不要である。
(1) When map data is stored as a two-dimensional bitmap For example, the map data contained in the map file of the Geographical Survey Institute's “Numeric Map 10000 Comprehensive” is the site shape of the building (original image) Are stored as bitmap data.
In this pre-processing procedure, a polygon (polygon) that is as close as possible to the edge lines constituting the original image is determined, and at the same time, the map is divided into mesh units. Note that this processing is not necessary when polygonalization or meshing is performed on commercially available house map data or the like.

この前処理手順をフローチャート(図2)によって説明する。まず、地図データを読み込む(ステップS1)。そして、閉曲線すなわち輪郭を識別し、1つ1つの輪郭に識別番号を付与(ラベリング)する(ステップS2)。このとき、それぞれの輪郭で囲まれる部分のピクセル数(ピクセルとは画素のこと。輪郭の面積に相当する)、ピクセル座標の平均値(輪郭の中心に相当する)を求めておく。次に、輪郭の頂点座標を1からN(Nは決まった自然数であり、以下N=4の場合を説明する)まで取り出す(ステップS3)。具体的には、図3に示すように、輪郭の中心を基準にして上下左右に線を入れ、4区画に分割し、各区画の中で、中心から最も遠いピクセルa〜dをチェックする。   This pre-processing procedure will be described with reference to a flowchart (FIG. 2). First, map data is read (step S1). Then, a closed curve, that is, a contour is identified, and an identification number is assigned (labeled) to each contour (step S2). At this time, the number of pixels in the portion surrounded by each contour (a pixel is a pixel, which corresponds to the area of the contour) and an average value of pixel coordinates (corresponding to the center of the contour) are obtained. Next, the vertex coordinates of the contour are extracted from 1 to N (N is a fixed natural number, and N = 4 will be described below) (step S3). Specifically, as shown in FIG. 3, lines are formed vertically and horizontally with reference to the center of the contour, and divided into four sections, and the pixels a to d farthest from the center are checked in each section.

CPU(中央処理装置)は、実際には、輪郭が何角形なのか予め分からない。しかし、通常四角形以上の多角形であると考えられるので、とりあえず、4個の頂点座標を求めることとし、実際にそれを超える頂点座標については、ステップS4,S5において逐次求めていくこととするのである。
ステップS4では、頂点を結んだ線Bと、原画像を構成するエッジ線Aとのずれを求める。具体的に説明すると、図4に示すように、頂点a,bが求まっているとし、頂点a,bを結んだ線分をBとする。原画像のエッジ線A上の各ピクセルA1,A2,A3,‥‥と、線分Bとの垂直距離を測り、それぞれの垂直距離がしきい値よりも大きいか小さいかを判断する。すべてしきい値よりも小さければ、頂点を追加する必要なしと判断して、ステップS6の立体地図作成処理に入る。しきい値よりも大きければ、垂直距離の一番長いピクセルを新たに頂点として追加する(ステップS5)。この新たな頂点の順番の付け方は、次のとおりである。当該新たな頂点から原画像のエッジ線Aに沿って両サイドにたどっていき、既に検出されている頂点に到達した時点で、当該新たな頂点を既に検出されている2頂点の間に入れる。以上のようにして、原画像の輪郭を頂点数と頂点座標が既知のポリゴンにすることができる。
The CPU (central processing unit) does not know in advance how many squares the contour is actually. However, since it is usually considered to be a polygon more than a quadrangle, for the time being, four vertex coordinates are obtained, and the vertex coordinates actually exceeding it are sequentially obtained in steps S4 and S5. is there.
In step S4, a deviation between the line B connecting the vertices and the edge line A constituting the original image is obtained. Specifically, as shown in FIG. 4, it is assumed that vertices a and b are obtained, and a line segment connecting the vertices a and b is B. The vertical distance between each pixel A1, A2, A3,... On the edge line A of the original image and the line segment B is measured, and it is determined whether each vertical distance is larger or smaller than a threshold value. If all are smaller than the threshold value, it is determined that it is not necessary to add a vertex, and the three-dimensional map creation process of step S6 is entered. If it is larger than the threshold value, the pixel having the longest vertical distance is newly added as a vertex (step S5). The new vertex ordering method is as follows. The new vertex is traced to both sides along the edge line A of the original image, and when reaching the already detected vertex, the new vertex is placed between the two already detected vertices. As described above, the contour of the original image can be a polygon whose number of vertices and vertex coordinates are known.

地図データのポリゴン化が完了すれば、ユーザが画面を見ながらマウスやキーボードを用いてメッシュ(一定の緯度経度で区画された長方形又は正方形)単位にファイルを分割し、立体地図作成処理を行い(ステップS6)、記憶媒体に記憶する。メッシュの大きさは、例えば、50m四方、250m四方、1km四方等とする。なお、先にメッシュ単位に分割してから地図データのポリゴン化を行い、その後立体地図作成処理を行ってもよい(以下(2) においても同様)。   Once the map data is converted to polygons, the user divides the file into meshes (rectangles or squares divided by a certain latitude and longitude) using the mouse or keyboard while looking at the screen, and performs a 3D map creation process ( Step S6), storing in the storage medium. The size of the mesh is, for example, 50 m square, 250 m square, 1 km square, or the like. Note that the map data may be divided into mesh units before polygonizing the map data, and then performing a 3D map creation process (the same applies to (2) below).

(2) 地図データが紙などの上に表示されているとき
この場合は、地図をスキャナで読み取る。その後、「(1) 地図データが2次元ビットマップとして記憶されているとき」と同様にして、ポリゴン化された地図データを得る。そして、前記と同様、メッシュ分割を行い、記憶媒体に記憶する。
2.航空写真の前処理
(1) ステレオ画像を用いないとき
航空写真をスキャナで読み取る。その後、メッシュ単位にファイルを分割し、記憶媒体に記憶する。この処理は、「1.地図データの前処理」でのメッシュ分割処理と同じ基準で行う。これにより、同一メッシュ同士で、地図と航空写真とを位置的に対応付けることができるようになる。なお、航空写真データのポリゴン化は行わない。
(2) When map data is displayed on paper etc. In this case, scan the map with a scanner. Thereafter, polygonalized map data is obtained in the same manner as “(1) When map data is stored as a two-dimensional bitmap”. Then, similarly to the above, mesh division is performed and stored in the storage medium.
2. Aerial photo pre-processing
(1) When stereo images are not used Read aerial photographs with a scanner. Thereafter, the file is divided into mesh units and stored in a storage medium. This process is performed based on the same standard as the mesh division process in “1. Preprocessing of map data”. As a result, the map and the aerial photograph can be associated with each other in the same mesh. Note that the aerial photograph data is not polygonized.

(2) ステレオ画像を用いるとき
右目画像、左目画像をそれぞれスキャナで読み取る。そして、周知の立体認識処理をして高さ情報を含む航空写真のデータを得る(安居院 猛、長尾智晴「画像の処理と認識」昭晃堂、第151 頁〜第154 頁、1992年11月25日初版発行)。その後、メッシュに分割し記憶媒体に記憶する。ポリゴン化は行わない。
3.立体地図作成処理
(1) 航空写真を用いないとき
この場合は1.(1) 又は(2) で得られたメッシュ単位のポリゴン化された地図データに基づいて、施設の高さ、色、模様を決定する。
(2) When using stereo images Scan the right-eye image and left-eye image with a scanner. Then, a well-known three-dimensional recognition process is performed to obtain aerial photo data including height information (Takeshi Aoiin, Tomoharu Nagao “Image Processing and Recognition”, Shoshodo, pp. 151-154, November 1992 First edition issued on the 25th). Thereafter, it is divided into meshes and stored in a storage medium. Polygoning is not performed.
3. 3D map creation process
(1) When aerial photographs are not used In this case, The height, color, and pattern of the facility are determined based on the polygonal map data in mesh units obtained in (1) or (2).

図5は、ポリゴン地図データに基づいて立体地図データを作成する処理の流れを示すブロック図である。
CPUは、ポリゴン化された地図データを読み込み、バッファメモリに一時的に記憶させる(B1)。そして、この記憶された地図データに基づいて、施設の高さ、色、模様を決定する(B2,B3,B4)。また、決定された色に基づいて側面の模様又は上面の模様を決定する。
FIG. 5 is a block diagram showing a flow of processing for creating stereoscopic map data based on polygon map data.
The CPU reads the map data converted into polygons and temporarily stores it in the buffer memory (B1). Based on the stored map data, the height, color, and pattern of the facility are determined (B2, B3, B4). Further, the side pattern or the top pattern is determined based on the determined color.

決定の要因となるものは、
(g) ポリゴン地図の中の輪郭の形状
(a) ポリゴン地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積
(b) ポリゴン地図の中の施設の属性
である。(g) の「輪郭の形状」は、具体的には輪郭を構成するポリゴンが何角形か(頂点数)により特定する。(a) の「輪郭の大きさ若しくは面積」は輪郭の中のピクセル数により特定する。(b) の「施設の属性」はもともと地図データの中に入っていればそのデータにより決定し、地図データの中に入っていなければ、ユーザが画面を見ながらマウスやキーボードを用いて一軒一軒属性を入力したり、住宅密集地などではマウス等で領域を指定してまとめて入力したりする。ただし、入力の手間がかかるので、「施設の属性」を決定の要因として利用しないことも可能である。
What makes the decision
(g) Outline shape in polygon map
(a) Outline size or area in polygon map
(b) The attribute of the facility in the polygon map. Specifically, the “contour shape” in (g) is specified by how many polygons (number of vertices) form the contour. The “contour size or area” in (a) is specified by the number of pixels in the contour. The “facility attribute” in (b) is determined by the data if it is originally included in the map data. If it is not included in the map data, the user uses a mouse or keyboard while looking at the screen. Enter the attributes of one house, or specify the area with a mouse or the like in a densely populated house. However, since it takes time to input, it is possible not to use “facility attributes” as a factor of determination.

決定基準は以下のとおりである。
(1-1)施設の高さの決定
(1-1-1)建物の属性が決まっていない場合
例えば、輪郭の形状が正方形又は正方形に近い場合、その正方形の一辺の長さを建物の高さとする。これは、建物は立方体であることが多いとの認識に基づいている。輪郭の頂点数が一定数よりも多いとき(複雑な形状)は、高さを一定にすることもできる。
The decision criteria are as follows.
(1-1) Determination of facility height
(1-1-1) When the attributes of a building are not decided For example, when the contour shape is a square or a square, the length of one side of the square is the height of the building. This is based on the recognition that buildings are often cubic. When the number of contour vertices is larger than a certain number (complex shape), the height can be made constant.

また、輪郭の大きさ若しくは面積を測定し、建物の高さを大きさや面積に比例させてもよい。この場合、第1種住宅地域などの地域の種類ごとに、法令で定められた上限を設ける。下限を設けてもよい。
また、求められた高さを一定限度内で乱数や順序により変動させることもできる。ランダムに変動させれば、画面を見る者に、実際の景観に近い自然な感じを与えることができる。
Further, the size or area of the contour may be measured, and the height of the building may be proportional to the size or area. In this case, an upper limit stipulated by laws and regulations is set for each type of area such as the first type residential area. A lower limit may be provided.
Further, the obtained height can be changed by a random number or an order within a certain limit. If it is changed randomly, a natural feeling close to the actual landscape can be given to the viewer.

(1-1-2)建物の属性が決まっている場合
また、建物の属性が決まっている場合は、属性に応じて、建物の高さを決めることができる。例えば、民家なら二階建て程度の高さ、オフィスビルならば、5階建て程度の高さ、学校なら三階建て程度の高さ、公園なら高さ0mと決める。さらに、輪郭の大きさ若しくは面積によって、一定範囲内で建物の高さを変動させる。例えば学校でも、面積の非常に大きな学校であれば、ビル並の高さに上げる。
(1-1-2) When the attributes of a building are determined Also, when the attributes of a building are determined, the height of the building can be determined according to the attributes. For example, the height is about two stories for a private house, about five stories for an office building, about three stories for a school, and 0 meters for a park. Furthermore, the height of the building is varied within a certain range depending on the size or area of the contour. For example, if the school is a very large school, raise it to the height of a building.

また、求められた高さを一定限度内で乱数や順序により変動させることもできる。ランダムに変動させれば、画面を見る者に、実際の景観に近い自然な感じを与えることができる。
(1-2)施設の上面の色の決定
(1-2-1)建物の属性が決まっていない場合
施設の属性が設定されていない場合は、乱数や順序によって施設の上面の色を決定する。ただし、輪郭の大きさ又は面積が数m四方の小さなものである場合は、民家とみなし、屋根の色に近いグレー、赤、青などを採用する。
さらに、求められた色を一定範囲内で乱数や順序により変動させることもできる。
Further, the obtained height can be changed by a random number or an order within a certain limit. If it is changed randomly, a natural feeling close to the actual landscape can be given to the viewer.
(1-2) Determination of the color of the upper surface of the facility
(1-2-1) If the building attributes are not determined If the facility attributes are not set, the color of the top surface of the facility is determined by a random number or order. However, if the size or area of the outline is a small square of several meters, it is regarded as a private house and gray, red, blue, etc. close to the color of the roof are adopted.
Further, the obtained color can be changed within a certain range by a random number or an order.

(1-2-2)建物の属性が決まっている場合
施設の属性が設定されている場合は、施設の属性(例:民家、オフィスビル、公園、学校など)に応じて色を決定する。例えば、民家ならば、屋根の色に近いグレー、赤、青などを採用する。公園は緑色や土色の混合、オフィスビルはコンクリートの冷たいグレーにする。
さらに、求められた色を一定範囲内で乱数や順序により変動させることもできる。
(1-3)施設の側面の色の決定
(1-3-1)建物の属性が決まっていない場合
例えば、輪郭の形状が正方形又は長方形の場合、オフィスビルであるとみなして、施設の側面の色をベージュ、グレーや白色などを採用する。また、輪郭が小さな場合は、民家であるとみなして、薄茶色などを採用する。
(1-3-2)建物の属性が決まっている場合
施設の属性が設定されている場合は、属性(例:民家、オフィスビル、公園、学校など)に応じて色を決定することもできる。例えばオフィスビルであれば、施設の側面の色をベージュ、グレーや白色などを採用する。また、民家であれば、薄茶色などを採用する。(1-4)施設の上面又は側面の模様の決定
施設の上面又は側面に付ける模様の例として、レンガ、石壁、花崗岩、窓付レンガ壁、窓付石壁などを用意する。図6に、窓付レンガ壁の模様の例を示す。
(1-4-1)建物の属性が決まっていない場合
例えば、施設の輪郭の形状等に基づいて地図の中の施設の上面又は側面の模様を決定することができる。輪郭の形状が正方形又は正方形に近い場合又は輪郭が大きな場合、ビルディングとみなして窓付のレンガ壁、窓付石壁などを使用する。
(1-2-2) When the building attributes are determined If the facility attributes are set, the color is determined according to the facility attributes (eg, private house, office building, park, school, etc.). For example, in the case of a private house, gray, red, blue, etc. close to the color of the roof are adopted. Parks should be a mixture of green and earth colors, and office buildings should be cold concrete gray.
Further, the obtained color can be changed within a certain range by a random number or an order.
(1-3) Determination of the color of the side of the facility
(1-3-1) If the attributes of the building are not decided For example, if the outline shape is square or rectangular, it is considered as an office building and the side color of the facility is beige, gray, white, etc. . If the outline is small, it is considered a private house and light brown or the like is adopted.
(1-3-2) When building attributes are determined If the facility attributes are set, the color can be determined according to the attributes (eg, private house, office building, park, school, etc.) . For example, in the case of an office building, beige, gray or white is used as the color of the side of the facility. For a private house, light brown or the like is used. (1-4) Determination of the pattern on the top or side of the facility As an example of the pattern on the top or side of the facility, prepare bricks, stone walls, granite, brick walls with windows, stone walls with windows, etc. In FIG. 6, the example of the pattern of the brick wall with a window is shown.
(1-4-1) When the attributes of a building are not decided For example, the pattern of the upper surface or the side surface of the facility in the map can be determined based on the contour shape of the facility. When the shape of the contour is square or close to a square or when the contour is large, it is regarded as a building and a brick wall with a window, a stone wall with a window, or the like is used.

施設の大きさや面積によって施設の上面又は側面の模様を決定する場合は、乱数や順序によって施設の上面や側面の模様を決定する。ただし、輪郭の大きさ又は面積が数m四方の小さなものである場合は、民家とみなし、屋根瓦の模様や、トタン屋根の模様、モルタル壁、漆喰壁などを採用する。
(1-4-2)建物の属性が決まっている場合
また、建物の属性が設定されている場合は、民家なら、モルタル壁、漆喰壁などを、オフィスビルならレンガ壁、窓付石壁、大理石壁などを採用する。施設の上面の模様を決める場合は、民家なら、屋根瓦やトタン屋根の模様を採用する。
When determining the pattern of the upper surface or side surface of the facility according to the size or area of the facility, the pattern of the upper surface or side surface of the facility is determined based on a random number or order. However, if the size or area of the outline is a small one of several meters square, it is regarded as a private house and a roof tile pattern, a tin roof pattern, a mortar wall, a plaster wall, etc. are adopted.
(1-4-2) When the attributes of the building are fixed Also, if the attributes of the building are set, mortar walls, plaster walls, etc. for private houses, brick walls, stone walls with windows, marble for office buildings Adopt walls. When deciding the pattern of the top surface of the facility, if it is a private house, use a roof tile or tin roof pattern.

(2) ステレオ画像でない航空写真を用いるとき
この場合は、1.(1) 又は(2) で得られたメッシュ単位のポリゴン化された地図データとともに、2.(1) の航空写真の前処理(ステレオ画像を用いないとき)で作成したメッシュ単位の航空写真データを用いる。
ブロック図(図7)に基づいて説明すると、ポリゴン化された地図データと航空写真データとを読み込み、それぞれバッファメモリに一時的に記憶させる(B5,B6)。そして、これらの記憶された地図データに基づいて、施設の高さ、色、模様を決定する(B7,B8,B9)。また、決定された色に基づいて側面の模様又は上面の模様を決定する。 決定の要因となるものは、
(g) ポリゴン地図の中の輪郭の形状、
(a) ポリゴン地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積、
(b) ポリゴン地図の中の施設の属性、
とともに、
(c) 航空写真地図の中の輪郭に対応する部分の航空写真の色
である。この(c) の「輪郭に対応する航空写真の部分の色」は、周知の測色方法を使ってポリゴン地図の中の輪郭に対応する部分の中の、航空写真の画素の色データの平均値などにより決めることができる。
(2-1)施設の高さの決定
(2-1-1)建物の属性が決まっていない場合
「施設の属性」が設定されていない場合は、輪郭の大きさ若しくは面積を測定し、建物の高さを大きさや面積に比例させる。ただし、上限と下限を設定する。そして、航空写真の部分の色が特別な場合、例えば緑や、彩度の低い赤色や黄色(すなわち茶色)であるときは、林や土であるとみなして高さを0にする。
(2-1-2)建物の属性が決まっている場合
「施設の属性」が設定されている場合は、属性によって大まかに施設の高さを決定し、施設の大きさや面積によって若干変動させる。さらに、当該部分の航空写真の色が特別な場合、例えば緑や、彩度の低い赤色や黄色(すなわち茶色)であるときは、林や土であるとみなして高さを0にする。
(2-2)施設の上面の色の決定
(2-2-1)建物の属性が決まっていない場合
航空写真の部分の色を測色して、その色に近い色を採用する。なお、測色した色の階調が決定する色の階調よりもきめ細かいときには、一定の範囲の測色データをまとめて、1つの色に変換するような変換テーブルを作成し、このテーブルを利用して色を採用する。 さらに、採用した色を一定限度内で乱数や順序により変動させることもできる。色にバラツキがあれば、画面を見る者は、実際の景観の色に近い感じを受けることになるからである。
(2) When using aerial photographs that are not stereo images In this case, Along with the polygonal map data in mesh units obtained in (1) or (2), 2. The aerial photograph data in mesh units created by the aerial photograph pre-processing (when stereo images are not used) in (1) are used.
Explaining based on the block diagram (FIG. 7), polygon map data and aerial photograph data are read and temporarily stored in buffer memories (B5, B6). Based on the stored map data, the height, color, and pattern of the facility are determined (B7, B8, B9). Further, the side pattern or the top pattern is determined based on the determined color. What makes the decision
(g) the shape of the contour in the polygon map,
(a) the size or area of the contour in the polygon map,
(b) Facility attributes in the polygon map,
With
(c) The color of the aerial photograph corresponding to the outline in the aerial photograph map. The color of the aerial photograph corresponding to the contour in (c) is the average of the color data of the aerial photograph pixels in the portion corresponding to the contour in the polygon map using a well-known colorimetric method. It can be determined by the value.
(2-1) Determination of facility height
(2-1-1) If the building attributes are not determined If the “facility attributes” is not set, measure the size or area of the contour and make the height of the building proportional to the size or area. However, an upper limit and a lower limit are set. If the color of the aerial photograph is special, for example, green or red or yellow (ie, brown) with low saturation, the height is set to 0 assuming that it is forest or soil.
(2-1-2) When the building attributes are determined When the “facility attributes” are set, the height of the facility is roughly determined by the attributes, and varies slightly depending on the size and area of the facility. Furthermore, when the color of the aerial photograph of the part is special, for example, when the color is green or red or yellow with low saturation (that is, brown), it is regarded as forest or soil and the height is set to zero.
(2-2) Determination of the color of the upper surface of the facility
(2-2-1) When the attributes of the building are not decided Measure the color of the aerial photograph and adopt a color close to that color. When the colorimetric color gradation is finer than the color gradation to be determined, a conversion table is created that converts the colorimetric data within a certain range and converts them into one color. And adopt the color. Furthermore, the adopted color can be changed by a random number or order within a certain limit. If there is a variation in color, the person who sees the screen will feel close to the color of the actual landscape.

(2-2-2)建物の属性が決まっている場合
また、建物の属性が設定されている場合は、例えば、公園なら、茶色系統に決定する。航空写真の部分の色と建物の属性により決まる色が食い違う場合、いずれかの色を選択する。
さらに、採用した色を一定限度内で乱数や順序により変動させることもできる。色にバラツキがあれば、画面を見る者は、実際の景観の色に近い感じを受けることになるからである。
(2-3)施設の側面の色の決定
(2-3-1)建物の属性が決まっていない場合
地図の中の施設の側面の色は、地図の中の輪郭に対応する施設の上面の色に合わせる。ただし、輪郭の大きさ又は面積が小さな場合は、民家であるとみなして、薄茶色、白、グレーなどの中から選択する。
(2-3-2)建物の属性が決まっている場合
施設の属性が設定されている場合は、属性(例:民家、オフィスビル、公園、学校など)に応じて側面の色を決定することもできる。例えばオフィスビルであれば、施設の側面の色をベージュ、グレーや白色などを採用する。また、民家であれば、薄茶色などを採用する。(2-3-1)で求められた側面の色と建物の属性により決まる色が食い違う場合、いずれかの色を選択する。
(2-4)施設の上面又は側面の模様の決定
(2-2)で述べた航空写真に基づく施設の上面の色などに基づいて、施設の上面又は側面の模様を決定する。その手法として、(1-4)で説明したのと同様の手法に加えて、次に説明する手法を採用することができる。
(2-2-2) When the attributes of the building are determined Also, when the attributes of the building are set, for example, in the case of a park, it is determined to be brown. If the color of the aerial photograph and the color determined by the building attributes are different, select one of the colors.
Furthermore, the adopted color can be changed by a random number or order within a certain limit. If there is a variation in color, the person who sees the screen will feel close to the color of the actual landscape.
(2-3) Determination of the color of the facility side
(2-3-1) When the attributes of the building are not fixed The color of the side of the facility in the map matches the color of the top surface of the facility corresponding to the contour in the map. However, if the size or area of the contour is small, it is regarded as a private house and selected from light brown, white, gray, and the like.
(2-3-2) When the attributes of the building are determined If the attributes of the facility are set, the color of the side should be determined according to the attributes (eg, private house, office building, park, school, etc.) You can also. For example, in the case of an office building, beige, gray or white is used as the color of the side of the facility. For a private house, light brown or the like is used. If the color of the side determined in (2-3-1) and the color determined by the building attributes are different, select one of the colors.
(2-4) Determination of the pattern on the top or side of the facility
Based on the color of the upper surface of the facility based on the aerial photograph described in (2-2), the pattern of the upper surface or side surface of the facility is determined. As the method, in addition to the method described in (1-4), the method described below can be adopted.

例えば8とおりの側面の模様を用意する場合には、色相環を8つ(マゼンタ、赤、オレンジ、黄緑、緑、水色、青、紫)に角度分割して、それぞれの色から連想される模様を指定しておく。例えば、赤の区分に属する色であればレンガ模様、緑の区分に属する色であれば蔦模様といった具合である。そしてRGB値を分析して、どの区分に属する色であるかを決定すれば、模様が自動的に選定される。
(3) ステレオ画像の航空写真を用いるとき
この場合は、1.(1) 又は(2) で得られたメッシュ単位のポリゴン化された地図データとともに、2.(2) の航空写真の前処理(ステレオ画像を用いるとき)で作成したメッシュ単位の航空写真データを用いる。そして、これらの地図データに基づいて、施設の高さ、色、模様を決定する。
For example, in the case of preparing eight patterns on the side surface, the hue circle is divided into eight angles (magenta, red, orange, yellowish green, green, light blue, blue, purple) and is associated with each color. Designate the pattern. For example, if it is a color belonging to the red section, it is a brick pattern, and if it is a color belonging to the green section, it is a habit pattern. Then, by analyzing the RGB values and determining which category the color belongs to, the pattern is automatically selected.
(3) When using aerial photographs of stereo images In this case, Along with the polygonal map data in mesh units obtained in (1) or (2), 2. The aerial photograph data in mesh units created in the aerial photograph preprocessing (when stereo images are used) in (2) are used. Then, the height, color, and pattern of the facility are determined based on these map data.

決定の要因となるものは、
(g) ポリゴン地図の中の輪郭の形状、
(a) ポリゴン地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積、
(b) ポリゴン地図の中の施設の属性、
(c) 航空写真地図の中の輪郭に対応する部分の航空写真の色
の他に、
(d) ステレオ航空写真から求められた地図の中の輪郭に対応する部分の高さ、
(c1) 地図の中の輪郭に対応する部分の側面の航空写真の色
である。この(d) の「地図の中の輪郭に対応する部分の高さ」は、ポリゴン地図の中の輪郭に対応する部分の中の高さデータを取り出し、それらの平均値、中央値、最大値、最小値等のいずれかを算出して求めることができる。
What makes the decision
(g) the shape of the contour in the polygon map,
(a) the size or area of the contour in the polygon map,
(b) Facility attributes in the polygon map,
(c) In addition to the color of the aerial photograph corresponding to the outline in the aerial photograph map,
(d) the height of the part corresponding to the contour in the map determined from the stereo aerial photograph;
(c1) The color of the aerial photograph of the side of the part corresponding to the contour in the map. The height of the part corresponding to the contour in the map in (d) is taken out of the height data in the part corresponding to the contour in the polygon map, and their average, median, and maximum values are extracted. Any one of the minimum value and the like can be calculated and obtained.

また(c1)の「地図の中の輪郭に対応する部分の側面の色」は、次のようにして決める。ポリゴン地図の中の輪郭に対応する部分の中の高さデータを取り出し、高さの変化率すなわち勾配を求める。そして、この勾配がしきい値よりも大きいものであるとき、その部分は側面であるとみなす。しきい値として、例えば水平面から80°とか、85°といった直角に近い値を採用する。
(3-1)施設の高さの決定
(3-1-1)建物の属性が決まっていない場合
「施設の属性」が設定されていない場合は、ステレオ航空写真から求められた地図の中の輪郭に対応する部分の高さをそのまま採用する。
The “color of the side surface of the part corresponding to the contour in the map” in (c1) is determined as follows. The height data in the portion corresponding to the contour in the polygon map is taken out, and the change rate of the height, that is, the gradient is obtained. When this gradient is larger than the threshold value, the part is regarded as a side surface. As the threshold value, for example, a value close to a right angle such as 80 ° or 85 ° from the horizontal plane is adopted.
(3-1) Determination of facility height
(3-1-1) When building attributes are not determined If `` facility attributes '' are not set, the height of the part corresponding to the contour in the map obtained from stereo aerial photographs is used as it is To do.

(3-1-2)建物の属性が決まっている場合
「施設の属性」が設定されている場合は、属性によって施設の高さを決定し、施設の大きさや面積によって若干変動させる。航空写真から求められる高さと建物の属性により決まる高さが食い違う場合、いずれかの高さを選択するか、両者の中間の高さを計算で求める。さらに、当該部分の航空写真の色が特別な場合、例えば緑や、彩度の低い赤色や黄色(すなわち茶色)であるときは、林や土であるとみなして高さを0にする。
(3-2)施設の上面の色の決定
(2-2)で説明したのと同様にして決定する。
(3-3)施設の側面の色の決定
(3-3-1)建物の属性が決まっていない場合
地図の中の施設の側面の色は、地図の中の輪郭に対応する部分の側面の航空写真の色をそのまま採用する。なお、測色した色の階調が決定する色の階調よりもきめ細かいときには、一定の範囲の測色データをまとめて、1つの色に変換するような変換テーブルを作成し、このテーブルを利用して色を採用する。側面の色が一定範囲に分布しているときは、平均値をとったり、側面の重心の色を採用したりする。
(3-1-2) When the attributes of the building are determined If the “facility attributes” are set, the height of the facility is determined according to the attributes, and slightly varies depending on the size and area of the facility. If the height determined from the aerial photograph and the height determined by the attributes of the building are inconsistent, either height is selected or the height between the two is calculated. Furthermore, when the color of the aerial photograph of the part is special, for example, when the color is green or red or yellow with low saturation (that is, brown), it is regarded as forest or soil and the height is set to zero.
(3-2) Determination of the color of the upper surface of the facility
Determine in the same way as described in (2-2).
(3-3) Determination of the color of the facility side
(3-3-1) When the attributes of the building are not fixed The color of the side of the facility in the map is the color of the aerial photograph of the side of the part corresponding to the contour in the map. When the colorimetric color gradation is finer than the determined color gradation, a conversion table is created to convert a certain range of colorimetric data into one color and use this table. And adopt the color. When the color of the side is distributed over a certain range, the average value is taken or the color of the center of gravity of the side is adopted.

(3-3-2)建物の属性が決まっている場合
施設の属性が設定されている場合は、属性(例:民家、オフィスビル、公園、学校など)に応じて側面の色を決定することもできる。例えばオフィスビルであれば、施設の側面の色をベージュ、グレーや白色などを採用する。また、民家であれば、薄茶色などを採用する。(3-3-1)で求められた側面の色と建物の属性により決まる色が食い違う場合、いずれかの色を選択する。
(3-4)施設の上面又は側面の模様の決定
(2-4)で説明したのと同様にして決定する。
4.立体地図データフォーマット
表1に、本発明に基づいて作成した立体地図の記憶フォーマットを示す。
(3-3-2) When building attributes are determined When the facility attributes are set, the color of the side should be determined according to the attributes (eg, private house, office building, park, school, etc.) You can also. For example, in the case of an office building, beige, gray or white is used as the color of the side of the facility. For a private house, light brown or the like is used. If the color of the side determined in (3-3-1) and the color determined by the building attributes are inconsistent, select one of the colors.
(3-4) Determination of the pattern on the top or side of the facility
Determine in the same way as described in (2-4).
4). 3D map data format Table 1 shows a storage format of a 3D map created based on the present invention.

Figure 2006048070
表1で、施設番号とは、2次元地図に存在する1つ1つの輪郭の識別番号をいう。属性番号とは、各施設の属性(例:民家、オフィスビル、公園、学校など)を特定する番号である。輪郭頂点数は、例えば五角形なら5などとなる。輪郭頂点の座標は、当該地図メッシュの中での頂点の相対座標のことである。
Figure 2006048070
In Table 1, the facility number refers to the identification number of each contour existing in the two-dimensional map. The attribute number is a number that identifies an attribute of each facility (eg, private house, office building, park, school, etc.). For example, the number of contour vertices is 5 for a pentagon. The coordinates of the contour vertex are relative coordinates of the vertex in the map mesh.

なお、「相対座標」とは、当該メッシュの端から測った座標をいう。メッシュ自体は、前述したように一定の緯度経度で区画された長方形又は正方形であるので、この相対座標に基づいて、北緯何度、東経何度といった絶対位置が特定できる。
地上高は、施設の高さを表わす。上面色は、施設の上面の色、側面色は、施設の各側面の色をいう。いずれも、明度のみで表わしてもよく、RGB値で表わしてもよく、XYZ表色系、マンセル表色系で表わしてもよく、色見本の番号で表わしてもよい。側面模様番号は、施設の各側面の模様(レンガ、石壁、花崗岩、窓付レンガ壁、窓付石壁など)を特定する番号である。
“Relative coordinates” refers to coordinates measured from the end of the mesh. Since the mesh itself is a rectangle or a square sectioned at a certain latitude and longitude as described above, the absolute position such as the north latitude and the east longitude can be specified based on the relative coordinates.
The ground clearance represents the height of the facility. The upper surface color means the color of the upper surface of the facility, and the side surface color means the color of each side surface of the facility. In either case, it may be represented only by brightness, may be represented by RGB values, may be represented by an XYZ color system, a Munsell color system, or may be represented by a color sample number. The side pattern number is a number that identifies a pattern (brick, stone wall, granite, brick wall with window, stone wall with window, etc.) on each side of the facility.

この他に、標高データを入れておいてもよい。この標高データと地上高データとを合わせると、施設の絶対高が分かる。
5.その他
前記のようにして施設の高さ、色が決定された後、光源(太陽)の位置を固定して施設に陰影を付けることができる。
In addition, altitude data may be entered. By combining the altitude data and the ground height data, the absolute height of the facility can be determined.
5. Others After the height and color of the facility have been determined as described above, the facility can be shaded by fixing the position of the light source (sun).

コンピュータグラフィックスでは、高速化のために設定された面の色をそのまま使って表示する。しかしこの方法では、隣接する面と同色であれば境界線がなくなってしまって立体感が失われる。これを防ぐには、通常光源を設定してその光線と物体の面とのなす角を計算し、陰影(トーン差)を付ける。
本発明の立体地図作成方法においても、この方法を適用して、陰影を付けることができる。具体的には、日本国内の平均的な緯度を想定して、所定の時刻、例えば正午における太陽光線の角度を設定する。東京であれば、天頂から55°の角度である。
In computer graphics, the surface color set for speedup is used as it is. However, with this method, if the color is the same as that of the adjacent surface, the boundary line disappears and the stereoscopic effect is lost. In order to prevent this, a normal light source is set, the angle between the ray and the surface of the object is calculated, and a shadow (tone difference) is added.
Also in the three-dimensional map creation method of the present invention, this method can be applied to add a shadow. Specifically, the angle of sunlight is set at a predetermined time, for example, noon, assuming an average latitude in Japan. In Tokyo, the angle is 55 ° from the zenith.

そして、処理の対象となる面の法線ベクトルと太陽光線ベクトルのなす角度θと、当該面のRGB値から、色相H、彩度S、輝度Iを求め、変換式により、陰影を付けた後の輝度I′を求める。「変換式」の一例として、次の式をあげることができる。
I′=I[(1-cosθ)(1-k)/2+k]
ただし、kは輝度減衰率調整パラメータで、その範囲は0から1である。
After obtaining the hue H, saturation S, and luminance I from the angle θ between the normal vector of the surface to be processed and the sunlight vector, and the RGB value of the surface, and adding a shadow according to the conversion formula Is determined. The following formula can be given as an example of the “conversion formula”.
I ′ = I [(1-cos θ) (1-k) / 2 + k]
Here, k is a luminance attenuation rate adjustment parameter, and its range is from 0 to 1.

このような陰影付けを行っておき、前記立体地図データフォーマットの中に記憶しておけば、表示するときにリアルタイムで陰影付けされた画像表示をすることができ、立体感のある画像を高速に表示することができる。   If such shading is performed and stored in the three-dimensional map data format, it is possible to display a shaded image in real time when displaying, and a stereoscopic image can be displayed at high speed. Can be displayed.

地図データベースから写した地図の一部を表示した図である。It is the figure which displayed a part of map copied from the map database. 前処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a pre-processing procedure. 輪郭の頂点座標を取り出す方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of taking out the vertex coordinate of an outline. 頂点を結んだ線Bと、原画像を構成するエッジ線Aとのずれを求める処理を説明する図である。It is a figure explaining the process which calculates | requires the shift | offset | difference of the line B which connected the vertex, and the edge line A which comprises an original image. ポリゴン地図データに基づいて立体地図データを作成する処理の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow of the process which produces 3D map data based on polygon map data. 施設の上面又は側面に付ける窓付レンガ壁の模様を示す図である。It is a figure which shows the pattern of the brick wall with a window attached to the upper surface or side surface of a plant | facility. ポリゴン地図データ及び航空写真に基づいて立体地図データを作成する処理の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow of the process which produces 3D map data based on polygon map data and aerial photography.

符号の説明Explanation of symbols

A,B,C 地図の中の輪郭 A, B, C Outline in the map

Claims (16)

地図データベースに基づいて、3次元の施設のデータが入った立体地図データを作る立体地図作成方法であって、
次の(a)に基づいて地図の中の施設の高さを決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(a) 地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積
A 3D map creation method for creating 3D map data containing 3D facility data based on a map database,
A method for creating a three-dimensional map, comprising a step of determining a height of a facility in the map based on the following (a).
(a) Outline size or area in the map
地図データベースに基づいて、3次元の施設のデータが入った立体地図データを作る立体地図作成方法であって、
次の(a)及び(b)に基づいて地図の中の施設の高さを決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(a) 地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積
(b) 地図の中の施設の属性
A 3D map creation method for creating 3D map data containing 3D facility data based on a map database,
A method for creating a three-dimensional map, comprising a step of determining the height of a facility in a map based on the following (a) and (b).
(a) Outline size or area in the map
(b) Attributes of facilities in the map
地図データベースと航空写真とに基づいて、3次元の施設のデータが入った立体地図データを作る立体地図作成方法であって、
図の中の輪郭と航空写真との対応付けをし、その上で次の(c)に基づいて地図の中の施設の高さを決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(c) 地図の中の輪郭に対応する部分の航空写真の色
A method for creating a 3D map based on a map database and an aerial photograph to create 3D map data containing 3D facility data,
A method for creating a three-dimensional map, comprising the step of associating an outline in a figure with an aerial photograph and then determining the height of a facility in the map based on the following (c).
(c) The color of the aerial photograph corresponding to the contour in the map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
次の(a)に基づいて地図の中の施設の上面の色を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(a) 地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
A method for creating a three-dimensional map, comprising a step of determining the color of the upper surface of a facility in the map based on the following (a).
(a) Outline size or area in the map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
次の(b)に基づいて地図の中の施設の上面の色を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(b) 地図の中の施設の属性
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
A method for creating a three-dimensional map, comprising a step of determining the color of the upper surface of a facility in the map based on the following (b).
(b) Attributes of facilities in the map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
地図の中の輪郭と航空写真との対応付けをし、その上で、次の(c)に基づいて地図の中の施設の上面の色を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(c) 地図の中の輪郭に対応する部分の航空写真の色
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
Creating a three-dimensional map characterized by associating contours in the map with aerial photographs and then determining the color of the top surface of the facility in the map based on (c) below Method.
(c) The color of the aerial photograph corresponding to the contour in the map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
次の(a)に基づいて地図の中の施設の側面の色を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(a) 地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
A method for creating a three-dimensional map, comprising a step of determining a color of a side surface of a facility in a map based on the following (a).
(a) Outline size or area in the map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
次の(b)に基づいて地図の中の施設の側面の色を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(b) 地図の中の施設の属性
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
A method of creating a three-dimensional map, comprising a step of determining a color of a side surface of a facility in a map based on the following (b).
(b) Attributes of facilities in the map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
地図の中の輪郭とステレオ航空写真との対応付けをし、その上で次の(c1)に基づいて地図の中の施設の側面の色を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(c1) 地図の中の輪郭に対応する部分の側面の航空写真の色
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
Creating a three-dimensional map characterized in that it includes a procedure for associating contours in a map with stereo aerial photographs and then determining the color of the side of the facility in the map based on (c1) below Method.
(c1) Aerial color of the side of the part corresponding to the contour in the map
地図の中の輪郭と航空写真との対応付けをし、その上で次の(e)に基づいて地図の中の施設の側面の色を決定する手順を含むことを特徴とする請求項4から請求項6までのいずれかに記載の立体地図作成方法。
(e) 決定された地図の中の施設の上面の色
5. The method includes the steps of associating the outline in the map with the aerial photograph and then determining the color of the facility side in the map based on (e) below: The three-dimensional map creation method according to claim 6.
(e) Color of the top surface of the facility in the determined map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
次の(a)に基づいて地図の中の施設の上面の模様を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(a) 地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
A method for creating a three-dimensional map, comprising a step of determining a pattern of an upper surface of a facility in a map based on the following (a).
(a) Outline size or area in the map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
次の(b)に基づいて地図の中の施設の上面の模様を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(b) 地図の中の施設の属性
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
A method of creating a three-dimensional map, comprising a step of determining a pattern of an upper surface of a facility in a map based on the following (b).
(b) Attributes of facilities in the map
次の(e)に基づいて地図の中の施設の上面の模様を決定する手順を含むことを特徴とする請求項4から請求項6までのいずれかに記載の立体地図作成方法。
(e) 決定された地図の中の施設の上面の色
The method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 4 to 6, further comprising a procedure for determining a pattern of the upper surface of the facility in the map based on the following (e).
(e) Color of the top surface of the facility in the determined map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
次の(a)に基づいて地図の中の施設の側面の模様を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(a) 地図の中の輪郭の大きさ若しくは面積
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
A method of creating a three-dimensional map, comprising a step of determining a side pattern of a facility in a map based on the following (a).
(a) Outline size or area in the map
請求項1から請求項3のいずれかに記載の立体地図作成方法であって、
次の(b)に基づいて地図の中の施設の側面の模様を決定する手順を含むことを特徴とする立体地図作成方法。
(b) 地図の中の施設の属性
A method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 1 to 3,
A method of creating a three-dimensional map, comprising a step of determining a side pattern of a facility in a map based on the following (b).
(b) Attributes of facilities in the map
次の(f)に基づいて地図の中の施設の側面の模様を決定する手順を含むことを特徴とする請求項7から請求項10までのいずれかに記載の立体地図作成方法。
(f) 決定された地図の中の施設の側面の色

The method for creating a three-dimensional map according to any one of claims 7 to 10, further comprising a step of determining a side pattern of the facility in the map based on the following (f).
(f) The color of the facility's side in the determined map

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