JP2006202323A - 仮想3次元空間の生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 それぞれが対象物の形状を多角柱で表現する複数の粗い3次元構造データの一部を、対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データに置換した仮想3次元空間を、低コストで生成する。
【解決手段】 上記複数の粗い3次元構造データを表示手段に表示し(220)、入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に表示された上記複数の粗い3次元構造データから、一つの粗い3次元構造データを選択し(221)、記憶装置に蓄積されている対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データの集合から、上記選択された粗い3次元構造データに対応する詳細な3次元構造データを検索し(205)、上記選択された粗い3次元構造データを上記対応する詳細な3次元構造データに置換する(222)。
【効果】 粗い構造データと詳細な構造データとを合成する際の手作業を極力減らすことができる。
【選択図】 図2
【解決手段】 上記複数の粗い3次元構造データを表示手段に表示し(220)、入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に表示された上記複数の粗い3次元構造データから、一つの粗い3次元構造データを選択し(221)、記憶装置に蓄積されている対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データの集合から、上記選択された粗い3次元構造データに対応する詳細な3次元構造データを検索し(205)、上記選択された粗い3次元構造データを上記対応する詳細な3次元構造データに置換する(222)。
【効果】 粗い構造データと詳細な構造データとを合成する際の手作業を極力減らすことができる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、仮想3次元空間を生成する方法に関し、特に、住宅地図などの2次元空間データに基づいて生成した、対象物の形状を多角柱で表現する粗い3次元構造データと、設計図などの詳細情報に基づいて対話的に生成した、対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データとから仮想3次元空間を生成する方法に関する。
地図/図面情報システムのような空間情報を提供するシステムでは、道順案内や設備管理など位置に関連する情報検索が要求されるため、現実の都市空間をもとにコンピュータ上に構築した仮想3次元空間をウォークスルーしながら目的地を探し、オブジェクトからのリンクによって関連情報を参照する方法が有効である。このようなシステムを実現するためには、現実の都市空間を反映した実用に耐えうる仮想3次元空間を構築する必要がある。このような仮想3次元空間を構築する方法として大きく2通りあり、その1つはCADツール等を用い対話処理によって詳細な3次元構造データを生成する方法である。
もう一つは、2次元地図データ等と各2次元図形に関連付けられた建物の階数情報等から、対象物を多角柱で表現する粗い3次元構造データを自動的に生成する方法である。図3を用いてこの方法を説明する。ベクトル情報を表す2次元空間データ301と、その2次元空間データと関連づけられた建物の階数等の属性データ302とを用いて、1階当たりの高さを仮定して建物全体の高さを求め、家枠を上底及び下底とした多角柱を生成する。構造データ303は、この方法により自動生成された粗い3次元の構造データである。なお、この生成方法は、特願平8−118661号で説明されている。また、この方法と同様の方法は、特開平4−149681号公報にも開示されている。特開平4−149681号公報では、各地図要素の各構成点の全てのZ座標を各構成点毎に保持させるのではなく、各地図要素毎に1つのZ座標値を抽出し、それを高さ情報として保持させることにより3次元のデータ量を削減する旨、及び地図上の各表示地図要素の構成点座標値を保持する2次元地図データファイルと、地図上の各表示地図要素に付随する属性情報を保持する属性データファイルに保持されている地図要素の建物の高さとから、3次元地図データを作成する旨が開示されている。
仮想3次元空間を構築するためにすべての構造データをCADツールなどを用いて対話的に生成したのでは膨大な時間と労力を要するという問題がある。また、インターネットを介して情報を提供するためには、仮想3次元空間のデータ容量をできるだけ低減しておく必要があるが、仮想3次元空間上のすべての構造データをCADツールなどを用いて対話生成したのではこの要求を満たすこともできない。
一方、2次元地図データ等と各2次元図形に関連付けられた建物の階数情報等から粗い3次元の構造データを自動的に生成する方法によれば、広範囲の2次元地図データから、短時間で、しかも、より少ないデータ容量で、3次元の構造データを生成することができる。しかし、この方法では全ての建物が多角柱として表現されるので、ナビゲーションの目標などにするにはわかりにくい場合がある。
そこで、ナビゲーションの目標などのわかりにくさを解消するために、自動生成した粗い構造データのなかで目標物となりうるランドマーク等だけを、 CADツールなどを用いて対話的に生成した詳細な構造データに置き換えることが考えられる。図28に仮想3次元空間の手作業による合成処理の流れを示す。2801は自動生成した粗い3次元構造データで表現した仮想3次元空間、2802はCADツールなどを用いて対話生成した詳細な3次元構造データである。2803の仮想3次元空間の合成処理では、構造データのスケール・平行移動・回転を手作業によって変更することにより、置き換えの対象となる粗い3次元構造データと、それに置き換える詳細な3次元構造データとの位置合わせを行い、自動生成した仮想3次元空間上の一部を詳細な3次元構造データに置き換える。2804はこのようにして合成された仮想3次元空間データである。
しかし、 CADツールなどを用いて対話生成した詳細な構造データの座標系は、自動生成した粗い仮想3次元空間の座標系と必ずしも一致していないので、位置合わせには多くの労力を必要とする。また、3次元空間における位置合わせは、平行移動や回転などの自由度が大きいため、目標物となりうるランドマーク等だけをCADツールなどを用いて対話的に生成した詳細な構造データに置き換えるとしても、両者を合成する場合には多くの手作業を要し、膨大な労力を必要とすることになる。
そこで、本発明の目的は、複数の粗い3次元構造データの一部を詳細な3次元構造データに置換した仮想3次元空間を、低コストで生成可能な生成方法を提供することにある。
上記目的を解決するために、本願の仮想3次元空間の生成方法の発明では、それぞれが対象物の形状を多角柱で表現する複数の粗い3次元構造データを表示手段に表示し、入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に表示された上記複数の粗い3次元構造データから、一つの粗い3次元構造データを選択し、記憶装置に蓄積されている対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データの集合から、上記選択された粗い3次元構造データに対応する詳細な3次元構造データを検索し、上記選択された粗い3次元構造データを上記対応する詳細な3次元構造データに置換する。
また、本願の他の仮想3次元空間の生成方法の発明では、複数の対象物の各対象物を2次元形状で表現する2次元空間データを表示手段に表示し、入力手段から入力された要求に応じて上記表示手段に表示された上記2次元空間データから一つの対象物を選択し、記憶装置に蓄積されている対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データの集合から、上記選択された対象物の2次元形状に対応する詳細な3次元構造データを検索し、上記選択された対象物を上記対応する詳細な3次元構造データに置換する。
また、本願の他の仮想3次元空間の生成方法の発明では、対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データを2次元の図形データに変換し、複数の対象物の各対象物を2次元形状で表現する2次元空間データから、上記変換した2次元の図形データの形状と類似する対象物を検索し、抽出された対象物が表示されている領域に、上記詳細な3次元構造データを配置する。
また、本願の仮想3次元空間生成プログラムを記録したコンピュータで読みとり可能な記録媒体の発明では、上記仮想3次元生成プログラムは、それぞれが対象物の形状を多角柱で表現する複数の粗い3次元構造データを表示手段に表示するステップと、入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に表示された上記複数の粗い3次元構造データから、一つの粗い3次元構造データを選択するステップと、記憶装置に蓄積されている対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データの集合から、上記選択された粗い3次元構造データに対応する詳細な3次元構造データを検索するステップと、上記選択された粗い3次元構造データを上記対応する詳細な3次元構造データに置換するステップとを有する。
また、本願の、サーバから端末装置に3次元構造データを送信する方法の発明では、サーバは、ネットワークを介して接続されている端末装置から、対象物の形状を多角柱で表現する粗い3次元構造データに対応する対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データ検索要求と検索条件とを受信し、上記検索条件に応じて、記憶装置に格納された対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データの集合を検索し、上記検索条件に応じた上記詳細な3次元構造データを上記端末装置に転送する。
また、本願の、サーバと通信して端末装置において仮想3次元空間を生成する方法の発明では、それぞれが対象物の形状を多角柱で表現する複数の粗い3次元構造データを上記端末装置の表示手段に表示し、上記端末装置において、上記表示手段に表示された上記複数の粗い3次元構造データから、一つの粗い3次元構造データを選択し、上記端末装置から上記サーバに、上記選択されて粗い3次元構造データに対応する対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データの検索条件を送信し、上記サーバにおいて、上記検索条件に応じて、上記サーバの記憶装置に格納されている対象物の形状を詳細に表現する詳細な3次元構造データの集合を検索し、上記サーバから上記端末装置に、上記検索条件に応じた上記詳細な3次元構造データを送信し、上記端末装置において、上記選択された粗い3次元構造データを、上記サーバから送信された上記詳細な3次元構造データに置換する。
その他本願発明の特徴は、後述の実施例で明らかにされる。
本発明によれば、自動生成した構造データと対話生成した構造データの置換処理を容易に行うことが可能となり、自動生成した構造データと対話生成した構造データからの仮想3次元空間の構築に要する膨大な労力を削減することが可能である。
以下、本発明の実施例について説明する。尚、以下の実施例においては、粗い3次元の構造データとして、図3を用いて説明した上述の方法で自動生成した構造データを用いるものとする。また、粗い3次元構造データを「自動生成した構造データ」と、詳細な3次元構造データを「対話生成した構造データ」という。
[実施例1]
図1は本発明による仮想3次元空間の構築を行うシステムの構成を示す図である。
図1は本発明による仮想3次元空間の構築を行うシステムの構成を示す図である。
1は仮想空間の構築を行うための中央処理装置、2は中央処理装置で処理を行うために必要なプログラムを格納するプログラムメモリである。プログラムメモリには、自動生成した構造データを表示する表示プログラム11、自動生成した構造データから置換を行う要素を選択する要素選択プログラム12、置換候補となる対話生成した構造データを検索する構造データ検索プログラム13、検索した構造データのデータ形式を自動生成した構造データのデータ形式に変換するデータ形式変換プログラム14、検索した構造データを一覧表示する構造データ一覧表示プログラム15、置換する構造データを選択する構造データ選択プログラム16、構造データの置換を行う構造データ置換プログラム17が格納されている。3は自動生成した構造データ18を記憶するための第一のデータメモリ、4は対話生成した構造データの集合19を記憶する第二のデータメモリである。
ここで、置換を行う候補となる対話生成した構造データの集合19は、CADツール等で対話生成した建物の詳細な3次元の構造データの集合である。ここで構造データを表現するデータ形式として、3次元空間上に点、線、面等の図形要素を表現でき、しかも複数の図形要素をグループ化することができることが前提となる。このようなデータ形式の1つとして、例えばISO/IEC14772で標準化されている3次元立体記述言語VRML (Virtual Reality Modeling Language) が適用可能である。5は自動生成及び対話生成した構造データや操作の途中経過を表示するための表示手段、6は複数の候補からの選択を指示するための指示手段である。
次に本発明による仮想3次元空間の構築システムにおける置換処理の流れを、自動生成した構造データの建物要素をCADツール等で対話生成した建物の構造データで置き換える操作の一例を、図2を用いて説明する。
図2は、本発明による自動生成した構造データと対話生成した構造データから仮想3次元空間を構築する処理の流れを示す図であり、201は自動生成した構造データ、204は検索対象となる対話生成した構造データの集合、206は置換候補として検索された構造データの集合、211は置換処理の結果得られる仮想3次元空間データであり、各ステップ202、203、205、207、208、209、210、212は仮想3次元空間の構築における各処理を表す。また220、221、222、223、224は、PCやUNIX等のディスプレイに相当する表示装置上に表示する構造データ表示ウィンドウ及び置換候補表示ウィンドウの表示例であり、以下この画面表示例の順に各処理を説明する。
220の構造データ表示ウィンドウは、自動生成した構造データ201を202の構造データ表示処理の結果として表示した例である。201の自動生成した構造データは、図3の2次元空間データ301と属性データ302から自動生成した構造データであり、各建物を表す立体要素は上底面、下底面及び壁面等の複数の面をグループ化されており、各々IDを持つものとする。この構造データ201を画面上に表示する構造データ表示処理202では、公知のように3次元の構造データを透視変換処理、陰面処理等により処理して、例えばディスプレイ画面の各図形要素に対応するピクセルの情報を生成し、ディスプレイに表示する。
221の構造データ表示ウィンドウは、203の要素選択処理により操作者が指示手段である例えばマウスを用いて自動生成した構造データ中の要素の少なくとも1つ以上を選択し、選択された建物要素の色を変更して表示した例である。
この要素選択処理203では、選択した要素と置換する対話生成した構造データを検索するためのパラメータを各要素のIDをもとに取得し、構造データ検索処理205に引き渡す。この検索パラメータとして、選択要素の名称、階数、底面形状、底面積のいずれかを選択する。
この要素選択処理203では、選択した要素と置換する対話生成した構造データを検索するためのパラメータを各要素のIDをもとに取得し、構造データ検索処理205に引き渡す。この検索パラメータとして、選択要素の名称、階数、底面形状、底面積のいずれかを選択する。
223の置換候補表示ウィンドウは、204の対話生成した構造データの集合から置換に適当な構造データを一覧表示した結果である。ここで204は、あらかじめ例えばCAD等の構造データ作成ツールを用いて対話生成した構造データの集合であり、205の構造データ検索処理では、203から得た検索パラメータをもとに204の構造データの集合から置換候補として適当な構造データの集合206を得る。続いて207のデータ形式変換処理で、検索された構造データ206のデータ形式を201の自動生成した構造データとデータ形式と一致させ、208の構造データ一覧表示処理でこれら構造データを底面形状の類似度の順に一覧表示する。さらに各構造データを表示する際に、221の構造データ表示ウィンドウに示された選択要素と視点方向を底面形状をもとに一致させて一覧表示する。221の構造データ表示ウィンドウの表示方向が変更されたときには、その変更を223の置換候補表示ウィンドウ中の各構造データ表示にも反映させ、常に表示方向を連動させる。これを画面表示した例が223の置換候補表示ウィンドウである。
ここで、底面形状の類似度の定義について説明する。類似度の定義としては、例えば、赤間 他、「画像内オブジェクトの自動抽出を使った画像検索システム」(電子情報通信学会第8回データ工学ワークショップ(DEWS 97)論文集、pp. 107-112)で提案されている定義を用いる。図17は、その文献における図形の特徴量を計算する処理の流れを示す図である。まずステップ1711では、1701に示すように図形の重心を中心とする外接円を描く。次にステップ1712では、円周上の各点から中心に向かう直線を引き、この直線上で図形と最初に交差する点までの距離を、1702に示すように角度を変えて求める。ステップ1713では、この距離が最小となる角度を原点として1703に示すように巡回させ、ステップ1714では、1704に示すように適当な次元でヒストグラム化したものを図形の特徴量として求める。このようにして求めた特徴量空間における距離を二つの図形間の類似度として定義している。
224の置換候補表示ウィンドウは、209の構造データ選択処理で操作者が指示手段を用いて構造データを一つ選択した結果を示しており、選択された構造データを続く210の構造データ置換処理へ引き渡す。
図2の説明に戻る。222の構造データ表示ウィンドウは、210の構造データ置換処理の結果を表示した例であり、これは203の要素選択処理で選択した建物要素が、209の構造データ選択処理で選択された構造データに置換された結果を示す。この結果として、自動生成した構造データと対話生成した構造データから構築した仮想3次元空間データが得られる。最後に仮想3次元空間データ記憶処理では、一連の処理結果として得られる仮想3次元空間データを203の要素選択処理で選られた要素のIDと、対話生成データの記憶位置を示す所在情報と、自動生成した構造データ中における配置情報を格納する。これによって次回以降、同じ領域の仮想3次元空間データを表示する場合に、同じ処理を行う必要はない。
図2の各処理ステップに関して、詳述する。
まず、構造データ表示処理202に関して、置換する要素を適当な位置へ表示するための平行移動や回転操作を行う処理の流れを説明する。図4は構造データ表示処理を示す図であり、401から410は平行移動や回転操作処理のフローチャートを示し、図5の501から503は各処理によって画面上の構造データ表示ウィンドウに表示されるメニューの例を示す。401では自動生成した構造データを読み込み、構造データ表示ウィンドウ内に描画する。402のモードの選択では、指示手段の例えばマウス左ボタンを押すことによって501に示すようなモード選択メニューを構造データウィンドウ内に表示する。ここで指示手段の例えばマウス右ボタンを用いて、回転、平行移動、選択モードを指示する。回転を選択した場合には続いて403の回転軸の決定処理で、X、Y、Zのいずれの軸を中心に回転するかを決定する。これには502に示す回転軸選択メニューから指示手段の例えばマウス左ボタンでいずれかを指示することで決定する。次に404の回転量の決定処理では、指示手段の例えばマウス右ボタンを押せば時計回りに10度、左ボタンを押せば反時計回りに10度ずつ405で表示を変更する。
406の変更終了処理で指示手段の例えばEnterキーをYes、EscapeキーをNoとして、X、Y、Z軸に関して必要な回数繰り返して構造データの表示変更を行う。平行移動に関しても同様に503の移動方向選択メニューから移動方向を指示手段により選択し、移動量を408で指示手段を用いて決定し、X、Y、Z軸に関して必要な回数繰り返して構造データの表示変更を行う。構造データをウィンドウ内で回転及び平行移動することによって、適当な位置へ表示できたら、402のモード選択で次に行う要素選択処理へ移行するために選択を指示してこの処理を終了する。この結果、構造データ表示ウィンドウ内に操作者が望む位置に構造データが表示される。
406の変更終了処理で指示手段の例えばEnterキーをYes、EscapeキーをNoとして、X、Y、Z軸に関して必要な回数繰り返して構造データの表示変更を行う。平行移動に関しても同様に503の移動方向選択メニューから移動方向を指示手段により選択し、移動量を408で指示手段を用いて決定し、X、Y、Z軸に関して必要な回数繰り返して構造データの表示変更を行う。構造データをウィンドウ内で回転及び平行移動することによって、適当な位置へ表示できたら、402のモード選択で次に行う要素選択処理へ移行するために選択を指示してこの処理を終了する。この結果、構造データ表示ウィンドウ内に操作者が望む位置に構造データが表示される。
次に、要素選択処理203に関して、図6及び図7を用いて説明する。図6は要素選択処理を説明する図であり、601から608は構造データ表示ウィンドウ内で置換する要素を選択する処理ステップである。図7の701から703は、各処理の結果として構造データ表示ウィンドウに表示される例を示す。この要素選択処理における601の選択数を選ぶ処理で、複数選択する場合には指示手段である例えばShiftキーを押し続け、単数選択する場合には何も押さずに次の処理へ進む。602の要素選択で、701の構造データ表示ウィンドウの例のように建物要素をマウスで指示する。次に603の選択要素の表示色変更処理により、建物要素の表示色を変更する。例えば、建物要素の各面の表示色がRed、 Green、 Blueそれぞれ0から255までの値(R_org、 G_org、 B_org)で表されているとき、変更後の表示色(R、 G、 B)は、(R、 G、 B) = (255 - R_org、 255 - G_org、 255 - B_org)で与えられる表示色へ変更する。この処理の結果、702の構造データ表示ウィンドウに示す例のように、選択された要素の表示色が変更される。
また、601で複数選択する場合には、同じく605、606の処理で繰り返し要素を選択でき、Shiftキーを離すことで607の選択終了へ進む。次に604では、ここまで選択した要素に確定するときはEnterキーを、再び選択し直すときはEscapeキーを押して、選択処理を繰り返す。選択要素を確定した場合には、608の置換候補の検索条件の選択処理へ進む。このとき、703の構造データ表示ウィンドウに置換候補の検索条件を選択するメニューが表示され、指示手段である例えばマウスによって、いずれかを選ぶ。このとき、601で単一要素を選択した場合には、選択した要素のIDから得られる名称、階数、底面形状、低面積の値を検索パラメータのデフォルト値とする。一方、601で複数選択した場合には、階数として選択した要素の最高値を、底面形状としては複数の選択要素の底面図形の最外隔多角形を、低面積は最外隔多角形の面積を検索パラメータのデフォルト値とする。パラメータ値を変更する場合には、703の構造データ表示ウィンドウの置換候補の検索条件選択メニューの該当する値をキーボードを用いて修正する。尚、底面形状に関しては後述する。以上の処理により自動生成した構造データから置換する要素を選択する。
次に、構造データ検索処理205に関して、図8及び図9を用いて説明する。
図8は構造データ検索処理フローを示す図であり、801から803は対話生成した構造データから前述の要素選択処理203によって選択された要素と置換を行うのに最適な構造データを検索するための処理ステップである。図9における900は、対話生成した構造データ901、902、903を管理する構造データ管理テーブルの例であり、各構造データの名称、階数、底面形状、底面積、データ形式、所在情報として単一PCやUNIXのハードディスクで管理する場合にはディレクトリとファイル名を管理する。この構造データ検索処理において、800は前述の要素選択処理をさし、構造データ検索に必要な検索パラメータを与える。801では、800から選られた検索パラメータをもとに構造データ管理テーブルへ条件検索を実行し、適当な構造データを得る。次に802では、検索結果として得られる構造データが複数である場合に各検索時の属性に関する類似度に基づいて構造データに順序付けを行う。例えば階数や底面積を条件として検索した場合には検索パラメータ値と対話生成した構造データの階数や底面積の差の小さい順に順序付けを行う。以上の処理により置換候補となる対話生成した構造データの集合を得る。
図8は構造データ検索処理フローを示す図であり、801から803は対話生成した構造データから前述の要素選択処理203によって選択された要素と置換を行うのに最適な構造データを検索するための処理ステップである。図9における900は、対話生成した構造データ901、902、903を管理する構造データ管理テーブルの例であり、各構造データの名称、階数、底面形状、底面積、データ形式、所在情報として単一PCやUNIXのハードディスクで管理する場合にはディレクトリとファイル名を管理する。この構造データ検索処理において、800は前述の要素選択処理をさし、構造データ検索に必要な検索パラメータを与える。801では、800から選られた検索パラメータをもとに構造データ管理テーブルへ条件検索を実行し、適当な構造データを得る。次に802では、検索結果として得られる構造データが複数である場合に各検索時の属性に関する類似度に基づいて構造データに順序付けを行う。例えば階数や底面積を条件として検索した場合には検索パラメータ値と対話生成した構造データの階数や底面積の差の小さい順に順序付けを行う。以上の処理により置換候補となる対話生成した構造データの集合を得る。
底面形状を検索条件の一つとしたのは次の理由による。一般に仮想3次元空間における構造データの配置を推定することは平行移動や回転などの自由度が大きいため困難である。しかし建物の場合、その底面は地面に拘束されているという制約条件がある。そこで、底面形状を検索条件の一つとした。
ここで上記構造データ管理テーブルにおける底面形状を対話生成した構造データから求める処理について詳述する。図10において1001は対話生成した建物の構造データであり、底面がx-y平面、高さ方向がz軸となるように座標系が設定されていると仮定する。本システムではまず、建物の構造データ1001をデータ変換プログラム1002によって図形データに変換する。1003は変換された図形データで、例えば建物を真上から見たときの輪郭図形に対応している。
このデータ変換プログラム1002の一例を図11及び図12にて説明する。
図11は建物を真上から見たときの輪郭図形に変換する処理の流れを示すPAD図、図12はデータ変換の対象となる建物を表示した図である。
図11は建物を真上から見たときの輪郭図形に変換する処理の流れを示すPAD図、図12はデータ変換の対象となる建物を表示した図である。
尚、PAD とは、処理を箱に書く形式の木構造チャート(tree structure chart)の一つである。制御構造は箱に特別な目印をつけて識別する。繰り返し構造は二重線を使い、1101のように、二重線が右側にあるときは後判定を表す。選択構造は、図の1108のように、箱の右側に切り込みを入れた形を使う。構造内に含まれる処理は下位の階層として右横に展開され上位の箱から延ばした横線でつなげる。同一の階層では処理は上から下へ進む。
図11の説明に戻る。建物の構造データは底面がx-y平面、高さ方向がz軸となるように設定されていると仮定する。まず、ステップ1101からステップ1102で、すべての構成面をx-y平面に射影する。例えば、1201の構成面は1202のように射影され、その際に座標値は1203に示すようにz成分が0となるように変換される。次にステップ1103からステップ1111では、こうして求めたn個の射影図形Fi (i = 1〜n)を合成し、建物を真上から見たときの輪郭図形F0を求める。
図11の各ステップについて説明する。すべての射影図形Fi (i = 1〜n)について、対応するフラグfiを0に設定する(ステップ1103,1104)。ここで、フラグfiは対応する図形の合成が終了している場合に1、それ以外の場合に0をとるように設定する。次に、F0の初期値をF1に設定し、対応するフラグf1を1に、合成の終了した図形の数kを1に設定する(ステップ1105)。すべての合成が終了するまで、即ち、合成の終了した図形の数kが射影図形の数nと一致するまで、残りの射影図形の合成を行う。残りの射影図形Fi (i = 2〜n)について、対応するフラグfiが0ならば、F0と重なるかどうかの判定を行う(ステップ1106〜1109)。両者が重なる場合は、FiとF0とを合成して新しいF0とし(ステップ1110)、対応するフラグfiを1に設定して、kを1だけ増加させる(ステップ1111)。
次に、F0とFiが重なるかどうかの判定(ステップ1109)を図13を用いて説明する。図13では、二つの図形F0とFiの内、少なくとも一つの構成点が他方の図形に含まれているならば、両者は重なっていると判断する。
まず、F0の構成点でFiに含まれる点の数kを0に設定する(ステップ1301)。F0のすべての構成点Pj(j = 1〜n0)について、その各々がFiに含まれるかどうかの判定を行う(ステップ1302,1303)。
点Pjが図形Fiに含まれるかどうかの判定は、例えば、恒川、「ナノピコ教室解答、領域のうちそと」(bit、 Vol.15、 No.1、 pp.103-107)にあるように、「点Pjを始点とする半無限直線と図形Fiの各辺とが交わる回数を調べ、その回数が奇数なら領域内、偶数なら領域外と判断する」というアルゴリズムに基づいて行う。
ここで、点Pjが図形Fiの境界線上にある場合、点Pjは図形Fiに含まれると判断する。点Pjが図形Fiに含まれる場合はkを1だけ増加させて(ステップ1304)、対応するラベル情報Ljを1に設定し(ステップ1305)、それ以外の場合は、Ljを0に設定する(ステップ1306)。同様に、Fiの構成点でF0に含まれる点の数kを0に設定する(ステップ1307)。Fiのすべての構成点Qj(j = 1〜ni)について、その各々がF0に含まれるかどうかの判定を行う(ステップ1308,1309)。点Qj が図形F0に含まれる場合はkを1だけ増加させて(ステップ1310)、対応するラベル情報Mjを1に設定し(ステップ1311)、それ以外の場合は、Mjを0に設定する(ステップ1312)。最後にk = n0かどうかの判定を行い(ステップ1313)、k = n0ならばF0はFiに完全に含まれると判断する(ステップ1314)。それ以外の場合はk = niかどうかの判定を行い(ステップ1315)、k = niならばFiはF0に完全に含まれると判断する(ステップ1316)。それ以外の場合は更にk+k' > 0かどうかの判定を行い(ステップ1317)、k+k' > 0ならばF0とFiは重なる(ステップ1318)、それ以外ならば重ならない(ステップ1319)と判断する。
次に、F0とFiが重なる場合の合成(ステップ1110)を図14及び図15にて説明する。図14は処理の流れを示すPAD図、図15は合成の対象となる二つの図形を示した図である。ここでは、輪郭線を追跡することによって合成図形を求める。
まず、ステップ1401からステップ1404では、F0の構成点から輪郭線追跡の開始位置P'1を求める。Fiに含まれる点は求める輪郭線からは外れるので、ラベル情報Liを0に設定した点を選ぶ。図15において、1501と1502はそれぞれF0とFiに対応し、白丸で表した1503はラベル情報Lが0の点、黒丸で表した54はラベル情報Lが1の点を表す。ここで、それぞれの多角形は時計周りか半時計周りのどちらか一方に順番を一致させて格納されているものとする。
図15の場合、P1はラベル情報Lが0の点であるからそのまま開始位置として選択される。
図15の場合、P1はラベル情報Lが0の点であるからそのまま開始位置として選択される。
次にステップ1405からステップ1414では、最初の点に戻るまで輪郭線を追跡していく。ここでflagは、F0とFiのどちらを追跡しているかを表し、flag = 0の場合はF0を、それ以外の場合はFiを追跡することを表す。flag = 0の場合、まず、次の追跡PkPlとFiが交差するかどうかを調べる(ステップ1407)。
交差する場合、最初に交差するFiの辺QmQm+1と交点Rを求め(ステップ1408)、交点RとQm+1を通過点として付け加える(ステップ1409)。
交差しない場合はPlをそのまま通過点として付け加える(ステップ1410)。flag = 1の場合も同様にして追跡を行う(ステップ1411〜ステップ1414)。
図11乃至図15を用いてデータ変換方法について説明したが、データ変換方法はこれに限られれない。例えば図16のように、ステップ1601からステップ1603で、構造データのすべての構成面をそれぞれx-y平面に射影し、図形内部を黒画素(1)、外部を白画素(0)とした2値画像に変換する。次にステップ1604からステップ1606で、こうして求めたn個の画像Ii (i = 1〜n)について画像論理和をとり、合成画像I0を求める。最後にステップ1607で、合成画像I0の輪郭追跡を行い、輪郭図形F0を求めてもよい。
図2のステップの説明に戻る。208の構造データ一覧表示処理に関して、図18を用いて説明する。図18は置換候補となる構造データを一覧表示する処理の流れと処理の結果の画面表示例を示す図である。図18において、1801では1806の構造データ表示ウィンドウから置換する要素の表示方向を得る。
次に1802で置換候補の対話生成した構造データを1つ読み込み、1803で構造データを表示する方向を1801で得られた表示方向から設定し、1804で置換候補表示ウィンドウ内に表示を行う。1802から1804までの処理を検索された構造データの数だけ繰り返し、1807に示すような置換候補表示ウィンドウを表示する。本発明によるこの処理の結果2つのウィンドウの例のように、1806における選択された要素と1807に表示された構造データは底面形状が同じ向きに表示される。また、図19に示すように置換候補表示ウィンドウが表示された後に、構造データ表示ウィンドウの視点方向を変更したときにも、図18の処理のなかで1801、1802、1803、1804を繰り返し行って置換候補表示ウィンドウに表示される構造データの表示方向も連動して変更する。このように、2つのウィンドウにおける構造データの表示方向を一致させることで、自動生成した構造データをさまざまな方向から見たときの各方向に対応する構造データを一覧表示可能となるので、置換候補を選択する処理に有効である。
次に1802で置換候補の対話生成した構造データを1つ読み込み、1803で構造データを表示する方向を1801で得られた表示方向から設定し、1804で置換候補表示ウィンドウ内に表示を行う。1802から1804までの処理を検索された構造データの数だけ繰り返し、1807に示すような置換候補表示ウィンドウを表示する。本発明によるこの処理の結果2つのウィンドウの例のように、1806における選択された要素と1807に表示された構造データは底面形状が同じ向きに表示される。また、図19に示すように置換候補表示ウィンドウが表示された後に、構造データ表示ウィンドウの視点方向を変更したときにも、図18の処理のなかで1801、1802、1803、1804を繰り返し行って置換候補表示ウィンドウに表示される構造データの表示方向も連動して変更する。このように、2つのウィンドウにおける構造データの表示方向を一致させることで、自動生成した構造データをさまざまな方向から見たときの各方向に対応する構造データを一覧表示可能となるので、置換候補を選択する処理に有効である。
次に210の構造データ置換処理に関して、図20を用いて説明する。図20は構造データ置換処理の流れを示した図であり、まず2000の構造データ選択処理から置換を行う対話生成した構造データを得る。次に2001で構造データ表示ウィンドウにおける置換を行う選択要素の表示色を透明色に変更する。続いて2002で構造データの選択要素位置への配置決定を行う。この構造データの配置決定のための位置合わせには、いくつか手段があるが例えば図形間の面積比や重心座標を利用可能である。2003で構造データ表示ウィンドウ内の該当位置に構造データを表示し、2004で確定あるいは、別の配置について再処理を行い、最適な配置を得る。この構造データの配置決定において、複雑な形状を持つ構造データを置換する場合には配置が一通りに決まるが、対話生成した構造データが立方体や円柱等といった対称図形を持つ場合には配置する際の方向が複数通りある。そこで、例えばマウスの右ボタン及び左ボタンを用いてそれぞれ、右ボタンを一回押したときは次の配置候補へ、左ボタンを押したときは前の配置候補へ対話生成した構造データを回転して最適な配置を決定する方式や、また対話生成した構造データが円柱の場合には回転角度を指定するといった配置決定方式が利用できる。以上の処理の結果、自動生成した構造データと対話生成した構造データから仮想3次元空間データが得られる。
構造データの配置決定のための位置合わせの方法を図21及び図22を用いて詳述する。図21は処理の流れを示すPAD図、図22は位置合わせ方法の説明図である。
2201は置換対象となる自動生成した構造データ上の家枠図形、2202は対話生成した構造データを真上から見たときの輪郭図形である。家枠図形2201のある座標系と輪郭図形2202のある座標系の座標原点と座標軸とを合わせる。
まずステップ2101では、家枠図形2201の面積S1と輪郭図形2202の面積S2からスケール比sを求める。面積とスケール比の関係は2203に示す通りである。
次にステップ2102では、家枠図形2201の重心G1の座標(x1、y1)と輪郭図形2202の重心G2の座標(x2、y2)から平行移動量Δgを求める。重心と平行移動の関係は2204に示す通りである。
またステップ2103では、重心から最も離れた点へのベクトルを求め、それぞれv1(a1、b1)とv2(a2、b2)とし、これより回転角Δθ求める。ベクトルと回転角の関係は2205に示す通りである。
そして、上記のスケール比、平行移動量、回転角により構造データの座標変換を行うことにより位置合わせを行う。
家枠図形2201と輪郭図形2202は厳密に一致しているわけではないので、ステップ2101からステップ2103で正しい配置が得られるとは限らない。
一方、「建物は道路に対して平行に配置されることが多い」というような、2次元空間データ上の他の図形要素との位置関係に規則性が存在している。
そこでステップ2104では、2次元空間上の他の図形要素との位置関係から回転角を補正する。すなわち、家枠図形2201の位置を2次元空間上の他の図形要素との位置関係に基づき補正し、この補正に基づきさらに輪郭図形2202の回転角を補正する。
この一連の処理の結果得られた仮想3次元空間データを格納するときに、図23に示す仮想3次元空間データ管理テーブルの例のように対話生成した構造データについてはデータ自体ではなく、自動生成した構造データ中の配置を表す位置情報と、対話生成した構造データの管理場所を示す所在情報を記憶しておく。この仮想3次元空間データ管理テーブルの構成例として例えば図23のように、置換を行った要素の図形ID、対話生成した構造データの所在を表すディレクトリとファイル名、置換を行ったときの配置を示すX、Y、Z軸方向の移動量、同じくX、Y、Z軸中心とした回転量を格納する。再び置換処理済み自動生成した構造データを表示するときには、上記のように記憶しておいた配置情報と所在情報をもとに再表示を行う。
本実施例では、対話生成した構造データの集合から、対話生成した構造データへの置き換えの対象とした自動生成した3次元構造データの底面の形状、名称属性、又は高さ情報等を検索条件として所望の対話生成した構造データを検索するので、上記置き換えの対象とした自動生成した3次元構造データごとに、CADツール等を用いて対話生成した構造データを作り込む必要がなく、また、自動生成した構造データと対話生成した構造データとを合成する際の手作業を極力減らすことが可能となる。
[実施例2]
実施例1で説明した仮想3次元空間の構築方法に関して、インターネット環境でシステムを構成したときの実現例を図24を用いて説明する。図24は本発明による仮想3次元空間の構築処理をインターネット環境で実現するときのシステム構成を示しており、Web端末2401、WWWサーバ2402、インター/イントラネット等のネットワーク2403、及びネットワークに接続する外部WWWサーバ2404からなる。Web端末2401には、構造データ表示部2412と要素選択部2413と構造データ一覧表示部2417と構造データ選択部2418と構造データ置換部2419を配置し、WWWサーバ2402には、構造データ生成部2411と構造データ検索部2414と構造データ形式変換部2416と構造データ配置・所在情報記憶部2420を配置し、外部WWWサーバ2404には、構造データ記憶部2415を配置する。図24中の各処理部を図2の処理の流れに合わせて説明すると、2412が202に、2413が203に、2414が205に、2416が207に、2417が208に、2418が209に、2419が210に、そして2420が212に相当する。ここで構造データ検索部2414に関して、ネットワーク上に分散して管理される構造データから所望の構造データだけを検索するために、図9の構造データ管理テーブルのディレクトリ/ファイル名の項目にネットワーク上のコンピュータを一意に特定する識別子を追加するかたちで拡張したテーブルを用いる。同様に構造データ配置・所在情報記憶部2420でも、構造データの所在を記憶するために上記の識別子を合わせて管理する。
実施例1で説明した仮想3次元空間の構築方法に関して、インターネット環境でシステムを構成したときの実現例を図24を用いて説明する。図24は本発明による仮想3次元空間の構築処理をインターネット環境で実現するときのシステム構成を示しており、Web端末2401、WWWサーバ2402、インター/イントラネット等のネットワーク2403、及びネットワークに接続する外部WWWサーバ2404からなる。Web端末2401には、構造データ表示部2412と要素選択部2413と構造データ一覧表示部2417と構造データ選択部2418と構造データ置換部2419を配置し、WWWサーバ2402には、構造データ生成部2411と構造データ検索部2414と構造データ形式変換部2416と構造データ配置・所在情報記憶部2420を配置し、外部WWWサーバ2404には、構造データ記憶部2415を配置する。図24中の各処理部を図2の処理の流れに合わせて説明すると、2412が202に、2413が203に、2414が205に、2416が207に、2417が208に、2418が209に、2419が210に、そして2420が212に相当する。ここで構造データ検索部2414に関して、ネットワーク上に分散して管理される構造データから所望の構造データだけを検索するために、図9の構造データ管理テーブルのディレクトリ/ファイル名の項目にネットワーク上のコンピュータを一意に特定する識別子を追加するかたちで拡張したテーブルを用いる。同様に構造データ配置・所在情報記憶部2420でも、構造データの所在を記憶するために上記の識別子を合わせて管理する。
本実施例では、サーバから、対話生成した構造データへの置き換えの対象とした自動生成した3次元構造データの底面の形状、名称属性、又は高さ情報等の検索条件に合う所望の対話生成した構造データの提供を受けるので、端末装置側に余分なデータを保持しておく必要がなくなり、記憶装置等の資源を有効利用することが可能となる。
[実施例3]
実施例1及び実施例2では、2次元空間データと2次元空間データに関連付けされた属性データから自動生成した構造データを置き換えの対象としたが、この構造データの代わりに構造データを生成するために使用する2次元空間データを対象として、同様の置換処理を行う場合について図25を用いて述べる。図2と処理の流れが異なる点は構造データの代わりに2501の2次元空間データと2502の属性データを用いる点と、2505の構造データ生成処理が追加される点である。ここで用いる2次元空間データと属性データは、図3の301と302に示すように、2次元空間データの各図形に属性データが関連付けられているものとする。
実施例1及び実施例2では、2次元空間データと2次元空間データに関連付けされた属性データから自動生成した構造データを置き換えの対象としたが、この構造データの代わりに構造データを生成するために使用する2次元空間データを対象として、同様の置換処理を行う場合について図25を用いて述べる。図2と処理の流れが異なる点は構造データの代わりに2501の2次元空間データと2502の属性データを用いる点と、2505の構造データ生成処理が追加される点である。ここで用いる2次元空間データと属性データは、図3の301と302に示すように、2次元空間データの各図形に属性データが関連付けられているものとする。
2503の処理内容に関して説明する。2503の構造データ表示処理では、2次元空間データを表示及びスクロールを行うために、図4に示す処理の流れに従う。ただし、2次元データの表示であるため、表示ウィンドウ上で右方向をX軸正方向、上向きをY軸正方向として2520の構造データ表示ウィンドウの例のように表示したとき、図5の回転モードでは回転軸を初期値としてZ軸とし、ウィンドウ上で時計回り及び反時計回りの回転表示を行う。平行移動に関しては構造データに対する同じ処理が、X方向とY方向の移動がそれぞれ横方向と縦方向のスクロール表示、Z方向の移動が拡大・縮小表示に該当することになる。
次に2504の要素選択処理に関し説明する。2504の要素選択処理では、選択対象が2530の構造データ表示ウィンドウの例のように、2次元空間データから図形要素を指示する点で、3次元構造データを対象とする場合と異なる。
しかし、このときの処理内容は構造データを対象とするときと同様に図8に示す処理と同じである。
しかし、このときの処理内容は構造データを対象とするときと同様に図8に示す処理と同じである。
最後に、2次元空間データと属性データを対象としたときに追加する2505の構造データ生成処理について説明する。2505の構造データ生成処理では、前述の通り、2次元空間データ内の各図形要素と図形に関連付けられた属性データの高さ情報から3次元立体を順に生成し、2540の構造データ表示ウィンドウに示すような3次元の構造データを生成する。この処理以降に関しては、図2の流れと同様である。
以上のような処理の流れによって、2次元空間データと属性データを置換対象とした場合にも、対話生成した構造データとの置換を行うことができる。
[実施例4]
実施例1乃至実施例3は、対話生成した構造データの集合から所望の対話生成した構造データを検索するという観点の実施例であるが、本実施例では、2次元空間データ301と属性データ302とで表現される仮想3次元空間における対話生成した構造データの配置を推定する方法について説明する。
実施例1乃至実施例3は、対話生成した構造データの集合から所望の対話生成した構造データを検索するという観点の実施例であるが、本実施例では、2次元空間データ301と属性データ302とで表現される仮想3次元空間における対話生成した構造データの配置を推定する方法について説明する。
図26は本発明による構造データの配置推定を行うシステムの構成図を示す図である。
2601は構造データの配置推定を行うための中央処理装置、2602は中央処理装置2601で処理を行うのに必要なプログラムを格納するプログラムメモリである。
2601は構造データの配置推定を行うための中央処理装置、2602は中央処理装置2601で処理を行うのに必要なプログラムを格納するプログラムメモリである。
プログラムメモリには、構造データを図形データに変換するデータ変換プログラム2607、変換した図形データを検索条件として仮想3次元空間上の類似図形を検索する類似検索プログラム2608が格納されている。
2603は2次元空間データ301と属性データ302とで表現される仮想3次元空間データ2609を格納するための第一のデータメモリ、2604は対話生成した構造データの集合を格納するための第二のデータメモリである。2605は対象となる仮想3次元空間データ及び対話生成した構造データと配置推定の過程及び結果を表示するための表示手段、2606は推定結果の正否判定または複数の配置候補からの選択を指示するための指示手段である。
2603は2次元空間データ301と属性データ302とで表現される仮想3次元空間データ2609を格納するための第一のデータメモリ、2604は対話生成した構造データの集合を格納するための第二のデータメモリである。2605は対象となる仮想3次元空間データ及び対話生成した構造データと配置推定の過程及び結果を表示するための表示手段、2606は推定結果の正否判定または複数の配置候補からの選択を指示するための指示手段である。
次に、本実施例による構造データの配置推定システムにおける全体の処理の流れを説明する。
本システムではまず、図10に示した処理の流れと同様に、対話生成した構造データをデータ変換プログラム2607によって図形データに変換する。この図形データで、例えば建物を真上から見たときの輪郭図形に対応している。
次に、類似検索プログラム2608によって、上記図形データを検索条件として2次元空間データから類似図形を検索する。
次に、類似検索プログラム2608によって、上記図形データを検索条件として2次元空間データから類似図形を検索する。
データ変換プログラム2607の処理の流れは、図11から図15で説明した処理の流れ、又は図16で説明した処理の流れと同様である。
次に、本発明に基づくシステムの表示インタフェースを図27を用いて説明する。
2701は類似検索プログラム2608を実行する前の画面、2702は、類似検索プログラム2608を実した後の画面を示している。
2703はベクトル地図情報等の2次元空間データを表示したウィンドウ、2704は対話生成した構造データを表示したウィンドウである。2705は対話生成した構造データ2704を真上から見たときの輪郭図形を表示したウィンドウで、データ変換プログラム2607の実行結果を表示している。
2701は類似検索プログラム2608を実行する前の画面、2702は、類似検索プログラム2608を実した後の画面を示している。
2703はベクトル地図情報等の2次元空間データを表示したウィンドウ、2704は対話生成した構造データを表示したウィンドウである。2705は対話生成した構造データ2704を真上から見たときの輪郭図形を表示したウィンドウで、データ変換プログラム2607の実行結果を表示している。
2706は輪郭図形2705を検索条件として、2次元空間データ2703から類似図形を検索した結果を表示したウィンドウである。このウィンドウには複数の検索結果を、上述した類似度の順に一覧表示する。
ここで、検索結果2706はそれぞれ2次元空間データ2703上の図形と関連付けられており、検索結果の図形の中から輪郭図形2705を配置するための図形を選択し、この図形を指示すると、指示した図形2707と2次元空間データ上の対応する図形2708にマークが表示される。操作者は、輪郭図形2705を配置すべき図形を2次元空間データ2703上での図形を見て確認し、選択指示を出し、選択する。
このようにして建物の構造データと2次元空間データ上の図形が対応付けられた場合に、建物の位置合わせの処理を行うが、この処理は図21及び図22で説明した処理と同様である。
上記の説明では、仮想3次元空間データは2次元空間データと属性データとからなるとしたが、対話生成した構造データを含んでいてもよい。その場合には、上記データ変換プログラムによって構造データを真上から見た図に変換するのと同様の方法で、仮想3次元空間データから2次元空間データを作成することができる。構造データの配置を推定する際には、この2次元空間データを類似検索プログラムの入力として用いればよい。
本実施例によれば、仮想3次元空間における構造データの配置を推定することが可能となり、自動生成した仮想3次元空間データと対話生成した構造データを合成する際に、位置合わせに要する膨大な労力を削減することが可能である。
1 …中央処理装置、2…プログラムメモリ、3…データメモリ(1)、4…データメモリ(2)、5…表示装置、6…指示装置。
Claims (26)
- 対象物の形状を多角柱で表現している第1の3次元構造データにより構成されている第1のデータを表示手段に表示し、
入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に表示された上記第1のデータから、第1の3次元構造データの1つを選択し、
記憶装置に蓄積されている対象物の形状を表現している第2の3次元構造データにより構成される第2のデータから、上記選択された第1の3次元構造データに対応する1つもしくは複数個の第2の3次元構造データを検索し、
上記選択された第1の3次元構造データを上記検索された第2の3次元構造データに置換することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項1記載の仮想3次元空間の生成方法において、
上記検出された第2の3次元構造データを上記表示手段に表示し、
上記入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に表示された第2の3次元構造データから、1つのデータの1つを選択し、
上記選択された第1の3次元構造データを上記選択された第2の3次元構造データに置換することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項1又は請求項2の何れかに記載の仮想3次元空間の生成方法において、 上記選択された第1の3次元構造データの表示領域の色を選択前の色とは異なる色で表示することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。
- 請求項1乃至請求項3の何れかに記載の仮想3次元空間の生成方法において、 上記選択された第1の3次元構造データ中で対象物の底面の形状とされている情報を検索条件として、上記第2のデータを検索することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。
- 請求項1乃至請求項3の何れかに記載の仮想3次元空間の生成方法において、 上記選択された第1の3次元構造データを構成する対象物の名称属性を検索条件として、上記第2のデータを検索することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。
- 請求項1乃至請求項3の何れかに記載の仮想3次元空間の生成方法において、 上記選択された第1の3次元構造データを構成する対象物の高さ情報を検索条件として、上記第2のデータを検索することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。
- 請求項2記載の仮想3次元空間の生成方法において、
上記選択された第1の3次元構造データが有する底面の形状との類似度を基に、上記検索された第2の3次元構造データに順序づけをして表示手段に一覧表示することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項2記載の仮想3次元空間の生成方法において、
表示画面上において上記選択された第1の3次元構造データと同一の視点方向に上記検索された第2の3次元構造データが変換されて上記表示手段に表示されることを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項8記載の仮想3次元空間の生成方法において、
上記選択された第1の3次元構造データの底面形状と、上記対応する複数の詳細な3次元構造データの各詳細な3次元構造データの底面形状との間の対応関係を求め、その対応関係に応じて、上記対応する複数の詳細な3次元構造データの表示視点方向を決定することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項1乃至請求項9の何れかに記載の仮想3次元空間の生成方法において、上記表示手段上で、
上記選択された第1の3次元構造データの表示領域の色を透明色にし、
上記透明色で表示された第1の3次元構造データの上に、上記検索された第2の3次元構造データを重ねて表示することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項1乃至請求項10の何れかに記載の仮想3次元空間の生成方法において、 上記検索された第2の3次元構造データの表示時の回転角度の候補が複数通り存在する場合に、上記入力手段から入力された要求に応じて1つの回転角度が決定されることを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。
- 請求項1乃至請求項11の何れかに記載の仮想3次元空間の生成方法において、 上記第1の3次元構造データと第2の3次元空間データとが混在したデータを記憶装置に記憶する場合に、上記検索された第2の3次元構造データの上記記憶装置内における所在情報と、上記検索された第2の3次元構造データの配置方向とを記憶することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。
- 複数個の対象物のそれぞれを2次元空間データにより2次元形状で表示手段に表示し、
上記表示手段に表示された上記2次元形状のなかから入力手段より指示された一つの対象物を選択し、
記憶装置に蓄積されている上記複数個の対象物の形状を表現する3次元構造データの集合から、上記選択された対象物の2次元形状に対応する3次元構造データを検索し、
上記選択された対象物を上記検索された詳細な3次元構造データに置換することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - それぞれが対象物の形状を多角柱で表現する複数の第1の3次元構造データを表示手段に表示するステップと、
入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に表示された上記複数の第1の3次元構造データから、一つの第1の3次元構造データを選択するステップと、
記憶装置に蓄積されていて上記対象物の形状を上記第1の3次元構造データとは異なった形式表現する第2の3次元構造データの集合から、上記選択された第1の3次元構造データに対応する第2の3次元構造データを検索するステップと、 上記選択された第1の3次元構造データを上記検索された第2の3次元構造データに置換するステップ、
とを有することを特徴とする仮想3次元空間生成プログラムを記録したコンピュータで読みとり可能な記録媒体。 - 請求項14記載の仮想3次元空間生成プログラムを記録したコンピュータで読みとり可能な記録媒体において、
上記表示手段に、上記選択された第1の3次元構造データに対応する第2の3次元構造データを複数表示するステップと、
上記入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に表示された上記複数の第2の3次元構造データから、一つの第2の3次元構造データを選択するステップと、
上記選択された第1の3次元構造データを上記選択された第2の3次元構造データに置換するステップ、
とを有することを特徴とする仮想3次元空間生成プログラムを記録したコンピュータで読みとり可能な記録媒体。 - ネットワークを介してサーバに接続されている端末装置から、上記端末装置上で対象物の形状が多角柱により表現されている第1の3次元構造データに対応する対象物の形状を上記第1の3次元構造データよりも多い情報量で表現する第2の3次元構造データの検索要求と検索条件とを上記サーバで受信し、
上記サーバにおいて、受信した上記検索条件に応じて、記憶装置に格納されている上記第2の3次元構造データの集合を検索し、
上記検索条件に応じた上記第2の3次元構造データを上記端末装置に送信することを特徴とする、サーバから端末装置に3次元構造データを送信する方法。 - 請求項16記載のサーバから端末装置に3次元構造データを送信する方法において、
上記端末装置から、上記第1の3次元構造データの底面の形状、上記第1の3次元構造データが持つ名称属性、又は上記第1の3次元構造データが持つ高さ情報を上記検索条件としてサーバで受信することを特徴とする、サーバから端末装置に3次元構造データを送信する方法。 - ネットワークを介してサーバに接続されている端末装置において、
対象物の形状を多角柱で表現している第1の3次元構造データにより構成されている第1のデータを上記端末装置の表示手段に表示し、
上記端末装置において、上記表示手段に表示された上記第1のデータから、上記第1の3次元構造データの1つを選択し、
上記端末装置から上記サーバに、上記選択された第1の3次元構造データに対応する対象物の形状を上記第1の3次元構造データより多い情報量で表現する第2の3次元構造データを検索するための検索条件を送信し、
上記サーバにおいて、上記検索条件に応じて、上記サーバの記憶装置に格納されている第2の3次元構造データの集合を検索し、
上記サーバから上記端末装置に、上記検索された第2の3次元構造データを送信し、
上記端末装置において、上記選択された第1の3次元構造データを、上記サーバから送信された上記第2の3次元構造データに置換することを特徴とする、サーバと通信して端末装置において仮想3次元空間を生成する方法。 - 請求項18記載のサーバと通信して端末装置において仮想3次元空間を生成する方法において、
上記端末装置から上記サーバに、上記第1の3次元構造データを構成する多角柱?対象物の底面の形状、上記第1の3次元構造データを構成する対象物の名称属性、又は上記第1の3次元構造データを構成する多角柱?対象物の高さ情報を上記検索条件として送信することを特徴とする、サーバと通信して端末装置において仮想3次元空間を生成する方法。 - 対象物の形状を表現する3次元構造データを2次元の図形データに変換し、
複数の対象物の各対象物を2次元形状で表現する2次元空間データから、上記変換した2次元の図形データの形状と類似する対象物を検索し、
抽出された対象物が表示されている領域に、上記3次元構造データを配置することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項20記載の仮想3次元空間の生成方法において、
抽出された対象物が複数ある場合には、該複数の対象物を類似度の高さの順に一覧表示し、
入力手段から入力された要求に応じて、該当する対象物をを選択することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項20記載の仮想3次元空間の生成方法において、
上記3次元構造データの上記2次元の図形データへの変換では、上記3次元構造データの各構成面をそれぞれ底面と平行な平面に射影し、射影したすべての図形を合成して輪郭図形を求めることを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項22記載の仮想3次元空間の生成方法において、
上記射影した複数の図形を合成する際には、各図形の輪郭経路追跡を行うことにより合成することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項22記載の仮想3次元空間の生成方法において、
上記射影した複数の図形を合成する際には、上記複数の図形内部を塗つぶして2値画像データに変換し、画像論理和を行うことにより合成することを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項20記載の仮想3次元空間の生成方法において、
上記抽出された対象物が表示されている領域に、上記3次元構造データを配置する際には、上記変換した2次元の図形データと上記2次元空間データ内の上記抽出された対象物に対応するデータとの間で、それらの面積比から図形間のスケール比を求め、それらの重心座標の差から図形間の平行移動量を求め、それらの重心から最も離れた点へのベクトルのなす角から図形間の回転角を求め、該スケール比、平行移動量、回転角により構造データの座標変換を行うことにより位置合わせを行うことを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。 - 請求項25記載の仮想3次元空間の生成方法において、
上記3次元構造データが建物であり、上記2次元空間データが地図データの場合、上記建物が上記地図データ内の道路と平行になるように、上記建物の位置合わせを行うことを特徴とする仮想3次元空間の生成方法。
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