JP2008203940A - 立体地図表示システム、立体地図の表示方法、及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】演算処理をするプロセッサと、前記プロセッサに接続されたメモリとを備え、立体地図の表示情報を出力する表示システムであって、前記メモリは、座標によって予め定められた領域に区画されたベクトル立体地図データと、前記ベクトル立体地図データに貼り付けられる実景観写真テクスチャ画像とを記憶し、前記プロセッサは、前記立体地図に含まれる立体形状を構成する面毎に、表示するか否かを判定し、前記面毎に前記判定の結果を含む表示管理データを前記メモリに格納し、前記メモリに格納された表示管理データを参照して、視線方向に向き合う面のみを表示すると判定し、視線方向に向き合わない面を非表示と判定することによって、表示されるデータ量を削減することを特徴とする立体地図表示システム。
【選択図】図4
Description
(1)視点を中心として物体の高さ、視点からの距離に従って表示又は非表示が決定される。
(2)近景の場合は、詳細形状を表示し、遠景では簡易形状で表示する。
近景領域101において、地表面には、写真が貼り付けられ、実景観が表示される。また、建物及び構造物は、詳細構造によって表示される。さらに、建物及び構造物を構成する面には、実景観写真テクスチャ画像による画像データが貼り付けられる。
中間景領域102において、グラフィックによって塗りつぶされた地表面を表示する。なお、遠景領域103と同様に、シェーディング(陰影)などによって、立体形状に奥行きを持たせる。建物及び構造物は、地表面と同様にグラフィックによって表示する。建物及び構造物の形状は簡略化されない。
遠景領域103において、地表面は平面で表示される。なお、シェーディングなどによって、立体形状に奥行きを持たせる。建物及び構造物は、高さの高いもののみを表示して、高さの低いものは表示を省略する(表示されない)。また、複数の構造物によって構成される建物は、制御面(図5参照)を外接四角形に簡略化することによって、表示データ量を減らすことができる。
遠景よりもさらに遠くの領域、及び視線方向の背後にある領域では、地表面及び構造物は表示されない。
NOR=ΣPi+1×Pi ・・・式(1)
なお、Pi+1、Piは、それぞれ隣り合う構成面との間の線分である。
INN=|N||V|cosα ・・・式(2)
|N|は法線ベクトルの長さを示す正の値である。また、|V|は視線ベクトルの長さを示す正の値である。cosは余弦関数であり、αはベクトルNとベクトルVとの間の角度である。
表示制御データ405に含まれる距離パラメータでは、視点位置から領域の4隅までの距離のうち、最小距離Lminの閾値を指定する。閾値は(Ls、Le)の二つが指定される。そして、式(3)を満たせば、この距離の相当する表示方法が選択される。
Ls<Lmin≦Le ・・・式(3)
なお、ここで、視線方向ではなく、視線方向の背後に領域がある場合は、距離のみによる判定からでは表示の対象となっても画面には現れない。そのため、視点から領域隅への四つのベクトルと、視点からの鉛直線ベクトルとの角度が90度以上の場合は、視野外と判断し、それらの領域は表示しない。
表示管理データ405に含まれる表示方法パラメータでは、実景観写真テクスチャ表示、グラフィックテクスチャ表示、及びグラフィック塗りつぶし表示が指定される。本実施の形態では、近景領域では実景観写真テクスチャ表示を用い、中間景領域ではグラフィック塗りつぶし表示を用いる場合を示している。なお、グラフィックスで作成したテクスチャを貼り付けて表示するグラフィックテクスチャ表示を用いる例を示していないが、本発明の一般性を失うものではないので、実施形態の開示を省略する。
表示管理データ405に含まれる表示色パラメータでは、グラフィック塗りつぶし表示する場合の表示色と輝度が設定される。
表示管理データ405に含まれる高さパラメータでは、遠景領域における、表示される立体の形状の高さの閾値を指定される。すなわち、遠景領域では、高さパラメータ以下の高さの立体の表示は省略される。
・図形ID 基本となる制御面の固有番号
・面ID ステップ805において決定される面の一意の識別子
・法線ベクトル 法線計算部413が式(1)を用いて計算する
・表示情報 ステップ818〜819において決定される
・表示色レベル なし(近景領域ではテクスチャを表示するため、表示色レベルは設定されない)
次に、実景観による詳細立体形状を近景領域に表示するためのディスプレイリストを生成する(ステップ805)。
・図形ID 基本となる制御面の固有番号
・面ID ステップ807において決定される面の一意の識別子
・法線ベクトル 法線計算部413が式(1)を用いて計算する
・表示情報 ステップ818〜819において決定される
・表示色レベル 明(数値によって表す)
次に、詳細グラフィックデータによる詳細立体形状を中間景領域に表示するためのディスプレイリストを生成する。
・図形ID 基本となる制御面の固有番号
・面ID ステップ807において決定される面の一意の識別子
・法線ベクトル 法線計算部413が式(1)を用いて計算する
・表示情報 ステップ818〜819において決定される
・表示色レベル 暗(数値によって表す)
次に、簡易立体形状を遠景領域に表示するためのディスプレイリストを生成する。
(X1,Y1,Z1)→(X3,Y3,Z3)
(X2,Y2,Z2)→(X4,Y4,Z4)
ここで、(X1,Y1,Z1)は移動前の視点座標であり、(X3,Y3,Z3)は移動後の視点座標である。また、(X2,Y2,Z2)は視線変更前の視線上にある任意の座標であり、(X4,Y4,Z4)は視線変更後の視線上にある任意の座標である。
Lmin≦Lnear ・・・式(4)
また、式(5)を満たせばその領域を中間景領域とする。
Lnear<Lmin≦Lmiddle ・・・式(5)
また、式(6)を満たせばその領域を遠景領域とする。
Lmiddle<Lmin≦Lfar ・・・式(6)
また、式(7)を満たす、又は、前述した方法によって背後領域と判定されれば、非表示領域とする。
Lfar<Lmin ・・・式(7)
次に、表示面選択部415は、立体地図を構成する地表面、及び構造物の構成面を選択する(ステップ814)。ステップ814以下の処理は、構成面の表示/非表示を決定するアルゴリズムである。
102 中間景
103 遠景
104 非表示領域
401 立体地図データベース
402 領域管理データベース
403 ディスプレイリスト
404 表示管理データ
405 表示制御データ
406 立体地図検索部
407 領域管理データ検索部
408 視点位置計算部
409 距離計算部
410 立体地図オンメモリチェック部
411 表示管理データ生成機能部
412 表示範囲選択部
413 法線計算部
414 表示面選択部
415 表示管理データ更新部
416 表示方法選択部
417 ディスプレイリスト生成部
418 近景表示部
419 中間景表示部
420 遠景表示部
421 表示モニタ部
Claims (19)
- 演算処理をするプロセッサと、前記プロセッサに接続された記憶装置とを備え、立体地図の表示情報を出力する表示システムであって、
前記記憶装置は、座標によって予め定められた領域に区画されたベクトル立体地図データと、前記ベクトル立体地図データに貼り付けられる実景観写真テクスチャ画像とを記憶し、
前記プロセッサは、
前記ベクトル立体地図データに含まれる立体形状を構成する面毎に表示するか否かを判定し、
前記面毎の判定の結果を含む表示管理データを前記記憶装置に格納し、
前記記憶装置に格納された表示管理データを参照して、視線方向に向き合う面のみを表示すると判定し、視線方向に向き合わない面を非表示と判定することによって、表示されるデータ量を削減することを特徴とする立体地図表示システム。 - 前記プロセッサは、
前記表示管理データに格納されている表示対象面の法線ベクトルと視線ベクトルとの内積を計算し、
前記計算された内積がゼロ又は正の値になる場合は、当該表示対象面は視線方向に向き合わないので、当該面を非表示と判定し、
前記計算された内積が負の値になる場合は、当該表示対象面は視線方向に向き合うので、当該面を表示すると判定し、
前記表示するか否かの判定結果に基づいて、前記表示管理データを更新し、
前記表示管理データを参照して表示される面を選択することを特徴とする請求項1に記載の立体地図表示システム。 - 前記各領域には、視点からの距離によって複数の属性が設定されており、
前記プロセッサは、前記領域の属性に対応して、前記表示管理データを設定することを特徴とする請求項1に記載の立体地図表示システム。 - 前記複数の領域の属性は、遠景を含み、
前記プロセッサは、
前記ベクトル立体地図データに含まれる領域が遠景である場合は、当該遠景領域に含まれる構造物の形状を簡略化し、
前記簡略化によって得られた形状を構成する面について表示するか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載の立体地図表示システム。 - 前記プロセッサは、
前記立体地図のスクロール中は、前記立体形状の面へ実景観写真テクスチャ画像を貼り付けず、
前記スクロールが停止したときに、前記立体形状の面へ実景観写真テクスチャ画像の貼り付けることを特徴とする請求項1に記載の立体地図表示システム。 - 前記プロセッサは、
視点から見て前記視線方向と逆方向に存在する領域を背後領域と判定し、
前記背後領域と判定された領域に含まれる立体地図データを非表示と判定することを特徴とする請求項1に記載の立体地図表示システム。 - 前記記憶装置は、前記表示面を表示するか否かの判定結果を含む表示管理データと、前記立体形状のデータを含むディスプレイリストと、を格納し、
前記表示管理データは、さらに、各表示面の表示方法、及び各表示面の法線の情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の立体地図表示システム。 - 演算処理をするプロセッサと、前記プロセッサに接続された記憶装置とを備えた計算機において立体地図を表示する表示方法であって、
前記記憶装置は、座標によって予め定められた領域に区画されたベクトル立体地図データと、前記ベクトル立体地図データに貼り付けられる実景観写真テクスチャ画像とを記憶し、
前記方法は、
前記ベクトル立体地図データに含まれる立体形状を構成する面毎に表示するか否かを判定し、
前記面毎の判定の結果を含む表示管理データを前記記憶装置に格納し、
前記記憶装置に格納された表示管理データを参照して、視線方向に向き合う面のみを表示すると判定し、視線方向に向き合わない面を非表示と判定することによって、表示されるデータ量を削減することを特徴とする立体地図の表示方法。 - 前記表示管理データに格納されている表示対象面の法線ベクトルと視線ベクトルとの内積を計算し、
前記計算された内積がゼロ又は正の値になる場合は、当該表示対象面は視線方向に向き合わないので、当該面を非表示と判定し、
前記計算された内積が負の値になる場合は、当該表示対象面は視線方向に向き合わないので、当該面を表示すると判定し、
前記表示するか否かの判定結果に基づいて、前記表示管理データを更新し、
前記表示管理データを参照して表示面を選択することを特徴とする請求項8に記載の立体地図表示方法。 - 前記各領域には、視点からの距離によって複数の領域の属性が設定されており、
前記表示管理データは、前記領域の属性に対応して設定されることを特徴とする請求項8に記載の立体地図表示方法。 - 前記複数の領域の属性は、遠景を含み、
前記ベクトル立体地図データに含まれる領域が遠景である場合は、当該遠景領域に含まれる構造物の形状を簡略化し、
前記簡略化によって得られた形状を構成する面について表示するか否かを判定することを特徴とする請求項10に記載の立体地図表示方法。 - 前記立体地図のスクロール中は、前記立体形状の面へ実景観写真テクスチャ画像の貼り付けず、
前記スクロールが停止したときに、前記立体形状の面へ実景観写真テクスチャ画像の貼り付けることを特徴とする請求項8に記載の立体地図表示方法。 - 視点から見て前記視線方向と逆方向に存在する領域を背後領域と判定し、
前記背後領域と判定された領域に含まれる立体地図データを非表示と判定することを特徴とする請求項8に記載の立体地図表示方法。 - 前記表示面の表示又は非表示の判定結果を含む表示管理データと、立体地図に含まれる立体形状のデータを含むディスプレイリストとを、前記記憶装置に格納し、
前記表示管理データには、さらに、各表示面の表示方法、及び各表示面の法線の情報を含めることを特徴とする請求項8に記載の立体地図表示方法。 - 演算処理をするプロセッサと、前記プロセッサに接続された記憶装置とを備えた計算機に立体地図を表示させるプログラムであって、
前記記憶装置は、座標によって予め定められた領域に区画されたベクトル立体地図データと、前記ベクトル立体地図データに貼り付けられる実景観写真テクスチャ画像とを記憶し、
前記プログラムは、
前記ベクトル立体地図データに含まれる立体形状を構成する面毎に表示するか否かを判定する手順と、
前記面毎の判定の結果を含む表示管理データを、前記記憶装置に格納する手順と、
前記記憶装置に格納された表示管理データを参照して、視線方向に向き合う面のみを表示すると判定し、視線方向に向き合わない面を非表示と判定する手順と、を計算機に実行させることによって、表示されるデータ量を削減するプログラム。 - 前記表示管理データに格納されている表示対象面の法線ベクトルと前記視線ベクトルとの内積を計算する手順と、
前記計算された内積がゼロ又は正の値になる場合は、当該表示対象面は視線方向に向き合わないので、当該面を非表示と判定する手順と、
前記計算された内積が負の値になる場合は、当該表示対象面は視線方向に向き合うので、当該面を表示すると判定する手順と、
前記表示するか否かの判定結果に基づいて、前記表示管理データを更新する手順と、
前記表示管理データを参照して表示される面を選択する手順とを、さらに計算機に実行させる請求項15に記載のプログラム。 - 前記ベクトル立体地図データに含まれる領域が遠景である場合は、当該遠景領域に含まれる構造物の形状を簡略化する手順と、
前記簡略化によって得られた形状を構成する面について表示するか否かを判定する手順とを、さらに計算機に実行させる請求項15に記載のプログラム。 - 前記立体地図のスクロール中は、前記立体形状の面へ実景観写真テクスチャ画像の貼り付けず、前記スクロールが停止したときに、前記立体形状の面へ実景観写真テクスチャ画像の貼り付ける手順を、さらに計算機に実行させる請求項15に記載のプログラム。
- 視点から見て前記視線方向と逆方向に存在する領域を背後領域と判定する手順と、
前記背後領域と判定された領域に含まれる立体地図データを非表示と判定する手順とを、さらに計算機に実行させる請求項15に記載のプログラム。
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