JP2009205584A - Method and apparatus for creating three dimensional road data - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate creation and modification of three-dimensional road data without any trained technique. <P>SOLUTION: A center-line-of-road data storage portion stores a center line of a road to be simulated. The center line of the road having parameters defining a plane shape and a longitudinal sectional shape of the road and its gradient with the traveling direction of the road as the axis is divided into line segments of a prescribed length for linear approximation, and the center line of the road having the parameters on a line segment Vi connecting the starting point Pis and the end point Pie of the divided center line of the road, and the gradient of the road at the end of the line segment is stored. A cross-section-of-road data storage portion stores a polygon of road unit data to simulate a road of a prescribed length. A road editing means pastes the road unit data on each line segment of the center line of the road in sequence and deforms the pasted road unit data according to the parameters. A means of calculating road position, shape, and texture pastes a texture for simulating a road surface to the surface of the polygon pasted by the road editing means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンピュータを用いて三次元都市モデルに用いる三次元道路データの作成方法及びその装置に関するものである。   The present invention relates to a method and apparatus for creating three-dimensional road data used for a three-dimensional city model using a computer.

ここで、三次元都市モデルとは、建物や地形などを表した三次元座標値を持つポリゴン、そのポリゴンに貼り付けるテクスチャ、道路中心線や信号の制御情報など都市機能を形成する様々な情報、の3つの要素からなりたつデータを意味する。この三次元都市モデルは、仮想都市または実在都市を模擬したものであるから、ドライビングシミュレータや洪水シミュレータなどシミュレーション分野で利用するために作成される。   Here, the 3D city model is a polygon with 3D coordinate values representing buildings, topography, etc., textures to be pasted on the polygon, various information forming the city function such as road centerline and signal control information, Means data consisting of these three elements. Since this three-dimensional city model simulates a virtual city or a real city, it is created for use in a simulation field such as a driving simulator or a flood simulator.

三次元都市モデルでは、三次元道路データを構成の一部として、これを生成する。従来は、三次元道路を構成する全てのポリゴンを手作業で作成し、これにテクスチャを貼り付けることが必要であった。この場合、作成自体に時間がかかり、また修正する場合にも修正前のデータを再利用しにくいという問題点があった。   In the three-dimensional city model, three-dimensional road data is generated as a part of the configuration. Conventionally, it has been necessary to manually create all the polygons composing the three-dimensional road and paste the texture onto this. In this case, it takes time to create the data, and there is a problem that it is difficult to reuse the data before correction even when the data is corrected.

解決しようとする問題点は、三次元道路データを作成するに際して全てのポリゴン作成と画像の貼り付けを手動で行う必要があり時間と熟練技術を要し、また、一度作成したポリゴン形状の修正に際しても修正前のデータを再利用し難く容易でない点である。   The problem to be solved is that it takes time and skill to manually create all polygons and paste images when creating 3D road data. However, it is not easy to reuse the data before correction.

上記課題を解決するため請求項1に係る三次元道路データの生成方法は、模擬する道路の中心線であって、平面形状及び縦断形状を規定するパラメータ及び道路の進行方向を軸とする道路勾配を有する道路中心線を所定の長さに分割して直線近似し、分割した道路中心線の起点Pisと終点Pieとを結ぶ線分Vi上に前記パラメータを有するとともにその終点に道路勾配を有する道路中心線データと前記所定の長さの道路を模擬するポリゴンの道路単位データを用い、各線分Viから方向角Riを計算する第1の過程と、最初の線分V1について方向角R1のロールを起点P1sの横断勾配としたR1sだけ回転するとともに、終点P1eの横断勾配としたR1eだけ回転する第2過程と、起点P1sと終点P1e間に道路単位データであるポリゴンを生成し当該ポリゴンに道路表面を模擬するテクスチャを前記線分V1上に貼り付ける第3の過程と、線分Viについて順次、方向角Riのロールを始点Pisの横断勾配として線分Viに前置する線分V(i−1)の終点P(i−1)eの横断勾配としたR(i−1)eだけ回転して、線分V(i−1)の次に配置するとともに、終点Pieの横断勾配としたRieだけ回転し、起点Pisと終点Pie間に道路単位データであるポリゴンを生成し当該ポリゴンに道路表面を模擬するテクスチャを前記線分Vi上に貼り付けることを、分割した最終の線分まで繰り返す第4過程とからなることを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problem, a method for generating three-dimensional road data according to claim 1 is a road center line that simulates a centerline of a road to be simulated, and that defines parameters that define a planar shape and a longitudinal shape and a traveling direction of the road. A road center line having a parameter is divided into a predetermined length and linearly approximated, and has the above parameters on the line segment Vi connecting the starting point Pis and the end point Pie of the divided road center line and has a road gradient at the end point Using the center line data and polygon road unit data that simulates the road of the predetermined length, the first process of calculating the direction angle Ri from each line segment Vi, and the roll of the direction angle R1 for the first line segment V1 The road unit data between the starting point P1s and the end point P1e and the second process of rotating by R1s as the crossing gradient of the starting point P1s and rotating by R1e as the crossing gradient of the end point P1e. A third process of generating a polygon and pasting a texture simulating the road surface on the polygon onto the line segment V1 and the line segment Vi in turn to the line segment Vi with the roll at the direction angle Ri as the transverse gradient of the starting point Pis The line segment V (i-1) is rotated by R (i-1) e as the transverse gradient of the end point P (i-1) e of the line segment V (i-1) and placed next to the line segment V (i-1). At the same time, it is rotated by Rie as the transverse gradient of the end point Pie, a polygon as road unit data is generated between the start point Pis and the end point Pie, and a texture simulating the road surface is pasted on the line segment Vi on the polygon. , And a fourth process that repeats until the final segment is obtained.

上記課題を解決するため請求項2に係る三次元道路データの生成装置は、模擬する道路の中心線であって、平面形状及び縦断形状を規定するパラメータ及び道路の進行方向を軸とする道路勾配を有する道路中心線を所定の長さに分割して直線近似し、分割した道路中心線の起点Pisと終点Pieとを結ぶ線分Vi上に前記パラメータを有するとともにその終点に道路勾配を有する道路中心線を格納する道路中心線データ格納部と、所定長さの道路を模擬するポリゴンの道路単位データを格納する道路断面形状データ格納部と、各線分Viから方向角Riを計算し、最初の線分V1について方向角R1のロールを起点P1sの横断勾配としたR1sだけ回転するとともに、終点P1eの横断勾配としたR1eだけ回転し、線分Viについて順次、方向角Riのロールを始点Pisの横断勾配として線分Viに前置する線分V(i−1)の終点P(i−1)eの横断勾配としたR(i−1)eだけ回転して、線分V(i−1)の次に配置するとともに、終点Pieの横断勾配としたRieだけ回転することを、分割した最終線分まで繰り返す道路編集手段と、起点P1sと終点P1e間に道路単位データであるポリゴンを生成し当該ポリゴンに道路表面を模擬するテクスチャを前記線分V1上に貼り付け、起点P1sと終点P1e間にポリゴンを作成し道路表面を模擬するテクスチャを貼り付け、線分Viについて順次、起点Pisと終点Pie間に道路単位データであるポリゴンを作成し道路表面を模擬するテクスチャを貼り付けることを、分割した最終の線分まで繰り返す道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段とを備えたことを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, a three-dimensional road data generation device according to claim 2 is a road center line that simulates a center line of a road to be simulated, and that defines a parameter that defines a planar shape and a longitudinal shape and a traveling direction of the road. A road center line having a parameter is divided into a predetermined length and linearly approximated, and has the above parameters on the line segment Vi connecting the starting point Pis and the end point Pie of the divided road center line and has a road gradient at the end point A road centerline data storage unit for storing the centerline, a road cross-sectional shape data storage unit for storing polygonal road unit data for simulating a road of a predetermined length, and calculating the direction angle Ri from each line segment Vi, For the line segment V1, the roll of the direction angle R1 is rotated by R1s having the crossing gradient of the starting point P1s, and the roll is rotated by R1e having the crossing gradient of the end point P1e. Only R (i-1) e is defined as the transverse gradient of the end point P (i-1) e of the line segment V (i-1) preceded by the roll of the direction angle Ri as the transverse gradient of the start point Pis. The road editing means which rotates and arranges next to the line segment V (i−1) and rotates by Rie having the crossing gradient of the end point Pie, and the starting point P1s and the end point P1e. A polygon that is road unit data is generated in between, a texture that simulates the road surface is pasted on the line segment V1, and a texture that simulates the road surface is created by creating a polygon between the start point P1s and the end point P1e. For the line segment Vi, the road position is repeated until the final segment segment is created by creating a polygon as road unit data between the start point Pis and the end point Pie and pasting the texture simulating the road surface. And it is characterized in that a shape and texture calculation unit.

請求項1に係る三次元道路データの生成方法によると、道路単位データを順次道路中心線データの中心線である線分上に配置させることにより、道路単位データを所定の道路中心線上に配置でき、パラメータに従ってポリゴンの道路単位データを変形することにより、一つの連続した道路として三次元形状を模擬することが、道路単位データの表面に道路表面を模擬するテクスチャを貼り付けることができる。道路中心線データを修正することができ、さらにそこに配置されるポリゴン、テクスチャを修正することができる。   According to the method for generating three-dimensional road data according to claim 1, road unit data can be arranged on a predetermined road center line by sequentially arranging the road unit data on a line segment that is the center line of the road center line data. By deforming the polygon road unit data according to the parameters, the three-dimensional shape can be simulated as one continuous road, and the texture simulating the road surface can be pasted on the surface of the road unit data. Road centerline data can be corrected, and polygons and textures arranged there can be corrected.

請求項2に係る三次元道路データの生成装置によると、道路編集手段が道路単位データを順次道路中心線データの中心線である線分上に配置させることにより、道路単位データを所定の道路中心線上に配置でき、パラメータに従って道路単位データを変形することにより、一つの連続した道路として三次元形状を模擬することができ、道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段により道路単位データの表面に道路表面を模擬するテクスチャを貼り付けることができる。道路編集手段により、配置、変形され、道路単位データを配置させた道路中心線データを修正することができ、さらに、道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段により、そこに配置されるポリゴン、テクスチャを修正することができる。   According to the three-dimensional road data generating apparatus according to claim 2, the road editing means sequentially arranges the road unit data on the line segment that is the center line of the road centerline data, thereby to make the road unit data a predetermined road center. By arranging the road unit data according to the parameters, the three-dimensional shape can be simulated as one continuous road, and the road position, shape and texture calculation means can add the road surface to the surface of the road unit data. A texture to be simulated can be pasted. Road centerline data that has been placed and modified by road editing means and road unit data can be corrected, and polygons and textures arranged there are corrected by road position and shape and texture calculation means can do.

図1は、三次元道路データの作成を説明する機能ブロック図である。図2は三次元道路データの作成方法を説明するフロー図である。
図1において、101は道路中心線データ格納部、102は道路断面形状データ格納部、103は道路編集手段、104はデータ記憶部、105は道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段、106は画像生成手段、107は表示装置、108は三次元道路データの生成装置である。
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating creation of three-dimensional road data. FIG. 2 is a flowchart for explaining a method of creating three-dimensional road data.
In FIG. 1, 101 is a road centerline data storage unit, 102 is a road section shape data storage unit, 103 is a road editing unit, 104 is a data storage unit, 105 is a road position and shape and texture calculation unit, and 106 is an image generation unit. 107 is a display device, and 108 is a three-dimensional road data generating device.

道路中心線データ格納部101は、模擬する各道路の中心線データ(道路中心線データ)を格納する。道路中心線データは、道路の幾何学的特徴を規定するパラメータ即ち平面線形と縦断線形と横断勾配とからなる。三次元の道路中心線データの構成を説明する模式図を図3に示す。
平面線形とは、道路の中心線を上方視点から見たときのもので、直線・円弧・クロソイドなどの図形の組み合わせによって構成される。各図形は起点方向角、長さ、半径などのパラメータを持っており、これらパラメータを用いて平面線形長lにおける点の座標(x,y)を計算することができる。
縦断線形とは、平面線形上に与えられた高さ(例えば標高)を直線および放物線などの図形によって表したもので、横軸を平面線形長、縦軸を標高とする。横方向からみた道路中心線の横軸をさらに平面線形長で変換したものともいえる。各図形は、起点方向角、長さ、半径などのパラメータを持っており、これらパラメータを用いて平面線形長lにおける点の標高zを計算することができる。
横断勾配は、道路の進行方向を軸とした道路面の勾配を直線によって表したもので、横軸を平面線形長、縦軸を勾配で表す。
上記の平面線形・縦断線形・横断勾配を合成したものが三次元の道路中心線であり、これと後述する道路単位データを用いて三次元道路データを生成する。三次元道路中心線上の平面線形長lでの三次元点の座標(x,y,z)および横断勾配iは、平面線形・縦断線形・横断勾配がもつパラメータを用いて計算することが出来る。この計算により、道路中心線を平面線形長において一定間隔に間引き、道路中心線の直線近似データを生成することが出来る。
道路断面形状データ格納部102は、各種の道路単位データを格納する。道路単位データは、道路の繰り返しの単位であり、形状を表すポリゴンとその表面情報を表すテクスチャによって構成される。道路単位データの構成を説明する模式図を図4に示す。
道路中心線データと道路単位データは、図5に示すように、固定された一対一の関係を持たず、異なる道路単位データを対応させることができ、ある一つの道路中心線データは全ての道路単位データと組み合わせることができ、またその逆も可能である。
The road centerline data storage unit 101 stores centerline data (road centerline data) of each road to be simulated. The road centerline data includes parameters that define the geometrical characteristics of the road, that is, a plane alignment, a vertical alignment, and a crossing gradient. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the configuration of the three-dimensional road centerline data.
Planar alignment refers to a road center line viewed from above, and is composed of a combination of figures such as straight lines, arcs, and clothoids. Each figure has parameters such as an origin direction angle, a length, and a radius, and the coordinates (x, y) of the point in the plane linear length l can be calculated using these parameters.
The vertical alignment is a representation of the height (for example, elevation) given on the plane alignment by a figure such as a straight line and a parabola, and the horizontal axis is the plane linear length and the vertical axis is the altitude. It can also be said that the horizontal axis of the road centerline as seen from the lateral direction is further transformed by the planar linear length. Each figure has parameters such as an origin direction angle, a length, a radius, and the like, and the altitude z of the point in the plane linear length l can be calculated using these parameters.
The transverse gradient is a straight line representing the gradient of the road surface with the traveling direction of the road as an axis, the horizontal axis representing the plane linear length and the vertical axis representing the gradient.
A combination of the above-described plane alignment, longitudinal alignment, and crossing gradient is a three-dimensional road center line, and three-dimensional road data is generated using this and road unit data described later. The coordinates (x, y, z) of the three-dimensional point with the plane linear length l on the three-dimensional road center line and the cross gradient i can be calculated using the parameters of the plane alignment, the vertical alignment, and the cross gradient. By this calculation, the road centerline can be thinned out at regular intervals in the plane linear length, and the straight line approximate data of the road centerline can be generated.
The road section shape data storage unit 102 stores various road unit data. The road unit data is a unit of road repetition, and is composed of a polygon representing a shape and a texture representing surface information thereof. A schematic diagram for explaining the configuration of road unit data is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the road centerline data and the road unit data do not have a fixed one-to-one relationship and can be associated with different road unit data. It can be combined with unit data and vice versa.

どのような道路を生成するかが決定されると、オペレータは道路中心線データ格納部101から当該道路に合致した経路形状の道路中心データを選択し道路編集手段103に入力し、道路断面形状データ格納部102から当該道路のための道路単位データを選択し道路編集手段103に入力する。道路編集手段103は、入力した道路中心データが表す道路を一定間隔で区切り、区切られた区域を直線で近似する。ここで、近似直線のi番目の線分をViとし、Viを構成する2頂点をPis,Pieとする。ただし、Pisは起点、Pieは終点である。各線分が持つ各頂点は、座標(x,y,z)及び横断勾配の情報を持つものとする。
各線分Viから方向角Ri(ロール、ピッチ、ヨー)を計算する。ただし、初めのロールは0とする。
道路断面データを起点P1sの座標に配置し、最初の線分V1について方向角R1のロールを起点P1sの横断勾配としたR1sだけ回転する。
次に、道路断面データを終点P1eの座標に配置し、R1のロールをPieの横断勾配としたR1eだけ回転する。道路編集手段103で上述のように編集されたデータは、データ記憶部104に格納される。
道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段105は、起点P1sと終点P1e間に道路単位データであるポリゴンを生成し当該ポリゴンに道路表面を模擬するテクスチャを前記線分V1上に貼り付けるように配置する。ポリゴンは、起点P1sと終点P1eの各横断勾配R1s,R1eの回転に合わせて、回転するように変形させる。テクスチャには、道路のアスファルトの様子を表した画像、道路の中央分離線等の道路標識、ガードレールの表面を表した画像などがある。テクスチャは、一定距離の基準を道路中心線に対して図ったうえで、該当する三次元道路のポリゴンに貼り付けられる。
2番目以降は、次の手順を分割した最終の線分まで繰り返す。道路編集手段103は、線分Viについて順次、方向角Riのロールを始点Pisの横断勾配として線分Viに前置する線分V(i−1)の終点P(i−1)eの横断勾配としたR(i−1)eだけ回転して、線分V(i−1)の次に配置するとともに、終点Pieの横断勾配としたRieだけ回転する。道路編集手段103で上述のように編集されたデータは、データ記憶部104に格納される。道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段105は、起点Pisと終点Pie間に道路単位データであるポリゴンを生成し当該ポリゴンに道路表面を模擬するテクスチャを前記線分Vi上に貼り付ける。この様子を図6に示す。
従って、各ポリゴンは、起点Pisは前置する線分V(i−1)の終点P(i−1)eの横断勾配としたR(i−1)eだけ回転して前のポリゴンと連続するようになり、終点Pieの横断勾配としたR1eの回転と同じに回転させて後置する線分V(i+1)の起点P(i+1)sに配置されるポリゴンと連続するように変形される。このようにして、順次ポリゴンは連続して貼り付けるように変形され配置される。
画像生成手段106は、道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段105の結果に基づき、テクスチャが貼り付けられた道路を仮定する視点から見た模擬情景において視点の変化に応じた画像を生成する。この画像は、表示装置107により表示される。
When it is determined what kind of road is to be generated, the operator selects the road center data of the route shape matching the road from the road centerline data storage unit 101 and inputs it to the road editing means 103, and the road cross-section shape data Road unit data for the road is selected from the storage unit 102 and input to the road editing means 103. The road editing means 103 divides the road represented by the input road center data at regular intervals, and approximates the divided area with a straight line. Here, the i-th line segment of the approximate straight line is Vi, and the two vertices constituting Vi are Pis and Pie. However, Pis is a starting point and Pie is an end point. Assume that each vertex of each line segment has information on coordinates (x, y, z) and cross gradient.
A direction angle Ri (roll, pitch, yaw) is calculated from each line segment Vi. However, the first roll is 0.
The road section data is arranged at the coordinates of the starting point P1s, and the first line segment V1 is rotated by R1s with the roll at the direction angle R1 as the transverse gradient of the starting point P1s.
Next, the road cross-section data is arranged at the coordinates of the end point P1e, and the roll of R1 is rotated by R1e with the Pie crossing gradient. The data edited by the road editing unit 103 as described above is stored in the data storage unit 104.
The road position / shape / texture calculating means 105 generates a polygon as road unit data between the starting point P1s and the ending point P1e, and arranges the texture to simulate the road surface on the line segment V1. The polygon is deformed so as to rotate in accordance with the rotation of the crossing gradients R1s and R1e of the starting point P1s and the ending point P1e. Examples of the texture include an image showing the state of the road asphalt, a road sign such as a center separation line of the road, and an image showing the surface of the guardrail. The texture is pasted on the polygon of the corresponding three-dimensional road after a standard of a certain distance is planned with respect to the road center line.
In the second and subsequent steps, the next procedure is repeated up to the final segment. The road editing means 103 sequentially traverses the end point P (i-1) e of the line segment V (i-1) preceding the line segment Vi with the roll of the direction angle Ri as the crossing gradient of the start point Pis for the line segment Vi. It is rotated by R (i-1) e as the gradient, arranged next to the line segment V (i-1), and rotated by Rie as the transverse gradient of the end point Pie. The data edited by the road editing unit 103 as described above is stored in the data storage unit 104. The road position / shape / texture calculating means 105 generates a polygon as road unit data between the starting point Pis and the ending point Pie, and pastes a texture simulating the road surface onto the line segment Vi. This is shown in FIG.
Therefore, each polygon is rotated continuously by R (i-1) e, where the starting point Pis is the transverse gradient of the end point P (i-1) e of the preceding line segment V (i-1), and is continuous with the previous polygon. It is deformed so as to be continuous with the polygon arranged at the starting point P (i + 1) s of the line segment V (i + 1) to be post-rotated by rotating in the same manner as the rotation of R1e having the transverse gradient of the end point Pie. . In this way, the polygons are sequentially deformed and arranged so as to be continuously pasted.
Based on the road position and shape and the result of the texture calculation unit 105, the image generation unit 106 generates an image corresponding to the change in the viewpoint in the simulated scene viewed from the viewpoint assuming the road to which the texture is pasted. This image is displayed by the display device 107.

道路編集手段103で編集されたデータ、道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段105で作成されたテクスチャ付きポリゴンデータを後で修正する場合は、道路編集手段103に修正する道路のデータをデータ記憶部104から読み出させ、その道路中心線データのみを修正することにより、ポリゴンの修正を行い、データ記憶部104に格納し、さらにテクスチャの修正が必要な場合は道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段105において修正データをデータ記憶部104から読み出しテクスチャを修正することができる。   When the data edited by the road editing unit 103 and the polygon data with texture created by the road position and shape and texture calculating unit 105 are to be corrected later, the road data to be corrected is stored in the data storage unit 104. The polygon is corrected by correcting only the road centerline data, stored in the data storage unit 104, and when the texture needs to be corrected, the road position and shape and texture calculation means 105 The correction data can be read from the data storage unit 104 and the texture can be corrected.

三次元道路データの作成を説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining preparation of three-dimensional road data. 三次元道路データの作成方法を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the production method of three-dimensional road data. 道路中心線データの構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of road centerline data. 道路単位データの構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of road unit data. 道路中心線データと道路単位データとの組み合わせを説明する図である。It is a figure explaining the combination of road centerline data and road unit data. 道路中心線データに道路単位データを貼り付ける様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that road unit data is stuck on road centerline data.

符号の説明Explanation of symbols

101…道路中心線データ格納部、102…道路断面形状データ格納部、103…道路編集手段、104…データ記憶部、105…道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段、106…画像生成手段、107…表示装置、108…三次元道路データの生成装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Road centerline data storage part, 102 ... Road cross-sectional shape data storage part, 103 ... Road edit means, 104 ... Data storage part, 105 ... Road position and shape and texture calculation means, 106 ... Image generation means, 107 ... Display 108, a three-dimensional road data generating device.

Claims (2)

模擬する道路の中心線であって、平面形状及び縦断形状を規定するパラメータ及び道路の進行方向を軸とする道路勾配を有する道路中心線を所定の長さに分割して直線近似し、分割した道路中心線の起点Pisと終点Pieとを結ぶ線分Vi上に前記パラメータを有するとともにその終点に道路勾配を有する道路中心線データと前記所定の長さの道路を模擬するポリゴンの道路単位データを用い、
各線分Viから方向角Riを計算する第1の過程と、
最初の線分V1について方向角R1のロールを起点P1sの横断勾配としたR1sだけ回転するとともに、終点P1eの横断勾配としたR1eだけ回転する第2過程と、
起点P1sと終点P1e間に道路単位データであるポリゴンを生成し当該ポリゴンに道路表面を模擬するテクスチャを前記線分V1上に貼り付ける第3の過程と、
線分Viについて順次、方向角Riのロールを始点Pisの横断勾配として線分Viに前置する線分V(i−1)の終点P(i−1)eの横断勾配としたR(i−1)eだけ回転して、線分V(i−1)の次に配置するとともに、終点Pieの横断勾配としたRieだけ回転し、起点Pisと終点Pie間に道路単位データであるポリゴンを生成し当該ポリゴンに道路表面を模擬するテクスチャを前記線分Vi上に貼り付けることを、分割した最終の線分まで繰り返す第4過程とからなることを特徴とする三次元道路データの生成方法。
A road centerline that simulates a road centerline that has a road gradient centered on a parameter that defines a planar shape and a longitudinal shape and a road traveling direction as an axis, is approximated by a straight line, and is divided. Road centerline data having the parameter and a road gradient at the end point of the line Vi connecting the starting point Pis and the ending point Pie of the road centerline, and polygon road unit data simulating the road of the predetermined length. Use
A first step of calculating a direction angle Ri from each line segment Vi;
A second process of rotating the roll of the direction angle R1 about the first line segment V1 by R1s having a transverse gradient of the starting point P1s and rotating by R1e having the transverse gradient of the end point P1e;
A third step of generating a polygon as road unit data between the starting point P1s and the ending point P1e and pasting a texture simulating the road surface on the polygon on the line segment V1;
For the line segment Vi, the roll of the direction angle Ri is set as the transverse gradient of the starting point Pis as the transverse gradient of the end point P (i-1) e of the line segment V (i-1) preceding the line segment Vi. -1) Rotate by e and place it next to the line segment V (i-1), rotate by Rie as the crossing gradient of the end point Pie, and set a polygon which is road unit data between the start point Pis and the end point Pie A method for generating three-dimensional road data, comprising: a fourth step of repeating the generation and pasting of a texture simulating a road surface on the polygon onto the line segment Vi until the final divided line segment.
模擬する道路の中心線であって、平面形状及び縦断形状を規定するパラメータ及び道路の進行方向を軸とする道路勾配を有する道路中心線を所定の長さに分割して直線近似し、分割した道路中心線の起点Pisと終点Pieとを結ぶ線分Vi上に前記パラメータを有するとともにその終点に道路勾配を有する道路中心線を格納する道路中心線データ格納部と、
所定長さの道路を模擬するポリゴンの道路単位データを格納する道路断面形状データ格納部と、
各線分Viから方向角Riを計算し、最初の線分V1について方向角R1のロールを起点P1sの横断勾配としたR1sだけ回転するとともに、終点P1eの横断勾配としたR1eだけ回転し、線分Viについて順次、方向角Riのロールを始点Pisの横断勾配として線分Viに前置する線分V(i−1)の終点P(i−1)eの横断勾配としたR(i−1)eだけ回転して、線分V(i−1)の次に配置するとともに、終点Pieの横断勾配としたRieだけ回転することを、分割した最終線分まで繰り返す道路編集手段と、
起点P1sと終点P1e間に道路単位データであるポリゴンを生成し当該ポリゴンに道路表面を模擬するテクスチャを前記線分V1上に貼り付け、起点P1sと終点P1e間にポリゴンを作成し道路表面を模擬するテクスチャを貼り付け、線分Viについて順次、起点Pisと終点Pie間に道路単位データであるポリゴンを作成し道路表面を模擬するテクスチャを貼り付けることを、分割した最終の線分まで繰り返す道路位置及び形状及びテクスチャ計算手段とを備えたことを特徴とする三次元道路データの生成装置。
A road centerline that simulates a road centerline that has a road gradient centered on a parameter that defines a planar shape and a longitudinal shape and a road traveling direction as an axis, is approximated by a straight line, and is divided. A road centerline data storage unit for storing a road centerline having the parameter and having a road gradient at the end point thereof on a line segment Vi connecting the start point Pis and the end point Pie of the road centerline;
A road section shape data storage unit for storing polygonal road unit data for simulating a road of a predetermined length;
The direction angle Ri is calculated from each line segment Vi, and the roll of the direction angle R1 is rotated about the first line segment V1 by R1s having the crossing gradient of the starting point P1s, and is rotated by R1e having the crossing gradient of the end point P1e. Sequentially about Vi, the roll of the direction angle Ri is set as the transverse gradient of the end point P (i-1) e of the line segment V (i-1) preceding the line segment Vi as the transverse gradient of the start point Pis. A road editing means that rotates by e, arranges it next to the line segment V (i-1), and repeats rotation by Rie as the crossing gradient of the end point Pie, until the final line segment is divided;
A polygon which is road unit data is generated between the start point P1s and the end point P1e, a texture simulating the road surface is pasted on the polygon V1 and a polygon is created between the start point P1s and the end point P1e to simulate the road surface. The position of the road where it repeats until the final line segment is created by pasting the texture to be created and creating a polygon that is road unit data between the start point Pis and the end point Pie and pasting the texture that simulates the road surface for the line segment Vi And a shape and texture calculating means.
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