JP2016018375A - Method of generating and displaying geography simulation model - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンピュータを用いて地形模擬モデルの生成および生成した地形モデルの表示方法に関し、
（１）地域によって異なった模擬精度で地形を模擬する方法
（２）地域によって異なったデータ量で地形を模擬する方法
（３）模擬領域を高い詳細度と低い詳細度で模擬するため詳細度に応じて高くなる格子点密度の地形データを隙間なく表示する方法
に関するものである。
The present invention relates to a method for generating a terrain simulation model using a computer and a method for displaying the generated terrain model,
(1) Method of simulating terrain with different simulation accuracy depending on region (2) Method of simulating terrain with different amount of data depending on region (3) Detail level for simulating the simulated region with high detail and low detail The present invention relates to a method for displaying terrain data with a lattice point density that increases accordingly without any gaps.
コンピュータグラフィックスの模擬視界発生において、仮定された三次元の情景を指定された視点から見た二次元画像として表示する。
図６は、一般的なシミュレータのシステム構成を示す。６０１１，６０１２，６０１３は表示装置、６０２は模擬操縦器具等の入力装置、６０３は模擬移動体の運動状態を表示する計器、６０４は模擬装置の入力装置６０２を操縦する訓練者、６０５１，６０５２，６０５３は模擬視界発生装置であり、入力装置６０２の操作状況に応じた模擬視界を計算し、表示装置６０１１，６０１２，６０１３で表示するビデオ信号を発生する。６０６は主計算機であり、入力装置６０２の操作状況により訓練者６０４の視点位置を計算し、模擬移動体の運動状態により運動の物理量を計算し計器６０３に適切な表示のための信号を送るとともに、模擬視界発生装置６０５１，６０５２，６０５３に対し訓練者６０４の視点位置に応じた模擬視界を発生させるための制御を行う。模擬視界発生は、あらかじめ模擬視界映像データベース作成装置６０８１，６０８２により作成し格納した地形モデルデータベースを模擬視界発生装置６０５１，６０５２，６０５３により模擬視界発生プログラムを用いて地形を模擬表示する。
図７は、模擬視界発生プログラムと地形モデルデータベースの関係を示す図である。模擬視界発生プログラムは主計算機からの視点位置情報に基づき、地形モデルの表示を行う。このとき使用する地形モデルデータベースは模擬視界映像データベース作成装置で動作する模擬視界データベース作成プログラムによりオフラインで作成する。
図８は、地形モデルデータベースの作成関係を示す図である。模擬視界データベース作成プログラムの地形モデルデータベース作成機能は地形モデルが有する地形の標高であるデジタル標高データを基に、地形モデルファイルおよび地形モデルデータベースを出力する。
図９は、地形モデルデータベースおよび地形モデルファイルの定義を説明する図である。地形モデルデータベースは複数の地形モデルファイルで構成する。また、地形モデルファイルは、地形モデルファイルが模擬する領域を均等に分割した地形グリッドデータで構成する。地形グリッドはグリッドとも称する。グリッドは、模擬領域を一定間隔の区画に分け、その内部をさらに（２ｎ＋１）×（２ｎ＋１）の格子点で細分化して構成したものである。格子点は各地点における地点における地形標高の情報を保持している。
図１０は、地形モデルファイル構造および地形グリッドデータ構造を説明する図である。地形モデルファイルは図９に示す地形モデルファイルの１つを示し、１つの地形モデルファイルはその地形を分割した各分割領域の地形グリッドデータ［０］〜［Ｎ］を有する。その地形グリッドデータは、ヘッドデータ、標高データ、標高誤差データ、頂点付加データ及びポリゴン付加データを有する。
地形模擬モデル生成および表示方法に関し特開２００６−３３０７５３号公報に記載の発明が出願され、地形モデルファイルが模擬する地形の三角形化が示されている。図１１に特開２００６−３３０７５３号公報が示す場合の三角形の定義を示す。図１１はモデル化すべき正方形の地域を１つの対角線により分割してできる２つの直角二等辺三角形Ｔ，ＴＯとし、三角形Ｔの直角を挟む二辺を斜辺として内接する２つの直角二等辺三角形Ｔｒ，Ｔｌとし、その２つの直角二等辺三角形Ｔｒ，Ｔｌの直角に対向する辺を斜辺とするそれぞれの２つの直角二等辺三角形ＴＲ，ＴＬと定義する。
コンピュータグラフィックスの模擬視界発生において、仮定された三次元の情景を指定された視点から見た二次元画像として表示を行う。適当に分割された三角形を山や丘が形成する地形の面に沿うように配置させて近似することにより地形モデルを作成する。このとき、三角形が形成する面と模擬される地形の面との間に間隔が生じ、これを近似誤差として扱う。
When generating a simulated visual field of computer graphics, an assumed three-dimensional scene is displayed as a two-dimensional image viewed from a specified viewpoint.
FIG. 6 shows a system configuration of a general simulator. 6011, 6012, and 6013 are display devices, 602 is an input device such as a simulated control instrument, 603 is a meter that displays the motion state of the simulated moving body, 604 is a trainer who controls the input device 602 of the simulation device, 6051, 6052, Reference numeral 6053 denotes a simulated visual field generator, which calculates a simulated visual field corresponding to the operation status of the input device 602 and generates video signals to be displayed on the display devices 6011, 6012, and 6013. Reference numeral 606 denotes a main computer, which calculates the viewpoint position of the trainee 604 according to the operation status of the input device 602, calculates the physical quantity of the motion according to the motion state of the simulated moving body, and sends a signal for appropriate display to the meter 603. Then, control for generating a simulated view according to the viewpoint position of the trainee 604 is performed on the simulated view generators 6051, 6052, and 6053. In the simulated visual field generation, the terrain model database created and stored in advance by the simulated visual image database creating devices 6081 and 6082 is displayed in a simulated manner by the simulated visual field generating devices 6051, 6052 and 6053 using the simulated visual field generation program.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the simulated visual field generation program and the terrain model database. The simulation view generation program displays a terrain model based on viewpoint position information from the main computer. The terrain model database used at this time is created off-line by a simulated view database creation program operated by a simulated view image database creation device.
FIG. 8 is a diagram showing the creation relationship of the terrain model database. The terrain model database creation function of the simulated view database creation program outputs a terrain model file and a terrain model database based on digital elevation data that is the elevation of the terrain of the terrain model.
FIG. 9 is a diagram for explaining the definition of the terrain model database and the terrain model file. The terrain model database is composed of a plurality of terrain model files. The terrain model file is composed of terrain grid data obtained by equally dividing the region simulated by the terrain model file. The terrain grid is also called a grid. The grid is configured by dividing the simulated area into sections with a constant interval, and further subdividing the inside with (2 n +1) × (2 n +1) lattice points. The grid points hold information on the terrain elevation at each point.
FIG. 10 is a diagram for explaining the terrain model file structure and the terrain grid data structure. The terrain model file indicates one of the terrain model files shown in FIG. 9, and one terrain model file has terrain grid data [0] to [N] of each divided region obtained by dividing the terrain. The topographic grid data includes head data, elevation data, elevation error data, vertex addition data, and polygon addition data.
An invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-330753 is filed regarding a method for generating and displaying a terrain simulation model, and terrain triangulation simulated by a terrain model file is shown. FIG. 11 shows the definition of a triangle as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-330753. Figure 11 is two right-angled isosceles triangle T as possible area of the square to be modeled is divided by one diagonal, and T O, the two right-angled isosceles triangle T inscribing the two sides sandwiching a right angle triangle T as hypotenuse r 2 , T 1, and two right-angled isosceles triangles T R , T L each having a diagonal side opposite to the right angle of the two right-angled isosceles triangles T r , T 1 .
When a simulated visual field is generated in computer graphics, an assumed three-dimensional scene is displayed as a two-dimensional image viewed from a specified viewpoint. A terrain model is created by arranging and approximating appropriately divided triangles along the surface of the terrain formed by mountains and hills. At this time, an interval is generated between the surface formed by the triangle and the surface of the terrain to be simulated, and this is treated as an approximation error.
また、図１２は、図１１の三角形について後述する図１３のように地形の三角形化誤差計算をし、直角二等辺三角形で地形を近似する際に、１つの三角形（内部が破線の方眼で示し、また別に「処理対象三角形」と表示した）の地形に対する誤差計算における誤差が許容範囲内であるか評価するに際し許容範囲内でないとして評価すべき範囲すなわち地形三角形化誤差の評価範囲を示したものである。図１２の範囲は処理対象の三角形Ｔの誤差計算時に、図１１に示すＴＯ，ＴＲ，ＴＬとなる三角形について許容誤差以内であるかの三角形化誤差の評価を行い、これをＴＲ，ＴＬがこれ以上分割できない最小の三角形となるまで再帰的に評価を行った場合の関係したすべての三角形を含む範囲を示す。最小であるかどうかは、開始状態（グリッドを２分割した直角三角形の状態）を０とし、ここから再帰的に何回分割してきたか、の回数によって判定される。例えば、格子点が３×３格子点の場合は２回で最小、５×５格子点の場合は４回で最小、９×９格子点の場合は６回で最小となり、この最小となる分割回数は（２ｎ＋１）×（２ｎ＋１）格子点の場合、２＊ｎ回となる。なお、図１２中に格子点状に配置された黒色の点は、グリッドを細分化した格子点であり、標高データを持った地理上の点である。同じグリッドに含まれる格子点密度は均一であり、詳細に模擬する領域のグリッド内格子点密度は、そうでない領域よりも高く設定される。格子点密度は、地形グリッドファイルを作成する作業者が選択することにより決まる。 FIG. 12 shows the calculation of the terrain triangulation error as shown in FIG. 13 to be described later with respect to the triangle of FIG. 11, and when approximating the terrain with a right-angled isosceles triangle, one triangle (inside is indicated by a dashed grid) In addition, it shows the range that should be evaluated as not within the allowable range when evaluating whether the error in the error calculation for the terrain of the terrain (displayed separately as “processing target triangle”) is within the allowable range, that is, the evaluation range of the terrain triangulation error It is. Range of 12 at the time error calculation of the triangle T to be processed, T O shown in FIG. 11, T R, evaluates the allowable of triangulation error is within the error for the triangle to be T L, which T R , T L indicates a range including all related triangles when the evaluation is performed recursively until the smallest triangle that cannot be divided any more is obtained. Whether or not it is the minimum is determined by the number of times of starting from 0 (the state of a right triangle formed by dividing the grid) and recursively dividing from here. For example, if the grid point is a 3 × 3 grid point, the minimum is 2 times, and if the grid point is 5 × 5, the minimum is 4 times, and if the grid point is 9 × 9, the minimum is 6 times. The number of times is 2 * n in the case of (2 n +1) × (2 n +1) lattice points. In FIG. 12, black dots arranged in grid points are grid points obtained by subdividing the grid, and are geographical points having elevation data. The density of lattice points included in the same grid is uniform, and the lattice point density in the grid of the area to be simulated in detail is set higher than that of the other areas. The grid point density is determined by selection by the operator who creates the terrain grid file.
図１３は、地形の三角形化誤差計算のフロー図であり、特開２００６−３３０７５３号公報に同様に示される。Ｐ１３０１は「Ｔにおける再帰的な標高誤差計算」をすることを示すフローの表題、Ｐ１３０２はｅ（Ｔ）すなわちＴにおける誤差の計算、Ｐ１３０３はＴＯにおける再帰的な標高誤差計算、Ｐ１３０４はＴＲにおける再帰的な標高誤差計算、Ｐ１３０５はＴＬにおける再帰的な標高誤差計算、Ｐ１３０６はｅ（Ｔ）の保存である。
正方形の与えられた模擬覆域を上述のように対角線で２分割し、２つの直角二等辺三角形（以下「三角形」という場合がある）Ｔ，ＴＯで地形を近似し、直角二等辺三角形Ｔの近似誤差ｅ（Ｔ）を２つの三角形Ｔ，ＴＯの半近似誤差ｅｒｒ（Ｔ），ｅｒｒ（ＴＯ）の内の最大値とし、半近似誤差ｅｒｒ（Ｔ）は、三角形Ｔから地表面までの最大標高差ｅｒｒｏｒ（Ｔ）とし三角形Ｔの直角を挟む二辺を斜辺として内接する三角形Ｔｒ，Ｔｌの近似値をｅ（Ｔｒ），ｅ（Ｔｌ）とするとき、ｅｒｒｏｒ（Ｔ），ｅ（Ｔｒ），ｅ（Ｔｌ）の内の最大値とし、その三角形で地形を近似した場合の近似誤差ｅが指定された許容誤差以内であれば三角形の分割を終了し、近似誤差ｅ（Ｔ）が許容誤差以内でなければ当該三角形を２つの直角二等辺三角形Ｔｒ，Ｔｌに分割し分割後の三角形について近似誤差ｅが許容誤差以内になるまで分割する。分割した直角二等辺三角形の近似誤差を、その三角形自身のものだけでなくその三角形の各辺に内接または外接してその辺を斜辺とする直角二等辺三角形におけるものまでを再帰的な対象とし、それらに接する三角形の近似誤差はそれら以下になることが保証され、許容誤差以内で最小の三角形数で地形模擬が行われる。
図１３において、三角形の模擬誤差が、次の式（１）で計算される。
FIG. 13 is a flowchart for calculating a terrain triangulation error, which is similarly shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-330753. P1301 is a flowchart showing that the "recursive elevation error calculation in T" title, P1302 calculation of error in e (T) i.e. T, P1303 recursive elevation error calculation in T O, P1304 is T R recursive elevation error calculation in, P1305 recursive elevation error calculation in T L, P1306 is stored in e (T).
Simulated Coverage was given a square divided into two diagonally, as described above, (sometimes hereinafter referred to as "triangle") two right-angled isosceles triangle T, approximating the terrain T O, isosceles right triangle T The approximate error e (T) is set to the maximum value of the semi-approximation errors err (T) and err (T O ) of the two triangles T and T O. Error (T), and the approximate values of the inscribed triangles T r and T l with the two sides sandwiching the right angle of the triangle T as the hypotenuse are e (T r ) and e (T l ). T), e (T r ), e (T l ), the maximum value, and if the approximation error e when approximating the terrain with the triangle is within the specified tolerance, the division of the triangle is terminated. If the approximation error e (T) is not within the allowable error, the triangle is Side the triangle T r, divides the triangle after the division is divided into T l until the approximation error e is within tolerance. The approximate error of the divided right isosceles triangle is not limited to that of the triangle itself, but also to that of a right angled isosceles triangle that is inscribed or circumscribed on each side of the triangle and whose side is the hypotenuse. The approximation error of the triangles that contact them is guaranteed to be less than these, and the terrain simulation is performed with the smallest number of triangles within the allowable error.
In FIG. 13, a triangular simulation error is calculated by the following equation (1).
ｅ（Ｔ）＝ＭＡＸ｛ｅｒ（ＴＯ），ｅｒ（Ｔ）｝
ｅｒ（Ｔ）＝ＭＡＸ｛ｅｒ（ＴＲ），ｅｒ（ＴＬ），ｅｒｒ（Ｔ）｝
ｅｒｒ（Ｔ）＝ＭＡＸ｛ｅｒ（Ｔｒ），ｅｒ（Ｔｌ），ｅｒｒｏｒ（Ｔ）｝
ただし ｅｒ（Ｔ）＝ｅｒｒ（Ｔ）＝０：Ｔが最小三角形
※ｅｒｒｏｒ（Ｔ）はＴ内の格子点によってのみ決まればどのような定義であってもよい。（例えば標高と平面との差の最大値）
e (T) = MAX {er (T O ), er (T)}
er (T) = MAX {er (T R ), er (T L ), err (T)}
err (T) = MAX {er (T r ), er (T l ), error (T)}
However, er (T) = err (T) = 0: T is the smallest triangle * error (T) may have any definition as long as it is determined only by the grid points in T. (For example, the maximum difference between the altitude and the plane)
図１４は、地形モデルデータベースを作成するフロー図である。
図１４において、まず、模擬領域を分割し地形モデルファイル領域を定義する（Ｐ１４０１）。地形モデルファイル数分だけ次のループ処理を行う（Ｐ１４０２）。地形モデルファイル領域を分割し地形グリッド領域を定義する（Ｐ１４０３）。地形グリッド数分だけ次のループ処理を行う（Ｐ１４０４）。地形グリッドデータ作成を行う（Ｐ１４０５）。地形グリッドデータ作成は次の流れによる。入力データサンプリングをする（Ｐ１４０５１）。標高誤差計算をする（Ｐ１４０５２）。この標高誤差計算は図１３に従って行われる。次に、地形グリッドデータを出力する（Ｐ１４０５３）。地形グリッド数分だけのループ処理を終了し（Ｐ１４０６）、地形モデルファイルを出力し（Ｐ１４０７）、地形モデルファイル数分だけのループ処理を終了する（Ｐ１４０８）。地形モデルデータベースを出力する（Ｐ１４０９）。地形モデルデータベースは図２および図３の地形モデルデータベースに格納される。
FIG. 14 is a flowchart for creating a terrain model database.
In FIG. 14, first, the simulation area is divided to define the terrain model file area (P1401). The next loop processing is performed for the number of terrain model files (P1402). The terrain model file area is divided to define a terrain grid area (P1403). The next loop processing is performed for the number of terrain grids (P1404). The terrain grid data is created (P1405). The creation of topographic grid data is as follows. Input data sampling is performed (P14051). The altitude error is calculated (P14052). This altitude error calculation is performed according to FIG. Next, the topographic grid data is output (P14053). The loop processing for the number of terrain grids is terminated (P1406), the terrain model file is output (P1407), and the loop processing for the number of terrain model files is terminated (P1408). The terrain model database is output (P1409). The terrain model database is stored in the terrain model database shown in FIGS.
図１５は、地形モデルデータベースを描画する場合のフロー図である。地形モデルデータベースの読み込みを行う（Ｐ１５０１）。地形モデルデータベースは図１４により作成した地形モデルデータにより構成される。以下の動作をリアルタイム処理により行う（Ｐ１５０２）。描画を開始する（Ｐ１５０３）。仮想の視点の位置が移動するに従って視点位置更新を行う（Ｐ１５０４）。前記視点位置に応じた地形モデルデータベースを、それを構成する地形グリッド数分のループにより描画する（Ｐ１５０５）。地形グリッドデータ描画は次の流れによる。Ｔに対する再帰的な三角形分割処理を開始する（Ｐ１５０５１）。処理対象グリッド数分だけ次のループ処理を行う（Ｐ１５０５２）。見込み角誤差すなわちＴにおける標高誤差ｅ（Ｔ）を視点から三角形Ｔまでの距離ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｔ）で割った値で定義される。その見込み角誤差が評価基準εより小さいか否かを判定する（Ｐ１５０５３）。小さくない場合は当該三角形を描画する（Ｐ１５０５４）。見込み角誤差が評価基準εより小さい場合は、Ｔｌに対する再帰的な三角形分割処理に移る（Ｐ１５０５５）。さらに、Ｔｒに対する再帰的な三角形分割処理を行う（Ｐ１５０５６）。処理対象グリッド数分だけのループ処理を終了する（Ｐ１５０５７）と、その他描画対象の描画を終了し（Ｐ１５０６）、処理対象地形モデルファイル数分だけのループ処理を終了すると（Ｐ１５０７）、地形モデルデータ描画の処理を終了する。 FIG. 15 is a flowchart for drawing a terrain model database. The terrain model database is read (P1501). The terrain model database is composed of terrain model data created according to FIG. The following operation is performed by real-time processing (P1502). Drawing is started (P1503). The viewpoint position is updated as the position of the virtual viewpoint moves (P1504). The terrain model database corresponding to the viewpoint position is drawn by a loop for the number of terrain grids constituting the terrain model database (P1505). The topographic grid data drawing is as follows. A recursive triangulation process for T is started (P15051). The next loop processing is performed for the number of grids to be processed (P15052). It is defined by a value obtained by dividing a prospective angle error, that is, an altitude error e (T) at T by a distance distance (T) from the viewpoint to the triangle T. It is determined whether or not the prospective angle error is smaller than the evaluation criterion ε (P15053). If not, the triangle is drawn (P15054). If the likelihood angle error is smaller than the evaluation criterion ε, the process proceeds to a recursive triangulation process for Tl (P15055). Further, recursive triangulation processing for Tr is performed (P15056). When the loop processing for the number of processing target grids is finished (P15057), drawing of other drawing targets is finished (P1506), and when the loop processing for the number of processing target terrain model files is finished (P1507), the terrain model data is obtained. Finish the drawing process.
図１６に、前記処理により単一グリッド（グリッド１つ分）を三角形化した場合の例を示し、図１７に、前記処理により連続するグリッドを三角形化した場合の例を示す。図１８に、前記処理によりクラック（隙間）を生じた連続グリッド（隣接する区画の情報を持つグリッドを複数連ねて配置した状態）の描画例を示す。 FIG. 16 shows an example in which a single grid (one grid) is triangulated by the above processing, and FIG. 17 shows an example in which continuous grids are triangulated by the above processing. FIG. 18 shows a drawing example of a continuous grid in which a crack (gap) is generated by the above processing (a state in which a plurality of grids having information on adjacent sections are arranged in series).
従来、模擬領域を高い詳細度と低い詳細度で模擬するために詳細度に応じて異なる格子点密度の地形グリッドで配置した場合、格子点密度の異なる境界部分の三角形の辺の高さが一致せず、地形にクラック（隙間）が生じてしまう可能性があった。このため、重要な領域もあまり重要でない領域も、同じ格子点密度の地形グリッドを必要としていた。特に重要な領域の模擬精度を向上する目的で格子点密度を上げる場合、あまり重要でない領域についても同様に密度を上げる必要があった。例えば通常模擬領域に200m相当、特定の模擬領域に50m相当の地形分解能が必要とされる場合においても、全域に50m相当の格子点密度の地形グリッドを用意する必要があり、データ量が大きくなり、データベース作成時間や表示処理時間の観点から実現が困難であった。
解決しようとする問題点は、
（１）地域によって異なった模擬精度で地形を模擬すること、
（２）地域によって異なったデータ量で地形を模擬すること、
（３）模擬領域を高い詳細度と低い詳細度で模擬するため詳細度に応じて異なる格子点密度の地形データをクラック（隙間）なく表示することにある。
Conventionally, in order to simulate a simulated area with high and low level of detail, when arranged in a terrain grid with different grid point density according to the level of detail, the triangle side height of the boundary part with different grid point density matches Otherwise, there was a possibility that cracks (gap) would occur in the terrain. For this reason, both important and less important areas require topographic grids with the same grid point density. In particular, when increasing the lattice point density for the purpose of improving the simulation accuracy of an important region, it is necessary to increase the density in a region that is not very important. For example, even when a terrain resolution equivalent to 200 m is required for a normal simulation area and a terrain resolution equivalent to 50 m is required for a specific simulation area, it is necessary to prepare a terrain grid with a grid point density equivalent to 50 m over the entire area, which increases the amount of data. It was difficult to realize from the viewpoint of database creation time and display processing time.
The problem we are trying to solve is
(1) Simulating the terrain with different simulation accuracy depending on the region,
(2) Simulating terrain with different amounts of data depending on the region,
(3) In order to simulate the simulation area with high and low details, the topographic data having different lattice point densities depending on the details is displayed without cracks (gap).
請求項１に係る地形模擬モデル生成方法は、模擬視界映像データベース作成装置より作成されメモリに格納された地形データから、コンピュータを用いて地形模擬モデルを生成する方法であって、模擬視界映像データベース作成装置により、地形データを模擬領域として複数の地形モデルデータで構成し、前記地形モデルデータを複数の地形グリッドデータで構成し、前記地形グリッドデータの領域を複数の格子点で細分化し格子点に標高データを備えて構成し、格子点密度を高くする領域および最大再帰レベル数Ｎを定義し、模擬視界映像データベース作成装置により、各地形グリッドの模擬覆域を２つの基本三角形に分割し、２つの三角形で模擬される地形を近似し、各三角形と前記地形データにより規定される地形面との地形模擬誤差を求め、模擬視界映像データベース作成装置により、前記地形模擬誤差が許容誤差を超えるなら前記各基本三角形をさらに２つの三角形に再分割し各三角形で地形模擬誤差を求め、前記地形模擬誤差が許容誤差内になるまで三角形の細分化を再帰的に繰り返す際に、対象地形が前記定義した格子点密度を高くする領域の範囲外にありかつ対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に格子点密度の異なる地形モデルとの境界となる格子点が存在する場合、当該三角形に強制的に分割を行うためのフラグを立て、前記細分化を再帰的に繰り返す際に、対象地形が前記定義した格子点密度を高くする領域の範囲内にありかつ対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に格子点密度の異なる地形グリッドとの境界となる格子点が存在し、かつ前記基本三角形から分割した回数が最大再帰レベル数Ｎより大きい場合に前記格子点が存在する三角形に強制的に分割を行うためのフラグを立て、前記細分化を再帰的に繰り返す際に、対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に、格子点密度の異なる地形モデルとの境界となる格子点が存在する場合、当該三角形の模擬標高誤差に強制的に０をセットすることを特徴するものである。 A method for generating a terrain simulation model according to claim 1 is a method for generating a terrain simulation model using a computer from terrain data created by a simulated view image database creation device and stored in a memory, wherein the simulated view image database creation is performed. Using the device, the terrain data is composed of a plurality of terrain model data as simulated areas, the terrain model data is composed of a plurality of terrain grid data, and the area of the terrain grid data is subdivided into a plurality of grid points and the elevations are set to grid points. The system is configured with data, the region where the lattice point density is increased, and the maximum number of recursive levels N are defined, and the simulated coverage image database creation device divides the simulated coverage of each terrain grid into two basic triangles. Approximate the terrain simulated by triangles, and the terrain simulation error between each triangle and the terrain surface defined by the terrain data If the terrain simulation error exceeds the allowable error, the basic triangle is further subdivided into two triangles, and the terrain simulation error is determined by each triangle. When the subdivision of the triangle is repeated recursively until the target topography is outside the range of the area where the lattice point density defined above is increased and the subdivision of the target basic triangle is repeated, When there is a grid point that is a boundary with a topographic model having a different grid point density in the triangle, a flag for forcibly dividing the triangle is set, and when the subdivision is repeated recursively, the target topography Is within the region of increasing the lattice point density defined above, and the triangles in the triangle group obtained by repeating subdivision for the target basic triangle have different lattice point densities. If there is a grid point that is a boundary with the terrain grid and the number of divisions from the basic triangle is greater than the maximum recursion level N, a flag is set for forcibly dividing the triangle with the grid point. When the subdivision is repeated recursively, the triangles in the triangle group obtained by repeating the subdivision of the target basic triangle have lattice points that are boundaries with the topographic models having different lattice point densities. The forcible altitude error of the triangle is forcibly set to 0.
請求項２に係る地形模擬モデル表示方法は、模擬視界映像データベース作成装置より作成されメモリに格納された地形データから、コンピュータを用いて地形模擬モデルを表示する方法であって、模擬視界発生装置により、請求項１により生成した地形モデルデータの地形グリッドについて三角形化する際に、細分化した三角形が強制的に分割を行うためのフラグを有するか判定し当該フラグを有する場合、当該三角形について地形模擬誤差にかかわらず再帰的に細分化を行い、主計算機により、地形模擬誤差の視点からの見込み角誤差を求め、視点からの見込み角誤差が許容誤差より小さい場合、当該三角形について再帰的に細分化を行い、視点からの見込み角誤差が許容誤差より小さくない場合、三角形を視点に近い方の三角形から選択して表示装置に表示することを特徴とするものである。 A terrain simulation model display method according to claim 2 is a method of displaying a terrain simulation model using a computer from terrain data created by a simulated view image database creation device and stored in a memory, and When the terrain grid of the terrain model data generated according to claim 1 is triangulated, it is determined whether or not the subdivided triangle has a flag for forcibly dividing the terrain model data. Regardless of the error, recursively subdivide, and the main computer calculates the expected angle error from the viewpoint of the terrain simulation error, and if the expected angle error from the viewpoint is smaller than the allowable error, the relevant triangle is recursively subdivided. If the expected angle error from the viewpoint is not smaller than the tolerance, select the triangle from the triangle closest to the viewpoint Is characterized in that the display device Te.
請求項１に係る地形模擬モデル生成方法によると、模擬視界映像データベース作成装置により、地形模擬誤差が許容誤差内になるまで三角形の細分化を再帰的に繰り返す際に、対象地形が前記定義した格子点密度を高くする領域の範囲外にありかつ対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に格子点密度の異なる地形モデルとの境界となる格子点が存在する場合、当該三角形に強制的に分割を行うためのフラグを立て、前記細分化を再帰的に繰り返す際に、対象地形が前記定義した格子点密度を高くする領域の範囲内にありかつ対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に格子点密度の異なる地形グリッドとの境界となる格子点が存在し、かつ前記基本三角形から分割した回数が最大再帰レベル数Ｎより大きい場合に前記格子点が存在する三角形に強制的に分割を行うためのフラグを立て、前記細分化を再帰的に繰り返す際に、対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に、格子点密度の異なる地形モデルとの境界となる格子点が存在する場合、当該三角形の模擬標高誤差に強制的に０をセットしており、異なる格子点密度を持つ地形グリッドを配置した場合においても、境界部分の三角形を一致させ隙間を生じることなく地形を模擬することが可能となる。また、地形データベース容量の削減、余分なデータベース作成コストの削減が期待できる。また、関係するすべての計算が地形データベース作成時に完了し、高速に実行可能である。 According to the terrain simulation model generation method according to claim 1, when the simulated view image database creation device recursively subdivides the triangle until the terrain simulation error falls within the allowable error, the target terrain defines the lattice defined above. When there is a grid point that is outside the range of the area where the point density is increased and the triangle in the triangle group obtained by repeatedly subdividing the target basic triangle is a boundary with a topographic model having a different grid point density, When a flag for compulsorily dividing the triangle is set and the subdivision is repeated recursively, the target terrain is within the region where the defined lattice point density is increased and the target basic triangle is subdivided. The triangles in the triangle group obtained by repeating the process have grid points that are boundaries with the terrain grids having different grid point densities, and the number of divisions from the basic triangle is When the number of large recursion levels is larger than N, a flag for forcibly dividing the triangle in which the grid point exists is set, and when the subdivision is repeated recursively, the subdivision is repeated for the target basic triangle. If a triangle in the obtained triangle group has a grid point that becomes a boundary with a topographic model with a different grid point density, the simulated elevation error of that triangle is forcibly set to 0, and the different grid point density Even when a terrain grid having a shape is arranged, the terrain can be simulated without causing a gap by matching the triangles in the boundary portion. In addition, it can be expected to reduce the capacity of the terrain database and the cost of creating an extra database. In addition, all related calculations are completed when the terrain database is created and can be executed at high speed.
請求項２に係る地形模擬モデル表示方法によると、模擬視界発生装置により、請求項１により生成した地形モデルデータの地形グリッドについて三角形化する際に、細分化した三角形が強制的に分割を行うためのフラグを有するか判定し当該フラグを有する場合、当該三角形について地形模擬誤差にかかわらず再帰的に細分化を行い、主計算機により、地形模擬誤差の視点からの見込み角誤差を求め、視点からの見込み角誤差が許容誤差より小さい場合、当該三角形について再帰的に細分化を行い、視点からの見込み角誤差が許容誤差より小さくない場合、三角形を視点に近い方の三角形から選択して表示装置に表示するから、訓練上特に重要な領域についてのみ高い格子点密度で模擬しつつ、それ以外の領域を低い格子点密度で模擬することが可能となり、表示処理時はフラグを有することの真偽の確認を行うのみで、再帰的に細分化を行うことができ、高速に実現することができる。 According to the terrain simulation model display method according to claim 2, when the terrain grid of the terrain model data generated according to claim 1 is triangulated by the simulated visual field generator, the subdivided triangles are forcibly divided. If the flag is present, the triangle is recursively subdivided regardless of the terrain simulation error, and the main computer determines the expected angle error from the viewpoint of the terrain simulation error. If the expected angle error is smaller than the allowable error, the triangle is recursively subdivided, and if the expected angle error from the viewpoint is not smaller than the allowable error, the triangle is selected from the triangles closer to the viewpoint and displayed on the display device. Since it is displayed, only areas that are particularly important for training are simulated with a high grid point density, while other areas are simulated with a low grid point density. Becomes possible, when the display processing is only to check the authenticity of having a flag, can be performed recursively subdivided, it can be achieved at high speed.
地域によって異なった模擬精度、データ量で地形を模擬し、地形データを隙間なく表示するという目的を、図６で示すコンピュータで構成したシステムで実現する。 The purpose of simulating the terrain with different simulation accuracy and data amount depending on the region and displaying the terrain data without gaps is realized by the system configured by the computer shown in FIG.
図１は、本発明による地形模擬モデルの生成を説明する地形の三角形化誤差計算のフロー図であり、従来技術として説明した図１３に相当する手順を修正し、図１１に定義された三角形について誤差計算をする。したがって、図１の手法は、図１４のフロー中の「地形グリッドデータ作成の流れ」の部分のＰ１４０６２を修正したものに相当する。そのため、地形データを模擬領域として複数の地形モデルデータで構成し、前記地形モデルデータを複数の地形グリッドデータで構成し、前記地形グリッドデータの領域を複数の格子点で細分化し格子点に標高データを備えて構成し、格子点密度を高くする領域および最大再帰レベル数Ｎ（＝格子点密度の倍率Ｎ）が定義されている。
模擬視界映像データベース作成装置６０８１，６０８２は、Ｐ１０１において「Ｔにおける再帰的な標高誤差計算」をすることを示すフローの表題、Ｐ１０２においてｅ（Ｔ）すなわちＴにおける誤差の計算をする。すなわち、各地形グリッドの模擬覆域を２つの基本三角形に分割し、２つの三角形で模擬される地形を近似し、各三角形と前記地形データにより規定される地形面との地形模擬誤差を求める。Ｐ１０３においてＴＯにおける再帰的な標高誤差計算をする。Ｐ１０４においてＴＲにおける再帰的な標高誤差計算をする。Ｐ１０５においてＴＬにおける再帰的な標高誤差計算をする。すなわち、地形模擬誤差が許容誤差を超えるなら前記各基本三角形をさらに２つの三角形に再分割し各三角形で地形模擬誤差を求め、前記地形模擬誤差が許容誤差内になるまで三角形の細分化を再帰的に繰り返す。この際、Ｐ１０６において、誤差評価範囲に異なる格子点密度の地形との境界を含むか否か判断し、判定が境界を含む場合はｅ（Ｔ）＝０とする。すなわち、対象地形が前記定義した格子点密度を高くする領域の範囲外にありかつ対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に格子点密度の異なる地形モデルとの境界となる格子点が存在する場合、当該三角形に強制的に分割を行うためのフラグを立て、対象地形が前記定義した格子点密度を高くする領域の範囲内にありかつ対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に格子点密度の異なる地形グリッドとの境界となる格子点が存在し、かつ前記基本三角形から分割した回数が最大再帰レベル数Ｎより大きい場合に前記格子点が存在する三角形に強制的に分割を行うためのフラグを立て、対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に、格子点密度の異なる地形モデルとの境界となる格子点が存在する場合、当該三角形の模擬標高誤差に強制的に０をセットする。Ｐ１０６において、判定が境界を含まないとした場合は次の過程Ｐ１０７に移行する。Ｐ１０７においては計算されたｅ（Ｔ）を保存する。
前記フラグは三角形ごとに独立した変数保存領域に保存する。対象三角形が決まれば一意に保存領域を参照することができ、フラグ状態を確認できる。
正方形の与えられた模擬覆域を上述のように対角線で２分割し、２つの直角二等辺三角形（以下「三角形」という場合がある）Ｔ，ＴＯで地形を近似し、直角二等辺三角形Ｔの近似誤差ｅ（Ｔ）を２つの三角形Ｔ，ＴＯの半近似誤差ｅｒｒ（Ｔ），ｅｒｒ（ＴＯ）の内の最大値とし、半近似誤差ｅｒｒ（Ｔ）は、三角形Ｔから地表面までの最大標高差ｅｒｒｏｒ（Ｔ）とし三角形Ｔの直角を挟む二辺を斜辺として内接する三角形Ｔｒ，Ｔｌの近似値をｅ（Ｔｒ），ｅ（Ｔｌ）とするとき、ｅｒｒｏｒ（Ｔ），ｅ（Ｔｒ），ｅ（Ｔｌ）の内の最大値とし、その三角形で地形を近似した場合の近似誤差ｅが指定された許容誤差以内であれば三角形の分割を終了し、近似誤差ｅ（Ｔ）が許容誤差以内でなければ当該三角形を２つの直角二等辺三角形Ｔｒ，Ｔｌに分割し分割後の三角形について近似誤差ｅが許容誤差以内になるまで分割する。分割した直角二等辺三角形の近似誤差を、その三角形自身のものだけでなくその三角形の各辺に内接または外接してその辺を斜辺とする直角二等辺三角形におけるものまでを再帰的な対象とし、それらに接する三角形の近似誤差はそれら以下になることが保証され、許容誤差以内で最小の三角形数で地形模擬が行われる。
図１において、三角形の模擬誤差が、次の式（１）で計算される。
FIG. 1 is a flowchart for calculating a terrain triangulation error for explaining generation of a terrain simulation model according to the present invention. The procedure corresponding to FIG. 13 described as the prior art is modified, and the triangle defined in FIG. Calculate the error. Therefore, the method of FIG. 1 corresponds to a modification of P14062 in the “flow of terrain grid data creation” portion in the flow of FIG. Therefore, the terrain data is composed of a plurality of terrain model data as simulated areas, the terrain model data is composed of a plurality of terrain grid data, and the area of the terrain grid data is subdivided by a plurality of grid points to obtain elevation data at grid points. And a region for increasing the lattice point density and the maximum recursion level number N (= magnification N of lattice point density) are defined.
The simulated view image database creation devices 6081 and 6082 calculate the title of a flow indicating “recursive elevation error calculation at T” in P101, and e (T), that is, an error in T in P102. That is, the simulated coverage of each terrain grid is divided into two basic triangles, the terrain simulated by the two triangles is approximated, and a terrain simulation error between each triangle and the terrain surface defined by the terrain data is obtained. A recursive elevation error calculation in T O at P103. A recursive elevation error calculation in T R at P104. In P105, recursive elevation error calculation in TL is performed. That is, if the terrain simulation error exceeds the allowable error, each basic triangle is further subdivided into two triangles to obtain the terrain simulation error for each triangle, and the subdivision of the triangle is repeated until the terrain simulation error is within the allowable error. Repeat. At this time, in P106, it is determined whether or not the error evaluation range includes a boundary with landforms having different lattice point densities. If the determination includes a boundary, e (T) = 0 is set. That is, the target terrain is outside the range of the region where the lattice point density is increased and the triangle in the group of triangles obtained by repeatedly subdividing the target basic triangle is bounded by a terrain model having a different lattice point density. If there is a grid point that becomes, a flag for forcibly dividing the triangle is set, and the target terrain is in the range of the area where the defined grid point density is increased and the target basic triangle is subdivided. If the triangle in the triangle group obtained by repetition has a grid point that becomes a boundary with a topographic grid having a different grid point density, and the number of divisions from the basic triangle is larger than the maximum recursion level N, the grid A flag for forcibly dividing the triangle where the point exists is set, and the triangle in the triangle group obtained by repeating subdivision for the target basic triangle If the lattice point as a boundary between the terrain model consisting exists, and sets the forced zero simulated altitude error of the triangle. If it is determined in P106 that the determination does not include a boundary, the process proceeds to the next process P107. In P107, the calculated e (T) is stored.
The flag is stored in an independent variable storage area for each triangle. If the target triangle is determined, the storage area can be uniquely referenced and the flag state can be confirmed.
Simulated Coverage was given a square divided into two diagonally, as described above, (sometimes hereinafter referred to as "triangle") two right-angled isosceles triangle T, approximating the terrain T O, isosceles right triangle T The approximate error e (T) is set to the maximum value of the semi-approximation errors err (T) and err (T O ) of the two triangles T and T O. Error (T), and the approximate values of the inscribed triangles T r and T l with the two sides sandwiching the right angle of the triangle T as the hypotenuse are e (T r ) and e (T l ). T), e (T r ), e (T l ), the maximum value, and if the approximation error e when approximating the terrain with the triangle is within the specified tolerance, the division of the triangle is terminated. If the approximation error e (T) is not within the allowable error, the triangle is Side the triangle T r, divides the triangle after the division is divided into T l until the approximation error e is within tolerance. The approximate error of the divided right isosceles triangle is not limited to that of the triangle itself, but also to that of a right angled isosceles triangle that is inscribed or circumscribed on each side of the triangle and whose side is the hypotenuse. The approximation error of the triangles that contact them is guaranteed to be less than these, and the terrain simulation is performed with the smallest number of triangles within the allowable error.
In FIG. 1, a triangular simulation error is calculated by the following equation (1).
誤差評価範囲に異なる格子点密度の地形との境界を含む場合
ｅ（Ｔ）＝０
含まない場合
ｅ（Ｔ）＝ＭＡＸ｛ｅｒ（ＴＯ），ｅｒ（Ｔ）｝
ｅｒ（Ｔ）＝ＭＡＸ｛ｅｒ（ＴＲ），ｅｒ（ＴＬ），ｅｒｒ（Ｔ）｝
ｅｒｒ（Ｔ）＝ＭＡＸ｛ｅｒ（Ｔｒ），ｅｒ（Ｔｌ），ｅｒｒｏｒ（Ｔ）｝
ただし ｅｒ（Ｔ）＝ｅｒｒ（Ｔ）＝０：Ｔが最小三角形
※ｅｒｒｏｒ（Ｔ）はＴ内の格子点によってのみ決まればどのような定義であってもよい。（例えば標高と平面との差の最大値）
図３に、図１に示した手法により格子点密度の異なる地形グリッドを連続的に配置した例を示す。図３は、４つの地形グリッドを連続的に配置したものであり、各グリッド内の黒点、灰色点が格子点を表し、その密度が格子点密度となる。図３によると、各連続する境界において各三角形の分割を粗い格子点密度に一致させている。
なお、従来の図１３に示した手法により格子点密度の異なる地形グリッドを連続的に配置した場合は、図４に示すようになる。図４によると、各連続する境界において各三角形の分割が詳細な格子点密度に一致しない部分（中を白く示した丸点）が生じている。
When the error evaluation range includes a boundary with the topography of different grid point density e (T) = 0
When not included e (T) = MAX {er (T O ), er (T)}
er (T) = MAX {er (T R ), er (T L ), err (T)}
err (T) = MAX {er (T r ), er (T l ), error (T)}
However, er (T) = err (T) = 0: T is the smallest triangle * error (T) may have any definition as long as it is determined only by the grid points in T. (For example, the maximum difference between the altitude and the plane)
FIG. 3 shows an example in which terrain grids having different lattice point densities are continuously arranged by the method shown in FIG. FIG. 3 is a diagram in which four terrain grids are continuously arranged. Black dots and gray dots in each grid represent grid points, and the density is the grid point density. According to FIG. 3, the division of each triangle is made to coincide with the coarse lattice point density at each successive boundary.
Note that when terrain grids having different lattice point densities are continuously arranged by the conventional method shown in FIG. 13, the result is as shown in FIG. According to FIG. 4, there is a portion where each triangular division does not match the detailed lattice point density (a round dot with white inside) at each successive boundary.
図２は、本発明による地形模擬モデルの表示方法すなわち地形モデルデータベースの描画方法を説明するフロー図であり、従来技術として説明した図１５に相当する手順を修正したものである。Ｐ２０１で地形モデルデータベースの読み込みを行う。地形モデルデータベースは図１により作成した地形モデルデータにより構成される。以下の動作をリアルタイム処理により行う（Ｐ２０２）。Ｐ２０３で描画を開始する。Ｐ２０４で仮想の視点の位置が移動するに従って視点位置更新を行う。Ｐ２０５で前記視点位置に応じた地形モデルデータベースを、それを構成する地形グリッド数分のループにより描画する。地形グリッドデータ描画は次の流れによる。Ｔに対する再帰的な三角形分割処理を開始する（Ｐ２０５１）。処理対象グリッド数分だけ次のループ処理を行う（Ｐ２０５２）。境界の判定結果（図１におけるＰ１０６で判断した結果）が真か否か判断する（Ｐ２０５３）。すなわち、細分化した三角形が強制的に分割を行うためのフラグを有するか判定する。
三角形にたどり着くには、開始状態（グリッドを２分割した直角三角形の状態）から、再帰的に処理を行う過程で、目的の三角形にたどり着き、フラグ状態を確認することができる。
判定が否である（フラグを有しない）場合はＰ２０５４において見込み角誤差が評価基準εより小さいか否かを判定する（Ｐ２０５４）。すなわち、主計算機６０６により、地形模擬誤差の視点からの見込み角誤差を求め、視点からの見込み角誤差が許容誤差以内にあるかないか判定する。見込み角誤差が評価基準εより小さくない場合に模擬視界発生装置は当該三角形を描画する（Ｐ２０５５）。Ｐ２０５３で判定が真である（フラグを有する）場合当該三角形について地形模擬誤差にかかわらずＴｌに対する再帰的な三角形分割処理に移る（Ｐ２０５６）。一方Ｐ２０５４で見込み角誤差が評価基準εより小さい場合、すなわち、視点からの見込み角誤差が許容誤差より小さい場合、模擬視界発生装置は、Ｔｌに対する再帰的な三角形分割処理に移る（Ｐ２０５６）。さらに、Ｔｒに対する再帰的な三角形分割処理を行う（Ｐ２０５７）。処理対象グリッド数分だけのループ処理を終了する（Ｐ２０５８）。その後、その他描画対象の描画を終了し（Ｐ２０６）、処理対象地形モデルファイル数分だけのループ処理を終了すると（Ｐ２０７）、地形モデルデータ描画の処理を終了する。表示装置６０１１，６０１２，６０１３へは、三角形を視点に近い方の三角形から選択して表示する
図５に、図２の手法により描画した格子点密度の異なる地形グリッドによる描画例を示す。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the display method of the terrain simulation model according to the present invention, that is, the drawing method of the terrain model database, and is a modification of the procedure corresponding to FIG. 15 described as the prior art. In P201, the terrain model database is read. The terrain model database is composed of terrain model data created in accordance with FIG. The following operations are performed by real-time processing (P202). Drawing is started at P203. In P204, the viewpoint position is updated as the position of the virtual viewpoint moves. In P205, the terrain model database corresponding to the viewpoint position is drawn by a loop of the number of terrain grids constituting the database. The topographic grid data drawing is as follows. A recursive triangulation process for T is started (P2051). The next loop process is performed for the number of grids to be processed (P2052). It is determined whether or not the boundary determination result (result determined in P106 in FIG. 1) is true (P2053). That is, it is determined whether the subdivided triangle has a flag for forcibly dividing.
In order to reach the triangle, the target triangle can be reached and the flag state can be confirmed in the process of recursively processing from the start state (the state of a right triangle obtained by dividing the grid into two).
If the determination is negative (has no flag), it is determined in P2054 whether or not the prospective angle error is smaller than the evaluation criterion ε (P2054). That is, the main computer 606 obtains the expected angle error from the viewpoint of the terrain simulation error, and determines whether the expected angle error from the viewpoint is within the allowable error. When the prospective angle error is not smaller than the evaluation criterion ε, the simulated visual field generation device draws the triangle (P2055). If the determination in P2053 is true (has a flag), the process proceeds to a recursive triangulation process for Tl regardless of the terrain simulation error for the triangle (P2056). On the other hand, if the prospective angle error is smaller than the evaluation criterion ε in P2054, that is, if the prospective angle error from the viewpoint is smaller than the allowable error, the simulated visual field generation device proceeds to recursive triangulation processing for Tl (P2056). Further, a recursive triangulation process is performed for Tr (P2057). The loop processing for the number of grids to be processed is terminated (P2058). Thereafter, drawing of other drawing targets is ended (P206), and when the loop processing for the number of processing target terrain model files is ended (P207), the processing of terrain model data drawing is ended. On the display devices 6011, 6012, and 6013, triangles are selected from the triangles closer to the viewpoint and displayed. FIG. 5 shows a drawing example using a terrain grid with different lattice point densities drawn by the method of FIG.
６０１１，６０１２，６０１３ 表示装置
６０２ 模擬操縦器具等の入力装置
６０３ 計器、
６０４ 訓練者
６０５１，６０５２，６０５３ 模擬視界発生装置
６０６ 主計算機
６０７ ハブ
６０８１，６０８２ 模擬視界映像データベース作成装置
6011, 6012, 6013 Display device 602 Input device such as a simulated control instrument 603 Meter,
604 Trainee 6051, 6052, 6053 Simulated field of view generator 606 Main computer 607 Hub 6081, 6082 Simulated field of view video database creation device
Claims (2)
模擬視界映像データベース作成装置により、地形データを模擬領域として複数の地形モデルデータで構成し、前記地形モデルデータを複数の地形グリッドデータで構成し、前記地形グリッドデータの領域を複数の格子点で細分化し格子点に標高データを備えて構成し、格子点密度を高くする領域および最大再帰レベル数Ｎを定義し、
模擬視界映像データベース作成装置により、各地形グリッドの模擬覆域を２つの基本三角形に分割し、２つの三角形で模擬される地形を近似し、各三角形と前記地形データにより規定される地形面との地形模擬誤差を求め、
模擬視界映像データベース作成装置により、前記地形模擬誤差が許容誤差を超えるなら前記各基本三角形をさらに２つの三角形に再分割し各三角形で地形模擬誤差を求め、前記地形模擬誤差が許容誤差内になるまで三角形の細分化を再帰的に繰り返す際に、
対象地形が前記定義した格子点密度を高くする領域の範囲外にありかつ対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に格子点密度の異なる地形モデルとの境界となる格子点が存在する場合、当該三角形に強制的に分割を行うためのフラグを立て、
前記細分化を再帰的に繰り返す際に、
対象地形が前記定義した格子点密度を高くする領域の範囲内にありかつ対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に格子点密度の異なる地形グリッドとの境界となる格子点が存在し、かつ前記基本三角形から分割した回数が最大再帰レベル数Ｎより大きい場合に前記格子点が存在する三角形に強制的に分割を行うためのフラグを立て、
前記細分化を再帰的に繰り返す際に、
対象基本三角形について細分化を繰り返されて得た三角形群の中の三角形に、格子点密度の異なる地形モデルとの境界となる格子点が存在する場合、当該三角形の模擬標高誤差に強制的に０をセットすることを特徴する地形模擬モデルの生成方法。 A method for generating a terrain simulation model using a computer from terrain data created by a simulated visual image database creation device and stored in a memory,
Using the simulated visual image database creation device, terrain data is composed of a plurality of terrain model data as simulated regions, the terrain model data is composed of a plurality of terrain grid data, and the terrain grid data region is subdivided by a plurality of grid points. The grid points are provided with elevation data, a region where the grid point density is increased, and a maximum number of recursion levels N are defined,
The simulated field-of-view database creation device divides the simulated coverage of each terrain grid into two basic triangles, approximates the terrain simulated by the two triangles, and compares each triangle with the terrain surface defined by the terrain data. Find the terrain simulation error,
If the terrain simulation error exceeds the allowable error by the simulated visual image database creation device, each basic triangle is further divided into two triangles to obtain the terrain simulation error with each triangle, and the terrain simulation error is within the allowable error. When recursively repeating the subdivision of the triangle until
The target terrain is outside the range of the area where the lattice point density is defined as described above, and the triangle in the triangle group obtained by repeatedly subdividing the target basic triangle becomes a boundary with the terrain model having a different lattice point density. If there is a grid point, set a flag to force the triangle to be split,
When recursively repeating the subdivision,
The target terrain is in the range of the area where the lattice point density is increased as defined above, and the triangle in the triangle group obtained by repeatedly subdividing the target basic triangle becomes a boundary with the terrain grid having a different lattice point density. If a grid point exists and the number of divisions from the basic triangle is greater than the maximum recursion level number N, a flag for forcibly dividing the triangle in which the grid point exists is set,
When recursively repeating the subdivision,
If a triangle in the triangle group obtained by repeatedly subdividing the target basic triangle has a grid point that is a boundary with a topographic model having a different grid point density, the simulated elevation error of the triangle is forcibly set to 0. A method for generating a terrain simulation model characterized by setting the
模擬視界発生装置により、請求項１により生成した地形モデルデータの地形グリッドについて三角形化する際に、細分化した三角形が強制的に分割を行うためのフラグを有するか判定し当該フラグを有する場合、当該三角形について地形模擬誤差にかかわらず再帰的に細分化を行い、
主計算機により、地形模擬誤差の視点からの見込み角誤差を求め、視点からの見込み角誤差が許容誤差より小さい場合、当該三角形について再帰的に細分化を行い、視点からの見込み角誤差が許容誤差より小さくない場合、三角形を視点に近い方の三角形から選択して表示装置に表示することを特徴とする地形模擬モデル表示方法。
A method for displaying a terrain simulation model using a computer from terrain data created by a simulated visual image database creation device and stored in a memory,
When the simulated visual field generator triangulates the terrain grid of the terrain model data generated according to claim 1, it is determined whether or not the subdivided triangle has a flag for forcibly dividing the flag, The triangle is recursively subdivided regardless of the terrain simulation error,
The main computer calculates the estimated angle error from the viewpoint of the terrain simulation error, and if the estimated angle error from the viewpoint is smaller than the allowable error, it subdivides the triangle recursively, and the estimated angle error from the viewpoint is the allowable error. If not smaller, a method for displaying a terrain simulation model, wherein a triangle is selected from triangles closer to the viewpoint and displayed on a display device.
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