JP2016170308A - 情報処理装置、地図表示システム、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電子地図に表示される地物の色を標高に応じて変更することが可能な情報処理装置を提供する。【解決手段】三次元情報を有する地図データを用いて電子地図を作成する情報処理装置であって、描画対象の地域の標高により影響される地物の描画のための属性値が地域に対応付けて登録されている地図情報記憶手段から、属性値を読み出す読み出し手段と、属性値を用いて三次元で表現された地域の地物を描画する地物描画手段と、地物描画手段が描画した地物を含む電子地図を作成する電子地図作成手段と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置、地図表示システム及びプログラムに関する。

実空間の地理データを電子的な地図データに変換してディスプレイなどに電子地図を表示する技術が知られている。このような技術ではユーザの現在位置や任意の場所の電子地図を表示可能であるため、ナビゲーションシステムやＧＩＳ（Geographic Information System）などに幅広く応用されている。

電子地図を表示するための地図データは地図表示システムごとに予め用意されているため、実空間の風景に比べて静的になるという特徴がある。すなわち、実空間であれば、時間帯や季節、天候などによって風景が大きく変わる場合があるが、地図表示システムは予め用意されている地図データに基づいて作成された電子地図しか表示できない。

そこで、従来から、時間帯や季節、天候などによって電子地図の表示態様を変更する技術が考案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。特許文献１には、天候情報に応じて晴天の場合は空を空色で表示し、雨天や曇りの場合は空を灰色で表示するナビゲーション装置が開示されている。また、特許文献２には、季節、天候又は時間帯によって地図情報の背景の表示色を変化させるナビゲーション装置が開示されている。

特開2005-258455号公報 特開平10-221093号公報

しかしながら、特許文献１、２はいずれも空などの背景の色を変更する技術であり、電子地図に表示される地物の色を変更することができないという問題がある。例えば、実空間に存在する標高の高い山などの地物は季節によって色が変わることが知られているが、従来の技術ではこのような地物の色を変えることができない。

なお、特許文献２に記載されているように、紙などの印刷媒体の地図帳では、標高値に応じて異なる色で塗り分けることが行われる場合があるが、電子地図で表示することは行われていなかった。

本発明は、上記課題に鑑み、電子地図に表示される地物の色を標高に応じて変更することが可能な情報処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を鑑み、本発明は、三次元情報を有する地図データを用いて電子地図を作成する情報処理装置であって、描画対象の地域の標高により影響される地物の描画のための属性値が前記地域に対応付けて登録されている地図情報記憶手段から、前記属性値を読み出す読み出し手段と、前記属性値を用いて三次元で表現された前記地域の地物を描画する地物描画手段と、前記地物描画手段が描画した地物を含む電子地図を作成する電子地図作成手段と、を有する。

電子地図に表示される地物の色を標高に応じて変更することが可能な情報処理装置を提供することができる。

本実施形態の地図表示システムによる電子地図の表示の概略を説明する図の一例である。 本実施例における地図表示システムのシステム構成図の一例である。 サーバ及び端末のハードウェア構成図の一例である。 地図表示システムが備える各機能を図示した機能ブロック図の一例である。 メッシュと地物の関係を模式的に説明する図の一例である。 地図ＤＢに含まれるポリゴンデータの色情報（頂点色）の一例を示す図である。 三次元地図の描画手順を示すフローチャート図の一例である。 図７のステップＳ２０の処理の手順を示すフローチャート図の一例である。 描画対象のメッシュの季節に応じた地物の描画例を示す図である。 地図表示システムが備える各機能を図示した機能ブロック図の一例である（実施例２）。 図７のステップＳ２０の処理の手順を示すフローチャート図の一例である（実施例２）。 ９〜１２月の紅葉前線と紅葉の有無に応じた色情報を説明する図の一例である。 桜の開花時期でない場合の山の描画例及び桜の開花時期の山の描画例を示す図である。 グラデーションの適用を模式的に説明する図の一例である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

＜本実施例の概略＞
図１は、本実施例の地図表示システムによる電子地図の表示の概略を説明する図の一例である。図１では三次元で表現された２つの山１１、１２が描画されている。山１２の高さ（標高）は山１１よりも高い。本実施例の地図表示システムでは地図データが標高データを有しており、山１１，１２が存在する場所の標高データを利用できる。また、地図データは、標高と積雪の関係が対応づけられた情報を有している。

したがって、地図描画システムは、山１１，１２の場所の標高データを地図データから読み出し、この標高が積雪状態か否かを判断することで、山１１，１２の色を積雪の有無に応じたものにすることができる。これにより、図１に示すように、山１１の上部は緑色などの初期値で描画されるが、積雪している山１２の上部を白色で描画できる。

なお、後述するように、積雪の有無は季節に大きく影響され、また、標高だけでなく緯度によっても影響される。また、同じ緯度でも日本海側と太平洋側で降雪量が異なるように、場所によっても積雪の有無は影響される。このため、本実施例の地物の描画に用いられる地図データは、季節、標高及び場所（緯度・経度）に対応付けられた色情報を有している。

地図表示システムは、描画時の季節、描画対象の場所の標高及び描画対象の場所の緯度・経度に対応付けられた色情報（本実施例では積雪を意味する白）を読み出して、描画対象の場所にある地物（例えば山）の色を決定する。したがって、本実施例によれば、三次元で表現された標高が高い地物の色を季節に応じて変更できる。

なお、地物とは、地上に存在する天然又は人工の全ての物体をいう。

＜システムなどの構成例＞
図２は、本実施例における地図表示システム１００のシステム構成図の一例である。地図表示システム１００は、ネットワーク１３を介して通信可能なサーバ２１及び端末２２を有している。ネットワーク１３は、例えば、ＬＡＮ、広域範囲の複数のＬＡＮが接続されたＷＡＮ、及び、インターネットなどである。ネットワーク１３は有線のみ又は無線のみで構築されていてもよいし、有線と無線とで構築されていてもよい。また、ネットワーク１３にはアクセスポイントなどの基地局１４が接続されており、端末２２は無線で基地局１４にアクセスすることでネットワーク１３に接続する。端末２２は携帯電話網や無線ＬＡＮなどの主に無線で構築される通信網を介して基地局１４にアクセスする。

サーバ２１は、端末２２に対し、電子地図の表示、ナビゲーションに関するサービス等を提供する情報処理装置である。例えば、端末２２から現在位置又は描画対象の位置の位置情報を取得して現在位置又は描画対象の位置の周辺の電子地図を作成して端末２２に送信する。また、例えば、端末２２から現在地と目的地を取得して経路を検索し、経路情報とナビ画面（電子地図に経路が設定された画面）を端末２２に送信する。

端末２２は、ユーザが利用する地図表示端末又はナビゲーション端末である。端末２２は、汎用的な情報処理端末２２１、２２３である場合とナビゲーション専用端末２２２の場合がある。ナビゲーション専用端末２２２はＰＮＤ（Portable Navigation Device）とも呼ばれる。なお、本実施例の端末２２は、情報処理端末２２１、２２３又はナビゲーション専用端末２２２以外でもよい。

情報処理端末２２１は可搬型の装置であり主に無線でネットワーク１３と接続する。 情報処理端末２２３は据え置き型の装置であり主に有線でネットワーク１３と接続する。しかしながら、情報処理端末２２１と情報処理端末２２３は装置の大きさ重量が異なることが大きな違いであり機能的な違いは少ないので、両者を区別しなくてもよい。

情報処理端末２２１としての端末２２は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートＰＣ、及び、ウェアラブルＰＣなどである。情報処理端末２２３としての端末２２は、例えば、デスクトップＰＣ、ラップトップＰＣ、及び、ノートＰＣなどである。情報処理端末２２１と情報処理端末２２３はこれらに限定されるものではなく、経路案内に適切な装置であればよい。

情報処理端末２２１と情報処理端末２２３は、普段は情報処理端末として利用されるが、電子地図の表示やナビゲーションのためのアプリケーションソフトウェアを実行すると、ナビゲーション専用端末２２２と同様、電子地図の表示、ルート検索及び経路案内等を行う。

また、端末２２は、汎用的な情報処理端末２２１、２２３とナビゲーション専用端末２２２のどちらの場合でも、車載された状態と携帯可能な状態の切り替えが可能であってもよい。あるいは、車載された状態に固定されてもよい。

また、端末２２の動作態様には大きく２つある。１つは、端末２２が例えば専用のアプリケーションソフトウェアやＷｅｂブラウザを起動してサーバ２１と通信し、経路案内に関する情報を受信して表示するクライアント型の動作態様である。もう１つは、原則的に地図の描画などの処理を端末内で完結し、地図データの取得など必要な場合にのみサーバ２１と通信するアプリケーション型の動作端末である。本実施例では、クライアント型を例に説明するが、アプリケーション型に対しても本実施例の経路案内を好適に適用できる。

なお、ユーザは２台の端末２２を用いて、地図表示システム１００を利用してもよい。例えば、ノートＰＣなどの端末２２でドライブポータルサイトにアクセスして、出発地から目的地までの経路を事前に検索しておく。ドライブポータルサイトは、運転者（ドライバ）のための情報サービスサイトである。検索された経路はドライブポータルサイトに登録しておき、任意のタイミングでスマートフォンなどの端末２２から登録されている経路情報をダウンロードする。このような使い方により、ユーザは予め経路を事前に検索しておくことができ、出発前の端末２２の操作を少なくできる。

図３は、サーバ２１及び端末２２のハードウェア構成図の一例である。サーバ２１及び端末２２は情報処理装置の機能を有している。図３（ａ）に示すように、サーバ２１は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、入力装置２１２、表示装置２１３、通信装置２１４、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１５、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１６及び補助記憶装置２１７を有する。

また、図３（ｂ）に示すように、端末２２は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ２１１、入力装置２１２、表示装置２１３、通信装置２１４、ＲＯＭ２１５、ＲＡＭ２１６、補助記憶装置２１７、音声入出力装置２１８、及び、ＧＰＳ受信装置２１９を有する。

ＣＰＵ２１１は、各種プログラムの実行や演算処理を行う。ＲＯＭ２１５には、起動時に必要なプログラムなどが記憶されている。ＲＡＭ２１６は、ＣＰＵ２１１での処理を一時的に記憶したり、データを記憶したりする作業エリアである。補助記憶装置２１７は、各種データ及びプログラム２１０１、２１０２を格納する不揮発性のメモリである。入力装置２１２は、例えばキーボードやマウスである。表示装置２１３は、ディスプレイやプロジェクタ、ＨＵＤ（Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）であり、例えば、ナビ画面等が表示される。通信装置２１４は、基地局１４を介してネットワーク１３に接続しサーバ２１等との通信を行う。音声入出力装置２１８は、音声の入出力を行う装置であり、例えば、ナビゲーションの音声ガイダンスが出力される。ＧＰＳ受信装置２１９は、ＧＰＳ衛星の電波を受信して現在位置を算出するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の一例である。

なお、端末２２の入力装置２１２は、キーボードやマウスに代え又はこれらに加えて、画面に対する接触位置（タッチ座標）を検知可能なタッチパネルにより実現されうる。また、入力装置２１２は、音声入出力装置２１８が入力させた音声を認識する音声認識装置としての機能を有していてもよい。

サーバ２１又は端末２２の補助記憶装置２１７に記憶されているプログラム２１０１，２１０２は、不図示の記憶媒体に記憶された状態で配布される。あるいは、プログラムを配布するサーバ２１から端末２２がダウンロードすることで配布される。端末２２のプログラム２１０２は、経路案内に専用のアプリケーションソフトウェアでもよいし、ブラウザソフトウェアでもよい。また、実行形式で配布されてもインストール用の形式で配布されてもよい。

＜地図表示システムの機能構成例＞
図４は、本実施例の地図表示システム１００が備える各機能を図示した機能ブロック図の一例である。サーバ２１は、サーバ送受信部３１、ナビ画面作成部３２、ルート検索部３３、三次元地図描画部３４及び記憶・読出処理部３９を有している。これらの各機能（サーバ送受信部３１、ナビ画面作成部３２、ルート検索部３３、三次元地図描画部３４及び記憶・読出処理部３９）は図３に示したＣＰＵ２１１がプログラム２１０１を実行してサーバ２１のハードウェアと協働することで実現される機能又は手段である。これらの機能の一部又は全てがＩＣなどのハードウェア回路により実現されてもよい。

また、サーバ２１は、図３に示した補助記憶装置２１７、ＲＯＭ２１５又はＲＡＭ２１６により実現される記憶部１０００を有している。記憶部１０００には、地図ＤＢ１００１、道路ネットワークＤＢ１００２、及び、歩行者ネットワークＤＢ１００３が構築されている。これらの各ＤＢは、サーバ２１が直接有していなくてもよく、サーバ２１がアクセス可能なネットワーク１３上の任意の場所にあればよい。

地図ＤＢ１００１は、電子地図を描画するための地図データを記憶している。電子地図に表示される情報には、都道府県などの区画、緑地や河川、道路や鉄道、記号や注記など多くの表示対象があるため、性質の似たものに分類し各分類ごとに描画できるようになっている。それぞれに分類された表示対象又は表示対象が描画された状態をレイヤーといい、電子地図はいくつかのレイヤーを重ねることで描画される。各レイヤーの地図データは、ベクトルデータ又はラスターデータのうち表示対象に適したフォーマットで記述されている。また、地図データは経度・緯度などが既知のメッシュ状に区切られており、１つ以上のメッシュを結合してナビ画面が作成される。ベクトルベータの場合は、緯度・経度でポイント、ポリライン、ポリゴンの位置が定められている。また、ラスターデータの場合は緯度・経度に対応づけて縮尺に応じたデータが用意されている。

なお、地図データには山などの地物のポリゴンデータ（三次元データ）も含まれており、地図データのうち例えば季節に応じて色が変わりうる地物の色のデータ構造については図６にて説明する。

道路ネットワークＤＢ１００２は、車両が通行可能な道路の構造を表すデータであって、ノードテーブルとリンクテーブルとを有している。ノードテーブルには、緯度・経度に対応づけて道路網表現上の結節点が登録されている。結節点をノードという。ノードは例えば交差点、分岐点、合流点、屈曲点などである。リンクテーブルにはノードのノード番号に対応づけて車両が通行可能な道路が登録されている。車両が通行可能な道路は、一般道、高速道路、専用道路、私道などである。また、リンクテーブルには、リンク種別、幅員、リンク長などが登録されている。２つのノード間の道路をリンクといい、リンクはノード同士を結ぶ線分となる。

歩行者ネットワークＤＢ１００３は、ノードテーブルとリンクテーブルとを有する点で道路ネットワークＤＢ１００２と同様である。ただし、歩行者ネットワークＤＢ１００３には、歩行者が通行可能な道（歩道、横断歩道、歩道橋、地下道、通り抜け可能な通路など）のリンクと、リンクの始点と終点のノード等が登録されている。

この他、様々な交通手段の最適な組み合わせを提案するナビゲーションでは、電車の路線図、バスの運行地図、飛行機の運航地図、及び、これらの時刻表が用いられるが、図では省略されている。

続いて、サーバ２１が有する機能又は手段について説明する。サーバ送受信部３１は、端末２２からナビゲーションに関する種々の要求を受け付ける。この要求は、例えば、電子地図の表示要求、目的地までの検索要求、ナビ画面の更新要求（拡大・縮小、表示範囲の変更など）などがある。これらの要求は、ナビ画面作成部３２及びルート検索部３３に振り分けられる。

サーバ２１が電子地図の表示要求を受信した場合、ナビ画面作成部３２は表示要求に含まれる位置情報又は予め定められた位置を含む所定の縮尺の電子地図を作成する。表示要求に含まれる位置情報とは、ユーザの現在位置やユーザが指定した位置の位置情報である。予め定められた位置は、例えば東京駅や大阪駅などの決まった位置である。

サーバ２１が検索要求を受信した場合、ルート検索部３３は検索要求に対し、道路ネットワークＤＢ１００２又は歩行者ネットワークＤＢ１００３の少なくとも一方を用いてルート検索し、経路情報を作成する。経路情報には、出発地から目的地までの経路を示すリンクやノードが含まれ、案内ポイントと呼ばれる進路の指示情報（進路変更するノード、通過するノード、進路変更を案内する位置）により経路が案内される。

ルート検索には、リンク長や幅員、渋滞状況をコストに換算して、出発地から目的地までのコストの合計が最も少なくなる経路を選ぶダイクストラ法が知られている。なお、ダイクストラ法以外の検索方法が用いられてもよい。また、ルート検索においては、有料道路の利用有無、一般道路を優先するなどのユーザ設定が考慮される。

ルート検索部３３は、検索して得られた出発地から目的地までの経路情報をナビ画面作成部３２及びサーバ送受信部３１に送出する。ナビ画面作成部３２は、出発地から目的地までの領域を含む電子地図を作成し、電子地図において経路、出発地及び目的地が強調表示されたナビ画面を作成する。さらに、ユーザの現在位置を表示してもよい。また、ユーザが移動を開始すると、ナビ画面作成部３２は案内に適した縮尺のナビ画面を作成する。また、端末２２から更新要求を取得すると、ナビ画面作成部３２は要求された縮尺や表示範囲に応じてナビ画面を作成する。サーバ送受信部３１はこのようにして作成された経路情報とナビ画面を端末２２に送信する。

三次元地図描画部３４は、ナビ画面作成部３２から三次元地図の描画を要求されると、平面に土地の標高やビルの高さなどの三次元情報が加えられた電子地図（三次元地図）を作成する。すなわち、土地の標高やビルなどのポリゴンデータを三次元空間に配置してそれを平面に投影することで電子地図を作成する。詳細は図７にて説明する。なお、三次元地図を描画するか否かは、描画エリアによって予め定められているか又はユーザの指示により決定される。
記憶・読出処理部３９は、サーバ送受信部３１、ナビ画面作成部３２、ルート検索部３３及び三次元地図描画部３４からの要求に応じて記憶部１０００の各種のデータベースからデータを読み出し、また、各種のデータベースにデータを書き込む。

続いて端末２２の機能又は手段について説明する。端末２２は、端末送受信部４１、操作受付部４２、位置検出部４３、ルート案内部４４、及び、ナビ画面表示部４５を有している。これらは、図４に示したＣＰＵ２１１がプログラム２１０２を実行して端末２２のハードウェアと協働することで実現される機能又は手段である。これらの機能の一部又は全てがＩＣなどのハードウェア回路により実現されてもよい。

端末送受信部４１は、サーバ２１に、電子地図の表示要求、経路の検索要求及びナビ画面の更新要求を送信したり、サーバ２１から電子地図、ナビ画面又は経路情報を受信したりする。また、端末送受信部４１は、必要に応じて現在位置をサーバ２１に送信する。

操作受付部４２は、ユーザから、電子地図の表示のための操作、経路検索のための出発地点と目的地の入力、拡大・縮尺の指示、及び、表示範囲変更などの指示を受け付ける。

位置検出部４３は定期的に及びユーザの操作に応じて現在位置を検出する。検出した現在位置は端末送受信部４１からサーバ２１に送信される。

ルート案内部４４は、サーバ２１から取得した経路情報と現在位置とに基づいて、経路案内を行う。すなわち、ユーザの現在位置が経路情報に含まれる進路変更すべき位置に到達すると、曲がり角などを指示する音声データを音声入出力装置２１８に出力させる。なお、音声データはサーバ２１から送信されてもよいし、端末２２が案内用のテキストデータに基づいて音声合成をおこなって作成してもよい。

ナビ画面表示部４５は、サーバ２１から受信した電子地図やナビ画面を表示装置２１３に表示する。また、位置検出部４３が検出した現在位置を経路上に補正して（ルートマッチングして）、ユーザの現在位置として電子地図やナビ画面に合成する。経路情報が検索されていない状態では、道路や道などユーザが存在するはずのリンク上に現在位置を補正するマップマッチングを行う。なお、ルートマッチング又はマップマッチングはサーバ２１が行ってもよい。

＜標高が高い地物の色の制御＞
続いて、図５〜８を用いて標高が高い地物の色の制御について説明する。図５は、メッシュと地物の関係を模式的に説明する図の一例である。図５（ａ）は山の側面図を、図５（ｂ）は山の上面図をそれぞれ示す。１つの山は山の大きさによっていくつかのメッシュ７０（地域の一例）に区分される。メッシュとは、日本全国を経度・緯度で網目状に区画した場合の１つの区画をいう。例えば、国土地理院では基盤地図情報の１つとして数値標高モデルを公開しており、１辺が５，１０、２５０ｍのメッシュの標高データを公開している。したがって各メッシュ７０の標高は地図データから明らかになっている。
標高は積雪に影響する要因の１つなのでメッシュと標高に対応付けられた積雪状態がわかれば、三次元地図描画部３４は積雪状態を意味する色にメッシュの地物のポリゴンデータの色を変更することができる。図５（ｂ）では斜線が施されていないメッシュ７０が積雪状態である。

図６は、地図ＤＢ１００１に含まれるポリゴンデータの色情報（頂点色）８０の一例を示す図である。まず、地図データはメッシュごとに標高データを有している。図６では説明のため一部のメッシュ８１〜８４の標高と色情報８０が示されている。メッシュ８１は関東平野のあるメッシュであり、メッシュ８２は日本海側の山沿いのあるメッシュであり、メッシュ８３は東北地方の太平洋側のあるメッシュであり、メッシュ８４は北海道の内陸部のあるメッシュである。メッシュ８１の標高は３００ｍ、メッシュ８２の標高は２５００ｍ、メッシュ８３の標高は８００ｍ、メッシュ８４の標高は１５００ｍである。

地図ＤＢ１００１では、メッシュごとに季節と対応付けて色情報８０が登録されている。色情報８０としては、白又は初期値が登録されている。白とは雪や氷の色を意味している。また、初期値とはポリゴンデータの本来の色で描画することを意味する。例えば、山であれば山の初期値は緑やその類似色であり、市街地などの道路の場合は道路色（グレーなど）である。

このような色情報８０は少なくとも一年を通して収集された各地域の積雪状態に基づき作成されている。富士山を例にして説明する。例えば富士山の積雪がいつから始まりいつ頃終わるかが収集される。積雪が始まった場合には、積雪が確認できたメッシュを観測者が記録することで、標高が知られたメッシュについて（富士山が含まれる）積雪が始まった季節が得られる。その後、季節が進み気温が下がると標高が低いメッシュに積雪のエリアが広がる。観測者は積雪のエリアが広がるにつれて、標高が知られたメッシュと季節を対応付けて記録する。これにより、秋から冬にかけてメッシュの色情報８０を作成できる。

季節が春に近づくにつれて気温が上がり積雪が溶けるため、積雪しているメッシュは標高が高いメッシュに限られていく。観測者は積雪がなくなったメッシュを季節に対応付けて記録する。これにより、春から夏にかけてメッシュの色情報８０を作成できる。

実際には、観測者が、月や季節などのある瞬間における積雪の情報をメッシュごとに得て、季節とメッシュに対応付けた積雪状態（各メッシュの色）を登録する。観測者は同様の観測を１年間に渡りある程度の間隔で繰り返す。好ましくは１年分だけでなく過去の数年の積雪状態を統計処理して色情報８０が作成される。

図６の例によれば、例えば、関東平野のメッシュ８１では標高も低いため年間を通して積雪はなく、色情報８０は季節に関係なく初期値である。日本海側の山沿いのメッシュ８２は標高も高いため冬の降雪が多く春でも市街地に雪が残るので、冬と春の色情報８０は白である。東北地方の太平洋側のメッシュ８３は緯度が高いものの降雪が少ないため、色情報８０は冬のみで白となる。北海道の内陸部のメッシュ８４は緯度も標高も高いため秋から春にかけて積雪があり夏の除き秋から春の色情報８０が白になる。

このように、積雪の程度は緯度・経度（場所）や標高に大きく影響されうる。本実施例ではこの色情報８０を用いることで、山などの標高が高い地物の色を季節に応じて変更することができる。

なお、図６では春夏秋冬の四季に応じて色情報８０が登録されているが、例えば月（１〜１２月）に応じて色情報８０が登録されていてもよいし、さらに一月を上旬、中旬、下旬に三分割してそれぞれに色情報８０が登録されていてもよい。また、年初からの日数（１〜３６５日）で色情報８０を登録してもよい。また、明け方、日中、夕方、夜間などの時間帯ごとに色情報８０を対応付けてもよい。さらに、天候別に色情報８０が対応付けられていてもよい。

期間的な区分に関して、季節と例えば一月ごと（１〜１２月のそれぞれ）の両方で色情報８０が管理されている場合、より短い期間（この例では一月ごと）の設定が優先されてよい。期間が短い方が三次元地図の色と実空間の色を合わせやすいためである。

また、一メッシュの広さについては特に限定されないが、１次メッシュ、２次メッシュなど比較的広い範囲で色情報８０が管理されていてよい。雪は比較的、広範囲に積雪するためである。１次メッシュと２次メッシュの両方で色情報８０が管理されている場合は、より狭い範囲の設定が優先されてもよい。範囲が狭い方が三次元地図の色と実空間の色を合わせやすいためである。

＜＜三次元地図の描画手順＞＞
続いて、図７を用いて三次元地図の描画手順について説明する。図７は、三次元地図の描画手順を示すフローチャート図の一例である。図７の手順は、三次元地図描画部３４がナビ画面作成部３２から三次元地図の描画を要求されるとスタートする。三次元地図描画部３４は、描画対象の地物のポリゴンデータを読み出す。ポリゴンデータには、三角形や四角形などのポリゴンの頂点座標、法線、頂点色（図６の初期値）及びテクスチャのＵＶ座標（テクスチャがある場合）が含まれる。

まず、三次元地図描画部３４は、地物のモデル座標をワールド座標に変換する（Ｓ１０）。モデル座標は地物のモデリング時に使用された座標系（ローカル座標系）に基づく座標であり、ワールド座標は描画対象となる三次元空間の座標系に基づく座標である。ポリゴンの頂点座標等が予めワールド座標に変換されている場合はステップＳ１０の処理は不要である。

次に、三次元地図描画部３４は図６のような色情報８０を参照して、現在の季節に応じて描画対象の地物の頂点色を調整する（Ｓ２０）。詳細は図８にて説明する。

次に、三次元地図描画部３４はビュー変換を行う（Ｓ３０）。ビュー変換とは三次元で描画される地物がどこから見られるかを設定して、設定された方向から見られた場合の座標に変換することをいう。この設定された方向はカメラ位置、カメラの注視点及びカメラの上方向により定められるが、ユーザの現在位置と進行方向が分かれば自動的に設定される。また、ユーザが任意に地物をどこから見るかを設定してもよい。ビュー変換により、カメラから見た地物が得られる。なお、ビュー変換によりカメラ位置はワールド座標の原点になる。

次に、三次元地図描画部３４は射影変換を行う（Ｓ４０）。射影変換は、三次元座標上の地物を二次元平面に投影する処理である。具体的には、表示する範囲となる画角、電子地図のアスペクト比、及び、描画する奥行き方向の距離を設定し、平面上に地物を射影する。

次に、三次元地図描画部３４はライティング処理を行う（Ｓ５０）。ライティングは光の影響を考慮して最終的にレンダリングされる色を決定する処理である。ポリゴンの法線ベクトルと設定された光源の向きとのなす角に応じてポリゴンにおける光の影響の強さが算出される、
次に、ポリゴンデータが二次元のテクスチャを有している場合、三次元地図描画部３４はテクスチャをポリゴンに貼り付ける（Ｓ６０）。テクスチャのＵＶ座標によりポリゴンの頂点とテクスチャの対応が定められている。三次元地図描画部３４は対応関係に応じてテクスチャを変形させポリゴンにテクスチャを貼り付ける。

続いて、図８を用いて標高が高い地物の色の制御手順を説明する。図８は、図７のステップＳ２０の処理の手順を示すフローチャート図の一例である。

まず、三次元地図描画部３４はメッシュに含まれる描画対象の地物がどの季節を想定して描画されるかを決定する（Ｓ２０−２）。例えば、描画時の季節であれば、現在の月日が属する季節を月と季節を対応付けたテーブルなどを参照して決定する。あるいは、ユーザが指定する季節を取得する。

次に、三次元地図描画部３４は描画対象のメッシュの色情報８０のうち、決定された季節の色情報８０を読み出す（Ｓ２０−４）。すなわち、描画対象のメッシュ（経度・緯度）に対応付けられた春〜冬の色情報８０のうち、ステップＳ２０−２で決定された季節の色情報８０を読み出す。なお、メッシュが決まれば標高も定まる。

次に、三次元地図描画部３４は、描画対象のメッシュの色を変更する必要があるか否かを判定する（Ｓ２０−６）。すなわち、ステップＳ２０−４で読み出した色情報８０が白か初期値のどちらであるかを判定する。

ステップＳ２０−６の判定がＹｅｓの場合、描画対象のメッシュに積雪している可能性が高いので、三次元地図描画部３４は描画される地物のポリゴンの頂点色を白に変更する（Ｓ２０−８）。

ステップＳ２０−６の判定がＮｏの場合、描画対象のメッシュに積雪している可能性が低いため、三次元地図描画部３４は描画される地物のポリゴンの頂点色を変更せず初期値のままとする。

以上のような処理により、描画対象のメッシュの標高に応じて地物の色を変更することができる。なお、同じメッシュに含まれるポリゴンの標高は同じなので、図８の処理は、メッシュごとに１回行えばよい。

＜描画例＞
図９は、描画対象のメッシュの季節に応じた地物の描画例を示す図である。図９では、図６で説明したメッシュ８１〜８４の地形が、季節ごとにポリゴンで描画されている。なお、説明の便宜上、図９に示す地物は１つのメッシュのみに含まれる地物ではなく複数のメッシュに含まれる地物が描画されている。

図６によれば、北海道の内陸部のメッシュ８４に対応付けられた春の色情報８０は白なので、メッシュ８４に対応するポリゴンは白で描画されている。なお、隣接するメッシュも該メッシュの色情報８０に基づき白で描画されている。

メッシュ８４に対応付けられた夏の色情報８０は初期値のままなので、メッシュ８４に対応するポリゴンは初期値で描画されている。なお、隣接するメッシュも初期値で描画されている。なお、初期値とは緑、グレー、茶色などである。

メッシュ８４に対応付けられた秋の色情報８０は白なので、メッシュ８４に対応するポリゴンは白で描画されている。なお、付近のメッシュも該メッシュの色情報８０に基づき白で描画されているが、残りのメッシュは初期値で描画されている。

メッシュ８４に対応付けられた冬の色情報８０は白なので、メッシュ８４に対応するポリゴンは白で描画されている。なお、隣接するメッシュも該メッシュの色情報８０に基づき白で描画されている。

東北地方の太平洋側のメッシュ８３に対応付けられた春の色情報８０は初期値のままなので、メッシュ８３に対応するポリゴンは初期値で描画されている。なお、隣接するメッシュも初期値で描画されている。夏と秋についても同様である。

メッシュ８３に対応付けられた冬の色情報８０は白なので、メッシュ８３に対応するポリゴンは白で描画されている。なお、隣接するメッシュも該メッシュの色情報８０に基づき白で描画されている。

日本海側の山沿いのメッシュ８２に対応付けられた春の色情報８０は白なので、メッシュ８２に対応するポリゴンは白で描画されている。なお、隣接するメッシュも該メッシュの色情報８０に基づき白で描画されている。

メッシュ８２に対応付けられた夏の色情報８０は初期値のままなので、メッシュ８２に対応するポリゴンは初期値で描画されている。なお、隣接するメッシュも初期値で描画されている。秋についても同様である。

メッシュ８２に対応付けられた冬の色情報８０は白なので、メッシュ８２に対応するポリゴンは白で描画されている。なお、隣接するメッシュも該メッシュの色情報８０に基づき白で描画されている。

関東平野のメッシュ８１に対応付けられた色情報８０は初期値のままなので、メッシュ８１に対応するポリゴンは初期値で描画されている。なお、隣接するメッシュも初期値で描画されている。夏から冬についても同様である。

以上説明したように、本実施例の地図表示システム１００は、季節、標高及び緯度・経度に対応付けられた色情報８０を有することで、描画対象の地物を描画する際に地物の色を、地物の標高、季節及び緯度・経度に応じて変更することができる。

実施例１では、地図データに色情報８０が登録されており色情報８０のみから地物の色を決定したが、本実施例では気象情報として提供される降雪情報又は積雪情報を利用して地物の色を決定する地図表示システム１００について説明する。

図１０は、本実施例の地図表示システム１００が備える各機能を図示した機能ブロック図の一例である。本明細書（本実施例）において、図４において同一の符号を付した構成要素は同様の機能を果たすので、主に本実施例の主要な構成要素についてのみ説明する場合がある。

図１０の地図表示システム１００には気象データサーバ２３が図示されている。気象データサーバ２３は積雪・降雪ＤＢ５２を有している。積雪・降雪ＤＢ５２には、メッシュごとにリアルタイムの積雪・降雪の有無が登録されている。メッシュの標高は明らかなので、現在、積雪・降雪があるかどうかが標高に応じて判明する。

気象データサーバ２３のサーバ送受信部５１は、定期的に又はサーバ２１からの要求により、積雪・降雪ＤＢ５２から読み出した降雪情報又は積雪情報（以下、積雪・降雪情報という）をサーバ２１に送信する。

したがって、本実施例によれば、サーバ２１はリアルタイムの積雪・降雪情報を取得できるので、実空間の風景に近い三次元地図を描画できる。

図１１は、図７のステップＳ２０の処理の手順を示すフローチャート図の一例である。
図１１において、主に図９と異なるステップＳ２０−１、２０−１０の処理について説明する。

まず、三次元地図描画部３４は描画対象のメッシュの積雪・降雪情報を利用できるか否かを判定する（Ｓ２０−１）。積雪・降雪情報を全てのメッシュで利用できるとは限らないため、この判定により地図データの色情報８０を利用するか気象情報を利用するかを判断できる。ステップＳ２０−１の判定がＮｏの場合、三次元地図描画部３４はステップＳ２０−２以降の処理を行う。

ステップＳ２０−１の判定がＹｅｓの場合、三次元地図描画部３４は描画される地物の色を積雪・降雪情報に応じて設定する（Ｓ２０−１０）。すなわち、標高の分かっているメッシュにおける積雪・降雪の有無が分かるので、標高に応じて地物の色を調整できる。

したがって、本実施例の地図表示システム１００によれば、地図データの色情報８０がリアルタイム性に欠けるのに対し、実空間の風景に近い態様で地物を描画できる。また、降雪情報が得られれば、関東平野のように積雪しにくい地域の地物を白で描画することが可能になる。また、積雪・降雪情報が得られなくても、地図データの色情報８０で地物の色を決定できる。

本実施例では、白以外に描画される地物について説明する。

＜紅葉色による描画＞
図１２は９〜１２月の紅葉前線と紅葉の有無に応じた色情報８０を説明する図の一例である。図１２に示す円形で囲まれた領域９１は紅葉が見頃となる領域である。領域９１のうち、紅葉が実際に鑑賞可能となる場所は主に山間部である。また、気温が下がりやすい標高の高い場所ほど早く紅葉が色づく。

図１２の領域９１を参照すると、９月では北海道地方が紅葉の見頃であり、１０月では北海道地方と北陸地方が紅葉の見頃であり、１１月では中部地方以北が紅葉の見頃であり、１２月では九州の一部、関西地方の一部及び関東地方の一部が紅葉の見頃である。しかし、実際には領域９１のうち標高に応じて紅葉が鑑賞可能であるかどうかは異なっている。

実施例１の場合と同様に、観測者は９〜１２月のある瞬間（例えば毎日〜毎月）における紅葉の情報をメッシュごとに得て、各メッシュの標高データを参照することで、季節、標高及び緯度・経度に対応付けた紅葉色の色情報を地図ＤＢ１００１に登録することができる。なお、紅葉色とは赤色から黄色など紅葉などの紅葉を表す色である。

したがって、地図ＤＢ１００１がこのような色情報８０を有することで、三次元地図描画部３４はメッシュの地物の色を紅葉色に変更することができる。なお、実施例２のようにリアルタイムの紅葉情報を利用してもよい。

紅葉色による地物の描画手順は、図８，図１１のステップＳ２０−８でポリゴンの頂点色を紅葉色に変更すればよく、図８，１１と同様の手順で制御できる。

＜桜色による描画＞
日本にはいくつか山あいの桜の名所が知られている。桜の開花は気温との相関が強いため、標高に影響されることが知られている。一般に、標高が１００ｍ高くなるごとに開花が約２〜３日遅くなるといわれている。このため、桜が開花する２〜５月では、メッシュの標高に応じて桜が開花する時期が異なっている。

したがって、２〜５月にかけて、観測者が、９〜１２月のある瞬間（例えば毎日〜毎月）において桜の名所と呼ばれる特定の地域の桜の開花を観測することで、季節、標高及び緯度・経度に対応付けた桜色の色情報を地図ＤＢ１００１に登録することができる。なお、桜の場合、標高の低い方から先に咲く。

また、図１３に示すように、桜の場合、三次元地図描画部３４は色でなく桜の木を描画してもよい。図１３は桜の名所と呼ばれる地域において、桜の開花状態を模式的に示す図の一例である。図１３（ａ）は桜の開花時期でない場合の山の描画例を、図１３（ｂ）は桜の開花時期の山の描画例をそれぞれ示す。図１３（ａ）は開花時期でない地物の描画例なので、花が咲いていない桜の木がアイコンやポリゴンで作成されて描画される。図１３（ｂ）は開花時期の地物の描画例であるが、標高の低い場所で花が咲いた桜の木がアイコンやポリゴンで作成されて描画される。また、標高の高い場所では花が咲いていない桜の木がアイコンやポリゴンで作成されて描画される。

図１３のような描画は、色情報８０に桜色が対応付けられたメッシュに桜の木を配置すれば得られる。

したがって、ユーザは標高によって異なる桜の開花時期に応じてよりリアルな電子地図を閲覧できる。

なお、紅葉色と桜色による描画においても、季節と例えば一月ごと（１〜１２月のそれぞれ）の両方で色情報８０が管理されている場合、より短い期間（この例では一月ごと）の設定が優先されてよい。

一方、紅葉色と桜色による描画においては一メッシュの広さは狭い方が好ましい。紅葉や桜の開花による色の変化はそもそも該当する樹木が存在しないと生じない。また、これらの樹木が連続して分布する範囲も広範囲とは限らないためである。

したがって、広域のメッシュとより狭いメッシュの両方で紅葉色と桜色の色情報８０が管理されている場合、より狭い範囲の設定が優先されてよい。範囲が狭い方が三次元地図の色と実空間の色を合わせやすいためである。

＜グラデーションの適用＞
これまで説明したように、三次元地図描画部３４はある標高から上と下で地物の色を変更するため、ユーザが電子地図を閲覧した場合に不自然さを感じさせるおそれがある。このため、色が変わる標高では、初期値の色から白（又は紅葉色、桜色）へグラデーションを適用することが有効である。例えば隣接するメッシュで色が異なる場合、三次元地図描画部３４は、メッシュの境界となるポリゴンの色に対し、初期値の色から白色に徐々に変更するグラデーションを適用する。

図１４（ａ）はグラデーションの適用を模式的に説明する図の一例を、図１４（ｂ）はグラデーションが適用された地物の描画例を示す図である。図１４（ａ）では初期値のメッシュと白のメッシュの境界にあたる白のメッシュにグラデーションが適用されている。これにより、図１４（ｂ）に示すように、地物の色を初期値から白色に自然に変化させることができる。

従って、本実施例によれば、標高に応じて白以外の紅葉色や桜色で地物を描画することができる。また、グラデーションによりある標高で色が切り替わっても不自然さを低減できる。

＜その他の好適な適用例＞
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、本実施形態では標高が高い地物として山を例に説明したが、標高が高い場所にある峡谷など他の地物に適用してもよい。また、色情報８０に応じて標高が高い場所にある建築物（家、ビル、橋、道路など）の色を季節に応じて白に変更してもよい。

また、本実施形態ではポリゴンデータの色を変更したが、テクスチャを貼り付けることで積雪、紅葉、又は、桜の開花を描画してもよい。色やテクスチャは地物を描画するための属性の１つであり、色として指定される例えば白、紅葉色、桜色は属性値である。

また、本実施形態では、日本の電子地図を例にして説明したが、本実施形態の電子地図の描画方法は米国、欧州、アジアなどの諸外国の地図を表示する際にも適用できる。

また、本実施形態ではサーバ２１が電子地図を作成したが、端末２２が電子地図を作成してもよい。この場合、端末２２は、地図ＤＢ１００１、道路ネットワークＤＢ１００２、及び、歩行者ネットワークＤＢ１００３にアクセスできるものとする。

また、図４では一台のサーバ２１を図示したが、サーバ２１が複数台、存在してもよい。また、１台のサーバ２１が有する機能が複数のサーバに分散して配置されてもよい。このような構成として、サーバ２１の物理的な場所が特定されない、いわゆるクラウドコンピューティングの技術を利用してもよい。

２１ サーバ
２２ 端末
３１ サーバ送受信部
３２ ナビ画面作成部
３３ ルート検索部
３４ 三次元地図描画部
８０ 色情報
８１〜８６ メッシュ
１００ 地図表示システム

Claims (8)

1. 三次元情報を有する地図データを用いて電子地図を作成する情報処理装置であって、
   描画対象の地域の標高により影響される地物の描画のための属性値が前記地域に対応付けて登録されている地図情報記憶手段から、前記属性値を読み出す読み出し手段と、
   前記属性値を用いて三次元で表現された前記地域の地物を描画する地物描画手段と、
   前記地物描画手段が描画した地物を含む電子地図を作成する電子地図作成手段と、
   を有する情報処理装置。
2. 前記地図情報記憶手段には季節に対応付けて前記地域に含まれる地物の前記属性値が登録されており、
   前記読み出し手段は、電子地図で表現される季節に応じて前記地図情報記憶手段から前記属性値を読み出し、前記地物描画手段は前記属性値を用いて三次元で表現された前記地域の地物を描画する、請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記地物描画手段は、前記地域に含まれる地物の前記属性値に影響を与えるリアルタイムの気象情報を取得できた場合、前記気象情報に基づいて前記属性値を決定して三次元で表現された前記地域の前記地物を描画し、
   前記リアルタイムの気象情報を取得できない場合は、前記読み出し手段が読み出した前記属性値を用いて三次元で表現された前記地域の地物を描画する請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記属性値は色であり、前記地物描画手段は、前記読み出し手段が読み出した色を用いて三次元で表現された前記地域の地物を描画する請求項２に記載の情報処理装置。
5. 前記地物描画手段は、電子地図で表現する季節に応じて、前記地域の標高に存在する地物に積雪があることを表す色、前記地域の標高に存在する地物が紅葉していることを表す色、又は、前記地域の標高に存在する地物が開花状態であることを表す色、を用いて三次元で表現された前記地域の地物を描画する請求項４に記載の情報処理装置。
6. 前記地物描画手段は、前記地域の境界で色が切り替わる地物の色に対し、初期値から前記読み出し手段が読み出した色に変化するグラデーションを適用する請求項４又は５に記載の情報処理装置。
7. 三次元情報を有する地図データを用いて電子地図を作成する情報処理装置と、電子地図を表示する端末とを有する地図表示システムであって、
   前記情報処理装置は、描画対象の地域の標高により影響される地物の描画のための属性値が、前記地域に対応付けて登録されている地図情報記憶手段から、前記属性値を読み出す読み出し手段と、
   前記属性値を用いて三次元で表現された前記地域の地物を描画する地物描画手段と、
   前記地物描画手段が描画した地物を含む電子地図を作成する電子地図作成手段と、を有し、
   前記端末は、前記電子地図を受信する受信手段と、
   前記電子地図を表示装置に表示する表示手段と、を有する地図表示システム。
8. 三次元情報を有する地図データを用いて電子地図を作成する情報処理装置を、
   描画対象の地域の標高により影響される地物の描画のための属性値が前記地域に対応付けて登録されている地図情報記憶手段から、前記属性値を読み出す読み出し手段、
   前記属性値を用いて三次元で表現された前記地域の地物を描画する地物描画手段、及び、
   前記地物描画手段が描画した地物を含む電子地図を作成する電子地図作成手段、として機能させるプログラム。