JP2865856B2 - 地図・図面情報の表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、文字・数値情報以外に画像や図形などのマ
ルチメディア情報を処理可能な地図・図面情報システム
において、地下街の店舗配置図や大型建物内のテナント
入居図など３次元的な配置情報を、画面上に表示された
地図・図面情報の表示要素を指示することから、関連検
索が可能な方法や、その検索結果をわかりやすく表示す
る方法に関する。

［従来の技術］ 本発明に関連して、以下の文献が知られている。な
お、これら文献は以下の本発明の説明の中で適宜引用さ
れる。

文献1:嶋田、江尻著「地図情報エキスパートシステムGE
NTLE」昭和60年度アドバンストデータベースシンポジウ
ム予稿、pp93〜101、情報処理学会。

文献2:石井繁夫著「Ｃ言語により3Dグラフィックス入
門」昭和63年、技術評論社刊。

文献3:Ullman,J.D:“Principles of Databas esystem
s",Computer Science press,Potomac,Maryland（1980） 文献4:Brad J.Cox:Object−Oriented Programming An E
volutionary Approach Addison−Wesley Cop.Inc,（198
8） 文献5:嶋田、他「マルチメディア対応マッピングシステ
ムにおける視点別記述と自動処理伝搬機構」Proc.Advan
ced Database System Symposium'89（1989） 文献6:近田、嶋田、宮武、松島著「マルチメディ型電力
図面情報システムにおける重ね重き図面と分離認識」昭
和63年度電子情報通信学会全国大会SD−７−４ 最近、東京都心部のように、大規模な地下街や高層建
築物が多い知域での住宅表示には、地下街の店舗表示に
は、地下街の店舗配置図や、大型建物内のテナント入居
状況図など詳細な住宅情報が、２次元的な地図情報以外
に存在し、これらを有効に活用した地図・図面情報の各
種の検索や表示機能が求められるようになってきた。

このような要求に対して従来、上記文献１で示される
ように、マルチメディアデータベースを用いた地図・図
面情報処理システムでは、データベースの内容を計算機
の表示装置上へ容易に図形や画像として表示できるばか
りでなく、名称や電話番号など各種の属性情報の検索結
果も関連させて表示できるようになっている。特に住宅
地図など詳細な地図情報を扱うシステムでは、集合住宅
の各世帯主名や高層ビルのテナントをなす企業・法人名
などの属性データを、地図上の対応した建物要素の近く
に表示する場合、属性データが地図の要素に複数対１に
対応するため、その建物の代表的名称や代表企業名等だ
けを表示し、残りは表示しないか又は全く別のウインド
ウに図形とは独立した単純なリストとして出力する程度
であった。

一方建築・土木CADの分野では、建物や高速道路など
地図の要素を完全に３次元化したデータベースに記憶し
任意の方向からこれらの要素を３次元的に表示する機能
が実現されているので、集合住宅や高層ビルなどを表示
する場合には、完全に３次元化して表示した状態にして
お、上記３次元的な特性を有する属性データを表示する
場合には、両者を完全に１対１に対応させて表示する方
法が考えられる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記文献１で示された方法では、集合住宅や
高層ビルの場合その代表者名やビル名などが表示される
だけで、特に都心部における過密で３次元的な属性情報
が多い地域で表示される地図情報は、ほとんど役にたた
ない問題がある。即ち例えば、集合住宅に住むＡさんの
宅を調べようと思っても、地図上に表示されているのは
その集合住宅の所有者や代表者名だけであり、各階にお
ける個人住宅の世帯主名などいわゆる３次元的な属性デ
ータは表示されない問題が発生する。またその２次元地
図とは別に存在する店舗配置図やテナント入居図を第19
図や第20図に示すような別のウインドウに表示したとし
ても、実際の建物配置図と異なるために、属性情報の検
索結果の検証を行う場合に必要な全体の建物及び周囲の
状況などの判断が行いにくくなる等の問題も発生する。

そして更に上記建築・土木CADのように、形状データ
を完全な３次元的な把握を行う方法においても、２つの
大きな問題が考えられる。

まず第１の問題として、地図情報処理システムの場合
には、道路や家枠など膨大な地図データを２次元的に表
示した結果の上に、各種の属性情報を対応させて表示す
るのに負荷が重く、機械CADシステムのような完全に３
次元的な表示にはとても実用にはならない状況にある。
即ちデータベースに格納されている地図・図面情報が、
道路や建物の形状を示す座標データや、神社・銀行など
の記号及び表示用テキストなどが一様に記憶されている
状態を仮定しており、それらの建物・表示用テキストな
ど検索のキーとして属性を検索する場合、データベース
内全要素に対して経路探索処理や近接範囲内の探索処理
が必要となるため、各種検索処理を実行する時間が極め
て長くなることが予想される。

また第２の問題として、特に地下街のように、広範囲
の２次元的広がりを有する地図データを３次元的に表示
する場合には、第21図に示すように各階での住居やテナ
ントの表示が一部干渉することが多くなるためみづらく
なり、表示結果上の一部をマウスで指示して行うような
詳細な指定ができなくなる問題があった。さらに上記３
次元的な表示の上に各種属性を表示した場合には、その
内容を後から確認することがますます困難となることが
予想される。

［課題を解決するための手段］ 上記問題を解決するため本発明では、地図情報とは用
途別に存在する店舗配置図やテナント入居図などの図面
情報を、地図情報に応じてすでに表示されている地図上
の表示要素と対応させ、その表示要素の上に完全に重な
るように変型処理を加えて表示するとともに、これらの
表示要素と３次元的な特性を有する属性情報とを完全に
１対１の対応関係が得られるように関係付けを行う外、
地図の上に属性情報を表示する場合も、階数別の横断的
な表示や部分断面的な表示を行うことより、上記問題を
解決する。

［作用］ 以上により、本発明によれば、３次元的な特性を有す
る属性データが、２次元的に表示された地図の要素と重
複なく１対１に対応関係が完全につけられるので、検索
や編集時の操作が明確になり、マンマシン特性が格段に
向上することになる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、本発明の実施例をなす地図・図面処理システムの
一構成例を示すブロック図であり、大きく操作部とデー
タベース部、及び表示部との３つで構成される。操作部
としては、第１図左側のオペレータからのコマンドを受
け付け、その内容を解釈するコマンド入力・解釈部（10
0）があり、表示部としては、第１図右側の画面様式作
成部（109）とCRTなどの表示部（110）で構成される。
一方データベース部として、表示画面上での図形やテキ
ストに対応する各種の地図の要素を記憶するための地図
データベース（101）と、店舗配置図やテナント入居図
など地図情報とは別途存在する間取りの図面を格納する
間取データベース（102）、各個人住居の｛住居階数・
住居番号・世帯主名・電話番号等｝３次元的特性を有す
る属性データを記憶するための属性データベース（10
3）、及びこれらの地図データ・図面（間取り）データ
・属性データなどメディア間の関係情報をオブジェクト
形式で記憶するためのオブジェクトベース（112）の４
種類があり、それぞれ別のファイルに記憶される。

このような構成において処理の流れの概要を示すと、
まずオペレータがコマンド入力・解釈部（100）へ検索
や編集の処理要求を入力すると、これをオブジェクトへ
のメッセージに変換し、このメッセージをオブジェクト
検索・実行部（111）へ与える。そしてここでは、オブ
ジェクトベース（112）内に処理の種類別に存在する関
係オブジェクトにそのメッセージが与えられると、関係
オブジェクト内部の手続きにより必要な数だけ実体オブ
ジェクトにメッセージが転送され、各実体オブジェクト
は各種の図形・間取り・属性データ検索部（104,105,10
6）を起動し、各データベース（101,102,103）の内容が
検索される。まず地図データ検索部（104）は、101の地
図データベースから該当する地域の地図データを検索し
表示用データに変換する。間取りデータ検索部（105）
は地図データ検索部（104）で検索した地図データの地
図要素と対応する間取りデータを102の間取りデータベ
ースから検索し、その間取りデータは間取りデータ形式
変換部（107）により対応する地図要素と完全に重なる
ような変型処理を加える。属性データ検索部（106）
は、検索された地図データや間取りデータと対応関係の
ある３次元属性データを属性データベース（103）から
検索し、属性データ形式変換部（108）によりすでに検
索された地図データや間取りデータと対応可能なデータ
形式に変換する。そして、画面様式作成部（109）で
は、上記検索され表示用に用意された地図データと間取
りデータ及び属性データとを合成して、CRTなどの表示
装置（110）上に表示する。このように、地図・図面の
データベースは４つのデータファイル（101,102,103,11
2）に別けて記憶されており、オブジェクトベース（11
2）に記憶された関係オブジェクトにより対応関係がつ
けられ間接的に抽出された地図・図面・属性データは、
それぞれメディア専用の処理手続きを使って表示され
る。

第２図は、この４種類のデータベース（101,102,103,
112）の内容を、表示部（110）に表示される地図・図面
の表示対象との対応関係をつけて示したものである。ま
ず101の地図データベースには、200で示されるような通
常の２次元の地図を表示するのに必要な道路・家枠デー
タや、地名用のテキストデータなどが記憶される。また
102の間取りデータベースには、201,202,203,204で示さ
れるような各階の住居配置を示す住居間取りデータなど
が記憶される。この間取りデータは、主に各階での住居
家枠の境界図形を記憶するものであり、必ずしも住居番
号や世帯主名まで記憶する必要が無く、103の属性デー
タベースから検索され、第２図に示すように各住居家枠
内に納まるように加工・変型させて表示してもよい。そ
してオブジェクトベース112には、各データベースの内
容に１対１に対応させた実体オブジェクトと、それらの
関係を記述した関係オブジェクトとが記憶される。

このようなシステムの構成と処理の流れにおいて、各
種のデータベースのデータ構造について順に説明する。
まず第１に地図データベース（101）は、第３図に示す
ような（ａ）の図形部と（ｂ）のテキスト部の２種類存
在し、それぞれデータの格納形式は第３図に示すような
可変長の順編成形式とする。第３図（ａ）の図形部の構
造としては、ファイル先頭にはこの図形部全体のファイ
ルサイズとレコード数を記述するヘッダ、そして各レコ
ードには図形を構成する座標の構成点数、図形の種類や
描画時の線の色などを指定するための線種、編集時に処
理状況や把握するのに必要な図形の始点と終点の状況を
示す情報、及び構成点数だけのＸ座標値とＹ座標値の繰
り返しからなっている。一方（ｂ）のテキスト部の構造
としては図形部と同様に、まずファイル先頭にはテキス
ト部全体のファイルサイズとレコード数を記述するヘッ
ダ、そして各レコードにはテキストを構成する構成文字
数、明朝体やゴチック体など表示テキストの書体を決め
るテキスト種、各テキスト文字の大きさに関して外接長
方形の幅を与えるボックス幅、ボックス高さ、テキスト
各文字の外接長方形内での傾斜角度、複数の文字列をテ
キストとして回転させて表示する場合の回転角度、テキ
ストを縦や横に表示するための方向を制御するフラグ、
各テキストを表示する基準位置を示すための基準点Ｘ座
標とＹ座標、及び各テキストのレコードデータの繰り返
しから成り立っている。

第２の間取りデータベース（102）のデータ構造は、
（ａ）図形部と（ｂ）のテキスト部の２種類存在し、こ
れは既に第３図で示された地図データベース（101）の
データ形式と全く同一のものでよい。ただし図形の基準
座標は、地図データベースの基準座標と独立でよく、間
取りデータを地図データに完全に重畳させるための拡大
・縮小・移動などの座標変換パラメータは、112のオブ
ジェクトベース内の関係オブジェクトに記憶される。

第３の属性データベース（103）の構造は、３次元的
特性を有する住居者属性データで構成され、各住居者単
位に各種の属性値の記憶管理ができるように、例えば上
記文献３で示される関係型データベース管理を行う。そ
の関係型データベースの項目として、第４図に示すよう
に、横方向には｛住居者識別子、住居番号、階数、世帯
主名称、・・・｝などを設定し、縦方向には各住居者別
の属性値を記憶管理する。これによって、関係型データ
ベースの特徴である各属性項目別の条件検索が可能とな
り、例えば住居構成が3DKで２階に住む住居者名を検索
するなどの条件検索が、上記文献３で示される標準的な
検索手続き言語であるSQL（Structured Query Languag
e）にて検索可能となる 第４のオブジェクトベース（112）の構造を述べる前
に、まずオブジェクトの本実施例における定義と特性に
ついて明確にしておく。一般にオブジェクトとは、上記
文献４で示されるように、データの定義とそのデータを
直接処理しうる手続きとをカプセル化してまとめた単位
をさし、通常は文献４に示されるようなオブジェクト指
向型言語で記述される単位をさす。このオブジェクトに
は、共通概念を階層的に記述可能なクラスと、各クラス
の定義を固有の値に具象化したインスタンスとで構成さ
れる。そしてクラスには、必要に応じて固有のインスタ
ンスを発行することができ、この同じクラスから発行さ
れたインスタンス群はクラスの変数定義や手続き等を階
層的に継承して共有することができる。例えば文献４で
示されるオブジェクト指向型言語Objective−Ｃを用い
てオブジェクトを記述する方法としては、 ＝クラス名：スーパークラス名（メッセージグループ
１、グループ２、…） ｛インスタンス変数の宣言｝ ＋ 単項セレクタ｛ファクトリメソッド定義｝ − 単項セレクタ｛インスタンスメソッド定義｝ ＋ セレクタ1:仮引数１、セレクタ2:仮引数２、・・・ ｛クラスメソッドの定義｝ − セレクタ2:仮引数１、セレクタ2:仮引数２、・・・ ｛インスタンスメソッドの定義｝ の型式で記述される。この記述の中でまずファクトリメ
ソッドとは、各クラスのインスッタンスを発行するため
の具体的手続きの定義であり、Objective−Ｃの場合に
は、その手続きはＣ言語で記述したものになる。またセ
レクタとは、各メソッドに要求をかけるためのメッセー
ジを受理する場合に必要な識別子であり、単項セレクタ
とはその識別子を１つだけ所有しているものをさす。こ
のようなオブジェクトは、図形・画像などマルチメディ
ア記述の観点から考えると、引用文献５に示すように、
さらに実体オブジェクトと関係オブジェクトとに分類で
きる。まず実体オブジェクトは、各図形や画像など単一
の種類のメディアそのものに関して、メディアデータ定
義とそのメディア専用の処理手続きとを組にして記述し
たものである。一方関係オブジェクトは、住居者属性と
住居家枠など複数のメディア間の意味のある関係付けを
行うオブジェクトで、実体オブジェクトへのポインタ情
報と、各実体オブジェクトへのメッセージ発行を中心と
した手続きとを組にして記述したものである。

そこでまず、実体オブジェクトの構造について、住宅
地図上の家枠指定から３次元的な住居者属性を検索する
システムの構成例を用いて説明する。第５図は住居家枠
を示す図形実体オブジェクト（PHL001）と、テキスト実
体オブジェクト（PHT001）の構造を、住宅地図との対応
をつけて表示したものである。すでに第３図に示したよ
うに、地図データの図形部を構成するファイル（LRT00
1）、及びテキスト部を構成するファイル（TRT001）に
は、各住居者の個人家枠と１対１に対応した図形レコー
ドとテキストレコードとが記述されており、可変長テー
ブルのレコード位置を示すためのアドレス情報｛ADL00
1,ADL002,…｝、｛ADT001,ADT002…｝と構成点数とテキ
スト数を使って、それぞれ独立にアクセス可能とする。
このとき、住居家枠の図形実体オブジェクト（PH001）
には、ファイルポインタFiles＝LRT001と、図形アドレ
スポインタAddress＝ADL003および実体変数Ｘ［Ｎ］,Y
［Ｎ］とが定義され、さらに手続き部にはこの家枠図形
を表示するための専用の手続きLineDraw（N,X,Y）が記
述されている。一方住居家枠のテキスト実体オブジェク
ト（PHT001）には、ファイルポインタFiles＝TRT001
と、テキストアドレスポインタAddress＝ADT002、及び
実体変数SL［Ｍ］が定義され、さらに手続き部にはこの
テキスト列を表示するための専用の手続きTextDraw（N,
SL）が記述されている。従ってこれらの実体オブジェク
トに表示を要求するメッセージDRAWを与えるだけで、各
実体オブジェクト内部の図形・テキスト専用の手続きLi
neDraw（N,X,Y）、及びTextDraw（N,SL）とが起動さ
れ、110の表示端末上へ表示されることになる。

第６図はある集合住宅内の各階の住居配置を示す住居
間取りの図形実体オブジェクト群｛PHS101,PHS102,…,P
HS201,PHS202,…｝の構造を示すもので、３次元的な特
性を持った階別の間取り図形ファイル｛LRST01,LRST02
…｝との１対１の対応をつけて示したものである。これ
らの間取り図形ファイルは、すでに第３図に示した地図
データの図形部と同じ形式をとっており、これらの間取
り図形データは、各個人住居と１対１に対応した図形レ
コードとして記述されており、可変長のテーブルの各レ
コード位置を示すためのアドレス情報｛ADSL101,…,ADS
L201,…｝と構成点数を使ってレコード単位に独立して
アクセス可能とする。

第７図には、住居者属性の実体オブジェクト（AT00
1）の構造を示している。この住居者属性データベース
は、すでに第４図に示したように、横方向に属性項目、
縦方向に各個人データをとった関係型の構成を示してお
り、これを各１カラム単位に独立してアクセスが可能な
ようなオブジェクトを構成する。まずその構成内容とし
て、ポインタ情報を張り、ファイルポインタをFiles＝R
DB001,レコード位置を示すためのポインタとしてKeys＝
KEXとして記述する他、手続き部には関係型データベー
スの検索言語SQLによるレコード単位の検索手続きが記
述されているものとする。従って住居者IDがKEXである
ような住居者属性を１レコードだけ検索する場合には、
この属性実体オブジェクトにKEXのパラメータ指定を持
った検索要求メッセージGETを送るだけで、オブジェク
ト内部の検索手続きが起動され要求する属性値が得られ
ることになる。

以上各メディアに密着した実体オブジェクトの構造に
ついて説明したが、オブジェクトベース（112）には関
係オブジェクトも記憶させる。既に述べたように、関係
オブジェクトは集合住宅内居住者の３次元的把握といっ
た複数のメディア間の意味のある関係付けを行うオブジ
ェクトで、今まで示してきた実体オブジェクトの中から
必要なものを関係つけるためのポインタ情報と、各実体
オブジェクトへのメッセージ転送を中心とした手続きと
を組にして記述したものである。またこの関係オブジェ
クトには、後段のより抽象的な関係オブジェクトの構造
を簡単にするため、同一種のメディア実体オブジェクト
を中間的にグループ化するようなものも存在する。例え
ば、第８図は、第５図に示した住居家枠の図形実体（PH
L001）とテキスト実体（PHT001）とを関係付け、住居と
しての関係オブジェクト（PH001）の構造を示すもので
ある。この住居を示す関係オブジェクト（PH001）を作
成することにより、例えば住居表示に必要な家枠表示手
続きLineDrawと、住居名表示手続きTextDrawを行うに
は、この関係オブジェクト（PH001）に表示を要求する
メッセージDRAWを与えるだけで、関係オブジェクト内部
の手続き部に与えられたメッセージは、オブジェクト間
メッセージ転送機能により実体オブジェクトに転送さ
れ、各実体オブジェクトの手続きが起動される。これに
より、後段の集合住宅を示す関係オブジェクトHO001の
構造がより簡略化されることになる。また第９図に示す
ように集合住宅内の各住居の間取りに対応する実体オブ
ジェクト群｛PHS101,PHS102…｝と、各個人属性実体オ
ブジェクト群｛AT001,AT002,…｝とを関係つける住居間
取り関係オブジェクト群｛PHA101,PHA102,…｝を作成
し、更にその集合住宅内の同一階に存在する住居間取り
をグループ化する関係オブジェクトLPH001を作成する。
これによっても、後段の関係オブジェクトHO001の構造
は、更に簡略化されることになる。

そして最後に、集合住宅として意味のあるメディアの
まとめを行う関係オブジェクトHO001を作成する。この
関係オブジェクトHO001の構造は、例えば、第10図に示
すように、今まで述べてきた各メディアに対応する実体
オブジェクト群｛PHS101,PHS102,…｝、｛AT001,AT002,
…｝、｛PHL001,PHT001…｝と、中間的に実体オブジェ
クトをグループ化した関係オブジェクト群｛PHA101,PHA
102,…｝、｛LPH001,LPH002,…｝、｛PH001,PH002,…｝
とを互いに関係つけている他、手続き部には各実体オブ
ジェクトへのメッセージの転送手続きを記述する。これ
によって、集合住宅の住居家枠と名称とを地図上に表示
するためには、表示要求メッセージDRAWをセレクタLine
DrawとTextDrawとを付して、関係オブジェクトMO001に
与えるだけでよい。また個人住居の間取りデータを表示
するには、表示要求メッセージDRAWをセレクタLayoutDr
awを付して関係オブジェクト（MO001）に与えればよい
ことになる。特に後者の場合、住居間取りを集合住宅の
地図上への表示結果と完全に重畳するように表示するた
めの、表示位置と倍率等のパラメータを調整する手続き
が必要となるが、関係オブジェクトMO001や、LPH001な
どの変数定義部や手続き部に埋め込むように定義可能で
あり、別途用意する必要は無い。

次に今まで説明してきた地図・間取・属性の各オブジ
ェクトを用いて、互いに矛盾なく１対１に対応するよう
効果的に表示する方法について説明する。まず110の表
示部上には、従来の地図表示方法と同様、地図情報が第
11図（ａ）に示すように２次元的に表示されている場合
を考える。ところがこのままでは、第11図（ａ）のABマ
ンションに入居中の多数の住居が、ABマンション建物枠
の１つだけに対応関係が付くので、詳細な世帯主別の調
査や、各種の世帯主属性を住居から個別に検索すること
が不可能となってしまう。そこでオペレータから検索し
たい階数を指定させ、その各階に帰属する住居間取りデ
ータを、着目中の建物家枠と完全に重畳した形で表示さ
せ、属性と１対１に関係付けを行うべき住居位置を明確
に表示する。その様子を第11図（ｂ）（ｃ）に示す。即
ち第11図（ａ）において、オペレータが検索の対象とす
るABマンションの近辺をマウス等の指示装置にて指定
し、更にそのABマンションの検索したい階数を指定する
と、その階数の間取りデータが同じABマンション家枠上
に重畳表示されるようにする。第11図（ｂ）にはその２
階部分の間取りデータが表示され、（ｃ）にはその地下
部分の間取りデータがそれぞれ表示されている状態を示
す。そして更に、オペレータによりこの各階別間取りデ
ータの個別の住居家枠を指定すれば、その住居の世帯主
に関する属性データが１対１の完全対応で検索できるよ
うにする。この表示方法で重要なのは、第16図や17図で
示すように、各階数での間取りデータが着目中の建物と
は独立に別ウインドウに表示されるのではなく、着目中
の建物と完全に対応関係がとれ、検索条件が変わること
により、もとの表示サイズや傾きが変化しても、その変
化に完全に追従し得るような重畳表示ができることにあ
る。

このような第11図（ｂ）（ｃ）で示される属性情報の
表示方法を実現する処理の流れを、第12図に従って説明
する。最初にステップ1201では、101の地図データベー
スに、第３図の形式で格納されている地図データの中か
ら、（ａ）の図形部地図データと（ｂ）のテキスト部地
図デーとを用いて、110の表示画面上に２次元的な地図
として表示する。この表示の例としては、第11図（ａ）
のように神社・交番など各種の建物や道路などの図形の
外、それらの代表名称とともに表示されるものである。
従ってこのような２次元的な表示の場合には、ABマンシ
ョンのように集合住宅の表示は、その建物名称や代表者
名などが表示されるだけで、具体的な建物内の住居間取
り等は、この段階では表示されない。ステップ1202で
は、110の表示画面上から３次元的な属性データの検索
対象とする建物の指定を行うステップであり、通常はオ
ペレータがマウス等の指示装置によりその検索対象建物
を指定する。この指定のための具体的な処理としては、
指示装置により110の表示画面上で指定される位置座標
をMP（MPX,MPY）とすると、このMP点と、第３図（ａ）
の図形部座標値｛X1,Y1,…,XM,YM,…,XN1,YN1｝とテキ
スト部基準座標（X1,Y1）との距離の比較を行い、最も
近い点をみつけ、その点の属する図形を点滅色などで再
描画することにより実現される。次にステップ1203で
は、前ステップで指定された建物に関係付けられている
住居間取りデータや世帯主属性の表示を行う。そしてこ
の建物の間取りを表示するために指定された階数や、そ
の建物に付加されている図形番号を関係付けのためのキ
ーとして検索される属性データを、その時の条件として
用いる。まず住居間取りの表示には、第10図に示す集合
住宅関係オブジェクトHO001に、指定階数のパラメータ
を備え、セレクタLayoutDraw:を付した表示要求メッセ
ージDRAWを与えるでけで、オブジェクト間のメッセージ
転送機能によりLayoutDrawの手続きを有する実体オブジ
ェクトPHS＊＊まで転送され実行される。また属性デー
タの検索には、同様に集合関係オブジェクトHO001に、
住居者IDのパラメータを備え、セレクタgetRecords:を
付した検索要求メッセージGETを与えるだけで、オブジ
ェクト間のメッセージ転送機能により、SQLでかかれた
データベース検索手続きgetRecordsを起動し、目的の属
性値が得られる。次のステップ1204は、ステップ1205か
ら1211までの一連のステップを建物内階数の数だけ繰り
返すことを意味しており、110の表示画面上のマウス操
作やキー操作により、ステップ1205に示すような建物内
間取りの階数位置の指定を行ったり、その一連の操作の
終了条件を与えるなどのオペレータ操作を行う部分であ
る。ステップ1206では、既にステップ1203で表示画面11
0上の建物指示によりその建物に関係する間取りデータ
や属性データが得られている状態から、指定された階の
ものだけを抽出するような処理を行う。この段階で表示
されている指定階の間取りデータの形式は、第３図で示
されるように、地図データと同一の形式ではあるが、既
に述べたように、座標系は独立で大きさも統一性がない
ので、地図データと間取りデータとを完全に一致させる
ために、座標原点・座標回転・座標縮尺の変換を行う
（ステップ1207）。この間取りデータを既に表示されて
いる地図上に完全に重畳させて表示するためには、上記
文献２で示されるようなアフィン変換処理により実現可
能である。ただしアフィン変換を行う場合のパラメータ
とは、座標原点のずれ（DX,DY）、座標回転の角度
（θ）、縮尺倍率ML＊を決める必要がある。ところが一
般に、間取り図形の登録には自由度があるので、本実施
例では間取り・地図ともに外接長方形の一致を基本と
し、基準座標の一致性は、外接長方形長辺を水平にみた
左下点、回転角は長辺間のなす角度、縮尺倍率は外接長
方形間の長辺と短辺との寸法の比率から決定する。その
ために、集合住宅関係オブジェクトHO001に定義されて
いる倍率MLの値や、階別に間取りをグループ化する関係
オブジェクトLPH001などに定義されているオフセット位
置（DX101,DY101）などを用いる。そしてこの対応変換
の具体的な方法としては、第13図に示すように、地図座
標系［ｘ−ｙ］から、傾き：θ、原点ずれ（DX,DY）を
持つ間取り図面座標系［ｘ′−ｙ′］で定義される点Ｐ
（Ｘ′,Y′）の座標は、次の変換式 Ｘ＝Ｘ′cosθ−Ｙ′sinθ＋DX Ｙ＝Ｙ′sinθ＋Ｙ′cosθ＋DY で地図座標系［ｘ−ｙ］の点Ｐ′（X,Y）に変換され
る。更にこの点Ｐ′（X,Y）を、住居と間取り図面の対
応から、倍率を考慮して点Ｐ″（X,Y）に変換するに
は、 Ｘ＝（Ｘ′cosθ−Ｙ′sinθ＋DX）/ML Ｙ＝（Ｙ′sinθ＋Ｙ′cosθ＋DY）/ML で計算される。このようにして対応する建物上に完全に
一致して表示される間取りデータは、各住居間取り家枠
だけであるので、ステップ1208では、既に103の属性デ
ータベースから指定建物に関係付けられた属性データが
抽出されているので、この間取りデータに対応する階の
属性データだけを抽出する。そして、ステップ1209で
は、以上抽出されている属性データの中から間取りデー
タの各家枠内に表示するための繰り返しを行うステップ
であり、ステップ1210では、各階の家枠別の１軒ごとに
対応関係のある属性データを抽出し、その中から特定の
項目だけ、例えば｛住居番号・世帯主名・・・｝を抽出
する。そしてステップ1210では、住居家枠と１対１に対
応している属性データを家枠内に納まるように大きさの
変換を行い表示する。ただし、この家枠内に納まる属性
データの大きさの変換は、外接長方形の寸法と住居家枠
の寸法とで決め、住居番号列や世帯主名などの横並びの
テキストデータの外接長方形横軸が家枠内に入るように
決める。

以上間取りデータを２次元的な地図表示結果の上に完
全に重畳させて表示し、建物の各階数別に間取りデータ
を表示する方式について説明した。しかし更に進んで、
集合住宅の関係オブジェクトHO＊＊レベルでは、住居外
形を示す２次元的な図形データの検索が可能であるばか
りでなく、住居者属性も検索可能であり、この属性デー
タを調べればその集合住宅の最大階に関する情報な得ら
れる。そして建物の１階当りの高さを仮定すれば、建物
の絶対的高さを仮定することが可能である。従って、集
合住宅は、内部処理上３次元的なデータ構造を備えるも
のとして扱うことができ、第15図に示すような３次元の
鳥瞰的な地図表示が可能となる。その３次元的表示アル
ゴリズムは、上記文献２で示されるように、鳥瞰的にみ
るための透視変換処理を行う。その透視変換処理の具体
的な内容としては、第14図に示すように、透視変換の対
象とする３次元図形群がワールド座標系としてWC:［XW
−YW−ZW］で記述されており、それらを視点座標系VC:
［XV−YV−ZV］上に変換する処理を行うことに相当す
る。そこでまず、第14図における前提条件としては、視
点座標系VC上の視点位置は、ワールド座標系WCで（OVX,
OVY,OVZ）の位置にあるとし、この視点から方向余弦（H
X,HY,HZ）で、３次元図形図群を見るような視線ベクト
ルを考え、更にこの視線ベクトルは視点座標系VCにおい
て［XV−ZV］平面とα度の角度をなし、またこの視線ベ
クトルは［YV−ZV］平面とβ角の角度をそれぞれなすと
する。即ち方向余弦とαβとの関係は、 となる。このとき透視変換を行うには、次の４つの変換
マトリックスを求め、順に変換処理を加えることにな
る。

（１）視点位置をVCの原点と一致させる平行移動変換TD
を行う。

（２）視点座標系VCのXV−ZV平面に視線ベクトルが含ま
れるように、XV軸のまわりにα度回転させる座標軸回転
変換RXを行う。

（３）YV軸のまわりに、ZV軸が視線ベクトルと平行とな
るように、β度回転させる座標軸回転変換RYを行う。

（４）ZV軸を逆方向に変換する座標軸回転変換RZを行
う。

以上の各変換TD,RX,RY,RZに用いる変換マトリックス
の内容は次の通り。

そして更に、間取りデータをこのような３次元鳥瞰表
示の地図上へ対応させて表示するためには、第15図に示
すようにユーザにより建物とその建物階数の指定をさ
せ、その階を仮想的に引き出す操作を行った建物枠の上
に対応表示する方法が考えられる。このような表示を実
現するには、間取り図形と属性とを関係付けたオブジェ
クトPHA＊＊に、属性データベースから階数を検索する
メッセージGETを送り、その間取りデータの存在する階
数を得、それに１階当りの高さの仮想値から、その間取
りデータの存在する絶対高さを得る。そして上記の地図
の場合と同様に、３次元的な透視変換を行うことによ
り、集合住宅の鳥瞰表示の上に対応させて表示できるこ
とになる。但しこの場合第15図には、その集合住宅の対
応位置よりは横方向（例えばXW軸方向）へ座標軸をずら
して表示させており、間取り表示が集合住宅を示す家枠
等に干渉されないような表示例を示しており、この外、
縦方向（例えばYW軸方向）への座標値のずらし表示など
が考えられる。以上地図の３次元的鳥瞰表示の上へ、間
取りデータを表示するための処理の流れとしては、第12
図に示す処理の流れとほとんど同様に行うことができる
が、ステップ1207,1208の間取りデータを建物枠へ完全
に重畳するように変型させて表示する部分が異なる。即
ち、３次元的な鳥瞰表示の場合には、仮想的に作成され
る建物枠が透視座標系になっているので、階数別に仮想
的に引き出した四辺形上へ間取りデータを完全に重畳さ
せるためには、回転と寸法変換を基本とする単純な座標
変換処理に透視変換処理を加える必要がある。また建物
枠を階別に仮想的な横断面を引き出す処理は、通常のCA
D処理と同様に、各階数高さにおけるＺ軸を固定して
（x,y）２次元的な図形を作成し、その図形の基準位置
をユーザによりマウスなどで指示された座標位置を中心
に再表示することにより実現する。

次に第16図に示すような、地下街の店舗配置図などの
間取りデータが広域の場合には、上記のようにある建物
内だけでの建物枠と間取りとの完全な重畳関係をつける
ことができない。この場合には、表示画面全体の範囲に
わたって重畳関係を付ける必要があり、第11図のような
重畳部の入れ換え表示は意味がない。そうかといって、
第16図（ｂ）（ｃ）の各階別の間取りデータを、第21図
に示すように、３次元的な鳥瞰表示を行っても、地表の
地図の表示等が干渉し合うために、かえってわかりずら
くなる。そこで第17図に示すように、基本的には表示部
110の画面上には、その地域全体の地表部地図データを
表示しておき、３次元的に地下の状況を見たいときに
は、その対応部分の領域をマウス等の指示装置で指定
し、その領域の位置と範囲に対応するような間取りデー
タを抽出して重畳表示することにより、必要な部分の間
取り表示ができる。そしてこのようにして得た間取りデ
ータの対応位置に、属性データベース103から３次元的
特徴を有する属性データを検索し表示する。第17図に
は、地表部地図を画面全体に示し、地下B1部と地下B2部
との２つの地下状況を現す領域を示している。ただし、
第17図の表示方法では、３次元的な検索したい位置と領
域とを指定することにより、あたかも重ねて貼られた紙
を剥ぐように下部の状況を示すもので、ワークステーシ
ョン等で実用化されているような単純なウインドウの概
念とは少し異なる。即ちウインドウでは、表示されてい
る内容がウインドウの表示位置とは独立して、ウインド
ウの内容を変えずに画面内どの位置にでも配置できるの
に対し、本実施例では指定領域の配置の動きに同期し
て、その対応する位置の下部状況が表示されることに特
徴がある。この第17図に示すような表示を実現するため
の方法は、今まで述べてきた処理の流れとほぼ同一のも
ので実現できるが、部分的にはその一部の内容が異な
る。まず105の間取り検索部では、間取りデータが表示
されている地図と完全に重畳するように拡大変換処理を
かけ、110の表示部から指定される領域だけを抽出する
ようないわゆるクリッピング処理を行えばよい。このク
リッピング処理の具体的内容は、例えば文献２に示され
るような方法でよく、通常のコンピュータグラッフィッ
クスにおける基本的処理で実現できる。即ち第18図に示
すように、各階層別のクリッピング用のマスクが設定で
きるようにし、各層における間取りデータとそれに対応
するクリッピング用のマスクとのAND図形を作成し、そ
れを地表の地図上クリッピングマスクと同等の矩形内に
転送表示する。例えば第18図（ｂ）の地下B1間取りデー
タとA,B,C,DマスクデータとのAND図形を作成する場合
は、矩形A,B,C,D内部を１の値に、斜線で示した外部を
０にして論理積演算を行えば、矩形A,B,C,D内部だけの
地下B1図形が求まり、このマスクデータ内部と同じ大き
さと位置を持った背景色となる矩形を（ａ）の地表の地
図上に表示し、地下B1の論理積間取りデータをその矩形
上に表示することにより達成される。更にこの状態で、
上記の処理の繰り返しを第18図（ｃ）に示す地下B2につ
いて行えば、第17図に示すような地下B1の上に地下B2に
対応した間取りが重畳表示されることになる。

以上間取りデータの表示に関して、３つの方法を示し
てきたが、地図データベース101や間取りデータベース1
02には、第３図における（ａ）の図形部として座標列で
与えられるベクトルデータを、（ｂ）のテキスト部とし
て文字コード列で与えられるテキストデータをそれぞれ
仮定していた。しかし一般に建物内の間取り情報には、
個人的情報が含まれることが多いことから、公的なデー
タベースとしてベクトル化やテキスト化がなされない、
単なる画像情報として存在していることが多い。この場
合にも、上記に示した間取りデータの地図上への重畳表
示のための方式は、基本的には変化しない。但し、間取
りデータを完全に地図上の家枠へ重畳するように座標変
換やアフィン変換を行う対象が、座標・テキストデータ
ーから画像データに変わるだけで、実際の変換処理には
（x,y）の座標点から画像のピクセル単位に変わるだけ
である。またある地域での地図情報は、都心部のように
ディジタル化されていないことがある。その場合には、
地図情報を表示装置110へ画像として表示し、建物を個
別にアクセスするために文献11に示すような方法で、建
物画像からベクトルデータへ変換し、そのデータを検索
キーとすることにより上記方法と全く同様の方法で間取
り情報の検索は実現可能である。

［発明の効果］ 以上の地図・図面情報の表示方法により、地下街店舗
配置図やテナント入居図など地図情報とは別の存在する
間取り情報を、地図と完全に対応付けて表示できるばか
りでなく、この間取り情報へ３次元的な特性を有する属
性情報を１対１に対応させて表示できることになるの
で、ユーザへのシステム使用上の機能的特性が格段に向
上することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による地図・図面情報の表示方法を構
成するシステムのブロック図、第２図は地図・図面情報
や間取り情報及び属性情報が表示画面上に表示した要素
との対応関係を示す図、第３図は地図・図面データおよ
び間取りデータのデータ格納形式を示す図、第４図は属
性データの格納形式を示す図、第５図は地図の住宅に対
応する図形実体とテキスト実体のオブジェクトの構造を
示す図、第６図は間取りデータの図形実体退構造を階別
にまとめた図、第７図は住居者の属性実体の構造を示す
図、第８図は第５図の図形実体とテキスト実体とを関係
付け、住宅としてまとめた関係オブジェクトの構造を示
す図、第９図は属性実体と間取り実体とを関係付け、間
取りとしてまとめた関係オブジェクトの構造を更に階別
のグループ関係としてまとめた関係オブジェクトの構造
を示す図、第10図は、住宅・属性・間取りの各実体オブ
ジェクト、及びグループ化された関係オブジェクト群を
階別の住宅としてまとめた関係オブジェクトの構造を示
す図、第11図は本発明による階数別に間取りデータと属
性データとを地図上に重畳表示させた状態を示す図、第
12図は第11図に示した地図・図面の表示を処理するため
のアルゴリズムを示す図、第13図は、地図座標系の住宅
外枠と間取り座標系の間取りデータとの対応関係を示す
図、第14図は３次元特性を有する住宅地図との世界座標
系とビュー座標系との対応関係を示す図、第15図は、住
宅地図の３次元表示をおこない、対応階に間取りデータ
を重畳表示した状態を示す図、第16図は間取りデータが
広域の地下街店舗配置図や地下鉄駅間取りとなる場合の
地図との関係を示す図、第17図は第16図の地下街・地下
鉄駅に関する間取りデータを地表の地図表示から関係付
けて検索する様子を示す図、第18図は、第17図に示され
る地下間取りデータの検索を実現するためのマスク図形
との対応を付けるための原理図、第19図は従来手法によ
る建物指定から属性データを検索し別ウインドウに表示
した様子を示す図、第20図は従来手法による建物指定か
ら間取りデータを検索し別ウインドウに表示した様子を
示す図、第21図は広域の地下街・地下鉄駅に関する間取
りデータを単純に重ね表示した状態を示す図である。 符号の説明 第１図のブロック図において、100:ユーザコマンド入力
部、101:地図情報記憶部、102:間取り情報記憶部、103:
属性情報記憶部、104:地図データ検索部、105:間取りデ
ータ検索部、106:属性データ検索部、107:間取りデータ
形式変換部、108:属性データ形式変換部、109:画面様式
作成部、110:表示部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近田 伸行 東京都中央区入船１丁目４番10号 東京 電力株式会社技術開発本部システム研究 所内 (56)参考文献 特開 昭62−151885（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G09B 29/00 G06T 1/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地図情報とは別に存在する地下街の店舗配
   置や集合住宅の住居間取り等を示す図面情報を、表示装
   置上へ対応関係を付けて表示する方法であって、上記地
   図情報に基づいて画面上に表示した地図上から指示した
   表示要素と対応関係にある上記図面情報を、上記地図が
   表示されている画面上の対応位置へ完全に重畳するよう
   に形状変型処理を加えて表示を行うことを特徴とする地
   図・図面情報の表示方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の地図・図面情報の表示方法
   において、上記図面情報が同一の地図要素に対して階層
   別に複数枚の対応関係があり、地図上から図面を検索す
   る場合には、その階数を与えることにより、対応する階
   の図面情報が重畳表示されることを特徴とする地図・図
   面情報の表示方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の地図・図面情報の表
   示方法において、集合住居内の世帯主データなどの３次
   元的特性を有する属性情報を、画面上の地図情報と１対
   １に対応するように、図面情報である各世帯主住居の間
   取りデータ内に対応させて表示することを特徴とする地
   図・図面情報の表示方法。
4. 【請求項４】請求項１記載の地図・図面情報の表示方法
   において、上記地図情報の表示を３次元鳥瞰的に行い、
   その集合住宅などの表示要素の指定には、その要素の断
   面上の仮想的な要素の外枠を用い、階数から検索される
   図面情報が表示された要素外枠と完全に重畳するように
   形状変型を加えて表示することを特徴とする地図・図面
   の表示方法。
5. 【請求項５】請求項４記載の地図・図面情報の表示方法
   において、階数から検索された図面情報が、集合住宅な
   どの表示要素の外枠と干渉しないように、階数高さを固
   定した平行位置に、要素外枠と完全に重畳するように形
   状変型を加えて表示することを特徴とする地図・図面の
   表示方法。
6. 【請求項６】請求項５記載の地図・図面の表示方法にお
   いて、階数高さを固定した図面表示平行位置の指定に
   は、指示装置による位置指定操作と同期してその図面表
   示を明示することを特徴とする地図・図面情報の表示方
   法。
7. 【請求項７】請求項１記載の地図・図面情報の表示方法
   において、図面情報が広範囲に及ぶ場合には、地図情報
   の表示画面と図面情報の表示画面との縮尺と配置を一致
   させ、地図上から図面を検索したい領域と階とを指示装
   置により与えると、その領域内に対応する図面情報が表
   示されることを特徴とする地図・図面情報の表示方法。
8. 【請求項８】請求項７記載の地図・図面情報の表示方法
   において、表示画面上でその位置における地下または上
   階の状況を調べる要求を与える場合、その位置を基準と
   した領域を指示装置により設定すると、その領域に対応
   した地下又は上階の間取りデータが、必要に応じて多重
   に重畳表示されることを特徴とする地図・図面情報の表
   示方法。
9. 【請求項９】請求項１記載の地図・図面情報の表示方法
   において、地図及び図面情報をデータ定義と処理手続き
   とをカプセル化したオブジェクト単位で管理し、さらに
   そのオブジェクトを地図・図面など表示対象となるメデ
   ィアの実体オブジェクトと、それらの実体オブジェクト
   間関係を記述した関係オブジェクトとで階層的に構成
   し、表示要求時には、それらにメッセージを発行するこ
   とにより、階層オブジェクト間のメッセージ転送から表
   示を行うことを特徴とする地図・図面情報の表示方法。