JP2900197B2 - 地形モデル用３次元データの作成方法 - Google Patents
地形モデル用３次元データの作成方法Info
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- JP2900197B2 JP2900197B2 JP5871091A JP5871091A JP2900197B2 JP 2900197 B2 JP2900197 B2 JP 2900197B2 JP 5871091 A JP5871091 A JP 5871091A JP 5871091 A JP5871091 A JP 5871091A JP 2900197 B2 JP2900197 B2 JP 2900197B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３次元の等高線を構成す
る点列データを処理してより滑らかな地形モデルを作成
するための３次元データの生成方法に関する。
る点列データを処理してより滑らかな地形モデルを作成
するための３次元データの生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
等高線を有する地図データに基づいて地形モデルを作成
する場合には、その地図データを読み込んで等高線の高
さデータに従って３次元データを作成し、そのデータに
基づいて地形モデルを作成していた。従って、高さ方向
のデータは等高線の分布に依存して段差を有し、いかに
も地図データをそのまま立体的にしたという感覚を与え
てしまい、実際の地形とは異なったものとなっていた。
等高線を有する地図データに基づいて地形モデルを作成
する場合には、その地図データを読み込んで等高線の高
さデータに従って３次元データを作成し、そのデータに
基づいて地形モデルを作成していた。従って、高さ方向
のデータは等高線の分布に依存して段差を有し、いかに
も地図データをそのまま立体的にしたという感覚を与え
てしまい、実際の地形とは異なったものとなっていた。
【０００３】本発明は、等高線を有する地図データに基
づいて地形モデルを作成する場合に実際に近い滑らかな
立体形状の地形モデルを作成することを可能にした地形
モデル用３次元データの作成方法を提供することを目的
とする。
づいて地形モデルを作成する場合に実際に近い滑らかな
立体形状の地形モデルを作成することを可能にした地形
モデル用３次元データの作成方法を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本願の発明の１つの態様
による地形モデル用３次元データの作成方法は、３次元
の等高線を構成する点列データを取り込む第１の工程
と、点列データより小さなピッチからなる２次元平面上
のメッシュ点の少なくとも前記等高線の近傍にあるメッ
シュ点について、前記点列データの内、最も近い異なっ
た３本の等高線上の点列データを検索する第２の工程
と、各メッシュ点について、少なくとも最も近い異なっ
た２本の等高線上の点列データに基づいて高さデータを
それぞれ求める第３の工程とを有する。
による地形モデル用３次元データの作成方法は、３次元
の等高線を構成する点列データを取り込む第１の工程
と、点列データより小さなピッチからなる２次元平面上
のメッシュ点の少なくとも前記等高線の近傍にあるメッ
シュ点について、前記点列データの内、最も近い異なっ
た３本の等高線上の点列データを検索する第２の工程
と、各メッシュ点について、少なくとも最も近い異なっ
た２本の等高線上の点列データに基づいて高さデータを
それぞれ求める第３の工程とを有する。
【０００５】本願の発明の他の態様による地形モデル用
３次元データの作成方法は、第３の工程において、各メ
ッシュ点と最も近い２本の等高線との位置関係を求め、
メッシュ点が最も近い２本の等高線の外側にある場合と
メッシュ点が最も近い２本の等高線の内側にある場合と
に分け、更に、メッシュ点が最も近い２本の等高線の内
側にある場合については２本の等高線の高さが同じ場合
と異なる場合とに分けて、それぞれ近似演算により各メ
ッシュ点の高さデータを求める。
３次元データの作成方法は、第３の工程において、各メ
ッシュ点と最も近い２本の等高線との位置関係を求め、
メッシュ点が最も近い２本の等高線の外側にある場合と
メッシュ点が最も近い２本の等高線の内側にある場合と
に分け、更に、メッシュ点が最も近い２本の等高線の内
側にある場合については２本の等高線の高さが同じ場合
と異なる場合とに分けて、それぞれ近似演算により各メ
ッシュ点の高さデータを求める。
【０００６】本願の発明の他の態様による地形モデル用
３次元データの作成方法は、前記２本の等高線の高さが
同じ場合には、その２本の等高線の間に谷があるものと
して、前記３本の等高線の高さを用いて近似演算により
メッシュ点の高さデータを求める。
３次元データの作成方法は、前記２本の等高線の高さが
同じ場合には、その２本の等高線の間に谷があるものと
して、前記３本の等高線の高さを用いて近似演算により
メッシュ点の高さデータを求める。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例による地形モデル用３次元
データの作成方法は、後述する各メッシュ点に最も近い
異なった３本の等高線上の点の検索及び各メッシュ点の
高さデータの算出という２つの工程からなっており、以
下それらについて項を分けて説明する。
データの作成方法は、後述する各メッシュ点に最も近い
異なった３本の等高線上の点の検索及び各メッシュ点の
高さデータの算出という２つの工程からなっており、以
下それらについて項を分けて説明する。
【０００８】(1) 各メッシュ点に最も近い異なった３本
の等高線上の点の検索 最初に、メッシュ点を作成する。図３はＺ＝０の平面上
でのこのメッシュ点の生成作成方法を示す説明図であ
る。まず、入力点列のＸ座標及びＹ座標の最小値ＸMIN
，ＹMIN を求める。そして、Ｘ方向にはピッチＸPITCH
でＸMESH＋１個（Ｍ個）、Ｙ方向にはピッチＹPITCH
でＹMESH＋１個（Ｎ個）のメッシュ点を作成し、合計で
（ＸMESH＋１）×（ＹMESH＋１）個のメッシュ点を作成
する。このメッシュ点は一度作成されると、適当な記憶
手段に記憶しておくことにより、地図データの３次元デ
ータを作成する度に作成する必要はなくなる。なお、こ
のメッシュ点のピッチＸPITCH ，ＹPITCH は等高線の上
のポイント群のピッチより小さいものとする。
の等高線上の点の検索 最初に、メッシュ点を作成する。図３はＺ＝０の平面上
でのこのメッシュ点の生成作成方法を示す説明図であ
る。まず、入力点列のＸ座標及びＹ座標の最小値ＸMIN
，ＹMIN を求める。そして、Ｘ方向にはピッチＸPITCH
でＸMESH＋１個（Ｍ個）、Ｙ方向にはピッチＹPITCH
でＹMESH＋１個（Ｎ個）のメッシュ点を作成し、合計で
（ＸMESH＋１）×（ＹMESH＋１）個のメッシュ点を作成
する。このメッシュ点は一度作成されると、適当な記憶
手段に記憶しておくことにより、地図データの３次元デ
ータを作成する度に作成する必要はなくなる。なお、こ
のメッシュ点のピッチＸPITCH ，ＹPITCH は等高線の上
のポイント群のピッチより小さいものとする。
【０００９】次に、等高線データ（Ｚ＝０）を生成す
る。この等高線データは、既知の方法により地図データ
を取り込んで演算処理されて生成されるデータであり、
等高線上のポイント群からなる点列データから構成され
ている。
る。この等高線データは、既知の方法により地図データ
を取り込んで演算処理されて生成されるデータであり、
等高線上のポイント群からなる点列データから構成され
ている。
【００１０】以上のようにしてメッシュ点及び等高線デ
ータを作成した後に、各メッシュ点に最も近い異なった
３本の等高線上の点の検索をする。その図４に示される
ように、ある等高線の点ｂを中心に例えばピッチの３倍
の範囲を定め、各メッシュ点がその範囲に入っている場
合に限り検索を行い、各メッシュ点と等高線の点ｂとの
距離を求め、同様にして等高線上の他の点についても処
理をして１本の等高線の各点と各メッシュ点との距離を
求め、各メッシュ点と等高線の点との最短距離をそれぞ
れ求める。このような処理を全ての等高線について行
い、最終的に各メッシュ点について最も近い異なった３
本の等高線上の点を求める。
ータを作成した後に、各メッシュ点に最も近い異なった
３本の等高線上の点の検索をする。その図４に示される
ように、ある等高線の点ｂを中心に例えばピッチの３倍
の範囲を定め、各メッシュ点がその範囲に入っている場
合に限り検索を行い、各メッシュ点と等高線の点ｂとの
距離を求め、同様にして等高線上の他の点についても処
理をして１本の等高線の各点と各メッシュ点との距離を
求め、各メッシュ点と等高線の点との最短距離をそれぞ
れ求める。このような処理を全ての等高線について行
い、最終的に各メッシュ点について最も近い異なった３
本の等高線上の点を求める。
【００１１】この検索の演算処理過程の詳細図は図１及
び図２に示す通りである。これらの図において、Ａは等
高線の本数、Ｂは各等高線を構成している点の数、Ｍは
Ｘ軸方向のメッシュの数、ＮはＹ軸方向のメッシュの数
である。ＤＩＳＴ１（ｍ，ｎ）はメッシュ点（ｍ，ｎ）
における最短距離、ＤＩＳＴ２（ｍ，ｎ）はメッシュ点
（ｍ，ｎ）におけるＤＩＳＴ１（ｍ，ｎ）の次の最短距
離、ＤＩＳＴ３（ｍ，ｎ）はメッシュ点（ｍ，ｎ）にお
けるＤＩＳＴ２（ｍ，ｎ）の次の最短距離である。ＳＰ
Ｎは等高線のアドレスであり、ＳＰＮ１（ｍ，ｎ）はＤ
ＩＳＴ１（ｍ，ｎ）の対象となる等高線のアドレス、Ｓ
ＰＮ２（ｍ，ｎ）はＤＩＳＴ２（ｍ，ｎ）の対象となる
等高線のアドレス、ＳＰＮ３（ｍ，ｎ）はＤＩＳＴ３
（ｍ，ｎ）の対象となる等高線のアドレスである。
び図２に示す通りである。これらの図において、Ａは等
高線の本数、Ｂは各等高線を構成している点の数、Ｍは
Ｘ軸方向のメッシュの数、ＮはＹ軸方向のメッシュの数
である。ＤＩＳＴ１（ｍ，ｎ）はメッシュ点（ｍ，ｎ）
における最短距離、ＤＩＳＴ２（ｍ，ｎ）はメッシュ点
（ｍ，ｎ）におけるＤＩＳＴ１（ｍ，ｎ）の次の最短距
離、ＤＩＳＴ３（ｍ，ｎ）はメッシュ点（ｍ，ｎ）にお
けるＤＩＳＴ２（ｍ，ｎ）の次の最短距離である。ＳＰ
Ｎは等高線のアドレスであり、ＳＰＮ１（ｍ，ｎ）はＤ
ＩＳＴ１（ｍ，ｎ）の対象となる等高線のアドレス、Ｓ
ＰＮ２（ｍ，ｎ）はＤＩＳＴ２（ｍ，ｎ）の対象となる
等高線のアドレス、ＳＰＮ３（ｍ，ｎ）はＤＩＳＴ３
（ｍ，ｎ）の対象となる等高線のアドレスである。
【００１２】(2) 各メッシュ点の高さの算出 ここでは、地形の特徴を考慮して各メッシュ点に最も近
い異なった等高線上の点に基づいて高さを算出する。
い異なった等高線上の点に基づいて高さを算出する。
【００１３】メッシュ点について図１及び図２の等高線
上の点が検索できたかどうかを判定し、検索できなかっ
た場合にはそのメッシュ点の高さデータを「０」に設定
する。検索できた場合には、次にメッシュ点が最も近い
２本の等高線の内側かどうかを判定する。内側ではない
つまり外側であると判定された場合には図６に示される
説明図に従ってメッシュ点の高さデータが演算される。
このときの高さデータＡＰＴは次式の近似式により求め
られる。
上の点が検索できたかどうかを判定し、検索できなかっ
た場合にはそのメッシュ点の高さデータを「０」に設定
する。検索できた場合には、次にメッシュ点が最も近い
２本の等高線の内側かどうかを判定する。内側ではない
つまり外側であると判定された場合には図６に示される
説明図に従ってメッシュ点の高さデータが演算される。
このときの高さデータＡＰＴは次式の近似式により求め
られる。
【００１４】ＡＰＴ＝（ＤＤＳＴ１＊ＷＰＴ２＋ＤＳＴ
２＊ＷＰＴ１）／（ＤＳＴ２−ＤＤＳＴ１） ＤＤＳＴ１；メッシュ点と２番目に近い等高線の点とを
結んだときに、１番目に近い等高線と交差する点とメッ
シュ点との距離 ＷＰＴ１ ；メッシュ点に１番目に近い等高線の高さ ＷＰＴ２ ；メッシュ点に２番目に近い等高線の高さ メッシュ点が最も近い２本の等高線の内側であると判定
された場合には、２本の等高線の高さが同じであるかど
うかを判定する。同じではなく異なった高さであると判
定されたときには、そのメッシュ点の高さはこの２本の
等高線の高さの間にあるものとして、図７に示される説
明図に従ってメッシュ点の高さデータが演算される。こ
のときの高さデータＡＰＴは次式の近似式により求めら
れる。
２＊ＷＰＴ１）／（ＤＳＴ２−ＤＤＳＴ１） ＤＤＳＴ１；メッシュ点と２番目に近い等高線の点とを
結んだときに、１番目に近い等高線と交差する点とメッ
シュ点との距離 ＷＰＴ１ ；メッシュ点に１番目に近い等高線の高さ ＷＰＴ２ ；メッシュ点に２番目に近い等高線の高さ メッシュ点が最も近い２本の等高線の内側であると判定
された場合には、２本の等高線の高さが同じであるかど
うかを判定する。同じではなく異なった高さであると判
定されたときには、そのメッシュ点の高さはこの２本の
等高線の高さの間にあるものとして、図７に示される説
明図に従ってメッシュ点の高さデータが演算される。こ
のときの高さデータＡＰＴは次式の近似式により求めら
れる。
【００１５】ＡＰＴ＝（ＤＤＳＴ２＊ＷＰＴ１＋ＤＳＴ
１＊ＷＰＴ２）／（ＤＳＴ１＋ＤＳＴ２） 但し、ＷＰＴ１−ＡＰＴ＞ＳＰＡＮ（＝ＷＰＴ２−ＷＰ
Ｔ１）の場合には次式により求められる。
１＊ＷＰＴ２）／（ＤＳＴ１＋ＤＳＴ２） 但し、ＷＰＴ１−ＡＰＴ＞ＳＰＡＮ（＝ＷＰＴ２−ＷＰ
Ｔ１）の場合には次式により求められる。
【００１６】ＡＰＴ＝ＷＰＴ１−ＳＰＡＮ ２本の等高線の高さが同じであると判定された場合に
は、この２本の等高線の間には谷状の地形があるものと
して、図８に示される説明図に従ってメッシュ点の高さ
データが演算される。このときの高さデータＡＰＴは次
式の近似式により求められる。
は、この２本の等高線の間には谷状の地形があるものと
して、図８に示される説明図に従ってメッシュ点の高さ
データが演算される。このときの高さデータＡＰＴは次
式の近似式により求められる。
【００１７】 ＡＰＴ＝ＷＰＴ１−ＡＰＡＮ （ＷＰＴ１＜ＷＰＴ３） ＝ＷＰＴ１＋ＡＰＡＮ （ＷＰＴ１＞ＷＰＴ３） ＳＰＡＮ＝（ＷＰＴ１−ＷＰＴ３）の絶対値 以上のようにしてメッシュ点の高さデータＡＰＴを求
め、全てのメッシュ点の高さデータＡＰＴが得られるま
で上述の演算を繰り返す。
め、全てのメッシュ点の高さデータＡＰＴが得られるま
で上述の演算を繰り返す。
【００１８】メッシュ点は等高線の点列より小さいピッ
チ間隔で配列されており、そして、各メッシュ点の高さ
データを上述のように等高線の各点の高さデータに基づ
いて補間演算をして求めている。従って、高さデータを
含んだ各メッシュ点データをＣＡＤに入力することによ
り、ＣＡＤによって演算処理される地形データは高密度
なものとなりそれによって生成される地形モデルは滑ら
かに変化する実物に近い状態のものが得られる。
チ間隔で配列されており、そして、各メッシュ点の高さ
データを上述のように等高線の各点の高さデータに基づ
いて補間演算をして求めている。従って、高さデータを
含んだ各メッシュ点データをＣＡＤに入力することによ
り、ＣＡＤによって演算処理される地形データは高密度
なものとなりそれによって生成される地形モデルは滑ら
かに変化する実物に近い状態のものが得られる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の１つの態様によれば等高線の点
列データより小さなピッチからなる２次元平面上のメッ
シュ点についてそれぞれ高さデータをそれぞれ求めるよ
うにしたので、十分な補間データが得られて、実物に近
い状態の地形モデルが生成できる。また、本発明の他の
態様によれば、メッシュ点と最も近い２本の等高線との
位置関係に応じて高さデータに演算方法を変えるように
したので、地形データに応じた適切な演算処理が可能に
なっている。また、本発明の他の態様によれば、メッシ
ュ点を挾んだ２本の等高線の高さが同じ場合にはその２
本の等高線の間に谷があるものとしてメッシュ点の高さ
データを求めるようにしたので、実際の地形に対応した
ものとなっている。
列データより小さなピッチからなる２次元平面上のメッ
シュ点についてそれぞれ高さデータをそれぞれ求めるよ
うにしたので、十分な補間データが得られて、実物に近
い状態の地形モデルが生成できる。また、本発明の他の
態様によれば、メッシュ点と最も近い２本の等高線との
位置関係に応じて高さデータに演算方法を変えるように
したので、地形データに応じた適切な演算処理が可能に
なっている。また、本発明の他の態様によれば、メッシ
ュ点を挾んだ２本の等高線の高さが同じ場合にはその２
本の等高線の間に谷があるものとしてメッシュ点の高さ
データを求めるようにしたので、実際の地形に対応した
ものとなっている。
【図１】本発明の一実施例の地形モデル用３次元データ
の作成方法における各メッシュ点から最も近い異なった
３本の等高線上の点を検索する処理の一部を示したフロ
ーチャート（その１）である。
の作成方法における各メッシュ点から最も近い異なった
３本の等高線上の点を検索する処理の一部を示したフロ
ーチャート（その１）である。
【図２】前記実施例の地形モデル用３次元データの作成
方法における各メッシュ点から最も近い異なった３本の
等高線上の点を検索する処理の一部を示したフローチャ
ート（その２）である。
方法における各メッシュ点から最も近い異なった３本の
等高線上の点を検索する処理の一部を示したフローチャ
ート（その２）である。
【図３】２次元のメッシュ点の作成方法の説明図であ
る。
る。
【図４】等高線の点からメッシュ点までの距離を求める
際の説明図である。
際の説明図である。
【図５】各メッシュ点の高さデータを求める際の処理を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図６】メッシュ点が２本の等高線の外側にある場合の
高さデータの求め方を示した説明図である。
高さデータの求め方を示した説明図である。
【図７】メッシュ点が２本の等高線の内側にあり、かつ
２本の等高線の高さが異なる場合の高さデータの求め方
を示した説明図である。
２本の等高線の高さが異なる場合の高さデータの求め方
を示した説明図である。
【図８】メッシュ点が２本の等高線の内側にあり、かつ
２本の等高線の同じ場合の高さデータの求め方を示した
説明図である。
２本の等高線の同じ場合の高さデータの求め方を示した
説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−173690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−66685（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−166581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−134529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−37682（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G09B 25/06 G09B 29/00
Claims (3)
- 【請求項１】 ３次元の等高線を構成する点列データを
取り込む第１の工程と、前記点列データより小さなピッ
チからなる２次元平面上のメッシュ点の少なくとも前記
等高線の近傍にあるメッシュ点について、前記点列デー
タの内、最も近い異なった３本の等高線上の点列データ
を検索する第２の工程と、各メッシュ点について、少な
くとも最も近い異なった２本の等高線上の点列データに
基づいて高さデータをそれぞれ求める第３の工程とを有
する地形モデル用３次元データの作成方法。 - 【請求項２】 第３の工程において、各メッシュ点と最
も近い２本の等高線との位置関係を求め、メッシュ点が
最も近い２本の等高線の外側にある場合とメッシュ点が
最も近い２本の等高線の内側にある場合とに分け、更
に、メッシュ点が最も近い２本の等高線の内側にある場
合については２本の等高線の高さが同じ場合と異なる場
合とに分けて、それぞれ近似演算により各メッシュ点の
高さデータを求める請求項１記載の地形モデル用３次元
データの作成方法。 - 【請求項３】 前記２本の等高線の高さが同じ場合に
は、その２本の等高線の間に谷があるものとして、前記
３本の等高線の高さを用いて近似演算によりメッシュ点
の高さデータを求める請求項２記載の地形モデル用３次
元データの作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5871091A JP2900197B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 地形モデル用３次元データの作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5871091A JP2900197B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 地形モデル用３次元データの作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293078A JPH04293078A (ja) | 1992-10-16 |
| JP2900197B2 true JP2900197B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=13092055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5871091A Expired - Fee Related JP2900197B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 地形モデル用３次元データの作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900197B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3356865B2 (ja) * | 1994-03-08 | 2002-12-16 | 株式会社アルプス社 | 地図の作製方法および装置 |
| JP3278623B2 (ja) | 1999-01-06 | 2002-04-30 | 日本電気株式会社 | 地図３次元化システム，地図３次元化方法および地図３次元化用プログラムを記憶した記憶媒体 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP5871091A patent/JP2900197B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04293078A (ja) | 1992-10-16 |
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