JP3162664B2 - ３次元都市景観情報の作成方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地図情報およびカ
ラー航空写真、個別建物写真に基づいてその中に含まれ
る建物の立体的外形を作成する３次元都市景観情報の作
成方法、およびその方法の実施に用いる３次元都市景観
情報の作成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータグラフィックスによ
り建物等の立体的な３次元画像を作成し、リアルな都市
景観を表示画面上に再現して、都市シミュレーションを
行ったり、情報サービスの提供等に利用することが行わ
れている。ところが、既存のコンピュータグラフィック
スのソフトウエアにより、建物等の立体的な３次元画像
を手作りで忠実に作成するには、３次元幾何学データ等
の入力が必要になり、その作業が膨大となり時間とコス
トがかかっていた。

【０００３】これに対して、例えば、特開平８−８３３
５３号公報には、平面地図情報をもとに、建物の立体形
状作成のために必要な属性について、予定出現頻度が定
義されたパラメータデータベースを用意した立体モデル
作成方法および装置に関する技術が提案されている。ま
た、特許第２５０９５３１号公報には、デジタルカメラ
等を用いてデジタル化した画像を、画像処理により実際
のスケールに修正し、これをカラープリントに出力して
建物の模型を作り、この模型を並べて街並みを再現し、
これをシュノーケルカメラで撮影した都市シミュレーシ
ョンの作成方法および装置に関する技術が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の上記立体モデル
の作成技術は、建物に関する平面および立体形状や色彩
について写真による画像情報を用いてなく、建物の立体
形状作成のために必要な属性を全て確定したデータテー
ブルを作成するため、操作が煩雑で時間がかかることが
あった。一方、建物の写真によるデジタル画像に基づい
て建物の立体模型を形成する都市シミュレーションの作
成技術は、比較的に簡単な操作により短時間で建物の立
体形状に関するデータを作ることができるが、この技術
では模型を並べて街並みを再現するためで、地図情報と
その中に含まれる建物の３次元データを統合した、文
字、画像および線画のマルチメディアデータベースにな
るものではない。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
平面地図情報およびカラー航空写真、個別建物写真に基
づいてその中に含まれる建物の３次元情報を統合したマ
ルチメディアデータベースが短時間にかつ容易に作成で
きる３次元都市景観情報の作成方法およびその方法の実
施に用いる３次元都市景観情報の作成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の３次元都市景観情報の作成方法は、地図情
報を読み取りデジタル化した基本地図データを作成する
とともに、この地図情報に対応する地域のカラー航空写
真を読み取りデジタル化し画像処理を施しその中に含ま
れる建物の屋根の色を抽出したカラー地図データを作成
し、前記基本地図データとカラー地図データとを位置合
わせにより統合化した２次元デジタル地図を作成し、か
つ前記地図情報に含まれる建物の正面あるいは側面の写
真を読み取り画像処理を施した個別建物データを作成
し、この個別建物データにテクスチャマッピング処理と
建物ライブラリからの形状選択およびパラメトリック操
作とにより個別建物３次元データを作成し、前記２次元
デジタル地図上に対応する個別建物３次元データを配置
することを特徴とするものである。地図情報、カラー航
空写真および個別建物写真から２次元デジタル地図と個
別建物３次元データを作成し、２次元デジタル地図上に
個別建物３次元データを配置するため、３次元都市景観
情報として統合されたマルチメディアデータベースが短
時間にかつ容易に作成できる。

【０００７】また、上記目的を達成するために、本発明
の３次元都市景観情報の作成装置は、地図情報およびこ
の地図情報に対応する地域のカラー航空写真をデジタル
データとして読み取り、かつ前記地図情報に含まれる建
物の正面または側面の写真をデジタルデータとして読み
取る読取部と、前記読取部で読み取った地図情報および
カラー航空写真から基本地図データに含まれる建物の屋
根の色を抽出し位置合わせにより統合化した２次元デジ
タル地図を作成する地図情報作成部と、前記読取部で読
み取った建物の正面あるいは側面の写真から画像処理を
施した個別建物データにテクスチャマッピングと建物形
状のライブラリからの形状選択とパラメトリック処理に
より個別建物３次元データを作成する建物３次元データ
作成部と、前記地図情報作成部で作成した２次元デジタ
ル地図上の対応する建物位置に前記建物３次元データ作
成部で作成した個別建物３次元データを配置し３次元都
市景観情報を作成する個別建物の地図上配置処理部とを
備えたことを特徴とするものである。読取部で地図情
報、カラー航空写真および個別建物写真を読み取り、地
図情報作成部で２次元デジタル地図を作成し、建物３次
元データ作成部で個別建物３次元データを作成し、個別
建物の地図上配置処理部で２次元デジタル地図上に個別
建物３次元データを配置するため、３次元都市景観情報
として統合されたマルチメディアデータベースが短時間
にかつ容易に作成できる。

【０００８】前記地図情報作成部は、地図情報から読み
取ったデータに基づきデジタル化した基本地図データを
作成する基本地図データ作成部と、カラー航空写真から
読み取ったデータに基づき画像処理により個別建物の屋
根の形と色を抽出するカラー地図データ作成部と、前記
基本地図データ作成部で作成した基本地図データとカラ
ー地図データ作成部で作成したカラー地図データとから
両者を統合した２次元デジタル地図を作成する地図デー
タ統合部とを有することが、２次元デジタル地図を簡単
に作成できる点で好ましい。

【０００９】前記建物３次元データ作成部は、地図情報
に含まれる建物を個別に撮影した写真に基づいてデジタ
ル化した画像データに画像処理を施す個別建物データの
画像処理部と、この個別建物データの画像処理部で別画
像として分離し後にテクスチャマッピングに使用するた
めに保存する個別画像メモリと、建物の代表的な形状等
を格納した建物形状のライブラリメモリと、前記個別建
物データの画像処理部で画像処理した後の個別建物デー
タに個別画像メモリから読み出したデータをテクスチャ
マッピングするとともに、対応する個別建物毎に建物形
状のライブラリメモリから建物形状を選択して読み出し
それに形状の大きさに合わせたパラメトリック処理を行
って個別建物３次元データを作成する個別建物３次元デ
ータ処理部とを有することが、画像処理で個別建物の３
次元データを簡単に作成できる点で好ましい。

【００１０】前記個別建物データの画像処理部は、画像
データにクラスタリングのアルゴリズムを用いて複数の
クラスに分け意味付けを与えるクラス分け部と、分割し
て撮影した複数の画像データの合成処理を行う画像合成
部と、画像データの幾何学的形状を正しいサイズに補正
する画像補正部と、画像データ中の不要要素を除去する
画像除去部と、画像データの直線の性質や直角の性質を
強調する画像強調部と、画像データからテクスチャとし
て別画像として分離する画像分離部のいずれかを有する
ことが、個別建物データを画像処理で作成できる点で好
ましい。

【００１１】前記個別建物３次元データ処理部は、前記
個別建物データの画像処理部で画像処理された画像デー
タに前記個別画像メモリから読み出した画像データをテ
クスチャ画像として配置するテクスチャマッピング処理
部と、対応する個別建物毎に建物形状のライブラリメモ
リから建物形状を選択して読み出し形状の大きさを合わ
せるパラメトリック処理を行う建物の選択とパラメトリ
ック処理部とのいずれかを有することが、建物３次元デ
ータを簡単に作成できる点で好ましい。

【００１２】前記ライブラリメモリは、建物の前面に存
在する点景をテクスチャマッピング用の画像データの部
品ライブラリとして格納していることが、建物の前に存
在する障害物を除去する作業が不要になる点で好まし
い。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の一実施形態
により具体的に説明する。図２は本発明実施形態による
３次元都市景観情報の作成方法を説明する概略図であ
る。

【００１４】まず、第１に印刷された都市計画地図また
は類似の地図等の地図情報をスキャナー等で読み取りデ
ジタル化した基本地図データを作成する。第２にこの地
図情報に対応する地域のカラー航空写真をスキャナー等
で読み取りデジタル化し画像処理を施してその中に含ま
れる建物の色を抽出したカラー地図データを作成する。
そして、基本地図データとカラー地図データとを任意の
基準点に基づいて位置合わせして統合化した２次元デジ
タル地図を作成する。第３に地図情報に含まれる建物の
正面あるいは側面の写真に基づいて画像処理を施して建
物以外の不要な要素の削除等により個別建物データを作
成し、この個別建物データにテクスチャマッピング処理
と建物ライブラリからの建物形状の選択およびパラメト
リック操作を施して個別建物３次元データを作成する。
そして、２次元デジタル地図上に対応する個別建物３次
元データを配置することで、３次元都市景観情報を作成
する。

【００１５】図１は本発明実施形態の方法の実施に用い
る３次元都市景観情報の作成装置を示すブロック図であ
る。

【００１６】同図において、本実施形態の作成装置１０
は、都市計画地図、カラー航空写真および個別建物写真
等を読み取りデジタル化する読取部１１と、この読取部
１１で読み取られた都市計画図およびカラー航空写真の
データに基づいて２次元デジタル地図を作成する地図情
報作成部１２と、この読取部１１で読み取られた個別建
物写真のデータに基づいて地図情報に含まれる個別建物
の３次元データを作成する建物３次元データ作成部１３
と、この建物３次元データ作成部１３で作成された個別
建物３次元データを地図情報作成部１２で作成された２
次元デジタル地図の対応する建物位置に配置する個別建
物の地図上配置処理部１４とから構成されている。

【００１７】読取部１１は、印刷された地図やカラー航
空写真あるいは個別建物写真等を読み取りデジタル化す
る手段であり、印刷された地図や普通のカメラで撮影し
た写真の場合には、例えば、イメージスキャナであり、
またデジタルカメラで撮影した場合には、その画像イメ
ージの読み取り部分であり、それぞれコンピュータに入
力される。印刷された都市計画地図は、例えば、スケー
ルが２，５００分の１〜５００分の１程度で地方自治体
が所有している都市計画基本図あるいは類似の地図であ
る。この地図情報の読み取りの作業対象となるデータサ
イズは、例えば、約２キロメートル四方の面積を含む
２，５００分の１の都市計画地図で１枚程度の面積を対
象にすることが適切である。この程度の面積内には、通
常裏通りの家屋まで含めて数千軒の建物が含まれる。カ
ラー航空写真は、対象とする地図情報の地域を撮影し
た、例えば、２，５００分の１〜１０，０００分の１程
度のカラー写真であり、このようなカラー写真は地方自
治体が所有している。なお、カラー航空写真は、細かい
ものでなく一般に入手できる程度の粗さのものでよい。
個別建物写真は、普通のカメラあるいはデジタルカメラ
で撮影した地図情報に含まれる主要建物の正面あるいは
側面のイメージ画像であり、必要に応じて現地で撮影し
たものを使用する。

【００１８】地図情報作成部１２は、都市計画地図等か
ら読み取ったデータに基づきデジタル化した基本地図デ
ータを作成する基本地図データ作成部１５と、カラー航
空写真から読み取ったデータに基づき所定の画像処理に
より個別建物の屋根の形と色を抽出するカラー地図デー
タ作成部１６と、基本地図データ作成部１５で作成した
基本地図データとカラー地図データ作成部１６で作成し
たカラー地図データとから両者を統合した２次元デジタ
ル地図を作成する地図データ統合部１７とから構成され
ている。

【００１９】基本地図データ作成部１５では、イメージ
スキャナで印刷された地図を読み取りデジタル化したデ
ータを必要に応じてラスターベクター変換等を行う。カ
ラー地図データ作成部１６では、同様にイメージスキャ
ナでカラー航空写真を読み取ったデジタル化したデータ
を画像処理アルゴリズムにおけるクラスタリングのアル
ゴリズムを施して、複数のクラスに分類する。例えば、
道路、河川、緑地、個別建物の屋根の色等のクラスに分
類し、そのうちの屋根の形と色がデータとして使用され
る。このカラー航空写真の画像処理において、色からも
高さの情報を得ることができ、例えば、やや明るい緑色
で専有面積が広い対象は公園等の芝生であり、暗い灰色
は高さ０の舗装された地面あるいは高さ数１０メートル
のビルの屋上であり、鮮明な黒、赤、青あるいは黄色等
の矩形な対象は高さ１〜３階建の民家の瓦屋根またはス
レート屋根であり、不定型で暗い緑色は街路樹や庭の樹
木の頭の部分である。地図データ統合部１７では、基本
地図データとカラー地図データとを道路河川境界等に基
づく基準点を利用して位置合わせを行い両者を統合した
２次元デジタル地図を作成する。

【００２０】建物３次元データ作成部１３は、地図情報
に含まれる個別建物の３次元データを作成する部分であ
り、対象となる地図情報に含まれる建物を個別に撮影し
た写真に基づいてデジタル化した画像データに所定の画
像処理を施す個別建物データの画像処理部１８と、この
個別建物データの画像処理部１８で別画像として分離し
後にテクスチャマッピングに使用するために保存する個
別画像メモリ２０と、建物の代表的な形状等を格納した
建物形状のライブラリメモリ２１と、個別建物データの
画像処理部１８で画像処理した後の個別建物データに個
別画像メモリ２０から読み出したデータをテクスチャマ
ッピングするとともに、対応する個別建物毎に建物形状
のライブラリメモリ２１から建物形状を選択して読み出
しそれに形状の大きさに合わせたパラメトリック操作を
行って個別建物３次元データを作成する個別建物３次元
データ処理部１９とから構成されている。

【００２１】個別建物データの画像処理部１８は、地上
で撮影した個別建物のカラー写真をデジタル化した画像
データに種々の自動画像処理を施す部分であり、代表的
にはクラス分け部１８ａ、画像合成部１８ｂ、画像補正
部１８ｃ、画像除去部１８ｄ、画像強調部１８ｅおよび
画像分離部１８ｆ等を有する。なお、個別建物について
は、軒先の影になるため１階が暗く撮影されるが、１階
の状態が明確になるように絞りを１階に合わせて撮影し
た画像データが好ましい。また、後の処理で補正が容易
になるように、建物を撮影する高さを一定として、カメ
ラの位置、道路幅、建物の高さを入力して自動的補正が
できるようにする。すなわち、個別建物データの画像処
理部１８では、以下に説明する処理が行われる。

【００２２】１ クラス分け部１８ａは、個別建物の写
真を読み取った画像データに画像処理アルゴリズムの主
析成分法あるいは最充法を施し、例えば、フルカラーを
２５６クラスに分類し、このクラスの結果を人間の肉眼
が認識できる、空、車等と意味付けを行う。 ２ 建物の写真をとるときに、軒先の影になるため１階
が暗く撮影されるが、１階の状態が明確になるように絞
りを１階に合わせた画像データを用い、２階以上は露出
過剰で明るくなり過ぎるが、後にその調整の処理を行
う。また、写真をとるときに状況のデータを入れること
もできる。 ３ 道路幅が、例えば、２車線しかなく建物の全体が１
枚の写真に入らないときには、斜めから撮影しなければ
ならないが、図３に示すように、１つの建物を横に分割
して複数枚の写真に撮影した画像データは、画像合成部
１８ｂにより横につなぐ複数画像の合成処理を自動的に
行う。 ４ 建物の撮影を行うときに、地上からのカメラの高さ
や道路幅を挟んだ建物までの距離、あるいは建物の高さ
により撮影される建物の形状に幾何学的な変形が生じ
る。例えば、建物の高さや横幅により上下間あるいは左
右間に形状の変形が生じる。そのため、図４に示すよう
に、例えば、カメラの高さを地上から１．５メートルに
固定して撮影し、道路幅と建物の高さを与え、画像補正
部１８ｃにより建物形状の幾何学的な補正処理を自動的
に行う。 ５ 空や道路のように、画像内に占める面積が大きく、
建物と排他的関係にあるものは画像除去部１８ｄにより
除去する。例えば、図５に示すように、ピクセル（画
素）数を計算して、大きな面積を占める空と道路のクラ
スを透明色で置換することで除去できる。また、車、自
動販売機、ゴミ箱、通行人等の建物に比べて小さく、１
階の高さより小さいものは、画像除去部１８ｄにより除
去する。例えば、図６に示すように、ピクセル数を計算
して面積の小さいクラス（車、自動販売機、ゴミ箱、通
行人等）を選び周囲の壁の色で置換することで除去でき
る。さらに、電話線、電柱等のように、線状で、色が暗
く、建物に交差しているものは画像除去部１８ｄにより
除去する。例えば、図７に示すように、線状で、色が暗
く、建物に交差している電話線、電柱等をそのピクセル
の周囲の壁や屋根の色で置換することで除去できる。 ６ 道路に突き出ている看板、軒先等は、画像分離部１
８ｆで抽出し別画像として分離し個別画像メモリ２０に
保存し後のテクスチャとして使用する。例えば、図８に
示すように、看板、軒先等が分離される。特にこの分離
した看板の別画像を後で述べるようにテクスチャマッピ
ングすることで、都市景観を忠実に表現することができ
る。また、同様にして街路樹は、画像分離部１８ｆで抽
出され別画像として分離し個別画像メモリ２０に保存し
後のテクスチャとして使用する。例えば、図９に示すよ
うに、街路樹が別画像として分離される。 ７ 以上の処理の結果残るのは、１階、２階等の状況を
示す画像である。例えば、１階は入口、ショーウインド
ウ等であり、２階は壁と窓である。すなわち、建物の各
階の壁、窓、扉等のカメラに対して並行な対象のクラス
だけが残り、他は全て透明色で置換される。そして、各
階の画像は、画像分離部１８ｆで抽出され別画像として
分離し個別画像メモリ２０に保存し後のテクスチャとし
て使用する。 ８ ２階以上の画像が露出過剰の場合には、暗くする補
正が行われる。例えば、図１０に示すように、日差しの
強弱による色彩の違いは、画像補正部１８ｃで同じ壁に
属するクラスの中間のクラスで全て置換して統一する。
このような中間のクラスは、撮影時の日差しの状況、北
向きあるいは南向き等によっても変える必要がある。ま
た、同じ壁は、同じ色で統一する。例えば、図１１に示
すように、壁に無駄な複数の色がある場合には、画像補
正部１８ｃで同じ壁に属するクラスの１色に統一する。
なお、陰影については、ソフトウエアが提供する例えば
ライト機能により改めて陰影効果を与えることができ
る。 ９ 壁、窓、扉等全て直線で直交するものは、画像強調
部１８ｅにより、エッジ強調の処理を行う。例えば、図
１２に示すように、壁、窓、扉等の直線の性質あるいは
直角の性質を強調する。 １０ 以上で各階の画像、屋根、看板、街路樹が得られ
る。元のデジタル画像は、２５６色以上あるが、６４ク
ラス程度に減らす。そして、１／６程度の均等なメッシ
ュでデータ圧縮を行い小さな画像にする。

【００２３】個別画像メモリ２０は、個別建物データの
画像処理部１８の画像処理で分離された別画像を格納す
るメモリであり、後に読み出してテクスチャマッピング
に使用される。また、建物形状のライブラリメモリ２１
は、建物の形状を予め数パターン準備して格納するメモ
リであり、後に建物形状を読み出して２次元デジタル地
図の建物のサイズに合わせてパラメトリック操作を行
う。このライブラリメモリ２１に格納される建物のタイ
プは、ビルは直方体でよいが、例えば、日本の地方都市
における伝統的な家屋では２０種類ぐらいに整理するこ
とができる。また、最上階の屋根は複雑な形状が多いが
数パターン準備して、１、２階等の軒先は、横長台形状
の面を準備しておき、これを軒先として代用する。

【００２４】個別建物３次元データ処理部１９は、個別
建物３次元データを作成する部分であり、画像処理部１
８で画像処理された建物の画像データを個別画像メモリ
２０から読み出した画像データにテクスチャ画像として
配置するテクスチャマッピング処理部１９ａと、対応す
る個別建物毎に建物形状のライブラリメモリ２１から建
物形状を選択して読み出し、それに形状の大きさを合わ
せるパラメトリック処理を行う建物の選択とパラメトリ
ック処理部１９ｂとを有する。

【００２５】すなわち、個別建物３次元データ処理部１
９では、個別建物データの画像処理部１８で処理された
建物の正面、側面の画像をテクスチャマッピングする。
このとき１、２階等の面には、画像分離部１８ｆで画像
処理され個別画像メモリ２０に格納されている画像を読
み出しテクスチャマッピング処理部１９ａがテクスチャ
マッピング処理を行う。より詳細には、四つ角にある建
物（ビルが多い）は、２側面と屋上の３面でよく、処理
した正面、側面の画像をテクスチャマッピングする。通
りに面して、かつ隣接している建物群は、正面と屋根の
みでよく、処理した画像を同様にテクスチャマッピング
処理を行う。裏通りにある建物は、その大半が伝統的な
家屋で小さく、これは屋根の形状のみを用いる。また、
通りの街路樹は、別画像として処理し別画像メモリ２０
に格納した画像を読み出し建物から離してテクスチャマ
ッピング処理を行う。

【００２６】また、個別建物３次元データ処理部１９の
建物の前面の写真の処理について詳細に説明する。純粋
な住居の場合は、壁、窓、扉、シャッターから構成さ
れ、これらは画像処理により処理できる。商家で魚屋や
八百屋等のような伝統的な建物の場合は、昼間はシャッ
ターや扉を開いて、店の中に商品を置く台を並べて、そ
の上に商品を配列している。建物の１階に露出を合わせ
て撮影した画像では、店の内部の商品陳列は鮮明にわか
る。ガラス窓やガラス扉が大きな面積を占めていて、か
つショーウインドウ等の場合には、日光を照り返してガ
ラスが白くなっているが、このときには反射にあたる白
色の画素の部分を、ガラスの色である黒灰色で置き換え
る。これにより、建物１階に露出を合わせた画像であれ
ば、ガラスの内側にある商品が見えるようになり、その
店が何を販売しているかが鮮明にわかる。次に、点景の
扱い方について、建物の１階の前面に存在する障害物、
例えば、通行人、自転車、バイク、自動車、自動販売
機、立て看板、のぼり、背の低い生け垣、車庫の蛇腹式
の扉等は、予めライブラリメモリ２１等にテクスチャマ
ッピング用の画像データを点景の部品ライブラリとして
複数個を準備しておき、建物の画像から少し道路側に距
離をとった場所に自動配置すれば、建物の画像内に存在
する障害物を除去することが不要になり処理時間を短く
することができる。

【００２７】図１３は個別建物３次元データ処理部の処
理の概要を説明する図である。同図において、個別建物
データの画像処理部で処理された１、２階の画像と、建
物のライブラリメモリ２１から選択してパラメトリック
操作を施した画像とをテクスチャマッピング処理を施し
て個別建物３次元データが作成される。

【００２８】個別建物の地図上配置処理部１４は、建物
３次元データ作成部１３で作成された個別建物３次元デ
ータを地図情報作成部１２に含まれる対応する建物に配
置処理する部分である。すなわち、２次元デジタル地図
上の建物に屋根の色を配置し個々の建物３次元データを
配置することで３次元都市景観情報を作成することがで
きる。この３次元都市景観情報は、文字、画像、線画の
マルチメディアデータベースを構成する。すなわち、家
屋輪郭線や道路のデジタル地図は２次元ベクトルデー
タ、個別の家屋は固有の番号を持つ整数値データ、個別
家屋の住所は文字データ、処理済の建物正面の画像は２
次元画像データ、屋根の色のデータは整数値データ、屋
根の３次元形状は３次元ベクトルデータ、１階の軒先の
屋根の正しい大きさの台形形状および処理済の建物正面
の画像データのどこに軒先が位置するかの２次元ベクト
ルデータ、障害物や点景が建物正面画像のどこに位置す
るかの整数値データからなる。

【００２９】上記構成の３次元都市景観情報の作成方法
およびその方法の実施に用いる３次元都市景観情報の作
成装置では、都市計画地図等の地図情報をデジタル化し
て作成した基本地図データと、その地域のカラー航空写
真に基づいて作成したカラー地図データとから統合した
２次元デジタル地図を作成し、また地図情報に含まれる
個別建物の写真に基づいて画像処理により個別建物デー
タを作成しテクスチャマッピング処理と建物形状のライ
ブラリからの建物形状の選択とパラメトリック操作を施
して個別建物３次元データを作成し、この個別建物３次
元データを対応する２次元デジタル地図上に配置するこ
とで３次元都市景観情報が作成されるため、従来のコン
ピュータグラフィックスにより建物の外形を忠実に作成
する場合より短時間に容易に作ることができ、かつ少な
いデータ量で景観データを作成できる。また、都市計画
地図やカラー航空写真、個別建物の写真を利用すること
ができるため、例えば、伝統的な建築を多数含む日本等
の地方都市の全てに適用することができる。さらに、３
次元都市景観情報は、文字、画像、線画のマルチメディ
アデータベースを構成することができる。

【００３０】なお、上記実施形態において読取部１１
は、少なくとも印刷された地図、カラー写真等をデジタ
ルデータとして読み取るスキャナ、あるいはデジタルカ
メラで撮影したものでは、その読み取り手段であればよ
い。また、個別建物データの画像処理部１８は、画像デ
ータのクラス分け、画像合成、画像補正、画像除去、画
像強調あるいは画像分離のいずれかの処理が自動的にで
きればよく実施形態に限定されない。さらに、伝統的な
日本建築を含む都市を例に説明したが、日本以外の国に
おける伝統的な建築を含む都市についても適用できるこ
とは言うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の３次元都市
景観情報の作成方法およびその方法の実施に用いる３次
元都市景観情報の作成装置は、都市計画地図等の地図情
報をデジタル化して作成した基本地図データと、その地
域のカラー航空写真に基づいて作成したカラー地図デー
タとから統合した２次元デジタル地図を作成し、また地
図情報に含まれる個別建物の写真に基づいて画像処理に
より個別建物データを作成しテクスチャマッピング処理
と建物形状のライブラリからの建物形状の選択とパラメ
トリック操作を施して個別建物３次元データを作成し、
この個別建物３次元データを対応する２次元デジタル地
図上に配置し３次元都市景観情報を作成するため、コン
ピュータグラフィックスにより作成する場合より短時間
に容易に作ることができ、かつ少ないデータ量で景観デ
ータを作成できる。また、都市計画地図やカラー航空写
真、個別建物の写真を利用することができるため、伝統
的な建築を多数含む地方都市等の全てにも適用すること
ができ、かつ３次元都市景観情報は、文字、画像、線画
のマルチメディアデータベースを構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施形態の方法の実施形態の３次元都市
景観情報の作成装置を示すブロック図である。

【図２】本発明実施形態による３次元地図情報の作成方
法を説明する概略図である。

【図３】本発明実施形態の個別建物の複数画像の合成処
理を説明する図である。

【図４】本発明実施形態の個別建物の幾何学的補正処理
を説明する図である。

【図５】本発明実施形態の空や道路の削除処理を説明す
る図である。

【図６】本発明実施形態の車、通行人、自動販売機およ
びゴミ箱等の削除処理を説明する図である。

【図７】本発明実施形態の電話線、電柱等の削除処理を
説明する図である。

【図８】本発明実施形態の看板、軒先等の分離処理を説
明する図である。

【図９】本発明実施形態の街路樹の分離処理を説明する
図である。

【図１０】本発明実施形態の建物の日射による陰影の補
正処理を説明する図である。

【図１１】本発明実施形態の無駄な色数を減らす処理を
説明する図である。

【図１２】本発明実施形態の直線の性質や直角の性質の
強調処理を説明する図である。

【図１３】本発明実施形態の個別建物３次元データ作成
処理部の処理の概要を説明する図である。

【符号の説明】

１０ ３次元都市景観情報の作成装置 １１ 読取部 １２ 地図情報作成部 １３ 建物３次元データ作成部 １４ 個別建物の地図上配置処理部 １５ 基本地図データ作成部 １６ カラー地図データ作成部 １７ 地図データ統合部 １８ 個別建物データの画像処理部 １８ａ クラス分け部 １８ｂ 画像合成部 １８ｃ 画像補正部 １８ｄ 画像除去部 １８ｅ 画像強調部 １８ｆ 画像分離部 １９ 個別建物３次元データ処理部 １９ａ テクスチャマッピング処理部 １９ｂ 建物の選択とパラメトリック処理部 ２０ 個別画像メモリ ２１ ライブラリメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−348815（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 11/60 G06T 17/50 G09B 29/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地図情報を読み取りデジタル化した基本
   地図データを作成するとともに、この地図情報に対応す
   る地域のカラー航空写真を読み取りデジタル化し画像処
   理を施しその中に含まれる建物の屋根の色を抽出したカ
   ラー地図データを作成し、前記基本地図データとカラー
   地図データとを位置合わせにより統合化した２次元デジ
   タル地図を作成し、かつ前記地図情報に含まれる建物の
   正面あるいは側面の写真を読み取り画像処理を施した個
   別建物データを作成し、この個別建物データにテクスチ
   ャマッピング処理と建物ライブラリからの形状選択およ
   びパラメトリック操作とにより個別建物３次元データを
   作成し、前記２次元デジタル地図上に対応する個別建物
   ３次元データを配置することを特徴とする３次元都市景
   観情報の作成方法。
2. 【請求項２】 地図情報およびこの地図情報に対応する
   地域のカラー航空写真をデジタルデータとして読み取
   り、かつ前記地図情報に含まれる建物の正面または側面
   の写真をデジタルデータとして読み取る読取部と、前記
   読取部で読み取った地図情報およびカラー航空写真から
   基本地図データに含まれる建物の屋根の色を抽出し位置
   合わせにより統合化した２次元デジタル地図を作成する
   地図情報作成部と、前記読取部で読み取った建物の正面
   あるいは側面の写真から画像処理を施した個別建物デー
   タにテクスチャマッピングと建物形状のライブラリから
   の形状選択とパラメトリック処理により個別建物３次元
   データを作成する建物３次元データ作成部と、前記地図
   情報作成部で作成した２次元デジタル地図上の対応する
   建物位置に前記建物３次元データ作成部で作成した個別
   建物３次元データを配置し３次元都市景観情報を作成す
   る個別建物の地図上配置処理部とを備えたことを特徴と
   する３次元都市景観情報の作成装置。
3. 【請求項３】 前記地図情報作成部は、地図情報から読
   み取ったデータに基づきデジタル化した基本地図データ
   を作成する基本地図データ作成部と、カラー航空写真か
   ら読み取ったデータに基づき画像処理により個別建物の
   屋根の形と色を抽出するカラー地図データ作成部と、前
   記基本地図データ作成部で作成した基本地図データとカ
   ラー地図データ作成部で作成したカラー地図データとか
   ら両者を統合した２次元デジタル地図を作成する地図デ
   ータ統合部とを有することを特徴とする請求項２記載の
   ３次元都市景観情報の作成装置。
4. 【請求項４】 前記建物３次元データ作成部は、地図情
   報に含まれる建物を個別に撮影した写真に基づいてデジ
   タル化した画像データに画像処理を施す個別建物データ
   の画像処理部と、この個別建物データの画像処理部で別
   画像として分離し後にテクスチャマッピングに使用する
   ために保存する個別画像メモリと、建物の代表的な形状
   等を格納した建物形状のライブラリメモリと、前記個別
   建物データの画像処理部で画像処理した後の個別建物デ
   ータに個別画像メモリから読み出したデータをテクスチ
   ャマッピングするとともに、対応する個別建物毎に建物
   形状のライブラリメモリから建物形状を選択して読み出
   しそれに形状の大きさに合わせたパラメトリック処理を
   行って個別建物３次元データを作成する個別建物３次元
   データ処理部とを有することを特徴とする請求項２記載
   の３次元都市景観情報の作成装置。
5. 【請求項５】 前記個別建物データの画像処理部は、画
   像データにクラスタリングのアルゴリズムを用いて複数
   のクラスに分け意味付けを与えるクラス分け部と、分割
   して撮影した複数の画像データの合成処理を行う画像合
   成部と、画像データの幾何学的形状を正しいサイズに補
   正する画像補正部と、画像データ中の不要要素を除去す
   る画像除去部と、画像データの直線の性質や直角の性質
   を強調する画像強調部と、画像データからテクスチャと
   して別画像として分離する画像分離部のいずれかを有す
   ることを特徴とする請求項４記載の３次元都市景観情報
   の作成装置。
6. 【請求項６】 前記個別建物３次元データ処理部は、前
   記個別建物データの画像処理部で画像処理された画像デ
   ータに前記個別画像メモリから読み出した画像データを
   テクスチャ画像として配置するテクスチャマッピング処
   理部と、対応する個別建物毎に建物形状のライブラリメ
   モリから建物形状を選択して読み出し形状の大きさを合
   わせるパラメトリック処理を行う建物の選択とパラメト
   リック処理部とのいずれかを有することを特徴とする請
   求項４記載の３次元都市景観情報の作成装置。
7. 【請求項７】 前記ライブラリメモリは、建物の前面に
   存在する点景をテクスチャマッピング用の画像データの
   部品ライブラリとして格納していることを特徴とする請
   求項４記載の３次元都市景観情報の作成装置。