JP3313679B2 - Bird's eye and driving simulation system and recording medium - Google Patents

Bird's eye and driving simulation system and recording medium

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JP3313679B2
JP3313679B2 JP31061199A JP31061199A JP3313679B2 JP 3313679 B2 JP3313679 B2 JP 3313679B2 JP 31061199 A JP31061199 A JP 31061199A JP 31061199 A JP31061199 A JP 31061199A JP 3313679 B2 JP3313679 B2 JP 3313679B2
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bird
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road
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哲也 小林
保夫 古賀
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株式会社ジェック
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、設計された道路
上を走行する車両の前方視界を模擬(シミュレート)す
るための走行シミュレーションシステム、より詳細に
は、現況ディジタル地形データに基づき道路計画に従っ
て道路設計を行い各種図面データをディジタル的に生成
する道路設計システムにおける鳥瞰及び走行シミュレー
ションシステム及びそのための記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving simulation system for simulating a forward view of a vehicle traveling on a designed road, and more particularly, to a driving simulation system according to a road plan based on current digital terrain data. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bird's-eye view and travel simulation system in a road design system that performs road design and digitally generates various drawing data, and a recording medium therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】道路設計システムにおいては、現況ディ
ジタル地形データに基づき道路計画に従って道路設計が
行われ計画平面図、計画断面図等の各種図面が作成され
る。このように設計後に作成される図面は2次元的に記
述されたものであり、計画設計された道路の様子を立体
的に把握するには、さらに、設計データを3次元用に改
変する必要があり、各種のシミュレーションを行って設
計結果を検証する必要もある。
2. Description of the Related Art In a road design system, a road is designed in accordance with a road plan based on current digital terrain data, and various drawings such as a plan plan view and a plan sectional view are created. The drawing created after the design in this way is described two-dimensionally, and in order to three-dimensionally grasp the state of the planned and designed road, it is necessary to further modify the design data for three-dimensional use. There is also a need to verify the design results by performing various simulations.

【0003】この一環として、例えば、設計された道路
を3次元的に視覚的に模擬することが考えられる。この
ような場合、一般的には、設計業務に携わった設計技術
者ではなく、CG(コンピュータグラフィックス)やコ
ンピュータに精通したオペレータが、道路設計業務の成
果である平面図、縦断図、横断図等の2次元図面を見な
がら、経験をもとにして感覚的に必要なデータを入力し
てシミュレーションデータを作成することになる。
As a part of this, for example, it is conceivable to visually simulate a designed road three-dimensionally. In such a case, generally, not a design engineer engaged in the design work, but an operator who is familiar with CG (computer graphics) and computers obtains a plan view, a longitudinal view, and a cross-sectional view which are the results of the road design work. While looking at the two-dimensional drawing, etc., necessary data is intuitively input based on experience to create simulation data.

【0004】しかしながら、このようなシュミレーショ
ンシステムでは、道路設計システムと全く別のシステム
として独立的に機能し、データ処理システムとして相互
に連繋がないだけでなく、設計技術上の観点からも、満
足のゆく所望の検証を遂行することができない。
[0004] However, such a simulation system functions independently as a completely separate system from the road design system, is not interconnected as a data processing system, and is satisfactory from the viewpoint of design technology. It cannot perform the desired verification.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な事情に鑑み、道路設計とシミュレーションを連繋し、
設計成果である計画平面図や計画断面図(縦断図、横断
図)等を利用して走行シミュレーションを行い、設計さ
れた道路及び周辺環境の様子を路上走行車上から見た視
界として立体的に的確に把握することができ、設計成果
を確認乃至フィードバックすることができる鳥瞰及び走
行シミュレーションシステムを提供することを主たる目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention links road design and simulation,
A running simulation is performed using the planned plan view and plan sectional view (longitudinal view, cross-sectional view), etc., which are the design results, and the state of the designed road and surrounding environment is three-dimensionally viewed from the road running vehicle. A main object of the present invention is to provide a bird's-eye view and travel simulation system that can accurately grasp and confirm or feed back a design result.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の主たる特徴に
従うと、測量機器で測量された測量データの取込みが可
能でありディスプレイを備えた鳥瞰及び走行シミュレー
ションシステムであって、測量機器から、道路計画予定
地域におけるランダムな地点で測量され、道路計画予定
地域の現況の地形を表わす現況3次元データを、取得す
る手段と、取得された現況3次元データに基づいて現況
鳥瞰データを生成する手段と、生成された現況鳥瞰デー
タに基づいて道路計画予定地域の現況鳥瞰シミュレーシ
ョン画像をディスプレイに表示させる手段と、取得され
た現況3次元データを基にして、道路計画予定地域の計
画後の道路形状及び周辺地形を表わす計画3次元データ
を生成する手段と、生成された計画3次元データに基づ
いて、設計された道路上を走行する車両からの視界を模
擬する走行シミュレーションデータを生成する手段と、
生成された走行シミュレーションデータに基づいて走行
シミュレーション画像をディスプレイに表示させる手段
とを具備する鳥瞰及び走行シミュレーションシステム、
並びに、測量機器で測量された測量データの取込みが可
能でありディスプレイを備えた情報処理装置にて読取り
可能な記録媒体であって、測量機器から、道路計画予定
地域におけるランダムな地点で測量され、道路計画予定
地域の現況の地形を表わす現況3次元データを、取得す
るステップと、取得された現況3次元データに基づいて
現況鳥瞰データを生成するステップと、生成された現況
鳥瞰データに基づいて道路計画予定地域の現況鳥瞰シミ
ュレーション画像をディスプレイに表示させるステップ
と、取得された現況3次元データを基にして、道路計画
予定地域の計画後の道路形状及び周辺地形を表わす計画
3次元データを生成するステップと、生成された計画3
次元データに基づいて、設計された道路上を走行する車
両からの視界を模擬する走行シミュレーションデータを
生成するステップと、生成された走行シミュレーション
データに基づいて走行シミュレーション画像をディスプ
レイに表示させるステップとから成るプログラムを記録
している鳥瞰及び走行シミュレーションのための記録媒
体が提供され、さらに、生成された計画3次元データに
基づいて道路計画予定地域の計画後鳥瞰データを生成す
る手段と、生成された計画後鳥瞰データに基づいて道路
計画予定地域の計画後鳥瞰シミュレーション画像をディ
スプレイに表示させる手段とを具備することができる。
According to a main feature of the present invention, there is provided a bird's-eye view and travel simulation system capable of capturing survey data measured by a surveying instrument and having a display, wherein the surveying instrument transmits a road plan. Means for acquiring current three-dimensional data measured at random points in the planned area and representing the current topography of the planned road planning area; means for generating current bird's-eye view data based on the obtained current three-dimensional data; Means for displaying a current bird's-eye simulation image of the planned road planning area on a display based on the generated current bird's-eye data, and a planned road shape and surroundings of the planned road planning area based on the acquired current three-dimensional data Means for generating plan three-dimensional data representing the terrain, and a plan designed based on the generated plan three-dimensional data. Means for generating a traveling simulation data to simulate the view from a vehicle traveling on the road,
Means for displaying a driving simulation image on a display based on the generated driving simulation data, and a bird's-eye and driving simulation system,
In addition, it is a recording medium that can take in survey data measured by surveying equipment and is readable by an information processing device equipped with a display, and is surveyed at a random point in a planned road planning area from surveying equipment, Obtaining current three-dimensional data representing the current topography of the planned road planning area; generating current bird's-eye data based on the obtained current three-dimensional data; and generating road data based on the generated current bird's-eye data. Displaying the current bird's-eye simulation image of the planned area on the display; and generating the planned three-dimensional data representing the planned road shape and the surrounding terrain of the planned road area based on the acquired current three-dimensional data. Steps and generated plan 3
Generating driving simulation data that simulates a field of view from a vehicle traveling on a designed road based on the dimensional data; and displaying a driving simulation image on a display based on the generated driving simulation data. A recording medium for bird's-eye view and driving simulation recording a program comprising the program, and means for generating post-planning bird's-eye data of a planned road planning area based on the generated planning three-dimensional data; Means for displaying a post-planning bird's-eye simulation image of a road planning area on a display based on the post-planning bird's-eye data.

【0007】〔発明の作用〕 この発明による鳥瞰及び走行シミュレーションシステム
では、道路計画に従って道路及び周辺環境を設計する
と、設計された道路及び周辺の環境地形を表わす計画3
次元データが作成され、作成された計画3次元データに
基づいて、設計された道路上を走行する車両からの視界
を模擬する走行シミュレーションデータ(ビデオクリッ
プデータ)が生成される。このように、設計された道路
上を車両が走行する場合を想定して、路上走行車上から
見た視界を模擬することにより、道路及び周辺環境の様
子を立体的に的確に把握することができ、設計成果を十
分に視察確認し、また、設計上の問題点があれば、設計
段階に効果的にフィードバックすることができる。すな
わち、走行シュミレーション結果により、コンピュータ
上で設計上の不具合を発見した場合には、フィードバッ
クして設計修正を再度行い、すばやく、新しい走行シュ
ミレーションを実行し再設計結果を確認することができ
る。
[Effect of the Invention] In the bird's-eye view and traveling simulation system according to the present invention, when a road and a surrounding environment are designed according to a road plan, a plan 3 representing the designed road and surrounding environmental terrain.
The dimensional data is created, and travel simulation data (video clip data) that simulates a field of view from a vehicle traveling on the designed road is generated based on the created planned three-dimensional data. In this way, assuming that the vehicle travels on the designed road, by simulating the view seen from the vehicle traveling on the road, the state of the road and the surrounding environment can be accurately grasped three-dimensionally. It is possible to inspect and confirm the design results sufficiently, and if there are any design problems, it is possible to provide effective feedback to the design stage. That is, when a design defect is found on the computer based on the running simulation result, the design can be corrected again by feedback, and a new running simulation can be quickly executed to confirm the redesign result.

【0008】この発明のシステムは、道路設計システム
の一環として走行シュミレーションが行える新しいシス
テムを提供するものであり、設計技術者は従来の道路設
計と同様の手法で設計を行うと、システム側で同時に自
動的に走行シュミレーションデータが作成される。通
常、走行シュミレーションデータのような動的なグラフ
ィックスデータを作成しようとすれば、CGやコンピュ
ータに精通したオペレータの手で行なわねばならない
が、この発明のシステムでは、道路設計技術者やCAD
オペレータでも作成が可能となる。従って、設計技術者
の観点から、設計結果を視覚的にとらえることができ、
最終成果の品質や設計上の問題点を的確に把握すること
ができる。つまり、道路の設計結果がコンピュータ画面
に視覚的に表示されるので、設計図面のみではイメージ
できなかった設計上の問題点が速やかに判断できる。
[0008] The system of the present invention provides a new system capable of running simulation as part of a road design system. When a design engineer performs a design in the same manner as a conventional road design, the system engineer simultaneously performs the design. Travel simulation data is created automatically. Normally, to create dynamic graphics data such as running simulation data, it must be performed by an operator who is familiar with CG and computers. However, in the system of the present invention, a road design engineer or CAD is required.
It can be created by an operator. Therefore, from a design engineer's point of view, the design result can be visually grasped,
The quality of the final result and design problems can be grasped accurately. That is, since the road design result is visually displayed on the computer screen, it is possible to quickly determine a design problem that could not be imagined using only the design drawings.

【0009】さらに、計画3次元データは、現況の環境
を表わす現況3次元データを基にして道路計画に従い作
成されるようにしているので、現況把握の段階から設計
段階を経てシミュレーションに至る一連の過程が連繋さ
れ、データを一元的に管理することができる。また、周
辺環境のうち設計段階で改変されなかった部分には、現
況3次元データにより表わされる現況の環境が忠実に反
映されるので、道路と環境との調和を十分考慮した設計
を行うことができる。
Further, since the planned three-dimensional data is created in accordance with the road plan based on the current three-dimensional data representing the current environment, a series of steps from the grasp of the current situation to the simulation through the design phase is performed. The processes are linked, and the data can be managed centrally. In addition, the part of the surrounding environment that has not been modified in the design stage faithfully reflects the current environment represented by the current three-dimensional data. it can.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の好適な実施例を詳述する。なお、以下の実施例は単
なる一例であって、この発明の精神を逸脱しない範囲で
種々の変更が可能である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The following embodiment is merely an example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0011】〔システムの概略〕図1は、この発明が適
用される道路計画設計支援システムの全体的な構成を表
わすブロック図である。一般的な処理の流れとして、ま
ず、現況地形データを取得する。このための測量機器と
して、GPS(Global Positioning System :全地球測
位システム)装置1、或いは、トータルステーション
(Total Station )2を用いて現況地形を測量し、これ
により、現況地形データとして3次元座標を取得する。
GPS装置1やトータルステーション2で得られた3次
元座標データは、直ちに、それぞれの無線装置3,4及
び現場用無線装置5,6を介して、現場用コンピュータ
7に送られる。
[Outline of System] FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a road plan design support system to which the present invention is applied. As a general processing flow, first, the current topographical data is obtained. As a surveying instrument for this purpose, a GPS (Global Positioning System) device 1 or a total station (Total Station) 2 is used to measure the current terrain, thereby obtaining three-dimensional coordinates as current terrain data. I do.
The three-dimensional coordinate data obtained by the GPS device 1 or the total station 2 is immediately sent to the site computer 7 via the respective wireless devices 3 and 4 and the site wireless devices 5 and 6.

【0012】現場用コンピュータ7では、等高線自動生
成プログラムにより、等高線(コンタ)データを自動的
に生成する。ここで自動生成された等高線データは、液
晶ディスプレイ(図示せず)で確認することができ、確
認を終えると、現場用コンピュータ7から、例えば、シ
リアル伝送ラインを介して、ホストコンピュータ8に入
力される。
The on-site computer 7 automatically generates contour line (contour) data using an automatic contour line generation program. The contour data automatically generated here can be confirmed on a liquid crystal display (not shown). When the confirmation is completed, the contour data is input from the on-site computer 7 to the host computer 8 via, for example, a serial transmission line. You.

【0013】なお、GPS装置1やトータルステーショ
ン2で生成される3次元座標データは、破線で示すよう
に、直接ホストコンピュータ8に入力し、ホストコンピ
ュータ8の等高線自動生成機能を用いて等高線データを
生成するようにしてもよい(トータルステーション2か
らのホストコンピュータ8への直接データ入力は図示を
省略している)。また、等高線自動生成機能を有するG
PS装置1やトータルステーション2を使用する場合に
は、これらの測量装置1,2から等高線データを直接ホ
ストコンピュータ8に入力するようにしてもよい。
The three-dimensional coordinate data generated by the GPS device 1 or the total station 2 is directly input to the host computer 8 as shown by a broken line, and the contour data is generated by using the automatic contour line generating function of the host computer 8. (Direct data input from the total station 2 to the host computer 8 is not shown). G with automatic contour generation function
When the PS device 1 or the total station 2 is used, the contour data may be directly input to the host computer 8 from the surveying devices 1 and 2.

【0014】ホストコンピュータ8には、さらに、デジ
タイザ9やスキャナ10を接続することができ、これら
の装置からは、ベクトルデータ化された現況図面データ
を受け取ることができる。
A digitizer 9 and a scanner 10 can be further connected to the host computer 8, and these devices can receive current drawing data converted into vector data.

【0015】ホストコンピュータ8においては、GPS
装置1やトータルステーション2での測量により〔現場
用コンピュータ7を介して、或いは、直接(等高線自動
生成機能を有する測量装置1,2を使用する場合)〕得
られた生の等高線データ、或いは、3次元座標データ、
デジタイザ9やスキャナ10からのベクトルデータが、
中央処理装置(CPU)11の制御の下、インターフェ
イス12から内部バス13を介して一旦メモリ14に格
納される。
In the host computer 8, the GPS
Raw contour data obtained by surveying at the device 1 or the total station 2 [via the on-site computer 7 or directly (when using the surveying device 1 or 2 having an automatic contour generating function)], or 3 Dimensional coordinate data,
Vector data from the digitizer 9 and the scanner 10
Under the control of a central processing unit (CPU) 11, the data is temporarily stored in a memory 14 from an interface 12 via an internal bus 13.

【0016】バス12にはキーボード15やディスプレ
イ16が接続されており、各種データのメモリ14への
格納後、CPU1は、キーボード15の操作に応じて、
等高線自動生成機能に基づき3次元座標データ或いはベ
クトルデータから等高線データを自動生成し、また、現
況図作成機能に基づき等高線データから現況図データを
半自動的に生成する。なお、ホストコンピュータ8にお
ける現況図作成機能を現場用コンピュータ7にもたせる
ことにより、現場用コンピュータ7で現況図データを作
成し、現況図データをホストコンピュータ8に転送する
ように構成することもできる。
A keyboard 15 and a display 16 are connected to the bus 12. After storing various data in the memory 14, the CPU 1 operates according to the operation of the keyboard 15.
Contour line data is automatically generated from three-dimensional coordinate data or vector data based on a contour line automatic generation function, and current state map data is semi-automatically generated from contour line data based on a current state map creation function. By providing the on-site computer 7 with the on-site computer 7 having the on-site computer 7 function, the on-site computer 7 can generate on-the-fly map data and transfer the on-the-fly map data to the host computer 8.

【0017】さて、ホストコンピュータ8では、このよ
うにして得られた現況図データを基にして、道路計画設
計が行われ、計画平面図、計画断面図(横断図、縦断
図)データが生成され、対応する各種図面は、インター
フェイス12を介してプロッタ18により作図される。
In the host computer 8, a road plan is designed based on the current state map data thus obtained, and plan plan views and plan sectional views (cross-sectional views, longitudinal views) are generated. The corresponding various drawings are drawn by the plotter 18 via the interface 12.

【0018】さらに、ホストコンピュータ8は、これら
の計画図データを基にして、計画設計後のメッシュ点座
標データを自動的に生成し、このメッシュ点座標データ
を用いて景観シミュレーションデータや走行シミュレー
ションデータを生成する。これにより、視覚性に優れた
動的な景観シミュレーション画像や走行シミュレーショ
ン画像をディスプレイ16上に自動的に表示させ、ま
た、画面に対応する図形データを用いて、シミュレーシ
ョン画面における任意視点の鳥瞰図や走行模擬図をプリ
ンタ17により自動的にプリントアウトすることができ
る。
Further, the host computer 8 automatically generates mesh point coordinate data after the plan design based on the plan map data, and uses the mesh point coordinate data to generate landscape simulation data or travel simulation data. Generate As a result, a dynamic landscape simulation image or a running simulation image with excellent visibility is automatically displayed on the display 16, and a bird's-eye view or a running view of an arbitrary viewpoint on the simulation screen is displayed using graphic data corresponding to the screen. The simulation diagram can be automatically printed out by the printer 17.

【0019】なお、プリンタ17やプロッタ18には、
現況データと計画データ或いは工事中データとの相違を
カラーで区別できるような図面或いは計算書を出力する
ことができるように、カラーレーザプリンタやカラーイ
ンクジェットプロッタ等を用いるのが好ましい。
Note that the printer 17 and the plotter 18
It is preferable to use a color laser printer, a color ink jet plotter, or the like so as to output a drawing or a calculation sheet in which the difference between the current state data and the plan data or the data under construction can be distinguished in color.

【0020】〔システム機能の概要〕図2及び図3は、
この発明が適用される道路計画設計支援システムの概略
的な機能を表わ機能ブロック図であり、図1の道路計画
設計支援システムにおいて、GPS装置1は等高線自動
生成機能を有さず、現場用コンピュータ7は現況図作成
機能を有さないものとした場合の機能ブロック図を示し
ている。
[Overview of System Functions] FIGS.
FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic function of a road plan design support system to which the present invention is applied. In the road plan design support system of FIG. 1, the GPS device 1 does not have an automatic contour line generation function, The computer 7 shows a functional block diagram in the case where the computer 7 does not have a current state diagram creation function.

【0021】GPS装置1(図2)は、GPS方式によ
るディジタル測地装置であり、近年の目ざましい技術の
進展により、小型化が図られ測定操作が容易で装備も非
常に簡単であり、しかも、短時間で非常に高精度なディ
ジタル測量データを得ることができる。この発明の一実
施例では、計画対象地域の現況地形を測量するに際し、
機能ブロックF1で示すように、ランダムな任意の地点
でGPS装置1によるGPS方式の測地を行うことによ
り、ランダムな各測地点で、高精度なディジタル3次元
座標データ〔x(東西),y(南北),z(標高)〕を
取得する。
The GPS device 1 (FIG. 2) is a digital geodetic device based on the GPS system. Due to the remarkable progress in recent years, the size of the device is reduced, the measurement operation is easy, and the equipment is very simple. Very high precision digital survey data can be obtained in time. In one embodiment of the present invention, when surveying the existing topography of the planning area,
As shown by the functional block F1, by performing the GPS-based geodetic measurement by the GPS device 1 at a random arbitrary point, highly accurate digital three-dimensional coordinate data [x (east-west), y ( North-south), z (altitude)].

【0022】すなわち、この発明では、測量し易い任意
のランダムな地点〔(xr,yr)=ランダムな任意
点〕で現況測量を行い、例えば、標高変化が少ない地区
では測量点を少なくし、地形が複雑であったり路線候補
地のような地区では測量点を多くする必要がある等、測
量点密度の粗密を考慮して測量する。これにより、GP
Sによる高精度3次元測量に加え、地形の変化点を重視
した測地点密度可変の測量を行うことができ、効率的な
測量作業に拘わらず、更に精度を向上した測量結果が得
られる。
That is, according to the present invention, the present situation survey is performed at an arbitrary random point [(xr, yr) = random arbitrary point] which is easy to measure. Surveying is performed in consideration of the density of surveying points, for example, it is necessary to increase the number of surveying points in an area such as a complicated or route candidate site. As a result, GP
In addition to the high-accuracy three-dimensional surveying by S, the surveying can be performed with variable surveying point density emphasizing the changing points of the terrain, and a survey result with further improved accuracy can be obtained regardless of the efficient surveying work.

【0023】トータルステーション2は、測距測角儀を
用いディジタル信号で測量データ処理を行うディジタル
測地装置であり、技術の進展により、小型で容易な測定
操作に拘わらず、比較的精度のよいディジタル測量デー
タが得られる。この発明の一実施例では、計画対象地域
の現況地形を測量するに際し、機能ブロックF2で示す
ように、ランダムな任意の測地点でトータルステーショ
ン2により測地を行うことにより、ランダムな各地点
で、ディジタル3次元座標データ(xr,yr,zr)
を取得することができる。なお、GPS装置1やトータ
ルステーション2の各測地点は、ランダムでよいが、な
るべく正三角形に近い三角形の各頂点を成すように相互
位置関係を選定すれば、以後の処理を都合よく行い且つ
良好な処理結果を得ることができる。
The total station 2 is a digital geodetic device for performing survey data processing using digital signals using a distance measuring angle finder. Due to the development of technology, relatively accurate digital surveying can be performed regardless of small and easy measurement operations. Data is obtained. In one embodiment of the present invention, when surveying the current topography of the plan target area, as shown by a function block F2, by performing geodetic survey by the total station 2 at a random arbitrary surveying site, digital at each random site. 3D coordinate data (xr, yr, zr)
Can be obtained. The measurement points of the GPS device 1 and the total station 2 may be random, but if the mutual positional relationship is selected so as to form each vertex of a triangle as close as possible to an equilateral triangle, the subsequent processing can be performed conveniently and in good condition. Processing results can be obtained.

【0024】現場用コンピュータ7は、携帯型パーソナ
ルコンピュータにアプリケーションソフトウエアにより
等高線自動生成機能を付与したものであり、例えば、
「電子平板」と称される携帯形の装置が用いられる。こ
のような現場用コンピュータ7により、機能ブロックF
3で示すように、測地装置1,2からのランダム地点
(xr,yr)のディジタル3次元座標データ(xr,
yr,zr)から、各等高線を3次元の点列情報で表わ
した等高線データを生成することができる。
The on-site computer 7 is a portable personal computer provided with an automatic contour generation function by application software.
A portable device called an “electronic flat plate” is used. With such a site computer 7, the function block F
As shown by 3, digital three-dimensional coordinate data (xr, yr) of a random point (xr, yr) from geodetic devices 1 and 2
yr, zr), it is possible to generate contour data in which each contour is represented by three-dimensional point sequence information.

【0025】デジタイザ9は、図面座標読取りシステム
であり、機能ブロックF4で示すように、現況図面の座
標データを読み取ることにより現況図面ベクトルデータ
を生成する。また、スキャナ10は、機能ブロックF5
で示すように、自動ベクトル化(オートベクタライズ)
機能により現況図面ベクトルデータ(現況ベクタ図面)
を生成する。
The digitizer 9 is a drawing coordinate reading system, and generates current drawing vector data by reading the coordinate data of the current drawing as shown by a function block F4. Further, the scanner 10 includes a function block F5.
As shown by, automatic vectorization (auto vectorization)
Current drawing vector data by function (current vector drawing)
Generate

【0026】ホストコンピュータ8は、機能ブロックF
6で示すように、等高線自動生成機能により、GPS装
置1やトータルステーション2からの3次元座標データ
から等高線データを自動生成し、或いは、機能ブロック
F7で示すように、デジタイザ9やスキャナ10からの
ベクトルデータに対して等高線の高さ付け処理を行い等
高線データを作成する。そして、このようにして得られ
た等高線データ、或いは、GPS装置1やトータルステ
ーション2から現場用コンピュータ7を介して既に得ら
れている等高線データは、機能ブロックF8で示すよう
に、現況のメッシュ点座標データや各種図面データ、計
画されたメッシュ点座標データや各種図面データ、並び
に、シミュレーション用各種データを自動的に生成す
る。
The host computer 8 has a function block F
6, contour line data is automatically generated from the three-dimensional coordinate data from the GPS device 1 or the total station 2 by the contour line automatic generation function, or the vector from the digitizer 9 or the scanner 10 as indicated by a function block F7. Contour line heightening processing is performed on the data to create contour line data. The contour data obtained in this way or the contour data already obtained from the GPS device 1 or the total station 2 via the on-site computer 7 are converted to the current mesh point coordinates as shown by a function block F8. Data, various drawing data, planned mesh point coordinate data, various drawing data, and various data for simulation are automatically generated.

【0027】なお、図2及び図3には示されていない
が、後述するように、ホストコンピュータ8は、等高線
データを用いることなく、ランダム地点で測量された3
次元座標データ(xr,yr,zr)から直接メッシュ
点座標データ(xm,ym,zm)を生成するように構
成することができる。また、ホストコンピュータ8で生
成された各種図面データは、プロッタ18に手渡され、
これにより、プロッタ18は、機能ブロックF9で示す
ように、図面データ等に基づいて現況図面及び計画図面
(平面図、縦断図、横断図、鳥瞰図等)を作図する。
Although not shown in FIG. 2 and FIG. 3, as will be described later, the host computer 8 uses the 3
It can be configured to generate mesh point coordinate data (xm, ym, zm) directly from the dimensional coordinate data (xr, yr, zr). Various drawing data generated by the host computer 8 is handed to the plotter 18,
As a result, the plotter 18 draws a current drawing and a plan drawing (a plan view, a longitudinal section, a cross section, a bird's-eye view, etc.) based on the drawing data and the like, as indicated by the function block F9.

【0028】図3は、ホストコンピュータ8の処理機能
をより具体的に表わしたものであり、図2の機能ブロッ
クF8での具体的な処理内容は、機能ブロックF10〜
F16で示される。機能ブロックF10では、機能ブロ
ックF3,F6,F7で得られた現況の等高線データ或
いはその基になる現況3次元座標データより、現況平面
図データ、現況縦断データ、現況横断データ、現況メッ
シュ点座標データ(xm,ym,zm)等を自動生成す
る。機能ブロックF11では、現況等高線データ、現況
平面図データ、現況縦断データ、現況横断データ、現況
メッシュ点座標データ等を基にして、現況鳥瞰図、現況
平面図、現況縦断図、現況横断図等を作成する。
FIG. 3 shows the processing functions of the host computer 8 more specifically. The specific processing contents of the function block F8 in FIG.
This is indicated by F16. In the function block F10, the current state plan view data, the current state longitudinal data, the current state crossing data, and the current state mesh point coordinate data are obtained from the current state contour line data obtained in the function blocks F3, F6, and F7 or the current state three-dimensional coordinate data. (Xm, ym, zm) and the like are automatically generated. In function block F11, a current bird's-eye view, a current plan, a current profile, a current cross section, and the like are created based on the current contour data, the current plan data, the current profile data, the current cross data, the current mesh point coordinate data, and the like. I do.

【0029】機能ブロックF12においては、現況各図
を参照しつつ道路計画に従って道路設計を行う。設計に
当っては、道路ルート(線形)を選定し測点を定め横断
線を自動作成し、計画縦断データ及び計画横断データを
作成し、これを計画平面図に展開して幅員、法面、擁
壁、用地幅等を画定し、計画縦断データや計画横断デー
タを修正して計画等高線データや計画平面図データを作
成し、これに基づいて計画メッシュ点座標データ等を自
動作成する。作成された各種計画データは現況各図と共
にプロッタ18に手渡され、機能ブロックF13〜F1
6に例示するように、計画縦断図、計画横断図、計画平
面図、計画鳥瞰図等が作成される。なお、図示していな
いが、土量等の各種数量も、現況データと計画データと
の差分から計算され、それらの数量計算書は、プリンタ
17からカラー出力することができる。
In the function block F12, a road is designed in accordance with a road plan while referring to the current state figures. In the design, the road route (linear) is selected, the measurement points are determined, the crossing line is automatically created, the plan longitudinal data and the plan crossing data are created, and this is developed into the plan plan, and the width, slope, The retaining wall, the land width, etc. are defined, the planned longitudinal data and the planned crossing data are corrected, and the planned contour data and the planned floor plan data are created. Based on this, the planned mesh point coordinate data and the like are automatically created. The created various plan data is handed over to the plotter 18 together with the current state drawings, and the function blocks F13 to F1 are provided.
As illustrated in FIG. 6, a plan vertical section, a plan cross section, a plan plan view, a plan bird's-eye view, and the like are created. Although not shown, various quantities such as soil volume are also calculated from the difference between the current situation data and the plan data, and the quantity calculation report can be output in color from the printer 17.

【0030】この発明の一実施例においては、これらの
計画図データに基づいて、さらに、機能ブロックF17
に示すように、任意の高所から設計前後の道路計画対象
地域を見た景観を表わす景観(鳥瞰)シミュレーション
データを生成し、或いは、機能ブロックF18に示すよ
うに、計画設計された道路上を走行する車両から計画設
計後の道路を見た走行視界を表わすシミュレーションデ
ータを生成する。これらのシミュレーションデータに基
づいて、シミュレーションされた画像をディスプレイ1
6上に動的に表示することができる。これにより、フィ
ードバック可能な景観及び走行シュミレーターが実現さ
れ、計画過程で景観評価を行いながら、効率良く道路計
画設計を行うことができる。なお、必要に応じて、プリ
ンタ17により所定のシミュレーション画面をプリント
アウトすることができる。
In one embodiment of the present invention, a function block F17
As shown in (1), landscape (bird's eye) simulation data representing the landscape of the road planning target area before and after the design is generated from an arbitrary high place, or as shown in a functional block F18, the road on which the plan is designed is designed. Simulation data is generated that represents the traveling field of view of the road after the plan design from the traveling vehicle. Based on these simulation data, a simulated image is displayed on the display 1.
6 can be dynamically displayed. As a result, a landscape and a traveling simulator that can be fed back are realized, and a road plan can be efficiently designed while evaluating the landscape in the planning process. Note that a predetermined simulation screen can be printed out by the printer 17 as needed.

【0031】このように、計画鳥瞰図乃至景観シミュレ
ーションや、走行シュミレーションなどにより、視覚的
に道路計画の良し悪し、現況との調和、安全な道路条件
などを考慮した計画が可能になる。また、この評価の結
果、再度、計画設計を行う場合には、変更部分のみを再
入力するだけで、計画鳥瞰図乃至景観シミュレーション
データや、走行シュミレーションデータを作成できるの
で、繰り返し再計画設計を行い、最適な道路計画設計結
果を短時間で得ることができる。
As described above, a plan bird's-eye view or a landscape simulation, a running simulation, and the like visually make it possible to plan a road plan in consideration of the quality of the road plan, harmony with the current situation, and safe road conditions. In addition, as a result of this evaluation, when the plan design is performed again, the plan bird's-eye view or the landscape simulation data or the traveling simulation data can be created simply by re-inputting only the changed portions. Optimal road plan design results can be obtained in a short time.

【0032】〔全体的処理フロー〕図4は、この発明の
一実施例による道路計画設計の全体的な処理手順の一例
を表わすフローチャートである。まず、ステップS1で
は、現況3次元地形データから現況等高線データを計算
する。この計算には、既に説明したように、次のような
方法を利用することができる: (1)GPS装置1やトータルステーション2によりラ
ンダムな地点で計測したの現況3次元ランダム座標デー
タ(xr,yr,zr)から、現場用コンピュータ7或
いはホストコンピュータ8の等高線自動生成処理機能に
よって、等高線データを生成する方法、(2)既存現況
図(紙)をデジタイザ9に貼って読み込み、ホストコン
ピュータ8で高さ付け処理を行い等高線データを生成す
る方法、(3)既存現況図(紙)をスキャナ10で読み
込んでベクトル化し、ホストコンピュータ8で高さを手
入力する方法等。
[Overall Processing Flow] FIG. 4 is a flowchart showing an example of the overall processing procedure for designing a road plan according to an embodiment of the present invention. First, in step S1, current contour data is calculated from the current three-dimensional topographic data. As described above, the following methods can be used for this calculation: (1) The present three-dimensional random coordinate data (xr, yr) measured at random points by the GPS device 1 or the total station 2 , Zr), a method for generating contour line data by the contour line automatic generation processing function of the on-site computer 7 or the host computer 8; (2) an existing status map (paper) is pasted on the digitizer 9 and read; A method of performing contouring processing to generate contour line data, (3) a method of reading an existing status map (paper) with the scanner 10 to vectorize the data, and manually inputting the height with the host computer 8.

【0033】ステップS1で変換された現況等高線デー
タは、ステップS2において現況平面図を作成するのに
用いられる。また、ステップS3に進んで、この現況等
高線データをメッシュに区切り、各メッシュ点(xm,
ym)上の高さ(zm)を割り出し、メッシュ点座標
(xm,ym)とその標高値(zm)で表わされる現況
メッシュ点座標データ(xm,ym,zm)を生成す
る。ステップS4では、この現況メッシュ点座標データ
に基づいて現況シミュレーションデータを生成し、ステ
ップS5において、このデータにより鳥瞰図の作成或い
は現況景観(鳥瞰)の動画表示等を行うことができる。
The current contour data converted in step S1 is used to create a current plan in step S2. In step S3, the current contour data is divided into meshes, and each mesh point (xm,
The height (zm) on the ym) is calculated, and current mesh point coordinate data (xm, ym, zm) represented by the mesh point coordinates (xm, ym) and the elevation value (zm) are generated. In step S4, current state simulation data is generated based on the current state mesh point coordinate data. In step S5, a bird's eye view can be created or a current state scene (bird's eye view) moving image can be displayed using this data.

【0034】一方、ステップS1からステップS6に進
むと、ホストコンピュータ8にて、先ず、現況平面図
(ステップS2)や現況鳥瞰図等(ステップS4)をデ
ィスプレイ16上に呼び出し現況を十分に把握し、現況
平面画面を利用し道路計画に従ってIP点(道路の折れ
点)の移動等で修正を重ねながら平面線形を検討し、次
のステップS7で、縦断線を含む最適な道路計画ルート
を決定し、また、複数の最適な測点、主要点、横断線等
を決定した上、ステップS8に進む。
On the other hand, when the process proceeds from step S1 to step S6, the host computer 8 first calls the present state plan view (step S2) or the present state bird's-eye view (step S4) on the display 16, and sufficiently grasps the present state. Using the current plane screen, the plane alignment is examined while correcting the IP points (road break points) in accordance with the road plan, etc., and the optimal road plan route including the vertical line is determined in the next step S7. After determining a plurality of optimum measurement points, main points, transverse lines, and the like, the process proceeds to step S8.

【0035】ステップS8では、決定されたルートデー
タ(最適ルートを表わす縦断線の点列データ)に基づい
て縦断データ〔道路計画中心線上の位置情報を、追加距
離とその標高で表わした集合〕を計算し、ステップS9
で現況縦断図を作成する。次のステップS10では、決
定された縦断線に対応する横断データ〔道路計画中心線
(縦断線)上に垂直方向の位置情報を、中心線からの離
れ距離及びその標高で表わした集合〕を計算し、ステッ
プS11で現況横断図を作成する。なお、縦断データ乃
至横断データの計算には、次のような方法を利用するこ
とができる: (1)トータルステーション2等を用いて現地で計測し
た縦横断測量データを通信インターフェイス(例えば、
RS−232C)を介して転送する方法、(2)現地で
測量し記入した手簿を手入力する方法、(3)既存縦横
断図をデジタイザ9に貼り、読み込む方法、(4)既存
縦横断図をスキャナ10で読み込み、ベクトル化する方
法等。
In step S8, longitudinal data (a set of positional information on the center line of the road plan, represented by additional distances and their altitudes) is determined based on the determined route data (point sequence data of longitudinal lines representing the optimal route). Calculate and step S9
To create a current profile. In the next step S10, the crossing data corresponding to the determined vertical line [a set of vertical position information on the road planning center line (vertical line), the distance from the center line and the elevation thereof] is calculated. Then, a current state cross section is created in step S11. The following methods can be used for calculating the longitudinal data or the transverse data: (1) The longitudinal data measured on the site using the total station 2 or the like can be used as a communication interface (for example,
RS-2C), (2) Manual entry of a surveyed and filled-out notebook, (3) Pasting and reading the existing longitudinal section on the digitizer 9, (4) Existing longitudinal section A method of reading a figure by the scanner 10 and vectorizing the figure.

【0036】次に、ステップS10からステップS12
に進んで具体的設計段階に入ると、ルートに沿う現況縦
断図をディスプレイ16上に呼び出し、予め用意してお
いた装飾ツールや条件設定を用いて、片勾配のすりつけ
(両勾配へのなだらかな変化)や拡幅など、種々の入力
操作を行って縦断計画を検討し計画縦断データを生成す
る。この計画縦断データは、ステップS13での計画縦
断図の生成に利用される。
Next, from step S10 to step S12
In the specific design stage, the current vertical section along the route is called up on the display 16 and a one-sided grading (gradual graduation to both slopes) is performed using a decoration tool or condition setting prepared in advance. Various input operations, such as change) and widening, are performed to study the longitudinal plan, and plan longitudinal data is generated. The plan profile data is used for generating a plan profile in step S13.

【0037】さらに、ステップS14に進むと、横断計
画の検討に入り、線形計画データ及び計画縦断データに
連動して、複数の横断線に切った横断図がディスプレイ
16上に呼び出される。これに対し、予め設定された標
準的な横断面条件を入力し、さらに、各断面毎の詳細な
設定や修正、法面形状や構造物等の細部の仕様変更、土
量の測量や計算などを行うことにより、計画横断データ
が生成される。ステップS15では、このデータにより
横断線に沿う横断図を作成することができる。
Further, at step S14, examination of a crossing plan is started, and a cross section cut into a plurality of crossing lines is called on the display 16 in conjunction with the linear plan data and the plan longitudinal data. On the other hand, input the standard cross-section conditions that have been set in advance, further set and correct detailed settings for each cross-section, change the specifications of details such as slope shapes and structures, measure and calculate soil volume, etc. Is performed, cross-plan data is generated. In step S15, a cross section along the cross line can be created from this data.

【0038】ステップS12,S14の縦断及び横断計
画を経てステップS16に進むと、これらの計画の結果
を平面に展開して計画平面データ〔縦断データ・横断デ
ータをx,y平面に展開した3次元ランダム点データの
集合〕を生成する。つまり、線形計画データ、計画縦断
データ、計画横断データから逆に、これらのデータ内容
を反映した平面図がディスプレイ16上に展開される。
この平面図には、計画縦断及び横断データ生成段階で設
定された幅員、法面、擁壁、用地域などが自動的に描画
されるので、設計者は、必要な部分のみを修正するだけ
で、現況等高線データと同一の等高線(標高差)サイズ
の計画等高線データを含む計画平面データを完成する。
そして、ステップS17では、この計画平面データに基
づいて計画平面図を作成することができる。
When the process proceeds to step S16 through the longitudinal and traversal plans in steps S12 and S14, the results of these plans are developed on a plane and plan plane data [3D obtained by developing the longitudinal data and traverse data on the x and y planes] Of random point data]. In other words, the plan view reflecting these data contents is developed on the display 16 in reverse from the linear plan data, the plan longitudinal data, and the plan crossing data.
The width, slope, retaining wall, area, etc. set in the plan profile and cross-section data generation stages are automatically drawn on this floor plan, so the designer can correct only the necessary parts. The plan plane data including the planned contour data having the same contour (elevation difference) size as the current contour data is completed.
Then, in step S17, a plan plan view can be created based on the plan plane data.

【0039】このようにして、ステップS12〜S16
で計画縦断データ、計画横断データ、計画平面データ等
からなる計画データを決定すると、次のステップS18
において、これらのデータから、現況メッシュ点座標デ
ータと同一のメッシュ(間隔)サイズの計画メッシュ点
座標データ(DV)が自動的に生成される。この計画メ
ッシュ点座標データ(DV)は3次元データであり、ス
テップS19において、計画メッシュ点座標データ(D
V)に3次元コンピュータグラフィックス技術を適用し
て、計画鳥瞰データや、計画景観(鳥瞰)シミュレーシ
ョンデータ及び走行シミュレーションデータが生成され
る。これにより、ステップS20において、計画鳥瞰図
を作図したり、或いは、各種シミュレーション内容を動
画表示することができる。
As described above, steps S12 to S16
When the plan data including the plan longitudinal data, the plan crossing data, the plan plane data, and the like is determined, the next step S18 is performed.
, Planned mesh point coordinate data (DV) having the same mesh (interval) size as the current mesh point coordinate data is automatically generated. The planned mesh point coordinate data (DV) is three-dimensional data. In step S19, the planned mesh point coordinate data (DV)
By applying the three-dimensional computer graphics technology to V), planned bird's-eye view data, planned landscape (bird's-eye view) simulation data, and traveling simulation data are generated. Thus, in step S20, a planned bird's-eye view can be drawn or various simulation contents can be displayed as a moving image.

【0040】〔等高線データの生成〕この発明の一実施
例においては、等高線自動生成処理により、ランダムな
地点で測量された現況3次元座標データ(xr,yr,
zr)から現況等高線データを比較的高精度に生成する
ことができる。この等高線自動生成処理では、3次元座
標系(x,y,z)において、現況3次元座標データで
表わされるランダムな測地点を互いに連結し、最も正三
角形に近い形状となるような三角形平面群を形成し、次
に、これらの三角形平面群を一定高さ間隔(標高z方
向)毎の(x,y)平面で切断し、高さ一定の断面線を
生成する。そして、高さの等しい断面線同士を始点から
終点まで順次連結してそれぞれの等高線とし、これらの
等高線を集合し、等高線標高値(z)毎に(x,y)座
標値を順次配列したものが現況等高線データとする。
[Generation of Contour Line Data] In one embodiment of the present invention, the current three-dimensional coordinate data (xr, yr, yr,
zr), the current contour data can be generated with relatively high accuracy. In this contour line automatic generation processing, in the three-dimensional coordinate system (x, y, z), a random plane represented by the present three-dimensional coordinate data is connected to each other to form a triangle plane group having a shape closest to an equilateral triangle. Are formed, and these triangular plane groups are cut at (x, y) planes at constant height intervals (altitude z direction) to generate constant height cross-sectional lines. Then, cross-section lines having the same height are sequentially connected from the start point to the end point to form respective contour lines, and these contour lines are collected, and (x, y) coordinate values are sequentially arranged for each contour line elevation value (z). Is the current contour data.

【0041】このような等高線データの生成法を具体的
に実施するには、三角形平面の各辺上に等高点を内挿補
間し、同一標高値の等高点同士を始点から終点まで順次
連結し、これらの同値等高点を通るスプライン曲線を描
かせて等高線データを得るという簡便な手法を採用する
ことができる。
In order to concretely execute such a method of generating contour line data, contour points are interpolated on each side of a triangular plane, and contour points having the same elevation value are successively arranged from a start point to an end point. It is possible to employ a simple method of connecting and drawing a spline curve passing through these equivalent contour points to obtain contour data.

【0042】〔メッシュ点座標データの生成〕この発明
の一実施例においては、2つの現況等高線データと各メ
ッシュ線との交点について、両現況等高線データの座標
値を単純に均等補間することによって、現況メッシュ点
座標データを求めることができるが、ランダムな地点で
測量された現況3次元座標データから、直接、生成する
こともできる。この場合、各メッシュ点の(x,y)座
標を囲む最小の三角形を形成する3つの測地点の座標値
から均等補間することによって、現況メッシュ点座標デ
ータを単純に得ることができ、また、最小自乗法等を用
いて比較的高精度に算出することもできる。
[Generation of Mesh Point Coordinate Data] In one embodiment of the present invention, the coordinates of the two existing contour data are simply and uniformly interpolated at the intersection between the two existing contour data and each mesh line. Current mesh point coordinate data can be obtained, but it can also be directly generated from current three-dimensional coordinate data measured at random points. In this case, the current mesh point coordinate data can be simply obtained by uniformly interpolating from the coordinate values of the three measurement points forming the smallest triangle surrounding the (x, y) coordinates of each mesh point. It can also be calculated with relatively high accuracy using the least square method or the like.

【0043】〔横断データ及び縦断データ〕図4のステ
ップS7,S9における縦断データ及び横断データは、
等高線データから生成することができる。すなわち、縦
断データは、等高線と縦断線(道路中心線)との交点計
算により求められ、追加距離と標高を表わす。求める測
点の標高(z)値は、等高線との前後の交点標高(z)
値から比例配分して算出する。また、横断データは、等
高線と横断線との交点計算により同様の方法で算出さ
れ、センタ(道路中心線上の点)よりの横断距離及び標
高を表わす。
[Cross Section Data and Cross Section Data] The cross section data and cross section data in steps S7 and S9 in FIG.
It can be generated from the contour data. That is, the longitudinal data is obtained by calculating the intersection of the contour line and the longitudinal line (road center line), and represents the additional distance and the altitude. The elevation (z) value of the measurement point to be calculated is the elevation (z) of the intersection before and after the contour line.
It is calculated by proportional distribution from the value. The crossing data is calculated in a similar manner by calculating the intersection of the contour line and the crossing line, and represents the crossing distance from the center (a point on the road center line) and the altitude.

【0044】〔シミュレーション処理〕図5は、この発
明の一実施例による走行シミュレーションデータを得る
ための走行シミュレーション処理の一例を示すフローチ
ャートであり、図6及び図7は、このシミュレーション
処理における座標計算を説明するための図である。この
発明の一実施例においては、図4のステップS18で説
明したように、計画データから計画メッシュ点座標デー
タが3次元データDVとして生成される。この処理フロ
ーの第1ステップS21では、走行シミュレーション等
を行うために、3次元座標(x,y,z)上の位置とし
て定義されている3次元データDVを読み込む。
[Simulation Process] FIG. 5 is a flow chart showing an example of a traveling simulation process for obtaining traveling simulation data according to an embodiment of the present invention. FIGS. 6 and 7 show coordinate calculations in this simulation process. It is a figure for explaining. In one embodiment of the present invention, as described in step S18 of FIG. 4, plan mesh point coordinate data is generated as three-dimensional data DV from plan data. In a first step S21 of this processing flow, three-dimensional data DV defined as a position on three-dimensional coordinates (x, y, z) is read in order to perform a running simulation or the like.

【0045】次のステップS22では、図6のように、
3次元座標(x,y,z)上に運転者の視点位置Ov
(a,b,c)を定め、3次元データDV上の位置
(x,y,z)は、視点位置座標(a,b,c)に原点
移動したシフト座標系(xv,yv,zv)に変換さ
れ、次式(1)〜(3)で表わされる各軸位置xv,y
v,zvにずらされる: xv = x − a …(1) yv = y − b …(2) zv = z − c …(3)
In the next step S22, as shown in FIG.
The driver's viewpoint position Ov on the three-dimensional coordinates (x, y, z)
(A, b, c) is determined, and the position (x, y, z) on the three-dimensional data DV is a shift coordinate system (xv, yv, zv) moved to the viewpoint position coordinates (a, b, c). And each axis position xv, y represented by the following equations (1) to (3).
xv = x−a (1) yv = y−b (2) zv = z−c (3)

【0046】このようにして視点位置座標(a,b,
c)を原点として座標計算の基準点とする。3次元デー
タDVの座標系(x,y,z)からずらされたシフト座
標系(xv,yv,zv)は、さらに、視点位置Ovを
回転中心とし、視点の角度(視角)に応じて、x軸(東
西方向軸)回りに角度θx、y軸(南北方向軸)回りに
角度θy、z軸(垂直方向軸)回りに角度θzだけ傾け
られ(−π<θx,θy,θz<π)、傾けられた3次
元座標系(X,Y,Z)上の目標点位置が計算され、こ
の3次元座標系(X,Y,Z)は、以後、走行シミュレ
ーションデータを作成するための元座標となるシミュレ
ーション座標系として用いられる。
In this way, the viewpoint position coordinates (a, b,
Let c) be the reference point for coordinate calculation with the origin as the origin. The shift coordinate system (xv, yv, zv) shifted from the coordinate system (x, y, z) of the three-dimensional data DV further has the viewpoint position Ov as a rotation center, and according to the angle of the viewpoint (viewing angle). tilted by an angle θx about the x-axis (east-west direction axis), an angle θy about the y-axis (north-south direction axis), and an angle θz about the z-axis (vertical direction axis) (−π <θx, θy, θz <π) The position of the target point on the tilted three-dimensional coordinate system (X, Y, Z) is calculated, and the three-dimensional coordinate system (X, Y, Z) is used as the original coordinates for creating travel simulation data. Is used as a simulation coordinate system.

【0047】例えば、y軸回りに角度θyだけ回転する
と、シミュレーション座標系(X,Y,Z)はシフト座
標系(xv,yv,zv)に対して図7のように表わさ
れ、シフト座標系上の目標点Pの位置(xvp,yv
p,zvp)は、次式(4)〜(6)で表わされるシミ
ュレーション座標系上の位置(Xp,Yp,Zp)に変
換される: Xp = xvp・cos(θy)−zvp・sin(θy) …(4) Yp = yvp …(5) Zp = xvp・sin(θy)+zvp・cos(θy) …(6)
For example, when rotated about the y-axis by the angle θy, the simulation coordinate system (X, Y, Z) is expressed as shown in FIG. 7 with respect to the shift coordinate system (xv, yv, zv), Position (xvp, yv) of target point P on the system
p, zvp) is converted into a position (Xp, Yp, Zp) on the simulation coordinate system represented by the following equations (4) to (6): Xp = xvp · cos (θy) −zvp · sin (θy) ) (4) Yp = yvp (5) Zp = xvp · sin (θy) + zvp · cos (θy) (6)

【0048】また、x軸回りに角度θxだけ回転した場
合には、同様にして、シフト座標系(xv,yv,z
v)上の目標点Pの位置(xvp,yvp,zvp)
は、次式(7)〜(9)で表わされるシミュレーション
座標系(X,Y,Z)上の位置(Xp,Yp,Zp)に
変換される: Xp = xvp …(7) Yp = yvp・cos(θx)−zvp・sin(θx) …(8) Zp =−yvp・sin(θx)+zvp・cos(θx) …(9)
When the image is rotated by the angle θx about the x axis, the shift coordinate system (xv, yv, z
v) Position of target point P on (xvp, yvp, zvp)
Is converted into a position (Xp, Yp, Zp) on the simulation coordinate system (X, Y, Z) represented by the following equations (7) to (9): Xp = xvp (7) Yp = yvp · cos (θx) −zvp · sin (θx) (8) Zp = −yvp · sin (θx) + zvp · cos (θx) (9)

【0049】さらに、z軸回りに角度θzだけ回転した
場合には、同様にして、シフト座標系(xv,yv,z
v)上の目標点Pの位置(xvp,yvp,zvp)
は、次式(10)〜(12)で表わされるシミュレーシ
ョン座標系(X,Y,Z)上の位置(Xp,Yp,Z
p)に変換される: Xp = xvp・cos(θz)+yvp・sin(θz)…(10) Yp =−xvp・sin(θz)+yvp・sin(θz)…(11) Zp = zvp …(12)
Further, when the image is rotated by the angle θz about the z-axis, the shift coordinate system (xv, yv, z
v) Position of target point P on (xvp, yvp, zvp)
Is a position (Xp, Yp, Z) on the simulation coordinate system (X, Y, Z) represented by the following equations (10) to (12).
p): Xp = xvp · cos (θz) + yvp · sin (θz) (10) Yp = −xvp · sin (θz) + yvp · sin (θz) (11) Zp = zvp (12) )

【0050】このようにして、任意の視点位置(a,
b,c)及び視角(θx,θy,θz)を基準にしたシ
ミュレーション座標系(X,Y,Z)上における3次元
データDVの目標点位置が計算されると、ステップS2
3において、このシミュレーション座標系(X,Y,
Z)で表わされる3次元データは、2次元ビュースクリ
ーン上に投影するための2次元ビュー座標に変換され
る。ここで、描画する図面の縮尺を考慮して、図面乃至
画面への表示範囲を計算し、表示範囲のクリップ計算を
行い、最終的な画面系2次元ビュー座標に変換する。さ
らに、2次元ビューへの座標変換の際に得られた奥行き
値(Z値=視点位置から各目標位置までの奥行きを表わ
す)の大小に応じて隠線を計算し、隠線消去処理を行
う。このようにして得られた描画用ベクトルデータは、
次ステップS24以降の走行シミュレーションデータの
作成に利用されるが、プロッタ18による走行景観図の
作成にも利用することができる。
In this manner, any viewpoint position (a,
b, c) and the viewing angle (θx, θy, θz), the target point position of the three-dimensional data DV on the simulation coordinate system (X, Y, Z) is calculated in step S2.
3, the simulation coordinate system (X, Y,
The three-dimensional data represented by Z) is converted into two-dimensional view coordinates for projection on a two-dimensional view screen. Here, the display range from the drawing to the screen is calculated in consideration of the scale of the drawing to be drawn, the clip of the display range is calculated, and it is converted into the final screen system two-dimensional view coordinates. Further, hidden lines are calculated according to the magnitude of the depth value (Z value = representing the depth from the viewpoint position to each target position) obtained at the time of coordinate conversion into a two-dimensional view, and hidden line elimination processing is performed. . The vector data for drawing obtained in this way is
It is used for creating travel simulation data after the next step S24, but can also be used for creating a travel landscape map by the plotter 18.

【0051】ステップS24においては、ビュー座標変
換されたベクトルデータが画面をターゲットとして画像
データ(ビットマップデータ、例えば、BMPファイル
データ)に展開(描画)され、展開された画像データ
は、次のステップS25で、一場面分の描画データとし
て保存され、さらに、ステップS26において、既に保
存された描画データと共に、ディスプレイ16に表示す
るための一連の動画データ(ビデオクリップデータ)と
して合成される。この後、ステップS27では、シミュ
レーション処理を終了するか否かを判断し、終了する場
合(YES)はこの処理を終了し、続行する場合(N
O)にはステップS22に戻る。
In step S24, the view coordinate-converted vector data is developed (drawn) into image data (bitmap data, for example, BMP file data) targeting the screen, and the developed image data is processed in the next step. In step S25, the data is stored as drawing data for one scene, and in step S26, it is combined with the already stored drawing data as a series of moving image data (video clip data) to be displayed on the display 16. Thereafter, in step S27, it is determined whether or not to end the simulation processing. If the simulation processing is to be ended (YES), the processing is ended and the processing is continued (N
In O), the process returns to step S22.

【0052】ステップS22に戻ると、設計計画された
道路上を走行する車両における運転者の視点の軌跡に沿
って、3次元データDVを、次の視点位置Ov(a,
b,c)及び視角に対応するシミュレーション座標
(X,Y,Z)に変換し、これに対して、ステップS2
3〜S26の処理を行う。ステップS27で処理終了と
判断するまで、全視点軌跡についてステップS22〜S
27の処理を繰り返す。
Returning to step S22, the three-dimensional data DV is transferred to the next viewpoint position Ov (a, a) along the trajectory of the driver's viewpoint on the vehicle traveling on the designed road.
b, c) and the simulation coordinates (X, Y, Z) corresponding to the viewing angle.
3 to S26 are performed. Until it is determined in step S27 that the processing has been completed, steps S22 to S
27 is repeated.

【0053】この発明の一実施例においては、走行シミ
ュレーションだけではなく、現況或いは計画景観シミュ
レーションをも同様の処理にて行うことができる。3次
元データDVとしては、計画データから計画メッシュ点
座標データが生成されるだけでなく(図4のステップS
18)、図4のステップS1,S3で説明したように、
種々の入力端末1,2,9,10からのデータから得ら
れる現況等高線データを基にして、現況メッシュ点座標
データが生成されるので、図5の処理フローにおいて、
第1ステップS21で、3次元データDVとして、計画
メッシュ点座標データを読み込むことにより、計画鳥瞰
データ乃至景観シミュレーションデータを得る計画景観
シミュレーション処理を行うことができ、現況メッシュ
点座標データを読み込むことにより、現況鳥瞰データ乃
至景観シミュレーションデータを得る現況景観シミュレ
ーション処理を行うことができる。
In the embodiment of the present invention, not only the running simulation but also the current situation or the planned landscape simulation can be performed by the same processing. As the three-dimensional data DV, not only is the planned mesh point coordinate data generated from the plan data (see step S in FIG. 4).
18), as described in steps S1 and S3 in FIG.
Since the current mesh point coordinate data is generated based on the current contour data obtained from the data from the various input terminals 1, 2, 9, and 10, the processing flow in FIG.
In the first step S21, by reading the planned mesh point coordinate data as the three-dimensional data DV, it is possible to perform the planned landscape simulation processing to obtain the planned bird's-eye view data or the landscape simulation data, and to read the current state mesh point coordinate data. Current scenery simulation processing for obtaining current bird's-eye view data or landscape simulation data.

【0054】このような景観シミュレーション処理を行
うためには、図5のフローチャートにおいて、ステップ
S22の視点位置として所定の鳥瞰点の位置を設定する
ことにより達成される。つまり、ステップS22で設定
する視点位置及び視角を、道路計画設計される地域の上
空の鳥瞰点軌跡に沿って順次変化させ、ステップS23
〜S26の処理を繰り返すことにより、景観シミュレー
ション時の描画用データ及び動画データを得ることがで
きる。そして、描画用データを用いて鳥瞰図を作成し、
動画データを用いて動的な景観シミュレーションを行う
ことが可能となる。
Such a landscape simulation process is achieved by setting a predetermined bird's-eye point position as the viewpoint position in step S22 in the flowchart of FIG. That is, the viewpoint position and the viewing angle set in step S22 are sequentially changed along the bird's-eye point locus above the area where the road plan is designed, and step S23 is performed.
By repeating the processing of steps S26 to S26, it is possible to obtain drawing data and moving image data at the time of landscape simulation. Then, create a bird's-eye view using the drawing data,
Dynamic landscape simulation can be performed using moving image data.

【0055】〔種々の描画例〕図8〜図16は、図面や
画面での表示形態の理解のために、実際にプロッタ18
により作図されたり或いはディスプレイ16上に表示さ
れる図面或いは画像の一具体例を示すものであり、図8
は現況図面例を示し、図8〔1〕は、現況平面図データ
に基づいて作成される現況平面図の一例であり、図8
〔2〕は、現況鳥瞰データに基づいて作成される現況鳥
瞰図の一例である。
[Various Drawing Examples] FIGS. 8 to 16 are actually plotters 18 for understanding the display form on the drawings and screens.
FIG. 8 shows a specific example of a drawing or an image drawn on the display 16 or displayed on the display 16.
FIG. 8A shows an example of a current state plan created based on the current state plan data.
[2] is an example of a current bird's eye view created based on the current bird's eye data.

【0056】この発明の一実施例においては、上述のよ
うに、現況鳥瞰データや現況景観シミュレーションデー
タを生成し、これにより、鳥瞰図を作成したり、景観シ
ミュレーションを行い、道路計画の事前検討を十分に行
うことができる。図8〔2〕の現況鳥瞰図のような3次
元図形は、プロッタ18により描画用ベクトルデータで
カラー作図するだけでなく、景観(鳥瞰)シミュレーシ
ョン用動画像データに加工してディスプレイ16上に現
況シミュレーション画面として動的に表示することによ
り、航空写真を撮ることなく、色々な視点から現況にお
ける色々な目標物を見たり、現状景観画像の回転やズー
ムアップを自在に行うことができる。また、画面に対応
する図形データを用いて、シミュレーション画面におけ
る任意視点の鳥瞰図をプリンタ17により自動的にプリ
ントアウトすることができるので、道路計画設計のため
の事前検討に役立つ。なお、現況鳥瞰データ等による3
次元図形の表現方法には、図8〔2〕に示すような「ワ
イヤメッシュ」に対してテクスチャの貼付け(テクスチ
ャマッピング)をすることができる。
In one embodiment of the present invention, as described above, the present bird's-eye view data and the present situation scene simulation data are generated, thereby creating a bird's-eye view, performing a scene simulation, and sufficiently examining the road plan. Can be done. A three-dimensional figure such as the present bird's-eye view in FIG. 8 [2] is not only plotted in color using drawing vector data by the plotter 18 but also processed into landscape (bird's-eye) simulation moving image data and displayed on the display 16 in the present situation simulation. By dynamically displaying the screen, it is possible to view various targets in the current situation from various viewpoints and rotate and zoom up the current landscape image without taking an aerial photograph. In addition, since a bird's-eye view of an arbitrary viewpoint on the simulation screen can be automatically printed out by the printer 17 using the graphic data corresponding to the screen, it is useful for a preliminary study for designing a road plan. In addition, 3
As a method of expressing a dimensional figure, a texture can be pasted (texture mapping) to a “wire mesh” as shown in FIG. 8 [2].

【0057】さて、道路計画設計段階においては、ま
ず、最適な道路ルートを決定し、最適な測点、主要点、
横断線を決定することにより、例えば、図9に示すよう
に、最適な道路ルートを表わす線形計画図を作成する。
次に、この線形計画図のルートに沿う現況縦断図に対し
て各種設定入力を行い計画縦断データを生成することに
より、例えば、図10に示すような計画縦断図を作成す
る。次に、線形計画図のデータ及び計画縦断データに連
動する横断図に対して条件設定や修正等を加えて計画横
断データを生成することにより、図11及び図12に示
すような計画横断図を作成する。
In the road planning and designing stage, first, an optimum road route is determined, and an optimum measurement point, a main point,
By determining the traversing line, for example, as shown in FIG. 9, a linear plan drawing representing an optimal road route is created.
Next, various settings are input to the current state vertical section along the route of the linear plan and plan vertical data is generated, thereby creating a plan vertical view as shown in FIG. 10, for example. Next, the plan cross section data as shown in FIGS. 11 and 12 is generated by adding condition setting, correction, etc. to the cross section diagram linked to the data of the linear plan map and the plan vertical data. create.

【0058】そして、線形計画図のデータ、計画縦断デ
ータ、計画横断データから逆に、これらのデータ内容を
反映した平面図が展開され、この平面図に、必要な修正
を加えて計画等高線データや計画平面データを完成し、
これにより、図13に示すような計画平面図を作成す
る。また、計画縦断データ、計画横断データ、計画平面
図データ等のデータか計画メッシュ点座標データが自動
的に生成され、この計画メッシュ点座標データ(或いは
計画等高線データ)は、計画鳥瞰データや景観(鳥瞰)
シミュレーションデータ及び走行シミュレーションデー
タの生成に利用される。
Conversely, from the data of the linear plan drawing, the plan longitudinal data and the plan crossing data, a plan view reflecting these data contents is developed. Complete the plan plane data,
Thereby, a plan plan view as shown in FIG. 13 is created. In addition, data such as plan longitudinal data, plan crossing data, plan plan data, and the like, or plan mesh point coordinate data is automatically generated. This plan mesh point coordinate data (or plan contour data) is used as plan bird's-eye data and landscape ( Bird's-eye view)
It is used for generating simulation data and traveling simulation data.

【0059】この発明の一実施例においては、シミュレ
ーション処理の説明で述べたように、計画鳥瞰データや
計画景観シミュレーションデータを生成し、これによ
り、鳥瞰図を作成したり、景観シミュレーションを行
い、設計物を視覚的に検証することができる。計画鳥瞰
データによりプロッタ18を介して色々な視点から見た
鳥瞰図をカラー作図する場合、道路用地分を赤系の強調
色とし、現況のままとされる無変化地形分を緑系の背景
色とすることにより、計画設計された道路状態の検討を
容易にすることができる。また、計画景観シミュレーシ
ョンデータを用いると、ディスプレイ16上に計画鳥瞰
画像を動的に表示する景観シミュレーションを実行する
ことができる。
In one embodiment of the present invention, as described in the description of the simulation processing, planned bird's-eye view data and planned scenery simulation data are generated, whereby a bird's-eye view is created, a scenery simulation is performed, and a design object is created. Can be visually verified. When color plotting bird's-eye views viewed from various viewpoints via the plotter 18 based on the planned bird's-eye data, the road area is set to a red-based emphasis color, and the unchanged landform that is left as it is is set to a green-based background color. By doing so, it is possible to easily examine the planned and designed road conditions. Further, by using the planned landscape simulation data, a landscape simulation for dynamically displaying a planned bird's-eye image on the display 16 can be executed.

【0060】図14は、景観シミュレーションデータに
基づいてディスプレイ16上に表示される3次元図形の
計画鳥瞰図の画像例を示しており、この景観画像は、図
14〔1〕のように全体を表示したり、図14〔2〕の
ように部分的に拡大表示したりする。なお、これとほぼ
同等の計画鳥瞰図は、上述のように、計画鳥瞰データに
基づきプロッタ18により作図することができる。
FIG. 14 shows an example of an image of a planned bird's-eye view of a three-dimensional figure displayed on the display 16 based on the landscape simulation data. This landscape image is entirely displayed as shown in FIG. Or a partially enlarged display as shown in FIG. 14 [2]. A plan bird's-eye view substantially equivalent to this can be drawn by the plotter 18 based on the plan bird's-eye data as described above.

【0061】ディスプレイ16上に計画鳥瞰図の画像を
表示する場合、図14〔1〕,〔2〕のように、種々の
視点位置からの3次元的な景観画像が動的に表示され、
しかも、景観画像に対して、一時停止、回転、ズームア
ップ等の操作を自在に適用することができる。また、必
要時に、画面に対応する図形データを用いて、計画景観
シミュレーション画面における任意視点の鳥瞰画像をプ
リンタ17により鳥瞰図として自動プリントアウトする
ことができる。このように、この発明の一実施例では、
設計物の視覚的な検証を行うために景観シミュレーショ
ンを採用し、計画設計した道路及びその周辺地形の鳥瞰
画像を動的に表示するようにしたので、道路及び周辺の
立体的な把握を一層的確に行うことができ、総合的に、
計画の良し悪し、周辺環境との調和などを検証すること
が可能となる。
When an image of the planned bird's-eye view is displayed on the display 16, three-dimensional landscape images from various viewpoint positions are dynamically displayed as shown in FIGS.
In addition, operations such as pause, rotation, and zoom-up can be freely applied to the landscape image. Further, when necessary, a bird's-eye image at an arbitrary viewpoint on the planned landscape simulation screen can be automatically printed out as a bird's-eye view by the printer 17 using the graphic data corresponding to the screen. Thus, in one embodiment of the present invention,
A landscape simulation was used to visually verify the design, and a bird's-eye view image of the planned and designed road and its surrounding terrain was dynamically displayed. Can be done on the whole,
It is possible to verify the quality of the plan and the harmony with the surrounding environment.

【0062】なお、図示の例では、3次元図形は、必要
に応じて、ワイヤメッシュで囲まれた部分に対して面と
してテクスチャの貼り付けたり色を付けたり(テクスチ
ャマッピング)することができる。また、計画設計され
た道路用地分の画像のみを赤系色や高輝度の強調表示と
し、現況状態にある周辺分との区別を明瞭にすることが
できる。コンピュータの処理能力等の事情が許せば、3
次元コンピュータグラフィックスにおける種々の表示技
法、例えば、色付けや陰影付け等の面処理(レンダリン
グ)を用いて、より自然な景観画像を表示するようにし
てもよい。
In the example shown in the figure, the three-dimensional figure can be pasted or colored (texture mapping) as a surface to the portion surrounded by the wire mesh as necessary. In addition, only the image of the planned road area is highlighted with reddish color or high brightness, so that it can be clearly distinguished from the surrounding area in the current state. If circumstances such as computer processing capacity allow, 3
Various display techniques in three-dimensional computer graphics, for example, surface processing (rendering) such as coloring and shading may be used to display a more natural scenery image.

【0063】この発明の一実施例においては、シミュレ
ーション処理の説明で述べたように、走行シミュレーシ
ョンデータを生成し、ディスプレイ16上に走行シミュ
レーション画面を動的に表示する走行シミュレーション
を実行することによって、計画設計された道路を車両運
転上の面から検証することができる。図15及び図16
は、走行シミュレーションデータに基づいてディスプレ
イ16上に表示される走行シミュレーション画面の例を
示している。
In one embodiment of the present invention, as described in the description of the simulation processing, the running simulation data is generated and the running simulation for dynamically displaying the running simulation screen on the display 16 is executed. The planned and designed road can be verified in terms of vehicle operation. 15 and 16
Shows an example of a driving simulation screen displayed on the display 16 based on the driving simulation data.

【0064】ここで、走行シミュレーションデータは、
計画設計された道路上を実際に車両が走行する場合を想
定し、計画メッシュ点座標データ乃至計画等高線データ
により3次元的に表現される計画道路及び周辺地域の形
状に対して、主として、走行車両運転者の視点から車両
進行方向に向かう視線に従って投影変換及び隠線処理を
行い、この視点を運転者の視点座標軌跡に沿って順次変
化させることにより得られる。従って、ディスプレイ1
6上に表示される走行シミュレーション画面により、計
画設計された道路上を実際に走行した時に運転席からみ
た車両前方の視界を3次元的に模擬することができる。
なお、運転者の視点位置を種々に設定することにより、
車種や走行車線に応じた模擬視界が得られ、また、各模
擬視界画像の変更速度を変化することにより車両速度に
応じた模擬視界が得られる。さらに、視線の方向を進行
方向だけでなく、左右前後に任意角度変化させると、車
窓から任意方向をみた環境視界を模擬することもでき
る。
Here, the driving simulation data is
Assuming that the vehicle actually travels on the planned road, the traveling vehicle is mainly used for the shape of the planned road and the surrounding area three-dimensionally represented by the planned mesh point coordinate data or the planned contour data. It is obtained by performing projection conversion and hidden line processing according to the line of sight from the driver's viewpoint in the vehicle traveling direction, and sequentially changing this viewpoint along the driver's viewpoint coordinate locus. Therefore, display 1
The driving simulation screen displayed on 6 allows three-dimensional simulation of the field of view ahead of the vehicle as viewed from the driver's seat when the vehicle actually runs on the planned and designed road.
By setting the driver's viewpoint in various ways,
A simulated field of view according to the vehicle type and the traveling lane is obtained, and a simulated field of view according to the vehicle speed is obtained by changing the changing speed of each simulated field of view image. Furthermore, if the direction of the line of sight is changed not only in the traveling direction but also in the left and right and front and rear directions by an arbitrary angle, it is possible to simulate the environmental view from the vehicle window in any direction.

【0065】このような3次元的な模擬視界図は、例え
ば、図15のように、連続する複数場面をまとめて一覧
形式により静止画で配列して一括表示したり、或いは、
図16(a),(b)のように、順次、走行速度に合わ
せて動画的に表示したりすることができる。従って、設
計者は、このような走行シミュレーションにより、例え
ば、車両運転上危険で事故多発地点になりそうな箇所
〔図16(b)のように道路の前方が途切れて見えない
状態から、突然、急カーブが現われるというような箇
所〕等、道路計画設計上の不備部分を発見したり、交通
標識や案内板の設置箇所、制限速度の設定等、種々の付
帯的事項を検討することができ、必要時には、画面に対
応する図形データを用いて、走行シミュレーション画面
における任意路上位置での模擬視界図をプリンタ17に
より自動プリントアウトを行い、不備部分をペーパで確
認することが可能となる。このように、この発明の一実
施例においては、計画設計された道路を実際に走行した
ときと全く同じ感覚で設計物を検証することができ、こ
れにより、図面設計時に見逃した種々の障害事項等を効
果的にピックアップし、これを計画設計段階にフィード
バックして設計修正を行い、例えば、事故多発地点を設
計時に前もって回避する等、きめの細かい高度な道路計
画設計を実現することができる。
For example, such a three-dimensional simulated visual field map is obtained by arranging a plurality of continuous scenes in a list form as still images and displaying them collectively as shown in FIG.
As shown in FIGS. 16A and 16B, moving images can be sequentially displayed in accordance with the traveling speed. Therefore, the designer can use such a running simulation to, for example, suddenly move from a state in which the front of the road is invisible and disconnected as shown in FIG. Where a sharp curve appears), etc., to discover inadequate parts in the design of road plans, and to examine various incidental matters such as the location of traffic signs and information boards, the setting of speed limits, etc. When necessary, a simulated view map at an arbitrary road position on the driving simulation screen is automatically printed out by the printer 17 using the graphic data corresponding to the screen, and the defective portion can be confirmed on paper. As described above, in one embodiment of the present invention, it is possible to verify a design with exactly the same feeling as when actually driving on a planned and designed road. Etc. can be effectively picked up and fed back to the planning and designing stage to make design corrections, and for example, it is possible to implement a fine-grained and advanced road planning design, for example, to avoid accident-prone points in advance at the time of designing.

【0066】なお、走行シミュレーション画面は、必要
に応じて、面的に表示することができるが、図19及び
図20の例に示すように、ワイヤメッシュ法で表示する
方が、位置概念が把握しやすいので好ましい。また、計
画設計された部分の画像を青系色で表示し、周辺部や背
景部を視点からの距離に応じて明暗表示したり、昼夜間
で画像の明暗を区別したりすることができる。なお、処
理能力等の事情が許せば、3次元コンピュータグラフィ
ックスの種々の表示技法、例えば、色付け、陰影付け、
路面等へのテクスチャマッピング等の面処理を用い、さ
らに、夜間の走行模擬時にはライトを進行方向に当てた
色及び陰影付けを行うことにより、運転模擬時の視界環
境をよりリアルに表示するようにしてもよい。
Although the running simulation screen can be displayed two-dimensionally as necessary, it is better to display the running simulation screen by the wire mesh method as shown in the examples of FIGS. It is preferable because it is easy to do. In addition, the image of the planned and designed portion is displayed in bluish color, and the peripheral portion and the background portion can be displayed bright and dark according to the distance from the viewpoint, and the brightness of the image can be distinguished between day and night. If circumstances such as processing power allow, various display techniques of three-dimensional computer graphics, such as coloring, shading,
By using surface processing such as texture mapping on the road surface, etc., and at the time of simulating driving at night, the lighting environment is colored and shaded so that the visibility environment at the time of driving simulation is displayed more realistically. You may.

【0067】[0067]

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、道路計画に従って道路及び周辺環境を設計すると、
設計された道路及び周辺環境を表わす計画3次元データ
が作成され、作成された計画3次元データに基づいて、
設計された道路上を走行する車両からの視界を模擬する
走行シミュレーションデータが生成され、設計された道
路上を車両が走行する場合を想定して、路上走行車上か
ら見た視界を模擬するようにしている。従って、道路及
び周辺環境の様子を立体的に的確に把握することがで
き、設計成果を十分に視察確認し、設計上の問題点があ
れば、設計段階に効果的にフィードバックすることがで
きる。つまり、走行シュミレーション結果により、コン
ピュータ上で設計上の不具合を発見した場合には、フィ
ードバックして設計修正を再度行い、すばやく、新しい
走行シュミレーションを実行し再設計結果を確認するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, when a road and a surrounding environment are designed in accordance with a road plan,
Plan three-dimensional data representing the designed road and surrounding environment is created, and based on the created plan three-dimensional data,
Driving simulation data that simulates the field of view from the vehicle traveling on the designed road is generated, and simulates the field of view seen from the vehicle traveling on the road, assuming that the vehicle is traveling on the designed road. I have to. Therefore, the state of the road and the surrounding environment can be grasped three-dimensionally and accurately, the result of the design can be sufficiently inspected and confirmed, and if there is a problem in the design, it can be effectively fed back to the design stage. In other words, when a design defect is found on the computer based on the running simulation result, the design can be corrected again by feeding back, and a new running simulation can be executed quickly and the redesign result can be confirmed.

【0069】この発明によれば、道路設計システムの一
環として走行シュミレーションが行える新しいシステム
を提供するものであり、設計技術者は従来の道路設計と
同様の手法で設計を行うと、システム側で同時に自動的
に走行シュミレーションデータが作成されるようになっ
ており、道路設計技術者やCADオペレータでも作成が
可能である。従って、道路の設計結果がコンピュータ画
面に視覚的に表示されると、設計図面のみではイメージ
できなかった最終成果の品質や設計上の問題点が、設計
技術者の観点から速やかに判断できる。
According to the present invention, there is provided a new system capable of running simulation as part of a road design system. When a design engineer performs a design in the same manner as a conventional road design, the system engineer simultaneously performs the design. The running simulation data is automatically created, and can be created by a road design engineer or a CAD operator. Therefore, when the road design result is visually displayed on the computer screen, the quality of the final result and design problems that could not be imaged only with the design drawings can be quickly judged from the viewpoint of the design engineer.

【0070】さらに、計画3次元データは、現況の環境
を表わす現況3次元データを基にして道路計画に従い作
成されるようにしているので、現況把握の段階から設計
段階を経てシミュレーションに至る一連の過程が連繋さ
れ、データを一元的に管理することができる。また、周
辺環境のうち設計段階で改変されなかった部分には、現
況3次元データにより表わされる現況の環境が忠実に反
映されるので、道路と環境との調和を十分考慮した設計
を行うことができる。
Further, since the plan three-dimensional data is created in accordance with the road plan based on the present three-dimensional data representing the present environment, a series of steps from the grasp of the present situation to the simulation through the design stage are performed. The processes are linked, and the data can be managed centrally. In addition, the part of the surrounding environment that has not been modified in the design stage faithfully reflects the current environment represented by the current three-dimensional data. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、この発明が適用される道路計画設計支
援システムの全体的な構成を表わすブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a road plan design support system to which the present invention is applied.

【図2】図2は、この発明が適用される道路計画設計支
援システムの概略的な機能を表わ機能ブロック図の一部
である。
FIG. 2 is a part of a functional block diagram showing schematic functions of a road planning design support system to which the present invention is applied;

【図3】図3は、この発明が適用される道路計画設計支
援システムの概略的な機能を表わ機能ブロック図の他部
である。
FIG. 3 is another part of a functional block diagram showing schematic functions of a road planning design support system to which the present invention is applied;

【図4】図4は、この発明の一実施例による道路計画設
計の全体的な処理手順の一例を表わすフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an overall processing procedure for designing a road plan according to an embodiment of the present invention.

【図5】図5は、この発明の一実施例によるシミュレー
ション処理の一例を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a simulation process according to an embodiment of the present invention.

【図6】図6は、シミュレーション処理におけるシフト
座標変換の計算を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining calculation of shift coordinate conversion in a simulation process.

【図7】図7は、シミュレーション処理におけるシミュ
レーション座標変換の計算を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining calculation of simulation coordinate conversion in a simulation process;

【図8】図8は現況図面等の例を示し、図8〔1〕は、
現況平面図の一例であり、図8〔2〕は、現況鳥瞰図乃
至景観シミュレーション画像の一例である。
FIG. 8 shows an example of a current state drawing and the like, and FIG.
FIG. 8B is an example of a current bird's-eye view or a landscape simulation image.

【図9】図9は、線形(計画)図の一例である。FIG. 9 is an example of a linear (planned) diagram.

【図10】図10は、計画縦断図の一例である。FIG. 10 is an example of a planned longitudinal section.

【図11】図11は、計画横断図の例の一部である。FIG. 11 is a part of an example of a plan cross section.

【図12】図12は、計画横断図の例の他部である。FIG. 12 is another part of the example of the plan cross section.

【図13】図13は、計画平面図の一例である。FIG. 13 is an example of a plan plan view.

【図14】図14は計画鳥瞰図乃至景観シミュレーショ
ン画像の例を示し、図14〔1〕は、全体を表したもの
の一例であり、図14〔2〕は、部分を拡大表示したも
のの一例である。
FIG. 14 shows an example of a planned bird's-eye view or a landscape simulation image. FIG. 14 [1] shows an example of the whole, and FIG. 14 [2] shows an example of an enlarged display of a part. .

【図15】図15は、走行シミュレーション画面の一例
を表わす図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a traveling simulation screen.

【図16】図16は、走行シミュレーション画面の他の
例を表わす図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating another example of the traveling simulation screen.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 ホストコンピュータ。 8 Host computer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−290915(JP,A) 岡本佳久ほか,農道計画路線を3Dシ ミュレーションで走る,農業土木学会 誌,日本,社団法人農業土木学会,1998 年4月1日,vol.66,no.4,p 411−417 徳島征二ほか,道路計画における動画 像の活用,第41回建設省技術研究会報 告,日本,財団法人土木研究センター, 1988年10月20日,p505−511 寺川陽ほか,道路景観シミュレーショ ンシステムの開発,土木研究所資料,日 本,建設省土木研究所,第3588号(平成 10年8月),p25−26 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 680 G06F 17/50 610 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-4-290915 (JP, A) Yoshihisa Okamoto et al., Running 3D simulation on agricultural road planning route, Journal of Japan Society of Agricultural Engineering, Japan, Japan Society of Agricultural Engineering , April 1, 1998, vol. 66, no. 4, pp. 411-417 Seiji Tokushima et al., Utilization of Moving Image in Road Planning, Report of the 41st Technical Meeting of the Ministry of Construction, Japan, Civil Engineering Research Center, October 20, 1988, p505-511 Yo Terakawa et al. , the development of road landscape simulation system, the Public Works research Institute materials, Japan, the Ministry of Construction Public Works research Institute, No. 3588 (August 1998), p25-26 (58) investigated the field (Int.Cl. 7 G06F 17/50 680 G06F 17/50 610 JICST file (JOIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】測量機器で測量された測量データの取込み
が可能でありディスプレイを備えた鳥瞰及び走行シミュ
レーションシステムであって、 測量機器から、道路計画予定地域におけるランダムな地
点で測量され、道路計画予定地域の現況の地形を表わす
現況3次元データを、取得する手段と、 取得された現況3次元データに基づいて現況鳥瞰データ
を生成する手段と、 生成された現況鳥瞰データに基づいて道路計画予定地域
の現況鳥瞰シミュレーション画像をディスプレイに表示
させる手段と、 取得された現況3次元データを基にして、道路計画予定
地域の計画後の道路形状及び周辺地形を表わす計画3次
元データを生成する手段と、 生成された計画3次元データに基づいて、設計された道
路上を走行する車両からの視界を模擬する走行シミュレ
ーションデータを生成する手段と、 生成された走行シミュレーションデータに基づいて走行
シミュレーション画像をディスプレイに表示させる手段
とを具備することを特徴とする鳥瞰及び走行シミュレー
ションシステム。
1. A bird's-eye view and running simulation system capable of taking survey data measured by a surveying instrument and having a display, wherein the surveying instrument is surveyed at a random point in a road planning area by a surveying instrument. Means for acquiring current three-dimensional data representing the current topography of the planned area; means for generating current bird's-eye data based on the acquired current three-dimensional data; and road planning based on the generated current bird's-eye data Means for displaying a current bird's-eye simulation image of the area on a display; means for generating plan three-dimensional data representing the road shape and surrounding topography of the planned road plan area based on the acquired present state three-dimensional data; Based on the generated plan 3D data, a run that simulates the field of view from a vehicle running on the designed road Bird's eye and traveling simulation system characterized by comprising means for generating simulation data, and means for displaying on the display a running simulation image based on the generated traveling simulation data.
【請求項2】さらに、 生成された計画3次元データに基づいて道路計画予定地
域の計画後鳥瞰データを生成する手段と、 生成された計画後鳥瞰データに基づいて道路計画予定地
域の計画後鳥瞰シミュレーション画像をディスプレイに
表示させる手段とを具備することを特徴とする請求項1
に記載の鳥瞰及び鳥瞰及び走行シミュレーションシステ
ム。
And means for generating post-planning bird's-eye view data of the planned road planning area based on the generated plan three-dimensional data, and a planned bird's-eye view of the road planning planned area based on the generated post-planning bird's-eye data. 2. A means for displaying a simulation image on a display.
The bird's-eye view and the bird's-eye and traveling simulation system described in 1.
【請求項3】測量機器で測量された測量データの取込み
が可能でありディスプレイを備えた情報処理装置にて読
取り可能な記録媒体であって、 測量機器から、道路計画予定地域におけるランダムな地
点で測量され、道路計画予定地域の現況の地形を表わす
現況3次元データを、取得するステップと、 取得された現況3次元データに基づいて現況鳥瞰データ
を生成するステップと、 生成された現況鳥瞰データに基づいて道路計画予定地域
の現況鳥瞰シミュレーション画像をディスプレイに表示
させるステップと、 取得された現況3次元データを基にして、道路計画予定
地域の計画後の道路形状及び周辺地形を表わす計画3次
元データを生成するステップと、 生成された計画3次元データに基づいて、設計された道
路上を走行する車両からの視界を模擬する走行シミュレ
ーションデータを生成するステップと、 生成された走行シミュレーションデータに基づいて走行
シミュレーション画像をディスプレイに表示させるステ
ップとから成るプログラムを記録していることを特徴と
する鳥瞰及び走行シミュレーションのための記録媒体。
3. A recording medium capable of taking survey data measured by a surveying instrument and readable by an information processing apparatus having a display, wherein the recording medium is provided at a random point in a planned road planning area from the surveying instrument. Obtaining current 3D data that is surveyed and representing the current topography of the planned road planning area; generating current bird's-eye data based on the obtained current 3D data; Displaying a current bird's-eye view simulation image of the planned road area on the display based on the acquired current three-dimensional data, and planning three-dimensional data representing the planned road shape and surrounding topography of the planned road planning area based on the acquired current three-dimensional data Generating a vehicle based on the generated plan three-dimensional data. Generating a driving simulation data that simulates a world, and displaying a driving simulation image on a display based on the generated driving simulation data. Recording media for
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