JP3356865B2 - 地図の作製方法および装置 - Google Patents

地図の作製方法および装置

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JP3356865B2
JP3356865B2 JP06452494A JP6452494A JP3356865B2 JP 3356865 B2 JP3356865 B2 JP 3356865B2 JP 06452494 A JP06452494 A JP 06452494A JP 6452494 A JP6452494 A JP 6452494A JP 3356865 B2 JP3356865 B2 JP 3356865B2
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【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、等高線等のデータに基
づいて、陰影および色調が連続的に変化する地図を作製
する方法、およびこの方法を実施するための装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】山の起伏などの地形を等高線のみで表し
た地図は、その地形が複雑な場合等には、どの部分が相
対的に高いのかが判別しにくいことがある。そこで従
来、地形の特徴を視覚的に表現するため、地図を見たと
きに例えば左上から光が当たっているように山腹に陰影
を付与したり、あるいは等高線毎に色調を段階的に変化
させる段彩等の手法が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような段
彩手法により作製された地図では、等高線毎に色調が変
化してしまうため、視覚的に煩雑な印象を与える。ま
た、陰影を付与した地図の場合、地形の大まかな高さが
判別しにくい。一方、実際の地形を忠実に表現する地図
として、航空写真を利用したものもあるが、このような
地図でもまだ充分に地形の特徴が表現されているとはい
えず、尾根筋や地形の高さ等が判別しにくい。
【０００４】本発明は、陰影および色調を少なくとも部
分的には連続的に変化させることにより、視覚的に自然
な印象を与えるとともに、尾根筋等の地形の特徴を充分
に表現し、地形の大まかな高さも容易に想像できる地図
を作製する方法、およびその装置を提供することを目的
としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る地図の作製
方法は、標高値データを処理して立体的地形モデルを形
成し、この立体的地形モデルに基づいて陰影を表す輝度
データを算出する第１ステップと、標高値データおよび
輝度データを合成処理して、陰影および色調が少なくと
も部分的には連続的に変化するカラー地形画像を算出す
る第２ステップとを有することを特徴としている。
【０００６】また本発明に係る地図の作製装置は、標高
値データを処理して立体的地形モデルを形成し、この立
体的地形モデルに基づいて陰影を表す輝度データを算出
する第１の手段と、前記標高値データおよび輝度データ
を合成処理して、陰影および色調が少なくとも部分的に
は連続的に変化するカラー地形画像を算出する第２の手
段とを有することを特徴としている。
【０００７】
【実施例】以下、図示実施例により本発明を説明する。
図１は、本実施例における地図の作製方法を示すフロー
チャートであり、この方法はコンピュータによって実行
される。
【０００８】なお以下の実施例では、カラーの表現とし
てレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）成
分を用いているが、２成分以上ならこれ以外の色配分で
もよく、例えばイエロー（Ｙe ）、シアン（Ｃy ）、グ
リーン（Ｇ）およびマゼンダ（Ｍg ）の４成分、または
これらにブラック（ＢＬ）を加えた５成分を用いてもよ
い。
【０００９】ステップ１０１では、既成の地形図（例え
ば国土地理院発行）の等高線等に基づいて標高値データ
Ａ0 が作成され、コンピュータのメモリに格納される。
なお、この標高値データＡ0 は航空写真等から算出して
もよい。また、ステップ１０１では、ステップ１０４に
おいて用いられる地図データも入力され、メモリに格納
される。
【００１０】標高値データＡ0 の作成方法の一例を図２
および図３を参照して説明する。図２は、本実施例を説
明するための地形図ＭＰの例であり、ここでは説明を簡
単にするために等高線のみを示している。この図におい
て等高線は、海抜１０ｍ（符号Ｈ１）、２０ｍ（符号Ｈ
２）、３０ｍ（符号Ｈ３）・・・のように１０ｍおきに
描かれている。この地形図ＭＰは、格子によって例えば
正方形の領域Ｓに分割される。この格子の間隔Ｃの大き
さは、作成される地図において視覚的に連続的に見える
程度に細かく定められる。
【００１１】次に図３に示すように、この地形図ＭＰの
各領域Ｓにおいて、等高線のデータ等に基づいて標高値
が算出され、その領域Ｓの中央の地点における標高値デ
ータＡ0 としてコンピュータのメモリに格納される。こ
の標高値データＡ0 は、曲面補間、物理的シュミレーシ
ョン等の種々の方法により算出される。
【００１２】ステップ１０２では、各領域Ｓの標高値デ
ータＡ0 に基づいて立体的地形モデルが形成され、各領
域Ｓにおける傾斜角および傾斜方向等の傾斜データが算
出される。そしてこの傾斜データに基づいて、３次元コ
ンピュータグラフィック手法等の立体投影処理が施さ
れ、陰影付けが行われる。すなわち、所定の方向から太
陽が当たっていると仮定し、図４に示すように各領域Ｓ
毎の反射光が輝度データＡ1 として表示される。例えば
地形図ＭＰの外側であって左上方の点に光源を置いた場
合に、その領域Ｓの傾斜データが左下がりを示していれ
ば、輝度データＡ1 の値は大きくなり、その領域Ｓの傾
斜データが右下がりを示していれば、輝度データＡ1 の
値は小さくなる。
【００１３】ステップ１０３では、以下の（１）、
（２）、（３）式に従い、標高値データＡ0 と輝度デー
タＡ1 に基づいて各領域Ｓにおける色の情報、すなわち
カラー地形画像ｆR 、ｆG 、ｆB が生成される。 ｆR ＝Ａ1 ｇR ( Ａ0 ) （１） ｆG ＝Ａ1 ｇG ( Ａ0 ) （２） ｆB ＝Ａ1 ｇB ( Ａ0 ) （３） 式（１）、（２）、（３）において、ｇR ( Ａ0 ) 、ｇ
G ( Ａ0 ) 、ｇB ( Ａ0 ) は標高値データＡ0 によって
定まる色データであり、色成分の関数に基づいて得られ
る
【００１４】図５〜７を参照して色データｇR ( Ａ0 )
、ｇG ( Ａ0 ) 、ｇB ( Ａ0 ) の生成方法の一例を説
明する。符号Ｐは標高値に対する各色成分（ＲＧＢ）の
割り当て色データであり、予めメモリに格納されてい
る。本実施例では割り当て色データが、Ｇ成分では標高
が高くなるほど大きく、Ｂ成分では標高が低くなるほど
小さく、またＲ成分では標高に応じて複雑に変化してい
る。各色データは、割り当て色データを線形補間して得
られた関数に、標高値データＡ0 を当てはめることによ
り求まる。例えば図２の格子Ｓ１における標高値データ
Ａ0 がＡ01の場合、各色データはｇR ( Ａ01) 、ｇG (
Ａ01) 、ｇB ( Ａ01) と定まる。なお、本実施例では線
形補間が用いられているが、これ以外の補間、例えば２
次曲線による補間等を用いることもできる。
【００１５】このように、色データｇR （Ａ0 ）、ｇG
（Ａ0 ）、ｇB （Ａ0 ）は標高値に対して連続的に変化
し、したがって、（１）〜（３）式により得られるカラ
ー地形画像ｆR 、ｆG 、ｆB のデータも標高値に対して
連続的に変化している。
【００１６】なおカラー地形画像ｆR 、ｆG 、ｆB を、
輝度データＡ1 と色データｇR （Ａ0 ）、ｇ
G （Ａ0 ）、ｇB （Ａ0 ）との積の形ではなく、標高値
データＡ0 と輝度データＡ1 の一般的な関数としてもよ
い。
【００１７】ステップ１０４では、カラー地形画像
ｆR 、ｆG 、ｆB と標高値データＡ0 に基づいて、立体
カラー地図が生成される。すなわちステップ１０２と同
様にして立体投影処理が施される。また必要に応じて、
ステップ１０１において入力された記号、文字等の地図
データが合成される。このようにして得られた立体カラ
ー地図はそれぞれの用途に応じてＣＲＴ、カラープリン
タ、印刷フィルム、ビデオ画像等に出力される。
【００１８】以上のように、本実施例に係る立体カラー
地図では、カラー地形画像ｆR 、ｆG 、ｆB のデータが
標高値に対して連続的に変化しているため、陰影および
色調が連続的に変化する。これにより従来の方法により
作製された地図に比べ、視覚的に自然な印象を与えると
ともに、山の起伏、尾根筋等の地理的、自然的な特徴が
顕著に表現され、大まかな高さも容易に想像できる。例
えば本実施例に係る立体カラー地図では、従来の航空写
真等では識別が難しかった尾根筋が容易に識別できる。
【００１９】なお、ステップ１０２の陰影付けにおい
て、光源を複数箇所に設けることにより、ひとつの領域
Ｓに対して複数の輝度データＡ1 を生成することも可能
である。この場合、ステップ１０３において各光源毎に
ｆR 、ｆG 、ｆB を求め、複数の光源に照らし出された
地形を表現した地図を作製することもできる。この手法
により作製された地図では、上述した効果に加えて、よ
り一層立体的な印象を与える等の新たな効果が得られ
る。
【００２０】また、本実施例の手法を特に地形の高低差
の大きい部分等に部分的に用いてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、視覚的に
自然な印象を与えるとともに、地形の特徴を充分に表現
し、例えば尾根筋や地形の大まかな高さが容易に識別で
きる地図を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る地図の作成方法を示す
フローチャートである。
【図２】一実施例を説明するために用いられる地形図の
等高線を示す略図である。
【図３】図２の地形図の各領域Ｓにおける標高値データ
を示す図である。
【図４】図２の地形図の各領域Ｓにおける輝度データを
示す図である。
【図５】Ｒ色成分の色データｇR ( Ａ0 ) を示す図であ
る。
【図６】Ｇ色成分の色データｇG ( Ａ0 ) を示す図であ
る。
【図７】Ｂ色成分の色データｇB ( Ａ0 ) を示す図であ
る。
【符号の説明】
Ａ0 標高値データ Ａ1 輝度データ ｆR 、ｆG 、ｆB カラー地形画像
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−46076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−274469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−116187（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−307357（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−51583（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−148576（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−293078（ＪＰ，Ａ) ”ＭＡＰ ｔｈｅ Ｄｉｇｉｔａｌ− 電子地図への招待”，ＡＳＣＩＩ，株式 会社アスキー，1993年10月 １日，第17 巻，第10号，ｐ．329−335 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 11/60 G09B 29/00 G06T 15/00 H04N 1/40 ＣＳＤＢ（日本国特許庁)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 標高値データを処理して立体的地形モデ
    ルを形成し、この立体的地形モデルに基づいて陰影を表
    す輝度データを算出する第１ステップと、前記標高値データより生成された少なくとも２つ以上の
    色データに前記輝度データを乗ずることによって、 陰影
    および色調が少なくとも部分的には連続的に変化するカ
    ラー地形画像を算出する第２ステップとを有することを
    特徴とする地図の作製方法。
  2. 【請求項２】 標高値データを処理して立体的地形モデ
    ルを形成し、この立体的地形モデルに基づいて陰影を表
    す輝度データを算出する第１ステップと、前記標高値デ
    ータおよび輝度データを合成処理して、陰影および色調
    が少なくとも部分的には連続的に変化するカラー地形画
    像を算出する第２ステップとを有し、前記第２ステップ
    が、少なくとも２つ以上の色成分の標高値に対する割り
    当て色データを補間して得られた関数に前記標高値デー
    タを当てはめて、色調が連続的に変化する複数の色デー
    タを生成する工程を有し、前記カラー地形画像が、これ
    らの色データと輝度データに基づいて生成されることを
    特徴とする地図の作製方法。
  3. 【請求項３】 標高値データを処理して立体的地形モデ
    ルを形成し、この立体的地形モデルに基づいて陰影を表
    す輝度データを算出する第１ステップと、前記標高値デ
    ータおよび輝度データを合成処理して、陰影および色調
    が少なくとも部分的には連続的に変化するカラー地形画
    像を算出する第２ステップとを有し、前記カラー地形画
    像がＹ ｅ 、Ｃ ｙ 、ＧおよびＭ ｇ 成分により構成される色
    データと輝度データから生成されることを特徴とする地
    図の作製方法。
  4. 【請求項４】 色データがＢＬ成分を含むことを特徴と
    する請求項３に記載の地図の作製方法。
  5. 【請求項５】 地形図の等高線から所定の地点における
    標高値データを算出する前処理ステップが、前記第１ス
    テップの前に行われることを特徴とする請求項１ないし
    ３に記載の地図の作製方法。
  6. 【請求項６】 前記カラー地形画像および標高値データ
    に基づいて、立体カラー地図を生成する第３のステップ
    を有することを特徴とする請求項１ないし３ に記載の地
    図の作製方法。
  7. 【請求項７】 前記第３のステップが、地図データを合
    成処理する工程を有することを特徴とする請求項６に記
    載の地図の作製方法。
  8. 【請求項８】 前記カラー地形画像が、Ｒ、ＧおよびＢ
    成分により構成される色データと輝度データから生成さ
    れることを特徴とする請求項１または２に記載の地図の
    作製方法。
  9. 【請求項９】 標高値データを処理して立体的地形モデ
    ルを形成し、この立体的地形モデルに基づいて陰影を表
    す輝度データを算出する第１の手段と、前記標高値データより生成された少なくとも２つ以上の
    色データに前記輝度データを乗ずることによって、 陰影
    および色調が少なくとも部分的には連続的に変化するカ
    ラー地形画像を算出する第２の手段とを有することを特
    徴とする地図の作製装置。
  10. 【請求項１０】 標高値データを処理して立体的地形モ
    デルを形成し、この立体的地形モデルに基づいて陰影を
    表す輝度データを算出する第１の手段と、前記標高値デ
    ータおよび輝度データを合成処理して、陰影および色調
    が少なくとも部分的には連続的に変化するカラー地形画
    像を算出する第２の手段とを有し、 前記第２の手段が、少なくとも２つ以上の色成分の標高
    値に対する割り当て色データを補間して得られた関数に
    前記標高値データを当てはめて、色調が連続的に変化す
    る複数の色データを生成する工程を有し、前記カラー地
    形画像が、これらの色データと輝度データに基づいて生
    成されることを特徴とする地図の作製装置。
  11. 【請求項１１】 標高値データを処理して立体的地形モ
    デルを形成し、この立体的地形モデルに基づいて陰影を
    表す輝度データを算出する第１の手段と、前記標高値デ
    ータおよび輝度データを合成処理して、陰影および色調
    が少なくとも部分的には連続的に変化するカラー地形画
    像を算出する第２の手段とを有し、 前記カラー地形画像がＹ ｅ 、Ｃ ｙ 、ＧおよびＭ ｇ 成分に
    より構成される色データと輝度データから生成されるこ
    とを特徴とする地図の作製装置。
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