JP3503385B2 - Navigation system and medium storing navigation program used therein - Google Patents

Navigation system and medium storing navigation program used therein

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JP3503385B2
JP3503385B2 JP775297A JP775297A JP3503385B2 JP 3503385 B2 JP3503385 B2 JP 3503385B2 JP 775297 A JP775297 A JP 775297A JP 775297 A JP775297 A JP 775297A JP 3503385 B2 JP3503385 B2 JP 3503385B2
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雅行 高田
利彰 高橋
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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】本発明は車載用または携帯用
のナビゲーションシステム及びそれに用いるナビゲーシ
ョンプログラムを記憶した媒体に関し、特に地形情報と
地図情報を立体鳥瞰図表示するナビゲーションシステム
及びそれに用いるナビゲーションプログラムを記憶した
媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle-mounted or portable navigation system and a medium storing a navigation program used therein, and particularly to a navigation system for displaying topographical information and map information in a stereoscopic bird's-eye view and a navigation program used therein. Regarding the medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、車載用または携帯用のナビゲーシ
ョンシステムとして、本願出願人の出願にかかる発明を
記載した特開平7−220055号公報に記載されたも
のが知られている。この従来のナビゲーションシステム
は、GPS(Grobal Posistiong S
ystem)や自立航法システムによって利用者の現在
位置を検出してその検出現在位置を指定し、あるいはキ
ーボードやリモコン操作器を用いて特定の位置を指定し
て表示基準点に決め、この表示基準点と進行方向に基づ
いて視点座標、視線方向を算定し、外部記憶装置に登録
されている地図データに透視投影変換を施して図28に
示すような鳥瞰図にしてディスプレイに表示するもので
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle-mounted or portable navigation system, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-220055, which describes the invention of the applicant of the present application, is known. This conventional navigation system uses a GPS (Global Positioning S).
system) or the self-contained navigation system to detect the current position of the user and specify the detected current position, or specify a specific position using the keyboard or remote controller to determine the display reference point The viewpoint coordinates and the line-of-sight direction are calculated based on the traveling direction, and perspective projection conversion is performed on the map data registered in the external storage device to form a bird's-eye view as shown in FIG.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のナビ
ゲーションシステムでは、使用者の現在位置等のある定
められた表示基準点に近い領域は詳細な(縮尺が大き
い)地図情報を表示し、表示基準点から遠くなるにした
がって表示領域が広がる(縮尺が小さい)地図情報を表
示し、遠方までの道路状況を直感的に把握することがで
きる利点がある。
In such a conventional navigation system, detailed (large-scale) map information is displayed and displayed in an area near a certain display reference point such as the current position of the user. There is an advantage that it is possible to intuitively grasp the road condition up to a distant place by displaying the map information in which the display area expands (the scale is small) as the distance from the reference point increases.

【0004】しかしながら、このような従来の経路誘導
では、利用する地図データが原則として2次元座標系で
記述されたものであり、地図の背景となる地面について
は単に平坦面と見なして表示していたために、実際の地
面は起伏に富んだ地形の場所を表示する場合にも平坦面
として表示されてしまい、特に使用者の現在位置を表示
基準点として表示するときに周囲の現実の景観と符合せ
ず、現在位置を地図上で確認したり周囲環境との関連を
把握したりする上で違和感があるという問題点があっ
た。
However, in such conventional route guidance, the map data to be used is basically described in a two-dimensional coordinate system, and the ground that is the background of the map is regarded as a flat surface and displayed. Therefore, the actual ground will be displayed as a flat surface even when displaying the location of terrain with a lot of undulations, especially when displaying the user's current position as the display reference point, which is in agreement with the surrounding real landscape. Without doing so, there was a problem that there was a sense of discomfort in checking the current position on the map and grasping the relationship with the surrounding environment.

【0005】地形を3次元モデル化して表示するアプリ
ケーションソフトウェアとして、各種シミュレーション
ソフトやゲームソフトが存在するが、経路誘導に必要な
道路情報や地名等の情報を表示することはない、表示さ
れる地形領域が限定された範囲である、あるいは現実の
地形とは無関係な架空世界を表示しているにすぎない等
の理由によりナビゲーションシステムに利用することが
できるものではない。
Various types of simulation software and game software exist as application software for displaying a three-dimensional model of the terrain, but the displayed terrain does not display information such as road information and place names necessary for route guidance. It cannot be used for a navigation system because the area is limited, or because it only displays a fictitious world unrelated to the actual topography.

【0006】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、現実の地形に基づいた標高値データを
用いて立体的に地形を表示し、さらに道路や地名等の地
図表示要素をその地形上に配して立体地図を作成して表
示することにより、現実の地勢によく近似した立体道路
地図表示ができるナビゲーションシステム及びそれに用
いるナビゲーションプログラムを記憶した媒体を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and three-dimensionally displays the terrain by using the elevation value data based on the actual terrain, and further, a map display element such as a road or a place name. An object of the present invention is to provide a navigation system capable of displaying a three-dimensional road map that closely resembles the actual terrain by arranging the vehicle on the terrain and creating and displaying the three-dimensional map, and a medium storing the navigation program used for the navigation system. To do.

【0007】本発明の他の目的は、表示基準点の標高値
に対して所定の高さを加えた高さ位置に視点を設定する
ことにより、表示規準点の標高値が高低変化してもその
標高値に対して所定の相対高度を有する視点から見た地
形状態を表示することができるナビゲーションシステム
及びそれに用いるナビゲーションプログラムを記憶した
媒体を提供することにある。
Another object of the present invention is to set the viewpoint at a height position obtained by adding a predetermined height to the elevation value of the display reference point, so that the elevation value of the display reference point changes in height. (EN) A navigation system capable of displaying a terrain state viewed from a viewpoint having a predetermined relative altitude with respect to the altitude value, and a medium storing a navigation program used for the navigation system.

【0008】本発明のさらに他の目的は、近くの高い山
等に隠れて見えないそれよりも遠方の道路の様子を他と
区別できる態様で表示することによって使用者にその様
子を理解しやすくしたナビゲーションシステム及びそれ
に用いるナビゲーションプログラムを記憶した媒体を提
供することにある。
Still another object of the present invention is to make it easier for a user to understand the state of a road farther than it which is hidden by a nearby high mountain or the like and which cannot be seen so as to distinguish it from other roads. Another object is to provide a navigation system and a medium storing a navigation program used therein.

【0009】本発明のさらに他の目的は、近くの高い山
等に隠れて見えないそれよりも遠方の地点を表示する文
字列について、近くの高い山等によって隠されているよ
うに見せることにより、立体鳥瞰図表示の現実感をより
高めることができるナビゲーションシステム及びそれに
用いるナビゲーションプログラムを記憶した媒体を提供
することにある。
Still another object of the present invention is to make a character string, which is hidden by a nearby high mountain or the like and cannot be seen, display a point farther than that, as if it is hidden by a nearby high mountain or the like. Another object of the present invention is to provide a navigation system and a medium storing a navigation program used for the navigation system, which can further enhance the realism of a stereoscopic bird's-eye view display.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明のナビゲ
ーションシステムは、地形平面座標に対して標高値を与
えることのできる地形形状データを記憶する地形データ
記憶手段と、道路、地名等の地図上に表示する地図表示
要素の位置情報及び付帯情報を記憶する地図データ記憶
手段と、表示される地図の位置、方向を決定するための
表示基準点位置座標及び視線方向角を入力する表示基準
点等入力手段と、前記表示基準点等入力手段から入力さ
れた表示基準点位置座標及び視線方向角にしたがって画
面上に表示される地図上の対象領域(表示対象領域)を
決定する表示対象領域決定手段と、前記表示対象領域決
定手段によって決定された表示対象領域に相当する地形
形状データを前記地形データ記憶手段から読込み、この
地形形状データを用いて地形の形状モデル化を行う地形
形状モデリング手段と、前記表示基準点等入力手段から
入力された表示基準点位置座標と前記地形形状モデリン
グ手段によって得られた地形形状モデルとから前記表示
基準点の標高値を決定する表示基準点標高決定手段と、
前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標及び視線方向角と、前記表示基準点標高決定手段
によって決定された表示基準点標高値とから透視投影変
換の視点座標を決定する視点座標決定手段と、前記地図
データ記憶手段から前記表示対象領域に相当する地図表
示要素を読込み、必要に応じて前記地形形状モデリング
手段によって得られた地形形状モデルに基づいて各地図
表示要素の標高値を決定し、表示用図形データを作成す
る地図要素標高決定手段と、前記視点座標決定手段によ
って決定された視点座標と前記表示基準点等入力手段か
ら入力された視線方向角とに基づいて前記地形形状モデ
ルと前記標高値の決定された地図表示要素とを透視投影
変換する座標変換手段と、前記座標変換手段によって透
視投影変換されたデータから立体地図が像を生成する描
画処理手段と、前記立体地図画像を表示する画像表示手
段とを備えたものである。
A navigation system according to a first aspect of the present invention comprises a terrain data storage means for storing terrain shape data capable of giving elevation values to terrain plane coordinates, and a map such as roads and place names. Map data storage means for storing position information and incidental information of map display elements displayed above, and display reference points for inputting position coordinates and line-of-sight direction angles for determining the position and direction of the displayed map. Etc. input means and display target area determination for determining a target area (display target area) on the map displayed on the screen according to the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle input from the display reference point etc. input means Means and the topographical shape data corresponding to the display target area determined by the display target area determining means, is read from the topographical data storage means, and the topographical shape data is read. Of the display reference points based on the terrain shape modeling means for performing the terrain shape modeling and the display reference point position coordinates input from the display reference point input means and the terrain shape model obtained by the terrain shape modeling means. Display reference point altitude determining means for determining the altitude value,
A viewpoint for determining viewpoint coordinates of perspective projection conversion from the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle input from the display reference point etc. inputting means, and the display reference point elevation value determined by the display reference point elevation determining means. The coordinate determination means and the map display element corresponding to the display target area are read from the map data storage means, and if necessary, the elevation value of each map display element based on the terrain shape model obtained by the terrain shape modeling means. And the map element elevation determining means for creating the display graphic data, and the topography based on the viewpoint coordinates determined by the viewpoint coordinate determining means and the line-of-sight direction angle input from the display reference point input means. Coordinate transformation means for performing perspective projection transformation between the shape model and the map display element for which the elevation value has been determined, and perspective projection transformation performed by the coordinate transformation means And rendering processing means for three-dimensional map to generate an image from the chromatography data is obtained by an image display means for displaying the three-dimensional map image.

【0011】請求項2の発明は、請求項1のナビゲーシ
ョンシステムにおいて、前記描画処理手段が、前記座標
変換手段によって透視投影変換されたデータを隠面消去
を実行しながら描画し、立体地図画像を出力するもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the navigation system according to the first aspect, the drawing processing means draws the data perspective-transformed by the coordinate transformation means while performing hidden surface removal to render a stereoscopic map image. It is what is output.

【0012】請求項3の発明は、請求項1または2のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記描画処理手段が、
誘導経路を通常の道路と異なった描画色若しくは線種に
よって描画するものである。
According to a third aspect of the present invention, in the navigation system according to the first or second aspect, the drawing processing means includes:
The guide route is drawn with a drawing color or line type different from that of an ordinary road.

【0013】請求項4の発明は、請求項1〜3のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記地形形状モデリング手
段が、前記表示対象領域決定手段が決定した表示対象領
域内に所定密度のサンプリング点群を設定し、各サンプ
リング点の平面座標(x,y)に対して相当する標高値
zを前記地形データ記憶手段より読込んで3次元サンプ
リング点(x,y,z)群を生成し、この3次元サンプ
リング点群を所定のルールにしたがって稜線で接続する
ことによって開いた多面体形状の地形形状モデルを作成
するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the navigation system of the first to third aspects, the terrain shape modeling means sets sampling points of a predetermined density in the display target area determined by the display target area determining means. , The elevation value z corresponding to the plane coordinates (x, y) of each sampling point is read from the topographical data storage means to generate a three-dimensional sampling point (x, y, z) group, and the three-dimensional sampling point is generated. This is to create an open polyhedral terrain shape model by connecting groups with ridge lines according to a predetermined rule.

【0014】請求項5の発明は、請求項4のナビゲーシ
ョンシステムにおいて、前記地形形状モデリング手段
が、前記表示対象領域のうちの視点座標から近い部分領
域においては分布密度の高いサンプリング点群を設定
し、前記視点座標から遠い部分領域においては分布密度
の低いサンプリング点群を設定するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the navigation system according to the fourth aspect, the terrain shape modeling means sets a sampling point group having a high distribution density in a partial area of the display target area near the viewpoint coordinates. A sampling point group having a low distribution density is set in the partial area far from the viewpoint coordinates.

【0015】請求項6の発明は、請求項1〜5のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記視点座標決定手段が、
前記表示基準点標高決定手段が決定した表示基準点標高
値にしたがって前記視点座標の標高座標値を変化させる
ものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the navigation system according to the first to fifth aspects, the viewpoint coordinate determining means comprises:
The elevation coordinate value of the viewpoint coordinates is changed according to the display reference point elevation value determined by the display reference point elevation determining means.

【0016】請求項7の発明は、請求項6のナビゲーシ
ョンシステムにおいて、前記視点座標決定手段が、前記
表示基準点標高決定手段が決定した表示基準点標高値に
対して一定のオフセットを加えて前記視点座標の標高値
を決定するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the navigation system according to the sixth aspect, the viewpoint coordinate determining means adds a constant offset to the display reference point elevation value determined by the display reference point elevation determining means. The altitude value of the viewpoint coordinates is determined.

【0017】請求項8の発明は、請求項1〜7のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記地図要素標高決定手段
が、前記地図データ記憶手段に記憶されている地図デー
タが道路と地名を含む地図表示要素の標高を除く位置情
報を2次元座標の形で記憶するものである場合、前記地
図表示要素の有する2次元位置座標に対して、地形形状
モデリング手段により形状モデル化された地形形状モデ
ルを参照して対応する2次元位置座標の標高値を読出
し、この標高値を含めた3次元座標で表現される地図表
示要素の表示用図形データを作成するものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the navigation system according to the first to seventh aspects, the map element elevation determining means is a map display element in which the map data stored in the map data storage means includes roads and place names. When the position information excluding the altitude is stored in the form of two-dimensional coordinates, the topographical shape model modeled by the topographical shape modeling means is referred to for the two-dimensional position coordinates of the map display element. The altitude value of the corresponding two-dimensional position coordinate is read, and the display graphic data of the map display element represented by the three-dimensional coordinate including this altitude value is created.

【0018】請求項9の発明は、請求項8のナビゲーシ
ョンシステムにおいて、前記地図データ記憶手段に記憶
されている地図データが、少なくとも道路線素を構成す
る点群の2次元座標で記述された位置情報と、相当する
道路線素が高架またはトンネルであるか否かを示す道路
種別情報とを有し、前記地図要素標高決定手段が、前記
道路線素構成点の2次元位置情報と前記地形形状モデル
とに基づいて当該構成点の標高値を決定する際に、当該
構成点が高架またはトンネルである一連の道路線素群の
内部構成点である場合には、当該地形形状モデルに基づ
かずに、高架またはトンネルである一連の道路線素群の
両端点を示す2つの構成点のすでに算出された標高値か
ら当該内部構成点の標高値を算出するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the navigation system according to the eighth aspect, the position where the map data stored in the map data storage means is described by at least two-dimensional coordinates of a point group forming a road line element. Information and road type information indicating whether or not the corresponding road line element is an overpass or a tunnel, and the map element elevation determination means has two-dimensional position information of the road line element constituent point and the topographical shape. When determining the elevation value of the relevant point based on the model, if the relevant point is an internal constituent point of a series of road line elements that is an overpass or a tunnel, do not rely on the topographic shape model. , The elevation value of the internal constituent point is calculated from the already calculated elevation values of the two constituent points indicating the end points of the series of road line elements that are elevated or tunneled.

【0019】請求項10の発明は、請求項8または9の
ナビゲーションシステムにおいて、前記地図データ記憶
手段に記憶されている地図データが、少なくとも道路線
素を構成する点群の2次元座標で記述された位置情報
と、相当する道路線素が高架またはトンネルであるか否
かを示す道路種別情報とを有し、前記地図要素標高決定
手段が、前記道路線素構成点の位置情報と前記地形形状
データの標高値とに基づいて当該構成点の標高値を算出
する際に、当該構成点に相当する道路線素が高架または
トンネルでなく、かつ当該構成点の密度が前記地形形状
モデリング手段が設定したサンプリング点群の密度より
も小さい場合に、前記道路線素に対してこれを内分する
点を新たな構成点として付加し、この付加した構成点に
対して、前記地形形状モデリング手段による地形形状モ
デルを参照して標高値を算出するものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the navigation system according to the eighth or ninth aspect, the map data stored in the map data storage means is described by at least two-dimensional coordinates of a point group forming a road line element. Location information and road type information indicating whether or not the corresponding road line element is an overpass or a tunnel, and the map element elevation determination means has position information of the road line element constituent point and the topographical shape. When calculating the elevation value of the constituent point based on the elevation value of the data, the road line element corresponding to the constituent point is not an overpass or a tunnel, and the density of the constituent point is set by the terrain shape modeling means. If the density of the sampling points is smaller than the density of the sampled point group, a point that internally divides the road line element is added as a new constituent point and And it calculates the altitude value with reference to the terrain shape model by modeling means.

【0020】請求項11の発明は、請求項1〜10のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記地図要素標高決定
手段が、道路、鉄道、水系及び施設の表示用図形データ
を作成する際に、外部から与えられ、若しくは自ら決定
する本来の標高値に対して、あらかじめ定められたオフ
セット値を加えたものを当該道路、鉄道、水系及び施設
の高さ方向の座標値として決定し、表示用図形データを
作成するものである。
According to the invention of claim 11, in the navigation system according to claims 1 to 10, the map element elevation determining means is provided from the outside when creating graphic data for displaying roads, railways, water systems and facilities. Or, add a predetermined offset value to the original elevation value that is determined by itself and determine it as the coordinate value in the height direction of the road, railroad, water system and facility, and create the graphic data for display. It is a thing.

【0021】請求項12の発明は、請求項11のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記地図要素標高決定手段
が、前記道路、鉄道、水系及び施設の本来の標高値に対
して加えるオフセット値として、前記道路及び鉄道に用
いるオフセット値を前記水系及び施設に用いるオフセッ
ト値よりも大きい値とするものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the navigation system according to the eleventh aspect, the map element elevation determining means adds an offset value to the original elevation values of the road, railroad, water system and facility as the offset value of the road and The offset value used for the railway is set to a value larger than the offset values used for the water system and the facility.

【0022】請求項13の発明は、請求項1〜12の
ナビゲーションシステムにおいて、前記地図要素標高決
定手段が、前記オフセット値として、誘導経路に用いる
オフセット値を前記道路及び鉄道に用いるオフセット値
よりも大きい値とするものである。
[0022] The invention of claim 13, in claim 1 1-12 in the navigation system, said the map elements altitude determining means, as said offset value, than the offset value using the offset value used for the navigation route to the road and rail Is also a large value.

【0023】請求項14の発明は、請求項1〜13のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記地図要素標高決定
手段が、車両現在位置を示す図形データの標高値を決定
する際に、前記地形形状モデリング手段による地形形状
モデルに基づいて決定した標高値に対して、あらかじめ
定められたオフセット値を加えたものを当該車両現在位
置の高さ方向の座標値として決定し、前記図形データを
作成するものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the navigation system of the first to thirteenth aspects, when the map element elevation determining means determines the elevation value of the graphic data indicating the current position of the vehicle, the topography modeling means is used. A figure obtained by adding a predetermined offset value to the elevation value determined based on the terrain shape model is determined as a coordinate value in the height direction of the current vehicle position, and the graphic data is created.

【0024】請求項15の発明は、請求項14のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記地図要素標高決定手段
が、前記車両現在位置を示す図形データの標高値に対し
て加えるオフセット値として、前記道路及び鉄道に対し
て用いるオフセット値よりも大きい値を用いるものであ
る。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the navigation system according to the fourteenth aspect, the map element elevation determining means provides the road and rail as an offset value to be added to the elevation value of the graphic data indicating the current vehicle position. A value larger than the offset value used for this is used.

【0025】請求項16の発明は、請求項1〜15のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記地図要素標高決定
手段が、地名の表示位置を示す点の表示用図形データを
作成する際に、外部から与えられ、若しくは自ら決定す
る本来の標高値に対して、前記道路に対して定められた
オフセット値よりも大きいオフセット値を加えたものを
当該地名の表示位置を示す点の高さ方向の座標値として
決定し、表示用図形データを作成するものである。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the navigation system of the first to fifteenth aspects, the map element elevation determining means is provided from the outside when creating the display graphic data of the point indicating the display position of the place name. , Or an original elevation value determined by itself, plus an offset value larger than the offset value set for the road, is determined as the coordinate value in the height direction of the point indicating the display position of the place name. Then, the display graphic data is created.

【0026】請求項17の発明は、請求項1〜16のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記地図要素標高決定
手段が、地名の表示位置を示す点の表示用図形データを
作成する際に、外部から与えられ、若しくは自ら決定す
る本来の標高値に対して、当該表示位置に表示される文
字列のいずれの文字も当該文字の表示位置における地形
形状に隠されることがない値だけのオフセット値を加え
たものを当該地名の表示位置を示す点の高さ方向の座標
値として決定し、表示用図形データを作成するものであ
る。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the navigation system according to the first to sixteenth aspects, the map element elevation determining means is provided from the outside when the point display graphic data indicating the display position of the place name is created. , Or an original elevation value determined by itself, plus an offset value that is a value that prevents any character in the character string displayed at the display position from being hidden by the terrain shape at the display position of the character. Is determined as the coordinate value in the height direction of the point indicating the display position of the place name, and the display graphic data is created.

【0027】請求項18の発明は、請求項1〜17のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記描画処理手段が、
前記座標変換手段による透視投影変換の結果、地形形状
と地図表示要素を含む各描画要素のうち複数の描画要素
が前記視点から発する同一直線上に重なり部分を持つ場
合、当該視点からより遠くに存在する描画要素を表示す
る際に前記重なり部分を除いた部分のみを前記画像表示
手段に表示させるものである。
The invention according to claim 18 is the navigation system according to any one of claims 1 to 17, wherein the drawing processing means is:
As a result of the perspective projection conversion by the coordinate conversion means, when a plurality of drawing elements among the drawing elements including the topographical shape and the map display element have an overlapping portion on the same straight line emitted from the viewpoint, the drawing elements are present farther from the viewpoint. When displaying the drawing element, the image display means displays only the portion excluding the overlapping portion.

【0028】請求項19の発明は、請求項1〜17のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記描画処理手段が、
前記座標変換手段による透視投影変換の結果、地形形状
と地図表示要素を含む各描画要素のうち複数の描画要素
が前記視点から発する同一直線上に重なり部分を持つ場
合、当該視点からより遠くに存在する描画要素を表示す
る際に前記重なり部分を前記画像表示手段に他の部分と
異なる色で表示させるものである。
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the navigation system according to the first to seventeenth aspects, the drawing processing means includes:
As a result of the perspective projection conversion by the coordinate conversion means, when a plurality of drawing elements among the drawing elements including the topographical shape and the map display element have an overlapping portion on the same straight line emitted from the viewpoint, the drawing elements are present farther from the viewpoint. When the drawing element to be displayed is displayed, the overlapping portion is displayed on the image display means in a color different from that of other portions.

【0029】請求項20の発明は、請求項19のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記異なる色として、前記
描画要素の重なり部分以外の部分を表示する色と当該描
画要素と重なり部分を持つ他の描画要素を表示する色と
を定められた比率に基づいて混合した色を用いるもので
ある。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the navigation system according to the nineteenth aspect, a color for displaying a portion other than the overlapping portion of the drawing elements and another drawing element having an overlapping portion with the drawing element are used as the different colors. A color obtained by mixing the displayed color with a predetermined ratio is used.

【0030】請求項21の発明は、請求項1〜17のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記描画処理手段が、
前記座標変換手段による透視投影変換の結果、地形形状
と地図表示要素を含む各描画要素のうち複数の描画要素
が前記視点から発する同一直線上に重なり部分を持つ場
合、前記視点からより遠くに存在する描画要素が線図形
であるときに当該重なり部分を前記画像表示手段に破線
で表示させるものである。
According to a twenty-first aspect of the invention, in the navigation system of the first to seventeenth aspects, the drawing processing means is
As a result of the perspective projection conversion by the coordinate conversion means, when a plurality of drawing elements among the drawing elements including the terrain shape and the map display element have an overlapping portion on the same straight line which originates from the viewpoint, the drawing element exists further from the viewpoint. When the drawing element to be performed is a line figure, the overlapping portion is displayed on the image display means by a broken line.

【0031】請求項22の発明は、請求項1〜21のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記描画処理手段が、
地形形状を示す前記多面体形状を描画する際に、標高に
応じて変化する描画色を用いて当該多面体形状の各面を
描画するものである。
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the navigation system of the first to twenty-first aspects, the drawing processing means is
When drawing the polyhedron shape showing the topographical shape, each surface of the polyhedron shape is drawn using a drawing color that changes according to the altitude.

【0032】請求項23の発明は、請求項22のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記描画処理手段が、地形
形状を示す前記多面体形状を描画する際に、前記各面を
標高に応じた描画色によって描画すると共に、前記頂点
間各々を接続する稜線群を描画するものである。
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the navigation system of the twenty-second aspect, when the drawing processing means draws the polyhedron shape indicating a terrain shape, each surface is drawn in a drawing color according to an altitude. At the same time, a ridge line group connecting the respective vertices is drawn.

【0033】請求項24の発明は、請求項23のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記頂点間各々を接続する
稜線群のうち、経線、緯線方向と一致する向きの稜線群
のみを描画するものである。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the navigation system of the twenty-third aspect, among the ridge line groups connecting the respective vertices, only the ridge line group in a direction coinciding with the meridian and latitude directions is drawn.

【0034】請求項25の発明のナビゲーションシステ
ムは、地形平面座標に対して標高値を与えることのでき
る地形形状データを記憶する地形データ記憶手段と、道
路、地名等の地図上に表示する地図表示要素の位置情報
及び付帯情報を記憶する地図データ記憶手段と、表示さ
れる地図の位置、方向を決定するための表示基準点位置
座標及び視線方向角を入力する表示基準点等入力手段
と、前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準
点位置座標及び視線方向角にしたがって画面上に表示さ
れる地図上の対象領域(表示対象領域)を決定する表示
対象領域決定手段と、前記表示対象領域決定手段が決定
した表示対象領域内に所定密度のサンプリング点群を設
定し、各サンプリング点の平面座標(x,y)に対して
相当する標高値zを前記地形データ記憶手段より読込ん
で3次元サンプリング点(x,y,z)群を生成し、こ
の3次元サンプリング点群を所定のルールにしたがって
稜線で接続することによって開いた多面体形状の地形形
状モデルを作成する地形形状モデリング手段と、前記表
示基準点等入力手段から入力された表示基準点位置座標
と前記地形形状モデリング手段によって得られた地形形
状モデルとから前記表示基準点の標高値を決定する表示
基準点標高決定手段と、前記表示基準点等入力手段から
入力された表示基準点位置座標及び視線方向角と、前記
表示基準点標高決定手段によって決定された表示基準点
標高値とから透視投影変換の視点座標を決定する視点座
標決定手段と、前記地図データ記憶手段から前記表示対
象領域に相当する地図表示要素を読込み、必要に応じて
前記地形形状モデリング手段によって得られた地形形状
モデルに基づいて各地図表示要素の標高値を決定し、表
示用図形データを作成する地図要素標高決定手段と、前
記視点座標決定手段によって決定された視点座標と前記
表示基準点等入力手段から入力された視線方向角とに基
づいて前記地形形状モデルと前記標高値の決定された地
図表示要素とを透視投影変換する座標変換手段と、前記
座標変換手段によって透視投影変換された地形形状を示
す多面体を、前記視点に対して奥の方の面から上書きに
より描画し、立体地図画像を出力する地形形状描画処理
手段と、前記地図要素標高決定手段によって決定された
地図表示要素それぞれの表示位置の標高値と相応する地
形形状の標高値とを比較する地図要素標高比較手段と、
前記地図要素標高比較手段の比較結果に基づき、前記地
図表示要素の方が相応する地形形状と標高値が等しいも
のまたはより大きいものについて前記地形形状に上書き
により描画する地図要素描画処理手段と、前記地形形状
描画処理手段からの立体地図画像と前記地図要素描画処
理手段からの地図要素画像とを合成して表示する画像表
示手段とを備えたものである。
A navigation system according to a twenty-fifth aspect of the present invention is a terrain data storage means for storing terrain shape data capable of giving elevation values to terrain plane coordinates, and a map display for displaying on a map such as roads and place names. Map data storage means for storing position information and auxiliary information of elements, display reference point position input means for inputting position coordinates and line-of-sight direction angle for determining position and direction of displayed map, and Display target area determining means for determining a target area (display target area) on the map displayed on the screen according to the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle input from the display reference point etc. input means, and the display target. Sampling point groups having a predetermined density are set in the display target area determined by the area determining means, and the corresponding elevation value z is obtained with respect to the plane coordinates (x, y) of each sampling point. A polyhedral terrain shape model opened by reading from the terrain data storage means to generate a three-dimensional sampling point (x, y, z) group and connecting the three-dimensional sampling point group with ridge lines according to a predetermined rule. The elevation value of the display reference point is determined from the terrain shape modeling means that creates the display reference point and the display reference point position coordinates input from the display reference point input means and the terrain shape model obtained by the terrain shape modeling means. Perspective projection from the display reference point elevation determining means, the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle input from the display reference point etc. input means, and the display reference point elevation value determined by the display reference point elevation determining means. Viewpoint coordinate determining means for determining the viewpoint coordinates for conversion, and reading a map display element corresponding to the display target area from the map data storage means. , Map element elevation determining means for determining the elevation value of each map display element based on the topographical shape model obtained by the topographical shape modeling means and creating display graphic data, and the viewpoint coordinate determining means Coordinate conversion means for performing perspective projection conversion between the terrain shape model and the map display element for which the elevation value has been determined based on the viewpoint coordinates determined by the display reference point and the viewing direction angle input from the input means. A topographical shape drawing processing means for drawing a polyhedron indicating the topographical shape perspective-transformed by the coordinate conversion means by overwriting from a surface farther from the viewpoint and outputting a stereoscopic map image; and the map element Map element altitude comparing means for comparing the altitude value of the display position of each map display element determined by the altitude determining means and the altitude value of the corresponding terrain shape,
Map element drawing processing means for drawing on the topographical shape by overwriting the topographical shape that is equal to or larger than the corresponding topographical shape of the map display element based on the comparison result of the map element elevation comparison means; An image display unit for combining and displaying the three-dimensional map image from the topographical shape drawing processing unit and the map element image from the map element drawing processing unit is provided.

【0035】請求項26の発明は、請求項25のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記地図要素標高比較手段
は、前記地図表示要素それぞれの表示位置の標高値と相
応する地形形状の標高値とを地形描画色に基づいて比較
するものである。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the navigation system of the twenty-fifth aspect, the map element elevation comparing means sets the elevation value of the display position of each of the map display elements and the elevation value of the corresponding terrain shape in the terrain drawing color. The comparison is based on.

【0036】請求項27の発明は、請求項25または2
6のナビゲーションシステムにおいて、前記地図要素描
画処理手段は、前記地図表示要素が誘導経路である場合
に前記地図表示要素が通常の道路である場合と異なった
描画色若しくは異なって線種にして描画するものであ
る。
The invention of claim 27 is the same as claim 25 or 2.
In the navigation system of No. 6, when the map display element is a guide route, the map element drawing processing means draws with a drawing color different from that when the map display element is a normal road or with a different line type. It is a thing.

【0037】請求項28の発明は、請求項25〜27の
ナビゲーションシステムにおいて、前記地図要素標高比
較手段が、前記地図表示要素が線図形である場合、その
線素の両端点の標高値、また前記地図表示要素が面図形
である場合、その面素の全頂点の標高値が相応する地形
形状の標高値と等しいときまたはより大きいときに前記
地図要素描画処理手段に当該線素及び面素の上書き指令
を出力するものである。
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, in the navigation system according to the twenty-fifth to twenty-seventh aspects, when the map display element is a line figure, the map element elevation comparing means has elevation values at both end points of the line element, When the map display element is a surface figure, when the elevation values of all the vertices of the surface element are equal to or higher than the elevation values of the corresponding terrain shape, the map element drawing processing unit is instructed of the line element and the surface element. It outputs an overwrite command.

【0038】請求項29の発明は、請求項25〜27の
ナビゲーションシステムにおいて、前記地図要素標高比
較手段が、前記地図表示要素が線図形である場合、その
線素の両端点のいずれかの標高値、また前記地図表示要
素が面図形である場合、その面素の全頂点の標高値が相
応する地形形状の標高値よりも小さいときに前記地図要
素描画処理手段に当該線素部分及び面素部分を他の部分
と異なる描画色または点線で上書きするように指令する
ものである。
According to a twenty-ninth aspect of the invention, in the navigation system of the twenty-fifth to twenty-seventh aspects, when the map display element is a line figure, the map element elevation comparing means has an elevation of either end point of the line element. In the case where the map display element is a surface figure, and the elevation values of all the vertices of the surface element are smaller than the elevation values of the corresponding topographical shape, the map element drawing processing means applies the line element portion and the surface element. It is a command to overwrite a portion with a drawing color or a dotted line different from other portions.

【0039】請求項30の発明のナビゲーションシステ
ムは、地形平面座標に対して標高値を与えることのでき
る地形形状データを記憶する地形データ記憶手段と、道
路、河川、鉄道のような線図形を地図上に表示する位置
情報及び付帯情報を記憶する線図形データ記憶手段と、
地名、アイコン等のような文字列及び図柄を地図上に表
示する位置情報及び付帯情報を記憶する地名、背景デー
タ記憶手段と、表示される地図の位置、方向を決定する
ための表示基準点位置座標及び視線方向角を入力する表
示基準点等入力手段と、前記表示基準点等入力手段から
入力された表示基準点位置座標及び視線方向角にしたが
って画面上に表示される地図上の対象領域(表示対象領
域)を決定する表示対象領域決定手段と、前記表示対象
領域決定手段が決定した表示対象領域内に所定密度のサ
ンプリング点群を設定し、各サンプリング点の平面座標
(x,y)に対して相当する標高値zを前記地形データ
記憶手段より読込んで3次元サンプリング点(x,y,
z)群を生成し、この3次元サンプリング点群を所定の
ルールにしたがって稜線で接続することによって開いた
多面体形状の地形形状モデルを作成する地形形状モデリ
ング手段と、前記表示基準点等入力手段から入力された
表示基準点位置座標と前記地形形状モデリング手段によ
って得られた地形形状モデルとから前記表示基準点の標
高値を決定する表示基準点標高決定手段と、前記表示基
準点等入力手段から入力された表示基準点位置座標及び
視線方向角と、前記表示基準点標高決定手段によって決
定された表示基準点標高値とから透視投影変換の視点座
標を決定する視点座標決定手段と、前記線図形データ記
憶手段から前記表示対象領域に相当する線図形データを
読込み、前記地名、背景データ記憶手段から前記地名、
背景データを読込み、必要に応じて前記地形形状モデリ
ング手段によって得られた地形形状モデルに基づいて各
線図形及び地名、アイコン等の表示点の標高値を決定
し、表示用図形データを作成する地図要素標高決定手段
と、前記視点座標決定手段によって決定された視点座標
と前記表示基準点等入力手段から入力された視線方向角
とに基づいて前記地形形状モデルと前記標高値の決定さ
れた線図形及び地名、アイコン等の表示用図形データと
を透視投影変換する座標変換手段と、前記座標変換手段
によって透視投影変換されたデータを隠面消去を実行し
ながら描画し、立体地図画像を出力する描画処理手段
と、前記地図要素標高決定手段によって決定された線図
形データの各線素の端点の標高値と相応する地形形状の
標高値とを比較する線図形データ標高比較手段と、前記
線図形データ標高比較手段の比較結果に基づき、前記線
図形の前記線素の端点の標高値の方が相応する地形形状
と標高値が等しいものまたはより大きいものについて前
記地形形状に上書きにより描画する線図形データ描画処
理手段と、前記描画処理手段からの立体地図画像と前記
線図形データ描画処理手段からの線図形画像とを合成し
て表示する画像表示手段とを備えたものである。
A navigation system according to a thirtieth aspect of the present invention is a terrain data storage means for storing terrain shape data capable of giving elevation values to terrain plane coordinates, and a line figure such as a road, river or railroad map. Line graphic data storage means for storing position information and incidental information displayed above,
A place name and background data storage means for storing position information and incidental information for displaying a place name, a character string such as an icon and a pattern on a map, and a display reference point position for determining the position and direction of the displayed map. Display reference point input means for inputting coordinates and line-of-sight direction angle, and target area on the map displayed on the screen according to the display reference point position coordinates and line-of-sight direction angle input from the display reference point etc. input means ( Display target area determining means for determining a display target area), and a sampling point group having a predetermined density is set in the display target area determined by the display target area determining means, and set to plane coordinates (x, y) of each sampling point. Correspondingly, the corresponding elevation value z is read from the topographical data storage means and three-dimensional sampling points (x, y,
z) A group of terrain shape modeling means for creating a group and creating a terrain shape model of a polyhedron shape opened by connecting the group of three-dimensional sampling points with ridge lines according to a predetermined rule, and the input means such as the display reference points. Display reference point elevation determining means for determining the elevation value of the display reference point from the input display reference point position coordinates and the topographic shape model obtained by the topographic shape modeling means, and input from the display reference point etc. input means Viewpoint coordinate determining means for determining viewpoint coordinates of perspective projection conversion from the displayed reference point position coordinates and line-of-sight direction angles, and the display reference point elevation value determined by the display reference point elevation determining means; and the line graphic data. The line figure data corresponding to the display target area is read from the storage means, the place name, the place name from the background data storage means,
A map element that reads background data, determines the elevation value of each line figure and the display point of a place name, an icon, etc. based on the terrain shape model obtained by the terrain shape modeling means, and creates display figure data, if necessary. Altitude determining means, the topographical shape model based on the viewpoint coordinates determined by the viewpoint coordinate determining means and the line-of-sight direction angle input from the display reference point etc. inputting means, and the line figure in which the altitude value is determined, and Coordinate conversion means for performing perspective projection conversion of display figure data such as place names and icons, and drawing processing for drawing the data that has been perspective projection converted by the coordinate conversion means while performing hidden surface removal and outputting a stereoscopic map image. Means and a line for comparing the elevation value of the end point of each line element of the line graphic data determined by the map element elevation determination means with the elevation value of the corresponding terrain shape Based on the comparison result between the shape data altitude comparing means and the line figure data altitude comparing means, the altitude value of the end point of the line element of the line figure is equal to or higher than the corresponding topographical shape and the altitude value. Line graphic data drawing processing means for drawing by overwriting on the topographical shape, and image display means for displaying by combining the stereoscopic map image from the drawing processing means and the line graphic image from the line graphic data drawing processing means. Be prepared.

【0040】請求項31の発明は、請求項30のナビゲ
ーションシステムにおいて、前記線図形データ描画処理
手段は、前記線図形が誘導経路である場合に、前記線図
形が通常の道路である場合と異なった描画色、若しくは
異なった線種で描画するものである。
According to a thirty-first aspect of the present invention, in the navigation system of the thirtieth aspect, the line graphic data drawing processing means is different from the case where the line graphic is a normal road when the line graphic is a guide route. Different drawing colors or different line types.

【0041】請求項32の発明は、請求項30または3
1のナビゲーションシステムにおいて、前記線図形デー
タ標高比較手段が、前記線図形の各線素の両端点の標高
値が相応する地形形状の標高値と等しいときまたはより
大きいときに前記線図形データ描画処理手段に当該線素
の上書き指令を出力するものである。
The invention of claim 32 is the invention of claim 30 or 3.
In the navigation system according to the first aspect, the line graphic data altitude comparing means is configured to draw the line graphic data drawing processing means when the altitude values of both end points of each line element of the line graphic are equal to or higher than the altitude value of the corresponding topographical shape. Is output to the line element.

【0042】請求項33の発明は、請求項30または3
1のナビゲーションシステムにおいて、前記線図形デー
タ標高比較手段が、前記線図形の各線素の両端点のいず
れかの標高値が相応する地形形状の標高値よりも小さい
ときに前記線図形データ描画処理手段に当該線素部分を
他の部分と異なる描画色または点線で上書きするように
指令するものである。
The invention of claim 33 is the invention of claim 30 or 3.
In the navigation system according to the first aspect, the line graphic data altitude comparing means is configured to draw the line graphic data drawing processing means when the altitude value of either end point of each line element of the line graphic is smaller than the altitude value of the corresponding topographical shape. To instruct the line element portion to be overwritten with a drawing color or a dotted line different from other portions.

【0043】請求項34の発明のナビゲーションプログ
ラムを記憶した媒体は、表示基準点の位置座標と視線方
向角データに基づいて表示対象領域を決定するステップ
、この表示対象領域に相当する地形形状データを取り
込んで地形形状のモデル化を行うステップと、前記表示
基準点の位置座標と前記地形形状モデルとから当該表示
基準点の標高値を決定するステップと、前記表示基準点
の位置座標及び視線方向角と、前記表示基準点標高値と
から透視投影変換の視点座標を決定するステップと、前
記表示対象領域に相当する地図表示要素データを取り込
み、必要に応じて前記地形形状モデルに基づいて各地図
表示要素の標高値を決定して表示用図形データを作成す
ステップと、前記地形形状モデルと前記標高値の決定
された地図表示要素とを前記視点座標と前記視線方向角
とに基づいて透視投影変換するステップと、前記透視投
影変換されたデータから立体地図画像信号を生成する
テップとをコンピュータに実行させるナビゲーションプ
ログラムを記憶したものである。
A medium storing a navigation program according to a thirty-fourth aspect of the present invention determines a display target area based on position coordinates of a display reference point and line-of-sight direction angle data.
When, determines the row cormorants step modeling the terrain shape capture terrain shape data corresponding to the display target area, the elevation value of the display reference point from the position coordinates of the display reference point and said terrain shape model a step, and the position coordinates and viewing direction angle of the display reference point, and determining the viewpoint coordinates of the perspective projection transformation from said display reference point elevation, the map display element data corresponding to the display target area incorporation, The step of determining the elevation value of each map display element based on the terrain shape model to create display graphic data as necessary, the terrain shape model and the map display element of which the elevation value has been determined A step of performing perspective projection conversion based on viewpoint coordinates and the line-of-sight direction angle; and a step of generating a stereoscopic map image signal from the perspective projection converted data .
A navigation program that causes a computer to execute a step is stored.

【0044】請求項35の発明のナビゲーションプログ
ラムを記憶した媒体は、表示基準点の位置座標及び視線
方向角データに基づいて表示対象領域を決定するステッ
プと、この表示対象領域内に所定密度のサンプリング点
群を設定し、各サンプリング点の平面座標(x,y)に
対して相当する標高値zを取り込んで3次元サンプリン
グ点(x,y,z)群を生成し、この3次元サンプリン
グ点群を所定のルールにしたがって稜線で接続すること
によって開いた多面体形状の地形形状モデルを作成する
ステップと、前記表示基準点の位置座標と前記地形形状
モデルとから当該表示基準点の標高値を決定するステッ
プと、前記表示基準点の位置座標及び視線方向角と、前
記表示基準点の標高値とから透視投影変換の視点座標を
決定するステップと、前記表示対象領域に相当する地図
表示要素データを取り込み、必要に応じて前記地形形状
モデルに基づいて各地図表示要素の標高値を決定して表
示用図形データを作成するステップと、前記地形形状モ
デルと前記標高値の決定された地図表示要素とを前記視
点座標と前記視線方向角とに基づいて透視投影変換する
ステップと、この透視投影変換された地形形状を示す多
面体を、視点に対して奥の方の面から上書きにより描画
する画像信号を生成するステップと、前記地図表示要素
それぞれの表示位置の標高値と相応する前記地形形状モ
デルの標高値とを比較し、この比較結果に基づき、前記
地図表示要素の方が相応する地形形状よりも標高値が大
きいものについて前記地形形状モデルに上書きにより描
画する画像信号を生成するステップとをコンピュータに
実行させるナビゲーションプログラムを記憶したもので
ある。
A medium storing a navigation program according to a thirty-fifth aspect of the present invention includes a step for determining a display target area based on position coordinate of a display reference point and line-of-sight direction angle data.
And a sampling point group of a predetermined density is set in this display target area, and the corresponding elevation value z is taken in with respect to the plane coordinates (x, y) of each sampling point to obtain a three-dimensional sampling point (x, y, z) Generate a group, and connect the three-dimensional sampling point group with a ridgeline according to a predetermined rule to create an open polyhedral terrain shape model .
Step of the method, from the position coordinates of the display reference point and the terrain shape model to determine the elevation of the display reference point
Uptake and flop, the position coordinates and viewing direction angle of the display reference point, and determining the viewpoint coordinates of the perspective projection transformation from the altitude value of the display reference point, the map display element data corresponding to the display target area A step of deciding the elevation value of each map display element based on the terrain shape model to create graphic data for display as necessary, and the terrain shape model and the map display element having the elevation value determined. performing perspective projection transformation based on the viewpoint coordinates and said viewing direction angle
A step , a step of generating an image signal for drawing the polyhedron indicating the topographic shape that has been perspective-projected by overwriting from a surface farther to the viewpoint, and an elevation value of the display position of each of the map display elements. An image signal drawn by overwriting the topographical shape model for a map display element having a higher elevational value than the corresponding topographical shape based on the result of the comparison. The steps to generate and
This is a stored navigation program to be executed .

【0045】請求項36の発明のナビゲーションプログ
ラムを記憶した媒体は、表示基準点の位置座標及び視線
方向角データに基づいて表示対象領域を決定するステッ
プと、この表示対象領域内に所定密度のサンプリング点
群を設定し、各サンプリング点の平面座標(x,y)に
対して相当する標高値zを取り込んで3次元サンプリン
グ点(x,y,z)群を生成し、この3次元サンプリン
グ点群を所定のルールにしたがって稜線で接続すること
によって開いた多面体形状の地形形状モデルを作成する
ステップと、前記表示基準点の位置座標と前記地形形状
モデルとから当該表示基準点の標高値を決定するステッ
プと、前記表示基準点の位置座標及び視線方向角と、前
記表示基準点の標高値とから透視投影変換の視点座標を
決定するステップと、前記表示対象領域に相当する線図
形データを取り込み、また地名、背景データを取り込
み、必要に応じて前記地形形状モデルに基づいて各線図
形及び地名、アイコン等の表示点の標高値を決定して表
示用図形データを作成するステップと、前記視点座標と
前記視線方向角とに基づいて、前記地形形状モデルと標
高値の決定された線図形及び地名、アイコン等の表示用
図形データとを透視投影変換するステップと、この透視
投影変換されたデータを隠面消去を実行しながら描画
し、立体地図画像信号を生成するステップと、これと共
に前記線図形の各線素の端点の標高値と相応する地形形
状モデルの標高値とを比較し、この比較結果に基づい
て、線図形の線素の端点の標高値の方が相応する地形形
状モデルの標高値よりも大きいものについて前記地形形
状モデルに上書きする画像信号を生成するステップとを
コンピュータに実行させるナビゲーションプログラムを
記憶したものである。
A medium storing a navigation program according to a thirty-sixth aspect of the present invention includes a step for determining a display target area based on position coordinate of a display reference point and line-of-sight direction angle data.
And a sampling point group of a predetermined density is set in this display target area, and the corresponding elevation value z is taken in with respect to the plane coordinates (x, y) of each sampling point to obtain a three-dimensional sampling point (x, y, z) Generate a group, and connect the three-dimensional sampling point group with a ridgeline according to a predetermined rule to create an open polyhedral terrain shape model .
Step of the method, from the position coordinates of the display reference point and the terrain shape model to determine the elevation of the display reference point
And a position coordinate and a line-of-sight direction angle of the display reference point, a step of determining the viewpoint coordinates of the perspective projection conversion from the elevation value of the display reference point, the line figure data corresponding to the display target area, In addition, a step of taking in the place name and background data, determining the elevation value of each line figure and place name, the display point of the icon, etc. based on the topographical shape model to create display figure data, and the viewpoint coordinates. A step of performing perspective projection conversion of the terrain shape model and the display figure data such as a place name and an icon for which the elevation value is determined based on the line-of-sight direction angle; and the perspective projection converted data is hidden. draw while running surface erasure, and generating a three-dimensional map image signals, the elevation of the terrain shape model corresponds with altitude values of the end points of the line elements of the line shapes with this And compare, and generating an image signal to be overwritten based on the comparison result, the larger than elevation of the terrain shape model corresponding the direction of elevation values of the end points of the line element of the line shapes to the terrain shape model To
The navigation program is stored in the computer .

【0046】請求項1の発明のナビゲーションシステム
では、外部の記憶手段に地形平面座標に対して標高値を
与えることのできる地形形状データと、道路、地名等の
地図上に表示する地図表示要素の位置情報及び付帯情報
を記憶する地図データとをあらかじめ記憶させておく。
In the navigation system according to the first aspect of the present invention, the topographical data capable of giving an elevation value to the topographical plane coordinates to the external storage means and the map display elements displayed on the map such as roads and place names. Map data that stores position information and incidental information is stored in advance.

【0047】そして経路誘導のために道路地図を表示さ
せる必要が生じたときには、表示基準点等入力手段によ
って表示基準点位置座標及び視線方向角を入力すること
により、表示対象領域決定手段が画面上に表示すべき地
図上の対象領域(表示対象領域)を決定し、地形形状モ
デリング手段が、この表示対象領域に相当する地形形状
データを地形データ記憶手段から読込み、地形形状のモ
デル化を行う。
When it becomes necessary to display a road map for route guidance, the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle are input by the display reference point input means, so that the display target area determining means displays on the screen. The target area on the map to be displayed (display target area) is determined, and the terrain shape modeling means reads the terrain shape data corresponding to the display target area from the terrain data storage means to model the terrain shape.

【0048】そして表示基準点標高決定手段が、入力さ
れた表示基準点位置座標と地形形状モデルとから表示基
準点の標高値を決定し、視点座標決定手段が、表示基準
点位置座標及び視線方向角と、表示基準点標高値とから
透視投影変換の視点座標を決定し、さらに地図要素標高
決定手段が、地図データ記憶手段から表示対象領域に相
当する地図表示要素を読込み、必要に応じて地形形状モ
デルに基づいて各地図表示要素の標高値を決定し、表示
用図形データを作成する。
Then, the display reference point elevation determining means determines the elevation value of the display reference point from the input display reference point position coordinates and the terrain shape model, and the viewpoint coordinate determining means determines the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction. The viewpoint coordinates for perspective projection conversion are determined from the angle and the display reference point elevation value, and the map element elevation determination means further reads the map display element corresponding to the display target area from the map data storage means, and if necessary, the terrain. The elevation value of each map display element is determined based on the shape model, and display graphic data is created.

【0049】そして座標変換手段が、地形形状モデルと
標高値の決定された地図表示要素とを視点座標と視線方
向角とに基づいて透視投影変換し、さらに描画処理手段
がこの透視投影変換されたデータから所定の処理によっ
て立体地図画像を生成し、この立体地図画像を画像表示
手段に表示する。
Then, the coordinate conversion means performs perspective projection conversion of the terrain shape model and the map display element for which the elevation value is determined based on the viewpoint coordinates and the line-of-sight direction angle, and the drawing processing means further performs this perspective projection conversion. A three-dimensional map image is generated from the data by a predetermined process, and this three-dimensional map image is displayed on the image display means.

【0050】これによってこのナビゲーションシステム
では、道路地図を立体的鳥瞰図表示することができ、利
用者にとって現実感の高い道路地図表示ができて、誘導
経路や現在位置等を利用者に直感的に把握させることが
できるようになる。
As a result, in this navigation system, the road map can be displayed as a three-dimensional bird's-eye view, the road map can be displayed with a high sense of reality for the user, and the guide route and the current position can be intuitively grasped by the user. Will be able to.

【0051】請求項2の発明のナビゲーションシステム
では、描画処理手段が座標変換手段が透視投影変換した
データを隠面消去を実行しながら描画して立体地図画像
を出力することにより、画像表示手段に道路地図の立体
的鳥瞰図表示を行う。
In the navigation system according to the second aspect of the present invention, the drawing processing means draws the data, which has been perspective-projection-converted by the coordinate conversion means, while performing hidden surface removal, and outputs a stereoscopic map image, whereby the image display means is displayed. Display a three-dimensional bird's eye view of a road map.

【0052】請求項3の発明のナビゲーションシステム
では、描画処理手段が誘導経路を通常の道路と異なった
描画色若しくは線種で描画することにより、誘導経路を
通常の道路と明確に識別できるようにする。
In the navigation system according to the third aspect of the present invention, the drawing processing means draws the guide route in a drawing color or line type different from that of the normal road so that the guide route can be clearly distinguished from the normal road. To do.

【0053】請求項4の発明のナビゲーションシステム
では、地形形状モデリング手段が、表示対象領域内に所
定密度のサンプリング点群を設定し、各サンプリング点
の平面座標(x,y)に対して相当する標高値zを地形
データ記憶手段より読込んで3次元サンプリング点
(x,y,z)群を生成し、この3次元サンプリング点
群を所定のルールにしたがって稜線で接続することによ
って開いた多面体形状によって地形形状の近似モデルを
作成する。
In the navigation system according to the fourth aspect of the present invention, the terrain shape modeling means sets a sampling point group of a predetermined density in the display target area, which corresponds to the plane coordinates (x, y) of each sampling point. The elevation value z is read from the terrain data storage means to generate a three-dimensional sampling point (x, y, z) group, and the three-dimensional sampling point group is connected by an edge line according to a predetermined rule to form an open polyhedron shape. Create an approximate model of the terrain shape.

【0054】請求項5の発明のナビゲーションシステム
では、地形形状モデリング手段が、表示対象領域のうち
の視点座標から近い部分領域においては分布密度の高い
サンプリング点群を設定し、視点座標から遠い部分領域
においては分布密度の低いサンプリング点群を設定する
ことにより、演算回数を少なくして高速描画処理を可能
にする。
In the navigation system of the fifth aspect of the present invention, the terrain shape modeling means sets a sampling point group having a high distribution density in a partial region of the display target region which is close to the viewpoint coordinates, and a partial region far from the viewpoint coordinates. In (1), by setting a sampling point group having a low distribution density, it is possible to reduce the number of calculations and to perform high-speed drawing processing.

【0055】請求項6の発明のナビゲーションシステム
では、視点座標決定手段が、表示基準点標決定手段の決
定した表示基準点標高値にしたがって視点座標の標高座
標値を変化させることにより、常に表示対象領域を見下
ろす形の立体鳥瞰図表示を可能とする。
In the navigation system according to the sixth aspect of the present invention, the viewpoint coordinate determining means changes the elevation coordinate value of the viewpoint coordinates according to the display reference point elevation value determined by the display reference point determining means, so that the display target is always displayed. It enables a three-dimensional bird's-eye view display that looks down on the area.

【0056】請求項7の発明のナビゲーションシステム
では、視点座標決定手段が、表示基準点標高決定手段の
決定した表示基準点標高値に対して一定のオフセットを
加えて視点座標の標高値を決定することにより、表示基
準点の標高値が変化してもその表示基準点の標高を基準
平面にした立体鳥瞰図表示ができ、視点が地表面の下に
潜って正しい表示ができなくなる等の不具合を避けるこ
とができる。
In the navigation system of the seventh aspect of the present invention, the viewpoint coordinate determining means determines the elevation value of the viewpoint coordinates by adding a constant offset to the display reference point elevation value determined by the display reference point elevation determining means. By doing so, even if the elevation value of the display reference point changes, a stereoscopic bird's-eye view display can be performed with the elevation of the display reference point as the reference plane, and the problem that the viewpoint dives below the ground surface and correct display cannot be performed is avoided. be able to.

【0057】請求項8の発明のナビゲーションシステム
では、地図要素標高決定手段が、地図データ記憶手段に
記憶されている地図データが道路と地名を含む地図表示
要素の標高を除く位置情報を2次元座標の形で記憶する
ものである場合、地図表示要素の有する2次元位置座標
に対して、地形形状モデリング手段による地形形状モデ
ルを参照して対応する2次元位置座標の標高値を読出
し、その標高値を含めた3次元座標で表現される地図表
示要素の表示用図形データを作成する。
In the navigation system of the eighth aspect of the present invention, the map element altitude determining means uses the two-dimensional coordinates of the position information excluding the altitude of the map display element in which the map data stored in the map data storage means includes roads and place names. In the case of storing in the form of, the elevation value of the corresponding two-dimensional position coordinate is read with reference to the topographic shape model by the topographic shape modeling means for the two-dimensional position coordinate of the map display element, and the elevation value. The display graphic data of the map display element represented by the three-dimensional coordinates including is created.

【0058】請求項9の発明のナビゲーションシステム
では、地図データ記憶手段に記憶されている地図データ
が、少なくとも道路線素を構成する点群の2次元座標で
記述された位置情報と、相当する道路線素が高架または
トンネルであるか否かを示す道路種別情報とを有し、地
図要素標高決定手段が、道路線素構成点の2次元位置情
報と地形形状モデルとに基づいて当該構成点の標高値を
決定する際に、当該構成点が高架またはトンネルである
一連の道路線素群の内部構成点である場合には、高架ま
たはトンネルである一連の道路線素群の両端点を示す2
つの構成点のすでに算出された標高値から当該内部構成
点の標高値を算出することにより、山に隠れているよう
に、あるいは高架として道路が上空を渡っているように
道路線素を表示することができて、現実感がより向上す
る。
In the navigation system according to the ninth aspect of the present invention, the map data stored in the map data storage means is at least the position information described by the two-dimensional coordinates of the point group forming the road line element and the corresponding road. The map element elevation determining means has road type information indicating whether or not the line element is an elevated structure or a tunnel, and the map element elevation determining means determines a road element element based on the two-dimensional position information of the road line element and the topographical shape model. When determining the elevation value, if the constituent point is an internal constituent point of a series of road line elements that is an elevated or tunnel, the end points of the series of road line elements that are an elevated or tunnel are indicated.
By calculating the elevation value of the internal constituent point from the already calculated elevation value of one constituent point, the road line element is displayed as if it is hidden in the mountain or the road crosses the sky as an overpass. You can do that, and your sense of reality will improve.

【0059】請求項10の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図データ記憶手段に記憶されている地図デー
タが、少なくとも道路線素を構成する点群の2次元座標
で記述された位置情報と、相当する道路線素が高架また
はトンネルであるか否かを示す道路種別情報とを有し、
地図要素標高決定手段が、道路線素構成点の位置情報と
地形データの標高値とに基づいて当該構成点の標高値を
算出する際に、当該構成点に相当する道路線素が高架ま
たはトンネルでなく、かつ当該構成点の密度が地形形状
モデリング手段が設定したサンプリング点群の密度より
も小さい場合に、道路線素に対してこれを内分する点を
新たな構成点として付加し、この付加した構成点に対し
て、地形形状モデルを参照して標高値を算出することに
より、高架やトンネルをくぐっていない道路については
トンネルのように地面を貫通したり、高架のように上空
に浮き上がることなく、常に地表面に沿って道路が走っ
ているかのように表示する。
In the navigation system of the tenth aspect of the present invention, the map data stored in the map data storage means is at least the position information described by the two-dimensional coordinates of the point group forming the road line element and the corresponding road. It has road type information indicating whether the route element is an elevated road or a tunnel,
When the map element elevation determining means calculates the elevation value of the constituent point based on the position information of the road element constituent point and the elevation value of the topographical data, the road element corresponding to the constituent point is elevated or tunneled. , And if the density of the constituent points is smaller than the density of the sampling point group set by the terrain shape modeling means, add a point that internally divides this to the road line element as a new constituent point. By calculating the elevation value with reference to the terrain shape model for the added constituent points, the road that does not pass through the viaduct or tunnel penetrates the ground like a tunnel or floats above the sky like an viaduct. Instead, it always displays as if the road were running along the ground surface.

【0060】請求項11の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素標高決定手段が、道路、鉄道、水系及
び施設等の線図形や面図形の表示用図形データを作成す
る際に、外部から与えられ、若しくは自ら決定する本来
の標高値に対して、あらかじめ定められたオフセット値
を加えたものを当該線図形や面図形の高さ方向の座標値
として決定し、表示用図形データを作成することによ
り、地形形状とこれらの線図形や面図形との標高値が一
致するような部分についても常に線図形や面図形を地形
形状に優先させて表示し、地形形状によって標高値の等
しい線図形や面図形の表示がかすれることがないように
する。
In the navigation system according to the eleventh aspect of the present invention, the map element elevation determining means is provided from the outside when creating the display graphic data of the line graphic or area graphic of roads, railways, water systems, facilities, etc. Or, by adding a predetermined offset value to the original elevation value that is determined by itself, it is determined as the coordinate value in the height direction of the line figure or area figure, and by creating the figure data for display, Even in areas where the terrain shape and the elevation values of these line and area figures match, the line and area figures are always displayed with priority over the terrain shape, and line and area figures with the same elevation value depending on the terrain shape. Make sure the display of does not fade.

【0061】請求項12の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素標高決定手段が、道路、鉄道、水系及
び施設の本来の標高値に対して加えるオフセット値とし
て、道路及び鉄道に用いるオフセット値を水系及び施設
に用いるオフセット値よりも大きい値とすることによ
り、地形形状と線図形や面図形との標高値が一致するよ
うな部分についても常に線図形や面図形を地形形状に優
先させて表示すると共に、道路地図として重要な道路及
び鉄道の図形を水系及び施設の等図形よりも優先させて
表示し、地形形状、水系、施設等の図形によって標高値
の等しい道路及び鉄道の図形の表示がかすれることがな
いようにする。
In the navigation system of the twelfth aspect of the present invention, the map element elevation determining means uses the offset value used for the road and railway as the offset value to be added to the original elevation value of the road, railway, water system and facility. By setting a value larger than the offset value used for the facility, the line figure and area figure are always prioritized and displayed in the area where the elevation values of the terrain shape and line figure or area figure match. , Display important road and railway figures as a road map in preference to the equivalent figures of the water system and facilities, and the display of the road and railway figures with the same elevation value may be faint depending on the topography shape, water system, facilities, etc. So that there is no

【0062】請求項13の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素標高決定手段が地図表示要素の本来の
標高値に加えるオフセット値として、誘導経路に対して
道路及び鉄道よりも大きい値を用いることにより、誘導
経路を通常の道路から明確に識別して描画できるように
する。
In the navigation system according to the thirteenth aspect of the present invention, the map element elevation determining means uses a larger value for the guide route than the road and the railroad as an offset value to be added to the original elevation value of the map display element. Make it possible to clearly identify and draw a guide route from a normal road.

【0063】請求項14の発明のナビゲーションシステ
ムでは、表示基準点標高決定手段が、車両現在位置を示
す図形データの標高値を決定する際に、地形形状モデリ
ング手段による地形形状モデルに基づいて決定した標高
値に対して、あらかじめ定められたオフセット値を加え
たものを当該車両現在位置の高さ方向の座標値として決
定し、図形データを作成することにより、地形形状と標
高値が同じであっても地形形状に優先させて車両現在位
置を表示し、地形形状によって車両現在位置の表示がか
すれることがないようにする。
In the navigation system of the fourteenth aspect of the present invention, when the display reference point altitude determining means determines the altitude value of the graphic data indicating the current vehicle position, the display reference point altitude determining means determines it based on the topographical shape model by the topographical shape modeling means. By adding a predetermined offset value to the elevation value, it is determined as the coordinate value in the height direction of the current vehicle position, and by creating graphic data, the terrain shape and the elevation value are the same. Also, the current vehicle position is displayed with priority over the terrain shape so that the display of the current vehicle position is not blurred due to the terrain shape.

【0064】請求項15の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素標高決定手段が、車両現在位置を示す
図形データの標高値に対して加えるオフセット値とし
て、道路及び鉄道に対して用いるオフセット値よりも大
きい値を用いることにより、これらの線図形によって車
両現在位置の表示がかすれることがないようにする。
In the navigation system of the fifteenth aspect of the present invention, the map element elevation determining means has an offset value added to the elevation value of the graphic data indicating the current vehicle position, which is larger than the offset value used for the road and the railroad. By using the values, it is possible to prevent the display of the current vehicle position from being blurred by these line figures.

【0065】請求項16の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素標高決定手段が、地名の表示位置を示
す点の表示用図形データを作成する際に、外部から与え
られ、若しくは自ら決定する本来の標高値に対して、道
路に対して定められたオフセット値よりも大きいオフセ
ット値を加えたものを当該地名の表示位置を示す点の高
さ方向の座標値として決定し、表示用図形データを作成
することにより、重要な情報である地名の文字列が標高
値の等しい道路図形によってかすれることがないように
する。
In the navigation system according to the sixteenth aspect of the present invention, the map element altitude determining means is given an external altitude or externally determined when the map element altitude determining means creates the graphic data for display of the point indicating the display position of the place name. The value added with an offset value larger than the offset value set for the road is determined as the coordinate value in the height direction of the point indicating the display position of the place name, and display graphic data is created. This prevents the character string of the place name, which is important information, from being blurred by the road figures having the same elevation value.

【0066】請求項17の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素標高決定手段が、地名の表示位置を示
す点の表示用図形データを作成する際に、外部から与え
られ、若しくは自ら決定する本来の標高値に対して、当
該表示位置に表示される文字列のいずれの文字も当該文
字の表示位置における地形形状に隠されることがない値
だけのオフセット値を加えたものを当該地名の表示位置
を示す点の高さ方向の座標値として決定し、表示用図形
データを作成することにより、地名の文字列が地形形状
の勾配によって一部隠されることがないで全体を表示で
きるようにする。
In the navigation system according to the seventeenth aspect of the present invention, when the map element altitude determining means creates the display graphic data of the point indicating the display position of the place name, the original altitude is given from the outside or is determined by itself. The display position of the place name is shown by adding to the value an offset value by which no character in the character string displayed at the display position is hidden by the terrain shape at the display position of the character. By determining the coordinate value in the height direction of the point and creating the graphic data for display, the entire character string of the place name can be displayed without being partially hidden by the gradient of the terrain shape.

【0067】請求項18の発明のナビゲーションシステ
ムでは、描画処理手段が、座標変換手段による透視投影
変換の結果、地形形状と地図表示要素を含む各描画要素
のうち複数の描画要素が視点から発する同一直線上に重
なり部分を持つ場合、当該視点からより遠くに存在する
描画要素を表示する際に重なり部分を除いた部分のみを
画像表示手段に表示させることにより、現実に見た景観
に近い立体地図表示を行う。
In the navigation system of the eighteenth aspect of the present invention, the drawing processing means outputs a plurality of drawing elements from the viewpoint among the drawing elements including the topographical shape and the map display element as a result of the perspective projection conversion by the coordinate conversion means. When there is an overlapping portion on a straight line, by displaying only the portion excluding the overlapping portion on the image display means when displaying a drawing element existing farther from the viewpoint, a stereoscopic map close to the actual landscape Display.

【0068】請求項19の発明のナビゲーションシステ
ムでは、描画処理手段が、座標変換手段による透視投影
変換の結果、地形形状と地図表示要素を含む各描画要素
のうち複数の描画要素が視点から発する同一直線上に重
なり部分を持つ場合、当該視点からより遠くに存在する
描画要素を表示する際に重なり部分を画像表示手段に他
の部分と異なる色で表示させることにより、道路の一部
が手前側の地形形状に隠されている場合でもその隠され
ている部分の様子を利用者に理解できるようにする。
In the navigation system according to the nineteenth aspect of the present invention, the drawing processing means, as a result of the perspective projection conversion by the coordinate conversion means, a plurality of drawing elements among the drawing elements including the terrain shape and the map display element are emitted from the viewpoint. When there is an overlapping portion on a straight line, when displaying a drawing element that is farther from the viewpoint, the overlapping portion is displayed in a different color from the other portions so that a part of the road is in front. Even if it is hidden by the terrain shape of, make it possible for the user to understand the state of the hidden part.

【0069】請求項20の発明のナビゲーションシステ
ムでは、請求項18における重なり部分に用いる異なる
色として、描画要素の重なり部分以外の部分を表示する
色と当該描画要素と重なり部分を持つ他の描画要素を表
示する色とを定められた比率に基づいて混合した色を用
いることにより、道路の一部が手前側の地形形状に隠さ
れている場合でもその隠されている部分を地形形状を透
かして見えるように表示する。
According to the twentieth aspect of the present invention, as the different colors used for the overlapping part in the eighteenth aspect, a color for displaying a part other than the overlapping part of the drawing elements and another drawing element having an overlapping part with the drawing element. Even if a part of the road is hidden by the topographical shape on the front side, the hidden part is made transparent by using the color mixed with the color for displaying Display as it can be seen.

【0070】請求項21の発明のナビゲーションシステ
ムでは、描画処理手段が、座標変換手段による透視投影
変換の結果、地形形状と地図表示要素を含む各描画要素
のうち複数の描画要素が視点から発する同一直線上に重
なり部分を持つ場合、視点からより遠くに存在する描画
要素が線図形であるときに当該重なり部分を画像表示手
段に破線で表示させることにより、道路の一部が手前側
の地形形状に隠されている場合でもその隠されている部
分の様子を利用者に理解できるようにする。
In the navigation system according to the twenty-first aspect of the present invention, the drawing processing means outputs a plurality of drawing elements from the viewpoint among the drawing elements including the topographical shape and the map display element as a result of the perspective projection conversion by the coordinate conversion means. When there is an overlapping portion on a straight line, when the drawing element that is farther from the viewpoint is a line figure, the overlapping portion is displayed on the image display means by a broken line, so that a part of the road is in the foreground shape. Make it possible for the user to understand the state of the hidden part even if it is hidden in the.

【0071】請求項22の発明のナビゲーションシステ
ムでは、描画処理手段が、地形形状を示す多面体形状を
描画する際に、標高に応じて変化する描画色を用いて当
該多面体形状の各面を描画することにより、より立体感
を高めた表示となる。
In the navigation system according to the twenty-second aspect of the invention, the drawing processing means draws each surface of the polyhedron shape by using a drawing color that changes according to the altitude when drawing the polyhedron shape indicating the terrain shape. As a result, the display has a more three-dimensional effect.

【0072】請求項23の発明のナビゲーションシステ
ムでは、描画処理手段が、地形形状を示す多面体形状を
描画する際に、各面を標高に応じた描画色によって描画
すると共に、頂点間各々を接続する稜線群を描画するこ
とにより、地形形状の起伏の様子を利用者に直感的に理
解しやすくする。
In the navigation system of the twenty-third aspect of the present invention, when the drawing processing means draws the polyhedron shape indicating the topographical shape, each surface is drawn in a drawing color according to the altitude and each vertex is connected. By drawing the ridge lines, it is easy for the user to intuitively understand the undulations of the terrain.

【0073】請求項24の発明のナビゲーションシステ
ムでは、描画処理手段が、地形形状を示す多面体形状を
描画する際に、各面を標高に応じた描画色によって描画
すると共に、頂点間各々を接続する稜線群群のうち、経
線、緯線方向と一致する向きの稜線群のみを描画するこ
とにより、地形形状の起伏の様子を利用者に直感的に理
解しやすくすると共に、描画される稜線群の本数を少な
くして煩雑さを防ぎ、さらに利用者にとって方位の認識
を容易にする。
In the navigation system of the twenty-fourth aspect of the present invention, when the drawing processing means draws a polyhedron shape indicating a topographical shape, each surface is drawn in a drawing color according to the altitude and each vertex is connected. By drawing only the ridge lines in the direction of the meridian line and the latitudinal line out of the ridge line group, it is easy for the user to intuitively understand the undulations of the terrain shape and the number of ridge line groups drawn. To reduce the complexity and prevent the user from easily recognizing the direction.

【0074】請求項25の発明のナビゲーションシステ
ムでは、外部の記憶手段に地形平面座標に対して標高値
を与えることのできる地形形状データと、道路、地名等
の地図上に表示する地図表示要素の位置情報及び付帯情
報を記憶する地図データとをあらかじめ記憶させてお
く。
In the navigation system according to the twenty-fifth aspect of the present invention, the topographical shape data capable of giving the elevation value to the topographical plane coordinates to the external storage means and the map display elements to be displayed on the map such as roads and place names. Map data that stores position information and incidental information is stored in advance.

【0075】そして表示される地図の位置、方向を決定
するための表示基準点位置座標及び視線方向角を表示基
準点等入力手段から入力することにより、表示対象領域
決定手段が、表示基準点位置座標及び視線方向角にした
がって画面上に表示される地図上の対象領域(表示対象
領域)を決定し、地形形状モデリング手段が、この表示
対象領域内に所定密度のサンプリング点群を設定し、各
サンプリング点の平面座標(x,y)に対して相当する
標高値zを地形データ記憶手段より読込んで3次元サン
プリング点(x,y,z)群を生成し、この3次元サン
プリング点群を所定のルールにしたがって稜線で接続す
ることによって開いた多面体形状の地形形状モデルを作
成する。
By inputting the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle for determining the position and direction of the displayed map from the input means such as the display reference point, the display target area determining means determines the display reference point position. The target area (display target area) on the map displayed on the screen is determined according to the coordinates and the line-of-sight angle, and the terrain shape modeling means sets a sampling point group of a predetermined density in the display target area. The elevation value z corresponding to the plane coordinates (x, y) of the sampling points is read from the terrain data storage means to generate a three-dimensional sampling point (x, y, z) group, and this three-dimensional sampling point group is predetermined. Create a polyhedral shape terrain shape model that is opened by connecting with ridgelines according to the rule.

【0076】そして表示基準点標高決定手段が、入力さ
れた表示基準点位置座標と地形形状モデルとから表示基
準点の標高値を決定し、視点座標決定手段が、表示基準
点位置座標及び視線方向角と、表示基準点標高値とから
透視投影変換の視点座標を決定し、さらに地図要素標高
決定手段が、地図データ記憶手段から表示対象領域に相
当する地図表示要素を読込み、必要に応じて地形形状モ
デルに基づいて各地図表示要素の標高値を決定し、表示
用図形データを作成する。
The display reference point elevation determining means determines the elevation value of the display reference point from the input display reference point position coordinates and the terrain shape model, and the viewpoint coordinate determining means determines the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction. The viewpoint coordinates for perspective projection conversion are determined from the angle and the display reference point elevation value, and the map element elevation determination means further reads the map display element corresponding to the display target area from the map data storage means, and if necessary, the terrain. The elevation value of each map display element is determined based on the shape model, and display graphic data is created.

【0077】そして座標変換手段が、地形形状モデルと
標高値の決定された地図表示要素とを視点座標と視線方
向角とに基づいて透視投影変換し、地形形状描画処理手
段が、この透視投影変換された地形形状を示す多面体
を、視点に対して奥の方の面から上書きにより描画し、
立体地図画像を出力する。これと共に、地図要素標高比
較手段が、地図表示要素それぞれの表示位置の標高値と
相応する地形形状の標高値とを比較し、この比較結果に
基づき、地図要素描画処理手段が地図表示要素の方が相
応する地形形状と標高値が等しいものまたはより大きい
ものについて地形形状に上書きにより描画する指令を出
力する。そして画像表示手段が、地形形状描画処理手段
からの立体地図画像に地図要素描画処理手段からの地図
要素画像を上書き合成して表示する。
Then, the coordinate conversion means performs perspective projection conversion of the terrain shape model and the map display element for which the elevation value has been determined based on the viewpoint coordinates and the line-of-sight direction angle, and the terrain shape drawing processing means performs this perspective projection conversion. Draw a polyhedron showing the terrain shape that was created by overwriting from the back side to the viewpoint,
Output a 3D map image. At the same time, the map element elevation comparing means compares the elevation value of the display position of each map display element with the elevation value of the corresponding terrain shape, and based on the comparison result, the map element drawing processing means determines that the map display element is the map display element. Outputs a command for overwriting the terrain shape with respect to the terrain shape corresponding to or higher than the corresponding terrain shape. Then, the image display means overwrites the stereoscopic map image from the topographical shape drawing processing means with the map element image from the map element drawing processing means, and displays it.

【0078】これによってこのナビゲーションシステム
では、道路地図を立体的鳥瞰図表示することができ、利
用者にとって現実感の高い道路地図表示ができて、誘導
経路や現在位置等を利用者に直感的に把握させることが
できるようになる。しかもこのナビゲーションシステム
の場合、隠面消去処理をしない分、演算処理にかかる中
央演算処理装置の負担を軽減することができ、高速描画
が可能となる。
As a result, in this navigation system, the road map can be displayed in a three-dimensional bird's-eye view, the road map can be displayed with a high sense of reality for the user, and the guide route and the current position can be intuitively grasped by the user. Will be able to. Moreover, in the case of this navigation system, since the hidden surface elimination processing is not performed, the load on the central processing unit for the arithmetic processing can be reduced, and high-speed drawing is possible.

【0079】請求項26の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素標高比較手段が、地図表示要素それぞ
れの表示位置の標高値と相応する地形形状の標高値とを
地形描画色に基づいて比較し、この比較結果に基づき、
地図要素描画処理手段が地図表示要素の方が相応する地
形形状と標高値が等しいものまたはより大きいものにつ
いて地形形状に上書きにより描画する指令を出力するこ
とにより、表示用に作成した画像をそのまま用いること
ができて処理速度を高めることができる。
In the navigation system of the twenty-sixth aspect of the present invention, the map element elevation comparing means compares the elevation value of the display position of each map display element with the elevation value of the corresponding terrain shape based on the terrain drawing color. Based on the comparison result,
The map element drawing processing means outputs the command for drawing the terrain shape by overwriting the terrain shape for which the terrain shape corresponding to the map display element is equal to or larger than the corresponding terrain shape, and the image created for display is used as it is. Therefore, the processing speed can be increased.

【0080】請求項27の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素描画処理手段が、地図表示要素が誘導
経路である場合に通常の道路である場合と異なった描画
色若しくは異なって線種にして描画することにより、誘
導経路を明確に識別できるようにする。
In the navigation system of the twenty-seventh aspect of the invention, the map element drawing processing means draws the map display element with a drawing color different from that of an ordinary road or with a different line type when the map display element is a guide route. This makes it possible to clearly identify the guide route.

【0081】請求項28の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素標高比較手段が、地図表示要素が線図
形である場合、その線素の両端点の標高値、また地図表
示要素が面図形である場合、その面素の全頂点の標高値
が相応する地形形状の標高値と等しいときまたはより大
きいときに地図要素描画処理手段に当該線素及び面素の
上書き指令を出力することにより、地形形状のサンプリ
ング点の密度よりも小さい密度の線素及び面素について
も、線素及び面素に内部構成点を付加する処理をしなく
ても途切れることなくその全体を表示するようになる。
In the navigation system according to the twenty-eighth aspect of the present invention, when the map element elevation comparing means has the map display element as a line figure, the elevation values at both end points of the line element and the map display element as a surface figure. , When the elevation values of all the vertices of the surface element are equal to or higher than the elevation values of the corresponding terrain shape, by outputting the command to overwrite the line element and the surface element to the map element drawing processing means, Even for line elements and surface elements having a density lower than the density of sampling points, the entire elements can be displayed without interruption without the process of adding internal constituent points to the line elements and surface elements.

【0082】請求項29の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地図要素標高比較手段が、地図表示要素が道
路、河川、鉄道のような線図形である場合、その線素の
両端点のいずれかの標高値が相応する地形形状の標高値
よりも小さいときに地図要素描画処理手段に当該線素部
分を他の部分と異なる描画色または点線で上書きするよ
うに指令することにより、道路のような線図形の一部が
手前側の地形形状に隠されている場合でもその隠されて
いる部分の様子を利用者に理解できるようにする。
In the navigation system according to the twenty-ninth aspect of the invention, when the map element elevation comparing means has a map display element which is a line figure such as a road, a river, or a railroad, the elevation value of either end point of the line element. Is smaller than the elevation value of the corresponding terrain shape, the map element drawing processing means is instructed to overwrite the line element portion with a drawing color or a dotted line different from that of other portions, so that a line figure such as a road is drawn. Even if a part is hidden by the topographical shape on the front side, the user can understand the state of the hidden part.

【0083】請求項30の発明のナビゲーションシステ
ムでは、地形データ記憶手段に地形平面座標に対して標
高値を与えることのできる地形形状データを記憶させ、
線図形データ記憶手段に道路、河川、鉄道のような線図
形を地図上に表示する位置情報及び付帯情報を記憶さ
せ、地名、背景データ記憶手段に地名、アイコン等のよ
うな文字列及び図柄を地図上に表示する位置情報及び付
帯情報を記憶させておく。
In the navigation system of the thirtieth aspect of the invention, the terrain data storage means stores terrain shape data capable of giving elevation values to the terrain plane coordinates,
Position information and incidental information for displaying line figures such as roads, rivers, and railways on the map are stored in the line figure data storage means, and character strings and patterns such as place names and icons are stored in the place name and background data storage means. The position information and incidental information displayed on the map are stored.

【0084】そして表示される地図の位置、方向を決定
するための表示基準点位置座標及び視線方向角を表示基
準点等入力手段から入力することにより、表示対象領域
決定手段が、表示基準点位置座標及び視線方向角にした
がって画面上に表示される地図上の対象領域(表示対象
領域)を決定し、地形形状モデリング手段が、この表示
対象領域内に所定密度のサンプリング点群を設定し、各
サンプリング点の平面座標(x,y)に対して相当する
標高値zを地形データ記憶手段より読込んで3次元サン
プリング点(x,y,z)群を生成し、この3次元サン
プリング点群を所定のルールにしたがって稜線で接続す
ることによって開いた多面体形状の地形形状モデルを作
成する。
By inputting the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle for determining the position and direction of the displayed map from the input means such as the display reference point, the display target area determining means determines the display reference point position. The target area (display target area) on the map displayed on the screen is determined according to the coordinates and the line-of-sight angle, and the terrain shape modeling means sets a sampling point group of a predetermined density in the display target area. The elevation value z corresponding to the plane coordinates (x, y) of the sampling points is read from the terrain data storage means to generate a three-dimensional sampling point (x, y, z) group, and this three-dimensional sampling point group is predetermined. Create a polyhedral shape terrain shape model that is opened by connecting with ridgelines according to the rule.

【0085】また表示基準点標高決定手段が、入力され
た表示基準点位置座標と地形形状モデリング手段による
地形形状モデルとから表示基準点の標高値を決定し、視
点座標決定手段が、入力された表示基準点位置座標及び
視線方向角と、表示基準点標高決定手段による表示基準
点標高値とから透視投影変換の視点座標を決定し、地図
要素標高決定手段が、線図形データ記憶手段から表示対
象領域に相当する線図形データを読込み、地名、背景デ
ータ記憶手段から地名、背景データを読込み、必要に応
じて地形形状モデリング手段による地形形状モデルに基
づいて各線図形及び地名、アイコン等の表示点の標高値
を決定し、表示用図形データを作成する。
The display reference point elevation determining means determines the elevation value of the display reference point from the input display reference point position coordinates and the terrain shape model by the terrain shape modeling means, and the viewpoint coordinate determining means inputs. The viewpoint coordinates for perspective projection conversion are determined from the display reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle, and the display reference point elevation value by the display reference point elevation determination means, and the map element elevation determination means displays the display target from the line graphic data storage means. The line figure data corresponding to the area is read, and the place name and the background data are read from the place name and background data storage means. Determine the elevation value and create graphic data for display.

【0086】そして座標変換手段が、視点座標決定手段
により決定された視点座標と入力された視線方向角とに
基づいて、地形形状モデリング手段による地形形状モデ
ルと標高値の決定された線図形及び地名、アイコン等の
表示用図形データとを透視投影変換し、さらに描画処理
手段が、この透視投影変換されたデータを隠面消去を実
行しながら描画し、立体地図画像を出力する。これと共
に線図形データ標高比較手段が、線図形データの各線素
の端点の標高値と相応する地形形状の標高値とを比較
し、この比較結果に基づき、線図形データ描画処理手段
が、線図形の線素の端点の標高値の方が相応する地形形
状と標高値が等しいものまたはより大きいものについて
地形形状に上書きにより描画する指令を出力する。そし
て画像表示手段が、描画処理手段からの立体地図画像に
線図形データ描画処理手段からの線図形画像を上書き合
成して立体道路地図を表示する。
Then, the coordinate conversion means, based on the viewpoint coordinates determined by the viewpoint coordinate determination means and the input line-of-sight direction angle, the terrain shape model by the terrain shape modeling means and the line figure and place name for which the elevation value has been determined. , And display graphic data such as icons are perspective-projection-converted, and the drawing processing unit further draws the perspective-projection-converted data while performing hidden surface removal to output a stereoscopic map image. At the same time, the line figure data elevation comparing means compares the elevation value of the end point of each line element of the line figure data with the elevation value of the corresponding topographical shape, and based on the comparison result, the line figure data drawing processing means Outputs a command to draw by overwriting the terrain shape when the elevation value at the end point of the line element is equal to or higher than the corresponding terrain shape. Then, the image display means displays the three-dimensional road map by superimposing the line figure image from the line figure data drawing processing means on the three-dimensional map image from the drawing processing means.

【0087】これによってこのナビゲーションシステム
では、道路地図を立体的鳥瞰図表示することができ、利
用者にとって現実感の高い道路地図表示ができて、誘導
経路や現在位置等を利用者に直感的に把握させることが
できるようになる。
As a result, in this navigation system, the road map can be displayed in a three-dimensional bird's-eye view, the road map can be displayed with a high sense of reality for the user, and the guide route and the current position can be intuitively grasped by the user. Will be able to.

【0088】請求項31の発明のナビゲーションシステ
ムでは、線図形データ描画処理手段が線図形が誘導経路
である場合に通常の道路である場合と異なった描画色、
若しくは異なった線種で描画することにより、誘導経路
を明確に識別できるようにする。
In the navigation system according to the thirty-first aspect of the present invention, the line graphic data drawing processing means draws a line color which is different from a normal road when the line graphic is a guide route,
Alternatively, the guide route can be clearly identified by drawing with different line types.

【0089】請求項32の発明のナビゲーションシステ
ムでは、線図形データ標高比較手段が、線図形の各線素
の両端点の標高値が相応する地形形状の標高値と等しい
ときまたはより大きいときに線図形データ描画処理手段
に当該線素の上書き指令を出力することにより、地形形
状のサンプリング点の密度よりも小さい密度の線素につ
いても、線素に内部構成点を付加する処理をしなくても
途切れることなく線素の全体を表示するようになる。
In the navigation system of the thirty-second aspect of the present invention, the line graphic data altitude comparing means is used when the altitude values of both end points of each line element of the line graphic are equal to or greater than the altitude values of the corresponding terrain shape. By outputting an overwriting command of the line element to the data drawing processing means, even a line element having a density smaller than the density of sampling points of the terrain shape is interrupted without adding the internal constituent points to the line element. The whole line element will be displayed without any.

【0090】請求項33の発明のナビゲーションシステ
ムでは、線図形データ標高比較手段が、線図形の各線素
の両端点のいずれかの標高値が相応する地形形状の標高
値よりも小さいときに線図形データ描画処理手段に当該
線素部分を他の部分と異なる描画色または点線で上書き
するように指令することにより、道路のような線図形の
一部が手前側の地形形状に隠されている場合でもその隠
されている部分の様子を利用者に理解できるようにす
る。
In the navigation system of the thirty-third aspect of the present invention, the line graphic data altitude comparing means determines that the line graphic data is higher than one of the end points of the line elements of the line graphic which is smaller than the corresponding terrain shape. When a part of a line figure such as a road is hidden by the topographical shape on the front side by instructing the data drawing processing means to overwrite the line element part with a drawing color or a dotted line different from other parts But make sure the user can understand the hidden part.

【0091】請求項34の発明のナビゲーションプログ
ラムを記憶した媒体では、これをナビゲーションシステ
ムの中央演算処理装置に実行させることによって上記の
請求項1のナビゲーションシステムを実現することがで
きる。
In the medium storing the navigation program of the invention of claim 34, the navigation system of claim 1 can be realized by causing the central processing unit of the navigation system to execute the program.

【0092】請求項35の発明のナビゲーションプログ
ラムを記憶した媒体では、これをナビゲーションシステ
ムの中央演算処理装置に実行させることによって上記の
請求項25のナビゲーションシステムを実現することが
できる。
The medium storing the navigation program of the thirty-fifth aspect of the invention can realize the navigation system of the twenty-fifth aspect by causing the central processing unit of the navigation system to execute the medium.

【0093】請求項36の発明のナビゲーションプログ
ラムを記憶した媒体では、これをナビゲーションシステ
ムの中央演算処理装置に実行させることによって上記の
請求項30のナビゲーションシステムを実現することが
できる。
In the medium storing the navigation program of the thirty-sixth aspect of the invention, the navigation system of the thirtieth aspect can be realized by causing the central processing unit of the navigation system to execute the program.

【0094】[0094]

【発明の効果】請求項1及び2の発明によれば、道路地
図を立体的鳥瞰図表示することができ、利用者にとって
現実感の高い道路地図表示ができて、誘導経路や現在位
置等を利用者に直感的に把握させることができる。
According to the first and second aspects of the present invention, the road map can be displayed in a three-dimensional bird's-eye view, and the road map can be displayed with a high sense of reality for the user, and the guide route and the current position can be used. It is possible to make the person intuitively grasp.

【0095】請求項3の発明によれば、誘導経路を通常
の道路と明確に識別できるように表示することができ
る。
According to the third aspect of the present invention, the guide route can be displayed so that it can be clearly distinguished from the ordinary road.

【0096】請求項4の発明によれば、開いた多面体形
状によって地形形状の近似モデルを作成し、地形形状を
立体表示することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to create an approximate model of the terrain shape by the open polyhedron shape and display the terrain shape in three dimensions.

【0097】請求項5の発明によれば、演算回数を少な
くして地形形状の高速描画が可能となる。
According to the fifth aspect of the invention, the number of calculations can be reduced and high-speed drawing of the terrain shape can be performed.

【0098】請求項6の発明によれば、常に表示対象領
域を見下ろす形の自然な立体鳥瞰図表示が可能となる。
According to the invention of claim 6, it is possible to perform a natural stereoscopic bird's-eye view display in which the display target area is always looked down.

【0099】請求項7の発明によれば、表示基準点の標
高値が変化してもその表示基準点の標高を基準平面にし
た立体鳥瞰図表示ができ、視点が地表面の下に潜って正
しい表示ができなくなる等の不具合を避けることができ
る。
According to the invention of claim 7, even if the elevation value of the display reference point changes, a three-dimensional bird's-eye view display can be made with the elevation of the display reference point as the reference plane, and the viewpoint dives below the ground surface and is correct. It is possible to avoid problems such as being unable to display.

【0100】請求項8の発明によれば、隠面消去処理に
おいて地形形状と地図表示要素とを同時に扱い、立体道
路地図を作成することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, in the hidden surface removal processing, the topographical shape and the map display element can be handled at the same time, and a three-dimensional road map can be created.

【0101】請求項9の発明によれば、トンネルをくぐ
っている道路であれば山に隠れているように、また高架
であれば道路が上空を渡っているように表示することが
できて、現実感がより向上する。
According to the invention of claim 9, a road passing through a tunnel can be displayed as if it is hidden in a mountain, and an elevated road can be displayed as if it crosses the sky. Reality is improved.

【0102】請求項10の発明によれば、高架を渡った
りトンネルをくぐったりしていない道路については常に
地表面に沿って道路が走っているかのように表示するこ
とができる。
According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to always display a road that does not cross overpass or pass through a tunnel as if the road is running along the ground surface.

【0103】請求項11の発明によれば、地形形状と線
図形や面図形との標高値が一致するような部分について
も常に線図形や面図形を地形形状に優先させて表示し、
地形形状によって標高値の等しい線図形や面図形の表示
がかすれないように表示することができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, the line figure or area figure is always displayed with priority over the terrain shape even in a portion where the elevation values of the terrain shape and the line figure or area figure match,
Depending on the terrain shape, it is possible to display line figures and surface figures having the same elevation value so as not to fade.

【0104】請求項12の発明によれば、地形形状と線
図形や面図形との標高値が一致するような部分について
も常に線図形や面図形を地形形状に優先させて表示する
と共に、道路地図として重要な道路及び鉄道の図形を水
系及び施設の図形よりも優先させて表示し、地形形状、
水系、施設等の図形によって標高値の等しい道路及び鉄
道の等図形の表示がかすれないように表示することがで
きる。
According to the twelfth aspect of the present invention, the line figure or area figure is always displayed with priority over the terrain shape even in a portion where the elevation value of the terrain shape and the elevation value of the line figure or area figure coincide with each other. Roads and railways, which are important as maps, are displayed by giving priority to those of water systems and facilities, and topographical shapes,
The shapes of roads and railways with the same altitude can be displayed so as not to be blurred by the shapes of the water system and facilities.

【0105】請求項13の発明によれば、誘導経路を通
常の道路から明確に識別して描画することができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the guide route can be clearly identified and drawn from the ordinary road.

【0106】請求項14の発明によれば、地形形状と標
高値が同じであっても地形形状に優先させて車両現在位
置を表示し、地形形状によって車両現在位置の表示がか
すれないように表示することができる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, even if the terrain shape and the elevation value are the same, the current vehicle position is displayed with priority over the terrain shape, and the current vehicle position is displayed so as not to be faint depending on the terrain shape. can do.

【0107】請求項15の発明によれば、河川及び鉄道
の線図形によって車両現在位置の表示がかすれないよう
に表示することができる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, the current vehicle position can be displayed so as not to be blurred by the line graphics of the river and the railway.

【0108】請求項16の発明によれば、重要な情報で
ある地名の文字列が標高値の等しい道路図形によってか
すれないように表示することができる。
According to the sixteenth aspect of the present invention, the character string of the place name, which is important information, can be displayed so as not to be blurred by the road figure having the same elevation value.

【0109】請求項17の発明によれば、地名の文字列
が地形形状の勾配によって一部隠されることなく、全体
を表示できる。
According to the seventeenth aspect of the invention, the whole character string of the place name can be displayed without being partially hidden by the gradient of the terrain shape.

【0110】請求項18の発明によれば、現実に見た景
観に近い立体地図表示を行うことができる。
According to the eighteenth aspect of the present invention, it is possible to display a three-dimensional map that is close to the actual landscape.

【0111】請求項19の発明によれば、道路の一部が
手前側の地形形状に隠されている場合でもその隠されて
いる部分の様子を利用者に理解できるように表示するこ
とができる。
According to the invention of claim 19, even when a part of the road is hidden by the topographical shape on the front side, it is possible to display the hidden part so that the user can understand the state. .

【0112】請求項20の発明によれば、道路の一部が
手前側の地形形状に隠されている場合でもその隠されて
いる部分を地形形状を透かして見えるように表示するこ
とができ、利用者に容易に理解させることができる。
According to the invention of claim 20, even when a part of the road is hidden by the topographical shape on the front side, the hidden part can be displayed so as to be visible through the topographical shape. The user can easily understand.

【0113】請求項21の発明によれば、道路の一部が
手前側の地形形状に隠されている場合でもその隠されて
いる部分の様子を利用者に理解させることができる。
According to the twenty-first aspect of the invention, even when a part of the road is hidden by the topographical shape on the front side, the user can understand the state of the hidden part.

【0114】請求項22の発明によれば、より立体感を
高めた道路地図表示が可能となる。
According to the twenty-second aspect of the present invention, it is possible to display a road map with a more three-dimensional effect.

【0115】請求項23の発明によれば、地形形状の起
伏の様子を利用者に直感的に理解しやすく表示すること
ができる。
According to the twenty-third aspect of the present invention, it is possible to display the undulating state of the terrain shape so that the user can intuitively understand it.

【0116】請求項24の発明によれば、地形形状の起
伏の様子を利用者に直感的に理解しやすくすると共に、
描画される稜線群の本数を少なくして煩雑さを防ぎ、さ
らに利用者にとって方位の認識を容易にすることができ
る。
According to the twenty-fourth aspect of the present invention, it is easy for the user to intuitively understand how the terrain shape is undulated, and
It is possible to reduce the number of ridge lines to be drawn to prevent complication, and it is possible for the user to easily recognize the direction.

【0117】請求項25の発明によれば、道路地図を立
体的鳥瞰図表示することができ、利用者にとって現実感
の高い道路地図表示ができて、誘導経路や現在位置等を
利用者に直感的に把握させることができ、しかも隠面消
去処理をしない分、演算処理にかかる中央演算処理装置
の負担を軽減することができ、高速描画が可能となる。
According to the twenty-fifth aspect of the present invention, the road map can be displayed in a three-dimensional bird's-eye view, the road map can be displayed with a high sense of reality for the user, and the guide route and the current position can be intuitively displayed to the user. In addition, since the hidden surface erasing process is not performed, the load on the central processing unit for arithmetic processing can be reduced, and high-speed drawing can be performed.

【0118】請求項26の発明によれば、標高値の比較
を描画色に基づいて行うことにより、表示用に作成した
画像をそのまま用いることができて処理速度を高めるこ
とができる。
According to the twenty-sixth aspect of the present invention, since the elevation values are compared based on the drawing color, the image created for display can be used as it is and the processing speed can be increased.

【0119】請求項27の発明によれば、導経路を通常
の道路から明確に識別して描画することができる。
According to the twenty-seventh aspect of the present invention, the guide route can be clearly identified and drawn from the ordinary road.

【0120】請求項28の発明によれば、地形形状のサ
ンプリング点の密度よりも小さい密度の線素及び面素に
ついても、線素及び面素に内部構成点を付加する処理を
しなくても途切れることなくその全体を表示することが
できる。
According to the twenty-eighth aspect of the present invention, even for line elements and plane elements having a density smaller than the density of sampling points of the terrain shape, the process of adding internal constituent points to the line elements and plane elements is not necessary. It can be displayed in its entirety without interruption.

【0121】請求項29の発明によれば、道路のような
線図形の一部が手前側の地形形状に隠されている場合で
もその隠されている部分の様子を利用者に理解できるよ
うに表示することができる。
According to the invention of claim 29, even if a part of a line figure such as a road is hidden by the topographical shape on the front side, the user can understand the state of the hidden part. Can be displayed.

【0122】請求項30の発明によれば、道路地図を立
体的鳥瞰図表示することができ、利用者にとって現実感
の高い道路地図表示ができて、誘導経路や現在位置等を
利用者に直感的に把握させることができる。
According to the invention of claim 30, the road map can be displayed in a three-dimensional bird's-eye view, the road map can be displayed with a high sense of reality for the user, and the guide route, the current position, etc. can be intuitively displayed to the user. Can be grasped.

【0123】請求項31の発明によれば、誘導経路を通
常の道路から明確に識別して描画することができる。
According to the thirty-first aspect of the invention, the guide route can be clearly identified and drawn from the ordinary road.

【0124】請求項32の発明によれば、地形形状のサ
ンプリング点の密度よりも小さい密度の線素について
も、線素に内部構成点を付加する処理をしなくても途切
れることなく線素の全体を表示することができる。
According to the thirty-second aspect of the invention, even with respect to the line elements having a density smaller than the density of the sampling points of the terrain shape, the line elements can be seamlessly processed without adding the internal constituent points to the line elements. The whole can be displayed.

【0125】請求項33の発明によれば、道路のような
線図形の一部が手前側の地形形状に隠されている場合で
もその隠されている部分の様子を利用者に理解できるよ
うに表示することができる。
According to the thirty-third aspect, even if a part of a line figure such as a road is hidden by the topographical shape on the front side, the user can understand the state of the hidden part. Can be displayed.

【0126】請求項34の発明によれば、これを用いて
請求項1のナビゲーションシステムを実現することがで
きる。
According to the invention of claim 34, the navigation system of claim 1 can be realized by using this.

【0127】請求項35の発明によれば、これを用いて
請求項25のナビゲーションシステムを実現することが
できる。
According to the invention of claim 35, the navigation system of claim 25 can be realized by using this.

【0128】請求項36の発明によれば、これを用いて
請求項30のナビゲーションシステムを実現することが
できる。
According to the invention of claim 36, the navigation system of claim 30 can be realized by using this.

【0129】[0129]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図1は本発明の1つの実施の形態の
システム構成を示しており、ハードウェア的には従来か
ら知られているGPSセンサにより若しくは車速セン
サ、方位センサ及びジャイロセンサの信号に基づき自立
航法によって検出する車両の現在位置と進行方向を指定
し、あるいはリモコン操作器やキーボードによって任意
の地点と進行方向を指定することによって表示基準点位
置座標と視線方向角を算出する表示基準点等入力装置1
と、各地点の標高値データで成る地形データ2aと道路
や地名の情報を含む地図データ2bとを記憶する外部記
憶装置2と、高速演算処理が可能な中央演算処理装置、
内部記憶装置、入出力インタフェースを備えたコンピュ
ータで成る演算処理装置3、そしてこの演算処理装置3
から出力される画像信号によって表示を行う画像表示装
置4から構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a system configuration according to one embodiment of the present invention. In terms of hardware, it is detected by a conventionally known GPS sensor or by self-contained navigation based on signals from a vehicle speed sensor, a direction sensor and a gyro sensor. Display reference point position input device 1 for calculating display reference point position coordinates and line-of-sight direction angle by designating a current position and traveling direction of a vehicle to be operated, or by designating an arbitrary point and traveling direction by a remote controller or a keyboard.
And an external storage device 2 for storing topographical data 2a composed of elevation value data of each point and map data 2b including information on roads and place names, and a central processing unit capable of high-speed arithmetic processing,
Arithmetic processing unit 3 including a computer having an internal storage device and an input / output interface, and this arithmetic processing unit 3
It is composed of an image display device 4 for displaying by an image signal output from.

【0130】地形データ2aは図2(a)に示すような
実際の経度・緯度座標点ごとの標高値データを同図
(b)に示すようなマトリクステーブル形式のデータに
して記憶している。すなわち、水平面方向に一定密度、
たとえば、経線(y)・緯線(x)各方向に一定間隔で
格子点状に配置された各点(サンプリング点)に対して
その点における実際の標高値をマトリクステーブル形式
で記憶している。
As the terrain data 2a, elevation value data for each actual longitude / latitude coordinate point as shown in FIG. 2 (a) is stored as matrix table format data as shown in FIG. 2 (b). That is, a constant density in the horizontal direction,
For example, for each point (sampling point) arranged in a grid pattern at regular intervals in each of the meridian (y) and latitude (x) directions, the actual elevation value at that point is stored in a matrix table format.

【0131】さらに、外部記憶装置2にはこのような地
形データ2aを複数種の密度のサンプリング点に対して
記述された標高値データを、それぞれ異なる精度の地形
データとして、若しくは異なる精度と見なして記憶させ
ておくことができる。たとえば、100mごと、500
mごと、5kmごとに配置されたサンプリング点の標高
値データを3種類の精度の地形データ2aとして別々に
記憶させておくのである。またこの場合、物理的に最高
精度である100mごとのサンプリング点の標高値デー
タを地形データとして1種類だけ記憶させておき、地図
表示時の縮尺指定に応じてそのまま用いたり、5点おき
に存在するものを中精度の地形データとして抽出し、さ
らに50点おきに存在するものを低精度の地形データと
して抽出して用いるようにしておくこともできる。
Further, in the external storage device 2, the elevation value data in which such topographical data 2a is described for sampling points of a plurality of types of density are regarded as topographical data of different accuracy or different accuracy. Can be remembered. For example, every 100m, 500
The altitude data of the sampling points arranged every m and every 5 km are separately stored as the terrain data 2a of three kinds of accuracy. In this case, only one type of altitude data of 100 m sampling points, which is physically the highest accuracy, is stored as topographical data and used as it is according to the scale designation at the time of map display, or every 5 points exist. It is also possible to extract what is done as medium-precision terrain data, and to extract what is present at every 50 points as low-precision terrain data for use.

【0132】なお、この地形データ2aそのもののデー
タ形式はこれに限定されず、図3に示すように実際の等
高線表現されているデータであってもよく、またたとえ
ば、緯度x、経度yとしてz=f(x,y)で与えられ
る曲面方程式の形式で登録しておくこともでき、特にデ
ータ形式が制限されることはない。
The data format of the topographical data 2a itself is not limited to this, and may be data represented by actual contour lines as shown in FIG. 3, and for example, z as latitude x and longitude y. It is also possible to register in the form of the curved surface equation given by = f (x, y), and the data form is not particularly limited.

【0133】地図データ2bは、道路や地名等の地図上
に表示される表示要素とその位置情報及び必要な場合に
は属性等の付帯情報も含めて記憶している。たとえば、
道路については、稜線または連続する稜線群の形式で表
示するものとして各端点を示す一連の点列の位置座標を
当該道路の位置情報とし、また湖沼や流域の広い河川、
ゴルフ場や駅構内等の面図形については、多角形の形式
で表示するものとして各頂点や内部の分割点を示す一連
の点列の位置座標を当該水系、施設の位置情報とし、各
点の接続形態を属性として備えている。
The map data 2b stores display elements such as roads and place names displayed on the map, their position information, and if necessary, supplementary information such as attributes. For example,
For roads, the position coordinates of a series of points indicating each end point are displayed in the form of ridges or a group of continuous ridges, and the position coordinates of the road are used as position information for the road.
For surface graphics such as golf courses and station premises, the position coordinates of a series of points indicating each vertex and internal dividing points are displayed as polygons, and the position coordinates of the relevant water system and facility are used as position information for each point. The connection form is provided as an attribute.

【0134】つまり、図4(a)に示すような水系又は
施設が頂点1〜5と内部点6,7で定義されている場
合、分割される小多角形(ここでは三角形であるが、こ
れに限定されることはない)を構成する頂点の組、つま
り同図(b)に示す頂点の組を属性として備えているの
である。そこで、この水系又は施設を表すときには、7
つの相接する小多角形(ここでは小三角形)を属性であ
る接続形態にしたがって描くことにより、水系又は施設
のような面図形の全体を表示するのである。
That is, when the water system or facility as shown in FIG. 4A is defined by the vertices 1 to 5 and the internal points 6 and 7, small polygons (in this case, triangles, (Not limited to the above), that is, a set of vertices constituting the same, that is, a set of vertices shown in FIG. Therefore, when describing this water system or facility, 7
By drawing two adjacent small polygons (here, small triangles) according to the connection form that is an attribute, the entire surface figure such as a water system or facility is displayed.

【0135】加えて、地名や道路名については、地図上
に文字列を表示する位置の座標を位置情報とし、文字列
を属性として備えているものとする。さらに道路リンク
に対して付加される属性情報には、その道路の種別(高
速道路か、国道か、県道かによって表示色を変える必要
があるので)や形態(通常路かトンネルか高架か等)が
ある。そしてこれらの位置情報は経度、緯度に相当する
2次元座標で記述して記憶しておくことができ、また標
高値データも含む3次元座標として記憶させておくこと
もできる。 さらに、中央演算処理装置が別のプログラ
ムの実行によって得た目的地までの誘導経路あるいは使
用者自らが設定した誘導経路については、該当する道路
データの各リンク(線素)において、それが誘導経路で
あることを示すフラグを設定することによって通常の道
路と識別できるようにして内部記憶上に記憶している。
たとえば、道路データを短い直線(線素)の接続によっ
て表現している場合、その道路データは(x0,y
0),(x1,y1),(x2,y2),(x3,y
3),…の各座標を直線で結ぶように指定することにな
るが、このような道路データに対して、それが誘導経路
に指定された場合には、(x0,y0;1),(x1,
y1;1),(x2,y2;1),…というようにフラ
グを設定してこれらが誘導経路の線素(リンク)である
ことを識別するのである。
In addition, regarding the place name and the road name, the coordinates of the position where the character string is displayed on the map are used as the position information, and the character string is provided as the attribute. Further, the attribute information added to the road link includes the type of the road (because it is necessary to change the display color depending on whether it is a highway, national road, or prefectural road) and form (whether it is a normal road, a tunnel, or an overpass). There is. These pieces of position information can be described and stored as two-dimensional coordinates corresponding to longitude and latitude, and can also be stored as three-dimensional coordinates including altitude value data. Furthermore, for the guide route to the destination obtained by the execution of another program by the central processing unit or the guide route set by the user himself, it is the guide route at each link (line element) of the corresponding road data. It is stored in the internal memory so that it can be distinguished from a normal road by setting a flag indicating that
For example, when road data is expressed by connecting short straight lines (line elements), the road data is (x0, y
0), (x1, y1), (x2, y2), (x3, y
3), ... Coordinates are designated to be connected by a straight line, but when such a road data is designated as a guide route, (x0, y0; 1), ( x1,
By setting flags such as y1; 1), (x2, y2; 1), ..., These are identified as line elements (links) of the guide route.

【0136】演算処理装置3が実行する各種演算処理機
能の構成を説明すると、表示対象領域決定部3−1、地
形形状モデリング部3−2、表示基準点標高決定部3−
3、視点座標決定部3−4、地図要素標高決定部3−
5、座標変換部3−6及び隠面消去描画処理部3−7か
ら成る。
Explaining the configuration of various arithmetic processing functions executed by the arithmetic processing unit 3, the display target area determining section 3-1, the terrain shape modeling section 3-2, and the display reference point elevation determining section 3-
3, viewpoint coordinate determination unit 3-4, map element elevation determination unit 3-
5, a coordinate conversion unit 3-6 and a hidden surface removal drawing processing unit 3-7.

【0137】表示対象領域決定部3−1は、表示基準点
等入力装置1から入力される表示基準点座標、視線方向
角に基づいて、表示される地図上の対象領域を表示基準
点と同じ標高に仮想的に置かれた水平面上で決定する部
分である。地形形状モデリング部3−2は、表示対象領
域決定部3−1が決定した表示対象領域内に適当に分布
する点群を設定し、各点の平面座標(x,y)に対して
相当する標高値zを地形データ2bから読込んで(x,
y,z)の3次元データを生成し、この(x,y,z)
を頂点として各頂点間を適当な稜線で接続して地形形状
を示す多面体を作成する部分である。
The display target area determining unit 3-1 sets the target area on the map to be displayed as the display reference point based on the coordinates of the display reference point and the line-of-sight direction input from the input device 1 such as the display reference point. It is the part that is determined on a horizontal plane virtually placed at altitude. The terrain shape modeling unit 3-2 sets a point group appropriately distributed in the display target area determined by the display target area determination unit 3-1 and corresponds to the plane coordinates (x, y) of each point. Read the elevation value z from the terrain data 2b (x,
y, z) three-dimensional data is generated, and this (x, y, z)
Is a vertex and connects each vertex with an appropriate ridgeline to create a polyhedron showing a topographical shape.

【0138】表示基準点標高決定部3−3は、表示基準
点等入力装置1から入力される表示基準点のx,y座標
値(Px,Py)と、地形形状モデリング部3−2で求
められた地形形状から表示基準点の高さ方向z座標値P
zを内挿によって求める部分であり、視点座標決定部3
−4は、表示基準点標高決定部3−3で求めた表示基準
点の位置座標(Px,Py,Pz)に基づいて視点の座
標(Vx,Vy,Vz)を求める部分であり、地図要素
標高決定部3−5は、表示対象領域内の地図要素データ
を地図データ2bから読込み、標高値がなければ表示基
準点標高決定部3−3の演算処理と同じ手順によって内
挿によって相当する標高値を求め、また地形近似の誤差
や後述する隠面消去による表示のかすれを低減するため
に、求めた標高値に微小のオフセットを加える処理を行
う部分である。
The display reference point elevation determining unit 3-3 obtains the display reference point x and y coordinate values (Px, Py) of the display reference point input from the input device 1 and the terrain shape modeling unit 3-2. Z coordinate value P in the height direction of the display reference point from the terrain shape
z is a part that is obtained by interpolation, and the viewpoint coordinate determination unit 3
-4 is a portion for obtaining the coordinates (Vx, Vy, Vz) of the viewpoint based on the position coordinates (Px, Py, Pz) of the display reference point obtained by the display reference point elevation determination unit 3-3, and is a map element. The altitude determining unit 3-5 reads the map element data in the display target area from the map data 2b, and if there is no altitude value, the corresponding altitude by interpolation by the same procedure as the calculation process of the display reference point altitude determining unit 3-3. This is a part for performing a process of adding a minute offset to the obtained altitude value in order to obtain the value and reduce the error of the topographical approximation and the blurring of the display due to the hidden surface removal described later.

【0139】座標変換部3−6は、透視投影変換によっ
て表示画面上の2次元座標(Sx,Sy)と奥行き座標
Szを求める部分であり、隠面消去描画処理部3−7
は、画素ごとに奥行き座標を比較し、すでに描画した画
素よりも奥行きの小さいものだけを更新描画することに
より隠面消去を有効にした立体地図描画信号を生成し、
この立体地図描画信号を画像表示装置4に出力して立体
道路地図を表示させる部分である。描画色は標高値によ
って異なるものを割り付け、また道路、河川、地名等に
ついても別の描画色を割り付ける。さらに誘導経路につ
いては通常の道路と異なる描画色で、特に目立つ色、た
とえば、赤、黄、青のような色を割り付ける。
The coordinate conversion section 3-6 is a section for obtaining two-dimensional coordinates (Sx, Sy) and depth coordinates Sz on the display screen by perspective projection conversion, and is a hidden surface removal drawing processing section 3-7.
Is a 3D map drawing signal with hidden surface removal enabled by comparing depth coordinates for each pixel and updating and drawing only those with a depth smaller than the already drawn pixels.
This is a part for outputting the three-dimensional map drawing signal to the image display device 4 to display a three-dimensional road map. Different drawing colors are assigned depending on the altitude value, and different drawing colors are assigned to roads, rivers, place names, etc. Further, the guide route is assigned a drawing color different from that of a normal road, and a particularly noticeable color such as red, yellow, or blue is assigned.

【0140】次に、上記構成のナビゲーションシステム
の動作について、図5のフローチャートに基づいて説明
する。演算処理装置3による画像表示装置4の表示画面
への立体地図の表示処理は、表示基準点等入力装置1か
ら入力される表示基準点の更新ごとに、表示対象領域の
決定、地形及び地図データの読込み、視点座標の決定、
表示用図形データの作成、透視投影法による座標変換、
クリッピング等の描画処理という一連の演算処理を繰り
返すことによって実行する。
Next, the operation of the navigation system having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. The display processing of the three-dimensional map on the display screen of the image display device 4 by the arithmetic processing device 3 includes determination of the display target area, topography and map data every time the display reference point input from the input device 1 such as the display reference point is updated. Reading, determination of viewpoint coordinates,
Creation of display graphic data, coordinate conversion by perspective projection method,
It is executed by repeating a series of arithmetic processing such as drawing processing such as clipping.

【0141】表示基準点等入力装置1から表示基準点の
位置座標及び視線方向角が入力されると、演算処理装置
3の表示対象領域決定部3−1は、これらの表示基準点
の位置座標と視線方向角に基づいて画面上に表示される
地図上の対象領域を決定する(ステップS301)。こ
こで表示基準点とは、表示される地図の位置を決定する
ための表示画面内における代表点のことであり、また視
線方向角とは視線の水平面上への正射影の方位角のこと
である。そしてこの表示基準点の入力には、たとえば、
車載型のナビゲーションシステムでは、自車両の現在位
置を中心にその近辺の地図を表示する場合には、GPS
センサや車速センサ、ジャイロセンサにより現在位置と
進行方向を計測して出力する自車両位置計測装置を表示
基準点等入力装置1として用いることができる。またあ
るいは利用者が地図上の任意の地点を指定してその近辺
の地図を所望の視線方向で表示する場合には、表示基準
点等出力装置1としてリモコン操作器やキーボードのよ
うな地点指定手段を用いることもできる。
When the position coordinates and the line-of-sight direction angle of the display reference points are input from the display reference point input device 1, the display target area determination unit 3-1 of the arithmetic processing device 3 causes the position coordinates of these display reference points. And the target area on the map displayed on the screen is determined based on the line-of-sight direction angle (step S301). Here, the display reference point is a representative point in the display screen for determining the position of the displayed map, and the line-of-sight direction angle is the azimuth angle of the orthogonal projection of the line of sight on the horizontal plane. is there. And to input this display reference point, for example,
In a vehicle-mounted navigation system, when displaying a map around the current position of the host vehicle, the GPS is used.
A vehicle position measuring device that measures and outputs the current position and the traveling direction by a sensor, a vehicle speed sensor, or a gyro sensor can be used as the input device 1 such as a display reference point. Alternatively, when the user designates an arbitrary point on the map and displays the map in the vicinity in the desired line-of-sight direction, a point designating means such as a remote controller or a keyboard as the display reference point output device 1. Can also be used.

【0142】ここで図6に基づいて視点、表示基準点と
表示対象領域との位置関係を説明する。表示対象領域は
標高値にかかわらず、経度・緯度に相当する2次元座標
系(x,y)で特定するものとし、ここでは表示基準点
と同じ標高の水平面を地図平面と仮定する。さらに視点
座標の高さを表示基準点の標高値からのオフセットhで
記述することとすれば、図6に示した位置関係は標高の
いかにかかわらず常に成立し、従来の鳥瞰図表示のナビ
ゲーションシステムと同様に表示対象領域を特定するこ
とができる。すなわち、表示基準点の標高を除く2次元
位置座標(Px,Py)及び視線方向角φが表示基準点
等入力装置1から与えられると、あらかじめ定められた
視点高さオフセットh、視線俯角θ、視野角β、表示基
準点表示位置δ等を用いて表示対象領域を求めることが
できる。
The positional relationship between the viewpoint, the display reference point and the display target area will be described with reference to FIG. The display target area is specified by the two-dimensional coordinate system (x, y) corresponding to longitude and latitude regardless of the altitude value, and here, the horizontal plane having the same altitude as the display reference point is assumed to be the map plane. Further, if the height of the viewpoint coordinates is described by the offset h from the altitude value of the display reference point, the positional relationship shown in FIG. 6 is always established regardless of the altitude, and the conventional bird's-eye view display navigation system is used. Similarly, the display target area can be specified. That is, when the two-dimensional position coordinates (Px, Py) excluding the altitude of the display reference point and the line-of-sight direction angle φ are given from the display reference point input device 1, a predetermined viewpoint height offset h, a line-of-sight depression angle θ, The display target area can be obtained using the viewing angle β, the display reference point display position δ, and the like.

【0143】次に、地形形状モデリング部3−2におい
て、図7に示すようにステップS301で求めた表示対
象領域を十分カバーできる範囲の地形データを外部記憶
装置2から読込み、地形形状のモデル化を行う(ステッ
プS302)。この場合、後述する複数精度の地形デー
タのように、表示対象領域をいくつかの部分領域に分割
し、各領域で異なるデータを用いる場合には部分領域ご
とにそれを十分にカバーすることができる範囲に相当す
る地形データを読込むことになる。なお、この地形デー
タの読込みに際して、必要なデータの一部または全部が
前回の表示処理にも使われていてすでに演算処理装置3
の内部記憶装置(図示せず)に記憶されている場合に
は、重複部分のデータはその内部記憶データを用い、外
部記憶装置2からは必要なデータだけを読込むようにし
てデータ転送時間を短縮することができる。
Next, as shown in FIG. 7, the terrain shape modeling unit 3-2 reads the terrain data in the range that can sufficiently cover the display target area obtained in step S301 from the external storage device 2 and models the terrain shape. Is performed (step S302). In this case, the display target area can be divided into several partial areas as in the case of multi-precision topographical data described later, and when different data is used in each area, it can be sufficiently covered for each partial area. The topographical data corresponding to the range will be read. When reading this topographical data, a part or all of the necessary data has been used for the previous display processing, and the arithmetic processing unit 3 has already been used.
If the data is stored in the internal storage device (not shown) of the above, the internal storage data is used as the data of the overlapping portion, and only the necessary data is read from the external storage device 2 to shorten the data transfer time. You can

【0144】地形形状のモデル化処理では、図7(a)
に示すように表示対象領域決定部3−1が求めた表示対
象領域に対して、それを十分にカバーする範囲に含まれ
るサンプリング点(つまり、地形データが登録されてい
る(x,y)点群)を設定し、それらの各サンプリング
点ごとに標高値データzを読込み、同図(b)に示すよ
うにサンプリング点ごとに(x.y,z)座標で頂点を
発生させ、さらに同図(c)に示すようにこれらの頂点
を緯度、経度が隣接するもの同士を接続して小四辺形
(必ずしも平面になるとは限らない)を生成し、さらに
これらの各小四辺形においてたとえば、南東・北西方向
の頂点同士を結んだ対角線によって2つの小三角形(平
面となる)に分割するようにして開いた多面体形状を作
成するのである。
In the terrain shape modeling process, the process shown in FIG.
As shown in, the sampling points included in a range that sufficiently covers the display target area determined by the display target area determination unit 3-1 (that is, (x, y) points at which topographical data is registered). Group) is set, the elevation value data z is read for each sampling point, a vertex is generated at the (x, y, z) coordinates for each sampling point as shown in FIG. As shown in (c), these vertices are connected to each other with adjacent latitudes and longitudes to generate a small quadrilateral (not necessarily a plane), and further, in each of these small quadrilaterals, for example, southeast -An open polyhedron shape is created by dividing it into two small triangles (which become a plane) by a diagonal line connecting the northwest vertices.

【0145】なお、ここにおいても図8に示すように、
異なる2つの精度の地形データを用いて表示対象領域の
地形形状をモデル化する場合には、視点に近い領域では
高精度の地形データを用い、視点から遠い領域では低精
度の地形データを用い、両精度の地形データが隣接する
部分では実空間点を接続して、多面体を構成するすべて
の面が三角形となるようにする。
Here, as shown in FIG.
When modeling the terrain shape of the display target area using the terrain data of two different accuracies, the high accuracy terrain data is used in the area close to the viewpoint, and the low accuracy terrain data is used in the area far from the viewpoint. In the area where the two-dimensional topographic data are adjacent to each other, the real space points are connected so that all the faces forming the polyhedron are triangular.

【0146】次には、表示基準点標高決定部3−3にお
いて表示基準点(Px,Py)の標高値Pzを決定する
(ステップS303)。これには、表示基準点等入力装
置1が十分な精度の標高値Pzを入力することができる
場合には直接その値を用いることができる。しかしなが
ら、十分な精度が保証されないシステムの場合や標高値
Pzそのものを計測しないシステムの場合、表示基準点
の2次元位置座標(Px,Py)と前ステップS302
で読込まれた地形データから相当する標高値Pzを近似
演算する。この方法について図9に基づいて説明する。
まず地形データの標高値を与えるサンプリング点の中で
xy2次元座標系において表示基準点(Px,Py)に
近接する3点を求める。次に、これらの3点に各々の標
高値を与えた3次元空間内の点A,B,Cとして、これ
らの空間3点A,B,Cを通る平面の方程式を求める。
この平面の方程式に(x,y)=(Px,Py)を代入
して得られるz値を表示基準点の標高値Pzとする。す
なわち、空間3点A,B,Cの位置ベクトルをA,B,
Cとすれば、Pzは、次の(1)式によって求められ
る。
Next, the display reference point elevation determining unit 3-3 determines the elevation value Pz of the display reference point (Px, Py) (step S303). For this, when the input device 1 such as the display reference point can input the altitude value Pz with sufficient accuracy, the value can be directly used. However, in the case of a system in which sufficient accuracy is not guaranteed or in a system in which the elevation value Pz itself is not measured, the two-dimensional position coordinates (Px, Py) of the display reference point and the previous step S302 are used.
The corresponding elevation value Pz is approximately calculated from the topographical data read in. This method will be described with reference to FIG.
First, among sampling points that give elevation values of topographical data, three points that are close to the display reference point (Px, Py) in the xy two-dimensional coordinate system are obtained. Next, as the points A, B, and C in the three-dimensional space in which the elevation values are given to these three points, the equation of the plane passing through these three points A, B, and C is obtained.
The z value obtained by substituting (x, y) = (Px, Py) into the equation of this plane is taken as the elevation value Pz of the display reference point. That is, the position vectors of the three spatial points A, B, C are A, B,
If C is given, Pz can be obtained by the following equation (1).

【0147】[0147]

【数1】 ただし、ここでは、[Equation 1] However, here

【数2】 であり、(Dx,Dy,Dz)は3点A,B,Cによる
平面に垂直なベクトルを表わすものである。
[Equation 2] And (Dx, Dy, Dz) represents a vector perpendicular to the plane defined by the three points A, B, and C.

【0148】次に、視点座標決定部3−4では、このよ
うにして求めた表示基準点の標高値Pzに対して、あら
かじめ定められた視点高さオフセットhを加えることに
よって視点座標の高さ方向の座標値Vz(=Pz+h)
を求める。また視点のxy座標(Vx,Vy)も、視線
方向角等に基づいて求める(ステップS304)。すな
わち、図6を参照して次の(3)式に基づいて視点座標
(Vx,Vy,Vz)を算出するのである。
Next, in the viewpoint coordinate determining unit 3-4, the height of the viewpoint coordinates is added by adding a predetermined viewpoint height offset h to the altitude value Pz of the display reference point thus obtained. Directional coordinate value Vz (= Pz + h)
Ask for. The xy coordinates (Vx, Vy) of the viewpoint are also obtained based on the line-of-sight direction angle and the like (step S304). That is, the viewpoint coordinates (Vx, Vy, Vz) are calculated based on the following equation (3) with reference to FIG.

【0149】[0149]

【数3】 さらに地図要素標高決定部3−5は、表示対象領域決定
部3−1が決定した表示対象領域に基づき、外部記憶装
置2の地図データ2bからその表示対象領域内の道路、
地名等の地図要素データを読込み、また標高値データが
ない場合には表示基準点標高値の算出手順と同様に内挿
によって相当する標高値を決定し、さらに必要な標高値
のオフセット処理を行う(ステップS305)。
[Equation 3] Further, the map element altitude determination unit 3-5, based on the display target area determined by the display target area determination unit 3-1 from the map data 2b of the external storage device 2 to the road in the display target area,
Read map element data such as place name, and if there is no elevation value data, determine the corresponding elevation value by interpolation as in the calculation procedure for the display reference point elevation value, and perform the necessary offset processing of the elevation value. (Step S305).

【0150】すなわち、地図データ2bには各地図表示
要素の位置座標を位置情報として持っているが、これが
2次元座標(x,y)で記述されている場合には、表示
基準点の場合と同様に各地図表示要素ごとにその位置座
標を内部に含む3つのサンプリング点を特定し、ステッ
プS302で読込まれた地形データからこれらの3つの
サンプリング点ごとの標高値データを求め、前述の
(1)式に基づいて各地図表示要素の標高値を求めるの
である。
That is, the map data 2b has the position coordinates of each map display element as position information. If this is described by the two-dimensional coordinates (x, y), it is not the case of the display reference point. Similarly, for each map display element, three sampling points including the position coordinates thereof are specified, and the elevation value data for each of these three sampling points is obtained from the topographical data read in step S302. ) The elevation value of each map display element is calculated based on the equation.

【0151】ただし、この場合に地図表示要素が道路リ
ンクである場合には、必要に応じて図10に示すような
例外処理を行う。いま点列P1〜P8で構成される道路
リンクがあるとする。各構成点に地形データから内挿し
た標高値を付して地形形状と共に表示すると、同図
(a)に示すようになる。各標高値を地表面の標高値と
一致するように求めるので、全体として道路リンクP1
〜P8は地表面に沿うことになる。ここでもし、実際の
道路においては点列P2〜P7に相当する部分がトンネ
ルであるとすると、同図(a)の表示では実情にそぐわ
ない。
However, in this case, when the map display element is a road link, exception processing as shown in FIG. 10 is performed as necessary. It is assumed that there is a road link composed of dot sequences P1 to P8. When the elevation value interpolated from the terrain data is added to each constituent point and displayed together with the terrain shape, it becomes as shown in FIG. Since each elevation value is calculated so as to match the elevation value on the ground surface, the road link P1 as a whole
~ P8 will be along the ground surface. Here, if the portion corresponding to the dot sequence P2 to P7 is a tunnel on an actual road, the display of FIG.

【0152】そこで、地図データ2bに道路リンク構成
点の位置情報と共に属性情報として該当するリンクがト
ンネルに相当するか否かのデータをも備えているなら
ば、トンネルに相当する一連のリンク列の両端を除く内
部構成点については、まず両端点の標高値を地形データ
に基づいて算出し、その後、この結果を用いて内部構成
点の標高値を算出する。つまり、図10の例では、属性
情報を調べることによってP2〜P7がトンネルに相当
することが分かるので、端点P2とP7について標高値
h2,h7を地形データから(1)式の内挿によって算
出し、内部構成点P3,P4,P5,P6の標高値h
3,h4,h5,h6については、たとえば、各点から
両端点まで道のり距離に応じて端点P2,P7の標高値
h2,h7を比例配分した値を適用するものとする。す
なわち、次の式(4)によってトンネル内の各点の標高
値hiを求めるのである。
Therefore, if the map data 2b is provided with the position information of the road link composing points and the data indicating whether the corresponding link as the attribute information corresponds to the tunnel or not, a series of link strings corresponding to the tunnel are provided. For the internal constituent points excluding both ends, first, the elevation values of both end points are calculated based on the topographical data, and then the elevation value of the internal constituent points is calculated using this result. That is, in the example of FIG. 10, it can be seen that P2 to P7 correspond to tunnels by examining the attribute information, and therefore the elevation values h2 and h7 for the end points P2 and P7 are calculated from the topographical data by the interpolation of equation (1). Then, the altitude value h of the internal constituent points P3, P4, P5, P6
For 3, h4, h5, and h6, for example, values obtained by proportionally distributing the altitude values h2 and h7 of the end points P2 and P7 in accordance with the distance from each point to both end points are applied. That is, the altitude value hi of each point in the tunnel is calculated by the following equation (4).

【0153】[0153]

【数4】 ここでdjkはPj からPk まで積算した道のりである。
このようにして求めた標高値に基づき、道路リンクと地
形形状を表示すると、図10(b)に示すように道路リ
ンクP2〜P7の間がトンネルになっていることを示す
表示にすることができるようになる。
[Equation 4] Here, djk is the total distance from Pj to Pk.
When the road link and the topographical shape are displayed based on the altitude value thus obtained, it is possible to display an indication that there is a tunnel between the road links P2 to P7 as shown in FIG. 10 (b). become able to.

【0154】逆に、実際には起伏があるにもかかわら
ず、リンクを定義している構成点の数が少ないために、
構成点間を直線で接続するだけでは実情の起伏を表現で
きない道路リンクについては、地形形状に沿って道路の
起伏を示す必要がある。そこで図10(b)の状態から
内部構成点を追加して同図(a)に示すように補正する
処理を行う。つまり、図10(b)に示すように道路リ
ンクがP1,P2,P7,P8である場合(この場合、
道路リンクP2−P7間は長い直線道路となってい
る)、この端点P2,P7間に内部構成点P3,P4,
P5,P6を付加し、それぞれの位置座標(x,y)を
求め、さらに上記の表示基準点の内挿による標高値算出
と同じ演算処理を行って各点の標高値h3,h4,h
5,h6を算出して同図(a)に示すようにP2〜P7
が実情通りに地表面に沿って表示させるようにするので
ある。この処理を実行する場合、道路リンク内の内部構
成点間の間隔は、サンプリング点密度に比較して密度が
低い場合(つまり、リンクが長い場合)には相当する構
成点間にこれを内分する新たな構成点を付加し、これを
該当するすべての構成点密度がサンプリング点密度以上
となるまで再帰的に繰り返し、その後に通常と同様に地
形データに基づいて各点P3〜P6の標高値を算出する
のである。
On the contrary, since the number of constituent points that define the link is small despite the fact that there are undulations,
For road links that cannot express the actual undulations by simply connecting the points with straight lines, it is necessary to indicate the undulations of the road along the topographical shape. Therefore, processing for adding internal constituent points from the state of FIG. 10B and performing correction as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 10B, when the road links are P1, P2, P7, and P8 (in this case,
The road link P2-P7 is a long straight road, and the internal constituent points P3, P4 are between these end points P2, P7.
P5 and P6 are added, the respective position coordinates (x, y) are obtained, and the same arithmetic processing as the altitude value calculation by interpolation of the above-mentioned display reference points is performed to perform the altitude values h3, h4, h of each point.
5 and h6 are calculated and as shown in FIG.
Is to be displayed along the surface of the earth as it is. When performing this process, the spacing between internal constituent points within a road link is internally divided between corresponding constituent points when the density is low compared to the sampling point density (that is, when the link is long). A new constituent point is added, and this is repeated recursively until all the corresponding constituent point densities become equal to or higher than the sampling point density, and thereafter, the elevation values of the points P3 to P6 based on the terrain data as usual. Is calculated.

【0155】以上の補正処理は、地形形状が凹となる場
合の高架に相当する道路リンクや相当しない道路リンク
にも当てはめる。すなわち、図10(a)の点P2−P
7間は実際には高架である場合、それらの点P2〜P7
の構成点それぞれの属性からこれらの道路リンクが高架
であることが判明すると、この間の構成点P3〜P6に
ついては凹となった地形に対してその上空を渡る形態で
表示するのである。また逆に、図10(b)に示すよう
に点P2−P7間に1つの長い道路リンクになってい
て、その間の地形形状が凹である場合には、上記と同じ
処理によって相当する構成点P2,P7間にこれを内分
する新たな構成点を付加し、これを該当するすべての構
成点密度がサンプリング点密度以上となるまで再帰的に
繰り返し、その後に通常と同様に地形データに基づいて
各点P3〜P6の標高値を算出するのである。 地図表
示要素を示す図形データを作成する際、以上のようにし
て求められた各地図表示要素の標高値、またもともと地
図データが地図表示要素の位置情報を3次元座標値で記
述している場合には、その高さ方向座標値として与えら
れる標高値に対して、さらにある微小量のオフセットを
加えたものを表示用の高さ方向座標値として標高値のオ
フセット処理を行う。この高さのオフセットについて、
以下に説明する。
The above correction processing is also applied to road links corresponding to elevated roads and road links not corresponding to elevated terrain shapes. That is, points P2-P in FIG.
7 is actually elevated, those points P2 to P7
When it is determined from the attributes of the respective constituent points that these road links are elevated, the constituent points P3 to P6 in the meantime are displayed in a form that crosses over the concave terrain. On the contrary, when there is one long road link between points P2 and P7 as shown in FIG. 10 (b) and the terrain shape between them is concave, the corresponding processing points are the same as the above processing. A new composing point that internally divides this is added between P2 and P7, and this is repeated recursively until all applicable composing point densities are equal to or higher than the sampling point density, and then based on the terrain data as usual. Then, the elevation value of each point P3 to P6 is calculated. When creating the graphic data indicating the map display element, the elevation value of each map display element obtained as described above, or originally the map data describes the position information of the map display element by three-dimensional coordinate values. In addition, the elevation value offset processing is performed by using a value obtained by adding a certain small amount of offset to the elevation value given as the height direction coordinate value as the display height direction coordinate value. For this height offset,
This will be described below.

【0156】後述する描画処理の段階で隠面消去の処理
を行うが、たとえばある平面と数学的に厳密にその平面
上に存在する直線とを描画した場合、表面画面の解像度
や計算機の丸め誤差等によって実際の表示では直線がか
すれてしまったり、部分的に平面に隠されてしまったり
する現象が起きる。立体地図において、地表面上に道路
等を表示するときにこの現象が起きるのを避ける必要が
あるので(後述する基準線等の表示ではこのようなかす
れが発生した方が好ましい場合もある)、道路等の地図
表示要素の図形データ作成の際にはその高さ方向の座標
値を若干量上乗せする。ここで適当なオフセット値を厳
密に求めることは難しく、また中央演算処理装置の演算
負荷が過大となることもあるので、この実施の形態では
次の手順によって定めた段階的な値を適用する。
Hidden surface removal processing is performed at the stage of drawing processing to be described later. For example, when a plane and a straight line existing on the plane are mathematically strictly drawn, the resolution of the surface screen, the rounding error of the computer, etc. Depending on the actual display, a straight line may be faint or partially hidden by a plane. In a 3D map, it is necessary to avoid this phenomenon when displaying roads, etc. on the ground surface (it may be preferable that such blurring occurs in the display of reference lines etc. described later), When creating graphic data of map display elements such as roads, the coordinate values in the height direction are slightly increased. Here, it is difficult to exactly obtain an appropriate offset value, and the calculation load of the central processing unit may become excessive. Therefore, in this embodiment, a stepwise value determined by the following procedure is applied.

【0157】図11に示すように、いま視点よりも視点
高さオフセットhだけ下方の仮想地図平面上にあって、
この平面上で視点からdだけ離れた点Pを考える。点P
の高さをΔhだけ情報にシフトさせた点Qとするなら
ば、立体地図の表示画面内において本来仮想地図平面上
に存在する点Pを明瞭に表示するためには、2点P,Q
を後述する変換式に基づいて透視投影変換して求められ
る奥行き座標Pdepth,Qdepthの差があらかじめ設定さ
れている奥行き座標の分解能よりも大きくなればよい。
Qdepthは次の式(5)により与えられる。
As shown in FIG. 11, on the virtual map plane below the viewpoint height offset h from the viewpoint,
Consider a point P on this plane that is away from the viewpoint by d. Point P
If the point Q is obtained by shifting the height of the map by Δh to the information, in order to clearly display the point P originally on the virtual map plane in the display screen of the three-dimensional map, two points P and Q are displayed.
It suffices that the difference between the depth coordinates Pdepth and Qdepth obtained by perspective projection conversion based on a conversion formula described later becomes larger than the preset depth coordinate resolution.
Qdepth is given by the following equation (5).

【0158】[0158]

【数5】 ここで、f及びnは透視投影変換の対象空間を限定する
ための奥行き座標の上限値及び下限値であり、求めた奥
行き座標がこの範囲内に存在しないものはクリッピング
処理により表示されないことになる。Pdepthの値は、
上記の(5)式においてΔh=0を代入したものとなる
から、両者の差Δdepthは、次の式(6)のようにな
る。
[Equation 5] Here, f and n are the upper limit value and the lower limit value of the depth coordinate for limiting the target space of the perspective projection transformation, and if the obtained depth coordinate does not exist within this range, it will not be displayed by clipping processing. . The value of Pdepth is
Since Δh = 0 is substituted in the above equation (5), the difference Δdepth between the two is as shown in the following equation (6).

【0159】[0159]

【数6】 一方、奥行き座標を記憶するレジスタの記憶容量をMと
する、すなわち、奥行き座標は0〜M−1の範囲の整数
値により保持されるものとすると、表示対象となる奥行
き座標の範囲が上述のようにn〜fであることを考慮し
て、分解能Resは、次のようになる。
[Equation 6] On the other hand, assuming that the storage capacity of the register for storing the depth coordinates is M, that is, the depth coordinates are held by an integer value in the range of 0 to M-1, the range of the depth coordinates to be displayed is the above-mentioned. Considering that n is f, the resolution Res is as follows.

【0160】[0160]

【数7】 この式(6),(7)からΔdepth>ResにおいてΔhに
ついて解けば、高さオフセットΔhの必要条件が求めら
れる。ここで、(6)式を参照すると、Δdepthの値は
dが小さいほど、すなわち点Pが視点に近いほどΔhに
対して大きくなる。したがって、あるdに対して求めた
Δhを一律に高さオフセットとして用いれば、それより
も視点に近い範囲では必ず条件が満たされることにな
る。実際、視点から遠く離れた範囲では投影画像は圧縮
されてしまうために、視認性は比較的低く、高さをオフ
セットさせて表示することの実質的な効果は少ない。そ
こでdの代表値として、点Pが視線と仮想地図平面との
交点にある場合、すなわち、d=hcos θにおけるΔde
pthの値を用いて条件式を解くことによって次の式
(8)を得る。
[Equation 7] By solving for Δh in Δdepth> Res from these equations (6) and (7), the necessary condition for the height offset Δh can be obtained. Here, referring to the equation (6), the value of Δdepth becomes larger with respect to Δh as d is smaller, that is, the point P is closer to the viewpoint. Therefore, if Δh obtained for a certain d is uniformly used as the height offset, the condition is always satisfied in a range closer to the viewpoint than that. In fact, since the projected image is compressed in a range far from the viewpoint, the visibility is comparatively low, and the substantial effect of displaying the image with the height offset is small. Therefore, as a representative value of d, when the point P is at the intersection of the line of sight and the virtual map plane, that is, Δde at d = hcos θ
The following expression (8) is obtained by solving the conditional expression using the value of pth.

【0161】[0161]

【数8】 以上の導出において、点Pは仮想地図平面上に存在する
ものとしたが、視点と点Pとの標高差が変われば条件は
異なる。また本来、自由曲面である地表面を多面体形状
で近似しているため、道路等と地表面との標高値の誤差
はさらに大きくなる。したがって、(8)式の条件はご
く大まかな指標でしかなく、実際にはこの範囲内でより
大きな値にΔhを設定する必要がある。
[Equation 8] In the above derivation, the point P is assumed to exist on the virtual map plane, but the conditions differ if the elevation difference between the viewpoint and the point P changes. Further, since the ground surface which is a free-form surface is originally approximated by a polyhedron shape, the error of the elevation value between the road and the ground surface becomes larger. Therefore, the condition of the equation (8) is a very rough index, and it is actually necessary to set Δh to a larger value within this range.

【0162】さらに、地図データ2bとして記憶されて
いる地図表示要素が、道路リンク以外に、たとえば湖等
の水系やゴルフ場等の施設を表すポリゴンを含んでいる
場合には、前述と同様の理由によって水系、施設のオフ
セットされた標高値に対して道路の標高値はそれよりさ
らに上方にオフセットされなければならない。そこで、
たとえば、水系、施設の標高値のオフセットとしてΔh
を用いた場合、道路の標高値のオフセットには2Δhを
用いることができる。またさらに、誘導経路について
も、通常の道路よりもさらに大きいオフセット2Δh′
(>2Δh)を設定するようにする。
Further, when the map display elements stored as the map data 2b include polygons representing water systems such as lakes and facilities such as golf courses in addition to road links, the same reason as above is given. Therefore, the elevation of the road must be offset higher than that of the offset of the water system and facility. Therefore,
For example, Δh as an offset of the elevation value of water system and facility
When 2 is used, 2Δh can be used as the offset of the elevation value of the road. Furthermore, with regard to the guide route, the offset 2Δh ′ is larger than that of the normal road.
(> 2Δh) should be set.

【0163】また地図データ2bとして記憶されている
地図表示要素ではないが、たとえば、表示基準点が自車
両の現在位置に相当し、これを示すための何らかの図形
(ここでは、車両現在地マーク)を作成して表示する場
合には、その標高値のオフセットとして、たとえば、2
Δhを用いることによって表示基準点を水系、施設に隠
されずに表示することができるようになり、さらに3Δ
hを用いるならば、表示基準点を道路に隠されずに表示
することができるようになる。
Although not a map display element stored as the map data 2b, for example, the display reference point corresponds to the current position of the own vehicle, and some figure (here, the vehicle current position mark) for indicating this is displayed. When creating and displaying, the offset of the elevation value is, for example, 2
By using Δh, it becomes possible to display the display reference point without being hidden by the water system or facility.
If h is used, the display reference point can be displayed without being hidden by the road.

【0164】加えて、地名の表示用図形データ、つまり
文字列を作成する場合にも、標高値のオフセットが必要
である。地名の場合、地図データ2bに記憶されている
位置情報は、地名文字列の地図上の表示位置を特定する
代表点の座標である。したがって、代表点自体の標高値
を地表面等より上方にオフセットさせることは、直接の
目的ではない。しかし、たとえば図12に示すように代
表点の高さ座標が文字列下辺と一致する設定になってい
れば、文字列をその下辺まで明瞭に表示させるためには
地表面や他の表示要素等よりも上方に標高値を修正しな
ければならない。
In addition, the offset of the elevation value is also required when creating the graphic data for displaying the place name, that is, the character string. In the case of the place name, the position information stored in the map data 2b is the coordinates of the representative point that specifies the display position of the place name character string on the map. Therefore, offsetting the elevation value of the representative point itself above the ground surface or the like is not a direct purpose. However, for example, if the height coordinates of the representative point are set to match the lower side of the character string as shown in FIG. 12, in order to clearly display the character string up to the lower side, the ground surface or other display elements, etc. The elevation value must be corrected above.

【0165】さらに地名の場合は、表示文字列が長さを
持っているために、図12に示すように地表面が勾配を
持っている場合、代表点は地表面等より上方にあっても
文字列の一部が地表面等に潜り込む形で隠されてしまう
場合が起こり得る。これを避けるために、この実施の形
態では地表面の勾配と文字列の長さに応じて適当なオフ
セットを算出して標高をオフセットさせる。この場合、
図13(a)に示すように文字列の長さは透視投影図の
表示画面上のどこでも一定であるため、地図空間内の相
応する長さは同図(b)に示すように表示位置によって
変わることになる。そこで代表値として、表示画面中心
付近での1文字に相当する実空間距離Lをあらかじめ求
めておき、文字数nとの積によって文字列長を求める。
一方、代表点の2次元座標よりその近傍の3つの地形デ
ータサンプリング点を求め、これらより得られる面形状
からその最大勾配Ψを求めることができる。
Further, in the case of a place name, since the display character string has a length, if the ground surface has a slope as shown in FIG. 12, even if the representative point is above the ground surface, etc. There may be a case where a part of the character string is hidden by being buried in the ground surface or the like. In order to avoid this, in this embodiment, an appropriate offset is calculated according to the slope of the ground surface and the length of the character string to offset the altitude. in this case,
As shown in FIG. 13 (a), the length of the character string is constant everywhere on the display screen of the perspective projection view, so the corresponding length in the map space depends on the display position as shown in FIG. 13 (b). It will change. Therefore, as a representative value, the real space distance L corresponding to one character near the center of the display screen is obtained in advance, and the character string length is obtained by multiplying it by the number of characters n.
On the other hand, three topographical data sampling points near the representative point can be obtained from the two-dimensional coordinates of the representative point, and the maximum gradient Ψ can be obtained from the surface shape obtained from these points.

【0166】[0166]

【数9】 ただし、ここにDx,Dy,Dzは(2)式によって求
められる値である。
[Equation 9] However, Dx, Dy, and Dz are values obtained by the equation (2).

【0167】そしてこれらの値から図14に示すように
地名を示す図形データの文字列長に見合った標高値のオ
フセットΔhstr を得る。
Then, from these values, as shown in FIG. 14, an offset value Δhstr of the altitude value corresponding to the character string length of the graphic data indicating the place name is obtained.

【0168】[0168]

【数10】 ただし、文字数が多い場合や勾配が大きい場合にはΔh
str も大きくなり、地名を本来表示したい位置から極端
に離れた位置に文字列が表示されてしまうことになりか
ねないので、あらかじめΔhstr の上限値を定めてお
き、(10)式の右辺がこの上限値を超える場合には上
限値を適用することにしてもよい。また逆に、勾配が小
さい場合にはΔhstr も小さくなり、たとえばΔhでオ
フセットした水系、施設ポリゴンの標高よりも小さくな
ることもあり得るので、下限値をたとえば2Δhに定め
て、(10)式の右辺との大きい方を標高値のオフセッ
トとして適用することにしてもよい。
[Equation 10] However, if the number of characters is large or the gradient is large, Δh
Since str also becomes large and the character string may be displayed at a position extremely far from the place where the place name is originally supposed to be displayed, the upper limit of Δhstr is set in advance and the right side of equation (10) is If the upper limit is exceeded, the upper limit may be applied. On the contrary, when the gradient is small, Δhstr also becomes small and may be smaller than the altitude of the water system or the facility polygon offset by Δh, for example, so the lower limit value is set to 2Δh and the equation (10) The larger of the right side may be applied as the offset of the elevation value.

【0169】以上の地図要素標高決定部3−5が実行す
るステップS305の地図データ読込、標高値決定ルー
チンを詳しく示したのが、図15のフローチャートであ
る。この図15のフローチャートに基づいてさらに説明
すると、地図表示要素の各々についてオフセットされた
標高値をすでに持っているかどうか判断し、そのような
標高値を持っていれば再計算する必要はないのでリター
ンする。しかしながら、オフセットされた標高値を持っ
ていない地図表示要素があれば、このルーチンにおいて
標高値のオフセットを行う(ステップS501)。
The flowchart of FIG. 15 shows in detail the map data reading and elevation value determining routine of step S305 executed by the above map element elevation determining unit 3-5. Explaining further based on the flowchart of FIG. 15, it is judged whether or not each of the map display elements already has an offset elevation value, and if such an elevation value is present, it is not necessary to recalculate, so return. To do. However, if there is a map display element that does not have the offset altitude value, the altitude value is offset in this routine (step S501).

【0170】それにはまず、対象となる地図表示要素に
ついて、表示基準点の場合と同様に(1),(2)式に
基づいて地形データ2aより標高値を内挿する演算処理
を行う(ステップS502)。そして地図表示要素が道
路リンクであるか、水系、施設であるか、地名であるか
を判別し、道路リンクであれば(ステップS503)、
トンネルや高架かどうか判断し(ステップS504)、
トンネルや高架の場合には、両端を除く構成点ごとの標
高値を(4)式に基づき、両端点の標高値から内挿によ
って算出する(ステップS505)。またトンネルや高
架ではない場合には、逆に道路リンクの構成点密度が十
分あるかどうか判断し(ステップS506)、構成点密
度が十分でなければリンクを内分して構成点を付加し、
付加した各構成点について地形データより標高値を内挿
して算出する。
First of all, for the target map display element, the arithmetic processing for interpolating the elevation value from the topographical data 2a is performed based on the equations (1) and (2) as in the case of the display reference point (step). S502). Then, it is determined whether the map display element is a road link, a water system, a facility, or a place name, and if it is a road link (step S503),
Determine whether it is a tunnel or an elevated road (step S504),
In the case of a tunnel or an overpass, the elevation value for each constituent point excluding both ends is calculated by interpolation from the elevation values at both end points based on the equation (4) (step S505). If it is not a tunnel or an overpass, on the contrary, it is judged whether or not there is sufficient constituent point density of road links (step S506). If the constituent point density is not sufficient, the link is internally divided to add constituent points,
Elevation values are interpolated from topographical data for each added component point to calculate.

【0171】こうして道路リンクについて必要に応じて
トンネル、高架の処理、また構成点密度を増加させる処
理が終了すれば、構成点各々の標高値に対して、それが
誘導経路であるか通常の道路であるが判断し(ステップ
S508)、通常の道路であればあらかじめ設定したオ
フセットΔh1(たとえば、上述の2Δh)を加えて標
高値をオフセットさせ、誘導経路であれば通常の道路よ
りも大きいオフセットΔh1′(>Δh1)によって標
高値をオフセットさせる(ステップS509,S51
0)。
In this way, if the processing of tunnels, overpasses, and the processing for increasing the density of constituent points is completed for road links as necessary, it is determined whether it is a guide route or an ordinary road for the elevation value of each constituent point. However, if it is a normal road, a preset offset Δh1 (for example, 2Δh described above) is added to offset the altitude value, and if it is a guide route, an offset Δh1 larger than that of a normal road is set. The altitude value is offset by ′ (> Δh1) (steps S509 and S51).
0).

【0172】続いて、地図表示要素が水系、施設であれ
ば(ステップS511)、その標高値に対していちばん
低いオフセットΔh2(同じく、上述のΔh)を加える
オフセットを行う(ステップS512)。
Subsequently, if the map display element is a water system or a facility (step S511), the offset with the lowest offset Δh2 (also the above-mentioned Δh) is added to the altitude value (step S512).

【0173】さらに地図表示要素が地名である場合(ス
テップS513)、その地名表示の代表点の2次元平面
座標よりその近傍の3つの地形データサンプリング点を
求め、これより得られる面形状からその最大勾配Ψを求
め(ステップS514)、さらに(10)式によって文
字列長に見合ったオフセットΔhstr を求め(ステップ
S515)、さらにあらかじめ定めてある下限値Δh3
とこのオフセットΔhstr とを比較し、大きい方を標高
値のオフセットとして代表点の標高値に加える(ステッ
プS516)。
Further, when the map display element is a place name (step S513), three terrain data sampling points in the vicinity are obtained from the two-dimensional plane coordinates of the representative point of the place name display, and the maximum is determined from the surface shape obtained from this. The gradient Ψ is obtained (step S514), the offset Δhstr corresponding to the character string length is obtained by the equation (10) (step S515), and the predetermined lower limit Δh3 is obtained.
And this offset Δhstr are compared, and the larger one is added to the elevation value of the representative point as an offset of the elevation value (step S516).

【0174】さらに地図表示要素が自車両位置である場
合(ステップS517)、これに対しては最大のオフセ
ットΔh4を標高値に加えるオフセットを行う(ステッ
プS518)。
Further, when the map display element is the position of the own vehicle (step S517), the maximum offset Δh4 is added to the altitude value to offset it (step S518).

【0175】こうしてすべての地図表示要素について標
高値の決定処理が完了すると、座標変換部3−6によっ
て図5のフローチャートにおけるステップS306の処
理、つまり、透視投影変換を実行することになる。この
透視投影変換では、地形形状、地図表示要素、表示基準
点等の表示用図形データに対して透視投影変換を施し、
表示画面上の座標値を算出する。この変換式を同次座標
系で表すと、次の(11)式のようになる。
When the elevation value determination process is completed for all map display elements in this way, the coordinate conversion unit 3-6 executes the process of step S306 in the flowchart of FIG. 5, that is, the perspective projection conversion. In this perspective projection conversion, the perspective projection conversion is applied to the display graphic data such as the terrain shape, the map display element, and the display reference point,
Calculate the coordinate values on the display screen. When this conversion formula is expressed in the homogeneous coordinate system, the following formula (11) is obtained.

【0176】[0176]

【数11】 ここに、ベクトルMは変換される表示用図形データの地
図空間座標(Mx,My,Mz)に第4成分として1を
加えたもの、Vx,Vy,Vzは(3)式で求められる
視点座標、φ,θは視線方向角及び俯角、f,nは奥行
き座標におけるクリッピング範囲を指定する上限及び下
限値、Dsは視点から表示画面までの理論的距離を画素
単位で表したものである。
[Equation 11] Here, the vector M is the map space coordinates (Mx, My, Mz) of the display graphic data to be converted, and 1 is added as the fourth component, and Vx, Vy, Vz are the viewpoint coordinates obtained by the equation (3). , Φ, θ are gaze direction angles and depression angles, f, n are upper and lower limit values that specify the clipping range in the depth coordinates, and Ds is a theoretical distance from the viewpoint to the display screen in pixel units.

【0177】変換の結果として得られる同次座標T=
(Tx,Ty,Tz,Tw)に対して、描画に用いられ
る2次元座標(Sx,Sy)は、Sx=Tx/Tw,S
y=Ty/Twにより求められる。また奥行き座標はS
z=Tz/Twとなる。
Homogeneous coordinates T = obtained as a result of conversion
For (Tx, Ty, Tz, Tw), the two-dimensional coordinates (Sx, Sy) used for drawing are Sx = Tx / Tw, S
It is calculated by y = Ty / Tw. The depth coordinate is S
z = Tz / Tw.

【0178】この透視投影変換処理の後、隠面消去描画
処理部3−7は隠面消去を含む描画処理を実行して画像
表示装置4に出力し、道路地図の立体的鳥瞰図表示を行
わせる(ステップS307)。
After this perspective projection conversion processing, the hidden surface removal drawing processing unit 3-7 executes drawing processing including hidden surface removal and outputs it to the image display device 4 to display a stereoscopic bird's eye view of the road map. (Step S307).

【0179】この処理では、座標変換後の各描画要素に
クリッピング処理等を施して描画する。x及びy方向の
クリッピングについては、表示画面の大きさによりあら
かじめ定められた描画範囲に基づき、(Sx,Sy)が
この範囲内にあるもののみを描画対象とし、それ以外の
部分は描画しない。また奥行き方向については、n≦S
z≦fの範囲内にあるもののみを描画対象とする。さら
に描画対象となった画素については、画素ごとに奥行き
座標を比較し、すでに描画した画素より奥行きの小さい
ものだけ更新描画することにより、隠面消去を有効にし
た立体地図の描画を行うのである。
In this processing, each drawing element after coordinate conversion is subjected to clipping processing or the like for drawing. Regarding the clipping in the x and y directions, based on the drawing range determined in advance by the size of the display screen, only those in which (Sx, Sy) are within this range are drawn, and other parts are not drawn. In the depth direction, n ≦ S
Only objects within the range of z ≦ f are to be drawn. Further, for pixels to be rendered, depth coordinates are compared for each pixel, and only those with a depth smaller than the already rendered pixels are updated and rendered, thereby rendering a three-dimensional map with hidden surface removal enabled. .

【0180】描画対象となる各描画要素はあらかじめ定
められた描画色を用いて表示する。この場合、たとえば
地形形状については、図16に示すようにその標高値に
応じて連続的に変化する描画色を用いて描画することに
する。そしてこの場合、標高値とそれに割り付ける描画
色との対応関係をあらかじめ定めておき、たとえば、標
高値0〜50m、50〜100m、100〜200m、
200〜400mと標高値に幅を持たせ、その範囲に入
る標高値に対しては同一色を割り付けることによって図
16に示すように描画することができる。
Each drawing element to be drawn is displayed using a predetermined drawing color. In this case, for example, with respect to the terrain shape, as shown in FIG. 16, it is drawn using a drawing color that continuously changes according to the altitude value. In this case, the correspondence between the altitude value and the drawing color to be assigned to the altitude value is determined in advance, and for example, the altitude value 0 to 50 m, 50 to 100 m, 100 to 200 m,
It is possible to draw as shown in FIG. 16 by giving the altitude value a width of 200 to 400 m and assigning the same color to the altitude values falling within the range.

【0181】また地形形状を表す多面体の面を描画する
と同時にその稜線も描画するようにしてもよい。そして
この場合に、図17に示すように全稜線のうち、緯線・
経線方向に対応するもののみを描画する(破線の稜線は
描画しない)ことにより、単に稜線を明確に表示して3
次元形状として地形を認識させる効果を高めることがで
きるだけでなく、立体地図において東西南北の方位をも
明確に認識させることができるようになる。
Further, the surface of the polyhedron representing the terrain shape may be drawn, and at the same time the ridgeline thereof may be drawn. Then, in this case, as shown in FIG.
By drawing only those that correspond to the meridian direction (do not draw the dashed ridgelines), simply display the ridgelines clearly and 3
Not only can the effect of recognizing the topography as a dimensional shape be enhanced, but also the directions of north, south, east, and west can be clearly recognized on the three-dimensional map.

【0182】また各描画要素については表示画面上の相
当する画素を定められた描画色で画素ごとに塗りつぶす
ことにより実行されるが、画面座標(Sx,Sy)に位
置する画素を塗りつぶす際に、相当する奥行き座標Sz
を(Sx,Sy)に相当するレジスタに記憶しておき、
次に別の描画要素について同じ画素(Sx,Sy)を塗
ろうとする場合に、新たな奥行き座標Sz1をすでに相当
するレジスタに記憶されている値Sz0と比較して、Sz1
の方が小さい場合、すなわち、後から描画しようとする
要素の方が視点に近い場合にのみ相当する画素の描画色
とレジスタ内の奥行き座標とを更新し、そうでない場合
には更新を行わない。この処理はZバッファリングと呼
ばれる隠面消去の一手法であり、各描画要素を描画する
順序に関係なく、常に視点に対して近いものが画素ごと
に表示される。
Each drawing element is executed by filling the corresponding pixel on the display screen with a predetermined drawing color for each pixel. When painting the pixel located at the screen coordinates (Sx, Sy), Corresponding depth coordinate Sz
Is stored in the register corresponding to (Sx, Sy),
Next, when trying to paint the same pixel (Sx, Sy) for another drawing element, the new depth coordinate Sz1 is compared with the value Sz0 already stored in the corresponding register, and Sz1
Is smaller, that is, only when the element to be drawn later is closer to the viewpoint, the drawing color of the corresponding pixel and the depth coordinate in the register are updated. If not, it is not updated. . This process is a method of hidden surface removal called Z buffering, and a pixel close to the viewpoint is always displayed for each pixel regardless of the order in which the drawing elements are drawn.

【0183】このようなZバッファリングを有効にして
おくことにより、図18に示すように向こう側に存在す
る描画要素は同一視線上で重なる部分だけが隠されて表
示され、視点の移動に応じてその可視範囲が徐々に変化
するように表示され、より現実的な表現ができることに
なる。
By enabling such Z buffering, as shown in FIG. 18, the drawing elements existing on the other side are displayed in such a manner that only the overlapping portions on the same line of sight are hidden and displayed according to the movement of the viewpoint. The visible range is gradually changed, and a more realistic expression can be made.

【0184】さらに道路リンク等の隠面消去により非可
視化されても、その存在位置が地図情報として重要であ
るような描画要素(たとえば誘導経路)については、図
19(a)に示すように隠される部分についても同図
(b)に示すように描画色を変えて表示したり、あるい
は同図(c)に示すように破線で表示したりすることに
してもよい。このためには、たとえば、地形形状と道路
リンクを通常のZバッファリングにより描画した後、奥
行き座標Sz0,Sz1との比較条件を逆に設定し、視点か
らより遠い道路リンクについては描画色を変えたり、破
線にしたりして再描画する手法を追加することによって
実現する。なお、この描画色の変更には、たとえば、道
路リンクの本来の描画色とすでに表示されている地形形
状の描画色とを混合した色とすることにより、地形形状
を透かして道路が見えているような効果を与えることが
できる。
Furthermore, even if a drawing element (for example, a guide route) whose existence position is important as map information even if it is made invisible by hidden surface removal such as a road link is hidden as shown in FIG. 19 (a). The portions to be displayed may be displayed in different drawing colors as shown in FIG. 7B, or may be displayed by broken lines as shown in FIG. For this purpose, for example, after drawing the terrain shape and the road link by normal Z buffering, the comparison condition with the depth coordinates Sz0 and Sz1 is set in reverse, and the drawing color is changed for the road link farther from the viewpoint. It is realized by adding a method of redrawing by making it into a broken line or making it into a broken line. Note that the drawing color can be changed by, for example, using a color that is a mixture of the original drawing color of the road link and the drawing color of the already displayed terrain shape so that the road can be seen through the terrain shape. Such an effect can be given.

【0185】こうしてステップS307までの描画処理
の実行により1枚の立体地図画面を作成して画像表示装
置4に表示させることができ、さらにステップS308
において地図表示を続けるか否かが判断され、続ける場
合にはステップS301に戻って次の画面の作成、表示
のための手続を繰り返す。なお、継続しない場合には以
上の一連の処理手続を終了し、自車位置検出や経路計算
等のナビゲーションシステムの別処理に移る。
In this way, by executing the drawing processing up to step S307, one stereoscopic map screen can be created and displayed on the image display device 4, and further step S308.
At, it is determined whether or not to continue the map display, and if it continues, the procedure returns to step S301 and the procedure for creating and displaying the next screen is repeated. If the process is not continued, the above-described series of processing procedures are ended, and the process is moved to another process of the navigation system such as vehicle position detection and route calculation.

【0186】このようにして本発明の第1の実施の形態
による立体鳥瞰図による地図画面は図20のようにな
り、実際の地形形状の標高値データ及び地図データに基
づいて立体的に表現された地形形状の上に地図表示要素
を配した立体地図を作成して表示することができ、強い
現実感を利用者に与える地図表示ができ、現在位置の確
認や周囲環境との関連性を直感的に認識させることがで
きる。
In this way, the map screen by the three-dimensional bird's-eye view according to the first embodiment of the present invention is as shown in FIG. 20, which is three-dimensionally expressed based on the elevation value data and map data of the actual topographical shape. It is possible to create and display a three-dimensional map with map display elements on topographical features, and to display a map that gives the user a strong sense of reality. It is possible to intuitively check the current position and the relationship with the surrounding environment. Can be recognized.

【0187】次に、本発明の第2の実施の形態を図21
〜図25に基づいて説明する。この第2の実施の形態の
特徴とするところは、演算処理装置3における座標変換
部3−6が実行した透視投影変換処理結果のデータに対
して、第1の実施の形態のように隠面消去処理を省略
し、代わりに、表示対象領域における視点に対して奥の
方の面から順次上書き形式で手前側まで描画する処理を
行うことによって第1の実施の形態と同様に図20に示
すような立体地図の描画ができるようにした点にある。
Next, FIG. 21 shows a second embodiment of the present invention.
~ It demonstrates based on FIG. The feature of the second embodiment is that, as in the first embodiment, the hidden surface is used for the data of the perspective projection conversion processing result executed by the coordinate conversion unit 3-6 in the arithmetic processing device 3. As in the case of the first embodiment, the erasing process is omitted, and instead of the viewpoint in the display target region, the process of drawing from the back side to the front side in the overwrite format is sequentially performed, as shown in FIG. The point is that it is possible to draw such a three-dimensional map.

【0188】この第2の実施の形態の構成について、図
21に基づいて説明する。ハードウェア構成は図1に示
した第1の実施の形態と同じであるが、演算処理装置3
における演算処理機能の構成に変更が加えられている。
演算処理装置3は、第1の実施の形態と同様の表示対象
領域決定部3−1〜視点座標決定部3−4を備えてい
る。そして第1の実施の形態と異なる構成要素として地
図要素標高決定部3−5′、座標変換部3−6′、地形
形状描画処理部3−8、地図要素標高比較部3−9及び
地図要素描画処理部3−10を備えている。
The structure of the second embodiment will be described with reference to FIG. The hardware configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
The configuration of the arithmetic processing function in is changed.
The arithmetic processing device 3 includes a display target area determination unit 3-1 to a viewpoint coordinate determination unit 3-4 similar to those in the first embodiment. The map element elevation determining unit 3-5 ', the coordinate converting unit 3-6', the terrain shape drawing processing unit 3-8, the map element elevation comparing unit 3-9, and the map element are constituent elements different from those of the first embodiment. The drawing processing unit 3-10 is provided.

【0189】新たな構成要素のうち、地図要素標高決定
部3−5′は、表示対象領域内の地図要素データを地図
データ2bから読込み、標高値が登録されていなければ
表示基準点標高決定部3−3と同じようにその代表点を
囲むサンプリング点3点を用いて(1),(2)式に基
づく内挿によって相当する標高値を算定する部分である
が、第1の実施の形態と異なり、標高値のオフセットは
設定しない。
Of the new components, the map element elevation determining unit 3-5 'reads the map element data in the display target area from the map data 2b, and if the elevation value is not registered, the display reference point elevation determining unit. Similar to 3-3, this is a portion for calculating a corresponding elevation value by interpolation based on the equations (1) and (2) using three sampling points surrounding the representative point. Unlike, the elevation value offset is not set.

【0190】座標変換部3−6′は、透視投影変換によ
り表示画面上の2次元座標(Sx,Sy)を求める部分
であるが、第1の実施の形態と異なり、奥行き座標Sz
は求めない。
The coordinate transformation unit 3-6 'is a portion for obtaining the two-dimensional coordinates (Sx, Sy) on the display screen by perspective projection transformation, but unlike the first embodiment, the depth coordinate Sz.
Does not ask.

【0191】地形形状描画処理部3−8は、地形形状を
示す多面体を視点に対して奥の方の面から順次上書きに
より描画する部分である。この地形形状の描画処理で
も、標高値に応じて描画色を変化させる。地図要素標高
比較部3−9は、各地図表示要素に対して、道路、水
系、施設等の場合には各構成点、地名の場合には代表点
のみについてその標高値と画面上の同じ位置にすでに描
画されている地形標高値とを比較する部分である。ここ
で地図表示要素の標高値の方が小さくなければ地表面よ
りも手前にあるとする。図22(a),(b)に示すよ
うに、鳥瞰図上で点Pの位置に地図表示要素を描画しよ
うとした場合、地形形状がすでに標高値に応じた描画色
で描画されているならば、点Pの画素の色は視線上、視
点にもっとも近い点Aの標高値h1を示している。した
がって、描画しようとする地図要素の標高値がこれより
も小さいならば、この地図要素は同図では山の裏側の点
Bに存在することになり、隠れて見えないことになる。
The terrain shape drawing processing unit 3-8 is a part for drawing a polyhedron indicating the terrain shape by sequentially overwriting from the surface toward the back. Even in the drawing process of the terrain shape, the drawing color is changed according to the altitude value. The map element elevation comparing unit 3-9, for each map display element, has the same elevation value and the same position on the screen only for each constituent point in the case of a road, water system, facility, etc., and for a representative point in the case of a place name. This is the part to compare with the terrain elevation value already drawn in. Here, if the elevation value of the map display element is not smaller, it is assumed to be in front of the ground surface. As shown in FIGS. 22A and 22B, when a map display element is to be drawn at the position of point P on the bird's-eye view, if the terrain shape is already drawn in the drawing color according to the elevation value. , The color of the pixel at the point P indicates the elevation value h1 of the point A closest to the viewpoint on the line of sight. Therefore, if the elevation value of the map element to be drawn is smaller than this, this map element will be present at the point B on the back side of the mountain in the figure, and will be hidden and invisible.

【0192】地図要素描画処理部3−10は、道路等の
場合、各線素について両端点共に地表面よりも標高値が
小さくなければ通常通り描画し、少なくとも一方の端点
が地表面よりも低ければ色を変えて描画し、または破線
で描画し、または描画せず(これはあらかじめいずれに
するかは設定しておく)、また面図形で表わされる水
系、施設等の場合には、これを構成する各面素(小多角
形)についてすべての頂点が地表面よりも標高値が小さ
くなければ通常通り描画し、少なくとも1つの頂点が地
表面よりも低ければ色を変えて描画し、または稜線のみ
を破線で描画し、または描画せず、さらに地名等の場合
には代表点の標高値が小さくなければ描画し、小さけれ
ば描画しないという処理を実行し、その指示を画像表示
装置4に出力する部分である。すなわち、図23に示す
ように、地形形状を多面体に近似してモデル化している
ので、道路の標高値を構成点ごとに求めても、構成点間
の地形形状が凸であれば道路を見えなくなる。第1の実
施の形態で実行する隠面消去処理では画素ごとに見えて
いるか隠れているかを判別するために、両端点が見えて
いても部分的に道路が消えてしまうことが起こり得る。
しかしこの第2の実施の形態では、両端点のみの見え隠
れを判別することによって線分全体を描画するか否かを
決定することにより、演算処理の単純化ができ、またト
ンネルでないところで道路が途切れる現象を避けること
ができる。
In the case of a road or the like, the map element drawing processing unit 3-10 draws the line elements as usual if both end points of both line elements are smaller than the ground surface, and if at least one of the end points is lower than the ground surface. Draw in different colors, draw in broken lines, or not (this should be set in advance), and configure this for water systems, facilities, etc. represented by area figures For each surface element (small polygon), if all vertices have an elevation value smaller than the ground surface, draw as usual, and if at least one vertex is lower than the ground surface, change the color or draw only the ridgeline. Is drawn with a broken line or is not drawn, and in the case of a place name etc., if the elevation value of the representative point is not small, it is drawn, and if it is small, it is not drawn and the instruction is output to the image display device 4. Department It is. That is, as shown in FIG. 23, since the terrain shape is modeled by approximating a polyhedron, even if the elevation value of the road is obtained for each constituent point, the road can be seen if the terrain shape between the constituent points is convex. Disappear. In the hidden surface removal processing executed in the first embodiment, in order to determine whether each pixel is visible or hidden, the road may partially disappear even if both end points are visible.
However, in the second embodiment, it is possible to simplify the arithmetic processing by determining whether or not to draw the entire line segment by determining whether the both end points are visible or hidden, and the road is interrupted at a place other than the tunnel. The phenomenon can be avoided.

【0193】以上の構成の第2の実施の形態のナビゲー
ションシステムの動作について、図24及び図25のフ
ローチャートに基づいて説明する。演算処理装置3にお
ける表示対象領域決定部3−1により表示対象領域の決
定し(ステップS301)、地形形状モデリング部3−
2により地形データを読込んで地形形状のモデル化を行
い(ステップS302)、表示基準点標高決定部3−3
により表示基準点標高値を決定し(ステップS30
3)、視点座標決定部3−4により視点座標を決定する
手順(ステップS304)は図5のフローチャートに示
した第1の実施の形態の手順と共通する。
The operation of the navigation system of the second embodiment having the above configuration will be described based on the flowcharts of FIGS. 24 and 25. The display target area determination unit 3-1 in the arithmetic processing device 3 determines the display target area (step S301), and the terrain shape modeling unit 3-.
The terrain data is read by 2 to model the terrain shape (step S302), and the display reference point elevation determining unit 3-3.
The display reference point elevation value is determined by (step S30
3) The procedure for determining the viewpoint coordinates by the viewpoint coordinate determining unit 3-4 (step S304) is the same as the procedure of the first embodiment shown in the flowchart of FIG.

【0194】そしてこれらの処理の後、地図要素標高決
定部3−5′は第1の実施の形態の地図要素標高決定部
3−5と同様に表示対象領域決定部3−1が決定した表
示対象領域に基づき、外部記憶装置2の地図データ2b
からその表示対象領域内の道路、地名等の地図要素デー
タを読込み、また標高値データがない場合には表示基準
点標高値の算出手順と同様に内挿によって相当する標高
値を決定する。ただし、この実施の形態の場合には図1
5のフローチャートにおける標高値のオフセット処理は
行わない(ステップS305′)。
After these processes, the map element elevation determining unit 3-5 'displays the display determined by the display target area determining unit 3-1 like the map element elevation determining unit 3-5 of the first embodiment. Map data 2b in the external storage device 2 based on the target area
The map element data such as roads and place names in the display target area is read from, and if there is no elevation value data, the corresponding elevation value is determined by interpolation similarly to the display reference point elevation value calculation procedure. However, in the case of this embodiment, FIG.
The elevation value offset processing in the flowchart of FIG. 5 is not performed (step S305 ').

【0195】続いて座標変換部3−6′により、第1の
実施の形態の座標変換部3−6と同様に透視投影変換を
実行し、変換の結果として得られる前述の同次座標T=
(Tx,Ty,Tz,Tw)に対して、描画に用いられ
る2次元座標(Sx,Sy)をSx=Tx/Tw,Sy
=Ty/Twにより求める。ただし、この実施の形態の
場合には奥行き座標Szは求めない(ステップS30
6′)。
Subsequently, the coordinate transformation unit 3-6 'executes perspective projection transformation in the same manner as the coordinate transformation unit 3-6 of the first embodiment, and the above-mentioned homogeneous coordinate T = obtained as a result of the transformation.
For (Tx, Ty, Tz, Tw), the two-dimensional coordinates (Sx, Sy) used for drawing are Sx = Tx / Tw, Sy
= Ty / Tw. However, in the case of this embodiment, the depth coordinate Sz is not obtained (step S30).
6 ').

【0196】続いて、地形形状描画処理部3−8は地形
形状を表す多面体を、視点に対して奥の方の面から順に
上書きモードで描画処理して画像表示装置4に表示させ
る。この際、標高値に応じて描画色を変化させる(ステ
ップS310)。
Subsequently, the terrain shape drawing processing section 3-8 draws the polyhedron representing the terrain shape in the overwrite mode in order from the surface farthest from the viewpoint and displays it on the image display device 4. At this time, the drawing color is changed according to the altitude value (step S310).

【0197】さらに地図要素標高比較部3−9と地図要
素描画処理部3−10とが連携し、表示対象領域内の各
地図表示要素に対して、それが地名等であるかどうか判
断し(ステップS311)、それが地名のような代表点
と文字列を含むデータであれば代表点の標高値をその代
表点の2次元座標における地形の標高値と比較し(ステ
ップS312)、そして代表点の標高値が地形の標高値
と等しいかより大きい場合には代表点に割り付けられて
いる文字列のような地図要素を地形形状に上書きする
(ステップS313)。
Further, the map element elevation comparison unit 3-9 and the map element drawing processing unit 3-10 cooperate with each other to judge whether or not each map display element in the display target area is a place name or the like ( Step S311), if it is data including a representative point such as a place name and a character string, the elevation value of the representative point is compared with the elevation value of the terrain in the two-dimensional coordinates of the representative point (step S312), and the representative point If the elevation value of is equal to or higher than the elevation value of the terrain, the map element such as the character string assigned to the representative point is overwritten on the terrain shape (step S313).

【0198】ステップS311の判断で、地図要素が地
名等でなければ、次に地図要素が道路、河川、鉄道のよ
うな線図形であるかどうか判断する(ステップS31
4)。そして線図形の場合には、各リンクの端点1(一
方の端点)、端点2(他方の端点)それぞれの標高値を
該当する2次元座標の地形の標高値と比較し(ステップ
S315,S316)、両端点が地形の標高値と等しい
かより大きいときにはこの線図形の地図表示要素を地形
表示上に上書きする(ステップS317)。しかしなが
ら、いずれかの端点の標高値が相応する座標の地形の標
高値よりも小さい場合には、あらかじめ設定されている
オプションに応じて、当該端点1,2間を結ぶ線図形の
地図要素を描画色を変えて、または破線にして上書き
し、あるいは描画しない処理を行う(ステップS31
8)。
If it is determined in step S311 that the map element is not a place name or the like, then it is determined whether the map element is a line figure such as a road, river, or railway (step S31).
4). In the case of a line figure, the elevation value of each of the end points 1 (one end point) and the end point 2 (the other end point) of each link is compared with the elevation value of the terrain of the corresponding two-dimensional coordinate (steps S315 and S316). If both end points are equal to or greater than the elevation value of the terrain, the map display element of this line figure is overwritten on the terrain display (step S317). However, if the elevation value of any of the end points is smaller than the elevation value of the terrain with the corresponding coordinates, draw a map element of a line figure connecting the end points 1 and 2 according to the preset option. A process is performed in which the color is changed or a broken line is used for overwriting, or no drawing is performed (step S31).
8).

【0199】さらにステップS314の判断で、地図要
素が線図形でもなければ、湖沼、流域の広い河川あるい
は駅施設、ゴルフ場その他の水系、施設を表す面図形で
あるので、その面図形を図4に示す方法で分割した小多
角形の各頂点1〜nのすべてが地形の標高値と等しいか
それよりも大きいかどうか判断し(ステップS319−
1〜319−n)、いずれの頂点1〜nも地形の標高値
と等しいかより大きい場合にはその面図形の地図表示要
素を地形表示上に上書きする(ステップS3110)。
しかしながら、面図形の小多角形の頂点1〜nのいずれ
かが地形の標高値より小さい場合(ステップS319−
1〜S319−nのいずれかでYESに分岐する場合)
には、面図形の地図要素を描画色を変えて、または稜線
を破線にして上書きし、あるいは描画しない処理を行う
(ステップS3111)。
Further, if it is determined in step S314 that the map element is not a line figure, it is a plane figure representing a lake, a river or a station facility with a wide basin, a golf course or other water system, a facility. It is determined whether or not all of the vertices 1 to n of the small polygon divided by the method shown in (4) are equal to or higher than the elevation value of the terrain (step S319-).
1 to 319-n), if any of the vertices 1 to n is equal to or larger than the elevation value of the terrain, the map display element of the surface figure is overwritten on the terrain display (step S3110).
However, if any of the vertices 1 to n of the small polygon of the surface figure is smaller than the elevation value of the terrain (step S319-
(If YES in any of 1 to S319-n)
In step S3111, the map element of the surface figure is changed in the drawing color, the ridge line is made into a broken line, and the map element is overwritten or not drawn (step S3111).

【0200】そして以上のステップS311〜S311
1の処理を表示対象領域に含まれるすべての地図要素に
ついて繰り返し実行する。また自車両位置マークのよう
な表示基準点マークの表示もこの地図要素の表示に準じ
て行う(ステップS3112)。これによって画像表示
装置4の画面には図20に示したのと同様に、道路地図
の立体鳥瞰図表示が行えることになる。
Then, the above steps S311 to S311
The process 1 is repeatedly executed for all map elements included in the display target area. Also, the display reference point mark such as the own vehicle position mark is displayed in accordance with the display of this map element (step S3112). As a result, a three-dimensional bird's-eye view display of a road map can be displayed on the screen of the image display device 4, as shown in FIG.

【0201】さらにステップS3113において地図表
示を続けるか否かが判断され、続ける場合にはステップ
S301に戻って次の画面の作成、表示のための手続を
繰り返す。なお、継続しない場合には以上の一連の処理
手続を終了し、自車位置検出や経路計算等のナビゲーシ
ョンシステムの別処理に移る。
Further, in step S3113, it is determined whether or not to continue the map display. If it is continued, the process returns to step S301 and the procedure for creating and displaying the next screen is repeated. If the process is not continued, the above-described series of processing procedures are ended, and the process is moved to another process of the navigation system such as vehicle position detection and route calculation.

【0202】このようにして本発明の第2の実施の形態
によれば、第1の実施の形態と同様に実際の地形形状の
標高値データ及び地図データに基づいて立体的に表現さ
れた地形形状の上に地図表示要素を配した立体地図を作
成して表示することができ、現実感を利用者に与える地
図表示ができ、現在位置の確認や周囲環境との関連性を
直感的に認識させることができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, as in the case of the first embodiment, the terrain represented three-dimensionally based on the elevation data and map data of the actual terrain shape. It is possible to create and display a 3D map with map display elements on top of the shape, display a map that gives the user a sense of reality, and confirm the current position and intuitively recognize the relationship with the surrounding environment. Can be made.

【0203】しかも第2の実施の形態の場合、中央演算
処理装置に大きな負担をかける隠面消去処理をする必要
がないために中央演算処理装置の負担が軽減し、実用化
するためにシステムに搭載すべき中央演算処理装置に要
求される性能を低くすることができ、その分コストの低
廉化が図れる。また逆に、システムが高性能中央演算処
理装置を搭載している場合には描画処理がそれだけ高速
化できることにもなる。加えて、第2の実施の形態の場
合、地形形状の近似誤差による道路等の線図形の途切れ
をなくすことができ、正しく表示することができるよう
になる。
Further, in the case of the second embodiment, since it is not necessary to perform the hidden surface erasing processing which imposes a heavy load on the central processing unit, the load on the central processing unit is reduced and the system is put to practical use. The performance required for the central processing unit to be mounted can be lowered, and the cost can be reduced accordingly. On the contrary, if the system is equipped with a high-performance central processing unit, the drawing processing can be speeded up accordingly. In addition, in the case of the second embodiment, it is possible to eliminate the discontinuity of the line figure of the road or the like due to the approximation error of the terrain shape, and it is possible to display it correctly.

【0204】次に、本発明の第3の実施の形態を図26
に基づいて説明する。この第3の実施の形態のナビゲー
ションシステムのハードウェア構成は図1に示した第1
の実施の形態、図21に示した第2の実施の形態それぞ
れと同じであるが、外部記憶装置2に記憶されているデ
ータ種別、また演算処理装置3における演算処理機能の
構成に変更が加えられている。
Next, FIG. 26 shows a third embodiment of the present invention.
It will be described based on. The hardware configuration of the navigation system of the third embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
21 is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 21, except that the data type stored in the external storage device 2 and the configuration of the arithmetic processing function in the arithmetic processing device 3 are changed. Has been.

【0205】外部記憶装置2には第1の実施の形態と同
様の地形データ2aを記憶しているが、地図データは地
形、アイコン等の代表点位置情報と地名文字列等の付帯
情報、さらに水系、施設等の面図形で表わされる地図要
素の位置情報と接続形態等の付帯情報とを記憶する地
名、背景データ2b1と、道路、鉄道、河川等の線図形
で表わされる地図要素の位置情報と各属性等の付帯情報
とを記憶する線図形データ2b2に分けて記憶してい
る。
The external storage device 2 stores the terrain data 2a similar to that of the first embodiment, but the map data includes the representative point position information such as the terrain and icons, and the incidental information such as the place name character string, and the like. Place name and background data 2b1 for storing position information of map elements represented by surface figures such as water systems and facilities and incidental information such as connection forms, and position information of map elements represented by line figures such as roads, railways, rivers, etc. And additional information such as each attribute and the like are separately stored in the line figure data 2b2.

【0206】演算処理装置3は、第1の実施の形態と同
様の表示対象領域決定部3−1〜視点座標決定部3−4
を備えている。そして第1の実施の形態と異なる構成要
素として地図要素標高決定部3−5″、座標変換部3−
6″、隠面消去描画処理部3−7′、線図形データ標高
比較部3−11及び線図形データ描画処理部3−12を
備えている。
The arithmetic processing unit 3 has the same display target area determining section 3-1 to viewpoint coordinate determining section 3-4 as in the first embodiment.
Is equipped with. The map element altitude determination unit 3-5 ″ and the coordinate conversion unit 3-are provided as constituent elements different from those of the first embodiment.
6 ", a hidden surface removal drawing processing unit 3-7 ', a line graphic data altitude comparison unit 3-11 and a line graphic data drawing processing unit 3-12.

【0207】新たな構成要素のうち、地図要素標高決定
部3−5″は、表示対象領域内の地図要素データを外部
記憶装置2の地名、背景データ2b1と線図形データ2
b2から読込み、標高値が登録されていなければ表示基
準点標高決定部3−3と同じようにその代表点を囲むサ
ンプリング点3点を用いて(1),(2)式に基づく内
挿によって相当する標高値を算定する部分である。ただ
し、第1の実施の形態と異なり、線図形データについて
は標高値のオフセットは設定しない。
Among the new constituent elements, the map element elevation determining unit 3-5 ″ sets the map element data in the display target area to the place name of the external storage device 2, the background data 2b1 and the line graphic data 2.
By reading from b2, if the elevation value is not registered, by using the three sampling points surrounding the representative point as in the display reference point elevation determination unit 3-3, interpolation based on the equations (1) and (2) is performed. This is the part to calculate the corresponding elevation value. However, unlike the first embodiment, the offset of the elevation value is not set for the line graphic data.

【0208】座標変換部3−6″は、第1の実施の形態
と同様に透視投影変換により表示画面上の2次元座標
(Sx,Sy)を求め、また線図形データ2b2以外の
地図表示要素、つまり地名、背景データ2b1と地形デ
ータ2aについては奥行き座標Szも求める部分であ
る。
The coordinate conversion unit 3-6 ″ obtains the two-dimensional coordinates (Sx, Sy) on the display screen by perspective projection conversion as in the first embodiment, and the map display elements other than the line graphic data 2b2. That is, the depth coordinate Sz is also obtained for the place name, background data 2b1 and topographical data 2a.

【0209】隠面消去描画処理部3−7′は、第1の実
施の形態と同様の処理によって線図形データ以外のデー
タ、つまり地形データ、地名、背景データに対して隠面
消去を有効にして画像表示装置4に表示させる部分であ
る。
The hidden surface removal drawing processing unit 3-7 'validates the hidden surface removal for data other than line figure data, that is, topographical data, place names, and background data, by the same processing as in the first embodiment. This is a part to be displayed on the image display device 4.

【0210】線図形データ標高比較部3−11は、第2
の実施の形態の地図要素標高比較部3−9と同様に線図
形データの各線素の端点の標高値と画面上の同じ位置に
すでに描画されている地形標高値(描画色により与えら
れている)とを比較する部分である。
The line graphic data altitude comparing section 3-11 uses the second
Similarly to the map element elevation comparing unit 3-9 of the embodiment, the elevation value of the end point of each line element of the line graphic data and the terrain elevation value already drawn at the same position on the screen (given by the drawing color) ) Is the part to compare with.

【0211】そして線図形データ描画処理部3−12
は、第2の実施の形態の地図要素描画処理部3−10と
同様に線図形データの各線素について、両端点共に地表
面よりも標高値が小さくなければ通常通り描画し、少な
くとも一方の端点が地表面よりも低ければ色を変えて描
画し、または破線で描画する処理を行い、あるいは描画
しないことにして何も出力しない部分である。
Then, the line graphic data drawing processing unit 3-12
Is similar to the map element drawing processing unit 3-10 of the second embodiment, each line element of the line graphic data is drawn as usual unless both end points have an elevation value smaller than the ground surface, and at least one end point is drawn. If is lower than the ground surface, it is a part in which the color is changed or the broken line is drawn, or no drawing is performed and nothing is output.

【0212】次に、上記の第3の実施の形態のナビゲー
ションシステムの動作について、図27のフローチャー
トに基づいて説明する。演算処理装置3における表示対
象領域決定部3−1により表示対象領域の決定し(ステ
ップS301)、地形形状モデリング部3−2により地
形データを読込んで地形形状のモデル化を行い(ステッ
プS302)、表示基準点標高決定部3−3により表示
基準点標高値を決定し(ステップS303)、視点座標
決定部3−4により視点座標を決定する手順(ステップ
S304)は図5のフローチャートに示した第1の実施
の形態の手順と共通する。
Next, the operation of the navigation system of the above-mentioned third embodiment will be described based on the flowchart of FIG. The display target area determination unit 3-1 of the arithmetic processing device 3 determines the display target area (step S301), and the terrain shape modeling unit 3-2 reads the terrain data to model the terrain shape (step S302). The procedure for determining the display reference point elevation value by the display reference point elevation determining unit 3-3 (step S303) and determining the viewpoint coordinates by the viewpoint coordinate determining unit 3-4 (step S304) is shown in the flowchart of FIG. The procedure is the same as that of the first embodiment.

【0213】そしてこれらの処理の後、地図要素標高決
定部3−5″は第1の実施の形態の地図要素標高決定部
3−5と同様に表示対象領域決定部3−1が決定した表
示対象領域に基づき、地図要素データを外部記憶装置2
の地名、背景データ2b1、線図形データ2b2からそ
の表示対象領域内の道路、地名等の地図要素データを読
込み、また標高値データがない場合には表示基準点標高
値の算出手順と同様に内挿によって相当する標高値を決
定する。ただし、この第3の実施の形態の場合にも、図
15のフローチャートにおける標高値のオフセット処理
は線図形データに対しては行わない(ステップS30
5″)。
After these processes, the map element elevation determining unit 3-5 ″ displays the display determined by the display target area determining unit 3-1 like the map element elevation determining unit 3-5 of the first embodiment. The map element data is stored in the external storage device 2 based on the target area.
The map element data such as roads, place names, etc. in the display target area is read from the place name, background data 2b1 and line figure data 2b2, and if there is no altitude value data, the same as the procedure for calculating the display reference point altitude value. Determine the corresponding elevation value by insertion. However, also in the case of the third embodiment, the offset processing of the elevation value in the flowchart of FIG. 15 is not performed on the line graphic data (step S30).
5 ″).

【0214】続いて座標変換部3−6″により、第1の
実施の形態の座標変換部3−6と同様に透視投影変換を
実行し、変換の結果として得られる前述の同次座標T=
(Tx,Ty,Tz,Tw)に対して、描画に用いられ
る2次元座標(Sx,Sy)をSx=Tx/Tw,Sy
=Ty/Twにより求め、また線図形データ以外のデー
タ(つまり、地形データ及び地名、背景データ)につい
て、奥行き座標Sz(=Tz/Tw)を求める(ステッ
プS306″)。
Subsequently, the coordinate transformation unit 3-6 ″ executes perspective projection transformation in the same manner as the coordinate transformation unit 3-6 of the first embodiment, and the above-mentioned homogeneous coordinates T = obtained as a result of the transformation.
For (Tx, Ty, Tz, Tw), the two-dimensional coordinates (Sx, Sy) used for drawing are Sx = Tx / Tw, Sy
= Ty / Tw, and depth coordinates Sz (= Tz / Tw) are obtained for data other than line figure data (that is, topographic data, place names, background data) (step S306 ″).

【0215】続いて、隠面消去描画処理部3−7′は、
地形データ、地名、背景データ等の線図形データ以外の
データについて第1の実施の形態の隠面消去描画処理部
3−7と同様に隠面消去を有効にして画像表示装置4に
表示させる(ステップS307′)。
Subsequently, the hidden surface removal drawing processing unit 3-7 '
For data other than line figure data such as topographical data, place names, and background data, hidden surface removal is enabled and displayed on the image display device 4 in the same manner as the hidden surface removal drawing processing unit 3-7 of the first embodiment ( Step S307 ').

【0216】そしてさらに、線図形データ標高比較部3
−11と線図形データ描画処理部3−12とが連携し、
表示対象領域内の各線図形に対して、各リンクの端点1
(一方の端点)、端点2(他方の端点)それぞれの標高
値を該当する2次元座標の地形の標高値と比較し(ステ
ップS320〜S322)、両端点が共にそれぞれの座
標の地形の標高値よりも大きいときにはこの線図形を地
形及び地名、アイコン等の表示上に上書きする(ステッ
プS323)。しかしながら、いずれかの端点の標高値
が相応する座標の地形の標高値よりも小さい場合にはあ
らかじめ設定されているオプションに応じて、当該端点
間を結ぶ線図形の地図要素を描画色を変えて、または破
線にして上書きし、あるいは描画しない処理を行う(ス
テップS324)。そして以上のステップS320〜S
324の処理を表示対象領域に含まれるすべての線図形
について繰り返し実行する(ステップS325)。
Furthermore, the line figure data altitude comparing section 3
-11 and the line graphic data drawing processing unit 3-12 cooperate with each other,
End point 1 of each link for each line figure in the display area
The elevation value of each of the end point (one end point) and the end point 2 (the other end point) is compared with the elevation value of the terrain having the corresponding two-dimensional coordinates (steps S320 to S322), and the elevation value of the terrain having both end points is the respective coordinates. If it is larger than this, this line figure is overwritten on the topography, place name, icon, etc. (step S323). However, if the elevation value of any of the end points is smaller than the elevation value of the terrain with the corresponding coordinates, change the drawing color of the map element of the line figure connecting the end points according to the preset option. , Or a broken line is overwritten or not drawn (step S324). And the above steps S320 to S
The processing of 324 is repeatedly executed for all the line figures included in the display target area (step S325).

【0217】これによって画像表示装置4の画面には図
20に示したのと同様に、道路地図の立体鳥瞰図表示が
行えることになる。
As a result, the stereoscopic bird's-eye view display of the road map can be displayed on the screen of the image display device 4, as shown in FIG.

【0218】さらにステップS326において地図表示
を続けるか否かが判断され、続ける場合にはステップS
301に戻って次の画面の作成、表示のための手続を繰
り返す。なお、継続しない場合には以上の一連の処理手
続を終了し、自車位置検出や経路計算等のナビゲーショ
ンシステムの別処理に移る。
[0218] Further, in step S326, it is determined whether or not the map display is to be continued.
Returning to step 301, the procedure for creating and displaying the next screen is repeated. If the process is not continued, the above-described series of processing procedures are ended, and the process is moved to another process of the navigation system such as vehicle position detection and route calculation.

【0219】このようにして本発明の第3の実施の形態
によれば、第1の実施の形態と同様に実際の地形形状の
標高値データ及び地図データに基づいて立体的に表現さ
れた地形形状の上に地図表示要素を配した立体地図を作
成して表示することができ、強い現実感を利用者に与え
る地図表示ができ、現在位置の確認や周囲環境との関連
性を直感的に認識させることができる。
As described above, according to the third embodiment of the present invention, as in the first embodiment, the terrain represented three-dimensionally based on the elevation value data and map data of the actual terrain shape. It is possible to create and display a 3D map with map display elements on top of the shape, display a map that gives the user a strong sense of reality, and intuitively check the current position and the relationship with the surrounding environment. Can be recognized.

【0220】しかも第3の実施の形態の場合、道路等の
線図形は端点のみにより見え隠れを判別するために、地
形形状の近似誤差による途切れをなくすことができ、ま
た地名、アイコン等の隠面消去による描画処理を行うた
めに代表点が隠れていても部分的に表示することがで
き、立体感をさらに高めることができる。
In addition, in the case of the third embodiment, since line graphics such as roads can be seen and hidden only by the end points, it is possible to eliminate breaks due to the approximation error of the terrain shape, and to hide hidden areas such as place names and icons. Since the drawing process is performed by erasing, even if the representative point is hidden, it can be partially displayed, and the stereoscopic effect can be further enhanced.

【0221】なお、上記の第1〜第3の実施の形態では
ナビゲーションシステムについて説明したが、これらの
ナビゲーションシステムの演算処理装置3に組み込まれ
た各種処理機能部についてはソフトウェアプログラムに
して内部記憶装置に組み込み、あるいはアプリケーショ
ンソフトウェアプログラムとして適当な記憶媒体に記憶
させて、使用に際して演算処理装置3の内部記憶装置に
読み込ませて実行する方式とすることができる。
Although the navigation systems have been described in the above first to third embodiments, various processing function units incorporated in the arithmetic processing unit 3 of these navigation systems are converted into software programs into internal storage devices. Alternatively, it may be incorporated into or stored in an appropriate storage medium as an application software program, and may be read into an internal storage device of the arithmetic processing unit 3 and used when used.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の機能ブロック図。FIG. 1 is a functional block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】上記の実施の形態における地形データ構造の一
例を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a terrain data structure in the above embodiment.

【図3】上記の実施の形態における地形データ構造の他
の例を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of a terrain data structure in the above embodiment.

【図4】上記の実施の形態における面図形のデータ構造
を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a data structure of a surface figure in the above embodiment.

【図5】上記の実施の形態による地図表示処理のフロー
チャート。
FIG. 5 is a flowchart of map display processing according to the above embodiment.

【図6】上記の実施の形態における視点、表示対象領域
の決定原理を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a principle of determining a viewpoint and a display target area in the above embodiment.

【図7】上記の実施の形態における地形形状のモデリン
グを示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing modeling of a terrain shape in the above embodiment.

【図8】上記の実施の形態における表示対象領域中のサ
ンプリング点の決定方法の他の例を示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of a method of determining sampling points in a display target area in the above embodiment.

【図9】上記の実施の形態における表示基準点の標高値
算定方法を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of calculating an elevation value of a display reference point in the above embodiment.

【図10】上記の実施の形態におけトンネル内の道路の
標高値の内挿処理及び地形形状に応じた道路構成点の付
加処理の原理を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the principle of the interpolation processing of the elevation value of the road in the tunnel and the addition processing of the road constituent points according to the terrain shape in the above embodiment.

【図11】上記の実施の形態における地図表示要素のオ
フセットの設定原理を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the principle of setting the offset of the map display element in the above embodiment.

【図12】上記の実施の形態における地名の文字列の隠
れ現象を示す説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a hidden phenomenon of a character string of a place name in the above embodiment.

【図13】上記の実施の形態における地名文字幅の地図
上での相対距離及び絶対距離を示す説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relative distance and an absolute distance of a place name character width on a map in the above embodiment.

【図14】上記の実施の形態における地名の文字列に対
するオフセットの設定例を示す説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of setting an offset for a character string of a place name in the above embodiment.

【図15】上記の実施の形態における標高値決定処理の
フローチャート。
FIG. 15 is a flowchart of altitude value determination processing in the above embodiment.

【図16】上記の実施の形態における地形データに基づ
いて作成した多面体形状の一表示例を示す説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a display example of a polyhedron shape created based on the terrain data in the above embodiment.

【図17】上記の実施の形態における地形データに基づ
いて作成した多面体形状の他の表示例を示す説明図。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing another display example of the polyhedral shape created based on the terrain data in the above embodiment.

【図18】上記の実施の形態における視点の移動による
地名表示の変化を示す説明図。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a change in place name display due to movement of a viewpoint in the above embodiment.

【図19】上記の実施の形態における道路の隠れ部分の
表示例を示す説明図。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a display example of a hidden portion of a road in the above embodiment.

【図20】上記の実施の形態による道路地図の立体鳥瞰
図表示例を示す説明図。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a stereoscopic bird's-eye view display example of a road map according to the above embodiment.

【図21】本発明の第2の実施の形態の機能ブロック
図。
FIG. 21 is a functional block diagram of the second embodiment of the present invention.

【図22】上記の実施の形態における立体鳥瞰図表示の
原理を示す説明図。
FIG. 22 is an explanatory diagram showing the principle of stereoscopic bird's-eye view display in the above embodiment.

【図23】上記の実施の形態における道路の隠れた部分
の表示処理を示す説明図。
FIG. 23 is an explanatory diagram showing a display process of a hidden portion of a road in the above embodiment.

【図24】上記の実施の形態による地図表示処理の前段
のフローチャート。
FIG. 24 is a flowchart of the first stage of the map display process according to the above embodiment.

【図25】上記の実施の形態による地図表示処理の後段
のフローチャート。
FIG. 25 is a flowchart of a latter stage of the map display process according to the above embodiment.

【図26】本発明の第3の実施の形態の機能ブロック
図。
FIG. 26 is a functional block diagram of a third embodiment of the present invention.

【図27】上記の実施の形態による地図表示処理のフロ
ーチャート。
FIG. 27 is a flowchart of map display processing according to the above embodiment.

【図28】従来例の道路地図の鳥瞰図表示を示す説明
図。
FIG. 28 is an explanatory view showing a bird's-eye view display of a conventional road map.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 表示基準点等入力装置 2 外部記憶装置 2a 地形データ 2b 地図データ 2b1 地名、背景データ 2b2 線図形データ 3 演算処理装置 4 画像表示装置 3−1 表示対象領域決定部 3−2 地形形状モデリング部 3−3 表示基準点標高決定部 3−4 視点座標決定部 3−5,3−5′,3−5″ 地図要素標高決定部 3−6,3−6′,3−6″ 座標変換部 3−7,3−7′ 隠面消去描画処理部 3−8 地形形状描画処理部 3−9 地図要素標高比較部 3−10 地図要素描画処理部 3−11 線図形データ標高比較部 3−12 線図形データ描画処理部 1 Display reference point input device 2 External storage device 2a Topographic data 2b Map data 2b1 Place name, background data 2b2 line figure data 3 arithmetic processing unit 4 Image display device 3-1 Display target area determination unit 3-2 Terrain shape modeling section 3-3 Display reference point altitude determination unit 3-4 Viewpoint coordinate determination unit 3-5, 3-5 ', 3-5 "Map element elevation determination unit 3-6, 3-6 ', 3-6 "coordinate conversion unit 3-7, 3-7 'Hidden surface removal drawing processing unit 3-8 Terrain shape drawing processing unit 3-9 Map element elevation comparison section 3-10 Map element drawing processor 3-11 Line figure data altitude comparison section 3-12 Line graphic data drawing processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大泉 謙 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 岸 則政 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−138136(JP,A) 特開 平5−203457(JP,A) 特開 平5−101163(JP,A) 特開 平6−195436(JP,A) 特開 平6−36013(JP,A) 特開 平8−44996(JP,A) 特開 平7−249114(JP,A) 特開 平5−120410(JP,A) 特開 平3−75682(JP,A) 特開 平5−27676(JP,A) 特開 平7−220055(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09B 29/00 - 29/14 G01C 21/00 G06T 17/40 G06T 17/50 G08G 1/0969 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ken Oizumi 2 Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd. (72) Norimasa Kishi 2 Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd. In-house (56) Reference JP-A-9-138136 (JP, A) JP-A-5-203457 (JP, A) JP-A-5-101163 (JP, A) JP-A-6-195436 (JP, A) ) JP-A-6-36013 (JP, A) JP-A-8-44996 (JP, A) JP-A-7-249114 (JP, A) JP-A-5-120410 (JP, A) JP-A-3- 75682 (JP, A) JP 5-27676 (JP, A) JP 7-220055 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G09B 29/00-29 / 14 G01C 21/00 G06T 17/40 G06T 17/50 G08G 1/0969

Claims (36)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 地形平面座標に対して標高値を与えるこ
とのできる地形形状データを記憶する地形データ記憶手
段と、 道路、地名等の地図上に表示する地図表示要素の位置情
報及び付帯情報を記憶する地図データ記憶手段と、 表示される地図の位置、方向を決定するための表示基準
点位置座標及び視線方向角を入力する表示基準点等入力
手段と、 前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標及び視線方向角にしたがって画面上に表示される
地図上の対象領域(表示対象領域)を決定する表示対象
領域決定手段と、 前記表示対象領域決定手段によって決定された表示対象
領域に相当する地形形状データを前記地形データ記憶手
段から読込み、この地形形状データを用いて地形の形状
モデル化を行う地形形状モデリング手段と、 前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標と前記地形形状モデリング手段によって得られた
地形形状モデルとから前記表示基準点の標高値を決定す
る表示基準点標高決定手段と、 前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標及び視線方向角と、前記表示基準点標高決定手段
によって決定された表示基準点標高値とから透視投影変
換の視点座標を決定する視点座標決定手段と、 前記地図データ記憶手段から前記表示対象領域に相当す
る地図表示要素を読込み、必要に応じて前記地形形状モ
デリング手段によって得られた地形形状モデルに基づい
て各地図表示要素の標高値を決定し、表示用図形データ
を作成する地図要素標高決定手段と、 前記視点座標決定手段によって決定された視点座標と前
記表示基準点等入力手段から入力された視線方向角とに
基づいて前記地形形状モデルと前記標高値の決定された
地図表示要素とを透視投影変換する座標変換手段と、
前記座標変換手段によって透視投影変換されたデータか
ら立体地図画像を生成する描画処理手段と、 前記立体地図画像を表示する画像表示手段とを備えて成
るナビゲーションシステム。
1. A terrain data storage means for storing terrain shape data capable of giving elevation values to terrain plane coordinates, and position information and incidental information of map display elements such as roads and place names displayed on a map. Map data storage means to be stored, display reference point position coordinates for determining the position and direction of the displayed map, display reference point etc. input means, and input from the display reference point etc. input means Display target area determining means for determining the target area (display target area) on the map displayed on the screen according to the displayed reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle, and the display determined by the display target area determining means Terrain shape modeling means for reading terrain shape data corresponding to the target area from the terrain data storage means and modeling the terrain shape using the terrain shape data Display reference point elevation determining means for determining the elevation value of the display reference point from the display reference point position coordinates input from the display reference point etc. input means and the terrain shape model obtained by the terrain shape modeling means; View point coordinates for determining the view point coordinates of perspective projection conversion from the display reference point position coordinates and line-of-sight direction angles input from the display reference point etc. inputting means, and the display reference point elevation value determined by the display reference point elevation determining means. Determining means, reading the map display element corresponding to the display target area from the map data storage means, and if necessary, the elevation value of each map display element based on the terrain shape model obtained by the terrain shape modeling means. Map element elevation determining means for determining and creating display graphic data, viewpoint coordinates determined by the viewpoint coordinate determining means, and the display base And coordinate conversion means and a map display elements that is determined of the elevation and the terrain shape model to perspective transformation based on the visual line direction angle inputted from the point such as the input means,
A navigation system comprising: drawing processing means for generating a stereoscopic map image from the data perspective-transformed by the coordinate conversion means; and image display means for displaying the stereoscopic map image.
【請求項2】 前記描画処理手段は、前記座標変換手段
によって透視投影変換されたデータを隠面消去を実行し
ながら立体地図画像を生成することを特徴とする請求項
1に記載のナビゲーションシステム。
2. The navigation system according to claim 1, wherein the drawing processing unit generates a stereoscopic map image while performing hidden surface removal on the data that has been perspective-projected by the coordinate conversion unit.
【請求項3】 前記描画処理手段は、誘導経路を通常の
道路と異なった描画色若しくは線種によって描画するこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のナビゲーショ
ンシステム。
3. The navigation system according to claim 1, wherein the drawing processing unit draws the guide route in a drawing color or line type different from that of an ordinary road.
【請求項4】 前記地形形状モデリング手段は、前記表
示対象領域決定手段が決定した表示対象領域内に所定密
度のサンプリング点群を設定し、各サンプリング点の平
面座標(x,y)に対して相当する標高値zを前記地形
データ記憶手段より読込んで3次元サンプリング点
(x,y,z)群を生成し、この3次元サンプリング点
群を所定のルールにしたがって稜線で接続することによ
って開いた多面体形状の地形形状モデルを作成すること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のナビゲー
ションシステム。
4. The topographical shape modeling means sets a sampling point group having a predetermined density in the display target area determined by the display target area determining means, and with respect to the plane coordinates (x, y) of each sampling point. The corresponding elevation value z is read from the topographical data storage means to generate a group of three-dimensional sampling points (x, y, z), and the group of three-dimensional sampling points is connected by a ridge line according to a predetermined rule to open. The navigation system according to claim 1, wherein a terrain shape model having a polyhedron shape is created.
【請求項5】 前記地形形状モデリング手段は、前記表
示対象領域のうちの視点座標から近い部分領域において
は分布密度の高いサンプリング点群を設定し、前記視点
座標から遠い部分領域においては分布密度の低いサンプ
リング点群を設定することを特徴とする請求項4に記載
のナビゲーションシステム。
5. The terrain shape modeling means sets a sampling point group having a high distribution density in a partial area of the display target area near the viewpoint coordinates, and sets a sampling density group in a partial area far from the viewpoint coordinates. The navigation system according to claim 4, wherein a low sampling point group is set.
【請求項6】 前記視点座標決定手段は、前記表示基準
点標高決定手段が決定した表示基準点標高値にしたがっ
て前記視点座標の標高座標値を変化させることを特徴と
する請求項1〜5のいずれかに記載のナビゲーションシ
ステム。
6. The viewpoint coordinate determining means changes the altitude coordinate value of the viewpoint coordinates according to the display reference point altitude value determined by the display reference point altitude determining means. Navigation system according to any one.
【請求項7】 前記視点座標決定手段は、前記表示基準
点標高決定手段が決定した表示基準点標高値に対して一
定のオフセットを加えて前記視点座標の標高値を決定す
ることを特徴とする請求項6に記載のナビゲーションシ
ステム。
7. The viewpoint coordinate determining means determines the elevation value of the viewpoint coordinates by adding a constant offset to the display reference point elevation value determined by the display reference point elevation determining means. The navigation system according to claim 6.
【請求項8】 前記地図要素標高決定手段は、前記地図
データ記憶手段に記憶されている地図データが道路と地
名を含む地図表示要素の標高を除く位置情報を2次元座
標の形で記憶するものである場合、前記地図表示要素の
有する2次元位置座標に対して、地形形状モデリング手
段により形状モデル化された地形形状モデルを参照して
対応する2次元位置座標の標高値を読出し、この標高値
を含めた3次元座標で表現される地図表示要素の表示用
図形データを作成することを特徴とする請求項1〜7の
いずれかに記載のナビゲーションシステム。
8. The map element elevation determining means stores position information in the form of two-dimensional coordinates excluding the elevation of a map display element in which the map data stored in the map data storage means includes roads and place names. In the case of, the elevation value of the corresponding two-dimensional position coordinate is read with reference to the two-dimensional position coordinate of the map display element, by referring to the topographic shape model modeled by the topographic shape modeling means. The navigation system according to any one of claims 1 to 7, wherein display graphic data of a map display element represented by three-dimensional coordinates including is created.
【請求項9】 前記地図データ記憶手段に記憶されてい
る地図データが、少なくとも道路線素を構成する点群の
2次元座標で記述された位置情報と、相当する道路線素
が高架またはトンネルであるか否かを示す道路種別情報
とを有し、 前記地図要素標高決定手段は、前記道路線素構成点の2
次元位置情報と前記地形形状モデルとに基づいて当該構
成点の標高値を決定する際に、当該構成点が高架または
トンネルである一連の道路線素群の内部構成点である場
合には、当該地形形状モデルに基づかずに、高架または
トンネルである一連の道路線素群の両端点を示す2つの
構成点のすでに算出された標高値から当該内部構成点の
標高値を算出することを特徴とする請求項8に記載のナ
ビゲーションシステム。
9. The map data stored in the map data storage means includes position information described in at least two-dimensional coordinates of a point group forming a road line element, and the corresponding road line element is an elevated road or a tunnel. Road type information indicating whether or not there is, and the map element elevation determining means is 2 of the road line element composing points.
When determining the elevation value of the constituent point based on the dimensional position information and the terrain shape model, if the constituent point is an internal constituent point of a series of road line elements that are elevated or tunnels, It is characterized in that the elevation value of the internal constituent point is calculated from the already calculated elevation values of the two constituent points indicating the end points of a series of road line elements that are elevated or tunnels, based on the terrain shape model. The navigation system according to claim 8.
【請求項10】 前記地図データ記憶手段に記憶されて
いる地図データが、少なくとも道路線素を構成する点群
の2次元座標で記述された位置情報と、相当する道路線
素が高架またはトンネルであるか否かを示す道路種別情
報とを有し、 前記地図要素標高決定手段は、前記道路線素構成点の位
置情報と前記地形形状データの標高値とに基づいて当該
構成点の標高値を算出する際に、当該構成点に相当する
道路線素が高架またはトンネルでなく、かつ当該構成点
の密度が前記地形形状モデリング手段が設定したサンプ
リング点群の密度よりも小さい場合に、前記道路線素に
対してこれを内分する点を新たな構成点として付加し、
この付加した構成点に対して、前記地形形状モデリング
手段による地形形状モデルを参照して標高値を算出する
ことを特徴とする請求項8または9に記載のナビゲーシ
ョンシステム。
10. The map data stored in the map data storage means includes position information described in at least two-dimensional coordinates of a point group that constitutes a road line element, and the corresponding road line element is an elevated road or a tunnel. Road type information indicating whether or not there is, the map element elevation determining means, based on the position information of the road line element configuration point and the elevation value of the topographical shape data, the elevation value of the configuration point. When calculating, when the road line element corresponding to the constituent point is not an overpass or a tunnel and the density of the constituent point is smaller than the density of the sampling point group set by the topographical shape modeling means, the road line element A point that internally divides this with respect to the prime is added as a new constituent point,
10. The navigation system according to claim 8, wherein an elevation value is calculated for the added constituent points by referring to the terrain shape model by the terrain shape modeling means.
【請求項11】 前記地図要素標高決定手段は、道路、
鉄道、水系及び施設の表示用図形データを作成する際
に、外部から与えられ、若しくは自ら決定する本来の標
高値に対して、あらかじめ定められたオフセット値を加
えたものを当該道路、鉄道、水系及び施設の高さ方向の
座標値として決定し、表示用図形データを作成すること
を特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のナビゲ
ーションシステム。
11. The map element elevation determining means is a road,
When creating graphic data for display of railways, water systems, and facilities, add a predetermined offset value to the original elevation value given from the outside or determined by itself, the road, railroad, water system 11. The navigation system according to any one of claims 1 to 10, wherein the display system determines the coordinate value in the height direction of the facility and creates display graphic data.
【請求項12】 前記地図要素標高決定手段は、前記道
路、鉄道、水系及び施設の本来の標高値に対して加える
オフセット値として、前記道路及び鉄道に用いるオフセ
ット値は前記水系及び施設に用いるオフセット値よりも
大きい値とすることを特徴とする請求項11に記載のナ
ビゲーションシステム。
12. The map element elevation determining means uses an offset value used for the road and railway as an offset value to be added to the original elevation value of the road, railway, water system and facility. The navigation system according to claim 11, wherein the navigation system has a value larger than the value.
【請求項13】 前記地図要素標高決定手段は、前記オ
フセット値として、誘導経路に用いるオフセット値を前
記道路及び鉄道に用いるオフセット値よりも大きい値と
することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記
載のナビゲーションシステム。
Wherein said map elements altitude determining means as the offset value, the offset value used for the induction path, characterized in that a value larger than the offset value used for the road and rail claims 1 1 to 12 Navigation system according to any one of.
【請求項14】 前記地図要素標高決定手段は、車両現
在位置を示す図形データの標高値を決定する際に、前記
地形形状モデリング手段による地形形状モデルに基づい
て決定した標高値に対して、あらかじめ定められたオフ
セット値を加えたものを当該車両現在位置の高さ方向の
座標値として決定し、前記図形データを作成することを
特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載のナビゲー
ションシステム。
14. The map element altitude determining means, when determining the altitude value of the graphic data indicating the current vehicle position, is based on the altitude value determined based on the terrain shape model by the terrain shape modeling means in advance. The navigation system according to any one of claims 1 to 13, wherein the figure data is created by determining a coordinate value in the height direction of the current vehicle position to which a predetermined offset value is added.
【請求項15】 前記地図要素標高決定手段は、前記車
両現在位置を示す図形データの標高値に対して加えるオ
フセット値として、前記道路及び鉄道に対して用いるオ
フセット値よりも大きい値を用いることを特徴とする請
求項14に記載のナビゲーションシステム。
15. The map element altitude determination means uses a value larger than an offset value used for the road and railway as an offset value added to the altitude value of the graphic data indicating the current vehicle position. The navigation system according to claim 14, wherein the navigation system is a system.
【請求項16】 前記地図要素標高決定手段は、地名の
表示位置を示す点の表示用図形データを作成する際に、
外部から与えられ、若しくは自ら決定する本来の標高値
に対して、前記道路に対して定められたオフセット値よ
りも大きいオフセット値を加えたものを当該地名の表示
位置を示す点の高さ方向の座標値として決定し、表示用
図形データを作成することを特徴とする請求項1〜15
のいずれかに記載のナビゲーションシステム。
16. The map element elevation determining means, when creating display graphic data of a point indicating a display position of a place name,
The original elevation value given from the outside or determined by itself, plus an offset value larger than the offset value set for the road, in the height direction of the point indicating the display position of the place name. 16. The coordinate value is determined and the display graphic data is created.
Navigation system according to any one of.
【請求項17】 前記地図要素標高決定手段は、地名の
表示位置を示す点の表示用図形データを作成する際に、
外部から与えられ、若しくは自ら決定する本来の標高値
に対して、当該表示位置に表示される文字列のいずれの
文字も当該文字の表示位置における地形形状に隠される
ことがない値だけのオフセット値を加えたものを当該地
名の表示位置を示す点の高さ方向の座標値として決定
し、表示用図形データを作成することを特徴とする請求
項1〜16のいずれかに記載のナビゲーションシステ
ム。
17. The map element elevation determining means, when creating the display graphic data of the point indicating the display position of the place name,
An offset value that is a value that does not hide any character of the character string displayed at the display position from the original elevation value given externally or determined by itself, by the topographic shape at the display position of the character. The navigation system according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the coordinate value in the height direction of the point indicating the display position of the place name is determined to add the display graphic data.
【請求項18】 前記描画処理手段は、前記座標変換手
段による透視投影変換の結果、地形形状と地図表示要素
を含む各描画要素のうち複数の描画要素が前記視点から
発する同一直線上に重なり部分を持つ場合、当該視点か
らより遠くに存在する描画要素を表示する際に前記重な
り部分を除いた部分のみを前記画像表示手段に表示させ
ることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の
ナビゲーションシステム。
18. The drawing processing means, as a result of the perspective projection conversion by the coordinate conversion means, a plurality of drawing elements among the drawing elements including the terrain shape and the map display element overlap each other on the same straight line emitted from the viewpoint. 18. When displaying, the display unit displays only a portion excluding the overlapping portion when displaying a drawing element existing farther from the viewpoint, according to any one of claims 1 to 17. Navigation system.
【請求項19】 前記描画処理手段は、前記座標変換手
段による透視投影変換の結果、地形形状と地図表示要素
を含む各描画要素のうち複数の描画要素が前記視点から
発する同一直線上に重なり部分を持つ場合、当該視点か
らより遠くに存在する描画要素を表示する際に前記重な
り部分を前記画像表示手段に他の部分と異なる色で表示
させることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記
載のナビゲーションシステム。
19. The drawing processing means, as a result of perspective projection conversion by the coordinate conversion means, a plurality of drawing elements among the drawing elements including a topographical shape and a map display element overlapped on the same straight line originating from the viewpoint. 18. When any one of the above items is included, the overlapping portion is displayed in a color different from that of the other portion on the image display means when a drawing element existing farther from the viewpoint is displayed. Navigation system described in.
【請求項20】 前記異なる色として、前記描画要素の
重なり部分以外の部分を表示する色と当該描画要素と重
なり部分を持つ他の描画要素を表示する色とを定められ
た比率に基づいて混合した色を用いることを特徴とする
請求項19に記載のナビゲーションシステム。
20. As the different color, a color for displaying a portion other than an overlapping portion of the drawing element and a color for displaying another drawing element having an overlapping portion with the drawing element are mixed based on a predetermined ratio. 20. The navigation system according to claim 19, wherein the selected color is used.
【請求項21】 前記描画処理手段は、前記座標変換手
段による透視投影変換の結果、地形形状と地図表示要素
を含む各描画要素のうち複数の描画要素が前記視点から
発する同一直線上に重なり部分を持つ場合、前記視点か
らより遠くに存在する描画要素が線図形であるときに当
該重なり部分を前記画像表示手段に破線で表示させるこ
とを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載のナビ
ゲーションシステム。
21. As a result of the perspective projection conversion by the coordinate conversion unit, the drawing processing unit is a portion where a plurality of drawing elements among the drawing elements including a topographical shape and a map display element overlap on the same straight line emitted from the viewpoint. 18. When the drawing element is present, when the drawing element existing farther from the viewpoint is a line figure, the overlapping portion is displayed on the image display means by a broken line. Navigation system.
【請求項22】 前記描画処理手段は、地形形状を示す
前記多面体形状を描画する際に、標高に応じて変化する
描画色を用いて当該多面体形状の各面を描画することを
特徴とする請求項1〜21のいずれかに記載のナビゲー
ションシステム。
22. The drawing processing means draws each surface of the polyhedron shape using a drawing color that changes according to an altitude when drawing the polyhedron shape indicating a topographical shape. Item 22. The navigation system according to any one of items 1 to 21.
【請求項23】 前記描画処理手段は、地形形状を示す
前記多面体形状を描画する際に、前記各面を標高に応じ
た描画色によって描画すると共に、前記頂点間各々を接
続する稜線群を描画することを特徴とする請求項22に
記載のナビゲーションシステム。
23. The drawing processing means draws each surface in a drawing color corresponding to an elevation and draws a ridge line group connecting each of the vertices when drawing the polyhedral shape showing a topographical shape. The navigation system according to claim 22, wherein:
【請求項24】 前記頂点間各々を接続する稜線群のう
ち、経線、緯線方向と一致する向きの稜線群のみを描画
することを特徴とする請求項23に記載のナビゲーショ
ンシステム。
24. The navigation system according to claim 23, wherein among the ridge line groups connecting the respective vertices, only the ridge line group having a direction coinciding with a meridian line and a parallel line direction is drawn.
【請求項25】 地形平面座標に対して標高値を与える
ことのできる地形形状データを記憶する地形データ記憶
手段と、 道路、地名等の地図上に表示する地図表示要素の位置情
報及び付帯情報を記憶する地図データ記憶手段と、 表示される地図の位置、方向を決定するための表示基準
点位置座標及び視線方向角を入力する表示基準点等入力
手段と、 前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標及び視線方向角にしたがって画面上に表示される
地図上の対象領域(表示対象領域)を決定する表示対象
領域決定手段と、 前記表示対象領域決定手段が決定した表示対象領域内に
所定密度のサンプリング点群を設定し、各サンプリング
点の平面座標(x,y)に対して相当する標高値zを前
記地形データ記憶手段より読込んで3次元サンプリング
点(x,y,z)群を生成し、この3次元サンプリング
点群を所定のルールにしたがって稜線で接続することに
よって開いた多面体形状の地形形状モデルを作成する地
形形状モデリング手段と、 前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標と前記地形形状モデリング手段によって得られた
地形形状モデルとから前記表示基準点の標高値を決定す
る表示基準点標高決定手段と、 前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標及び視線方向角と、前記表示基準点標高決定手段
によって決定された表示基準点標高値とから透視投影変
換の視点座標を決定する視点座標決定手段と、 前記地
図データ記憶手段から前記表示対象領域に相当する地図
表示要素を読込み、必要に応じて前記地形形状モデリン
グ手段によって得られた地形形状モデルに基づいて各地
図表示要素の標高値を決定し、表示用図形データを作成
する地図要素標高決定手段と、 前記視点座標決定手段によって決定された視点座標と前
記表示基準点等入力手段から入力された視線方向角とに
基づいて前記地形形状モデルと前記標高値の決定された
地図表示要素とを透視投影変換する座標変換手段と、 前記座標変換手段によって透視投影変換された地形形状
を示す多面体を、前記視点に対して奥の方の面から上書
きにより描画し、立体地図画像を出力する地形形状描画
処理手段と、 前記地図要素標高決定手段によって決定された地図表示
要素それぞれの表示位置の標高値と相応する地形形状の
標高値とを比較する地図要素標高比較手段と、 前記地図要素標高比較手段の比較結果に基づき、前記地
図表示要素の方が相応する地形形状と標高値が等しいも
のまたはより大きいものについて前記地形形状に上書き
により描画する地図要素描画処理手段と、 前記地形形状描画処理手段からの立体地図画像と前記地
図要素描画処理手段からの地図要素画像とを合成して表
示する画像表示手段とを備えて成るナビゲーションシス
テム。
25. Topographical data storage means for storing topographical shape data capable of giving elevation values to topographical plane coordinates, and position information and incidental information of map display elements displayed on a map such as roads and place names. Map data storage means to be stored, display reference point position coordinates for determining the position and direction of the displayed map, display reference point etc. input means, and input from the display reference point etc. input means Display target area determining means for determining a target area (display target area) on the map displayed on the screen in accordance with the displayed reference point position coordinates and the line-of-sight direction angle, and the display target determined by the display target area determining means A sampling point group having a predetermined density is set in the area, and the corresponding elevation value z with respect to the plane coordinates (x, y) of each sampling point is read from the topographical data storage means to obtain the third order. Terrain shape modeling means for generating a sampling point (x, y, z) group, and creating an open polyhedral shape terrain shape model by connecting the three-dimensional sampling point group with a ridge line according to a predetermined rule; Display reference point elevation determining means for determining the elevation value of the display reference point from the display reference point position coordinates input from the display reference point etc. input means and the terrain shape model obtained by the terrain shape modeling means; Point-of-view coordinate determination for determining the point-of-view coordinate of perspective projection conversion from the display-reference-point position coordinates and the line-of-sight direction angle input from the reference-point input means, and the display reference-point elevation value determined by the display-reference-point elevation determination means. Means, and a map display element corresponding to the display target area from the map data storage means, and if necessary, the terrain shape modeling Map element elevation determining means for determining the elevation value of each map display element based on the terrain shape model obtained by the means, and creating map data for display; viewpoint coordinates determined by the viewpoint coordinate determining means and the display; Coordinate conversion means for performing perspective projection conversion between the terrain shape model and the map display element for which the elevation value has been determined based on the line-of-sight direction angle input from reference point input means, and perspective projection conversion by the coordinate conversion means. A polyhedron showing the formed topographical shape by overwriting from the surface farther from the viewpoint and outputting a three-dimensional map image; and a map display determined by the map element elevation determining means. Map element elevation comparison means for comparing the elevation value of the display position of each element and the elevation value of the corresponding terrain shape, and the comparison result of the map element elevation comparison means On the basis of the map display element, a map element drawing processing unit that draws by overwriting on the terrain shape with respect to the terrain shape corresponding to or higher than the corresponding terrain shape; And a map element image from the map element drawing processing means, and an image display means for displaying the synthesized image.
【請求項26】 前記地図要素標高比較手段は、前記地
図表示要素それぞれの表示位置の標高値と相応する地形
形状の標高値とを地形描画色に基づいて比較することを
特徴とする請求項25に記載のナビゲーションシステ
ム。
26. The map element elevation comparing means compares the elevation value of the display position of each of the map display elements with the elevation value of the corresponding terrain shape based on the terrain drawing color. Navigation system described in.
【請求項27】 前記地図要素描画処理手段は、前記地
図表示要素が誘導経路である場合に前記地図表示要素が
通常の道路である場合と異なった描画色若しくは異なっ
て線種にして描画することを特徴とする請求項25また
は26に記載のナビゲーションシステム。
27. The map element drawing processing means draws when the map display element is a guide route, a drawing color different from that when the map display element is an ordinary road or a different line type. 27. The navigation system according to claim 25 or 26.
【請求項28】 前記地図要素標高比較手段は、前記地
図表示要素が線図形である場合、その線素の両端点の標
高値、また前記地図表示要素が面図形である場合、その
面素の全頂点の標高値が相応する地形形状の標高値と等
しいときまたはより大きいときに前記地図要素描画処理
手段に当該線素または面素の上書き指令を出力すること
を特徴とする請求項25〜27のいずれかに記載のナビ
ゲーションシステム。
28. The map element elevation comparing means, when the map display element is a line figure, the elevation values at both end points of the line element, and when the map display element is an area figure, the map element elevation 28. When the elevation values of all the vertices are equal to or greater than the elevation values of the corresponding terrain shape, the command for overwriting the line element or the surface element is output to the map element drawing processing means. Navigation system according to any one of.
【請求項29】 前記地図要素標高比較手段は、前記地
図表示要素が道路、河川、鉄道のような線図形である場
合、その線素の両端点のいずれかの標高値が相応する地
形形状の標高値よりも小さいときに前記地図要素描画処
理手段に当該線素部分を他の部分と異なる描画色または
点線で上書きするように指令することを特徴とする請求
項25〜27のいずれかに記載のナビゲーションシステ
ム。
29. When the map display element is a line figure such as a road, a river, or a railroad, the map element elevation comparing means has a topographical shape corresponding to an elevation value of either end point of the line element. The map element drawing processing means is instructed to overwrite the line element portion with a drawing color or a dotted line different from other portions when the height is smaller than the altitude value. Navigation system.
【請求項30】 地形平面座標に対して標高値を与える
ことのできる地形形状データを記憶する地形データ記憶
手段と、 道路、河川、鉄道のような線図形を地図上に表示する位
置情報及び付帯情報を記憶する線図形データ記憶手段
と、 地名、アイコン等のような文字列及び図柄を地図上に表
示する位置情報及び付帯情報を記憶する地名、背景デー
タ記憶手段と、 表示される地図の位置、方向を決定するための表示基準
点位置座標及び視線方向角を入力する表示基準点等入力
手段と、 前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標及び視線方向角にしたがって画面上に表示される
地図上の対象領域(表示対象領域)を決定する表示対象
領域決定手段と、 前記表示対象領域決定手段が決定した表示対象領域内に
所定密度のサンプリング点群を設定し、各サンプリング
点の平面座標(x,y)に対して相当する標高値zを前
記地形データ記憶手段より読込んで3次元サンプリング
点(x,y,z)群を生成し、この3次元サンプリング
点群を所定のルールにしたがって稜線で接続することに
よって開いた多面体形状の地形形状モデルを作成する地
形形状モデリング手段と、 前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標と前記地形形状モデリング手段によって得られた
地形形状モデルとから前記表示基準点の標高値を決定す
る表示基準点標高決定手段と、 前記表示基準点等入力手段から入力された表示基準点位
置座標及び視線方向角と、前記表示基準点標高決定手段
によって決定された表示基準点標高値とから透視投影変
換の視点座標を決定する視点座標決定手段と、 前記線図形データ記憶手段から前記表示対象領域に相当
する線図形データを読込み、前記地名、背景データ記憶
手段から前記地名、背景データを読込み、必要に応じて
前記地形形状モデリング手段によって得られた地形形状
モデルに基づいて各線図形及び地名、アイコン等の表示
点の標高値を決定し、表示用図形データを作成する地図
要素標高決定手段と、 前記視点座標決定手段によって決定された視点座標と前
記表示基準点等入力手段から入力された視線方向角とに
基づいて前記地形形状モデルと前記標高値の決定された
線図形及び地名、アイコン等の表示用図形データとを透
視投影変換する座標変換手段と、 前記座標変換手段によって透視投影変換されたデータを
隠面消去を実行しながら描画し、立体地図画像を出力す
る描画処理手段と、 前記地図要素標高決定手段によって決定された線図形デ
ータの各線素の端点の標高値と相応する地形形状の標高
値とを比較する線図形データ標高比較手段と、 前記線図形データ標高比較手段の比較結果に基づき、前
記線図形の前記線素の端点の標高値の方が相応する地形
形状と標高値が等しいものまたはより大きいものについ
て前記地形形状に上書きにより描画する線図形データ描
画処理手段と、 前記描画処理手段からの立体地図画像と前記線図形デー
タ描画処理手段からの線図形画像とを合成して表示する
画像表示手段とを備えて成るナビゲーションシステム。
30. Topographical data storage means for storing topographical shape data capable of giving elevation values to topographical plane coordinates, and position information and incidental information for displaying line figures such as roads, rivers and railways on a map. A line graphic data storage means for storing information, a position name for displaying a place name, a character string such as an icon, etc. and a pattern on a map and a place name for storing incidental information, a background data storage means, and a displayed map position. Display reference point position coordinates and line-of-sight direction angle input means for determining the direction, and display reference point position coordinates and line-of-sight direction angle input from the display reference point input means Display target area determining means for determining a target area (display target area) on the map displayed on the map, and a sample having a predetermined density in the display target area determined by the display target area determining means. And a vertical point z corresponding to the plane coordinates (x, y) of each sampling point is read from the topographical data storage means to generate a three-dimensional sampling point (x, y, z) group. A topographical shape modeling means for creating a polyhedral shaped topographical shape model by connecting the three-dimensional sampling point groups with ridge lines according to a predetermined rule; and display reference points input from the display reference point input means. Display reference point elevation determining means for determining the elevation value of the display reference point from the position coordinates and the topographic shape model obtained by the topographic shape modeling means, and the display reference point position input from the display reference point input means. Viewpoint coordinates for determining perspective coordinates for perspective projection conversion from the coordinates and the line-of-sight direction angle, and the display reference point elevation value determined by the display reference point elevation determination means. Determining means and line figure data corresponding to the display target area from the line figure data storage means, the place name, the place name and background data from the background data storage means, and if necessary, by the topographical shape modeling means Map element elevation determining means for determining the elevation value of each line figure, place name, display point such as icon based on the obtained topographical shape model, and creating display figure data, and the viewpoint determined by the viewpoint coordinate determining means. Perspective projection conversion of the terrain shape model and the line graphic for which the elevation value has been determined and display graphic data such as a place name and an icon based on the coordinates and the line-of-sight direction angle input from the display reference point and other input means. Coordinate transformation means, and drawing the data perspective-transformed by the coordinate transformation means while performing hidden surface removal, and outputting a stereoscopic map image. Image processing means, line figure data elevation comparing means for comparing the elevation value of the end point of each line element of the line figure data determined by the map element elevation determining means and the elevation value of the corresponding terrain shape, and the line figure data Based on the comparison result of the altitude comparing means, line figure data drawn by overwriting the topographical shape for which the elevation value of the end point of the line element of the line figure is equal to or higher than the corresponding topographical shape. A navigation system comprising: drawing processing means; and an image display means for displaying the stereoscopic map image from the drawing processing means and the line graphic image from the line graphic data drawing processing means by combining them.
【請求項31】 線図形データ描画処理手段は、前記線
図形が誘導経路である場合に、前記線図形が通常の道路
である場合と異なった描画色、若しくは異なった線種で
描画することを特徴とする請求項30に記載のナビゲー
ションシステム。
31. The line graphic data drawing processing means, when the line graphic is a guide route, draws with a drawing color different from that of the case where the line graphic is an ordinary road, or a different line type. 31. The navigation system according to claim 30, characterized in that
【請求項32】 前記線図形データ標高比較手段は、前
記線図形の各線素の両端点の標高値が相応する地形形状
の標高値と等しいときまたはより大きいときに前記線図
形データ描画処理手段に当該線素の上書き指令を出力す
ることを特徴とする請求項30または31に記載のナビ
ゲーションシステム。
32. The line graphic data altitude comparing means is adapted to the line graphic data drawing processing means when the altitude values of both end points of each line element of the line graphic are equal to or larger than the altitude value of the corresponding topographical shape. The navigation system according to claim 30 or 31, wherein an overwrite command for the line element is output.
【請求項33】 前記線図形データ標高比較手段は、前
記線図形の各線素の両端点のいずれかの標高値が相応す
る地形形状の標高値よりも小さいときに前記線図形デー
タ描画処理手段に当該線素部分を他の部分と異なる描画
色または点線で上書きするように指令することを特徴と
する請求項30または31に記載のナビゲーションシス
テム。
33. The line graphic data altitude comparing means is adapted to the line graphic data drawing processing means when the altitude value of either end point of each line element of the line graphic is smaller than the altitude value of the corresponding terrain shape. The navigation system according to claim 30 or 31, wherein an instruction is given to overwrite the line element portion with a drawing color or a dotted line different from other portions.
【請求項34】 表示基準点の位置座標と視線方向角デ
ータに基づいて表示対象領域を決定するステップと、 この表示対象領域に相当する地形形状データを取り込ん
で地形形状のモデル化を行うステップと、 前記表示基準点の位置座標と前記地形形状モデルとから
当該表示基準点の標高値を決定するステップと、 前記表示基準点の位置座標及び視線方向角と、前記表示
基準点標高値とから透視投影変換の視点座標を決定する
ステップと、 前記表示対象領域に相当する地図表示要素データを取り
込み、必要に応じて前記地形形状モデルに基づいて各地
図表示要素の標高値を決定して表示用図形データを作成
するステップと、 前記地形形状モデルと前記標高値の決定された地図表示
要素とを前記視点座標と前記視線方向角とに基づいて透
視投影変換するステップと、 前記透視投影変換されたデータから立体地図画像信号を
生成するステップとをコンピュータに実行させるナビゲ
ーションプログラムを記憶したことを特徴とするナビゲ
ーションプログラムを記憶した媒体。
34. determining the display target area based on the position coordinates and the line-of-sight direction angle data of the display reference point, line cormorants step modeling the terrain shape capture terrain shape data corresponding to the display target area And a step of determining the elevation value of the display reference point from the position coordinates of the display reference point and the terrain shape model, from the position coordinates and the line-of-sight angle of the display reference point, from the display reference point elevation value determining the viewpoint coordinates of the perspective projection transformation
A step, a step of the display takes in the map display element data corresponding to the target region, to create a display graphic data to determine the elevation of each map display element based on the terrain shape model if necessary, the A step of performing perspective projection conversion of the terrain shape model and the map display element for which the elevation value is determined based on the viewpoint coordinates and the line-of-sight direction angle; and a three-dimensional map image signal is generated from the perspective projection converted data. A navigator that causes a computer to perform steps and
A medium storing a navigation program, characterized by storing a navigation program.
【請求項35】 表示基準点の位置座標及び視線方向角
データに基づいて表示対象領域を決定するステップと、 この表示対象領域内に所定密度のサンプリング点群を設
定し、各サンプリング点の平面座標(x,y)に対して
相当する標高値zを取り込んで3次元サンプリング点
(x,y,z)群を生成し、この3次元サンプリング点
群を所定のルールにしたがって稜線で接続することによ
って開いた多面体形状の地形形状モデルを作成するステ
ップと、 前記表示基準点の位置座標と前記地形形状モデルとから
当該表示基準点の標高値を決定するステップと、 前記表示基準点の位置座標及び視線方向角と、前記表示
基準点の標高値とから透視投影変換の視点座標を決定
るステップと、 前記表示対象領域に相当する地図表示要素データを取り
込み、必要に応じて前記地形形状モデルに基づいて各地
図表示要素の標高値を決定して表示用図形データを作成
するステップと、 前記地形形状モデルと前記標高値の決定された地図表示
要素とを前記視点座標と前記視線方向角とに基づいて透
視投影変換するステップと、 この透視投影変換された地形形状を示す多面体を、視点
に対して奥の方の面から上書きにより描画する画像信号
を生成するステップと、 前記地図表示要素それぞれの表示位置の標高値と相応す
る前記地形形状モデルの標高値とを比較し、この比較結
果に基づき、前記地図表示要素の方が相応する地形形状
よりも標高値が大きいものについて前記地形形状モデル
に上書きにより描画する画像信号を生成するステップと
をコンピュータに実行させるナビゲーションプログラム
を記憶したことを特徴とするナビゲーションプログラム
を記憶した媒体。
35. A step of determining a display target area based on position coordinates of display reference points and line-of-sight direction angle data, and a sampling point group having a predetermined density is set in the display target area, and plane coordinates of each sampling point are set. By taking the corresponding elevation value z with respect to (x, y) to generate a group of three-dimensional sampling points (x, y, z) and connecting the three-dimensional sampling points with an edge line according to a predetermined rule. Creates an open polyhedral terrain model.
-Up and, determining the elevation of the display reference point and a position coordinate of the display reference point and the terrain shape model, the position coordinates and viewing direction angle of the display reference point, elevation of the display reference point to determine the viewpoint coordinates of the perspective projection transformation from the value
And step of importing map display element data corresponding to the display target area, and determining the elevation value of each map display element based on the terrain shape model as necessary to create display graphic data.
The step of performing the perspective projection conversion of the terrain shape model and the map display element for which the elevation value is determined based on the viewpoint coordinates and the line-of-sight direction angle, and showing the terrain shape subjected to the perspective projection conversion. A step of generating an image signal for drawing the polyhedron by overwriting from the surface on the back side with respect to the viewpoint, and comparing the altitude value of the display position of each of the map display elements with the corresponding altitude value of the terrain shape model. and generating an image signal to be drawn by overwriting on the basis of this comparison result, for those the greater altitude value than the terrain shape corresponding the direction of the map display element to the terrain shape model
Program that causes a computer to run
A medium storing a navigation program characterized by storing the following.
【請求項36】 表示基準点の位置座標及び視線方向角
データに基づいて表示対象領域を決定するステップと、 この表示対象領域内に所定密度のサンプリング点群を設
定し、各サンプリング点の平面座標(x,y)に対して
相当する標高値zを取り込んで3次元サンプリング点
(x,y,z)群を生成し、この3次元サンプリング点
群を所定のルールにしたがって稜線で接続することによ
って開いた多面体形状の地形形状モデルを作成するステ
ップと、 前記表示基準点の位置座標と前記地形形状モデルとから
当該表示基準点の標高値を決定するステップと、 前記表示基準点の位置座標及び視線方向角と、前記表示
基準点の標高値とから透視投影変換の視点座標を決定
るステップと、 前記表示対象領域に相当する線図形データを取り込み、
また地名、背景データを取り込み、必要に応じて前記地
形形状モデルに基づいて各線図形及び地名、アイコン等
の表示点の標高値を決定して表示用図形データを作成
るステップと、 前記視点座標と前記視線方向角とに基づいて、前記地形
形状モデルと標高値の決定された線図形及び地名、アイ
コン等の表示用図形データとを透視投影変換するステッ
プと、 この透視投影変換されたデータを隠面消去を実行しなが
ら描画し、立体地図画像信号を生成するステップと、 これと共に前記線図形の各線素の端点の標高値と相応す
る地形形状モデルの標高値とを比較し、この比較結果に
基づいて、線図形の線素の端点の標高値の方が相応する
地形形状モデルの標高値よりも大きいものについて前記
地形形状モデルに上書きする画像信号を生成するステッ
プとをコンピュータに実行させるナビゲーションプログ
ラムを記憶したことを特徴とするナビゲーションプログ
ラムを記憶した媒体。
36. A step of determining a display target area based on position coordinates of display reference points and line-of-sight direction angle data, and a sampling point group having a predetermined density is set in the display target area, and plane coordinates of each sampling point are set. By taking the corresponding elevation value z with respect to (x, y) to generate a group of three-dimensional sampling points (x, y, z) and connecting the three-dimensional sampling points with an edge line according to a predetermined rule. Creates an open polyhedral terrain model.
-Up and, determining the elevation of the display reference point and a position coordinate of the display reference point and the terrain shape model, the position coordinates and viewing direction angle of the display reference point, elevation of the display reference point to determine the viewpoint coordinates of the perspective projection transformation from the value
And a line figure data corresponding to the display target area,
In addition, place name and background data are taken in, and if necessary, the elevation values of the display points of each line figure and place name, icon, etc. are determined based on the terrain shape model to create display figure data .
The step of performing perspective projection conversion of the terrain shape model and the line figure for which the elevation value has been determined and the display figure data such as a place name and an icon based on the viewpoint coordinates and the line-of-sight direction angle.
And a step of drawing the perspective-transformed data while performing hidden surface removal to generate a stereoscopic map image signal, and together with this, a terrain shape model corresponding to the elevation value of the end point of each line element of the line figure. The image signal to be overwritten on the topographical shape model when the elevation value of the end point of the line element of the line figure is larger than the corresponding elevation value of the topographical shape model based on the comparison result. to generate a step
Navigation program that causes the computer to execute
A medium storing a navigation program characterized by storing a RAM.
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