JP4104782B2

JP4104782B2 - Information visualization apparatus, information visualization method, and computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to execute the method

Info

Publication number: JP4104782B2
Application number: JP15007499A
Authority: JP
Inventors: 秀明前原; 聡田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: JP2000339494A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンピュータグラフィックス機能を用いて仮想三次元空間画像を生成する仮想三次元空間画像生成装置に関し、特に、レーダの有効範囲等の目で確認することができない三次元空間情報を可視化することができる情報可視化装置、情報可視化方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、コンピュータグラフィックス機能を用いた仮想三次元空間画像は、目で確認することができない気体の流れや物体にかかる応力分布等の情報を可視化しており、人間が理解し易い情報であることから各種の分野で利用されている。特に、人間が理解し易い情報として提供することは、現象の分析や製品の設計等の効率を高めることになる。
【０００３】
このコンピュータグラフィックス機能を用いた仮想三次元空間画像の生成に関する技術として、文献「電磁現象の可視化」（電気学会誌、１９９９年３月号記事）がある。この文献には、物体（「ボクセル」という）を小さなサイコロ状の単位データの塊として表現するボリュームモデルを用いた方法と、物体の表面だけを三角形（「ポリゴン」という）のつなぎ合わせで表現するサーフェスモデルを用いた方法との２種類のコンピュータグラフィックス機能を用いて電磁現象を可視化する技術が記載されている。ボリュームモデルを用いた方法およびサーフェスモデルを用いた方法のいずれも、寒色系から暖色系に段階的に色変化表示させることによって磁束密度の強弱を表現している。すなわち、磁束密度の高い領域は、赤系の色表示を行い、磁束密度の低い領域は、青系の色表示を行っている。
【０００４】
図２１は、上述した文献に記載された情報可視化装置の構成を示すブロック図である。図２１において、情報データベース１０７には、磁束密度の三次元データが記録され、仮想物体生成プログラム１０２は、この三次元データを読み取って、磁束密度の分布空間を仮想物体として定義する定義データを生成し、この生成した定義データを主メモリ１０１に記憶する。コンピュータグラフィックスプログラム１０６は、主メモリ１０１に記憶された定義データをもとに上述したボリュームモデルあるいはサーフェスモデルを用いて仮想三次元空間の二次元画像を生成し、この二次元画像をディスプレイモニタ１０５に表示する。この際、マウス１０６の選択指示によって、仮想三次元空間に対する視点位置等がコンピュータグラフィックスプログラム１０６に入力され、コンピュータグラフィックＳプログラム１０６は、この選択指示に基づいた仮想三次元空間の二次元画像を生成する。
【０００５】
一方、特開平７−１７２７３号公報には、航空機のレーダ画像を分かり易く表示するコンピュータゲームシステムが記載されている。このコンピュータゲームシステムでは、従来、自機から敵機への方角と距離のみしか示すことができなかったレーダ画像を、コンピュータグラフィックスを用いた三次元画像表示とすることによって、自機と敵機との高度差を容易に識別できるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、文献「電磁現象の可視化」に記載されたボリュームモデルによる方法は、サーフェスモデルによる方法に比べて直感的に分かり易い三次元表示を行うことができるが、１枚の三次元画像を生成するために数秒以上の時間がかかりという問題点がある。一方、サーフェスモデルによる方法は、１秒間に数枚の画像が生成できるので、表示対象の仮想三次元空間の観察視点を自由に移動させながら、この仮想三次元空間を観察することができるが、ボリュームモデルにような分かり易い三次元表示は困難であるという問題点があった。
【０００７】
また、上述したコンピュータゲームシステムによる三次元画像表示は、従来のレーダ画像と比較して分かり易い表示であるが、自機と敵機との相対位置関係を把握することができるのみであり、レーダの有効範囲等の目に見えない三次元情報を分かり易く表示することができない。
【０００８】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、レーダの有効範囲等の視認することができない三次元空間をコンピュータグラフィックス機能を用いて分かり易く可視化表示することができる情報可視化装置、情報可視化方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述目的を達成するため、この発明にかかる情報可視化装置は、視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化装置において、前記三次元空間を形成する計測データ群を格納する格納手段と、前記計測データ群をもとに前記三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義した定義データ群を生成する定義データ生成手段と、前記定義データ生成手段が生成した定義データ群を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成手段と、前記記憶手段に記憶された定義データ群内の所定の定義データ内容を順次変更する変更手段と、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像を表示出力する表示手段と、を備え、前記定義データ生成手段は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の所定断面によって表現し、各所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、前記変更手段は、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも前記各所定断面における同一半径方向のポリゴンの表示属性を同期させて前記中心軸周りに順次変更することを特徴とする。
【００１０】
つぎの発明では、視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化装置において、前記三次元空間を形成する計測データ群を格納する格納手段と、前記計測データ群をもとに前記三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義した定義データ群を生成する定義データ生成手段と、前記定義データ生成手段が生成した定義データ群を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成手段と、前記記憶手段に記憶された定義データ群内の所定の定義データ内容を順次変更する変更手段と、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像を表示出力する表示手段とを備え、前記定義データ生成手段は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の所定断面によって表現し、各所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、前記変更手段は、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも同一所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うことを特徴とする。
【００１１】
つぎの発明では、視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化装置において、前記三次元空間を形成する計測データ群を格納する格納手段と、前記計測データ群をもとに前記三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義した定義データ群を生成する定義データ生成手段と、前記定義データ生成手段が生成した定義データ群を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成手段と、前記記憶手段に記憶された定義データ群内の所定の定義データ内容を順次変更する変更手段と、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像を表示出力する表示手段とを備え、前記定義データ生成手段は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の所定断面によって表現し、各所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、前記変更手段は、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも同一所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸周りに順次変更することを特徴とする。
【００１２】
つぎの発明では、視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化装置において、前記三次元空間を形成する計測データ群を格納する格納手段と、前記計測データ群をもとに前記三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義した定義データ群を生成する定義データ生成手段と、前記定義データ生成手段が生成した定義データ群を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成手段と、前記記憶手段に記憶された定義データ群内の所定の定義データ内容を順次変更する変更手段と、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像を表示出力する表示手段とを備え、前記定義データ生成手段は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の所定断面によって表現し、各所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、前記変更手段は、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも前記所定の中心軸に垂直な断面に交差する前記各所定断面上のポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うことを特徴とする。
【００１３】
つぎの発明では、視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化装置において、前記三次元空間を形成する計測データ群を格納する格納手段と、前記計測データ群をもとに前記三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義する定義データ群を複数生成する定義データ生成手段と、前記定義データ生成手段が生成した複数の定義データ群を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された複数の定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成手段と、前記記憶手段に記憶された複数の定義データ群内の所定の定義データ内容を順次変更する変更手段と、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像の視点位置を取得し、該視点位置に対応して前記記憶手段に記憶された複数の定義データ群の中から前記画像生成手段が処理すべき一つの定義データ群を選択設定する選択設定手段と、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像を表示出力する表示手段とを備え、前記定義データ生成手段は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の第１の所定断面によって表現し、各第１の所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する第１の定義データ群と、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の第２の所定断面によって表現し、各第２の所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する第２の定義データ群を生成し、前記変更手段は、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、前記第１の定義データ群に対して少なくとも前記各第１の所定断面における同一半径方向のポリゴンの表示属性を同期させて前記中心軸周りに順次変更するとともに、前記第２の定義データ群に対して少なくとも同一の第２の所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸周りに順次変更し、前記選択設定手段は、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像の視点位置を取得し、前記仮想三次元空間の基準位置に対する前記視点位置からの俯角が所定値以下になった場合に前記画像生成手段が処理すべき定義データ群を前記第１の定義データ群から前記第２の定義データ群に選択設定することを特徴とする。
【００１４】
つぎの発明では、視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化装置において、前記三次元空間を形成する計測データ群を格納する格納手段と、前記計測データ群をもとに前記三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義する定義データ群を複数生成する定義データ生成手段と、前記定義データ生成手段が生成した複数の定義データ群を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された複数の定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成手段と、前記記憶手段に記憶された複数の定義データ群内の所定の定義データ内容を順次変更する変更手段と、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像の視点位置を取得し、該視点位置に対応して前記記憶手段に記憶された複数の定義データ群の中から前記画像生成手段が処理すべき一つの定義データ群を選択設定する選択設定手段と、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像を表示出力する表示手段とを備え、前記定義データ生成手段は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の第１の所定断面によって表現し、各第１の所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する第１の定義データ群と、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の第２の所定断面によって表現し、各第２の所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する第２の定義データ群を生成し、前記変更手段は、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、前記第１の定義データ群に対して少なくとも同一の前記第１の所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うとともに、前記第２の定義データ群に対して少なくとも前記所定の中心軸に垂直な断面に交差する前記各第２の所定断面上のポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行い、前記選択設定手段は、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像の視点位置を取得し、前記仮想三次元空間の基準位置に対する前記視点位置からの俯角が所定値以下になった場合に前記画像生成手段が処理すべき定義データ群を前記第１の定義データ群から前記第２の定義データ群に選択設定することを特徴とする。
【００１５】
つぎの発明では、定義データ生成手段、および画像生成手段により視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化方法において、定義データ生成手段が、前記三次元空間を形成する計測データ群をもとに該三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義した定義データ群を生成する定義データ生成工程と、前記画像生成手段が、前記定義データ生成工程によって生成された定義データ群内の所定の定義データを順次変更するとともに、該変更された所定の定義データを含む定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成工程とを含み、前記定義データ生成工程は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の所定断面によって表現し、各所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、前記画像生成工程は、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも前記各所定断面における同一半径方向のポリゴンの表示属性を同期させて前記中心軸周りに順次変更することを特徴とする。
【００１６】
つぎの発明では、定義データ生成手段、および画像生成手段により視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化方法において、定義データ生成手段が、前記三次元空間を形成する計測データ群をもとに該三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義した定義データ群を生成する定義データ生成工程と、前記画像生成手段が、前記定義データ生成工程によって生成された定義データ群内の所定の定義データを順次変更するとともに、該変更された所定の定義データを含む定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成工程とを含み、前記定義データ生成工程は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の所定断面によって表現し、各所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、前記画像生成工程は、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも同一所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うことを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明では、定義データ生成手段、および画像生成手段により視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化方法において、定義データ生成手段が、前記三次元空間を形成する計測データ群をもとに該三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義した定義データ群を生成する定義データ生成工程と、前記画像生成手段が、前記定義データ生成工程によって生成された定義データ群内の所定の定義データを順次変更するとともに、該変更された所定の定義データを含む定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成工とをを含み、前記定義データ生成工程は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の所定断面によって表現し、各所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、前記画像生成工程は、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも同一所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸周りに順次変更することを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明では、定義データ生成手段、および画像生成手段により視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化方法において、定義データ生成手段が、前記三次元空間を形成する計測データ群をもとに該三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義した定義データ群を生成する定義データ生成工程と、前記画像生成手段が、前記定義データ生成工程によって生成された定義データ群内の所定の定義データを順次変更するとともに、該変更された所定の定義データを含む定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成工程とを含み、前記定義データ生成工程は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の所定断面によって表現し、各所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、前記画像生成工程は、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも前記所定の中心軸に垂直な断面に交差する前記各所定断面上のポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うことを特徴とする。
【００１９】
つぎの発明では、定義データ生成手段、および画像生成手段により視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化方法において、前記定義データ生成手段が、前記三次元空間を形成する計測データ群をもとに該三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義する定義データ群を複数生成する定義データ生成工程と、前記画像生成手段が、前記定義データ生成工程によって生成された複数の定義データ群内の所定の定義データを順次変更するとともに、該変更された所定の定義データを含む複数の定義データ群によって生成されるべき前記仮想三次元空間の二次元画像の視点位置を取得し、該視点位置に対応して前記複数の定義データ群の中から一つの定義データ群を選択設定し、該選択設定された定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成工程と、を含み、前記定義データ生成工程は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の第１の所定断面によって表現し、各第１の所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する第１の定義データ群と、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の第２の所定断面によって表現し、各第２の所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する第２の定義データ群を生成し、前記画像生成工程は、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、前記第１の定義データ群に対して少なくとも前記各第１の所定断面における同一半径方向のポリゴンの表示属性を同期させて前記中心軸周りに順次変更するとともに、前記第２の定義データ群に対して少なくとも同一の第２の所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸周りに順次変更するとともに、該表示属性が変更された第１，第２の定義データ群によって生成されるべき前記仮想三次元空間の二次元画像の視点位置を取得し、前記仮想三次元空間の基準位置に対する前記視点位置からの俯角が所定値以下になった場合は前記第２の定義データ群に選択し、前記俯角が所定値よりも大きい場合に第１の定義データ群を選択することを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明では、定義データ生成手段、および画像生成手段により視認できない三次元空間の情報を可視化する情報可視化方法において、前記定義データ生成手段が、前記三次元空間を形成する計測データ群をもとに該三次元空間に対応する仮想三次元空間を表現する各要素を定義する定義データ群を複数生成する定義データ生成工程と、前記画像生成手段は、前記定義データ生成工程によって生成された複数の定義データ群内の所定の定義データを順次変更するとともに、該変更された所定の定義データを含む複数の定義データ群によって生成されるべき前記仮想三次元空間の二次元画像の視点位置を取得し、該視点位置に対応して前記複数の定義データ群の中から一つの定義データ群を選択設定し、該選択設定された定義データ群をもとにコンピュータグラフィックス機能を用いて前記仮想三次元空間の二次元画像を生成する画像生成工程と、を含み、前記定義データ生成工程は、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の第１の所定断面によって表現し、各第１の所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する第１の定義データ群と、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の第２の所定断面によって表現し、各第２の所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する第２の定義データ群を生成し、前記画像生成工程は、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、前記第１の定義データ群に対して少なくとも同一の前記第１の所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うとともに、前記第２の定義データ群に対して少なくとも前記所定の中心軸に垂直な断面に交差する前記各第２の所定断面上のポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うとともに、該表示属性が変更された第１，第２の定義データ群によって生成されるべき前記仮想三次元空間の二次元画像の視点位置を取得し、前記仮想三次元空間の基準位置に対する前記視点位置からの俯角が所定値以下になった場合は前記第２の定義データ群に選択し、前記俯角が所定値よりも大きい場合に第１の定義データ群を選択することを特徴とする。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる情報可視化装置、情報可視化方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００５２】
実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１である情報可視化装置の構成を示すブロック図である。図１において、情報データベース７は、可視化する対象の情報を記憶する。仮想物体定義生成部２は、仮想物体生成プログラム２ａを有し、仮想物体生成プログラム２ａは、情報データベース７から可視化する対象の情報を読み出し、仮想三次元空間をもつ仮想物体を定義する定義データ群を生成し、この定義データ群を主メモリ１に記憶する。主メモリ１は、定義データ群によって定義された仮想物体定義１ａを記憶する。仮想物体定義変更部４は、仮想物体変更プログラム４ａを有し、仮想物体変更プログラム４ａは、主メモリ１に記憶されている仮想物体定義を定期的に読み出し、定義内容すなわち定義データ内容を順次変更して主メモリ１に書き込む。仮想三次元空間画像生成部３は、コンピュータグラフィックスプログラム３ａを有し、コンピュータグラフィックスプログラム３ａは、主メモリ１に記憶された仮想物体定義１ａを読み出し、仮想物体定義１ａの内容をもとに、仮想三次元空間を生成し、表示部５に表示出力する。マウス６は、各種の入力指示を行うが、特に仮想三次元空間に対する視点位置の変更指示をコンピュータグラフィックスプログラム３ａに対して指示入力する。
【００５３】
コンピュータグラフィックスプログラム３ａは、ＯｐｅｎＧＬ等のグラフィックスライブラリを用いて仮想三次元空間画像を生成する一般的なコンピュータグラフィックスプログラムである。図１に示したコンピュータグラフィックプログラム３ａは、サーフェスモデルを扱って仮想三次元空間画像を生成する。コンピュータグラフィックスプログラム３ａは、仮想物体の幾何形状、色や透明度を含む表示属性、動作等を定義した仮想物体定義１ａを主メモリ１から読み取り、仮想三次元空間画像を生成して、表示部５の表示画面に表示出力する。
【００５４】
なお、仮想物体の一例をレーダの有効範囲として以下説明する。このレーダは、飛行中の航空機の現在位置を検知するために地表面上に設置され、仮想物体は、このレーダの有効範囲であり、レーダが航空機を有効に検知することができる範囲を示す三次元空間となる。
【００５５】
情報データベース７は、レーダの有効範囲を示すデータを蓄積している。図２は、レーダの有効範囲を示すデータの一例を示す図である。図２において、レーザの有効範囲を示すデータは、高度と方位と距離とが組み合わされたデータとして蓄積される。方位は、レーダが設置されるレーダサイトを通る鉛直軸を中心とし、真北を０°とした時計回り１°単位で示されている。また、距離は、レーダサイトを通る鉛直軸からの距離を示している。なお、この距離は、レーザサイトからの距離を鉛直軸からの距離に換算した値である。レーザの有効範囲を示すデータは、所定高度毎の各方位における距離として示し、高度はフィート、方位は度（°）、距離はｋｍの単位で表している。このデータでは、例えば、高度が１５００フィートで、方位が３３６°のときの有効なレーダ波の到達距離は２１．７２７ｋｍとなる。
【００５６】
このようなデータの組み合わせとして表現したのは、一般にレーダの有効範囲は、レーダサイトを中心とした半球状となり、この半球を複数の高度で輪切りにし、各高度における断面の形状によってレーダの有効範囲を表すためである。図３は、図２に示したデータを各高度毎の有効範囲として表した図である。すなわち、レーダの有効範囲をレーダサイトの鉛直軸に垂直な平面によって輪切りにした断面を示す図である。なお、図３に示すように、各高度の断面形状は、高高度では円に近い形状を示しているが、低高度の地上に近い高度では、山岳等の影響によって欠損のある円の形状を示している。
【００５７】
図４は、仮想物体定義生成部２による仮想物体定義１ａの生成処理を説明する図である。図４において、仮想物体定義生成部２は、情報データベース７から、上述したレーダの有効範囲を示すデータを読み込み、各データのレコードに対応したポリゴンＰを生成する。すなわち、仮想物体定義生成部２は、読み込んだデータのうちの所定高度Ｈ（ｊ）を有する断面Ｓｊ上の隣接するデータであって、方位Ｆ（ｉ）を有する頂点Ｐ２と方位Ｆ（ｉ＋１）を有する頂点Ｐ３と断面Ｓｊの中心である頂点Ｐ１とで形成される三角形の平面をポリゴンＰ（ｊ，ｉ）として生成する。ここで、ｉは、方位数を示し、０〜３５９の整数であり、ｊは、高度の分割数ｍに対応し、０〜ｍ−１の値をもつ整数である。
【００５８】
このように生成された各ポリゴンＰに対して、各断面Ｓｊの方位Ｆ（０）に対応するポリゴンを除き、黄色かつ透明度０．５の表示属性が定義され、各断面Ｓｊの方位Ｆ（０）のポリゴンには、緑色かつ透明度０．５の表示属性が定義される。ここで、透明度とは、ポリゴンの透明度を意味し、０．０の値のとき、ポリゴンは全く表示されず、ポリゴンの後方に存在する物体が表示され、１．０の値のとき、ポリゴンのみが表示され、ポリゴンの後方に存在する物体は全く表示されない。
【００５９】
図５は、仮想物体定義１ａによって表現されたレーダの有効範囲を示す三次元モデルの正面図である。図５に示すように、仮想物体定義１ａでは、大きくは、レーダの有効範囲をレーダサイトＬＳを通る鉛直軸に垂直なｍ個の断面Ｓ（０）〜Ｓ（ｍ−１）によって定義し、各断面Ｓ（０）〜Ｓ（ｍ−１）は、鉛直軸を中心に放射状に延びる３６０個のポリゴンが存在する。仮想三次元空間画像生成部３は、この仮想物体定義１ａをもとに、レーダの有効範囲を示す仮想物体を仮想三次元空間画像として生成するとともに、この仮想三次元画像を、図示しない地図情報をもとにサーフェスモデルを用いて生成した仮想の地表面上に配置して表示出力する。
【００６０】
つぎに、図６に示すフローチャートを参照して仮想物体定義変更部４により仮想物体定義１ａの変更処理について説明する。仮想物体定義変更部４は、ここでは表示属性の変更を仮想物体変更プログラムを用いて行う。図６において、まず仮想物体定義変更部４は、主メモリ１に記憶された仮想物体定義１ａを読み込み、各定義データ（ポリゴン）の表示属性が緑色であるポリゴンの方位「ｉ」を取得する（ステップＳ１１）。初期状態においては、方位「０」のポリゴンが緑色の表示属性をもっている。その後、取得した方位「ｉ」のポリゴンの表示属性を黄色に変更する（ステップＳ１２）。その後、方位「ｉ」の値が「３５９」であるか否かを判断し（ステップＳ１３）、方位「ｉ」の値が「３５９」である場合（ステップＳ１３，ＹＥＳ）には、方位「３５９」に対するつぎの時計回りの方位である方位「０」のポリゴンの表示属性を緑色に変更し（ステップＳ１４）、値「ｉ」を「０」に設定して（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に移行する。一方、方位「ｉ」の値が「３５９」でない場合（ステップＳ１３，ＮＯ）には、方位「３５９」に対するつぎの時計回りの方位である方位「ｉ＋１」をもつポリゴンの表示属性を緑色に変更し（ステップＳ１６）、値「ｉ」を「ｉ＋１」に設定して（ステップＳ１７）、ステップＳ１２に移行する。
【００６１】
図７は、一断面Ｓ（ｊ）上のポリゴンの表示属性が上述した変更処理によって変更される状態を示す図である。図７において、一断面Ｓ（ｊ）上の各ポリゴンは、順次時計回りに表示属性が黄色→緑色→黄色に変更されるため、緑色に強調された表示属性をもつポリゴンの形状が順次時計回りに回転し、この場合、一断面Ｓ（ｊ）の形状を回転状にアニメーション表示することになる。
【００６２】
図８は、仮想三次元空間画像生成部３によって生成された仮想三次元空間画像の一例を示す図である。図８において、表示部５の表示画面５ａ上には、サーフェスモデルを用いて生成された仮想の地表面ＳＦが表示され、この仮想の地表面ＳＦに対応する位置に仮想物体２０が設置された仮想三次元空間画像が表示出力される。仮想物体２０は、上述したようにレーダの有効範囲をｍ個の断面Ｓ（０）〜Ｓ（ｍ−１）によって表現され、方位「ｉ」のポリゴンＰ（０，ｉ）〜Ｐ（ｍ−１，ｉ）のみが緑色に表示され、その他の全てのポリゴンは、透明度０．５の黄色で表示出力される。このため、仮想物体２０の全体の配置関係を大まかに認識できる。さらに、仮想物体定義変更部４によって、方位「ｉ」がインクリメントされた各ポリゴンが緑色に順次変更され、軸２１を中心とした回転状のアニメーション表示がなされるので、仮想物体２０の全体形状、すなわちレーダの有効範囲を容易に把握することができる。さらに、仮想三次元空間画像生成部３は、入力部６からの指示によって視点位置を動的に変えることができるので、さらに仮想物体２０の全体形状を容易に把握することができる。
【００６３】
この実施の形態１によれば、仮想物体を中心軸に垂直な断面で表現し、各断面を方位方向によって分割した複数のポリゴンを表示属性を含めて定義し、同一方位を有する各断面上の全ポリゴンの表示属性の色を中心軸周りに順次変更して回転状のアニメーション表示を行うようにしているので、簡易な方法および装置によって仮想物体全体の三次元形状を分かり易くかつ迅速に可視化することができる。
【００６４】
実施の形態２．
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、仮想物体を回転状にアニメーション表示するようにしていたが、この実施の形態２では、仮想物体をウェーブ状にアニメーション表示するようにしている。
【００６５】
図９は、この発明の実施の形態２である情報可視化装置の構成を示すブロック図である。図９に示す情報可視化装置は、実施の形態１における仮想物体定義生成部２と仮想物体定義変更部４に対応する仮想物体定義生成部１２と仮想物体定義変更部１４の構成が実施の形態１と異なり、その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分については同一符号を付している。
【００６６】
仮想物体定義生成部１２は、仮想物体生成プログラム１２ａを有し、仮想物体生成プログラム１２ａは、情報データベース７からレーダの有効範囲を示すデータを読み取り、このデータをもとに仮想物体定義１１ａを生成する。この仮想物体定義１１ａは、実施の形態１における仮想物体定義１ａと同様な形状のポリゴンを生成するが、実施の形態１と異なり、最低高度の断面の全てのポリゴンを緑色の表示属性を持たせ、他の全てのポリゴンには、黄色かつ透明度０．５の表示属性を持たせる定義を行う。この仮想物体定義生成部１２によって定義された仮想物体定義１１ａは、主メモリ１に記憶される。
【００６７】
仮想物体定義変更部１４は、仮想物体変更プログラム１４ａを用いて仮想物体定義１１ａの定義内容の変更処理を行う。この変更処理を図１０に示すフローチャートを参照して説明する。まず、仮想物体定義変更部１４は、主メモリ１に記憶された仮想物体定義１１ａを読み込み、各ポリゴンの表示属性が緑色であるポリゴンの断面「ｊ」を取得する（ステップＳ２１）。初期状態においては、断面「０」のポリゴンが全て緑色の表示属性をもっている。その後、取得した断面「ｊ」のポリゴンの表示属性を黄色に変更する（ステップＳ２２）。その後、断面「ｊ」の値が最大値すなわち値が「ｍ−１」であるか否かを判断し（ステップＳ２３）、断面「ｊ」の値が最大値である場合（ステップＳ２３，ＹＥＳ）には、最低高度の断面「０」の表示属性を緑色に変更し（ステップＳ２４）、値「ｊ」を「０」に設定して（ステップＳ２５）、ステップＳ２２に移行する。一方、断面「ｊ」の値が最大値でない場合（ステップＳ２３，ＮＯ）には、断面「ｊ」の一つ高い高度の断面である断面「ｊ＋１」をもつポリゴンの表示属性を緑色に変更し（ステップＳ２６）、値「ｊ」を「ｊ＋１」に設定して（ステップＳ２７）、ステップＳ２２に移行する。
【００６８】
図１１は、上述した変更処理によって各断面Ｓ（ｊ）状のポリゴンの表示属性が変更される状態を示す図である。図１１において、各断面Ｓ（ｊ）の表示属性は、各断面Ｓ（ｊ）毎に、高高度方向に順次緑色に変更、復帰され、最高高度の断面Ｓ（ｍ−１）に達すると再び最低高度の断面Ｓ（０）に戻って繰返し、表示属性の変更を行う。具体的には、図１１（ａ）において断面Ｓ（１）のポリゴンのみが緑色に変更され、その他の断面のポリゴンは黄色を維持する。つぎに図１１（ｂ）に示すように、断面Ｓ（１）のポリゴンは緑色から黄色に変更され、断面Ｓ（２）のポリゴンは黄色から緑色に変更される。さらに図１１（ｃ）に示すように、断面Ｓ（２）のポリゴンは緑色から黄色に変更され、断面Ｓ（３）のポリゴンは黄色から緑色に変更される。このようにして、仮想物体を形成する複数の断面のうちの一つの緑色の断面が順次高高度側に移行し、最高高度の断面に達すると最低高度の断面を緑色にして再び緑色の断面を順次高高度側に移行させる表示属性の変更処理を行うことによって、ウェーブ状のアニメーション表示を実現している。
【００６９】
この実施の形態２によれば、仮想物体を中心軸に垂直な断面で表現し、各断面を方位方向によって分割した複数のポリゴンを表示属性を含めて定義し、一つの断面のポリゴンの表示属性のみを、他の断面のポリゴンの表示属性とは異ならせて定義し、この一つの断面の表示属性を順次高高度側の断面の表示属性に設定変更し、最高高度の断面に移行した後は、最低高度の断面の表示属性を変更し、高高度側に向かうウェーブ状のアニメーション表示を行うようにしているので、簡易な方法および装置によって仮想物体全体の三次元形状を分かり易くかつ迅速に可視化することができる。
【００７０】
実施の形態３．
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１では、仮想物体を回転状にアニメーション表示するようにしていたが、この実施の形態３では、仮想物体に対する視点位置が変わった場合においても確実に仮想物体の三次元形状を把握することができるようにしている。
【００７１】
図１２は、この発明の実施の形態３である情報可視化装置の構成を示すブロック図である。図１２に示す情報可視化装置は、実施の形態１における仮想物体定義生成部２と仮想物体定義変更部４に対応する仮想物体定義生成部２２と仮想物体定義変更部２４の構成が実施の形態１と異なるとともに、さらに仮想三次元空間画像生成部３によって生成される仮想三次元空間画像の現在の視点位置を取得し、この視点位置に対応して複数の仮想物体定義１ａ，１２ａのいずれかを選択設定する選択設定部８が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分については同一符号を付している。
【００７２】
仮想物体定義生成部２２は、仮想物体生成プログラム２ａ，２２ａを有し、仮想物体生成プログラム２ａは、実施の形態１と同様に、情報データベース７からレーダの有効範囲を示すデータを読み取り、このデータをもとに仮想物体定義１ａを生成し、主メモリ１に記憶させ、仮想物体生成プログラム２２ａは、情報データベース７からレーダの有効範囲を示すデータを読み取り、このデータをもとに仮想物体定義１ａと異なる仮想物体定義１２ａを生成し、主メモリ１に記憶させる。
【００７３】
仮想物体生成プログラム２２ａは、図１３に示すように隣接する断面上の同一方位を有するデータをもとに四角形のポリゴンを生成し、方位「０」の全てのポリゴンの表示属性を緑色に定義し、他のポリゴンの表示属性を黄色かつ透明度０．５に定義する。すなわち、図１３において、断面Ｓ（ｊ）上の方位Ｆ（ｉ）のデータ（頂点）Ｐ１２と、断面Ｓ（ｊ）の中心である頂点Ｐ１１と、断面Ｓ（ｊ）に隣接する断面Ｓ（ｊ＋１）上の方位Ｆ（ｉ）のデータ（頂点）Ｐ１４と、断面Ｓ（ｊ＋１）の中心である頂点Ｐ１１とで形成される四角形を一つのポリゴンとして定義するとともに、このポリゴンが方位Ｆ（０）である場合には、表示属性を緑色に定義し、その他の方位である場合には、表示属性を黄色かつ透明度０．５に定義する。この定義は、仮想物体定義１２ａとして主メモリ１に記憶される。なお、この定義は、上述した実施の形態１，２の定義としても用いることができる。この定義を用いて回転状のアニメーション表示あるいはウェーブ状のアニメーション表示が可能である。
【００７４】
図１４（ｂ）は、仮想物体定義１２ａによる３次元モデルを示す斜視図である。図１４（ｂ）に示すように、仮想物体定義１２ａの３次元モデル（以下、「三次元モデルＢ」という）は、同一方位方向のポリゴンがつながって、仮想物体の中心軸を通り、中心軸に平行で放射状の断面を形成する。ここで、方位「０」の断面は、緑色に定義され、その他の方位の断面は、黄色に定義される。一方、図１４（ａ）は、図５に示した仮想物体定義１ａの三次元モデル（以下、「三次元モデルＡ」という）の斜視図である。この三次元モデルＡは、図５に示したように視点位置を水平方向にとると、各断面はポリゴンが厚みを持たないため、直線上となり、立体感がなくなり、ほとんど何も見えない状態となる。これに対し、三次元モデルＢは、視点位置を水平方向にとっても、ポリゴンに対して垂直に向き合うため、仮想物体が見えなくなることはない。同様に、視点位置が仮想物体の鉛直上方に位置する場合には、三次元モデルＡ，Ｂの見え方は全く逆になる。
【００７５】
そこで、視点位置が水平方向に位置する場合や鉛直上方に位置するという極端な場合に仮想物体が見えないあるいは見えにくくなるという不都合を回避するため、上述したポリゴン面が互いに垂直な三次元モデルＡ，Ｂをもつ二つの仮想物体定義１ａ，１２ａを定義した。さらに、選択設定部８は、仮想三次元空間画像生成部３が生成する仮想三次元空間画像に対する視点位置を取得し、この視点位置に適切な仮想物体定義１ａ，１２ａのいずれかを選択設定するようにし、仮想三次元空間画像生成部３は、選択設定された一つの仮想物体定義１ａ，１２ａをもとに仮想三次元空間画像を生成し、表示部５に表示出力する。
【００７６】
図１５は、仮想物体定義変更部２４および選択設定部８による仮想物体定義の変更処理手順を示すフローチャートである。図１５において、まず、仮想物体定義変更部２４は、主メモリ１に記憶された仮想物体定義１ａ，１２ａ（三次元モデルＡ，Ｂ）を読み込み、緑色の表示属性をもつ各三次元モデルの方位Ａｉ，Ｂｉを取得する（ステップＳ３１）。初期状態においては、各三次元モデルＡ，Ｂの方位「０」におけるポリゴンは、いずれも緑色の表示属性をもっている。その後、取得した各三次元モデルの方位「ｉ」のポリゴンの表示属性を黄色に変更する（ステップＳ３２）。その後、方位「ｉ」の値が「３５９」であるか否かを判断し（ステップＳ３３）、方位「ｉ」の値が「３５９」である場合（ステップＳ３３，ＹＥＳ）には、方位「３５９」に対するつぎの時計回りの方位である方位「０」のポリゴンの表示属性を緑色に変更し（ステップＳ３４）、値「ｉ」を「０」に設定して（ステップＳ３５）、ステップＳ３８に移行する。一方、方位「ｉ」の値が「３５９」でない場合（ステップＳ３３，ＮＯ）には、方位「３５９」に対するつぎの時計回りの方位である方位「ｉ＋１」をもつポリゴンの表示属性を緑色に変更し（ステップＳ３６）、値「ｉ」を「ｉ＋１」に設定して（ステップＳ３８）、ステップＳ３８に移行する。
【００７７】
その後、レーダサイトから視点位置を見上げた時の角度、あるいは視点位置からレーダサイトを見下ろす俯角θが４５°以上であるか否かを判断する（ステップＳ３８）。俯角θが４５°以上でない場合（ステップＳ３８，ＮＯ）には、三次元モデルＢを選択設定し（ステップＳ３９）、この選択設定した三次元モデルＢによる仮想三次元空間画像の生成を行わせて（ステップＳ４１）、ステップＳ３２に移行し、俯角θが４５°以上である場合（ステップＳ３８，ＹＥＳ）には、三次元モデルＡを選択設定し（ステップＳ４０）、この選択設定した三次元モデルＡによる仮想三次元空間画像の生成を行わせて（ステップＳ４１）、ステップＳ３２に移行し、上述した処理を繰り返す。このような三次元モデルの選択設定を含む三次元モデルの変更処理を行うことによって、常に回転状のアニメーション表示がなされた仮想物体を確実に見ることができ、仮想物体を視点位置にかかわらず、常に分かり易い仮想物体を表示することができる。
【００７８】
この実施の形態３によれば、ポリゴンが互いに垂直である二つの仮想物体定義、すなわち三次元モデルＡ，Ｂを定義し、視点位置に最適な三次元モデルを選択設定し、この選択設定した一つの三次元モデルＡ，Ｂを用いた回転状のアニメーション表示を行うようにしているので、視点位置にかかわらず、常に分かり易い仮想物体を表示することができる。
【００７９】
実施の形態４．
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。実施の形態２では、仮想物体をウェーブ状にアニメーション表示するようにしていたが、この実施の形態４では、ウェーブ状のアニメーション表示の変更処理を行う場合、実施の形態３と同様に、仮想物体に対する視点位置が変わった場合でも確実に仮想物体の三次元形状を把握することができるようにしている。
【００８０】
図１６は、この発明の実施の形態４である情報可視化装置の構成を示すブロック図である。図１６に示す情報可視化装置は、実施の形態２における仮想物体定義生成部１２と仮想物体定義変更部１４に対応する仮想物体定義生成部３２と仮想物体定義変更部３４の構成が実施の形態２と異なるとともに、さらに仮想三次元空間画像生成部３によって生成される仮想三次元空間画像の現在の視点位置を取得し、この視点位置に対応して複数の仮想物体定義１１ａ，１３ａのいずれかを選択設定する選択設定部８が設けられている。その他の構成は実施の形態２と同じであり、同一構成部分については同一符号を付している。
【００８１】
仮想物体定義生成部３２は、仮想物体生成プログラム１２ａ，３２ａを有し、仮想物体生成プログラム１２ａは、実施の形態２と同様に、情報データベース７からレーダの有効範囲を示すデータを読み取り、このデータをもとに仮想物体定義１１ａを生成し、主メモリ１に記憶させ、仮想物体生成プログラム３２ａは、情報データベース７からレーダの有効範囲を示すデータを読み取り、このデータをもとに仮想物体定義２２ａに対応する仮想物体定義３２ａを生成し、主メモリ１に記憶させる。この仮想物体定義３２ａは、仮想物体定義２２ａが方位「０」の表示属性を緑色に定義しているのに対し、最低高度の断面に対応するポリゴンの集合の表示属性を緑色に定義している点が異なる。これは、高高度方向に向かうウェーブ状のアニメーション表示を行うためである。
【００８２】
図１７（ｂ）は、仮想物体定義１３ａによる３次元モデルを示す斜視図である。図１７（ｂ）に示すように、仮想物体定義１３ａの３次元モデル（以下、上述した三次元モデルＢと表示属性は異なるが「三次元モデルＢ」という）は、同一方位方向のポリゴンがつながって、仮想物体の中心軸を通り、中心軸に平行で放射状の断面を形成する。ここで、上述したように、最低高度の断面に対応するポリゴンは、緑色に定義され、その他のポリゴンは、黄色に定義される。一方、図１７（ａ）は、図１１に示した仮想物体定義１１ａの三次元モデル（以下、上述した三次元モデルＡと表示属性は異なるが「三次元モデルＡ」という）の斜視図である。この三次元モデルＡは、図１１に示したように視点位置を水平方向にとると、各断面はポリゴンが厚みを持たないため、直線上となり、立体感がなくなり、ほとんど何も見えない状態となる。これに対し、三次元モデルＢは、視点位置を水平方向にとっても、ポリゴンに対して垂直に向き合うため、仮想物体が見えなくなることはない。同様に、視点位置が仮想物体の鉛直上方に位置する場合には、三次元モデルＡ，Ｂの見え方は全く逆になる。
【００８３】
そこで、実施の形態３と同様に、視点位置が水平方向に位置する場合や鉛直上方に位置するという極端な場合に仮想物体が見えないあるいは見えにくくなるという不都合を回避するため、上述したポリゴン面が互いに垂直な三次元モデルＡ，Ｂをもつ二つの仮想物体定義１１ａ，１３ａを定義した。さらに、選択設定部８は、仮想三次元空間画像生成部３が生成する仮想三次元空間画像に対する視点位置を取得し、この視点位置に適切な仮想物体定義１１ａ，１３ａのいずれかを選択設定するようにし、仮想三次元空間画像生成部３は、選択設定された一つの仮想物体定義１１ａ，１３ａをもとに仮想三次元空間画像を生成し、表示部５に表示出力する。
【００８４】
図１８は、仮想物体定義変更部３４および選択設定部８による仮想物体定義の変更処理手順を示すフローチャートである。図１８において、まず、仮想物体定義変更部３４は、主メモリ１に記憶された仮想物体定義１１ａ，１３ａ（三次元モデルＡ，Ｂ）を読み込み、緑色の表示属性をもつポリゴンの断面Ａｊ，Ｂｊを取得する（ステップＳ５１）。初期状態においては、各三次元モデルＡ，Ｂの最低高度の断面Ｓ（０）におけるポリゴンは、いずれも緑色の表示属性をもっている。その後、取得した断面「ｊ」のポリゴンの表示属性を黄色に変更する（ステップＳ５２）。その後、断面「ｊ」の値が最大値であるか否かを判断し（ステップＳ５３）、断面「ｊ」の値が最大値である場合（ステップＳ５３，ＹＥＳ）には、最低高度の断面「０」のポリゴンの表示属性を緑色に変更し（ステップＳ５４）、値「ｊ」を「０」に設定して（ステップＳ５５）、ステップＳ５８に移行する。一方、断面「ｊ」の値が最大値でない場合（ステップＳ５３，ＮＯ）には、断面「ｊ」の高高度側のポリゴンの表示属性を緑色に変更し（ステップＳ５６）、値「ｊ」を「ｊ＋１」に設定して（ステップＳ５８）、ステップＳ５８に移行する。
【００８５】
その後、レーダサイトから視点位置を見上げた時の角度、あるいは視点位置からレーダサイトを見下ろす俯角θが４５°以上であるか否かを判断する（ステップＳ５８）。俯角θが４５°以上でない場合（ステップＳ５８，ＮＯ）には、三次元モデルＢを選択設定し（ステップＳ５９）、この選択設定した三次元モデルＢによる仮想三次元空間画像の生成を行わせて（ステップＳ６１）、ステップＳ５２に移行し、俯角θが４５°以上である場合（ステップＳ５８，ＹＥＳ）には、三次元モデルＡを選択設定し（ステップＳ６０）、この選択設定した三次元モデルＡによる仮想三次元空間画像の生成を行わせて（ステップＳ６１）、ステップＳ５２に移行し、上述した処理を繰り返す。このような三次元モデルの選択設定を含む三次元モデルの変更処理を行うことによって、常にウェーブ状のアニメーション表示がなされた仮想物体を確実に見ることができ、仮想物体を視点位置にかかわらず、常に分かり易い仮想物体を表示することができる。
【００８６】
この実施の形態４によれば、ポリゴンが互いに垂直である二つの仮想物体定義、すなわち三次元モデルＡ，Ｂを定義し、視点位置に最適な三次元モデルを選択設定し、この選択設定した一つの三次元モデルＡ，Ｂを用いたウェーブ状のアニメーション表示を行うようにしているので、視点位置にかかわらず、常に分かり易い仮想物体を表示することができる。
【００８７】
なお、上述した実施の形態１〜４では、回転状あるいはウェーブ状のアニメーション表示を行うに際し、１断面のみを緑色の表示属性としたが、これに限らず、１断面に隣接する断面の表示属性を段階的に他の表示属性に近づけた色属性を持たせるようにしてもよい。
【００８８】
また、上述した実施の形態１〜４では、レーダの有効範囲の三次元空間の可視化を例にとって説明したが、その他の目に見えない情報、例えば銃弾の有効射程や、監視カメラの有効監視範囲等の情報にも適用できるのは言うまでもない。
【００８９】
さらに、上述した実施の形態１〜４ではポリゴンを定義したサーフェスモデルに基づいた説明をしたが、これに限らず、ボリュームモデルやその他のモデルを用いるようにしてもよい。
【００９０】
また、上述した実施の形態１〜４では、レーダの有効範囲を一定間隔、すなわち一定高度間隔の水平断面の形状を基準にポリゴンを定義するようにしているが、これに限らず他の形状を基準にポリゴンを定義するようにしてもよい。例えば、中心軸を通り、中心軸に平行な垂直断面の形状を基準としてポリゴンを定義するようにしてもよいし、レーダの有効範囲全体を一つの塊とみなし、この有効範囲の表面によってポリゴンを定義するようにしてもよい。
【００９１】
さらに、上述した実施の形態１〜４では、ポリゴンの定義に際し、角度（方位）と中心軸からの距離とを用いていたが、これに限らず、例えば方位と、この方位における電波強度とを用いてポリゴンを定義するようにしてもよい。電波の強度は、有効な到達距離に等価だからである。あるいは、水平断面の輪郭を折れ線とみなし、この折れ線の頂点を緯度と経度とによって定義し、地表面とのマッチングを図るようにしてもよい。
【００９２】
また、上述した実施の形態３，４では、視点位置をもとに２種類の三次元モデルＡ，Ｂを選択設定して切り替えていたが、これに限らず、視点位置に対応する条件式であってもよく、また、条件式を追加設定して、３種類以上の三次元モデルを条件式をもとに切り替えるようにしてもよい。
【００９３】
さらに、上述した実施の形態３，４では、視点位置をもとに２種類の三次元モデルＡ，Ｂを選択設定して切り替えるようにしているが、視点位置から判断して、ポリゴンを定義する頂点位置を移動し、これによって三次元モデルを変形させるようにしてもよい。例えば、図１９において、三次元モデルＡに対応する水平断面上のポリゴンＰ（ｊ，ｉ）を、所定の一辺を中心に９０度回転するようにして、三次元モデルＢに対応したポリゴンＰＰ（ｊ，ｉ）に変形するようにしてもよい。
【００９８】
【発明の効果】
この発明によれば、定義データ生成手段が、仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の所定断面によって表現し、各所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、変更手段が、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも前記各所定断面における同一半径方向のポリゴンの表示属性を同期させて前記中心軸周りに順次変更するようにしているので、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【００９９】
つぎの発明によれば、定義データ生成手段が、仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の所定断面によって表現し、各所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、変更手段が、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも同一所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うようにしているので、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１００】
つぎの発明によれば、定義データ生成手段が、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の所定断面によって表現し、各所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、変更手段が、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも同一所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸周りに順次変更するようにしているので、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１０１】
つぎの発明によれば、定義データ生成手段が、仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の所定断面によって表現し、各所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、変更手段が、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも前記所定の中心軸に垂直な断面に交差する前記各所定断面上のポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うようにしているので、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１０２】
つぎの発明によれば、定義データ生成手段が、仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の第１の所定断面によって表現し、各第１の所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する第１の定義データ群と、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の第２の所定断面によって表現し、各第２の所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する第２の定義データ群を生成し、変更手段が、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、前記第１の定義データ群に対して少なくとも前記各第１の所定断面における同一半径方向のポリゴンの表示属性を同期させて前記中心軸周りに順次変更するとともに、前記第２の定義データ群に対して少なくとも同一の第２の所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸周りに順次変更し、選択設定手段が、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像の視点位置を取得し、前記仮想三次元空間の基準位置に対する前記視点位置からの俯角が所定値以下になった場合に前記画像生成手段が処理すべき定義データ群を前記第１の定義データ群から前記第２の定義データ群に選択設定するようにしているので、視点位置にかかわらず、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１０３】
つぎの発明によれば、定義データ生成手段が、仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の第１の所定断面によって表現し、各第１の所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する第１の定義データ群と、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の第２の所定断面によって表現し、各第２の所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する第２の定義データ群を生成し、変更手段が、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、前記第１の定義データ群に対して少なくとも同一の前記第１の所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うとともに、前記第２の定義データ群に対して少なくとも前記所定の中心軸に垂直な断面に交差する前記各第２の所定断面上のポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行い、選択設定手段が、前記画像生成手段によって生成された前記二次元画像の視点位置を取得し、前記仮想三次元空間の基準位置に対する前記視点位置からの俯角が所定値以下になった場合に前記画像生成手段が処理すべき定義データ群を前記第１の定義データ群から前記第２の定義データ群に選択設定するようにしているので、視点位置にかかわらず、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１０８】
つぎの発明によれば、定義データ生成工程が、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の所定断面によって表現し、各所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、画像生成工程が、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも前記各所定断面における同一半径方向のポリゴンの表示属性を同期させて前記中心軸周りに順次変更するようにしているので、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１０９】
つぎの発明によれば、定義データ生成工程が、仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の所定断面によって表現し、各所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、画像生成工程が、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも同一所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うようにしているので、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１１０】
つぎの発明によれば、定義データ生成工程が、仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の所定断面によって表現し、各所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、画像生成工程が、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも同一所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸周りに順次変更するようにしているので、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１１１】
つぎの発明によれば、定義データ生成工程が、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の所定断面によって表現し、各所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する定義データを生成し、画像生成工程が、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、少なくとも前記所定の中心軸に垂直な断面に交差する前記各所定断面上のポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うようにしているので、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１１２】
つぎの発明によれば、定義データ生成工程が、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の第１の所定断面によって表現し、各第１の所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する第１の定義データ群と、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の第２の所定断面によって表現し、各第２の所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する第２の定義データ群を生成し、画像生成工程が、前記仮想三次元空間の回転状のアニメーション表示を行うべく、前記第１の定義データ群に対して少なくとも前記各第１の所定断面における同一半径方向のポリゴンの表示属性を同期させて前記中心軸周りに順次変更するとともに、前記第２の定義データ群に対して少なくとも同一の第２の所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸周りに順次変更するとともに、当該画像生成工程によって生成される前記仮想三次元空間の二次元画像の視点位置を取得し、前記仮想三次元空間の基準位置に対する前記視点位置からの俯角が所定値以下になった場合に当該画像生成手段が処理すべき定義データ群を前記第１の定義データ群から前記第２の定義データ群に選択設定するようにしているので、視点位置にかかわらず、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１１３】
つぎの発明によれば、定義データ生成工程が、前記仮想三次元空間を所定の中心軸に垂直な複数の第１の所定断面によって表現し、各第１の所定断面を放射状に分割したポリゴンを定義する第１の定義データ群と、前記仮想三次元空間を所定の中心軸を通る放射状の複数の第２の所定断面によって表現し、各第２の所定断面を前記所定の中心軸に垂直な断面によって分割したポリゴンを定義する第２の定義データ群を生成し、画像生成工程が、前記仮想三次元空間のウェーブ状のアニメーション表示を行うべく、前記第１の定義データ群に対して少なくとも同一の前記第１の所定断面上の全ポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うとともに、前記第２の定義データ群に対して少なくとも前記所定の中心軸に垂直な断面に交差する前記各第２の所定断面上のポリゴンの表示属性を前記所定の中心軸の所定方向に向けて順次変更することを繰返し行うとともに、当該画像生成手段によって生成される前記仮想三次元空間の二次元画像の視点位置を取得し、前記仮想三次元空間の基準位置に対する前記視点位置からの俯角が所定値以下になった場合に当該画像生成工程が処理すべき定義データ群を前記第１の定義データ群から前記第２の定義データ群に選択設定するようにしているので、視点位置にかかわらず、観察者による視覚的な理解を容易にすることができ、視認できない三次元情報を分かり易く表示することができるという効果を奏する。
【０１１４】
つぎの発明によれば、上記の発明において記載された方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことで、そのプログラムを機械読み取り可能となり、上述した動作をコンピュータによって実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である情報可視化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】情報データベースに格納されるデータの一例を示す図である。
【図３】各高度におけるレーダの有効範囲を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１において定義されるポリゴンを説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態１による三次元モデルを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１における仮想物体定義変更部による変更処理手順を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１における一断面での回転状のアニメーション表示を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態１における回転状のアニメーション表示が実現される仮想三次元空間画像の一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２である情報可視化装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における仮想物体定義変更部による変更処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態２におけるウェーブ状のアニメーション表示を説明する図である。
【図１２】この発明の実施の形態３である情報可視化装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態３において定義されるポリゴンを説明する図である。
【図１４】この発明の実施の形態３で用いる２種類の三次元モデルを示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態３における仮想物体定義変更部および選択設定部による変更処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態４である情報可視化装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】この発明の実施の形態４で用いる２種類の三次元モデルを示す図である。
【図１８】この発明の実施の形態４における仮想物体定義変更部および選択設定部による変更処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】視点位置によってポリゴンを変形する一例を示す図である。
【図２０】従来における情報可視化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１主メモリ、１ａ，１１ａ〜１３ａ仮想物体定義、２，１２，２２，３２仮想物体定義生成部、２ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａ仮想物体生成プログラム、３仮想三次元空間画像生成部、３ａコンピュータグラフィックスプログラム、４，１４，２４，３４仮想物体定義変更部、４ａ，１４ａ，２４ａ，３４ａ仮想物体変更プログラム、５表示部、６入力部、７情報データベース、８選択設定部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a virtual three-dimensional spatial image generation device that generates a virtual three-dimensional spatial image using a computer graphics function, and in particular, visualizes three-dimensional spatial information that cannot be confirmed with eyes such as an effective range of a radar. Information visualization apparatus, information visualization method, and program for causing computer to execute the methodComputer-readable recording medium on which is recordedIt is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a virtual three-dimensional space image using a computer graphics function visualizes information such as gas flow and stress distribution applied to an object that cannot be visually confirmed, and is easy to understand for humans. Therefore, it is used in various fields. In particular, providing information that can be easily understood by humans increases the efficiency of phenomenon analysis and product design.
[0003]
As a technique related to the generation of a virtual three-dimensional space image using this computer graphics function, there is a document “Visualization of electromagnetic phenomena” (Journal of the Institute of Electrical Engineers, March 1999 article). In this document, a method using a volume model that expresses an object (called “voxel”) as a unit of small dice-shaped unit data, and only the surface of the object is expressed by connecting triangles (called “polygons”). A technique for visualizing electromagnetic phenomena using two types of computer graphics functions, including a method using a surface model, is described. In both the method using the volume model and the method using the surface model, the intensity of the magnetic flux density is expressed by displaying the color change stepwise from the cold color system to the warm color system. That is, a region with a high magnetic flux density displays red color, and a region with a low magnetic flux density displays blue color.
[0004]
FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration of the information visualization apparatus described in the above-described literature. In FIG. 21, three-dimensional data of magnetic flux density is recorded in the information database 107, and the virtual object generation program 102 reads this three-dimensional data and generates definition data that defines the magnetic flux density distribution space as a virtual object. The generated definition data is stored in the main memory 101. The computer graphics program 106 generates a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using the volume model or surface model described above based on the definition data stored in the main memory 101, and uses the two-dimensional image on the display monitor 105. To display. At this time, in accordance with the selection instruction of the mouse 106, the viewpoint position with respect to the virtual three-dimensional space is input to the computer graphics program 106, and the computer graphics S program 106 generates a two-dimensional image in the virtual three-dimensional space based on the selection instruction. Generate.
[0005]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-17273 describes a computer game system that displays an aircraft radar image in an easy-to-understand manner. In this computer game system, the radar image, which has conventionally only shown the direction and distance from the own aircraft to the enemy aircraft, is displayed as a three-dimensional image using computer graphics. It is possible to easily identify the difference in altitude.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the volume model method described in the document “Visualization of electromagnetic phenomena” can provide a three-dimensional display intuitively easier to understand than the surface model method, but generates a single three-dimensional image. Therefore, there is a problem that it takes several seconds or more. On the other hand, since the method using the surface model can generate several images per second, the virtual three-dimensional space can be observed while freely moving the observation viewpoint of the virtual three-dimensional space to be displayed. There is a problem that it is difficult to display a three-dimensional display such as a volume model that is easy to understand.
[0007]
In addition, the above-described 3D image display by the computer game system is easier to understand than the conventional radar image, but it can only grasp the relative positional relationship between the own aircraft and the enemy aircraft, Invisible three-dimensional information such as the effective range cannot be displayed in an easy-to-understand manner.
[0008]
  The present invention has been made in view of the above, and an information visualization apparatus, an information visualization method, and an information visualization apparatus capable of easily visualizing and displaying a three-dimensional space in which an effective range of a radar cannot be visually recognized using a computer graphics function. A program that causes a computer to execute the methodComputer-readable recording medium on which is recordedThe purpose is to obtain.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an information visualization apparatus according to the present invention is an information visualization apparatus that visualizes information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, a storage unit that stores a measurement data group that forms the three-dimensional space, and the measurement A definition data generation unit that generates a definition data group that defines each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the data group, and a definition data group generated by the definition data generation unit are stored Storage means, image generation means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on a definition data group stored in the storage means, and stored in the storage means Change means for sequentially changing the contents of predetermined definition data in the definition data group, and a table for displaying and outputting the two-dimensional image generated by the image generation means And means, the,The definition data generation means expresses the virtual three-dimensional space by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, generates definition data defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially, and the changing means In order to perform a rotational animation display in the virtual three-dimensional space, at least the display attributes of polygons in the same radial direction in each predetermined section are synchronized and sequentially changed around the central axis.It is characterized by.
[0010]
  nextinventionThen, in an information visualization device for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, a storage unit that stores a measurement data group that forms the three-dimensional space, and a virtual that corresponds to the three-dimensional space based on the measurement data group Definition data generation means for generating a definition data group that defines each element representing the three-dimensional space, storage means for storing the definition data group generated by the definition data generation means, and definition data stored in the storage means An image generation means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the group, and predetermined definition data contents in the definition data group stored in the storage means are sequentially changed. Changing means; and display means for displaying and outputting the two-dimensional image generated by the image generating means. The original space is represented by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, definition data defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially is generated, and the changing means is configured to generate a wave-like shape in the virtual three-dimensional space. In order to perform animation display, at least the display attributes of all polygons on the same predetermined cross section are sequentially changed in the predetermined direction of the predetermined central axis, and repeated..
[0011]
  Next inventionsoIn the information visualization apparatus that visualizes information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, a storage unit that stores a measurement data group that forms the three-dimensional space, and a virtual that corresponds to the three-dimensional space based on the measurement data group Definition data group that defines each element that represents a three-dimensional spaceRawGenerated by the definition data generating means and the definition data generating meansConstantStorage means for storing the right data group, and stored in the storage meansConstantAn image generation means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the semantic data group, and stored in the storage meansConstantChanging means for sequentially changing the contents of predetermined definition data in the definition data groupAnd beforeDisplay means for displaying and outputting the two-dimensional image generated by the recording image generating meansAndPrepared,The definition data generating means is a definition that defines the virtual three-dimensional space by a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. The data is generated, and the changing means sequentially changes display attributes of at least all polygons on the same predetermined cross section around the predetermined central axis in order to perform rotational animation display of the virtual three-dimensional space.It is characterized by that.
[0012]
  In the next invention, in an information visualization apparatus for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, storage means for storing a measurement data group forming the three-dimensional space, and the three-dimensional space based on the measurement data group Definition data generating means for generating a definition data group defining each element representing the corresponding virtual three-dimensional space, storage means for storing the definition data group generated by the definition data generating means, and stored in the storage means Image generation means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the definition data group, and predetermined definition data contents in the definition data group stored in the storage means. A change unit that sequentially changes; and a display unit that displays and outputs the two-dimensional image generated by the image generation unit; The virtual three-dimensional space is expressed by a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, definition data defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis is generated, and the change is made In order to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space, the means sets a display attribute of a polygon on each predetermined cross section that intersects at least a cross section perpendicular to the predetermined central axis to a predetermined direction of the predetermined central axis. It is characterized by repeatedly performing sequential changes toward.
[0013]
  Next inventionThen, in an information visualization device for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, a storage unit that stores a measurement data group that forms the three-dimensional space, and a virtual that corresponds to the three-dimensional space based on the measurement data group Definition data generating means for generating a plurality of definition data groups that define each element representing a three-dimensional space, storage means for storing a plurality of definition data groups generated by the definition data generating means, and stored in the storage means Image generating means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the plurality of definition data groups, and a predetermined number in the plurality of definition data groups stored in the storage means Change means for sequentially changing the contents of the definition data, and the viewpoint position of the two-dimensional image generated by the image generation means, and the recording position corresponding to the viewpoint position. A selection setting unit that selects and sets one definition data group to be processed by the image generation unit from among a plurality of definition data groups stored in the unit; and the two-dimensional image generated by the image generation unit is displayed and output. A display unit configured to display the virtual three-dimensional space by a plurality of first predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and each first predetermined cross section is radially divided into polygons. And the virtual three-dimensional space is represented by a plurality of radial second predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and each second predetermined cross section is perpendicular to the predetermined central axis. Generating a second definition data group that defines polygons divided by a simple cross section, and the changing means is configured to display a rotation animation in the virtual three-dimensional space for the first definition data group. The display attributes of the polygons in the same radial direction in at least each of the first predetermined sections are sequentially changed around the central axis in synchronization, and at least the same second predetermined section with respect to the second definition data group The display attributes of all the upper polygons are sequentially changed around the predetermined center axis, and the selection setting unit acquires the viewpoint position of the two-dimensional image generated by the image generation unit, and the virtual three-dimensional space When the depression angle from the viewpoint position with respect to a reference position becomes a predetermined value or less, the definition data group to be processed by the image generation means is selected and set from the first definition data group to the second definition data group.It is characterized by that.
[0014]
  nextIn the invention, in the information visualization apparatus for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, a storage unit that stores a measurement data group that forms the three-dimensional space, and the three-dimensional space based on the measurement data group Definition data generation means for generating a plurality of definition data groups that define each element representing the virtual three-dimensional space, storage means for storing a plurality of definition data groups generated by the definition data generation means, and storage in the storage means Image generation means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the plurality of definition data groups, and a predetermined number of definition data groups stored in the storage means Change means for sequentially changing the contents of the definition data, and obtaining the viewpoint position of the two-dimensional image generated by the image generation means, and corresponding to the viewpoint position A selection setting unit that selects and sets one definition data group to be processed by the image generation unit from among a plurality of definition data groups stored in the storage unit, and the two-dimensional image generated by the image generation unit is displayed. Display means for outputting, wherein the definition data generating means expresses the virtual three-dimensional space by a plurality of first predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and divides each first predetermined cross section radially. A first definition data group defining a polygon and the virtual three-dimensional space are expressed by a plurality of radial second predetermined sections passing through a predetermined central axis, and each second predetermined cross section is defined as the predetermined central axis. A second definition data group defining a polygon divided by a vertical cross section is generated, and the changing means is configured to display the first definition data in order to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. The display attribute of all the polygons on the first predetermined cross section which is at least the same for the group is sequentially changed toward the predetermined direction of the predetermined central axis, and the second definition data group is repeated. Repeatedly changing the display attributes of polygons on each of the second predetermined cross sections intersecting at least a cross section perpendicular to the predetermined central axis toward the predetermined direction of the predetermined central axis, and performing the selection setting The means acquires the viewpoint position of the two-dimensional image generated by the image generation means, and the image generation means when the depression angle from the viewpoint position with respect to the reference position of the virtual three-dimensional space is equal to or less than a predetermined value. The definition data group to be processed is selected and set from the first definition data group to the second definition data group..
[0015]
  In the next invention, definition data generating means and image generating meansByIn the information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, each definition data generation unit represents a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on a measurement data group that forms the three-dimensional space. A definition data generation step for generating a definition data group defining elements, and the image generation means sequentially changes predetermined definition data in the definition data group generated by the definition data generation step, and the changed An image generation step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on a definition data group including predetermined definition data, and the definition data generation step includes the virtual three-dimensional The definition data that defines the polygon that divides each predetermined section radially by expressing the space by a plurality of predetermined sections perpendicular to the predetermined center axis is generated. In the image generation step, in order to perform rotational animation display in the virtual three-dimensional space, at least the display attributes of polygons in the same radial direction in each predetermined section are synchronized and sequentially changed around the central axis. And
[0016]
  In the next invention, definition data generating means and image generating meansByIn the information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, each definition data generation unit represents a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on a measurement data group that forms the three-dimensional space. A definition data generation step for generating a definition data group defining elements, and the image generation means sequentially changes predetermined definition data in the definition data group generated by the definition data generation step, and the changed An image generation step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on a definition data group including predetermined definition data, and the definition data generation step includes the virtual three-dimensional The definition data that defines the polygon that divides each predetermined section radially by expressing the space by a plurality of predetermined sections perpendicular to the predetermined center axis is generated. The image generation step repeats sequentially changing display attributes of all polygons on at least the same predetermined section toward a predetermined direction of the predetermined central axis in order to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. It is characterized by performing.
[0017]
  In the next invention, definition data generating means and image generating meansByIn the information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, each definition data generation unit represents a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on a measurement data group that forms the three-dimensional space. A definition data generation step for generating a definition data group defining elements, and the image generation means sequentially changes predetermined definition data in the definition data group generated by the definition data generation step, and the changed An image generator that generates a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on a definition data group including predetermined definition data, and the definition data generation step includes the virtual tertiary The original space is represented by a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and each predetermined cross section is divided by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generating definition data for defining a gon, and in the image generating step, display attributes of at least all polygons on the same predetermined cross section are set around the predetermined central axis in order to perform rotational animation display in the virtual three-dimensional space. It is characterized by changing sequentially.
[0018]
  In the next invention, definition data generating means and image generating meansByIn the information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized, each definition data generation unit represents a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on a measurement data group that forms the three-dimensional space. A definition data generation step for generating a definition data group defining elements, and the image generation means sequentially changes predetermined definition data in the definition data group generated by the definition data generation step, and the changed An image generation step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on a definition data group including predetermined definition data, and the definition data generation step includes the virtual three-dimensional A space is represented by a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and each predetermined cross section is divided by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generating definition data for defining a gon, and the image generating step includes a step for generating a wave-like animation display in the virtual three-dimensional space on each predetermined cross section intersecting at least a cross section perpendicular to the predetermined central axis. The polygon display attribute is repeatedly changed sequentially in a predetermined direction of the predetermined central axis.
[0019]
  In the next invention, in the definition data generation means and the information visualization method for visualizing information in the three-dimensional space that cannot be visually recognized by the image generation means, the definition data generation means is based on the measurement data group forming the three-dimensional space. A definition data generation step for generating a plurality of definition data groups defining each element representing the virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space, and the image generation means includes a plurality of definition data generation steps generated by the definition data generation step. The predetermined definition data in the definition data group is sequentially changed, and the viewpoint position of the two-dimensional image in the virtual three-dimensional space to be generated by a plurality of definition data groups including the changed predetermined definition data is acquired. Selecting one definition data group from the plurality of definition data groups corresponding to the viewpoint position, and based on the selected definition data group An image generation step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function, wherein the definition data generation step includes a plurality of second steps perpendicular to the predetermined central axis in the virtual three-dimensional space. A first definition data group that defines a polygon that is expressed by one predetermined cross section and divides each first predetermined cross section radially, and a plurality of second radial data that pass through a predetermined central axis in the virtual three-dimensional space. Generating a second definition data group defining a polygon expressed by a predetermined cross section and dividing each second predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis; and the image generation step includes the virtual three-dimensional space. In order to perform a rotational animation display of the first definition data group, at least the display attributes of polygons in the same radial direction in each of the first predetermined sections are synchronized with the first definition data group. The display attributes of all polygons on the second predetermined cross section that are at least the same as the second definition data group are sequentially changed around the predetermined center axis, and the display attributes are sequentially changed around the axis. The viewpoint position of the two-dimensional image in the virtual three-dimensional space to be generated by the changed first and second definition data groups is acquired, and the depression angle from the viewpoint position with respect to the reference position in the virtual three-dimensional space is predetermined If the value falls below the value, select the second definition data group, and the depression angle is less than a predetermined value.largeIn this case, the first definition data group is selected.
[0020]
  In the next invention, in the definition data generation means and the information visualization method for visualizing information in the three-dimensional space that cannot be visually recognized by the image generation means, the definition data generation means is based on the measurement data group forming the three-dimensional space. A definition data generation step for generating a plurality of definition data groups defining each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space, and the image generation means includes a plurality of definition data generation steps. The predetermined definition data in the definition data group is sequentially changed, and the viewpoint position of the two-dimensional image in the virtual three-dimensional space to be generated by a plurality of definition data groups including the changed predetermined definition data is acquired. Selecting one definition data group from the plurality of definition data groups corresponding to the viewpoint position, and based on the selected definition data group An image generation step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function, wherein the definition data generation step includes a plurality of second steps perpendicular to the predetermined central axis in the virtual three-dimensional space. A first definition data group that defines a polygon that is expressed by one predetermined cross section and divides each first predetermined cross section radially, and a plurality of second radial data that pass through a predetermined central axis in the virtual three-dimensional space. Generating a second definition data group defining a polygon expressed by a predetermined cross section and dividing each second predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis; and the image generation step includes the virtual three-dimensional space. In order to perform the wave-like animation display, the display attributes of all polygons on the first predetermined section that are at least the same as the first definition data group are set to the predetermined direction of the predetermined central axis. The display attribute of the polygon on each second predetermined cross section that intersects at least a cross section perpendicular to the predetermined central axis with respect to the second definition data group. The sequential change of the predetermined central axis in a predetermined direction is repeated, and the two-dimensional image of the virtual three-dimensional space to be generated by the first and second definition data groups whose display attributes are changed The viewpoint position is acquired, and when the depression angle from the viewpoint position with respect to the reference position of the virtual three-dimensional space is equal to or less than a predetermined value, the second definition data group is selected, and the depression angle is less than the predetermined valuelargeIn this case, the first definition data group is selected.
[0051]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  With reference to the accompanying drawings, an information visualization apparatus, an information visualization method, and a program for causing a computer to execute the method according to the present invention will be described below.Computer-readable recording medium on which is recordedThe preferred embodiment will be described in detail.
[0052]
Embodiment 1 FIG.
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the information visualization apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an information database 7 stores information to be visualized. The virtual object definition generation unit 2 includes a virtual object generation program 2a. The virtual object generation program 2a reads information to be visualized from the information database 7, and defines a definition data group that defines a virtual object having a virtual three-dimensional space. And the definition data group is stored in the main memory 1. The main memory 1 stores a virtual object definition 1a defined by a definition data group. The virtual object definition changing unit 4 has a virtual object changing program 4a. The virtual object changing program 4a periodically reads the virtual object definition stored in the main memory 1, and sequentially changes the definition contents, that is, the definition data contents. To write to the main memory 1. The virtual three-dimensional space image generation unit 3 has a computer graphics program 3a. The computer graphics program 3a reads the virtual object definition 1a stored in the main memory 1, and based on the contents of the virtual object definition 1a. Then, a virtual three-dimensional space is generated and displayed on the display unit 5. The mouse 6 performs various input instructions, and in particular inputs an instruction to change the viewpoint position with respect to the virtual three-dimensional space to the computer graphics program 3a.
[0053]
The computer graphics program 3a is a general computer graphics program that generates a virtual three-dimensional space image using a graphics library such as OpenGL. The computer graphic program 3a shown in FIG. 1 handles a surface model and generates a virtual three-dimensional space image. The computer graphics program 3a reads from the main memory 1 a virtual object definition 1a that defines a virtual object's geometric shape, display attributes including color and transparency, operations, and the like, generates a virtual three-dimensional space image, and displays the display unit 5 Display on the display screen.
[0054]
An example of the virtual object will be described below as an effective range of the radar. This radar is installed on the ground surface to detect the current position of the aircraft in flight, the virtual object is the effective range of this radar, and the tertiary that indicates the range in which the radar can effectively detect the aircraft It becomes the original space.
[0055]
The information database 7 stores data indicating the effective range of the radar. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of data indicating the effective range of the radar. In FIG. 2, data indicating the effective range of the laser is accumulated as data in which altitude, direction, and distance are combined. The azimuth is shown in units of 1 ° clockwise with the vertical axis passing through the radar site where the radar is installed as the center and 0 ° as true north. The distance indicates the distance from the vertical axis passing through the radar site. This distance is a value obtained by converting the distance from the laser site into the distance from the vertical axis. Data indicating the effective range of the laser is shown as a distance in each azimuth at each predetermined altitude, where the altitude is feet, the azimuth is degrees (°), and the distance is in km. In this data, for example, the effective radar wave reach distance is 21.727 km when the altitude is 1500 feet and the direction is 336 °.
[0056]
In general, the effective range of the radar is expressed as a combination of such data. The effective range of the radar is a hemisphere centered on the radar site. It is for expressing. FIG. 3 is a diagram showing the data shown in FIG. 2 as an effective range for each altitude. That is, it is a diagram showing a cross section in which the effective range of the radar is cut into a circle by a plane perpendicular to the vertical axis of the radar site. As shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of each altitude shows a shape close to a circle at a high altitude, but at an altitude close to the ground at a low altitude, the shape of a circle with a defect due to the influence of mountains, etc. Show.
[0057]
FIG. 4 is a diagram for explaining the generation process of the virtual object definition 1 a by the virtual object definition generation unit 2. In FIG. 4, the virtual object definition generation unit 2 reads the above-described data indicating the effective range of the radar from the information database 7 and generates a polygon P corresponding to each data record. That is, the virtual object definition generation unit 2 is adjacent data on the cross section Sj having the predetermined height H (j) among the read data, and the vertex P2 having the direction F (i) and the direction F (i + 1). Is generated as a polygon P (j, i), which is a triangular plane formed by a vertex P3 having a vertex P3 and a vertex P1 which is the center of the cross section Sj. Here, i represents the number of azimuths and is an integer from 0 to 359, and j is an integer having a value from 0 to m−1 corresponding to the altitude division number m.
[0058]
For each polygon P generated in this way, a display attribute of yellow and transparency 0.5 is defined except for polygons corresponding to the orientation F (0) of each cross section Sj, and the orientation F (0 of each cross section Sj is defined. ) Is defined with a display attribute of green and transparency of 0.5. Here, the transparency means the transparency of the polygon. When the value is 0.0, the polygon is not displayed at all, and an object existing behind the polygon is displayed. When the value is 1.0, only the polygon is displayed. Is displayed, and objects existing behind the polygon are not displayed at all.
[0059]
FIG. 5 is a front view of a three-dimensional model showing the effective range of the radar expressed by the virtual object definition 1a. As shown in FIG. 5, in the virtual object definition 1a, the radar effective range is roughly defined by m cross sections S (0) to S (m−1) perpendicular to the vertical axis passing through the radar site LS. Each cross section S (0) to S (m−1) includes 360 polygons extending radially about the vertical axis. Based on the virtual object definition 1a, the virtual three-dimensional space image generation unit 3 generates a virtual object indicating the effective range of the radar as a virtual three-dimensional space image, and converts the virtual three-dimensional image into map information (not shown). Based on the above, it is placed on the virtual ground surface generated using the surface model and displayed.
[0060]
Next, the virtual object definition changing unit 4 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Here, the virtual object definition changing unit 4 changes the display attribute using the virtual object changing program. In FIG. 6, the virtual object definition changing unit 4 first reads the virtual object definition 1a stored in the main memory 1, and acquires the orientation “i” of the polygon whose display attribute of each definition data (polygon) is green ( Step S11). In the initial state, the polygon with the azimuth “0” has a green display attribute. Thereafter, the display attribute of the acquired polygon of the orientation “i” is changed to yellow (step S12). Thereafter, it is determined whether or not the value of the direction “i” is “359” (step S13). If the value of the direction “i” is “359” (step S13, YES), the direction “359” is determined. Is changed to green (step S14), the value "i" is set to "0" (step S15), and the process proceeds to step S12. To do. On the other hand, when the value of the azimuth “i” is not “359” (step S13, NO), the display attribute of the polygon having the azimuth “i + 1” which is the next clockwise azimuth to the azimuth “359” is changed to green. (Step S16), the value “i” is set to “i + 1” (step S17), and the process proceeds to step S12.
[0061]
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the display attribute of the polygon on one cross section S (j) is changed by the above-described change processing. In FIG. 7, since the display attributes of each polygon on one section S (j) are sequentially changed clockwise from yellow to green to yellow, the shape of the polygon having the display attribute highlighted in green is sequentially clockwise. In this case, the shape of one cross section S (j) is animated in a rotating manner.
[0062]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a virtual three-dimensional space image generated by the virtual three-dimensional space image generation unit 3. In FIG. 8, a virtual ground surface SF generated using the surface model is displayed on the display screen 5a of the display unit 5, and the virtual object 20 is installed at a position corresponding to the virtual ground surface SF. A virtual three-dimensional space image is displayed and output. As described above, the virtual object 20 represents the effective range of the radar by m cross sections S (0) to S (m−1), and the polygons P (0, i) to P (m−) having the azimuth “i”. 1, i) is displayed in green, and all other polygons are displayed and output in yellow with a transparency of 0.5. For this reason, the overall positional relationship of the virtual object 20 can be roughly recognized. Further, the virtual object definition changing unit 4 sequentially changes each polygon with the azimuth “i” incremented to green and displays a rotating animation around the axis 21, so that the overall shape of the virtual object 20, That is, the effective range of the radar can be easily grasped. Furthermore, since the virtual three-dimensional space image generation unit 3 can dynamically change the viewpoint position according to an instruction from the input unit 6, it is possible to easily grasp the entire shape of the virtual object 20.
[0063]
According to the first embodiment, a virtual object is represented by a cross section perpendicular to the central axis, a plurality of polygons obtained by dividing each cross section by the azimuth direction are defined including display attributes, and each cross section having the same azimuth is defined. Since the display attribute color of all polygons is sequentially changed around the central axis to display a rotating animation, the 3D shape of the entire virtual object can be visualized easily and quickly with a simple method and device. be able to.
[0064]
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the virtual object is animated in a rotational manner. In the second embodiment, the virtual object is animated in a wave shape.
[0065]
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the information visualization apparatus according to the second embodiment of the present invention. The information visualization apparatus shown in FIG. 9 has a configuration of a virtual object definition generation unit 12 and a virtual object definition change unit 14 corresponding to the virtual object definition generation unit 2 and the virtual object definition change unit 4 in the first embodiment. Unlike the first embodiment, other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0066]
The virtual object definition generation unit 12 has a virtual object generation program 12a. The virtual object generation program 12a reads data indicating the effective range of the radar from the information database 7, and generates a virtual object definition 11a based on this data. To do. The virtual object definition 11a generates polygons having the same shape as the virtual object definition 1a in the first embodiment. However, unlike the first embodiment, all polygons having the lowest altitude cross section have a green display attribute. All other polygons are defined to have a display attribute of yellow and transparency of 0.5. The virtual object definition 11 a defined by the virtual object definition generation unit 12 is stored in the main memory 1.
[0067]
The virtual object definition changing unit 14 changes the definition contents of the virtual object definition 11a using the virtual object changing program 14a. This change process will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, the virtual object definition changing unit 14 reads the virtual object definition 11a stored in the main memory 1, and obtains a polygon cross section “j” whose display attribute of each polygon is green (step S21). In the initial state, all polygons of the cross section “0” have a green display attribute. Thereafter, the display attribute of the polygon of the acquired cross section “j” is changed to yellow (step S22). Thereafter, it is determined whether or not the value of the cross section “j” is the maximum value, that is, the value is “m−1” (step S23), and the value of the cross section “j” is the maximum value (step S23, YES). The display attribute of the cross section “0” at the lowest altitude is changed to green (step S24), the value “j” is set to “0” (step S25), and the process proceeds to step S22. On the other hand, when the value of the cross section “j” is not the maximum value (step S23, NO), the display attribute of the polygon having the cross section “j + 1”, which is a cross section with a higher elevation of the cross section “j”, is changed to green. (Step S26), the value “j” is set to “j + 1” (Step S27), and the process proceeds to Step S22.
[0068]
FIG. 11 is a diagram showing a state in which the display attribute of each cross-section S (j) -shaped polygon is changed by the change process described above. In FIG. 11, the display attribute of each cross section S (j) is sequentially changed to green in the high altitude direction for each cross section S (j), restored, and again when the cross section S (m−1) reaches the highest altitude. The display attribute is changed repeatedly by returning to the lowest altitude section S (0). Specifically, in FIG. 11A, only the polygon of the cross section S (1) is changed to green, and the polygons of the other cross sections remain yellow. Next, as shown in FIG. 11B, the polygon of the cross section S (1) is changed from green to yellow, and the polygon of the cross section S (2) is changed from yellow to green. Further, as shown in FIG. 11C, the polygon of the cross section S (2) is changed from green to yellow, and the polygon of the cross section S (3) is changed from yellow to green. In this way, one green cross-section of the plurality of cross-sections forming the virtual object sequentially shifts to the high altitude side, and when the highest altitude cross-section is reached, the lowest altitude cross-section is changed to green and the green cross-section is formed again. Wave-like animation display is realized by changing the display attributes that are sequentially shifted to the high altitude side.
[0069]
According to the second embodiment, a virtual object is represented by a cross section perpendicular to the central axis, a plurality of polygons obtained by dividing each cross section according to the azimuth direction are defined including display attributes, and a polygon display attribute of one cross section is defined. Is defined differently from the display attribute of the polygon of the other cross section, and after changing the display attribute of this single cross section to the display attribute of the cross section of the high altitude side, and after moving to the highest altitude cross section, Because the display attribute of the cross section at the lowest altitude is changed and the wave-like animation is displayed toward the high altitude side, the three-dimensional shape of the entire virtual object is easily and easily visualized by a simple method and device. can do.
[0070]
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the virtual object is animated in a rotating manner. However, in the third embodiment, the three-dimensional shape of the virtual object is reliably grasped even when the viewpoint position with respect to the virtual object changes. To be able to.
[0071]
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the information visualization apparatus according to the third embodiment of the present invention. The information visualization apparatus shown in FIG. 12 has a configuration of a virtual object definition generation unit 22 and a virtual object definition change unit 24 corresponding to the virtual object definition generation unit 2 and the virtual object definition change unit 4 in the first embodiment. And the current viewpoint position of the virtual three-dimensional space image generated by the virtual three-dimensional space image generation unit 3 is acquired, and any one of the plurality of virtual object definitions 1a and 12a corresponding to the viewpoint position is acquired. A selection setting unit 8 for selecting and setting is provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0072]
The virtual object definition generation unit 22 includes virtual object generation programs 2a and 22a. The virtual object generation program 2a reads data indicating the effective range of the radar from the information database 7 as in the first embodiment, and this data The virtual object definition 1a is generated based on the data and stored in the main memory 1, and the virtual object generation program 22a reads the data indicating the effective range of the radar from the information database 7, and based on this data, the virtual object definition 1a A virtual object definition 12 a different from the above is generated and stored in the main memory 1.
[0073]
As shown in FIG. 13, the virtual object generation program 22a generates a quadrilateral polygon based on data having the same orientation on adjacent cross sections, and defines the display attributes of all the polygons of orientation “0” to be green. The display attributes of other polygons are defined as yellow and transparency 0.5. That is, in FIG. 13, the data (vertex) P12 of the orientation F (i) on the cross section S (j), the vertex P11 which is the center of the cross section S (j), and the cross section S (j) adjacent to the cross section S (j). A square formed by the data (vertex) P14 of the azimuth F (i) on j + 1) and the vertex P11 which is the center of the cross section S (j + 1) is defined as one polygon, and this polygon is defined as the azimuth F (0 ), The display attribute is defined as green, and in other directions, the display attribute is defined as yellow and the transparency is 0.5. This definition is stored in the main memory 1 as the virtual object definition 12a. This definition can also be used as the definition in the first and second embodiments. Using this definition, rotating animation display or wave animation display is possible.
[0074]
FIG. 14B is a perspective view showing a three-dimensional model based on the virtual object definition 12a. As shown in FIG. 14B, the three-dimensional model of the virtual object definition 12a (hereinafter referred to as “three-dimensional model B”) passes through the central axis of the virtual object by connecting polygons in the same azimuth direction. To form a radial cross section parallel to Here, the cross section with the orientation “0” is defined in green, and the cross sections with other orientations are defined in yellow. On the other hand, FIG. 14A is a perspective view of the three-dimensional model (hereinafter referred to as “three-dimensional model A”) of the virtual object definition 1a shown in FIG. In this three-dimensional model A, when the viewpoint position is taken in the horizontal direction as shown in FIG. 5, each cross section is straight because there is no thickness of the polygon, there is no stereoscopic effect, and almost nothing can be seen. Become. On the other hand, since the 3D model B faces the polygon vertically even when the viewpoint position is in the horizontal direction, the virtual object does not disappear. Similarly, when the viewpoint position is located vertically above the virtual object, the appearance of the three-dimensional models A and B is completely reversed.
[0075]
Therefore, in order to avoid the inconvenience that the virtual object is not visible or difficult to see when the viewpoint is positioned in the horizontal direction or in an extreme case where the viewpoint is positioned vertically above, the above-described three-dimensional model A in which the polygon surfaces are perpendicular to each other. , B, two virtual object definitions 1a and 12a are defined. Furthermore, the selection setting unit 8 acquires a viewpoint position with respect to the virtual three-dimensional space image generated by the virtual three-dimensional space image generation unit 3, and selects and sets one of the virtual object definitions 1a and 12a appropriate for the viewpoint position. In this way, the virtual three-dimensional space image generation unit 3 generates a virtual three-dimensional space image based on the one selected and set virtual object definition 1a, 12a, and displays and outputs it on the display unit 5.
[0076]
FIG. 15 is a flowchart showing a virtual object definition changing process performed by the virtual object definition changing unit 24 and the selection setting unit 8. In FIG. 15, first, the virtual object definition changing unit 24 reads the virtual object definitions 1a and 12a (three-dimensional models A and B) stored in the main memory 1, and the orientation of each three-dimensional model having a green display attribute. Ai and Bi are acquired (step S31). In the initial state, the polygons in the direction “0” of the three-dimensional models A and B both have a green display attribute. Thereafter, the display attribute of the polygon with the orientation “i” of each acquired three-dimensional model is changed to yellow (step S32). Thereafter, it is determined whether or not the value of the direction “i” is “359” (step S33). If the value of the direction “i” is “359” (step S33, YES), the direction “359” is determined. Is changed to green (step S34), the value "i" is set to "0" (step S35), and the process proceeds to step S38. To do. On the other hand, when the value of the azimuth “i” is not “359” (step S33, NO), the display attribute of the polygon having the azimuth “i + 1” which is the next clockwise azimuth to the azimuth “359” is changed to green. (Step S36), the value “i” is set to “i + 1” (Step S38), and the process proceeds to Step S38.
[0077]
Thereafter, it is determined whether or not the angle at which the viewpoint position is looked up from the radar site or the depression angle θ overlooking the radar site from the viewpoint position is 45 ° or more (step S38). If the depression angle θ is not 45 ° or more (step S38, NO), the 3D model B is selected and set (step S39), and a virtual 3D space image is generated by the selected and set 3D model B. (Step S41), the process proceeds to Step S32, and when the depression angle θ is 45 ° or more (Step S38, YES), the three-dimensional model A is selected and set (Step S40). The virtual three-dimensional space image is generated by (Step S41), the process proceeds to Step S32, and the above-described processing is repeated. By performing the change process of the 3D model including the selection setting of such a 3D model, it is possible to surely see the virtual object on which the rotational animation is always displayed, regardless of the viewpoint position, A virtual object that is always easy to understand can be displayed.
[0078]
According to the third embodiment, two virtual object definitions in which polygons are perpendicular to each other, that is, three-dimensional models A and B, are defined, and the most suitable three-dimensional model for the viewpoint position is selected and set. Since the rotational animation display using the three-dimensional models A and B is performed, it is possible to always display an easy-to-understand virtual object regardless of the viewpoint position.
[0079]
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the virtual object is displayed in a wave-like animation. However, in this fourth embodiment, when the change process of the wave-like animation display is performed, as in the third embodiment, the virtual object is displayed. The three-dimensional shape of the virtual object can be surely grasped even when the viewpoint position with respect to is changed.
[0080]
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an information visualization apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The information visualization apparatus shown in FIG. 16 has a configuration of a virtual object definition generation unit 32 and a virtual object definition change unit 34 corresponding to the virtual object definition generation unit 12 and the virtual object definition change unit 14 in the second embodiment. And the current viewpoint position of the virtual three-dimensional space image generated by the virtual three-dimensional space image generation unit 3 is acquired, and any one of the plurality of virtual object definitions 11a and 13a corresponding to the viewpoint position is acquired. A selection setting unit 8 for selecting and setting is provided. Other configurations are the same as those of the second embodiment, and the same reference numerals are given to the same components.
[0081]
The virtual object definition generation unit 32 includes virtual object generation programs 12a and 32a. The virtual object generation program 12a reads data indicating the effective range of the radar from the information database 7 as in the second embodiment, and this data The virtual object definition 11a is generated based on the data and stored in the main memory 1, and the virtual object generation program 32a reads data indicating the effective range of the radar from the information database 7, and based on this data, the virtual object definition 22a Is generated and stored in the main memory 1. In the virtual object definition 32a, the display attribute of the orientation “0” is defined in green in the virtual object definition 22a, whereas the display attribute of a set of polygons corresponding to the cross section at the lowest altitude is defined in green. The point is different. This is for displaying a wave-like animation toward the high altitude direction.
[0082]
FIG. 17B is a perspective view showing a three-dimensional model based on the virtual object definition 13a. As shown in FIG. 17B, the three-dimensional model of the virtual object definition 13a (hereinafter referred to as “three-dimensional model B” although the display attribute is different from the above-described three-dimensional model B) is connected with polygons in the same azimuth direction. Thus, a radial cross section is formed parallel to the central axis and passing through the central axis of the virtual object. Here, as described above, the polygon corresponding to the cross section at the lowest altitude is defined as green, and the other polygons are defined as yellow. On the other hand, FIG. 17A is a perspective view of the three-dimensional model of the virtual object definition 11a shown in FIG. 11 (hereinafter referred to as “three-dimensional model A” although the display attribute is different from the above-described three-dimensional model A). . In this three-dimensional model A, when the viewpoint position is taken in the horizontal direction as shown in FIG. 11, the polygons of each cross section are not straight, so that the three-dimensional model A is straight, there is no stereoscopic effect, and almost nothing can be seen. Become. On the other hand, since the 3D model B faces the polygon vertically even when the viewpoint position is in the horizontal direction, the virtual object does not disappear. Similarly, when the viewpoint position is located vertically above the virtual object, the appearance of the three-dimensional models A and B is completely reversed.
[0083]
Therefore, as in the third embodiment, in order to avoid the inconvenience that the virtual object is not visible or difficult to see when the viewpoint is located in the horizontal direction or in an extreme case where the viewpoint is located vertically above, Two virtual object definitions 11a and 13a having three-dimensional models A and B perpendicular to each other are defined. Furthermore, the selection setting unit 8 acquires a viewpoint position for the virtual three-dimensional space image generated by the virtual three-dimensional space image generation unit 3, and selects and sets one of the virtual object definitions 11a and 13a appropriate for the viewpoint position. As described above, the virtual three-dimensional space image generation unit 3 generates a virtual three-dimensional space image based on the one selected and set virtual object definition 11a, 13a, and displays and outputs it on the display unit 5.
[0084]
FIG. 18 is a flowchart illustrating a virtual object definition changing process performed by the virtual object definition changing unit 34 and the selection setting unit 8. In FIG. 18, first, the virtual object definition changing unit 34 reads the virtual object definitions 11a and 13a (three-dimensional models A and B) stored in the main memory 1, and cross-sections Aj and Bj of polygons having a green display attribute. Is acquired (step S51). In the initial state, the polygons in the cross section S (0) at the lowest altitude of each of the three-dimensional models A and B have a green display attribute. Thereafter, the display attribute of the polygon of the acquired cross section “j” is changed to yellow (step S52). Thereafter, it is determined whether or not the value of the section “j” is the maximum value (step S53). If the value of the section “j” is the maximum value (step S53, YES), the section “ The display attribute of the polygon “0” is changed to green (step S54), the value “j” is set to “0” (step S55), and the process proceeds to step S58. On the other hand, when the value of the section “j” is not the maximum value (step S53, NO), the display attribute of the polygon on the high altitude side of the section “j” is changed to green (step S56), and the value “j” is changed to “j”. “J + 1” is set (step S58), and the process proceeds to step S58.
[0085]
Thereafter, it is determined whether or not the angle when the viewpoint position is looked up from the radar site or the depression angle θ overlooking the radar site from the viewpoint position is 45 ° or more (step S58). If the depression angle θ is not 45 ° or more (step S58, NO), the 3D model B is selected and set (step S59), and a virtual 3D space image is generated by the selected and set 3D model B. (Step S61), the process proceeds to Step S52, and when the depression angle θ is 45 ° or more (Step S58, YES), the three-dimensional model A is selected and set (Step S60). Is generated (step S61), the process proceeds to step S52, and the above-described processing is repeated. By performing the change process of the 3D model including the selection setting of such a 3D model, it is possible to surely see the virtual object with the wave-like animation display, regardless of the viewpoint position, A virtual object that is always easy to understand can be displayed.
[0086]
According to the fourth embodiment, two virtual object definitions in which polygons are perpendicular to each other, that is, three-dimensional models A and B, are defined, and a three-dimensional model optimal for the viewpoint position is selected and set. Since the wave-like animation display using the three-dimensional models A and B is performed, it is possible to always display an easy-to-understand virtual object regardless of the viewpoint position.
[0087]
In the first to fourth embodiments described above, when rotating or wave-like animation display is performed, only one cross section is set as a green display attribute. However, the display attribute is not limited to this, and a cross section adjacent to one cross section is displayed. May be provided with a color attribute that gradually approaches other display attributes.
[0088]
In the first to fourth embodiments described above, the visualization of the effective range of the radar in the three-dimensional space has been described as an example. However, other invisible information, for example, the effective range of bullets and the effective monitoring range of the monitoring camera are described. Needless to say, it can also be applied to such information.
[0089]
Furthermore, in the first to fourth embodiments described above, the description is based on the surface model in which the polygon is defined. However, the present invention is not limited to this, and a volume model or other models may be used.
[0090]
Further, in the first to fourth embodiments described above, the polygon is defined based on the shape of the horizontal cross section having a constant interval, that is, a constant altitude interval, as an effective range of the radar. A polygon may be defined as a reference. For example, the polygon may be defined based on the shape of a vertical cross section passing through the central axis and parallel to the central axis. Alternatively, the entire effective range of the radar is regarded as one lump, and the polygon is defined by the surface of the effective range. You may make it define.
[0091]
Furthermore, in the first to fourth embodiments described above, the angle (azimuth) and the distance from the central axis are used in defining the polygon. However, the present invention is not limited to this. For example, the azimuth and the radio wave intensity in this azimuth are expressed. It may be used to define a polygon. This is because the strength of the radio wave is equivalent to the effective range. Alternatively, the contour of the horizontal section may be regarded as a polygonal line, and the vertex of the polygonal line may be defined by latitude and longitude to match the ground surface.
[0092]
In the third and fourth embodiments described above, two types of three-dimensional models A and B are selected and set based on the viewpoint position. However, the present invention is not limited to this, and a conditional expression corresponding to the viewpoint position is used. Alternatively, a conditional expression may be additionally set, and three or more types of three-dimensional models may be switched based on the conditional expression.
[0093]
Furthermore, in the third and fourth embodiments described above, two types of three-dimensional models A and B are selected and switched based on the viewpoint position, but the polygon is defined based on the viewpoint position. You may make it deform | transform a three-dimensional model by moving a vertex position. For example, in FIG. 19, the polygon P (j, i) on the horizontal cross section corresponding to the three-dimensional model A is rotated 90 degrees around a predetermined side, and the polygon PP ( You may make it deform | transform into j, i).
[0098]
【The invention's effect】
  ThisAccording to the invention, the definition data generating means generates the definition data defining the virtual three-dimensional space by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to the predetermined central axis, and defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially, Since the changing means synchronizes at least the display attributes of the polygons in the same radial direction in each of the predetermined cross sections and sequentially changes around the central axis in order to perform a rotational animation display of the virtual three-dimensional space. The visual understanding by the observer can be facilitated, and the effect that the three-dimensional information that cannot be visually recognized can be displayed in an easy-to-understand manner.
[0099]
According to the next invention, the definition data generating means generates the definition data defining the virtual three-dimensional space by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to the predetermined central axis and defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially. The changing means repeatedly changes the display attributes of all the polygons on at least the same predetermined section in order toward the predetermined direction of the predetermined central axis in order to perform the wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. As a result, it is possible to facilitate visual understanding by an observer, and to display three-dimensional information that cannot be visually recognized in an easy-to-understand manner.
[0100]
According to the next invention, the definition data generation means represents the virtual three-dimensional space by a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and each predetermined cross section is divided by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. The definition data for defining the polygons generated is generated, and the changing means sequentially displays the display attributes of all the polygons on the same predetermined cross section around the predetermined central axis in order to perform the rotational animation display of the virtual three-dimensional space. Since the change is made, it is possible to facilitate visual understanding by the observer, and it is possible to display the three-dimensional information that cannot be visually recognized in an easy-to-understand manner.
[0101]
According to the next invention, the definition data generation means represents the virtual three-dimensional space by a plurality of radial predetermined cross sections passing through the predetermined central axis, and each predetermined cross section is divided by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Definition data for defining a polygon is generated, and the changing means is configured to display polygonal waves on each predetermined cross section that intersect at least a cross section perpendicular to the predetermined central axis in order to perform a wave-like animation display in the virtual three-dimensional space. Since the display attributes are repeatedly changed sequentially toward the predetermined direction of the predetermined central axis, visual understanding by the observer can be facilitated, and invisible 3D information can be easily understood. There is an effect that it can be displayed.
[0102]
According to the next invention, the definition data generation means defines a virtual three-dimensional space represented by a plurality of first predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and polygons obtained by dividing each first predetermined cross section radially. A first definition data group and the virtual three-dimensional space represented by a plurality of radial second predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and each second predetermined cross section being a cross section perpendicular to the predetermined central axis Generating a second definition data group that defines the polygons divided by step (a), and the changing means displays at least each of the first definition data group with respect to the first definition data group in order to perform a rotational animation display of the virtual three-dimensional space. The display attributes of polygons in the same radial direction in one predetermined section are sequentially changed around the central axis, and all polygons on the second predetermined section at least identical to the second definition data group are changed. The display attributes of the Gons are sequentially changed around the predetermined center axis, and the selection setting unit obtains the viewpoint position of the two-dimensional image generated by the image generation unit, and the reference position of the virtual three-dimensional space Since the definition data group to be processed by the image generation means is selected and set from the first definition data group to the second definition data group when the depression angle from the viewpoint position is equal to or less than a predetermined value. Regardless of the viewpoint position, it is possible to facilitate visual understanding by an observer, and to display three-dimensional information that cannot be visually recognized in an easy-to-understand manner.
[0103]
According to the next invention, the definition data generation means defines a virtual three-dimensional space represented by a plurality of first predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and polygons obtained by dividing each first predetermined cross section radially. A first definition data group and the virtual three-dimensional space represented by a plurality of radial second predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and each second predetermined cross section being a cross section perpendicular to the predetermined central axis Generating a second definition data group that defines the polygons divided by the above, and the changing means performs at least the same definition data group as the first definition data group in order to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. The display attributes of all the polygons on the first predetermined section are repeatedly changed sequentially toward the predetermined direction of the predetermined central axis, and at least the predetermined medium for the second definition data group. And repeatedly changing display attributes of polygons on each second predetermined cross section intersecting a cross section perpendicular to the axis toward a predetermined direction of the predetermined central axis, and the selection setting means includes the image generation means Definition data group to be processed by the image generation means when the viewpoint position of the two-dimensional image generated by the above-mentioned two-dimensional image is acquired and the depression angle from the viewpoint position with respect to the reference position of the virtual three-dimensional space is equal to or less than a predetermined value Is selected and set from the first definition data group to the second definition data group, so that the viewer can easily understand visually regardless of the viewpoint position, and the third order that cannot be visually recognized. The original information can be displayed in an easily understandable manner.
[0108]
According to the next invention, in the definition data generation step, the virtual three-dimensional space is expressed by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and definition data defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially is generated. Then, the image generation step synchronizes at least the display attributes of the polygons in the same radial direction in each of the predetermined cross sections and sequentially changes them around the central axis in order to perform a rotational animation display of the virtual three-dimensional space. Therefore, the visual understanding by the observer can be facilitated, and the three-dimensional information that cannot be visually recognized can be displayed in an easy-to-understand manner.
[0109]
According to the next invention, in the definition data generation step, the virtual three-dimensional space is expressed by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and definition data defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially is generated. The image generation step repeatedly changes the display attributes of at least all polygons on the same predetermined section in order toward the predetermined direction of the predetermined central axis in order to perform a wave-like animation display in the virtual three-dimensional space. Since this is done, it is possible to facilitate visual understanding by the observer, and to display three-dimensional information that cannot be visually recognized in an easy-to-understand manner.
[0110]
According to the next invention, in the definition data generation step, the virtual three-dimensional space is expressed by a plurality of radial predetermined cross sections passing through the predetermined central axis, and each predetermined cross section is divided by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Definition data defining polygons is generated, and an image generation step sequentially displays display attributes of all polygons on at least the same predetermined section around the predetermined central axis in order to perform rotational animation display in the virtual three-dimensional space. Since the change is made, it is possible to facilitate visual understanding by the observer, and it is possible to display the three-dimensional information that cannot be visually recognized in an easy-to-understand manner.
[0111]
According to the next invention, in the definition data generation step, the virtual three-dimensional space is represented by a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and each predetermined cross section is divided by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generating definition data for defining the polygons, and an image generation step is performed on each predetermined cross section intersecting at least a cross section perpendicular to the predetermined central axis so as to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. Since the display attribute of the polygon is repeatedly changed sequentially in the predetermined direction of the predetermined central axis, the visual understanding by the observer can be facilitated, and the three-dimensional information that cannot be visually recognized. There is an effect that it can be displayed in an easy-to-understand manner.
[0112]
According to the next invention, in the definition data generation step, the virtual three-dimensional space is expressed by a plurality of first predetermined sections perpendicular to a predetermined central axis, and polygons obtained by dividing each first predetermined section radially are obtained. A first definition data group to be defined and the virtual three-dimensional space are expressed by a plurality of second predetermined cross sections radially passing through a predetermined central axis, and each second predetermined cross section is perpendicular to the predetermined central axis. Generating a second definition data group defining a polygon divided by a cross-section, and the image generation step includes at least the first definition data group to perform a rotational animation display of the virtual three-dimensional space. The display attributes of the polygons in the same radial direction in each first predetermined section are sequentially changed around the central axis, and at least the same second predetermined section with respect to the second definition data group Sequentially changing the display attributes of all the polygons around the predetermined central axis, obtaining the viewpoint position of the two-dimensional image of the virtual three-dimensional space generated by the image generation step, and obtaining the reference of the virtual three-dimensional space The definition data group to be processed by the image generation means is selected and set from the first definition data group to the second definition data group when the depression angle from the viewpoint position with respect to the position becomes a predetermined value or less. Therefore, it is possible to facilitate visual understanding by the observer regardless of the viewpoint position, and to display the three-dimensional information that cannot be visually recognized in an easy-to-understand manner.
[0113]
According to the next invention, in the definition data generation step, the virtual three-dimensional space is expressed by a plurality of first predetermined sections perpendicular to a predetermined central axis, and polygons obtained by dividing each first predetermined section radially are obtained. A first definition data group to be defined and the virtual three-dimensional space are expressed by a plurality of second predetermined cross sections radially passing through a predetermined central axis, and each second predetermined cross section is perpendicular to the predetermined central axis. A second definition data group that defines a polygon divided by a cross section is generated, and an image generation step is at least the same as the first definition data group in order to perform a wave-like animation display in the virtual three-dimensional space. Repeatedly changing display attributes of all polygons on the first predetermined section toward a predetermined direction of the predetermined central axis, and at least the second definition data group The display attribute of the polygons on each of the second predetermined cross sections intersecting a cross section perpendicular to a predetermined central axis is repeatedly changed sequentially toward the predetermined direction of the predetermined central axis, and the image generating means A viewpoint position of the generated two-dimensional image in the virtual three-dimensional space is acquired, and the image generation process processes when a depression angle from the viewpoint position with respect to a reference position in the virtual three-dimensional space is equal to or less than a predetermined value. Since the power definition data group is selected and set from the first definition data group to the second definition data group, visual understanding by the observer can be facilitated regardless of the viewpoint position. The three-dimensional information that cannot be visually recognized can be displayed in an easily understandable manner.
[0114]
According to the next invention, since the program for causing the computer to execute the method described in the above invention is recorded, the program can be read by a machine, and the above-described operation can be realized by the computer. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an information visualization apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of data stored in an information database.
FIG. 3 is a diagram showing an effective range of a radar at each altitude.
FIG. 4 is a diagram illustrating polygons defined in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a three-dimensional model according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a change processing procedure by a virtual object definition changing unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a rotational animation display in one section in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a virtual three-dimensional space image in which a rotational animation display is realized in the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an information visualization apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing a change processing procedure by a virtual object definition changing unit according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 11 is a diagram for explaining a wave-like animation display in the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an information visualization apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram for explaining polygons defined in the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing two types of three-dimensional models used in Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing a changing process procedure by a virtual object definition changing unit and a selection setting unit according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an information visualization apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing two types of three-dimensional models used in Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 18 is a flowchart showing a change processing procedure by a virtual object definition changing unit and a selection setting unit according to Embodiment 4 of the present invention;
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of deforming a polygon according to a viewpoint position.
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a conventional information visualization apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main memory, 1a, 11a-13a Virtual object definition, 2, 12, 22, 32 Virtual object definition production | generation part, 2a, 12a, 22a, 32a Virtual object production | generation program, 3 Virtual three-dimensional space image generation part, 3a Computer graphic Program, 4, 14, 24, 34 Virtual object definition changing unit, 4a, 14a, 24a, 34a Virtual object changing program, 5 display unit, 6 input unit, 7 information database, 8 selection setting unit.

Claims

In an information visualization device that visualizes information in a three-dimensional space that cannot be seen,
Storage means for storing measurement data groups forming the three-dimensional space;
Definition data generating means for generating a definition data group that defines each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group;
Storage means for storing a definition data group generated by the definition data generation means;
Image generating means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the definition data group stored in the storage means;
Changing means for sequentially changing predetermined definition data contents in the definition data group stored in the storage means;
Display means for displaying and outputting the two-dimensional image generated by the image generation means;
With
The definition data generating means expresses the virtual three-dimensional space by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and generates definition data defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially,
The changing means sequentially changes the display attributes of polygons in the same radial direction in each of the predetermined cross sections in order around the central axis in order to perform rotational animation display in the virtual three-dimensional space. Information visualization device.

In an information visualization device that visualizes information in a three-dimensional space that cannot be seen,
Storage means for storing measurement data groups forming the three-dimensional space;
Definition data generating means for generating a definition data group that defines each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group;
Storage means for storing a definition data group generated by the definition data generation means;
Image generating means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the definition data group stored in the storage means;
Changing means for sequentially changing predetermined definition data contents in the definition data group stored in the storage means;
Display means for displaying and outputting the two-dimensional image generated by the image generation means;
With
The definition data generating means expresses the virtual three-dimensional space by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and generates definition data defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially,
The changing means repeatedly performs sequentially changing display attributes of all polygons on at least the same predetermined section toward a predetermined direction of the predetermined central axis in order to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. An information visualization device characterized by that.

In an information visualization device that visualizes information in a three-dimensional space that cannot be seen,
Storage means for storing measurement data groups forming the three-dimensional space;
Definition data generating means for generating a definition data group that defines each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group;
Storage means for storing a definition data group generated by the definition data generation means;
Image generating means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the definition data group stored in the storage means;
Changing means for sequentially changing predetermined definition data contents in the definition data group stored in the storage means;
Display means for displaying and outputting the two-dimensional image generated by the image generation means;
With
The definition data generating means is a definition that defines the virtual three-dimensional space by a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generate data,
The changing means sequentially changes display attributes of all polygons on at least the same predetermined section around the predetermined central axis in order to perform a rotational animation display of the virtual three-dimensional space. .

In an information visualization device that visualizes information in a three-dimensional space that cannot be seen,
Storage means for storing measurement data groups forming the three-dimensional space;
Definition data generating means for generating a definition data group that defines each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group;
Storage means for storing a definition data group generated by the definition data generation means;
Image generating means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the definition data group stored in the storage means;
Changing means for sequentially changing predetermined definition data contents in the definition data group stored in the storage means;
Display means for displaying and outputting the two-dimensional image generated by the image generation means;
With
The definition data generating means is a definition that defines the virtual three-dimensional space by a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generate data,
The changing means sets a display attribute of a polygon on each predetermined cross section intersecting at least a cross section perpendicular to the predetermined central axis to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. An information visualization apparatus characterized by repeatedly performing sequential changes in a predetermined direction.

In an information visualization device that visualizes information in a three-dimensional space that cannot be seen,
Storage means for storing measurement data groups forming the three-dimensional space;
Definition data generating means for generating a plurality of definition data groups that define each element expressing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group;
Storage means for storing a plurality of definition data groups generated by the definition data generation means;
Image generating means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on a plurality of definition data groups stored in the storage means;
Changing means for sequentially changing predetermined definition data contents in the plurality of definition data groups stored in the storage means;
A viewpoint position of the two-dimensional image generated by the image generation means is acquired, and the image generation means should process one of a plurality of definition data groups stored in the storage means corresponding to the viewpoint position. Selection setting means for selecting and setting two definition data groups;
Display means for displaying and outputting the two-dimensional image generated by the image generation means;
With
The definition data generation means represents the virtual three-dimensional space by a plurality of first predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and defines a polygon obtained by dividing each first predetermined cross section radially. A data group and a polygon obtained by expressing the virtual three-dimensional space by a plurality of second predetermined cross sections radially passing through a predetermined central axis and dividing each second predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generate a second definition data group to be defined,
The changing means synchronizes display attributes of polygons in the same radial direction in at least each of the first predetermined sections with respect to the first definition data group in order to perform rotational animation display in the virtual three-dimensional space. Sequentially changing around the central axis, and sequentially changing the display attributes of all polygons on the second predetermined cross section at least the same for the second definition data group, around the predetermined central axis,
The selection setting means acquires the viewpoint position of the two-dimensional image generated by the image generation means, and when the depression angle from the viewpoint position with respect to the reference position of the virtual three-dimensional space is equal to or less than a predetermined value, An information visualization apparatus, wherein a definition data group to be processed by an image generation unit is selected and set from the first definition data group to the second definition data group.

In an information visualization device that visualizes information in a three-dimensional space that cannot be seen,
Storage means for storing measurement data groups forming the three-dimensional space;
Definition data generating means for generating a plurality of definition data groups that define each element expressing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group;
Storage means for storing a plurality of definition data groups generated by the definition data generation means;
Image generating means for generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on a plurality of definition data groups stored in the storage means;
Changing means for sequentially changing predetermined definition data contents in the plurality of definition data groups stored in the storage means;
A viewpoint position of the two-dimensional image generated by the image generation means is acquired, and the image generation means should process one of a plurality of definition data groups stored in the storage means corresponding to the viewpoint position. Selection setting means for selecting and setting two definition data groups;
Display means for displaying and outputting the two-dimensional image generated by the image generation means;
With
The definition data generation means represents the virtual three-dimensional space by a plurality of first predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and defines a polygon obtained by dividing each first predetermined cross section radially. A data group and a polygon obtained by expressing the virtual three-dimensional space by a plurality of second predetermined cross sections radially passing through a predetermined central axis and dividing each second predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generate a second definition data group to be defined,
The changing means assigns display attributes of all polygons on the first predetermined section that are at least identical to the first definition data group to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. The polygons on each of the second predetermined sections intersecting at least a section perpendicular to the predetermined central axis with respect to the second definition data group while repeatedly changing the central axis sequentially in a predetermined direction. Repeatedly changing the display attribute of the predetermined direction toward the predetermined direction of the predetermined central axis,
The selection setting means acquires the viewpoint position of the two-dimensional image generated by the image generation means, and when the depression angle from the viewpoint position with respect to the reference position of the virtual three-dimensional space is equal to or less than a predetermined value, An information visualization apparatus, wherein a definition data group to be processed by an image generation unit is selected and set from the first definition data group to the second definition data group.

In an information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized by definition data generation means and image generation means
A definition data generating step for generating a definition data group defining each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group forming the three-dimensional space; ,
The image generation means sequentially changes predetermined definition data in the definition data group generated by the definition data generation step, and computer graphics based on the definition data group including the changed predetermined definition data. An image generating step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a function;
Including
The definition data generation step expresses the virtual three-dimensional space by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and generates definition data defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially,
In the image generation step, in order to perform rotational animation display in the virtual three-dimensional space, at least the display attributes of polygons in the same radial direction in each predetermined section are synchronized and sequentially changed around the central axis. Information visualization method.

In an information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized by definition data generation means and image generation means
A definition data generating step for generating a definition data group defining each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group forming the three-dimensional space; ,
The image generation means sequentially changes predetermined definition data in the definition data group generated by the definition data generation step, and computer graphics based on the definition data group including the changed predetermined definition data. An image generating step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a function;
Including
The definition data generation step expresses the virtual three-dimensional space by a plurality of predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis, and generates definition data defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section radially,
The image generation step repeats sequentially changing at least the display attributes of all polygons on the same predetermined cross section toward a predetermined direction of the predetermined central axis in order to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. An information visualization method characterized by performing.

In an information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized by definition data generation means and image generation means
A definition data generating step for generating a definition data group defining each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group forming the three-dimensional space; ,
The image generation means sequentially changes predetermined definition data in the definition data group generated by the definition data generation step, and computer graphics based on the definition data group including the changed predetermined definition data. An image generating step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a function;
Including
The definition data generation step defines the virtual three-dimensional space by expressing a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generate data,
The image generation step is characterized by sequentially changing display attributes of all polygons on at least the same predetermined section around the predetermined central axis in order to perform a rotational animation display of the virtual three-dimensional space. Method.

In an information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized by definition data generation means and image generation means
A definition data generating step for generating a definition data group defining each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group forming the three-dimensional space; ,
The image generation means sequentially changes predetermined definition data in the definition data group generated by the definition data generation step, and computer graphics based on the definition data group including the changed predetermined definition data. An image generating step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a function;
Including
The definition data generation step defines the virtual three-dimensional space by expressing a plurality of radial predetermined cross sections passing through a predetermined central axis, and defining polygons obtained by dividing each predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generate data,
In the image generation step, display attributes of polygons on each predetermined cross section intersecting at least a cross section perpendicular to the predetermined central axis are set to the predetermined central axis to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. An information visualization method characterized by repeatedly performing sequential changes in a predetermined direction.

In an information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized by definition data generation means and image generation means
Definition data generation wherein the definition data generation means generates a plurality of definition data groups that define each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group forming the three-dimensional space Process,
The image generation means sequentially changes predetermined definition data in the plurality of definition data groups generated by the definition data generation step, and is generated by a plurality of definition data groups including the changed predetermined definition data. The viewpoint position of the two-dimensional image in the virtual three-dimensional space to be acquired is acquired, and one definition data group is selected and set from the plurality of definition data groups corresponding to the viewpoint position, and the selected and set definition An image generation step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the data group;
Including
In the definition data generation step, a first definition that defines the virtual three-dimensional space by a plurality of first predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis and defines polygons obtained by radially dividing each first predetermined cross section. A data group and a polygon obtained by expressing the virtual three-dimensional space by a plurality of radial second predetermined cross sections passing through a predetermined central axis and dividing each second predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generate a second definition data group to be defined,
The image generation step synchronizes display attributes of polygons in the same radial direction in at least each of the first predetermined sections with respect to the first definition data group in order to perform a rotational animation display of the virtual three-dimensional space. And sequentially changing around the central axis, and sequentially changing the display attributes of all polygons on the second predetermined cross section at least the same for the second definition data group, around the predetermined central axis, Obtaining the viewpoint position of the two-dimensional image in the virtual three-dimensional space to be generated by the first and second definition data groups whose display attributes have been changed, and from the viewpoint position with respect to the reference position in the virtual three-dimensional space When the included angle is equal to or less than a predetermined value, the second definition data group is selected, and when the included angle is larger than the predetermined value, the first definition data group is selected. Information visualization how.

In an information visualization method for visualizing information in a three-dimensional space that cannot be visually recognized by definition data generation means and image generation means
Definition data generation wherein the definition data generation means generates a plurality of definition data groups that define each element representing a virtual three-dimensional space corresponding to the three-dimensional space based on the measurement data group forming the three-dimensional space Process,
The image generation means sequentially changes predetermined definition data in the plurality of definition data groups generated by the definition data generation step, and is generated by a plurality of definition data groups including the changed predetermined definition data. The viewpoint position of the two-dimensional image in the virtual three-dimensional space to be acquired is acquired, and one definition data group is selected and set from the plurality of definition data groups corresponding to the viewpoint position, and the selected and set definition An image generation step of generating a two-dimensional image of the virtual three-dimensional space using a computer graphics function based on the data group;
Including
In the definition data generation step, a first definition that defines the virtual three-dimensional space by a plurality of first predetermined cross sections perpendicular to a predetermined central axis and defines polygons obtained by radially dividing each first predetermined cross section. A data group and a polygon obtained by expressing the virtual three-dimensional space by a plurality of radial second predetermined cross sections passing through a predetermined central axis and dividing each second predetermined cross section by a cross section perpendicular to the predetermined central axis. Generate a second definition data group to be defined,
In the image generation step, display attributes of all polygons on the first predetermined section that are at least the same as the first definition data group are set to the predetermined definition in order to perform a wave-like animation display of the virtual three-dimensional space. On the second predetermined cross section that intersects at least a cross section perpendicular to the predetermined central axis with respect to the second definition data group. The virtual three-dimensional to be generated by the first and second definition data groups in which the display attribute of the polygon is sequentially changed in the predetermined direction of the predetermined central axis and the display attribute is changed. When a viewpoint position of a two-dimensional image in space is acquired and the depression angle from the viewpoint position with respect to a reference position in the virtual three-dimensional space is equal to or smaller than a predetermined value, the viewpoint is selected as the second definition data group. And, Visualization wherein said depression is characterized by selecting a first definition data set is larger than a predetermined value.

A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for causing a computer to execute the method according to any one of claims 7 to 12.