JP4154469B2 - Virtual 3D map generation system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、仮想的な3次元電子地図を生成する3次元地図生成システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子地図データに基づく地図の出力が活用されるようになってきた。地図上の地物を3次元的に表現した3次元地図も提案されている。全ての地物について厳密な3次元モデルを用意することは、多大な労力を要し、現実的には困難であるため、簡素化されたモデルで3次元地図を構成することが提案されている(例えば、特開平11−149571号公報記載の技術)。この技術では、2次元の地図データに含まれる家枠を底面とする柱状の3次元構造データを生成し、ユーザの指定に従って、その一部を、予め蓄積されている詳細な3次元構造データに置換することにより、軽い負荷で、リアリティの高い3次元地図の生成を図っている。
【0003】
3次元地図の実用的な用途の一つとして、都市計画への利用が挙げられる。新たに興そうとする都市、既に存在する都市への建造物の新造などに際し、仮想的な3次元地図を作成することにより、計画の妥当性等を検討することができる。3次元地図は、各建造物が高さをもって表されるため、日照や景観についても、容易に把握することができる利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術は、次の理由により、このような計画に利用する仮想3次元地図を作成するのに適してはいなかった。第1に、3次元地図を生成するために、2次元の地図が存在することが前提とされていた。新たに興そうとする都市の場合、せいぜい建築用の土地が区画されているに過ぎず、建造物の底面積の形状は別途生成する必要があった。第2に、建造物の建築には、周囲の状況等によって、北側に隣接する家屋に十分な日照を保証するための規制など、種々の規制が存在する。従来の技術では、こうした規制が十分考慮されていないため、非現実的な仮想3次元地図が生成されてしまう可能性があった。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、都市計画に利用可能な現実的な仮想3次元地図を生成可能とすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明では、仮想的な3次元電子地図を生成する3次元地図生成システムを次の通り構成する。システム内には、仮想空間内で、建造物を配置すべき土地枠の位置および形状を複数記憶した電子地図データを用意する。また、それぞれの土地枠ごとに建造されるべき建造物が満たすべき規制条件を対応づけて記憶する生成条件データベースを用意する。電子地図データおよび生成条件データベースは、3次元地図生成システム内に記憶してもよいし、CD−ROMその他の媒体で提供してもよいし、外部に用意されたサーバからネットワークを介して配信してもよい。3次元地図生成システムは、電子地図データおよび生成条件データベースを参照して、規制条件を満たす範囲で、各土地枠に建造物の3次元モデルデータを生成することにより、3次元電子地図を生成する。
【0007】
電子地図データは、現実の土地枠等を表したデータであってもよいし、仮想的に設定された土地枠等を表す仮想地図データであってもよい。仮想地図データには、現実の地図に対して、近未来的に予想される変更を施した地図も含まれる。かかる例としては、例えば、山の開拓、海の埋め立てや干拓、区画整理、道路の新造などを反映した地図が相当する。
【0008】
本発明によれば、電子地図データで規定されたそれぞれの土地枠に、所定の規制条件を満たして建造物の3次元モデルを生成することができる。従って、都市計画に利用可能な現実的な仮想3次元地図を得ることができる。都市計画への利用は、種々の態様を採ることができる。例えば、雨、雷、地震その他の天災時に対する災害発生状況や避難所の過不足を検討するためのシミュレーションに利用することができる。通勤時その他の時間帯における人や車の流れ、量のシミュレーションに利用することもできる。仮想3次元地図内を歩いているかのようなウォークスルー表示を行うことにより、仮想的な生活シミュレーション等を行ってもよい。
【0009】
規制条件としては、例えば、道路からの距離、隣家との間隔、建ぺい率、容積率などが挙げられる。建造物の種類を特定する建造物データ、および土地枠への配置および大きさについての条件を含めても良い。これらの条件は、建築基準法、消防法などの法規によって規定されている条件のみならず、通常の建築時に経験的に考慮されるべき条件を含めても良い。後者の条件としては、例えば、
・南面を広く確保するように建築物の形状を設定する;
・道路に面した側に駐車場を確保できるよう建築物の配置を考慮する;
などの条件が挙げられる。
【0010】
本発明において、3次元モデルデータの生成は、種々の手順で行うことができる。例えば、まず、規制条件に基づいて、土地枠内に建造物の底面を表す2次元の建造物枠を生成し、次に、建造物枠を底面とする柱状の3次元モデルデータを生成するという手順を採っても良い。この方法では、2次元の建造物枠が一旦設定されれば、3次元モデルデータを簡易に生成することができる利点がある。柱状の3次元モデルデータは、例えば、建造物の高さ情報に従って、建造物枠を高さ方向に平行移動させることで定義することができる。
【0011】
建造物枠の形状および配置は、先に説明した規制条件のみによっては一義的に定まらないことが多い。従って、上記態様においては、建造物枠を設定する際に考慮されるべき設定ルールとして、規制条件よりも優先度の低い条件を設けても良い。例えば、
・許容範囲内で底面積が最大となるよう建造物枠の形状を設定する;
・建造物枠の形状は、矩形とする;
などの条件が挙げられる。これらの条件は、優先度が低いため、必ずしも満足される必要はなく、規制条件のみでは建造物枠が設定できない場合などに限定的に考慮されれば足りる。
【0012】
3次元モデルデータは、建造物の種類に応じて、予め用意された3次元モデルデータ(以下、「基礎モデル」と称する)を用意し、各土地枠に対応づけられた建造物の種類に応じて、この基礎モデルを仮想空間内で配置することにより生成してもよい。
【0013】
こうすることにより、建造物の種類に応じた多彩な3次元モデルデータを容易に生成することができ、3次元地図のリアリティを向上することができる。建造物の種類としては、例えば、一般住宅、ビルディング、マンション、店舗などが挙げられる。基礎モデルは、土地枠に適合するよう、適宜、向きを変えて配置することが好ましい。向きの変更を行うための設定ルールを別途、設けても良い。例えば、
・建造物の壁は、道路に平行とする;
・入り口を道路に面した側に配置する;
などが挙げられる。
【0014】
基礎モデルを用いる場合には、規制条件を満足するよう基礎モデルを変形して配置することが好ましい。かかる変形としては、例えば、基礎モデルのサイズ変更、形状変更が含まれる。基礎モデルの一つの壁方向に伸縮したり、高さ方向に伸縮したりする変形を含むことが好ましい。こうすることにより、サイズ、形状の異なる多数の基礎モデルを用意するまでなく、規制条件を満足した3次元地図を生成することが可能となる。
【0015】
このように基礎モデルの変形を許容する場合、変形の程度によっては、非現実的な建造物となる可能性がある。かかる弊害を回避するため、基礎モデルには、変形の許容範囲を予め規定しておき、基礎モデルの変形はこの許容範囲内で行うことが好ましい。変形の許容範囲は、伸縮の許容比率、伸縮可能な寸法など、種々の形で設定可能である。
【0016】
基礎モデルを用いた3次元モデルデータの生成において、仮想空間には方位が規定されている場合には、基礎モデルに対して配置する方角の許容範囲を規定しておき、この許容範囲内で基礎モデルの配置を行うことが好ましい。例えば、入り口が南に来るよう間取りが考慮された基礎モデルについては、南向きを中心とする東西45度程度までの配置等を許容範囲として設定することができる。こうすることにより、基礎モデルの間取りを踏まえた3次元地図の生成が可能となり、よりリアリティを向上することができる。
【0017】
仮想空間には、道路が規定されている場合には、更に、土地枠と道路との位置関係を考慮して、基礎モデルの配置を行うことが好ましい。例えば、道路に面した側に入り口を配置したり、角地であるか否かによって建造物の配置を変えたりすることができる。かかる配置は、例えば、土地枠に対する道路の位置関係と、土地枠への建造物の配置方法とを対応づけた一般的な配置ルールを予め規定し、この配置ルールを参照することで実現可能である。かかる配置ルールを用いるまでなく、土地枠内で許容される範囲で、道路と建造物との間隔が最大となるよう建造物を配置するようにしてもよい。
【0018】
3次元モデルデータの生成は、柱状のモデル、基礎モデルのいずれかを択一的に使用する必要はなく、両者を組み合わせて用いても良い。例えば、柱状のモデルを生成した後、オペレータからの指示によって、適宜、基礎モデルへの置換を行うものとしてもよい。また、基礎モデルを配置した後、適合する基礎モデルが存在しない土地枠について、柱状のモデルを生成するようにしてもよい。
【0019】
本発明は、3次元地図生成システムの他、種々の態様で構成可能である。コンピュータによって3次元地図データを生成する3次元地図生成方法として構成してもよいし、3次元地図を生成するための機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータ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として構成してもよい。この場合、記録媒体としては、フレキシブルディスクやCD−ROM、DVD、光磁気ディスク、ICカード、ROMカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置(RAMやROMなどのメモリ)および外部記憶装置等、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下の順序で説明する。
A.システム構成:
B.2次元地図データベース:
C.生成条件データベース:
D.基礎モデルデータベース:
E.枠生成ルール:
F.仮想3次元地図生成処理:
【0021】
A.システム構成:
図1は実施例としての仮想3次元地図生成システムの概略構成を示す説明図である。仮想3次元生成システムとは、電子データとして構成された仮想的な3次元空間内に、建造物その他の地物を3次元的に表した3次元地図を構築するシステムである。本実施例の仮想3次元生成システムは、現実の街並みを厳密に表現した3次元地図を生成するのではない。計画段階の新興の都市など架空の街並みを表す3次元地図を生成するものである。既存の街並を表す2次元の地図に基づいて3次元地図を生成することも可能であり、この場合の3次元地図は、全体の外観は既存の街並みに近いが、個々の建造物は現実とは異なるという程度の架空の街並みを表すものとなる。
【0022】
仮想3次元地図生成システムは、インターネットINTに接続された生成サーバ100とクライアントCLから構成される。クライアントCLは、ネットワーク通信機能を有する汎用のパーソナルコンピュータであり、コマンド送信、結果出力などを行う端末装置として機能するものである。クライアントCLには、HTML(Hyper Text Mark-up Language)ファイル等を閲覧するためのソフトウェア、ブラウザがインストールされている。クライアントは、ブラウザを通じて、生成サーバ100からHTMLファイルなどの形式で提供されるインタフェース画面の表示、コマンド入力などを行い、端末装置としての機能を実現する。生成サーバ100から提供される仮想3次元地図のデータ形式によっては、閲覧用のソフトウェアをブラウザにプラグインするようにしてもよい。
【0023】
図1に示した構成は、一例に過ぎず、仮想3次元地図生成システムは、これに限定されるものではない。例えば、クライアントCLと生成サーバ100とを一体的に構成してもよい。生成サーバ100の機能を多数のサーバの分散処理で実現してもよい。インターネットINTに代えて、イントラネット、LAN(Local Area Network)などの限定的なネットワークその他の通信回線を利用して、生成サーバ100とクライアントCLとの接続を行ってもよい。
【0024】
図1中に、生成サーバ100の機能ブロックを併せて示した。生成サーバ100は、一種のコンピュータであるから、本実施例の機能ブロックは、所定のコンピュータプログラムをインストールすることにより、ソフトウェア的に構成される。これらの機能ブロックの少なくとも一部を専用回路などによってハードウェア的に構成してもよい。
【0025】
通信部102は、ネットワークを介した通信を司る。クライアントCLを生成サーバ100と一体的に構成する場合には、通信部102を省略してもよい。
【0026】
インタフェース提供部104は、コマンド入力、3次元地図の出力等のためにクライアントCLに表示すべきインタフェース画面を提供する。これらのインタフェース画面は、HTMLファイルなどの形式で予めインタフェース提供部104に記憶されている。
【0027】
仮想地図生成部140は、クライアントCLからの指示に従って、3次元地図を生成する。生成された3次元地図は、通信部102を介してクライアントCLに提供される。本実施例では、予め用意された基本的な3次元モデル(以下、基礎モデルと呼ぶ)を配置するという方法(以下、「基礎モデル配置法」と呼ぶ)、および2次元の地図データに生成された建造物の底面形状(以下、「建造物枠」と呼ぶ)に基づき柱状のモデルを生成するという方法(以下、「自動生成法」と呼ぶ)の2種類を併用して3次元地図を生成する。
【0028】
両者の方法は、種々の使い分けが可能であるが、本実施例では、3次元地図のリアリティを高めるため、基礎モデル配置法を優先的に使用し、基礎モデル配置法でのモデリングができない土地枠に対して自動生成法を適用するものとした。逆に、自動生成法でモデリングを優先し、ユーザの指示等に応じて柱状のモデルを基礎モデルに置換するものとしてもよい。更に、ユーザの指示によって、基礎モデル配置法、自動生成法のいずれかを選択的に用いるものとしてもよい。
【0029】
3次元地図を生成するために、生成サーバ100には、2次元地図データベース110、生成条件データベース120、基礎モデルデータベース130の3種類のデータベース、が用意されている。2次元地図データベース110は、3次元地図を生成すべき地区について、2次元の地図データを蓄積する。この地図データには、少なくとも建造物を配置するための土地の形状(以下、「土地枠」と呼ぶ)が定義されている。建造物枠が併せて定義されていても構わない。2次元の地図データは、予め生成サーバ100に用意しておいてもよいし、クライアントCLから提供してもよい。地図データ管理部111は、2次元地図データベース110へのアクセスを司る。
【0030】
生成条件データベース120は、土地枠ごとに、建造物の3次元モデルを生成する際に満たされるべき、生成条件を記録している。この条件については、後述する。生成条件管理部121は、生成条件データベース120への条件の追加、生成条件データベース120からの生成条件の抽出を行う。
【0031】
基礎モデルデータベース130は、建造物の基本的な3次元モデルを記録する。例えば、住宅用の代表的な形状を表すモデル、ビル用のモデルなどが記録される。基礎モデルデータベース130は、住宅メーカなどによって外部サーバから提供するようにしてもよい。基礎モデル変形部131は、基礎モデルデータベース130からの基礎モデルの抽出や変形を行う。
【0032】
基礎モデル配置部150は、上記3つのデータベースを参照しつつ、先に説明した基礎モデル配置法によるモデリングを実現する。モデリングは、2次元地図として与えられた土地枠に、生成条件を満足するよう、基礎モデルを配置することで行う。生成条件だけでは、土地枠への配置が一義的に定まらない場合には、基礎モデル配置部150は、予め用意された配置ルール151を考慮して、基礎モデルの配置を行う。また、基礎モデルは、全ての土地枠に適合するとは限らないので、基礎モデル変形部131は、適宜、基礎モデルに対して、サイズ等の変形を施す。
【0033】
柱状モデル生成部162および建造物枠生成部160は、2次元地図データベース110、生成条件データベース120を参照しつつ、先に説明した自動生成法によるモデリングを実現する。まず、建造物枠生成部160は、2次元地図として与えられた土地枠に、生成条件を参照して、建造物枠を生成する。生成条件のみで、建造物枠が一義的に定義できない場合には、予め用意された枠生成ルール161も併せて考慮する。2次元地図データにおいて、既に建造物枠が定義されている土地枠については、建造物枠生成部160の処理を省略してもよい。こうして、建造物枠が定義されると、柱状モデル生成部162は、生成条件を参照しつつ、建造物枠を底面とする柱状の3次元モデルを生成する。
【0034】
B.2次元地図データベース:
図2は2次元地図データベース110の内容を示す説明図である。図の上方には、2次元地図のイメージを示し、下方にはデータ構造を例示した。図示するように2次元地図は緯度、経度によって、土地枠PL1〜PL9、道路R1、R2などを表すポリゴンの形状が定義される。緯度、経度を用いることにより、東西南北の方角も仮想空間内で規定されることになる。
【0035】
データ構造上、土地枠ポリゴンと道路ポリゴンとは、土地枠レイヤと道路レイヤという別のレイヤに分けて記録される。土地枠レイヤでは、各土地枠に付された土地枠IDごとに、形状、周辺道路などのデータが対応づけて記録されている。形状データは、土地枠を構成する各頂点の緯度、経度の集合である。例えば、土地枠PL1については、頂点P1の緯度Lat1、経度Lon1;頂点P2の緯度、経度という順に頂点P4まで記録される。周辺道路のデータは、土地枠に隣接する道路のIDが記録される。土地枠レイヤでは、各土地枠について、住所、所有者などの情報を属性データとして併せて記録してもよい。
【0036】
道路レイヤでは、各道路に付された道路IDごとに、形状、周辺土地枠などのデータが対応づけて記録されている。形状データは、土地枠の形状データと同様、道路ポリゴンを構成する各頂点の緯度、経度の集合である。例えば、道路R1については、図中にハッチングで示した矩形の各頂点の緯度、経度が順次記録される。周辺土地枠データは、道路に隣接する土地枠のIDが記録される。道路レイヤでは、各道路について、道路種別、交通規制その他の情報を属性データとして併せて記録してもよい。
【0037】
C.生成条件データベース:
図3は生成条件データベース120の内容を示す説明図である。生成条件データベースは、建造物の建造時に満たすべき条件を生成条件として、土地枠ごとに一つのレコードとして記録している。各レコードを識別するためのキーとしては、土地枠IDを用いている。
【0038】
本実施例では、生成条件を法的規制、ユーザ設定に大別して管理する。法的規制は、建築基準法、消防法など、建造物の建造時に準拠すべき法律に規定された規制を意味する。かかる規制としては、例えば、地目、土地の面積、建ぺい率、容積率、建造物の高さ制限、道路からの距離、隣家との距離、防火地区の指定の有無などが挙げられる。道路からの距離、隣家との距離は、壁面後退距離としてまとめてもよい。
【0039】
ユーザ設定の条件としては、建造物の種類、建造物の高さ、道路向き区分、土地形状区分、角地指定などが挙げられる。建造物の種類は、住宅、ビル、マンション、店舗、工場などの指定である。更に、住宅について、1世帯住宅/2世帯住宅の指定、和風/洋風の指定、木造/鉄筋の指定などを含めても良い。建造物の高さは、階数で指定してもよいし、高さの絶対値で指定してもよい。道路向き区分は、建造物の入り口を配置する際に参照される条件であり、土地枠に隣接する道路の方角を意味する。土地枠に隣接する道路が複数存在する場合には、入り口に対面すべき主要道路の方角を指定してもよいし、全ての道路の方角を指定してもよい。土地形状区分は、基礎モデル配置法で参照される条件であり、矩形、台形、五角形などを指定する。角地指定は、土地枠が角地に当たるか否かの指定である。道路向き区分、土地形状区分および角地指定については、ユーザの指定を省略し、2次元地図データを参照して、生成サーバ100が自動的に指定するようにしてもよい。
【0040】
生成条件データベース120は、リレーショナル・データベースなど種々の形式で構成可能であるが、本実施例では、XML(eXtensible Mark-up Language)を用いて構成した。XMLを用いたデータベースでは、各項目はXMLのタグによって定義することができ、各土地枠のレコードは、一つのXMLファイルとして扱うことができる。従って、土地枠ごとに生成条件をクライアントCLに提示することが可能であり、生成条件の追加、変更も容易に行うことができる。
【0041】
D.基礎モデルデータベース:
図4は基礎モデルデータベース130の内容を示す説明図である。建造物の種類、配置方向、高さに応じて、3次元モデルが記録されている。配置方向とは、入り口の向きを意味する。図中には、「住宅、西向き、2階建て」、および「住宅、南向き、2階建て」のモデル例を示した。それぞれ1種類ずつのモデルを用意した場合を例示したが、複数種類のモデルを用意してもよい。本実施例で、配置方向を考慮しているのは、次の理由による。住宅では、南面にリビングやベランダが来るよう間取りを構成するのが通常であるため、入り口の向きに応じて間取り、ひいては住宅の外観が異なることが多い。本実施例では、建造物の配置方向も考慮して、3次元モデルを用意することにより、こうした間取りの差違を踏まえたリアリティの高い3次元地図を生成することが可能となる。基礎モデルデータベース130では、西、南などの代表的な方角で配置方向を区分しているが、これらの方角から一定範囲のずれを許容して配置しても差し支えない。
【0042】
各モデルには、変形の許容範囲が併せて記録されている。本実施例では、基礎モデルを土地枠に配置する際に、土地枠の形状に応じた変形を施すが、この変形を無制限に認めると、基礎モデルの形状を非現実的なまでに損ねるおそれがある。変形の許容範囲は、基礎モデル配置時の変形を、現実的な範囲に抑制するためのデータである。本実施例では、変形可能な倍率を、許容範囲として設定した。変形可能な寸法値を許容範囲として設定してもよい。
【0043】
例えば、西向きの住宅(最上欄)の場合には、南北方向に0.9〜1.1の範囲での拡大、縮小が許容され、東西方向に0.95〜1.05の範囲での拡大、縮小が許容されていることになる。許容範囲は、住宅の形状に応じて更に細かく設定してもよい。例えば、南向きの住宅(2段目)の場合には、モデルを南北方向にa,bの2つの領域、東西方向にc,d,eの3つの領域に分けて、それぞれの部位について変形の許容範囲を設定した。こうすることにより、玄関部分(領域d)のサイズは確保したまま、その他の部屋(領域c、e)を拡大、縮小するという変形を実現することも可能となる。
【0044】
E.枠生成ルール:
図5は枠生成ルール161の内容を示す説明図である。枠生成ルール161は、先に説明した自動生成法において、土地枠に建造物枠を生成する過程で参照されるものである。本実施例では、各土地枠に対して生成条件が規定されているが(図3参照)、建造物枠の設定には自由度が残されており、生成条件だけでは、建造物枠を一義的に定義することができない場合がある。枠生成ルールは、かかる場合に、現実的な建造物枠を設定するために、経験に基づいて設定されたルールである。本実施例では、XMLを用いて枠生成ルールを規定した。
【0045】
本実施例では、図示する通り、適用の優先度と枠生成ルールとが対応づけて記録されている。最も高い優先度には、生成条件データベース120に記憶されている「生成条件」を対応づけた。こうすることにより、枠生成ルール161は、生成条件も含めて、建造物枠の設定時に考慮されるべき条件の優先度を制御する情報として機能する。従って、仮に生成条件よりも優先度が高い条件が、後から追加等された場合でも、枠生成ルール161の優先度の変更により、容易に反映することができる利点がある。
【0046】
続く優先度に対応するルールは、任意に設定可能である。本実施例では、一例として、図示するルールおよび優先度を設定した。各ルールには、それを適用するための条件を含めても構わない。例えば、優先度2のルールでは、「住宅であれば」という適用条件が付加されている。
【0047】
優先度5における「建物の主形状」が矩形であるか否かは、次のように判断することができる。図中に示す建造物枠を考える。この建造物枠に占める面積が最大となる矩形B1を求める。建造物枠からこの矩形B1を除いた領域B2は、建造物枠と矩形との差違に相当する。従って、「建物の主形状」が矩形であるか否かは、「領域B2の面積/矩形B1の面積」、「建造物枠の面積/矩形B1の面積」などのパラメータによって評価することができる。優先度5のルールによれば、これらのパラメータができるだけ小さくなるように、建造物枠を設定することになる。
【0048】
基礎モデル配置法において、自動生成法における枠生成ルール161と同じ位置付けにあるルールが、配置ルール151である。配置ルール151は、基礎モデルを土地枠に配置する際に参照される。配置ルール151は、枠生成ルール161と同様の形式および内容で設定可能である。枠生成ルール161で配置ルール151を兼用してもよい。
【0049】
F.仮想3次元地図生成処理:
図6は仮想3次元地図生成処理のフローチャートである。左側にクライアントCLの処理、右側に生成サーバ100の処理を示した。仮想3次元地図の生成は、ユーザがクライアントCLのブラウザを操作して、生成サーバ100が提供するWebページにアクセスすることにより開始される(ステップS10)。生成サーバ100は、このアクセスに応じて、インタフェース画面をクライアントCLに提供する(ステップS20)。
【0050】
ユーザは、このインタフェース画面を通じて、仮想3次元地図を生成するための生成条件、2次元地図の指定を行う(ステップS12)。生成条件は、生成サーバ100に予め用意されている条件をそのまま使用することとしてもよいし、予め用意されている条件をユーザが編集してユーザ固有の条件を生成することとしてもよいし、ユーザが独自に生成した条件を生成サーバ100に送信することとしてもよい。2次元地図の指定も同様に、生成サーバ100に予め用意されているデータベースに基づき、地図作成の対象となる地区を指定するようにしてもよいし、予め用意されているデータベースを編集してユーザ独自の地図を生成してもよいし、ユーザが独自に生成した地図を生成サーバ100に送信するようにしてもよい。これらの指定と同様の方法で、枠生成ルール、配置ルールなどの指定も行っても良い。
【0051】
生成サーバ100は、ユーザからの指定を受け、仮想3次元地図の生成を開始する。まず、地図の出力先となる仮想3次元空間を定義し(ステップS30)、基礎モデル配置法によるモデリングを行う(ステップS40)。次に、基礎モデル配置法では、モデリングできなかった土地枠について、自動生成法で柱状モデルの生成を行う(ステップS60)。各モデリング処理の手順については、後述する。生成サーバ100が、生成された3次元地図をクライアントCLに出力すると(ステップS80)、クライアントCLはモニタ画面に地図を表示することができる(ステップS14)。
【0052】
図7は基礎モデル配置処理のフローチャートである。上述のステップS40の処理を詳述したものである。この処理が開始されると、生成サーバ100は、まず、未処理の土地枠から、処理対象となる土地枠を選択する(ステップ41)。そして、この土地枠に対する生成条件を取得する(ステップS42)。
【0053】
図8は基礎モデル配置処理の概要を示す説明図である。図示する通り、土地枠PL1〜PL3およびこれに対応した生成条件データ120Aが用意されている。上記処理において、未処理の土地枠として、PL2が選択されると、図示する通り、生成条件データ120Aから土地枠PL2に対応した条件が抽出される。
【0054】
次に、生成サーバ100は、生成条件を考慮して、基礎モデルの検索を行う(ステップS43)。生成条件には、建造物の種類、高さ、道路向き区分などが記録されているから、これらの条件に適合した基礎モデルを検索するのである。例えば、図8中に示すように土地枠PL2の生成条件として、「住宅、2階建て、西向き」などの条件が指定されている場合には、図4の最上欄に示した基礎モデルが抽出されることになる。条件に適合する基礎モデルは、複数、存在する可能性もある。
【0055】
条件に適合するモデルが存在しない場合には(ステップS44)、基礎モデル法によるモデリングが不可能であることを意味するから、その土地枠に対応する「配置不能フラグ」をオンとする。このフラグは、自動生成法の処理時に参照されるフラグである。生成条件データベース、2次元地図データベースなどに属性情報として記録してもよいが、本実施例では、処理過程で一時的に保持される別データとしてフラグを構成した。
【0056】
適合モデルが存在する場合には(ステップS44)、配置ルールに基づき、基礎モデルの変形および配置を行う(ステップS46)。本実施例では、配置と変形とを繰り返し実行することにより、逐次近似的に基礎モデルの変形および配置を行うものとした。例えば、図4の最上欄のモデルが抽出されている場合には、第1のステップとして、西側の道路から駐車スペースに相当する分の余裕を設け、西側に入り口が来るよう、基礎モデルを配置する。次に、第2のステップとして、この配置状態で、建ぺい率、容積率、隣家との距離などの生成条件を満足するか否かを確認する。これらの条件を満足していない場合には、第3のステップとして、許容範囲内で基礎モデルを変形する。変形方法についても、「玄関が存在しない面を優先的に変形する」などのルールを設けておくことが好ましい。変形が完了すると、同じく、生成条件を満足しているか否かの評価を行い、必要に応じて再度、変形を行う。
【0057】
基礎モデルによっては、土地枠への配置が不可能と判断されるものもある。例えば、許容範囲限界まで変形したり、予め設定された上限回数の変形を繰り返しても、生成条件を満足する配置が得られないものが相当する。かかる基礎モデルについては、配置不能と判断し(ステップS47)、生成サーバ100は、次の基礎モデルの検索(ステップS43)および評価(ステップS44,S46)に移行する。基礎モデルデータベース130から抽出される全ての基礎モデルについて、配置不能と判断された場合には、配置不能フラグが付される(ステップS45)。
【0058】
生成サーバ100は、以上の処理を、2次元地図データに存在する全ての土地枠について実行し(ステップS48)、基礎モデル配置処理を完了する。
【0059】
図9は自動生成処理のフローチャートである。図6のステップS60の処理を詳述したものである。本実施例では、基礎モデル配置法によってモデリングが行われなかった土地枠を対象として自動生成法によるモデリングを行うものとした。
【0060】
この処理が開始されると、生成サーバ100は、処理対象となる土地枠を選択する(ステップS61)。選択された土地枠について、配置不能フラグがオンとなっていない場合には(ステップS62)、既に、基礎モデル配置法によってモデリングが行われていると判断し、次の土地枠の処理に移行する(ステップS66)。
【0061】
配置不能フラグがオンとなっている場合には(ステップS62)、生成サーバ100は、生成条件を取得し(ステップS63)、枠生成ルールに基づいて、建造物枠を生成する(ステップS64)。図中に土地枠PL8に対する建造物枠の生成例を示した。図中、建造物枠はハッチングを付した領域であり、二つの矩形領域Ba,Bbの組み合わせで定義されている。この建造物枠は、図5の枠生成ルールに基づき、次の手順で生成されたものである。
【0062】
まず、最優先の条件である生成条件を考慮する。土地枠PL8の面積および建ぺい率から、建造物枠の最大面積が求められる。一例として、土地枠PL8に、ビルを建築するよう指定されている場合を考えると、優先度2の条件は考慮不要となるため、優先度3の条件「底面積最大」、優先度4の条件「壁面を道路に平行」を考慮する。図中の例では、壁面長さが長くなる北面を道路R8に平行としつつ、底面積が最大となるよう形状を設定する。この際、優先度5の条件を考慮すると、建造物の形状は矩形に近いことが好ましいから、まず、道路R8に一辺が平行となり、面積最大となる矩形Baを求める。次に、建ぺい率から求められる最大面積の範囲内で、底面積を確保するよう矩形Baからのはみ出し部分Bbを求める。図中では、Bbを東側に設置した例を示したが、南側に設置した形状としてもよい。
【0063】
こうして建造物枠が設定されると、生成サーバ100は、柱状モデルを生成する(ステップS65)。柱状モデルは、建造物枠を生成条件で指定された高さ分だけ、高さ方向(H方向)に平行移動することにより規定することができる。本実施例では、容積率を満足するよう、はみ出し部分Bbについては、1階分だけ移動させた場合を例示した。このように、建造物枠の部分によって高さを変えてもよい。
【0064】
生成サーバ100は、以上の処理を、2次元地図データに存在する全ての土地枠について実行し(ステップS66)、自動生成処理を完了する。
【0065】
以上で説明した実施例の仮想3次元地図生成システムによれば、各土地枠に、生成条件を満たして建造物の3次元モデルを生成することができる。従って、都市計画などに利用可能な現実的な仮想3次元地図を得ることができる。
【0066】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例としての仮想3次元地図生成システムの概略構成を示す説明図である。
【図2】 2次元地図データベース110の内容を示す説明図である。
【図3】 生成条件データベース120の内容を示す説明図である。
【図4】 基礎モデルデータベース130の内容を示す説明図である。
【図5】 枠生成ルール161の内容を示す説明図である。
【図6】 仮想3次元地図生成処理のフローチャートである。
【図7】 基礎モデル配置処理のフローチャートである。
【図8】 基礎モデル配置処理の概要を示す説明図である。
【図9】 自動生成処理のフローチャートである。
【符号の説明】
100…生成サーバ
102…通信部
104…インタフェース提供部
110…2次元地図データベース
111…地図データ管理部
120、120A…生成条件データベース
121…生成条件管理部
130…基礎モデルデータベース
131…基礎モデル変形部
140…仮想地図生成部
150…基礎モデル配置部
151…配置ルール
160…建造物枠生成部
161…枠生成ルール
162…柱状モデル生成部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-dimensional map generation system that generates a virtual three-dimensional electronic map.
[0002]
[Prior art]
In recent years, map output based on electronic map data has been utilized. A three-dimensional map that three-dimensionally represents features on the map has also been proposed. Providing a strict 3D model for all features is laborious and difficult in practice, and it has been proposed to construct a 3D map with a simplified model. (For example, the technique described in JP-A-11-149571). In this technology, columnar 3D structure data having a house frame included in 2D map data as a bottom is generated, and a part thereof is converted into detailed 3D structure data stored in advance according to a user's specification. By replacing it, it is possible to generate a highly realistic three-dimensional map with a light load.
[0003]
One practical use of 3D maps is in city planning. The validity of the plan can be examined by creating a virtual three-dimensional map when building a new building in a new city or a city that already exists. The three-dimensional map has an advantage that each building is represented with a height, so that it is possible to easily grasp sunlight and scenery.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional technique is not suitable for creating a virtual three-dimensional map used for such a plan for the following reason. First, in order to generate a three-dimensional map, it was assumed that a two-dimensional map exists. In the case of a new city, the land for construction was only divided at best, and the shape of the bottom area of the building had to be generated separately. Secondly, there are various regulations for building construction, such as a regulation for guaranteeing sufficient sunshine in a house adjacent to the north side depending on the surrounding conditions and the like. In the prior art, such restrictions are not fully taken into account, and there is a possibility that an unrealistic virtual three-dimensional map is generated.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to generate a realistic virtual three-dimensional map that can be used for city planning.
[0006]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to solve at least a part of the above problems, in the present invention, a three-dimensional map generation system that generates a virtual three-dimensional electronic map is configured as follows. In the system, electronic map data storing a plurality of positions and shapes of land frames in which buildings are to be arranged is prepared in a virtual space. In addition, a generation condition database is prepared for storing the regulation conditions to be satisfied by the building to be built for each land frame in association with each other. The electronic map data and the generation condition database may be stored in the three-dimensional map generation system, may be provided on a CD-ROM or other medium, or distributed from a server prepared outside via a network. May be. The 3D map generation system generates a 3D electronic map by generating 3D model data of a building on each land frame within a range that satisfies the regulatory conditions with reference to the electronic map data and the generation condition database. .
[0007]
The electronic map data may be data representing an actual land frame or the like, or may be virtual map data representing a virtually set land frame or the like. The virtual map data includes a map in which a change expected in the near future is performed on an actual map. Examples of such maps include maps reflecting mountain reclamation, land reclamation and reclamation, land readjustment, new road construction, and the like.
[0008]
According to the present invention, it is possible to generate a three-dimensional model of a building that satisfies predetermined regulatory conditions for each land frame defined by the electronic map data. Therefore, a realistic virtual three-dimensional map that can be used for city planning can be obtained. Utilization for city planning can take various forms. For example, it can be used for simulations for examining the occurrence of disasters and excessive or insufficient shelters in the event of a natural disaster such as rain, lightning, earthquake, or the like. It can also be used to simulate the flow and volume of people and cars during commuting and other times. A virtual life simulation or the like may be performed by performing a walk-through display as if walking in a virtual three-dimensional map.
[0009]
Examples of the regulation condition include a distance from a road, a distance from a neighboring house, a building coverage ratio, and a floor area ratio. You may include the building data which specifies the kind of building, and the conditions about the arrangement and size of the land frame. These conditions may include not only conditions stipulated by laws and regulations such as the Building Standard Law and the Fire Service Law but also conditions that should be considered empirically during normal construction. As the latter condition, for example,
・ Set the shape of the building so that the south side is widely secured;
・ Consider the layout of buildings so that parking can be secured on the side facing the road;
And other conditions.
[0010]
In the present invention, the three-dimensional model data can be generated by various procedures. For example, based on the regulation conditions, first, a two-dimensional building frame representing the bottom surface of the building is generated in the land frame, and then columnar three-dimensional model data having the building frame as the bottom surface is generated. Procedures may be taken. This method has an advantage that three-dimensional model data can be easily generated once a two-dimensional building frame is set. The columnar three-dimensional model data can be defined by, for example, translating a building frame in the height direction according to the height information of the building.
[0011]
In many cases, the shape and arrangement of the building frame are not uniquely determined only by the regulation conditions described above. Therefore, in the said aspect, you may provide conditions with a priority lower than a regulation condition as a setting rule which should be considered when setting a building frame. For example,
・ Set the shape of the building frame to maximize the bottom area within the allowable range;
-The shape of the building frame shall be rectangular;
And other conditions. These conditions do not necessarily have to be satisfied because the priority is low, and it is sufficient to consider them in a limited manner when the building frame cannot be set only by the regulation conditions.
[0012]
As the 3D model data, prepared 3D model data (hereinafter referred to as “basic model”) is prepared according to the type of building, and according to the type of building associated with each land frame. Thus, the basic model may be generated by arranging in the virtual space.
[0013]
By doing so, various 3D model data corresponding to the type of building can be easily generated, and the reality of the 3D map can be improved. As a kind of building, a general house, a building, a condominium, a store, etc. are mentioned, for example. It is preferable to change the orientation of the basic model so that it conforms to the land frame. A separate setting rule for changing the orientation may be provided. For example,
・ Building walls shall be parallel to the road;
-Place the entrance on the side facing the road;
Etc.
[0014]
When the basic model is used, it is preferable to deform and arrange the basic model so as to satisfy the regulation conditions. Such deformation includes, for example, size change and shape change of the basic model. It is preferable to include deformation that expands and contracts in one wall direction of the basic model or expands and contracts in the height direction. By doing so, it is possible to generate a three-dimensional map that satisfies the regulation conditions without preparing a large number of basic models having different sizes and shapes.
[0015]
Thus, when the deformation | transformation of a basic model is permitted, it may become an unrealistic building depending on the degree of a deformation | transformation. In order to avoid such adverse effects, it is preferable that an allowable range of deformation is defined in advance in the basic model, and the basic model is deformed within the allowable range. The allowable range of deformation can be set in various forms such as an allowable ratio of expansion and contraction and a dimension capable of expansion and contraction.
[0016]
In the generation of 3D model data using the basic model, if the orientation is specified in the virtual space, the allowable range of the direction to be arranged with respect to the basic model is specified, and the basic within the allowable range. It is preferable to arrange the model. For example, for a basic model in which the floor plan is taken into consideration so that the entrance is to the south, an arrangement up to about 45 degrees east and west with the south facing as the center can be set as an allowable range. By doing so, it is possible to generate a three-dimensional map based on the floor plan of the basic model, and the reality can be further improved.
[0017]
When roads are defined in the virtual space, it is preferable to place the basic model in consideration of the positional relationship between the land frame and the roads. For example, the entrance can be arranged on the side facing the road, or the arrangement of the building can be changed depending on whether it is a corner lot or not. Such arrangement can be realized by, for example, prescribing a general arrangement rule that associates the positional relationship of the road with respect to the land frame and the arrangement method of the building on the land frame, and refers to this arrangement rule. is there. It is not necessary to use such an arrangement rule, and the building may be arranged so that the distance between the road and the building is maximized within a range allowed in the land frame.
[0018]
The generation of the three-dimensional model data does not need to use either a columnar model or a basic model, and may be used in combination. For example, after generating a columnar model, replacement with a basic model may be appropriately performed according to an instruction from an operator. In addition, after placing the basic model, a columnar model may be generated for a land frame for which no suitable basic model exists.
[0019]
The present invention can be configured in various modes in addition to the three-dimensional map generation system. You may comprise as a 3D map production | generation method which produces | generates 3D map data with a computer, the computer program which makes a computer implement | achieve the function for producing | generating a 3D map, and the computer readable which recorded this computer program It may be configured as a simple recording medium. In this case, as a recording medium, a flexible disk, a CD-ROM, a DVD, a magneto-optical disk, an IC card, a ROM cartridge, a punch card, a printed matter on which a code such as a bar code is printed, an internal storage device of a computer (RAM or ROM Etc.) and various media that can be read by a computer, such as an external storage device.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in the following order.
A. System configuration:
B. 2D map database:
C. Generation condition database:
D. Basic model database:
E. Frame generation rules:
F. Virtual 3D map generation processing:
[0021]
A. System configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a virtual three-dimensional map generation system as an embodiment. The virtual three-dimensional generation system is a system that constructs a three-dimensional map that three-dimensionally represents buildings and other features in a virtual three-dimensional space configured as electronic data. The virtual three-dimensional generation system of the present embodiment does not generate a three-dimensional map that exactly represents the actual cityscape. It creates a three-dimensional map that represents a fictitious cityscape, such as an emerging city in the planning stage. It is also possible to generate a 3D map based on a 2D map representing an existing cityscape. In this case, the overall appearance of the 3D map is close to the existing cityscape, but individual buildings are real. It represents a fictitious cityscape of a different level.
[0022]
The virtual 3D map generation system includes a
[0023]
The configuration shown in FIG. 1 is merely an example, and the virtual three-dimensional map generation system is not limited to this. For example, the client CL and the
[0024]
In FIG. 1, the functional blocks of the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The virtual
[0028]
Although both methods can be used in various ways, in this embodiment, in order to increase the reality of the 3D map, the basic model placement method is preferentially used, and the land frame that cannot be modeled by the basic model placement method. The automatic generation method was applied to Conversely, modeling may be prioritized by the automatic generation method, and the columnar model may be replaced with a basic model in accordance with a user instruction or the like. Furthermore, either the basic model placement method or the automatic generation method may be selectively used according to a user instruction.
[0029]
In order to generate a three-dimensional map, the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The basic
[0033]
The columnar
[0034]
B. 2D map database:
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the contents of the two-
[0035]
In the data structure, land frame polygons and road polygons are recorded separately in different layers, a land frame layer and a road layer. In the land frame layer, for each land frame ID assigned to each land frame, data such as a shape and a surrounding road are recorded in association with each other. The shape data is a set of latitude and longitude of each vertex constituting the land frame. For example, for the land frame PL1, the latitude Lat1 and longitude Lon1 of the vertex P1; the latitude and longitude of the vertex P2 are recorded up to the vertex P4 in this order. As for the data of the surrounding road, the ID of the road adjacent to the land frame is recorded. In the land frame layer, information such as an address and an owner may be recorded as attribute data for each land frame.
[0036]
In the road layer, data such as a shape and a surrounding land frame are recorded in association with each road ID assigned to each road. The shape data is a set of the latitude and longitude of each vertex constituting the road polygon, similar to the shape data of the land frame. For example, for the road R1, the latitude and longitude of each vertex of a rectangle indicated by hatching in the figure are sequentially recorded. In the surrounding land frame data, the ID of the land frame adjacent to the road is recorded. In the road layer, the road type, traffic regulation, and other information may be recorded as attribute data for each road.
[0037]
C. Generation condition database:
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the contents of the
[0038]
In this embodiment, the generation conditions are broadly managed according to legal regulations and user settings. Legal regulations refer to regulations stipulated in laws that should be complied with when constructing buildings, such as the Building Standard Law and the Fire Service Law. Such regulations include, for example, the texture, land area, building coverage ratio, floor area ratio, building height restriction, distance from the road, distance from the neighbor, and whether or not a fire prevention area is designated. The distance from the road and the distance from the neighbor may be summarized as a wall surface retreat distance.
[0039]
User setting conditions include building type, building height, road orientation classification, land shape classification, corner designation, and the like. The type of building is designated as a house, building, condominium, store, factory, or the like. Further, for a house, designation of one-family house / two-family house, designation of Japanese / Western style, designation of wooden / rebar, etc. may be included. The height of the building may be specified by the number of floors or may be specified by the absolute value of the height. The road orientation section is a condition referred to when the entrance of the building is arranged, and means the direction of the road adjacent to the land frame. When there are a plurality of roads adjacent to the land frame, the direction of the main road that should face the entrance may be designated, or the directions of all the roads may be designated. The land shape classification is a condition referred to in the basic model arrangement method, and specifies a rectangle, a trapezoid, a pentagon, or the like. The corner designation is designation of whether or not the land frame hits the corner. The
[0040]
The
[0041]
D. Basic model database:
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the contents of the
[0042]
Each model also records the allowable range of deformation. In this example, when the basic model is placed on the land frame, it is deformed according to the shape of the land frame, but if this deformation is allowed indefinitely, the shape of the basic model may be unrealistically damaged. is there. The allowable range of deformation is data for suppressing the deformation at the time of placing the basic model to a realistic range. In this embodiment, the deformable magnification is set as an allowable range. A deformable dimension value may be set as an allowable range.
[0043]
For example, in the case of a west-facing house (top column), expansion or reduction in the range of 0.9 to 1.1 is allowed in the north-south direction, and expansion in the range of 0.95 to 1.05 in the east-west direction. Therefore, reduction is allowed. The allowable range may be set more finely according to the shape of the house. For example, in the case of a south-facing house (second stage), the model is divided into two regions a and b in the north-south direction and three regions c, d, and e in the east-west direction, and each part is deformed. Tolerance range was set. By doing so, it is possible to realize a modification in which the other rooms (regions c and e) are enlarged and reduced while the size of the entrance portion (region d) is secured.
[0044]
E. Frame generation rules:
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the contents of the
[0045]
In this embodiment, as shown in the figure, the priority of application and the frame generation rule are recorded in association with each other. “Generation conditions” stored in the
[0046]
The rule corresponding to the subsequent priority can be arbitrarily set. In this embodiment, as an example, the illustrated rule and priority are set. Each rule may include a condition for applying it. For example, in the
[0047]
Whether or not the “main building shape” at the
[0048]
In the basic model placement method, the
[0049]
F. Virtual 3D map generation processing:
FIG. 6 is a flowchart of the virtual three-dimensional map generation process. The processing of the client CL is shown on the left side, and the processing of the
[0050]
Through this interface screen, the user designates a generation condition for generating a virtual three-dimensional map and a two-dimensional map (step S12). The generation condition may be that the condition prepared in advance in the
[0051]
The
[0052]
FIG. 7 is a flowchart of the basic model arrangement process. The processing in step S40 described above is described in detail. When this process is started, the
[0053]
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an outline of the basic model arrangement process. As illustrated, land frames PL1 to PL3 and
[0054]
Next, the
[0055]
If there is no model that meets the conditions (step S44), it means that modeling by the basic model method is impossible, so the “placement impossible flag” corresponding to the land frame is turned on. This flag is a flag that is referred to when the automatic generation method is processed. Although it may be recorded as attribute information in a generation condition database, a two-dimensional map database, or the like, in this embodiment, a flag is configured as another data that is temporarily held in the process.
[0056]
If a conforming model exists (step S44), the basic model is deformed and arranged based on the arrangement rule (step S46). In the present embodiment, the basic model is deformed and arranged in a successive approximation by repeatedly executing the arrangement and the deformation. For example, when the model in the uppermost column in FIG. 4 is extracted, the first step is to provide a margin corresponding to the parking space from the west road, and arrange the basic model so that the entrance is on the west side. To do. Next, as a second step, it is confirmed whether or not generation conditions such as a building coverage ratio, a volume ratio, and a distance from a neighbor are satisfied in this arrangement state. If these conditions are not satisfied, the basic model is deformed within an allowable range as a third step. Regarding the deformation method, it is preferable to provide a rule such as “preferentially deform the surface where the entrance does not exist”. When the deformation is completed, similarly, it is evaluated whether or not the generation condition is satisfied, and the deformation is performed again as necessary.
[0057]
Some basic models are considered impossible to place on land. For example, there is a case where an arrangement that satisfies the generation conditions cannot be obtained even if the deformation is made up to the allowable range limit or the deformation is repeated a preset upper limit number of times. About this basic model, it judges that arrangement | positioning is impossible (step S47), and the production |
[0058]
The
[0059]
FIG. 9 is a flowchart of the automatic generation process. 7 is a detailed description of the process in step S60 of FIG. In this embodiment, modeling by the automatic generation method is performed for a land frame that has not been modeled by the basic model placement method.
[0060]
When this process is started, the
[0061]
When the disposition impossible flag is on (step S62), the
[0062]
First, the generation condition which is the highest priority condition is considered. The maximum area of the building frame is obtained from the area of the land frame PL8 and the building coverage ratio. As an example, considering the case where building is designated in the land frame PL8, the
[0063]
When the building frame is set in this way, the
[0064]
The
[0065]
According to the virtual three-dimensional map generation system of the embodiment described above, it is possible to generate a three-dimensional model of a building that satisfies the generation conditions for each land frame. Therefore, a realistic virtual three-dimensional map that can be used for city planning or the like can be obtained.
[0066]
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to this Example, and it cannot be overemphasized that a various structure can be taken in the range which does not deviate from the meaning.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a virtual three-dimensional map generation system as an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the contents of a two-
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the contents of a
4 is an explanatory diagram showing the contents of a
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the contents of a
FIG. 6 is a flowchart of a virtual three-dimensional map generation process.
FIG. 7 is a flowchart of basic model placement processing.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an outline of basic model arrangement processing;
FIG. 9 is a flowchart of automatic generation processing.
[Explanation of symbols]
100 ... generation server
102: Communication unit
104 ... Interface providing unit
110 ... 2D map database
111 ... Map data management department
120, 120A ... generation condition database
121 ... Generation condition management unit
130 ... Basic model database
131 ... Basic model deformation part
140 ... virtual map generation unit
150 ... Basic model placement section
151 ... Placement rule
160 ... building frame generation unit
161 ... Frame generation rule
162 ... Columnar model generation unit
Claims (6)
仮想空間内で、建造物を配置すべき土地枠の位置および形状を複数記憶した電子地図データベースを参照する地図参照部と、
該土地枠ごとに、建造されるべき建造物が満たすべき規制条件を対応づけて記憶する生成条件データベースを参照する生成条件参照部と、
前記規制条件を満たす範囲で、前記各土地枠に前記建造物の3次元モデルデータを生成することで、前記3次元電子地図を生成する地図生成部と、
前記建造物の種類に応じて、予め用意された3次元モデルデータを、基礎モデルとして記憶する基礎モデル記憶部と、を備え、
前記地図生成部は、
前記規制条件を満足するよう前記基礎モデルを変形するモデル変形部を備え、
前記各土地枠に対応づけられた建造物の種類に応じて、前記基礎モデルを前記仮想空間内で配置することにより前記3次元電子地図を生成する、3次元地図生成システム。A 3D map generation system for generating a virtual 3D electronic map,
In the virtual space, a map referring unit that refers to electronic map data base of the location and shape of the frame should be placed building land was more storage,
For each land frame, a generation condition reference unit that refers to a generation condition database that stores a regulation condition to be satisfied by a building to be built in association with each other,
A map generation unit that generates the three-dimensional electronic map by generating three-dimensional model data of the building in each land frame within a range that satisfies the regulatory conditions ;
A basic model storage unit that stores three-dimensional model data prepared in advance as a basic model according to the type of the building,
The map generation unit
Comprising a model deforming part for deforming the basic model so as to satisfy the regulation condition;
Wherein depending on the type of building that is associated with each land frame, generates the three-dimensional electronic map by arranging said basic model in the virtual space, three-dimensional map generation system.
前記基礎モデルには、前記変形の許容範囲が予め規定されており、
前記モデル変形部は、該許容範囲内で前記基礎モデルの変形を行う3次元地図生成システム。The three-dimensional map generation system according to claim 1,
In the basic model, an allowable range of the deformation is defined in advance,
The model deformation unit is a three-dimensional map generation system that deforms the basic model within the allowable range.
(a)仮想空間内で、建造物を配置すべき土地枠の位置および形状を複数記憶した電子地図データベースを、地図参照部が参照する工程と、
(b)該土地枠ごとに建造されるべき建造物が満たすべき規制条件を対応づけて記憶する生成条件データベースを、生成条件参照部が参照する工程と、
(c)基礎モデルとして、前記建造物の種類と対応づけられた3次元モデルデータを、基礎モデル記憶部が記憶する工程と、
(d)地図生成部が、前記規制条件を満たす範囲で、前記各土地枠に前記建造物の3次元モデルデータを生成することで、前記3次元電子地図を生成する工程と、を備え、
前記工程(d)は、
前記地図生成部が、前記各土地枠に対応づけられた建造物の種類に応じて、前記基礎モデルを前記仮想空間内で配置することにより前記3次元電子地図を生成する工程であって、前記規制条件を満足するよう前記基礎モデルを変形した上で前記仮想空間内で配置する工程を含む、3次元地図生成方法。A 3D map generation method for generating a virtual 3D electronic map by executing a computer program on a computer ,
(A) in the virtual space, the electronic map database that the position and shape of the land frame should be placed building a plurality memory, a step of referencing the map references section,
(B) building to be built in every place frame該土the generation condition data base which stores an association restriction condition to be satisfied, a step of generating condition reference unit refers,
(C) as a basic model, a step in which a basic model storage unit stores three-dimensional model data associated with the type of building;
(D) a step of generating the three-dimensional electronic map by generating a three-dimensional model data of the building in each land frame within a range in which the map generation unit satisfies the regulatory conditions ,
The step (d)
The map generation unit is a step of generating the three-dimensional electronic map by arranging the basic model in the virtual space according to the type of building associated with each land frame, A method for generating a three-dimensional map , comprising a step of deforming the basic model so as to satisfy a regulation condition and arranging the basic model in the virtual space .
前記基礎モデルには、前記変形の許容範囲が予め規定されており、 In the basic model, an allowable range of the deformation is defined in advance,
前記工程(d)は、 The step (d)
前記地図生成部が、該許容範囲内で前記基礎モデルの変形を行う工程である、3次元地図生成方法。 A three-dimensional map generation method, wherein the map generation unit is a step of deforming the basic model within the allowable range.
仮想空間内で、建造物を配置すべき土地枠の位置および形状を複数記憶した電子地図データベースを参照する第1の機能と、
該土地枠ごとに建造されるべき建造物が満たすべき規制条件を対応づけて記憶した生成条件データベースを参照する第2の機能と、
基礎モデルとして、前記建造物の種類と対応づけられた3次元モデルデータを準備する第3の機能と、
前記規制条件を満たす範囲で、前記各土地枠に前記建造物の3次元モデルデータを生成することで、前記3次元電子地図を生成する第4の機能とをコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラムであって、
前記第4の機能は、
前記各土地枠に対応づけられた建造物の種類に応じて、前記基礎モデルを前記仮想空間内で配置することにより前記3次元電子地図を生成する機能であって、前記規制条件を満足するよう前記基礎モデルを変形した上で前記仮想空間内で配置する機能を含む、コンピュータプログラム。A computer program for generating a virtual three-dimensional electronic map by a computer,
In the virtual space, a first function to refer to an electronic map data base that stores a plurality of position and shape of the frame should be placed building land,
A second function of referring to the generated condition data base which stores in association with regulatory requirements to buildings to be built in each該土ground frame satisfies,
A third function for preparing three-dimensional model data associated with the type of building as a basic model;
In the restricting conditions are satisfied, in the to produce a three-dimensional model data of the building in the land frame, a computer program for realizing the fourth function of generating the three-dimensional electronic map on a computer There,
The fourth function is:
A function of generating the three-dimensional electronic map by arranging the basic model in the virtual space in accordance with the type of building associated with each land frame, so as to satisfy the regulation condition A computer program comprising a function of deforming the basic model and arranging it in the virtual space .
前記基礎モデルには、前記変形の許容範囲が予め規定されており、 In the basic model, an allowable range of the deformation is defined in advance,
前記第4の機能は、 The fourth function is:
該許容範囲内で前記基礎モデルの変形を行う機能である、コンピュータプログラム。 A computer program which is a function for performing deformation of the basic model within the allowable range.
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