JP4353358B2

JP4353358B2 - データ生成装置、データ生成方法、および、コンピュータプログラム

Info

Publication number: JP4353358B2
Application number: JP2003158762A
Authority: JP
Inventors: 喜代成岸川
Original assignee: GEO Technical Laboratory Co Ltd
Current assignee: GEO Technical Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: JP2004362184A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地物の外観を表示するための画像データである外観表示データの生成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地物の外観を表示するようモデル化されたポリゴンを３Ｄ表示する技術が利用されている。例えばカーナビゲーションシステムは、道路や建造物等の３Ｄ表示を現在位置等を視点として行うことで道案内を行う。これらの３Ｄモデルでは、地物の外観を表示するための画像データ（以下、「外観表示データ」と呼ぶ）は、いわゆるコンピュータグラフィックスによって逐一作成されていた。ビル等の外観を細部に至るまでリアルに再現可能な外観表示データをコンピュータグラフィックスで作成することは、非常に困難であるとともに、多大な労力を要していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１６４７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
外観表示データのリアリティを向上する手段の一つとして、地物を撮影した画像をポリゴン表面に貼り付ける方法が挙げられる。しかし、この方法では、モデル化される建造物が多数になると、外観表示データのデータ量が膨大となるという弊害を招くおそれがある。また、この方法では、モデルに違和感なく貼付け得る画像を撮影するためには、ほぼ水平にカメラを構えた状態で撮影する必要があり、それぞれの地物について、かかる条件を満たす撮影位置を見いだす必要があるため、実用性が不十分である。
【０００５】
かかる課題は、ポリゴン表面に貼り付けるか否かに関わらず、地物の外観を表示するための外観表示データを作成する場合に共通の課題である。本発明は、地物の外観表示データについての実用的な作成方法を提供すること、および外観表示データのデータ量抑制を図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に、本発明では、地物の外観を表示するための外観表示データを生成するデータ生成装置において、次の構成を適用した。第１の態様としてのデータ生成装置は、入力部、変換部、伸縮部を備える。入力部は、地物を撮影した画像を入力する。地物には、ビルや家屋を含む建物、高架などを含む道路などの人工的な建造物が含まれる。画像は、地物を上下方向または左右方向からあおり撮影した画像で構わない。外観表示データは、例えば、地物を表すポリゴンに貼り付けるための貼付画像の他、ポリゴンの表面への貼り付けとは無関係に地物の外観を表示するための画像データ一般を含む。
【０００７】
変換部は、画像をアフィン変換し、地物の形状に適合させる。地物の形状は、オペレータが形状を入力したり、予め登録された形状から選択したりしてもよいし、ビルならば長方形というように建造物の種類などによって推定しても構わない。アフィン変換は、周知の通り、線形変換と平行移動の組み合わせからなる変換である。アフィン変換によれば、撮影した画像について、平行移動、および回転、拡大縮小、反転、シアーなどの変形を施すことができる。但し、アフィン変換では、変換前後で線分の比が保存されるという特徴があるため、撮影した画像に含まれる歪みを修正することができない場合がある。例えば、ビルを下側からあおり撮影した場合、上層階ほど高さ方向に圧縮された画像となるが、このような圧縮はアフィン変換では修正することができない。
【０００８】
伸縮部は、アフィン変換では修正できない歪み、即ち、撮影した地点から地物の各部位までの距離の差によって生じる歪みを補償するように、アフィン変換後の画像を各部位ごとに異なる比率で伸縮する。例えば、上述の例では、上層階に行くほど大きな倍率で高さ方向に拡大することにより、各階の高さを統一した画像を得る。伸縮の比率は、この例のように、画像内のいずれかの方向に沿って一次元的に変化させてもよいし、二次元的に変化させてもよい。このように、アフィン変換と伸縮が施された画像データは、外観表示データとして用いることができる。
【０００９】
第１の態様によれば、アフィン変換と伸縮の組み合わせにより、あおり撮影された画像に基づいて、外観表示データを作成することができる。この結果、地物を撮影する際の制約を大幅に緩めることができ、撮影した画像を用いて外観表示データを作成することに関し、その実用性を向上することができる。
【００１０】
第２の態様としてのデータ生成装置は、入力部、要素パターン生成部、適用部位特定部、生成部を備える。入力部は、第１の態様と同様、地物を撮影した画像の他、コンピュータグラフィックスで作成された画像も含め、地物を表す画像を入力する。以下、説明の便宜上、この入力された画像を原画像を称することもある。
【００１１】
要素パターン生成部は、画像内で、複数の部位に表れている類似の画像領域の少なくとも一つを要素パターンとして抽出する。例えば、ビルでは、各階の外観は類似しているため、これらの少なくとも一つの画像領域を要素パターンとすることができる。元の画像は、このように決定された要素パターンを、上述の複数の部位に適用することで再現できる。例えば、ビルの画像において、２階の画像を要素パターンとして選択した場合、３階以上の階について、要素パターン、即ち２階の画像を適用しても、原画像に対して遜色のない画像を再現することができる。
【００１２】
適用部位特定部は、このように、地物の外観を表示する際に、要素パターンを用いる複数の適用部位を特定する適用部位データを生成する。適用部位データは、例えば、オペレータの指定に基づいて生成するようにしてもよいし、要素パターンと原画像のマッチングなどに基づいて自動的に設定するようにしてもよい。
【００１３】
生成部は、こうして設定された要素パターンと適用部位データとを関連づけることで、外観表示データを生成する。関連付けは種々の態様を採ることができる。例えば、外観表示データ内に、要素パターンおよび適用部位データの双方を含めても良い。要素パターンは別ファイルとし、外観表示データ内には、要素パターンの所在を示す情報と、適用部位データを含めるようにしてもよい。このように、関連付けとは、要素パターンおよび適用部位データの少なくとも一部を、外観表示データとは別に保存する態様も含んでいる。
【００１４】
第２の態様によれば、要素パターンを複数の箇所に適用可能とすることにより、外観表示データのデータ容量を低減することができる。一つの地物について複数種類の要素パターンを用いることも可能である。
【００１５】
本発明は、データ生成装置としての態様の他、外観表示データのデータ構造として構成してもよい。例えば、
外観の表示時に複数の部位に用いられる要素パターン、および要素パターンの所在を示す所在データの少なくとも一方を格納する第１のデータ格納領域と、
外観の表示時に要素パターンを適用する複数の適用部位を特定する適用部位データを、要素パターンと対応づけて格納する第２のデータ格納領域とを備えるデータ構造とすることができる。このデータ構造によれば、要素パターンを複数の適用部位に用いて地物の外観表示を行うことができるため、データ容量を抑制することができる。上述の所在データとしては、例えば、コンピュータ上で要素パターンの所在を示すパス名、インターネット上の所在を示すＵＲＬなどを用いることができる。
【００１６】
上記データ構造において、適用部位データは、要素パターンを用いる少なくとも１つの適用部位を、他のいずれかの適用部位に対する相対的な位置関係により特定してもよい。相対的な位置関係は、例えば、基準となる適用部位からの距離および方向を個別に特定してもよいし、距離または方向のいずれか一方のみを固定してもよい。こうすることにより、比較的簡易な形式で適用部位を特定することができる。
【００１７】
上記データ構造においては、要素パターンは１種類のみに限られない。第１の格納領域には、適用部位が異なる複数種類の要素パターンに関するデータを格納してもよい。複数種類の要素パターンを用いることにより、多彩な外観表示データを構成することができる。
【００１８】
要素パターンは一枚の画像データとしてもよいし、複数の画像を組み合わせて生成してもよい。この組み合わせに用いるデータを部品パターンと称するものとする。かかるデータ構造では、第１の格納領域に、
要素パターンの一部を構成する１つ以上の部品パターン、および部品パターンの所在を示す部品所在データの少なくとも一方のデータと、
要素パターン上で、部品データを用いる１つ以上の適用部位を特定する部品適用部位データとを記憶する形式を採ることができる。部品所在データは、パス名、ＵＲＬなどを用いることができる。この形式によれば、例えば、窓やベランダなどの画像を部品データとして用いることにより、これらを組み合わせてビルの各階の画像を表す要素パターンを作成することが可能となる。このように部品パターンを活用することにより、要素パターンのデータ容量を抑制することができる。部品パターンは、単一の要素パターンにのみ用いられるものとしてもよいし、複数の要素パターンで兼用しても構わない。本発明のデータ構造は、要素パターン、部品パターンという２階層のみならず、更に多階層を設け、例えば、部品パターンをその下位層のパターンデータの組み合わせで構成するようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明は、地物を表示するための地物データのデータ構造として構成することもできる。
即ち、地物データは、地物の外観形状を表示するようモデル化されたポリゴンデータを格納するポリゴンデータ格納領域と、
地物の外観を表示するために該ポリゴンデータに貼付けられる貼付画像として、外観表示データを格納する貼付画像格納領域と、
貼付画像と前記ポリゴンデータとを対応付ける対応データを格納する対応データ格納領域とを備えるデータ構造とすることができる。貼付画像としては、先に説明した外観表示データを用いることができる。本発明は、更に、これらの地物データを含む地図データのデータ構造として構成してもよい。
【００２０】
本発明は、外観表示データを用いて地物の外観を表示する画像表示装置、外観表示データの生成方法、画像表示方法など種々の態様で構成することが可能である。また、上述のデータ生成をコンピュータによって実現するコンピュータプログラム、またはこれと同視し得る信号として構成してもよい。更に、これらのコンピュータプログラムを記録した記録媒体として構成してもよい。ここで記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、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などコンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき以下の順序で説明する。
Ａ．第一実施例；貼付データ生成装置：
Ａ１．システム／機能ブロック構成：
Ａ２．貼付データ生成処理：
Ａ３．ポリゴン表示処理：
Ａ４．変形例１：
Ａ５．変形例２：
Ｂ．第二実施例；当てはめ部位の間隔：
Ｃ．第三実施例；複数の要素データ：
Ｄ．第四実施例；部品データ：
Ｅ．第五実施例；三次元の地図表示：
【００２２】
Ａ．第一実施例；貼付データ生成装置：
Ａ１．システム／機能ブロック構成：
図１は、貼付データ処理装置の構成を示す説明図である。貼付データ処理装置は、貼付データ処理プログラムをインストールしたパーソナルコンピュータ１００によって構成される。図１に図示する機能ブロックは、貼付データ処理プログラムがソフトウェア的に実現する。もっとも、各機能ブロックは、ハードウェア的に構成しても構わない。
【００２３】
デジタルスチルカメラＳＣはビル１０ｇを撮影した撮影画像の撮影データをパーソナルコンピュータ１００に入力する。デジタルスチルカメラＳＣは、視点位置１０ｖよりビル１０ｇを撮影する。撮影は、ビル１０ｇの最上部のあおり角度が１０ｕとなるような下方からのあおり撮影である。このため、撮影データが表す撮影画像１０Ｒは台形歪みを有する画像となる。
【００２４】
貼付データ処理装置であるパーソナルコンピュータ１００は、撮影データに基づいて貼付データを生成する。貼付データは、ビル１０ｇの外観を表すようモデル化されたポリゴンに貼り付ける画像を表すデータである。また、パーソナルコンピュータ１００は、当該貼付データに基づいて貼付画像を貼り付けつつ、ビル１０ｇの３Ｄ表示を行う。以下、図１に示す機能ブロック構成について説明する。
【００２５】
入力部１１０は、デジタルスチルカメラＳＣから撮影データを貼付データ生成モジュール１１１に入力する。また、入力部１１０は、地物の外観を表示するようモデル化されたポリゴンを表すポリゴンデータを記憶部１１４に入力する。入力部１１０は、これらのデータ入力を、フレキシブルディスクその他の記録媒体を介して行ってもよいし、インターネット等のネットワークを介して行ってもよい。なお、パーソナルコンピュータ１００はポリゴンデータを自ら生成する機能を備えてもよい。
【００２６】
貼付データ生成モジュール１１１は、入力部１１０が入力する撮影データに基づいて貼付データを作成して記憶部１１４に記憶する。
【００２７】
ポリゴン表示モジュール１１２は、記憶部１１４が記憶するポリゴンデータに基づいて、ポリゴンが表す地物の３Ｄ表示を行う。このとき、記憶部１１４が記憶する貼付データを利用することでポリゴン表面上へ貼付画像を貼り付けて表示を行う。以下、貼付データ生成モジュール１１１とポリゴン表示モジュール１１２とについて詳説する。
【００２８】
まず貼付データ生成モジュール１１１について説明する。
抽出部１２１は撮影画像中でビル１０ｇに対応する領域を抽出して抽出画像を生成する。抽出は、ユーザ入力等に基づいて行ってもよいし、所定のルールに基づいて自動的に行ってもよい。所定のルールを利用する場合としては、例えば、ビル１０ｇの輪郭を外周とする領域を抽出するルールを利用してもよい。
【００２９】
補正部１２０は台形歪みを取り除く補正処理を行う。補正部１２０は変換部１２２と伸縮部１２３とを有する。変換部１２２は抽出画像のアフィン変換を行う。伸縮部１２３は、アフィン変換された変換画像の伸縮を行う。この伸縮に適用される伸縮率は、後述する通り、画像の部位ごとに異なる値とすることができる。
【００３０】
特定部１３０は、補正部１２０が補正を行った後の撮影画像について、繰り返し連続する要素画像をそれぞれ特定する。本実施例では、ビル１０ｇのフロアごとに、１階〜５階の要素画像をそれぞれ特定する。
【００３１】
生成部１４０は、特定部１３０が特定した要素画像に基づいて貼付データを生成し、記憶部１１４に格納する。生成部１４０が生成した貼付データは、ポリゴン表示モジュール１１２によって貼付画像の貼り付けに利用される。
【００３２】
次に、ポリゴン表示モジュール１１２について説明する。
当てはめ部１５０は、要素画像をポリゴンに当てはめる処理を行う。当てはめ部１５０は、貼付データを参照することで、ポリゴン表面上の所定の部位への所定の画像の当てはめを行う。表示部１６０は、要素画像の当てはめられたポリゴンの３Ｄ表示を行う。
【００３３】
Ａ２．貼付データ生成処理：
図２は、貼付データ生成処理を示すフローチャートである。本処理は貼付データ生成モジュール１１１に含む各機能ブロックが実現する処理である。
【００３４】
ステップＳａ１では、入力部１１０が撮影データの入力を行う。撮影データが表す撮影画像１０Ｒは前述のように台形歪みを有する。
【００３５】
ステップＳａ２では、抽出部１２１が撮影画像中でビル１０ｇに対応する領域を抽出して抽出画像を生成する。
【００３６】
ステップＳａ３では、補正部１２０が補正処理を行う。補正処理により撮影画像が有する台形歪みを除く。なお、補正処理については後で詳述する。
【００３７】
ステップＳａ４では、特定部１３０が、補正後の画像中の１〜５階の各要素画像を特定する。本実施例では、特定部１３０は、１〜５階の各画像が類似することに基づいて要素画像の特定を行うものとするが、かかる場合に限定されない。例えば、ユーザが各要素画像の範囲を特定するものとしてもよい。
【００３８】
ステップＳａ５では、生成部１４０が、貼付データを生成する。貼付データでは、１〜５階の各要素画像を１階の画像で代表させることで、データ量の削減が図られる。生成部１４０は、１〜５階の各要素画像のうちで最も画像品質が高い１階の要素画像を代表要素画像として選択し、１〜５階の要素画像を代表させる。１階の画質が高いのは、元々の撮影画像１０Ｒで占める面積が最も広いためである。貼付データのデータ構造の詳細については後で詳述する。なお、代表要素画像として利用する画像の選択方法については種々の方法を利用することができる。
【００３９】
図３は、補正処理を示すフローチャートである。図３は、図２のステップＳａ３における処理の詳細を示したものである。
【００４０】
ステップＳｂ１では、抽出部１２１が抽出した抽出画像にアフィン変換を施す。アフィン変換は、変換後の変換画像がビルのポリゴンの形状に応じて長方形となるように行う。ここで、変換画像において各フロアは、変換画像のスケールｂｓ１が示すように、上下方向に歪んでいる。すなわち、各フロアの上下方向の長さは均等でない。
【００４１】
ステップＳｂ２では、変換画像の上下方向の歪みを、画像を上下方向に各階ごとに異なる伸縮率で伸縮することで修正する。この修正により、撮影画像中の台形歪みが除去された補正画像の生成が完了する。補正画像では、修正されたスケールｂｓ２に示すように、各フロアの上下方向の長さは均等である。なお、ステップＳｂ１において、アフィン変換における各係数を調整することで、各フロアの上下方向の長さを均等にするものとしてもよい。
【００４２】
なお、補正部１２０が補正画像を生成する処理は上述の場合に限られないが、ビル１０ｇの表面上の座標系に基づいた補正画像が得られることが好ましい。
【００４３】
以上により、台形歪みを取り除いた補正画像が生成された。特定部１３０はこの補正画像に基づいて要素画像の特定を行う。なお、特定部１３０は、補正部１２０が補正処理を行う以前の抽出画像に基づいて特定を行ってもよい。このとき、変換部１２２及び伸縮部１２３は、特定部１３０が特定した要素画像ごとに台形歪みの除去を行うものとしてもよい。
【００４４】
図４は、貼付データのデータ構造を示す説明図である。生成部１４０は、図４に示すデータ構造に基づいて構成された貼付データを生成する。本実施例で、貼付データは要素データにより構成される。要素データは、特定部１３０が特定した要素画像に基づいて生成部１４０が生成するものである。
【００４５】
図４には、入力部１１０が入力するポリゴンデータ１，２，３を例示している。ポリゴンデータ１，２，３は、ビル１０ｇの右側面、正面、上面を表示するようにそれぞれモデル化されたポリゴンを表すデータである。
【００４６】
図４に示す要素データは、ポリゴンデータ２が特定する要素データを示したものである。ポリゴンデータ２は図４に示す要素データへのリンクを有する。要素データは、部位データと画像データとを有する。画像データは、ポリゴンに当てはめるべき要素画像を記憶している。部位データは、当該要素画像をあてはめるべきポリゴン表面上の部位を記憶している。なお、図４では、ポリゴンデータが要素データを特定する場合を示したが、係る場合に限定されない。要素データがポリゴンデータを特定する形式としてもよいし、相互リンクとなっている形式としてもよい。
【００４７】
図４の画像データは、ビル１０ｇの１階に対応する要素画像として図２のステップＳａ４で特定部１３０が特定した画像「１階．ＪＰＧ」である。
【００４８】
図４の部位データは、「１階．ＪＰＧ」を貼り付けるべきポリゴン上の部位を、５箇所記憶している。図４で記憶される５箇所は、各々、ビル１０ｇの１〜５階の要素画像の箇所に対応するものである。部位データでは、ポリゴン上の部位と、その部位に貼り付ける要素画像の大きさとが対応付けて記憶されている。部位データが記憶する部位（0，0.0）、（0，0.2）、（0，0.4）等は、要素画像の左下隅が位置する部位である。なお、図４では、５箇所全てについて、大きさ「1.0倍」で表示する場合を例示したが、係る場合に限定されない。種々の拡大縮小の指示を記憶することができる。図４の場合には、各要素画像が所定の方向に平行配置されるものとしたが、部位データは、貼り付け部位ごとに要素画像の傾きを記憶していてもよい。また、部位データは、要素画像に施すべき、先鋭化やぼかし、色変換等の画像処理を特定する情報を部位ごとに記憶していてもよい。
【００４９】
本実施例の部位データでは、画像を貼り付ける位置を、ポリゴンの各辺の長さを０〜１の範囲で正規化した座標系ｘ−ｙにより記憶する。もっと、かかる場合に限定されることはない。ポリゴンを定義する絶対座標系で部位を特定してもよい。
【００５０】
なお、要素データは、複数のポリゴンデータに兼用されるものであってもよい。
【００５１】
Ａ３．ポリゴン表示処理：
図５は、ポリゴン表示処理を示すフローチャートである。本処理は、貼付データ生成モジュール１１１が生成した貼付データや、入力部１１０が入力した貼付データに基づいて、ポリゴン表示モジュール１１２がポリゴンの３D表示を行う処理である。
【００５２】
ステップＳｃ１では、記憶部１１４から当てはめ部１５０にポリゴンデータが入力される。
【００５３】
ステップＳｃ２では、ステップＳｃ１で入力したポリゴンデータが特定する貼付データが、記憶部１１４から当てはめ部１５０に入力される。なお、本実施例で貼付データは要素データにより構成される。
【００５４】
ステップＳｃ３では、当てはめ部１５０が、要素データに含む画像データが表す要素画像をポリゴン表面上に当てはめる処理を行う。当てはめは、部位データが示す部位に、部位データが示す大きさで行う。図４に示した貼付データの場合、「１階．ｊｐｇ」が大きさ「1.0倍」で５箇所に当てはめられる。
【００５５】
ステップＳｃ４では、要素画像が貼り付けられたポリゴンの３Ｄ表示処理を行う。
【００５６】
以上説明した貼付データ処理装置によれば、撮影条件に起因する歪みを補正する機能があるために、地物の撮影において、撮影位置の選択に係る煩雑さや、撮影位置を正確に設定する手間を低減することができる。また、代表要素画像を利用した貼付データが用いられることで、貼付データのデータ量を削減したりデータ処理の柔軟性を増したりすることができる。データ量の削減により、緻密な模様等をポリゴンに貼り付けて、表現度の高い３Ｄ表示を実現することができる。
【００５７】
Ａ４．変形例１：
図６は、代表要素画像を選択するインタフェースを示す説明図である。第一実施例の貼付データ生成処理（図２のステップＳａ５）では、最も画質が良好な１階の要素画像が自動的に代表要素画像として選択された。以下では、ユーザの指示に基づいて代表要素画像が選択される場合について説明する。
【００５８】
図６のインタフェース上に示される補正画像２００では、図２のステップＳａ４で把握された１〜５階の要素画像が各々区別可能な態様で表示されている。しかし、補正画像２００では１〜２階の要素画像は、街路樹の画像２０１によって一部遮られているため、他の階に適用する画像には適さない。ユーザは、街路樹の画像２０１を避けて、ポインタ２０２を３階の要素画像内でクリックすることで、３階の要素画像を代表要素画像に選択することができる。
【００５９】
図７は、３階の要素画像を代表要素画像に利用した場合の貼付データのデータ構造を示す説明図である。街路樹の画像２０１に一部を遮られた１〜２階の要素画像を避けて、良好な撮影がなされた３階の要素画像が代表要素画像として利用される。
【００６０】
なお、生成部１４０は、１〜２階の要素画像が街路樹の画像２０１に一部を遮られることと、３階の要素画像は街路樹の画像２０１に遮られないことを画像処理によって調べるものとしてもよい。これにより、街路樹の画像２０１に遮られない３階の要素画像が自動的に代表要素画像に選択されるものとすることができる。なお、障害物に遮られる可能性が低い最上階の画像を代表要素画像として選択するようにしてもよい。
【００６１】
Ａ５．変形例２：
図８は、左右あおり撮影を示す説明図である。道路２１１上の視点位置２１２は、ビル１０ｇの表面の法線方向と角度θだけ左右にずれた方向からビル１０ｇを撮影する位置である。図８では、かかる左下方向からのあおり撮影を行った場合における撮影画像２１０を併せて示した。撮影画像２１０には歪みが生じる。撮影画像２１０に基づいて貼付データを生成する場合も、第一実施例の場合と同様にして補正処理を行うことができる。補正部１２０は、実施例に示した補正処理を応用して画像の歪み補正を行う。
【００６２】
Ｂ．第二実施例；当てはめ部位の間隔：
図９は、当てはめ間隔を指定する要素データのデータ構造を示す説明図である。本実施例の要素データでは、要素画像を貼り付ける起点の位置と、貼り付けを行う間隔及び方向を特定する間隔ベクトルと、貼り付けの繰り返し回数とを記憶している。図９では、図４の場合と同じ貼り付け態様を記憶する場合を示した。当てはめ部１５０は、貼り付けを行う起点の位置に当てはめを行うとともに、当該起点位置から間隔ベクトル分ずつ移動した部位にそれぞれ要素画像の当てはめを行う。要素画像の貼り付けは、要素データに記憶された繰り返し回数だけ行う。
【００６３】
Ｃ．第三実施例；複数の要素データ：
図１０は、複数の要素データを含む貼付データのデータ構造を示す説明図である。図１０では、要素データ１，２より構成される貼付データを示した。要素データ１は、ビル１０ｇの１階の要素画像を１階の部位にのみ貼り付ける要素データである。要素データ２は、ビル１０ｇの２階の要素画像を２〜５階の部位に貼り付ける要素データである。この貼付データは、２つの要素データ１，２へのリンクを含んでいる。
【００６４】
以上説明した貼付データによれば、構成の複雑な画像であっても、複数の要素画像の組合せにより簡潔に記憶してデータ量を抑制することができる。
【００６５】
Ｄ．第四実施例；部品データ：
図１１は、部品データを含む貼付データを示す説明図である。本実施例では、要素画像に部品画像を貼り付ける。貼り付けは、従前の実施例でポリゴン表面上に要素画像を貼り付けた場合と同様に行う。
【００６６】
第一実施例においてポリゴンデータが要素データを特定していたことと同様に、本実施例で要素データは部品データを特定する。部品データは、部品位置データと部品画像データとを有する。部品位置データは要素データにおける部位データに相当し、部品画像データは要素データにおける画像データに相当する。部品位置データ及び部位データと、部品画像データ及び画像データとは同様のデータ構造を有する。部品画像データは要素画像上に貼り付ける部品画像を特定し、部品位置データは要素画像上で部品画像を貼り付ける位置を特定する。
【００６７】
なお、部品画像を貼り付ける位置の指定は、要素画像を貼り付ける部位の場合と同様に、要素画像の各辺の長さを０〜１の範囲に正規化した座標系を用いるものとしてもよい、要素画像を定義する絶対座標系で位置を指定してもよい。
【００６８】
図１１において、最上段に示した貼付画像と、中段に示した要素画像とは、同じ座標系Ｘ−Ｙを用いて記憶するものとして説明を行った。Ｙ方向の長さが１である貼付画像は、１つの部品画像をＹ方向に３つ並べて構成されているため、部品画像のＹ方向の長さは１／３となっている。ただし、部品画像は、要素画像と異なる座標系を用いて記憶していてもよい。例えば、各辺の長さを０〜１の範囲で正規化した座標系ｘ−ｙを用いてもよいし、ポリゴンを定義する絶対座標系を用いてもよい。
【００６９】
本実施例のポリゴン表示処理（図５）では、ステップＳｃ３の当てはめ処理において第一実施例の場合と相違する。本実施例では、ポリゴン表面上に要素画像を貼り付けることに先立って、当該要素画像を準備する処理を行う。具体的には、部品画像の貼り付けにより当該要素画像を準備する。
【００７０】
なお、部品データは、複数の要素データに兼用されるものであってもよい。このとき、１つの部品データを特定する複数の要素データは、各々異なるポリゴンデータに利用される要素データであってもよい。
【００７１】
ここで、本実施例では要素データと部品データとが入れ子状に構成される場合を示したが、かかる入れ子状のデータ構成は、さらに多数の階層を有するようにすることも可能である。
【００７２】
以上説明した貼付データによれば、構成の複雑な画像であっても、入れ子状に画像の貼り付けを行うことで簡潔に記憶することができる。
【００７３】
Ｅ．第五実施例；三次元の地図表示：
図１２は、三次元の地図表示１０００を示す説明図である。記憶部１１４は、地図を表示するための地図データを記憶する。記憶部１１４は、ビル表示１０ｈ１〜１０ｈ３のポリゴンデータ及び要素データを各々記憶している。これらは、第一実施例で説明した通りであり、ポリゴンデータ及び要素データは対応付けて地物ごとに記憶されている。また、記憶部１１４は、図示する以外にも、道路や橋など、地図を表示するためのデータを種々記憶している。
【００７４】
以上、実施例に基づき本発明にかかるデータ生成装置、外観表示データや地物データのデータ構造を説明してきたが、上述した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】貼付データ処理装置の構成を示す説明図である。
【図２】貼付データ生成処理を示すフローチャートである。
【図３】補正処理を示すフローチャートである。
【図４】貼付データのデータ構造を示す説明図である。
【図５】ポリゴン表示処理を示すフローチャートである。
【図６】代表要素画像を選択するインタフェースを示す説明図である。
【図７】３階の要素画像を代表要素画像に利用した場合の貼付データのデータ構造を示す説明図である。
【図８】左右あおり撮影を示す説明図である。
【図９】当てはめ間隔を指定する要素データのデータ構造を示す説明図である。
【図１０】複数の要素データを含む貼付データのデータ構造を示す説明図である。
【図１１】部品データを含む貼付データを示す説明図である。
【図１２】三次元の地図表示を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ｇ…ビル
１０ｕ…あおり角度
１０ｖ…視点位置
１０Ｒ…撮影画像
１００…パーソナルコンピュータ
１１０…入力部
１１１…貼付データ生成モジュール
１１２…ポリゴン表示モジュール
１１４…記憶部
１２０…補正部
１２１…抽出部
１２２…変換部
１２３…伸縮部
１３０…特定部
１４０…生成部
１５０…当てはめ部
１６０…表示部
２００…補正画像
２０１…街路樹の画像
２０２…ポインタ
２１０…撮影画像
２１１…道路
２１２…視点位置
ＳＣ…デジタルスチルカメラ
ｂｓ１…変換画像のスケール
ｂｓ２…修正されたスケール
１０００…三次元の地図表示
１０ｈ１〜１０ｈ３…ビル表示

Claims

ビルの外観を表示するためのデータを生成するデータ生成装置であって、
前記ビルを撮影した画像を入力する入力部と、
前記ビルの外観形状を表示する１つのポリゴンに対応する前記画像中の領域を抽出した抽出画像を、前記ポリゴンの形状に応じた形状にアフィン変換し、前記ビルの形状に適合させるとともに、前記撮影した地点から前記ビルの各部位までの距離の差によって生じる歪みを補償するように、前記アフィン変換後の画像を各部位ごとに異なる比率で伸縮する、補正部と、
前記補正部が補正を行った抽出画像を複数の要素画像に分割する特定部と、
前記複数の要素画像の一部の要素画像である複数の貼付画像を前記１つのポリゴンに貼り付ける際に利用する貼付データを生成する生成部と、を備え、
前記貼付データは、前記１つのポリゴンに貼り付けるべき前記複数の貼付画像を記憶している画像データと、前記複数の貼付画像の前記１つのポリゴンへの各適用部位を記憶している適用部位データとを有し、
前記生成部は、
前記分割によって生成された複数の要素画像の中から類似する複数の要素画像を抽出し、前記類似する複数の要素画像の１つの要素画像を前記複数の貼付画像の１つとして特定する要素パターン生成部と、
前記要素パターン生成部によって特定された貼付画像を含む前記複数の貼付画像の各適用部位を特定する適用部位データを生成する適用部位特定部と、を有する、データ生成装置。
ビルの外観を表示するためのデータを生成するデータ生成方法であって、
（ａ）前記ビルを撮影した画像を入力する工程と、
（ｂ）前記ビルの外観形状を表示する１つのポリゴンに対応する前記画像中の領域を抽出した抽出画像を、前記ポリゴンの形状に応じた形状にアフィン変換し、前記ビルの形状に適合させるとともに、前記撮影した地点から前記ビルの各部位までの距離の差によって生じる歪みを補償するように、前記アフィン変換後の画像を各部位ごとに異なる比率で伸縮する、工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）により補正を行った抽出画像を複数の要素画像に分割する工程と、
（ｄ）前記複数の要素画像の一部の要素画像である複数の貼付画像を前記１つのポリゴンに貼り付ける際に利用する貼付データを生成する工程と、を備え、
前記貼付データは、前記１つのポリゴンに貼り付けるべき前記複数の貼付画像を記憶している画像データと、前記複数の貼付画像の前記１つのポリゴンへの各適用部位を記憶している適用部位データとを有し、
前記工程（ｄ）は、
（ｄ１）前記分割によって生成された複数の要素画像の中から類似する複数の要素画像を抽出し、前記類似する複数の要素画像の１つの要素画像を前記複数の貼付画像の１つとして特定する工程と、
（ｄ２）前記工程（ｄ１）によって特定された貼付画像を含む前記複数の貼付画像の各適用部位を特定する適用部位データを生成する工程と、を有する、データ生成方法。
ビルの外観を表示するためのデータを生成するためのプログラムであって、
（ａ）前記ビルを撮影した画像を入力する機能と、
（ｂ）前記ビルの外観形状を表示する１つのポリゴンに対応する前記画像中の領域を抽出した抽出画像を、前記ポリゴンの形状に応じた形状にアフィン変換し、前記ビルの形状に適合させるとともに、前記撮影した地点から前記ビルの各部位までの距離の差によって生じる歪みを補償するように、前記アフィン変換後の画像を各部位ごとに異なる比率で伸縮する、機能と、
（ｃ）前記機能（ｂ）により補正を行った抽出画像を複数の要素画像に分割する機能と、
（ｄ）前記複数の要素画像の一部の要素画像である複数の貼付画像を前記１つのポリゴンに貼り付ける際に利用する貼付データを生成する機能と、を備え、
前記貼付データは、前記１つのポリゴンに貼り付けるべき前記複数の貼付画像を記憶している画像データと、前記複数の貼付画像の前記１つのポリゴンへの各適用部位を記憶している適用部位データとを有し、
前記機能（ｄ）は、
（ｄ１）前記分割によって生成された複数の要素画像の中から類似する複数の要素画像を抽出し、前記類似する複数の要素画像の１つの要素画像を前記複数の貼付画像の１つとして特定する機能と、
（ｄ２）前記機能（ｄ１）によって特定された貼付画像を含む前記複数の貼付画像の各適用部位を特定する適用部位データを生成する機能と、を有し、
前記機能（ａ）〜（ｄ）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。