JP4776531B2 - 地図情報生成装置、地図情報生成方法、および地図情報生成プログラム - Google Patents

Description

この発明は、地図情報生成装置、地図情報生成方法、および地図情報生成プログラムに関する。ただし、この発明の利用は、上述の地図情報生成装置、地図情報生成方法、および地図情報生成プログラムには限らない。

従来から、プラント設備等の３次元モデルの変形操作において変形操作対象外の機器のモデル形状に影響を与えることなく信頼性の高い変形操作をする３次元モデル変形操作装置が開示されている。

この３次元モデル変形操作装置は、３次元モデルと、３次元モデルの各要素の切断可否条件を登録する制約条件テーブルと、３次元モデルの変形条件を入力する変形条件入力部と、を備え、３次元モデル及び制約条件テーブルのデータを用い、変形条件入力部から入力される切断面と要素の交差チェックを行う交差チェック機能部と、交差チェック機能部で「交差有りで切断否の要素」と判断されたときに切断面を変更する切断面変更機能部と、交差チェック機能部で「交差有りで切断可の要素」及び「交差無し」と判断されたときに実行し、且つ切断面変更機能部で切断可の面に変更して実行する変形操作機能と、から構成される変形操作部を備える（たとえば、下記特許文献１を参照。）。

また、対象物の３次元形状を６面体要素に分割する作業を効率的に行い、作業時間を短縮する要素分割方法が開示されている。この要素分割方法では、先ず、対象物の３次元形状を、所定方向から透視的に見て複数の領域に区分される面要素とその高さのデータとを一組みとする形状データの一群として入力した後、各領域の境界線及び／又は外形線に所定数の節点を設け、当該節点を通る平行線群によって各領域又は外形線内の領域を４角形要素に分割する。そして、４角形要素に対して高さデータ毎にグループ分けを行い、同一グループ内の４角形要素に対して同一の属性を付与した後、各４角形要素の属性に従って４角形要素をその高さ方向に沿って所定量をもって引き伸ばすとともに、これを所定の分割数をもって高さ方向において分割することにより６面体要素を作成する。最後に、各領域に属する６面体要素群のグループ分けを解除して一つの６面体要素群にまとめ上げて３次元ＦＥＭ（有限要素法）モデルを完成させる（たとえば、下記特許文献２を参照。）。

特開２０００−２００２９６号公報 特開平１０−３１７５９号公報

しかしながら、立体オブジェクトを含む３次元地図情報のデータ量が膨大であるため、上述した従来技術では、３次元地図情報のデータ量削減には不十分で、大容量メモリを用いなければならないという問題が一例として挙げられる。

特に、車載型または携帯型ナビゲーション装置では、使用できるメモリ容量が限られているため、このようなナビゲーション装置には、上述した３次元地図情報を使用することができないという問題が一例として挙げられる。

一方、簡易な３次元地図情報を用いる場合、データ量が膨大にならないため上記ナビゲーション装置に組み込むことができるが、描画される地図情報は粗くなり、実際の道路などの形状に即したリアルな画像が得られないという問題が一例として挙げられる。特に、道路のカーブや勾配などをリアルに描画することができず、ユーザが直感的に認識することができないという問題が一例として挙げられる。

請求項１の発明にかかる地図情報生成装置は、道路の立体形状を示す立体オブジェクトを含む地図情報から、前記立体オブジェクトの少なくとも幅および厚さからなる断面を含む形状データを抽出する形状データ抽出手段と、複数のリンクが接続された道路のネットワークから、前記形状データ抽出手段が抽出した形状データに対応するリンクの長さに関するリンク長情報を抽出するリンク長情報抽出手段と、を備え、前記形状データ抽出手段によって抽出された形状データの断面を、前記リンク長情報に基づいて前記リンクの長さ分だけ引き伸ばして前記立体オブジェクトと同一形状の立体オブジェクトを生成する生成手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項５の発明にかかる地図情報生成方法は、地図情報生成装置において実行される地図情報生成方法であって、道路の立体形状を示す立体オブジェクトを含む地図情報から、前記立体オブジェクトの少なくとも幅および厚さからなる断面を含む形状データを形状データ抽出手段により抽出する形状データ抽出工程と、複数のリンクが接続された道路のネットワークから、前記形状データ抽出工程が抽出した形状データに対応するリンクの長さに関するリンク長情報をリンク長情報抽出手段により抽出するリンク長情報抽出工程と、を含み、前記形状データ抽出工程によって抽出された形状データの断面を、前記リンク長情報に基づいて前記リンクの長さ分だけ引き伸ばして前記立体オブジェクトと同一形状の立体オブジェクトを生成手段により生成する生成工程と、を含んだことを特徴とする。

また、請求項８の発明にかかる地図情報生成プログラムは、請求項７に記載の地図情報生成方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする。

図１は、この発明の実施の形態にかかる地図情報生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図２は、この発明の実施の形態にかかる地図情報生成装置の機能的構成を示すブロック図である。 図３は、地図情報データベースに記憶されている地図情報の一部を示す説明図である。 図４は、道路ネットワークデータベースに記憶されている道路ネットワークデータの一部を示す説明図である。 図５は、図２に示した抽出対象となる立体道路オブジェクトを示す説明図である。 図６は、抽出された形状データを示す説明図である。 図７は、基準面をあらわすＸＹ平面に対して傾斜している立体道路オブジェクトを示す説明図である。 図８は、テクスチャ描画部によって描画された路面テクスチャの一例を示す説明図である。 図９は、立体オブジェクトどうしの連結状態を示す説明図である。 図１０は、生成された補完オブジェクトを示す説明図である。 図１１は、実施例１にかかる地図情報生成処理手順を示すフローチャートである。 図１２は、実施例２にかかる地図情報生成処理手順を示すフローチャートである。 図１３は、実施例３にかかる地図情報生成処理手順を示すフローチャートである。 図１４は、実施例４にかかるテクスチャ描画処理手順を示すフローチャートである。 図１５は、実施例５にかかる補完処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

２００ 地図情報生成装置
２０１ 地図情報ＤＢ
２０２ 道路ネットワークＤＢ
２０４ リンク長情報抽出部
２０６ 生成部
２３１ 形状データ抽出部
２３２ テクスチャ情報抽出部
２６１ 形状描画部
２６２ テクスチャ描画部
２６３ 検出部
３１０ 形状データ
Ｓ 断面

（実施の形態）
以下に添付図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる地図情報生成装置、地図情報生成方法、および地図情報生成プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。

（地図情報生成装置のハードウェア構成）
まず、この発明の実施の形態にかかる地図情報生成装置のハードウェア構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態にかかる地図情報生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１において、地図情報生成装置は、ＣＰＵ１０１と、グラフィックスプロセッサ１２０と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０４と、ＨＤ（ハードディスク）１０５と、ＣＤ／ＤＶＤドライブ１０６と、着脱可能な記録媒体の一例としてのＣＤ／ＤＶＤ１０７と、映像／音声Ｉ／Ｆ（インターフェース）１０８と、ディスプレイ１０９と、スピーカ１１０と、入力Ｉ／Ｆ（インターフェース）１１１と、リモコン／タッチパネル１１２と、入力ボタン１１３と、ネットワーク１１５に接続された通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１１４と、を備えている。また、各構成部１０１〜１１４、１２０はバス１１６によってそれぞれ接続されている。

ここで、ＣＰＵ１０１は、地図情報生成装置の全体の制御を司る。グラフィックスプロセッサ１２０は、地図情報の描画と表示制御を司る。ＲＯＭ１０２は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。またデータの記録媒体として用いてもよい。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１とグラフィックスプロセッサ１２０のワークエリアとして使用される。またデータの記録媒体として用いてもよい。ＨＤＤ１０４は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＨＤ１０５に対するデータのリード／ライトを制御する。ＨＤ１０５は、ＨＤＤ１０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。

ＣＤ／ＤＶＤドライブ１０６は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＣＤ／ＤＶＤ１０７に対するデータのリード／ライトを制御する。ＣＤ／ＤＶＤ１０７は、ＣＤ／ＤＶＤドライブ１０６の制御にしたがって記録されたデータの読み出される着脱自在な記録媒体である。ＣＤ／ＤＶＤ１０７として、書き込み可能な記録媒体を利用することもできる。また、この着脱可能な記録媒体として、ＣＤ／ＤＶＤ１０７のほか、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ）、ＭＯ、メモリカードなどであってもよい。

また、映像／音声Ｉ／Ｆ（インターフェース）１０８は、映像表示用のディスプレイ１０９と音声出力用のスピーカ１１０（あるいはヘッドホン）に接続される。ディスプレイ１０９には、カーソル、アイコン、メニュー、ウィンドウ、あるいはツールボックスをはじめ、文字や画像等の各種データが表示される。このディスプレイ１０９は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。スピーカ１１０からは、音声が出力される。

また、入力Ｉ／Ｆ１１１は、文字、数値、各種指示等の入力のための複数のキーを備えたリモコン／タッチパネル１１２や入力ボタン１１３から送信されてくるデータを入力する。

また、通信Ｉ／Ｆ１１４は、無線、あるいは通信回線を通じてインターネットなどのネットワーク１１５に接続され、このネットワーク１１５を介して他の装置に接続される。そして、通信Ｉ／Ｆ１１４は、ネットワーク１１５とＣＰＵ１０１とのインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。ネットワーク１１５には、ＬＡＮ、ＷＡＮ、公衆回線網や携帯電話網等がある。

（地図情報生成装置の機能的構成）
つぎに、この発明の実施の形態にかかる地図情報生成装置の機能的構成について説明する。図２は、この発明の実施の形態にかかる地図情報生成装置の機能的構成を示すブロック図である。図２において、地図情報生成装置２００は、地図情報データベース２０１と、道路ネットワークデータベース２０２と、地図情報抽出部２０３（形状データ抽出部２３１およびテクスチャ情報抽出部２３２）と、リンク長情報抽出部２０４と、生成部２０６と、から構成されている。

地図情報データベース２０１は、地図情報を記憶する。ここで、地図情報データベース２０１に記憶されている地図情報について、具体的に説明する。図３は、地図情報データベース２０１に記憶されている地図情報の一部を示す説明図である。図３において、地図情報３００は、説明上、図１に示したグラフィックプロセッサによって描画された状態を示している。地図情報３００には、Ｘ軸と、Ｘ軸に直交するＹ軸と、Ｘ軸およびＹ軸によって形成されるＸＹ平面に直交するＺ軸と、からなる座標系が用いられる。このＸＹ平面は、基準面であり、たとえば地表面をあらわしている。また、Ｚ軸は、基準面に対する高さをあらわしている。

また、地図情報３００には、地表面を示す地表面オブジェクト３０１や、地表面上に存在する建物などの地表物を示す地表物オブジェクト３０２や、地表面に敷設され、また高架となっている道路を示す立体道路オブジェクト３０３が含まれている。立体道路オブジェクト３０３は、道路の道幅、厚さおよび長さの線分によって立体的な形状を構成している。また立体道路オブジェクト３０３は、特に道路に限定されるものではなく、立体的な形状を構成していて、かつ長さ方向が直線的で、描画されるテクスチャなどが均一であれば、何でも構わない。例えば、トンネル、中央分離帯、歩道橋の道路横断部分などが挙げられる。

これらのオブジェクト３０１〜３０３は、具体的には、上述した座標系を用いてあらわすことができる。たとえば、オブジェクト３０１〜３０３の各頂点は、この座標系の座標によって特定することができる。また、道路の道幅、厚さ、長さなどの頂点間の線分も、この座標系の座標によって特定することができる。また、これらのオブジェクト３０１〜３０３には、当該オブジェクト３０１〜３０３に応じたテクスチャが描画されており、このテクスチャの描画位置も、上述した座標系の座標によって特定することができる。また、オブジェクト３０１〜３０３ごとに、繰り返し描画されるテクスチャの描画周期情報も記憶されている。なお、地図情報３００のその他具体的な内容については、周知であるため、ここではその説明を省略する。

また、図２において、道路ネットワークデータベース２０２は、道路ネットワークデータを記憶する。ここで、道路ネットワークデータベース２０２に記憶されている道路ネットワークデータについて説明する。図４は、道路ネットワークデータベース２０２に記憶されている道路ネットワークデータの一部を示す説明図である。図４において、道路ネットワークデータ４００は、複数のノード４０２によって連結されたリンク４０１の集合体で構成されている。この道路ネットワークデータ４００にも上述した座標系が用いられる。各ノード４０２は、この座標系によってあらわされる座標を有している。

形状データ抽出部２３１は、図３に示した立体道路オブジェクト３０３を識別するためのＩＤ及び、少なくとも道幅および厚さからなる断面を含む形状データを抽出する。たとえば、図３に示した道路オブジェクト３０３ａについて説明すると、この道路オブジェクト３０３ａを示すＩＤ及び、断面Ｓと道路の長さ方向の所定長さｌとからなる立方体形状の形状データ３１０を抽出する。ここでは、抽出される形状データは立方体形状の形状データ３１０としたが、少なくとも断面Ｓが含まれていればよい。

リンク長情報抽出部２０４は、道路ネットワークデータ４００からリンク長情報を抽出する。具体的には、各リンク４０１のノード座標情報群と、各リンク４０１に割り当てられた立体道路オブジェクトＩＤを抽出する。なお複数のリンク４０１に対して、同一の立体道路オブジェクト３０３が割り当てられていても構わない。

テクスチャ情報抽出部２３２は、立体道路オブジェクト３０３から、立体道路オブジェクト３０３の表面に描画されているテクスチャと、このテクスチャの描画周期情報と、前記任意の表面の代表色の情報とからなるテクスチャ情報を抽出する。たとえば、立体道路オブジェクト３０３では、上面に路面と路面に引かれた中央線などの車線とが描かれている路面テクスチャを抽出する。

一般に道路は直線状に延在するため、路面テクスチャは、立体道路オブジェクト３０３の長さ方向に繰り返し描画される。したがって、この繰返し周期（描画周期）を抽出することにより、データ量を削減することができる。またテクスチャ情報は側面、下面などにも描画されている場合もある。またテクスチャ情報抽出部２３２で抽出される情報としては他に、表面の代表色の情報が挙げられる。これはテクスチャの代わりに単色で塗りつぶして描画する場合、もしくはテクスチャと混ぜ合わせて描画する場合などに使用される。

ここで、地図情報抽出部２０３とリンク長情報抽出部２０４とを用いた立体道路オブジェクト３０３の抽出例について説明する。図５は、図２に示した抽出対象となる立体道路オブジェクトを示す説明図であり、図６は、抽出された形状データを示す説明図である。この立体道路オブジェクトは、図３に示した立体道路オブジェクト３０３ａを示している。図５において、立体道路オブジェクト３０３ａは、道路幅Ｗ、厚さＨ、長さＬを有するオブジェクトである。立体道路オブジェクト３０３ａは、リンク４０１に対応する。また、立体道路オブジェクト３０３ａの上面には、路面テクスチャ５０１が繰り返し描画されている。

図５において、道路幅Ｗおよび厚さＨからなる断面Ｓを含む立方体形状の形状データ３１０を抽出することができる。この形状データ３１０の長さｌは、例えば、立体道路オブジェクト３０３ａの長さ方向となる路面テクスチャ５０１の１枚（１周期）分の長さにすることができる。また、１枚分の路面テクスチャ５０１と、描画周期情報Ｐ（Ｐ＝Ｌ／ｌ）も抽出することができる。さらに、リンク４０１からリンク長情報（リンク４０１の長さＬ、ノード座標群、立体道路オブジェクトＩＤ）を抽出することができる。

また、図７は、基準面をあらわすＸＹ平面に対して傾斜している立体道路オブジェクトを示す説明図である。この立体道路オブジェクトは、図３に示した立体道路オブジェクト３０３ｂを示している。また、図２において、地図情報抽出部２０３とリンク長情報抽出部２０４から得られた情報を使用することにより、汎用的な立体オブジェクトの共有が可能になる。これにより、地図情報データベース２０１に記憶されている地図情報のデータ量を削減することができる。

生成部２０６は、形状描画部２６１と、テクスチャ描画部２６２と、検出部２６３とを備えている。形状描画部２６１は、形状データ抽出部２３１によって抽出された形状データ３１０を、その断面Ｓに直交する方向に引き伸ばして見えるように描画することによって、立体道路オブジェクト３０３と同一形状の立体オブジェクトを生成する。この引き伸ばす描画処理は、断面Ｓの頂点座標を用いておこなうことができる。引き伸ばす長さは、たとえば、リンク長情報に基づいて決定される。また、引き伸ばす方向は、形状データ３１０の断面Ｓに直交する方向ではなく、図７のようにリンク長情報のノード座標間の高低差によって傾斜する方向としてもよい。

テクスチャ描画部２６２は、テクスチャ情報抽出部２３２によって抽出されたテクスチャ情報に基づいて、立体道路オブジェクト３０３と同一形状でかつ同一テクスチャを有する立体オブジェクトを生成する。具体的には、抽出されたテクスチャを描画周期情報Ｐ分、立体道路オブジェクト３０３の表面に描画する。たとえば、図５に示した路面テクスチャ５０１の場合、立体道路オブジェクト３０３の路面に相当する表面に、形状データ３１０の断面Ｓに直交する方向に沿って描画周期情報Ｐ分繰り返して路面テクスチャ５０１を描画することができる。

また、描画周期情報Ｐが、たとえば「１０．３」など、整数値である「１０」のほか、端数となる、小数点以下の値「０．３」を含む場合、整数値の枚数分のテクスチャを描画するとともに、端数に対応する長さのテクスチャを描画する。図８は、テクスチャ描画部２６２によって描画された路面テクスチャ５０１の一例を示す説明図である。図８では、路面テクスチャ５０１が１０枚描画されている。たとえば、描画周期情報Ｐが「１０．３」の場合、そして、１１枚目のテクスチャ５０２のうち、０．３枚の長さ分の一部の路面テクスチャ５０３が切り出されて描画されている。また、端数に対応する長さのテクスチャ描画は、例えば、１０を越える０．３枚分に関しては全て、１０の部分に位置する最も外側のテクスチャパターンを描画する方法としてもよい。

また、検出部２６３は、生成部２０６によって生成された一の立体オブジェクトの端面を示す第１の端面形状データと、一の立体オブジェクト以外の他の立体オブジェクトの端面を示す第２の端面形状データとが交差しているかどうかを検出する。検出部２６３は、具体的には、第１の端面形状データの頂点座標と第２の端面データの頂点座標とが一致するかどうかによって、端面どうしが交差しているかどうかを検出する。

図９は、立体オブジェクトどうしの連結状態を示す説明図である。図９において、一の立体オブジェクト１００１の端面を示す第１の端面形状データ１０１１と、一の立体オブジェクト１００１以外の他の立体オブジェクト１００２の端面を示す第２の端面形状データ１０１２とが交差している。

そして、検出部２６３は、第１の端面形状データ１０１１の頂点ａの座標と、第２の端面形状データ１０１２の頂点ｅの座標と、を比較する。また、第１の端面形状データ１０１１の頂点ｂの座標と、端面形状データ１０１２の頂点ｆの座標と、を比較する。第１の端面形状データ１０１１の頂点ｃの座標と、端面形状データ１０１２の頂点ｇの座標と、を比較する。

第１の端面形状データ１０１１の頂点ｄの座標と、第２の端面形状データ１０１２の頂点ｈの座標と、を比較する。そして、すべて一致する場合は、一の立体オブジェクト１００１の第１の端面形状データ１０１１と他の立体オブジェクト１００２の第２の端面形状データ１０１２とが、互いに面接触するように描画されており、両立体オブジェクト１００１，１００２が隙間なく連結されることとなる。

一方、いずれか一組でも異なっている場合、図９に示したように、一の立体オブジェクト１００１の端面形状データ１０１１と他の立体オブジェクト１００２の端面形状データ１０１２とが交わって、連結される立体オブジェクト１００１，１００２間に隙間１０００が生じることとなる。したがって、検出部２６３は、この連結される立体オブジェクト１００１，１００２間に隙間１０００が生じているかどうかを検出することとなる。

そして、形状描画部２６１は、検出部２６３によって検出された検出結果に基づいて、第１および第２の端面形状データ１０１１，１０１２を用いて、一の立体オブジェクト１００１と他の立体オブジェクト１００２どうしを補完する補完立体オブジェクトを生成する。図１０は、生成された補完オブジェクトを示す説明図である。

ここで、補完立体オブジェクト１１００の生成について説明すると、まず、第１の端面形状データ１０１１の厚さ方向の２つの端辺Ａ、端辺Ｂを抽出する。一方、第２の端面形状データ１０１２の厚さ方向の２つの端辺Ｃ、端辺Ｄのうち、一の立体オブジェクト１００１にかかっていない側の端辺Ｃを抽出する。そして、端辺Ａの頂点ａ、頂点ｂを、端辺Ｃの頂点ｅ、頂点ｆに引き伸ばし、また、端辺Ｂの頂点ｃ、頂点ｄを端辺Ｃの頂点ｅ、頂点ｆに引き伸ばすことによって、三角柱形状の補完立体オブジェクト１１００を描画することができる。

なお、上述した地図情報データベース２０１および道路ネットワークデータベース２０２は、具体的には、たとえば、図１に示したＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤ１０５、ＣＤ／ＤＶＤ１０７などの記録媒体によってその機能を実現する。また、地図情報抽出部２０３、リンク長情報抽出部２０４、および生成部２０６は、具体的には、たとえば、図１に示したＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤ１０５、ＣＤ／ＤＶＤ１０７などの記録媒体に記録されたプログラムをＣＰＵ１０１またはグラフィックプロセッサ１２０に実行させることによって、または入力Ｉ／Ｆ１１１によって、その機能を実現する。

つぎに、実施例１にかかる地図情報生成処理手順について説明する。図１１は、実施例１にかかる地図情報生成処理手順を示すフローチャートである。図１１において、まず、形状データ抽出部２３１によって、地図情報データベース２０１内の立体道路オブジェクト３０３から、断面Ｓを含む形状データ３１０を抽出する（ステップＳ１２０１）。また、テクスチャ情報抽出部２３２によって、この立体道路オブジェクト３０３から、路面テクスチャ５０１および描画周期情報Ｐからなるテクスチャ情報を抽出する（ステップＳ１２０２）。

そして、形状描画部２６１によって、抽出した形状データ３１０の断面Ｓに直交する方向に、形状データ３１０を引き伸ばして見えるように描画する（ステップＳ１２０３）。このあと、引き伸ばしたことによって生成された、立体道路オブジェクト３０３と同一形状の立体オブジェクトの表面に、テクスチャ描画部２６２によって、路面テクスチャ５０１を描画周期情報Ｐ分、描画する（ステップＳ１２０４）。

この実施例１によれば、形状データ３１０を引き伸ばすことによって、少ないデータ量で、地図情報データベース２０１に記憶されている立体道路オブジェクト３０３と同一形
状および同一路面テクスチャ５０１を有する立体オブジェクトを生成することができる。

つぎに、実施例２にかかる地図情報生成処理手順について説明する。図１２は、実施例２にかかる地図情報生成処理手順を示すフローチャートである。なお、図１２において、図１１に示したステップと同一ステップには同一ステップ番号を付し、その説明を省略する。

図１２において、ステップＳ１２０１のあと、道路ネットワークデータベース２０２から、形状データ抽出部２３１によって形状データ３１０が抽出された立体道路オブジェクト３０３に対応するリンク４０１のリンク長情報（リンクの長さＬ）を抽出する（ステップＳ１３０１）。そして、ステップＳ１２０２のあと、形状データ３１０の断面Ｓに直交する方向に、リンク長情報に基づいて、リンク４０１の長さＬ分、形状データ３１０を引き伸ばして見えるように描画する（ステップＳ１３０２）。このあと、ステップＳ１２０４に移行する。

この実施例２によれば、リンク４０１の長さＬ分、形状データ３１０を引き伸ばすことによって、立体道路オブジェクト３０３と同一形状の立体オブジェクトを生成することができるため、図４に示した道路ネットワークデータ４００に対応した立体オブジェクトを生成することができる。また、カーブのように、道路が２次元的に曲がっている場合においても、ノード４０２によって連結された複数のリンク４０１をそれぞれ、当該リンク４０１の長さ方向に引き伸ばすことによって、地図情報データベース２０１に記憶されている立体道路オブジェクト３０３を再現することができる。

つぎに、実施例３にかかる地図情報生成処理手順について説明する。図１３は、実施例３にかかる地図情報生成処理手順を示すフローチャートである。なお、図１３において、図１１および図１２に示したステップと同一ステップには同一ステップ番号を付し、その説明を省略する。

図１３において、ステップＳ１３０１のあと、道路ネットワークデータベース２０２から、リンク４０１の方向を示す高低差情報、具体的には、リンク４０１の両端のノード４０２の座標から高低差を抽出する（ステップＳ１４０１）。そして、ステップＳ１２０２のあと、高低差情報によって示されたリンク４０１の方向に、リンク長情報によって示されたリンク４０１の長さＬ分、形状データ３１０を引き伸ばして見えるように描画する（ステップＳ１４０２）。このあと、ステップＳ１２０４に移行する。

この実施例３によれば、リンク４０１の高低差が示す方向に沿って、形状データ３１０を引き伸ばすことによって、勾配がある坂道などの立体オブジェクトの連結部分を、隙間１０００がないように描画することができ、実際の路面に即した形状のオブジェクトを生成することができる。

つぎに、実施例４にかかるテクスチャ描画処理手順について説明する。図１４は、実施例４にかかるテクスチャ描画処理手順を示すフローチャートである。このテクスチャ描画処理手順は、図１１〜図１３に示したステップＳ１２０４の処理の一例を示すフローチャートである。

図１４において、まず、テクスチャ情報抽出部２３２によって抽出されたテクスチャを、そのテクスチャの描画周期情報Ｐのうち整数値分描画する（ステップＳ１５０１）。た
とえば、描画周期情報Ｐが「１０．３」の場合、整数値「１０」枚描画する。つぎに、描画周期情報Ｐに小数点以下の値、すなわち、端数となる小数値が含まれているかどうかを判定する（ステップＳ１５０２）。端数がない場合（ステップＳ１５０２：Ｎｏ）、すなわち、端数が「０」の場合、処理を終了する。この場合は、形状描画部２６１によって形状データ３１０を引き伸ばした立体オブジェクトの長さ方向において、一端から他端まで路面テクスチャ５０１が描画されたことを示している。

一方、端数がある場合（ステップＳ１５０２：Ｙｅｓ）、テクスチャ描画部２６２は、描画周期情報Ｐの小数値に対応する範囲のテクスチャを、形状描画部２６１によって生成されたオブジェクトに描画する（ステップＳ１５０３）。具体的には、図８に示したように、１１枚目の路面テクスチャ５０２のうち、端数に応じた範囲のテクスチャ、すなわち、０．３枚分に相当する一部のテクスチャ５０３を切り出して描画する。

この実施例４によれば、描画周期情報Ｐの小数値（端数）の大きさによって、小数値に相当するテクスチャの描画をおこなうことができる。

つぎに、実施例５にかかる補完処理について説明する。図１５は、実施例５にかかる補完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、検出部２６３によって、連結されている立体オブジェクト１００１，１００２の端面形状データ１０１１，１０１２どうしが交差しているかどうかを検出する（ステップＳ１６０１）。端面形状データ１０１１，１０１２が交差していない場合（ステップＳ１６０１：Ｎｏ）、処理を終了する。

一方、端面形状データ１０１１，１０１２が交差している場合（ステップＳ１６０１：Ｙｅｓ）、補完立体オブジェクト１１００の描画をおこなう端辺Ａ〜Ｃを決定する（ステップＳ１６０２）。具体的には、連結されている一方の立体オブジェクト１００１の端面形状データ１０１１の厚さ方向の２つの端辺Ａ、端辺Ｂを抽出する。また、他方の立体オブジェクト１００２の端面形状データ１０１２の厚さ方向の２つの端辺Ｃ、端辺Ｄのうち、一の立体オブジェクト１００１にかかっていない側の端辺Ｃを抽出する。これにより、補完立体オブジェクト１１００の描画をおこなう端辺Ａ〜Ｃを決定する。

そして、決定された端辺Ａ〜Ｃを用いて補完立体オブジェクト１１００を描画する（ステップＳ１６０３）。具体的には、端辺Ａの頂点ａ、頂点ｂを、端辺Ｃの頂点ｅ、頂点ｆに引き伸ばし、また、端辺Ｂの頂点ｃ、頂点ｄを端辺Ｃの頂点ｅ、頂点ｆに引き伸ばして見えるように描画することによって、三角柱形状の補完立体オブジェクト１１００を描画することができる。

この実施例５によれば、カーブなどの立体オブジェクトの連結部分を、隙間１０００がないように描画することができ、実際の路面に即した形状のオブジェクトを生成することができる。

以上説明したように、この発明の実施の形態にかかる地図情報生成装置、地図情報生成方法、および地図情報生成プログラムによれば、少ないデータ量でリアルな３次元の地図情報３００を生成することができる。またこれにより、大容量メモリを用いる必要がなく、容量の小さい安価なメモリを採用することができる。

特に、車載型または携帯型ナビゲーション装置にも適用する場合、入力した視点座標から眺める範囲内の地図情報３００を抽出するため、表示に必要な場合のみ、必要な立体道路オブジェクトを擬似的に立体表示することができる。また、汎用的な立体オブジェクトの共有が可能になるため、地図情報３００のデータ量の削減を図ることができる。

また、リアルな３次元の地図情報３００を再現することができるため、ユーザは、表示画面に表示されている地図情報３００が実際に肉眼によって目視している風景であると直感的に認識することができる。これにより、表示されている地図情報３００と目視している風景との不一致によってユーザが迷うことがなく、ユーザは安全に運転することができる。

なお、本実施の形態で説明した地図情報生成方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションもしくは組み込み機器等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＯ、メモリカード、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

Claims (6)

1. 道路の立体形状を示す立体オブジェクトを含む地図情報から、前記立体オブジェクトの少なくとも幅および厚さからなる断面を含む形状データを抽出する形状データ抽出手段と、
   複数のリンクが接続された道路のネットワークから、前記形状データ抽出手段が抽出した形状データに対応するリンクの長さに関するリンク長情報を抽出するリンク長情報抽出手段と、を備え、
   前記形状データ抽出手段によって抽出された形状データの断面を、前記リンク長情報に基づいて前記リンクの長さ分だけ引き伸ばして前記立体オブジェクトと同一形状の立体オブジェクトを生成する生成手段と、
   を備えることを特徴とする地図情報生成装置。
2. 複数のリンクが接続された前記道路のネットワークデータから、前記リンクの方向に関するリンク方向情報を抽出するリンク方向情報抽出手段を備え、
   前記生成手段は、
   さらに、前記リンク方向情報抽出手段によって抽出されたリンク方向情報に基づいて、前記立体オブジェクトと同一形状の立体オブジェクトを生成することを特徴とする請求項１に記載の地図情報生成装置。
3. 前記地図情報の前記立体オブジェクトから、当該立体オブジェクトの任意の表面に描画されているテクスチャと、当該テクスチャの描画周期に関する描画周期情報と、前記任意の表面の代表色の情報とからなるテクスチャ情報を抽出するテクスチャ情報抽出手段を備え、
   前記生成手段は、
   さらに、前記テクスチャ情報抽出手段によって抽出されたテクスチャ情報に基づいて、前記地図情報の立体オブジェクトと同一形状でかつ同一テクスチャを有する立体オブジェクトを生成することを特徴とする請求項１に記載の地図情報生成装置。
4. 前記生成手段は、
   前記生成手段によって生成された一の立体オブジェクトの端面を示す第１の端面形状データと、前記一の立体オブジェクト以外の他の立体オブジェクトの端面を示す第２の端面形状データとが交差しているかどうかを検出する検出手段を備え、
   前記検出手段によって検出された検出結果に基づいて、前記第１および第２の端面形状データの頂点を引き伸ばすように描画することによって、前記一の立体オブジェクトと前記他の立体オブジェクトどうしを補完する補完立体オブジェクトを生成することを特徴とする請求項１に記載の地図情報生成装置。
5. 地図情報生成装置において実行される地図情報生成方法であって、
   道路の立体形状を示す立体オブジェクトを含む地図情報から、前記立体オブジェクトの少なくとも幅および厚さからなる断面を含む形状データを形状データ抽出手段により抽出する形状データ抽出工程と、
   複数のリンクが接続された道路のネットワークから、前記形状データ抽出工程が抽出した形状データに対応するリンクの長さに関するリンク長情報をリンク長情報抽出手段により抽出するリンク長情報抽出工程と、を含み、
   前記形状データ抽出工程によって抽出された形状データの断面を、前記リンク長情報に基づいて前記リンクの長さ分だけ引き伸ばして前記立体オブジェクトと同一形状の立体オブジェクトを生成手段により生成する生成工程と、
   を含んだことを特徴とする地図情報生成方法。
6. 請求項５に記載の地図情報生成方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする地図情報生成プログラム。

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