JP4842677B2 - 地形模型造形システム及び地形模型製造方法 - Google Patents
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Description
また、このような地形模型を、三次元プリンタや三次元光造形装置などの自動三次元造形装置を用いて、現実の地形を表す三次元地形データから自動製造すること技術も知られている(たとえば、特許文献2)。
そして、このために、このような三次元地形データから自動三次元造形装置によって製作した地形模型は、森林地などの領域の質感が現実の質感と大きく異なる、リアリティに乏しいものとなってしまっていた。
そこで、本発明は、よりリアリティある表現による地形模型を提供することを課題とする。
ところで、地形模型では、その形状によって地形を提示する他、彩色などによって各種の情報を地形模型上に表して、観察者に対して提示することができる。しかしながら、多様な情報を一つの地形模型上で表そうとすると、その表示が重複するなどして複雑となってしまい、地形模型上に表した各情報を観察者が直感的に把握できなくなってしまう。
このような地形模型によれば、所定の基準による区域分けを表す彩色を、通常光下における地形模型の観察に影響を与えない形態で、選択的に観察者に提示することができるようになる。また、このことより、通常光下において、前記区域分けを表す彩色と関わりなく情報を地形模型上に提示することができるようになり、この結果、より多様な情報を、観察者が直感的に把握可能な形態で提示することができるようになる。
図1に、本実施形態に係る地形模型造形システムの構成を示す。
図示するように、地形模型造形システムは、三次元造形処理装置1と、自動三次元造形を行う三次元プリンタ2、表示装置3、入力装置4とより構成される。
また、三次元造形処理装置1は、記憶装置11、入出力制御部12、三次元地形データ編集部13とを有する。また、三次元地形データ編集部13は、三次元地形表示制御部131と、領域設定部132と、質感表現オブジェクト配置部133と、三次元造形データ出力制御部134とを含んでいる。
図2に、この三次元地形データ編集部13が行う三次元造形データ生成処理の手順を示す。
図示するようにこの処理では、まず、三次元地形データ編集部13の領域設定部132によって、記憶装置11から土地利用図データと三次元地形データを読み込む(ステップ202)。そして、土地利用図データが表す土地利用図に基づいて、三次元地形データによって地形が表されている地理的領域である対象領域のうちの、森林地などの緑地となっている区域を緑地区域として抽出する(ステップ204)。
そして、領域設定部132によって、三次元地形データが表す三次元モデル上の、ステップ204で抽出した緑地区域に対応する領域を質感付加領域に設定する(ステップ206)。
すなわち、ここでは、図2b1の区域252が緑地区域として抽出されている場合には、図2b2に示す三次元地形データが表す三次元モデル上の、緑地区域252と対応する緯度経度範囲が同じ領域254を質感付加領域に設定する。
なお、この質感付加領域の設定は次のように行うようにしても良い。すなわち、三次元地形データ編集部13の三次元地形表示制御部131によって、三次元地形データが表す三次元モデルを表示装置3に表示すると共に、当該三次元モデルの表示上で、ユーザより入力装置4を介して、質感付加領域とする領域の選択を受け付け、選択を受け付けた領域を当該質感付加領域として設定するようにしても良い。
そして、最後に、質感表現オブジェクト配置部133によって、質感表現オブジェクトを配置した三次元モデルを表す三次元形状データを三次元造形データとして記憶装置11に格納(ステップ210)、処理を終了する。
さて、このようにして三次元造形データ生成処理によって生成され記憶装置11に格納された三次元造形データは、入力装置4へのユーザ操作などに応じて、随時、三次元地形データ編集部13の三次元造形データ出力制御部134によって読み出され、三次元プリンタ2に出力される。
この結果、製作された地形模型の緑地に対応する領域の地表は、質感表現オブジェクトの配置によって形成された、緑地としての質感を表現する凹凸を有するものとなる。
よって、本実施形態によれば、よりリアリティある表現による地形模型を提供することができるようになる。
なお、以上では、緑地の領域について質感を表現する凹凸が地形模型上に形成されるようにしたが、これは、緑地に限らず任意の土地の種類の領域について、当該種類に応じた質感を表現する凹凸が地形模型上に形成されるようにしてよい。なお、この場合には、予め用意しておいた当該種類に応じた三次元形状を有する質感表現オブジェクトを、当該土地種類の区域に対応する三次元地形データが表す三次元モデル上の領域にランダム配置して三次元造形データを作成するようにする。
すなわち、第1の塗装は、通常光によって視認される塗料を用いた塗装であり、本実施形態では、この第1の塗装によって、たとえば、図3aに示すような、現実世界の配色を模擬した彩色(たとえば、山野は緑、市街地は白、川部分は青とするような彩色)を施す。なお、この塗装は、それが可能な三次元プリンタ2を用いる場合には、当該三次元プリンタ2を用いて行う。
Claims (7)
- 三次元造形処理装置と、三次元形状を表す三次元造形データに従って三次元の地形模型の自動造形を行う三次元造形装置とを有する地形模型造形システムであって、
前記三次元造形処理装置は、
三次元地形データが表す三次元モデル上の、所定の条件を満たす区域に対応する領域を質感付加領域として設定する質感付加領域設定手段と、
前記三次元地形データが表す三次元モデルの前記質感付加領域内の地表面に凹凸を与えた三次元モデルを表す三次元形状データを三次元造形データとして生成する質感付加手段と、
前記三次元造形データに従った前記地形模型の製造を前記三次元造形装置に行わせる三次元造形制御手段とを有し、
三次元地形データが表す三次元モデルは、現実世界の所定地域の地形を模擬するものであり、
前記質感付加領域設定手段は、前記所定地域の土地種別毎の区域分けを表す二次元の土地種別地図を表す土地種別地図データに基づいて、土地種別が所定の種別である区域を前記所定の条件を満たす区域として抽出し、前記三次元地形データが表す三次元モデル上の、前記抽出した区域に対応する領域を質感付加領域として設定することを特徴とする地形模型造形システム。
- 請求項1記載の地形模型造形システムであって、
前記質感付加手段は、前記三次元地形データが表す三次元モデルの前記質感付加領域内の地表面に、所定の三次元形状を有する三次元オブジェクトを配置し、当該三次元オブジェクトを配置した三次元モデルを表す三次元形状データを前記三次元造形データとして生成することを特徴とする地形模型造形システム。
- 三次元造形処理装置と、三次元形状を表す三次元造形データに従って三次元の地形模型の自動造形を行う三次元造形装置とを有する地形模型造形システムを用いて、前記地形模型を製造する方法であって、
前記三次元造形処理装置において、現実世界の三次元地形データが表す、現実世界の所定地域の地形を模擬する三次元モデル上の、土地種別が所定の種別である区域に対応する領域を質感付加領域として設定する質感付加領域設定ステップと、
前記三次元造形処理装置において、前記三次元地形データが表す三次元モデルの前記質感付加領域内の地表面に凹凸を与えた三次元モデルを表す三次元形状データを三次元造形データとして生成する質感付加ステップと、
前記三次元造形装置において、前記三次元造形データに従った前記地形模型の造形を行う三次元造形制御ステップとを有し、
三次元地形データが表す三次元モデルは、現実世界の所定地域の地形を模擬するものであり、
前記質感付加領域設定ステップにおいて、前記所定地域の土地種別毎の区域分けを表す二次元の土地種別地図を表す土地種別地図データに基づいて、土地種別が所定の種別である区域を前記所定の条件を満たす区域として抽出し、前記三次元地形データが表す三次元モデル上の、前記抽出した区域に対応する領域を前記質感付加領域として設定することを特徴とする地形模型製造方法。
- 請求項3記載の地形模型製造方法であって、
前記三次元造形装置が造形した前記地形模型の地表面上に、所定の基準による区域分けを表す彩色を、当該地形模型通常光下で発色せず紫外光下で発色する蛍光性を有する蛍光塗料、または、蓄光塗料を用いて施す彩色ステップを有することを特徴とする地形模型製造方法。
- 請求項4記載の地形模型製造方法であって、
前記彩色ステップにおいて、前記地形模型の地表面上に、通常光下で発色する塗料を用いた、現実世界を模擬する彩色を施すことを特徴とする地形模型。
- 請求項5記載の地形模型製造方法であって、
前記彩色ステップにおいて、過去の土地状況に応じた区域分けを前記所定の基準による区域分けとして用いることを特徴とする地形模型。
- コンピュータによって読み取られ実行されるコンピュータプログラムであって、
当該コンピュータプログラムは、前記コンピュータを、
三次元地形データが表す三次元モデル上の、所定の条件を満たす区域に対応する領域を質感付加領域として設定する質感付加領域設定手段と、
前記三次元地形データが表す三次元モデルの前記質感付加領域内の地表面に凹凸を与えた三次元モデルを表す三次元形状データを三次元造形データとして生成する質感付加手段と、
前記三次元造形データに従った地形模型の造形を、自動造形を行う三次元造形装置に行わせる三次元造形制御手段として機能させ、
三次元地形データが表す三次元モデルは、現実世界の所定地域の地形を模擬するものであり、
前記質感付加領域設定手段は、前記所定地域の土地種別毎の区域分けを表す二次元の土地種別地図を表す土地種別地図データに基づいて、土地種別が所定の種別である区域を前記所定の条件を満たす区域として抽出し、前記三次元地形データが表す三次元モデル上の、前記抽出した区域に対応する領域を質感付加領域として設定することを特徴とするコンピュータプログラム。
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