JP5218109B2 - 可視化データ処理装置、可視化データ処理装置の制御方法、及び可視化データ処理装置の制御プログラム - Google Patents

Description

開示する技術は、可視化対象データを可視化する可視化技術に関する。

観測や計測によって得られた数値データから知見を得るために、データを視覚化する可視化技術が用いられている。しかし、近年情報科学技術の発展により、可視化対象データのデータ量は年々増加の一途をたどっており、そのままでは可視化処理に膨大な時間と計算量を必要とする。このため、可視化処理にかかる時間が増大し容易に視覚表示が出来なくなるという問題が生じている。また、可視化処理の結果が得られても、可視化結果の情報量の多さに必要としている情報が埋没する、という問題が発生している。そのため、大規模データの可視化には、より少ない計算時間で必要な結果を得ることが求められている。

この要求に応えるための技術として、計算機を増やして可視化の並列処理を行うことにより計算時間自体の削減を行う手法が考えられる。
他の技術として、元のデータから情報を間引いてから可視化処理を行うことで計算量自体の削減を行う手法が考えられる。情報を間引く手段として、可視化対象データの全体の情報量を削減する手法や、必要な局所領域のみを抽出し可視化処理のための計算をする手法が用いられる。

一般的な大規模可視化の処理技術として、データの削減を行った可視化対象データに対して目的に応じた可視化プロセスを実行し、必要な情報の視覚化が行われる。
可視化に関する技術は、例えば下記の先行技術文献に開示される。

特表２００２−５１１６８６号公報 特開２００５−５６０７５号公報

可視化のための情報量を削減する技術は多く知られており、一般にデータリダクションと呼ばれている。
データリダクションは一般的に不可逆な処理であり、一度リダクションがかけられたデータの解像度を変えるには、元のオリジナルデータから解像度が変更されたデータを再構成しなければならない。データリダクションは一般的に、見たい要素や側面など目的に応じて必要な情報のみを抽出する技術とも言える。そのため、可視化のたびに目的に適したデータへの再構成を実行する必要があるという問題点を有していた。

また、データの削減を行うことで、大規模データの可視化結果から知見の抽出が容易になる反面、結果の精度が必要十分でなく重要な情報を捨象してしまうことがあるという問題点を有していた。

以上のような問題点により、大規模データに対して様々な側面から可視化を行い分析することが困難であった。
開示する技術が解決しようとする課題は、可視化対象データから必要な情報を効率的に
読み込むことを可能とし、大規模データに対して様々な側面からの可視化を容易に実現可能とすることにある。

開示する技術の第１の態様は、可視化対象データの構造化装置として、以下の手段を有する。
木構造定義部は、木構造を定義する。

葉ノード設定部は、木構造中の葉ノードが含まれる最下位層において、その葉ノードの数に応じて位置データ又は数値データに基づいて可視化対象データを複数の局所領域の可視化対象データに分割し、その局所領域の可視化対象データ及びその局所領域の表示位置を示す情報を、その局所領域に対応する葉ノードのノード可視化対象データ及びノード座標データとしてその葉ノードに対応付ける。

上位ノード設定部は、木構造中の葉ノードに対応する最下位層の上の層から根ノードが含まれる最上位層に向けて順次各層を選択しながら、その選択した層に含まれるノードを更に順次選択し、その選択したノードに対応する各子ノードに対応付けられている各ノード可視化対象データからその各子ノードに対応する各局所領域を包含する広域領域の可視化対象データを生成し、その広域領域の可視化対象データ及び広域領域の表示位置を示す情報を、選択されたノードのノード可視化対象データ及びノード座標データとして選択されたノードに対応付ける。

開示する技術の第２の態様は、構造化された可視化対象データから可視化イメージを生成して可視化するための可視化装置として、以下の手段を有する。
可視化要件設定部は、その可視化を行うための可視化要件を設定する。

使用ノード選択部は、根ノードから葉ノードに向かって各ノードを選択ノードとして順次決定し、その選択ノードが可視化要件を満たすか否かを判定し、選択ノードが葉ノードであるとき又は選択ノードが可視化要件を満たすと判定したときに、選択ノードを選択ノードリストに登録して次の選択ノードを決定するための処理に制御を戻し、選択ノードが可視化要件を満たさないと判定したときに、その選択ノードをその選択ノードの子ノードで置き換えてその子ノードを新たな選択ノードの候補として選択ノードを決定するための処理に制御を戻し、処理する選択ノードがなくなった時点で選択ノードリストを出力して処理を終了する。

可視化処理部は、使用ノード選択部によって選択ノードリストに登録された各ノードに対応付けられている可視化対象データ及びノード座標データに基づいて、可視化イメージを生成する。

開示する技術によれば、可視化処理を行う前に、可視化対象データを分割し解像度に従った木構造を生成することで、可視化対象データから必要な情報を効率的に読み込むことが可能となる。可視化対象データファイルの入出力に要する時間や、データの削減処理・再構築処理に要する時間が短縮される。

開示する技術によれば、可視化対象データが領域ごとに管理されているため、局所領域の抽出やノードの精度の変更等、インタラクティブに可視化イメージを変更することが可能となる。

また、ノードが持つ重要度は、ノードの選択だけでなく、カメラ位置や可視化手法の設
定、カラーテーブルの変更といった可視化処理の指定を行う上でも有効である。

実施形態による構造化装置と可視化装置との構成図である。 可視化対象データの木構造と、木構造の各階層に対応する可視化イメージの例を示す図である。 構造化データ作成処理の動作を示す動作フローチャートである。 データ初期情報のデータ構成例を示す図である。 アドレステーブルのデータ構成例を示す図である。 木構造の説明図である。 ベクトルデータとスカラデータのデータ構成例を示す図である。 実施形態の動作説明図である。 木の深さを４以上で作成した場合の木構造の例を示す図である。 構造化された可視化対象データの可視化装置の全体動作を示す動作フローチャートである。 使用ノード選択処理の動作を示す動作フローチャートである。 可視化処理の動作を示す動作フローチャートである。 使用ノード選択処理の動作説明図である。 一部可視化処理の説明図である。 本実施形態による装置を実現できるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、実施形態について詳細に説明する。
図１（ａ）は、可視化対象データを構造化するための構造化装置の実施形態の構成図、図１（ｂ）は、構造化された可視化対象データを可視化するための可視化装置の実施形態の構成図である。図１（ａ）の構造化装置及び図１（ｂ）の可視化装置は、同一のコンピュータ等（図１５参照）の中に構成されてもよいし、異なるコンピュータ等の中に構成されてもよい。異なる場合には、ノード可視化対象データ１０５は、それぞれの装置内に個別に設置される。

図１（ａ）に示される構造化装置は、木構造定義部１０１、葉ノード設定部１０２、上位ノード設定部１０３、及び重要度設定部１０４を含み、可視化対象データを木構造に構造化する。また、データとして、ノード可視化対象データ１０５及びアドレステーブル１０６を有する。

図１（ｂ）に示される可視化装置は、可視化要件設定部１０７、使用ノード選択部１０８、及び可視化処理部１０９を含み、構造化された可視化対象データを可視化する。
本実施形態では、可視化の前処理として、可視化対象データに木構造を持たせる。可視化対象データは、一般的に、数値データと、その数値が３次元の描画座標空間内で配置される３次元座標位置を示す位置データとを有する。木構造化は、数値データと位置データの何れか一方、又は双方に対して行われる。具体的には、位置データに基づいて可視化対象データの木構造化が行われる場合は、例えば３次元可視化対象データの場合、ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸の各座標軸毎に、可視化領域が分割、例えば１／２ずつ分割されてゆく。また、数値データに基づいて可視化対象データの木構造化が行われる場合は、例えば、互いに隣接していてほぼ同じ数値を示す可視化対象データは、木構造中の同じ節点のノードに分割される。

図２は、可視化対象データとして或る工業部品の３次元ＣＡＤデータが用いられる場合における、可視化対象データの木構造と、木構造の各階層に対応する可視化イメージの例
を示す図である。

図２の例では、木の階層が深くなるほど、言い換えれば下位の階層になるほど、木の節点のノードに解像度が高い局所領域のデータが対応付けられる。また、上位の階層になるほど、言い換えれば最上位層の根ノード（ルートノード）に近づくにつれて、各ノードには、低解像度の広域領域のデータが対応付けられる。本実施形態では、これらの各ノードに対応付けられるデータを、ノード可視化対象データと呼ぶ。

最下位層の葉ノード（リーフノード）には、各局所領域のオリジナルの可視化対象データ（＝ノード可視化対象データ１０５）が対応付けられている。全ての葉ノードに対応するノード可視化対象データ１０５を合わせて得られる可視化対象データは、可視化対象データの全領域に対応する、オリジナルの高解像度の可視化対象データに等しくなる。

葉ノードに対応する最下位層以外の層のノードでは、選択されたノードの下位層に対応する子ノードに対応付けられているノード可視化対象データに対してデータリダクションを実行することで、子ノードに対応する各局所領域を包含する広域領域のノード可視化対象データが生成され、選択された親ノード、つまり子ノードの上位層に位置するノードに対応付けられる。

根ノードには、例えば図２に示されるように、可視化対象データの総領域を最も低解像度で表すノード可視化対象データが対応付けられる。
ここで、「ノード可視化対象データがノードに対応付けられる」とは、そのノードに対応する管理データに、そのノードに対応するノード可視化対象データが記憶されているメモリアドレスへのポインタが格納されることを意味する。本実施形態では、ノードに対応する管理データはアドレステーブル１０６（図１参照）に格納される。アドレステーブル１０６については後述する。

本実施形態では、例えば或る解像度の可視化イメージが必要な場合には、その解像度に対応する層のノードに対応付けられているノード可視化対象データを読み出して可視化イメージを生成する。

また、特定の領域のみ解像度を高くしたい場合には、その領域のみ深い層、言い換えれば下位層のノードに対応付けられているノード可視化対象データを読み出して、他の層のノード可視化対象データ１０５と倍率を合わせて合成し、可視化イメージを生成すればよい。

このように、本実施形態では、ユーザの希望に合わせて、任意の層の任意のノードのノード可視化対象データ１０５を組み合わせて可視化イメージを生成することができる。
この場合に、ユーザが可視化要件を指定しやすいように、本実施形態では、可視化対象データの木構造化に加え、各ノードに、ユーザが設定したノードあるいは可視化対象データの重要度がプロパティとして保持される。重要度は、ノードに対応付けられる圧力値や流速値といった数値データや、ノードに対応する局所領域の表示位置を示すノード座標データに応じて決定できる。各ノードに表示位置に関する重要度を設定し、或る表示位置に対応するノードの表示位置の重要度に高い値を与えておくことにより、その表示位置に対応する下位層のノードを選択してその表示位置をより高い解像度で表示することが可能となる。このような処理は、医療データの可視化等において、特に有効であると期待できる。

上記動作を実現するための本実施形態の動作の詳細について、以下に説明する。
まず、図１（ａ）の構造化装置の詳細な動作について説明する。
図３は、図１（ａ）の構造化装置が実行する構造化データ作成処理の動作を示す動作フローチャートである。以下随時、図１（ａ）の各部と図３の各ステップを参照して説明する。

まず、木構造定義部１０１は、可視化対象データの木構造を定義する（図３のステップＳ３０１）。
図４は、木構造定義部１０１によって生成される木構造を定義する情報であるデータ初期情報のデータ構成例を示す図である。

「データ構造：」項目は、木構造の形式を指定する項目である。図４の例では、「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｇｒｉｄ」と呼ばれる形式で木構造が作成されることが「データ構造」により指定されている。

「データサイズ：」項目は、元の可視化対象データのデータサイズを示す項目である。図４の例では、元の可視化対象データが、５００ピクセル×５００ピクセル×５００ピクセルの３次元データであることが「データサイズ」により指定されている。

「データセット：」項目は、設定されるデータの種別を示す項目である。図４の例では、節点上データとしてベクトルデータ（Ｖｅｃｔｏｒ）が保持され、要素上データとしてスカラデータ（Ｓｃａｌａｒ）が保持されることが「データセット」により指定される。節点上データとは、木構造の各ノードに対応するピクセルの節点上に位置するデータをいい、要素上データとは、各ピクセルの要素上、言い換えると格子の中心に位置するデータをいう。木構造の節点のこれらのデータが、可視化対象データの数値データに対応する。ベクトルデータは、例えば各表示位置毎に３次元の方向を持つような３次元ベクトルデータである。スカラデータは、例えば各表示位置毎に方向性を持たない温度データのようなデータである。

「重要度：」項目は、各ノードの重要度として設定すべき項目を示す。図４の例では、各ノード毎に、重要度を設定する要素としてそのノード内のベクトル値の大きさ（Ｖｅｃｔｏｒ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）の最大値と最小値が保持されることが「重要度」項目により指定される。ユーザは、可視化対象データに対して必要に応じて任意の複数種類の情報に対して重要度を設定できる。重要度として設定する情報の例として、ノードのある要素の平均値や最大最小値などがあげられる。それらの数値情報を重要度として保持することで、例えば、可視化時に、重要度に応じてカラーテーブルを選択することが可能となる。例えば、高い重要度が設定されている場合には、カラーテーブルの第１の特定色コードが選択されて描画に使用され、低い重要度が設定されている場合には、カラーテーブルの第１の特定色コードが選択されて描画に使用される等である。他にも、標準偏差値や分散値を重要度として指定することにより、高い重要度が設定されたノードを選択したり、その選択されたノードに対応する子ノードのノード可視化対象データを使用して、可視化結果の解像度を上げる等の操作が可能となる。

「木構造」項目は、木構造の詳細を示す項目である。図４の例では、階層数が３で、８分木にて木構造が構成されることが「木構造」で指定される。また、後述するアドレステーブル１０６の記憶アドレスが保持される。ここで、８分木とは、各ノードに最大８個の子ノードがある木であり、例えば、３次元空間の各座標軸が２分割ずつされることにより１つの立方体領域が８個の子の立方体領域に分割されるような事象を表現するのに用いられる。

そのほか、データ初期情報には、可視化対象データの種類やデータ量に応じて、親ノードが保持できる子ノードの数や、子ノードから親ノードが生成される場合のデータリダク
ション（データ削減）方式の指定等を行うことができる。データを削減する手法は目的に応じて異なる。一般的には、親ノードに対応する複数の子ノード内で互いに近傍に配置されているノード可視化対象データ１０５の平均値や最大値、最小値等の特徴量を代表値ととり、その代表値を親ノードのノード可視化対象データ１０５の値とすることで、親ノードの可視化対象データが削減される。

以上のようにして木構造定義部１０１が木構造を定義した後、葉ノード設定部１０２が、木構造中の葉ノードが含まれる最下位層において、葉ノードの数に応じて可視化対象の総体に対応する高解像度のオリジナルの可視化対象データを、複数の局所領域の可視化対象データに分割する（図３のステップＳ３０２）。そして、分割された局所領域の可視化対象データ及び可視化対象におけるその局所領域の位置を示す情報を、局所領域に対応する葉ノードのノード可視化対象データ及びノード座標データとして葉ノードに対応付ける。更に、重要度設定部１０５（図１）が、図４の「重要度：」項目の定義に従い、葉ノードに対応付けられたノード可視化対象データ１０５又はノード座標データに基づいて、その葉ノードの重要度を示す重要度データを設定して葉ノードに対応付ける。

今、例えばオリジナルの可視化対象データが、１ｍ（メートル）×１ｍ×１ｍの立方体の範囲を解像度５００ピクセル／ｍで計測したデータであるとする。この場合に、図４に示される木構造定義が行われると、８分木の木構造が採用されるため、図８に示されるように、オリジナルの可視化対象データによって表現されている可視化領域が、階層２では３次元の各座標軸が２分割ずつ合計で２×２×２＝８分割されて８ノードになり、階層３では更に２分割ずつされて合計４×４×４＝６４分割されて６４ノードになる。図４の例では「階層数＝３」と設定されているため、階層３が葉ノードに対応する層であり、葉ノードの数は６４ノードである。従って、図８の例の場合、葉ノード設定部１０２は、１ｍ（メートル）×１ｍ×１ｍの立方体の範囲を解像度５００ピクセル／ｍで計測した可視化対象データを４×４×４分割することにより、６４個の葉ノードに対応する局所領域の可視化対象データを生成する。これにより得られる各葉ノードのノード可視化対象データ１０５は、図８に示されるように、０．２５ｍ×０．２５ｍ×０．２５ｍの局所領域の立方体範囲を解像度５００ピクセル／ｍで表した１２５×１２５×１２５ピクセルのサイズのデータとなる。

上記葉ノードのノード可視化対象データ１０５を記憶するために、葉ノード設定部１０２は、図６の3)として示される各葉ノードに対応させて、アドレステーブル１０６を作成する（図３のステップＳ３０３）。図５は、アドレステーブル１０６のデータ構成例を示す図であり、図５（ｃ）は、葉ノード設定部１０２が作成するアドレステーブル１０６のデータ構成例を示す図である。

図５（ｃ）において、「／／ノード座標データ」は、その葉ノードに対応する可視化対象の局所領域の位置を示す。図５（ｃ）の例では、葉ノードのｘ座標の最小値（ｘｍｉｎ）が０、最大値（ｘｍａｘ）が１２５、ｙ座標の最小値（ｙｍｉｎ）が０、最大値（ｙｍａｘ）が１２５、ｚ座標の最小値（ｚｍｉｎ）が３７５、最大値（ｚｍａｘ）が５００の範囲に位置することが示される。

「／／ノードデータサイズ」は、その葉ノードに対応する局所領域を表現するノード可視化対象データ１０５のデータサイズが、３つのｉｎｔ（インテジャ；ｉｎｔｅｇｅｒ）型変数ｓｉｚｅＸ、ｓｉｚｅＹ、及びｓｉｚｅＺによって示される。図５（ｃ）の例では、葉ノードに対応するノード可視化対象データが１２５×１２５×１２５ピクセルのデータであることが示される。

「／／カレントデータ部ヘッダアドレス」は、その葉ノードに対応するノード可視化対
象データ１０５の実データが格納されているメモリ領域の先頭アドレス（ヘッダアドレス）が、ポインタ変数によって指示される。具体的には、ベクトルデータについてはｉｎｔ型のポインタ変数＊ｖｅｃｔｏｒ＿ｄａｔａによって、スカラデータについては同じくｉｎｔ型のポインタ変数＊ｓｃａｌａｒ＿ｄａｔａによって、それぞれの実データのヘッダアドレスが指示される。ノード可視化対象データ１０５であるベクトルデータ及びスカラデータは、例えば図７に示されるようなデータ構成で、特には図示しないメモリ領域に記憶される。図４から図８の例では、１ノードのデータサイズは１２５×１２５×１２５ピクセルである。ベクトルデータは、各ピクセルの節点上に３次元データとして位置するため、１２５×１２５×１２５×３のデータとして記憶される。また、スカラデータは、各ピクセルの要素上、言い換えると格子の中心に位置するため、ピクセル座標数よりも１少ない１２４×１２４×１２４のデータとして記憶される。そして、これら各ノードのデータのヘッダアドレスが、図５（ｃ）等のアドレステーブル１０６にポインタ変数値として記憶される。

図５（ｃ）において、「／／重要度」は、図４に示されるデータ初期情報にて指定されたように、その葉ノード内のベクトルデータの大きさの最大値と最小値が、ｄｏｕｂｌｅ型の変数ＮｍａｇＭａｘ及びＮｍａｇＭｉｎによって指示される。

「／／親ノードヘッダアドレス」は、その葉ノードが属する上の層のノード、つまり親ノードのアドレステーブル１０６のヘッダアドレス（先頭アドレス）が、ｉｎｔ型の変数ｐａｒｅｎｔ＿ａｄｄｒｅｓｓによって指示される。葉ノードには子ノードはないため、「／／子ノードヘッダアドレス」は図５（ｃ）では存在しない。

図５（ｃ）に示されるデータ構成を有するアドレステーブル１０６によって、各葉ノードに、ノード可視化対象データ１０５やノード座標データ等が対応付けられる。
次に、上位ノード設定部１０３が、図３のステップＳ３０４からＳ３１１のループ処理によって木構造中の葉ノードに対応する最下位層の上の層から、根ノードが含まれる最上位層に向けて順次各層（ｉ＝ｓ−１，．．．，２，１）を選択してゆく。更に、上位ノード設定部１０３は、ステップＳ３０５からＳ３１０のループ処理によって、選択した層に含まれる各ノード（ｊ＝０，１，．．．，Ｎｉ−１）に対応するノード可視化対象データ、ノード座標データ、及び重要度データを順次作成してゆく。ここで、ｓはステップＳ３０１にて決定された階層数であり、Ｎｉは階層ｉにおけるノード数である。図４から図８の例では、ｓ＝３であり、例えば最下位層である階層３の１つ上の階層２では、図８に示されるように、Ｎｉ＝８ノードである。

上位ノード設定部１０３は、ステップＳ３０５にて例えば階層２のノードを１つ選択した場合、選択したノードに対応する各子ノードを選択する（図３のステップＳ３０６）。具体的には、上位ノード設定部１０３は、選択したノードに対応する図５（ｂ）のアドレステーブル１０６内の「／／子ノードヘッダアドレス」を参照して、各子ノードのアドレステーブル１０６を参照する。

次に、上位ノード設定部１０３は、選択された各子ノードのアドレステーブル１０６を参照することにより、各子ノードに対応付けられている各ノード可視化対象データ１０５に対してデータリダクションを実行して、親ノードに対応する広域領域の可視化対象データを生成する（図３のステップＳ３０７）。

より具体的には、上位ノード設定部１０３は、アドレステーブル１０６内の各子ノードの「／／カレントノードデータ部ヘッダアドレス」を参照して、各子ノードに対応付けられている各ノード可視化対象データ１０５を読み出す。図８の例では、階層２の１つのノードは、階層３の８つの葉ノードを子ノードとして持つ。従って、上位ノード設定部１０
３は、階層２について処理を行うときには、階層２の１つのノードについて、８つの子ノードのそれぞれに対応付けられている各ノード可視化対象データ１０５に対してデータリダクションを実行する。データリダクションとしては例えば、階層２の１ノードに対応する８つの子ノード全体に含まれる（１２５×２）×（１２５×２）×（１２５×２）ピクセルのデータにおいて、隣接する８つのピクセルを１つのピクセルに置き換える。置き換えの手法としては、８つのデータの平均値を計算するしてこれを８つのピクセルの代表値とする、８つのデータの最大値を代表値として選択する、８つのデータの最小値を代表値として選択する等の対応が可能である。これらのピクセル置き換えにより得られる階層２の各ノードのノード可視化対象データ１０５は、階層３のノード可視化対象データ１０５を１／２の解像度にデータリダクションしているため、０．５ｍ×０．５ｍ×０．５ｍの広域領域の立方体範囲を解像度２５０ピクセル／ｍで表した１２５×１２５×１２５ピクセルのサイズのデータとなる。即ち、階層２のノードのノード可視化対象データ１０５によって表現される可視化イメージの解像度＝２５０は、葉ノードに対応する最下位層の階層３のノードのノード可視化対象データ１０５によって表現される可視化イメージの解像度＝５００の１／２の解像度となる。

次に、重要度設定部１０５（図１）が、階層２のノードに対応付けられたノード可視化対象データ１０５又はノード座標データに基づいて、そのノードの重要度を示す重要度データを生成してノードに対応付ける（図３のステップＳ３０８）。

その後、上位ノード設定部１０３が、ステップＳ３０７にて生成された広域領域の可視化対象データ及び広域領域の表示位置を示す情報、及びノードに対する重要度データを、選択されたノードのノード可視化対象データ、ノード座標データ、及び重要度データとして選択されたノードに対応付ける。

これらのノード可視化対象データ、ノード座標データ、及び重要度データを記憶するために、上位ノード設定部１０３は、例えば図６の2)として示される階層２の各ノードに対応させて、図５（ｂ）に示されるようなデータ構成を有するアドレステーブル１０６を作成する（図３のステップＳ３０９）。

階層２のノードに対応するアドレステーブル１０６のデータ構成は、葉ノードに対応する図５（ｃ）に示されるデータ構成とほぼ同じである。ただし、図５（ｂ）のデータ構成は、「／／子ノードヘッダアドレス」を有している点が、図５（ｃ）と異なる。「／／子ノードヘッダアドレス」では、そのノードが属する下の層の８個の子ノードの各アドレステーブル１０６の各ヘッダアドレス（先頭アドレス）が、ｉｎｔ型の配列変数ｃｈｉｌｄ＿ａｄｄｒｅｓｓ［８］によって指示される。この「／／子ノードヘッダアドレス」によって、後述する可視化処理において、各ノードの子ノードを簡単に辿ることができる。

なお、図８に示されるように、階層２におけるオリジナルの可視化対象データの分割数は階層１の場合の分割数の１／２であり、階層３におけるオリジナルの可視化対象データの分割数は階層２の場合の分割数の更に１／２である。このため、階層２に対応する図５（ｂ）の「／／ノード座標データ」が示す範囲は、階層３に対応する図５（ｃ）の場合の２倍の範囲となっている。

以上の図３のステップＳ３０６からＳ３０９の一連の処理によって、１つのノードに対応するデータ作成が終了したら、ステップＳ３０５にて同一階層内の次のノードが選択され、上記と同様の処理が繰り返されて各ノードのデータが作成される。

その結果、１つの階層に対する全てのノードに対するノード可視化対象データ作成が終了すると、ステップＳ３０４にて階層が１つ上に移動させられる。図８の例では、階層２
の処理の後は、最上位階層である階層１の処理に移る。最上位階層は根ノードに対応する層であり、最上位層にはただ１つの根ノードのみが存在する。従って、ステップＳ３０５におけるＮｉの値は１であり、ステップＳ３０６からＳ３０９の一連の処理は根ノードに対応して１回のみ実行される。

この結果、上位ノード設定部１０３は、例えば図６の1)として示される階層１の根ノードに対応させて、図５（ａ）に示されるようなデータ構成を有するアドレステーブル１０６を作成する（図３のステップＳ３０９）。

階層１の根ノードに対応するアドレステーブル１０６のデータ構成は、図５（ｂ）及び（ｃ）とほぼ同じである。ただし、図５（ａ）は、根ノードに対応するものであるために、「／／親ノードヘッダアドレス」を有さない点が、図５（ｂ）及び（ｃ）と異なる。なお、「／／子ノードヘッダアドレス」を有する点は、図５（ｂ）の中間層のノードの場合と同じである。

以上により得られる階層１の根ノードのノード可視化対象データ１０５は、階層２のノード可視化対象データ１０５を１／２の解像度にデータリダクションしているため、１ｍ×１ｍ×１ｍの総領域の立方体範囲を解像度１２５ピクセル／ｍで表した１２５×１２５×１２５ピクセルのサイズのデータとなる。即ち、階層１のノードのノード可視化対象データ１０５によって表現される可視化イメージの解像度＝１２５は、葉ノードに対応する最下位層の階層３のノードのノード可視化対象データ１０５によって表現される可視化イメージの解像度＝５００の１／４の解像度となる。

以上のようにして、根ノードの層までのノード可視化対象データの作成が終了すると、図１の構造化装置による処理を終了する。
図９は、木の深さを４以上とした場合の木構造の例を示す図である。図９は、データサイズ１ｍ×１ｍ×１ｍ、解像度１０００ピクセル／ｍのデータに対して、木の深さ、つまり階層数が５、親ノードに対する子ノード数の上限を８、各層の解像度を子の層の８０％、最小データサイズは１００×１００×１００ピクセルとして木構造を定めた例である。

より具体的には、階層１には、１ｍ×１ｍ×１ｍのサイズを有し、解像度４１０（ピクセル／ｍ）を有するノードが１個含まれる。
階層２には、０．８ｍ×０．８ｍ×０．８ｍのサイズを有するノードが１個、０．８ｍ×０．８ｍ×０．２ｍのサイズを有するノードが３個、０．８ｍ×０．２ｍ×０．２ｍのサイズを有するノードが３個、０．２ｍ×０．２ｍ×０．２ｍのサイズを有するノードが１個含まれる。各ノードは、５１２（ピクセル／ｍ）の解像度を有する。

階層３には、０．４ｍ×０．４ｍ×０．４ｍのサイズを有するノードが８個、０．４ｍ×０．４ｍ×０．２ｍのサイズを有するノードが１２個、０．４ｍ×０．２ｍ×０．２ｍのサイズを有するノードが１２個、０．２ｍ×０．２ｍ×０．２ｍのサイズを有するノードが１個含まれる。各ノードは、６４０（ピクセル／ｍ）の解像度を有する。

階層４には、０．２ｍ×０．２ｍ×０．２ｍのサイズを有するノードが１２５個含まれる。各ノードは、８００（ピクセル／ｍ）の解像度を有する。
階層５には、０．１ｍ×０．１ｍ×０．１ｍのサイズを有するノードが１０００個含まれる。各ノードは、１０００（ピクセル／ｍ）の解像度を有する。

このように木構造の分割の仕方としては、可視化対象データの性質によって様々に決定することができる。
次に、図１（ｂ）の可視化対象データの構造化装置の詳細な動作について説明する。

図１０〜図１２は、図１（ａ）の可視化対象データの構造化装置によって構造化された可視化対象データを可視化する可視化装置の動作を示す動作フローチャートである。以下随時、図１（ｂ）の各部と図１０〜図１２の各ステップを参照して説明する。

まず、可視化要件設定部１０７が、可視化を行うための可視化手法と可視化要件を設定する（図１０のステップＳ１００１）。可視化手法とは可視化処理の方法を示すものであり、例えば図１３（ａ）に示されるように、「ボリュームレンダリングによって可視化を行う」等である。可視化要件とは可視化を実行する条件を示すものであり、例えば図１３（ａ）に示されるように、「分散値がｘ以上ならば解像度はＡ以上でなければならない」等である。この条件が設定される場合には、ノードの重要度データとして、ノードに対応付けられているノード可視化対象データ１０５の分散値が算出されて設定されている。そして、或る層のノードにおいて、分散値がｘ以上であったときに、その層の解像度がＡよりも小さかったときにはその層に対する可視化処理は実行せず、その層よりも更に深い層のノードが探索されて可視化が行われることになる。

可視化要件設定部１０７は、ノードに対応する可視化領域の座標、解像度、又はノードに対応する重要度の何れか１つ以上に基づいて、可視化要件を設定する。
その後、使用ノード選択部１０８が、以下の使用ノード選択処理を実行する（図１０のステップＳ１００２）。この処理は、各ノードを可視化に使用するノード即ち使用ノードとして選択する処理である。この処理において、使用ノード選択部１０８はまず、根ノードから葉ノードに向かって各ノードを選択ノードとして順次決定する。次に、使用ノード選択部１０８は、決定した選択ノードが可視化要件を満たすか否かを判定する。次に、使用ノード選択部１０８は、選択ノードが葉ノードであるとき又は選択ノードが可視化要件を満たすと判定したときに、該当する選択ノードを可視化イメージを生成するノードを登録するための選択ノードリストに登録して、次の選択ノードを決定するための処理に制御を戻す。また、使用ノード選択部１０８は、選択ノードが可視化要件を満たさないと判定したときに、可視化要件を満たさない選択ノードをその選択ノードの子ノードで置き換えて各子ノードを新たな選択ノードの候補として選択ノードを決定するための処理に制御を戻す。そして、使用ノード選択部１０８は、処理する選択ノードがなくなった時点で選択ノードリストを出力して処理を終了する。

図１１は、図１０のステップＳ１００２の処理の詳細を示す動作フローチャートである。
まず、使用ノード選択部１０８は、根ノードを選択ノードリスト１１０に設定する（ステップＳ１１０１）。ここで、選択ノードリスト１１０をｎｏｄｅ＿ｌｉｓｔと表せば、ステップＳ１００３により、「ｎｏｄｅ＿ｌｉｓｔ［０］＝根ノード」となる。

次に、使用ノード選択部１０８は、選択ノードリスト１１０のリスト数を選択ノード数ｎとして取得する（ステップＳ１１０２）。
次に、使用ノード選択部１０８は、ステップＳ１１０３からＳ１１０８までの繰返し処理によって、選択ノードリスト１１０の要素番号を示す変数ｉをｉ＝０からｎ−１まで変化させながら、選択ノードリスト１１０の配列要素値「ｎｏｄｅ＿ｌｉｓｔ［ｉ］」を順次探索する（ステップＳ１１０３）。

次に、使用ノード選択部１０８は、「ｊ＝ｎｏｄｅ＿ｌｉｓｔ［ｉ］」として、選択ノードｊが葉ノードであるか否かを判定する（ステップＳ１１０４）。使用ノード選択部１０８は、選択ノードｊに対応するアドレステーブル１０６を読み込んだときに、図５（ｃ）に示されるように、「／／子ノードヘッダアドレス」が選択ノードｊに対応するアドレステーブルに存在しないときに、選択ノードｊが葉ノードであると判定する。

選択ノードｊが葉ノードであってステップＳ１１０４の判定がＹＥＳのときには、使用ノード選択部１０８は、選択ノードｊをそのまま選択ノードリスト１１０に「ｎｏｄｅ＿ｌｉｓｔ［ｉ］」として残して、ステップＳ１１０８からＳ１１０３の処理に戻る。

一方、選択ノードｊが葉ノードでなくステップＳ１１０４の判定がＮＯのときには、使用ノード選択部１０８は、選択ノードｊが可視化要件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１０５）。使用ノード選択部１０８は、選択ノードｊに対応するアドレステーブル１０６から、ノード座標データ又は重要度データを読み出す。また、使用ノード選択部１０８は、選択ノードｊが含まれる層の解像度を認識する。そして、使用ノード選択部１０８は、ノード座標データ、重要度データ、又は解像度のデータを、図１０のステップＳ１００１で決定された可視化要件と比較することで、選択ノードｊが可視化要件を満たすか否かを判定する。

選択ノードｊが可視化要件を満たしステップＳ１１０５の判定がＹＥＳのときには、使用ノード選択部１０８は、選択ノードｊをそのまま選択ノードリスト１１０に「ｎｏｄｅ＿ｌｉｓｔ［ｉ］」として残して、ステップＳ１１０８からＳ１１０３の処理に戻る。

一方、選択ノードｊが可視化要件を満たさずステップＳ１１０５の判定がＮＯのときには、使用ノード選択部１０８はまず、選択ノードリスト１１０から選択ノードｊを削除する（ステップＳ１１０６）。

次に、使用ノード選択部１０８は、選択ノードｊの子ノードをアドレステーブル１０６内の「／／子ノードヘッダアドレス」（図５（ａ）又は（ｂ）参照）から抽出し、ちゅう出した子ノードを選択ノードリスト１１０に追加する（ステップＳ１１０７）。

その後、使用ノード選択部１０８は、制御をステップＳ１１０２に戻し、新たに選択ノードが追加されて選択ノード数が新たにｎ個となった選択ノードリスト１１０に対して、ステップＳ１１０３からＳ１１０８までの一連の処理を繰り返し実行する。

今例えば、図１３（ｂ）に示されるように、階層１がルートノードを含み、階層２が子ノード１から子ノード４までの４個のノードを含み、階層３が子ノード５から子ノード２０までの１６個のノードを含むような木構造が設定されているとする。階層１の解像度はｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ［０］、階層２の解像度はｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ［１］、階層３の解像度はｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ［２］である。

まず、図１３（ｃ）に示されるように、図１１のステップＳ１１０１により、選択ノードリスト１１０に根ノードが登録される。
次に、図１３（ｃ）に示されるように、図１１のステップＳ１１０５において、根ノードが図１３（ａ）の可視化要件を満たすか否かが判定される。ここで例えば、根ノードの分散値ｄｅｖ［０］が分散値の判定値ｘよりも大きく、根ノードの最上位層の解像度ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ［０］が解像度の判定値Ａよりも小さいと仮定すると、根ノードは可視化要件を満たさない。

これにより、図１３（ｄ）に示されるように、図１１のステップＳ２１０６において、根ノードが選択ノードリストから削除され、代わりに根ノードの子ノードである子１、子２、子３、子４が選択ノードリスト１１０に追加される。

そして、新たに選択ノードリスト１１０に登録された子１、子２、子３、子４のそれぞれについて、図１１のステップＳ１１０５において、各選択ノードが図１３（ａ）の可視
化要件を満たすか否かが判定される。

ここで、解像度ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ［１］が判定値Ａよりも小さいと仮定し、子１、子２、子４の各分散値ｄｅｖ［１］、ｄｅｖ［２］、ｄｅｖ［４］は、判定値ｘよりも小さいが、子３のノードの分散ｄｅｖ［３］のみが判定値よりも大きいと仮定する。この場合には、図１３（ｅ）に示されるように、図１１のステップＳ２１０６において、でｖ［３］が判定値ｘよりも小さい子３のノードのみが削除され、子３の代わりに子３の子ノードである子１３、子１４、子１５、子１６が選択ノードリスト１１０に追加される。これらの新たなノードは、葉ノードであるため、各ノードの分散が判定値以下である子ノード子１、子２、子４と共に、可視化のために選択ノードリスト１１０に残される。

以上のようにして、設定された可視化要件に基づいて、例えば分散が大きく解像度が足りないノードは深い層まで探索されて、可視化要件で設定された解像度が確保されることになる。

以上説明した図１１の処理により、図１０のステップＳ１００２にて、可視化に使用されるノードが、選択ノードリスト１１０として得られる。
次に、図１の可視化処理部１０９が、可視化環境の設定を行う（図１０のステップＳ１００３）。可視化環境とは、可視化画像のカメラ位置、照明の方向等、可視化のための環境を示す情報であり、可視化処理部１０９は、可視化環境のの設定に基づいて、可視化を行う。

次に、可視化処理部１０９は、可視化処理を実行する（図１０のステップＳ１００４）。図１２は、ステップＳ１００４の処理の詳細を示す動作フローチャートである。
まず、可視化処理部１０９は、図１０のステップＳ１００２にて得られた選択ノードリスト１１０の配列データ「ｎｏｄｅ＿ｌｉｓｔ」を取得する（ステップＳ１２０１）。

次に、可視化処理部１０９は、ステップＳ１２０２からＳ１２０６までの繰返し処理によって、ｉ＝０からｎまで変化させながら、選択ノードリスト１１０「ｎｏｄｅ＿ｌｉｓｔ［ｉ］」を順次探索する（ステップＳ１２０２）。

次に、可視化処理部１０９は、「ｊ＝ｎｏｄｅ＿ｌｉｓｔ［ｉ］」として、選択ノードｊから生成された可視化イメージが特には図示しない映像メモリ上に存在するか否かを判定する（ステップＳ１２０３）。

選択ノードｊから生成された可視化イメージがなくてステップＳ１２０３の判定がＮＯならば、可視化処理部１０９は、選択ノードｊに対応するアドレステーブル１０６上の「／／カレントデータ部ヘッダアドレス」からノード可視化対象データ１０５にアクセスし、取得したノード可視化対象データに基づいて可視化イメージを生成する（ステップＳ１２０４）。その後、可視化処理部１０９は、ステップＳ１２０６からＳ１２０２の処理に戻り、次の選択ノードに対する可視化の処理を実行する。

一方、選択ノードｊから生成された可視化イメージが存在してステップＳ１２０３の判定がＹＥＳならば、可視化処理部１０９は、選択ノードｊに関連して可視化手法や可視化環境が変更されているか否かを判定する（ステップＳ１２０５）。

選択ノードｊに関連して可視化手法や可視化環境が変更されておりステップＳ１２０５の判定がＹＥＳならば、選択ノードｊに対応する可視化イメージを更新、つまり再レンダリングする必要がある。このため、可視化処理部１０９は、選択ノードｊに対応するアドレステーブル１０６上の「／／カレントデータ部ヘッダアドレス」からノード可視化対象
データ１０５にアクセスし、取得した可視化対象データに基づいて可視化イメージを生成する（ステップＳ１２０４）。その後、可視化処理部１０９は、ステップＳ１２０６からＳ１２０２の処理に戻り、次の選択ノードに対する可視化の処理を実行する。

選択ノードｊに関連して可視化手法や可視化環境が変更されておらずステップＳ１２０５の判定がＮＯならば、選択ノードｊに対応する可視化イメージを更新する必要はない。このため、可視化処理部１０９は、ステップＳ１２０６からＳ１２０２の処理に戻り、次の選択ノードに対する可視化の処理を実行する。

例えば、図１４（ａ）に示されるように、一回目の可視化処理の後、カメラ位置の変更が全てのノードに対して影響を与えるときには、全てのノードに対して再レンダリングが行われ、全ての可視化イメージが作り直される。

一方、図１４（ｂ）に示されるように、一部ノードのみに解像度等の変更が発生した場合には、解像度変更対象のノードに対してのみ再レンダリングによる可視化イメージの作り直しが行われる。

このように、本実施形態では、効率的な可視化が行うことが可能となることがわかる。
以上の図１２の動作フローチャートによって、可視化処理部１０９が図１０のステップＳ１００４の可視化処理を実行して可視化を行った後、可視化処理部１０９は、可視化の状態がＯＫであるか否かをユーザに問い合わせる（図１０のステップＳ１００５）。

ユーザが可視化の状態としてＯＫを返したら、可視化処理部１０９は、図１０に示される制御処理を終了する。
ユーザが可視化の状態としてＮＧを返したら、可視化処理部１０９は、ユーザにより可視化環境の変更が指示されたか否かを判定する（図１０のステップＳ１００６）。

ユーザにより可視化環境の変更が指示されておりステップＳ１００６の判定がＹＥＳならば、図１の可視化環境変更指示部１１１が、可視化処理部１０９に対して、可視化のための可視化環境を変更させる（Ｓ１００３）。これによって、再度の可視化処理が行われる。

ユーザにより可視化環境の変更が指示されておらずステップＳ１００６の判定がＮＯならば、可視化処理部１０９は、ユーザにより使用ノードの変更が指示されたか否かを判定する（図１０のステップＳ１００７）。

ユーザにより使用ノードの変更が指示されておりステップＳ１００７の判定がＹＥＳならば、図１の使用ノード変更指示部１１２が、可視化に使用するノードの変更を指示して可視化要件を更新する。そして、使用ノード変更指示部１１２が更新された可視化要件を用いて、使用ノード選択部１０８を再度実行させ（Ｓ１００２）、可視化処理部１０９も再度実行させて再度の可視化を行わせる。

ユーザにより使用ノードの変更が指示されておらずステップＳ１００７の判定がＮＯならば、可視化処理部１０９は、ユーザにより可視化手法又は可視化要件の変更が指示されたか否かを判定する（図１０のステップＳ１００８）。

ユーザにより可視化手法等の変更が指示されておりステップＳ１００８の判定がＹＥＳならば、可視化手法・要件変更指示部１１３が、可視手法又は前記可視化要件の変更を指示して可視化要件設定部１０７を再度実行させる（Ｓ１００１）。これにより、新たな可視化要件に基づいて、使用ノード選択部１０８及び可視化処理部１０９が再度実行されて
再度の可視化処理が行われる。

ユーザにより可視化手法等の変更が指示されておりステップＳ１００８の判定がＮＯならば、可視化処理部１０９は、図１０の制御処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態では、木構造化された可視化対象データ、重要度データ、及び可視化要件等に基づいて、効率的な可視化処理を行うことが可能となる。

本実施形態では、局所的に精度の高いデータを選択することも可能である。例をあげると、スカラ値が０である割合の多いデータの場合、「選択ノードの親ノードのスカラ値は０以外の値を所持」という可視化要件を設定することで、データの精度は保持しつつ０のみで構成されている局所領域の情報量を削減することが可能となる。

同様にスカラ値の標準偏差等を用いることで、スカラ値のばらつきの小さな領域は荒く、スカラ値のばらつきの大きな領域は精細なデータが得られるようノードの選択を行うことも考えられる。

また、重要度に基づいて任意のノードから解像度の高いデータへのアクセスが容易である。このため、可視化後一部の領域のみ詳細なデータを読み込み、再可視化を行うことができる。なお、ユーザが、任意のノードを指定した場合に、その親ノードが選択されるようにして、任意のノードから解像度の低いデータへのアクセスが行えるように構成されてもよい。

再可視化のたびに全てのデータの再読み込みをする必要がなくなることで、よりインタラクティブ性の高い可視化を実現できる。
このように、木構造を持つことでデータを再構成することなく、様々な精度の領域データを得ることが可能となる。

また、ノードが持つ重要度データは、ノード選択時の基準として用いるだけでなく、可視化時のカメラ位置やカラーテーブルの設定といった、可視化手法の設定時にも活用することが可能である。カメラ位置決定の例をあげる。カメラの焦点は可視化対象であるオブジェクトの中心とする。重要度データとノード座標データに基づいて、オブジェクトの重心が算出され、焦点と重心を結んだ先にカメラの位置が設定される。単純に重要度データとして最大の値を持つノードの中心点を重心に置き換えても良い。このように、重要度が高い領域にカメラを向けることにより、より関心度が高い可視化結果が得られる。

以上説明した実施形態では、木構造の構造化データは、構造体によって構成可能なアドレステーブル１０６を生成し、そこに格納されたポインタから必要なデータを引っ張ってこれるように構成された。これに対して、アドレステーブルには、リストによる木構造と、木が持つノード可視化対象データ１０５へのポインタのみを格納し、ポインタの先にノード座標データや重要度データが格納された構造体を作ることも可能である。

また、選択ノードリスト１１０としては、本実施形態では、リスト構造により選択ノードが格納されていったが、配列や、木構造内にフラグを立てることにより代用することが可能である。

図１５は、図１に示される装置を実現できるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
図１５に示されるコンピュータは、ＣＰＵ１５０１、メモリ１５０２、入力装置１５０３、出力装置１５０４、外部記憶装置１５０５、可搬記録媒体１５０９が挿入される可搬記録媒体駆動装置１５０６、及びネットワーク接続装置１５０７を有し、これらがバス１
５０８によって相互に接続された構成を有する。図１５に示される構成は上記システムを実現できるコンピュータの一例であり、そのようなコンピュータは図１５の構成に限定されるものではない。

ＣＰＵ１５０１は、当該コンピュータ全体の制御を行う。メモリ１５０２は、プログラムの実行、データ更新等の際に、外部記憶装置１５０５（或いは可搬記録媒体１５０９）に記憶されているプログラム又はデータを一時的に格納するＲＡＭ等のメモリである。ＣＵＰ１５０１は、メモリ１５０２に読み出したプログラムを実行することにより、コンピュータ全体の制御を行う。

入力装置１５０３は、例えば、キーボード、マウス等及びそれらのインタフェース制御装置に対応する。入力装置１５０３は、ユーザによるキーボードやマウス等による入力操作を検出し、入力操作の検出結果をＣＰＵ１５０１に通知する。

出力装置１５０４は、表示装置、印刷装置等及びそれらのインタフェース制御装置に対応する。出力装置１５０４は、ＣＰＵ１５０１の制御によって送られてくるデータを表示装置や印刷装置に出力する。

外部記憶装置１５０５は、例えばハードディスク記憶装置である。外部記憶装置１５０５は主に各種データやプログラムの保存に用いられる。
可搬記録媒体駆動装置１５０６は、光ディスクやＳＤＲＡＭ、コンパクトフラッシュ（登録商標）等の可搬記録媒体１５０９を収容するもので、外部記憶装置１５０５の補助の役割を有する。

ネットワーク接続装置１５０７は、例えばＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）又はＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）の通信回線を接続するための装置である。
本実施形態によるシステムは、図１の各ブロックとして必要な機能を搭載したプログラムをＣＰＵ１５０１が実行することで実現される。そのプログラムは、例えば外部記憶装置１５０５や可搬記録媒体１５０９に記録して配布してもよく、或いはネットワーク接続装置１５０７によりネットワークから取得できるようにしてもよい。

以上の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
可視化対象データの処理装置であって、
可視化対象の木構造を定義する木構造定義部と、
葉ノードが含まれる前記木構造の最下位層において、該葉ノードの数に応じて前記位置データ又は前記数値データに基づいて前記可視化対象データを複数の局所領域の可視化対象データに分割し、該局所領域の可視化対象データ及び可視化対象内における該局所領域の位置を示す情報を、該局所領域に対応する葉ノードのノード可視化対象データ及びノード座標データとして該葉ノードに対応付ける葉ノード設定部と、
前記木構造中の最下位層の上の層から最上位層に向けて順次各層を選択し、該選択した層に含まれるノードを順次選択し、該選択したノードが属する層の１つ下の層に属し該選択したノードと前記木構造にて接続されるノードである子ノードのそれぞれに対応付けられているノード可視化対象データから該各子ノードに対応する各局所領域を包含する広域領域の可視化対象データを生成し、該広域領域の可視化対象データ及び前記広域領域の表示位置を示す情報を、ノード可視化対象データ及びノード座標データとして前記選択されたノードに対応付ける上位ノード設定部と、
を含むことを特徴とする可視化対象データの構造化装置。
（付記２）
前記各層のノード毎に、該ノードに対応付けられている前記ノード可視化対象データ又
は前記ノード座標データに基づいて該ノードの重要度を示す重要度データを生成して該ノードに対応付ける重要度設定部を更に含む、
ことを特徴とする付記１又は２の何れか１項に記載の可視化対象データの構造化装置。（付記３）
前記ノード毎に、該ノードに対応付けられている前記ノード可視化対象データ、前記ノード座標データ、又は前記重要度データの実データ又は該各データの記憶アドレスの参照データを記憶するアドレステーブルを更に含む、
ことを特徴とする付記２に記載の可視化対象データの構造化装置。
（付記４）
構造化された可視化対象データから可視化イメージを生成して可視化するための可視化装置であって、
可視化の条件を示す可視化要件を設定する可視化要件設定部と、
前記根ノードから前記葉ノードに向かって前記各ノードを選択ノードとして決定し、該選択ノードが前記可視化要件を満たすか否かを判定し、前記選択ノードが葉ノードであるとき又は前記選択ノードが前記可視化要件を満たすと判定したときに、前記選択ノードを可視化イメージを生成するノードを登録するための選択ノードリストに登録して次の選択ノードを決定するための処理に制御を戻し、前記選択ノードが前記可視化要件を満たさないと判定したときに、該選択ノードを該選択ノードの子ノードで置き換えて該子ノードを新たな前記選択ノードの候補として前記選択ノードを決定するための処理に制御を戻し、処理する選択ノードがなくなった時点で前記選択ノードリストを出力して処理を終了する使用ノード選択部と、
該使用ノード選択部によって前記選択ノードリストに登録された前記各ノードに対応付けられている前記可視化対象データ及び前記ノード座標データに基づいて、前記可視化イメージを生成する可視化処理部と、
を含むことを特徴とする構造化された可視化対象データの可視化装置。
（付記５）
前記可視化要件設定部は、前記可視化要件を、前記ノードに対応する可視化領域の座標、解像度、又は前記ノードに対応する重要度の何れか１つ以上に基づいて設定し、
前記使用ノード選択部は、前記可視化要件判定処理において、前記処理対象子ノードに対応付けられている前記ノード座標データ、前記処理対象子ノードに対応する可視化領域の解像度、又は前記処理対象子ノードに対応付けられている前記重要度データを前記可視化要件と比較することにより、前記処理対象子ノードが前記可視化要件を満たすか否かを判定する、
ことを特徴とする付記４に記載の構造化された可視化対象データの可視化装置。
（付記６）
前記可視化処理部は更に、前記選択ノードリストに登録された前記各ノードに対応付けられている重要度に基づいて前記可視化イメージを生成する、
ことを特徴とする付記４又は５の何れか１項に記載の構造化された可視化対象データの可視化装置。
（付記７）
前記可視化のための可視化環境を変更し、前記可視化処理部を再度実行して再度の可視化を行う可視化環境変更指示部を更に含む、
ことを特徴とする付記４乃至６の何れか１項に記載の構造化された可視化対象データの可視化装置。
（付記８）
前記可視化に使用するノードの変更を指示して前記可視化要件を更新し、該更新された可視化要件を用いて、前記使用ノード選択部及び前記可視化処理部を再度実行して再度の可視化を行う使用ノード変更指示部を更に含む、
ことを特徴とする付記４乃至７の何れか１項に記載の構造化された可視化対象データの可視化装置。
（付記９）
可視化対象データの処理方法であって、
可視化対象の木構造を定義する木構造定義ステップと、
葉ノードが含まれる前記木構造の最下位層において、該葉ノードの数に応じて前記位置データ又は前記数値データに基づいて前記可視化対象データを複数の局所領域の可視化対象データに分割し、該局所領域の可視化対象データ及び可視化対象内における該局所領域の位置を示す情報を、該局所領域に対応する葉ノードのノード可視化対象データ及びノード座標データとして該葉ノードに対応付ける葉ノード設定ステップと、
前記木構造中の最下位層の上の層から最上位層に向けて順次各層を選択し、該選択した層に含まれるノードを順次選択し、該選択したノードが属する層の１つ下の層に属し該選択したノードと前記木構造にて接続されるノードである子ノードのそれぞれに対応付けられているノード可視化対象データから該各子ノードに対応する各局所領域を包含する広域領域の可視化対象データを生成し、該広域領域の可視化対象データ及び前記広域領域の表示位置を示す情報を、ノード可視化対象データ及びノード座標データとして前記選択されたノードに対応付ける上位ノード設定ステップと、
を含むことを特徴とする可視化対象データの構造化方法。
（付記１０）
前記各層のノード毎に、該ノードに対応付けられている前記ノード可視化対象データ又は前記ノード座標データに基づいて該ノードの重要度を示す重要度データを生成して該ノードに対応付ける重要度設定ステップを更に含む、
ことを特徴とする付記９に記載の可視化対象データの構造化方法。
（付記１１）
構造化された可視化対象データから可視化イメージを生成して可視化するための可視化方法であって、
可視化の条件を示す可視化要件を設定する可視化要件設定ステップと、
前記根ノードから前記葉ノードに向かって前記各ノードを選択ノードとして決定し、該選択ノードが前記可視化要件を満たすか否かを判定し、前記選択ノードが葉ノードであるとき又は前記選択ノードが前記可視化要件を満たすと判定したときに、前記選択ノードを可視化イメージを生成するノードを登録するための選択ノードリストに登録して次の選択ノードを決定するための処理に制御を戻し、前記選択ノードが前記可視化要件を満たさないと判定したときに、該選択ノードを該選択ノードの子ノードで置き換えて該子ノードを新たな前記選択ノードの候補として前記選択ノードを決定するための処理に制御を戻し、処理する選択ノードがなくなった時点で前記選択ノードリストを出力して処理を終了する使用ノード選択ステップと、
該使用ノード選択ステップによって前記選択ノードリストに登録された前記各ノードに対応付けられている前記可視化対象データ及び前記ノード座標データに基づいて、前記可視化イメージを生成する可視化処理ステップと、
を含むことを特徴とする構造化された可視化対象データの可視化方法。
（付記１２）
可視化対象データの処理を実行するコンピュータに、
可視化対象の木構造を定義する木構造定義ステップと、
葉ノードが含まれる前記木構造の最下位層において、該葉ノードの数に応じて前記位置データ又は前記数値データに基づいて前記可視化対象データを複数の局所領域の可視化対象データに分割し、該局所領域の可視化対象データ及び可視化対象内における該局所領域の位置を示す情報を、該局所領域に対応する葉ノードのノード可視化対象データ及びノード座標データとして該葉ノードに対応付ける葉ノード設定ステップと、
前記木構造中の最下位層の上の層から最上位層に向けて順次各層を選択し、該選択した層に含まれるノードを順次選択し、該選択したノードが属する層の１つ下の層に属し該選択したノードと前記木構造にて接続されるノードである子ノードのそれぞれに対応付けられているノード可視化対象データから該各子ノードに対応する各局所領域を包含する広域
領域の可視化対象データを生成し、該広域領域の可視化対象データ及び前記広域領域の表示位置を示す情報を、ノード可視化対象データ及びノード座標データとして前記選択されたノードに対応付ける上位ノード設定ステップと、
を実行させるためのプログラム。
（付記１３）
構造化された可視化対象データから可視化イメージを生成して可視化するためのコンピュータに、
可視化の条件を示す可視化要件を設定する可視化要件設定ステップと、
前記根ノードから前記葉ノードに向かって前記各ノードを選択ノードとして決定し、該選択ノードが前記可視化要件を満たすか否かを判定し、前記選択ノードが葉ノードであるとき又は前記選択ノードが前記可視化要件を満たすと判定したときに、前記選択ノードを可視化イメージを生成するノードを登録するための選択ノードリストに登録して次の選択ノードを決定するための処理に制御を戻し、前記選択ノードが前記可視化要件を満たさないと判定したときに、該選択ノードを該選択ノードの子ノードで置き換えて該子ノードを新たな前記選択ノードの候補として前記選択ノードを決定するための処理に制御を戻し、処理する選択ノードがなくなった時点で前記選択ノードリストを出力して処理を終了する使用ノード選択ステップと、
該使用ノード選択ステップによって前記選択ノードリストに登録された前記各ノードに対応付けられている前記可視化対象データ及び前記ノード座標データに基づいて、前記可視化イメージを生成する可視化処理ステップと、
を実行させるためのプログラム。

開示する技術は、気象予測などの科学技術計算の計算結果を可視化する装置、ＣＡＤなどの設計データを３次元表示する装置などに利用することができる。

１０１ 木構造定義部
１０２ 葉ノード設定部
１０３ 上位ノード設定部
１０４ 重要度設定部
１０５ ノード可視化対象データ
１０６ アドレステーブル
１０７ 可視化要件設定部
１０８ 使用ノード選択部
１０９ 可視化処理部
１１０ 選択ノードリスト
１１１ 可視化環境変更指示部
１１２ 使用ノード変更指示部
１１３ 可視化手法・要件変更指示部

Claims (12)

1. 複数の階層を有する可視化対象データの木構造を定義する定義部と、
   定義された前記木構造が有する複数の階層のうち、最下位層のノードである葉ノードの数に基づいて、前記可視化対象データを複数の領域に分割するとともに、分割された各領域の可視化対象データと分割された各領域の座標情報とを、各葉ノードのノード可視化対象データとノード座標情報とにそれぞれ対応付ける葉ノード設定部と、
   前記複数の階層について、前記最下位層の一つ上位の層から最上位層に向けて各層にそれぞれ含まれる上位ノードを順次選択し、順次選択された各上位ノードが属する層の１つ下位の層において、選択された上位ノードに接続する各下位ノードに対応付けられた各ノード可視化対象データから、各下位ノードに対応する領域を包含する上位ノード領域の可視化対象データを順次生成し、順次生成された各上位ノード領域の可視化対象データと順次生成された各上位ノード領域の座標情報とを、各上位ノードのノード可視化対象データとノード座標情報とにそれぞれ対応付ける上位ノード設定部を有することを特徴とする可視化データ処理装置。
2. 前記可視化データ処理装置はさらに、
   前記複数の階層について、各層に含まれる各ノードに対応付けられたノード可視化対象データ又はノード座標情報に基づいて、各ノードの重要度を示す重要度情報を生成して各ノードに対応付ける重要度設定部を有することを特徴とする請求項１記載の可視化データ処理装置。
3. 前記可視化データ処理装置はさらに、
   各層に含まれる各ノードに対応付けられた各ノード可視化対象データ、各ノード座標情報、若しくは、各重要度データのいずれか、又は、各ノード可視化対象データ、各ノード座標情報、若しくは、各重要度データのいずれかのメモリにおけるアドレス情報を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の可視化データ処理装置。
4. 前記可視化データ処理装置はさらに、
   複数の階層を有する可視化対象データの分散値と解像度間における所定の条件を示す可視化条件を設定する要件設定部と、
   前記複数の階層について、最上位のノードである根ノードから最下位のノードである葉ノードに向けて、各層に含まれるノードを順次選択し、選択された各ノードが前記可視化条件を満たすかを順次判定し、選択されたノードが葉ノードである場合、又は、選択されたノードが前記可視化条件を満たす場合、選択された前記ノードを選択ノード情報に登録する処理を繰り返す選択部と、
   前記選択ノード情報に登録された各ノードに対応付けられたノード可視化対象データとノード座標情報に基づいて、可視化を行う可視化画像を生成する処理部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の可視化データ処理装置。
5. 可視化データ処理装置が、
   複数の階層を有する可視化対象データの木構造を定義し、
   定義された前記木構造が有する複数の階層のうち、最下位層のノードである葉ノードの数に基づいて、前記可視化対象データを複数の領域に分割するとともに、分割された各領域の可視化対象データと分割された各領域の座標情報とを、各葉ノードのノード可視化対象データとノード座標情報とにそれぞれ対応付けし、
   前記複数の階層について、前記最下位層の一つ上位の層から最上位層に向けて各層にそれぞれ含まれる上位ノードを順次選択し、順次選択された各上位ノードが属する層の１つ下位の層において、選択された上位ノードに接続する各下位ノードに対応付けられた各ノード可視化対象データから、各下位ノードに対応する領域を包含する上位ノード領域の可視化対象データを順次生成し、順次生成された各上位ノード領域の可視化対象データと順次生成された各上位ノード領域の座標情報とを、各上位ノードのノード可視化対象データとノード座標情報とにそれぞれ対応付けることを特徴とする可視化データ処理装置の制御方法。
6. 前記可視化データ処理装置の制御方法はさらに、
   前記可視化データ処理装置が、
   前記複数の階層について、各層に含まれる各ノードに対応付けられたノード可視化対象データ又はノード座標情報に基づいて、各ノードの重要度を示す重要度情報を生成して各ノードに対応付けることを特徴とする請求項５記載の可視化データ処理装置の制御方法。
7. 前記可視化データ処理装置の制御方法はさらに、
   前記可視化データ処理装置が、
   各層に含まれる各ノードに対応付けられた各ノード可視化対象データ、各ノード座標情報、若しくは、各重要度データのいずれか、又は、各ノード可視化対象データ、各ノード座標情報、若しくは、各重要度データのいずれかのメモリにおけるアドレス情報を、前記可視化データ処理装置が有する記憶部に記憶することを特徴とする請求項５又は６に記載の可視化データ処理装置の制御方法。
8. 前記可視化データ処理装置の制御方法はさらに、
   前記可視化データ処理装置が、
   複数の階層を有する可視化対象データの分散値と解像度間における所定の条件を示す可視化条件を設定し、
   前記複数の階層について、最上位のノードである根ノードから最下位のノードである葉ノードに向けて、各層に含まれるノードを順次選択し、選択された各ノードが前記可視化条件を満たすかを順次判定し、選択されたノードが葉ノードである場合、又は、選択されたノードが前記可視化条件を満たす場合、選択された前記ノードを選択ノード情報に登録する処理を繰り返し、
   前記選択ノード情報に登録された各ノードに対応付けられたノード可視化対象データとノード座標情報に基づいて、可視化を行う可視化画像を生成することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の可視化データ処理装置の制御方法。
9. 可視化データ処理装置に、
   複数の階層を有する可視化対象データの木構造を定義させ、
   定義された前記木構造が有する複数の階層のうち、最下位層のノードである葉ノードの数に基づいて、前記可視化対象データを複数の領域に分割させるとともに、分割された各領域の可視化対象データと分割された各領域の座標情報とを、各葉ノードのノード可視化対象データとノード座標情報とにそれぞれ対応付けさせ、
   前記複数の階層について、前記最下位層の一つ上位の層から最上位層に向けて各層にそれぞれ含まれる上位ノードを順次選択させ、順次選択された各上位ノードが属する層の１つ下位の層において、選択された上位ノードに接続する各下位ノードに対応付けられた各ノード可視化対象データから、各下位ノードに対応する領域を包含する上位ノード領域の可視化対象データを順次生成させ、順次生成された各上位ノード領域の可視化対象データと順次生成された各上位ノード領域の座標情報とを、各上位ノードのノード可視化対象データとノード座標情報とにそれぞれ対応付けさせることを特徴とする可視化データ処理装置の制御プログラム。
10. 前記可視化データ処理装置の制御プログラムはさらに、
    前記可視化データ処理装置に、
    前記複数の階層について、各層に含まれる各ノードに対応付けられたノード可視化対象データ又はノード座標情報に基づいて、各ノードの重要度を示す重要度情報を生成させることにより、各ノードに対応付けさせることを特徴とする請求項９記載の可視化データ処理装置の制御プログラム。
11. 前記可視化データ処理装置の制御プログラムはさらに、
    前記可視化データ処理装置に、
    各層に含まれる各ノードに対応付けられた各ノード可視化対象データ、各ノード座標情報、若しくは、各重要度データのいずれか、又は、各ノード可視化対象データ、各ノード座標情報、若しくは、各重要度データのいずれかのメモリにおけるアドレス情報を、前記可視化データ処理装置が有する記憶部に記憶させることを特徴とする請求項９又は１０に記載の可視化データ処理装置の制御プログラム。
12. 前記可視化データ処理装置の制御プログラムはさらに、
    前記可視化データ処理装置に、
    複数の階層を有する可視化対象データの分散値と解像度間における所定の条件を示す可視化条件を設定させ、
    前記複数の階層について、最上位のノードである根ノードから最下位のノードである葉ノードに向けて、各層に含まれるノードを順次選択し、選択された各ノードが前記可視化条件を満たすかを順次判定し、選択されたノードが葉ノードである場合、又は、選択されたノードが前記可視化条件を満たす場合、選択された前記ノードを選択ノード情報に登録する処理を繰り返させ、
    前記選択ノード情報に登録された各ノードに対応付けられたノード可視化対象データとノード座標情報に基づいて、可視化を行う可視化画像を生成させることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の可視化データ処理装置の制御プログラム。