JP5347663B2

JP5347663B2 - 擬似３次元画面生成装置

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Publication number: JP5347663B2
Application number: JP2009091188A
Authority: JP
Inventors: 慎太郎柳原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-04-03
Also published as: JP2009271915A

Description

本発明は、２次元図形を用いて、建物内のレイアウトを３次元的に表す３次元画像を擬似的に作成する擬似３次元画面生成装置に関するものである。

従来の３次元画面生成装置においては、複数のフロアを階層的に表示し、備品や設備をフロア上に配置することで俯瞰図を生成し、フロア相互間の関係、および各フロア内のレイアウトを実際の状況に近い形で一覧表示する構成にしている。具体的には、表示対象の各フロアの平面図を斜め上から見た擬似的な斜視図を作成、斜視図を同一画面上に階層的に重ねて表示することが開示されている（例えば、特許文献１）。

また、他の３次元画面生成装置においては、３次元形状情報を用いて、敷地に高低差がある複数の建物でも、各敷地の建物を同じ一定の高さでクリッピングして３次元で鳥瞰表示することが開示されている（例えば、特許文献２）。

特開平８−２７８９９６号公報特開２００６−３５０４６１号公報

従来の３次元画面生成装置では、設備形状やフロアを跨った設備シンボルの表示ができないという問題があった。また、３次元形状情報を用いる方法では、概略表現を行う際に３次元形状情報が必要となり、各設備に対して３次元形状情報を作成する作業が発生し、概略表現であっても、３次元形状を定義する作業工程に工数を要するという問題があった。

この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、３次元形状情報を定義することなく、設備やフロアを跨った設備シンボルも表示できる概略表現用の擬似３次元表示画像を作成することができる。

本発明に係る擬似３次元画面生成装置は、模様又は色付の２次元図形を表す２次元図形情報、および前記２次元図形情報ごとに配置する高さ情報を含む配置情報を有する複数のシンボル情報を格納する画面定義データベースと、前記シンボル情報を前記画面定義データベースに追加し、前記シンボル情報を編集する画面編集部と、前記シンボル情報ごとに前記配置情報、および対象を立体的に見るための視点情報から図形変換パラメータを求め、当該シンボル情報の前記２次元図形に対して前記図形変換パラメータの図形変換を行い、前記配置情報の高さ情報の値が同じ前記シンボル情報を１つのシンボルグループとし、前記シンボルグループ内で図形変換後の前記２次元図形の重心点の画面横方向座標が画面中心から遠い前記２次元図形から順に重ね合わせるように表示上の前後関係を並べ替え、前記シンボルグループ内で図形変換後の前記２次元図形の重心点の画面縦方向座標値が小さい前記２次元図形から順に重ね合わせるように表示上の前後関係を並べ替え、前記シンボルグループ間では前記配置情報の高さ情報の値が小さいシンボルグループから順に前記シンボルグループの前記２次元図形を重ね合わせて擬似３次元画面の表示情報を作成する図形座標変換処理部とを備えたものである。

この発明は、３次元形状情報を定義することなく、設備やフロアを跨った設備シンボルも、任意の視点からの３次元表示ができる効果がある。

この発明の実施の形態１を示す疑似３次元表示装置の構成を示す図である。この発明の実施の形態１におけるシンボルの種類と視点位置による表現の違いを示す図である。この発明の実施の形態１の画面編集部における設定項目を示す表である。この発明の実施の形態１の図形・座標系変換処理部の処理の概要を示す図である。この発明の実施の形態１の図形・座標系変換処理部の処理の流れを示すフローチャートである。この発明の実施の形態１の視点計算部の処理の流れを示すフローチャートである。この発明の実施の形態１のシンボル傾斜計算部の処理の流れを示すフローチャートである。この発明の実施の形態１で表現される疑似3次元画面を示す図である。この発明の実施の形態２を示す疑似3次元表示装置の構成を示す図である。この発明の実施の形態２の画面操作処理部における視点位置変更用のユーザインタフェース部品を示す図である。この発明の実施の形態２の画面操作処理部の処理の流れを示すフローチャートである。この発明の実施の形態３を示す疑似３次元表示装置の構成を示す図である。この発明の実施の形態３の図形・座標系変換処理部の処理の概要を示す図である。この発明の実施の形態３の表示順序処理部の処理の流れを示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における擬似３次元画面生成装置２の構成を示すものである。図において、擬似３次元画面生成装置２は、表示対象部品が定義された画面定義データベース（以下、「画面定義ＤＢ」と呼ぶ。）３と、表示対象を表示するＣＲＴ画面表示装置１とが接続されている。

画面定義ＤＢ３は、表示対象部品の２次元図形を定義した２次元図形情報が格納されている。２次元図形情報は、画像を含む模様、または色付の２次元図形を表すものである。格納されている２次元図形情報は、例えば、Ｗ３Ｃで勧告されている、２次元ベクトル画像記述言語であるＳｃａｌａｂｌｅＶｅｃｔｏｒＧｒａｐｈｉｃｓを拡張した形式で記述されたテキストファイルである。ここで、表示対象部品の２次元図形情報は、既知の方法によって定義されているものとする。また、表示対象部品のことを「シンボル」と呼ぶこととする。表示対象部品には、建物のフロア、壁面、設備などが含まれる。

画面定義ＤＢ３に格納されるシンボルには、床面を表現するフロアシンボル、このフロアシンボルに直立した壁面を表現する側面用シンボル、フロアシンボルに対して斜めの面を表現する斜面用シンボル、および側面シンボルで常に視点方向（正面方向）を向く標準シンボルの４種類のシンボルがある。これら４種類のシンボルいずれでも、シンボルが定義されたＸ軸Ｙ軸の２次元座標系（以下、「シンボル座標系」と呼ぶ。）における平面図に対して図形変換を行うことで、各シンボルのフロアシンボルに対して側面、斜面、および常に正面となるように表現している。ここで、図形変換は、２次元の図形変換（２次元アフィン変換）にすることができる。

図２は、４種類のシンボルの例を示すものである。図において、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標系（以下、「擬似３次元座標系」と呼ぶ。Ｚ’座標＋方向が鉛直上向きである。）内での各シンボルの表示され方を示している。また、図において、左側の図は、視点移動前の表示のされ方を示し、右側の図は、Ｚ’軸を回転軸として回転した後の表示のされ方を示している。

図中で、フロアシンボル２０１は、擬似３次元座標系において、Ｘ’Ｙ’面と平行な図形となっている。また、側面用シンボル２０２は、Ｘ’Ｙ’面に垂直（Ｚ’軸に平行）な図形、すなわちフロアシンボル２０２と直交する面上の図形となっている。また、斜面用シンボル２０３は、側面用シンボルをＸ’Ｙ’面に平行な直線（底辺）を軸として回転した図形となっている。また、標準シンボル２０４は、Ｘ’Ｙ’面に垂直であり、常に、表示画面と平行になる図形となっている。

以上のように、シンボル座標系から疑似３次元座標系への変換は、標準シンボルついては、座標移動のみの図形変換になる。標準シンボル以外のシンボルについては、座標移動のほかに回転や傾斜の図形変換がなされる。疑似３次元画面生成装置２は、画面定義ＤＢ３に記述されているシンボル座標系から図形変換をおこない、各シンボルを組み合わせることで疑似的に３次元的な表現を実現している。

図１において、擬似３次元画面生成装置２は、画面定義ＤＢ３のシンボルを編集する画面編集部４と、画面定義ＤＢ３のシンボルから擬似３次元画面を作成して画面表示装置１に出力する図形座標系変換処理部７とを有する。また、図形座標系変換処理部７は、各シンボルの傾斜を計算するシンボル傾斜計算部５と、視点位置に対応する各シンボルの図形変換を計算する視点計算部６とを用いて処理を行う。

画面編集部４は、画面定義ＤＢ３に格納されたシンボル情報を編集するものである。画面編集部４は、シンボル情報の追加・削除、擬似３次元座標系での高さ情報（Ｚ’座標）、傾斜情報（傾斜させる基準軸と傾斜高）の入力および編集をおこなう。画面編集部４は、これらシンボルの追加、削除、高さ情報、傾斜情報の入力および編集のためのユーザインタフェース（グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）。以下、「ＧＵＩ」と呼ぶ。）画面を提示する。画面開発者は、あらかじめ各シンボルの位置、形状とそのシンボルに設定するＺ座標を知っており、上記情報等をＧＵＩから入力する。画面編集部４にて入力、編集されて設定された情報は、画面定義ＤＢ３にシンボルの情報として格納される。

図３は、各シンボルの設定項目を示すものである。各シンボルに対しての設定項目は、図に示すように、「シンボルタイプ」、「図形幅」、「図形高」、「Ｚ座標」、「傾斜高」の５項目である。「シンボルタイプ」は、疑似３次元装置で表現できる４種シンボルを識別するための項目であり、「シンボルタイプ」の値には、画面内で一意に決まる値を入力する。

また、「図形幅」は、変換前の２次元図形における矩形範囲の幅を指定する。同様に、「画面高」は、変換前の２次元図形における矩形範囲の高さを指定する。「Ｚ座標」は、擬似３次元座標系での高さ（各シンボルの上下関係）を指定する。「傾斜高」はシンボルタイプが斜面のときのみ、擬似３次元座標系内での高さ、具体的には上辺と下辺の距離を指定する。

次に、図形座標系変換処理部７は、疑似３次元画面を作成するものである。まず、既存の画面定義ＤＢ３を読み込み、シンボルの情報を抽出して保持する。次に、図形座標系変換処理部７は、画面定義ＤＢ３より抽出された複数のシンボルそれぞれの情報に対して、あらかじめ登録されている視点位置に基づき、シンボル傾斜部５および視点計算部６に図形変換パラメータを計算させる。次に、図形座標系変換処理部７は、当該シンボル情報の２次元図形に対して、上記計算した図形変換パラメータに基づく図形変換を行う。その後、図形変換した２次元図形について、そのシンボル情報の高さ情報（Ｚ座標）の小さい２次元図形から順に重ね合わせて、全ての２次元図形を重ね合わせたものを擬似３次元画面の表示情報として作成する。図形座標系変換処理部７は、作成した擬似３次元画面の表示情報を画面表示装置１に出力して、画面表示装置１に擬似３次元画面の表示情報が表示される。

シンボル傾斜計算部５は、側面用シンボル、および斜面用シンボルを対象とし、シンボルの情報として設定されている画像幅、画像高、および傾斜高から図形変換（移動、回転、傾斜）用のパラメータを算出する。

視点計算部６は、各シンボルについて、画面定義ＤＢ３に格納されたシンボル座標系における位置と、視点情報とを入力として、図形変換用（移動、回転、傾斜）用のパラメータを計算する。

次に、擬似３次元画面生成装置２の動作について説明する。図４は、建物内のエレベータを例にして、画面定義ＤＢ３に格納されたシンボルの情報から、擬似３次元画面表示へ変換する処理の概要を示す図である。図において、シンボル表現用の画像部品の情報４０１、画面定義ＤＢ３に格納された情報４１１、および擬似３次元画面の表示情報４２１が、この順に作成されることを示している。

図４の例では、エレベータの画像部品４０１として、階段部品４０２と手すり部品４０３とが用意されている。これらの画像部品４０１は、階段部品４０２、手すり部品４０３のように、テクスチャ画像、色付の２次元形状の領域である。

画面編集部４は、画像部品４０１を画面定義ＤＢ３にシンボルとして追加し、情報を付加する。画面定義ＤＢ３に格納された状態が、画面定義ＤＢ３に格納された情報４１１に示されている。ここで、画面定義ＤＢ３に格納された情報４１１には、各シンボルのシンボル座標系を表現するため、Ｘ軸、Ｙ軸を追加している。ここでは、エレベータの踏み段部分に相当する階段部品シンボル４１４を斜面用シンボルとして、また、左右の手すりに相当する手すり部品シンボル４１２，４１３を側面用シンボルとして、図３に示す設定項目を定義している。

図形座標系変換処理部７は、画面定義ＤＢ３に格納された情報４１１の各シンボルに図形変換を加えることによって、擬似３次元画面の表示情報４２１を作成し、擬似３次元画面の表示情報４２１を画面表示装置１に出力する。ここで、擬似３次元画面の表示情報４２１には、擬似３次元座標系を表現するため、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を追加している。具体的には、画面定義ＤＢ３に格納された情報４１１の各シンボル情報の２次元図形に図形変換を加えて、階段の傾斜シンボル４２４と手すりの側面シンボル４２２，４２３とが得られる。次に、これら階段の傾斜シンボル４２４と手すりの側面シンボル４２２，４２３とを組み合わせることによって、エレベータの擬似３次元画面の表示情報４２１が作成される。

次に、図形座標系変換処理部７の動作を説明する。図５は、図形座標系変換処理部７のフローチャートである。まず、ステップ５０１は、画面編集部で作成した画面定義ＤＢ３を読み込みメモリ上に展開する。次に、ステップ５０２は、読み込まれた画面定義ＤＢ３のシンボルの中から、設定項目のＺ座標値が同じであるシンボルをグループ化してメモリに格納する。

ステップ５０３は、全グループについて、図形変換処理が終了しているかを判定する。判定結果が、ＮＯの場合は、未処理のグループを対象として、ステップ５０４の処理を進め、未処理グループがなくなるまでステップ５０４の処理を繰り返す。ステップ５０４は、未処理のグループを一つ抽出する。つづいて、ステップ５０５は、グループ内の全てのシンボルについて、図形変換処理が終了しているかを判定し、未処理のシンボルがなくなるまで図形変換処理を行う。具体的には、判定結果が、ＮＯの場合は、グループ内の未処理のシンボルを対象として、ステップ５０６以下の処理を行う。

ステップ５０６は、処理対象のグループの未処理シンボルを１つ抽出する。次にステップ５０７は、視点計算部６で図形変換に必要なパラメータである、疑似３次元座標、図形の回転角、拡縮率などを算出し，メモリに格納する。

続いて、ステップ５０８は、図形変換に必要なパラメータが揃っているかを判定する。この判定処理は、シンボルタイプが側面用シンボル、傾斜用シンボルの場合には、傾斜計算が済んでいなければ判定結果が、ＮＯとなる。また、フロアシンボル、標準シンボルの場合は、傾斜計算が不必要であるので、判定結果がＹＥＳとなる。ステップ５０８の判定結果がＮＯの場合には、ステップ５０９は、シンボル傾斜計算部５で、図形変換に必要なパラメータ、具体的には、図形の回転角、傾斜角、拡縮率などを算出して、視点計算部６の結果と組み合わせてメモリに再度格納する。ステップ５０９が終了すると、処理はステップ５０８に戻る。この場合、ステップ５０９でパラメータの算出が終了しているため判定結果がＹＥＳとなる。

ステップ５０８で、判定結果がＹＥＳの場合には、ステップ５１０は、当該シンボルに対して、図形変換処理を実行し、ステップ５０５に戻る。ステップ５０５で、判定結果がＹＥＳの場合には、処理がステップ５０３に戻り、ステップ５０３の判定結果が、ＹＥＳとなるまで処理を繰り返す。ステップ５０３で、判定結果がＹＥＳの場合には、ステップ５１１は、各グループをＺ座標値順に重ね合わせて、一枚の疑似３次元画面の表示情報を作成する。最後に、ステップ５１２は、ステップ５１１で作成した表示情報を画面表示装置１に出力して処理が終了する。

次に、ステップ５０７の視点計算部６の動作を説明する。図６は、視点計算部６のフローチャートを示す。ステップ６０１は、図形座標系変換処理部７から受け渡されるシンボルに設定されている項目を抽出して、メモリに格納する。次に、ステップ６０２は、シンボル同様に、図形座標系変換処理部7から受け渡される視点位置をメモリに格納する。ステップ６０３は、取得できた視点位置とシンボルの設定項目とから、図形変換用のパラメータである、図形の移動距離や拡縮率を算出する。

ステップ６０４は、視点計算に関連するパラメータ計算が終了しているか判定する。これは、シンボルが、フロアシンボルであれば判定結果が、ＮＯとなり、続けて、ステップ６０５にて、回転処理用のパラメータ計算を行って、計算したパラメータをメモリに格納する。ステップ６０４の判定結果が、ＹＥＳの場合には、ステップ６０６は、メモリに格納されている図形変換用パラメータを取得し、図形座標系変換処理部７にパラメータを返す。

次に、図５のステップ５０９にあたるシンボル傾斜計算部５の動作を説明する。図７は、シンボル傾斜計算部５のフローチャートである。ステップ７０１は、図形座標系変換処理部７から受け渡されるシンボルに設定されているシンボルタイプが、斜面用か否かを判定する。判定結果が、ＮＯの場合には、ステップ７０３は、シンボルタイプが、側面用シンボルか否かを判定する。ステップ７０１の判定結果が、ＮＯの場合には、そのまま終了する。

ステップ７０１の判定結果がＹＥＳの場合（斜面用シンボルの場合）には、ステップ７０２は、図形座標系変換処理部７から受け渡される視点位置と、シンボルに設定されている傾斜高とに基づいて、傾斜用シンボルのパラメータを算出し、メモリに格納する。続いて、ステップ７０５は、メモリに格納された値を図形座標系変換処理部７に返して処理を終了する。

ステップ７０３の判定結果が、ＹＥＳの場合（側面用シンボルの場合）には、ステップ７０４は、視点位置からシンボルの傾斜用シンボルのパラメータを算出し、メモリに格納する。続いて、ステップ７０５は、メモリに格納された値を図形座標系変換処理部７に返して、処理を終了する。

以上により、図形座標系変換処理部７の処理が終了すると、図８に示すような最終的な疑似３次元画面の表示情報を画面表示装置１へ出力し、画面表示装置１に表示される。図８は、このようにして作成した擬似３次元画面の表示例を示す。図のように、エレベータや段差などを含むフロア上の様々なシンボルも表現可能となり、地下鉄構内図のような擬似３次元画面を出力することができる。

上述した本実施の形態１によれば、画面編集部４にて設定したシンボルの設定項目と、視点情報から、テクスチャ画像、色付の２次元形状を図形変換することによって、３次元形状表現用の３次元形状情報を利用することなく、建物内部を俯瞰する概略表現が可能となり、実際の状況に則したフロア構成や案内が実施できるといった効果がある。

また、本実施の形態によれば、擬似３次元画面生成装置２は、平面図上で自由に配置した設備表現用画像（画像部品４０１）から、３次元形状情報を持っているかのように、立体表示をおこなうことができる。エレベータやフロア内の段差などの表現ができ、表示した疑似３次元画面を様々な角度から閲覧でき、実際の状況に則したフロア構成や案内を実施できる効果がある。

また、本実施の形態によれば、入退室監視画面やネットワーク管理画面をフロアごとに作成し、各シンボルの高さ情報を入力しておくことで俯瞰図による階層表示が可能である。これは、３次元物体を厳密に表現する必要のない表示画面において有効である。

実施の形態２．
本実施の形態は、画面表示装置１にて表示されている疑似３次元画面において、画面閲覧者の画面操作に応じて、視点位置を変更できる実施の形態を説明するものである。本実施の形態は、画面閲覧者の操作ごとに、擬似３次元画面生成装置２が、疑似３次元画面を動的に生成することで実現している。

図９は、本実施の形態の擬似３次元表示画面生成装置２の構成図を示す図である。図において、上記実施の形態１の構成と対応する構成には、同一の符号を付与しており、上記実施の形態１と同様のものである。上記実施の形態１と同様の構成は、具体的には、画面定義ＤＢ３、画面編集部４、図形座標系変換処理部７、シンボル傾斜計算部５、視点計算部６、および画面表示装置１である。図において、画面操作処理部８は、画面表示装置１から画面閲覧者の視点移動要求を受け取り、図形座標系変換処理部７に対し、視点位置を受け渡し、視点移動後の疑似３次元画面を作成するよう要求を出す仕組みとなっている。

画面操作処理部８は、画面表示装置１に表示され、視点移動要求を受け取るための画面操作用グラフィカルユーザインタフェース部品（以下、「画面操作用ＧＵＩ部品」と呼ぶ。）からの情報を受け取る。図１０は、画面表示装置１に表示される疑似３次元画面と画面操作用に示す画面操作用ＧＵＩ部品とを示す図である。

図において、画面表示装置１の画面１００１上には、疑似３次元画面１００２、および画面操作用ＧＵＩ部品１００３，１００４が表示される。画面操作用ＧＵＩ部品１００３は、視点を上下に移動させるユーザインタフェースであり、画面操作部品１００４は、Ｚ軸を回転軸として、視点を水平面内で回転させるユーザインタフェースである。画面閲覧者は、この画面操作用ＧＵＩ部品１００３，１００４の各ボタンをクリックすることで、視点の変更を行い、疑似３次元画面１００２の更新をおこなう。

次に、画面操作処理部８の動作について説明する。図１１は、画面操作処理部８のフローチャートを示す。まず、画面閲覧者が、図１０に示している画面操作用ＧＵＩ部品１００３，１００４を操作する。すると、画面操作処理部８は、画面表示装置１から、視点の変更の情報を受け取る。ステップ１１０１は、画面操作用ＧＵＩ部品１００３，１００４から入力された視点位置が、上下限値を超過しているか判定する。視点の左右移動は回転角であるので上下限値は必要としない。ステップ１１０２の判定結果が、ＹＥＳの場合には、そのまま処理を終了する。

ステップ１１０２の判定結果がＮＯの場合には、ステップ１１０３は、視点位置を算出し、メモリに格納する。続いて、ステップ１１０４は、図形座標系変換処理部７に対して、視点位置の更新と疑似３次元画面の表示情報の作成処理を命令する。この処理が終了し、図形座標系変換処理部７が画面表示装置１へ、擬似３次元画像の表示情報を出力すると、画面表示装置１内の疑似３次元画面１００２が視点移動後の画面に更新される。

上述した本実施の形態によれば、一旦表示した疑似３次元画面内の視点を自由に設定し、擬似３次元画面生成装置２が当該視点の画像を高速に作成し、画面表示装置１に表示できるため、３次元形状情報を持たずに、３次元形状情報を持っているかのような立体表示ができる効果がある。したがって、行先案内における多視点画面の表現に有効である。

実施の形態３．
上述の実施の形態では、本来、視点から見て手前にあるシンボルにより隠れることになるシンボルが、正しく表示されない可能性がある。本実施の形態は、このような点を改善するため、上述の実施の形態１または２で、図形座標変換処理部は、配置情報の高さ情報の値が同じ前記シンボル情報を１つのシンボルグループとし、記シンボルグループ内で前記２次元図形の重心点の図形変換後の点の画面横方向座標が画面中心から遠い前記２次元図形から順に並べ、前記シンボルグループ内で前記２次元図形の重心点の図形変換後の点の画面縦方向座標値が小さい前記２次元図形から順に並べ、前記シンボルグループ間では前記配置情報の高さ情報の値が小さいシンボルグループから順に重ね合わせて擬似３次元画面の表示情報を作成するものである。

図１２は、本実施の形態における擬似３次元画面生成装置２の構成を示すものである。ここで、上述実施の形態の符号と同じ符号を付したものは、対応するものを表している。図１と同様に、擬似３次元画面生成装置２は、表示対象部品が定義された画面定義データベース３と、表示対象を表示するＣＲＴ画面表示装置１とが接続されている。また、擬似３次元画面生成装置２は、上述の画面編集部４と、画面定義ＤＢ３のシンボルから擬似３次元画面を作成する図形座標系変換処理部７と、各シンボルの座標をもとにシンボルの前後関係を入れ替える図形順序処理部８とを有する。

図１３は、本実施の形態の図形座標系変換処理部７のフローチャートである。基本的に上述の図５のフローチャートに、図形順序処理部８に関する処理であるステップ５１１を追加したものであり、他のステップは上述と同様である。図において、ステップ５１１は、図形座標系変換処理部７より受け渡されるＺ座標値が同じシンボルグループに対して順序の入れ替えを行う。

図１４は、上記ステップ５１１の表示順序変換部９の処理のフローを示す。ステップ８０１は、各シンボルグループに対して、順序入れ替え処理が終了しているかを判定する。判定結果がＮＯの場合には、ステップ８０２の処理を行う。ステップ８０２は、グループ内にあるフロアシンボルが最背面にくるようにシンボルを並べ替える。フロアシンボルが複数ある場合には、複数のフロアシンボルを背面側にして、さらに画面編集部４にて作成された順序を保つ。

次に、ステップ８０３は、フロアシンボル以外のシンボルに対して、各シンボルの２次元図形の重心点の図形変換後のＸ座標が、表示画面の中央に近いものが前面側になるようにシンボルの順を入れ替える。ここで、重心点は、２次元図形の各頂点座標をＸ，Ｙ座標ごとに和をとり、頂点数で割った値をＸ，Ｙ座標とするものである。

次に、ステップ８０４は、各シンボルの２次元図形の重心点の図形変換後のＹ座標値が、表示画面の底辺に近いものが前面に来るようにシンボルの順序の入れ替えを行い、ステップ８０１に戻る。すべてのシンボルグループに対して、シンボルの入れ替え処理が終了した（ステップ８０１の判定が、ＹＥＳ）の場合、ステップ８０５に移る。ステップ８０５は、各シンボルグループのＺ座標値が大きいシンボルグループが、前面に来るようにシンボルグループ単位で入れ替えを行い、処理を終了する。

上記は、図形変換後のＸ座標で並べ替えて、さらに図形変換後のＹ座標値で並べ替えたが、図形変換後の点の横方向が画面中心座標で縦方向が画面の上の座標である点からの距離が遠い順に並べ替えても良い。

また、本実施の形態によれば、表示順序処理部９が表示上の前後関係を並べ替えるので、あたかも３次元データによる隠面処理がされた擬似３次元画面を作成できる。また、３次元形状データの処理をしないため、隠面処理などの３次元形状を再現するために必要な計算量を削減することができる効果がある。

１画面表示装置、２疑似3次元表示装置、３画面定義、４画面編集部、５シンボル傾斜計算部、６視点計算部、７図形・座標系変換処理部、８画面操作処理部、９表示順序処理部。

Claims

模様又は色付の２次元図形を表す２次元図形情報、および前記２次元図形情報ごとに配置する高さ情報を含む配置情報を有する複数のシンボル情報を格納する画面定義データベースと、
前記シンボル情報を前記画面定義データベースに追加し、前記シンボル情報を編集する画面編集部と、
前記シンボル情報ごとに前記配置情報、および対象を立体的に見るための視点情報から図形変換パラメータを求め、当該シンボル情報の前記２次元図形に対して前記図形変換パラメータの図形変換を行い、前記配置情報の高さ情報の値が同じ前記シンボル情報を１つのシンボルグループとし、前記シンボルグループ内で図形変換後の前記２次元図形の重心点の画面横方向座標が画面中心から遠い前記２次元図形から順に重ね合わせるように表示上の前後関係を並べ替え、前記シンボルグループ内で図形変換後の前記２次元図形の重心点の画面縦方向座標値が小さい前記２次元図形から順に重ね合わせるように表示上の前後関係を並べ替え、前記シンボルグループ間では前記配置情報の高さ情報の値が小さいシンボルグループから順に前記シンボルグループの前記２次元図形を重ね合わせて擬似３次元画面の表示情報を作成する図形座標変換処理部とを備えた擬似３次元画面生成装置。
入力された情報により視点情報を変更し、図形座標系変換処理部に新たな視点情報にて擬似３次元画面の表示情報を作成させる画面操作処理部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の擬似３次元画面生成装置。