JP7380704B2 - 中心線補正装置、中心線補正方法、空間ネットワークデータ生成システム及びプログラム - Google Patents

Description

この発明の実施形態は、中心線補正装置、中心線補正方法、空間ネットワークデータ生成システム及びプログラムに関する。

屋内空間の形状情報や屋外空間の道路形状情報から空間ネットワークデータを生成する際に必要となる中心線を生成する技術が複数存在する。例えば、対象となる空間に対し、ドロネ三角形分割の特性を利用する方法（例えば、非特許文献１）、ボロノイ図の特性を利用する方法（非特許文献２）、凹角頂点の特性を利用する方法、等がある。

これらの技術で生成した中心線は、そのままではデータ量が多く、実用的ではないため、頂点を間引く等の簡素化補正が必要となる。

Filippo Mortari, "Automatic Extraction of Improved Geometrical Network Model from CityGML for Indoor navigation", https://3d.bk.tudelft.nl/pdfs/FilippoMortari_thesis.pdf 奥秋恵子、"道路形状ポリゴンを用いた、道路幅員ネットワークデータの自動生成", https://www.gisa-japan.org/conferences/proceedings/2012/papers/D-1-4.pdf

しかしながら、非特許文献１及び２のいずれも、ノードを間引くなどによって簡素化を行っている。このような簡素化補正技術では、補正した中心線が実際の通路や道路といった経路の中心から離れてしまう、中心線によって構成される経路が複雑になってしまう、等の不自然な状態になることがあるという課題があった。

この発明は、実際の経路の中心を通る中心線に補正することを可能とする技術を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、この発明の一態様に係る中心線補正装置は、屋内空間の形状情報または屋外空間の道路形状情報から取得され、前記屋内空間または前記屋外空間における移動可能領域である、経路の中心線を補正する中心線補正装置であって、前記中心線のそれぞれの辺の中心点を抽出する中心点抽出処理と、抽出された前記中心点に基づいて、元形状の境界との距離が中心となるよう前記中心線を移動させる中心線補正処理と、移動させた前記中心線のそれぞれの辺で構成される閉多角形の頂点と、該頂点に接する前記辺の数と長さにより、前記中心線の要不要を判断し、不要な中心線を削除する不要中心線削除処理と、を実行する中心線補正部、を備える。

この発明の一態様によれば、中心線のそれぞれの辺の中心点に基づいて、元形状の境界との距離が中心となるよう中心線を移動させるとともに、移動させた中心線のうち不要なものを削除するようにしているので、出力する中心線の頂点数及びデータ数を極力増やさず、経路の中心を通る単純で自然な中心線に補正することができる技術を提供することができる。

図１は、この発明の一実施形態に係る中心線補正装置を含むネットワークデータ生成システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、中心線補正装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 図３は、形状情報と中心線簡素化前の中心線との関係の一例を示す模式図である。 図４は、形状情報と中心線簡素化後の中心線との関係の一例を示す模式図である。 図５は、中心線補正装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、図５中のグループ分割処理の詳細の一例を示すフローチャートである。 図７Ａは、グループの基準線を説明するための図である。 図７Ｂは、基準線と同一角度の直線を説明するための図である。 図７Ｃは、グループの領域を説明するための図である。 図７Ｄは、残りの直線に対するグループの領域生成を説明するための図である。 図８Ａは、図形が分割されない例を示す図である。 図８Ｂは、複数の直線の内の一つの直線で図形が分割される例を示す図である。 図８Ｃは、図形を分割する直線の例を示す図である。 図８Ｄは、図形を分割する直線と分割しない直線の例を示す図である。 図９Ａは、グループ間の領域に重なりが有る場合の一例を示す図である。 図９Ｂは、図９Ａの例において、小さな領域を取り除いた状態を示す図である。 図９Ｃは、図９Ａの例において、大きな変化が生じた箇所を示す図である。 図９Ｄは、図９Ａの例において、分割した図形について生成されるグループの領域を示す図である。 図９Ｅは、図９Ａの例において、マージしたグループの領域を示す図である。 図１０Ａは、グループ間の領域に重なりが有る場合の一例を示す図である。 図１０Ｂは、図１０Ａの例において、小さな領域を取り除いた状態を示す図である。 図１０Ｃは、図１０Ａの例において、大きな変化が生じた箇所を示す図である。 図１０Ｄは、図１０Ａの例において、分割した図形について生成されるグループの領域を示す図である。 図１０Ｅは、図１０Ａの例において、マージしたグループの領域を示す図である。 図１１Ａは、グループ間の領域に重なりが有る場合の一例を示す図である。 図１１Ｂは、図１１Ａの例において、小さな領域を取り除いた状態を示す図である。 図１１Ｃは、図１１Ａの例において、大きな変化が生じた箇所を示す図である。 図１１Ｄは、図１１Ａの例において、分割した図形について生成されるグループの領域を示す図である。 図１１Ｅは、図１１Ａの例において、マージしたグループの領域を示す図である。 図１２は、各グループの領域での、元図形及びその中心線の分割を説明するための図である。 図１３は、各グループの領域の回転を説明するための図である。 図１４は、分断された中心線の取扱を説明するための図である。 図１５は、図５中のグループ毎補正処理の詳細の一例を示すフローチャートである。 図１６は、中心線に対する識別子の付与処理の一例を説明するための模式図である。 図１７は、中心線の中心点の抽出処理の一例を説明するための模式図である。 図１８は、中心線の回転処理の一例を説明するための模式図である。 図１９は、回転処理を除外される中心線を説明するための模式図である。 図２０は、中心線の回転処理の結果の一例を示す模式図である。 図２１は、中心線の平行移動処理の一例を説明するための模式図である。 図２２は、中心線の平行移動処理の結果の一例を示す模式図である。 図２３は、中心線同士の再接続処理の一例を説明するための模式図である。 図２４は、中心線同士の再接続処理の結果の一例を示す模式図である。 図２５は、中心線のマージ及び分割処理の一例を説明するための模式図である。 図２６は、中心線のマージ及び分割処理の結果の一例を示す模式図である。 図２７Ａは、閉多角形を構成する全ての頂点が三つ以上の中心線と接している場合における中心線の除去の一例を説明するための模式図である。 図２７Ｂは、閉多角形の頂点が二つの中心線と接している場合における中心線の除去の一例を説明するための模式図である。 図２７Ｃは、二つの中心線と接している頂点が二つ存在する場合における中心線の除去の一例を説明するための模式図である。 図２７Ｄは、二つの中心線と接している頂点が三つ存在する場合における中心線の除去の一例を説明するための模式図である。 図２７Ｅは、閉多角形内に元図形の内枠が存在した場合における中心線の除去の一例を説明するための模式図である。 図２８は、それぞれ三つ以上の中心線と接している六つの頂点を持つ閉多角形の一例を示す模式図である。 図２９Ａは、パターン１における中心線除去前の最短経路を示す模式図である。 図２９Ｂは、パターン１における一番長い中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図２９Ｃは、パターン１における一番長い中心線以外の中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図３０Ａは、パターン２における中心線除去前の最短経路を示す模式図である。 図３０Ｂは、パターン２における一番長い中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図３０Ｃは、パターン２における一番長い中心線以外の中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図３１Ａは、パターン３における中心線除去前の最短経路を示す模式図である。 図３１Ｂは、パターン３における一番長い中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図３１Ｃは、パターン３における一番長い中心線以外の中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図３２Ａは、パターン４における中心線除去前の最短経路を示す模式図である。 図３２Ｂは、パターン４における一番長い中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図３２Ｃは、パターン４における一番長い中心線以外の中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図３３Ａは、パターン５における中心線除去前の最短経路を示す模式図である。 図３３Ｂは、パターン５における一番長い中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図３３Ｃは、パターンに５おける一番長い中心線以外の中心線を除去した場合の最短経路を示す模式図である。 図３４は、閉多角形となる中心線の除去判断に基づいて不要中心線の除去を行った結果の一例を示す模式図である。 図３５Ａは、行き止まりとなっている中心線を除去する場合を説明するための模式図である。 図３５Ｂは、行き止りとなっている中心線を除去しない場合を説明するための模式図である。 図３６は、頂点に対して接しているのが一つ中心線のみである場合における中心線の除去判断に基づいて不要中心線の除去を行った結果の一例を示す模式図である。 図３７は、図５中の再結合処理の詳細の一例を示すフローチャートである。 図３８は、分割した中心線の再結合を説明するための模式図である。 図３９は、形状情報と中心線補正後の中心線との関係の一例を示す模式図である。

本発明の理解を助けるために、まず、本明細書において使用する用語について説明する。

「リンク」は、移動体（人、車いす、ベビーカー、ロボット、ドローン、など）が、この上を移動すること想定し、移動可能な領域に引かれる線である。このリンクの両端は、必ず、ノードである。リンクは、向き及び長さという基本的な属性情報に加え、高さ、幅、段差、段数、手すり有といった移動可能領域の特徴を属性情報として持つことができる。リンクの途中で分岐があり、リンクの向きを変える場合には、その起点となる点に、ノードを打ち、リンクを分割する。

「ノード」は、リンクの起点もしくは終点となる点である。リンクの向きを変える（カーブを作成する）、リンクを分岐させる、などの場合に生成されるほか、出入口の最寄りにナビゲーションポイントを設けたい場合などには、意図的にリンクの途中にノードを打って、リンクを分割する場合がある。

「ＰＯＩ」は、Point of Interestの略であり、空間（店舗、部屋、トイレ、など）が持つ形状に対する代表点とその属性を管理している。

「ネットワークデータ」は、リンクとノードの総称である。移動可能な経路を示す経路情報となる。

「階層」は、屋内空間が階層を持つ場合、「空間」、「部屋」、「通路」、「出入口」、「階の接続」が、階層毎に分けられて管理される。

「空間」は、屋内空間を意味のある単位（通路、部屋、など）に分割した領域である。この空間が、ネットワークデータの生成対象となる移動可能な領域である。

「部屋」は、ナビゲーションポイントの目的地となり得る空間である。空間に接続している出入口数が一つの場合、部屋に該当する。空間の形状が凸多角形の場合も、部屋に該当する。

「通路」は、部屋と部屋を移動するための空間である。空間に接続している出入口数が二つ以上、かつ、空間の形状が凹回（穴あき）多角形の場合は、通路に該当する。

「出入口」は、空間と空間を接続する場所（ドア、壁無し）である。

「階の接続」は、屋内空間の階層間を接続する場所（階段、エレベータ、エスカレータなど）である。

「入力データ」は、建築する際に用いるデジタル設計図を指す。この入力データは、建築用ＣＡＤ（Computer Aided Design）やＢＩＭ（Building Information Modeling）などで作成したデータを示す。

「建築用ＣＡＤ」は、建物や構造物などの建築物の立体について、平面図、立面図、断面図、透視図、などの図面を作成するソフトウェアである。建築用ＣＡＤでは、一般的に、壁や廊下のほか、柱、店舗、トイレ、エスカレータなどを、レイヤで分けて管理することができる。

「ＢＩＭ」は、３次元の建物形状及び属性情報が含まれるデジタルモデルを管理する。ＢＩＭデータの一つのフォーマットであるＩＦＣ（Industry Foundation Classes）では、階層、空間、階段、ドア、柱などの構造物毎に、クラスが定義付けられている。

「ドロネ三角形分割手法」は、元形状をドロネ三角形分割し、その２等辺三角形の等しい２辺の２等分線の中心をつなぎ、その中点同士をつなぐことで中心線を生成する手法である。

「ボロノイ多角形手法」は、元形状の辺上に、一定間隔の点を打ち、その点群からボロノイ多角形を生成し、隣り合う多角形同士を融合して、この融合した多角形の辺のうち元形状の内部にある辺を中心線とする手法である。

以下、図面を参照して、この発明に係わる実施形態を説明する。

（構成例）
図１は、この発明の一実施形態に係る中心線補正装置１０を含むネットワークデータ生成システムの構成の一例を示すブロック図である。

ネットワークデータ生成システムは、中心線補正装置１０と、この中心線補正装置１０に接続されたネットワークデータ生成装置２０と、を含む。中心線補正装置１０には、中心線生成元データ記憶装置３０と中心線データ記憶装置４０とが接続される。中心線補正装置１０は、直線抽出部１１と、領域生成部１２と、中心線補正部１３と、を有する。

一般的に、建築設計時に作成する２次元（以下、２Ｄと記す）の建築用ＣＡＤデータや、ＢＩＭデータに含まれる３次元（以下、３Ｄと記す）モデルといった、屋内空間の形状情報は、デジタルベクトルデータである。ＢＩＭを利用する際は、３Ｄモデルを階層毎に水平投射することで、２Ｄのベクトルデータとして扱える。この形状情報が、中心線生成元データとして、中心線生成元データ記憶装置３０に記憶されている。

この形状情報から、例えば、ドロネ三角形分割手法やボロノイ多角形手法により、その形状の特徴に着目して中心線が生成され、頂点（ノード）を間引くなどの簡素化補正により簡素化した中心線が中心線データ記憶装置４０に記憶されている。この中心線の生成及び簡素化補正については、どのようなアルゴリズムで行われても構わない。中心線は、処理対象とする屋内空間の形状の外枠及び内枠と交差せず、かつ、その形状の任意の内部の位置から直線でつなげることができ、途切れのない状態である必要があるという前提を満たしていれば良い。

なお、ネットワークデータ生成システムは、中心線生成元データ記憶装置３０に記憶された形状情報から中心線を取得する中心線取得装置や、中心線を簡素化して中心線データ記憶装置４０に記憶させる中心線簡素化装置を含んでいても良い。

中心線補正装置１０は、これら中心線生成元データ記憶装置３０に記憶された形状情報と中心線データ記憶装置４０に記憶された簡素化した中心線とを入力データとして、中心線を補正する。ネットワークデータ生成装置２０は、この中心線補正した結果である中心線補正データを入力データとして、ネットワークデータを生成する。

ここで、中心線補正装置１０の直線抽出部１１は、中心線生成元データ記憶装置３０に記憶された形状情報に基づいて、屋内空間における移動可能領域である通路の外枠形状を分割し、この外枠形状の直線部を長さ順に抽出する。

領域生成部１２は、直線抽出部１１が抽出した直線部とＸ軸やＹ軸などの基準線のなす角を基に、直線部のそれぞれをグループ化し、各グループに含まれる複数の直線部から各グループ毎の領域を生成する。

中心線補正部１３は、中心線データ記憶装置４０に記憶された簡素化した中心線から、中心線のそれぞれの辺の中心点を抽出する。そして、それら抽出された中心点と中心線生成元データ記憶装置３０に記憶された形状情報とに基づいて、元形状の境界との距離が中心となるよう中心線を移動させる。例えば、中心線補正部１３は、中心線のそれぞれの辺を中心点を中心として回転させ、その回転させた中心線を平行移動させる。また、中心線補正部１３は、これら移動させた中心線のうち不要なものを削除する。中心線補正部１３は、これらの処理を、領域生成部１２が生成したグループの領域毎に行う。

図２は、中心線補正装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。

中心線補正装置１０は、図２に示すように、例えばサーバコンピュータ（Server computer）やパーソナルコンピュータ（Personal computer）などのコンピュータにより構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサ１０１を有する。そして、中心線補正装置１０では、このプロセッサ１０１に対し、プログラムメモリ１０２と、データメモリ１０３と、通信インタフェース１０４と、入出力インタフェース（図２では入出力ＩＦと記す）１０５とが、バス１０６を介して接続される。

通信インタフェース１０４は、例えば一つ以上の有線または無線の通信モジュールを含むことができる。通信インタフェース１０４は、中心線生成元データ記憶装置３０及び／または中心線データ記憶装置４０が、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットなどのネットワークを介して接続されるデータサーバなどに構成される場合には、そのデータサーバなどとの間で通信を行い、それら記憶装置からデータを取得することができる。また、ネットワークデータ生成装置２０がネットワークを介して接続されるデータ処理装置などに構成される場合には、通信インタフェース１０４は、そのデータ処理装置などと通信して、中心線補正した結果である中心線補正データを送信することができる。

入出力インタフェース１０５には、入力部１０７及び表示部１０８が接続されている。入力部１０７及び表示部１０８は、例えば液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）を使用した表示デバイスの表示画面上に、静電方式または圧力方式を採用した入力検知シートを配置した、いわゆるタブレット型の入力・表示デバイスを用いたものが用いられることができる。なお、入力部１０７及び表示部１０８は独立するデバイスにより構成されてもよい。入出力インタフェース１０５は、上記入力部１０７において入力された操作情報をプロセッサ１０１に入力するとともに、プロセッサ１０１で生成された表示情報を表示部１０８に表示させる。

なお、入力部１０７及び表示部１０８は、入出力インタフェース１０５に接続されていなくてもよい。入力部１０７及び表示部１０８は、通信インタフェース１０４と直接またはネットワークを介して接続するための通信ユニットを備えることで、プロセッサ１０１との間で情報の授受を行い得る。

また、入出力インタフェース１０５は、フラッシュメモリなどの半導体メモリといった記録媒体のリード／ライト機能を有しても良いし、あるいは、そのような記録媒体のリード／ライト機能を持ったリーダライタとの接続機能を有しても良い。これにより、中心線補正装置１０に対して着脱自在な記録媒体を、中心線生成元データ記憶装置３０及び／または中心線データ記憶装置４０とすることができる。入出力インタフェース１０５は、さらに、他の機器、例えばネットワークデータ生成装置２０との接続機能を有して良い。

プログラムメモリ１０２は、非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込み及び読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ等の不揮発性メモリとが組合せて使用されたものである。このプログラムメモリ１０２には、プロセッサ１０１が一実施形態に係る各種制御処理を実行するために必要なプログラムが格納されている。すなわち、上記の直線抽出部１１、領域生成部１２、及び中心線補正部１３の各部における処理機能部は、いずれも、プログラムメモリ１０２に格納されたプログラムを上記プロセッサ１０１により読み出させて実行させることにより実現される。なお、これらの処理機能部の一部または全部は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などの集積回路を含む、他の多様な形式によって実現されても良い。

データメモリ１０３は、有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、上記の不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリとが組合せて使用されたものである。このデータメモリ１０３は、各種処理が行われる過程で取得及び作成された各種データが記憶されるために用いられる。すなわち、データメモリ１０３には、各種処理が行われる過程で、適宜、各種データを記憶するための領域が確保される。そのような領域として、データメモリ１０３には、例えば、中心線生成元データ記憶部１０３１、中心線データ記憶部１０３２、分割情報記憶部１０３３、補正対象外中心線データ記憶部１０３４、分割後中心線生成元データ記憶部１０３５、分割後中心線データ記憶部１０３６、中心線間接続状態記憶部１０３７、補正後中心線データ記憶部１０３８及び中心線補正データ記憶部１０３９を設けることができる。

中心線生成元データ記憶部１０３１は、中心線生成元データ記憶装置３０から取得された、屋内空間の形状情報を記憶する。同様に、中心線データ記憶部１０３２は、中心線データ記憶装置４０から取得された簡素化した中心線を記憶する。なお、これら中心線生成元データ記憶部１０３１、中心線データ記憶部１０３２を設けず、プロセッサ１０１が必要に応じて中心線生成元データ記憶装置３０または中心線データ記憶装置４０から形状情報または中心線を取得しても良い。しかしながら、処理の高速化のためには、プロセッサ１０１が直接アクセス可能なデータメモリ１０３に形状情報または中心線のデータを保存しておくことが好ましい。

図３は、形状情報で示される図形３１と中心線簡素化前の中心線４１との関係の一例を示す模式図である。図形３１は、外枠３１Ａと内枠３１Ｂとを有し、中心線４１は、この外枠３１Ａと内枠３１Ｂとの間に存在している。中心線生成元データ記憶装置３０及び中心線生成元データ記憶部１０３１は、このような形状情報を記憶する。図４は、形状情報で示される図形３１と中心線簡素化後の中心線４２との関係の一例を示す模式図である。中心線データ記憶装置４０及び中心線データ記憶部１０３２は、このような簡素化補正した中心線４２のデータを記憶する。

分割情報記憶部１０３３は、直線抽出部１１の機能により抽出した、グループそれぞれについて、一番長い直線である基準線を記憶する。補正対象外中心線データ記憶部１０３４は、グループの領域に含まれない中心線を記憶する。

分割後中心線生成元データ記憶部１０３５は、中心線補正部１３の機能により、各グループの元図形を回転した図形を記憶する。分割後中心線データ記憶部１０３６は、同じく、各グループの元図形を回転した図形の中心線を記憶する。中心線間接続状態記憶部１０３７は、中心線間の接続状態を示す情報を記憶する。補正後中心線データ記憶部１０３８は、不要な中心線を除去した結果を記憶する。

中心線補正データ記憶部１０３９は、中心線補正部１３の機能により中心線補正した結果である中心線補正データを記憶する。

ネットワークデータ生成装置２０のハードウェア構成は、特に図示しないが、中心線補正装置１０と同様に、プロセッサ、プログラムメモリ、データメモリ、通信インタフェース、入出力インタフェース、バス、入力部及び表示部により構成することができる。

また、中心線補正装置１０とネットワークデータ生成装置２０とが、一つのハードウェア構成を兼用しても良い。すなわち、一つのコンピュータが、プログラムメモリ１０２に格納されたプログラムをプロセッサ１０１により読み出させて実行させることにより、中心線補正装置１０として機能することも、ネットワークデータ生成装置２０として機能することもできるようにしても良い。

（動作）
次に、中心線補正装置１０の動作を説明する。

中心線についてノードを間引くなどの簡素化した場合、中心線の形状は、その元となる図形の外枠（内枠）に対し、中心線の位置の偏りが大きくなり、実際の中心から離れてしまったり、経路が複雑になってしまったりする。そこで、中心線補正装置１０は、この中心線を簡素化する処理の特性から生じる、中心線の偏りを排除し、適正な位置に補正する。

ただし、あくまでも、この中心線は、経路探索用の形状である。したがって、中心線補正装置１０による補正処理により、中心線が途切れてしまったり、壁（形状の外枠や内枠）と交差してしまったりしては意味がないため、考慮が必要である。

本実施形態に係る中心線補正装置１０は、入力する屋内空間の形状の外枠及び内枠と交差せず、かつ、その形状の任意の内部の位置から直線でつなげることができ、途切れのない状態を維持することができる前提を崩さずに、中心線の偏りを排除し、適正な位置に補正する。

図５は、中心線補正装置１０の処理動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、すでに、中心線生成元データ記憶部１０３１に屋内空間の形状情報を記憶し、中心線データ記憶装置４０には簡素化補正した中心線４２のデータを記憶しているものとする。

一般的に、設計図などの図面は、中心線の元となる図形をＸ軸、Ｙ軸に平行になるように記述している。しかし、建物形状によっては、Ｘ軸、Ｙ軸に平行ではない領域も存在する。そこで、中心線補正装置１０のプロセッサ１０１は、実際の中心線の補正の前に、まず、中心線の元となる図形をＸ軸、Ｙ軸に平行にするためにグループ分割処理を実施する（ステップＳ１）。このグループ分割処理の詳細については後述する。

そして、プロセッサ１０１は、このグループ分割処理の結果、グループが存在するか否か判定する（ステップＳ２）。グループが存在すれば、プロセッサ１０１は、グループ毎に中心線を補正する、グループ毎補正処理を実施する（ステップＳ３）。そして、プロセッサ１０１は、グループ毎の補正結果を結合する、再結合処理を実施する（ステップＳ４）。これらのグループ毎補正処理及び再結合処理の詳細についても後述する。

一方、上記ステップＳ２においてグループが存在しないと判定した場合には、プロセッサ１０１は、中心線データ記憶部１０３２に記憶されている簡素化した中心線のデータを、中心線補正データ記憶部１０３９に記憶する（ステップＳ５）。すなわち、中心線補正装置１０は、グループが存在しない場合には、中心線補正を実施できないため、簡素化した中心線のデータを何ら補正することなく、ネットワークデータ生成装置２０に供給することになる。

図６は、上記ステップＳ１におけるグループ分割処理の詳細の一例を示すフローチャートである。本グループ分割処理においては、「中心線の元となる図形とそこから生成された中心線を、中心線の元となる図形が、Ｘ軸、Ｙ軸に平行となる」ように分割する処理である。

プロセッサ１０１は、まず、中心線生成元データ記憶部１０３１に記憶された形状情報に基づいて、中心線を生成した元の図形の外枠形状を各頂点で分割し、直線のみを長さ順に抽出する（ステップＳ１０１）。このように、プロセッサ１０１は、直線抽出部１１として機能する。

次に、プロセッサ１０１は、抽出した直線の中で、まだグループに含めていない一番長い直線とほぼ同じ角度の直線（直角で交わる直線も含む）を見つけてグループ化し、各直線の頂点を全て包含する領域を生成する（ステップＳ１０２）。なお、上記角度は、±１°をデフォルトとし、ユーザが任意の値にチューニングできるようにしておく。

領域の生成方法の一例としては、各直線の全頂点に対し３点を任意に選択し三角形を生成し、マージすることを繰り返すことで実現できる。その際、三角形内の頂点は除外することで効率化もできる。ここで、プロセッサ１０１は、図７Ａに示すように、一番長い直線を、グループの基準線ＧＲとして、分割情報記憶部１０３３に格納する。次に、プロセッサ１０１は、図７Ｂに示すように、この基準線ＧＲである直線３２１と同一角度の直線（直角で交わる直線も含む）３２２、３２３、３２４、３２５、３２６を、同一グループとする。そして、プロセッサ１０１は、図７Ｃに示すように、同一グループの直線の頂点３３を全て包含する領域３４（図７Ｃでは３４ａ）を生成する。

次に、プロセッサ１０１は、上記ステップＳ１０２で生成した領域が、元の図形の面積の１０分の１未満であるか否か判定する（ステップＳ１０３）。この１０分の１という判定基準はデフォルトであり、ユーザが任意の値にチューニングできるようにしておく。生成した領域が元の図形の１０分の１以上の大きさであると判定した場合には、プロセッサ１０１は、上記ステップＳ１０２の処理に戻る。こうして、残った直線について、ステップＳ１０２とステップＳ１０３の処理ループを繰り返すことで、図７Ｄに示すように、領域３４ｂ，３４ｃ，…というように、領域３４が生成されていく。

また、上記ステップＳ１０２において、生成した領域が元の図形の１０分の１未満の大きさであると判定した場合には、プロセッサ１０１は、その範囲の中心線に対して中心線補正を実施しても効果は得られないため、その生成した範囲は対象外として、ステップＳ１０２とステップＳ１０３の処理ループを抜ける。

そして、プロセッサ１０１は、グループが存在するか否か、つまりグループ生成の有無を判定する（ステップＳ１０４）。グループが存在しないと判定した場合は、プロセッサ１０１は、このグループ分割処理を終了する。

これに対して、グループが存在すると判定した場合には、プロセッサ１０１は、各グループ間の領域に重なりが有るか否か判定する（ステップＳ１０５）。重なりが有ると判定した場合、プロセッサ１０１は、まず、重なったグループに対して、大きいグループの領域に含まれる図形から、小さいグループの領域を取り除く（ステップＳ１０６）。

そして、プロセッサ１０１は、取り除いた結果である大きいグループの領域の図形（複数図形となった場合は、図形毎）に対し外接矩形を生成し、その外接矩形の範囲で外接矩形に沿って、Ｘ軸に平行な直線を、その下底（Ｙ座標が最小）から上底に向かって並行移動していき、状態に大きな変化が生じる箇所のＹ座標で、元の図形を分割する（ステップＳ１０７）。

一般的に実在する建物の外枠は、壁に沿って軽微な凸凹が存在する。それらを全て分割すると、分割し過ぎてしまう恐れがある。したがって、以下に示すように、分割面の変化を見つける。

（１）Ｘ軸に平行な直線は、図形に変化が生じる箇所であるため、分割の候補とする。
（２）Ｘ軸に平行な直線のＹ座標の小さい順に図形を分割する。
（３）なお、Ｘ軸に平行な直線のうち以下は対象外とする。
（３Ａ）その直線の両端が直角に直線と接している（同一グループである）
（３Ｂ）その平行線で図形を分割した結果できる図形の面積が、元の図形の面積の１０分の１未満であった場合は、その範囲の中心線に対して、中心線補正を実施しても効果は得られないため、分割対象外とする。なお、この１０分の１という判定基準はデフォルトであり、ユーザが任意の値にチューニングできるようにしておく。

例えば、図８Ａに示す例では、グループ領域の外接矩形３５において、直線３６は、上記（３Ａ）をクリアしていないため、図形３１はその直線３６では分割されない。

また、図８Ｂに示す例では、グループ領域の外接矩形３５において、上記（３Ａ）及び（３Ｂ）クリアする直線は、直線３６１～３６７の内の直線３６５のみとなる。

図８Ｃ及び図８Ｄは、分割される例を示している。図８Ｃに示す例では、グループ領域の外接矩形３５において、大きな変化が生じていて上記（３Ａ）及び（３Ｂ）クリアする直線である直線３６１及び３６２の箇所で、元の図形３１が分割される。図８Ｄに示す例では、グループ領域の外接矩形３５においては、直線３６１及び３６２の箇所で、元の図形３１が分割される。図８Ｄに二点鎖線で示す直線３６３は、この直線３６３で分割した結果、上記（３－Ｂ）がクリアできなくなるため、候補から外れる。

その後、プロセッサ１０１は、上記ステップＳ１０２の処理に戻る。こうすることで、分割した図形毎に、分割面の直線部分を除いた直線で、グループの領域が生成されることになる。

このようにして、全てのグループの領域が重ならなくなると、プロセッサ１０１は、上記ステップＳ１０５において各グループ間の領域に重なりがないと判定する。これにより、プロセッサ１０１は、基準線の角度が等しいグループ領域と、そのグループの基準線をマージする（ステップＳ１０８）。これにより、グループの領域が決定される。このように、プロセッサ１０１は、領域生成部１２として機能する。

例えば、図９Ａに示すように、形状情報で示される図形３１に対して、一点鎖線で示すグループの領域３４ｄと破線で示すグループの領域３４ｅとが生成されたとすると、それら二つの領域は重なりが有る。このような場合、ステップＳ１０６の処理により、大きいグループの領域に含まれる図形から小さいグループの領域を取り除くと、図９Ｂに示すように、二つの図形３１１と３１２とが残ることになる。これら残りの図形３１１及び３１２に対して、ステップＳ１０７の処理を実施するが、図９Ｂに示した図形３１１及び３１２では、いずれも、外接矩形に沿ってＸ軸に平行な直線を並行移動していっても、状態に大きな変化は生じないため、図９Ｃに示すように、分割されることはない。よって、その後、図形３１１及び３１２のそれぞれに対してステップＳ１０２の処理が実施され、図９Ｄに示すように、グループの領域３４ｆと３４ｇが生成されることになる。そして、ステップＳ１０８において、角度が等しいグループの領域３４ｆと３４ｇとがマージされ、さらに、各領域の基準線ＧＲがマージされることで、図９Ｅに示すように、図形３１に対するグループの領域３４ｅ及び３４ｈが決定されることとなる。

また、図１０Ａに示すように、形状情報で示される図形３１に対して、一点鎖線で示すグループの領域３４ｄと破線で示すグループの領域３４ｅとが生成されたとすると、それら二つの領域は重なりが有る。このような場合、ステップＳ１０６の処理により、大きいグループの領域に含まれる図形から小さいグループの領域を取り除くと、図１０Ｂに示すように、図形３１１が残ることになる。この残りの図形３１１に対して、ステップＳ１０７の処理を実施すると、図１０Ｃに示すように、大きな変化が生じた直線３６の箇所で、図形３１１が分割される。よって、その後、それら分割された図形のそれぞれに対してステップＳ１０２の処理が実施され、図１０Ｄに示すように、グループの領域３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ及び３４ｉが生成されることになる。そして、ステップＳ１０８において、角度が等しいグループの領域３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ及び３４ｉがマージされ、さらに、各領域の基準線ＧＲがマージされることで、図１０Ｅに示すように、図形３１に対するグループの領域３４ｅ及び３４ｊが決定されることとなる。

また、図１１Ａに示すように、形状情報で示される図形３１に対して、一点鎖線で示すグループの領域３４ｄと破線で示すグループの領域３４ｅとが生成されたとすると、それら二つの領域は重なりが有る。このような場合、ステップＳ１０６の処理により、大きいグループの領域に含まれる図形から小さいグループの領域を取り除くこととなるが、この例では領域に大小がない、つまり大きさが等しいので、図１１Ｂに示すように、図形３１がそのまま残ることになる。この図形３１に対して、ステップＳ１０７の処理を実施すると、図１１Ｃに示すように、大きな変化が生じた直線３６の箇所で、図形３１が分割される。よって、その後、それら分割された図形のそれぞれに対してステップＳ１０２の処理が実施され、図１１Ｄに示すように、グループの領域３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ、３４ｉ、３４ｊ、３４ｋ及び３４ｌが生成されることになる。そして、ステップＳ１０８において、角度が等しいグループの領域３４ｆと３４ｌがマージされ、同様に、角度が等しいグループの領域３４ｇ、３４ｈ、３４ｉ、３４ｊ及び３４ｋがマージされ、さらに、各領域の基準線ＧＲがマージされることで、図１１Ｅに示すように、図形３１に対するグループの領域３４ｍ及び３４ｎが決定されることとなる。

こうしてグループの領域が生成された後、プロセッサ１０１は、各グループの領域で、元図形及びその中心線を分割する（ステップＳ１０９）。例えば、図１２に示すように、元の図形３１に対し、グループの領域３４ａ、３４ｂ及び３４ｃの図形とその中心線を分割する。ここで、グループの領域に含まれない中心線については、プロセッサ１０１は、補正対象外中心線データ記憶部１０３４に格納する。

その後、プロセッサ１０１は、図１３に示すように、分割した各グループの領域３４ａ、３４ｂ及び３４ｃの元図形及びその中心線を、各グループの基準線ＧＲの角度に応じ、－４５°～４５°であればＸ軸に並行に、それ以外であればＹ軸に平行に、基準線ＧＲの中心点３７を中心に回転する（ステップＳ１１０）。これにより、図１３の例では、グループの領域３４ｂ及び３４ｃの元図形及びその中心線が回転され、グループの領域３４ｂ’及び３４ｃ’の元図形及びその中心線となる。この回転角度は、グループ毎に分割情報記憶部１０３３に格納する。さらに、プロセッサ１０１は、回転した図形とその回転の中心点とを分割後中心線生成元データ記憶部１０３５へ格納し、また、回転した図形の中心線を分割後中心線データ記憶部１０３６へ格納する。

また、以降、ステップＳ３のグループ毎補正処理において中心線補正を実施するが、図１４に示す通り、ステップＳ４の再結合処理において最終的に、逆に回転し、グループとして認識されなかった、グループ外領域３８の中心線と再度接続する必要がある。そのため、このグループ分割処理により分断された中心線は、ステップＳ３の補正対象外とするため、分割情報記憶部１０３３に格納する。図１４では、明確化のため、分断されない中心線４２１は実線で示し、分断される中心線４２２は破線で示している。

そして、プロセッサ１０１は、ステップＳ１のグループ分割処理を終了する。

図１５は、上記ステップＳ３におけるグループ毎補正処理の詳細の一例を示すフローチャートである。このグループ毎補正処理では、プロセッサ１０１は、中心線の元となる図形の外枠がＸ軸またはＹ軸に平行となっている中心線の元となる図形と、そこから生成された中心線の対とを入力として、中心線の補正を行う。

まず、プロセッサ１０１は、分割後中心線データ記憶部１０３６に格納されたグループ毎の回転した図形の各中心線に識別子（以降、ＩＤと記す）を付与し、そのＩＤを用いて、接続状態を中心線間接続状態記憶部１０３７に記憶しておく（ステップＳ３０１）。これは、中心線補正により中心線間が途切れてしまうことを回避することを目的に、補正前の中心線間の接続状態を保持するために行うものである。なお、ステップＳ１の分割によって分断された中心線は、以降の補正処理を実施しないため、分割情報記憶部１０３３からそのような分断された中心線の情報を取得して、ＩＤの付与対象から除外する。

図１６は、このＩＤ付与の一例を示す図である。これは、図４において破線で囲った部分に対応する。以降説明においても、同様の部分を用いて説明する。図１６の例では、プロセッサ１０１は、分割後中心線データ記憶部１０３６から取得した各中心線４２に対し、ａ～ｇのＩＤを付与する。また、そのＩＤを用いて、各中心線間の接続状態（ａ－ｂ、ｂ－ｃ、ａ－ｃ、ｃ－ｄ、ｄ－ｅ、ｃ－ｅ、ｆ－ａ、ｇ－ａ、ｆ－ｇ）を、中心線間接続状態記憶部１０３７に格納する。

次に、プロセッサ１０１は、各中心線４２の中心点４３を抽出する（ステップＳ３０２）。例えば、図１７に示すように、ＩＤ＝ａの中心線４２の中心点４３の座標は、ａの中心線４２の頂点４４１及び４４２の座標（ｘ１，ｙ１）及び（ｘ２，ｙ２）から、（（ｘ１＋ｘ２）／２，（ｙ１＋ｙ２）／２）として求まる。

次に、プロセッサ１０１は、各中心線とＸ軸のなす角度に応じ、中心線を回転する（ステップＳ３０３）。例えば、図１８に示すように、ＩＤ＝ａの中心線４２は、Ｘ軸となす角が０～４５°の範囲内であるため、プロセッサ１０１は、その中心線４２を、Ｘ軸に平行になるように、ステップＳ３０２で抽出した中心点４３を中心として、回転する。その際、計算コストの観点、以降の回転後の再接続処理の整合性を踏まえ、元の中心線４２の長さは維持せず、この場合は、各頂点４４１及び４４２のＹ座標を、中心点４３のＹ座標に合せることで回転する。図１８の例におけるＩＤ＝ａの中心線４２では、回転前の頂点４４１の座標（ｘ１，ｙ１）は、回転後の中心線４５の頂点４６１の座標（ｘ１，（ｙ１＋ｙ２）／２）となり、回転前の頂点４４２の座標（ｘ２，ｙ２）は、回転後の中心線４５の頂点４６２の座標（ｘ２，（ｙ１＋ｙ２）／２）となる。なお、図１８では、区別を容易とするために、回転前の中心線４２を実線で示し、回転後の中心線４５を一点鎖線で示している。

中心線４２をＸ軸と平行になるように回転する場合は、上記の通り、中心線４２とＸ軸となす角が－４５°～４５°の範囲とし、中心線４２をＹ軸と平行になるように回転する場合は、中心線４２とＸ軸となす角が上記の範囲外とする。さらに、中心線４２をＸ軸と平行になるように回転する場合は、上記の通り、回転後の各頂点４６１、４６２のＹ座標を中心点４３のＹ座標に合せることで回転し、中心線４２をＹ軸と平行になるように回転する場合は、上記の通り、各頂点４６１、４６２のＸ座標を中心点４３のＸ座標に合せることで回転する。

基本的には、上記に従って、回転処理を実施するが、例外として、図１９に示すように、回転した結果、元図形の外枠３１Ａもしくは内枠３１Ｂと交差する場合は、回転せずにそのまま中心線４２を維持することとする。この判定を行うために、プロセッサ１０１は、分割後中心線生成元データ記憶部１０３５に記憶されている回転した元図形の形状を参照する。

図２０は、この中心線の回転処理による結果を示す図である。図２０では、回転前の中心線４２を破線で示し、回転後の中心線４５を実線で示している。

次に、プロセッサ１０１は、中心線４５を経路の中心に再配置するために、分割後中心線生成元データ記憶部１０３５に記憶されている回転した元図形の形状を用いて、中心線４５を並行移動する（ステップＳ３０４）。具体的には、プロセッサ１０１は、上記ステップＳ３０３で回転した中心線４５を並行となる軸に沿って正及び負の両方向に、元図形の外枠３１Ａもしくは内枠３１Ｂと衝突するまで並行移動し、その互いの距離を合計し、中心となる位置まで並行移動する。その結果、接続していた他の中心線を含めた外接矩形の範囲外になる場合には、下記（１）もしくは（２）の条件に従って平行移動する。
（１）接続していた中心線の中に、同一種別（水平または垂直）の中心線が存在する場合は、その中心線と同じ位置に平行移動する。
（２）同一種別（水平または垂直）の中心線が存在しない場合は、並行移動しない。

例えば、図２１に示すように、プロセッサ１０１は、中心線４５１について、正及び負の両方向に、元図形の外枠３１Ａもしくは内枠３１Ｂと衝突するまで並行移動し、その互いの距離を合計し、中心となる位置４７１に並行移動させる。また、中心線４５２についても、同様にして、中心線４５１を移動させた位置４７１に並行移動させることになる。これに対して、中心線４５３については、プロセッサ１０１は、正及び負の両方向に、元図形の外枠３１Ａもしくは内枠３１Ｂと衝突するまで並行移動し、その互いの距離を合計し、中心となる位置を算出すると、その位置４７３’は外接矩形の範囲外となるため、上記条件（１）により、中心線４５１及び４５２と同様の位置４７１に平行移動させる。

図２２は、この中心線の並行移動処理による結果を示す図である。図２２では、並行移動された中心線４５を太い実線で示し、移動されなかった位置４７’を破線で示している。

次に、プロセッサ１０１は、中心線４５を、接続していた中心線に対して伸ばして、中心線同士を接続する、再接続処理を行う（ステップＳ３０５）。すなわち、プロセッサ１０１は、ステップＳ３０１で格納した中心線間接続状態記憶部１０３７から、接続していた中心線の情報を入力し、ステップＳ３０３の回転処理及びステップＳ３０４の移動処理によって接続が切れてしまった中心線同士を再接続する。

例えば、図１６に示したように、処理前の中心線４２では、ＩＤ＝ａで示される中心線４２は、ＩＤ＝ｂで示される中心線４２及びＩＤ＝ｃで示される中心線４２と接続していた。それらはステップＳ３０３での回転処理後、種別（垂直／水平）が異なるため、図２３に示すように、ＩＤ＝ａで示される回転後の中心線４５と、ＩＤ＝ｂ及びｃで示される回転後の中心線４５とは、接続が切られている。そこで、プロセッサ１０１は、このステップＳ３０５において、水平線であるＩＤ＝ａで示される回転後の中心線４５の頂点のＸ座標ｘ１３を、同図に細い実線で示すように、ＩＤ＝ｂ及びｃで示される回転後の中心線４５のＸ座標ｘ１４に伸ばす。同様に、ＩＤ＝ｂで示される中心線４２はＩＤ＝ａで示される中心線４２と接続しており、それらはステップＳ３０３の回転処理後、種別（垂直／水平）が異なるため、プロセッサ１０１は、このステップＳ３０５において、垂直線であるＩＤ＝ｂで示される回転後の中心線４５の頂点のＹ座標ｙ１３を、同図に細い実線で示すように、水平線であるＩＤ＝ａで示される回転後の中心線４５のＹ座標ｙ１２に伸ばす。ここまでで、（ａ－ｂ、ｂ－ｃ、ａ－ｃ、ｃ－ｄ）が再接続される。

同様に、ＩＤ＝ｅで示される中心線４２はＩＤ＝ｄで示される回転後の中心線４２と接続しており、それらはステップＳ３０３の回転処理後、種別が異なるため、プロセッサ１０１は、このステップＳ３０５において、水平線であるＩＤ＝ｅで示される回転後の中心線４５の頂点のＸ座標ｘ１５を、同図に細い実線で示すように、垂直線であるＩＤ＝ｄで示される回転後の中心線４５のＸ座標ｘ１４に伸ばす。ここまでで、（ａ－ｂ、ｂ－ｃ、ａ－ｃ、ｃ－ｄ、ｄ－ｅ、ｃ－ｅ）が再接続される。

同様に、ＩＤ＝ｆで示される中心線４２はＩＤ＝ａで示される中心線４２と接続しており、それらはステップＳ３０３の回転処理後、種別が同じため、プロセッサ１０１は、このステップＳ３０５において、同図に細い実線で示すように、水平線であるＩＤ＝ｆで示される回転後の中心線４５の頂点と同じく水平線であるＩＤ＝ａで示される回転後の中心線４５の頂点の２点を持つ、新たなＩＤ＝ｈで示される中心線４５を作成する。ここまでで、（ａ－ｂ、ｂ－ｃ、ａ－ｃ、ｃ－ｄ、ｄ－ｅ、ｃ－ｅ、ｆ－ａ（ｆ－ｈ、ｈ－ａ））が再接続される。

また、ＩＤ＝ｆで示される中心線４２はＩＤ＝ｇで示される中心線４２とも接続しており、それらはステップＳ３０３の回転処理後、種別が異なるため、プロセッサ１０１は、このステップＳ３０５において、水平線であるＩＤ＝ｆで示される回転後の中心線４５の頂点のＸ座標ｘ１を、同図に細い実線で示すように、垂直線であるＩＤ＝ｇで示される回転後の中心線４５のＸ座標ｘ１２に伸ばす。ここまでで、（ａ－ｂ、ｂ－ｃ、ａ－ｃ、ｃ－ｄ、ｄ－ｅ、ｃ－ｅ、ｆ－ａ（ｆ－ｈ、ｈ－ａ）、ｆ－ｇ）が再接続される。

同様に、ＩＤ＝ｇで示される中心線４２はＩＤ＝ａで示される中心線４２と接続しており、それらはステップＳ３０３の回転処理後、種別が異なるため、プロセッサ１０１は、このステップＳ３０５において、垂直線であるＩＤ＝ｇで示される回転後の中心線４５の頂点のＹ座標ｙ１１を、同図に細い実線で示すように、水平線であるＩＤ＝ａで示される回転後の中心線４５のＹ座標ｙ１２に伸ばす。ここまでで、（ａ－ｂ、ｂ－ｃ、ａ－ｃ、ｃ－ｄ、ｄ－ｅ、ｃ－ｅ、ｆ－ａ（ｆ－ｈ、ｈ－ａ）、ｆ－ｇ、ｇ－ａ）が再接続される。

なお、このステップＳ３０５では、プロセッサ１０１は、ステップＳ３０１で除外した中心線も含めて接続することで、全ての中心線を再接続することになる。

前述した通り、ステップＳ３０５では、各中心線の種別（垂直または水平）と、各中心線間の接続状態により、再接続方式は一意に決まる。

図２４は、この中心線同士の接続処理による結果を示す図である。図２４では、太い実線で示した中心線４５同士を接続するために伸ばされた中心線を、細い実線で示している。

次に、プロセッサ１０１は、重なっている中心線をマージし、全ての重なっている中心線のマージが完了したならば、各中心線を、接している頂点で分割する（ステップＳ３０６）。

上記ステップＳ３０５の再接続処理により、中心線４５が重なった状態になる。例えば、図２３に示す例では、ＩＤ＝ｂで示される中心線４５と、ＩＤ＝ｃで示される中心線４５と、ＩＤ＝ｄで示される中心線４５とは、重なっているため、プロセッサ１０１は、それらをマージする。マージの手法は様々あるが、例えば、重なり判定を実施し、重なっている全ての中心線を求め、その中心線（Ｘ軸に平行である場合はＹ座標、Ｙ軸に平行である場合はＸ座標）の最大値と最小値を採用すれば良い。こうしてマージした結果、図２５に示す通り、ＩＤ＝ｂ、ｃ及びｄで示される重なる中心線４５をＩＤ＝ｂ’を持つ中心線４５とすることができる。

そして、マージが終了したならば、プロセッサ１０１は、中心線４５の頂点が、他の中心線４５と頂点以外で接している場合や、交差している場合は、その接点（もしくは、交点）で中心線４５を分割する。例えば、図２５の例では、ＩＤ＝ｆで示される中心線４５はＩＤ＝ｈで示される中心線４５と接しているため、プロセッサ１０１は、その接点で分割し、ＩＤ＝ｉを持つ新たな中心線４５を作成する。

同様に、このＩＤ＝ｉで示される中心線４５はＩＤ＝ｇで示される中心線４５と接しているため、プロセッサ１０１は、その接点で分割し、ＩＤ＝ｋを持つ新たな中心線４５を作成する。また、このＩＤ＝ｋで示される中心線４５はＩＤ＝ａで示される中心線４５と接しているため、プロセッサ１０１は、その接点で分割し、ＩＤ＝ｉを持つ新たな中心線４５を作成する。

こうして新たな中心線を作成後の各中心線間の接続状態は、図２５の通りとなる。

図２６は、このマージ及び分割処理による結果を示す図である。

次に、プロセッサ１０１は、不要な中心線を除去する（ステップＳ３０７）。この不要な中心線の除去処理においては、プロセッサ１０１は、以下に説明する３種類の除去判断手法により、除去するべき中心線を決定して、除去を行う。

一つ目の除去判断手法は、閉多角形となる中心線の除去判断に関する。
図２７Ａに示すように、複数の中心線４５で構成される閉多角形の全ての頂点４６が三つ以上の中心線４５と接している場合は、プロセッサ１０１は、閉多角形の一番長い辺となる中心線４５を除去する。同図及び以降説明する図において、除去された中心線は破線で示される。

また、図２７Ｂに示すように、複数の中心線４５で構成される閉多角形の頂点４６が二つの中心線４５と接している場合は、プロセッサ１０１は、その頂点を含む中心線４５を除去する。なお、図２７Ｂにおいて、黒丸が二つの中心線４５と接している頂点を示す。閉多角形に二つの中心線４５と接している頂点が複数存在する場合は、プロセッサ１０１は、一番長い辺と接している頂点を持つ辺を除去する。すなわち、図２７Ｃに示すように、二つの中心線４５と接している頂点４６が二つ存在する場合、頂点４６ａと頂点４６ｂに接する辺のうち、一番長い辺はともに中心線４５ａであるため、プロセッサ１０１は、中心線４５ａと中心線４５ｂもしくは中心線４５ａと中心線４５ｃのどちらを除去しても構わない。

また、二つの中心線４５と接している頂点が三つ（頂点４６ｃ、頂点４６ｄ及び頂点４６ｅ）存在する場合には、図２７Ｄに示すように、プロセッサ１０１は、一番長い辺の中心線４５ｂと接している頂点４６ｅに接する辺である中心線４５ｄと中心線４５ｅとを除去している。

なお、図２７Ｅに示すように、閉多角形内に元図形の内枠３１Ｂが存在した場合、迂回ルートが消滅してしまうため、除去しない。ただし、内枠３１Ｂの大きさが小さい場合は、迂回ルートが消滅しても問題がない範囲で除去しても良い。

ここで、一番長い辺の中心線４５を除去する根拠を説明する。ここでは、図２８に示すような、頂点Ｐ１１～Ｐ１６の六つの頂点を持つ閉多角形を例に説明する。すなわち、複数の中心線４５で構成される閉多角形の全ての頂点４６が三つ以上の中心線４５と接している場合となっている。このような閉多角形において、始点を頂点Ｐ１１に固定し、終点を残りの五つ頂点Ｐ１２～Ｐ１６の位置に変えたパターンとして、パターン１乃至パターン５の五つのパターンについて説明する。

図２９Ａ乃至図２９Ｃは、終点を頂点Ｐ１２としたパターン１を示している。ここで、図２９Ａは、中心線除去前の最短経路を示し、図２９Ｂは、一番長い中心線４５を除去した場合の最短経路を示し、図２９Ｃは、一番長い中心線以外の中心線４５を除去した場合の最短経路を示している。

図３０Ａ乃至図３０Ｃは、終点を頂点Ｐ１３としたパターン２を示している。ここで、図３０Ａは、中心線除去前の最短経路を示し、図３０Ｂは、一番長い中心線４５を除去した場合の最短経路を示し、図３０Ｃは、一番長い中心線以外の中心線４５を除去した場合の最短経路を示している。

図３１Ａ乃至図３１Ｃは、終点を頂点Ｐ１４としたパターン３を示している。ここで、図３１Ａは、中心線除去前の最短経路を示し、図３１Ｂは、一番長い中心線４５を除去した場合の最短経路を示し、図３１Ｃは、一番長い中心線以外の中心線４５を除去した場合の最短経路を示している。

図３２Ａ乃至図３２Ｃは、終点を頂点Ｐ１５としたパターン４を示している。ここで、図３２Ａは、中心線除去前の最短経路を示し、図３２Ｂは、一番長い中心線４５を除去した場合の最短経路を示し、図３９Ｃは、一番長い中心線以外の中心線４５を除去した場合の最短経路を示している。

図３３Ａ乃至図３３Ｃは、終点を頂点Ｐ１６としたパターン５を示している。ここで、図３３Ａは、中心線除去前の最短経路を示し、図３３Ｂは、一番長い中心線４５を除去した場合の最短経路を示し、図３３Ｃは、一番長い中心線以外の中心線４５を除去した場合の最短経路を示している。

これらの図から、パターン１、４及び５では、一番長い経路を除去しても、最短経路の距離に差は生じないが、パターン２及び３は明らかに、一番長い経路を除去した方が最短経路の距離が短いことがわかる。ちなみに、除去する中心線４５の両端を始点と終点にした場合は、中心線４５の長さに関わらず、最短経路は必ず長くなるため、そのケースはここでは考慮しない。

図３４は、このような閉多角形となる中心線の除去判断に基いて不要中心線の除去を行った結果を示す図である。同図において、一点鎖線の円で囲って示す部分における細い実線で示す中心線４５が、この処理によって除去されることになる。

二つ目の除去判断手法は、頂点に対して接しているのが一つ中心線のみである場合における中心線の除去判断に関する。
図３５Ａに示すように、プロセッサ１０１は、頂点Ｐ２１に対し、一つの中心線４５ｆしか接していない場合、その中心線４５ｆを除去候補とする。ここで、除去候補の中心線は、破線により図示する。

この時、プロセッサ１０１は、除去候補の中心線４５ｆと接続している中心線４５ｇ及び４５ｈの他方の頂点Ｐ２２及びＰ２３から、元の頂点Ｐ２１が、外枠３１Ａまたは内枠３１Ｂに視界を遮られないか否か、つまり、見通しが良く、その地点への経路に重要性が少ないか否かを判断する。図３５Ａに矢印で示すように、頂点Ｐ２２及びＰ２３から頂点Ｐ２１が外枠３１Ａまたは内枠３１Ｂに視界を遮られない場合には、プロセッサ１０１は、その頂点Ｐ２１に接している除去候補である中心線４５ｆを除去する。

逆に、図３５Ｂに矢印で示すように、頂点Ｐ２２及びＰ２３のいずれか、この例では頂点Ｐ２３から頂点Ｐ２１が外枠３１Ａまたは内枠３１Ｂに視界を遮られる場合には、プロセッサ１０１は、その頂点Ｐ２１に接している除去候補である中心線４５ｆを除去しない。すなわち、見通しが悪い頂点に繋がる中心線は残すことが望ましいため、つまり、その地点への経路に意味があるため、除去しない。

図３６は、このような頂点に対して接しているのが一つ中心線のみである場合における中心線の除去判断に基いて不要中心線の除去を行った結果を示す図である。同図において、二点鎖線の円で囲って示す部分に行き止まりの中心線４５が存在し、この処理によって、同図に細い実線で示す行き止まりの中心線４５は除去され、太い実線で示す行き止まりの中心線４５は除去されないことになる。

三つ目の除去判断手法は、中心線の回転に基づく中心線の除去判断に関する。
プロセッサ１０１は、図１９に示したような、回転した結果、外枠３１Ａまたは内枠３１Ｂと交差する中心線は、除去しないようにする。

プロセッサ１０１は、このようにして不要な中心線を除去した結果を、中心線補正後の中心線として、補正後中心線データ記憶部１０３８に格納する。

そして、プロセッサ１０１は、ステップＳ３のグループ毎補正処理を終了する。

このように、プロセッサ１０１は、中心線補正部１３として機能する。

図３７は、上記ステップＳ４における再結合処理の詳細の一例を示すフローチャートである。この再結合処理において、プロセッサ１０１は、ステップＳ１にて分割した中心線を再結合する。

まず、プロセッサ１０１は、ステップＳ３にて補正後中心線データ記憶部１０３８に格納した中心線補正後の中心線を読み出して、ステップＳ１で分割情報記憶部１０３３に格納した情報であるグループ毎の基準線と回転角度とに従って、図３８に示すように、グループ毎に中心線を、基準線ＧＲの中心点３７を中心として逆回転させる（ステップＳ４０１）。なお、個々の中心線を図示すると見にくいため、図３８では、中心線の代わりに、グループを用いて、この逆回転を表している。

その後、プロセッサ１０１は、図３８に示すように、ステップＳ４０１の結果と、ステップＳ１で補正対象外中心線データ記憶部１０３４に格納した補正対象外の中心線をマージし、その結果を中心線補正データとして、中心線補正データ記憶部１０３９に格納する（ステップＳ４０２）。なお、図３８では、個々の中心線のマージを示す代わりに、グループの領域３４ａ、３４ｂ及び３４ｃとグループ外領域３８とがマージされて元の図形３１となるように表している。

そして、プロセッサ１０１は、ステップＳ４の再結合処理を終了する。

図３９は、こうして補正後中心線データ記憶部１０３８に格納された中心線補正後の中心線と形状情報との関係の一例を示す模式図である。

以上に説明した一実施形態に係る中心線補正装置１０によれば、プロセッサ１０１が、上記ステップＳ１乃至ステップＳ４の処理を実施することで、空間ネットワークデータの元となる中心線の前提「入力する屋内空間の形状の外枠及び内枠と交差せず、かつ、その形状の任意の内部の位置から直線でつなげることができ、途切れのない状態」を崩さずに、中心線の偏りを排除し、適正な位置に補正することができる。すなわち、簡素化補正によって偏りを生じた中心線の傾きを水平及び垂直に補正し、元形状の境界との距離が中心となるよう移動させるとともに不要な中心線を削除することで、出力する中心線の頂点数及びデータ数を極力増やさず、経路の中心を通る単純で自然な中心線に補正することを可能とするようにした技術を提供することができる。

よって、ネットワークデータ生成装置２０は、この中心線補正装置１０の中心線補正データ記憶部１０３９に格納された中心線補正データに基づいて、実際の経路を正しく反映するネットワークデータを生成することが可能となる。

［他の実施形態］
前記一実施形態では、屋内空間の形状情報を基に作成された中心線を補正する場合を説明したが、屋外空間の道路形状情報などを基に作成された中心線を補正する場合も、同様にして実施することができる。すなわち、屋内及び屋外を問わずに、空間ネットワークデータを生成する場合に好適な中心線の補正を実施することができる。

また、各実施形態に記載した手法は、計算機（コンピュータ）に実行させることができるプログラム（ソフトウェア手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ等）、半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等）等の記録媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウェア手段（実行プログラムのみならずテーブル、データ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現する計算機は、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウェア手段を構築し、このソフトウェア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、本明細書でいう記録媒体は、頒布用に限らず、計算機内部あるいはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。

要するに、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組合せて実施してもよく、その場合組合せた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

１０…中心線補正装置
１１…直線抽出部
１２…領域生成部
１３…中心線補正部
２０…ネットワークデータ生成装置
３０…中心線生成元データ記憶装置
３１…図形
３１Ａ…外枠
３１Ｂ…内枠
３３，４６，４６ａ～４６ｅ，４４１，４４２，４６１、４６２，Ｐ１１～Ｐ１６，Ｐ２１～Ｐ２３…頂点
３４，３４ａ、３４ｂ，３４ｂ’，３４ｃ，３４ｃ’，３４ｄ～３４ｎ…領域
３５…外接矩形
３６，３２１～３２６，３６１～３６７…直線
３７，４３…中心点
３８…グループ外領域
４０…中心線データ記憶装置
４１，４２，４５，４５ａ～４５ｇ，４２１，４２２，４５１～４５３…中心線
４７’，４７１，４７３’…位置
１０１…プロセッサ
１０２…プログラムメモリ
１０３…データメモリ
１０４…通信インタフェース
１０５…入出力インタフェース
１０６…バス
１０７…入力部
１０８…表示部
１０３１…中心線生成元データ記憶部
１０３２…中心線データ記憶部
１０３３…分割情報記憶部
１０３４…補正対象外中心線データ記憶部
１０３５…分割後中心線生成元データ記憶部
１０３６…分割後中心線データ記憶部
１０３７…中心線間接続状態記憶部
１０３８…補正後中心線データ記憶部
１０３９…中心線補正データ記憶部
３１１…図形
ＧＲ…基準線

Claims (8)

1. 屋内空間の形状情報または屋外空間の道路形状情報から取得され、前記屋内空間または前記屋外空間における移動可能領域である、経路の中心線を補正する中心線補正装置であって、
   前記中心線のそれぞれの辺の中心点を抽出する中心点抽出処理と、
   抽出された前記中心点に基づいて、元形状の境界との距離が中心となるよう前記中心線を移動させる中心線補正処理と、
   移動させた前記中心線のそれぞれの辺で構成される閉多角形の頂点と、該頂点に接する前記辺の数と長さにより、前記中心線の要不要を判断し、不要な中心線を削除する不要中心線削除処理と、
   を実行する中心線補正部、
   を備える中心線補正装置。
2. 屋内空間の形状情報または屋外空間の道路形状情報から取得され、前記屋内空間または前記屋外空間における移動可能領域である、経路の中心線を補正する中心線補正装置であって、
   前記中心線のそれぞれの辺の中心点を抽出する中心点抽出処理と、
   抽出された前記中心点に基づいて、元形状の境界との距離が中心となるよう前記中心線を移動させる中心線補正処理と、
   移動させた前記中心線のうち不要なものを削除する不要中心線削除処理と、
   を実行する中心線補正部、を備え、
   前記中心線補正部は、
   前記中心線のそれぞれの辺を前記中心点を中心として回転させる回転処理と、
   回転させた前記中心線を平行移動させる移動処理と、
   を行う中心線補正装置。
3. 屋内空間の形状情報または屋外空間の道路形状情報から取得され、前記屋内空間または前記屋外空間における移動可能領域である、経路の中心線を補正する中心線補正装置であって、
   前記中心線のそれぞれの辺の中心点を抽出する中心点抽出処理と、
   抽出された前記中心点に基づいて、元形状の境界との距離が中心となるよう前記中心線を移動させる中心線補正処理と、
   移動させた前記中心線のうち不要なものを削除する不要中心線削除処理と、
   を実行する中心線補正部と、
   前記経路の外枠形状を分割し、前記外枠形状の直線部を長さ順に抽出する直線抽出部と、
   抽出した前記直線部と基準線のなす角を基に前記直線部のそれぞれをグループ化し、各グループに含まれる複数の前記直線部からグループ毎の領域を生成する領域生成部と、
   を備え、
   前記中心線補正部は、前記領域毎に前記中心線補正処理を実行する、中心線補正装置。
4. 前記中心線補正部は、
   前記領域の面積が閾値以下の場合は、前記中心線補正処理の補正対象から除外する除外処理と、
   異なる前記領域同士が重なっている場合は、大きい領域に含まれる図形から小さい領域を取り除き、さらに前記領域の分割を実施する重複分割処理を実行して、
   前記中心線補正処理を行う、請求項３に記載の中心線補正装置。
5. 前記中心線補正部は、
   前記大きい領域の外接矩形に沿って、前記基準線と平行な直線を前記外接矩形の一端からもう一端まで平行移動し、分割される領域に大きな変化が発生する箇所で、前記大きい領域の分割を実行する分割処理を行う、請求項４に記載の中心線補正装置。
6. 屋内空間の形状情報や屋外空間の道路形状情報から取得され、前記屋内空間または前記屋外空間における移動可能領域である、経路の中心線を補正する中心線補正装置における中心線補正方法であって、
   前記中心線のそれぞれの辺の中心点を抽出し、
   抽出された前記中心点に基づいて、元形状の境界との距離が中心となるよう前記中心線を移動させ、
   移動させた前記中心線のそれぞれの辺で構成される閉多角形の頂点と、該頂点に接する前記辺の数と長さにより、前記中心線の要不要を判断し、不要な中心線を削除すること、
   を備える中心線補正方法。
7. 請求項１乃至５のいずれかに記載の中心線補正装置と、
   前記中心線補正装置によって補正された中心線に基づいて、前記経路の情報である空間ネットワークデータを生成するネットワークデータ生成装置と、
   を備える、ネットワークデータ生成システム。
8. 請求項１乃至５のいずれかに記載の中心線補正装置の前記各部としてプロセッサを機能させる中心線補正処理プログラム。

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