JPH04268593A - 建屋属性情報表示装置および建屋属性情報表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，都市計画支援などの地
図利用情報管理システムに用いられる地図データベース
に格納された建屋の属性情報（高さ、用途、構造など）
をわかりやすく表示するための建屋属性情報表示システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、地理情報の管理システムには、地
図を電子化しただけの２次元データから建屋の高さなど
の情報を取り入れた３次元データへ移行する傾向があり
、これにともない３次元データをわかり易くユーザに理
解させるために３次元コンピュータ・グラフッイクス（
ＣＧ）が注目されている。

【０００３】しかして、このようなＣＧでは、建物など
の３次元構造物を単にリアルに表示するだけでなく、例
えば建物の用途や構造などの属性情報まで含めて現状が
わかりやすく表示できることが望ましい。

【０００４】しかして、従来の建屋属性情報表示システ
ムでは、（１）平面図表示に対して閉図形である建屋を
属性ごとに色分けして表示するもの。

【０００５】（２）各建屋について、属性に対応する色
付とともに陰影づけされた鳥瞰図を表示するもの。など
が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
属性情報の表示では、（１）のものの場合、各建屋につ
いて属性情報しか見ることができず、高さ情報を直感的
に把握することができず、また、（２）のものの場合、
陰影づけされた鳥瞰図表示では、視平面上の各点で視点
から最も近い建屋の面が表示されるため、建屋が込み入
ってくると建屋属性情報全体の状況を一度に把握するの
が難しくなる問題点があった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、建屋属性情報を高さ情報を含めて一目して把握する
ことができ、しかも建屋属性情報の２次元図と３次元図
とを対応づけてわかりやすく表示可能にした建屋属性情
報表示システムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、地図データベ
ースに格納された建屋データの属性情報を表示するため
の建屋属性情報表示システムであって、地図データベー
スより読み出される建屋データについて属性情報および
属性情報に対応する色をそれぞれ指定手段で指定し、こ
の指定手段で指定された属性情報および該属性情報に対
応する色情報が付加された２次元建屋図形および３次元
建屋図形を図形生成手段で生成して、この生成された２
次元建屋図形および３次元建屋図形を上記色情報に基づ
いて色分けするとともに、これらを同時に表示手段に表
示可能にするように構成している。また、表示手段に表
示される２次元および３次元の建屋図形をそれぞれ対応
付けて表示可能にしている。

【０００９】

【作用】この結果、本発明によれば，２次元の建屋図形
と３次元の建屋図形をそれぞれ建屋属性情報に応じて色
分けするとともに、これらの建屋図形を同時に表示する
ことができることから、建屋の高さ情報と併せて属性情
報（例えば，用途，構造など）を直感的にわかりやすく
表示することができ、さらに、２次元建屋図形と３次元
建屋図形をピックされた建屋図形に対応付けて表示でき
るようにもなっている。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い説明す
る。

【００１１】図１は同実施例の概略構成を示すものであ
る。図において、１は処理プロセッサで、この処理プロ
セッサ１は、システムバス１ａを通してシステム全体の
制御を行うようにしている。この場合、システムバス１
ａには、主記憶装置２、ディスクコントローラ３、メモ
リコントローラ５、ＣＲＴコントローラ７、マウスイン
タフェース９を接続している。

【００１２】主記憶装置２は、ディスクコントローラ３
を介して地図データベースであるディスク４より読み出
される建屋データをロードするものである。そして、こ
の状態から、処理プロセッサ１によるアクセスにより、
検索領域の各建屋について２次元および３次元の表示を
行うとともに、属性情報の検索を行うようになっている
。

【００１３】メモリコントローラ５は、これらの表示お
よび属性検索の結果を画像メモリ６に描画するためのも
のである。そして、この画像メモリ６の内容は、処理プ
ロセッサ１の命令によりＣＲＴコントローラ７を介して
ＣＲＴ８に表示するようにしている。

【００１４】マウスインタフェース９は、マウス１０の
操作による２次元または３次元表示された建屋の属性表
示の指定、各建屋についての２次元表示と３次元表示の
間の１対１対応の指示、その他、メニュー選択結果など
の入力データを処理プロセサ１に与えるようにしている
。

【００１５】次に、地図データベースに基づいた建屋属
性情報の表示を詳細に説明する。

【００１６】まず、図２に示すように町丁目インデック
ス地図に対して建屋属性情報の表示を行う選択矩形領域
Ａを指定し、ディスク４のデータベースでの検索すべき
建屋データを特定する。この場合、選択矩形領域Ａ中の
各建屋データは、高さ情報を用いて多角柱で近似される
。

【００１７】この状態から、各建屋データについて用途
種別，構造種別，階数区別などの属性情報を指定する。 ここでは、図３に示すように用途種別，構造種別，階数
区別の各属性情報メニューから検索したいものを選択す
るようになる。

【００１８】次いで、各建屋について、属性に対応した
色を指定する。ここでの色指定の方法は、図４（ａ）（
ｂ）（ｃ）に示す用途種別２１、構造種別２２、階数区
別２３の各種別について、それぞれの項目毎に同図（ｄ
）に示すカラーテーブルをピックして色指定を行う。こ
こでは、用途種別２１の場合、官公庁、供給処理施設、
運輸施設、通信施設、教育施設、研究施設、文化施設、
医療施設などで色分けを行い、構造種別２２の場合、耐
火造、簡易耐火構造、防水造、木造などで色分けを行い
、階数区別２３の場合、１階、２階などの階数で色分け
を行うようになる。

【００１９】このような操作の結果、選択矩形領域Ａの
各建屋データには、属性情報および該属性情報に対応す
る色情報が付加され主記憶装置２にロードされる。

【００２０】この状態から、まず、処理プロセッサ１の
動作により属性情報および該属性情報に対応する色情報
が付加された２次元建屋図形が生成され、これら属性別
に色分けされた２次元建屋図形は、メモリコントローラ
５により画像メモリ６に描画される。

【００２１】次に、図５（ａ）（ｂ）に示すようにマウ
ス１０を用いて視点の方向と高さを指定する。この場合
の視点の平面上の位置は、選択矩形領域Ａから求められ
る重心の位置と平面上に射影した視点を結ぶ直線上で、
領域Ａの境界線が交わる点の重心からの距離の常数倍の
位置に設定している。

【００２２】この状態で、処理プロセッサ１の動作によ
り主記憶装置２の記憶内容に基づいて隠線消去処理され
た３次元建屋図形、ここではワイヤーフレーム鳥瞰図が
生成される。

【００２３】ここで、隠線消去処理を簡単に述べる。こ
の場合、主記憶装置２にロードされる建屋データは、多
角柱データとして稜線を中心に隣接する形状要素が関係
づけられてデータ構造化されている。

【００２４】図６は、主記憶装置２にロードされたデー
タ構造を示している。この場合のデータ構造は、すべて
の多角柱０〜ｎを登録する建屋テーブル１１に対して、
面の法線ベクトルを登録する面テーブル１２、頂点座標
が記憶された頂点テーブル１３、稜線の始点、終点座標
が記憶された稜線テーブル１４が用意され、稜線の可視
部分を登録しておくための分割稜線テーブル１５、１６
が稜線テーブル１４からポインティングされた形で動的
に作成されるようになっている。

【００２５】これにより、稜線同志の交点計算を行うの
に候補のデータを取りだし易くしている。つまり、多角
柱データは、稜線を中心として隣接する形状要素を関連
ずけてデータ構造化され、隣接する稜線の接続情報とそ
の稜線を含む面を各稜線ごとに登録することにより，任
意の稜線について面との包含関係、他の稜線との干渉な
どを調べる際に接続情報をアクセスしやすくなっている
。

【００２６】次に、このような主記憶装置２にロードさ
れたデータ構造に基づく隠線消去処理が以下述べる手順
で実行される。図７は、処理プロセッサ１で実行される
処理の手順フローを示している。

【００２７】この場合、まず、多角柱の凹凸を判定して
建屋テーブル１１に登録する。この場合、多角柱の凹凸
の判定は底面の多角形について隣合う稜線の外積を計算
し、符号の異なるものがあれば凹多角形、符号の異なる
ものがなければ凸多角形と判定する（ステップＡ１）。

【００２８】次に、あらかじめ指定された視点にしたが
って、すべての多角柱に対して３次元アフィン変換を行
う。つまり、視点の位置がｚ正方向の軸上に存在するよ
うに座標変換を行うことになる（ステップＡ２）。

【００２９】そして、すべての建屋の多角柱について面
の可視、不可視を判定し面テーブル１２に登録する（ス
テップＡ３）。この場合、可視、不可視の判定は、視点
の方向をｚ正方向としているので、面の法線ベクトルの
ｚ成分が正である面を可視面、負である面を不可視面と
している。また、すべての稜線について、それを含む２
枚の面がともに不可視面ならば自己隠線と判断して稜線
テーブルから除くようにしている（ステップＡ４）。

【００３０】次いで、すべての凹多角柱について単体で
隠線消去を行う（ステップＡ５）。この場合、稜線テー
ブル１４に登録されている稜線に対して、その多角柱の
可視面との包含関係を調べる。そして、可視面の中に稜
線が完全に含まれた場合には、面と稜線の前後関係を調
べ、稜線が後方にあるならば隠線として稜線テーブル１
４から取り除く。また、隠線消去の対象としている稜線
と、その稜線以外の稜線との交点計算を行い、対象とし
ている稜線のベクトルの向きから交点計算をした稜線と
境界となる面との不可視数を計算する（例えば、山口著
『コンピュータディスプレイによる図形処理工学』昭和
５８年１月２０日日刊工業新聞社　　ｐ．２４６）。こ
こで、可視面と可視面との境界である稜線とのみ交点が
あり、しかも、その交点における隠線消去の対象として
いる稜線上のｚ値が可視面と可視面の境界の稜線上のｚ
値より視点に対して後方にある場合には、対象の稜線を
不可視である。また、可視面と可視面の境界の稜線との
交点を除いて交点列をソーティングし、面への出入りフ
ラグにより不可視数をインクリメントさせ、不可視数が
最小値になるところを可視部分とし、稜線テーブル１４
に登録する。

【００３１】次に、多角柱全体について隠線消去を行う
（ステップＡ６）。この場合、多角柱のすべての可視面
の外接長方形の対角線をブロックごとに管理し、稜線テ
ーブル１４上の稜線について可視面との包含関係を調べ
る。ここで、可視面の中に稜線が完全に含まれた場合に
は、面と稜線の前後関係を調べ、稜線が後方にあるなら
ば隠線として稜線テーブルから取り除くようになる。本
実施例のような都市の場合には、建屋が均等に込み入っ
ているので、線情報管理方法としてブロックごとに稜線
を管理している。ここで、稜線テーブル１４に登録され
ている稜線については、稜線どうしの干渉を調べる際の
候補となる稜線数を減少させるため、図８に示すように
稜線を複数のブロックＢに分割して管理する。この場合
、複数のブロックＢにまたがっている稜線については、
それぞれのブロックＢごとに登録する。また、この時の
ブロックＢの数は、表示させる建屋の数に依存していて
処理時間が最小になる大きさに設定する。このような処
理は、ブロックＢ内の他の多角柱の稜線どうしですべて
実行する。

【００３２】そして、稜線テーブル１４上の稜線につい
て、すべての可視面との包含関係を調べ、前後関係を調
べる（ステップＡ７）。ここでも、可視面の外接長方形
の対角線をブロックごとにデータ管理することにより比
較回数を減らすようにしている。この処理は、分割され
る前の稜線が、可視面に包含されていなかったものが、
可視部分に分割された結果として可視面に包含されるこ
とにになり、しかも可視面の後方にある場合があるため
に行われるのである。

【００３３】このような処理により選択矩形領域Ａの各
建屋データは、隠線消去されるとともに、属性別に色分
けされた３次元建屋図形として、メモリコントローラ５
により画像メモリ６に描画される。

【００３４】そして、この画像メモリ６の２次元および
３次元の建屋図形は、ＣＲＴコンントローラ７を介して
ＣＲＴ８に送られ表示される。この場合、ＣＲＴ８は、
図９に示すように表示画面のウインドウ３１に選択矩形
領域Ａの建屋群がそれぞれ属性に依存して色分された２
次元建屋図形として表示され、また、ウィンドウ３２に
同様に選択矩形領域Ａの建屋群が、それぞれ属性に依存
して色分けされた３次元建屋図形、つまりワイヤーフレ
ームの鳥瞰図として表示される。

【００３５】この場合、２次元および３次元の建屋図形
は、図１０に示すように各建屋図形の稜線の可視部分４
１の始点（ｔｂ［ｉ］）と終点（ｔｅ［ｉ］）、稜線番
号４２および各建屋のＩＤ番号４３を記憶している。

【００３６】しかして、ウインドウ３１に２次元表示さ
れた建屋図形の中から注目する建屋の属性情報を検索す
る場合は、２次元建屋図形上で注目する建屋をピックす
る。すると、ピック点が建屋図形内に含まれているかど
うかが調べられ、ピック点が建屋図形内に含まれている
と、図１０に基づいて建屋のＩＤ番号から属性情報が検
索されるようになる。

【００３７】また、ウインドウ３２に３次元表示された
建屋図形のうち隠線消去されたワイヤーフレーム表示の
建屋に関する属性情報を検索する場合には、３次元表示
上で注目する建屋をピックする。すると、図１０に基づ
いて注目建屋の一部を構成する稜線から建屋のＩＤ番号
が特定され、このＩＤ番号から属性情報が検索されるよ
うになる。この場合、３次元表示上でピックされた点か
ら最近傍の稜線を求めるようになるが、この最近傍の稜
線の求め方は、ピック点から稜線に向けて垂線をおろし
て交点が存在する場合に垂線の長さをピック点からの距
離とし、一方、交点が存在しない場合には、各稜線につ
いて、その両端点とピック点の距離を求める。そして、
この距離が最小値となる稜線を特定するとともに、この
特定した稜線から建屋のＩＤ番号を求め、このＩＤ番号
から属性情報を検索するようになる。

【００３８】一方、２次元建屋図形上で注目の建屋から
３次元建屋図形の建屋の対応づけを行う場合には、２次
元表示上でピックされた建屋のＩＤ番号から図１０を用
いて２次元表示上の注目建屋に対応する３次元表示上の
建屋を特定するようになる。逆に、３次元表示上で注目
の建屋から２次元表示の建屋の対応づけを行う場合には
、３次元表示上でピックされた点から最も近い稜線のＩ
Ｄ番号を求めて、このＩＤ番号から図１０を用いて３次
元表示上の注目建屋に対応する２次元表示上の建屋を特
定するようになる。

【００３９】図１１にウインドウ３１の２次元表建屋図
形からピックされた建屋と、この建屋に対応づけられる
ウインドウ３２の３次元建屋図形の建屋の表示例を示し
ている。この場合、ウインドウ３１の２次元表示上でピ
ックされた建屋は、図形内にマーク３３が付され、ウイ
ンドウ３２の３次元建屋図形で対応づけされた建屋につ
いては稜線を太線３４で表示するようになる。

【００４０】なお、本発明は、上記実施例にのみ限定さ
れず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる
。例えば、上述の実施例では、３次元表示される建屋図
形のワイヤーフレームは属性により色分けされるが、こ
れら属性は、２次元で表示される属性と異なるものを選
ぶ場合もある。

【００４１】また、図１２に示すようにウインドウ３１
の２次元表示およびウインドウ３２の３次元建屋図形は
、土地利用データ３５（例えば，道路，屋外空地，公共
建築施設地など）と併せて表示することもできる。この
場合、土地利用データ３５の３次元表示についても、上
述したように視点の指定に基づいた鳥瞰図により表示さ
れる。

【００４２】さらに、図１３に示すように、異なる属性
情報の２次元建屋図形を複数個同時に表示するようにも
できる。この場合、図示していないが、これら複数の２
次元建屋図形の一つに対応する３次元建屋図形を表示す
るようにしてもよいし、これら複数の２次元建屋図形の
属性情報と異なる属性情報の３次元建屋図形を表示する
ようにしてもよい。

【００４３】さらにまた、３次元建屋図形がシェーディ
ングなど用いてサーフェス表示されている場合には、ピ
クセルごとに建屋データのＩＤ番号を保存しておけば、
３次元建屋図形上でピックすることで、この注目建屋デ
ータのＩＤ番号がわかる。この場合も上述したように２
次元および３次元の建屋図形の１対１対応および属性情
報検索が可能になる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば，２次元の建屋図形と３
次元の建屋図形をそれぞれ建屋属性情報に応じて色分け
するとともに、これらの建屋図形を同時に表示すること
ができるので、建屋の高さ情報と併せて属性情報（例え
ば，用途，構造など）を直感的にわかりやすく表示する
ことができる。また、２次元建屋図形と３次元建屋図形
をピックされた建屋図形に対応付けて表示できるように
もなっているので、建屋属性情報の把握を効率的に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略的構成図。

【図２】町丁目インデックス表示の一例を示す図。

【図３】属性情報の検索メニューの一例を示す図。

【図４】建屋の属性情報に対して表示色の決定を説明す
るための図。

【図５】マウスを用いての視点の指示を説明するための
図。

【図６】主記憶装置に展開されるデータ構造を説明する
ための図。

【図７】隠線消去処理の一例を説明するためのフローチ
ャート。

【図８】稜線をブロック毎に分割管理する方法を説明す
るための図。

【図９】２次元表示と３次元表示のマルチウインドウに
よる表示例を示す図。

【図１０】２次元表示および３次元表示される建屋デー
タの稜線と建屋ＩＤ番号に関するデータ構造の一例を示
す図。

【図１１】２次元表示および３次元表示される建屋図形
の対応付けの一例を示す図。

【図１２】２次元表示および３次元表示される建屋デー
タに土地利用データを併せ表示する例を示す図。

【図１３】異なる属性情報の２次元表示を複数同時に行
った表示例を示す図。

【符号の説明】

１…処理プロセッサ、１ａ…システムバス、２…主記憶
装置、３…ディスクコントローラ、４…ディスク、５…
メモリコントローラ、６…画像メモリ、７…ＣＲＴコン
トローラ、８…ＣＲＴ、９…マウスインタフェース、１
０…マウス、１１…建屋テーブル、１２…面テーブル、
１３…頂点テーブル、１４…稜線テーブル、１５、１６
…分割稜線テーブル、２１…用途種別、２２…構造種別
、２３…階数区別、３１、３２…ウィンドウ、３３…マ
ーク、３４…太線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　地図データベースに格納された建屋デ
   ータの属性情報を表示するための建屋属性情報表示シス
   テムにおいて、上記地図データベースより読み出される
   建屋データについて属性情報および属性情報に対応する
   色をそれぞれ指定する指定手段と、この指定手段で指定
   された属性情報および該属性情報に対応する色情報が付
   加された２次元建屋図形および３次元建屋図形を生成す
   る図形生成手段と、この図形生成手段で生成された２次
   元建屋図形および３次元建屋図形を上記色情報に基づい
   て色分けするとともにこれらを同時に表示可能にする表
   示手段とを具備したことを特徴とする建屋属性情報表示
   システム。
2. 【請求項２】　　表示手段に表示される２次元および３
   次元の建屋図形をそれぞれ対応付けて表示可能にしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の建屋属性情報表示シス
   テム。