JPH06195436A - ３次元地図上のシンボル表示方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自由に視線方向が変更できる地図を含む３次元
景観図上で、視認性に優れたシンボル表示を確保する。 【構成】地図等記憶部１及びシンボル記憶部２にはそれ
ぞれ、各地図要素の図形形状とその属性及びシンボル形
状とその属性を表わす情報が蓄積されている。３次元景
観図生成部３は、地図等記憶部１に蓄積されている情報
を基に、視線制御部６により制御された視線方向から眺
めた３次元景観図を生成する。シンボル表示変換部４
は、シンボル記憶部２に蓄積されている情報を基に、視
線方向に対して常にシンボル面が垂直となるように制御
し、必要に応じシンボルからＸ−Ｙ平面に垂直に指示線
を描画してシンボルの視認性を増大する。３次元景観図
合成表示部５は、３次元景観図とシンボル表示とを合成
し、表示部７に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は３次元地図上のシンボル
表示方式に関し、特に３次元地図上にシンボル表示する
航空路管制システム，戦闘指揮システム及び救難支援シ
ステム等に用いて有益なる３次元地図上のシンボル表示
方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、航空路管制システム，戦闘指揮シ
ステムあるいは救難支援システム等において、表示装置
上に表示する各種状況は、景観をそのまま表示させるの
ではなく、状況表示を簡潔化，単純化することにより管
制官の状況把握を容易にしている。

【０００３】この簡潔化させる表示方法の１つとして、
対象物をシンボル化するという方法がある。前述したシ
ステムでは、２次元の地図上にシンボルを重ねて表示さ
せる方式が主であり、地図の拡大・縮小及び表示中心位
置の切替などが行なわれてもシンボルの形状はそのまま
表示させることにより、管制官の視認性は特に低下しな
いという特徴を有している。

【０００４】一方、２次元の地図上にシンボルを表示す
る方式は、例えば視覚的に地形状況を把握できない、あ
るいは航空機等の飛行高度を視覚的に認識することがで
きないという問題を有している。

【０００５】これを解決する方法として、地図を含めた
対象物を３次元表示する方法がある。

【０００６】３次元表示に関する従来技術としては、３
次元地図を表示する装置（例えば特開平２−９０１９
１）や、３次元の景観を表示する方式（たとえば特開昭
６２−２７４４６９）がある。

【０００７】図２は従来技術の構成を示す図であり、図
３は図２の景観画像合成部３０の動作の説明図である。
また図４は図３の処理によって地図情報から景観画像を
合成するまでの経過をモデル的に表現した図である。

【０００８】図２の情報記憶装置１０内には地図情報が
格納されており、この地図情報は、図４の（ｂ）の例に
示すように、等高線で表わされた地形情報，多角形で表
わされた建物情報，及び帯状の図形で表わされた道路情
報などの個個の地図要素毎に分類されており、かつこれ
らの属性，例えば建物の色や種類等が記録されている。

【０００９】要求する場所の地図情報が、情報記憶装置
１０から抽出され、図３に示す景観画像合成部の入力端
子Ｉに入力されると、形状データ作成部３１では、景観
要素標準形状データテーブル４１を参照しつつ個個の景
観要素毎に３次元の形状データを作成する処理を行う。

【００１０】景観要素標準形状データテーブル４１は、
例えば以下に示すような地形形状データを表わすための
地図の分割数や、上記建物や道路等の地理要素の標準的
な３次元形状データを格納する。

【００１１】図４に示すように、地形形状データは等高
線を用いて、メッシュデータ，即ち、地図上に座標軸
Ｘ，Ｙを定め、高さ方向をＺ軸とするとき、地図をＭ×
Ｎ分割したデータの組（Ｘｉｊ，Ｙｉｊ，Ｚｉｊ）で表
わす。

【００１２】ただし、ｉ＝１，２，…，Ｍ，ｊ＝１，
２，…，Ｎ，であり、Ｍ，ＮはＸ及びＹ方向の地図の分
割数である。

【００１３】また、建物に対しては、地図上で表わされ
た多角形の形及び建物の種別をもとに、景観要素標準形
状データテーブル４１を参照して、最も近いものを抽出
するか、またはこれを地図上の形状に適合するように変
形する。

【００１４】道路は、例えば道路の幅等の条件をもと
に、景観要素標準形状データテーブル４１を参照して、
ガードレール等の付属物を付加した形状データを作成す
る。

【００１５】このようにして作成された個個の景観要素
形状データは、３次元景観データ合成部３２において、
合成処理を行う。これは例えば、図４（ｄ）に示すよう
に、メッシュデータで表わされた地形データに、個個の
要素の形状データを埋込むことによって合成する。

【００１６】以上の如き景観を表わす３次元形状データ
を作成した後、陰影画像生成処理部３３で実際の景観に
近い画像を生成する。

【００１７】すなわち、図３の観測条件入力端子Ｓから
利用者が指定した観測条件，例えば観測する場所や観測
方向等が入力されると、形状データをもとにした隠れ面
消去処理，即ち、視点に近い物体により遠い物体が隠さ
れることを判定する処理，及び個個の物体の輝度を計算
して陰影づけする処理を行なう。

【００１８】このような３次元形状データをもとに、陰
影画像を生成する処理は、コンピュータ・グラフィック
ス等において良く知られた既知の技術があり、ハードウ
ェアによる高速処理も可能である。

【００１９】なお、以上の説明では、地図に記載されて
いる情報をもとに、景観画像を合成する方式をとってい
るために、特徴のある建物や場所を実際に近く表わすこ
とが困難であるという問題がある。

【００２０】これに対処するためには、特徴的な建物や
目印，あるいは実際に近い状態を表わすのが望ましい景
観要素については、それの３次元構造を表わすデータを
例えば地図情報の属性として、情報記憶装置１内に蓄積
しておき、図３に示す景観画像合成処理時にこれを景観
要素の３次元形状データとして使用するのが効果的であ
る。

【００２１】また、もととなる実際の地図情報の代わり
に、架空の地図情報，例えば地域開発計画図や、建設を
予定している建物の３次元構造等の情報を用いて、景観
画像を合成することにより、地域開発による実際の景観
の状態を確認するなどの用途に効果的である。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のシステ
ムで実施されているように、２次元地図面にシンボルを
重ね合せた表示方式と同様にして３次元地図面にシンボ
ルを単純に重ね合せた表示方式では、視点を地図面に垂
直に持ってゆき、真上から眺めた場合には従来の２次元
地図面での表示方式と同等の視認性が得られるが、視線
を変化させて斜めから眺めた場合にはシンボルが歪んで
しまい、視認性が低下するという問題点がある。

【００２３】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解決すべくなされたものであり、シンボルの表示面を
常に視線に垂直となるように制御し、視線の変更があっ
た場合でも、その視認性を３次元表示においても従来の
２次元表示と同等に確保し、かつシンボルから地図面に
指示線を描くことにより、シンボルの位置，高度を視覚
的に認識することができる３次元地図上のシンボル表示
方式を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の３次元地図上の
シンボル表示方式は、地形・道路等の地図要素の図形形
状とその属性を表わす地図情報を記憶する地図等記憶手
段と、前記図形形状に重ね合せて表示すべきシンボルの
形状とその属性を表わす情報を記憶するシンボル記憶手
段と、前記地図等記憶手段の記憶内容と視線方向とにも
とづいて前記地図情報の３次元景観図を生成する３次元
景観図生成手段と、前記シンボル記憶手段の記憶内容と
視線方向にもとづいて前記シンボルの面を視線方向に垂
直に変換するシンボル表示変換手段と、前記３次元景観
図と前記シンボル表示変換手段によるシンボルとを合成
し表示する３次元景観図合成表示手段とを備えた構成を
有する。 また本発明の３次元地図上のシンボル表示方
式は、前記シンボルの一端から前記３次元景観図の表面
に垂直な指示線を描き３次元地図上のシンボルの位置・
高度を視覚的に認識する指示線描画手段を備えた構成を
有する。

【００２５】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００２６】図１は本発明の一実施例の３次元地図上の
シンボル表示方式の構成を示すブロック図である。

【００２７】図１に示す実施例の構成は、地形・道路等
の各種の地図要素の図形形状及び属性を表わす情報を蓄
積する地図等記憶部１と、シンボルの形状及び属性を表
わす情報を蓄積するシンボル記憶部２と、視線方向から
見た３次元景観図を作成する３次元景観図生成部３と、
視線方向に対してシンボル面が垂直となるようにシンボ
ルの表示変換を行なうシンボル表示変換部４と、シンボ
ルを含む３次元景観図を合成する３次元景観図合成表示
部５と、視線を制御する視線制御部６および表示部７を
備えた構成を有する。

【００２８】次に、本実施例の動作について説明する。

【００２９】地図等記憶部１には、地形・道路等の各種
の地図要素の図形形状及び属性を表わす情報が蓄積され
ている。

【００３０】シンボル記憶部２には、シンボルの形状及
び属性を表わす情報が蓄積されている。ここでの属性と
は、各種の地図要素あるいはシンボルにおける位置，種
類，表示色等を表わす情報をいう。

【００３１】３次元景観図生成部３は、地図等記憶部１
に蓄積されている情報を基に、視線制御部６により制御
された視線方向から眺めた３次元景観図を生成する。

【００３２】ここで生成する３次元景観図における地図
の表示方式としては、図５に示すようにＸ−Ｙ−Ｚ座標
系のＸ−Ｙ平面において地図を多角形（例えば３角形，
４角形）のメッシュ状に分割し、そのメッシュ単位での
標高値に基づき、多角形面をＺ軸方向に標高値に比例し
て描画する方式（ａ）や、等高線をその高度においてＺ
軸方向に高度に比例して描画する方式（ｂ）や、Ｘ軸又
はＹ軸もしくはＸ，Ｙ両軸に平行して標高点を結んでゆ
く方式（ｃ）等がある。

【００３３】シンボル表示変換部４は、シンボル記憶部
２に蓄積されている情報を基に、視線制御部６により制
御された視線方向に対して常にシンボル面が垂直となる
ように制御し、シンボルを表示する。

【００３４】図６（ａ）は、形状が長方形のシンボルに
おいて、シンボル面が視線に対して垂直となる様子を説
明する図である。図６（ｂ）は、視線方向から眺めた時
のシンボルの表示例である。

【００３５】また、シンボルの属性（例えば種類）に従
い、その属性に該当するシンボルに対してのみ、シンボ
ルからＸ−Ｙ平面に垂直に指示線を描画しシンボルを表
示する。図７（ａ）は形状が円形のシンボルにおいて、
シンボル面が視線に対して垂直となり、かつシンボルか
らＸ−Ｙ平面に垂直に指示線を描画した様子を示す図で
ある。図７（ｂ）は、視線方向から眺めた時のシンボル
の表示例である。

【００３６】３次元景観図合成表示部５は、３次元景観
図生成部３より出力される３次元景観図と、シンボル表
示変換部４から出力されるシンボル表示とを合成し、表
示部７に合成した３次元景観図を出力する。

【００３７】図８は合成した３次元景観図の表示例であ
り、図８（ａ）と（ｂ）とでは、視線方向が違うにもか
かわらず、シンボル表示が殆ど同じ状況であることを示
している。

【００３８】このようにして、シンボルを常に視線方向
に垂直に制御しうる３次元地図上のシンボル表示が実施
できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、３次元地
図上のシンボル面を常に視線方向に対して垂直となるよ
うに表示することにより、３次元景観の状況を把握する
ために視線が任意に変更されても、シンボルの視認性を
非常に良好に保つことができる効果がある。

【００４０】また、シンボルが高度情報を有するような
対象については、シンボルからＸ−Ｙ平面に垂直に指示
線を描画することにより、視覚的にシンボルが有する高
度及び位置を認識できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の３次元地図上のシンボル表
示方式の構成を示すブロック図である。

【図２】従来の３次元地図上のシンボル表示方式の一例
を示すブロック図である。

【図３】図２の景観画像合成部３０の処理の流れを示す
図である。

【図４】図２における地図情報から景観画像を合成する
経過を示すモデル図である。

【図５】図１の３次元景観合成表示部５における地図表
示例を示す図である。

【図６】図１において、シンボル面が視線に垂直となる
様子を説明する図である。

【図７】図１において、シンボルからＸ−Ｙ平面に垂直
に指示線を描画した様子を示す図である。

【図８】図１において、３次元地図とシンボルとを合成
した３次元景観図の表示例を示す図である。

【符号の説明】

１ 地図等記憶部 ２ シンボル記憶部 ３ ３次元景観図生成部 ４ シンボル表示変換部 ５ ３次元景観図合成表示部 ６ 視線制御部 ７ 表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地形・道路等の地図要素の図形形状とそ
   の属性を表わす地図情報を記憶する地図等記憶手段と、
   前記図形形状に重ね合せて表示すべきシンボルの形状と
   その属性を表わす情報を記憶するシンボル記憶手段と、
   前記地図等記憶手段の記憶内容と視線方向とにもとづい
   て前記地図情報の３次元景観図を生成する３次元景観図
   生成手段と、前記シンボル記憶手段の記憶内容と視線方
   向とにもとづいて前記シンボルの面を視線方向に垂直に
   変換するシンボル表示変換手段と、前記３次元景観図と
   前記シンボル表示変換手段によるシンボルとを合成し表
   示する３次元景観図合成表示手段とを備えることを特徴
   とする３次元地図上のシンボル表示方式。
2. 【請求項２】 前記シンボルの一端から前記３次元景観
   図の表面に垂直な指示線を描き３次元地図上のシンボル
   の位置・高度を視覚的に認識する指示線描画手段を備え
   ることを特徴とする請求項１記載の３次元地図上のシン
   ボル表示方式。