JPH096941A - ３次元地形データ変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来に比べて地形表現の忠実度を向上し、簡
略化した場合でも実際の地形と変わりない自然な景観を
表す。 【構成】 メッシュ情報入力処理回路１０は、予め用意
されているメッシュとデータ点（サンプリング点、頂
点）の種別（陸、海、湖）と標高（海抜）を入力するも
のである。ポリゴン生成処理回路１１は、データ点を頂
点とするポリゴンを生成し、頂点管理データとポリゴン
管理データを設定するものである。ポリゴン種別決定処
理回路１２は、頂点の種別から各ポリゴンの種別を判定
し、ポリゴンの種別に合った標高を算出するものであ
る。補間ポリゴン生成処理回路１３は、異なる種別のポ
リゴン間に発生するギャップを塞ぐ補間ポリゴンを生成
するものである。描画処理回路１４は、種別に合った頂
点の標高を用いてポリゴンと補間ポリゴンの描画を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は３次元地形データ変換装
置に関し、例えば、コンピュータグラフィックスなどに
よって３次元地形図を得ることに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、３次元地形図をコンピュータグラ
フィックスで生成する研究が盛んに行われている。例え
ば、このような技術の文献として次のようなものを一例
として挙げることができる。

【０００３】従来文献：文献名：ＤＩＧＩＴＡＬ ＴＥ
ＲＲＡＩＮ ＭＯＤＥＬＬＩＮＧ、著者：Ｒ．ＷＥＩＢ
ＥＬ ａｎｄ Ｍ．ＨＥＬＬＥＲ、出版社：Ｌｏｎｇｍ
ａｎＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ。

【０００４】更に、コンピュータグラフィックスを応用
した例えば、フライトシミュレーション装置は、３次元
地形を表示させると共に、ユーザの操作指令に応じて、
実時間で視点位置や視線方向が変更された３次元地形に
更新し、表示し直すことを繰り返すものである。

【０００５】従来、このような３次元で地形図を表示さ
せるための１つの原データとしては、図２（Ａ）に示す
ように、例えば、東西、南北を各辺とする長方形又は正
方形の表示可能領域を、東西及び南北方向について一定
のピッチで等分して、長方形又は正方形の形状の複数の
領域に分割し、この領域をメッシュＭ１とし、このメッ
シュＭ１の中のサンプリング点（これを、データ点Ｄ２
又は頂点と呼ぶ。）の標高（海抜）が用いられている。
特に、サンプリング点はメッシュの中心点が用いられる
ことが多い。また、このデータ点の標高から、海抜ゼロ
メートルのデータ点は海として、また、海抜ゼロメータ
より高い標高のデータ点は陸地とされている。

【０００６】このデータ点の地形データを基に３次元地
形表示する際には、図３のようにデータ点（頂点、図中
の白丸及び黒丸の印）を頂点とする三角形をつなぎ合わ
せて地形を表示する。この三角形を三角ポリゴン又は単
にポリゴン（３次元グラフィックスを構成する単位の一
つ。）と呼ぶ。このポリゴンは、それぞれの頂点の標高
差に応じて３次元の傾きを持った平面を表すため、これ
らのポリゴンを個々に全て表示することによって、土地
の傾きや山の尾根など地形を再現することができる。

【０００７】また、３次元地形図では、射影変換を使っ
てポリゴンを描画するため、生成される３次元画像は遠
近法のように近くの景色は大きく見え、遠くの景色は小
さく見える。言い替えると、近くのポリゴンは大きく描
画され、遠くのポリゴンは小さく小さく描画される。

【０００８】特に遠くのポリゴンで表示装置の解像度く
らいまで小さくなると、各ポリゴンの細かな変化を視認
することができない。従って、遠くのポリゴンは、複数
個合わせることによって大きなポリゴンにし、細かな地
形の変化を省略しても視覚的に問題なく、更に、このよ
うにすることによって描画処理の対象となるポリゴンの
数が減少するので、描画処理時間が短縮されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】

（１）しかしながら、従来の３次元地形表示方法では、
データ点を頂点とするポリゴンを、それぞれの頂点が陸
地であるのか海であるのかを考慮していなかった。この
結果、海である頂点（海抜ゼロメートル）と陸である頂
点（海抜０メートル以上）の両方を含むポリゴンは必ず
陸地として表示されていた。しかし、３つの頂点の内で
２つの頂点が海であるときには、そのポリゴンは海の部
分を多く含んでいる可能性があると推測できるため、こ
のポリゴンを海として表示した方が自然である場合があ
る。このように、『従来の方法では陸と海の境界付近で
不自然な表示になるという問題がある』。

【００１０】また、『従来では頂点が陸であるか海であ
るかを標高だけから判断していたが、実際には海抜ゼロ
メートルの陸地や、海抜ゼロメートル以下の陸地もあ
る。更に、海や陸地以外にも湖のようなものを扱う場合
には、従来のような方法では陸地と区別することは不可
能であった』。

【００１１】（２）更に、従来の３次元地形表示方法で
は、遠くの地形を表示するときには簡略化を行ってポリ
ゴン数を減らしている。その簡略化の方法としては、元
々ある格子を１つおきに間引くことによって格子点の
数、つまり、頂点の数を減らして結果としてポリゴン数
を減らしている。しかしながら、『格子を１つおきに間
引くことによって重要な格子点（頂点）が失われてしま
うことがある』。つまり、『山の頂上のように３次元地
形図の景色として特徴を成す要素が簡略化によって失わ
れてしまうと、３次元地形図表示によって得られる景観
が実際のものとかけ離れたものになってしまうという問
題がある』。

【００１２】また、このような山の頂上の消失は、『地
形の簡略化（解像度を下げた描画）のために発生してい
るため、その山の頂上に近付くように視点移動を行って
いくと、ある距離まで近付いたときにその山の頂上の簡
略化は行われなくなり、本来の解像度で表示され、突如
として、山の頂上が現れるという不自然さを生じるとい
う問題があった』。

【００１３】以上のような種々の問題からして、従来に
比べて地形表現の忠実度を向上し、簡略化した場合でも
実際の地形と変わりない自然な景観を表す３次元地形デ
ータ変換装置の提供が要請されている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、第１の発明は、
グリッド又はメッシュ単位に区切られた領域内のサンプ
リング点の地形データを、３次元地形データに変換する
３次元地形データ変換装置において、以下の特徴的な構
成で上述の課題を解決するものである。

【００１５】つまり、第１の発明の３次元地形データ変
換装置は、上記サンプリング点の地形データとして、地
形種別情報とその地形の標高情報とを予め複数用意して
管理している地形データ管理手段と、上記サンプリング
点を結んで得られるポリゴンに対して、そのポリゴンの
地形的な種別を決定する地形種別決定手段と、このポリ
ゴンの地形的な種別から、上記地形データ管理手段を用
いて上記サンプリング点の地形の標高を決定して３次元
地形データを得る地形標高決定手段とを備えたものであ
る。

【００１６】また、第２の発明の３次元地形データ変換
装置は、グリッド又はメッシュの格子点における地形デ
ータに対して、上記格子点を頂点として描画解像度を割
り当てると共に、この描画解像度に合わせて上記頂点に
対して、削除し簡略化してよい優先度レベルを表す簡略
化優先度レベルの情報を付与して予め管理している簡略
化レベル管理手段を備えると共に、上記簡略化レベル管
理手段の情報を用いて、簡略化対象の地形領域内の頂点
に付与されている上記簡略化優先度レベルを調べ、簡略
化優先度レベルが高い頂点から削除対象と決定し、削除
対象と決定した頂点は削除する代りに、その削除頂点の
地形データの特徴を、上記削除頂点の周辺の頂点の地形
データに継承させるべく周辺の頂点の地形データを更新
し、この更新された頂点の地形データから簡略化された
３次元地形データを得る簡略化地形生成手段を備えるこ
とで、上述の課題を解決するものである。

【００１７】

【作用】上述の第１の発明の構成によれば、サンプリン
グ点の地形データとして、標高以外に陸、海、湖などの
地形種別情報を用意しておき、各ポリゴンに対してポリ
ゴンの地形的な種別を決定し、そのポリゴンの頂点であ
る各サンプリング点に対してポリゴンの地形的な種別に
合った標高を決定することで、陸と海の境界付近で不自
然な表示になる問題を解消でき、陸や海、湖といった領
域の境界線をより自然に表現でき、更に、その境界にお
ける元データの標高を現実に即して使用することがで
き、実際の３次元景観との差異を少なくすることができ
る。

【００１８】また、上述の第２の発明の構成によれば、
簡略化（解像度を下げること）によって削除される削除
頂点の特徴を求め、この削除頂点の特徴を、周辺の頂点
に受け継がせるために地形データを更新することで、地
形の特徴、例えば、山の頂上という特徴が、簡略化によ
って消失してしまう問題を解消でき、実際の３次元地形
との相違を軽減でき、違和感のない３次元地形データを
得ることができる。

【００１９】

【実施例】次に本発明の好適な実施例を図面を用いて説
明する。 『第１実施例』：第１実施例では上述の課題（１）を解
決するために、『データ点の情報として標高（海抜）以
外に、そのデータ点（頂点）が陸や海、湖などのいずれ
であるかを示す頂点の種別を用意しておき、この頂点の
種別を用いて各ポリゴンの種別（陸、海、湖など）を決
定するように構成するものである』。

【００２０】このときに、このように決定されたポリゴ
ンの中には、ポリゴンの種別とは異なる種別の頂点を含
むものがある。例えば、陸の頂点を含む隣り合う２つの
ポリゴンで、そのポリゴンの種別が海と陸である場合を
例に挙げる。この陸の頂点の標高を従来通りにそのまま
使用すると、陸側のポリゴンは正常に表示されるが、海
側のポリゴンは海抜ゼロメートルよりも上に表示されて
陸地のようになってしまう。

【００２１】また、この陸地の頂点の標高を海抜ゼロメ
ートルに変更すると、海側のポリゴンは正常に表示され
るが、陸側のポリゴンの表示でこの頂点の元々の標高が
生かされなく、実際の標高との差異が生じる。そこで、
このような頂点には、それぞれの種別毎の標高を用意
し、ポリゴン間のギャップが発生するので、このギャッ
プを塞ぐ補間ポリゴンを生成して描画するように構成す
るのである。

【００２２】このような構成を採ることで、従来技術で
は出来なかった陸と海の境界付近での不自然な表示の問
題を取り除いて自然な表示を可能にし、更に、従来技術
では不可能であった湖などの表示においても、湖の湖岸
線を自然な表示で生成することができるようにするもの
である。

【００２３】そこで、具体的には３次元地形データ生成
方法を、メッシュ単位に区切られた領域の中心点である
サンプリング点の地形データとして、陸や海及び湖の種
別と標高値を３次元表示出力させる場合に適用した例を
説明する。

【００２４】（３次元地形データ生成装置の構成）：
図１は第１実施例の３次元地形データ生成装置の機能
構成図である。この図１において、３次元地形データ生
成装置は、メッシュ情報入力処理回路１０と、ポリゴン
生成処理回路１１と、ポリゴン種別決定処理回路１２
と、補間ポリゴン生成処理回路１３と、描画処理回路１
４とから構成されている。尚、３次元地形データ変換装
置と呼んでもよい。

【００２５】メッシュ情報入力処理回路１０は、予め用
意されているメッシュとデータ点（サンプリング点、頂
点）の種別（陸、海、湖）と標高（海抜）を入力するも
のである。ポリゴン生成処理回路１１は、データ点を頂
点とするポリゴンを生成し、頂点管理データとポリゴン
管理データを設定するものである。ポリゴン種別決定処
理回路１２は、頂点の種別から各ポリゴンの種別を判定
し、ポリゴンの種別に合った標高を算出するものであ
る。補間ポリゴン生成処理回路１３は、異なる種別のポ
リゴン間に発生するギャップを塞ぐ補間ポリゴンを生成
するものである。描画処理回路１４は、種別に合った頂
点の標高を用いてポリゴンと補間ポリゴンの描画を行う
ものである。

【００２６】このような回路構成を採ることによって、
陸や海及び湖をより自然に３次元地形表示するものであ
る。尚、上述の図１は３次元地形データ生成装置の機能
構成として説明したが、処理の工程（流れ）を表すフロ
ーチャートと見ることもできる。

【００２７】（３次元地形データ生成装置の一例のハー
ドウエア構成）： 図１３は、３次元地形データ生成
装置の一例のハードウエア構成図である。３次元地形デ
ータ生成装置は、一例としてコンピュータグラフィック
ス用のワークステーションやパーソナルコンピュータな
どによって実現できる。即ち、図１３において、３次元
地形データ生成装置の一例のハードウエア構成は、ＣＰ
Ｕ９４とメモリ９５とからなるワークステーション本体
９６と、入力装置としてのマウス９１、キーボード９２
と、出力装置としてのＣＲＴディスプレイ９３と、後述
する所定データを記憶している外部記憶装置９７とから
なる。これらの構成で、上述の種々の回路動作を行うソ
フトウエアを搭載することで実現することができる。

【００２８】（固定データ）： 上述の各回路の詳細
な動作を説明する前に、回路動作を行うために予め用意
さする固定データについて説明する。この固定データ
は、例えば、外部記憶装置９７などに格納しているもの
とする。この固定データとしては、３次元地形表示しよ
うとする対象領域のメッシュとデータ点（サンプリング
点、頂点）の種別（陸、海、湖）と標高（海抜）とがあ
り、更に、陸や海及び湖をカラー表示するために用いら
れる色情報や光の反射係数、テクスチャマッピングに用
いられるテクスチャパターンなどがある。

【００２９】本実施例ではデータ点はメッシュの中心点
として、上述の図２（Ａ）の各メッシュの東西及び南北
の中心にデータ点があるもるものとする。また、データ
点の種別と標高は、上述の図２（Ｂ）に示すように、そ
れぞれのデータ点に対して、種別が海で標高が０である
とか、種別が陸で標高が１０のようになっている。

【００３０】また、実際の３次元景観を本実施例で３次
元地形表示するときのメッシュ情報の概要は図４に示し
ている。３次元景観として、陸と海と湖がある景観でそ
れらの境界は海岸線や湖岸線として表れる。メッシュは
この空間を平面的に例えば東西と、南北に等分した正方
形の領域で、その中心点がデータ点、つまり、サンプリ
ング点であって、そのデータ点が海に含まれるとか陸地
であるとかの種別と、実際の海抜の標高値を持っている
ものとする。

【００３１】（メッシュ情報入力処理回路１０）：
メッシュ情報入力処理回路１０は、外部記憶装置９７
に格納されているメッシュ情報とデータ点の種別及び標
高をメモリ９５に入力する。

【００３２】（ポリゴン生成処理回路１１）： ポリ
ゴン生成処理回路１１は、メッシュ情報入力処理回路１
０で得たデータ点の情報を基に、図５に示している頂点
管理データを作成する。この頂点管理データは、頂点番
号２００、頂点座標２０１、頂点種別２０２、原標高２
０３、陸標高２０４、海標高２０５、湖標高２０６とか
ら構成されている。ここでは、各データ点の処理に従い
順次頂点番号を設定し、メッシュの位置とメッシュ内の
データ位置とから東西位置と南北位置とからなる頂点座
標を設定し、データ点の種別を頂点種別に設定し、デー
タ点の標高を原標高に設定する。更に、頂点種別が陸な
らば陸標高に原標高の値を設定し、同様に頂点種別が海
ならば海標高に湖ならば湖標高に設定する。

【００３３】次にデータ点を三角形の頂点とするポリゴ
ンを生成する。例えば、上述の図３に示すように、白丸
や黒丸で表されているデータ点をつないだ線分によって
形作られる三角形がポリゴンである。この例では全ての
データを使用して細かく地形を表示するようにポリゴン
を設定しているが、視点から遠くに表示されるような地
形で荒く地形を表示しても良い場合には、データ点を東
西及び南北について数個おきに使用したりしても良い。

【００３４】そこで、これらのポリゴンに対して、図６
に示すようにポリゴン管理データを作成する。このポリ
ゴン管理データは、ポリゴン番号２１０、頂点番号
（１）２１１、頂点番号（２）２１２、頂点番号（３）
２１３、ポリゴン種別２１４から構成されている。ここ
では、各ポリゴンの処理に従い順次ポリゴン番号を設定
し、そのポリゴンの３つの頂点の番号を頂点番号
（１）、頂点番号（２）、頂点番号（３）に設定する。

【００３５】（ポリゴン種別決定処理回路１２）：
ポリゴン種別決定処理回路１２は、上述のポリゴン生
成処理回路１１で得た各ポリゴンに対して、ポリゴンの
種別を決定する。このポリゴンの種別とは、そのポリゴ
ンが陸として表示されるべきか、海として表示されるべ
きか、又は湖として表示されるべきかを示すものであ
る。具体的には、図８、図９のポリゴン種別の決定方法
を示す図を用いて説明する。

【００３６】図８において、頂点Ａ６０はメッシュａ６
１のサンプリング点である。頂点Ａ６０の種別が、例え
ば、海であるとすると、メッシュａの領域は大部分が海
である可能性が高いと推測される。このことを、ポリゴ
ン６８の各頂点Ｂ６２、Ｃ６４、Ｄ６６について考え
る。頂点Ｂ６２の種別が海であれば、メッシュｂ６３の
領域は大部分が海である可能性が高い。このメッシュｂ
６３と、ポリゴン６８との共通部分は、ポリゴン６８の
面積の１／４であるので、頂点Ｂの種別（海）は１／４
の割合だけ、ポリゴン６８に受け継がれるとする。頂点
Ｄ６６についても同様である。

【００３７】また、頂点Ｃ６４の種別はメッシュｃ６５
の可能性を決定し、メッシュｃ６５とポリゴン６８の共
通部分はポリゴン６８の面積の１／２であるので頂点Ｃ
６４の種別は１／２の割合だけ、ポリゴン６８に受け継
がれることになる。このことから、ポリゴン６８に受け
継がれたそれそれの種別の内で、一番値の大きい種別が
そのポリゴンの種別と決定する。尚、同じ値があるとき
は、優先順位として優先順位の高い方から陸、海、湖の
順とする。

【００３８】この例を挙げると、頂点Ｂ６２（海）、頂
点Ｃ６４（海）、頂点Ｄ６６（陸）の場合には、ポリゴ
ンに受け継がれた種別の値は、陸が１／４、海が３／４
（＝１／４＋１／２）、湖が０となり、ポリゴンの種別
は海に決定される。また、別の例では、頂点Ｂ６２
（海）、頂点Ｃ６４（陸）、頂点Ｄ６６（海）の場合に
はポリゴンに受け継がれた種別の値は、陸が１／２、海
が１／２（＝１／４＋１／４）、湖が０となり、陸と海
が同じ値であるので優先順位からポリゴンの種別は陸に
決定される。

【００３９】図１０はこの処理の結果を示した図であ
る。この図１０の白丸は頂点種別が海である頂点（海頂
点と記す）で、黒丸は頂点種別が陸である頂点（陸頂点
と記す）である。実線はそれぞれのポリゴンの辺を表し
ており、破線は陸頂点と海頂点から推測される海岸線７
３０を表している。

【００４０】従って、この破線の図の右側が陸地で、左
側が海と推測される。各ポリゴンの種別を判定した結
果、ポリゴン種別が海となるポリゴンは領域７４０で表
示しており、領域７４０の全体が本手法で表現される海
の領域（近似した海）となる。残りの白い領域が本手法
で表現される陸の領域（近似した陸７５０）となる。

【００４１】以上の説明で、ポリゴン６８のように最小
の三角形の場合について説明したが、図９のようにデー
タ点を１つおきにしたポリゴンが上記ポリゴン生成処理
で生成されている場合には、図９のポリゴンは６つのメ
ッシュと交わるので、その交わるメッシュのデータ点の
種別を、メッシュとポリゴンの共通部分のポリゴンの面
積比で受け継がせて計算させる。

【００４２】このようにして決定されたポリゴンの種別
は、図６のポリゴン管理データのポリゴン種別２１４に
設定しておく。更に、ポリゴンの３つの頂点の頂点種別
２０２とポリゴン種別とを比較して、種別が異なる頂点
に対しては、その頂点の頂点管理データの陸標高、海標
高、湖標高の内の１つを設定する。どれを設定するか
は、ポリゴン種別に対応する標高である。

【００４３】つまり、ポリゴン種別が陸ならば陸標高
を、海ならば海標高を、湖ならば湖標高を設定する。設
定する値については、陸標高の値はその頂点の原標高
を、海標高の値はゼロを、湖標高の場合はそのポリゴン
内の頂点で頂点種別が湖である頂点の原標高を設定する
のである。

【００４４】（補間ポリゴン生成処理回路１３）：
補間ポリゴン生成処理回路１３は、上述のポリゴン種
別決定処理回路１２で決定されたポリゴン種別におい
て、異なるポリゴン種別を持つ隣り合う２つのポリゴン
において、ギャップが発生するのを塞ぐ補間ポリゴンを
生成する。先ず、このギャップが発生する状況を図１１
を使って説明する。図１１の白丸は海頂点８０、８１、
８３、黒丸は陸頂点８２、８４、８５である。この図中
で頂点の海や陸の後ろのカッコ内の数値は標高を意味し
ている。

【００４５】上述のポリゴン種別決定処理回路１２によ
って、ポリゴン種別は左側の２つのポリゴンが海、右側
の２つのポリゴンが陸である（ポリゴン８７が海、ポリ
ゴン８８が陸）。このときに、隣り合う２つのポリゴン
｛８０、８４、８１｝と、ポリゴン｛８１、８４、８
２｝とは、異なるポリゴン種別である。

【００４６】頂点８４は、ポリゴン｛８０、８４、８
１｝では海を表示するために使われ、ポリゴン｛８１、
８４、８２｝では、陸を表示するために使われる。頂点
８４の頂点種別は陸であるので、ポリゴン｛８１、８
４、８２｝を表示するときは、頂点８４の原標高（つま
り、頂点種別が陸であるので陸標高と同じ）を使うのが
現実に即した表示となる。

【００４７】また、ポリゴン｛８０、８４、８１｝を表
示するときには、頂点８４は海標高（上述のポリゴン種
別決定処理回路１２で設定されている）を使うことが妥
当である。従って、頂点８４は表示のときに陸標高と海
標高の２つの異なる値を使うことになり、ここに２つの
ポリゴンの間にギャップが発生する。

【００４８】この図１１の平面図を３次元的に表示した
ものが図１２であり、この図１２の８６が上記ギャップ
（後述の補間ポリゴン）である。従って、このギャップ
を塞ぐように新たなポリゴンを発生させれば良く、この
新たなポリゴンを『補間ポリゴン』と呼ぶ。この発生す
る補間ポリゴンは、図７で示されている補間ポリゴン管
理データとして作成される。

【００４９】この補間ポリゴン管理データは、補間ポリ
ゴン番号２２０、頂点番号（１）２２１、頂点番号
（２）２２２、頂点番号（３）２２３、補間ポリゴン種
別２２４、頂点（１）種別２２５、頂点（２）種別２２
６、頂点（３）種別２２７から構成される。ここで、各
補間ポリゴンの処理に従い順次補間ポリゴン番号を設定
し、その補間ポリゴンである三角形の３つの頂点の番号
を頂点番号（１）、頂点番号（２）、頂点番号（３）に
設定する。また、頂点（１）種別、頂点（２）種別、頂
点（３）種別には、頂点番号の頂点のどの標高を使用す
るかを設定する。

【００５０】例えば、図１２で示すように、補間ポリゴ
ン８６である三角形の頂点は、８１´、８４´の海、８
４´の陸であり、補間ポリゴン管理データの２２１〜２
２３には、８１、８４、８４のそれぞれの頂点番号が設
定され、８４は重複して登録される。しかし、頂点
（１）種別、頂点（２）種別、頂点（３）種別には、
海、海、陸が設定され、重複した頂点８４の異なる標高
の区別が付けられる。

【００５１】この後、補間ポリゴン管理データの補間ポ
リゴン種別には、補間ポリゴンの種別として、陸、海、
湖のどれかが設定される。どれを設定するかは、次のよ
うに決める。つまり、補間ポリゴンが塞ぐギャップを作
っている２つのポリゴンのポリゴン種別によって、陸と
海の場合は陸、陸と湖の場合は陸、海と湖の場合は湖と
決定するものである。

【００５２】（描画処理回路１４）： 描画処理回路
１４は、各ポリゴンと各補間ポリゴンについて描画処理
を行う。ポリゴンの描画処理では、ポリゴン管理データ
のポリゴン種別を基に、各頂点番号の頂点管理データか
らポリゴン種別に合う標高値を使い、ポリゴンの３つの
頂点の３次元座標を得て、隠面処理やシェーディング処
理等を行う。このとき、ポリゴン種別によって、色情報
や光の反射係数、及びテクスチャマッピングのパターン
を変える。これらの隠面処理やシェーディング処理等は
従来からの方法をそのまま適用することができる。

【００５３】補間ポリゴンの描画では、補間ポリゴン管
理データ中の頂点番号と、その種別（頂点（１）種別〜
頂点（３）種別）を基に、頂点管理データからこの種別
に合う標高値を使い、ポリゴンの３つの頂点の３次元座
標を得て、隠面処理やシェーディング処理等を行う。こ
のとき、補間ポリゴン種別によって、色情報や光の反射
係数、及びテクスチャマッピングのパターンを変える。
これらの隠面処理やシェーディング処理等は、従来から
の方法を適用することができる。

【００５４】以上で、出力方法が表示の場合だけでな
く、印刷出力の場合にも同様に適用でき、また、地形デ
ータだけでなく、２次元上の位置に対応した値を有する
データ（例えば、気圧データや、２個のパラメータの組
み合わせ毎に求められた計測データ）を３次元地形図的
に出力しようとする場合にも同様に適用でき、その場
合、陸や海、湖といった種別は、それぞれのデータにお
ける種別を用いる。本発明における地形データの語は、
これらの地形データ以外のデータを含む概念とする。

【００５５】（第１実施例の効果）： 以上の第１実
施例によれば、メッシュ単位に区切られた領域サンプリ
ング点の地形データを、視点位置、視線方向に応じた３
次元地形データに変換して表示又は印刷出力する３次元
地形データ生成装置において、サンプリング点の地形デ
ータとして標高以外に、陸や海、湖等の種別を与えてお
くと共に、各ポリゴンに対してポリゴンの種別を決定
し、そのポリゴンの頂点である各サンプリング点に対し
てポリゴンの種別に合った標高を算出するポリゴン種別
決定処理回路１２と、異なる種別のポリゴン間に発生す
るギャップを塞ぐ補間ポリゴンを生成する補間ポリゴン
生成処理回路１３とを備え、ポリゴン及び補間ポリゴン
に対してその種別に合った頂点の標高を用いて描画を行
うことで、陸や海、湖といった領域が成す境界線をより
自然に表現できる。

【００５６】更に、その境界における元データの標高を
現実に即して使用するので、実際の３次元景観との差異
を少なくすることができる。また、３次元地形出力にポ
リゴン間のギャップを発生することがなくなるのであ
る。

【００５７】『第２実施例』：３次元地形図では、ポリ
ゴンを張り合わせることによって描画されるが、遠近法
による地形図では近くの景色は大きく見え、遠くの景色
は小さく見える。このことを２次元的な山の尾根線とし
て示したのが図１４（Ａ）である。近い山の尾根線Ｎ４
は大きく見え、遠い山の尾根線Ｎ５は小さく見える。そ
れぞれの尾根線は７つの頂点からなっており、標高の変
化も同じものである。これらから分かるように遠くの山
の尾根線は、小さく見えるために頂点数を減らして簡略
化して（描画解像度を下げて）表示することが考えられ
る。

【００５８】この簡略化を示したものが図１４（Ｂ）で
ある。実線で示しているものが簡略化していない山の尾
根線Ｎ６で、破線で示しているものが簡略化した山の尾
根線Ｎ７である。この簡略化は山の尾根線を形成する頂
点を１つおきに間引いたもので、間引かれた頂点を削除
頂点Ｔ８、残った頂点を残留頂点Ｚ９と呼ぶ。以上の説
明では２次元的な山の尾根線を使って説明したが、３次
元地形図でも地形の簡略化を行うことができ、図１５
（Ａ）、（Ｂ）は３次元地形の簡略化を示したもので、
（Ａ）の東西及び南北の格子を１つおきに間引いたもの
が（Ｂ）である。間引かれた後の残留頂点１０Ａから作
られるポリゴンの数は元の数に比べて減っている。

【００５９】上述の簡略化の説明では、簡略化が１つの
レベルだけであるが、実際には簡略化されたものを更に
簡略化を繰り返すことによって、複数の簡略化のレベル
を用意し、より遠くの地形にはより解像度を下げて（簡
略化のレベルを高く）描画を行う。このように簡略化す
ることによって遠くの地形を表示する際のポリゴン数を
減らすことによって、描画処理の計算量を減らし、描画
時間を短くすることができる。

【００６０】しかしながら、上述のような課題（２）が
ある。つまり、図１６に示すように、２次元的な山の尾
根線で示したものにおいて、実線で示したものが簡略化
していない山の尾根線６５であり、破線で示したものが
１つおきに間引いて簡略化した山の尾根線６６である。
削除頂点６１、６２、６３、６４で、特に削除頂点６１
と６３は山の頂上になっている。このような場合、簡略
化された山の尾根線６６には山の頂上が消失してしまう
のである。

【００６１】上述の課題（２）を解決するために、本第
２実施例では、簡略化（解像度を下げること）によって
削除される削除頂点の特徴量を計算し、この特徴量が簡
略化後も保存すべきものであるかを判断し、保存すべき
場合には、その削除頂点の周辺の『近接残留頂点』の１
つに、削除頂点の特徴量を受け継がせることを行う。つ
まり、削除頂点が山の頂上という特徴量を持つ場合に
は、その山の頂上の標高データを、周辺の近接残留頂点
の内、最適な頂点１つに、その頂上の標高データを受け
継がせることによって、簡略化した３次元地形でも頂上
の標高データが残るようにすることで、実際の３次元地
形の景観との差を少なくするように構成するものであ
る。

【００６２】図１７はこのような解決手段で、２次元的
な山の尾根線を使って説明した図である。実線で示して
いるものが、簡略化していない山の尾根線７７であり、
破線で示しているものが、この解決手段を用いて簡略化
した山の尾根線７８である。削除頂点７１、７４は山の
頂上であり、この山の頂上の標高データを隣の残留頂点
７２、７５に標高データとして受け継がせて７３、７４
という新たな頂点を得ているのである。

【００６３】そこで、次に図面を用いて本第２実施例の
３次元地形データ生成装置の詳細な構成を説明する。

【００６４】（３次元地形データ生成装置の構成）：
図１８は第２実施例の３次元地形データ生成装置の機
能構成図である。この図１８において、３次元地形デー
タ生成装置は、簡略化領域決定処理回路１１０と、簡略
化地形生成処理回路１１１と、描画処理回路１１２とか
ら構成されている。

【００６５】簡略化領域決定処理回路１１０は、視点位
置、視線方向による可視領域の簡略化領域決定処理を行
う。簡略化地形生成処理回路１１１と描画処理回路１１
２とは、ユーザの視点、視線に合った３次元地形表示を
行う。更に、ユーザが視点位置や視線方向を変更した場
合には、同様の処理を再度実行することによって新たな
３次元地形表示を行うものである。

【００６６】第２実施例の３次元地形データ生成装置
は、ハードウエア構成的には、上述の図１３と同様な構
成で実現することができる。

【００６７】（固定データの用意）： 上述の処理を
実行するために予め用意しておく固定データについて説
明する。固定データ（例えば、外部記憶装置に格納す
る。）としては、グリッドベースの格子点における地形
データ（標高データ）と、それぞれの頂点（格子点）が
どの描画解像度、つまり、どの簡略化レベルが削除頂点
になるかを表す削除レベル番号とがあり、これらの固定
データは、図１９の一連の処理を通して用いられる。

【００６８】図２０（Ａ）は本実施例におけるそれぞれ
の頂点がどの簡略化レベルで削除頂点になるかを表した
削除レベル番号の説明図である。この図の場合、簡略化
は５つのレベルがあり、簡略化を行わない簡略化レベル
０と、徐々に簡略化の度合いが増していく（解像度が下
がっていく）簡略化レベル１〜４までの５つである。簡
略化が行われていない簡略化レベル０の地形データは、
ある基準の長さの格子からなる格子点を頂点として図２
０（Ａ）に示すようなポリゴンから成っている。

【００６９】図２０（Ａ）の各頂点に与えてある数値
は、その頂点の削除レベル番号を表しており、例えば、
簡略化レベル１では図２０（Ａ）の削除レベル番号１を
持つ頂点が削除頂点となり、削除された結果を示してい
るのが図２０（Ｂ）である。この図２０（Ｂ）のポリゴ
ンから成る地形が、簡略化レベル１の３次元地形であ
る。同様に簡略化レベル２では、図２０（Ｂ）の削除レ
ベル番号２を持つ頂点が削除頂点となり、削除された結
果の簡略化レベル２の３次元地形を示しているのが図２
０（Ｃ）である。以下同様に簡略化レベル３の３次元地
形が図２０（Ｄ）、簡略化レベル４の３次元地形が図２
０（Ｅ）である。

【００７０】また、メモリ９５には、解像度を変えなが
ら３次元地形を表示していく処理において、頂点の特徴
量を継承させていくために、つまり、本実施例では山の
頂上の標高を継承させていくために、頂点の地形データ
（標高データ）が更新されるので、この値を保持する更
新地形データ格納領域を各頂点毎に用意しておく。

【００７１】（装置の動作）： 次に図１８の３次元
地形データ生成装置の機能構成に沿って、本実施例の詳
細な動作を説明する。そこで、ユーザからの視点位置、
視線方向が、マウス９１及びキーボード９２から指示さ
れると各処理回路１１０、１１１、１１２の処理動作を
開始する。

【００７２】（（簡略化領域決定処理回路１１０））：
視線位置、視線方向による可視領域の簡略化領域決
定処理回路１１０は、ユーザによって指示された視点位
置と視線方向によって、図２１のように扇型の領域が可
視領域となる。つまり、視点位置２１Ａから視線方向の
左右に予め決められた視野角の広がりを持った扇型の領
域が、３次元地形として見得る範囲である。この扇型の
可視領域を、予め決められた視点からの距離の範囲によ
って図２１に示すように複数の領域レベル０〜レベル３
に分割し、視点２１Ａに最も近い領域を簡略化レベル０
の領域、次に近い領域を簡略化レベル１の領域、同様に
簡略化レベル２、簡略化レベル３の領域とする。

【００７３】このように、視点２１Ａから遠いほど細か
い地形形状を判別しにくくなるから、視点２１Ａから遠
いほど簡略化の度合いを高くして（解像度を下げて）良
く、その結果、３次元地形表示のポリゴン数が削減され
て後の描画処理回路１１３における処理時間を短くする
ことができる。

【００７４】（（簡略化地形生成処理回路１１１））：
簡略化地形生成処理回路１１１では、簡略化領域決
定処理回路１１０によって決定された簡略化レベルの領
域について、簡略化レベルを０からその領域の簡略化レ
ベルまで順次上げながら簡略化を行っていき、簡略化レ
ベルと同じ値の削除レベル番号を持つ頂点を削除しなが
ら簡略化されたポリゴン群を得る。この処理中には削除
される削除頂点の特徴量を算出し、保存の有無を判定
し、保存する場合にはその特徴量を継承させる頂点を決
定して、決定された頂点に新たな地形データを更新設定
する処理を行う。この簡略化地形生成処理の更に詳細な
内容については、後述の図１９の処理フローチャートを
用いて説明する。従って、この簡略化地形生成処理回路
１１１によって、簡略化レベルに適合したポリゴン群と
そのポリゴンを作る頂点には、必要な更新を行った更新
地形データが得られる。

【００７５】（（描画処理回路１１２））： 描画処
理回路１１２は、簡略化地形生成処理回路１１１で得ら
れたポリゴン群と、そのポリゴンを作る頂点の更新地形
データを使って、隠面処理やシェーディング処理等を実
施する。

【００７６】（（簡略化地形生成処理回路１１１の詳細
な処理フロー））： 図１９は上述の簡略化地形生成
処理回路１１１の詳細な処理フローチャートである。
尚、この図１９において、レベル（ＬＥＶＥＬ）は、処
理中の簡略化レベルを表す数値である。マックスレベル
（ＭＡＸ−ＬＥＶＥＬ）は、簡略化領域決定処理回路１
１０によって決定された各簡略化レベルの領域の最大簡
略化レベルである。デリートポイント（レベル）（ＤＥ
ＬＥＴＥ−ＰＯＩＮＴ（（ＬＥＶＥＬ））は、簡略化レ
ベルがレベル以上の簡略化レベルの領域中で、削除レベ
ルがレベルの頂点の集合である。

【００７７】つまり、図２１では、マックスレベル（Ｍ
ＡＸ−ＬＥＶＥＬ）は３である。また、レベル＝２のと
き、デリートポイント（レベル）は、図２１のレベル
２、３の領域に含まれる削除レベルが２の頂点の集合で
ある。

【００７８】次に簡略化地形生成処理の詳細な処理の流
れを説明する。先ず、上述の図２１で示した可視領域の
扇型に含まれる全ての頂点に対して地形データを更新地
形データ保存領域に複写しておく（ステップＳ１０
０）。次に、始めに簡略化レベルを１に設定する（ステ
ップＳ１０１）。次に最大簡略化レベル（マックスレベ
ル）と簡略化レベルとを比較して、レベルがマックスレ
ベル以下であれば、次の処理（ステップＳ１０３）に移
るが、レベルがマックスレベルより大きければ、必要な
簡略化レベル全てについて処理を終わったものとして終
了する（ステップＳ１０２）。

【００７９】次に、デリートポイント（レベル）の削除
レベルがレベルの頂点集合について、全ての頂点につい
て、後述のステップＳ１０５〜Ｓ１０９までの処理が終
了していれば（ステップＳ１０３）、レベルの値を１加
算して、上述の最大簡略化レベル（マックスレベル）と
簡略化レベルとを比較する処理（ステップＳ１０２）に
移る。

【００８０】『ステップＳ１０５〜Ｓ１０９の処理は、
削除頂点の特徴量を継承させる処理部分である』。先
ず、デリートポイント（レベル）から未処理の削除頂点
Ａを１つ取り出す（ステップＳ１０５）。次に頂点Ａに
ついて『頂点特徴量算出処理』を行う（ステップＳ１０
６）。

【００８１】本実施例では、特徴として山の頂上を処理
するとして、今仮にレベル＝１であるとして、図２２を
参照して頂点特徴量算出処理の内容を説明する。図２２
中の頂点Ａが取り出された頂点とし（ステップＳ１０
５）、図２２中の頂点に記されている数値は削除レベル
とする。そこで、頂点Ａの周りの８個の頂点の内、削除
レベルがレベル（つまり、１）より大きい頂点Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅを見付ける。これらの頂点Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの更新
地形データと、頂点Ａの更新地形データとを比較して、
頂点Ａの更新地形データが最も大きい値、つまり、標高
として最も高いとき、頂点Ａは山の頂上であるとして頂
点特徴量算出処理は、山の頂上を表すピーク（ＰＥＥ
Ｋ）という値を算出する。また、頂点Ａが山の頂上でな
いときには、ノットピーク（ＮＯＴ ＰＥＥＫ）という
値を算出する（ステップＳ１０６）。

【００８２】次に『頂点特徴量継承判定処理』（ステッ
プＳ１０７）では上記頂点特徴量算出処理（ステップＳ
１０６）で得られた値を基に、頂点Ａの特徴を継承すべ
きか否かを判定する。この実施例の場合、山の頂上とい
う特徴を保存継承すべく、頂点特徴量算出処理（ステッ
プＳ１０６）の値がピークの場合、この頂点特徴量継承
判定処理では、継承することを決定する。継承すること
が決定された場合、次の『継承頂点決定処理』（ステッ
プＳ１０８）に移る、しかし、ノットピークが頂点特徴
量算出処理（ステップＳ１０６）で得られた場合には、
継承する必要がないとして、継承なしを決定し、上述の
デリートポイント（レベル）の削除レベルがレベルの頂
点集合について、全ての頂点について、ステップＳ１０
５〜Ｓ１０９までの処理が終了しているか否かの判断
（ステップＳ１０３）に再び戻る。

【００８３】継承することが決定すると（ステップＳ１
０７）、次に継承頂点決定処理（ステップＳ１０８）
で、本実施例における山の頂上という特徴をどの残留頂
点に継承させるかを決定する。これを図２２を参照して
説明する。山の頂点という特徴を継承させるには、削除
される頂点Ａの近くにある残留頂点の内で、それらの頂
点の標高が最も高いもの、つまり、『更新地形データの
値が最も大きい頂点に継承させれば、地形として極端な
変化なく山の頂上という特徴を継承させることができ
る』。

【００８４】従って、図２２の頂点Ａの周りの残留頂点
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの内で、更新地形データが最も大きい頂
点、例えば、ここでは頂点Ｂとすると、頂点Ｂに特徴を
継承させれば良いことが判明する。結果として、継承頂
点決定処理（ステップＳ１０８）では、頂点Ｂを決定し
て、次の処理（ステップＳ１０９）に進む。

【００８５】『継承値設定処理』（ステップＳ１０９）
では、継承頂点決定処理（ステップＳ１０８）で決定さ
れた頂点Ｂに対して、山の頂上という特徴を継承させる
ために、頂点Ｂの更新地形データの新しい値として、頂
点Ａの更新地形データにある標高値を設定する。この設
定によって、頂点Ａの山の頂上という特徴は頂点Ｂに継
承される。このようにして、頂点Ａの処理を終了して、
次の残留頂点の処理に移るため、再び上述のデリートポ
イント（レベル）の削除レベルがレベルの頂点集合につ
いて、全ての頂点について、ステップＳ１０５〜Ｓ１０
９までの処理が終了しているか否かの判断（ステップＳ
１０３）に戻るのである。

【００８６】上述の第２実施例では、山の頂上という特
徴についてこの特徴を継承する方法について説明した
が、本発明はこの特徴だけではなく、頂点特徴量算出処
理（ステップＳ１０６）、頂点特徴量継承判定処理（ス
テップＳ１０７）、継承頂点決定処理（ステップＳ１０
８）、継承値設定処理（ステップＳ１０９）をその特徴
に合わせて行うことによって、例えば、地形の谷部分
や、川の領域などの特徴にも適用することができる。

【００８７】更に、本発明は出力方法が表示の場合だけ
でなく、印刷出力の場合にも同様に適用でき、また、地
形データだけでなく、２次元以上の位置に対応した値を
有するデータ（例えば、気圧データや、２個のパラメー
タの組み合わせ毎に求められた計測データ）を３次元地
形図的に出力しようとする場合にも同様に適用すること
ができる。本発明における地形データは、これらの地形
データ以外のデータを含む概念とする。

【００８８】（第２実施例の効果）： 以上の第２実
施例によれば、グリッドベースの地形データを、視点位
置、視線方向に応じた３次元地形データに変換して表示
又は印刷出力する３次元地形データ生成装置において、
複数の描画解像度に合わせて、グリッドの頂点がどの簡
略化レベルで削除されるかを表す削除レベル番号を各頂
点に与えておき、各頂点の地形データの更新された値を
格納する更新地形データを格納領域を予め用意しておく
と共に、描画解像度に対応する地形を生ずるポリゴン群
を生成する簡略化地形生成処理回路１１１を備えたもの
である。

【００８９】更に、この回路１１１で削除される簡略化
レベル番号を持つ頂点の頂点特徴量算出処理（ステップ
Ｓ１０６）と、この頂点特徴量算出処理によって得られ
た頂点特徴量を継承すべきかを判定する頂点特徴量継承
判定処理（ステップＳ１０７）と、この頂点特徴量継承
判定処理によって継承すべきと判断されたときに、この
特徴量を継承させる頂点を選定する継承頂点決定処理
（ステップＳ１０８）と、継承させる頂点に新たな地形
データを更新地形データ格納領域に設定する継承値設定
処理（ステップＳ１０９）とを実行し、生成されたポリ
ゴン群とその頂点の更新地形データを基に描画を行う描
画処理回路１１２を備えたことで、視点から遠い部分の
地形を解像度を下げて簡略化を行い、描画処理を高速化
した３次元地形表示を実現することができる。

【００９０】特に、本実施例の構成によれば、地形の特
徴、例えば、山の頂上という特徴が簡略化によって消失
してしまうという問題を解消でき、実際の３次元地形と
の相違が少なく、違和感の少ない３次元地形を表示又は
印刷することができる。

【００９１】（他の実施例）： （１）尚、以上の実
施例においては、地形図として、海、陸、湖、山などの
地形表示又は印刷などを意識して３次元地形データ生成
を説明したが、他に海底地形図の生成にも適用すること
ができる。

【００９２】（２）また、上述の第１実施例において、
補間ポリゴン生成処理回路１３は、３次元地形データ生
成装置の付加的な要素回路として備えるものであり、高
速性を優先し、ギャップが発生することをある程度許容
するならばこの回路が無い構成でも３次元地形データ生
成装置を実現することができる。

【００９３】（３）更に、上述のハードウエアは、図１
３による構成だけでなく、他の専用装置におけるハード
ウエア構成で構成することもできる。例えば、移動体装
置や固定装置に搭載される地形図表示装置などにおける
装置構成としても適用することができる。例えば、この
ような装置のハードウエア構成として、マイクロプロセ
ッサと、デジタルシグナルプロセッサと、プログラムＲ
ＯＭと、ワーキングＲＡＭと、ディスプレイとから小型
の３次元地形データ生成装置を実現することもできる。

【００９４】（４）更にまた、生成された３次元地形デ
ータを、表示したり、印刷するだけでなく、動画や静止
画として記録装置に記録したり、ネットワークシステム
に伝送するように構成することも好ましい。

【００９５】

【発明の効果】以上述べた様に第１の発明は、グリッド
又はメッシュ単位に区切られた領域内のサンプリング点
の地形データを、３次元地形データに変換する装置にお
いて、上記サンプリング点の地形データとして、地形種
別情報とその地形の標高情報とを予め複数用意して管理
している地形データ管理手段と、上記サンプリング点を
結んで得られるポリゴンに対して、そのポリゴンの地形
的な種別を決定する地形種別決定手段と、このポリゴン
の地形的な種別から、上記地形データ管理手段を用いて
上記サンプリング点の地形の標高を決定して３次元地形
データを得る地形標高決定手段とを備えたものである。

【００９６】このため、第１の発明は、陸と海の境界付
近で不自然な表示になる問題を解消でき、陸や海、湖と
いった領域の境界線をより自然に表現でき、更に、その
境界における元データの標高を現実に即して使用するこ
とができ、実際の３次元景観との差異を少なくする３次
元地形データ変換装置を実現することができる。

【００９７】また、第２の発明は、グリッド又はメッシ
ュ単位の地形データを、３次元地形データに変換する装
置において、上記グリッド又はメッシュの格子点におけ
る地形データに対して、上記格子点を頂点として描画解
像度を割り当てると共に、この描画解像度に合わせて上
記頂点に対して、削除し簡略化してよい優先度レベルを
表す簡略化優先度レベルの情報を付与して予め管理して
いる簡略化レベル管理手段を備え、上記簡略化レベル管
理手段の情報を用いて、簡略化対象の地形領域内の頂点
に付与されている上記簡略化優先度レベルを調べ、簡略
化優先度レベルが高い頂点から削除対象と決定し、削除
対象と決定した頂点は削除する代りに、その削除頂点の
地形データの特徴を、上記削除頂点の周辺の頂点の地形
データに継承させるべく周辺の頂点の地形データを更新
し、この更新された頂点の地形データから簡略化された
３次元地形データを得る簡略化地形生成手段を備えたも
のである。

【００９８】このため、第２の発明は、地形の特徴、例
えば、山の頂上という特徴が、簡略化によって消失して
しまう問題を解消でき、実際の３次元地形との相違を軽
減でき、違和感のない３次元地形データを得る３次元地
形データ変換装置を実現することができる。

【００９９】従って、上述の発明の構成によって、従来
に比べて地形表現の忠実度を向上し、簡略化した場合で
も実際の地形と変わりない自然な景観を表す３次元地形
データ変換装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の３次元地形データ生成装
置の機能構成図である。

【図２】従来例のメッシュ情報の説明図である。

【図３】従来技術による描画ポリゴンの説明図である。

【図４】第１実施例のメッシュ情報と３次元地形出力の
概要図である。

【図５】第１実施例の頂点管理データの説明図である。

【図６】第１実施例のポリゴン管理データの説明図であ
る。

【図７】第１実施例の補間ポリゴン管理データの説明図
である。

【図８】第１実施例のポリゴン種別の決定方法を示す図
（その１）である。

【図９】第１実施例のポリゴン種別の決定方法を示す図
（その２）である。

【図１０】第１実施例のポリゴンによる陸や海の近似を
示す図である。

【図１１】第１実施例の補間ポリゴンの生成処理の説明
図（その１）である。

【図１２】第１実施例の補間ポリゴンの生成処理の説明
図（その２）である。

【図１３】第１実施例の３次元地形データ生成装置の一
例のハードウエア構成図である。

【図１４】第２実施例の２次元の地形表示の説明図であ
る。

【図１５】第２実施例の３次元地形表示の説明図であ
る。

【図１６】第２実施例の２次元の尾根線の簡略化の説明
図である。

【図１７】第２実施例の２次元の尾根線の簡略化改良の
説明図である。

【図１８】第２実施例の３次元地形データ生成装置の機
能構成図である。

【図１９】第２実施例の簡略化地形生成処理のフローチ
ャートである。

【図２０】第２実施例の簡略化における削除レベル番号
の説明図である。

【図２１】第２実施例の簡略化領域決定処理の説明図で
ある。

【図２２】第２実施例の頂点特徴量と特徴量継承の説明
図である。

【符号の説明】

１０…メッシュ情報入力処理回路、１１…ポリゴン生成
処理回路、１２…ポリゴン種別決定処理回路、１３…補
間ポリゴン生成処理回路、１４…描画処理回路、１１０
…簡略化領域決定処理回路、１１１…簡略化地形生成処
理回路、１１２…描画処理回路、Ｓ１０６…頂点特徴量
算出処理、Ｓ１０７…頂点特徴量継承判定処理、Ｓ１０
８…継承頂点決定処理、Ｓ１０９…継承量設定処理。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グリッド又はメッシュ単位に区切られた
   領域内のサンプリング点の地形データを、３次元地形デ
   ータに変換する３次元地形データ変換装置において、 上記サンプリング点の地形データとして、地形種別情報
   とその地形の標高情報とを予め複数用意して管理してい
   る地形データ管理手段と、 上記サンプリング点を結んで得られるポリゴンに対し
   て、そのポリゴンの地形的な種別を決定する地形種別決
   定手段と、 このポリゴンの地形的な種別から、上記地形データ管理
   手段を用いて上記サンプリング点の地形の標高を決定し
   て３次元地形データを得る地形標高決定手段とを備えた
   ことを特徴とする３次元地形データ変換装置。
2. 【請求項２】 上記地形種別決定手段は、種別決定対象
   であるポリゴンが複数のグリッド又はメッシュと重なっ
   ている場合に、そのポリゴンがそれぞれのグリッド又は
   メッシュと重なっている割合の大小によって最も確から
   しい、上記ポリゴンに対する種別を決定する構成である
   ことを特徴とする請求項１記載の３次元地形データ変換
   装置。
3. 【請求項３】 更に、異なる地形種別のポリゴン間を補
   間するための補間ポリゴンの補間ポリゴン種別情報を予
   め用意して管理している補間ポリゴン種別情報管理手段
   を備えると共に、 上記地形種別決定手段は、異なる地形種別のポリゴン間
   に補間ポリゴンを生成して、異なる地形種別のポリゴン
   間を補間し、上記補間ポリゴンに対して、上記補間ポリ
   ゴン種別情報管理手段を用いて地形的な種別を決定し、 上記地形標高決定手段は、上記補間ポリゴンの地形的な
   種別から、上記地形データ管理手段を用いて地形の標高
   を決定することを特徴とする請求項１又は２記載の３次
   元地形データ変換装置。
4. 【請求項４】 グリッド又はメッシュ単位の地形データ
   を、３次元地形データに変換する３次元地形データ変換
   装置において、 上記グリッド又はメッシュの格子点における地形データ
   に対して、上記格子点を頂点として描画解像度を割り当
   てると共に、この描画解像度に合わせて上記頂点に対し
   て、削除し簡略化してよい優先度レベルを表す簡略化優
   先度レベルの情報を付与して予め管理している簡略化レ
   ベル管理手段と、 上記簡略化レベル管理手段の情報を用いて、簡略化対象
   の地形領域内の頂点に付与されている上記簡略化優先度
   レベルを調べ、簡略化優先度レベルが高い頂点から削除
   対象と決定し、削除対象と決定した頂点は削除する代り
   に、その削除頂点の地形データの特徴を、上記削除頂点
   の周辺の頂点の地形データに継承させるべく周辺の頂点
   の地形データを更新し、この更新された頂点の地形デー
   タから簡略化された３次元地形データを得る簡略化地形
   生成手段とを備えることを特徴とする３次元地形データ
   変換装置。