JPH11149571A - 仮想３次元空間の生成方法、仮想３次元空間生成プログラムを記録したコンピュータで読みとり可能な記録媒体、サーバから端末装置に３次元構造データを送信する方法、及びサーバと通信して端末装置において仮想３次元空間を生成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 それぞれが対象物の形状を多角柱で表現する
複数の粗い３次元構造データの一部を、対象物の形状を
詳細に表現する詳細な３次元構造データに置換した仮想
３次元空間を、低コストで生成する。 【解決手段】 上記複数の粗い３次元構造データを表示
手段に表示し（220）、入力手段から入力された要求に
応じて、上記表示手段に表示された上記複数の粗い３次
元構造データから、一つの粗い３次元構造データを選択
し（221）、記憶装置に蓄積されている対象物の形状を
詳細に表現する詳細な３次元構造データの集合から、上
記選択された粗い３次元構造データに対応する詳細な３
次元構造データを検索し（205）、上記選択された粗い
３次元構造データを上記対応する詳細な３次元構造デー
タに置換する（222）。 【効果】 粗い構造データと詳細な構造データとを合成
する際の手作業を極力減らすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、仮想３次元空間を
生成する方法に関し、特に、住宅地図などの２次元空間
データに基づいて生成した、対象物の形状を多角柱で表
現する粗い３次元構造データと、設計図などの詳細情報
に基づいて対話的に生成した、対象物の形状を詳細に表
現する詳細な３次元構造データとから仮想３次元空間を
生成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地図／図面情報システムのような空間情
報を提供するシステムでは、道順案内や設備管理など位
置に関連する情報検索が要求されるため、現実の都市空
間をもとにコンピュータ上に構築した仮想３次元空間を
ウォークスルーしながら目的地を探し、オブジェクトか
らのリンクによって関連情報を参照する方法が有効であ
る。このようなシステムを実現するためには、現実の都
市空間を反映した実用に耐えうる仮想３次元空間を構築
する必要がある。このような仮想３次元空間を構築する
方法として大きく２通りあり、その１つはCADツール等
を用い対話処理によって詳細な３次元構造データを生成
する方法である。

【０００３】もう一つは、２次元地図データ等と各２次
元図形に関連付けられた建物の階数情報等から、対象物
を多角柱で表現する粗い３次元構造データを自動的に生
成する方法である。図３を用いてこの方法を説明する。
ベクトル情報を表す２次元空間データ３０１と、その２
次元空間データと関連づけられた建物の階数等の属性デ
ータ３０２とを用いて、１階当たりの高さを仮定して建
物全体の高さを求め、家枠を上底及び下底とした多角柱
を生成する。構造データ３０３は、この方法により自動
生成された粗い３次元の構造データである。なお、この
生成方法は、特願平８−１１８６６１号で説明されてい
る。また、この方法と同様の方法は、特開平４−１４９
６８１号公報にも開示されている。特開平４−１４９６
８１号公報では、各地図要素の各構成点の全てのＺ座標
を各構成点毎に保持させるのではなく、各地図要素毎に
１つのＺ座標値を抽出し、それを高さ情報として保持さ
せることにより３次元のデータ量を削減する旨、及び地
図上の各表示地図要素の構成点座標値を保持する２次元
地図データファイルと、地図上の各表示地図要素に付随
する属性情報を保持する属性データファイルに保持され
ている地図要素の建物の高さとから、３次元地図データ
を作成する旨が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】仮想３次元空間を構築
するためにすべての構造データをCADツールなどを用い
て対話的に生成したのでは膨大な時間と労力を要すると
いう問題がある。また、インターネットを介して情報を
提供するためには、仮想３次元空間のデータ容量をでき
るだけ低減しておく必要があるが、仮想３次元空間上の
すべての構造データをCADツールなどを用いて対話生成
したのではこの要求を満たすこともできない。

【０００５】一方、２次元地図データ等と各２次元図形
に関連付けられた建物の階数情報等から粗い３次元の構
造データを自動的に生成する方法によれば、広範囲の２
次元地図データから、短時間で、しかも、より少ないデ
ータ容量で、３次元の構造データを生成することができ
る。しかし、この方法では全ての建物が多角柱として表
現されるので、ナビゲーションの目標などにするにはわ
かりにくい場合がある。

【０００６】そこで、ナビゲーションの目標などのわか
りにくさを解消するために、自動生成した粗い構造デー
タのなかで目標物となりうるランドマーク等だけを、 C
ADツールなどを用いて対話的に生成した詳細な構造デー
タに置き換えることが考えられる。図２８に仮想３次元
空間の手作業による合成処理の流れを示す。２８０１は
自動生成した粗い３次元構造データで表現した仮想３次
元空間、２８０２はCADツールなどを用いて対話生成し
た詳細な３次元構造データである。２８０３の仮想３次
元空間の合成処理では、構造データのスケール・平行移
動・回転を手作業によって変更することにより、置き換
えの対象となる粗い３次元構造データと、それに置き換
える詳細な３次元構造データとの位置合わせを行い、自
動生成した仮想３次元空間上の一部を詳細な３次元構造
データに置き換える。２８０４はこのようにして合成さ
れた仮想３次元空間データである。

【０００７】しかし、 CADツールなどを用いて対話生成
した詳細な構造データの座標系は、自動生成した粗い仮
想３次元空間の座標系と必ずしも一致していないので、
位置合わせには多くの労力を必要とする。また、３次元
空間における位置合わせは、平行移動や回転などの自由
度が大きいため、目標物となりうるランドマーク等だけ
をCADツールなどを用いて対話的に生成した詳細な構造
データに置き換えるとしても、両者を合成する場合には
多くの手作業を要し、膨大な労力を必要とすることにな
る。

【０００８】そこで、本発明の目的は、複数の粗い３次
元構造データの一部を詳細な３次元構造データに置換し
た仮想３次元空間を、低コストで生成可能な生成方法を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本願の仮想３次元空間の生成方法の発明では、それ
ぞれが対象物の形状を多角柱で表現する複数の粗い３次
元構造データを表示手段に表示し、入力手段から入力さ
れた要求に応じて、上記表示手段に表示された上記複数
の粗い３次元構造データから、一つの粗い３次元構造デ
ータを選択し、記憶装置に蓄積されている対象物の形状
を詳細に表現する詳細な３次元構造データの集合から、
上記選択された粗い３次元構造データに対応する詳細な
３次元構造データを検索し、上記選択された粗い３次元
構造データを上記対応する詳細な３次元構造データに置
換する。

【００１０】また、本願の他の仮想３次元空間の生成方
法の発明では、複数の対象物の各対象物を２次元形状で
表現する２次元空間データを表示手段に表示し、入力手
段から入力された要求に応じて上記表示手段に表示され
た上記２次元空間データから一つの対象物を選択し、記
憶装置に蓄積されている対象物の形状を詳細に表現する
詳細な３次元構造データの集合から、上記選択された対
象物の２次元形状に対応する詳細な３次元構造データを
検索し、上記選択された対象物を上記対応する詳細な３
次元構造データに置換する。

【００１１】また、本願の他の仮想３次元空間の生成方
法の発明では、対象物の形状を詳細に表現する詳細な３
次元構造データを２次元の図形データに変換し、複数の
対象物の各対象物を２次元形状で表現する２次元空間デ
ータから、上記変換した２次元の図形データの形状と類
似する対象物を検索し、抽出された対象物が表示されて
いる領域に、上記詳細な３次元構造データを配置する。

【００１２】また、本願の仮想３次元空間生成プログラ
ムを記録したコンピュータで読みとり可能な記録媒体の
発明では、上記仮想３次元生成プログラムは、それぞれ
が対象物の形状を多角柱で表現する複数の粗い３次元構
造データを表示手段に表示するステップと、入力手段か
ら入力された要求に応じて、上記表示手段に表示された
上記複数の粗い３次元構造データから、一つの粗い３次
元構造データを選択するステップと、記憶装置に蓄積さ
れている対象物の形状を詳細に表現する詳細な３次元構
造データの集合から、上記選択された粗い３次元構造デ
ータに対応する詳細な３次元構造データを検索するステ
ップと、上記選択された粗い３次元構造データを上記対
応する詳細な３次元構造データに置換するステップとを
有する。

【００１３】また、本願の、サーバから端末装置に３次
元構造データを送信する方法の発明では、サーバは、ネ
ットワークを介して接続されている端末装置から、対象
物の形状を多角柱で表現する粗い３次元構造データに対
応する対象物の形状を詳細に表現する詳細な３次元構造
データ検索要求と検索条件とを受信し、上記検索条件に
応じて、記憶装置に格納された対象物の形状を詳細に表
現する詳細な３次元構造データの集合を検索し、上記検
索条件に応じた上記詳細な３次元構造データを上記端末
装置に転送する。

【００１４】また、本願の、サーバと通信して端末装置
において仮想３次元空間を生成する方法の発明では、そ
れぞれが対象物の形状を多角柱で表現する複数の粗い３
次元構造データを上記端末装置の表示手段に表示し、上
記端末装置において、上記表示手段に表示された上記複
数の粗い３次元構造データから、一つの粗い３次元構造
データを選択し、上記端末装置から上記サーバに、上記
選択されて粗い３次元構造データに対応する対象物の形
状を詳細に表現する詳細な３次元構造データの検索条件
を送信し、上記サーバにおいて、上記検索条件に応じ
て、上記サーバの記憶装置に格納されている対象物の形
状を詳細に表現する詳細な３次元構造データの集合を検
索し、上記サーバから上記端末装置に、上記検索条件に
応じた上記詳細な３次元構造データを送信し、上記端末
装置において、上記選択された粗い３次元構造データ
を、上記サーバから送信された上記詳細な３次元構造デ
ータに置換する。

【００１５】その他本願発明の特徴は、後述の実施例で
明らかにされる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。尚、以下の実施例においては、粗い３次元の構
造データとして、図３を用いて説明した上述の方法で自
動生成した構造データを用いるものとする。また、粗い
３次元構造データを「自動生成した構造データ」と、詳
細な３次元構造データを「対話生成した構造データ」と
いう。

【００１７】［実施例１］図１は本発明による仮想３次
元空間の構築を行うシステムの構成を示す図である。

【００１８】１は仮想空間の構築を行うための中央処理
装置、２は中央処理装置で処理を行うために必要なプロ
グラムを格納するプログラムメモリである。プログラム
メモリには、自動生成した構造データを表示する表示プ
ログラム１１、自動生成した構造データから置換を行う
要素を選択する要素選択プログラム１２、置換候補とな
る対話生成した構造データを検索する構造データ検索プ
ログラム１３、検索した構造データのデータ形式を自動
生成した構造データのデータ形式に変換するデータ形式
変換プログラム１４、検索した構造データを一覧表示す
る構造データ一覧表示プログラム１５、置換する構造デ
ータを選択する構造データ選択プログラム１６、構造デ
ータの置換を行う構造データ置換プログラム１７が格納
されている。３は自動生成した構造データ１８を記憶す
るための第一のデータメモリ、４は対話生成した構造デ
ータの集合１９を記憶する第二のデータメモリである。

【００１９】ここで、置換を行う候補となる対話生成し
た構造データの集合１９は、CADツール等で対話生成し
た建物の詳細な３次元の構造データの集合である。ここ
で構造データを表現するデータ形式として、３次元空間
上に点、線、面等の図形要素を表現でき、しかも複数の
図形要素をグループ化することができることが前提とな
る。このようなデータ形式の１つとして、例えばISO/IE
C14772で標準化されている３次元立体記述言語VRML (Vi
rtual Reality Modeling Language) が適用可能であ
る。５は自動生成及び対話生成した構造データや操作の
途中経過を表示するための表示手段、６は複数の候補か
らの選択を指示するための指示手段である。

【００２０】次に本発明による仮想３次元空間の構築シ
ステムにおける置換処理の流れを、自動生成した構造デ
ータの建物要素をCADツール等で対話生成した建物の構
造データで置き換える操作の一例を、図２を用いて説明
する。

【００２１】図２は、本発明による自動生成した構造デ
ータと対話生成した構造データから仮想３次元空間を構
築する処理の流れを示す図であり、２０１は自動生成し
た構造データ、２０４は検索対象となる対話生成した構
造データの集合、２０６は置換候補として検索された構
造データの集合、２１１は置換処理の結果得られる仮想
３次元空間データであり、各ステップ２０２、２０３、
２０５、２０７、２０８、２０９、２１０、２１２は仮
想３次元空間の構築における各処理を表す。また２２
０、２２１、２２２、２２３、２２４は、PCやUNIX等の
ディスプレイに相当する表示装置上に表示する構造デー
タ表示ウィンドウ及び置換候補表示ウィンドウの表示例
であり、以下この画面表示例の順に各処理を説明する。

【００２２】２２０の構造データ表示ウィンドウは、自
動生成した構造データ２０１を２０２の構造データ表示
処理の結果として表示した例である。２０１の自動生成
した構造データは、図３の２次元空間データ３０１と属
性データ３０２から自動生成した構造データであり、各
建物を表す立体要素は上底面、下底面及び壁面等の複数
の面をグループ化されており、各々IDを持つものとす
る。この構造データ２０１を画面上に表示する構造デー
タ表示処理２０２では、公知のように３次元の構造デー
タを透視変換処理、陰面処理等により処理して、例えば
ディスプレイ画面の各図形要素に対応するピクセルの情
報を生成し、ディスプレイに表示する。

【００２３】２２１の構造データ表示ウィンドウは、２
０３の要素選択処理により操作者が指示手段である例え
ばマウスを用いて自動生成した構造データ中の要素の少
なくとも１つ以上を選択し、選択された建物要素の色を
変更して表示した例である。この要素選択処理２０３で
は、選択した要素と置換する対話生成した構造データを
検索するためのパラメータを各要素のIDをもとに取得
し、構造データ検索処理２０５に引き渡す。この検索パ
ラメータとして、選択要素の名称、階数、底面形状、底
面積のいずれかを選択する。

【００２４】２２３の置換候補表示ウィンドウは、２０
４の対話生成した構造データの集合から置換に適当な構
造データを一覧表示した結果である。ここで２０４は、
あらかじめ例えばCAD等の構造データ作成ツールを用い
て対話生成した構造データの集合であり、２０５の構造
データ検索処理では、２０３から得た検索パラメータを
もとに２０４の構造データの集合から置換候補として適
当な構造データの集合２０６を得る。続いて２０７のデ
ータ形式変換処理で、検索された構造データ２０６のデ
ータ形式を２０１の自動生成した構造データとデータ形
式と一致させ、２０８の構造データ一覧表示処理でこれ
ら構造データを底面形状の類似度の順に一覧表示する。
さらに各構造データを表示する際に、２２１の構造デー
タ表示ウィンドウに示された選択要素と視点方向を底面
形状をもとに一致させて一覧表示する。２２１の構造デ
ータ表示ウィンドウの表示方向が変更されたときには、
その変更を２２３の置換候補表示ウィンドウ中の各構造
データ表示にも反映させ、常に表示方向を連動させる。
これを画面表示した例が２２３の置換候補表示ウィンド
ウである。

【００２５】ここで、底面形状の類似度の定義について
説明する。類似度の定義としては、例えば、赤間 他、
「画像内オブジェクトの自動抽出を使った画像検索シス
テム」（電子情報通信学会第８回データ工学ワークショ
ップ（DEWS 97）論文集、pp.107-112）で提案されてい
る定義を用いる。図１７は、その文献における図形の特
徴量を計算する処理の流れを示す図である。まずステッ
プ１７１１では、１７０１に示すように図形の重心を中
心とする外接円を描く。次にステップ１７１２では、円
周上の各点から中心に向かう直線を引き、この直線上で
図形と最初に交差する点までの距離を、１７０２に示す
ように角度を変えて求める。ステップ１７１３では、こ
の距離が最小となる角度を原点として１７０３に示すよ
うに巡回させ、ステップ１７１４では、１７０４に示す
ように適当な次元でヒストグラム化したものを図形の特
徴量として求める。このようにして求めた特徴量空間に
おける距離を二つの図形間の類似度として定義してい
る。

【００２６】２２４の置換候補表示ウィンドウは、２０
９の構造データ選択処理で操作者が指示手段を用いて構
造データを一つ選択した結果を示しており、選択された
構造データを続く２１０の構造データ置換処理へ引き渡
す。

【００２７】図２の説明に戻る。２２２の構造データ表
示ウィンドウは、２１０の構造データ置換処理の結果を
表示した例であり、これは２０３の要素選択処理で選択
した建物要素が、２０９の構造データ選択処理で選択さ
れた構造データに置換された結果を示す。この結果とし
て、自動生成した構造データと対話生成した構造データ
から構築した仮想３次元空間データが得られる。最後に
仮想３次元空間データ記憶処理では、一連の処理結果と
して得られる仮想３次元空間データを２０３の要素選択
処理で選られた要素のIDと、対話生成データの記憶位置
を示す所在情報と、自動生成した構造データ中における
配置情報を格納する。これによって次回以降、同じ領域
の仮想３次元空間データを表示する場合に、同じ処理を
行う必要はない。

【００２８】図２の各処理ステップに関して、詳述す
る。

【００２９】まず、構造データ表示処理２０２に関し
て、置換する要素を適当な位置へ表示するための平行移
動や回転操作を行う処理の流れを説明する。図４は構造
データ表示処理を示す図であり、４０１から４１０は平
行移動や回転操作処理のフローチャートを示し、図５の
５０１から５０３は各処理によって画面上の構造データ
表示ウィンドウに表示されるメニューの例を示す。４０
１では自動生成した構造データを読み込み、構造データ
表示ウィンドウ内に描画する。４０２のモードの選択で
は、指示手段の例えばマウス左ボタンを押すことによっ
て５０１に示すようなモード選択メニューを構造データ
ウィンドウ内に表示する。ここで指示手段の例えばマウ
ス右ボタンを用いて、回転、平行移動、選択モードを指
示する。回転を選択した場合には続いて４０３の回転軸
の決定処理で、X、Y、Zのいずれの軸を中心に回転する
かを決定する。これには５０２に示す回転軸選択メニュ
ーから指示手段の例えばマウス左ボタンでいずれかを指
示することで決定する。次に４０４の回転量の決定処理
では、指示手段の例えばマウス右ボタンを押せば時計回
りに10度、左ボタンを押せば反時計回りに10度ずつ４０
５で表示を変更する。４０６の変更終了処理で指示手段
の例えばEnterキーをYes、EscapeキーをNoとして、X、
Y、Z軸に関して必要な回数繰り返して構造データの表示
変更を行う。平行移動に関しても同様に５０３の移動方
向選択メニューから移動方向を指示手段により選択し、
移動量を４０８で指示手段を用いて決定し、X、Y、Z軸
に関して必要な回数繰り返して構造データの表示変更を
行う。構造データをウィンドウ内で回転及び平行移動す
ることによって、適当な位置へ表示できたら、４０２の
モード選択で次に行う要素選択処理へ移行するために選
択を指示してこの処理を終了する。この結果、構造デー
タ表示ウィンドウ内に操作者が望む位置に構造データが
表示される。

【００３０】次に、要素選択処理２０３に関して、図６
及び図７を用いて説明する。図６は要素選択処理を説明
する図であり、６０１から６０８は構造データ表示ウィ
ンドウ内で置換する要素を選択する処理ステップであ
る。図７の７０１から７０３は、各処理の結果として構
造データ表示ウィンドウに表示される例を示す。この要
素選択処理における６０１の選択数を選ぶ処理で、複数
選択する場合には指示手段である例えばShiftキーを押
し続け、単数選択する場合には何も押さずに次の処理へ
進む。６０２の要素選択で、７０１の構造データ表示ウ
ィンドウの例のように建物要素をマウスで指示する。次
に６０３の選択要素の表示色変更処理により、建物要素
の表示色を変更する。例えば、建物要素の各面の表示色
がRed、 Green、 Blueそれぞれ0から255までの値(R_or
g、 G_org、 B_org)で表されているとき、変更後の表示
色(R、 G、 B)は、(R、 G、 B) = (255 - R_org、 255
- G_org、 255 - B_org)で与えられる表示色へ変更す
る。この処理の結果、７０２の構造データ表示ウィンド
ウに示す例のように、選択された要素の表示色が変更さ
れる。

【００３１】また、６０１で複数選択する場合には、同
じく６０５、６０６の処理で繰り返し要素を選択でき、
Shiftキーを離すことで６０７の選択終了へ進む。次に
６０４では、ここまで選択した要素に確定するときはEn
terキーを、再び選択し直すときはEscapeキーを押し
て、選択処理を繰り返す。選択要素を確定した場合に
は、６０８の置換候補の検索条件の選択処理へ進む。こ
のとき、７０３の構造データ表示ウィンドウに置換候補
の検索条件を選択するメニューが表示され、指示手段で
ある例えばマウスによって、いずれかを選ぶ。このと
き、６０１で単一要素を選択した場合には、選択した要
素のIDから得られる名称、階数、底面形状、低面積の値
を検索パラメータのデフォルト値とする。一方、６０１
で複数選択した場合には、階数として選択した要素の最
高値を、底面形状としては複数の選択要素の底面図形の
最外隔多角形を、低面積は最外隔多角形の面積を検索パ
ラメータのデフォルト値とする。パラメータ値を変更す
る場合には、７０３の構造データ表示ウィンドウの置換
候補の検索条件選択メニューの該当する値をキーボード
を用いて修正する。尚、底面形状に関しては後述する。
以上の処理により自動生成した構造データから置換する
要素を選択する。

【００３２】次に、構造データ検索処理２０５に関し
て、図８及び図９を用いて説明する。図８は構造データ
検索処理フローを示す図であり、８０１から８０３は対
話生成した構造データから前述の要素選択処理２０３に
よって選択された要素と置換を行うのに最適な構造デー
タを検索するための処理ステップである。図９における
９００は、対話生成した構造データ９０１、９０２、９
０３を管理する構造データ管理テーブルの例であり、各
構造データの名称、階数、底面形状、底面積、データ形
式、所在情報として単一PCやUNIXのハードディスクで管
理する場合にはディレクトリとファイル名を管理する。
この構造データ検索処理において、８００は前述の要素
選択処理をさし、構造データ検索に必要な検索パラメー
タを与える。８０１では、８００から選られた検索パラ
メータをもとに構造データ管理テーブルへ条件検索を実
行し、適当な構造データを得る。次に８０２では、検索
結果として得られる構造データが複数である場合に各検
索時の属性に関する類似度に基づいて構造データに順序
付けを行う。例えば階数や底面積を条件として検索した
場合には検索パラメータ値と対話生成した構造データの
階数や底面積の差の小さい順に順序付けを行う。以上の
処理により置換候補となる対話生成した構造データの集
合を得る。

【００３３】底面形状を検索条件の一つとしたのは次の
理由による。一般に仮想３次元空間における構造データ
の配置を推定することは平行移動や回転などの自由度が
大きいため困難である。しかし建物の場合、その底面は
地面に拘束されているという制約条件がある。そこで、
底面形状を検索条件の一つとした。

【００３４】ここで上記構造データ管理テーブルにおけ
る底面形状を対話生成した構造データから求める処理に
ついて詳述する。図１０において１００１は対話生成し
た建物の構造データであり、底面がx-y平面、高さ方向
がz軸となるように座標系が設定されていると仮定す
る。本システムではまず、建物の構造データ１００１を
データ変換プログラム１００２によって図形データに変
換する。１００３は変換された図形データで、例えば建
物を真上から見たときの輪郭図形に対応している。

【００３５】このデータ変換プログラム１００２の一例
を図１１及び図１２にて説明する。図１１は建物を真上
から見たときの輪郭図形に変換する処理の流れを示すPA
D図、図１２はデータ変換の対象となる建物を表示した
図である。

【００３６】尚、PAD とは、処理を箱に書く形式の木構
造チャート（tree structure chart）の一つである。制
御構造は箱に特別な目印をつけて識別する。繰り返し構
造は二重線を使い、１１０１のように、二重線が右側に
あるときは後判定を表す。選択構造は、図の１１０８の
ように、箱の右側に切り込みを入れた形を使う。構造内
に含まれる処理は下位の階層として右横に展開され上位
の箱から延ばした横線でつなげる。同一の階層では処理
は上から下へ進む。

【００３７】図１１の説明に戻る。建物の構造データは
底面がx-y平面、高さ方向がz軸となるように設定されて
いると仮定する。まず、ステップ１１０１からステップ
１１０２で、すべての構成面をx-y平面に射影する。例
えば、１２０１の構成面は１２０２のように射影され、
その際に座標値は１２０３に示すようにz成分が0となる
ように変換される。次にステップ１１０３からステップ
１１１１では、こうして求めたn個の射影図形Fi （i =
1〜n）を合成し、建物を真上から見たときの輪郭図形F0
を求める。

【００３８】図１１の各ステップについて説明する。す
べての射影図形Fi (i = 1〜n)について、対応するフラ
グfiを0に設定する（ステップ１１０３，１１０４）。
ここで、フラグfiは対応する図形の合成が終了している
場合に1、それ以外の場合に0をとるように設定する。次
に、F0の初期値をF1に設定し、対応するフラグf1を1
に、合成の終了した図形の数kを1に設定する（ステップ
１１０５）。すべての合成が終了するまで、即ち、合成
の終了した図形の数kが射影図形の数nと一致するまで、
残りの射影図形の合成を行う。残りの射影図形Fi (i =
2〜n)について、対応するフラグfiが0ならば、F0と重な
るかどうかの判定を行う（ステップ１１０６〜１１０
９）。両者が重なる場合は、FiとF0とを合成して新しい
F0とし（ステップ１１１０）、対応するフラグfiを1に
設定して、kを1だけ増加させる（ステップ１１１１）。

【００３９】次に、F0とFiが重なるかどうかの判定（ス
テップ１１０９）を図１３を用いて説明する。図１３で
は、二つの図形F0とFiの内、少なくとも一つの構成点が
他方の図形に含まれているならば、両者は重なっている
と判断する。

【００４０】まず、F0の構成点でFiに含まれる点の数k
を0に設定する（ステップ１３０１）。F0のすべての構
成点Pj（j = 1〜n0）について、その各々がFiに含まれ
るかどうかの判定を行う（ステップ１３０２，１３０
３）。

【００４１】点Pjが図形Fiに含まれるかどうかの判定
は、例えば、恒川、「ナノピコ教室解答、領域のうちそ
と」（bit、 Vol.15、 No.1、 pp.103-107）にあるよう
に、「点Pjを始点とする半無限直線と図形Fiの各辺とが
交わる回数を調べ、その回数が奇数なら領域内、偶数な
ら領域外と判断する」というアルゴリズムに基づいて行
う。

【００４２】ここで、点Pjが図形Fiの境界線上にある場
合、点Pjは図形Fiに含まれると判断する。点Pjが図形Fi
に含まれる場合はkを1だけ増加させて（ステップ１３０
４）、対応するラベル情報Ljを1に設定し（ステップ１
３０５）、それ以外の場合は、Ljを0に設定する（ステ
ップ１３０６）。同様に、Fiの構成点でF0に含まれる点
の数kを0に設定する（ステップ１３０７）。Fiのすべて
の構成点Qj（j = 1〜ni）について、その各々がF0に含
まれるかどうかの判定を行う（ステップ１３０８，１３
０９）。点Qj が図形F0に含まれる場合はkを1だけ増加
させて（ステップ１３１０）、対応するラベル情報Mjを
1に設定し（ステップ１３１１）、それ以外の場合は、M
jを0に設定する（ステップ１３１２）。最後にk = n0か
どうかの判定を行い（ステップ１３１３）、k = n0なら
ばF0はFiに完全に含まれると判断する（ステップ１３１
４）。それ以外の場合はk = niかどうかの判定を行い
（ステップ１３１５）、k = niならばFiはF0に完全に含
まれると判断する（ステップ１３１６）。それ以外の場
合は更にk+k' > 0かどうかの判定を行い（ステップ１３
１７）、k+k' > 0ならばF0とFiは重なる（ステップ１３
１８）、それ以外ならば重ならない（ステップ１３１
９）と判断する。

【００４３】次に、F0とFiが重なる場合の合成（ステッ
プ１１１０）を図１４及び図１５にて説明する。図１４
は処理の流れを示すPAD図、図１５は合成の対象となる
二つの図形を示した図である。ここでは、輪郭線を追跡
することによって合成図形を求める。

【００４４】まず、ステップ１４０１からステップ１４
０４では、F0の構成点から輪郭線追跡の開始位置P'1を
求める。Fiに含まれる点は求める輪郭線からは外れるの
で、ラベル情報Liを0に設定した点を選ぶ。図１５にお
いて、１５０１と１５０２はそれぞれF0とFiに対応し、
白丸で表した１５０３はラベル情報Ｌが0の点、黒丸で
表した54はラベル情報Ｌが1の点を表す。ここで、それ
ぞれの多角形は時計周りか半時計周りのどちらか一方に
順番を一致させて格納されているものとする。図１５の
場合、P1はラベル情報Ｌが0の点であるからそのまま開
始位置として選択される。

【００４５】次にステップ１４０５からステップ１４１
４では、最初の点に戻るまで輪郭線を追跡していく。こ
こでflagは、F0とFiのどちらを追跡しているかを表し、
flag= 0の場合はF0を、それ以外の場合はFiを追跡する
ことを表す。flag = 0の場合、まず、次の追跡PkPlとFi
が交差するかどうかを調べる(ステップ１４０７)。

【００４６】交差する場合、最初に交差するFiの辺QmQm
+1と交点Rを求め（ステップ１４０８）、交点RとQm+1を
通過点として付け加える（ステップ１４０９）。

【００４７】交差しない場合はPlをそのまま通過点とし
て付け加える（ステップ１４１０）。flag = 1の場合も
同様にして追跡を行う（ステップ１４１１〜ステップ１
４１４）。

【００４８】図１１乃至図１５を用いてデータ変換方法
について説明したが、データ変換方法はこれに限られれ
ない。例えば図１６のように、ステップ１６０１からス
テップ１６０３で、構造データのすべての構成面をそれ
ぞれx-y平面に射影し、図形内部を黒画素(1)、外部を白
画素(0)とした2値画像に変換する。次にステップ１６０
４からステップ１６０６で、こうして求めたn個の画像I
i (i = 1〜n)について画像論理和をとり、合成画像I0を
求める。最後にステップ１６０７で、合成画像I0の輪郭
追跡を行い、輪郭図形F0を求めてもよい。

【００４９】図２のステップの説明に戻る。２０８の構
造データ一覧表示処理に関して、図１８を用いて説明す
る。図１８は置換候補となる構造データを一覧表示する
処理の流れと処理の結果の画面表示例を示す図である。
図１８において、１８０１では１８０６の構造データ表
示ウィンドウから置換する要素の表示方向を得る。次に
１８０２で置換候補の対話生成した構造データを１つ読
み込み、１８０３で構造データを表示する方向を１８０
１で得られた表示方向から設定し、１８０４で置換候補
表示ウィンドウ内に表示を行う。１８０２から１８０４
までの処理を検索された構造データの数だけ繰り返し、
１８０７に示すような置換候補表示ウィンドウを表示す
る。本発明によるこの処理の結果２つのウィンドウの例
のように、１８０６における選択された要素と１８０７
に表示された構造データは底面形状が同じ向きに表示さ
れる。また、図１９に示すように置換候補表示ウィンド
ウが表示された後に、構造データ表示ウィンドウの視点
方向を変更したときにも、図１８の処理のなかで１８０
１、１８０２、１８０３、１８０４を繰り返し行って置
換候補表示ウィンドウに表示される構造データの表示方
向も連動して変更する。このように、２つのウィンドウ
における構造データの表示方向を一致させることで、自
動生成した構造データをさまざまな方向から見たときの
各方向に対応する構造データを一覧表示可能となるの
で、置換候補を選択する処理に有効である。

【００５０】次に２１０の構造データ置換処理に関し
て、図２０を用いて説明する。図２０は構造データ置換
処理の流れを示した図であり、まず２０００の構造デー
タ選択処理から置換を行う対話生成した構造データを得
る。次に２００１で構造データ表示ウィンドウにおける
置換を行う選択要素の表示色を透明色に変更する。続い
て２００２で構造データの選択要素位置への配置決定を
行う。この構造データの配置決定のための位置合わせに
は、いくつか手段があるが例えば図形間の面積比や重心
座標を利用可能である。２００３で構造データ表示ウィ
ンドウ内の該当位置に構造データを表示し、２００４で
確定あるいは、別の配置について再処理を行い、最適な
配置を得る。この構造データの配置決定において、複雑
な形状を持つ構造データを置換する場合には配置が一通
りに決まるが、対話生成した構造データが立方体や円柱
等といった対称図形を持つ場合には配置する際の方向が
複数通りある。そこで、例えばマウスの右ボタン及び左
ボタンを用いてそれぞれ、右ボタンを一回押したときは
次の配置候補へ、左ボタンを押したときは前の配置候補
へ対話生成した構造データを回転して最適な配置を決定
する方式や、また対話生成した構造データが円柱の場合
には回転角度を指定するといった配置決定方式が利用で
きる。以上の処理の結果、自動生成した構造データと対
話生成した構造データから仮想３次元空間データが得ら
れる。

【００５１】構造データの配置決定のための位置合わせ
の方法を図２１及び図２２を用いて詳述する。図２１は
処理の流れを示すPAD図、図２２は位置合わせ方法の説
明図である。

【００５２】２２０１は置換対象となる自動生成した構
造データ上の家枠図形、２２０２は対話生成した構造デ
ータを真上から見たときの輪郭図形である。家枠図形２
２０１のある座標系と輪郭図形２２０２のある座標系の
座標原点と座標軸とを合わせる。

【００５３】まずステップ２１０１では、家枠図形２２
０１の面積S1と輪郭図形２２０２の面積S2からスケール
比sを求める。面積とスケール比の関係は２２０３に示
す通りである。

【００５４】次にステップ２１０２では、家枠図形２２
０１の重心G1の座標(x1、y1)と輪郭図形２２０２の重心
G2の座標(x2、y2)から平行移動量Δgを求める。重心と
平行移動の関係は２２０４に示す通りである。

【００５５】またステップ２１０３では、重心から最も
離れた点へのベクトルを求め、それぞれv1(a1、b1)とv2
(a2、b2)とし、これより回転角Δθ求める。ベクトルと
回転角の関係は２２０５に示す通りである。

【００５６】そして、上記のスケール比、平行移動量、
回転角により構造データの座標変換を行うことにより位
置合わせを行う。

【００５７】家枠図形２２０１と輪郭図形２２０２は厳
密に一致しているわけではないので、ステップ２１０１
からステップ２１０３で正しい配置が得られるとは限ら
ない。

【００５８】一方、「建物は道路に対して平行に配置さ
れることが多い」というような、２次元空間データ上の
他の図形要素との位置関係に規則性が存在している。

【００５９】そこでステップ２１０４では、２次元空間
上の他の図形要素との位置関係から回転角を補正する。
すなわち、家枠図形２２０１の位置を２次元空間上の他
の図形要素との位置関係に基づき補正し、この補正に基
づきさらに輪郭図形２２０２の回転角を補正する。

【００６０】この一連の処理の結果得られた仮想３次元
空間データを格納するときに、図２３に示す仮想３次元
空間データ管理テーブルの例のように対話生成した構造
データについてはデータ自体ではなく、自動生成した構
造データ中の配置を表す位置情報と、対話生成した構造
データの管理場所を示す所在情報を記憶しておく。この
仮想３次元空間データ管理テーブルの構成例として例え
ば図２３のように、置換を行った要素の図形ID、対話生
成した構造データの所在を表すディレクトリとファイル
名、置換を行ったときの配置を示すX、Y、Z軸方向の移
動量、同じくX、Y、Z軸中心とした回転量を格納する。
再び置換処理済み自動生成した構造データを表示すると
きには、上記のように記憶しておいた配置情報と所在情
報をもとに再表示を行う。

【００６１】本実施例では、対話生成した構造データの
集合から、対話生成した構造データへの置き換えの対象
とした自動生成した３次元構造データの底面の形状、名
称属性、又は高さ情報等を検索条件として所望の対話生
成した構造データを検索するので、上記置き換えの対象
とした自動生成した３次元構造データごとに、ＣＡＤツ
ール等を用いて対話生成した構造データを作り込む必要
がなく、また、自動生成した構造データと対話生成した
構造データとを合成する際の手作業を極力減らすことが
可能となる。

【００６２】［実施例２］実施例１で説明した仮想３次
元空間の構築方法に関して、インターネット環境でシス
テムを構成したときの実現例を図２４を用いて説明す
る。図２４は本発明による仮想３次元空間の構築処理を
インターネット環境で実現するときのシステム構成を示
しており、Web端末２４０１、WWWサーバ２４０２、イン
ター/イントラネット等のネットワーク２４０３、及び
ネットワークに接続する外部WWWサーバ２４０４からな
る。Web端末２４０１には、構造データ表示部２４１２
と要素選択部２４１３と構造データ一覧表示部２４１７
と構造データ選択部２４１８と構造データ置換部２４１
９を配置し、WWWサーバ２４０２には、構造データ生成
部２４１１と構造データ検索部２４１４と構造データ形
式変換部２４１６と構造データ配置・所在情報記憶部２
４２０を配置し、外部WWWサーバ２４０４には、構造デ
ータ記憶部２４１５を配置する。図２４中の各処理部を
図２の処理の流れに合わせて説明すると、２４１２が２
０２に、２４１３が２０３に、２４１４が２０５に、２
４１６が２０７に、２４１７が２０８に、２４１８が２
０９に、２４１９が２１０に、そして２４２０が２１２
に相当する。ここで構造データ検索部２４１４に関し
て、ネットワーク上に分散して管理される構造データか
ら所望の構造データだけを検索するために、図９の構造
データ管理テーブルのディレクトリ/ファイル名の項目
にネットワーク上のコンピュータを一意に特定する識別
子を追加するかたちで拡張したテーブルを用いる。同様
に構造データ配置・所在情報記憶部２４２０でも、構造
データの所在を記憶するために上記の識別子を合わせて
管理する。

【００６３】本実施例では、サーバから、対話生成した
構造データへの置き換えの対象とした自動生成した３次
元構造データの底面の形状、名称属性、又は高さ情報等
の検索条件に合う所望の対話生成した構造データの提供
を受けるので、端末装置側に余分なデータを保持してお
く必要がなくなり、記憶装置等の資源を有効利用するこ
とが可能となる。

【００６４】［実施例３］実施例１及び実施例２では、
２次元空間データと２次元空間データに関連付けされた
属性データから自動生成した構造データを置き換えの対
象としたが、この構造データの代わりに構造データを生
成するために使用する２次元空間データを対象として、
同様の置換処理を行う場合について図２５を用いて述べ
る。図２と処理の流れが異なる点は構造データの代わり
に２５０１の２次元空間データと２５０２の属性データ
を用いる点と、２５０５の構造データ生成処理が追加さ
れる点である。ここで用いる２次元空間データと属性デ
ータは、図３の３０１と３０２に示すように、２次元空
間データの各図形に属性データが関連付けられているも
のとする。

【００６５】２５０３の処理内容に関して説明する。２
５０３の構造データ表示処理では、２次元空間データを
表示及びスクロールを行うために、図４に示す処理の流
れに従う。ただし、２次元データの表示であるため、表
示ウィンドウ上で右方向をX軸正方向、上向きをY軸正方
向として２５２０の構造データ表示ウィンドウの例のよ
うに表示したとき、図５の回転モードでは回転軸を初期
値としてZ軸とし、ウィンドウ上で時計回り及び反時計
回りの回転表示を行う。平行移動に関しては構造データ
に対する同じ処理が、X方向とY方向の移動がそれぞれ横
方向と縦方向のスクロール表示、Z方向の移動が拡大・
縮小表示に該当することになる。

【００６６】次に２５０４の要素選択処理に関し説明す
る。２５０４の要素選択処理では、選択対象が２５３０
の構造データ表示ウィンドウの例のように、２次元空間
データから図形要素を指示する点で、３次元構造データ
を対象とする場合と異なる。しかし、このときの処理内
容は構造データを対象とするときと同様に図８に示す処
理と同じである。

【００６７】最後に、２次元空間データと属性データを
対象としたときに追加する２５０５の構造データ生成処
理について説明する。２５０５の構造データ生成処理で
は、前述の通り、２次元空間データ内の各図形要素と図
形に関連付けられた属性データの高さ情報から３次元立
体を順に生成し、２５４０の構造データ表示ウィンドウ
に示すような３次元の構造データを生成する。この処理
以降に関しては、図２の流れと同様である。

【００６８】以上のような処理の流れによって、２次元
空間データと属性データを置換対象とした場合にも、対
話生成した構造データとの置換を行うことができる。

【００６９】［実施例４］実施例１乃至実施例３は、対
話生成した構造データの集合から所望の対話生成した構
造データを検索するという観点の実施例であるが、本実
施例では、２次元空間データ３０１と属性データ３０２
とで表現される仮想３次元空間における対話生成した構
造データの配置を推定する方法について説明する。

【００７０】図２６は本発明による構造データの配置推
定を行うシステムの構成図を示す図である。

【００７１】２６０１は構造データの配置推定を行うた
めの中央処理装置、２６０２は中央処理装置２６０１で
処理を行うのに必要なプログラムを格納するプログラム
メモリである。

【００７２】プログラムメモリには、構造データを図形
データに変換するデータ変換プログラム２６０７、変換
した図形データを検索条件として仮想３次元空間上の類
似図形を検索する類似検索プログラム２６０８が格納さ
れている。

【００７３】２６０３は２次元空間データ３０１と属性
データ３０２とで表現される仮想３次元空間データ２６
０９を格納するための第一のデータメモリ、２６０４は
対話生成した構造データの集合を格納するための第二の
データメモリである。２６０５は対象となる仮想３次元
空間データ及び対話生成した構造データと配置推定の過
程及び結果を表示するための表示手段、２６０６は推定
結果の正否判定または複数の配置候補からの選択を指示
するための指示手段である。

【００７４】次に、本実施例による構造データの配置推
定システムにおける全体の処理の流れを説明する。

【００７５】本システムではまず、図１０に示した処理
の流れと同様に、対話生成した構造データをデータ変換
プログラム２６０７によって図形データに変換する。こ
の図形データで、例えば建物を真上から見たときの輪郭
図形に対応している。

【００７６】次に、類似検索プログラム２６０８によっ
て、上記図形データを検索条件として２次元空間データ
から類似図形を検索する。

【００７７】データ変換プログラム２６０７の処理の流
れは、図１１から図１５で説明した処理の流れ、又は図
１６で説明した処理の流れと同様である。

【００７８】次に、本発明に基づくシステムの表示イン
タフェースを図２７を用いて説明する。

【００７９】２７０１は類似検索プログラム２６０８を
実行する前の画面、２７０２は、類似検索プログラム２
６０８を実した後の画面を示している。

【００８０】２７０３はベクトル地図情報等の２次元空
間データを表示したウィンドウ、２７０４は対話生成し
た構造データを表示したウィンドウである。２７０５は
対話生成した構造データ２７０４を真上から見たときの
輪郭図形を表示したウィンドウで、データ変換プログラ
ム２６０７の実行結果を表示している。

【００８１】２７０６は輪郭図形２７０５を検索条件と
して、２次元空間データ２７０３から類似図形を検索し
た結果を表示したウィンドウである。このウィンドウに
は複数の検索結果を、上述した類似度の順に一覧表示す
る。

【００８２】ここで、検索結果２７０６はそれぞれ２次
元空間データ２７０３上の図形と関連付けられており、
検索結果の図形の中から輪郭図形２７０５を配置するた
めの図形を選択し、この図形を指示すると、指示した図
形２７０７と２次元空間データ上の対応する図形２７０
８にマークが表示される。操作者は、輪郭図形２７０５
を配置すべき図形を２次元空間データ２７０３上での図
形を見て確認し、選択指示を出し、選択する。

【００８３】このようにして建物の構造データと２次元
空間データ上の図形が対応付けられた場合に、建物の位
置合わせの処理を行うが、この処理は図２１及び図２２
で説明した処理と同様である。

【００８４】上記の説明では、仮想３次元空間データは
２次元空間データと属性データとからなるとしたが、対
話生成した構造データを含んでいてもよい。その場合に
は、上記データ変換プログラムによって構造データを真
上から見た図に変換するのと同様の方法で、仮想３次元
空間データから２次元空間データを作成することができ
る。構造データの配置を推定する際には、この２次元空
間データを類似検索プログラムの入力として用いればよ
い。

【００８５】本実施例によれば、仮想３次元空間におけ
る構造データの配置を推定することが可能となり、自動
生成した仮想３次元空間データと対話生成した構造デー
タを合成する際に、位置合わせに要する膨大な労力を削
減することが可能である。

【００８６】

【発明の効果】本発明によれば、自動生成した構造デー
タと対話生成した構造データの置換処理を容易に行うこ
とが可能となり、自動生成した構造データと対話生成し
た構造データからの仮想３次元空間の構築に要する膨大
な労力を削減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による仮想３次元空間の構築を行うため
のシステム構成を示した図。

【図２】本発明による仮想３次元空間の構築方法を示す
処理の流れ図。

【図３】構造データの自動生成方法を説明する図。

【図４】自動生成した構造データを表示する処理の流れ
図。

【図５】構造データ表示ウィンドウの表示モード変更を
説明する図。

【図６】自動生成した構造データから置換要素を選択す
る処理を説明する図。

【図７】構造データ表示ウィンドウ上で置換要素を選択
する処理を説明する図。

【図８】対話生成した構造データを検索する処理の流れ
図。

【図９】構造データ管理テーブルの例を示す図。

【図１０】構造データの配置推定における処理の流れを
示す図。

【図１１】建物を真上から見た図形に変換するデータ変
換処理のPAD図。

【図１２】データ変換処理の対象となる建物を表示した
図。

【図１３】二つの図形が重なるかどうかの判定を行う処
理のPAD図。

【図１４】二つの図形を合成する処理のPAD図。

【図１５】合成の対象となる二つの多角形を示した図。

【図１６】データ変換処理の他の実施例を示すPAD図。

【図１７】図形形状の特徴量を説明する図。

【図１８】置換候補となる対話生成した構造データの一
覧表示処理を説明する図。

【図１９】構造データ表示ウィンドウと置換候補表示ウ
ィンドウの連携を示す図。

【図２０】構造データ置換処理の流れ図。

【図２１】建物の位置合わせを行う処理の流れを示すPA
D図。

【図２２】建物の位置合わせ方法を説明するための図。

【図２３】仮想３次元空間データ格納テーブルの例を示
す図。

【図２４】本発明による仮想３次元空間の構築システム
をネットワーク環境で構成した図。

【図２５】本発明による仮想３次元空間の構築方法の２
次元空間データを対象とした処理の流れ図。

【図２６】本発明による対話生成した構造データの配置
推定を行うためのシステム構成を示す図。

【図２７】類似検索プログラムに基づく検索結果の表示
方向を説明するための図。

【図２８】自動生成した仮想３次元空間に、手作業によ
り詳細な３次元構造データを合成し、仮想３次元空間を
生成する処理の流れを示す図。

【符号の説明】

1 ・・・中央処理装置、2・・・プログラムメモリ、3・・・デー
タメモリ(1)、4・・・データメモリ(2)、5・・・表示装置、6・
・・指示装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 貴志子 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 嶋田 茂 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 岡山 将也 神奈川県横浜市都筑区加賀原二丁目２番 株式会社日立製作所システム開発本部内 (72)発明者 石井 亮 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウェアエンジニアリング株式会 社内 (54)【発明の名称】 仮想３次元空間の生成方法、仮想３次元空間生成プログラムを記録したコンピュータで読みとり 可能な記録媒体、サーバから端末装置に３次元構造データを送信する方法、及びサーバと通信し て端末装置において仮想３次元空間を生成する方法

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物の形状を多角柱で表現している第１
   の３次元構造データにより構成されている第１のデータ
   を表示手段に表示し、 入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に
   表示された上記第１のデータから、第１の３次元構造デ
   ータの１つを選択し、 記憶装置に蓄積されている対象物の形状を表現している
   第２の３次元構造データにより構成される第２のデータ
   から、上記選択された第１の３次元構造データに対応す
   る１つもしくは複数個の第２の３次元構造データを検索
   し、 上記選択された第１の３次元構造データを上記検索され
   た第２の３次元構造データに置換することを特徴とする
   仮想３次元空間の生成方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の仮想３次元空間の生成方法
   において、 上記検出された第２の３次元構造データを上記表示手段
   に表示し、 上記入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手
   段に表示された第２の３次元構造データから、１つのデ
   ータの１つを選択し、 上記選択された第１の３次元構造データを上記選択され
   た第２の３次元構造データに置換することを特徴とする
   仮想３次元空間の生成方法。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２の何れかに記載の仮
   想３次元空間の生成方法において、 上記選択された第１の３次元構造データの表示領域の色
   を選択前の色とは異なる色で表示することを特徴とする
   仮想３次元空間の生成方法。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３の何れかに記載の仮
   想３次元空間の生成方法において、 上記選択された第１の３次元構造データ中で対象物の底
   面の形状とされている情報を検索条件として、上記第２
   のデータを検索することを特徴とする仮想３次元空間の
   生成方法。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項３の何れかに記載の仮
   想３次元空間の生成方法において、 上記選択された第１の３次元構造データを構成する対象
   物の名称属性を検索条件として、上記第２のデータを検
   索することを特徴とする仮想３次元空間の生成方法。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項３の何れかに記載の仮
   想３次元空間の生成方法において、 上記選択された第１の３次元構造データを構成する対象
   物の高さ情報を検索条件として、上記第２のデータを検
   索することを特徴とする仮想３次元空間の生成方法。
7. 【請求項７】請求項２記載の仮想３次元空間の生成方法
   において、 上記選択された第１の３次元構造データが有する底面の
   形状との類似度を基に、上記検索された第２の３次元構
   造データに順序づけをして表示手段に一覧表示すること
   を特徴とする仮想３次元空間の生成方法。
8. 【請求項８】請求項２記載の仮想３次元空間の生成方法
   において、 表示画面上において上記選択された第１の３次元構造デ
   ータと同一の視点方向に上記検索された第２の３次元構
   造データが変換されて上記表示手段に表示されることを
   特徴とする仮想３次元空間の生成方法。
9. 【請求項９】請求項８記載の仮想３次元空間の生成方法
   において、 上記選択された第１の３次元構造データの底面形状と、
   上記対応する複数の詳細な３次元構造データの各詳細な
   ３次元構造データの底面形状との間の対応関係を求め、
   その対応関係に応じて、上記対応する複数の詳細な３次
   元構造データの表示視点方向を決定することを特徴とす
   る仮想３次元空間の生成方法。
10. 【請求項１０】請求項１乃至請求項９の何れかに記載の
    仮想３次元空間の生成方法において、上記表示手段上
    で、 上記選択された第１の３次元構造データの表示領域の色
    を透明色にし、 上記透明色で表示された第１の３次元構造データの上
    に、上記検索された第２の３次元構造データを重ねて表
    示することを特徴とする仮想３次元空間の生成方法。
11. 【請求項１１】請求項１乃至請求項１０の何れかに記載
    の仮想３次元空間の生成方法において、 上記検索され
    た第２の３次元構造データの表示時の回転角度の候補が
    複数通り存在する場合に、上記入力手段から入力された
    要求に応じて１つの回転角度が決定されることを特徴と
    する仮想３次元空間の生成方法。
12. 【請求項１２】請求項１乃至請求項１１の何れかに記載
    の仮想３次元空間の生成方法において、 上記第１の３
    次元構造データと第2の3次元空間データとが混在したデ
    ータを記憶装置に記憶する場合に、上記検索された第２
    の３次元構造データの上記記憶装置内における所在情報
    と、上記検索された第２の３次元構造データの配置方向
    とを記憶することを特徴とする仮想３次元空間の生成方
    法。
13. 【請求項１３】複数個の対象物のそれぞれを２次元空間
    データにより２次元形状で表示手段に表示し、 上記表示手段に表示された上記２次元形状のなかから入
    力手段より指示された一つの対象物を選択し、 記憶装置に蓄積されている上記複数個の対象物の形状を
    表現する３次元構造データの集合から、上記選択された
    対象物の２次元形状に対応する３次元構造データを検索
    し、 上記選択された対象物を上記検索された詳細な３次元構
    造データに置換することを特徴とする仮想３次元空間の
    生成方法。
14. 【請求項１４】それぞれが対象物の形状を多角柱で表現
    する複数の第１の３次元構造データを表示手段に表示す
    るステップと、 入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手段に
    表示された上記複数の第１の３次元構造データから、一
    つの第１の３次元構造データを選択するステップと、 記憶装置に蓄積されていて上記対象物の形状を上記第１
    の３次元構造データとは異なった形式表現する第２の３
    次元構造データの集合から、上記選択された第１の３次
    元構造データに対応する第２の３次元構造データを検索
    するステップと、 上記選択された第１の３次元構造デ
    ータを上記検索された第２の３次元構造データに置換す
    るステップ、とを有することを特徴とする仮想３次元空
    間生成プログラムを記録したコンピュータで読みとり可
    能な記録媒体。
15. 【請求項１５】請求項１４記載の仮想３次元空間生成プ
    ログラムを記録したコンピュータで読みとり可能な記録
    媒体において、 上記表示手段に、上記選択された第1の３次元構造デー
    タに対応する第2の３次元構造データを複数表示するス
    テップと、 上記入力手段から入力された要求に応じて、上記表示手
    段に表示された上記複数の第2の３次元構造データか
    ら、一つの第2の３次元構造データを選択するステップ
    と、 上記選択された第1の３次元構造データを上記選択され
    た第2の３次元構造データに置換するステップ、とを有
    することを特徴とする仮想３次元空間生成プログラムを
    記録したコンピュータで読みとり可能な記録媒体。
16. 【請求項１６】ネットワークを介してサーバに接続され
    ている端末装置から、上記端末装置上で対象物の形状が
    多角柱により表現されている第1の３次元構造データに
    対応する対象物の形状を上記第1の3次元構造データより
    も多い情報量で表現する第2の３次元構造データの検索
    要求と検索条件とを上記サーバで受信し、 上記サーバにおいて、受信した上記検索条件に応じて、
    記憶装置に格納されている上記第2の３次元構造データ
    の集合を検索し、 上記検索条件に応じた上記第2の３次元構造データを上
    記端末装置に送信することを特徴とする、サーバから端
    末装置に３次元構造データを送信する方法。
17. 【請求項１７】請求項１６記載のサーバから端末装置に
    ３次元構造データを送信する方法において、 上記端末装置から、上記第1の３次元構造データの底面
    の形状、上記第1の３次元構造データが持つ名称属性、
    又は上記第1の３次元構造データが持つ高さ情報を上記
    検索条件としてサーバで受信することを特徴とする、サ
    ーバから端末装置に３次元構造データを送信する方法。
18. 【請求項１８】ネットワークを介してサーバに接続され
    ている端末装置において、 対象物の形状を多角柱で表現している第1の３次元構造
    データにより構成されている第1のデータを上記端末装
    置の表示手段に表示し、 上記端末装置において、上記表示手段に表示された上記
    第1のデータから、上記第1の３次元構造データの１つを
    選択し、 上記端末装置から上記サーバに、上記選択された第1の
    ３次元構造データに対応する対象物の形状を上記第1の3
    次元構造データより多い情報量で表現する第2の３次元
    構造データを検索するための検索条件を送信し、 上記サーバにおいて、上記検索条件に応じて、上記サー
    バの記憶装置に格納されている第2の３次元構造データ
    の集合を検索し、 上記サーバから上記端末装置に、上記検索された第2の
    ３次元構造データを送信し、 上記端末装置において、上記選択された第1の３次元構
    造データを、上記サーバから送信された上記第2の３次
    元構造データに置換することを特徴とする、サーバと通
    信して端末装置において仮想３次元空間を生成する方
    法。
19. 【請求項１９】請求項１８記載のサーバと通信して端末
    装置において仮想３次元空間を生成する方法において、 上記端末装置から上記サーバに、上記第1の３次元構造
    データを構成する多角柱？対象物の底面の形状、上記第
    1の３次元構造データを構成する対象物の名称属性、又
    は上記第1の３次元構造データを構成する多角柱？対象
    物の高さ情報を上記検索条件として送信することを特徴
    とする、サーバと通信して端末装置において仮想３次元
    空間を生成する方法。
20. 【請求項２０】対象物の形状を表現する３次元構造デー
    タを２次元の図形データに変換し、 複数の対象物の各対象物を２次元形状で表現する２次元
    空間データから、上記変換した２次元の図形データの形
    状と類似する対象物を検索し、 抽出された対象物が表示されている領域に、上記３次元
    構造データを配置することを特徴とする仮想３次元空間
    の生成方法。
21. 【請求項２１】請求項２０記載の仮想３次元空間の生成
    方法において、 抽出された対象物が複数ある場合には、該複数の対象物
    を類似度の高さの順に一覧表示し、 入力手段から入力された要求に応じて、該当する対象物
    をを選択することを特徴とする仮想３次元空間の生成方
    法。
22. 【請求項２２】請求項２０記載の仮想３次元空間の生成
    方法において、 上記３次元構造データの上記２次元の図形データへの変
    換では、上記３次元構造データの各構成面をそれぞれ底
    面と平行な平面に射影し、射影したすべての図形を合成
    して輪郭図形を求めることを特徴とする仮想３次元空間
    の生成方法。
23. 【請求項２３】請求項２２記載の仮想３次元空間の生成
    方法において、 上記射影した複数の図形を合成する際には、各図形の輪
    郭経路追跡を行うことにより合成することを特徴とする
    仮想３次元空間の生成方法。
24. 【請求項２４】請求項２２記載の仮想３次元空間の生成
    方法において、 上記射影した複数の図形を合成する際には、上記複数の
    図形内部を塗つぶして２値画像データに変換し、画像論
    理和を行うことにより合成することを特徴とする仮想３
    次元空間の生成方法。
25. 【請求項２５】請求項２０記載の仮想３次元空間の生成
    方法において、 上記抽出された対象物が表示されている領域に、上記３
    次元構造データを配置する際には、上記変換した２次元
    の図形データと上記２次元空間データ内の上記抽出され
    た対象物に対応するデータとの間で、それらの面積比か
    ら図形間のスケール比を求め、それらの重心座標の差か
    ら図形間の平行移動量を求め、それらの重心から最も離
    れた点へのベクトルのなす角から図形間の回転角を求
    め、該スケール比、平行移動量、回転角により構造デー
    タの座標変換を行うことにより位置合わせを行うことを
    特徴とする仮想３次元空間の生成方法。
26. 【請求項２６】請求項２５記載の仮想３次元空間の生成
    方法において、 上記３次元構造データが建物であり、上記２次元空間デ
    ータが地図データの場合、上記建物が上記地図データ内
    の道路と平行になるように、上記建物の位置合わせを行
    うことを特徴とする仮想３次元空間の生成方法。