JPH1165429A - ナビゲーションシステムの立体地形表示方法、ナビゲーションシステム及び立体地形表示プログラムを記録した媒体 - Google Patents

ナビゲーションシステムの立体地形表示方法、ナビゲーションシステム及び立体地形表示プログラムを記録した媒体

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JPH1165429A
JPH1165429A JP9216736A JP21673697A JPH1165429A JP H1165429 A JPH1165429 A JP H1165429A JP 9216736 A JP9216736 A JP 9216736A JP 21673697 A JP21673697 A JP 21673697A JP H1165429 A JPH1165429 A JP H1165429A
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利彰 高橋
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則政 岸
Masayuki Watabe
眞幸 渡部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 演算量を削減し、高速描画を可能とする。 【解決手段】 このナビゲーションシステムの立体地形
表示方法は、地図情報記録手段から所定領域に属する３
次元地図情報を読み出し、隣接する４地点を頂点とした
多数の四角形を仮想的に形成し、多数の四角形の４頂点
の標高に基づく立体形状を記録し、四角形各々につい
て、２本の対角線のうちの１本を立体形状に応じて選択
して結んで２つの三角形に分割し、定められた位置を視
点として、定められた位置を原点とする定められた投影
平面に、三角形各々の頂点を透視変換し、透視変換され
た三角形各々に表示色を割り付け、三角形各々と共に割
り付けられた表示色を表示装置に立体鳥瞰図表示する。
これによって、ねじれのない、実際の地形に近い立体地
形として鳥瞰図表示し、かつ三角形要素の数を削減して
ＣＰＵの負担を軽減し、高速描画を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ナビゲーションシ
ステムの立体地形表示方法、ナビゲーションシステム及
びナビゲーションシステムに搭載して立体地形表示処理
を行う立体地形表示プログラムを記録した媒体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ナビゲーションシステムで立体地
形の鳥瞰図表示を行う場合、図３１（ａ）に示すように
所定密度分布の格子状の３次元地図データ１をＣＤ−Ｒ
ＯＭ、ＰＤ、ＭＯディクスその他の大容量記憶装置で成
る３次元地図情報記憶装置から読み出し、４つの隣接す
る地点それぞれの標高データを頂点とした四角形を３次
元図形として透視変換して描画データを得、これを同図
（ｂ）に示すように表示装置２に鳥瞰図表示させるよう
にしている。
【０００３】ところが、鳥瞰図表示の場合、視点３に近
い領域４は相対的に拡大され、視点から遠方の領域５は
相対的に縮小された表示となるので、視点３からの距離
によらずに一定の格子間隔で３次元地図データを読み出
して透視変換処理を行えば、特に視点から遠方位置の地
点数が膨大な数になって透視変換処理のための演算量も
膨大になる。そこで、特開平５−１０１１６３号公報に
記載され、図３１（ａ）に示しているように、格子間隔
を視点３からの距離に応じて変化させ、遠方領域５では
格子間隔を疎にすることによって鳥瞰図内に表示される
地点数を少なくすることによって演算量を削減し、これ
によって表示速度を速める工夫がされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のナビゲーションシステムの立体地形表示方法で
は、４つの隣接する地点の標高データを頂点とした四角
形を３次元図形として透視変換する際に、４頂点がねじ
れた状態に変換され、実際の地形と大きく違って表示さ
れることがある問題点があった。
【０００５】また視点から遠方の地形描画に対しては、
遠近感を喪失しない程度に標高データ間隔を大きくして
もなお、標高データ数が多く、視点近傍の地形描画に比
べて時間がかかり、全体としての描画速度が遅くなる問
題点があった。
【０００６】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、現実の地形と大きく異なることのない
立体地形表示ができ、また遠近感を喪失せずに視点から
遠方の地形の描画時間を短くすることができ、全体とし
ての描画速度を速くすることができるナビゲーションシ
ステムの立体地形表示方法、ナビゲーションシステム及
び立体地形表示プログラムを記録した媒体を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のナビゲ
ーションシステムの立体地形表示方法は、地図情報記録
手段から所定領域に属する３次元地図情報を読み出し、
読み出した３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点
とした多数の四角形を仮想的に形成し、これらの多数の
四角形各々について、その対角線を２本結んで当該四角
形の中点位置を求めると共に当該２本の対角線によって
当該四角形を４つの三角形に分割し、３次元地図情報か
ら中点各々の標高を求め、定められた位置を視点とし
て、定められた位置を原点とする定められた投影平面
に、三角形各々の頂点を透視変換し、透視変換された三
角形各々に表示色を割り付け、透視変換された三角形各
々と共に割り付けられた表示色を表示装置に表示するも
のである。
【０００８】この請求項１の発明のナビゲーションシス
テムの立体地形表示方法では、仮想的に形成された四角
形がその標高データの組み合わせによってねじれた状態
であっても、中点を共通の頂点とする４つの三角形に分
割し、この三角形群に対して透視変換処理し、着色して
表示することによって、ねじれのない、実際の地形に近
い立体地形として鳥瞰図表示することができる。
【０００９】請求項２の発明のナビゲーションシステム
の立体地形表示方法は、地図情報記録手段から所定領域
に属する３次元地図情報を読み出し、読み出した３次元
地図情報から、隣接する４地点を頂点とした多数の四角
形を仮想的に形成し、これらの多数の四角形の４頂点の
標高に基づく立体形状を記録し、これらの四角形各々に
ついて、２本の対角線のうちの１本を立体形状に応じて
選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に分
割し、定められた位置を視点として、定められた位置を
原点とする定められた投影平面に、三角形各々の頂点を
透視変換し、透視変換された三角形各々に表示色を割り
付け、三角形各々と共に割り付けられた表示色を表示装
置に表示するものである。
【００１０】この請求項２の発明のナビゲーションシス
テムの立体地形表示方法では、仮想的に形成された四角
形がその標高データの組み合わせによってねじれた状態
であっても、１本の対角線によって２つの三角形に分割
し、この三角形群に対して透視変換処理し、着色して表
示することによって、ねじれのない、実際の地形に近い
立体地形として鳥瞰図表示することができ、かつ請求項
１の発明の方法よりも三角形群の数を削減することがで
きて、表示演算処理時間が短くできる。
【００１１】請求項３の発明のナビゲーションシステム
の立体地形表示方法は、地図情報記録手段から所定領域
に属する３次元地図情報を読み出し、読み出した３次元
地図情報から、隣接する４地点を頂点とした多数の四角
形を仮想的に形成し、これらの多数の四角形各々につい
て、２本の対角線のうち、標高差がより大きい方の１本
を選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に
分割し、定められた位置を視点として、定められた位置
を原点とする定められた投影平面に、三角形各々の頂点
を透視変換し、透視変換された三角形各々に表示色を割
り付け、三角形各々と共に割り付けられた表示色を表示
装置に表示するものである。
【００１２】この請求項３の発明のナビゲーションシス
テムの立体地形表示方法では、仮想的に形成された四角
形がその標高データの組み合わせによってねじれた状態
であっても、１本の対角線によって２つの三角形に分割
し、この三角形群に対して透視変換処理し、着色して表
示することによって、ねじれのない立体地形として鳥瞰
図表示することができ、また対角線として標高差のより
大きい方を選択して四角形各々を２つの三角形に分割す
ることにより、実際の地形の凹凸と一致する可能性がよ
り高い地形になるように分割でき、実際の地形に近い立
体地形として鳥瞰図表示することができる。
【００１３】請求項４の発明のナビゲーションシステム
の立体地形表示方法は、地図情報記録手段から所定領域
に属する３次元地図情報を読み出し、読み出した３次元
地図情報から、隣接する４地点を頂点とした多数の四角
形を仮想的に形成し、これらの多数の四角形各々につい
て、２本の対角線のうち、標高差がより大きい方の１本
を選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に
分割し、分割された三角形各々に対して、標高差の小さ
い辺で隣接する三角形同士を統合して四角形にし、当該
四角形の対角線２本のうち、標高差がより大きい方の１
本を選択して結び、新たに２つずつの三角形に分割し、
定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
する定められた投影平面に、新たに分割された三角形各
々の頂点を透視変換し、透視変換された三角形各々に表
示色を割り付け、透視変換された三角形各々と共に割り
付けられた表示色を表示装置に表示するものである。
【００１４】この請求項４の発明のナビゲーションシス
テムの立体地形表示方法では、仮想的に形成された四角
形がその標高データの組み合わせによってねじれた状態
であっても、１本の対角線によって２つの三角形に分割
し、この三角形群に対して透視変換処理し、着色して表
示することによって、ねじれのない立体地形として鳥瞰
図表示することができ、また多数の四角形各々につい
て、２本の対角線のうち、標高差がより大きい方の１本
を選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に
分割し、さらに分割された三角形各々に対して、標高差
の小さい辺で隣接する三角形同士を統合して四角形に
し、当該四角形の対角線２本のうち、標高差がより大き
い方の１本を選択して結び、新たに２つずつの三角形に
分割し、これを透視変換して表示することにより、実際
の地形の傾斜ときわめてよく一致する傾斜の三角形群に
分割でき、実際の地形に近い立体地形として鳥瞰図表示
することができる。
【００１５】請求項５の発明は、請求項１〜４のナビゲ
ーションシステムの立体地形表示方法において、四角形
各々のうち、視点から所定距離以上の遠方位置のものに
対して、四角形各々の４頂点それぞれを透視変換し、か
つ四角形各々に単色を割り付けるものであり、これによ
って、演算処理点数を削減して表示速度を速めることが
できる。
【００１６】請求項６の発明は、請求項１〜５のナビゲ
ーションシステムの立体地形表示方法において、四角形
各々のうち、４頂点間の標高差が規定値よりも小さいも
のに対して、四角形各々の４頂点それぞれを透視変換
し、かつ四角形各々に単色を割り付けるものであり、こ
れによって、比較的平坦な領域については三角形分割の
処理を省略することができ、演算処理点数を削減し、表
示速度を速めることができる。
【００１７】請求項７の発明のナビゲーションシステム
は、３次元地図情報を記録している地図情報記憶手段
と、前記地図情報記録手段から所定領域に属する３次元
地図情報を読み出す地図情報読出手段と、前記地図情報
読出手段が読み出した前記所定領域に属する３次元地図
情報から、隣接する４地点を頂点とした多数の四角形を
仮想的に形成する四角形形成手段と、前記四角形形成手
段が形成した前記四角形各々について、その対角線を２
本結んで当該四角形の中点位置を求めると共に当該２本
の対角線によって当該四角形を４つの三角形に分割する
三角形分割手段と、前記所定領域に属する３次元地図情
報から前記三角形分割手段が求めた前記中点各々の標高
を求める標高算出手段と、定められた位置を視点とし
て、定められた位置を原点とする定められた投影平面
に、前記三角形各々の頂点を透視変換する透視変換手段
と、前記透視変換手段によって透視変換された三角形各
々に表示色を割り付ける色割付手段と、前記透視変換手
段によって透視変換された三角形各々と共に前記色割付
手段によって割り付けられた表示色を表示装置に表示す
る描画処理手段とを備えたものである。
【００１８】この請求項７の発明のナビゲーションシス
テムでは、請求項１の発明のナビゲーションシステムの
立体地形表示方法を使用することにより、仮想的に形成
された四角形がその標高データの組み合わせによってね
じれた状態であっても、中点を共通の頂点とする４つの
三角形に分割し、この三角形群に対して透視変換処理
し、着色して表示することによって、ねじれのない、実
際の地形に近い立体地形として鳥瞰図表示することがで
きる。
【００１９】請求項８の発明のナビゲーションシステム
は、３次元地図情報を記録している地図情報記録手段
と、前記３次元地図情報記録手段から所定領域に属する
３次元地図情報を読み出す地図情報読出手段と、前記地
図情報読出手段が読み出した前記所定領域に属する３次
元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした多数の四
角形を仮想的に形成する四角形形成手段と、前記四角形
形成手段が形成した多数の四角形の前記４頂点の標高を
前記所定領域に属する３次元地図情報から読み出し、当
該標高に基づいて前記四角形各々の立体形状を記録する
立体形状記録手段と、前記立体形状記録手段が記録する
前記四角形各々について、２本の対角線のうちの１本を
当該四角形の立体形状に応じて選択して結び、当該四角
形各々を２つずつの三角形に分割する三角形分割手段
と、定められた位置を視点として、定められた位置を原
点とする定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点
を透視変換する透視変換手段と、前記透視変換手段によ
って透視変換された三角形各々に表示色を割り付ける色
割付手段と、前記三角形各々と共に前記割り付けられた
表示色を表示装置に表示する描画処理手段とを備えたも
のである。
【００２０】この請求項８の発明のナビゲーションシス
テムでは、請求項２の発明のナビゲーションシステムの
立体地形表示方法を使用することにより、仮想的に形成
された四角形がその標高データの組み合わせによってね
じれた状態であっても、１本の対角線によって２つの三
角形に分割し、この三角形群に対して透視変換処理し、
着色して表示することによって、ねじれのない、実際の
地形に近い立体地形として鳥瞰図表示することができ、
かつ請求項７の発明のナビゲーションシステムよりも三
角形群の数を削減することができて、表示演算処理時間
が短くできる。
【００２１】請求項９の発明のナビゲーションシステム
は、地図情報を記録する３次元地図情報記録手段と、前
記地図情報記録手段から所定領域に属する３次元地図情
報を読み出す地図情報読出手段と、前記地図情報読出手
段が読み出した前記所定領域に属する３次元地図情報か
ら、隣接する４地点を頂点とした多数の四角形を仮想的
に形成する四角形形成手段と、前記四角形形成手段が形
成した多数の四角形各々について、２本の対角線のう
ち、標高差がより大きい方の１本を選択して結び、当該
四角形各々を２つずつの三角形に分割する三角形分割手
段と、定められた位置を視点として、定められた位置を
原点とする定められた投影平面に、前記三角形各々の頂
点を透視変換する透視変換手段と、前記透視変換された
三角形各々に表示色を割り付ける色割付手段と、前記三
角形各々と共に前記割り付けられた表示色を表示装置に
表示する描画処理手段とを備えたものである。
【００２２】この請求項９の発明のナビゲーションシス
テムでは、請求項３の発明のナビゲーションシステムの
立体地形表示方法を使用することにより、仮想的に形成
された四角形がその標高データの組み合わせによってね
じれた状態であっても、１本の対角線によって２つの三
角形に分割し、この三角形群に対して透視変換処理し、
着色して表示することによって、ねじれのない立体地形
として鳥瞰図表示することができ、また対角線として標
高差のより大きい方を選択して四角形各々を２つの三角
形に分割することにより、実際の地形の凹凸と一致する
可能性がより高い地形になるように分割でき、実際の地
形に近い立体地形として鳥瞰図表示することができる。
【００２３】請求項１０の発明のナビゲーションシステ
ムは、３次元地図情報を記録している地図情報記録手段
と、前記地図情報記録手段から所定領域に属する３次元
地図情報を読み出す地図情報読出手段と、前記地図情報
読出手段が読み出した前記所定領域に属する３次元地図
情報から、隣接する４地点を頂点とした多数の四角形を
仮想的に形成する四角形形成手段と、前記四角形形成手
段が形成した多数の四角形各々について、２本の対角線
のうち、標高差がより大きい方の１本を選択して結び、
当該四角形各々を２つずつの三角形に分割する三角形分
割手段と、前記三角形分割手段によって分割された三角
形各々に対して、標高差の小さい辺で隣接する三角形同
士を統合して四角形にし、当該四角形の対角線２本のう
ち、標高差がより大きい方の１本を選択して結び、新た
に２つずつの三角形に分割する三角形再分割手段と、定
められた位置を視点として、定められた位置を原点とす
る定められた投影平面に、前記新たに分割された三角形
各々の頂点を透視変換する透視変換手段と、前記透視変
換された三角形各々に表示色を割り付ける色割付手段
と、前記透視変換された三角形各々と共に前記割り付け
られた表示色を表示装置に表示する描画処理手段とを備
えたものである。
【００２４】この請求項１０の発明のナビゲーションシ
ステムでは、請求項４の発明のナビゲーションシステム
の立体地形表示方法を使用することにより、仮想的に形
成された四角形がその標高データの組み合わせによって
ねじれた状態であっても、１本の対角線によって２つの
三角形に分割し、この三角形群に対して透視変換処理
し、着色して表示することによって、ねじれのない立体
地形として鳥瞰図表示することができ、また多数の四角
形各々について、２本の対角線のうち、標高差がより大
きい方の１本を選択して結び、当該四角形各々を２つず
つの三角形に分割し、さらに分割された三角形各々に対
して、標高差の小さい辺で隣接する三角形同士を統合し
て四角形にし、当該四角形の対角線２本のうち、標高差
がより大きい方の１本を選択して結び、新たに２つずつ
の三角形に分割し、これを透視変換して表示することに
より、実際の地形の傾斜ときわめてよく一致する傾斜の
三角形群に分割でき、実際の地形に近い立体地形として
鳥瞰図表示することができる。
【００２５】請求項１１の発明は、請求項７〜１０のナ
ビゲーションシステムにおいて、前記四角形各々のう
ち、前記視点から所定距離以上の遠方位置のものに対し
て、四角形各々の４頂点それぞれを透視変換し、かつ四
角形各々に単色を割り付けるものであり、演算処理点数
を削減して表示速度を速めることができる。
【００２６】請求項１２の発明は、請求項７〜１１のナ
ビシステムにおいて、前記四角形各々のうち、４頂点間
の標高差が規定値よりも小さいものに対して、四角形各
々の４頂点それぞれを透視変換し、かつ四角形各々に単
色を割り付けるものであり、比較的平坦な領域について
は三角形分割の処理を省略することができ、演算処理点
数を削減し、表示速度を速めることができる。
【００２７】請求項１３の発明の立体地形表示プログラ
ムを記録した媒体は、地図情報を記録した地図情報記録
手段から所定領域に属する３次元地図情報を読み出し、
読み出した３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点
とした多数の四角形を仮想的に形成し、四角形各々につ
いて、その対角線を２本結んで当該四角形の中点位置を
求めると共に当該２本の対角線によって当該四角形を４
つの三角形に分割し、３次元地図情報から中点各々の標
高を求め、定められた位置を視点として、定められた位
置を原点とする定められた投影平面に、三角形各々の頂
点を透視変換し、透視変換された三角形各々に表示色を
割り付け、透視変換された三角形各々と共に割り付けら
れた表示色を表示装置に表示する立体地形表示プログラ
ムを記録したものであり、これによって請求項１の発明
のナビゲーションシステムの立体地形表示方法を実行で
きる。
【００２８】請求項１４の発明の立体地形表示プログラ
ムを記録した媒体は、地図情報記録手段から所定領域に
属する３次元地図情報を読み出し、読み出した３次元地
図情報から、隣接する４地点を頂点とした多数の四角形
を仮想的に形成し、多数の四角形の４頂点の標高に基づ
く立体形状を記録し、四角形各々について、２本の対角
線のうちの１本を立体形状に応じて選択して結び、当該
四角形各々を２つずつの三角形に分割し、定められた位
置を視点として、定められた位置を原点とする定められ
た投影平面に、三角形各々の頂点を透視変換し、透視変
換された三角形各々に表示色を割り付け、三角形各々と
共に割り付けられた表示色を表示装置に表示する立体地
形表示プログラムを記録したものであり、これによって
請求項２の発明のナビゲーションシステムの立体地形表
示方法を実行できる。
【００２９】請求項１５の発明の立体地形表示プログラ
ムを記録した媒体は、地図情報記録手段から所定領域に
属する３次元地図情報を読み出し、読み出した３次元地
図情報から、隣接する４地点を頂点とした多数の四角形
を仮想的に形成し、多数の四角形各々について、２本の
対角線のうち、標高差がより大きい方の１本を立体形状
に応じて選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三
角形に分割し、定められた位置を視点として、定められ
た位置を原点とする定められた投影平面に、三角形各々
の頂点を透視変換し、透視変換された三角形各々に表示
色を割り付け、三角形各々と共に割り付けられた表示色
を表示装置に表示する立体地形表示プログラムを記録し
たものであり、これによって請求項３のナビゲーション
システムの立体地形表示方法を実行できる。
【００３０】請求項１６の発明の立体地形表示プログラ
ムを記録した媒体は、地図情報記録手段から所定領域に
属する３次元地図情報を読み出し、読み出した３次元地
図情報から、隣接する４地点を頂点とした多数の四角形
を仮想的に形成し、多数の四角形各々について、２本の
対角線のうち、標高差がより大きい方の１本を立体形状
に応じて選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三
角形に分割し、分割された三角形各々に対して、標高差
の小さい辺で隣接する三角形同士を統合して四角形に
し、当該四角形の対角線２本のうち、標高差がより大き
い方の１本を選択して結び、新たに２つずつの三角形に
分割し、定められた位置を視点として、定められた位置
を原点とする定められた投影平面に、新たに分割された
三角形各々の頂点を透視変換し、透視変換された三角形
各々に表示色を割り付け、透視変換された三角形各々と
共に割り付けられた表示色を表示装置に表示する立体地
形表示プログラムを記録したものであり、これによって
請求項４のナビゲーションシステムの立体地形表示方法
を実行できる。
【００３１】
【発明の効果】請求項１の発明のナビゲーションシステ
ムの立体地形表示方法によれば、仮想的に形成された四
角形がその標高データの組み合わせによってねじれた状
態であっても、中点を共通の頂点とする４つの三角形に
分割し、この三角形群に対して透視変換処理し、着色し
て表示することによって、ねじれのない、実際の地形に
近い立体地形として鳥瞰図表示することができる。
【００３２】請求項２の発明のナビゲーションシステム
の立体地形表示方法によれば、仮想的に形成された四角
形がその標高データの組み合わせによってねじれた状態
であっても、１本の対角線によって２つの三角形に分割
し、この三角形群に対して透視変換処理し、着色して表
示することによって、ねじれのない、実際の地形に近い
立体地形として鳥瞰図表示することができ、かつ請求項
１の発明の方法よりも三角形群の数を削減することがで
きて、表示演算処理時間が短くできる。
【００３３】請求項３の発明のナビゲーションシステム
の立体地形表示方法によれば、仮想的に形成された四角
形がその標高データの組み合わせによってねじれた状態
であっても、１本の対角線によって２つの三角形に分割
し、この三角形群に対して透視変換処理し、着色して表
示することによって、ねじれのない立体地形として鳥瞰
図表示することができ、また対角線として標高差のより
大きい方を選択して四角形各々を２つの三角形に分割す
ることにより、実際の地形の凹凸と一致する可能性がよ
り高い地形になるように分割でき、実際の地形に近い立
体地形として鳥瞰図表示することができる。
【００３４】請求項４の発明のナビゲーションシステム
の立体地形表示方法によれば、仮想的に形成された四角
形がその標高データの組み合わせによってねじれた状態
であっても、１本の対角線によって２つの三角形に分割
し、この三角形群に対して透視変換処理し、着色して表
示することによって、ねじれのない立体地形として鳥瞰
図表示することができ、また多数の四角形各々につい
て、２本の対角線のうち、標高差がより大きい方の１本
を選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に
分割し、さらに分割された三角形各々に対して、標高差
の小さい辺で隣接する三角形同士を統合して四角形に
し、当該四角形の対角線２本のうち、標高差がより大き
い方の１本を選択して結び、新たに２つずつの三角形に
分割し、これを透視変換して表示することにより、実際
の地形の傾斜ときわめてよく一致する傾斜の三角形群に
分割でき、実際の地形にきわめて近い立体地形として鳥
瞰図表示することができる。
【００３５】請求項５の発明のナビゲーションシステム
の立体地形表示方法によれば、演算処理点数を削減して
表示速度を速めることができる。
【００３６】請求項６の発明のナビゲーションシステム
の立体地形表示方法によれば、比較的平坦な地形領域に
ついては三角形分割の処理を省略することができ、演算
処理点数を削減し、表示速度を速めることができる。
【００３７】請求項７の発明のナビゲーションシステム
によれば、仮想的に形成された四角形がその標高データ
の組み合わせによってねじれた状態であっても、中点を
共通の頂点とする４つの三角形に分割し、この三角形群
に対して透視変換処理し、着色して表示することによっ
て、ねじれのない、実際の地形に近い立体地形として鳥
瞰図表示することができる。
【００３８】請求項８の発明のナビゲーションシステム
によれば、仮想的に形成された四角形がその標高データ
の組み合わせによってねじれた状態であっても、１本の
対角線によって２つの三角形に分割し、この三角形群に
対して透視変換処理し、着色して表示することによっ
て、ねじれのない、実際の地形に近い立体地形として鳥
瞰図表示することができ、かつ三角形群の数が削減でき
て、表示演算処理時間が短くできる。
【００３９】請求項９の発明のナビゲーションシステム
によれば、仮想的に形成された四角形がその標高データ
の組み合わせによってねじれた状態であっても、１本の
対角線によって２つの三角形に分割し、この三角形群に
対して透視変換処理し、着色して表示することによっ
て、ねじれのない立体地形として鳥瞰図表示することが
でき、また対角線として標高差のより大きい方を選択し
て四角形各々を２つの三角形に分割することにより、実
際の地形の凹凸と一致する可能性がより高い地形になる
ように分割でき、実際の地形に近い立体地形として鳥瞰
図表示することができる。
【００４０】請求項１０の発明のナビゲーションシステ
ムによれば、仮想的に形成された四角形がその標高デー
タの組み合わせによってねじれた状態であっても、１本
の対角線によって２つの三角形に分割し、この三角形群
に対して透視変換処理し、着色して表示することによっ
て、ねじれのない立体地形として鳥瞰図表示することが
でき、また多数の四角形各々について、２本の対角線の
うち、標高差がより大きい方の１本を選択して結び、当
該四角形各々を２つずつの三角形に分割し、さらに分割
された三角形各々に対して、標高差の小さい辺で隣接す
る三角形同士を統合して四角形にし、当該四角形の対角
線２本のうち、標高差がより大きい方の１本を選択して
結び、新たに２つずつの三角形に分割し、これを透視変
換して表示することにより、実際の地形の傾斜ときわめ
てよく一致する傾斜の三角形群に分割でき、実際の地形
に近い立体地形として鳥瞰図表示することができる。
【００４１】請求項１１の発明のナビゲーションシステ
ムによれば、演算処理点数を削減して表示速度を速める
ことができる。
【００４２】請求項１２の発明のナビシステムによれ
ば、比較的平坦な領域については三角形分割の処理を省
略することができ、演算処理点数を削減し、表示速度を
速めることができる。
【００４３】請求項１３の発明の立体地形表示プログラ
ムを記録した媒体によれば、請求項１の発明のナビゲー
ションシステムの立体地形表示方法が実行でき、また請
求項７のナビゲーションシステムを実現できる。
【００４４】請求項１４の発明の立体地形表示プログラ
ムを記録した媒体によれば、請求項２の発明のナビゲー
ションシステムの立体地形表示方法が実行でき、また請
求項８のナビゲーションシステムを実現できる。
【００４５】請求項１５の発明の立体地形表示プログラ
ムを記録した媒体によれば、請求項３のナビゲーション
システムの立体地形表示方法が実行でき、また請求項９
のナビゲーションシステムを実現できる。
【００４６】請求項１６の発明の立体地形表示プログラ
ムを記録した媒体によれば、請求項４のナビゲーション
システムの立体地形表示方法が実行でき、また請求項１
０のナビゲーションシステムを実現できる。
【００４７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の
ナビゲーションシステムの立体地形表示方法を使用して
立体地形表示するナビゲーションシステムを示してお
り、標高データを含む３次元地図情報を記憶した媒体、
例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク又はＤＶＤのよう
な大容量記録媒体を挿入し、これから指定された表示対
象領域の３次元地図情報を読み出す地図情報記録装置１
１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ、入出力インタフェース
などを備えた一般的な小形コンピュータで構成され、後
述する手順の立体地形表示プログラムを実行して立体地
形描画データを作成する演算処理装置１２と、液晶フラ
ットディスプレイ、ＣＲＴディスプレイのような表示装
置１３と、所定の操作指令を与えるためのキーボードと
ポインティングデバイス、あるいはリモートコントロー
ル装置のような操作装置１４とから構成されている。
【００４８】演算処理装置１２にはプログラム記憶部１
５が内蔵されており、このプログラム記憶部１５に登録
されている立体地形表示プログラムを実行することによ
って立体地形描画データを作成し、これを表示装置１３
に出力することによって立体地形の鳥瞰図表示を行うこ
とができる。そしてプログラム記憶部１５に登録される
立体地形表示プログラムは、記憶装置１１に挿入したプ
ログラム記録媒体から読み込んでコピーし、登録する方
式、このプログラム記憶部１５そのものに初めから立体
地形表示プログラムを組み込んだＲＯＭを採用する方式
のいずれでも採用される。
【００４９】図２はこの演算処理装置１２の演算処理機
能をブロック図にして示したものであり、地図情報記録
装置１１から所定領域に属する３次元地図情報を読み出
す地図情報読出部１２１と、地図情報読出部１２１が読
み出した所定領域に属する３次元地図情報から、隣接す
る４地点を頂点とした多数の四角形を仮想的に形成する
四角形形成部１２２と、四角形形成部１２２が形成した
四角形各々について、その対角線を２本結んで当該四角
形の中点位置を求めると共に当該２本の対角線によって
当該四角形を４つの三角形に分割する三角形分割部１２
３と、所定領域に属する３次元地図情報から三角形分割
部１２３が求めた中点各々の標高を求める標高算出部１
２４と、定められた位置を視点として、定められた位置
を原点とする定められた投影平面に、三角形各々の頂点
を透視変換する透視変換部１２５と、透視変換部１２５
によって透視変換された三角形各々に表示色を割り付け
る色割付部１２６と、透視変換部１２５によって透視変
換された三角形各々と共に色割付部１２６によって割り
付けられた表示色を表示装置１３に表示する描画処理部
１２７を備えている。
【００５０】このナビゲーションシステムにより実行さ
れる第１の実施の形態の立体地形表示方法を以下に説明
する。図３のフローチャートに示すように、演算処理装
置１２においてユーザ操作で表示対象領域と縮尺度を指
定すると（現実には表示対象領域と縮尺度を文字どおり
に指定するのではなく、電話番号指定、地域指定などの
操作と、拡大、縮小指定の操作によって、あるいはＧＰ
Ｓセンサまたは速度センサとジャイロセンサ（図示せ
ず）とにより現在位置及び進行方向を計測して入力する
ことによって、演算処理装置１２側で該当する表示対象
地域と縮尺度を自動的に算定することになる）、記録装
置１１の地図記録媒体にアクセスして該当する表示対象
領域の３次元地図情報を読み出して自装置内のＲＡＭに
保存する（ステップＳ１０１）。
【００５１】次に、演算処理装置１２は透視変換による
標高座標から地形表示座標への変換式を、次の手順で算
出する（ステップＳ１０２）。図４に示すように、
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）３次元標高座標上の任意の点Ａ（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）を図５に示す（ｘｍ，ｙｍ）地形座標上の座標
Ａ（ｘｍ，ｙｍ）に変換すると、図６により次の数１式
のようになる。
【００５２】
【数１】 また、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）標高座標上の任意の点Ａ（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）の座標は、次の数２式を満たす。
【００５３】
【数２】 これを整理すると、
【数３】 となる。したがって、数１式、数３式より次の数４式が
成立する。
【００５４】
【数４】 これを整理すると、次の数５式が成立する。
【００５５】
【数５】 鳥瞰図形式の地図表示において、図４の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
標高座標上の任意の点Ａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を図５の（ｘ
ｍ，ｙｍ）表示座標上の座標Ａ（ｘｍ，ｙｍ）に変換す
ると、図７より、
【数６】 となる。これを整理すると、
【数７】 が成り立つ。
【００５６】このようにして求めた数５式、数７式が透
視変換による（Ｘ，Ｙ，Ｚ）標高座標から（ｘｍ，ｙ
ｍ）地形表示座標への変換式である。まとめて書くと、
次の数８式のようになる。
【００５７】
【数８】 続くステップＳ１０３では、上記数８式を用いて、道路
リンクデータを標高座標から表示座標に変換する。
【００５８】続いて、ステップＳ１０４のルーチンＡで
は、標高座標データから立体地形表示データを作成し、
ステップＳ１０５のルーチンＢでは、地形の描画データ
作成を行う。そしてステップＳ１０６の条件分岐によ
り、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５をすべての標高座標デ
ータに対する描画データ作成処理が終わるまで繰り返
す。
【００５９】ここで第１の実施の形態の立体地形表示方
法では、ステップＳ１０４のルーチンＡでは、図８のフ
ローチャートに示す処理Ａ−１を行う。それにはまず、
読み出された指定領域の所定格子間隔の３次元標高デー
タに対して、図１０（ａ）に示すように４つの隣接する
標高データを頂点とする四角形２１を設定し、地表面形
状を四角形要素の集まりに置換える（ステップＳ２０
１）。
【００６０】続いて、設定された四角形２１に対して、
２本の対角線２２，２３を引き、その交点を中点２４と
し（ステップＳ２０２）、中点２４の標高座標を読み出
して地形表示座標に変換する（ステップＳ２０３）。
【００６１】次に、四角形２１を各対角線２２，２３を
境とする４つの三角形要素２５，２６，２７，２８に分
割して、中点２４と隣接する２つの頂点との標高データ
を３頂点とする多数の三角形要素２５〜２８を得る（ス
テップＳ２０４）。
【００６２】これによって、図１０（ａ），（ｂ）に示
すように、１つの四角形要素２１に対して、４頂点の標
高データの違いに応じて、分割された４つの三角形要素
２５〜２８により種々の立体形状が作成できることにな
る。
【００６３】こうしてルーチンＡの処理で作成した４つ
の三角形要素２５〜２８による立体地形表示データに対
して、さらにステップＳ１０５のルーチンＢで、図９の
フローチャートに示す処理Ｂ−１による着色処理を行
い、最終的な描画データを得る。この処理Ｂ−１では、
処理Ａ−１で作成した４つの三角形要素２５〜２８それ
ぞれに対して、標高に応じて表示色を割付ける（ステッ
プＳ３０１）。
【００６４】こうして読み込まれたすべての標高データ
について、図３のフローチャートにしたがう処理を繰り
返し実行する（ステップＳ１０６）。
【００６５】こうして第１の実施の形態の立体地形表示
方法により作成し、表示装置１３に表示する立体地形の
鳥瞰図表示は、図１１に示すものとなる。
【００６６】次に、本発明の第２の実施の形態の立体地
形表示方法について、図１２及び図１３〜図１６に基づ
いて説明する。第２の実施の形態は、図３に示した第１
の実施の形態の立体地形表示方法の処理手順、ステップ
Ｓ１０４のルーチンＡとして、図１３のフローチャート
に示す処理Ａ−２を実行することを特徴とし、ハードウ
ェア構成は第１の実施の形態と同じである。ただし、演
算処理装置１２の実行する演算処理機能は図１２に示す
構成である。すなわち、３次元地図情報記録装置１１か
ら所定領域に属する３次元地図情報を読み出す地図情報
読出部１２１と、地図情報読出部１２１が読み出した所
定領域に属する３次元地図情報から、隣接する４地点を
頂点とした多数の四角形を仮想的に形成する四角形形成
部１２２′と、四角形形成部１２２′が形成した多数の
四角形の４頂点の標高を所定領域に属する３次元地図情
報から読み出し、当該標高に基づいて四角形各々の立体
形状を記録する立体形状記録部１２８と、立体形状記録
部１２８が記録する四角形各々について、２本の対角線
のうちの１本を当該四角形の立体形状に応じて選択して
結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に分割する三
角形分割部１２３′と、定められた位置を視点として、
定められた位置を原点とする定められた投影平面に、三
角形各々の頂点を透視変換する透視変換部１２５と、透
視変換部１２５によって透視変換された三角形各々に表
示色を割り付ける色割付部１２６と、三角形各々と共に
前記割り付けられた表示色を表示装置１３に表示する描
画処理部１２７から構成される。
【００６７】そして演算処理装置１２において実行する
図１３に示す処理Ａ−２では、まず読み出された指定領
域の所定格子間隔の３次元標高データに対して、図１４
（ａ）及び図１５（ａ）に示すように４つの隣接する標
高データを頂点とする四角形３１を設定し、地表面形状
を四角形要素の集まりに置換える（ステップＳ４０
１）。続いて、設定された四角形３１に対して、２本の
対角線２２，２３を引き、その交点を中点として設定し
（ステップＳ４０２）、中点の標高座標を読み出して地
形表示座標に変換する（ステップＳ４０３，Ｓ４０
４）。
【００６８】続いて、求めた中点の地形表示座標データ
に応じて、２本の対角線のうちの１本を選択し、選択し
た対角線を境にして元の四角形を２つの三角形要素に分
割する（ステップＳ４０５）。例えば、図１４（ａ）に
示すように、四角形３１に対して対角線３２を選択する
ことにしている場合には、三角形要素３３，３４に分割
し、それぞれの三角形要素３３，３４について、３頂点
それぞれの標高データに応じて同図（ｂ）に示すような
立体地形データを得る。また図１５（ａ）に示すよう
に、四角形３１に対して対角線３５を選択することにし
ている場合には、三角形要素３６，３７に分割し、それ
ぞれの三角形要素３６，３７について、３頂点それぞれ
の標高データに応じて同図（ｂ）に示すような立体地形
データを得る。
【００６９】こうして注目している１つの四角形３１に
ついてルーチンＡとして図１３に示した処理Ａ−２を実
行して三角形要素への分割と立体地形データを得た後、
第１の実施の形態と同様にステップＳ１０５のルーチン
Ｂとして図８のＢ−１の処理を実行して各三角形要素に
標高データに基づいて表示色を割付ける。
【００７０】こうして読み込まれたすべての標高データ
について、図３のフローチャートにしたがう処理を繰り
返し実行する（ステップＳ１０６）。こうして第２の実
施の形態の立体地形表示方法により作成し、表示装置１
３に表示する立体地形の鳥瞰図表示は、図１６に示すも
のとなる。
【００７１】この第２の実施の形態の立体地形表示方法
によれば、立体地形表示のための三角形要素の数が第１
の実施の形態の場合に比べてほぼ１／２で済み、それだ
け演算量が少なくて済み、第１の実施の形態よりも表示
速度が高速化できる。
【００７２】次に、本発明の第３の実施の形態を図１７
及び図１８に基づいて説明する。この第３の実施の形態
の立体地形表示方法の特徴は、第１の実施の形態と第２
の実施の形態のいずれでも、図３に示すフローチャート
のステップＳ１０５のルーチンＢとして図９に示した処
理Ｂ−１を実行したが、これに代えて、図１７に示す処
理Ｂ−２を実行するところにあり、ハードウェア構成や
その他の処理手順は第１の実施の形態と同じである。
【００７３】この図１７の処理Ｂ−２は、描画する標高
データが視点から規定値以内の近距離領域に属するか、
遠距離領域に属するかを判断し、視点からの距離によっ
て描画の方法を選択することを特徴とする。そのため
に、ルーチンＡで得た三角形要素について、その地図上
の位置が視点から規定値以内の近距離領域Ｄｎに属する
か、遠距離領域Ｄｆに属するかを判断する（ステップＳ
５０１）。そして、近距離領域Ｄｎに属するのであれ
ば、ルーチンＡで得た４つの三角形要素ごとに（処理Ａ
−１の場合）又は２つの三角形要素ごとに（処理Ａ−２
の場合）、標高データに応じた表示色を割付ける（ステ
ップＳ５０２）。しかしながら、ルーチンＡで得た三角
形要素が遠距離領域Ｄｆに属するのであれば、元の四角
形全体に対して、標高データに応じた１つの表示色を割
付ける（ステップＳ５０３）。
【００７４】そして、ルーチンＡとしてのＡ−１又はＡ
−２の処理と、ルーチンＢとしてのＢ−２の処理を、読
み込まれたすべての標高データについて繰り返し実行す
る（ステップＳ１０６）。
【００７５】こうして第３の実施の形態の立体地形表示
方法により作成し、表示装置１３に表示する立体地形の
鳥瞰図表示は図１８に示すものとなる。そして第３の実
施の形態の立体地形表示方法によれば、視点から遠方領
域Ｄｆの位置の標高データについては、四角形要素にご
とに１色で表示することにし、視点から近距離の領域Ｄ
ｎについてのみ多数の三角形要素ごとに表示色を割付け
るようにしているので、グラフィックデータ量を少なく
でき、それだけ表示速度が高速化できる。
【００７６】次に、本発明の第４の実施の形態の立体地
形表示方法を図１９及び図２０〜図２２に基づいて説明
する。第４の実施の形態は、図３に示した第１の実施の
形態の立体地形表示方法の処理手順、ステップＳ１０４
のルーチンＡとして、図２０のフローチャートに示す処
理Ａ−３を実行する点を特徴とし、ハードウェア構成は
第１の実施の形態と同じである。ただし、演算処理装置
１２の実行する演算処理機能の構成は図１９に示すもの
である。すなわち、地図情報記録装置１１から所定領域
に属する３次元地図情報を読み出す地図情報読出部１２
１と、地図情報読出部１２１が読み出した所定領域に属
する３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした
多数の四角形を仮想的に形成する四角形形成部１２２
と、四角形形成部１２２が形成した多数の四角形各々に
ついて、２本の対角線のうち、標高差がより大きい方の
１本を選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角
形に分割する三角形分割部１２３′と、定められた位置
を視点として、定められた位置を原点とする定められた
投影平面に、三角形各々の頂点を透視変換する透視変換
部１２５と、透視変換された三角形各々に表示色を割り
付ける色割付部１２６と、三角形各々と共に割り付けら
れた表示色を表示装置１３に表示する描画処理部１２７
から構成される。
【００７７】そして演算処理装置１２が実行する図２０
に示す処理Ａ−３では、まず読み出された指定領域の所
定格子間隔の３次元標高データに対して、４つの隣接す
る標高データを頂点とする四角形を設定し、地表面形状
を四角形要素の集まりに置換える（ステップＳ６０
１）。
【００７８】続いて、設定された四角形に対して、２組
の対角関係にある頂点間の標高差を比較し、標高差の大
きい方の組の頂点間を対角線で結び、この対角線によっ
て四角形を２つの三角形要素に分割し、３頂点それぞれ
を地形表示座標に変換して立体地形データを得る（ステ
ップＳ６０２）。
【００７９】このＡ−３の処理によれば、図２１に示す
ように四角形４１〜４４それぞれの頂点１０１〜１０９
が図示した標高データを有する場合、四角形４１につい
ては頂点１０２−１０４を結ぶ対角線１１１が選ばれ、
また四角形４２については頂点１０２−１０６を結ぶ対
角線１１２が選ばれる。また四角形４３については頂点
１０５−１０７を結ぶ対角線１１３が選ばれ、四角形４
４については頂点１０５−１０９を結ぶ対角線１１４が
選ばれる。
【００８０】こうして注目している四角形についてルー
チンＡとして図２０に示した処理Ａ−３を実行して三角
形要素への分割と立体地形データを得た後、第１の実施
の形態と同様にステップＳ１０５のルーチンＢとして図
８のＢ−１の処理を実行して各三角形要素に標高データ
に基づいて表示色を割付ける。
【００８１】こうして読み込まれたすべての標高データ
について、図３のフローチャートにしたがう処理を繰り
返し実行する（ステップＳ１０６）。
【００８２】図２２はある表示領域として読み込まれた
地図情報における三角形要素による分割状態を示したも
のである。この三角形要素への分割処理の後、さらに標
高データの立体地形表示座標への変換処理、表示色の割
付処理を施して最終的な描画データを得、表示装置１３
に表示させることによって立体地形の鳥瞰図表示が行わ
れることになる。
【００８３】この第４の実施の形態の立体地形表示方法
によれば、立体地形表示のための三角形要素の数が第１
の実施の形態の場合に比べてほぼ１／２で済み、それだ
け演算量が少なくて済み、第１の実施の形態よりも表示
速度が高速化できる。また、第２の実施の形態の場合よ
りも対角線の選択基準が単純化されているために、中点
の標高データを求める処理が不要となり、演算量がさら
に削減され、表示速度のいっそうの高速化が図れる。
【００８４】なお、この第４の実施の形態においても、
ルーチンＢの処理として第３の実施の形態のように処理
Ｂ−２を採用することもでき、これによって演算量がい
っそう削減され、表示速度がさらに高速となる。
【００８５】次に、本発明の第５の実施の形態の立体地
形表示方法を、図２３及び図２４〜図２７に基づいて説
明する。第５の実施の形態の特徴は、第１の実施の形態
の立体地形表示方法では図３のフローチャートにおける
ステップＳ１０４のルーチンＡとして図８の処理Ａ−１
を実行したのに代えて、図２４のフローチャートに示す
処理Ａ−４を実行することを特徴とし、ハードウェア構
成は第１の実施の形態と同じである。ただし、演算処理
装置１２は図２３に示す機能構成である。すなわち、地
図情報記録装置１１から所定領域に属する３次元地図情
報を読み出す地図情報読出部１２１と、地図情報読出部
１２１が読み出した所定領域に属する３次元地図情報か
ら、隣接する４地点を頂点とした多数の四角形を仮想的
に形成する四角形形成部１２２と、四角形形成部１２２
が形成した多数の四角形各々について、２本の対角線の
うち、標高差がより大きい方の１本を選択して結び、当
該四角形各々を２つずつの三角形に分割する三角形分割
部１２３″と、三角形分割部１２３″によって分割され
た三角形各々に対して、標高差の小さい辺で隣接する三
角形同士を統合して四角形にし、当該四角形の対角線２
本のうち、標高差がより大きい方の１本を選択して結
び、新たに２つずつの三角形に分割する三角形再分割部
１２９と、定められた位置を視点として、定められた位
置を原点とする定められた投影平面に、前記新たに分割
された三角形各々の頂点を透視変換する透視変換部１２
５と、透視変換された三角形各々に表示色を割り付ける
色割付部１２６と、透視変換された三角形各々と共に割
り付けられた表示色を表示装置１３に表示する描画処理
部１２７から構成される。
【００８６】そして演算処理装置１２が実行する図２４
に示す処理Ａ−４では、まず読み出された指定領域の所
定格子間隔の３次元標高データに対して、４つの隣接す
る標高データを頂点とする四角形を設定し、地表面形状
を四角形要素の集まりに置換える（ステップＳ７０
１）。そして設定された四角形に対して、２組の対角関
係にある頂点間の標高差を比較し、標高差の大きい方の
組の頂点間を対角線で結び、この対角線によって四角形
を２つの三角形要素に分割する（ステップＳ７０２）。
【００８７】次に、分割された２つの三角形要素のうち
上側の三角形要素を選択し（ステップＳ７０３）、選択
した三角形要素がすでに他の三角形要素に統合されてい
るかどうか判断する（ステップＳ７０４）。
【００８８】選択した三角形要素がすでに他の三角形要
素に統合されていなければ、次に、元の四角形の辺を構
成していた２辺のうち、標高差の小さい方の辺を選択し
（ステップＳ７０５）、選択した辺に隣接する三角形要
素がすでに他の三角形要素に統合されているかどうか判
断する（ステップＳ７０６）。
【００８９】この判断で、選択した辺に隣接する三角形
要素が他の三角形要素に統合されていなければ、ステッ
プＳ７０５で選択した辺に隣接する三角形要素をステッ
プＳ７０３で選択した上側の三角形要素に統合して四角
形を作成する（ステップＳ７０７）。
【００９０】続いて、ステップＳ７０７で作成された四
角形について、２組の対角関係にある頂点間の標高差を
比較し、標高差の大きい方の組の頂点間を対角線で結ん
で２つの三角形要素に分割する（ステップＳ７０８）。
【００９１】こうしてステップＳ７０３で選択した上側
の三角形要素に対する処理が完了すると、ステップＳ７
０２で対角線によって分割した２つの三角形要素のう
ち、残りの下側の三角形要素を選択し、同じようにステ
ップＳ７０４〜Ｓ７０８の処理を繰り返す（ステップＳ
７０９，Ｓ７１０）。
【００９２】この図２４のＡ−４の処理によれば、図２
５に示すように、ステップＳ７０２で四角形４１〜４４
それぞれの頂点１０１〜１０９が図示した標高データを
有する場合、四角形４１については頂点１０２−１０４
を結ぶ対角線１１１が選ばれ、また四角形４２について
は頂点１０２−１０６を結ぶ対角線１１２が選ばれる。
また四角形４３については頂点１０５−１０７を結ぶ対
角線１１３が選ばれ、四角形４４については頂点１０５
−１０９を結ぶ対角線１１４が選ばれる。
【００９３】そして四角形４３，４４に注目すれば、ス
テップＳ７０３で上側の三角形要素４３ａ，４４ａが選
択され、これらの三角形要素４３ａ，４４ａについてス
テップＳ７０５で標高差の小さい辺として１１６，１１
７が選択される。
【００９４】そしてステップＳ７０７で、選択された辺
１１６，１１７それぞれに隣接する他の三角形要素とし
て四角形４１，４２それぞれの下側の三角形要素４１
ｂ，４２ｂと統合され、三角形要素４１ｂ，４３ａを統
合した四角形（102,104,107,105 ）５１、三角形要素４
２ｂ，４４ａを統合した四角形（102,105,109,106 ）５
２が作成される。
【００９５】続くステップＳ７０８では、図２６に示す
ように、統合された四角形５１，５２それぞれに対し
て、標高差の大きい頂点間を結ぶ対角線１１８，１１９
によって新たに２つずつの三角形要素５１ａ，５１ｂと
５２ａ，５２ｂに分割される。
【００９６】こうして注目している四角形についてルー
チンＡとして図２４に示した処理Ａ−４を実行して三角
形要素への分割と立体地形データを得た後、第１の実施
の形態と同様に図３のフローチャートに示すステップＳ
１０５のルーチンＢとして図８のＢ−１の処理を実行し
て各三角形要素に標高データに基づいて表示色を割付け
る。
【００９７】こうして読み込まれたすべての標高データ
について、図３のフローチャートにしたがう処理を繰り
返し実行する（ステップＳ１０６）。
【００９８】図２７はある表示領域として読み込まれた
地図情報における三角形要素による分割状態を示したも
のである。この三角形要素への分割処理の後、さらに標
高データの立体地形表示座標への変換処理、表示色の割
付処理を施して最終的な描画データを得、表示装置１３
に表示させることによって立体地形の鳥瞰図表示が行わ
れることになる。
【００９９】なお、この第５の実施の形態においても、
ルーチンＢの処理として第３の実施の形態のように処理
Ｂ−２を採用することもでき、これによって演算量が削
減され、表示速度の高速化ができる。
【０１００】次に、本発明の第６の実施の形態を図２８
〜図３０に基づいて説明する。第６の実施の形態の立体
地形表示方法の特徴は、第１の実施の形態のメインフロ
ーとして示した図３に示すフローチャートのステップＳ
１０５のルーチンＢとして図２８に示す処理Ｂ−３を実
行するところにあり、ステップＳ１０４のルーチンＡと
しては、図８の処理Ａ−１、図１３の処理Ａ−２、図２
０の処理Ａ−３又は図２４の処理Ａ−４のいずれを実行
してもよい。つまり、第１の実施の形態、第２の実施の
形態、第４の実施の形態、第５の実施の形態それぞれに
おけるルーチンＢの処理として、図２８の処理Ｂ−３を
採用したことが、第６の実施の形態の特徴である。そし
てハードウェアは第１の実施の形態と同様、図１の構成
である。
【０１０１】この図２８の処理Ｂ−３は、描画する四角
形の４頂点間の標高差が規定値以下か、以上かを判断し
（ステップＳ８０１）、標高差が規定値以上であれば、
ルーチンＡで得た三角形要素ごとに標高データに応じた
表示色を割付ける（ステップＳ８０２）。しかしながら
四角形の標高差が規定値よりも小さい場合には、比較的
なだらかな地形であるので、四角形全体に標高データに
応じた１つの表示色を割付ける（ステップＳ８０３）。
【０１０２】そして、ルーチンＡとしてのＡ−１，Ａ−
２，Ａ−３又はＡ−４の処理と、ルーチンＢとしてのＢ
−３の処理を、読み込まれたすべての標高データについ
て繰り返し実行する（図３に示すステップＳ１０６）。
【０１０３】この図２８のＢ−３の処理によれば、図２
９に示すように、ルーチンＡの処理によらず、最初に読
み込んだ標高データにより作成した四角形６１〜６４そ
れぞれの頂点１２１〜１２９の標高値に注目し、最大値
と最小値との差が規定値、例えば、５０ｍ以上であるか
どうかにより、元の四角形全体を１つの表示処理で塗り
つぶすか、ルーチンＡで作成した三角形要素を採用し、
その標高データに基づき三角形要素ごとに表示色を割付
けるかを選択するのである。図２９に示した例では、四
角形６１，６３については、頂点の標高差が５０ｍより
も小さいので比較的平坦な地形とみなし、四角形全体を
１色で塗りつぶす。そして四角形６２，６４について
は、頂点の標高差が５０ｍを超えるので、ルーチンＡで
作成した三角形要素を採用し、それぞれに表示色を割付
ける。
【０１０４】こうして第６の実施の形態の立体地形表示
方法により作成し、表示装置１３に表示する立体地形の
鳥瞰図表示は、図３０に示すようなものとなる。そして
第６の実施の形態の立体地形表示方法によれば、比較的
平坦な地形領域ＧＴについては、四角形要素ごとに１色
で表示し、傾斜が急峻な地形領域ＳＴについてのみ多数
の三角形要素ごとに表示色を割付けているので、グラフ
ィックデータ量を少なくでき、それだけ表示速度が高速
化できる。
【０１０５】なお、標高差の規定値をいくらに設定する
かは特に限定されず、また縮尺度に応じて変化させるこ
ともできる。
【０１０６】また上記の第１〜第６の実施の形態それぞ
れのナビゲーションシステムの立体地形表示方法を実行
するアプリケーションプログラムとして記録媒体に記録
し、これを演算処理装置３にインストールする構成にす
れば、演算処理装置３をこれらの立体地形表示方法を実
行するナビゲーションシステムとして使用することがで
きることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の立体地形表示方法
を実施するナビゲーションシステムのブロック図。
【図２】第１の実施の形態を実行する演算処理装置の機
能構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施の形態のメインルーチンのフローチ
ャート。
【図４】第１の実施の形態の３次元標高座標の説明図。
【図５】第１の実施の形態の地形表示座標の説明図。
【図６】第１の実施の形態の標高座標−表示座標の関係
を示す説明図。
【図７】第１の実施の形態の標高座標−表示座標の関係
を示す説明図。
【図８】第１の実施の形態のルーチンＡのフローチャー
ト。
【図９】第１の実施の形態のルーチンＢのフローチャー
ト。
【図１０】第１の実施の形態の四角形の三角形要素への
分割の説明図。
【図１１】第１の実施の形態の立体地形表示例を示す説
明図。
【図１２】第２の実施の形態を実行する演算処理装置の
機能構成を示すブロック図。
【図１３】第２の実施の形態のルーチンＡのフローチャ
ート。
【図１４】第２の実施の形態の四角形の三角形要素への
分割の説明図。
【図１５】第２の実施の形態の四角形の三角形要素への
分割の説明図。
【図１６】第２の実施の形態の立体地形表示例を示す説
明図。
【図１７】第３の実施の形態のルーチンＢのフローチャ
ート。
【図１８】第３の実施の形態の立体地形表示例を示す説
明図。
【図１９】第４の実施の形態を実行する演算処理装置の
機能構成を示すブロック図。
【図２０】第４の実施の形態のルーチンＡのフローチャ
ート。
【図２１】第４の実施の形態の四角形の三角形要素への
分割の説明図。
【図２２】第４の実施の形態の表示領域全体の四角形の
三角形要素への分割例を示す説明図。
【図２３】第５の実施の形態を実行する演算処理装置の
機能構成を示すブロック図。
【図２４】第５の実施の形態のルーチンＡのフローチャ
ート。
【図２５】第５の実施の形態の四角形の三角形要素への
分割の説明図。
【図２６】第５の実施の形態の四角形の三角形要素への
再分割の説明図。
【図２７】第５の実施の形態の表示領域全体の四角形の
三角形要素への分割例を示す説明図。
【図２８】第６の実施の形態のルーチンＢのフローチャ
ート。
【図２９】第６の実施の形態の四角形の三角形要素への
分割の説明図。
【図３０】第６の実施の形態の表示領域全体の四角形の
三角形要素への分割例を示す説明図。
【図３１】従来例の説明図。
【符号の説明】
１１ 記録装置 １２ 演算処理装置 １２１ 地図情報読出部 １２２，１２２′ 四角形形成部 １２３，１２３′，１２３″ 三角形分割部 １２４ 標高算出部 １２５ 透視変換部 １２６ 色割付部 １２７ 描画処理部 １２８ 立体形状記録部 １２９ 三角形再分割部 １３ 表示装置 １４ 操作装置 １５ プログラム記憶部

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 地図情報記録手段から所定領域に属する
    ３次元地図情報を読み出し、 前記３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした
    多数の四角形を仮想的に形成し、 前記四角形各々について、その対角線を２本結んで当該
    四角形の中点位置を求めると共に当該２本の対角線によ
    って当該四角形を４つの三角形に分割し、 前記３次元地図情報から前記中点各々の標高を求め、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点を透
    視変換し、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付け、 前記透視変換された三角形各々と共に前記割り付けられ
    た表示色を表示装置に表示することを特徴とするナビゲ
    ーションシステムの立体地形表示方法。
  2. 【請求項２】 地図情報記録手段から所定領域に属する
    ３次元地図情報を読み出し、 前記３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした
    多数の四角形を仮想的に形成し、 前記多数の四角形の前記４頂点の標高に基づく立体形状
    を記録し、 前記四角形各々について、２本の対角線のうちの１本を
    前記立体形状に応じて選択して結び、当該四角形各々を
    ２つずつの三角形に分割し、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点を透
    視変換し、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付け、 前記三角形各々と共に前記割り付けられた表示色を表示
    装置に表示することを特徴とするナビゲーションシステ
    ムの立体地形表示方法。
  3. 【請求項３】 地図情報記録手段から所定領域に属する
    ３次元地図情報を読み出し、 前記３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした
    多数の四角形を仮想的に形成し、 前記多数の四角形各々について、２本の対角線のうち、
    標高差がより大きい方の１本を選択して結び、当該四角
    形各々を２つずつの三角形に分割し、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点を透
    視変換し、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付け、 前記三角形各々と共に前記割り付けられた表示色を表示
    装置に表示することを特徴とするナビゲーションシステ
    ムの立体地形表示方法。
  4. 【請求項４】 地図情報記録手段から所定領域に属する
    ３次元地図情報を読み出し、 前記３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした
    多数の四角形を仮想的に形成し、 前記多数の四角形各々について、２本の対角線のうち、
    標高差がより大きい方の１本を選択して結び、当該四角
    形各々を２つずつの三角形に分割し、 前記分割された三角形各々に対して、標高差の小さい辺
    で隣接する三角形同士を統合して四角形にし、当該四角
    形の対角線２本のうち、標高差がより大きい方の１本を
    選択して結び、新たに２つずつの三角形に分割し、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記新たに分割された三角
    形各々の頂点を透視変換し、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付け、 前記透視変換された三角形各々と共に前記割り付けられ
    た表示色を表示装置に表示することを特徴とするナビゲ
    ーションシステムの立体地形表示方法。
  5. 【請求項５】 前記四角形各々のうち、前記視点から所
    定距離以上の遠方位置のものに対して、四角形各々の４
    頂点それぞれを透視変換し、かつ四角形各々に単色を割
    り付けることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
    載のナビゲーションシステムの立体地形表示方法。
  6. 【請求項６】 前記四角形各々のうち、４頂点間の標高
    差が規定値よりも小さいものに対して、四角形各々の４
    頂点それぞれを透視変換し、かつ四角形各々に単色を割
    り付けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
    載のナビゲーションシステムの立体地形表示方法。
  7. 【請求項７】 ３次元地図情報を記録している地図情報
    記憶手段と、 前記地図情報記録手段から所定領域に属する３次元地図
    情報を読み出す地図情報読出手段と、 前記地図情報読出手段が読み出した前記所定領域に属す
    る３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした多
    数の四角形を仮想的に形成する四角形形成手段と、 前記四角形形成手段が形成した前記四角形各々につい
    て、その対角線を２本結んで当該四角形の中点位置を求
    めると共に当該２本の対角線によって当該四角形を４つ
    の三角形に分割する三角形分割手段と、 前記所定領域に属する３次元地図情報から前記三角形分
    割手段が求めた前記中点各々の標高を求める標高算出手
    段と、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点を透
    視変換する透視変換手段と、 前記透視変換手段によって透視変換された三角形各々に
    表示色を割り付ける色割付手段と、 前記透視変換手段によって透視変換された三角形各々と
    共に前記色割付手段によって割り付けられた表示色を表
    示装置に表示する描画処理手段とを備えて成るナビゲー
    ションシステム。
  8. 【請求項８】 ３次元地図情報を記録している地図情報
    記録手段と、 前記３次元地図情報記録手段から所定領域に属する３次
    元地図情報を読み出す地図情報読出手段と、 前記地図情報読出手段が読み出した前記所定領域に属す
    る３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした多
    数の四角形を仮想的に形成する四角形形成手段と、 前記四角形形成手段が形成した多数の四角形の前記４頂
    点の標高を前記所定領域に属する３次元地図情報から読
    み出し、当該標高に基づいて前記四角形各々の立体形状
    を記録する立体形状記録手段と、 前記立体形状記録手段が記録する前記四角形各々につい
    て、２本の対角線のうちの１本を当該四角形の立体形状
    に応じて選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三
    角形に分割する三角形分割手段と、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点を透
    視変換する透視変換手段と、 前記透視変換手段によって透視変換された三角形各々に
    表示色を割り付ける色割付手段と、 前記三角形各々と共に前記割り付けられた表示色を表示
    装置に表示する描画処理手段とを備えて成るナビゲーシ
    ョンシステム。
  9. 【請求項９】 地図情報を記録する３次元地図情報記録
    手段と、 前記地図情報記録手段から所定領域に属する３次元地図
    情報を読み出す地図情報読出手段と、 前記地図情報読出手段が読み出した前記所定領域に属す
    る３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした多
    数の四角形を仮想的に形成する四角形形成手段と、 前記四角形形成手段が形成した多数の四角形各々につい
    て、２本の対角線のうち、標高差がより大きい方の１本
    を選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に
    分割する三角形分割手段と、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点を透
    視変換する透視変換手段と、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付ける色
    割付手段と、 前記三角形各々と共に前記割り付けられた表示色を表示
    装置に表示する描画処理手段とを備えて成るナビゲーシ
    ョンシステム。
  10. 【請求項１０】 ３次元地図情報を記録している地図情
    報記録手段と、 前記地図情報記録手段から所定領域に属する３次元地図
    情報を読み出す地図情報読出手段と、 前記地図情報読出手段が読み出した前記所定領域に属す
    る３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした多
    数の四角形を仮想的に形成する四角形形成手段と、 前記四角形形成手段が形成した多数の四角形各々につい
    て、２本の対角線のうち、標高差がより大きい方の１本
    を選択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に
    分割する三角形分割手段と、 前記三角形分割手段によって分割された三角形各々に対
    して、標高差の小さい辺で隣接する三角形同士を統合し
    て四角形にし、当該四角形の対角線２本のうち、標高差
    がより大きい方の１本を選択して結び、新たに２つずつ
    の三角形に分割する三角形再分割手段と、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記新たに分割された三角
    形各々の頂点を透視変換する透視変換手段と、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付ける色
    割付手段と、 前記透視変換された三角形各々と共に前記割り付けられ
    た表示色を表示装置に表示する描画処理手段とを備えて
    成るナビゲーションシステム。
  11. 【請求項１１】 前記四角形各々のうち、前記視点から
    所定距離以上の遠方位置のものに対して、四角形各々の
    ４頂点それぞれを透視変換し、かつ四角形各々に単色を
    割り付けることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか
    に記載のナビゲーションシステム。
  12. 【請求項１２】 前記四角形各々のうち、４頂点間の標
    高差が規定値よりも小さいものに対して、四角形各々の
    ４頂点それぞれを透視変換し、かつ四角形各々に単色を
    割り付けることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか
    に記載のナビゲーションシステム。
  13. 【請求項１３】 地図情報記録手段から所定領域に属す
    る３次元地図情報を読み出し、 前記３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした
    多数の四角形を仮想的に形成し、 前記四角形各々について、その対角線を２本結んで当該
    四角形の中点位置を求めると共に当該２本の対角線によ
    って当該四角形を４つの三角形に分割し、 前記３次元地図情報から前記中点各々の標高を求め、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点を透
    視変換し、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付け、 前記透視変換された三角形各々と共に前記割り付けられ
    た表示色を表示装置に表示する立体地形表示プログラム
    を記録した媒体。
  14. 【請求項１４】 地図情報記録手段から所定領域に属す
    る３次元地図情報を読み出し、 前記３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした
    多数の四角形を仮想的に形成し、 前記多数の四角形の前記４頂点の標高に基づく立体形状
    を記録し、 前記四角形各々について、２本の対角線のうちの１本を
    前記立体形状に応じて選択して結び、当該四角形各々を
    ２つずつの三角形に分割し、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点を透
    視変換し、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付け、 前記三角形各々と共に前記割り付けられた表示色を表示
    装置に表示する立体地形表示プログラムを記録した媒
    体。
  15. 【請求項１５】 地図情報記録手段から所定領域に属す
    る３次元地図情報を読み出し、 前記３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした
    多数の四角形を仮想的に形成し、 前記多数の四角形各々について、２本の対角線のうち、
    標高差がより大きい方の１本を前記立体形状に応じて選
    択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に分割
    し、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記三角形各々の頂点を透
    視変換し、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付け、 前記三角形各々と共に前記割り付けられた表示色を表示
    装置に表示する立体地形表示プログラムを記録した媒
    体。
  16. 【請求項１６】 地図情報記録手段から所定領域に属す
    る３次元地図情報を読み出し、 前記３次元地図情報から、隣接する４地点を頂点とした
    多数の四角形を仮想的に形成し、 前記多数の四角形各々について、２本の対角線のうち、
    標高差がより大きい方の１本を前記立体形状に応じて選
    択して結び、当該四角形各々を２つずつの三角形に分割
    し、 前記分割された三角形各々に対して、標高差の小さい辺
    で隣接する三角形同士を統合して四角形にし、当該四角
    形の対角線２本のうち、標高差がより大きい方の１本を
    選択して結び、新たに２つずつの三角形に分割し、 定められた位置を視点として、定められた位置を原点と
    する定められた投影平面に、前記新たに分割された三角
    形各々の頂点を透視変換し、 前記透視変換された三角形各々に表示色を割り付け、 前記透視変換された三角形各々と共に前記割り付けられ
    た表示色を表示装置に表示する立体地形表示プログラム
    を記録した媒体。
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