JPWO2013114557A1 - 地図描画装置、ナビゲーション装置および地図描画方法 - Google Patents

Abstract

地図描画装置（１０Ａ）は、地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画データ（１４１）、およびオブジェクトの地物属性を示す地物属性値（１４２）を取得する取得手段と、図形を描画するための複数の描画手法を有する描画手段と、描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性値（１４２）に基づいて、複数の描画手法の中から、当該描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する描画手法決定部（１１１）とを備えている。そして、地図描画装置（１０Ａ）は、描画手法決定部（１１１）によって選択された描画手法を用いて、描画対象図形を描画する。

Description

本発明は、地図データの描画技術に関する。

ナビゲーション装置等の地図描画装置では、描画ライブラリ（「グラフィックスライブラリ」とも称する）を利用して、画面に表示させる地図データの描画処理が実行される。具体的には、地図描画装置は、描画対象の図形（描画対象図形）の各頂点の座標情報、描画対象図形の輪郭の線種、および描画対象図形の塗りつぶしの色等の図形情報を描画データとして取得する。そして、地図描画装置は、描画ライブラリを利用して当該描画データに基づいて地図データを描画（生成）し、当該地図データを用いた画面表示を行う。

描画処理を実行させる描画ライブラリとしては、例えば、OpenGL（Open Graphics Library）が存在し、OpenGLは、複数の描画手法を有している。

より詳細には、OpenGLは、描画対象図形を上位ソフトウェアで分割された複数の三角形として受け取り描画する手法（三角形分割手法）、および描画対象図形の頂点の一つから、他の頂点に対して線を引いて三角形を形成し、形成された各三角形の重なり回数に応じて描画対象領域を特定し、当該描画対象領域に基づいて描画対称図形を描画するステンシル描画手法を用いて図形描画を行う。

上記三角形分割描画手法では、描画対象図形の形状が複雑になった場合、および頂点数が増えた場合、三角形に分割するための演算量が増大する。一方、単純な三角形または四角形を全てステンシル描画手法を用いて描くと、描画データの転送に時間がかかる。

これに対して、特許文献１では、描画データを分析して三角形分割描画手法を採用して描画を行うか、或いはステンシル描画手法を採用して描画を行うかを判断する手法が提案されている。

特開２０１０−０７２８０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の手法では、描画データの分析に時間を要し、描画処理を高速に行うことが出来ない場合があった。

そこで、本発明は、描画処理を高速に行うことが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る地図描画装置は、地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画データ、および前記オブジェクトの地物属性を示す地物属性情報を取得する取得手段と、前記図形を描画するための複数の描画手法を有する描画手段と、描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性情報に基づいて、前記複数の描画手法の中から、当該描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する選択手段とを備え、前記描画手段は、前記選択手段によって選択された描画手法を用いて、前記描画対象図形を描画する。

また、本発明に係るナビゲーション装置は、地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画データ、および前記オブジェクトの地物属性を示す地物属性情報を取得する取得手段と、前記図形を描画するための複数の描画手法を有する描画手段と、描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性情報に基づいて、前記複数の描画手法の中から、当該描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された描画手法を用いて描画された図形を含む地図画像を表示部に出力する表示制御手段とを備える。

また、本発明に係る地図描画方法は、ａ）地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画データ、および前記オブジェクトの地物属性を示す地物属性情報を取得する工程と、ｂ）描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性情報に基づいて、複数の描画手法の中から、当該描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する工程と、ｃ）前記ｂ）工程において選択された描画手法を用いて、前記描画対象図形を描画する工程とを備える。

本発明によれば、描画処理を高速に行うことが可能になる。

第１実施形態に係るナビゲーション装置の構成を示す図である。 地図上に描かれる描画図形と、描画図形を描くために用いる描画データと、描画図形が表す地物の属性との関係を示す図である。 地図描画装置の描画動作を示すフローチャートである。 三角形分割描画処理を行う際の地図描画装置の動作を示すフローチャートである。 三角形分割描画処理の具体例を説明するための図である。 ステンシル描画処理を行う際の地図描画装置の動作を示すフローチャートである。 ステンシル描画処理の具体例を説明するための図である。 第２実施形態に係る地図描画装置において実行される描画動作のフローチャートである。 第３実施形態に係る地図描画装置において実行される描画動作のフローチャートである。 第４実施形態に係るナビゲーション装置の構成を示す図である。 第４実施形態に係る地図描画装置において実行される描画動作のフローチャートである。 演算処理部の能力と基準値との対応関係を示すテーブルを示す図である。

以下、各実施形態について図面を参照して説明する。

＜１．第１実施形態＞
［１−１．構成］
図１は、第１実施形態に係るナビゲーション装置１の構成を示す図である。図２は、地図上に描かれる描画図形と、描画図形を描く際に用いる描画データと、描画図形が表す地物の属性（地物属性）との関係を示す図である。本明細書で詳述されるナビゲーション装置１としては、例えば、車両に搭載されるカーナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯情報端末、或いは携帯電話が想定される。

図１に示されるように、ナビゲーション装置１は、地図データを生成する地図描画装置１０Ａと、Ｉ／Ｏインタフェース１３と、記憶装置１４と、表示部１５とを備えている。地図描画装置１０Ａは、Ｉ／Ｏインタフェース１３を介して記憶装置１４および表示部１５と電気的に接続されている。

記憶装置１４は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスクを記憶媒体とした光学ドライブ装置、不揮発性メモリ（例えばＳＳＤ、フラッシュ等）、リムーバブルメディア（ＳＤカード等）またはハードディスク装置等で構成されている。記憶装置１４には、地図を構成する各構成物（オブジェクト）の情報（「オブジェクトデータ」とも称する）１４０が記憶されている。

地図を構成するオブジェクトには、例えば、道路、建物、川等の地物に対応したオブジェクトがあり、オブジェクトデータ１４０は、各オブジェクトを表す図形の描画データ１４１と、各オブジェクトに対応する各地物の地物属性値１４２とを含んでいる。地図描画装置１０Ａは、このようなオブジェクトデータ１４０を記憶装置１４から読み出し、オブジェクトデータ１４０に基づいて地図データを生成する。

ここで、描画データ１４１および地物属性値１４２について詳述する。描画データ１４１は、オブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画情報であり、描画対象となる図形の各頂点の座標情報（頂点データ）の他、輪郭の線種、および塗りつぶしの色等の情報を含んでいる。一方、地物属性値１４２は、描画図形によって表されるオブジェクトに対応する地物の属性を示す情報（地物属性情報）である。

例えば、図２に示されるように、描画図形の形状が「塗りつぶされた三角形」であった場合、当該描画図形ＢＦ１に対応する描画データＢＤ１には、描画図形ＢＦ１の３つの頂点の各座標情報、描画図形ＢＦ１の輪郭の線種、描画図形ＢＦ１の塗りつぶしの色、および描画図形ＢＦ１がポリゴン（多角形）であることを示す情報が含まれる。また、描画図形ＢＦ１によって表されるオブジェクトの地物属性は「自車位置」であるため、地物属性が「自車位置」であることを示す値が描画図形ＢＦ１に関する地物属性値１４２となる。

また、描画図形の形状が「凸多角形」であった場合、当該描画図形ＢＦ２に対応する描画データＢＤ２には、描画図形ＢＦ２の頂点の各座標情報、描画図形ＢＦ２の輪郭の線種、描画図形ＢＦ２の塗りつぶしの色、および描画図形ＢＦ２がポリゴン（多角形）であることを示す情報が含まれる。また、描画図形ＢＦ２によって表されるオブジェクトの地物属性は「区画」であるため、地物属性が「区画」であることを示す値が描画図形ＢＦ２に関する地物属性値１４２となる。

また、描画図形の形状が「模様線」であった場合、当該描画図形ＢＦ３に対応する描画データＢＤ３には、描画図形ＢＦ３の頂点の各座標情報、描画図形ＢＦ３の輪郭の線種、および描画図形ＢＦ３の塗りつぶしの色が含まれる。また、描画図形ＢＦ３によって表されるオブジェクトの地物属性は「鉄道線」であるため、地物属性が「鉄道線」であることを示す値が描画図形ＢＦ３に関する地物属性値１４２となる。

ナビゲーション装置１の構成説明（図１）に戻って、表示部１５は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または有機ＥＬディスプレイを用いて構成され、地図描画装置１０Ａによって生成された地図データに基づく地図画像を画面上に表示する。

地図描画装置１０Ａは、オブジェクトデータ１４０に基づいてオブジェクトの描画処理を行い、地図データを生成する描画処理部１１と、記憶部１２とを備えている。

描画処理部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＧＰＵ（Graphics Processing Unit）のうち少なくとも１つで構成されている。描画処理部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラム１２１を読み出して、当該プログラム１２１を実行することにより、各種機能部を実現する。

具体的には、描画処理部１１は、描画手法決定部１１１と、三角形分割部１１２と、ステンシル処理部１１３と、マスク作成部１１４と、描画部１１５と、表示制御部１１６とを機能的に実現する。各機能部は、ＣＰＵおよびＧＰＵどちらでも実現可能であるが、ここでは、各機能部のうち、描画手法決定部１１１、三角形分割部１１２、ステンシル処理部１１３、マスク作成部１１４、および表示制御部１１６がＣＰＵで実現され、描画部１１５がＧＰＵで実現されるものとする。

描画手法決定部１１１は、描画対象となる描画対象オブジェクトを表す図形（描画対象図形）を描く際の描画手法を決定する。具体的には、描画手法決定部１１１は、記憶装置１４からオブジェクトデータ１４０を取得する。そして、描画手法決定部１１１は、描画対象図形ごとに、描画対象図形によって表される描画対象オブジェクトの地物属性値１４２に基づいて描画手法を決定する。地図描画装置１０Ａは、描画手法として、三角形分割描画手法およびステンシル描画手法を有しており、描画手法決定部１１１は、描画対象図形の描画手法を三角形分割描画手法およびステンシル描画手法のうちから選択する選択手段として機能することになる。なお、各描画手法の詳細は、後述する。

三角形分割部１１２は、OpenGLを利用するソフトウェア部位にて実現される機能部である。三角形分割部１１２は、描画対象図形における１つの頂点（注目点）から、スタックされた他の頂点に向けて対角線を引く処理を、頂点を変更しつつ繰り返すことによって、描画対象図形を複数の三角形に分割して描画対象領域を特定する。描画対象領域を示すデータは、描画部１１５に出力される。なお、三角形分割部１１２からは、分割された各三角形に関するデータが描画対象領域を示すデータとして描画部１１５に出力されることになる。

ステンシル処理部１１３は、OpenGLを利用するソフトウェア部位にて実現される機能部である。ステンシル処理部１１３は、描画対象図形における或る頂点から他の各頂点に対して線分を引くことによって三角形を形成し、形成された各三角形の重なり回数に応じて描画対象領域を特定する。描画対象領域を示すデータは、ステンシルデータとしてマスク作成部１１４に出力される。

マスク作成部１１４は、ステンシル処理部１１３から入力されるステンシルデータに基づいて、マスクパターンを作成し、当該マスクパターンをステンシルバッファ１１７に格納する。

ここでマスクパターンとは、図形の描画箇所を特定部分に制限するものである。このマスクパターンにより、図形全体の塗りつぶしを行ったとしても描画対象箇所のみを描画することができる。

描画部１１５は、ＶＲＡＭ等のフレームメモリ（不図示）に描画対象図形を描いて、地図データを生成する。より詳細には、描画部１１５は、三角形分割部１１２から入力された描画対象領域を示すデータに基づいて、フレームメモリに、描画対象図形の輪郭を描くとともに、描画データ１４１に基づいて描画対象図形内の塗りつぶしを行う。また、描画部１１５は、ステンシルバッファ１１７に格納されたマスクパターンおよび描画データ１４１を用いて、フレームメモリ上に描画対象図形を描く。

表示制御部１１６は、表示部１５における表示内容を制御する。具体的には、表示制御部１１６は、フレームメモリにおいて形成される地図データを用いて、地図画像の表示処理を行う。

［１−２．動作］
次に、地図描画装置１０Ａにおいて実行される描画動作について説明する。図３は、地図描画装置１０Ａの描画動作を示すフローチャートである。

図３に示されるように、まず、ステップＳＰ１では、描画処理部１１は、地図表示に必要なオブジェクトデータ１４０を記憶装置１４から読み出して取得する。

次のステップＳＰ２では、描画手法決定部１１１は、描画対象オブジェクトの地物属性値１４２に基づいて、当該描画対象オブジェクトを表す図形を描く際の描画手法を決定する。

具体的には、描画手法決定部１１１は、地物属性値１４２に基づいて、描画対象オブジェクトの地物属性が人工建造物か自然地物かを判断する。そして、描画対象オブジェクトが人工建造物であった場合、描画手法決定部１１１は、当該描画対象オブジェクトを表す図形を描くときの描画手法を三角形分割描画手法に決定し、動作工程をステップＳＰ３に移行させる。

ステップＳＰ３では、三角形分割描画手法を用いて描画処理が行われる。ステップＳＰ３で実行される処理は、三角形分割部１１２および描画部１１５において実行される処理である。

一方、描画対象オブジェクトの地物属性が自然地物であった場合、描画手法決定部１１１は、当該描画対象オブジェクトを描くときの描画手法をステンシル描画手法に決定し、動作工程をステップＳＰ４に移行させる。

ステップＳＰ４では、ステンシル描画手法を用いて描画処理が行われる。ステップＳＰ４で実行される処理は、ステンシル処理部１１３、マスク作成部１１４および描画部１１５において実行される処理である。

一般的に、人工建造物は単純な四角形であることが多く、湖などの自然地物は複雑な多角形であることが多い。このため、人工建造物を示す図形を三角分割描画手法を用いて描画し、自然地物を示す図形をステンシル描画手法を用いて描画することによれば、描画対象図形の形状に応じた適切な描画手法で描画処理を行うことができる。

ステップＳＰ３或いはステップＳＰ４において描画処理が終了すると、動作工程は、ステップＳＰ５に移行する。

ステップＳＰ５では、描画されていない未描画のオブジェクトがあるか否かが判定される。

未描画のオブジェクトが存在しない場合、描画動作は終了する。

一方、未描画のオブジェクトが存在する場合、動作工程は、ステップＳＰ１に移行され、未描画のオブジェクトを描画対象オブジェクトとしてステップＳＰ１からステップＳＰ５の各工程が再度実行される。ステップＳＰ５の判定処理によって、未描画のオブジェクトがなくなるまで、ステップＳＰ１からステップＳＰ５の各工程が繰り返し実行されることになる。

［１−３．描画手法について］
ここで、本実施形態の地図描画装置１０Ａが備える三角形分割描画手法について説明する。図４は、三角形分割描画手法で描画処理（三角形分割描画処理）を行う際の地図描画装置１０Ａの動作を示すフローチャートである。図５は、三角形分割描画処理の具体例を説明するための図である。なお、図５では、描画対象図形として多角形が示されている。

図４に示されるように、まず、ステップＳＰ１１では、描画対象図形における各頂点がＹ軸座標の降順でソートされる。例えば、図５では、描画対象となる多角形の各頂点が、頂点Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４，Ｃ_５，Ｃ_６，Ｃ_７の順に並び換えられる。

ステップＳＰ１２では、ソートされた各頂点の先頭から２頂点分の頂点がスタックされる。図５では、頂点Ｃ_１および頂点Ｃ_２がスタックされることになる。

ステップＳＰ１３では、ソートされた各頂点において、先頭から３番目の頂点が注目点Ｐ_ｎに設定される。図５では、頂点Ｃ_３が注目点Ｐ_３に設定されることになる。

ステップＳＰ１４では、注目点Ｐｎから、スタックされた頂点に対角線が引かれる。例えば、図５では、注目点Ｐ_３（頂点Ｃ_３）からスタックされている頂点Ｃ_２に対角線が引かれることになる。

次のステップＳＰ１５では、描画対象図形内を全て三角形に分割したか否かが判定される。描画対象図形内が全て三角形に分割されていると判定された場合は、三角形分割描画処理は、終了する。一方、描画対象図形内が全て三角形に分割されていないと判定された場合は、動作工程は、ステップＳＰ１６に移行される。例えば、図５の例では、全て三角形に分割できていない多角形Ｃ_２Ｃ_３Ｃ_４Ｃ_５Ｃ_６Ｃ_７が存在するため、動作工程は、ステップＳＰ１６に移行されることになる。

ステップＳＰ１６では、三角形に分割されなかった頂点がスタックされる。図５では、頂点Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７がスタックされることになる。

ステップＳＰ１７では、注目点Ｐ_ｎが１つずらされる。図５では、注目点Ｃ_３を１つずらしてＣ_４に設定されることになる。

そして、再度実行されるステップＳＰ１４では、新たな注目点Ｃ_４から新たにスタックされた頂点Ｃ_５，Ｃ_６，Ｃ_７に向けて描画対象図形の内側に形成することができる対角線が引かれることになる。

ステップＳＰ１５では、描画対象図形内を全て三角形に分割したか否かが再度判定される。図５の例では、全て三角形に分割できていない多角形Ｃ_２Ｃ_３Ｃ_５Ｃ_４が存在するため、動作工程は、再度ステップＳＰ１６に移行される。

ステップＳＰ１６では、三角形に分割されなかった頂点Ｃ_２，Ｃ_３がスタックされる。

ステップＳＰ１７では、注目点Ｐ_ｎが１つずらされる。図５では、注目点Ｃ_４を１つずらしてＣ_５に設定される。

ステップＳＰ１４では、新たな注目点Ｃ_５から新たにスタックされた頂点Ｃ_２，Ｃ_３に向けて多角形の内側に形成することができる対角線が引かれる。

ステップＳＰ１５では、描画対象図形内を全て三角形に分割したか否かが再度判定され、図５の例では描画対象図形を全て三角形に分割できているため、三角形分割描画処理は、終了する。

このように三角形分割描画処理では、描画対象図形内を全て三角形に分割することによって、描画対象領域を特定する。

次に、地図描画装置１０Ａが備えるステンシル描画手法について説明する。図６は、ステンシル描画手法で描画処理（ステンシル描画処理）を行う際の地図描画装置１０Ａの動作を示すフローチャートである。図７は、ステンシル描画処理の具体例を説明するための図である。なお、図７では、描画対象図形として星形の多角形ＲＦ（ＲＦ１〜ＲＦ６）が示されている。図７中の６つの多角形ＲＦ１〜ＲＦ６は、ステンシル描画処理の進捗状況に応じた説明を行うためのものであり、これらの多角形ＲＦ１〜ＲＦ６は、同一の多角形ＲＦである。

図６に示されるように、まず、ステップＳＰ２１では、描画対象図形の各頂点のうち先頭の頂点が開始点Ｐｆとして登録される。例えば、図７では、多角形ＲＦの各頂点のうち先頭の頂点Ｄ_１が開始点Ｐｆとして登録される。

ステップＳＰ２２では、ステップＳＰ２１において登録された開始点Ｐｆからその他の各頂点に対して線分を引くことによって、三角形が形成される。図７では、開始点Ｄ_１からその他の各頂点Ｄ_２〜Ｄ_１０に対して線分が引かれる。これにより、多角形ＲＦでは、三角形「Ｄ_１Ｄ_２Ｄ_３」（多角形ＲＦ１参照）、三角形「Ｄ_１Ｄ_３Ｄ_４」（多角形ＲＦ２参照）、三角形「Ｄ_１Ｄ_５Ｄ_６」（多角形ＲＦ３参照）、三角形「Ｄ_１Ｄ_６Ｄ_７」（多角形ＲＦ４参照）、三角形「Ｄ_１Ｄ_８Ｄ_９」（多角形ＲＦ５参照）、および三角形「Ｄ_１Ｄ_９Ｄ_１０」（多角形ＲＦ６参照）が形成されることになる。

ステップＳＰ２３では、ステップＳＰ２２において形成された三角形が、奇数回重なった部分を描画対象領域として設定する。図７では、ステップＳＰ２２において形成された三角形が奇数回重なった部分、即ち三角形が偶数回重なった三角形「Ｄ_１Ｄ_２Ｄ_３」および「Ｄ_１Ｄ_９Ｄ_１０」である描画不可能領域を除いたその他全ての三角形が、描画対象領域として設定される。

このようにステンシル描画処理では、ステップＳＰ２１からステップＳＰ２３の各工程を実行することにより、多角形ＲＦ６に示す星型の描画領域を得ることができる。

以上のように、本実施形態の地図描画装置１０Ａは、地図上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画データ１４１、およびオブジェクトの地物属性を示す地物属性値１４２を取得する取得手段と、図形を描画するための複数の描画手法を有する描画手段と、描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性値１４２に基づいて、複数の描画手法の中から、当該描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する描画手法決定部１１１とを備えている。そして、地図描画装置１０Ａは、描画手法決定部１１１によって選択された描画手法を用いて、描画対象図形を描画する。

このような地図描画装置１０Ａによれば、地物属性値１４２に基づいて描画手法を選択することができるので、描画手法の選択に要する時間を短縮することが可能になり、ひいては描画処理の高速化を図ることができる。また、描画対象図形の形状に応じた適切な描画手法を選択することができるので、描画に要する時間を短縮することが可能になり、描画処理の高速化を図ることができる。

＜２．第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る地図描画装置１０Ｂは、描画手法の決定態様が異なる点以外は、第１実施形態の地図描画装置１０Ａとほぼ同様の構造および機能を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。図８は、第２実施形態に係る地図描画装置１０Ｂにおいて実行される描画動作のフローチャートである。

地図描画装置１０Ｂは、地図描画装置１０Ａと同様の構成（図１参照）を有しており、以下では、地図描画装置１０Ｂにおいて実行される描画動作について説明する。

図８に示されるように、ステップＳＰ３１では、上述のステップＳＰ１と同様、描画処理部１１は、地図表示に必要なオブジェクトデータ１４０を記憶装置１４から読み出して取得する。

次のステップＳＰ３２では、上述のステップＳＰ２と同様、描画手法決定部１１１は、描画対象オブジェクトの地物属性値１４２に基づいて、当該描画対象オブジェクトを表す図形を描く際の描画手法を決定する。

描画対象オブジェクトの地物属性が人工建造物であった場合、描画手法決定部１１１は、当該オブジェクトを描くときの描画手法を三角形分割描画手法に決定し、動作工程をステップＳＰ３３に移行させる。

ステップＳＰ３３では、上述のステップＳＰ３と同様、三角形分割描画手法を用いて描画処理が行われる。

一方、描画対象オブジェクトの地物属性が自然地物であった場合、描画手法決定部１１１は、動作工程をステップＳＰ３４に移行させる。

ステップＳＰ３４では、描画手法決定部１１１によって、描画対象オブジェクトに対応する地物が田畑等の耕作地であるか否かが判定される。描画対象オブジェクトが耕作地を示すものであるか否かの判定は、描画対象オブジェクトの地物属性値１４２を用いて行うことができる。

描画対象オブジェクトに対応する地物が耕作地でなかった場合、動作工程は、ステップＳＰ３６に移行される。一方、描画対象オブジェクトに対応する地物が耕作地であった場合、動作工程はステップＳＰ３５に移行される。

ステップＳＰ３５では、描画手法決定部１１１によって、描画対象オブジェクト（ここでは耕作地に対応するオブジェクト）の存在地域が、予め定められた特定地域であるか否かが判定される。予め定められた特定地域とは、例えば、北海道または米国など比較的広い耕作地を有すると考えられる地域である。

耕作地の存在地域が特定地域である場合、動作工程はステップＳＰ３３に移行され、耕作地を表す図形が三角形分割描画手法を用いて描画されることになる。

一方、耕作地の存在地域が特定地域でない場合、動作工程はステップＳＰ３６に移行される。

ステップＳＰ３６では、上述のステップＳＰ４と同様、ステンシル描画手法を用いて描画処理が行われる。すなわち、地図描画装置１０Ｂでは、描画対象オブジェクトのうち、特定地域に存在する耕作地以外の自然地物が、ステンシル描画手法を用いて描画されることになる。換言すれば、地図描画装置１０Ｂでは、人工建造物および特定地域に存在する耕作地が三角形分割描画手法を用いて描画されることになる。

ステップＳＰ３３或いはステップＳＰ３６において描画処理が終了すると、動作工程は、ステップＳＰ３７に移行する。

ステップＳＰ３７では、描画されていない未描画のオブジェクトがあるか否かが判定される。

未描画のオブジェクトが存在しない場合、描画動作は終了する。

一方、未描画のオブジェクトが存在する場合、動作工程は、ステップＳＰ３１に移行され、未描画のオブジェクトがなくなるまで、ステップＳＰ３１からステップＳＰ３７の各工程が繰り返し実行されることになる。

以上のように、第２実施形態に係る地図描画装置１０Ｂでは、描画対象オブジェクトとしての耕作地が、北海道または米国などの特定地域に存在する場合は、当該耕作地を三角形分割描画手法で描画する。北海道または米国などに存在する耕作地は、矩形である可能性が高いため、このような特有の地域に存在する耕作地を表す図形を三角形分割描画手法で描くことによれば、描画処理に要する時間を短縮することが可能になり、描画処理の高速化を図ることができる。

＜３．第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る地図描画装置１０Ｃは、描画手法の決定態様が異なる点以外は、第１実施形態の地図描画装置１０Ａとほぼ同様の構造および機能を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。図９は、第３実施形態に係る地図描画装置１０Ｃにおいて実行される描画動作のフローチャートである。

地図描画装置１０Ｃは、地図描画装置１０Ａと同様の構成（図１参照）を有しており、以下では、地図描画装置１０Ｃにおいて実行される描画動作について説明する。

図９に示されるように、ステップＳＰ４１では、上述のステップＳＰ１と同様、描画処理部１１は、地図表示に必要なオブジェクトデータ１４０を記憶装置１４から読み出して取得する。

次のステップＳＰ４２では、描画手法決定部１１１は、描画対象オブジェクトの地物属性値１４２に基づいて、当該描画対象オブジェクトを表す図形を描く際の描画手法を選択する。

描画対象オブジェクトが自然地物であった場合、描画手法決定部１１１は、動作工程をステップＳＰ４５に移行させる。

ステップＳＰ４５では、上述のステップＳＰ４と同様、ステンシル描画手法を用いて描画処理が行われる。

一方、描画対象オブジェクトが人工建造物であった場合、描画手法決定部１１１は、動作工程をステップＳＰ４２からステップＳＰ４３に移行させる。

ステップＳＰ４３では、描画手法決定部１１１によって、描画対象図形の複雑度を示す指数（「複雑度指数」とも称する）が閾値よりも小さいか否かが判定される。複雑度指数が閾値よりも小さい場合、動作工程は、ステップＳＰ４４に移行される。

ステップＳＰ４４では、上述のステップＳＰ３と同様、三角形分割描画手法を用いて描画処理が行われる。

一方、複雑度指数が閾値以上の場合、動作工程は、ステップＳＰ４４に移行され、ステップＳＰ４５では、ステンシル描画手法を用いた描画処理が行われることになる。

なお、描画対象図形の複雑度を示す複雑度指数としては、例えば、描画対象図形の頂点数を変数とする関数が用いられる。例えば、頂点数を描画対象図形の複雑度指数とした場合、描画対象図形の頂点数が、閾値としての基準の頂点数（例えば、８個）以上の場合、ステップＳＰ４５でステンシル描画処理が行われ、描画対象図形の頂点数が、基準の頂点数よりも少ない場合、ステップＳＰ４４で三角形分割描画処理が行われることになる。

ステップＳＰ４４或いはステップＳＰ４５において描画処理が終了すると、動作工程は、ステップＳＰ４６に移行する。

ステップＳＰ４６では、描画されていない未描画のオブジェクトがあるか否かが判定される。

未描画のオブジェクトが存在しない場合、描画動作は終了する。

一方、未描画のオブジェクトが存在する場合、動作工程は、ステップＳＰ４１に移行され、未描画のオブジェクトがなくなるまで、ステップＳＰ４１からステップＳＰ４６の各工程が繰り返し実行されることになる。

以上のように、第３実施形態に係る地図描画装置１０Ｃでは、描画対象オブジェクトの地物属性に基づいて描画手法を一旦選択した後に、複雑度指数を用いて描画手法を最終決定するので、描画対象図形の形状に応じた最適な描画手法を精度良く選択することが可能になる。このように、描画手法の選択精度が高まることにより、描画処理に要する時間を短縮することが可能になり、描画処理の高速化を図ることができる。

また、複雑度指数を用いて描画手法を決定する前に、描画対象オブジェクトの地物属性に基づいて描画手法を一旦選択するので、複雑度指数として簡易なものを用いることができる。またさらに、簡易な複雑度指数を用いることにより、複雑な複雑度指数を用いる場合よりも、描画手法の選択に要する時間を短縮することが可能になり、ひいては描画処理の高速化を図ることができる。

＜４．第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態に係る地図描画装置１０Ｄは、三角形分割描画手法およびステンシル描画手法に加えて、ソフトウェア描画手法をさらに有している。第４実施形態に係る地図描画装置１０Ｄは、第１実施形態の地図描画装置１０Ａの構造および機能と共通する部分を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。図１０は、第４実施形態に係るナビゲーション装置１０Ｄの構成を示す図である。

図１０に示されるように、地図描画装置１０Ｄの描画処理部１１Ｄは、三角形分割部１１２およびステンシル処理部１１３に加えて、ソフトウェア描画部（ＳＷ描画部）１１８をさらに機能的に実現する。

ソフトウェア描画部１１８は、簡易な描画処理を行うためのソフトウェアをＣＰＵ（またはＧＰＵ）で実行することによって実現される機能部であり、三角形分割描画手法およびステンシル描画手法に比べて少ない演算量で描画対象図形の描画を行うことができる。

このように地図描画装置１０Ｄは、描画手法として、三角形分割描画手法、ステンシル描画手法、およびソフトウェア描画手法を有しており、描画手法決定部１１１は、描画対象図形の描画手法を三角形分割描画手法、ステンシル描画手法およびソフトウェア描画手法のうちから選択することになる。なお、ソフトウェア描画手法は、簡易な描画手法であることから、「標準描画手法」とも称される。

次に、地図描画装置１０Ｄにおいて実行される描画動作について説明する。図１１は、第４実施形態に係る地図描画装置１０Ｄにおいて実行される描画動作のフローチャートである。図１２は、演算処理部の能力と基準値との対応関係を示すテーブルを示す図である。

図１１に示されるように、ステップＳＰ５１では、上述のステップＳＰ１と同様、描画処理部１１は、地図表示に必要なオブジェクトデータ１４０を記憶装置１４から読み出して取得する。

次のステップＳＰ５２では、描画手法決定部１１１は、描画対象オブジェクトの地物属性値１４２に基づいて、当該描画対象オブジェクトを表す図形を描く際の描画手法を選択する。

描画対象オブジェクトが自然地物であった場合、描画手法決定部１１１は、動作工程をステップＳＰ５７に移行させる。

ステップＳＰ５７では、上述のステップＳＰ４と同様、ステンシル描画手法を用いて描画処理が行われる。

一方、描画対象オブジェクトが人工建造物であった場合、描画手法決定部１１１は、動作工程をステップＳＰ５２からステップＳＰ５３に移行させる。

ステップＳＰ５３では、描画手法決定部１１１によって、描画対象図形の複雑度指数（例えば、描画対象図形の頂点数）が閾値よりも小さいか否かが判定される。複雑度指数が閾値以上の場合、動作工程は、ステップＳＰ５７に移行され、ステップＳＰ５７において、ステンシル描画手法を用いた描画処理が行われることになる。

一方、複雑度指数が閾値よりも小さい場合、動作工程は、ステップＳＰ５３からステップＳＰ５４に移行される。

ステップＳＰ５４では、描画手法決定部１１１によって、描画対象図形を三角形分割描画手法で描いた場合に、ＣＰＵ、ＧＰＵ等の演算処理部の負荷が大きくなるか否かが判定される。

演算処理部の負荷が大きくなると判定した場合、描画手法決定部１１１は、動作工程をステップＳＰ５５に移行させる。ステップＳＰ５５では、ソフトウェア描画部１１８および描画部１１５によって、ソフトウェア描画手法を用いて描画処理（ソフトウェア描画処理）が行われる。

一方、演算処理部の負荷が大きくならないと判定した場合、描画手法決定部１１１は、動作工程をステップＳＰ５６に移行させる。ステップＳＰ５６では、上述のステップＳＰ３と同様、三角形分割描画手法を用いて描画処理が行われる。

演算処理部の負荷が大きくなるか否かの判定は、例えば、演算処理部の処理能力（ハードウェアの処理能力）に応じて決定される基準値（第２の閾値）と、描画対象図形の複雑度指数とを比較することによって行うことができる。

例えば、描画対象図形の複雑度指数として描画対象図形の頂点数が用いられる場合、図１２に示されるようなテーブルを用いて、演算処理部の負荷が大きくなるか否かの判定に用いる上記基準値が決定される。当該基準値は、地図描画装置１０Ｄの演算処理部の能力が高いほど、大きな値に設定される。より詳細には、演算処理部の能力が比較的高い場合、基準値は８に設定され、演算処理部の能力が標準的な場合、基準値は６に設定され、演算処理部の能力が比較的低い場合、基準値は４に設定される。

そして、描画手法決定部１１１は、設定された基準値と、描画対象図形の複雑度指数とを比較し、複雑度指数が基準値以上の場合、描画対象図形を三角形分割描画手法で描画すると演算処理部の負荷が大きくなると判定して、ソフトウェア描画手法を描画対象図形の描画手法に決定する。また、描画手法決定部１１１は、複雑度指数が基準値より小さい場合、三角形分割描画手法を描画対象図形の描画手法に決定する。

なお、ステップＳＰ５４の判定で用いられる基準値は、ステップＳＰ５３の判定で用いられる閾値以下であることが好ましい。

図１１のフローチャートに戻って、ステップＳＰ５５、ステップＳＰ５６或いはステップＳＰ５７において描画処理が終了すると、動作工程は、ステップＳＰ５８に移行される。

ステップＳＰ５８では、描画されていない未描画のオブジェクトがあるか否かが判定される。

未描画のオブジェクトが存在しない場合、描画動作は終了する。

一方、未描画のオブジェクトが存在する場合、動作工程は、ステップＳＰ５１に移行され、未描画のオブジェクトがなくなるまで、ステップＳＰ５１からステップＳＰ５８の各工程が繰り返し実行されることになる。

以上のように、第４実施形態に係る地図描画装置１０Ｄでは、描画対象オブジェクトの地物属性に基づいて描画手法を一旦選択した後に、描画対象図形の複雑度および演算処理部にかかる負荷の大きさをも考慮して描画手法を最終決定するので、地図描画装置１０Ｄの演算処理部の処理能力に応じた最適な描画手法を精度良く選択することが可能になる。このように、描画手法の選択精度が一層高まることにより、描画処理に要する時間を短縮することが可能になり、描画処理の高速化をさらに図ることができる。

＜５．変形例＞
以上、実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。

例えば、上記各実施形態において、描画手法決定部１１１は、地物属性値１４２に基づいて描画手法を決定できない場合、ステンシル描画手法で描画処理を行うようにしてもよい。

なお、地物属性値１４２に基づいて描画手法を決定できない場合には、描画対象の地物が、人工建造物でありながら複雑である場合、或いは描画対象の地物の地物属性値が定義されていない場合が含まれる。人工建造物であるが複雑な地物としては、例えば、五稜郭を挙げることができる。

また、上記各実施形態において、描画手法決定部１１１は、描画対象オブジェクトが地物としては存在しない地図上に設けられた区域である場合、ステンシル描画手法で描画処理を行うようにしてもよい。

なお、地物としては存在しない地図上に設けられた区域としては、例えば、市町村の区域、州または県の区域等の人為的に定められた区域、等高線で区画された区域、および電波の受信可能範囲を示す区域を挙げることができる。

また、上記各実施形態では、描画手法として三角形分割描画手法を有する地図描画装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを例示していたが、各実施形態の地図描画装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、三角形分割描画手法に代えて、台形分割描画手法を有する態様にしてもよい。

台形分割描画手法では、描画対象図形における１つの頂点（注目点）から、スタックされた他の頂点に向けて対角線を引く処理を、頂点を変更しつつ繰り返すことによって、描画対象図形を複数の台形に分割して描画対象領域が特定される。

また、上記第３実施形態では、ステップＳＰ４２（図９参照）において、描画対象オブジェクトが自然地物であった場合、描画手法決定部１１１は、動作工程をステップＳＰ４５に移行させる態様としていたが、これに限定されず、ステップＳＰ４３に移行される態様としてもよい。

すなわち、描画対象オブジェクトが人工建造物であっても自然地物であっても、ステップＳＰ４３において、描画対象図形の複雑度指数が閾値よりも小さいか否かを判定するようにしてもよい。この場合、ステップＳＰ４３の判定結果に応じて、三角形分割描画手法を用いた描画処理を行うか、ステンシル描画手法を用いた描画処理を行うかが決定されることになる。

また、上記第４実施形態では、三角形分割描画手法およびステンシル分割描画手法と比較して、少ない演算量で描画処理を行う標準描画手法としてソフトウェア描画手法を例示したが、これに限定されない。

具体的には、標準的な描画処理を行う描画チップを地図描画装置１０Ｄに搭載し、当該描画チップを用いて描画対象図形の描画処理を実行するようにしてもよい。このように標準描画手法として描画チップを用いた描画手法を採用することによれば、演算処理部に負荷をかけることなく、簡単な図形を描画することが可能になる。

本発明はその発明の範囲内において、各実施形態の自由な組み合わせ、或いは各実施形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ ナビゲーション装置、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 地図描画装置、１１ 描画処理部、１２ 記憶部、１４ 記憶装置、１５ 表示部、１１１ 描画手法決定部、１１２ 三角形分割部、１１３ ステンシル処理部、１１４ マスク作成部、１１５ 描画部、１１６ 表示制御部、１１７ ステンシルバッファ、１４０ オブジェクトデータ、１４１ 描画データ、１４２ 地物属性値

本発明に係る地図描画装置は、地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画形状の種類を有する描画データ、および前記オブジェクトの地物属性を示す地物属性情報を取得する取得手段と、前記図形を描画するために、１つの描画形状の種類に対して複数の描画手法を有する描画手段と、描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性情報に基づいて、前記複数の描画手法の中から、当該描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する選択手段とを備え、前記描画手段は、前記選択手段によって選択された描画手法を用いて、前記描画対象図形を描画する。

また、本発明に係るナビゲーション装置は、地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画形状の種類を有する描画データ、および前記オブジェクトの地物属性を示す地物属性情報を取得する取得手段と、前記図形を描画するために、１つの描画形状の種類に対して複数の描画手法を有する描画手段と、描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性情報に基づいて、前記複数の描画手法の中から、当該描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された描画手法を用いて描画された図形を含む地図画像を表示部に出力する表示制御手段とを備える。

また、本発明に係る地図描画方法は、ａ）地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画形状の種類を有する描画データ、および前記オブジェクトの地物属性を示す地物属性情報を取得する工程と、ｂ）描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性情報に基づいて、１つの描画形状の種類に対して複数の描画手法の中から、当該描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する工程と、ｃ）前記ｂ）工程において選択された描画手法を用いて、前記描画対象図形を描画する工程とを備える。

Claims (13)

1. 地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画データ、および前記オブジェクトの地物属性を示す地物属性情報を含むオブジェクトデータを取得する取得手段と、
   前記図形を描画するための複数の描画手法を有する描画手段と、
   描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性情報に基づいて、前記複数の描画手法の中から、当該描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する選択手段と、
   を備え、
   前記描画手段は、前記選択手段によって選択された描画手法を用いて、前記描画対象図形を描画する地図描画装置。
2. 前記描画手段は、前記複数の描画手法として、
   前記描画データに含まれる前記描画対象図形の頂点データに基づいて、前記描画対象図形を複数の三角形に分割して描画対象領域を特定することによって、前記描画対象図形を描画する三角形分割描画手法と、
   前記頂点データに基づいて、前記描画対象図形における或る頂点から他の各頂点に対して線分を引いて三角形を形成し、当該形成された各三角形の重なり回数に応じて描画対象領域を特定することによって、前記描画対象図形を描画するステンシル描画手法とを有する請求項１に記載の地図描画装置。
3. 前記選択手段は、前記描画対象オブジェクトの地物属性が人工建造物である場合、前記三角形分割描画手法を前記描画対象図形を描画する際の描画手法として選択する請求項２に記載の地図描画装置。
4. 前記選択手段は、前記描画対象オブジェクトの地物属性が人工建造物である場合において、前記描画対象図形の複雑度を示す複雑度指数が所定閾値以上のとき、前記ステンシル描画手法を前記描画対象図形を描画する際の描画手法として選択し、前記複雑度指数が前記所定値より小さいとき、前記三角形分割描画手法を前記描画対象図形を描画する際の描画手法として選択する請求項３に記載の地図描画装置。
5. 前記複雑度指数は、前記描画対象図形の頂点数を変数とする関数である請求項４に記載の地図描画装置。
6. 前記描画手段は、複数の描画手法として、
   前記三角形分割描画手法に比べて少ない演算量で描画対象図形を描画可能な標準描画手法をさらに有し、
   前記選択手段は、前記描画対象オブジェクトの地物属性が人工建造物であり、かつ前記複雑度指数が前記所定値より小さい場合において、前記描画対象図形を三角形分割描画手法で描画すると演算処理部の負荷が大きくなると判定されたとき、前記標準描画手法を前記描画対象図形を描画する際の描画手法として選択する請求項２に記載の地図描画装置。
7. 前記選択手段は、前記演算処理部の処理能力に応じて決定される基準値と、前記複雑度指数とを比較することによって、前記演算処理部の負荷が大きくなるか否かの判定を行う請求項６に記載の地図描画装置。
8. 前記選択手段は、前記地物属性情報に基づいて、前記描画対象図形を描画する際の描画手法を選択できない場合、前記ステンシル描画手法を前記描画対象図形を描画する際の描画手法として選択する請求項２に記載の地図描画装置。
9. 前記選択手段は、前記描画対象オブジェクトの地物属性が自然地物である場合、前記ステンシル描画手法を前記描画対象図形を描画する際の描画手法として選択する請求項２に記載の地図描画装置。
10. 前記選択手段は、前記描画対象オブジェクトの地物属性が自然地物である場合において、当該地物属性が耕作地であったとき、当該描画対象オブジェクトの存在地域の地域性を考慮して、前記描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する請求項９に記載の地図描画装置。
11. 前記選択手段は、前記描画対象オブジェクトが、地物ではない地図上に設けられた区域である場合、前記ステンシル描画手法を前記描画対象図形を描画する際の描画手法として選択する請求項２に記載の地図描画装置。
12. 地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画データ、および前記オブジェクトの地物属性を示す地物属性情報を取得する取得手段と、
    描画対象となる描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画するための複数の描画手法を有する描画手段と、
    描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性情報に基づいて、前記複数の描画手法の中から、当該描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する選択手段と、
    前記選択手段によって選択された描画手法を用いて描画された図形を含む地図画像を表示部に出力する表示制御手段と、
    を備えるナビゲーション装置。
13. ａ）地図画像上のオブジェクトを表す図形を描画する際に用いる描画データ、および前記オブジェクトの地物属性を示す地物属性情報を取得する工程と、
    ｂ）描画対象となる描画対象オブジェクトの地物属性情報に基づいて、複数の描画手法の中から、当該描画対象オブジェクトを表す描画対象図形を描画する際の描画手法を選択する工程と、
    ｃ）前記ｂ）工程において選択された描画手法を用いて、前記描画対象図形を描画する工程と、
    を備える地図描画方法。

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