KR100580585B1 - 건조물의 3차원 전자 데이터를 생성하는 3차원 모델링 방법 및 그 장치, 3차원 전자 지도 데이터의 생성 방법, 3차원 모델링 지원 장치, 데이터 수집 장치, 및 그 기록 매체 - Google Patents

건조물의 3차원 전자 데이터를 생성하는 3차원 모델링 방법 및 그 장치, 3차원 전자 지도 데이터의 생성 방법, 3차원 모델링 지원 장치, 데이터 수집 장치, 및 그 기록 매체 Download PDF

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Abstract

3차원 전자 지도 데이터의 생성 시에, 다음의 수법에 의해, 건조물의 높이 측량을 수반하지 않고서 건조물의 3차원 모델링을 행한다. 첫째로, 건조물을 사진 촬영하고, 그 촬영 위치 및 촬영 파라미터(카메라의 방향, 화각)를 기록한다. 둘째로, 컴퓨터 상에 준비된 가상 공간에서, 이들 데이터에 의거하여, 촬영 시의 상태를 재현하도록 사진을 배치한다. 아울러, 2차원 지도 데이터에 의거하여 건조물의 평면 형상을 배치한다. 셋째로, 사진과 겹칠 때까지 평면 형상을 높이 방향으로 이동시켜 건조물의 모델링을 행한다. 이렇게 함으로써, 높이의 측량을 수반하지 않고서 건조물의 3차원 모델링을 실현시킬 수가 있다.

Description

건조물의 3차원 전자 데이터를 생성하는 3차원 모델링 방법 및 그 장치, 3차원 전자 지도 데이터의 생성 방법, 3차원 모델링 지원 장치, 데이터 수집 장치, 및 그 기록 매체{THREE-DIMENSIONAL MODELING METHOD AND APPARATUS FOR CREATING THREE-DIMENSIONAL ELECTRONIC DATA FOR CONSTRUCTIONS, THREE-DIMENSIONAL ELECTRONIC MAP DATA CREATION METHOD, THREE-DIMENSIONAL MODELING SUPPORTING APPARATUS, DATA COLLECTING APPARATUS, AND RECORDING MEDIA THEREOF}
본 발명은, 건조물(建造物)의 3차원 전자 데이터를 생성하는 3차원 모델링 기술, 및 그 모델링 방법을 이용하여 3차원 전자 지도(地圖) 데이터를 생성하는 기술에 관한 것이다.
근년, 컴퓨터로 이용 가능하게 전자화된 지도 데이터(이하, 「전자 지도 데이터」라 부른다)의 이용이 확산되고 있다. 전자 지도 데이터는, 이른바 퍼스널컴퓨터에서의 지도 표시, 차량용의 네비게이션 시스템, 인터넷을 통한 지도 제공 및 인쇄물로서의 지도의 제판용 원고(版下)의 작성 등에 이용된다. 또한, 네비게이션 시스템에서는, 운전자가 진로를 직감적으로 판단할 수 있도록 3차원 표시가 사용되고 있다. 건조물 등을 3차원으로 표시함으로써, 현재 위치 및 진로의 파악이 용이하게 되는 이점이 있다.
3차원 표시를 행하기 위해서는, 건조물의 3차원 데이터가 필요하게 된다. 지도의 표시 대상이 되는 다수의 건조물에 대하여 3차원 데이터, 특히 높이에 관한 데이터를 취득하는 것은 많은 노력이 요구된다. 종래, 이러한 노력을 경감(輕減)시키기 위한 기술이 여러 가지로 제안되어 있다. 이러한 기술로서 예를 들면, 일본 특허 제 3015353호에 기재된 기술 및 도쿄대학 생산기술연구소의 조훼청(趙卉菁) 등에 의한 일본사진 측량학회의 사진 측량과 원격 탐사(remote sensing), Vo1.36, No.4, 1997. 「레인지 화상에 의한 3차원 도시 공간 데이터의 자동 계측 방법에 관한 시뮬레이션」 등이 있다. 전자(前者)는, 건조물에 대하여 높이의 계측점 및 방향을 연구함으로써, 데이터 취득에 요구되는 노력의 경감을 도모하는 기술이다. 후자(後者)는, 레이저 레인지 파인더(거리 계측 장치)에 의한 측거(測距) 결과와 CCD 화상을 중합(重合)하여 3차원 데이터를 취득하는 방식이다.
한편, 3차원 데이터가 취득되어 있지 않은 건조물에 대해서 3차원 모델링을 실현하기 위해, 현실의 높이에 관계없이 일정한 높이를 가정하거나, 건조물의 층 수로부터 높이를 추정하거나 하는 방법도 채택되고 있었다. 모두 현실을 충분히 반영하는 것이 아니라, 의사적(擬似的)인 3차원 모델링 방법이다.
종래의 3차원 모델링 방법에서는, 현실의 상태를 충분히 반영한 모델링을 행하기 위해서는, 각 건조물에 대하여 무언가의 계측이 필요한 것으로 되어 있었다. 실용적인 3차원 전자 지도 데이터를 생성하기 위해서는, 방대한 수의 건조물에 대해 3차원 모델링을 행할 필요가 있다. 따라서, 종래 기술에 의한 계측 노력의 경감으로는 불충분하며, 3차원 전자 지도 데이터를 생성하기 위해서 매우 방대한 노력이 요구된다는 것은 변함이 없었다.
또한, 건조물은, 수년 단위로 신축, 해체 등의 변화가 생긴다. 따라서, 3차원 전자 지도 데이터의 실용성을 확보하기 위해서는, 이러한 건조물의 변화를 따라갈 수 있는 기간에 3차원 모델링을 행할 필요가 있다. 종래 기술은, 3차원 모델링 에 장기간을 요하기 때문에, 이러한 기간적인 요청도 충분히 만족시킬 수 없었다.
본 발명은, 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 적은 노력으로, 현실의 건조물의 상태를 반영한 실용적인 3차원 모델링을 가능케 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이 3차원 모델링을 이용함으로써, 단기간에 3차원 전자 지도 데이터를 생성하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해서, 본 발명에서는, 건조물의 사진과 평면 형상과의 매칭을, 컴퓨터 등을 이용하여 가상적으로 준비된 공간 내에서 행함으로써, 높이의 계측을 수반하지 않는 3차원 모델링을 실현하였다. 본 발명에서의 구성을 설명하기 전에, 본 발명에서 3차원 모델링을 실현하는 원리에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에서의 3차원 모델링의 원리를 도시하는 설명도이다. 컴퓨터의 디스플레이(DISP)에 표시된 가상 공간의 모습을 나타내고 있다. 이 가상 공간은, 위도, 경도, 높이 등의 3차원 좌표계에 의해 정의되어 있다. 당초의 단계에서는, 디스플레이(DISP)에는, 가상 공간에서의 지표면(GRD)만이 표시된다.
이렇게 해서 준비된 가상 공간 내에, 3차원 모델링의 대상이 되는 건조물(이하, 단지 대상물이라 부른다)의 사진(PIC), 및 대상물의 평면 형상(PV)을 배치한다. 사진(PIC)은, 촬영 때의 촬영 위치, 카메라의 방향, 화각(畵角) 등의 정보에 의거하여 배치된다. 이렇게 해서 배치된 사진(PIC)은, 가상 공간 내에 대상물이 존재하고 있었다고 할 때 표시될 화상(PB)을 나타내게 된다. 한편, 대상물에 대한 평 면 형상(PV)은, 이미 존재하고 있는 2차원적인 지도 데이터로부터 용이하게 얻을 수가 있다.
이어서, 도면의 하방(下方)에 나타내는 바와 같이, 평면 형상(PV)을 높이 방향으로 평행 이동한다. 이렇게 해서 가상 공간 내에 평면 형상(PV)의 가상적인 3차원 모델을 생성하는 것이다. 앞서 나타낸 바와 같이, 사진(PIC)은 가상 공간 내에 대상물이 존재하고 있었다면 얻어지는 화상(PB)을 부여하고 있다. 따라서, 평면 형상(PV)을 높이 방향으로 평행 이동함으로써 얻어지는 3차원 모델이 화상(PB)과 겹쳤을 때, 그 3차원 모델은, 현실의 대상물의 높이를 반영한 모델이 된다. 본 실시예에서는, 이와 같이 촬영에 의해 얻어진 경치를 재현하도록, 평면 형상을 높이 방향으로 이동시킴으로써, 대상물의 3차원 모델링을 실현한다.
도 1에서는, 컴퓨터의 표시 화면에 의거하여 본 발명의 원리를 설명하였다. 이어서, 촬영 시의 상태에 의거하여 본 발명의 원리를 설명한다. 도 2는 촬영 화상과 건조물과의 관계를 나타내는 설명도이다. 상방(上方)에는, 촬영 시의 평면도( V1), 중앙에는 측면도(V2), 하방에는 얻어진 사진(PIC)의 모습을 나타냈다.
평면도(V1)에 도시하는 바와 같이, 이 예에서는, 카메라(DSC)의 화각(θ)의 영역 내에, 2개의 건조물(BLDa, BLDb)이 존재하고 있다. 사진(PIC)에는 양 건조물은 거의 동등한 높이로 찍혀 있지만, 각 건조물의 높이는, 측면도(V2)에 도시하는 바와 같이 Ha와 Hb로 서로 다르다. 측면도(V2) 내의 사진(PIC)에 건조물이 찍혀 있는 범위를 굵은 선으로 나타내었다. 굵은 선의 정점부(頂點部)는, 당연히 카메라 (DSC)와 건조물의 정점부를 잇는 선 상(上)에 존재한다.
본 발명은, 가상 공간 내에서, 도 2에 도시한 위치 관계를 재현함으로써 3차원 모델링을 행하는 것이다. 가상 공간 내에서 모델링을 개시한 당초에는, 건조물 (BLDa, BLDb)의 높이는 모른다. 그러나, 카메라(DSC) 및 사진(PIC)을 촬영 때와 동일한 위치 관계로 배치하면, PIC에 표시된 건조물(도면 중의 굵은 선)의 연장선 중에 건조물(BLDa, BLDb)의 정점부가 존재할 것이다. 가상 공간 내에서 평면 형상을 높이 방향으로 평행 이동하여 얻어지는 모델의 정점부를 사진의 정점부와 겹침으로써, 가상 공간 내에서 도 2에 도시한 위치 관계를 재현할 수가 있다. 따라서, 건조물(BLDa, BLDb)의 현실의 높이를 측정하지 않아도, 가상 공간 내에서 각각의 높이를 특정하는 것이 가능하게 된다.
이상에서 본 발명에서의 3차원 모델링의 원리를 도시하였다. 여기서는, 원리의 이해를 용이하게 하기 위해서, 도 1 및 도 2에 도시한 구체적인 예에 의거하여 설명하였지만, 본 발명은 이것들의 내용으로 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 이러한 원리에 의거하여 구성되는 본 발명의 개념에 대해 설명한다.
본 발명의 3차원 모델링 방법은, 다음에 나타내는 스텝으로 구성된다. 본 발명에서의 (a)스텝에서는, 전자 데이터로 나타낸 건조물의 사진을 입력한다. 사진의 입력은, 예를 들면 디지털 스틸 카메라에 의해 얻어지는 전자 데이터를 입력하는 것으로 해도 좋고, 은납(銀鉛) 사진을 스캐너 등에 의해 전자화하여 입력하는 것으로 해도 좋다. 이 사진은, 반드시 건조물의 전체가 찍혀 있을 필요는 없으며, 적어도 그 정점부가 포함되어 있으면 된다.
(b)스텝으로서, 사진의 촬영 위치와 건조물과의 상대적인 위치 관계와, 촬영 위치로부터 건조물을 바라보는 현실의 풍경과 사진을 적합시키기 위해 필요한 촬영 파라미터를 입력한다. 상대적인 위치 관계 및 촬영 파라미터는, 가상 공간 내에 촬영 시의 상태를 재현하기 위한 데이터로서 이용된다. 이를 위해서는, 촬영 위치가 위도, 경도 등의 절대적인 좌표로 정의되어 있을 필요는 없고, 건조물과의 상대적인 관계로 정의되어 있으면 족하다. 물론, 촬영 위치, 건조물의 각각에 대해서 위도, 경도 등의 절대적인 좌표를 이용하는 것으로 해도 좋다.
촬영 파라미터는, 촬영 시에 카메라가 향하고 있던 방향, 및 카메라의 화각을 특정할 수 있는 여러 가지의 파라미터를 이용할 수가 있다. 도 3은 카메라의 화각에 대해 나타내는 설명도이다. 렌즈(L)와 촬상부(撮像部)(CCD)와의 거리가 초점거리(f)이다. 이 초점거리에 의해, 화각, 즉 촬상부(CCD)에 촬영 가능한 범위(OBJ)의 폭이 결정된다. 따라서, 화각을 특정할 수 있는 파라미터로서는, 도면 중의 화각(θ), 초점거리(f) 등을 이용할 수가 있다.
도 4는 카메라의 촬영 방향에 대해 나타내는 설명도이다. 도면 중의 X, Y, Z축은, 가상 공간에서의 축으로 대응하고 있다. 미시적으로 보면, 위선, 경선은 직교 좌표로 간주할 수가 있기 때문에, X축, Y축을 위선, 경선에 대응짓는 것으로 해도 좋다. 가상 공간에서의 3축이 정의되면, 그 속에서 카메라의 촬영 방향은, 편요각(yaw angle)(α), 피치각(pitch angle)(β), 롤 각(roll angle)(γ)에 의해 특정할 수가 있다. 따라서, 이들 각도는, 촬영 방향을 특정하기 위한 파라미터로서 이용할 수가 있다. 촬영 방향은, 그 외에, 여러 종류의 파라미터에 의해 특정할 수 있지만, 도 4에 도시한 3조(組)의 각도를 이용하는 것으로 하면, 촬영 시의 파라미 터값 취득도 비교적 용이하다는 이점이 있다.
이렇게 해서 촬영 파라미터가 입력되면, (c)스텝으로서, 3차원 전자 데이터를 생성하는 가상 공간 내에서, 건조물의 평면 형상과 촬영 위치를 상대적인 위치 관계에 의거하여 정의함과 함께, 촬영 파라미터에 의해 규정되는 위치에 사진을 배치한다. 건조물의 평면 형상은, 도 1 및 도 2의 예와 같이 반드시 폐(閉) 도형으로서 완전히 특정되어 있을 필요는 없다. 사진에 찍히고 있는 면에 대응하는 부분의 평면 형상이 특정되어 있으면 된다. 따라서, 그 평면 형상은, 선분 또는 접힌 선이어도 상관없다.
(d)스텝으로서, 평면 형상을, 사진과 일치할 때까지 높이 방향으로 사상함으로써, 건조물의 높이 방향의 형상을 특정한다. 이 사상은, 오퍼레이터의 조작에 의해 행하는 것으로 해도 좋고, 자동적으로 행하는 것으로 해도 좋다.
본 발명의 3차원 모델링 방법에 의하면, 각 건조물의 높이를 측정하는 일 없이, 효율적으로 3차원 모델링을 행할 수가 있다. 더구나, 단순히 건조물의 층 수 등으로부터 높이를 추정하는 등의 의사적인 방법보다도 훨씬 더 높은 정밀도로 3차원 모델링을 실현할 수가 있다.
본 발명의 3차원 모델링 방법에 의하면, 한 장의 사진에 복수의 건조물이 포함되어 있는 경우에는, 그 한 장의 사진에 의거하여, 복수의 건조물에 대해 동시에 3차원 모델링을 실현할 수가 있는 이점도 있다. 촬영은, 반드시 지상에서 행해질 필요는 없기 때문에, 항공사진을 이용함으로써, 광범위에서의 3차원 모델링을 비교적 용이하게 실현할 수가 있다.
앞서 설명한 대로, 본 발명의 3차원 모델링 방법에서 이용되는 평면 형상은, 반드시 완전히 특정되어 있을 필요는 없지만, 건물을 포함하는 2차원 평면 지도에 의해 특정되는 것이 바람직하다. 정밀도가 높은 평면 형상을 이용함으로써, 정밀도의 높은 3차원 모델링을 실현할 수가 있다.
본 발명의 3차원 모델링 방법에서는, (c)스텝에서, 평면 형상과 함께 건조물의 개략 형상을 나타내는 기초적인 3차원 모델을 정의하는 스텝을 포함하는 것이 바람직하다. 건조물은, 빌딩과 같이 단순한 형상뿐만이 아니라, 일반 가옥 등 비교적 복잡한 형상을 한 것도 존재한다. 기초적인 3차원 모델은, 이와 같이 건조물을 빌딩, 일반 가옥 등 형상에 의거하여 분류하여, 각각의 개략 형상을 정의하는 모델이다. 평면 형상을 정의할 때에, 이 모델을 이용함으로써, 높이 방향도 포함한 개략 형상을 정의해 둠으로써, 3차원 모델링을 보다 정밀도 좋게, 적은 노력으로 행하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 (d)스텝은, 오퍼레이터가 행하는 것으로 해도 좋지만, 컴퓨터 등에 의해 자동적으로 행하는 것으로 해도 좋다. 후자의 경우에는, 사진의 해석에 의해 건조물의 능선을 특정하는 스텝, 사상의 과정에서 평면 형상의 변과 능선과의 겹침 상태를 정량적으로 해석하는 스텝, 겹침 상태가 극대로 되는 사상에 의해 높이를 특정하는 스텝을 구비함으로써 실현된다. 극대란, 반드시 최대일 필요는 없다는 것을 의미하고 있다. 이러한 자동 해석에서는, 여러 가지 노이즈의 영향에 의해 겹침 상태가 격렬하게 변동하는 것이 통상적이기 때문에, 겹침 상태의 판정에서는, 이러한 노이즈를 필터링하는 등, 실질적으로 극대치로 되는 사상을 특정하면 좋다.
본 발명의 3차원 모델링 방법에서는, 건조물 근방의 지표의 고저(高低)를 반영시키는 것이 바람직하다. 이 반영은, 건조물 근방의 지표의 고저를 나타내는 고저 데이터의 입력, 건조물 근방의 지표면에의 고저 데이터의 반영, 고저 데이터를 고려한 형상 특정에 의해 행해진다. 고저 데이터의 고려로서는, 예를 들면, 고저 데이터가 반영된 지표보다 상부에서 건조물의 높이 방향의 형상 특정을 행하는 방법이 생각될 수 있다. 이렇게 함으로써, 건조물의 높이를 보다 정밀도 좋게 특정하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 3차원 모델링 방법에서는, 더욱이, (e)스텝으로서 높이 방향의 형상이 특정된 건조물의 모델의 표면에, 사진의 적어도 일부를, 텍스처(texture)로서 첩부(貼付; 붙이기)하는 것으로 해도 좋다. 텍스처로서 첩부하는 사진은, 높이를 특정하는 사진과 별도로 준비해도 좋다. 어쨌든, 사진을 표면에 첩부함으로써, 비교적 용이하게 모델의 현실성을 향상시킬 수가 있다.
이와 같이 사진을 텍스처로서 이용하는 경우, 비교적 유사한 단위 구조가 반복해서 나타나는 반복 영역과 그렇지 않은 단독 영역을 나누어 취급하는 것이 바람직하다. 예를 들면, (e)스텝에서, 반복 영역과 단독 영역을 정의하고, 반복 영역에는, 사진으로 현실의 구조가 취득되고 있는지 여부에 관계없이, 단위 구조의 텍스처를 반복해서 첩부하는 것으로 해도 좋다. 이렇게 하면, 반복 영역의 텍스처 첩부가 용이해진다. 또한, 텍스처의 실용성을 향상시킬 수도 잇다. 예를 들면, 현실적으로는, 건조물의 전면(前面)에 나무 또는 그 외의 장애물이 존재하여, 건조물의 표면 자체의 사진을 촬영할 수 없는 경우가 빈번하게 발생한다. 상술한 대로, 텍스 처를 반복해서 이용하는 것으로 하면, 반복 영역의 어느 것인가의 부분에서 얻어지는 사진을 반복 영역 전체에 적용할 수가 있어, 장애물의 영향을 비교적 용이하게 회피할 수가 있다.
본 발명은, 건조물 단체(單體)의 3차원 모델링 방법으로서 구성할 수도 있지만, 건조물의 모델링을 포함하는 3차원 전자 지도 데이터를 생성하는 3차원 전자 지도 데이터의 생성 방법으로서 구성해도 좋다.
또한, 본 발명은, 건조물의 3차원 전자 데이터의 생성을 지원하는 3차원 모델링 지원 장치로서 구성해도 좋다. 하나의 예로서 본 발명의 3차원 모델링 지원 장치는, 화상 데이터 입력부, 촬영 정보 입력부, 가상 공간 표시부, 투영부, 모델 표시부를 구비하는 것으로 할 수가 있다. 화상 데이터 입력부, 촬영 정보 입력부는, 각각 사진 및 평면 형상, 촬영 파라미터의 입력을 행한다. 가상 공간 표시부는, 3차원 전자 데이터를 생성하는 가상 공간 내에서, 촬영 위치로부터 건조물을 바라보는 방향의 화상 표시 등을 행한다. 투영부는, 가상 공간 내에서 촬영 파라미터에 의거하여 사진을 투영한다. 모델 표시부는, 평면 형상을 높이 방향으로 사상함으로써 정의되는 건조물의 형상을 표시한다. 이러한 구성을 가지는 3차원 모델링 지원 장치를 사용함으로써, 본 발명에서의 모델링을 효율적으로 행할 수가 있다.
이와 같이 지원 장치로서 구성하는 외에, 본 발명은, 자동적으로 건조물의 3차원 전자 데이터를 생성하는 3차원 모델링 장치로서 구성할 수도 있다. 이러한 경우에는, 예를 들면, 지원 장치에서 설명한 화상 데이터 입력부, 촬영 정보 입력부 외에, 모델링부를 구비하는 것으로 하면 좋다. 모델링부는 가상 공간 내에서, 평면 형상과 촬영 위치의 정의, 사진의 배치, 사진과 일치할 때까지 평면 형상을 높이 방향으로 사상함으로써 건조물의 높이 방향의 형상 특정을 행한다.
본 발명은, 또한 건조물의 3차원 전자 데이터를 생성하기 위해서 사용되는 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치로서 구성할 수도 있다. 데이터 수집 장치는, 촬상부, 촬영 파라미터 취득부, 데이터 격납부를 구비하는 것으로 할 수가 있다. 촬상부는, 건조물의 사진을 전자 데이터로서 취득한다. 촬영 파라미터 취득부는, 사진의 촬영 위치로부터 건조물을 바라보는 현실의 풍경과 사진을 적합시키기 위해 필요한 촬영 파라미터를 취득한다. 데이터 격납부는, 전자 데이터 및 촬영 파라미터를, 촬영 위치에 관한 데이터와 관련지어 격납한다. 이러한 데이터 수집 장치를 이용하면, 본 발명에 필요한 정보를 일원적으로 수집할 수가 있다.
데이터 수집 장치는, 카메라를 고정하는 삼각대 등의 형식으로 구성할 수도 있지만, 적어도 일부를 디지털 카메라에 내장하는 것이 바람직하다. 특히, 촬영 파라미터 취득부를 카메라에 내장하고, 촬영 시의 그 카메라의 자세 및 초점거리를 취득하는 것으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상술한 3차원 모델링 방법, 3차원 전자 지도 데이터의 생성 방법, 3차원 모델링 지원 장치, 3차원 모델링 장치를 컴퓨터에 의해 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램으로서 구성해도 좋다. 또한, 이들 프로그램을 기록한 기록 매체로서 구성해도 좋다. 또, 기록 매체로서는 플렉시블 디스크나 CD-ROM, 광자기 디스크, IC 카드, ROM 카트리지, 펀치 카드, 바코드 등의 부호가 인쇄된 인쇄물, 컴퓨터의 내부 기억 장치(RAM나 ROM 등의 메모리) 및 외부 기억장치 등, 컴퓨터가 판독 할 수 있는 여러 매체를 이용할 수 있다.
도 1은, 본 발명에서의 3차원 모델링의 원리를 나타내는 설명도.
도 2는, 촬영 화상과 건조물과의 관계를 나타내는 설명도.
도 3은, 카메라의 화각에 대해 나타내는 설명도.
도 4는, 카메라의 촬영 방향에 대해 나타내는 설명도.
도 5는, 실시예로서 전자 지도 데이터 생성 시스템(100)의 구성을 도시하는 설명도.
도 6은, 자동 모델링부(120)의 구성을 도시하는 설명도.
도 7은, 수동 모델링부(130)의 구성을 도시하는 설명도.
도 8은, 텍스처 생성부(140)의 구성을 도시하는 설명도.
도 9는, 모델링용 데이터 수집 장치의 구성을 도시하는 설명도.
도 10은, 3차원 모델링의 공정도.
도 11은, 가상 공간의 전(前) 처리의 흐름도(flowchart).
도 12는, 기복(起伏) 부가의 의의를 나타내는 설명도.
도 13은, 자동 모델링 처리의 흐름도.
도 14는, 겹침 상태의 판정 방법을 나타내는 설명도.
도 15는, 수동 모델링 처리의 흐름도.
도 16은, 겹쳐 쌓기 처리의 방법을 나타내는 설명도.
도 17은, 텍스처 생성 원리의 흐름도.
도 18은, 점(點) 부품 설정예를 도시하는 설명도.
도 19는, 선(線) 부품 설정예를 도시하는 설명도.
본 발명의 실시의 형태에 대하여, 이하의 항목으로 나누어 설명한다.
A. 지도 데이터 생성 장치의 구성:
A1. 자동 모델링부의 구성:
A2. 수동 모델링부의 구성:
A3. 텍스처 생성부의 구성:
B. 모델링용 데이터 수집 장치:
C. 모델링:
C1: 전 처리:
C2. 자동 모델링 처리:
C3. 수동 모델링 처리:
C4. 텍스처 생성 원리:
C5. 부가 구조물 설정 원리:
A. 지도 데이터 생성 장치의 구성:
도 5는 실시예로서의 전자 지도 데이터 생성 시스템(100){이하, 단순히 시스템(100)이라 칭하는 경우도 있다)의 구성을 도시하는 설명도이다. 이 시스템(100)은, 건조물의 3차원 모델링을 실시하여, 3차원의 전자 지도 데이터를 생성한다. 본 실시예에서는, 도시하는 기능 블록을, 컴퓨터 내에 소프트웨어적으로 구축함으로써 시스템(100)을 구성하였다. 이하의 예에서는, 단독의 컴퓨터에 의해 시스템이 구성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하지만, 호스트 컴퓨터와 단말을 네트웍으로 접속한 구성을 이용해도 좋다.
시스템(100)에서, 각 기능 블록은 다음의 기능을 달성한다. 데이터 입력부 (101)는, 외부로부터 모델링용 데이터를 입력한다. 모델링용 데이터는, 3차원의 모델링에 필요한 데이터이며, 모델링 대상이 되는 건조물 사진의 전자 데이터, 촬영 위치 및 촬영 파라미터가 포함된다. 촬영 파라미터란, 본 실시예에서는, 촬영 시의 카메라의 방향을 나타내는 편요각, 피치각, 롤 각(도 4 참조), 및 화각을 나타내는 초점거리(도 3 참조)를 이용함하는 것으로 하였다. 이들 데이터는, 광학 자기 디스크(M0) 등의 매체를 통해 입력하는 것으로 해도 좋고, 네트웍이나 그 외의 통신을 거쳐 입력하는 것으로 해도 좋다.
입력된 모델링용 데이터에 의거하여, 이하에 나타내는 각 기능 블록이 3차원 모델링을 실행한다. 전 처리부(l10)는, 3차원 모델링에서 이용되는 가상 공간을 시스템(100) 내에 정비하는 기능을 달성한다. 보다 구체적으로는, 3차원 모델이 생성되기 전의 지표면을 정비하는 기능을 달성한다. 전 처리부(l10)는, 그 기능을 완수하기 위해, 표고(標高) 데이터베이스(103) 및 2차원 지도 데이터베이스(102)를 참조한다. 표고 데이터베이스(103)는, 지표면을 그물눈(mesh) 형상으로 구간 절단한 각 점에 대한 표고를 부여하는 데이터베이스이다. 일본 국내라면, 예를 들면, 국토 지리원의 50m 그물눈 수치 데이터를 이용할 수가 있다. 2차원 지도 데이터베이스 (102)는, 평면에서의 기존의 지도 데이터베이스이다. 이것에 의해, 각 건조물의 평 면 형상을 특정할 수가 있다. 2차원 지도 데이터 베이스(102)로서는, 예를 들면, 항공사진, 위성 사진, 주택 지도 등의 데이터를 이용할 수가 있다.
자동 모델링부(120)는, 모델링용 데이터에 의거하여, 3차원 모델을 자동적으로 생성하는 기능을 달성한다. 가상 공간에서의 모델링의 모습은, 가상 공간 표시부(104)에 의해, 시스템(100)의 디스플레이 상에 표시된다. 자동 모델링의 원리는, 도 1 및 도 2에서 설명한 대로이다. 자동 모델링부(120)에는, 후술하는 바와 같이, 이러한 원리를 이용하여 자동적으로 모델링을 행하기 위한 기능 블록이 준비되어 있다.
수동 모델링부(130)는, 오퍼레이터의 조작에 의거하여 3차원 모델을 생성하는 기능을 달성한다. 본 실시예에서는, 자동적으로 모델링을 충분히 행할 수가 없는 복잡한 형상의 건조물 등이 모델링의 대상이 된다. 오퍼레이터가 수동 모델링에 서 참조해야 할 가상 공간의 표시는, 가상 공간 표시부(1O4)에 의해 제공된다. 수동 모델링부(130)에는, 후술하는 바와 같이, 수동에서의 모델링을 지원하기 위한 기능 블록이 준비되어 있다.
텍스처 생성부(140)는, 모델링된 건조물에 오퍼레이터의 조작에 의거하여, 텍스처를 첩부하는 기능을 달성한다. 본 실시예에서는, 건조물의 사진을 잘라내어 텍스처로 하였다. 텍스처의 첩부도, 가상 공간 표시부(104)에 의한 표시를 참조하여 행해진다. 텍스처 생성부(140)에는, 후술하는 바와 같이, 텍스처의 첩부를 지원하기 위한 기능 블록이 준비되어 있다.
부가 구조물 설정부(150)는, 건조물 이외에 전자 지도 데이터에 필요한 부가 구조물의 모델링을 행한다. 부가 구조물에는, 예를 들면, 수목(樹木), 신호, 가드 레일 등이 포함된다. 부가 구조물은, 부품 데이터베이스(105)에 등록되어 있는 모델을 이용하여 정의된다.
통합부(106)는, 상술한 각 기능 블록에서 생성된 데이터를 관련지어, 전자 지도 데이터의 포맷으로 정리하는 기능을 달성한다. 건조물이나 지명을 나타내기 위한 문자의 설정, 지도 상에 표시해야 할 여러 가지 기호의 설정 등도 아울러 행한다. 통합부(106)는, 이렇게 해서 통합된 전자 지도 데이터를, 데이터베이스(10)에 출력한다. 전자 지도 데이터는, DVD-ROM 또는 그 외의 기록 매체(ME)에 기록하는 것으로 해도 좋다.
Al. 자동 모델링부의 구성:
도 6은 자동 모델링부(120)의 구성을 도시하는 설명도이다. 자동 모델링부 (120)는, 앞서 설명한 바와 같이, 도 1 및 도 2의 원리에 의거하여, 이하에 나타내는 기능 블록을 이용하여, 건조물의 3차원 모델링을 자동적으로 실행한다.
화상 에지 추출부(121)는, 건조물의 사진으로부터, 모델링 대상이 되는 건조물의 에지, 즉 능선을 추출한다. 에지의 추출은, 예를 들면, 건조물의 각 면의 계조차(階調差)에 의거하여 행할 수가 있다.
기초 모델 선택부(122)는, 모델링에 사용하는 기초 모델을 기초 모델 데이터베이스(123)로부터 선택한다. 도면 중에 기초 모델을 아울러 예시하였다. 기초 모델에는, 빌딩의 모델(MD1), 단층집 가옥의 모델(MD2), 2층 건물 가옥의 모델(MD3) 등이 포함된다. 기초 모델이란, 이와 같이 건조물의 개략 형상을 부여하는 모델이 다. 본 실시예에서는, 다음에 설명하는 매칭 처리에서 적절한 결과가 얻어지기까지, 일정한 순서로 기초 모델을 선택하는 것으로 하였다. 기초 모델의 선택은, 2차원 지도 데이터베이스에서 주어지는 정보 등에 의거하여 행하는 것으로 해도 좋다.
매칭부(124)는, 매칭 처리, 즉 가상 공간에 배치된 사진에 적합하도록 기초 모델의 높이를 변경하는 처리를 행한다. 적합한지 여부는, 화상 에지(edge)와 기초 모델과의 겹침 상태에 의해 판단된다. 기초 모델의 높이를 변경해도, 양자(兩者)가 적합하지 않는 경우에는, 기초 모델 선택부(122)에 그 취지를 전달하고, 다른 기초 모델에 대해 매칭을 행한다.
와이어 프레임 생성부(125)는 매칭의 결과에 의거하여, 건조물의 와이어 프레임을 생성한다.
A2. 수동 모델링부의 구성:
도 7은 수동 모델링부(130)의 구성을 도시하는 설명도이다. 수동 모델링부 (130)는, 이하에 나타내는 기능 블록을 이용하여, 오퍼레이터의 조작에 따른 3차원 모델의 생성을 행한다.
기립 형상 선택부(132)는, 오퍼레이터의 지시에 의거하여 기립 형상을 선택한다. 기립 형상은, 미리 기립 형상 데이터베이스(133)에 정의되어 있다. 도면 중에 기립 형상을 아울러 예시하였다. 기립 형상이란, 가상 공간 내에서 평면 형상을 높이 방향으로 이동시킴으로써 정의되는 모델 형상을 의미한다. 예를 들면, 단순 수직 상승(Rp1), 점(點) 집약 상승(Rp2), 선(線) 집약 상승(Rp3), 확대 축소 상승 (Rp4), 계단 상승(Rp5), 돔(dome) 상승(Rp6) 등을 포함할 수가 있다. 이와 같이 여 러 가지 기립 형상을 정의함으로써, 여러 가지 건조물의 형상에 대응시키는 것이 가능하게 된다.
높이 변경부(131)는, 선택된 기립 형상에 의거하여 평면 형상의 높이 방향으로의 이동을 행한다. 겹쳐쌓기 처리부(134)는, 보다 복잡한 모델링을 행하기 위해, 형성된 모델끼리의 겹쳐 합치기 등을 처리한다. 와이어 프레임 생성부(135)는, 높이 변경부(131), 겹쳐쌓기 처리부(134)에 의한 처리 결과에 의거하여, 건조물의 와이어 프레임을 생성한다.
A3. 텍스처 생성부의 구성:
도 8은 텍스처 생성부(140)의 구성을 도시하는 설명도이다. 텍스처 생성부 (140)는, 이하에 나타내는 기능 블록을 이용하여, 모델링된 건조물에의 텍스처의 첩부를 행한다.
반복 구조 설정부(141)는, 오퍼레이터의 조작에 의거하여, 건조물에 대해 동일한 텍스처를 반복해서 사용하는 반복 영역과, 그 외의 단독 영역을 정의한다. 또한, 건조물의 와이어 프레임을, 그 반복 영역의 설정에 맞춰 분단(分斷)한다. 텍스처 설정부(142)는, 각 영역에 첩부되는 텍스처를 설정한다. 본 실시예에서는, 사진의 일부를 이용하여 텍스처를 설정하는 것으로 하였다. 텍스처 수정부(143)는, 사진으로부터 잘라내어 얻어진 텍스처를, 모델의 표면에 적합하도록 수정한다. 도면 중에 수정예를 나타내었다. 도면 중의 해칭이 사진으로부터 잘라내어진 텍스처를 나타내고 있다. 수정 방법에는, 텍스처의 형상 수정, 복수의 텍스처의 결합ㆍ분리 등이 포함된다. 그 외에, 텍스처의 색 조정 등을 포함하는 것으로 해도 좋다.
텍스처 첩부부(144)는, 반복 구조의 정의에 의거하여 설정된 텍스처의 첩부를 행한다. 반복 영역에 대해서는, 설정된 텍스처를 반복해서 적용하고, 단독 영역에는 단독으로 적용하는 것이다. 텍스처 첩부부(144)는, 첩부의 결과를 텍스처 데이터베이스(145)로서 격납한다. 텍스처 데이터베이스(145)는, 텍스처를 정의하는 코드와, 그 텍스처를 첩부하는 면을 정의하는 코드를 대응짓는 데이터베이스이다.
B. 모델링용 데이터 수집 장치:
도 9는 모델링용 데이터 수집 장치의 구성을 도시하는 설명도이다. 모델링용 데이터 수집 장치는, 디지털 스틸카메라(DSC)(20)와 데이터 기록 장치(27)로 구성된다. 데이터 기록 장치(27)로서는, 예를 들면 휴대형 컴퓨터 등을 이용할 수가 있다.
DSC(20)는, 건조물의 사진 촬영에 동기(同期)하여, 촬영 파라미터를 취득하는 기능이 구비되어 있다. DSC(20)의 본체에는, GPS(25)가 장착되어 있다. GPS(25)는 주지하는 바와 같이, 인공위성으로부터의 전파를 이용하여 위치를 특정하는 장치이다. 본 실시예에서는, 셔터(21)와 동기하여, 위도, 경도, 고도의 정보를 취득하는 것으로 하였다.
DSC(20)의 본체에는, 아울러 각도 센서(24)가 설치되어 있다. 각도 센서(24)는, 셔터(21)와 동기하여, DSC(20)의 촬영 시의 방향을 특정하는 편요각, 피치각, 롤 각을 취득한다. 이들 각도는, 도면 중에 나타낸 글로벌한 좌표계, X축, Y축, Z축 주위의 회전 각도로서 얻어진다.
DSC(20)의 렌즈(22)에는, 셔터(21)와 동기하여, 촬영 시의 초점거리를 취득 하는 초점거리 센서(23)가 설치되어 있다.
상술한 각 센서로 얻어지는 데이터는, 인터페이스(26)을 거쳐 데이터 기록 장치(27)에 송신된다. 데이크 기록 장치(27)에서는, 이것을 촬영 데이터베이스(28)로서 보관한다. 도면 중에 촬영 데이터베이스(28)의 구조를 아울러 예시하였다. 도면 중의 예에서는, 사진마다 부여되는 코드 번호 「ZN00100」을 키로 하여, 위도 「LAT1」, 경도「LON1」, 초점거리「FC1」, 촬영각도「α1, β1, γ1」의 각 값이 격납된다. 이와 아울러 촬영된 사진 데이터 또는 그 외의 코멘트 등을 격납하는 것으로 해도 좋다.
본 실시예에서는, 각 센서를 DSC(20)에 내장하는 경우를 예시하였지만, DSC(20)와 별체(別體)로서 각 센서를 구비하는 것으로 해도 좋다. 별체로서 구비하는 구성으로서는, 예를 들면, DSC(20)를 고정하는 삼각대 등에 각 센서를 편입시킨 구성이 생각될 수 있다.
C. 3차원 모델링:
도 10은 3차원 모델링의 공정도이다. 여기서는, 하나의 건조물에 대한 모델링을 행하는 경우의 처리 내용을 도시하였다. 각 처리는, 도 5에 도시한 시스템 (100)에서, 자동 또는 오퍼레이터의 조작에 의거하여 행해진다.
3차원 모델링에서는, 우선 오퍼레이터는, 시스템(100)에 모델링용 데이터의 입력을 행한다(스텝 S100). 모델링용 데이터는, 도 9에 도시한 촬영 파라미터 및 사진을 포함한다.
이어서, 오퍼레이터는 이 데이터에 의거하여 건조물의 모델링을 행한다. 모 델링은, 가상 공간의 전 처리(스텝 S200), 자동 모델링(스텝 S300), 수동 모델링(스텝 S400), 텍스처 생성(스텝 S500), 부가 구조물 설정(스텝 S600)의 수순으로 행해진다. 시스템(100)이, 이렇게 해서 생성된 모델을 지도 데이터에 등록(스텝 S700)함으로써, 3차원 모델링이 완료된다. 이하, 각 처리에 대해 설명한다.
C1. 전 처리:
도 11은 가상 공간의 전 처리의 흐름도이다. 이 처리는, 전 처리부(110)(도 5 참조)의 기능에 상당한다. 오퍼레이터의 커멘드 입력에 의해 이 처리가 개시되면, 시스템(100)은, 모델링의 대상으로 되어 있는 건조물의 2차원 형상, 위치, 및 건조물 근방의 표고 데이터를 입력한다(스텝 S201). 건조물의 2차원 형상, 위치는, 2차원의 지도 데이터를 이용하는 것으로 하였지만, 항공사진을 이용하는 것으로 해도 좋고, 촬영 현장에서의 기록 등을 이용하는 것으로 해도 좋다. 본 실시예에서는, 2차원의 지도 데이터에 의해 완전한 폐(閉) 도형으로서 건조물의 평면 형상을 입력하는 것으로 하였지만, 사진에 나타나 있는 부분만을 입력하는 것으로 해도 좋다. 예를 들면, 사진에 배면(背面)이 찍혀 있지 않은 경우에는, 이러한 부분을 생략하여 접힌 선 형상으로 평면 형상을 입력하는 것으로 해도 좋다. 이러한 경우에서도, 정면 측의 모델과 배면 측의 모델을 개별적으로 생성하여, 양자를 결합시킴으로써, 건조물의 3차원 모델을 완성할 수가 있다. 건조물의 위치는, 위도, 경도 등의 절대적인 좌표계로 특정하는 것으로 해도 좋고, 촬영 위치와의 상대적인 관계로 특정해도 좋다. 건조물 근방의 표고 데이터는, 본 실시예에서는, 국토 지리원에 의한 표고 데이터를 이용하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않는다.
이어서, 시스템(100)은, 무한 공간으로서의 가상 공간을 정의한다(스텝 S202). 아울러, 도시하는 바와 같이, 소정의 시점으로부터 이 무한 공간을 본 경우의 표시를 행하는 것이 바람직하다. 가상 공간의 3차원 그래픽스 표시에는, 주지의 기술을 적용할 수 있다. 3차원 그래픽스 표시를 행할 때의 시점 위치는 임의로 설정할 수 있지만, 촬영 위치와 일치시켜 두는 것이 사후의 처리에 있어 매우 바람직하다.
이렇게 해서 무한 공간이 설정되면, 시스템(100)은 스텝 S201에서 입력한 데이터에 의거하여, 건조물의 2차원 형상을 배치한다(스텝 S203). 도면 중에서, 굵은 선 테두리가 건조물의 2차원 형상을 나타내고 있다.
마지막으로, 표고 데이터에 의거하여 시스템(100)은, 무한 평면에 기복을 부가한다(스텝 S204). 또한, 아울러 건조물의 2차원 형상을 기복이 부가된 지표 상에 적합시킴으로써, 전 처리가 완료된다.
도 12는 기복 부가의 의의를 나타내는 설명도이다. 건조물 및 카메라를 측면에서부터 본 상태를 나타내고 있다. 도시하는 바와 같이, 지표면은 건조물의 근방 및 촬영 위치 근방에서 소정의 표고를 가지고 있다, 즉, 지표면은 수준면(水準面)과 불일치한다. 촬영 시의 카메라(DSC)의 표고는 ALTc, 건조물의 표고는 ALTb인 것으로 한다.
먼저 도 1 및 도 2에서 나타낸 원리로부터 분명한 바와 같이, 본 실시예에서의 모델링 방법은, 건조물의 지표로부터의 높이를 특정하는 것이 아니라, 건조물의 정점부(Tb)의 위치를 특정하는 것이다. 그 위치는, 카메라(DSC)의 촬영 위치에 의 거하여 상대적으로 결정된다. 따라서, 가상 공간 내에서 지표면의 기복을 고려하지 않는 경우에서도, 카메라(DSC)를 표고 ALTc로 설정함으로써, 건조물의 정점부(Tb)의 위치, 즉 표고를 정밀도 좋게 설정할 수가 있다. 그렇지만, 이와 같이 설정했을 경우, 현실의 지표면과 수준면과의 사이(도면 중의 해칭 영역)도 포함해서 건조물의 모델링이 행해지게 된다. 이러한 모델은, 건조물 자체의 높이가 현실과 다르기 때문에, 현실을 정밀도 좋게 반영하고 있다고는 말할 수 없다. 본 실시예에서는, 미리 지표면에 기복을 줌과 동시에, 그 표면에 건조물의 2차원 형상을 배치함으로써, 이러한 폐해를 회피하고 있다.
본 실시예에서는, 지표면에 기복을 준 후, 건조물의 모델링을 행하고 있지만, 반대로, 건조물의 모델링을 행한 후, 표고를 고려하여 도면 중의 해칭 부분을 모델로부터 삭제하는 처리를 행하는 것으로 해도 좋다. 또한, 촬영 위치와 건조물과의 표고 차이가 비교적 작은 경우에는, 기복을 주는 처리를 생략해도 좋다.
C2. 자동 모델링 처리:
도 13은 자동 모델링 처리의 흐름도이다. 이것은, 자동 모델링부(120)(도 5 및 도 6 참조)의 기능에 상당한다.
자동 모델링 처리에서는, 시스템(100)은 가상 공간 내에 건조물의 사진(PIC)를 배치한다. 도면 중에 사진 배치의 모습을 아울러 나타내었다. 원점(Ｏ)은 가상 공간 내에 설치된 촬영 위치이다. 촬영 파라미터에 의해, 사진 촬영시의 화각(θ) 및 촬영 방향이 결정된다. 촬영 시의 편요각, 피치각에 의거하여 정의되는 촬영 방향을 도면 중에 일점쇄선으로 나타내었다. 사진은, 이러한 일점쇄선에 수직이라는 것, 사진의 양단이 화각(θ)으로 표현되는 범위에 일치한다는 것(도면 중의 El, E2 참조)을, 구속 조건으로서 가상 공간 내에 배치된다. 사진은 또한, 건조물이 가상 공간 내에서 기울어짐 없이 표현되도록, 촬영 시의 롤 각에 의거하여 일점쇄선 주위로 회전된다.
이렇게 해서 사진의 배치가 완료되면, 시스템(100)은 화상 에지의 추출을 행한다(스텝 S304). 도면 중에 화상 에지 추출의 모습을 아울러 나타내었다. 도면 중의 좌측에 도시하는 바와 같이, 건조물의 사진은, 광선에 따라 면마다 에지 부분을 경계로 해서 계조가 다르다. 시스템(100)은, 이 계조차가 생기는 부분에 의거하여, 건조물의 에지를 추출한다. 에지의 추출은, 이러한 처리에 한하지 않고, 여러 가지 방법을 적용할 수 있다.
에지의 추출이 완료되면, 시스템(100)은 기초 모델의 선택 및 매칭, 즉 겹침 상태의 판정을 행한다(스텝 S306). 기초 모델은, 먼저 도 6에 도시한 여러 가지의 개략 형상이다. 본 실시예에서는, 기초 모델을 선택하여 매칭을 시행하고, 적정한 매칭 결과가 얻어지지 않는 경우에는, 기초 모델의 선택이 부적절하였다고 판단하여, 미리 설정된 순서에 의거하여 다음의 기초 모델을 재선택하는 것으로 하였다.
도 14는 겹침 상태의 판정 방법을 나타내는 설명도이다. 도면의 아래쪽에, 매칭의 수순을 나타내었다. 도면의 좌측에는, 대상이 되는 건조물로부터 에지를 추출한 모델을 도시하였다. 시스템(100)은, 오른쪽에 도시하는 바와 같이, 기초 모델의 높이를 P1, P2 ‥ 의 수 단계로 변화시켜, 추출된 에지와 기초 모델에 포함되는 선분과의 겹침 상태를 판단한다. 예를 들면, 높이 P3에 대해서는, 도면 중의 화살 표로 나타내는 부분의 겹침 상태가 판정된다.
겹침 상태의 판정은, 예를 들면, 도면의 위쪽에 나타내는 방법으로 행할 수가 있다. 우선, 실선으로 나타내는 에지 L1의 주위에, 일정 폭으로 영역 A1을 정의한다. 마찬가지로, 파선으로 나타내는 바와 같이, 기초 모델 측의 변 L2의 주위에도 일정 폭으로 영역 A2를 정의한다. 에지 L1과 변 L2와의 위치 관계에 따라서, 영역 Al, A2에는 일치 범위의 중첩(도면 중의 해칭 부분)이 발생한다. 이 중첩의 면적은, 기초 모델의 높이의 변경에 수반해서 변경한다. 예를 들면, 기초 모델의 높이를 높여 나가면, 도면 중에 좌측에서부터 나타내는 바와 같이 중첩 부분의 면적은, 일단 확대되고, 그 후 감소한다. 이러한 변화의 모습을 도면의 중앙에 그래프로 나타내었다. 일치율이란, 영역 Al, A2의 합에 대한 중첩 부분의 면적이다. 도시하는 바와 같이, 기초 모델의 높이를 높여 나가면, 일치율이 서서히 증대하고, 높이 P6에서 극대치가 되며, 그 후 감소해 간다. 시스템(100)은, 이와 같이 일치율의 변화에 의거하여, 높이 P6에서 기초 모델과 에지가 매칭된 것으로 판정한다. 물론, 높이 P6의 근방을 더욱 세분화하여 매칭의 판단을 행하는 것으로 해도 좋다. 중첩 상태의 판정은, 여기서의 예시에 한하지 않고, 여러 가지 방법을 적용할 수 있다.
이렇게 해서 매칭이 완료되면, 시스템(100)은 그 결과에 의거하여 기초 모델의 높이를 특정하여, 대상이 되는 건조물의 와이어 프레임을 생성한다(스텝 S308).
C3. 수동 모델링 처리:
도 15는 수동 모델링 처리의 흐름도이다. 이것은, 수동 모델링부(130)(도 5 및 도 7)의 기능에 상당한다.
오퍼레이터의 커멘드 입력에 의해 처리가 개시되면, 시스템(100)은 가상 공간 내에서 사진의 배치를 행한다(스텝 S402). 사진 배치의 처리는, 자동 모델링 처리(도 13)의 스텝 S302와 동일하다. 가상 공간 내에서 배치된 사진은, 시스템(100)의 디스플레이에 표시된다.
오퍼레이터는, 가상 공간 내에 나타난 평면 형상 및 사진에 의거하여, 기립 형상의 선택 및 매칭을 행한다(스텝 S4O4). 기립 형상은, 오퍼레이터가 건조물의 형상을 보고, 도 7에 예시한 것 중으로부터, 적절하다고 생각되는 것을 선택한다. 오퍼레이터가, 가상 공간 내에서의 높이를 지시하면, 시스템(100)은 선택된 기립 형상 및, 지시에 따른 높이의 모델을 생성하여, 가상 공간 내에 표시한다. 오퍼레이터는, 매칭 처리, 즉 이렇게 해서 표시된 모델과 사진이 일치하도록, 높이의 지시를 행한다. 이 처리에서의 높이의 지시는, 여러 가지 방법이 가능하지만, 조작의 용이성이라는 관점에서는, 예를 들면, 가상 공간의 표시 화면에서, 마우스 등의 포인팅 디바이스를 조작하여 지시하는 것이 바람직하다.
수동 모델링은, 자동 모델링으로 대응할 수 없는 복잡한 형상의 모델링 등을 행한다. 복잡한 형상의 건조물에서는, 단순한 매칭 처리만으로는 충분한 모델링을 행할 수가 없는 경우도 있다. 수동 모델링에서는, 이와 같은 복잡한 형상의 건조물을 모델링하기 위해, 겹쳐쌓기 처리를 행한다(스텝 S406). 도면 중에 겹쳐쌓기 처리의 개요를 나타내었다. 겹쳐쌓기 처리란, 예를 들면 도시하는 바와 같이, 상층부와 하층부에서 평면 형상이 다른 건조물 등의 모델링을 행하기 위한 처리이다. 이러한 건조물에서는, 하층부의 모델, 상층부의 모델을 결합함으로써, 하나의 모델이 완성된다. 겹쳐쌓기 처리란, 이와 같이 복수 모델의 결합 처리를 의미한다. 모델의 결합은, 반드시 겹쳐쌓기 방향으로 한정되는 것이 아니며, 수평 방향으로 인접하는 모델의 결합이어도 좋다.
도 16은 겹쳐쌓기 처리의 방법을 나타내는 설명도이다. 시스템(100)의 디스플레이(DISP)에 표시되는 화면예를 나타내었다. 이 표시에서는, 좌측에 가상 공간의 3차원 표시(VL), 우측에 평면 표시(VR)가 행해진다. 건조물의 사진에 대해서는 도시를 생략하였다.
도 15 중에 도시한 2층 구조의 건조물에 대해서는, 상층부의 평면 형상 (OBJin), 하층부의 평면 형상(OBJout)이 미리 부여되어 있다. 오퍼레이터는, 하층부의 평면 형상(OBJout)을 높이 방향으로 이동시킴으로써, 좌측에 도시하는 바와 같이, 하층부의 모델(LE1)을 생성할 수가 있다. 본 실시예에서는, 이 단계에서는, 상층부의 평면 형상(OBJin)은 하층부의 모델(LE1)에 영향을 주지 않는 것으로 하였다. 즉, 평면 형상(OBJin)은, 모델(LE1)의 상면(上面)에 위치하고 있을 뿐이며, 모델(LE1)의 형상은, 평면 형상(OBJin)이 설정되어 있는지 여부에 의존하지 않는다.
이어서 오퍼레이터는, 상층부의 평면 형상(OBJin)을 높이 방향으로 이동함으로써, 상층부의 모델(LE2)을 생성할 수가 있다. 본 실시예에서는, 상층부의 모델 (LE2)은, 하층부의 모델(LE1)의 상면에서부터 위쪽으로 형성된다. 이와 같이 단계적으로 모델링함으로써, 복수층으로 이루어지는 건조물의 모델링을 실현할 수가 있다. 본 실시예에서의 겹쳐쌓기 처리는, 예시에 지나지 않으며, 예를 들면, 상층부의 모델(LE2)이 존재하는 부분을 중간부 발췌 상태로 하여 하층부의 모델(LE1)을 형성하고, 상층부의 모델(LE1)을 지표면에서투버 위쪽으로 형성하여, 양자를 조합하는 것으로 해도 좋다. 그 외에, 하층부의 모델(LE2)을 실시예와 마찬가지 형상으로 생성하고, 상층부의 모델(LE1)을 지표면에서부터 형성하여, 양자를 불리언 연산 (Boolean Operations)으로 결합시키는 것으로 해도 좋다.
도 16의 예에서는, 미리 하층부 및 상층부의 평면 형상을 이미 알고 있는 경우를 예시하였다. 상층부의 평면 형상(OBJin)을 모르는 경우에는, 3차원 표시(VL) 또는 평면 표시(VR)에서, 오퍼레이터가 평면 형상을 정의 가능한 것으로 해도 좋다. 이 정의는, 하층부의 모델링 전에 행하는 것으로 해도 좋고, 하층부의 모델링 후, 상층부의 모델링 전에 행하는 것으로 해도 좋다.
이렇게 해서 매칭 및 겹쳐쌓기 처리가 완료되면, 시스템(100)은 그 결과에 의거하여 기초 모델의 높이를 특정하여, 대상이 되는 건조물의 와이어 프레임을 생성한다(스텝 S408).
C4. 텍스처 생성 처리:
도 17은 텍스처 생성 처리의 흐름도이다. 이것은 텍스처 생성부(140)(도 5 및 도 8 참조)의 기능에 상당한다.
텍스처 생성 처리에서는, 오퍼레이터는 우선 반복 구조를 설정한다(스텝 S502). 즉, 동일한 텍스처를 반복해서 사용할 수 있는 반복 영역과, 그 외의 단독 영역을 설정한다. 도면 중에 반복 구조의 설정예를 아울러 도시하였다. 해칭을 한 부분이 반복 영역에 상당한다. 빌딩 등 각 층의 구조가 유사한 경우에는, 각 층을 단위로서 반복 영역을 설정할 수가 있다. 반복 영역 이외의 부분은, 단독 영역으로 서 정의된다.
이 처리에서의 반복 영역은, 텍스처를 이용하는 단위로서 정의되는 것이기 때문에, 반복 영역은 반드시 건조물의 현실의 구조와 대응해 있을 필요는 없다. 예를 들면, 도면 중의 중앙에 도시하는 바와 같이, 정면은 복수 층의 반복 구조로 되어 있지만, 측면은 일면(一面)으로서 구성되어 있는 건조물도 존재한다. 이러한 건조물에서는, 정면에 대해서는 각 층을 단위로 하는 반복 영역을 설정하고, 측면에 대해서는 단독 영역으로 할 수도 있다.
이렇게 해서 반복 구조의 정의가 완료되면, 오퍼레이터는 텍스처의 설정을 행한다(스텝 S504). 텍스처는 건조물의 사진에 의거하여 생성된다. 3차원 모델링에 사용되는 사진과 동일한 사진을 이용하는 것으로 해도 좋지만, 본 실시예에서는, 텍스처를 모델에 적합시키는 부담을 고려하여, 건조물의 정면으로부터의 사진을 이용하는 것으로 하였다. 텍스처 설정 처리에서는, 오퍼레이터는, 사진의 일부를 텍스처로서 잘라냄과 동시에, 모델의 표면에 적합하도록 형상, 색조 등의 수정을 행한다. 이 수정에는, 텍스처끼리의 결합, 분리도 포함된다.
이렇게 해서 텍스처의 설정이 완료되면, 시스템(100)은 오퍼레이터의 커멘드에 따라 텍스처의 첩부 처리를 실행한다(스텝 S506). 도면 중에, 반복 영역으로의 텍스처 첩부의 모습을 도시하였다. 좌측은, 건조물의 사진이며, 우측은 생성된 모델이다. 도시하는 바와 같이, 최상층의 사진을 각 층에 반복 첩부함으로써 모델을 완성할 수가 있다. 건조물의 전면(前面)에는, 수목 또는 그 외의 장애물이 존재하는 경우가 많아, 건조물 전체의 텍스처를 얻는 것은 곤란할 경우가 많다. 본 실시 예와 같이 반복 영역을 정의하면, 건조물의 최상층 등, 가장 양호하게 촬영된 부분의 텍스처를 이용할 수가 있어, 비교적 용이하게 건조물 전체에 텍스처를 첩부할 수가 있다. 또, 도면 중의 예에서는, 1층 부분의 단독 텍스처로서 취급하는 영역에도 반복 텍스처를 첩부한 경우를 예시하였지만, 단독 텍스처는 별도로 준비된 텍스처를 첩부하는 것도 가능하다.
C5. 부가 구조물 설정 처리:
부가 구조물 설정 처리는, 부가 구조물 설정부(150)(도 5 참조)의 기능에 상당하는 처리이며, 건조물 자체의 모델링과는 별도로, 건조물 주변의 부가 구조물을 정의하는 처리이다. 본 실시예에서는, 오퍼레이터의 조작에 의해, 미리 준비된 부가 구조물의 모델을 배치하는 것으로 하였다. 부가 구조물은, 그 배치의 지정 방법에 따라 점 부품, 선 부품으로 분류된다.
도 18은 점 부품 설정예를 나타내는 설명도이다. 점 부품이란, 부가 구조물을 설치하는 하나의 점을 지정함으로써, 모델을 배치할 수 있는 부품을 말한다. 작은 점 부품으로서는, 신호기(信號機), 가로등, 전주(電柱), 우체통, 버스정류장, 전화박스, 가로수, 도로표식 등이 포함된다. 큰 점 부품으로서는, 고압선 철주(鐵柱), 휴대전화의 전파탑, 주유소, 편의점 탑의 체인 점포 등 획일화되어 있은 형상이 포함된다. 이러한 점 부품은, 반드시 본 실시예에서 나타낸 모델링 수법에 따를 필요는 없으며, 통상의 3차원 모델링 수법으로 생성할 수가 있다.
도면 중에는, 이러한 점 부품의 하나의 예로서 신호기를 배치하는 경우의 화면 표시예를 나타내었다. 앞서 설명한 바와 같이, 디스플레이(DISP)에는, 좌측에 가상 공간에서의 3차원 표시(VL), 우측에 평면 표시(VR)가 행해진다. 점 부품의 설정 시에는, 부품의 종류를 선택함과 동시에, 평면 표시(VR) 중에 화살표로 나타내는 바와 같이, 부품의 설치점을 지정한다. 이에 수반하여, 3차원 표시(VL)에 신호기의 모델(Add1)이 도시된다. 수목의 경우 등에는, 더욱이, 3차원 표시(VL)에 대해, 그 높이를 설정 가능한 것으로 해도 좋다.
도 19는 선 부품 설정예를 나타내는 설명도이다. 선 부품이란, 부가 구조물을 설치하는 선분 범위를 지정함으로써, 모델을 배치할 수 있는 부품을 말한다. 이러한 부품으로서는, 가드 레일, 벽, 울타리, 횡단보도 백선탑(白線塔)의 도로의 각종 백선, 각종 다리 형상, 중앙 분리대 등이 포함된다. 이들 모델도, 통상의 3차원 모델링 수법으로 형성할 수가 있다. 선 부품은, 단위 길이 분(分)의 단위 모델이 등록되어 있으며, 지정된 범위에 따라서, 단위 모델이 반복 사용된다.
도면 중에는, 이러한 선 부품의 하나의 예로서 가드 레일을 배치하는 경우의 화면 표시예를 도시하였다. 2차원 표시(VR)에서, 화살표로 나타내는 바와 같이, 선분 범위, 즉 선분의 시점, 종점을 특정함으로써, 3차원 표시(VL)에 가드 레일의 모델(Add2)이 도시된다.
D. 효과:
이상에서 설명한 본 실시예의 전자 지도 데이터 생성 시스템에 의하면, 건조물의 높이를 측량할 필요까지는 없이, 3차원 모델링을 행할 수가 있다. 따라서, 비교적 적은 노력으로, 정밀도 좋게 건조물의 모델링을 행할 수가 있다.
도 10 이후의 처리에서는, 단일 건조물에 대한 모델링을 설명하였지만, 한 장의 사진에 복수의 건조물이 찍혀 있는 경우에는, 이들 건조물에 대해 병행하여 모델링을 진행시킬 수가 있다. 따라서, 3차원 전자 지도 데이터의 생성을 보다 효율적으로 행할 수가 있다.
본 실시예에서는, 건조물의 사진에 의거한 텍스처를 이용함으로써, 모델의 현실성을 보다 향상시킬 수가 있다. 또한, 반복 구조를 이용함으로써, 이들 텍스처를 비교적 가벼운 부담으로 적용할 수가 있다.
E. 변형예:
본 실시예에서는, 지상에서 촬영한 사진을 이용한 모델링을 예시하였다. 사진은, 촬영 파라미터 및 촬영 위치를 이미 알고 있다면, 지상에서 촬영한 것에 한하지 않는다. 예를 들면, 건조물을 경사 방향으로부터 촬영한 항공사진을 이용하는 것으로 해도 좋다. 촬영 위치 및 촬영 파라미터를 알고 있는 항공사진을 이용함으로써, 광범위한 3차원 모델링을 효율적으로 행할 수가 있다.
본 실시예에서는, 도 10에 도시하는 각 스텝에 의해, 모델링을 행하는 것으로 하였지만, 자동 모델링 또는 수동 모델링의 한쪽을 생략해도 좋다. 또한, 텍스처 생성 처리, 부가 구조물 설정 처리는, 3차원 모델의 현실성을 향상시키기 위해 행해지는 처리이며, 모델의 용도에 따라 생략해도 지장이 없다.
이상, 본 발명의 여러 가지 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않으며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 구성을 채택할 수 있음은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 이상의 제어 처리는 소프트웨어로 실현하는 외에, 하드웨어적으로 실현하는 것으로 해도 좋다.
본 발명은, 건조물의 3차원 전자 데이터를 생성하는 3차원 모델링 기술, 및 그 모델링 방법을 이용하여 3차원 전자 지도 데이터를 생성하는 분야에 이용할 수가 있다.

Claims (15)

  1. 건조물(建造物)의 3차원 전자(電子) 데이터를 생성하는 3차원 모델링 방법으로서,
    (a) 전자 데이터로 나타낸 상기 건조물의 사진을 입력하는 스텝과,
    (b) 그 사진의 촬영 위치와 그 건조물과의 상대적인 위치 관계와, 그 촬영 위치로부터 그 건조물을 바라보는 현실의 풍경과 상기 사진을 적합(適合)시키기 위해 필요한 촬영 파라미터를 입력하는 스텝과,
    (c) 상기 3차원 전자 데이터를 생성하는 가상(假想) 공간 내에서, 상기 건조물의 평면 형상과 상기 촬영 위치를 상기 상대적인 위치 관계에 의거하여 정의함과 동시에, 상기 촬영 파라미터에 의해 규정되는 위치에 상기 사진을 배치하는 스텝과,
    (d) 상기 가상 공간 내에서, 상기 평면 형상을, 상기 촬영 위치와 상기 사진에 촬영된 상기 건조물의 정점부를 잇는 연장선 위에 일치할 때까지 높이 방향으로 사상(寫象)함으로써, 그 건조물의 높이 방향의 형상을 특정하는 스텝을 구비하는 3차원 모델링 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 평면 형상은, 상기 건물을 포함하는 2차원 평면 지도에 의해 특정되는 3차원 모델링 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 (c)스텝은, 상기 평면 형상과 함께, 상기 건조물의 개략 형상을 나타내는 기초적인 3차원 모델을 정의하는 스텝을 포함하는 3차원 모델링 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (d)스텝은,
    상기 사진의 해석에 의해, 상기 건조물의 능선(稜線)을 특정하는 스텝과,
    상기 사상의 과정에서, 상기 평면 형상의 변(邊)과 상기 능선과의 겹침 상태를 정량적으로 해석하는 스텝과,
    그 겹침 상태가 극대(極大)로 되는 사상에 의해 상기 높이를 특정하는 스텝을 구비하는 3차원 모델링 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 (c)스텝에 앞서, 상기 건조물 근방의 지표의 고저(高低)를 나타내는 고저 데이터를 입력하는 스텝을 구비하고,
    상기 (c)스텝은, 더욱이 상기 건조물 근방의 지표에 상기 고저 데이터를 반영시키는 스텝을 포함하며,
    상기 (d)스텝은, 그 지표보다도 상부에서 상기 높이 방향의 형상 특정을 행하는 3차원 모델링 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    (e) 상기 (d)스텝에 의해 높이 방향의 형상이 특정된 상기 건조물 모델의 표면에, 상기 사진의 적어도 일부를, 텍스처(texture)로서 첩부(貼付; 붙이기)하는 스텝을 더 구비하는 3차원 모델링 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 (e)스텝은,
    상기 구조물의 표면에서, 유사한 단위 구조가 반복해서 적용되어 있는 반복 영역과, 그 반복 영역을 제외한 단독 영역을 정의하는 스텝과,
    그 반복 영역에는, 상기 사진에서 현실의 구조가 취득되어 있는지 여부에 관계없이 상기 단위 구조의 텍스처를 반복해서 첩부하는 스텝을 구비하는 3차원 모델링 방법.
  8. 건조물을 포함하는 3차원 전자 지도 데이터를 생성하는 3차원 전자 지도 데이터의 생성 방법으로서,
    (a) 전자 데이터로 나타낸 상기 건조물의 사진을 입력하는 스텝과,
    (b) 그 사진의 촬영을 행한 촬영 위치를 지도 상(上)에서 특정 가능한 촬영 위치 데이터와, 그 촬영 시의 카메라의 방향 및 화각(畵角)을 특정하는 촬영 파라미터를 입력하는 스텝과,
    (c) 상기 (a)스텝, (b)스텝에서 얻어진 데이터에 의거하여, 상기 3차원 전자 데이터를 생성하는 가상 공간 내에 평면 지도로부터 얻어진 상기 건조물의 평면 형상, 상기 촬영 위치, 상기 사진을 배치하는 스텝과,
    (d) 상기 가상 공간 내에서, 상기 건조물의 평면 형상을, 상기 촬영 위치와 상기 사진에 촬영된 상기 건조물의 정점부를 잇는 연장선 위에 일치할 때까지 높이 방향으로 사상함으로써, 그 건조물의 높이 방향의 형상을 특정하는 스텝을 구비하는 3차원 전자 지도 데이터의 생성 방법.
  9. 건조물의 3차원 전자 데이터의 생성을 지원하는 3차원 모델링 지원 장치로서,
    전자 데이터로 나타낸 상기 건조물의 사진 및 평면 형상을 입력하는 화상 데이터 입력부와,
    그 사진의 촬영 위치와 그 건조물과의 상대적인 위치 관계와, 그 촬영 위치로부터 그 건조물을 바라보는 현실의 풍경과 상기 사진을 적합시키기 위해 필요한 촬영 파라미터를 입력하는 촬영 정보 입력부와,
    상기 3차원 전자 데이터를 생성하는 가상 공간 내에서, 상기 촬영 위치를 기준으로 해서, 상기 상대적인 위치 관계에 의거하여 상기 평면 형상을 배치함과 동시에, 소정의 시점으로부터 그 건조물을 바라보는 방향의 화상을 표시하는 가상 공간 표시부와,
    상기 가상 공간 내에서 상기 촬영 파라미터에 의해 규정되는 위치에 상기 사진을 배치함으로써, 상기 표시되는 화상 내에 상기 사진을 투영(投影)하는 투영부와,
    상기 평면 형상을 상기 촬영 위치와 상기 사진에 촬영된 상기 건조물의 정점부를 잇는 연장선 위에 일치할 때까지 높이 방향으로 사상함으로써 정의되는 상기 건조물의 형상을 상기 표시되는 화상 내에 아울러 표시하는 모델 표시부를 구비하는 3차원 모델링 지원 장치.
  10. 건조물의 3차원 전자 데이터를 생성하는 3차원 모델링 장치로서,
    전자 데이터로 나타낸 상기 건조물의 사진 및 평면 형상을 입력하는 화상 데이터 입력부와,
    그 사진의 촬영 위치와 그 건조물과의 상대적인 위치 관계와, 그 촬영 위치로부터 그 건조물을 바라보는 현실의 풍경과 상기 사진을 적합시키기 위해 필요한 촬영 파라미터를 입력하는 촬영 정보 입력부와,
    상기 3차원 전자 데이터를 생성하는 가상 공간 내에서, 상기 평면 형상과 상기 촬영 위치를 상기 상대적인 위치 관계에 의거하여 정의하고, 상기 촬영 파라미터에 의해 규정되는 위치에 상기 사진을 배치하여, 그 가상 공간 내에서, 상기 촬영 위치와 상기 사진에 촬영된 상기 건조물의 정점부를 잇는 연장선 위에 일치할 때까지 상기 평면 형상을 높이 방향으로 사상함으로써 그 건조물의 높이 방향의 형상을 특정하는 모델링부를 구비하는 3차원 모델링 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 모델링부는,
    상기 사진의 해석에 의해, 상기 건조물의 능선을 특정하는 능선 해석부와,
    상기 사상의 과정에서, 상기 평면 형상의 변과 상기 능선과의 겹침 상 태를 정량적으로 해석하고, 그 겹침 상태가 극대로 되는 사상에 의해 상기 높이를 특정하는 겹침 상태 해석부를 구비하는 3차원 모델링 장치.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 기재된 3차원 모델링 장치에 의하여 건조물의 3차원 전자 데이터를 생성하기 위해서 사용되는 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치로서,
    상기 건조물의 사진을 전자 데이터로서 취득하는 촬상부(撮像部)와,
    그 사진의 촬영 위치로부터 그 건조물을 바라보는 현실의 풍경과 상기 사진을 적합시키기 위해 필요한 촬영 파라미터를 취득하는 촬영 파라미터 취득부와,
    상기 전자 데이터 및 촬영 파라미터를, 상기 촬영 위치에 관한 데이터와 관련지어 격납하는 데이터 격납부를 구비하는 데이터 수집 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 촬상부는 디지털 카메라이고,
    상기 촬영 파라미터 취득부는, 그 카메라에 내장되어 상기 촬영 시의 그 카메라의 자세 및 초점거리를 취득하는 데이터 수집 장치.
  14. 컴퓨터를 이용하여, 건조물을 포함하는 3차원 전자 지도 데이터를 생성시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 컴퓨터 판독이 가능하게 기록한 기록 매체로서,
    전자 데이터로 나타낸 상기 건조물의 사진 및 평면 형상을 입력하는 기능과,
    그 사진의 촬영을 행한 촬영 위치를 지도 상에서 특정할 수 있는 촬영 위치 데이터와, 그 촬영 시의 카메라의 방향 및 화각을 특정하는 촬영 파라미터를 입력하는 기능과,
    상기 입력된 데이터에 의거하여, 상기 3차원 전자 데이터를 생성하는 가상 공간 내에 상기 건조물의 평면 형상, 상기 촬영 위치, 상기 사진을 배치하는 기능과,
    상기 가상 공간 내에서, 상기 평면 형상을, 상기 촬영 위치와 상기 사진에 촬영된 상기 건조물의 정점부를 잇는 연장선 위에 일치할 때까지 높이 방향으로 사상함으로써, 그 건조물의 높이 방향의 형상을 특정하는 기능을 컴퓨터에 실현시키는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체.
  15. 컴퓨터를 이용하여, 건조물의 3차원 전자 데이터의 생성을 지원하기 위한 컴퓨터 프로그램을 컴퓨터 판독이 가능하게 기록한 기록 매체로서,
    전자 데이터로 나타낸 상기 건조물의 사진 및 평면 형상을 입력하는 기능과,
    그 사진의 촬영 위치와 그 건조물과의 상대적인 위치 관계와, 그 촬영 위치로부터 그 건조물을 바라보는 현실의 풍경과 상기 사진을 적합시키기 위해 필요한 촬영 파라미터를 입력하는 기능과,
    상기 3차원 전자 데이터를 생성하는 가상 공간 내에서, 상기 촬영 위치를 기준으로 해서, 상기 상대적인 위치 관계에 의거하여 상기 평면 형상을 배치함과 동시에 소정의 시점으로부터 그 건조물을 바라보는 방향의 화상을 표시하는 기능과,
    상기 가상 공간 내에서 상기 촬영 파라미터에 의해 규정되는 위치에 상기 사진을 배치함으로써, 상기 표시되는 화상 내에 상기 사진을 투영하는 기능과,
    상기 평면 형상을 상기 촬영 위치와 상기 사진에 촬영된 상기 건조물의 정점부를 잇는 연장선 위에 일치할 때까지 높이 방향으로 사상함으로써 정의되는 상기 건조물의 형상을 상기 표시되는 화상 내에 아울러 표시하는 기능을 컴퓨터에 실현시키는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체.
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