KR101216693B1

KR101216693B1 - 정보처리장치 및 방법, 프로그램과 내비게이션장치

Info

Publication number: KR101216693B1
Application number: KR1020050094537A
Authority: KR
Inventors: 이즈미 우라노; 나츠오 고다
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2012-12-28
Also published as: CN1766932A; JP2006120057A; EP1650712A3; US7420558B2; KR20060052131A; CN100346356C; EP1650712A2; JP4487188B2; US20060087507A1

Abstract

사용자에게 있어서 보다 보기 쉬운 3차원화상을 제공할 수 있다.

3차원 오브젝트 입력부(111)는, 3차원 오브젝트(131)를 읽어들이고, 다각형 검출부(121)는, 입력된 신(scene) 그래프중에서 다각형을 검출하고, 정점(頂点)검출부(122)는, 다각형 검출부(121)에 있어서 검출된 다각형의 정점을 검출하고, 시선(視線)벡터(vector) 위치관계 검출부(123)는, 정점검출부(122)에 있어서 검출된 각 정점의, 입체공간에 있어서의 시점에서의 목표점의 방향을 나타내는 벡터인 시선벡터를 기준으로 하는 위상위치를 구하고, 정점 안쪽길이 판정부(124)는, 각 정점의 시점(151)으로부터의 안쪽길이에 대하여 판정하고, 정점이동부(125)는, 정점의 좌표를 보정하고, 정점의 위치를 이동시킨다. 본 발명은, 예를 들면, 화상처리장치에 적용할 수 있다.

Description

정보처리장치 및 방법, 프로그램과 내비게이션장치{Information processing apparatus and method, program, and navigation apparatus}

도 1은, 종래의 화상처리장치의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 2는, 종래의 3차원화상처리를 설명하는 플로차트이다.

도 3는, 종래의 3차원화상의 예를 나타내는 도면이다.

도 4는, 종래의 3차원화상의 특징예를 나타내는 도면이다.

도 5는, 본 발명을 적용한 화상처리장치의 구성예를 나타내는 블록도이다.

도 6은, 3차원공간의 예를 설명하는 도면이다.

도 7는, 시선벡터와 정점의 관계를 나타내는 정보를 설명하는 도면이다.

도 8은, 정점의 이동의 모습을 설명하는 모식도이다.

도 9는, 3차원화상처리를 설명하는 플로차트이다.

도 10은, 3차원화상의 특징예를 나타내는 도면이다.

도 11은, 3차원화상의 예를 나타내는 도면이다.

도 12는, 본 발명을 적용한 카(car) 네비게이션 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 13은, 네비게이션처리를 설명하는 플로차트이다.

도 14는, 본 발명을 적용한 퍼스널컴퓨터의 예를 나타내는 도면이다.

*부호의 설명

101. 화상처리장치 111. 3차원오브젝트입력부

112. 3차원오브젝트묘화부 121. 다각형검출부

122. 정점검출부

123. 시선벡터 위치관계검출부 124. 정점안쪽길이 판정부

125. 정점이동부 126. 다각형묘화부

131. 3차원오브젝트 132. 3차원화상

151. 시점 152. 목표점

161. 시선벡터

300. 카 네비게이션 시스템 301. 위치정보검출장치

302. 지도 데이터 베이스 303. 화상처리장치

304. 지도 표시디바이스 400. 퍼스널컴퓨터

본 발명은, 정보처리장치 및 방법, 프로그램과 내비게이션장치에 관한 것이며, 특히, 예를 들면, 시점위치에서의 거리에 따라 시야각이 제어된 3차원화상을 제공할 수 있도록 한 정보처리장치 및 방법, 프로그램과 내비게이션장치에 관한 것이다.

종래, 예를 들면 3차원공간의 입체를 평면으로 투영하는 등으로 하고, 3차원 공간을 입체적으로 표현한 2차원의 입체화상(3차원화상)이 있다. 도 1은, 입체의 3차원공간에 있어서의 좌표정보를 이용하고, 그와 같은 3차원화상을 생성하는 화상처리장치의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 1에 있어서, 화상처리장치(1)는, 3차원 오브젝트 입력부(11) 및 3차원오브젝트 묘화(描畵)부(12)에 의해 구성된다. 도 1에 있어서, 직사각형은, 화상처리장치(1)를 구성하는 처리부를 나타내고, 각이 둥근 직사각형은, 그들 처리부에 입력 또는 출력되는 데이터를 나타내고 있다.

화상처리장치(1)는, 예를 들면 정점의 좌표정보등에 의해 구성되는 3차원공간의 입체(오브젝트)를 나타내는 데이터인 3차원 오브젝트(21)를 입력으로서 받아들이고, 그 3차원오브젝트(21)에 의거하여 3차원화상(22)을 생성하는 화상처리장치이다.

3차원오브젝트 입력부(11)는, 입체의 구조를 기술한 데이터(3차원 오브젝트(21))를 읽어들이고, 그 기술내용을 3차원의 오브젝트 계층을 포함하는 신(scene) 그래프로 변환하고, 그것을 3차원오브젝트 묘화부(12)에 공급한다.

3차원오브젝트 묘화부(12)는, 그 신 그래프에 의거하여 3차원화상을 생성한다. 3차원오브젝트 묘화부(12)는, 다각형 검출부(13) 및 다각형 묘화부(14)에 의해 구성된다. 다각형 검출부(13)는, 입력된 신 그래프중에서 다각형을 검출하고, 그 정보를 다각형 묘화부(14)에 공급한다. 다각형 묘화부(14)는, 공급된 다각형의 정점을 2차원 투영면에 투영하고, 3차원화상(22)을 묘화하고, 그 3차원화상(22)을 화상처리장치(1)의 외부에 출력한다.

이와 같은 화상처리장치(1)에 의한 3차원 화상처리의 구체적인 처리의 흐름은, 도 2의 플로차트와 같이 된다. 즉, 스텝(S1)에 있어서, 3차원오브젝트 입력부(11)는, 화상처리장치(1)의 외부로부터 공급되는 3차원오브젝트(21)를 읽어들이고, 그것을 신 그래프로 변환하고, 그것을 3차원오브젝트 묘화부(12)의 다각형 검출부(13)에 공급한다. 다각형 검출부(13)는, 스텝(S2)에 있어서, 그 신 그래프에서 다각형을 검출하기 위한 다각형 검출처리를 실행하고, 그 검출결과를 다각형 묘화부(14)에 공급한다. 스텝(S3)에 있어서, 다각형 묘화부(14)는, 그 검출결과에 의거하여, 신 그래프에 미처리의 다각형이 존재하는지 아닌지를 판정한다. 미처리의 다각형이 존재한다고 판정했을 경우, 다각형 묘화부(14)는, 처리를 스텝(S4)으로 진행하고, 신 그래프에 의거하여 그 다각형을 2차원 투영면에 묘화한다. 스텝(S4)의 처리를 종료하면, 다각형 묘화부(14)는, 처리를 스텝(S2)으로 되돌리고, 다음의 다각형에 대하여 그 이후의 처리를 반복한다.

즉, 3차원오브젝트 묘화부(12)의 다각형 검출부(13)와 다각형 묘화부(14)는 스텝(S2) 내지 스텝(S4)의 처리를 반복하고, 신 그래프에 포함되는 모든 다각형을 2차원 투영면에 묘화하도록(3차원화상(22)을 묘화한다) 동작한다. 그리고, 스텝(S3)에 있어서, 미처리의 다각형이 존재하지 않는다고 판정했을 경우, 다각형 묘화부(14)는, 묘화한 3차원화상(22)을 화상처리장치(1)의 외부에 출력하고, 3차원화상처리를 종료한다.

이와 같이 묘화 처리를 이용하여, 이동체의 현재 위치에서 본 도로 지도상에 있어서의 전방(前方) 도로의 3차원화상을 생성하고, 그 3차원화상을 이용하여 이동체의 현재 위치를 안내하는 방법이 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 도 3의 3차원화상(31)은, 이와 같은 방법을 이용하여 생성한, 예를 들면, 소위 카 네비게이션 시스템 등에 있어서 이용되는 안내화상의 하나이며, 자동차 운전수의 시야를 표현한 3차원화상이다. 이 3차원화상(31)은, 사용자인 운전수가 실제로 보고 있는 풍경에 근사 하도록 묘화된 화상이며, 이 화상에 중첩되는 길안내 화상을, 운전수가 직감적으로(용이하게) 이해할 수 있도록 하기 위한 화상이다.

이와 같은 3차원화상(31)에 있어서는, 원근감을 표현하기 위해서, 시점으로부터의 거리에 비례하여 물체가 작게 표현된다. 즉, 3차원공간에 있어서, 시점으로부터의 거리가 먼 물체만큼 작게 묘화되어 있고, 시점에 가까운 물체만큼 크게 묘화되어 있다.

즉, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 운전수(자동차)(41)가, 단(43A)과 단(43 B)을 사이에 두고 서로 마주 보도록 늘어선 건조물(建造物)(44－1) 내지 건조물(44－6) 사이의 도로(43)를 화살표(42) 방향으로 진행하는 경우, 3차원화상(31)에 있어서는, 도 4b에 나타나는 바와 같이, 운전수(41) 보다 먼 위치에 존재하는 물체는 작게 표현되며, 운전수(41)에 가까워지는 만큼 크게 표현되므로, 도로의 단(43A 및 43B)의 간격도 운전수(41)로부터의 거리에 비례하여 좁게 된다. 또, 건조물(44－1 내지 44－6)도, 운전수(41)로부터의 거리에 비례하여 작게 표현된다.

다만, 이와 같은 원근법이 고려된 3차원화상에 있어서는, 예를 들면 광각 왜곡 등의 왜곡이 발생하기 쉽다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 예를 들면, 원근법을 이용하여 묘화된 3차원화상의 경우, 화상주위의 부분(화상의 단부분)이 길게 늘어지는 것 같이 되어 버리는(왜곡이 생긴다) 것이었다. 이와 같은 왜곡을 억제하고, 원근법에 의한 도면 작성을 정확하게 행하기 위해서는, 화상처리장치(1)는, 3차원공간상에 있어서의 시점과 물체의 올바른 위치를 인식하여 그 위치관계를 정확하게 설정하고, 그 설정을 도면 작성에 이용할 필요가 있다. 예를 들면, 시점에서 가까운 대상물체의 3차원화상쪽이 시점에서 먼 대상물체의 3차원화상보다 원근감이 강조되는 등, 시점과 대상물체와의 거리에 따라 3차원화상의 안쪽길이 감이 변화하지만, 이와 같은 설정이 적절히 행해지지 않을 경우, 3차원화상 상에 있어서 대상물체가 비뚤어져 버린다.

[특허 문헌 1] 특공 평6－90041호 공보

[특허 문헌 2] 특개 2000－122524호 공보

그렇지만, 화상처리장치(1)가, 시점과 대상물의 위치관계를 정확하게 설정하고, 3차원 화상화하는 경우, 생성된 3차원화상에 있어서는, 건조물(44－1) 내지 건조물(44－6)의, 운전수(41)(시점)에 대한 각도는, 운전수(41)(시점)까지의 거리에 상관없이, 일정하게 되어 버린다.

즉, 예를 들면, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 3차원화상에 있어서는, 건조물(44－1)의 도로(43)(단(43A))로 향하는 면(44－1－A), 건조물(44－2)의 도로(43)(단(43A))로 향하는 면(44－2－A), 건조물(44－3)의 도로(43)(단(43A))로 향하는 면(44－3－A), 건조물(44－4)의 도로(43)(단(43B))로 향하는 면(44－4－A), 건조물(44－5)의 도로(43)(단(43B))로 향하는 면(44－5－A) 및 건조물(44－6)의 도로(43)(단(43B))로 향하는 면(44－6－A)의 각 면은, 그 방향이 면(44－1－A) 내지 면 (44－3－A)과 면(44－4－A) 내지 면(44－6－A)에서 서로 다르긴 하지만, 운전수(41)에 대한 각도, 즉, 도 4b의 하측에 대한 각도가 서로 동일하게 되도록 묘화된다.

도 4b의 경우, 도 4b의 하측에서의 투영도가, 운전수(41)(시점)로부터 본 시계(視界)를 나타내는 3차원화상이다. 이 3차원화상에 있어서는, 건조물(44－1 내지 44－6)의 면(44－1－A) 내지 면(44－6－A)은, 각각, 범위(44－1－B) 내지 범위(44－6－B)에 묘화된다. 즉, 이 3차원화상에 있어서는, 면(44－1－A) 내지 면(44－6－A)은, 어느 것도 도 4b의 하측에 대하여 90도에 가까운 큰 각도를 가지는 부분이므로 투영되는 범위의 넓이가 거리에 따라 비교적 변화하지 않는다. 따라서, 3차원화상 상에 있어서, 면(44－1－A) 내지 면(44－6－A)의 각 면은, 시점에 가까워져도 보기 어렵게 표현된다(묘화범위가 좁다).

이것에 대하여, 실제 시계의 경우, 운전수(41)는, 가까이의 건조물에 대하여 시선을 이동하여 맞출 수 있기(건조물의 방향을 향할 수 있다) 때문에, 근거리의 물체에 대하여, 운전수(41)는, 도 4b의 경우보다 많은 정보를 얻을 수 있다. 예를 들면, 먼 위치(예를 들면, 건조물(44－1)이나 건조물(44－4)의 위치)에서는 면(44－1－A)이나 면(44－4－A)이 운전수(41)의 위치로부터 거의 보이지 않아도, 가까이의 위치(예를 들면, 건조물(44－3) 내지 건조물(44－6)의 위치)에 가까워지면, 그들 방향으로 시선을 이동시킴으로써, 운전수(41)는, 이들 면(면(44－1－A) 및 면(44－4－A))을 보다 상세하게 관찰할 수 있다. 즉, 운전수(41)는, 시선의 방향을 이동시킴으로써, 물체에 대한 관찰의 정도를 시점으로부터의 거리에 따라 변화시킬 수 있다.

이와 같이 시점을 필요에 따라 움직임으로써, 운전수(41)는, 근거리의 물체로부터 보다 많은 정보를 얻을 수 있다. 즉,

통상, 실제의 세계에 있어서는, 시점으로 되는 운전수(41)에게 있어서, 거리가 가까운 위치의 정보일수록 중요하고, 멀어질수록 그 중요도는 저하한다.

그렇지만, 상술한 바와 같이 왜곡을 발생시키지 않도록 3차원화상(31)을 묘화하므로, 화상처리장치(1)는, 이와 같은 중요도에 따른 표현을 행할 수 없다고 하는 과제가 있었다. 즉, 화상처리장치(1)는, 시점 위치로부터의 거리에 따라 그 시야각이 제어된 3차원화상을 생성할 수 없다고 하는 과제가 있었다.

예를 들면, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 운전수(41)의 시선의 방향은 고정되어 버리므로, 통상의 모니터와 같이 인간의 시계보다 좁은 화면에 이와 같은 3차원화상(31)이 표시될 경우, 운전수(41)는, 실제의 시계만큼, 가까이의 물체의 정보를 얻을 수 없을 우려가 있었다.

또, 사용자인 운전수(41)는, 3차원화상(31)에 있어서, 실제의 시계와 같이, 근거리의 물체에 대하여 시계를 넓힐 수(시선을 이동시킨다) 없기 때문에, 3차원화상(31)에 표현되는 시계가 좁게 느껴버릴 우려가 있었다.

또한 상술한 바와 같이, 카 네비게이션 시스템의 안내화상에 이 3차원화상(31)을 이용했을 경우, 마찬가지의 이유로, 사용자인 운전수(41)에게 실제로 보는 시계와 3차원화상(31)의 시계의 범위가 다르도록 느끼게 하고, 운전수(41)가 3차원화상(31)을 직감적으로 현실의 풍경과 대응시킬 수 없고, 안내화상의 내용을 용이하게 이해할 수 없는 경우가 있다고 하는 우려가 있었다.

또, 이와 같은 시계의 좁음을 보충하기 위해서, 광각렌즈를 이용한 경우와 같은 효과를 적용하고, 넓은 각도의 시계의 화상을 통상의 시계로 압축하여 표현하는 방법이 있다. 이와 같은 방법을 이용하여 생성된 광각 화상에는, 넓은 시야각의 정보가 모두 표현되지만, 그 때문에 화상이 비뚤어져 버리고 있었다. 이것에 의해, 광각화상은, 사용자인 운전수(41)가 용이하게 그 화상의 내용을 파악할 수 없는 우려가 있었다. 카 네비게이션 시스템의 안내 화상(작은 화면)으로 이용하는 경우, 그 문제는 현저하게 되며, 운전수(41)가 그 광각화상을 직감적으로 현실의 풍경과 대응시킬 수 없고, 안내화상의 내용을 용이하게 이해할 수 없을 우려가 있었다.

이상과 같이, 지금까지 3차원오브젝트의 묘화에 있어서는, 안쪽길이에 관계없이 원근법에 의해 일정 시야 각도로 묘화하고 있었기 때문에, 시점으로부터의 거리에 따라 오브젝트를 임의로 변형하는 것이 곤란하다고 하는 과제가 있었다. 또, 광각 화상과 같이 오브젝트를 변형시켰을 경우, 화상이 비뚤어져 버리고, 그 시인성(視認性)이 저하해 버린다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 예를 들면, 화상의 시인성을 저하시키지 않고 오브젝트를 변형시키고, 오브젝트의 위치관계 등에 따라 표현되는 정보량에 기울기를 생기게 하고, 시점위치로부터의 거리에 따라 그 시야각이 제어된 3차원화상을 생성함으로써, 사용자에게 있어서 보다 보기 쉬운 3차원화상을 제공할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 정보처리 장치는, 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형의 정점의, 3차원공간에 있어서의 시점으로부터의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정수단과, 안쪽길이 판정수단에 의해 판정된 안쪽길이의 정도에 따라 정점의 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 이동량만큼 정점을 이동시키는 정점이동수단을 갖추는 것을 특징으로 한다.

상기 정점이동수단에 의해 이동된 정점에 의해 구성되는 다각형을 평면에 투영한 3차원화상을 묘화하는 다각형 묘화수단을 더 갖추도록 할 수 있다.

상기 3차원공간에 있어서의 시계의 방향을 나타내는 시선(視線)벡터(vector)에 대한 정점의 상대위치를 검출하는 시선벡터 위치관계 검출수단을 더 갖추고, 안쪽길이 판정수단은, 시선벡터 위치관계 검출수단에 의해 검출된 시선벡터에 대한 정점의 상대위치에 의거하여, 정점의 안쪽길이를 판정하도록 할 수 있다.

상기 시선벡터 위치관계 검출수단은, 상대위치로서 정점의 시선벡터로의 거리 및 정점의 시선벡터에 수직인 가로방향 벡터로의 거리를 검출하도록 할 수 있다.

상기 안쪽길이 판정수단은, 미리 정해진 소정의 임계치를 이용하여 정점의 안쪽길이를 판정하도록 할 수 있다.

상기 정점이동수단은, 안쪽길이 판정수단에 의해 정점이 임계치로 되는 점보다도 안쪽에 존재한다고 판정되었을 경우, 정점을 이동시키지 않고, 안쪽길이 판정수단에 의해 정점이 임계치로 되는 점보다도 앞쪽에 존재한다고 판정되었을 경우, 정점을 그 안쪽길이에 따른 거리만큼 이동시키도록 할 수 있다.

상기 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형을 검출하는 다각형 검출수단과, 다각형 검출수단에 의해 검출된 다각형의 정점을 검출하는 정점 검출수단을 더 갖추고, 안쪽길이 판정수단은, 정점 검출수단에 의해 검출된 정점의 안쪽길이를 판정하도록 할 수 있다.

상기 정점이동수단은, 정점의 이동량을, 세로방향의 이동량과 가로방향의 이동량을 서로 독립적으로 결정하고, 세로방향과 가로방향의 각각에 대하여, 결정한 이동량만큼, 정점을 이동시키도록 할 수 있다.

본 발명의 정보처리 방법은, 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형 정점의, 3차원공간에 있어서의 시점에서의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정스텝과, 안쪽길이 판정스텝의 처리에 의해 판정된 안쪽길이의 정도에 따라 정점 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 이동량만큼 정점을 이동시키는 정점 이동스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프로그램은, 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형 정점의, 3차원공간에 있어서의 시점에서의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정 스텝과, 안쪽길이 판정스텝의 처리에 의해 판정된 안쪽길이의 정도에 따라 정점 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 이동량만큼 정점을 이동시키는 정점 이동스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 내비게이션 장치는, 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형 정점의, 3차원공간에 있어서의 시점에서의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정수단과, 안쪽길이 판정수단에 의해 판정된 안쪽길이의 정도에 따라 정점 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 이동량만큼 정점을 이동시키는 정점이동수단을 갖추는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 정보처리 장치 및 방법, 프로그램과 내비게이션 장치에 있어서는, 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형 정점의, 3차원공간에 있어서의 시점에서의 안쪽길이가 판정되며, 그 판정된 안쪽길이의 정도에 따라 정점 위치의 이동량이 결정되며, 결정된 이동량만큼 정점이 이동된다.

이하에 본 발명의 실시의 형태를 설명하지만, 청구항 기재의 구성요건과, 발명의 실시의 형태에 있어서의 구체적인 예와의 대응 관계를 예시하면, 다음과 같이 된다. 이 기재는, 청구항에 기재되어 있는 발명을 서포트하는 구체적인 예가, 발명의 실시형태에 기재되어 있는 것을 확인하기 위한 것이다. 따라서, 발명의 실시형태중에는 기재되어 있지만, 구성요건에 대응하는 것으로서, 여기에는 기재되어 있지 않은 구체적인 예가 있었다고 해도, 그것은 그 구체적인 예가, 그 구성요건에 대응하는 것이 아닌 것을 의미하는 것은 아니다. 반대로, 구체적인 예가 구성요건에 대응하는 것으로서 여기에 기재되어 있었다고 해도, 그것은, 그 구체적인 예가, 그 구성요건 이외의 구성요건에는 대응하지 않는 것을 의미하는 것도 아니다.

또한, 이 기재는, 발명의 실시의 형태에 기재되어 있는 구체적인 예에 대응하는 발명이, 청구항에 모두 기재되어 있는 것을 의미하는 것은 아니다. 바꾸어 말하면, 이 기재는, 발명의 실시형태에 기재되어 있는 구체적인 예에 대응하는 발명이며, 이 출원의 청구항에는 기재되어 있지 않은 발명의 존재, 즉, 장래, 분할 출원되거나 보정에 의해 추가되는 발명의 존재를 부정하거나 하는 것은 아니다.

본 발명에 있어서는, 3차원공간을 평면에 투영한 3차원화상(예를 들면, 도 5의 3차원화상)을 생성하는 정보처리장치(예를 들면, 도 5의 화상처리장치)가 제공된다. 이 정보처리장치는, 3차원화상을 생성하는 입체(예를 들면, 도 5의 3차원오브젝트)의 표면을 구성하는 다각형 정점의, 3차원공간에 있어서의 시점(예를 들면, 도 6의 시점(151))에서의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정수단(예를 들면, 도 5의 정점 안쪽길이 판정부)과 안쪽길이 판정수단에 의해 판정된 안쪽길이의 정도에 따라 정점 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 이동량만큼 정점을 이동시키는 정점이동수단(예를 들면, 도 5의 정점 이동부)을 갖춘다.

상기 정점이동수단에 의해 이동된 정점에 의해 구성되는 다각형을 평면에 투영한 3차원화상을 묘화하는 다각형 묘화수단(예를 들면, 도 5의 다각형 묘화부)을 더 갖추도록 할 수 있다.

상기 3차원공간에 있어서의 시계의 방향을 나타내는 시선벡터(예를 들면, 도 6의 시선벡터)에 대한 정점의 상대위치를 검출하는 시선벡터 위치관계 검출수단(예를 들면, 도 5의 시선벡터 위치관계 검출부)을 더 갖추고, 안쪽길이 판정수단은, 시선벡터 위치관계 검출수단에 의해 검출된 시선벡터에 대한 정점의 상대위치에 의거하여, 정점의 안쪽길이를 판정하도록 할 수 있다.

상기 시선벡터 위치관계 검출수단은, 상대위치로서 정점의 시선벡터로의 거 리(예를 들면, 도 7의 U) 및 정점의 시선벡터에 수직인 가로방향 벡터로의 거리(예를 들면, 도 7의 W)를 검출하도록 할 수 있다.

상기 안쪽길이 판정수단은, 미리 정해진 소정의 임계치(예를 들면, 도 6의 목표점)를 이용하여 정점의 안쪽길이를 판정하도록 할 수 있다.

상기 정점이동수단은, 안쪽길이 판정수단에 의해 정점이 임계치로 되는 점보다도 안쪽에 존재한다고 판정되었을 경우(예를 들면, 도 8의 정점(174) 또는 정점(175)의 경우), 정점을 이동시키지 않고, 안쪽길이 판정수단에 의해 정점이 임계치로 되는 점보다도 앞에 존재한다고 판정되었을 경우(예를 들면, 도 8의 정점(171) 내지 정점(173)의 경우), 정점을 그 안쪽길이에 따른 거리만큼 이동시키도록(예를 들면, 도 9의 스텝(S38)) 할 수 있다.

상기 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형을 검출하는 다각형 검출수단(예를 들면, 도 5의 다각형 검출부)과 다각형 검출수단에 의해 검출된 다각형의 정점을 검출하는 정점 검출수단(예를 들면, 도 5의 정점 검출부)을 더 갖추고, 안쪽길이 판정수단은, 정점 검출수단에 의해 검출된 정점의 안쪽길이를 판정하도록 할 수 있다.

상기 정점이동수단은, 정점의 이동량을, 세로방향의 이동량과 가로방향의 이동량을 서로 독립적으로 결정하고, 세로방향(예를 들면, 도 6의 벡터(163)의 방향)과 가로방향(예를 들면, 도 6의 벡터(162)의 방향)의 각각에 대하여, 결정한 이동량만큼, 정점을 이동시키도록 할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 3차원공간을 평면에 투영한 3차원화상(예를 들면, 도 5의 3차원화상)을 생성하는 정보처리 장치(예를 들면, 도 5의 화상처리장치)의 정보처리방법이 제공된다. 이 정보처리방법은, 3차원화상을 생성하는 입체(예를 들면, 도 5의 3차원오브젝트)의 표면을 구성하는 다각형 정점의, 3차원공간에 있어서의 시점(예를 들면, 도 6의 시점(151)에서의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정스텝(예를 들면, 도 9의 스텝(S37))과, 안쪽길이 판정스텝 처리에 의해 판정된 안쪽길이 의 정도에 따라 정점 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 이동량만큼 정점을 이동시키는 정점 이동스텝(예를 들면, 도 9의 스텝(S38))을 포함한다.

본 발명에 있어서는, 3차원공간을 평면에 투영한 3차원화상(예를 들면, 도 5의 3차원화상)을 생성하는 처리를 컴퓨터(예를 들면, 도 5의 화상처리장치)로 행하게 하는 프로그램이 제공된다. 이 프로그램은, 3차원화상을 생성하는 입체(예를 들면, 도 5의 3차원오브젝트)의 표면을 구성하는 다각형 정점의, 3차원공간에 있어서의 시점(예를 들면, 도 6의 시점(151))에서의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정스텝(예를 들면, 도 9의 스텝(S37))과 안쪽길이 판정스텝의 처리에 의해 판정된 안쪽길이의 정도에 따라 정점 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 이동량만큼 정점을 이동시키는 정점 이동스텝(예를 들면, 도 9의 스텝(S38))을 포함한다.

본 발명에 있어서는, 3차원공간을 평면에 투영한 3차원화상(예를 들면, 도 12의 출력화상)을 생성하는 내비게이션 장치(예를 들면, 도 12의 내비게이션 시스템)가 제공된다. 이 내비게이션 장치는, 3차원화상을 생성하는 입체(예를 들면, 도 12의 3차원지도정보) 표면을 구성하는 다각형 정점의, 3차원공간에 있어서의 시점(예를 들면, 도 12의 시야정보)에서의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정수단(예를 들면, 도 5의 정점 안쪽길이 판정부)과 안쪽길이 판정수단에 의해 판정된 안쪽길이의 정도에 따라 정점 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 이동량만큼 정점을 이동시키는 정점 이동수단(예를 들면, 도 5의 정점 이동부)을 갖춘다.

이하에, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는, 본 발명을 적용한 화상처리장치의 일실시형태의 구성예를 나타내고 있다.

도 5에 있어서, 화상처리장치(101)는, 예를 들면, 3차원공간의 입체(오브젝트)에 관한 정보에 근거하여, 그 오브젝트를 평면에 투영한 3차원화상을 생성하는 화상처리장치이다. 화상처리장치(101)는, 3차원오브젝트 입력부(111) 및 3차원오브젝트 묘화부(112)에 의해 구성된다. 또한, 도 5에 있어서, 직사각형은, 화상 처리장치(101)를 구성하는 처리부를 나타내며, 각이 둥근 직사각형은, 그들 처리부에 입력 또는 출력되는 데이터를 나타내고 있다.

화상처리장치(101)는, 예를 들면 정점의 좌표정보등에 의해 구성되는, 3차원공간의 입체(오브젝트)를 나타내는 데이터인 3차원오브젝트(131)를 입력으로서 받아들이고, 그 3차원오브젝트(131)에 의거하여, 3차원화상(132)을 생성하는 화상처리장치이다.

3차원오브젝트 입력부(111)는, 입체의 구조를 기술한 데이터(3차원오브젝트(131))를 독해하고, 그 기술내용을 3차원오브젝트 계층을 포함하는 신 그래프로 변환하고, 그것을 3차원오브젝트 묘화부(112)에 공급한다.

3차원오브젝트 묘화부(112)는, 그 신 그래프에 근거하여 3차원화상(132)을 생성한다. 3차원오브젝트 묘화부(112)는, 다각형 검출부(121), 정점 검출부(122), 시선벡터 위치관계 검출부(123), 정점 안쪽길이 판정부(124), 정점 이동부(125) 및 다각형 묘화부(126)로 구성된다.

다각형 검출부(121)는, 입력된 신 그래프중에서 다각형을 검출하고, 그 정보를 정점 검출부(122)에 공급한다. 정점 검출부(122)는, 다각형 검출부(121)에 있어서 검출된 다각형 정점을 검출하고, 그 정보를 시선벡터 위치관계 검출부(123)에 공급한다. 시선벡터 위치관계 검출부(123)는, 정점 검출부(122)에 있어서 검출된 각 정점의 입체 공간에 있어서의 시점에서의 목표점 방향을 나타내는 벡터인 시선벡터를 기준으로 하는 상대위치를 구함으로써, 각 정점과 시선벡터와의 위치관계를 검출한다.

도 6은, 시선벡터에 대하여 설명하기 위한 모식도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 평면에 투영하는 3차원공간(141)에는, 3차원공간(141)을 투영하는 위치 및 방향(범위)을 결정하기 위해, 시점(151)과 목표점(152)이 설정된다. 시점(151)은 사용자의 위치를 나타내고, 목표점(152)은, 그 사용자의 시계의 중심이 되는 위치와 투영화상의 안쪽길이(입체도)를 나타낸다. 즉, 3차원화상은, 사용자가 시점(151)에 있어서 목표점(152)의 방향을 보았을 때의 시계를 나타내는 화상이며, 목표점(152)까지의 거리는 그 시계의 안쪽길이를 나타내고 있다. 예를 들면, 화상처리장치(101)는, 사용자가 멀리를 보지 않는 경우의 시계를 나타내는 3차원화상을 생성할 때, 시점(151)과 목표점(152)과의 거리를 짧게 설정하고, 사용자가 멀리까지 보는 경우의 시계를 나타내는 3차원화상을 생성할 때, 시점(151)과 목표점(152)과의 거리를 길게 설정한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 이 시점(151)에서 목표점(152)으로 향하는 벡터를 시선벡터(161)로 하고, 시점(151)을 포함하는 시선벡터(161)에 대하여 수직인 평면상에 있어서 서로 수직인 벡터를 벡터(162) 및 벡터(163)로 한다. 즉, 시선벡터(161)는, 시점(151)을 기준으로 하는 목표점(152)의 방향을 나타내고, 벡터(162) 및 벡터(163)는, 그 시선벡터(161)의 수직방향을 나타낸다.

도 5의 시선벡터 위치관계 검출부(123)는, 이 시선벡터(161)에 대한 각 정점의 위치를 검출한다. 즉, 시선벡터 위치관계 검출부(123)는, 다각형을 구성하는 각 정점에 관하여, 도 7에 나타내는 바와 같이, 시선벡터(161)로의 거리(U)와 시선벡터(161)에 수직인 가로방향의 벡터(162)로의 거리(W)를 산출한다. 도 5로 되돌아와, 시선벡터 위치관계 검출부(123)는, 이와 같이 검출한 각 정점의 정보를 정점 안쪽길이 판정부(124)에 공급한다.

정점 안쪽길이 판정부(124)는, 시선벡터 위치관계 검출부(123)에서 공급된 정보에 근거하여, 각 정점의 시점(151)에서의 안쪽길이에 대하여 판정하고, 예를 들면, 각 정점이 목표점(152)보다 안쪽(멀리)에 존재하는지 아닌지를 판정하고, 그 판정결과와 정점에 관한 정보를 정점이동부(125)에 공급한다. 또한 이 임계치로 되는 안쪽길이의 기준치는, 어떤 값이라도 좋고, 목표점(152)의 안쪽길이가 아니어도 좋다. 예를 들면, 목표점(152)의 안쪽길이의 반의 거리여도 좋고, 목표점(152)의 안쪽길이의 2배의 거리여도 좋다.

정점 이동부(125)는, 정점 안쪽길이 판정부(124)의 판정결과에 근거하여, 정 점의 좌표를 보정하고, 정점 위치를 이동시킨다. 도 8은, 정점 이동부(125)에 의한 정점 위치를 이동시키는 모습을 설명하는 도면이다.

도 8에 있어서, 정점(171) 내지 정점(173)은 시점(151)에서 봐서 목표점(152)보다 앞(도 8에 있어서 점선(191)보다 하측)에 존재한다. 따라서, 정점 이동부(125)는, 이들 정점(171) 내지 정점(173)을 안쪽길이(목표점(152)까지의 시선벡터 방향의 거리)에 따른 이동량으로, 시선벡터(161)에 수직인 가로방향의 벡터(162)의 방향(도 8중 오른쪽방향)으로 이동시킨다. 예를 들면, 정점 이동부(125)는, 시점(151)에서 목표점(152)까지의 거리에서, 각 정점의, 시선벡터(161)에 수직인 벡터(162)까지의 거리(W)를 뺀 값의 2승에 비례하도록 이동량을 결정한다. 도 8에 있어서, 사각(181) 내지 사각(183)은, 각각, 검은 동그라미로 나타내는 정점(171) 내지 정점(173) 이동후의 점을 나타내고 있다.

또, 도 8에 있어서, 정점(174) 및 정점(175)은 시점(151)에서 봐서 목표점(152)보다 안쪽(도 8에 있어서 점선(191)보다 위쪽)에 존재한다. 따라서, 정점 이동부(125)는, 이들 정점(174) 및 정점(175)을 이동시키지 않는다.

또한, 도 8에 있어서, 정점(201) 내지 정점(203)은, 정점(171) 내지 정점(173)과 마찬가지로, 시점(151)에서 봐서 목표점(152)보다 앞(도 8에 있어서 점선(191)보다 아래 쪽)에 존재한다. 그렇지만, 정점(201) 내지 정점(203)은, 시선벡터(161)를 사이에 두고 정점(171) 내지 정점(173)과 반대측(도 8에 있어서, 시선벡터(161)의 좌측)에 위치하고 있다. 따라서, 정점 이동부(125)는, 이들 정점(201) 내지 정점(203)을 안쪽길이(목표점(152)까지의 시선벡터 방향의 거리)에 따른 이동량으로, 시선벡터(161)에 수직인 가로방향의 벡터(162)의 역방향(도 8중 좌방향)으로 이동시킨다. 도 8에 있어서, 사각(211) 내지 사각(213)은, 각각, 검은 동그라미로 나타내는 정점(201) 내지 정점(203)의 이동후의 점을 나타내고 있다.

또한, 정점의 이동거리 결정방법은, 시점(151)에서의 안쪽길이에 근거하는 것이면 어떤 방법이어도 좋다. 예를 들면, 시점(151)에서의 안쪽길이가 먼 정점만큼 이동거리가 늘어나도록 제어해도 좋고, 목표점(152)보다 안쪽의 정점도 이동시키도록 해도 좋다.

정점 이동부(125)는, 이와 같이 정점을 이동시키면, 그 이동후의 정점에 관한 정보를 다각형 묘화부(126)에 공급한다. 다각형 묘화부(126)는, 공급된 다각형 정점(이동후의 정점)을 2차원 투영면에 투영하고, 3차원화상(132)을 묘화하고, 그 3차원화상(132)을 화상처리장치(101)의 외부에 출력한다.

또한, 이상에 있어서는, 정점의 가로방향(벡터(162)의 방향 또는 그 역방향)의 이동에 대해서만 설명했지만, 화상처리장치(101)는, 상술한 가로방향의 경우와 동일하게, 세로방향(벡터(163)의 방향 또는 그 역방향)에 대해서도 정점을 이동시킨다(좌표를 보정한다). 다만, 정점의 가로방향의 이동과 세로방향의 이동은, 서로 독립하고 있으므로, 화상처리장치(101)는, 정점의 가로방향의 이동량의 결정방법과 세로방향의 이동량의 결정방법을 서로 독립하여 설정할 수 있다. 즉, 화상처리장치(101)는, 예를 들면, 어느 정점의 가로방향의 이동량을 안쪽길이의 2승에 비례하도록 하고, 세로방향의 이동량을 안쪽길이에 정비례하도록 할 수 있다. 이와 같이, 화상처리장치(101)는, 정점의, 세로방향의 이동량과 가로방향의 이동량을 임의로 설정할 수 있다. 물론, 화상처리장치(101)는, 세로방향 또는 가로방향의 한쪽에만 정점을 이동시키도록 할 수도 있다.

또한, 이동방향(보정의 방향)은 세로방향 및 가로방향에 한정하지 않고, 시선벡터에 대하여, 경사방향, 회전방향, 안쪽길이방향등 어떠한 방향이어도 좋다. 또, 각 방향의 보정을 조합하는 방법을 이용하도록 해도 물론 좋다.

이것에 의해, 화상처리장치(101)는, 3차원화상이, 사용자가 용이하게 시인할 수 없게 될 정도의 불필요한 왜곡을 발생시키지 않도록, 투영화상에 있어서의 입체 정점의 위치를 적절히 보정하고, 사용자가 보다 보기 쉬운 화상을 생성할 수 있다.

이와 같은 화상처리장치(101)에 의한 3차원화상처리의 구체적인 처리의 흐름을, 도 9의 플로차트를 참조하여 설명한다.

3차원화상처리가 개시되면, 스텝(S31)에 있어서, 3차원오브젝트 입력부(111)는, 화상처리장치(1)의 외부에서 공급되는 3차원오브젝트(131)를 독해하고, 그 파일에 기술된 내용을 3차원의 오브젝트 계층을 포함한 신 그래프로 변환하고, 그 신 그래프를 3차원오브젝트 묘화부(112)의 다각형 검출부(121)에 공급한다. 다각형 검출부(121)는, 스텝(S32)에 있어서, 그 신 그래프로부터 다각형을 검출하기 위한 다각형 검출처리를 실행하고, 그 검출 결과를 정점 검출부(122)에 공급한다.

정점 검출부(122)는, 스텝(S33)에 있어서, 다각형 검출부(121)에 의한 검출 결과에 의거하여, 미처리의 다각형이 존재하는지 아닌지를 판정한다. 후술하는 정점에 관한 처리가 행해져 있지 않은 다각형이 존재한다고 판정했을 경우, 정점 검출부(122)는, 처리를 스텝(S34)으로 진행하고, 그 다각형을 구성하는 정점(다각형의 정점)을 검출하고, 그것을 시선벡터 위치관계 검출부(123)에 공급한다.

시선벡터 위치관계 검출부(123)는, 스텝(S35)에 있어서, 정점 검출부(122)가 검출한 정점중, 미처리의 정점이 존재하는지 아닌지를 판정하고, 후술하는 정점의 이동에 관한 처리를 행하고 있지 않은 미처리의 정점이 존재한다고 판정했을 경우, 처리를 스텝(S36)으로 진행하고, 시선벡터(161)에 대한 정점의 상대위치(도 7의 U 및 W)를 검출하고, 그 상대위치에 관한 정보를 정점 안쪽길이 판정부(124)에 공급한다.

정점 안쪽길이 판정부(124)는, 스텝(S37)에 있어서, 시선벡터 위치관계 검출부(123)에서 공급된 정보에 의거하여, 그 정점의 안쪽길이가 목표점(152)보다 먼지 아닌지 등, 정점의 안쪽길이에 관한 판정을 행하고, 그 판정 결과와 좌표 등의 정점에 관한 정보를 정점 이동부(125)에 공급한다. 정점 이동부(125)는, 스텝 (S38)에 있어서, 공급된 판정결과에 따라 정점의 좌표를 보정하고, 정점을 이동시킨다. 정점을 이동시키면 정점 이동부(125)는, 그 이동후의 정점에 관한 정보를 다각형 묘화부(126)에 공급한 후, 처리를 스텝(S35)으로 되돌리고, 그 이후의 처리를 반복하게 한다. 즉, 3차원오브젝트 묘화부(112)의 각 부는, 스텝(S35) 내지 스텝(S38)의 처리를 반복하고, 정점 검출부(122)가 검출한 모든 정점에 대하여 이동에 관한 처리를 행한다.

그리고, 스텝(S35)에 있어서, 미처리의 정점이 존재하지 않는다고 판정했을 경우, 시선벡터 위치관계 검출부(123)는, 처리를 스텝(S39)으로 진행한다. 스텝(S39)에 있어서, 다각형 묘화부(126)는, 정점 이동부(125)에서 공급된 정보에 의거하여, 이동후의 정점을 이용하여, 그들의 정점이 구성하는 다각형을 묘화한다. 다각형을 묘화하면 다각형 묘화부(126)는, 처리를 스텝(S32)으로 되돌리고, 다음 다각형에 대하여, 그 이후의 처리를 반복한다. 즉, 3차원오브젝트 묘화부(112)의 각 부는, 3차원공간의 모든 입체의 다각형을 검출하여 처리할 때까지, 스텝(S32) 내지 스텝(S39)의 처리를 반복한다.

그리고, 스텝(S33)에 있어서, 미처리의 다각형이 존재하지 않는다고 판정했을 경우, 정점 검출부(122)는, 다각형 묘화부(126)에, 묘화한 3차원화상을 출력시키고, 3차원 화상처리를 종료한다.

이상과 같이 3차원화상처리를 실행함으로써, 화상처리장치(101)는, 투영화상에 있어서의 입체의 정점 위치를 적절히 보정하고, 사용자가 보다 보기 쉬운 3차원화상을 생성할수 있다.

즉, 도 10a에 나타내는 바와 같이, 사용자(241)(자동차)가, 단(243A)과 단(243B)을 사이에 끼워 서로 마주 보도록 늘어선 건조물(244－1) 내지 건조물(244－6) 사이의 도로(243)를 화살표(242)방향(도면중 윗방향)으로 보고 있는(시선을 향하고 있다) 경우, 3차원화상에 있어서는, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 사용자(241)로부터 먼 위치에 존재하는 건조물(244－1) 및 건조물(244－4)이 작게 표현되며, 사용자(241)에 가까운 위치에 존재하는 건조물(244－3) 내지 건조물(244－6)이 크게 표현된다. 또, 도 10a에 있어서, 서로 마주보고 있던 건조물(244－1) 내지 건조물(244－6)의 도로(243) 측의 면(244－1－A 내지 244－6－A)은, 3차원화상에 있어서, 사용자(241)의 방향으로 열리도록 보정된다. 즉, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 면(244－1－A) 내지 면(244－6－A)의 각 면의, 도 10b의 아래 쪽에 대하여 투영되는 경우의 묘화범위(244－1－B 내지 244－6－B)는, 각 면의 사용자(241)로부터의 거리에 따라 크게 변화한다.

즉, 상술한 바와 같이 3차원공간에 있어서의 각 다각형의 정점의 이동량이 시점에서의 거리에 따라 다르기 때문에, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 사용자(241)로부터 봐서 멀리 위치하는 면(244－1－A)과 면(244－4－A)의 도 10b의 아래 쪽에 대한 각도의 보정량은 비교적 적지만, 사용자(241)로부터 봐서 가까이에 위치하는 면(244－3－A)과 면(244－6－A)의, 도 10b의 아래 쪽에 대한 각도의 보정량은 비교적 크다. 따라서, 면(244－1－A) 내지 면(244－6－A)의 각 면의 묘화범위(244－1－B 내지 244－6－B)는, 묘화범위(244－3－B) 및 묘화범위(244－6－B), 묘화범위(244－2－B) 및 묘화범위(244－5－B), 묘화범위(244－1－B) 및 묘화범위(244－4－B)의 순서로 넓게 된다. 즉, 3차원화상에 있어서는, 면(244－3－A) 및 면(244－6－A), 면(244－2－A) 및 면(244－5－A), 면(244－1－A) 및 면(244－4－A)의 순서로 보기 쉬운 화상으로서 묘화된다(열린상태로 묘화된다).

구체적인 화상으로서는, 도 11과 같이 이루어진다. 도 11의 화상(251)은, 도 3의 화상(31)과 동일 시계의 3차원화상을 나타내는 도면이며, 도 3의 화상(31)에 묘화된 입체의 정점을 이동시킨 후에 묘화된 화상이다. 따라서, 도 11에 있어서, 화상(251)은 바로 앞의 빌딩과 먼 빌딩으로 방향이 변화하고, 가까이의 빌딩만큼, 도로를 사이에 두고 서로 마주 보고 있던 옆의 면이, 사용자에게 있어서 보기 쉬워지도록 묘화되어 있다. 또, 이 화상(251)은, 근방의 오브젝트에 대한 시계가 넓어지는 실제 사용자의 시계의 특성과 유사하므로, 사용자가 직감적으로 화상의 내용을 파악하기 쉬워진다.

즉, 이상과 같은 3차원화상생성의 수법은 여러가지 분야에 적용 가능하지만, 예를 들면, 카 네비게이션 시스템에 이용하도록 해도 좋다.

도 12는, 본 발명을 적용한 카 네비게이션 시스템의 구성예를 나타내는 블럭도이다. 도 12에 있어서, 직사각형은, 카 네비게이션 시스템(300)을 구성하는 장치를 나타내고, 각이 둥근 직사각형은, 각 장치에 입력 또는 출력되는 데이터를 나타내고 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 카 네비게이션 시스템(300)은, 자동차를 운전하는 운전수에 대하여 길안내나 현재지의 통지를 행하는 시스템이며, 위치정보검출 장치(301), 지도 데이터 베이스(302), 화상처리장치(303) 및 지도 표시 디바이스(304)에 의해 구성된다.

위치정보 검출장치(301)는, 예를 들면, 사용자 등으로부터 입력되는 루트 지정(311)을 받아들이고, 또한, 지도 데이터 베이스(302)를 이용하여 현재지 정보(312)를 취득하고, 그들 정보를 이용하여, 현재 위치를 검출하고, 그 현재 위치에서 시야 정보(313)를 생성하고, 그것을 화상처리장치(303)에 공급한다.

화상처리장치(303)는, 화상처리장치(101)와 마찬가지의 화상처리를 행하는 장치이며, 묘화하는 입체의 정점을 이동시켜, 화상을 최적의 형태로 변형시키는 처리를 행할 수 있다. 화상처리장치(303)는, 위치정보 검출장치(301)로부터 시야 정보를 취득하면, 지도 데이터 베이스(303)로부터 3차원지도정보(314)를 취득하고, 그들 정보에 의거하여 3차원화상의 출력화상(315)을 생성하고, 지도 표시 디바이스(304)에 그것을 공급한다.

지도 표시 디바이스(304)는, 출력화상(315)에 의거하여, 지도를 표시하기 위한 지도표시출력(316)을 카 네비게이션 시스템(300)의 외부에 출력한다.

이와 같이 함으로써, 카 네비게이션 시스템(300)은, 입체의 정점이 보정된 화상을 이용하여, 길안내나 현재지 표시를 행할 수 있다. 이것에 의해, 사용자는, 보다 실제의 시계에 가까운 3차원화상으로 길안내나 현재지 표시가 행해지기 때문에, 직감적으로(보다 용이하게) 그 화상의 내용을 파악할 수 있다.

이와 같은 카 네비게이션 시스템(300)에 의한 네비게이션 처리의 구체적인 흐름을 도 13의 플로차트를 참조하여 설명한다.

네비게이션 처리를 개시하면, 위치정보 검출장치(301)는, 스텝(S51)에 있어서, 현재 위치 및 진행방향을 검출하고, 스텝(S52)에 있어서, 시야 정보를 생성하고, 그것을 화상처리장치(303)에 공급한다. 화상처리장치(303)는, 스텝(S53)에 있어서, 위치정보 검출장치(301)에서 공급된 시야 정보에 의거하여, 지도 데이터 베이스(302)로부터 3차원으로 나타내지는 지도 정보인 3차원 지도정보(314)를 취득한다.

3차원지도정보(314)를 취득한 화상처리장치(303)는, 스텝(S54)에 있어서, 3차원화상처리를 실행한다. 이 3차원화상처리는, 도 9의 플로차트를 참조하여 설명한 3차원화상처리를 서브 플로로서 실행하는 처리이며, 그 처리내용은 도 9의 플로차트와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.

스텝(S54)에 있어서, 3차원화상처리가 실행되며, 출력화상(315)이 생성되어 출력되면, 디스플레이 등으로 이루어지는 지도 표시 디바이스(304)는, 그 출력화상(315)을 취득하고, 스텝(S55)에 있어서, 그 출력화상 등에 의거하여, 출력용 화상을 생성하고, 스텝(S56)에 있어서 출력용 화상을 표시한다.

출력용 화상을 표시하면, 지도 표시 디바이스(304)는, 스텝(S57)으로 처리를 진행시키고, 네비게이션 처리를 종료할지 아닐지를 판정하고, 네비게이션 처리를 계속하고, 종료하지 않는다고 판정했을 경우, 처리를 스텝(S51)으로 되돌리고, 그 이후의 처리를 반복한다. 그리고, 스텝(S57)에 있어서, 네비게이션 처리를 종료한다고 판정했을 경우, 지도 표시 디바이스(304)는, 처리를 스텝(S58)으로 진행하고, 종료처리를 행한 후, 네비게이션 처리를 종료한다.

이상과 같이, 정점을 이동시키는 보정처리를 포함하는 화상처리를, 카 네비게이션(car navigation)처리에 적응함으로써, 카 네비게이션 시스템(300)은, 입체의 정점이 보정된 화상을 이용하여, 길안내나 현재지 표시를 행할 수 있다. 이것에 의해, 사용자는, 보다 가까운 물체가 나타내는 정보를 보다 상세하게 파악할 수 있다. 또, 이 화상은, 보다 실제의 시야에 가까운 3차원화상이 구성되기 때문에, 직감적으로(보다 용이하게) 그 화상의 내용을 파악할 수 있다.

즉, 종래의 원근법에서는, 광각으로 오브젝트를 표시하면 화상의 상하 단부에 접근함에 따라서 왜곡이 생기지만, 본 발명의 화상처리방법을 3차원오브젝트로 행했을 경우, 카 네비게이션 시스템(300)은, 왜곡 없이 넓은 시야각으로 오브젝트를 표시할 수 있고, 사용자가 용이하게 시인(視認) 가능한 화상을 제공할 수 있다고 하는 효과를 얻는다.

또, 이 방법을 3차원오브젝트에 행하면, 카 네비게이션 시스템(300)은, 목표점보다 먼 오브젝트는 작게 표시되지만, 목표점보다 가까운 오브젝트는 크게 표시된다고 하는 효과가 있다.

상술한 일련의 처리는, 하드웨어에 의해 실행시킬 수도 있고, 소프트웨어에 의해 실행시킬 수도 있다. 이 경우, 예를 들면, 도 5의 화상처리장치(101)는, 도 14에 나타내는 바와 같은 퍼스널 컴퓨터로서 구성되도록 해도 좋다.

도 14에 있어서, 퍼스널 컴퓨터(400)의 CPU(Central Processing Unit)(401)는, ROM(Read Only Memory)(402)에 기억되어 있는 프로그램, 또는 기억부(413)로부터 RAM(Random Access Memory)(403)에 로드된 프로그램에 따라 각종 처리를 실행한다. RAM(403)에는 또, CPU(401)가 각종 처리를 실행하는데에 있어서 필요한 데이터 등도 적절히 기억된다.

CPU(401), ROM(402) 및 RAM(403)은, 버스(404)를 통하여 서로 접속되어 있다. 이 버스(404)에는 또, 입출력 인터페이스(410)도 접속되어 있다.

입출력 인터페이스(410)에는, 키보드, 마우스 등으로 이루어지는 입력부(411), CRT, LCD 등으로 이루어지는 디스플레이, 및 스피커 등으로 이루어지는 출력부(412), 하드디스크 등으로 구성되는 기억부(413), 모뎀 등으로 구성되는 통신부(414)가 접속되어 있다. 통신부(414)는, 인터넷을 포함하는 네트워크를 통하여 통신처리를 행한다.

입출력 인터페이스(410)에는 또, 필요에 따라서 드라이브(415)가 접속되며, 자기디스크, 광디스크, 광자기디스크, 혹은 반도체 메모리 등의 리무버블 미디어(421)가 적절히 장착되며, 그들로부터 읽어내진 컴퓨터 프로그램이, 필요에 따라 기억부(413)에 설치된다.

상술한 일련의 처리를 소프트웨어에 의해 실행시키는 경우에는, 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이, 네트워크나 기록매체로부터 설치된다.

이 기록매체는, 예를 들면, 도 14에 나타내는 바와 같이, 장치 본체와는 달리, 사용자에게 프로그램을 분배하기 위해 배포되는, 프로그램이 기록되어 있는 자기 디스크(플렉시블 디스크를 포함한다), 광디스크(CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disk)를 포함한다), 광자기디스크(MD(Mini-Disk)(등록상표)를 포함한다), 혹은 반도체 메모리 등으로 이루어지는 리무버블 미디어(421)로 구성될 뿐만 아니라, 장치 본체에 미리 짜넣어진 상태로 사용자에게 분배되는, 프로그램이 기록되어 있는 ROM(402)이나, 기억부(413)에 포함되는 하드디스크 등으로 구성된다.

또한, 본 명세서에 있어서, 기록매체에 기록되는 프로그램을 기술하는 스텝은, 기재된 순서에 따라서 시계열적으로 행해지는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않아도, 병렬적 혹은 개별적으로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.

또, 본 명세서에 있어서, 시스템이란, 복수 장치로 구성되는 장치 전체를 나타내는 것이다.

본 발명에 의하면, 예를 들면, 시점으로부터의 거리에 따라 시야각을 제어함으로써, 사용자에게 있어서 보다 보기 쉬운 3차원화상을 제공할 수 있다.

Claims

3차원공간을 평면으로 투영한 3차원화상을 생성하는 정보처리장치에 있어서,

상기 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형 정점(頂点)의, 상기 3차원 공간에 있어서의 시점(視点)에서 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정수단과,

상기 안쪽길이 판정수단에 의해 판정된 상기 안쪽길이의 정도에 따라 상기 정점 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 상기 이동량만큼 상기 정점을 이동시키는 정점이동수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 정점이동수단에 의해 이동된 상기 정점에 의해 구성되는 다각형을 상기 평면에 투영한 3차원화상을 묘화(描畵)하는 다각형 묘화수단을 더 갖추는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 3차원공간에 있어서의 시계(視界)의 방향을 나타내는 시선(視線)벡터(vector)에 대한 상기 정점의 상대위치를 검출하는 시선벡터 위치관계 검출수단을 더 갖추고,

상기 안쪽길이 판정수단은, 상기 시선벡터 위치관계 검출수단에 의해 검출된 상기 시선벡터에 대한 상기 정점의 상대위치에 의거하여, 상기 정점의 안쪽길이를 판정하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제 3항에 있어서,

상기 시선벡터위치관계 검출수단은, 상기 상대위치로서, 상기 정점의 상기 시선벡터로의 거리 및, 상기 정점의 상기 시선벡터에 수직인 가로방향 벡터로의 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 안쪽길이 판정수단은, 미리 정해진 소정의 임계치를 이용하여 상기 정점의 안쪽길이를 판정하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제 5항에 있어서,

상기 정점이동수단은, 상기 안쪽길이 판정수단에 의해 상기 정점이 상기 임계치로 되는 점보다도 안쪽에 존재한다고 판정된 경우, 상기 정점을 이동시키지 않고, 상기 안쪽길이 판정수단에 의해 상기 정점이 상기 임계치로 되는 점보다도 앞쪽에 존재한다고 판정된 경우, 상기 정점을 그 안쪽길이에 따른 거리만큼 이동시키는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형을 검출하는 다각형 검출수단과,

상기 다각형 검출수단에 의해 검출된 상기 다각형의 정점을 검출하는 정점검출수단을 더 갖추고,

상기 안쪽길이 판정수단은, 상기 정점검출수단에 의해 검출된 정점의 안쪽길이를 판정하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 정점이동수단은, 상기 정점의 이동량을 세로방향의 이동량과 가로방향의 이동량을 서로 독립으로 결정하고, 세로방향과 가로방향의 각각에 대하여, 결정한 이동량만큼 상기 정점을 이동시키는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
3차원공간을 평면으로 투영한 3차원화상을 생성하는 정보처리장치의 정보처리방법에 있어서,

상기 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형의 정점의, 상기 3차원 공간에 있어서의 시점으로부터의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정스텝과,

상기 안쪽길이 판정스텝 처리에 의해 판정된 상기 안쪽길이의 정도에 따라 상기 정점의 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 상기 이동량만큼 상기 정점을 이동시키는 정점이동스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 정보처리방법.
3차원공간을 평면으로 투영한 3차원화상을 생성하는 처리를, 컴퓨터에 행하게 하는 프로그램이 기록된 기록매체에 있어서,

상기 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형의 정점의, 상기 3차원공간에 있어서의 시점으로부터의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정스텝과,

상기 안쪽길이 판정스텝 처리에 의해 판정된 상기 안쪽길이의 정도에 따라 상기 정점의 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 상기 이동량만큼 상기 정점을 이동시키는 정점이동스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램이 기록된 기록매체.
3차원공간을 평면으로 투영한 3차원화상을 생성하고, 경로안내를 행하는 내비게이션(navigation)장치에 있어서,

상기 3차원화상을 생성하는 입체의 표면을 구성하는 다각형의 정점의, 상기 3차원 공간에 있어서의 시점으로부터의 안쪽길이를 판정하는 안쪽길이 판정수단과,

상기 안쪽길이 판정수단에 의해 판정된 상기 안쪽길이의 정도에 따라 상기 정점의 위치의 이동량을 결정하고, 결정한 상기 이동량만큼 상기 정점을 이동시키는 정점이동수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 내비게이션장치.