KR102214906B1 - 3차원 지도 표시 시스템 - Google Patents

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가부시키가이샤 지오 기쥬츠켄큐쇼
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Abstract

3차원 지도 표시 시스템(100)은 제1 묘화부(42)에 의해 깊이 판정 및 음면 처리를 실시하여 지표면 및 지상의 지물을 묘화한다. 그 후, 제2 묘화부(46)에 의해 제1 묘화부(42)에 의한 묘화 결과간에 깊이 판정 및 음면 처리를 실시하지 않고, 지하 지물을 제1 묘화부(42)에 의한 묘화 결과상에 덮어쓰기하여 묘화한다. 지하 지물의 묘화시에는 지상 건물과 지하 지물간에 깊이 판정이 실시되고 있는 것처럼 지하 지물이 표시되도록, 마스크 화상 생성부(44)에 의해 생성된 마스크 화상에 의해 지상의 건물과 겹치는 영역에 대한 지하 지물의 묘화를 금지한다. 또한, 깊이 판정에 의해 발생하는 3차원 지도 묘화상의 지장을 완화한다.

Description

3차원 지도 표시 시스템{THREE-DIMENSIONAL MAP DISPLAY SYSTEM}
본 발명은 지표면 및 지물(地物)을 3차원적으로 표현한 3차원 지도를 표시하는 기술에 관한 것이다.
종래, 지물을 3차원적으로 표현한 3차원 지도가 보급되어 있다. 3차원 지도는 지물의 입체 형상을 파악하기 쉬우므로 편리성이 높다. 이 3차원 지도는 3차원 공간 내에 설정된 시점에서 지물의 3차원 모델을 투영하여 묘화된다. 그리고, 일반적으로 3차원 지도에 있어서 지물을 묘화할 때, 지물의 깊이감을 리얼하게 표시하기 위해, 깊이 판정(심도 테스트) 및 음면(隱面) 처리가 실시된다. 따라서, 다른 건물의 그늘에 가려 시점에서 보이지 않는 건물은 묘화되지 않는다. 또한, 터널 등의 지하 구조물도 지표면에 의해 가려지기 때문에 묘화되지 않는다. 그 결과, 3차원 지도에는 건물들의 위치 관계가 파악하기 어려워지거나, 터널이 그려지지 않음으로써 도로의 연결이 파악하기 어려워지는 등의 지장이 발생할 수 있다.
이에 대해, 2차원 지도는 건물이 다른 건물에 의해 가려지지 않고, 또 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 터널이 파선 등으로 표현되어 도로의 연결 등을 파악할 수 있도록 그려져 있다. 즉, 3차원 지도는 리얼한 표현을 실현함으로써 오히려 지도로서의 편리성을 해치는 면도 발생하고 있다.
이와 같은 점을 고려하여, 특허문헌 2는 3차원 지도에 있어서 주목점 보다 바로 앞의 건물에 대해 투과 표시를 함으로써 주목점을 시인할 수 있도록 하는 기술을 개시하고 있다. 또한, 특허문헌 3, 4는 지하 구조물의 평면 형상을 지표면에 그려 지도상에 지하 구조물의 위치를 나타내는 기술을 개시하고 있다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 평9-138136호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 제2004-333155호 특허문헌 3 : 일본 공개특허공보 제2008-128928호 특허문헌 4 : 일본 공개특허공보 제2003-166836호
그러나, 지도를 묘화할 때 지표면을 투과시킬 수 없으므로, 특허문헌 2의 기술은 지하 구조물의 표현에는 적용할 수 없다. 또한, 특허문헌 3, 4의 기술은 지표면이 요철을 포함하여 3차원 형상으로 되어 있는 경우에는 적용할 수 없는 등 적용할 수 있는 장면이 한정되어 있고, 또 지하 구조물의 위치나 형상 등을 평면적으로 표현할 수 있는 것에 불과하다는 과제가 남아 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 깊이 판정에 의해 발생하는 3차원 지도 묘화상의 지장을 완화하는 것을 목적으로 한다.
상기 제2 묘화부는 상기 마스크 화상에 대응하는 부분의 상기 대상 지물의 묘화를 금지하면서 상기 대상 지물을 묘화하도록 해도 좋다.
상기 대상 지물 보다 전면에 묘화해야 하는 지물의 지정은, 먼저 대상 지물의 특정에 대해 설명한 여러 가지 태양을 채택할 수 있다.
상기 대상 지물이라도 그 일부가 특정의 다른 지물에 의해 가려진 상태로 표시하고 싶은 경우가 있다. 예를 들면, 상기 대상 지물이 터널인 경우에 지표 보다 전면에 터널을 표시하고, 또 건물을 터널이 관통하고 있는 것처럼 표시되는 것을 방지하기 위해, 터널 보다 전면에 건물을 표시하고 싶은 경우가 있다. 이와 같은 경우에는 도로의 터널에 있어서, 시점에서 보고 건물과 겹치는 영역에 대해서는 터널이 표시되지 않도록 하면 좋다.
본 발명에 의하면, 마스크 화상에 대응하는 부분에는 대상 지물이 묘화되지 않도록 할 수 있으므로, 대상 지물의 일부가 다른 지물에 의해 가려진 상태로 표시할 수 있다.
본 발명의 3차원 지도 표시 시스템에 있어서, 상술한 마스크 화상 생성부 대신에,
상기 제2 묘화부에 의한 묘화 결과에 덮어쓰도록 상기 대상 지물 보다 전면에 묘화해야 하는 것으로 지정된 지물만을 상기 제2 묘화부에 의한 묘화 결과간의 깊이 판정을 실시하지 않고 묘화하는 제3 묘화부를 구비하도록 해도 좋다.
제3 묘화부는 제1 묘화부 및 제2 묘화부에 의한 묘화 결과상에 직접 지정된 지물(이하, "지정 지물"이라고 함)을 묘화하도록 해도 좋고, 제1 묘화부 및 제2 묘화부에 의한 묘화 결과와는 별도로 지정 지물을 묘화한 레이어를 생성하고, 이를 제1 묘화부 및 제2 묘화부에 의한 묘화 결과상에 중첩하도록 해도 좋다. 제3 묘화부는 특정 지물간에는 깊이 판정을 실시하여 지물의 묘화를 실시한다.
본 발명에 의해서도 대상 지물의 일부가 다른 지물에 의해 가려진 상태로 표시할 수 있다.
이 태양에 있어서도 지정 지물은, 먼저 대상 지물의 특정에 대해 설명한 여러 가지 방법을 채택할 수 있다. 단, 제3 묘화부는 제1 묘화부, 제2 묘화부와의 깊이 관계를 무시하고 지정 지물을 그리기 때문에, 지정 지물이 다수가 되면, 3차원 지도로서의 깊이감을 크게 손상시키는 것도 발생할 수 있다. 이와 같은 지장을 방지하는 방법은 제3 묘화부가 묘화하는 지정 지물을, 먼저 설명한 판정 정보를 이용하여 개별적으로 지정 가능하게 하는 방법을 채택할 수 있다.
본 발명의 3차원 지도 표시 시스템에 있어서,
상기 제2 묘화부는 상기 대상 지물간에 깊이 판정을 실시하여 상기 대상 지물을 묘화하도록 해도 좋다.
이와 같이 함으로써, 제2 묘화부에 의해 묘화되는 복수의 상기 대상 지물이 시점에서 보아 겹치는 경우, 상기 대상 지물들의 깊이 관계를 명확히 표시할 수 있다. 예를 들면, 터널을 대상 지물로 한 경우, 복수의 터널이 존재하는 부분에서는 이들 터널들의 깊이 판정을 실시하여 대상 지물을 묘화함으로써, 이들 터널의 위치 관계를 파악할 수 있는 표시를 실현할 수 있다.
본 발명은 상술한 여러 가지 특징을 반드시 모두 갖추고 있을 필요는 없고, 그 일부를 생략하거나 적절히 조합하여 구성할 수 있다. 또한, 본 발명은 상술한 3차원 지도 표시 시스템으로서의 구성 외에 3차원 지도 표시 방법의 발명으로서 구성할 수도 있다. 또한, 이를 실현하는 컴퓨터 프로그램 및 그 프로그램을 기록한 기록 매체, 그 프로그램을 포함하여 반송파 내에 구현화된 데이터 신호 등 여러 가지 태양으로 실현하는 것이 가능하다. 또한, 각각의 태양에 있어서, 먼저 나타낸 여러 가지 부가적 요소를 적용하는 것이 가능하다.
본 발명을 컴퓨터 프로그램 또는 그 프로그램을 기록한 기록 매체 등으로서 구성하는 경우에는 3차원 지도 표시 시스템의 동작을 제어하는 프로그램 전체로서 구성해도 좋고, 본 발명의 기능을 실행하는 부분만을 구성해도 좋다. 또한, 기록 매체로서는 플렉시블 디스크나 CD-ROM, DVD-ROM, 광자기 디스크, IC 카드, ROM 카트리지, 펀치카드, 바코드 등의 부호가 인쇄된 인쇄물, 컴퓨터의 내부 기억 장치(RAM 또는 ROM 등의 메모리) 및 외부 기억 장치 등 컴퓨터가 판독 가능한 다양한 매체를 이용할 수 있다.
본 발명은 상술한 여러 가지 특징을 반드시 모두 갖추고 있을 필요는 없고, 그 일부를 생략하거나 적절히 조합하여 구성할 수 있다. 또한, 본 발명은 상술한 3차원 지도 표시 시스템으로서의 구성 외에 3차원 지도 표시 방법의 발명으로서 구성할 수도 있다. 또한, 이를 실현하는 컴퓨터 프로그램 및 그 프로그램을 기록한 기록 매체, 그 프로그램을 포함하여 반송파 내에 구현화된 데이터 신호 등 여러 가지 태양으로 실현하는 것이 가능하다. 또한, 각각의 태양에 있어서, 먼저 나타낸 여러 가지 부가적 요소를 적용하는 것이 가능하다.
본 발명을 컴퓨터 프로그램 또는 그 프로그램을 기록한 기록 매체 등으로서 구성하는 경우에는 3차원 지도 표시 시스템의 동작을 제어하는 프로그램 전체로서 구성해도 좋고, 본 발명의 기능을 실행하는 부분만을 구성해도 좋다. 또한, 기록 매체로서는 플렉시블 디스크나 CD-ROM, DVD-ROM, 광자기 디스크, IC 카드, ROM 카트리지, 펀치카드, 바코드 등의 부호가 인쇄된 인쇄물, 컴퓨터의 내부 기억 장치(RAM 또는 ROM 등의 메모리) 및 외부 기억 장치 등 컴퓨터가 판독 가능한 다양한 매체를 이용할 수 있다.
도 1은 제1 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 지도 데이터(12)의 내용을 나타내는 설명도이다.
도 3은 제1 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 4는 제1 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 제1 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 제2 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 제2 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 8은 제3 실시예의 지도 데이터(12a)의 내용을 나타내는 설명도이다.
도 9는 제3 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 10은 제3 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 11은 제4 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100A)의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다.
도 12는 제4 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 13은 제4 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 14는 제4 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 실시예에 기초하여 설명한다.
A. 시스템 구성 :
도 1은 제1 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다. 도시한 바와 같이, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 지도 데이터베이스(DB)(10), 명령 입력부(20), 송수신부(30), 표시 제어부(40), 및 표시 장치(50)를 구비하고 있다. 이들 각 기능 블록은 CPU, RAM, ROM, 하드디스크 드라이브, 통신 장치 등을 구비한 개인용 컴퓨터에 각각의 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램을 인스톨하는 것에 의해 소프트웨어적으로 구성할 수 있다. 이들 기능 블록 중 적어도 일부를 하드웨어적으로 구성하도록 해도 좋다.
지도 데이터베이스(10)에는 지도 데이터(12), 및 문자 데이터(14)가 저장되어 있다.
지도 데이터(12)는 3차원 지도를 표시하기 위한 데이터이며, 바다, 산, 하천, 도로, 건물 등의 다양한 지물 및 지표면의 3차원 형상을 나타내는 3차원 모델(폴리곤 또는 라인)을 포함하고 있다. 지도 데이터(12)의 내용에 대해서는 이후에 설명한다.
문자 데이터(14)는 3차원 지도 중에 묘화되는 문자, 예를 들면, 건물의 명칭이나 도로명, 교차점명 등을 나타내는 데이터이다. 문자 데이터(14)는 지도 데이터(12)와 대응되어 있다. 문자 데이터(14)에는 3차원 지도 중의 각 문자의 표시 위치, 문자의 폰트나 사이즈, 3차원 지도의 축척과 문자의 표시/비표시의 관계를 기재한 데이터 등도 포함된다.
명령 입력부(10)는 3차원 지도의 표시 등에 관한 사용자의 지시를 입력한다. 명령 입력부(10)는 예를 들면, 3차원 지도의 축척, 시점 위치, 시선 방향 등을 입력한다.
송수신부(30)는 도시하지 않은 네트워크를 통해 다른 장치와의 데이터 교환을 실시한다. 송수신부(30)는 예를 들면, 다른 장치로부터 지도 데이터(12) 및 문자 데이터(14)를 수신하여 지도 데이터베이스(10)를 갱신하거나 표시 제어부(40)에 의해 생성된 3차원 지도를 프린터로 출력한다.
표시 제어부(40)는 제1 묘화부(42), 마스크 화상 생성부(44), 제2 묘화부(46) 및 문자 묘화부(48)를 구비하고 있다.
제1 묘화부(42)는 지도 데이터베이스(10)에서 판독한 지도 데이터(12)를 이용하여, 깊이 판정 및 음면 처리를 실시하여 지표면 및 지물을 묘화한다.
마스크 화상 생성부(44)는 지도 데이터(12)를 이용하여 제2 묘화부(46)에 의한 지물의 묘화를 부분적으로 금지하기 위한 마스크 화상을 생성한다. 본 실시예에서는 마스크 화상 생성부(44)는 후술하는 바와 같이, 제1 묘화부(42)와 동일한 투영 조건으로 지상의 건물의 3차원 모델만을 투영함으로써, 시점에서 볼 때 지상 건물과 겹치는 영역에 대한 지하 지물의 묘화를 금지하기 위한 마스크 화상을 생성한다.
제2 묘화부(46)는 제1 묘화부(42)에 의해 묘화한 경우에 지표면 또는 다른 지물에 의해 적어도 일부가 가려지는 지물을 대상 지물로 하고, 지도 데이터(12)를 이용하여 제1 묘화부(42)에 의한 묘화 결과를 덮어 쓰도록 제1 묘화부(42)에 의한 묘화 결과간의 깊이 판정 및 음면 처리을 실시하지 않고 대상 지물을 묘화한다. 본 실시예에서 제2 묘화부(46)는 제1 묘화부(42)에 의한 묘화 결과상에 대상 지물을 덮어쓰기하여 묘화하기로 했다. 제2 묘화부(46)는 제1 묘화부(42)에 의한 묘화 결과와는 별도로 대상 지물을 묘화한 레이어를 생성하고, 이를 제1 묘화부(42)에 의한 묘화 결과상에 중첩하도록 해도 좋다. 제2 묘화부(46)는 대상 지물 간에 대해 깊이 판정 및 음면 처리를 실시하여 대상 지물을 묘화한다.
문자 묘화부(48)는 지도 데이터베이스(10)에서 판독한 문자 데이터(14)를 이용하여 3차원 지도상에 문자를 묘화한다.
표시 제어부(40)는 제1 묘화부(42), 마스크 화상 생성부(44), 제2 묘화부(46), 문자 묘화부(48)의 동작을 제어하고, 이들에 의해 묘화된 3차원 지도를 표시 장치(50)에 표시한다.
B. 지도 데이터 :
도 2는 지도 데이터(12)의 내용을 나타내는 설명도이다. 도시한 바와 같이, 지도 데이터(12)에 있어서는 각 지물에 대해 고유의 지물 ID가 부여되고, 지물마다 다양한 데이터가 관리되고 있다. 또한, 본 실시예에서는 지도 데이터(12)에 있어서 지표면은 메쉬 형상으로 구분되고, 각각에 대해 지물과 마찬가지로 고유 ID가 부여되어 관리되고 있다.
「종별」은 바다, 산, 하천, 도로, 철도, 건물 등 지물의 종별을 나타내고 있다. 그리고, 도로나 철도는 지상 구간(지상 부분)도 터널 구간(지하 부분)도 하나의 지물로서 관리되고 있고, 터널 구간에는 지하 구조물인 것을 나타내는 서브 종별이 할당되어 있다. 또한, 건물은 지상 부분도 지하 부분도 하나의 지물로서 관리되고 있고, 건물의 지하 부분에는 지하 구조물인 것을 나타내는 서브 종별이 할당되어 있다. 또한, 지하 주차장, 지하 상가 등 지하 구조물은 지하 구조물인 것을 나타내는 종별이 할당되어 있다. 도로나 철도에 대해, 지상 구간과 지하 구간을 별개의 지물로서 관리하도록 해도 좋다. 또한, 건물에 대해서도 지상 부분과 지하 부분을 별개의 지물로서 관리하도록 해도 좋다. 지표면의 지도 데이터(12)에는 지표면이라는 종별이 할당되어 있다.
「명칭」은 지물의 명칭이다.
「3차원 모델」은 지표면이나 각 지물을 3차원적으로 표시하기 위한 폴리곤 데이터 또는 도로나 철도를 표시하기 위한 라인 데이터이다. 본 실시예에서는 지상의 지물 및 지물의 지상 부분은 실선으로 그려지고, 지물의 지하 부분 및 지하 구조물은 파선으로 그려진 것으로 규정되어 있다. 예를 들면, 도 2의 하단에 나타낸 바와 같이, 도로의 지상 구간은 실선으로 그려지고, 터널 구간은 파선으로 그려진다. 또한, 건물의 지상 부분은 실선으로 그려지고, 지하 부분은 파선으로 그려진다. 이하, 지상의 지물 및 지물의 지상 부분을 정리하여 지상 지물이라고도 한다. 또한, 지물의 지하 부분 및 지하 구조물을 정리하여 지하 지물이라고도 한다.
「좌표」는 3차원 모델(폴리곤 데이터 또는 라인 데이터)의 각 구성점의 좌표 데이터이다.
「텍스처」는 텍스처 매핑에 있어서, 지물(3차원 모델)의 형상에 맞춰 부착되는 화상이다. 본 실시예에서는 지하 지물은 투명하게 묘화되므로, 지하 지물의 텍스처는 준비되어 있지 않다.
C. 3차원 지도 표시 처리 :
도 3~도 5는 제1 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 3차원 지도의 표시 지시가 입력되었을 때, 3차원 지도 표시 시스템(100)이 실행하는 처리이다.
처리를 개시하면, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 사용자에 의해 지정된 3차원 지도의 축척, 시점 위치, 시선 방향을 취득한다(단계(S100)). 그리고, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 취득한 3차원 지도의 축척, 시점 위치, 시선 방향에 기초하여 표시 영역을 결정하고(단계(S110)), 그 표시 영역 내에 존재하는 지표면 및 지물에 대해 지도 데이터(12) 및 문자 데이터(14)를 읽어들인다(단계(S120)).
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 각 지도 데이터(12)에 대해 그 종별을 판별하고(단계(S130)), 「지하 구조물」이라는 서브 종별이 부여되어 있지 않은 지물, 즉 지표면 및 지상 지물을 추출하고, Z 버퍼(심도 버퍼)를 이용하여 깊이 판정 및 음면 처리를 실시하여 묘화한다(단계(S140))(이하, 이 묘화 결과를 「통상 묘화」라고 함). 단계(S140)의 틀 내에 지표면과 지상 지물로서의 도로(RD1, RD2) 및 건물(BLD1, BLD2, BLD3)이 묘화된 3차원 지도를 나타냈다. 본 실시예에서 도로는 지상 부분과 터널이 하나의 지물 데이터로서 구성되어 있고, 건물도 지상 부분, 지하 부분이 하나의 지물 데이터로서 구성되어 있다. 단계(S140)의 처리에서는 이들 지물 데이터 중, 지상 지물에 상당하는 구성점, 폴리곤만을 추출하여 묘화하게된다.
깊이 판정을 수반하는 묘화에서 지하 지물은 지표면에 가려져 묘화되지 않으므로, 단계(S140)의 처리에서는 지상 지물만을 추출하는 처리를 생략하고, 모든 지물을 묘화 대상으로 해도 좋다.
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 단계(S130)의 판별 결과에 기초하여, 표시 영역 내에 지하 지물이 존재하는지 여부를 판단한다(단계(S150)). 표시 영역 내에 지하 지물이 존재하지 않는 경우에는(단계(S150) : NO), 3차원 지도 표시 시스템(100)은 처리를 단계(S190)로 진행한다. 한편, 표시 영역 내에 지하 지물이 존재하는 경우에는(단계(S150) : YES), 3차원 지도 표시 시스템(100)은 지하 지물을 묘화하기 전에 Z 버퍼를 클리어한다(단계(S160)). 이와 같이 함으로써, 이후의 지하 지물의 묘화 처리에서는 단계(S140)에 의한 묘화 결과(통상 묘화)간에 깊이 판정 및 음면 처리를 실시하지 않는다.
단계(S150)의 지하 지물의 추출은 종별 이외의 방법을 채택해도 좋다. 예를 들면, 본 실시예에서 지상 지물은 실선으로 묘화되고, 지하 지물은 파선으로 묘화되도록 규정되어 있으므로, 묘화에 사용되는 선의 종류에 기초하여 지하 지물을 추출하도록 해도 좋다. 이 외에 텍스처의 유무 등 지하 지물을 나타내는 데이터상의 특징에 기초하여 추출하도록 해도 좋다.
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 통상 묘화를 덮어 쓰도록 지하 지물을 묘화한다. 지하 지물의 묘화시에는 통상 묘화간에 깊이 판정이 실시되지 않으므로, 지하 지물과 지상 건물의 위치 관계에 따라서는 지하 지물에 의해 지상의 건물이 가려져 버리는 것이 발생할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 이와 같은 상황을 방지하기 위해, 지상 건물이 그려져 있는 부분에는 지하 지물이 표시되지 않도록 한다. 바꿔 말하면, 지상 건물과 지하 지물간에 깊이 판정이 이루어지고 있는 것처럼 지하 지물을 묘화한다. 이 때문에, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 지하 지물의 묘화 전에 단계(S140)와 동일한 투영 조건으로 지상의 건물만을 투영하여, 마스크 화상으로서의 스텐실마스크(SM)를 생성한다(단계(S170)). 단계(S170)의 틀 내에 지상 건물(BLD1, BLD2, BLD3)만을 투영하여 생성된 마스크 영역(MK)을 가진 스텐실 마스크(SM)을 나타냈다. 스텐실 마스크(SM)의 마스크 영역(MK)을 흑색으로 칠해 나타냈다. 스텐실마스크(SM)를 생성할 때 투영하는 지물의 지정은 임의로 변경 가능하다.
그리고, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 단계(S130)의 판별 결과에 기초하여 지하 지물을 추출하고, 스텐실마스크(SM)에 의해 지상의 건물(BLD1, BLD2, BLD3)과 겹치는 마스크 영역(MK)에 대한 묘화를 금지하면서 추출한 지하 지물을 단계(S140)에 의한 묘화 결과상에 덮어쓰기하여 묘화한다(단계(S180)). 즉, 지하 지물을 묘화할 때, 각 픽셀이 스텐실마스크(SM)에 해당하는지 여부를 판단하여, 스텐실마스크(SM)에 해당하지 않는 경우에만 그 픽셀에 대한 묘화를 허용한다. 단계(S180)의 틀 내에 지하 지물로서의 도로 터널(TN) 및 건물(BLD1, BLD2, BLD3)의 지하 부분(UG1, UG2, UG3)이 덮어쓰기하여 묘화된 3차원 지도를 나타냈다. 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 지하 지물은 윤곽선 만이 파선으로 묘화되는 것으로 했다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에서 터널(TN)은 도로의 일부이고, 도로의 3차원 모델은 라인데이터로 관리되고 있다. 따라서, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 터널(TN)을 묘화할 때, 단계(S100)에서 취득한 3차원 지도의 축척, 시점 위치, 시선 방향에 따른 폭을 라인 데이터에 갖게 하여 폴리곤화하고, 그 가장자리를 파선으로 묘화한다. 건물(BLD1, BLD2, BLD3) 만을 투영하여 생성된 스텐실마스크(SM)를 이용하여 지하 지물을 묘화함으로써 지상 건물(BLD1, BLD2, BLD3)과 지하 지물간에 깊이 판정이 실시되고 있는 것처럼 지하 지물을 표시할 수 있다.
단계(S180)에 있어서, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 지하 지물들에 대해서는 깊이 판정 및 음면 처리를 실시한다. 도시된 예에서는 건물(BLD2)의 지하 부분(UG2)의 일부는 그 바로 앞의 건물(BLD3)의 지하 부분(UG3)에 의해 가려져 있다. 이와 같이 하는 것에 의해, 복수의 지하 지물이 시점에서 보아 겹치는 경우에 지하 지물들의 위치 관계를 명확히 표시할 수 있다.
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 3차원 지도 중에 문자를 묘화하고(단계(S190)), 3차원 지도를 표시 장치(50)에 표시한다(단계(S192)).
그리고, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 3차원 지도 표시 처리를 종료한다.
이상 설명한 제1 실시예의 3차원 지도 표시 처리에 의하면, 지하 지물을 묘화할 수 있다. 따라서, 깊이 판정에 의해 발생하는 3차원 지도 묘화상의 지장을 완화하고, 다양한 지물에 대해 위치 관계의 파악을 용이하게 할 수 있다.
D. 제2 실시예 :
제2 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)의 구성은, 제1 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)의 구성과 동일하다. 제2 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)은 3차원 지도 표시 처리의 내용의 일부가 제1 실시예와 다르다. 즉, 제1 실시예에서는 3차원 지도 표시 처리에 있어서, 지도 데이터(12)를 참조하여 각 지물의 종별을 판별함으로써 지하 지물을 추출하기로 했지만, 제2 실시예에서는 각 지물의 구성점의 좌표를 해석함으로써 지하 지물을 추출한다. 이하, 제2 실시예의 3차원 지도 표시 처리에 대해 설명한다.
도 6, 도 7은 제2 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 3차원 지도의 표시 지시가 입력될 때, 3차원 지도 표시 시스템(100)이 실행하는 처리이다.
처리를 개시하면, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 축척, 시점 위치, 시선 방향의 취득(단계(S200)), 표시 영역의 결정(단계(S210)), 지도 데이터(12) 및 문자 데이터(14)의 로딩(단계(S220))를 실시한다. 이들 처리는 제1 실시예와 동일하다.
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 지도 데이터(12)를 참조하여, 각 지물의 구성점의 좌표를 해석한다(단계(S230)). 본 실시예에서는 지물을 나타내는 폴리곤 또는 라인의 구성점마다 연직 방향에 대해 지표면의 좌표값과 구성점의 좌표값을 비교하기로 했다. 구성점의 좌표값이 지표면의 좌표값 보다 크면, 그 구성점은 지상 지물의 구성점이라고 판정할 수 있고, 구성점의 좌표값이 지표면의 좌표값 보다 작으면, 그 구성점은 지하 지물의 구성점이라고 판정할 수 있다. 그리고, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 그 해석 결과에 기초하여 지물의 지상 부분을 추출하고, Z 버퍼를 이용하여 깊이 판정 및 음면 처리를 실시하여, 지표면 및 추출한 지상 부분을 묘화한다(단계(S240)).
이하의 처리는 제1 실시예와 동일하다. 즉, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 지하 지물이 존재하는 경우에는(단계(S250) : YES), Z 버퍼를 클리어하여(단계( S260)), 스텐실 마스크(SM)를 생성하고(단계(S270)), 이를 이용하여 지하 지물을 묘화한다(단계(S280)). 지하 지물이 존재하지 않는 경우에는(단계(S250)), 이들 처리를 생략한다. 그 후, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 문자의 묘화(단계(S290)), 3차원 지도의 표시를 실시한다(단계(S292)).
이상 설명한 제2 실시예에 의하면, 지하 지물을 나타내는 종별을 설정할 필요없이 지하 지물을 묘화할 수 있다.
E. 제3 실시예 :
제3 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)의 구성은, 제1 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)의 구성에서 마스크 화상 생성부(44)를 제외한 구성으로 이루어져 있다. 제3 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)은 지도 데이터베이스(10)에 저장되어 있는 지도 데이터(12a) 및 3차원 지도 표시 처리의 내용의 일부가 제1 실시예와 다르다. 이하, 제3 실시예의 지도 데이터(12a)의 내용 및 3차원 지도 표시 처리에 대해 설명한다.
도 8은 제3 실시예의 지도 데이터(12a)의 내용을 나타내는 설명도이다. 제3 실시예의 지도 데이터(12a)는 각 지물에 대해 「대상 지물 판정 플래그」가 부여되어 있다. 「대상 지물 판정 플래그」는 그 지물이 제2 묘화부(46)에 의한 묘화 대상인지 여부, 즉 Z 버퍼를 클리어한 후에 묘화하는 대상인지 여부를 나타내는 판정 정보이며, 묘화 대상의 경우는「1」, 묘화 대상이 아닌 경우는 「0」으로 설정된다.
「대상 지물 판정 플래그」는 지도 데이터(12a)의 제공자에 의해 미리 설정되어있도록 해도 좋고, 사용자에 의해 설정 또는 변경 가능해게 해도 좋다. 본 실시예에서는 제2 묘화부(46)에 의한 묘화 대상을 개별적으로 유연하게 설정 또는 변경할 수 있다.
도 9, 도 10은 제3 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 3차원 지도의 표시 지시가 입력되었을 때, 3차원 지도 표시 시스템(100)이 실행하는 처리이다.
처리를 개시하면, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 축척, 시점 위치, 시선 방향의 취득(단계(S300)), 표시 영역의 결정(단계(S310)), 지도 데이터(12) 및 문자 데이터(14)의 로딩(단계(S320))을 실시한다. 이와 같은 처리는 제1 실시예와 동일하다.
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100) 은 지도 데이터(12)의 대상 지물 판정 플래그를 참조하여(단계(S330)), 대상 지물 판정 플래그가 「0」인 지물 및 지표면을, Z 버퍼를 이용하여 깊이 판정 및 음면 처리를 실시하여 묘화한다( 단계 (S340)). 단계(S340)의 범위 내에 지표면 및 대상 지물 판정 플래그가 「0」인 지물로서의 도로(RD1, RD2), 건물(BLD1, BLD2, BLD3)이 묘화된 3차원 지도를 나타냈다.
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100)은 표시 영역 내에 대상 지물 판정 플래그가 「1」인 지물이 존재하는 경우에는(단계(S350) : YES), Z 버퍼를 클리어하여(단계(S360)), 그 지물을 단계(S340)에 의한 묘화 결과상에 덮어쓰기하여 묘화하고(단계(S370)), 문자의 묘화(단계(S380)), 표시 장치에 대한 표시(단계(S390))를 실시한다.
단계(S370)의 범위 내에 대상 지물 판정 플래그가 「1」인 지물로서의 건물(BLD2) 및 그 지하 부분(UG2)이 덮어쓰기하여 묘화된 3차원 지도를 나타냈다. 이와 같이 함으로써, 건물(BLD2) 및 지하 부분(UG2)을 건물(BLD3) 등 다른 지물 보다 우선적으로 표시할 수 있다. 예를 들면, 3차원 지도 내에서 건물(BLD2)을 즉시 시인할 수 있도록 표시할 수 있으므로, 건물(BLD2)이 사용자가 지정한 목적지인 경우 나 랜드 마크 등의 경우에 유용한 표시가 된다.
본 실시예에서는 도 8에 도시한 바와 같이, 지물마다 대상 지물 판정 플래그를 설정하고 있으므로, 건물(BLD2) 및 지하 부분(UG2)를 일체로서 우선적으로 묘화하기로 했다. 예를 들면, 건물(BLD2)에 대해서는 통상대로 깊이 판정을 실시하여 묘화시키고, 지하 부분(UG2) 만을 나중에 묘화하는 대상으로 하고 싶은 경우에는 건물(BLD2)과 지하 부분(UG2)을 다른 지물 데이터로 분리하고, 각각에 대상 지물 판정 플래그를 설정하면 좋다. 또한, 이와 같은 방법 대신에 제1 실시예에서 서브 종별을 설정 가능하게 한 바와 같이, 지물 데이터의 일부 구성 부분마다 대상 지물 판정 플래그를 설정할 수있는 구조로 해도 좋다.
F. 제4 실시예 :
제1 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)에서는 3차원 지도 표시 처리에 있어서, 스텐실마스크(SM)를 이용하여 마스크 영역(MK)에 대한 묘화를 금지하면서, 지하 지물을 묘화했다. 이에 대해, 제4 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100A)에서는 지상 지물의 묘화 결과상에 지하 지물 전체를 덮어쓰기하여 묘화하고, 또, 그 묘화 결과상에 덮어쓰도록 지상의 건물 만을 묘화하는 것에 의해, 지하 지물의 적어도 일부를 지상의 건물로 가려 표시한다.
도 11은 제4 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100A)의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다. 제4 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100A)은 도 1에 도시한 제1 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)의 표시 제어부(40) 대신에 표시 제어부(40A)를 구비하고 있다. 그리고, 표시 제어부(40A)는 표시 제어부(40)의 마스크 화상 생성부(44) 대신에 제3 묘화부(47)를 구비하고 있다. 그 이외는 제1 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)과 동일하다.
제3 묘화부(47)는 제2 묘화부(46)에 의한 묘화 결과에 덮어 쓰도록 지상 건물(건물의 지상 부분)만을 묘화한다. 본 실시예에서 제3 묘화부(47)는 제1 묘화부(42) 및 제2 묘화부(46)에 의한 묘화 결과와는 별도로 지상 건물 만을 묘화한 레이어를 생성하고, 이를 제1 묘화부(42) 및 제2 묘화부(46)에 의한 묘화 결과상에 중첩하기로 했다. 제3 묘화부(47)는 제1 묘화부(42) 및 제2 묘화부(46)에 의한 묘화 결과상에 지상 건물을 덮어쓰기하여 묘화하도록 해도 좋다.
도 12~도 14는 제4 실시예의 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 3차원 지도의 표시 지시가 입력되었을 때, 3차원 지도 표시 시스템(100A)이 실행하는 처리이다.
처리를 개시하면, 3차원 지도 표시 시스템(100A)은 축척, 시점 위치, 시선 방향의 취득(단계(S400)), 표시 영역의 결정(단계(S410)), 지도 데이터(12) 및 문자 데이터(14)의 로딩(단계(S420))을 실시한다. 이들은 제1 실시예와 동일한 처리이다.
또한, 3차원 지도 표시 시스템(100A)은 제1 실시예와 마찬가지로 각 지도 데이터(12)의 종별을 판별하고(단계(S430)), 지표면 및 지상 지물을 추출하며, Z 버퍼를 이용하여 깊이 판정 및 음면 처리를 실시하여, 추출한 지표면 및 지상 지물을 묘화한다(단계(S440)).
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100A)은 표시 영역 내에 지하 지물이 존재하는 경우에는(단계(S450) : YES), Z 버퍼를 클리어하여(단계(S460)), 지하 지물을 단계(S440)에 의한 묘화 결과상에 덮어쓰기하여 묘화한다(단계(S470)). 스텐실 마스크(SM)의 생성을 생략하고 있는 점(도 4의 단계(S170) 참조)을 제외하고는 제1 실시예와 처리 내용은 동일하다.
단, 스텐실 마스크(SM)의 생성을 생략하기 위해, 단계(S470)의 처리를 끝낸 시점에서의 출력 결과는 제1 실시예와 다르다. 단계(S470)의 범위 내에 지하 지물로서의 도로의 터널(TN) 및 건물(BLD1, BLD2, BLD3)의 지하 부분(UG1, UG2, UG3)이 덮어쓰기하여 묘화된 3차원 지도를 나타냈다. 이 시점에서는 터널(TN) 등의 지하 지물은 먼저 묘화되어 있는 지상 건물(BLD1) 등을 관통하도록 그려지게 된다.
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100A)은 단계(S470)에 의한 묘화 결과와는 별도로 지상 건물(건물의 지상 부분)만을 단계(S440)와 동일한 투영 조건으로 투영함으로써 묘화한 레이어를 생성한다(단계(S480)). 이 때, 3차원 지도 표시 시스템(100A)은 지상 건물들의 깊이 판정도 실시한다. 그리고, 3차원 지도 표시 시스템(100A)은 이 레이어를 단계(S470)에 의한 묘화 결과상에 중첩한다(단계(S482)). 이와 같이 함으로써 지상 건물(BLD1, BLD2, BLD3)과 지하 지물간에 깊이 판정이 실시되고 있는 것처럼 지하 지물을 표시할 수 있다.
지하 지물이 존재하지 않는 경우(단계(S450) : NO)에는 이와 같은 처리는 생략된다.
계속해서, 3차원 지도 표시 시스템(100A)은 문자의 묘화(단계(S490)), 표시 장치에 대한 표시를 실시한다(단계(S492)).
이상 설명한 제4 실시예의 3차원 지도 표시 처리에 의하면, 스텐실마스크(SM)를 이용하지 않아도 제1 실시예와 동일한 묘화를 실현할 수 있다.
상기 제4 실시예의 3차원 지도 표시 처리(도 12~도 14 참조)에서는 지표면 및 지상 지물을 묘화(단계(S440)) → Z 버퍼를 클리어(단계(S460)) → 지하 지물을 묘화(단계(S470)) → 지상 건물 만을 묘화한 레이어를 중첩(단계(S480,S482)) 순으로 3차원 지도 묘화를 실시하기로 했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 지표면과 지상 지물을 묘화 → Z 버퍼를 클리어 → 지하 지물을 묘화 → Z 버퍼를 클리어 → 지상 건물을 묘화의 순서로 묘화시켜도 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해서도 지상 건물(건물의 지상 부분)과 지하 지물간에 깊이 판정이 실시되고 있는 것처럼 지하 지물을 표시할 수 있다.
G. 변형예 :
상기 실시예 및 변형예에서 설명한 각종 처리는 반드시 모든 것을 구비하고 있을 필요는 없고, 일부를 생략하거나, 다른 처리로 대체하거나, 조합해도 관계없다.
예를 들면, 상기 제1 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100)에 있어서, 마스크 화상 생성부(44)를 생략하도록 해도 좋다. 또한, 상기 제2 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100A)에 있어서 제3 묘화부(47)를 생략하도록 해도 좋다.
또한, 제1 실시예 또는 제2 실시예의 3차원 지도 표시 처리와 제3 실시예의 3차원 지도 표시 처리를 조합하도록 해도 좋다. 또한, 제3 실시예의 3차원 지도 표시 처리와 제4 실시예의 3차원 지도 표시 처리를 조합하도록 해도 좋다.
Z 버퍼 클리어 후에 묘화하는 대상 지물은, 반드시 지하 지물에 한정되지 않는다.
상기 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(100, 100A)을 3차원 지도를 이용하여 경로 안내를 실시하는 네비게이션 시스템에 적용하는 것도 가능하다.
상기 실시예에 있어서, 소프트웨어적으로 실행되고 있는 처리는 하드웨어적으로 실행해도 좋고, 그 반대도 가능하다.
10 : 지도 데이터베이스
12, 12a : 지도 데이터
14 : 문자 데이터
20 : 명령 입력부
30 : 송수신부
40, 40A : 표시 제어부
42 : 제1 묘화부
44 : 마스크 화상 생성부
46 : 제2 묘화부
47 : 제3 묘화부
48 : 문자 묘화부
50 : 표시 장치
100, 100A : 3차원 지도 표시 시스템

Claims (10)

  1. 지표면 및 지물을 3차원적으로 표현하는 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템에 있어서,
    상기 지표면 및 지물의 3차원 형상을 나타낸 지도 데이터를 저장하는 지도 데이터베이스,
    상기 지도 데이터베이스를 참조하고, 깊이 판정을 실시하여 상기 지표면 및 지물을 묘화하는 제1 묘화부,
    상기 제1 묘화부에 의한 묘화에 있어서 지표면 또는 다른 지물에 적어도 일부가 가려지는 지물을 대상 지물로 하고, 상기 지도 데이터를 이용하여 상기 제1 묘화부에 의한 묘화 결과에 덮어 쓰도록 상기 제1 묘화부에 의한 묘화 결과간의 깊이 판정을 실시하지 않고 상기 대상 지물을 묘화하는 제2 묘화부 및,
    상기 제2 묘화부에 의한 묘화 결과에 덮어 쓰도록 상기 대상 지물 보다 전면에 묘화해야 하는 것으로 지정된 지물만을 상기 제2 묘화부에 의한 묘화 결과간의 깊이 판정을 실시하지 않고 묘화하는 제3 묘화부를 구비하는 3차원 지도 표시 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지도 데이터는 지하 부분을 나타내는 데이터를 포함하고,
    상기 제2 묘화부는 상기 지하 부분을 나타내는 데이터에 기초하여 상기 대상 지물을 특정하고, 상기 대상 지물을 묘화하는 3차원 지도 표시 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지도 데이터는 상기 지물이 상기 대상 지물인지 여부를 나타내는 판정 정보가 저장되어 있고,
    상기 제2 묘화부는 상기 판정 정보에 기초하여 상기 대상 지물을 특정하여 상기 대상 지물을 묘화하는 3차원 지도 표시 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지도 데이터에는 상기 지물의 종별이 저장되어 있고,
    상기 제2 묘화부는 상기 지물의 종별에 기초하여 상기 대상 지물을 특정하여 상기 대상 지물을 묘화하는 3차원 지도 표시 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 묘화부는 상기 대상 지물을 판정하기 위한 기준으로서 미리 지정된 기준 지물과의 상하 또는 전후의 위치 관계에 기초하여 상기 대상 지물을 특정하여 상기 대상 지물을 묘화하는 3차원 지도 표시 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상 지물 보다 전면에 묘화해야 하는 것으로 지정된 지물만을 상기 제1 묘화부와 동일한 투영 조건으로 투영하는 것에 의해 마스크 화상을 생성하는 마스크 화상 생성부를 구비하고,
    상기 제2 묘화부는 상기 마스크 화상에 대응하는 부분의 상기 대상 지물의 묘화를 금지하면서 상기 대상 지물을 묘화하는 3차원 지도 표시 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 묘화부는 상기 대상 지물간에 있어서 깊이 판정을 실시하여 상기 대상 지물을 묘화하는 3차원 지도 표시 시스템.
  9. 컴퓨터에 의해 지표면 및 지물을 3차원적으로 표현하는 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 방법에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 지표면 및 지물의 3차원 형상을 나타낸 지도 데이터를 저장하는 지도 데이터베이스를 참조하여, 깊이 판정을 실시하여 상기 지표면 및 지물을 묘화하는 제1 묘화 공정,
    상기 컴퓨터가 상기 제1 묘화 공정에 의한 묘화에 있어서 지표면 또는 다른 지물에 적어도 일부가 가려지는 지물을 대상 지물로 하고, 상기 지도 데이터를 이용하여 상기 제1 묘화 공정에 의한 묘화 결과에 덮어 쓰도록, 상기 제1 묘화 공정에 의한 묘화 결과간의 깊이 판정을 실시하지 않고 상기 대상 지물을 묘화하는 제2 묘화 공정, 및
    상기 제2 묘화 공정에 의한 묘화 결과에 덮어 쓰도록 상기 대상 지물 보다 전면에 묘화해야 하는 것으로 지정된 지물만을 상기 제2 묘화 공정에 의한 묘화 결과간의 깊이 판정을 실시하지 않고 묘화하는 제3 묘화 공정을 구비하는 3차원 지도 표시 방법.
  10. 지표면 및 지물을 3차원적으로 표현하는 3차원 지도를 표시하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
    상기 지표면 및 지물의 3차원 형상을 나타낸 지도 데이터를 저장하는 지도 데이터베이스를 참조하여, 깊이 판정을 실시하여 상기 지표면 및 지물을 묘화하는 제1 묘화 기능,
    상기 제1 묘화 기능에 의한 묘화에 있어서 지표면 또는 다른 지물에 적어도 일부가 가려지는 지물을 대상 지물로 하고, 상기 지도 데이터를 이용하여 상기 제1 묘화 기능에 의한 묘화 결과에 덮어 쓰도록 상기 제1 묘화 기능에 의한 묘화 결과간의 깊이 판정을 실시하지 않고 상기 대상 지물을 묘화하는 제2 묘화 기능, 및
    상기 제2 묘화 기능에 의한 묘화 결과에 덮어 쓰도록 상기 대상 지물 보다 전면에 묘화해야 하는 것으로 지정된 지물만을 상기 제2 묘화 기능에 의한 묘화 결과간의 깊이 판정을 실시하지 않고 묘화하는 제3 묘화 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체.
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