KR19980070628A - 내비게이션 시스템 및 그에 이용되는 동작 프로그램 기억용기억 매체 - Google Patents

내비게이션 시스템 및 그에 이용되는 동작 프로그램 기억용기억 매체 Download PDF

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Abstract

내비게이션 시스템은 영역의 실제 지형의 표고 정보 데이터에 기초하여 영역을 표시하고, 그 위에 도로, 지명 등의 지도 표시 요소를 입력하여, 화면상에 그 영역의 실제 모습과 일치하는 입체 지도를 형성한다.

Description

내비게이션 시스템 및 그에 이용되는 동작 프로그램 기억용 기억 매체
각각 1997년 1월 20일, 1월 20일 및 2월 7일자로 출원된 일본 특허 출원 평9-7752, 9-7845 및 9-24756호의 내용들이 본 명세서에 참조로 내포되어 있다.
본 발명은 차량 장착형이나 휴대용 내비게이션 시스템(navigation system) 및 이 시스템에 이용되는 동작 프로그램을 기억하기 위한 기억 매체에 관한 것으로, 특히 지형 정보와 지도 정보를 조감도 형태로 화면 상에 표시하는 형태의 내비게이션 시스템 및 이 시스템에 이용되는 프로그램을 기억하기 위한 기억 매체에 관한 것이다.
지금까지 상기 형태의 각종 내비게이션 시스템들이 제안되어, 특히 자동차 분야에서 실용화되고 있다. 이와 같은 내비게이션 시스템 중 하나는 일본 특허 공개 공보 평7-220055호에 개시되어 있다. 이 시스템에서는 광역 위치 결정 시스템(global positioning system; GPS)이나 자립 내비게이션 시스템(self-contained navigation system; SCN)을 이용하여 이용자의 현재 위치를 검출하여 지정하거나, 또는 키보드나 원격 제어기를 이용하여 원하는 위치를 지정한다. 지정된 위치는 표시 기준점으로 정해진다. 이 표시 기준점과 내비게이션 시스템을 장착한 차량의 이동 방향을 기초 자료로 하여 시점 좌표와 시점 방향을 산정하며, 외부 메모리에 저장되어 있는 지도 정보에 소위 투시 투영 변환(perspective projection transformation)을 적용하여 지정 위치를 조감도 형태로 화면 상에 표시한다.
설명의 편의를 위하여 내비게이션 시스템을 장착한 차량을 시스템 장착 차량이라고 부르기로 한다.
상술한 종래의 시스템에서는 시스템 장착 차량의 주변 영역, 즉 표시 기준점 부근 영역은 더 크고 따라서 더 상세한 지도 정보를 표시하며, 표시 기준점으로부터 멀어짐에 따라 지도 정보 표시 영역이 증가한다. 따라서, 이 시스템은 이용자(즉, 시스템 장착 차량)로부터 가까운 곳 뿐만 아니라 멀리 있는 지역의 도로 상황까지도 화면 관측자가 직감적으로 파악할 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 지금까지는 내비게이션 시스템에 이용되는 지도 데이터는 소위 2차원 좌표계에서 기술되며, 따라서 표시된 지도의 배경 또는 지형이 평탄면으로 보여지게 된다. 따라서, 배경이 실제로는 울퉁불퉁한 영역을 표시하는 경우라도 화면은 어쩔 수 없이 이 영역을 평탄면으로 표시하게 된다. 특히, 시스템 장착 차량의 현위치를 표시 기준점으로 이용하는 경우에는 표시된 경관은 차량 주위 영역의 실제 경관과 부합하지 못한다. 이 경우, 관측자는 관측자의 현위치를 판단하여 주위와의 위치 관계를 파악하는데 불편함을 느끼게 된다.
오락 분야에서는 지형을 3차원 방식으로 표현하는 각종 응용 소프트웨어가 있다. 그러나, 이들 소프트웨어는 고정된 지형만을 표현할 뿐, 내비게이션에 필요한 도로 정보와 지명 정보를 표현하지는 못하고 있다. 더 구체적으로 설명하면, 이와 같은 형태의 소프트웨어는 실제 지형과는 관계없는 가공의 세계만을 표현하며, 따라서 내비게이션 시스템에는 적용될 수가 없는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 어떤 영역의 실제 지형의 표고 정보 데이터를 기초 자료로 하여 그 영역을 입체적으로 표현하고, 그 위에 도로, 지명 등과 같은 지도 표시 요소를 표시함으로써 그 영역의 실제 경관에 부합되게 화면 상에 입체 지도를 작성한 내비게이션 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 표시 기준점의 표고값이 변화되더라도 표시 기준점에 상대적인 특정 높이를 갖는 어떤 시점에서 본 지형 지도 경관이 일정하게 표시되는 내비게이션 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 지도 표시 요소의 전면에 존재하는 높은 산과 같은 것 때문에 표시된 화상으로부터 은폐되어 있을 지도 모르는 지도 표시 요소(도로 등과 같은 것)을 독특한 방식으로 표시하거나 보여줄 수 있는 내비게이션 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 지도 요소의 전면에 존재하는 높은 산에 의해 은폐되어 있는 특정 지도 요소에 대한 문자열(지명 등과 같은 것)을 표시할 때에, 그 문자열을 마치 이것이 높은 산에 의해 은폐되어 있는 것처럼 표시할 수 있는 내비게이션 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시스템 장착 차량이 높은 산 뒤로 주행하고 있을 때에도 표시 기준점(시스템 장착 차량의 위치를 나타내는 표지같은 것)을 일정하게 표시하거나 보여줄 수 있는 내비게이션 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시스템 장착 차량이 실제로 주행하는 자연 상태(계절, 기후, 시간 등과 같은 것)에 따라서 변화하는 색상을 가지고서 지도 표시 요소의 배경을 표시하는 내비게이션 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 내비게이션 시스템에서 실행되는 프로그램된 동작 단계를 기억하는 기억 매체를 제공하는데 있다.
도 1 내지 19c는 본 발명의 제1 실시예를 도시한 도면들로서,
도 1은 제1 실시예의 기능 블록도.
도 2의 (a) 및 (b)는 지형 정보 데이터 구성을 나타낸 도면.
도 3은 다른 지형 정보 데이터 구성을 나타낸 도면.
도 4의 (a) 및 (b)는 면도형 데이터 구성을 나타낸 도면.
도 5는 지도 표시 처리를 설명하기 위한 플로우챠트.
도 6은 시점과 표시 영역의 결정 원리를 나타낸 도면.
도 7a, 7b 및 7c는 지형 형상의 모델링 처리를 나타낸 도면.
도 8은 표시 영역 중의 샘플링점을 결정하는 다른 방법을 나타낸 도면.
도 9a 및 9b는 표시 기준점의 표고값 산정 방법을 나타낸 나타낸 도면.
도 10의 (a) 및 (b)는 터널 내의 도로의 표고값 내삽 원리 및 이 도로의 내부 구성점의 부가 원리를 나타낸 도면.
도 11은 표시된 지도 요소의 오프셋 결정 원리를 나타낸 도면.
도 12a 및 12b는 문자열의 일부가 은폐되는 은폐 현상을 나타낸 도면.
도 13a 및 13b는 지도 크기와 관련한 지명 문자열의 상대 거리 및 절대 거리를 나타낸 도면.
도 14a 및 14b는 지명의 문자열(각각 일어와 영어로 기재되어 있음)의 오프셋 결정예를 나타낸 도면.
도 15는 표고값 결정 처리를 설명하기 위한 플로우챠트.
도 16은 지형 정보 데이터에 따라서 생성된 다면체의 한가지 표시예를 나타낸 도면.
도 17은 지형 정보 데이터에 따라서 생성된 다면체의 다른 표시예를 나타낸 도면.
도 18의 (a) 및 (b)는 시점 이동에 의한 경관의 변화를 나타낸 도면.
도 19a, 19b 및 19c는 도로들이 부분적으로 은폐된 표시예를 나타낸 도면.
도 20은 제1 실시예에 의한 도로 지도의 입체 조감도를 나타낸 도면.
도 21 내지 25b는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 도면으로서,
도 21은 제2 실시예의 기능 블록도.
도 22a 및 22b는 제2 실시예의 입체 조감도 표시 원리를 나타낸 도면.
도 23은 도로의 은폐부의 표시 처리를 나타낸 도면.
도 24는 지도 표시 처리를 설명하기 위한 플로우챠트의 전반부.
도 25a 및 25b는 지도 표시 처리를 설명하기 위한 플로우챠트의 후반부.
도 26 및 27은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 도면으로서,
도 26은 제3 실시예의 기능 블록도.
도 27은 지도 표시 처리를 설명하기 위한 플로우챠트.
도 28 내지 32는 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 도면으로서,
도 28은 제4 실시예의 기능 블록도.
도 29는 지도 표시 처리를 설명하기 위한 플로우챠트.
도 30a 및 30b는 표고 변화 영역을 결정하는 예들을 나타낸 도면.
도 31a, 31b, 31c 및 31d는 표고 변화가 적용되는 지형 형상의 재모델링 처리를 나타낸 도면.
도 32는 표고 변경 영역을 설정하지 않아 주변의 더 높은 지형부에 의해 표시 기준점이 은폐된 상태의 입체 조감도의 일례를 나타낸 도면.
도 33 내지 35는 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 도면으로서,
도 33은 제5 실시예의 기능 블록도.
도 34는 지도 표시 처리를 설명하기 위한 플로우챠트의 전반부.
도 35는 지도 표시 처리를 설명하기 위한 플로우챠트의 후반부.
도 36 및 37은 본 발명의 제6 실시예를 나타낸 도면으로서,
도 36은 제6 실시예의 기능 블록도.
도 37은 지도 표시 처리를 설명하기 위한 플로우챠트.
도 38 내지 40은 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 도면으로서,
도 38은 제7 실시예의 기능 블록도.
도 39의 (a), (b), (c) 및 (d)는 제7 실시예에서 이용된 표시 처리를 나타낸 도면.
도 40은 제7 실시예에 의한 도로 지도의 입체 조감도를 나타낸 도면.
도 41 내지 44c는 본 발명의 제8 실시예를 나타낸 도면으로서,
도 41은 제8 실시예의 기능 블록도.
도 42는 지도 정보 표시 색상 변경 처리를 설명하기 위한 플로우챠트.
도 43a, 43b 및 43c는 색차 ΔEuv의 연산 결과를 나타낸 그래프.
도 44a, 44b 및 44c는 벡터 휘도차 ΔATD의 연산 결과를 나타낸 그래프.
도 45 및 46은 본 발명의 제9 실시예를 나타낸 도면으로서,
도 45는 제9 실시예의 기능 블록도.
도 46은 내비게이션 지도 정보 표시 색상 변경 처리를 설명하기 위한 플로우챠트.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 표시 기준점 등의 입력 장치
2 : 외부 메모리 장치
2a : 지형 데이터
2b : 지도 데이터
3 : 연산 처리 장치
3-1 : 표시 영역 결정 블록
3-2 : 지형 형상 모델링 블록
3-3 : 표시 기준점 표고 결정 블록
3-4 : 시점 좌표 결정 블록
3-5 : 지도 요소 표고 결정 블록
3-6 : 좌표 변환 블록
3-7 : 은폐면 소거 묘화 처리 블록
4 : 화상 표시 장치
도 1 내지 도 19c에는 본 발명의 제1 실시예의 내비게이션 시스템(10A)가 도시되어 있다.
도 1은 내비게이션 시스템(10A)의 기능 블록도를 도시한 것이다.
내비게이션 시스템(10A)은 표시 기준점 위치 좌표와 시선 방향각을 산정하는 표시 기준점 데이터를 입력하는 입력 장치(1)를 포함한다. 즉, GPS나 자립 내비게이션 시스템에 의해서 검출되었던 시스템 장착 차량의 현재 위치와 진행 방향을 지정함으로써, 또는 키보드나 원격 제어기를 조작하여 시스템 장착 차량의 원하는 위치와 원하는 진행 방향을 지정함으로써 입력 장치(1)에 표시 기준점 데이터가 입력된다. 도면 부호 2로 지시된 것은 외부 메모리 장치로서, 이것은 표고값 데이터를 포함하는 지형 데이터(2a)와 도로와 지명에 대한 정보를 포함하는 지도 데이터(2b) 모두를 기억한다. 도면 부호 3은 연산 처리 장치, 즉 컴퓨터로서, 이것은 고속 CPU, RAM, ROM 및 입출력 인터페이스를 포함한다. 도면 부호 4는 화상 표시 장치로서, 이것은 컴퓨터(3)로부터 화상 신호를 수신하여 화상을 표시한다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 지형 데이터(2a)는 매트릭스 테이블 형태로 저장된다. 즉, 각 경도/위도 좌표점에서의 표고값은 매트릭스 테이블 형태로 저장된다. 더 구체적으로 설명하면, 데이터의 샘플링점들은 수평 평탄면 상에 소정 밀도로 고르게 플로트된다. 즉, 예컨대 샘플링점들은 고르게 이격된 경선(x)과 고르게 이격된 위선(y)에 의해서 정해진 격자점들 상에 배열된다. 샘플링점 각각은 실제 표고값을 나타낸다.
외부 메모리 장치(2)는 밀도가 서로 다른 샘플링점들에 대한 표고값 데이터의 일부를 정밀도가 서로 다른 지형 데이터들로서 기억할 수 있다. 즉, 예컨대 100m마다, 500m마다, 그리고 5Km마다에 있는 샘플링점들에 대한 표고값 데이터는 각자의 정밀도를 가진 3종류의 지형 데이터로서 따로 따로 저장된다. 더욱이, 만일 100m마다 있는 샘플링점들에 대한 표고값 데이터를 지형 데이터로서 저장하는 경우에는 이 데이터는 지도 표시 요구시에 바로 이용될 수 있다. 더욱이, 이 경우, 5개 샘플링점마다의 표고값 데이터는 중간 정밀도의 지형 데이터로서 저장될 수 있고, 또는 50개 샘플링점마다의 표고값 데이터는 낮은 정밀도의 지형 데이터로서 저장될 수 있다.
지형 데이터(2a)의 데이터 형태는 상술한 것에 한정되지는 않는다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 형태는 데이터가 윤곽선으로 표현되는 형태의 것이 될 수도 있다. 더욱이, 표고값 데이터는, 위도와 경도를 각각 x와 y로 표시하면, 각 표고값 z는 z = f(x, y)로 표현되는 곡면 방정식 형태로 저장될 수 있다.
지도 데이터(2b)는 표시된 지도 상에 놓여질 도로, 지명 등과 같은 표시 요소들과 그들의 위치에 관한 정보, 그리고 필요한 경우 그들의 부대에 관한 정보를 포함한다. 예컨대 능선이나 능선군으로 표시될 도로의 경우에는 각 종단점을 표시하는 일련의 점열의 위치 좌표를 위치 정보로서 이용할 수 있고, 다각형 형태로 표시될 호수, 넓은 하천, 골프장 및/또는 역구내(각각 면도형으로 되어 있음)의 경우에는 각 정점이나 분할점을 표시하는 일련의 점열의 위치 좌표를 이러한 수계와 시설의 위치 정보로서 이용할 수 있으며, 이 위치 좌표는 각 점에 대한 접속 형태를 부대 정보로서 구비하고 있다.
즉, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 수계나 시설이 정점들(1, 2, 3, 4, 5)과 내부점들(6, 7)에 의해서 정해지는 경우에는 도 4의 (b)에 도시된 접속 형태는 7개 군의 정점 블록을 포함하는 부대 정보로서 저장된다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 7개 군의 정점 블록 각각은 정점들(1, 2, 3, 4, 5)을 가진 다각형에 의해 제공되는 7개의 소삼각형중 하나의 3개 정점을 포함한다. 수계나 시설을 표시하고자 할 때에는 부대, 즉 접속 형태에 따라서 7개의 상호 접촉하는 소삼각형을 묘사한다.
또한, 표시 지도 상에 지명 및 도로명을 표시하기 위해, 지도 상에 문자열을 표시하기 위한 위치 좌표가 위치에 관한 정보로서 저장되고 문자열은 부대 정보로서 제공된다. 도로 링크의 부대 정보는 도로의 종류에 관한 정보(즉, 상이한 색상으로 표시되는 고속 도로, 국도 및 지방 도로) 및 도로의 형태에 관한 정보(즉, 일반 도로, 터널, 고가 도로 등)에 관한 정보를 포함한다. 이들 위치 정보는 경선 및 위선을 포함하는 2차원 좌표의 형태 또는 이들 경선 및 위선과 표고값 데이터를 포함하는 3차원 좌표의 형태로 저장될 수 있다. 또한, CPU로 하여금 지정된 프로그램을 실행하게 함으로써 얻어진 목적지까지의 안내 루트 또는 사용자 자신이 설정한 안내 루트가 대응하는 도로의 각 링크에 플래그를 설정함으로써, 안내 루트가 일반 도로와 식별될 수 있게 하는 방식으로 내부 메모리 내에 저장된다. 예를 들면, 도로 데이터를 단직선(즉, 링크들)의 접속에 의해 표시하는 경우, 도로 데이터는 좌표 (x0, y0), (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3)...(xn, yn)를 직선으로 연결하도록 처리된다. 이런 방식으로 표시된 도로 데이터는 안내 루트로서 표시될 때, 플래그는 (x0, y0, 1), (x1, y1; 1), (x2, y2; 1), (x3, y3; 1)...(xn, yn; 1)과 같은 각 좌표로 설정된다.
연산 처리 장치(3)는 표시 영역 결정 블록(3-1), 지형 형상 모델링 블록(3-2), 표시 기준점 표고 결정 블록(3-3), 시점 좌표 결정 블록(3-4), 지도 요소 표고 결정 블록(3-5), 좌표 변환 블록(3-6) 및 은폐면 소거 묘화 처리 블록(3-7)인 다양한 기능 블록들을 갖는다.
표시 영역 결정 블록(3-1)은 표시 기준점과 동일한 표고 상에 놓여진 가상 수평면 상에 지도의 표시 영역을 결정하는 블록이다. 지형 형상 모델링 블록(3-2)은 블록(3-1)에 의해 결정된 표시 영역 내에 적절히 분포된 점 군을 설정하고 지형 데이터(2a)로부터 각 점의 평면 좌표(x, y)에 대응하는 표고값 z을 판독함으로써 3차원 데이터(x, y, z)를 형성하고, 3차원 데이터(x, y, z)로 표시된 정점들을 접속함으로써 (지형 형상을 표시하는) 다면체를 형성한다.
표시 기준점 표고 결정 블록(3-3)은 입력 장치(1)로부터 입력된 표시 기준점의 x, y 좌표값(Px, Py)과 지형 형상 모델링 블록(3-2)에 의해 도출된 지형 형상 양자로부터 내삽에 의해 높이의 z 방향의 표시 기준점의 좌표값 Pz를 도출하는 블록이다. 시점 좌표 결정 블록(3-4)은 표시 기준점 표고 결정 블록(3-3)에 의해 도출된 표시 기준점의 좌표(Px, Py, Pz)에 기초하여 시점의 좌표(Vx, Vy, Vz)를 도출하는 블록이다. 지도 요소 표고 결정 블록(3-5)은 지도 데이터(2b)로부터 표시 영역 내의 지도 요소 데이터를 판독하고, 표고값이 존재하지 않으면, 표시 기준점 표고 결정 블록(3-3)과 동일한 처리를 실행함으로써 내삽에 의해 대응하는 표고값을 도출하는 블록이다. 또한, 대략적인 지형을 생성할 때 부득이하게 생성되는 에러와 나중에 설명하겠지만 은폐면을 제거함에 의해 야기되는 표시의 부득이한 블리어(blear)를 낮추기 위해, 블록(3-5)은 도출된 표고값에 약간의 오프셋을 가한다.
좌표 변환 블록(3-6)은 투시 투영 변화을 통해서 화면 상에 표시된 2차원 좌표(Sx, Sy) 및 화면 상의 깊이 좌표(Sz) 양자를 도출하는 블록이다. 은폐면 소거 묘화 처리 블록(3-7)은 각 화상 요소에 대한 깊이 좌표를 비교하고 은폐면 소거 기능을 갖는 입체 지도 묘화 신호를 생성하는 블록이다. 이것은 이미 묘화된 것들보다 더 작은 깊이를 갖는 화상 요소들만을 묘화함으로써 제공된다. 블록(3-7)은 입체 지도 묘화 신호를 화상 표시 장치(4)에 출력함으로써 이 화상 표시 장치로 하여금 입체 도로 지도를 표시하게 한다. 지도 요소의 표고값에 따라 묘화의 색상이 변하여, 서로 다른 색상들이 도로, 강 및 지명의 묘화에 할당된다. 적색, 황색 또는 청색과 같은 화려한 색상이 안내 루트에 할당된다.
다음으로, 제1 실시예의 상술한 내비게이션 시스템(10A)의 동작을 도 5의 플로우챠트를 참조하여 설명한다. 연산 처리 장치(3)에 의한 화상 표시 장치(4)의 표시 처리는 입력 장치(1)로부터 입력된 표시 기준점이 갱신될 때마다 표시 영역의 결정, 지형 및 지도 데이터의 판독, 시점 좌표의 결정, 표시용 그래픽 데이터 준비, 투시 투영 방법에 의한 좌표 변환 및 클리핑(clipping)과 같은 묘화 처리를 포함하는 일련의 처리 단계들이 반복되도록 행해진다.
도 5의 플로우챠트로부터 알 수 있는 바와 같이, 표시 기준점의 위치 좌표와 시선 방향각이 입력 장치(1)로부터 출력되는 경우, 표시 영역 결정 블록(3-1)은 표시 기준점의 위치 좌표와 시선 방향각에 기초하여 지도의 표시 영역을 결정한다(S301). 표시 기준점은 지도의 표시 위치를 결정하기 위한 화상 화면 내의 기준점이고, 시선 방향각은 수평면 상의 시선의 직교 투영에 의해 처리된 방위각이다. 상술한 바와 같이, 입력 장치(1)로서, GSP, 자립 내비게이션 시스템, 키보드 입력 장치 또는 원격 제어형 입력 장치가 사용된다.
시점, 표시 기준점 및 표시 영역 간의 위치적 관계를 도 6을 참조하여 설명한다. 표고값에 관계없이, 표시 영역은 두 개의 축이 경도와 위도에 대응하는 2차원 좌표 시스템(x, y)에 의해 지정된다. 표시 기준점과 동일한 표고를 갖는 수평면은 지도 평면으로서 가정될 것이다. 시점 좌표의 높이가 표시 기준점의 표고값으로부터의 오프셋 h와 관련하여 기술되는 경우, 도 6에 도시된 위치 관계는 항상 표고값과 관계없이 성립되어 종래의 조감도형 내비게이션 시스템에서와 같이, 표시 영역이 지정될 수 있다. 즉, 표시 기준점의 표고값을 제외한 2차원 좌표(Px, Py) 및 시선 방향각 φ는 입력 장치(1)로부터 공급되고, 표시 영역은 시점 높이 오프셋 h, 시선 복각 θ, 시야각 β 및 표시 기준점 표시 위치 δ를 이용함으로써 지정될 수 있다.
그러면, 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 지형 형상 모델링 블록(3-2)에서, 단계 S301에서 도출된 표시 영역을 충분히 포함하는 범위를 갖는 지형 데이터가 외부 메모리 장치(2)로부터 판독되고, 형상 모델링이 실행된다(S302). 표시 영역이 수 개의 부분으로 분할되고 각 부분이 서로 다른 데이터를 사용하는 경우, 각 부분에 대해 판독될 지형 데이터는 그 부분을 충분히 포함하는 범위를 갖는다. 현 표시 처리에 필요한 데이터의 일부 또는 전체가 마지막 표시 처리에서 이미 사용되었고 이에 따라 연산 처리 장치(3)의 내부 메모리 장치(도시되지 않음)에 저장되어 있는 경우, 데이터는 현 표시 처리에 사용될 수 있다. 이에 따라서, 데이터 전송 시간이 감소, 즉 절약될 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 지형 형상의 모델링시에, 표시 영역 결정 블록(3-1)에 의해 도출된 표시 영역을 충분히 포함하는 범위 내에 포함되는 샘플링점들[즉, 지형 데이터가 등록되는 (x, y)점 그룹]이 설정되고 표고값 데이터 z가 각 샘플링점에서 판독된다. 또한, 도 7b에서 알 수 있는 바와 같이, (x, y, z) 좌표의 정점은 각 샘플링점에서 생성되고, 도 7c에서 알 수 있는 바와 같이, 위도와 경도가 서로 인접하여 있는 정점들이 연결 되어 보다 작은 사변형(항상 평면인 것은 아님)을 생성하며 각 사변형은 예를 들면 남동쪽 위치 상의 정점과 북서쪽 위치 상의 또 다른 정점을 연결하는 대각선에 의해 두 개의 보다 작은 삼각형(각각이 평면을 갖음)으로 나누어진다. 이에 따라서, 다면체가 생성된다.
도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 서로 다른 정밀도를 갖는 두 종류의 지형 데이터를 이용함으로써 표시 영역의 지형 형상이 모델링되고, 보다 높은 정밀도의 지형 데이터를 이용하여 시점 부근의 영역이 만들어지며, 보다 낮은 정밀도의 지형 데이터를 이용하여 시점으로부터 원거리 영역이 만들어지고 실제 분할점들을 연결함으로써 두 종류의 지형 데이터가 서로 인접하고 있는 경계부가 만들어짐으로써, 다면체를 구성하는 모든 표면들이 삼각형 모양으로 된다.
그러면, 표시 기준점 표고 결정 블록(3-3)에서, 표시 기준점(Px, Py)의 표고값 Pz이 결정된다(S303). 입력 장치(1)가 충분한 정밀도를 갖는 표고값 Pz를 입력하는 경우, 값 Pz는 직접 사용될 수 있다. 그러나, 시스템에 의해서 충분한 정밀도가 보장되지 않고 시스템에 의해서 표고값 Pz가 도출되지 않으면, 대략적인 표고값 Pz는 표시 기준점의 2차원 좌표(Px, Py) 및 단계(S302)에서 판독된 지형 정보 데이터로부터 도출된다.
이 방법을 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명한다. 먼저, 주어진 샘플링점들 중에, 지형 정보 데이터의 표고값, 표시 기준점(Px, Py) 부근의 xy 2차원 좌표의 세 개의 점들이 도출된다. 그 후, 이둘 세 점의 표고값이 3차원 공간의 점 A, B 및 C로 정의되는 한편, 이 점 A, B 및 C를 통과하는 평면의 식이 도출되고, 이어서 (X, Y) = (Px, Py)를 이 식에 대입시킴으로써 얻어진 값 z를 표시 기준점의 표고값 Pz로 놓는다. 즉, 공간 내의 세 개의 점들 A, B 및 C의 위치 벡터를 A, B 및 C로 나타내는 경우, 값 Pz는 다음의 수학식 1로 표현된다.
Pz = [A(B×C)-DxPx-DyPy]/Dz
그러나, 이 경우,
(Dx, Dy, Dz) = (B-A)×(C-A)
의 등식이 성립되고 (Dx, Dy, Dz)는 세 개의 점들 A, B 및 C에 의해 정의된 평면에 직교하는 벡터를 나타낸다.
그러면, 시점 좌표 결정 블록(3-4)에서, 상술한 방식으로 도출된 표고값 Pz에 소정의 시점 높이 오프셋값 h를 가산하여 높이 방향의 시점 좌표의 값 Vz(=Pz + h)를 도출한다. 또한, 시점의 xy 좌표(Vx, Vy)는 시선 방향각에 기초하여 도출된다(S304). 즉, 도 6을 참조하면, 시점 좌표(Vx, Vy, Vz)가 다음의 수학식 3을 기초하여 산출된다.
이어서, 지도 요소 표고 결정 블록(3-5)에서, 표시 영역 결정 블록(3-1)에 의해 결정된 표시 영역에 기초하여, 결정된 표시 영역 내의 도로, 지명 등과 같은 지도 요소 데이터가 외부 메모리 장치(2)의 지도 데이터(2b)로부터 판독된다. 표고값 데이터가 존재하지 않으면, 표시 기준점의 표고값을 도출하는 경우에서와 같이 대응하는 표고값이 내삽에 의해 도출되고, 표고값에 오프셋 처리가 행해진다.
즉, 지도 데이터(2b)는 위치 정보로서 다양한 지도 표시 요소의 위치 좌표를 갖는다. 위치 정보가 2차원 좌표(x, y)로 기술되면, 세 개의 샘플링점들이 표시 기준점의 경우에서와 같이 각 지도 표시 요소마다 지정되고, 단계 S302에서 판독된 지형 데이터로부터, 세 개의 샘플링점들에 대한 표고값 데이터가 조사되고, 상술한 수학식 1에 기초하여, 각 지도 표시 요소의 표고값이 도출된다.
이 경우에 지도 표시 요소가 도로 링크인 경우, 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에서 도시된 바와 같은 예외적인 처리가 수행된다. 연속된 점들로 구성된 도로 링크가 있다고 가정하자. 내삽에 의해 지형 데이터로부터 도출된 표고값들이 구성점들에 가산되고 표시되어, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같은 지형 형상이 제공된다. 지표면 상의 표고값에 일치하도록 각 표고값이 도출되므로, 도로 링크(P1 내지 P8) 전체는 지표면을 따라 연장된다. 실제 도로에서, 연속된 점 P2 내지 P7에 대응하는 부분이 터널이면, 도 10의 (a)의 표시는 실제성이 부족하다.
따라서, 도로 링크의 구성점의 위치 정보와 더불어, 지도 데이터(2b)가 부대 정보의 링크들이 터널에 대응하는지의 여부에 대한 데이터를 제공하는 경우, 다음 계산이 수행된다. 즉, 첫째로, 링크 열(P2 내지 P7)의 양단점(P2 및 P7)의 표고값이 지형 데이터에 기초하여 파생되고, 이 파생 결과를 이용하여, 내부 구성점의 표고값이 도출된다. 즉, 도 10의 (b)의 경우, 부대 정보를 점검하므로써, 점(P2 내지 P7)가 터널에 대응함을 알게 된다. 따라서, 양단점(P2 및 P7)의 표고값(h2 및 h7)을 내삽에 의해 지형 데이터로부터 얻을 수 있고, 각각의 양 점(P2 및 P7)에 대한 각각의 점(P3, P4, P5 또는 P6) 사이의 거리에 따라서 점(P2 및 P7)의 표고값(h2 및 h7)에 비례한 분포를 제공하여 내부 구성점(P3, P4, P5 및 P6)의 표고값(h3, h4, h5 및 h6)를 얻을 수 있다. 즉, 터널의 각 점의 표고값(hi)는 다음의 수학식 4로부터 산정된다.
hi = (d2ih7 + di7h2)/d27
이 경우, djk는 pj 내지 pk의 값을 더함으로써 얻어진 거리이다. 도로 링크와 지형 형상이 이와 같이 파생된 표고값을 기초로 하여 표시될 때, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같은 표시가 제공되며, 여기서 도로 링크(P2 및 P7) 사이에 연장되는 일부가 터널로서 도시된다.
링크들을 정의하는 구성점들의 수의 부족으로 인해, 구성점들을 직선으로 연결하는 것이 실제 조건들을 나타낼 수 없는 경우에, 지형 형상에 따라 고저를 표시할 필요가 있다. 이러한 경우에, 도 10의 (b)의 상태에서 내부 구성점들을 부가하는 처리가 수행되어 도 10의 (a)의 상태를 얻는다. 즉, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 도로 링크들이 P1, P2, P7 및 P8에 의해서 정의되고(이 경우에, P2 내지 P7의 도로 링크들은 긴 직선 도로를 도시함), 내부 구성점들(P3, P4, P5 및 P6)은 단점(P2 및 P7) 사이의 공간에 부가되어 이들 각각의 위치 좌표(x, y)가 도출되며, 표시 기준점의 표고값이 내삽에 의해 도출되는 처리와 유사한 처리를 함으로써, 점들의 표고값(h3, h4, h5 및 h6)를 산출하고, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 도로 링크들(P2 내지 P7)이 지표면을 따라 연장되는 것이 실제로 도시된다. 내부 구성점들의 밀도가 샘플링점들의 밀도보다 낮게 되면(즉, 링크가 더 길어지게 되면), 부가된 구성점들이 도로 링크의 내부 구성점들 사이의 공간에 부가된다. 이러한 점 부가 처리는 내부 구성점들의 전체 밀도가 샘플링점들의 밀도보다 높아질 때까지 반복된다. 그 후, 지형 데이터에 기초하여, 점들(P3 내지 P6)의 표고값을 구한다.
상술한 보정 처리는 고가 도로를 나타내는 도로 링크에도 적용할 수 있다. 이 경우, 지형 형상은 오목한 형상이 된다. 즉, 점들(P2 및 P7) 사이의 부분이 고가 도로인 경우에, 점들(P2 내지 P7)의 구성점들의 부대 정보들은 이들 점들의 도로 링크들이 고가 도로를 표시하도록 유도한다. 이에 따라서, 점들(P2 및 P7) 사이의 구성점들(P3 및 P6)의 링크들이 디프레스된 지표면 위에 연장되게 표시된다. 또한, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 긴 도로 링크가 점들(P2 및 P7) 사이에 연장되고 이들 사이에 디프레스된 지표면이 있는 경우에, 부가 구성점들이 구성점들(P2 및 P7) 사이의 공간에 부가되고, 이러한 점들의 부가 처리가 내부 구성점들의 전체의 밀도가 샘플링점들의 밀도보다 높아질 때까지 반복된다.
그 후에, 지형 데이터를 기초로, 점(P3 내지 P6)의 표고값이 도출된다. 상술된 방법으로 도출된 지도 표시 요소의 표고값, 또는 지도 표시 요소의 위치 정보가 3차원 좌표의 형태로 지도 데이터에 기술되면, 높이 방향의 좌표값으로서 표시되는 표고값에 대해, 다음의 오프셋 처리가 수행되어 약간의 오프셋이 적용되어 높이 방향의 좌표값을 제공한다.
후술할 묘화 처리에서, 은폐면 소거 묘화 처리가 수행된다. 즉, 예를 들면, 소정의 평면 및 그 평면 상에 상세하게 제공될 직선이 표시될 때, 산출 부분의 표시 제한 및/또는 반올림 오차때문에 직선 표시가 희미해지고 동일한 영상들이 평면에 의해서 부분적으로 은폐되는 경향이 있다. 입체 지도를 표시하는데 있어서, 이러한 바람직하지 않은 현상들을 제거하여야 한다(그러나, 후술할 기준선 표시에서는, 사실상 이러한 희미함을 이용함). 따라서, 도로 등과 같은 지도 표시 요소의 그래픽 데이터를 생성하는데 있어서, 높이 방향의 요소의 좌표 값이 약간 증가된다. 좌표 값에 대한 최적 오프셋 값을 도출하기가 어렵고 이러한 도출은 CPU의 과부하를 유도하는 경향이 있기 때문에, 순차 변화값이 다음에 설명하는 바와 같이 이용될 수 있다.
이제, 도 11에 도시된 것처럼, 점 P가 오프셋 h에 의한 시점보다 낮은 가상 지도 평면 상에 위치하고 거리 d만큼 시점으로부터 떨어져 있다고 가정한다. 만일 점 P보다 Δh만큼 높이 위치한 점을 Q로 표시하면, 표시된 입체 지도의 가상 지도 평면 상에서 점 P를 명확히 표시하기 위해서는 다음과 같은 조건들이 필요하다. 즉, 후술할 투시 투영 변환을 통해서 점 P 및 Q로부터 도출된 깊이 좌표 Pdepth와 Qdepth 사이의 차이는 소정의 깊이 좌표의 해상도보다 커야 한다.. 이 값 Qdepth는 다음의 수학식 5로부터 유도된다.
Qdepth = (f + n) - fn/[dcosθ + (h-Δh)sinθ]
여기서, f와 n은 투시 투영 변환을 위한 공간을 정의하기 위한 깊이 좌표의 상한값과 하한값이다. 따라서, 유도된 깊이 좌표가 이러한 범위 내에 있지 않는 경우에는 클리핑 처리가 수행되어 대응점이 표시되지 않는다. 이 값 Pdepth는 Δh 값에 0을 대입하여 수학식 5로부터 얻을 수 있다. 따라서, Pdepth와 Qdepth 사이의 차 Δdepth는 다음의 수학식 6으로부터 얻을 수 있다.
Δdepth = Pdepth - Qdepth = fnΔhsinθ/ (dcosθ + hsinθ)2
깊이 좌표를 기억하기 위한 레지스터의 메모리 용량을 M이라 하면, 즉, 깊이 좌표가 0 내지 M-1 범위의 정수라면, 상술된 바와 같이 깊이 좌표가 n 내지 f 범위 표시 내로 한정된다고 생각하면 해상도 Res이 다음의 수학식 7로 표시된다.
Res = (f-n)/(M-1)
Δdepth 〉Res의 조건하에서 수학식 6 및 수학식 7로부터 Δh 값을 유도하면, 높이 오프셋 Δh에 대한 필요 조건을 얻을 수 있다. 수학식 6에서는, 값 d가 감소함에 따라 값 Δdepth가 증가하는데, 즉, 값 Δdepth는 점 P와 시점 사이의 거리가 감소함에 따라 Δh의 값보다 큰 값을 나타낸다. 따라서, 만일 시점으로부터 거리 d 만큼 분리된 임의의 점의 Δh 값이 계속 오프셋으로서 사용된다면, 임의의 점보다 시점에 더 가깝게 위치한 점이 필요 조건을 항상 만족할 수 있다. 실제로, 시점으로부터 상당히 떨어져 위치한 점들은 압축된 표시 화상을 갖게 되므로, 화면 상에서 이들 점의 가시도가 떨어지게 된다. 따라서, 높이를 오프셋시켜 표시하는 것의 실질적인 효과는 적다. 따라서, d가 hcosθ일 때, 즉 점 P가 시선과 가상 지도 평면 사이의 교점 안에 있을 때에 결정되는 Δdepth의 값을 사용하는 조건식을 풀어 다음의 수학식 8을 얻을 수 있다.
Δh (f-n)h2/(M-1)fn sin3θ
상기 설명은 점 P가 가상 지도 평면 상에 위치하는 경우에 관한 것이지만,시점과 점 P 사이의 높이 거리가 변화하면 필요 조건이 변화된다. 실제로 자유 곡면을 갖는 지표면이 다면체 도형으로 표현되므로, 도로(등)과 지표면 사이의 높이차의 오차가 현저해진다. 따라서, 수학식 8에 의해 유도되는 조건은 개략적인 지표(指標)만을 나타낸다. 즉, 실제로는 값 Δh는 수학식 8의 우측보다 훨씬 크다.
또한, 지도 데이터(2b)로서 기억된 지도 표시 요소들이 호수, 강(이들을 수계라 함), 골프장 및 역(이들을 시설이라 함)들의 다각형을 포함하는 경우, 도로의 표고값은 수계나 시설의 오프셋 표고값에 비해서 상향 조정될 것이다. 따라서, 수계와 시설의 표고값에 대한 오프셋으로서 Δh를 사용할 때, 도로에 대한 오프셋은 2Δh를 사용할 수 있다. 안내 루트(guide route)의 표고값에 대한 오프셋 2Δh'은 도로에 대한 오프셋 2Δh보다 크게 설정된다.
또한, 표시 기준점에 대응하는 시스템 장착 차량의 현재 위치를 나타내기 위한 임의의 마크(즉, 시스템 장착 차량의 현재 위치 마크)를 표시할 필요가 있을 때는, 마크의 표고값에 대한 오프셋이 2Δh로 설정될 수 있다. 이러한 경우에, 마크의 표시 기준점은 수계나 시설에 의해서 은폐되지 않는다. 또한, 마크의 표고값에 대한 오프셋이 3Δh로 설정되는 경우, 마크의 표시 기준점이 도로에 의해서 은폐되지 않는다.
지명을 표시하기 위한 그래픽 데이터를 생성하는 경우, 즉, 문자열을 생성하는 경우, 표고값에 대한 오프셋 처리가 요구된다. 지명에 대한 위치 정보는, 지도 상의 문자열 표시 위치를 나타내는 대표점의 좌표 형태로 지도 데이터(2b)에 기억된다. 따라서, 지표면 위에서 대표점 오프셋의 표고값을 높이는 것이 주 목적은 아니다. 그러나, 도 12에 도시된 바와 같이, 대표점의 높이 좌표가 문자열 하단을 따라서 배치된다면, 문자열 하단의 표고값이 문자열 전체를 명확히 표시하기 위한 표시 요소 및/또는 지표면의 표고값보다 크게 되도록 표고값을 보정할 필요가 있다.
지명의 문자열은 소정의 길이를 갖는다. 따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 지표면이 기울어지면, 대표점이 지표면 상에 위치하는 경우에도, 문자열 중 일부가 지표면에 의해서 은폐되는 경향이 있다. 이러한 바람직하지 못한 현상들을 방지하기 위해서, 문자열에 대한 오프셋 값은 문자열의 길이 뿐만 아니라 지표면의 기울기(또는 경사도)에 따라서 결정된다.
도 13a에 도시된 바와 같이, 문자열의 길이는 투시 투영 변환을 통하여 제공된 표시 화상의 모든 위치에서 일정하다. 따라서, 도 13b로부터 알 수 있는 바와 같이, 문자열이 지도 공간에 표시될 때, 주변의 표시 요소에 대한 문자열의 길이는 표시된 위치에 따라 변화하는 것을 알 수 있다. 그러므로, 대표값으로서, 문자열의 중심이나 그 부근에 위치한 1 문자의 폭에 대응하는 실제 공간 거리 L을 미리 구하고, 대표값에 문자열의 문자수를 곱해서 문자열의 길이를 구하게 된다. 대표점의 2차원 좌표로부터 대표점 부근의 3개의 지형 데이터 샘플링점을 구하고, 3개의 샘플링점에 의해 얻어진 면도형으로부터 최대 기울기 Ψ를 유도해낸다.
즉:
Dx, Dy 및 Dz는 수학식 2로부터 구할 수 있음을 주목한다.
상술한 값으로부터, 문자열의 길이에 적합한 문자열의 표고값에 대한 오프셋 △hstr은 도 14a 및 14b에 도시된 바와 같이 유도된다. 즉:
△hstr = nL tan Ψ
문자열의 문자수가 크고 지표면의 기울기가 클 경우, 값 △hstr도 커진다. 따라서, 이 경우, 원하는 표시 위치에서 아주 먼 위치에 문자열이 표시되는 경향이 있다. 이러한 바람직하지 못한 현상을 피하기 위해, △hstr의 상한값은 미리 제공될 수도 있다. 즉, 수학식 10의 우측이 상한값을 초과할 경우, 상한값은 △hstr로서 사용된다. 지표면의 기울기가 작을 경우, △hstr 값은 작다. 따라서, 이 경우, 문자열의 표고값은 △h에 의해 오프셋되는 시설 및/또는 수계의 폴리곤의 표고값보다 작아지는 경향이 발생한다. 이러한 바람직하지 않은 현상을 피하기 위하여, △hstr의 하한값을 예를 들어, 2△h로 미리 설정할 수 있다. 이 경우, 문자열의 표고값에 대한 오프셋은 값 2△h 및 수학식 10의 우측 중 큰 것을 사용한다.
도 15의 플로우챠트는 지도 요소 표고 결정 블록(3-5)에 의해 실행되는 단계 S305(도 5 참조)를 상세하게 설명한다. 단계 S501에서, 각 지도 표시 요소가 오프셋 표고값을 갖는지의 여부에 대한 판단이 행해진다. 판단 결과가 예일 경우, 동작 흐름은 리턴된다. 반면, 아니오이면, 즉, 표고값이 여전히 오프셋된 지도 표시 요소가 있을 경우에는, 표고값에 대한 오프셋 처리는 다음 방식의 루틴으로 수행된다.
이 경우, 수학식 1 및 2에 기초하여 상술한 표시 기준점의 경우와 유사하게, 지도 표시 요소에 대한 표고값 내삽은 지형 데이터(2a)를 참조하여 행해진다(S502). 그 후, 단계 S503에서, 지도 표시 요소가 도로 링크인지의 여부에 대한 판단이 행해진다. 예일 경우, 동작 흐름은 단계 S504로 진행되어 지도 표시 요소가 터널 및 고가 도로 중의 하나인지의 여부를 판단한다. 단계 S504에서 예일 경우, 즉, 지도 표시 요소가 터널 및 고가 도로 중의 하나일 경우, 동작 흐름은 단계 S505로 진행된다. 이 단계에서, 수학식 4에 기초하여, 내부 구성점의 표고값은 내삽에 의해 양단점의 표고값으로부터 도출된다. 단계 S504에서 아니오일 경우, 즉, 지도 표시 요소가 터널도 아니고 고가 도로도 아닐 경우, 동작 흐름은 단계 S506로 진행하게 된다. 이 단계에서, 도로 링크의 구성점 밀도가 충분한지의 여부에 대한 판단이 행해진다. 아니오일 경우, 즉, 구성점 밀도가 충분하지 않을 경우, 동작 흐름은 단계 S507로 진행한다. 이 단계에서, 도로 링크는 구성점을 가산하도록 분할되며, 가산된 구성점의 표고값이 지형 데이터로부터 도출된다.
단계 S506에서 예일 경우, 즉, 구성점 밀도가 충분할 경우, 동작 흐름은 단계 S508로 진행된다. 이 단계에서, 구성점의 표고값이 안내 루트용인지의 여부에 대한 판단이 행해진다. 아니오일 경우, 즉, 값들이 안내 루트용이 아니라 일반 도로용일 경우, 동작 흐름은 단계 S509-1로 진행되며, 여기서 소정의 오프셋 값 △h1(예를 들어, 2△h)이 표고값에 가산된다. 반면, 예일 경우, 즉, 값들이 안내 루트용일 경우, 동작 흐름은 단계 S509-2로 진행되며, 여기서 소정의 더 큰 오프셋 값 △h1(△h1)이 표고값에 가산된다.
단계 S503에서 아니오일 경우, 즉, 지도 표시 요소가 도로 링크가 아닐 경우, 동작 흐름은 단계 S510으로 진행한다. 이 단계에서, 지도 표시 요소가 수계 및 시설 중의 하나인지의 여부에 대한 판단이 행해진다. 예일 경우, 동작 흐름은 단계 S511로 진행하여, 최소 오프셋 값 △h2(예를 들어, △h)가 표고값에 가산된다. 아니오일 경우, 동작 흐름은 단계 S512로 진행한다. 이 단계에서, 지도 표시 요소가 지명인지의 여부에 대한 판단이 행해진다. 예일 경우, 동작 흐름은 단계 S513으로 진행하여 지형의 기울기 Ψ가 도출된다. 즉, 지명 표시의 대표점의 2차원 좌표로부터, 대표점 부근의 지형 데이터 샘플링점을 구하고, 3개의 샘플링점에 의해 얻은 면도형으로부터 최대 기울기 Ψ를 구한다. 그 후, 동작 흐름은 단계 S514로 진행하여 문자열의 길이에 대응하는 오프셋값 △hstr을 구한다. 동작 흐름은 단계 S515로 진행하여 오프셋값 △hstr 및 소정의 하한값 △h3 중 큰 것을 대표점의 표고값에 가산한다.
단계 S512에서 아니오일 경우, 즉, 지도 표시 요소가 지명이 아닐 경우, 동작 흐름은 단계 S516으로 진행한다. 이 단계에서, 지도 표시 요소가 시스템 장착 차량인지의 여부에 대한 판단이 행해진다. 예일 경우, 동작 흐름은 단계 S517로 진행되어 최대 오프셋 값 △h4가 차량의 표고값에 가산된다.
상술한 방식으로, 모든 지도 표시 요소의 표고값이 결정된다. 그 후, 좌표 변환 블록(3-6)은 도 5의 플로우챠트의 단계 S306의 투시 투영 변환을 행한다. 이 단계에서, 지형 형상 데이터, 지도 표시 요소 데이터 및 표시 기준점 데이터와 같은 표시 그래픽 데이터에 투시 투영 변환을 적용하여 표시 화면 상의 이들의 좌표값을 구한다. 이 변환은 다음의 수학식 11로 표현된다.
참조 부호 M은 표시 그래픽 데이터의 지도 공간 좌표(Mx, My, Mz)에 제4 요소로서 1을 제공함으로써 구해진 벡터이다. 수학식 3에서 구해진 시점 좌표는 Vx, Vy 및 Vz로 표시된다. 참조 부호 φ 및 θ는 시선 방향각 및 복각을 각각 나타내며, 참조 부호 f 및 n은 깊이 좌표의 클리핑 범위를 정의하는 상하한값을 나타내며, 참조 부호 Ds는 화면 요소에 관한 표시 화면과 시점간의 이론상 거리를 나타낸다.
변환 결과, 동차 좌표 T = (Tx, Ty, Tz, Tw)가 도출된다. 도면에 사용되는 2차원적 좌표(Sx, Sy)는 조건 Sx = Tx/Tw, Sy = Ty/Tw로부터 도출된다. 깊이 좌표는 Sz = Tz/Tw로 표현된다.
투시 투영 변환이 종료된 후, 은폐면 소거 묘화 블록(3-7)은 도 5의 플로우챠트의 단계 S307의 묘화 동작을 행한다. 즉, 이 단계에서, 묘화 처리가 행해져 화상 표시 장치(4)에 대응하는 신호를 출력하여, 도로 지도의 입체 조감도가 화면 상에 표시된다. 이러한 묘화 처리에서, 좌표 변환된 각 묘화 요소에 클리핑 처리가 적용된다. x 및 y 방향의 클리핑은, 좌표(Sx, Sy)가 소정의 묘화 범위 내에 있는 묘화 요소만이 묘화되도록 행해진다. 깊이 방향의 클리핑은 n ≤ Sz ≤ f를 만족시키는 묘화 요소만이 묘화되도록 행해진다. 묘화되는 묘화 요소에서, 깊이 좌표를 비교하여, 이미 묘화된 묘화 요소들보다 깊이가 작은 묘화 요소만을 새로 묘화한다. 이로써, 은폐면을 효과적으로 제거하면서 입체 지도의 묘화를 달성한다.
묘화되는 각 묘화 요소는 소정의 색상을 사용하여 표시된다. 예를 들면, 지형 형상의 경우, 도 16에서 알 수 있는 바와 같이, 색상은 표시된 요소의 표고값에 따라서 계속 변화한다. 즉, 이 경우, 표고값과 이에 적용되는 색상 간의 대응 관계가 미리 결정되고, 표고값은 예를 들어, 0-50m 범위군, 50-100m 범위군, 100-200m 범위군, 200-400m 범위군 등의 몇몇 범위군으로 분류된다. 동일 범위군의 표고값은 동일한 색상에 적용된다.
지형 형상을 나타내는 폴리곤의 면을 묘화함과 더불어, 도 17에서와 같이, 인접면들 사이에 형성된 능선을 도시할 수 있다. 모든 능선들 가운데, 위선 및 경선과 동일한 방향을 갖는 능선들만이 도시되고, 점선으로 된 능선은 도시되지 않는다. 이로써, 능선들이 뚜렷하게 표시되어 표시된 지형 형상에 의해 처리된 입체 효과를 높이게 된다. 또한, 입체 지도의 방위는 관찰자에 의해 명확히 인식된다.
각 묘화 요소를 묘화하기 위해, 표시 화면 상의 대응 화면 요소를 소정의 색상으로 묘화한다. 화면 좌표 (Sx, Sy)에 위치한 화면 요소가 묘화될 때, 대응하는 깊이 좌표(Sz)는 좌표(Sx, Sy)에 대응하는 레지스터에 저장된다. 이로써, 동일 화면 요소[즉, (Sx, Sy)]가 서로 다른 묘화 요소용으로 묘화될 때, 새로운 깊이 좌표 Sz1은 대응 레지스터에 저장된 값 Sz0와 비교된다. 값 Sz1이 Sz0보다 작을 경우, 즉, 후에 묘화될 묘화 요소가 시점에 더 가까울 때, 레지스터에 저장된 깊이 좌표 및 화면 요소의 색상이 갱신된다. 반면, 값 Sz1이 Sz0보다 클 경우, 이러한 갱신은 행해지지 않는다. 이러한 처리를 Z 버퍼링이라 하며, 은폐면 소거 기술의 하나라 할 수 있다. 즉, 이러한 기술에서, 각 묘화 요소의 묘화 순서에 상관없이 시점 부근의 임의의 묘화 요소는 화면 요소마다 일정하게 묘화된다.
이러한 Z 버퍼링에 있어서, 도 18의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 배면측 묘화 요소는 은폐된 부분으로 표시되며, 이 부분은 동일 시선상에서 중첩된다. 시점의 이동에 따라, 가시 영역이 점차 변화되어, 화면 상의 화상은 실제성을 갖게 된다.
도 19a에 도시된 바와 같이, 안내 루트 등의 묘화 요소가 중요 정보와 상관없이 Z 버퍼링으로 인해 은폐된 부분을 가질 경우, 도 19b 및 19c에 의해 도시된 바와 같이 측정 결과가 사용될 수도 있다. 즉, 도 19b의 측정 결과에 있어서, 은폐된 부분에 대응하는 부분은 서로 다른 색상으로 묘화되고, 도 19c의 측정 결과에 있어서, 대응 부분은 점선으로 묘화된다. 이들 측정 결과에 있어서, 지형 형상 및 도로 링크가 일반 Z 버퍼링을 통하여 묘화된 후, 반대 조건이 깊이 좌표(Sz0 및 Sz1) 간의 비교를 위해 설정되어, 시점에서 먼 도로 링크는 다른 색상으로 묘화되거나 점선으로 묘화된다. 서로 다른 색상에 있어서, 도로 링크의 원래 색상 및 지형 형상의 색상 혼합하여 얻은 색상이 사용될 수도 있다. 이로써, 은폐된 도로는 지형 형상을 통하여 본 느낌을 준다.
단계 S307(도 5 참조)에 대한 처리를 행함으로써, 화상 표시 장치(4)에 의해 표시될 하나의 입체 지도 화상이 생성된다. 그 후, 단계 S308에서, 지도 표시 처리가 계속되는지의 여부에 대한 판단이 행해진다. 예일 경우, 동작 흐름은 단계 S301로 되돌아가서 상술한 처리를 반복한다. 아니오일 경우, 상술한 처리는 종료되고, 그 후, 시스템 장착 차량을 검출하기 위한 처리, 안내 루팅 계산 처리 등의 후속 처리가 행해진다.
도 20은 본 발명의 상술한 제1 실시예(10A)에 의해 제공된 도로 지도의 입체 조감도 표시를 도시한다. 이 표시에서 알 수 있듯이, 지도 데이터 및 실제 지형 형상의 표고 데이터에 기초한 지형 형상은 입체적으로 표시되며, 지도 표시 요소가 표시된 지형 형상에 제공된다. 실제로, 화면 상에 표시된 지도는 관찰자에게 현실감을 제공할 있으므로, 관찰자는 시스템 장착 차량(즉, 관찰자)의 위치와 주변 차량과의 위치 관계를 순간적으로 포착할 수 있다.
다음으로, 도 21 내지 25b를 참조하여 본 발명의 제2 실시예(10B)에 관하여 설명한다. 제2 실시예(10B)에서, 제1 실시예(10A)(도 1 참조)의 좌표 변환 블록(3-6)에서 수행된 은폐면 소거 묘화 처리 대신에, 표시된 영역 내의 표시된 부재의 묘화를 일명 덮어쓰기법으로 가장 안쪽 면에서 그 면을 향한 순서로 행하는 처리법이 이용된다.
제2 실시예(10B)의 하드웨어는 상술한 제1 실시예(10A)에서와 동일하다. 하지만, 도 21에서 알 수 있듯이, 제2 실시예(10B)에서 사용된 연산 처리 장치(3)는 다음에서 이해되는 바와 같이 상이한 기능을 갖는다.
즉, 상술한 제1 실시예(10A)에서와 유사하게, 제2 실시예(10B)의 연산 처리 장치(3)는 표시 영역 결정 블록(3-1), 지형 형상 모델링 블록(3-2), 표시 기준점 표고 결정 블록(3-3) 및 시점 좌표 결정 블록(3-4)를 갖는다. 이들 블록과 더불어, 장치(3)는 지도 요소 표고 결정 블록(3-5A), 좌표 변환 블록(3-6A), 지형 형상 묘화 블록(3-8), 지도 요소 표고 비교 블록(3-9) 및 지도 요소 묘화 블록(3-10)을 가지며, 이들은 제1 실시예(10A)에서와 다르다.
지도 요소 표고 결정 블록(3-5A)에서, 표시 영역 내의 지도 요소 데이터는 지도 데이터(2b)로부터 판독된다. 표고값이 등록되지 않으면, 표시 기준점 표고 결정 블록(3-3)의 경우에서와 같이, 대표점 주위의 3개의 샘플링점을 사용함으로써 수학식 1 및 2에 기초한 내삽에 의해 대응 표고값을 구한다. 하지만, 제1 실시예의 경우와는 달리, 표고값의 오프셋은 제2 실시예에서 이루어지지 않는다.
좌표 변환 블록(3-6A)에서, 표시 화면 상의 2차원 좌표(Sx, Sy)는 투시 투영 변환을 통하여 구한다. 하지만, 제2 실시예(10B)에서, 깊이 좌표(Sz)는 구할 수 없다.
지형 형상 묘화 블록(3-8)에서, 지형 형상을 나타내는 폴리곤은 시점에 관하여 가장 안쪽면에서부터의 순서로 묘화된다. 즉, 덮어쓰기는 차례로 행해진다. 제1 실시예(10A)의 경우와 유사하게, 표고값에 따라 지형 형상의 묘화 색상이 변한다.
지도 요소 표고 비교 블록(3-9)에서, 지도 표시 요소(즉, 도로, 수계 및 시설의 경우의 구성점, 및 지명인 경우의 대표점)의 표고값은 화면의 동일한 위치상에 이미 묘화된 지형 표고값과 비교된다. 지도 표시 요소의 표고값이 지형 표고값보다 작으면, 지도 표시 요소는 지표면보다 시점에 더 가깝게 배치되는 것으로 간주된다. 도 22a 및 22b로부터 알 수 있는 바와 같이, 조감도상의 점 P에 지도 표시 요소를 묘화하는 경우에, 지형 형상이 표고값에 따라 결정된 색으로 묘화된다면, 점 P의 화면 요소의 색상은 시점에 가장 가까운 점 A의 표고값 h1을 나타낸다. 따라서, 묘화될 지도 표시 요소의 표고값이 값 h보다 낮으면, 지도 표시 요소는 도시된 산의 배면상에 배치된 점 B에 위치되는 것으로 간주되어, 지도 표시점이 숨겨진다.
지도 요소 묘화 블록(3-10)에서, 도로 등의 경우에, 각각의 링크의 양 단부의 표고값이 지표면의 표고값보다 크면, 도로가 정상적인 방식으로 묘화되도록 화상 표시 장치(4)에 명령이 제공된다. 반면, 링크의 단부들중 적어도 하나가 표고값에 있어서 지표면보다 낮으면, 도로가 변경된 색으로 묘화되거나 또는 점선으로 묘화되거나 또는 묘화되지 않도록 장치(4)에 명령이 제공된다. 반면, 표면 형상의 형태로 도시된 수계 및 시설의 경우, 표면 형상을 구성하는 표면 요소의 정점 모두가 표고값에 있어서 지표면보다 높으면, 수계 및 시설이 정상적인 방식으로 묘화되도록 명령이 장치(4)에 제공된다. 반면, 정점들 증의 적어도 하나가 표고값에 있어서 지표면보다 낮으면, 수계 및 시설이 다른 색으로 묘화되거나 또는 이들의 능선이 점선으로 묘화되고 또는 이들이 묘화되지 않도록 명령이 장치(4)에 제공된다. 지명인 경우에 대표점의 표고값이 지표면의 것보다 크면, 지명은 장치(4)내에서 정상적인 방식으로 묘화된다. 반면, 이것이 지표면의 것보다 작으면, 지명은 장치(4)에 의해 묘화되지 않는다. 도 23으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서, 지형 형상은 폴리곤의 형태로 모델링된다. 그러므로, 도로의 표고값이 각각의 구성점에서 도출되는 경우에도, 구성점들 사이의 지형 형상이 투영된다면 도로는 숨겨질 것이다. 상술한 실시예(10A)에서 실행된 은폐면 소거 묘화 처리에서, 도로가 보여지는지 여부에 대한 판정은 각 화면 요소 마다 수행된다. 그러므로, 제1 실시예(10A)에서, 도로는 양 단부가 보여진 상태로 남고 부분적으로 숨겨지는 경우가 발생한다. 반면, 제2 실시예(10B)에서, 도로의 양 단부가 보여지는 지 여부에 대한 판정에 따라, 도로 전체가 묘화되어야 하는 지에 대한 판정이 수행된다. 그러므로, 제1 실시예의 단점이 제거될 수 있다. 제2 실시예에서, 도로가 터널 이외의 다른 영역에서 부분적으로 숨겨지는 바람직하지 못한 현상이 억제된다.
다음에는 제2 실시예의 상술한 내비게이션 시스템(10B)의 동작을 도 25, 25a 및 25b를 참조하여 설명한다.
산술 처리블록(3)의 표시 영역 결정 블록(3-1)에서, 표시된 영역이 지형 형상 모델링 블록(3-2)에서 결정되고(S301), 지형 데이터는 판독되고 기하 모델링이 표시 기준점 표고 결정 블록(3-3)에서 실행되고(S302), 표시 기준점의 표고값이 결정되고(S303), 시점 좌표 결정 블록(3-4)에서, 시점 좌표가 제1 실시예(10A)의 도 5의 플로우챠트와 동일하게 결정된다(S304).
제1 실시예의 지도 요소 표고 결정 블록(3-5)의 경우와 유사한 지도 요소 표고 결정 블록(3-5A)에서, 블록(3-1)에 의해 결정된 표시 영역 내의 도로 및 지명의 데이터는 지도 데이터(2b)로부터 판독된다(S305A). 표고 데이터 값이 존재하지 않으면, 대응하는 표고값은 표시 기준점의 표고값을 도출하는 것과 유사한 기술을 사용하여 내삽을 통해 도출된다. 제2 실시예(10B)에서는 도 15의 플로우챠트에서 언급된 오프셋 처리는 수행되지 않는다는 것을 주목하여야 한다.
좌표 변환 블록(3-6A)에서, 투시 투영 변환이 수행된다(S306A). 이 변환에 의해, 동차 좌표 T=(Tx, Ty, Tz, Tw)이 도출된다. 묘화하는데 사용되는 2차원 좌표(Sx, Sy)는 조건 Sx=Tx/Tw, Sy=Ty/Tw로부터 도출된다. 그러나, 이 제2 실시예에서, 깊이 좌표 Sz는 도출되지 않는다.
다음에, 지형 형상 묘화 블록(3-8)에서, 지형 형상를 나타내는 폴리곤은 시점에 대하여 가장 깊은 표면으로부터 순서대로 묘화된다(S310). 즉, 덮어쓰기가 가장 먼 부분으로부터 순서대로 차례 차례 수행된다. 이 경우에, 묘화색은 표고값에 따라 변경된다.
지도 요소 표고 비교 블록(3-9) 및 지도 요소 묘화 블록(3-10)에서, 표시된 영역내의 지도 표시 요소가 지명인지 여부에 대한 판정이 수행된다(S311). 만일 예이면, 동작 흐름은 단계 S312로 간다. 이 단계에서, 지명의 문자열의 대표점의 표고값이 지형의 것보다 작은지 여부에 대한 판정이 수행된다. 만일 아니오이면, 동작 흐름은 단계 S313으로 진행하여 지명이 지형 형상위에 덮어쓰여진다.
만일 단계 S311에서 아니오이면, 동작 흐름은 단계 S314로 간다. 이 단계에서, 지도 요소가 도로, 강 또는 철도를 나타내는 선도형내에 있는지에 대한 판정이 수행된다. 예이면, 동작 흐름은 단계 S315 및 S316으로 간다. 이들 단계에서, 각각의 링크의 단부의 표고값은 2차원 좌표에 의해 나타난 대응하는 지형의 것들과 비교된다. 링크 단부의 표고값이 대응하는 지형의 표고값보다 크면, 동작 흐름은 단계 S317로 진행하여 지도 요소가 표시된 지형 상에 덮어쓰여진다. 그러나, 링크의 표고값들 중 어느 하나가 대응하는 지형의 것보다 작으면, 지도 요소는 변경된 색으로 묘화되거나, 점선으로 묘화되고 또는 묘화되지 않는다(S318).
단계 S314에서 아니오이면, 즉 지도 요소가 호수, 강, 역 시설, 골프장등과 같이 표면 형상의 형태내에 있으면, 동작 흐름은 단계 S319-1 ...S319-n으로 간다. 이들 단계에서, 도 4의 (a)에 도시된 분할에 의해 제공된 모든 더 작은 폴리곤의 모든 정점 1 내지 n[도 4의 (a) 및 (b) 참조]이 표고값에 있어서 대응하는 지형보다 작은 지에 대한 판정이 수행된다. 아니오이면, 즉 모든 정점들의 표고값이 지형의 표고값보다 크면, 동작 흐름은 단계 S3110으로 진행하여 지도 요소가 표시된 지형상에 덮어쓰여진다. 그러나, 단계 S319-1 ...S319-n중의 하나에서 예이면, 지도 요소는 변경된 색으로 묘화되거나, 또는 점선으로 묘화되거나, 또는 묘화되지 않는다(S3111).
S311 내지 S3111의 상술한 단계들은 표시된 영역 내에 있는 모든 지도 요소에 적용된다. 시스템 장착 차량의 위치를 표시하기 위한 마크와 같은 표시 기준점 마크의 표시는 실질적으로 동일한 방식으로 수행된다(S3112). 이들 단계에서, 도 20에 도시한 것과 같은 그러한 입체 조감도가 화상 표시 장치(4)에 의해 표시된다.
단계 S3113에서, 표시 처리가 계속되는지에 대한 판정이 수행된다. 예이면, 상술한 공정은 종료되고, 시스템 장착 차량을 검출하는 공정, 안내 루트등을 찾는 공정과 같은 후속 공정이 이어진다.
제2 실시예(10B)는 제1 실시예(10A)가 갖고 있는 장점 이외에 다음의 장점을 갖는다. 즉, 제2 실시예(10B)의 경우에, 은폐면 소거 묘화 처리를 실행하는 기능을 CPU에 제공할 필요가 없다. 그러므로, 시스템의 고속 처리 및 저렴한 생산 비용을 이룰 수 있다. 또한, 지형 형상을 라운딩할 때 발생되는 불가피한 에러에 의해 발생되는, (도로 등과 같은) 선도형 지도 요소의 표시의 바람직하지 못한 부분적 저하가 억제된다.
다음에, 본 발명의 제3 실시예(10C)를 도 26 및 27을 참조하여 설명하겠다.
제3 실시예(10C)는 상술한 제1 및 제2 실시예(10A 및 10B)와 유사하기 때문에, 제1 및 제2 실시예의 것들과 다른 부분에 대해서만 다음에 설명하겠다.
도 26에서 알 수 있는 바와 같이, 제3 실시예(10C)에서는, 외부 메모리 장치(2)의 지도 데이터(2b)는 2개의 군(2b1 및 2b2)로 나누어지는데, 하나는 지명 및 아이콘용의 대표점에 대한 위치 정보, 각각의 지명의 문자열에 대한 보조 정보, 지도 요소에 대한 위치 정보 및 접속 형태에 관한 보조 정보를 포함하는 지명 및 배경 데이터(2b1)이고, 다른 하나는 (도로, 철도, 강 등과 같은) 선도형 요소에 대한 위치 정보 및 부대 정보에 대한 보조 정보를 포함하는 선도형 데이터(2b2)이다.
산술 처리 장치(3)은 제1 및 제2 실시예(10A 및 10B)의 것들과 동일한 블록(3-1 내지 3-4) 이외에, 지도 요소 표고 결정 블록(3-5B), 좌표 변환 블록(3-8B), 은폐면 소거 묘화 블록(3-7A), 선도형 데이터 표고 비교 블록(3-11) 및 선도형 데이터 묘화 블록(3-12)을 구비한다.
지도 요소 표고 결정블록(3-5B)에서, 표시된 영역 내의 지도 요소의 데이터는 외부 메모리 장치(2)의 2개의 데이터 그룹(2b1 및 2b2)로부터 판독되고, 표고값이 등록되면, 대응하는 표고값은 표시 기준점 표고 결정 블록(3-3)의 경우와 같이, 대표점을 둘러싸는 3개의 샘플링점을 사용하여 식(1) 및 (2)에 기초한 내삽을 통해 도출된다. 그러나, 제2 실시예의 경우와 다르게, 선도형 데이터의 표고값을 위한 오프셋은 이 제3 실시예에서는 만들어지지 않는다.
좌표 변환 블록(3-6B)에서, 표시된 화면 상의 2차원 좌표(Sx, Sy)는 투영 변환을 통해 도출된다. 지명 및 배경 데이터(2b1) 및 지형 데이터(2a) 상에는, 깊이 좌표 Sz가 도출된다.
은폐면 소거 묘화 블록(3-7A)에서, 은폐면 소거 처리은 지형 데이터 및 지명 및 배경 데이터에 적용된다.
제2 실시예의 비교 블록(3-9)와 유사한 선도형 표고 비교 블록(3-11)에서, 선도형 데이터의 각각의 링크의 터미널 점의 표고값은 화면의 동일한 위치상에 이미 묘화된 (묘화된 색으로 주어진) 지형 표고값과 비교된다.
제2 실시예의 묘화 블록(3-10)과 유사한 선도형 데이터 묘화 블록(3-12)에서, 각각의 링크의 양 단부의 표고값이 지표면의 표고값 보다 크면, 도로는 정상적으로 묘화되고, 링크의 양 단부 중 적어도 하나가 표고값에 있어서 지표면 보다 낮으면, 도로는 변경된 색으로 묘화되거나 또는 점선으로 묘화되거나 또는 묘화되지 않는다.
다음에서, 제3 실시예의 상술한 내비게이션 시스템(10C)의 동작에 대해 도 27의 플로우챠트를 참조하여 설명하겠다.
단계 S301 내지 S304는 도 5의 제1 실시예의 것들과 동일하다. 이들 단계의 실행 이후에, 동작 흐름은 단계 S305B로 간다. 이 단계에서, 제1 실시예의 블록(3-5)와 유사하게, 블록(3-1)에 의해 결정된 표시된 영역내의 (도로, 지명 등과 같이) 지도 요소의 데이터는 외부 메모리 장치(2)의 2개의 데이터 그룹(2b1 및 2b2)로부터 판독되고, 표고값이 존재하지 않으면, 대응하는 표고값은 표시 기준 점의 표고값을 도출하는 것과 유사한 기술을 이용하여 내삽에 의해 도출된다. 이 제3 실시예에서, 도 15의 플로우챠트에서 언급된 오프셋 처리는 수행되지 않는다.
제1 실시예의 블록(3-6)과 유사한 좌표 변환 블록(3-6B)에서, 투시 투영 변환이 수행된다. 이 변환에 의해 동차 좌표 T=(Tx, Ty, Tz, Tw)가 도출된다. 묘화하는데 사용되는 2차원 좌표 (Sx, Sy)는 조건 Sx=Tx/Tw, Sy=Ty/Tw로부터 도출된다. 선도형 데이터 이외의 데이터 상에는, 즉, 지형 데이터 및 지명 및 배경 데이터 상에는, 깊이 좌표 Sz(=Tz/Tw)가 도출된다(S306B).
선도형 데이터 이외의 데이터(즉, 지형 데이터와 지명 및 배경 데이터)상의 은폐면 소거 묘화 블록(3-7A)에서, 은폐면 소거 처리가 제1 실시예(10A)의 블록(3-7)과 유사하게 실행된다(S307A).
선도형 데이터 표고 비교 블록(3-11) 및 선도형 데이터 묘화 블록(3-12)에서, 표시된 영역 내의 선도형의 각각의 링크의 단부의 표고값은 2차원 좌표에 의해 나타난 대응하는 지형의 것들과 비교된다(S320 내지 S322). 링크 단부의 표고값이 대응하는 지형의 표고값 보다 크면, 동작 흐름은 단계 S323으로 진행하여 지도 요소(즉, 선도형)은 표시된 지형, 지명 또는 아이콘상에 덮어쓰여진다. 그러나, 링크 단부의 표고값들 중 어느 하나가 대응하는 지형의 것보다 작으면, 지도 요소는 변경된 색으로 묘화되거나 또는 점선으로 묘화되거나 또는 묘화되지 않는다(S324). 단계 S320 내지 S324의 상술한 공정은 표시된 영역내의 모든 선도형에 적용된다. 이들 단계에서, 도 20에 도시한 것과 같은 그러한 입체 조감도가 화상 표시 장치(4)에 의해 표시된다.
단계 S326에서, 지도 표시 처리가 계속되는지에 대한 판정이 수행된다. 예이면, 동작 흐름은 단계 S301로 되돌아 간다. 아니오이면, 상술한 공정은 종료되고, 시스템 장착 차량을 검출하는 공정, 안내 루틴을 계산하는 공정 등이 이어진다.
제3 실시예(10C)는 제1 실시예(10A)가 갖고 있는 장점 이외에 다음의 장점을 갖는다. 즉, 제3 실시예(10C)의 경우에서는 (도로 등과 같은) 선도형 지도 요소가 표시되어야 하는지에 대한 판정이 요소의 단부의 조건에 따르지 않기 때문에, 지형 형상를 라운딩할 때 발생되는 불가피한 에러에 의해 발생될, 표시된 화상으로부터 선도형 지도 요소의 바람직하지 않은 부분적 강하가 억제된다. 또한, 묘화 처리는 지명 및 아이콘을 위한 은폐면 소거 처리에 기초하기 때문에, 선도형 지도 요소는 그 대표점이 은폐되는 경우에도 부분적으로 표시될 수 있다.
제1, 제2 및 제3 실시예(10A, 10B 및 10C)에 관한 상기 설명이 내비게이션 시스템에 관한 것이었지만, 내비게이션 시스템의 산술 처리 장치(3)내에 설치된 기능들은 소프트웨어 프로그램의 형태로 내부 메모리 장치내에 설치될 수 있거나, 또는 응용 소프트웨어 프로그램의 형태로 적절한 기억 매체내에 설치될 수 있다.
다음에는, 본 발명의 제4 실시예(10D)에 대해 도 28 내지 32를 참조하여 설명하겠다.
제4 실시예(10D)는 상술한 제1 실시예(10A)와 유사하기 때문에, 제1 실시예의 것들과 다른 부분에 대해서만 다음에 설명하겠다.
산술 처리 장치(3)은 제1 실시예(10A)의 블록(3-1 내지 3-4) 이외에 표고 변경 영역 결정 블록(3-5C), 지형 형상 표고 변경 블록(306C), 지도 요소 표고 결정 블록(3-7C), 좌표 변환 블록(3-7C) 및 묘화 처리 블록(3-9C)를 갖는다.
표고 변경 영역 결정블록(3-5C)에서, 도 31a 또는 도 31b로부터 알 수 있는 바와 같이, 표시 기준점 주위의 표시된 영역의 소정의 영역은 표고 변경 영역으로서 결정된다. 즉, 도 31a의 경우에, 표고 변경 영역은 시점에 대해 시선에 수직인 영역(즉, 빗금친 영역)이고, 도 31b의 경우에, 표시 기준점 주위에 정해진 영역(즉, 삼각형 영역)이다. 주목해야 할 것은 다음 설명은 도 31a의 의해 표시되는 표고 변경 영역에 기초한다는 것이다.
블록(3-2)에 의해 모델링된 지형 형상에 대하여 도 30a 또는 30a로부터 알 수 있는 바와 같이, 지형 형상 변경블록(3-6C)에서, 표고 변경 영역내의 샘플링점의 표고값은 블록(3-3)에 의해 도출된 표시 기준점의 표고값과 유사한 값으로 강제로 변경된다. 즉, 블록(3-2)에 의해 도출된 지형 형상 모델은 블록(3-6)에서 재모델링된다.
지도 요소 표고 결정블록(307C)에서, 표시된 영역내의 지도 요소 데이터는 지도 데이터(2b)로부터 판독된다. 표고값이 존재하지 않으면, 대응하는 표고값은 블록(3-3)의 것과 유사한 기술을 이용하여 내삽에 의해 도출된다.
좌표 변환 블록(3-8C)에서, 표시된 화상 위의 2차원 좌표(Sx, Sy) 및 깊이 좌표 Sz는 투영 변환을 통해 도출된다. 묘화 처리 블록(3-9C)에서, 깊이 좌표의 비교는 각각의 화면 요소에 대해 수행된다. 즉, 깊이가 이미 묘화된 화면 요소의 것보다 작은 화면 요소 만을 묘화함으로써, 은폐면 소거를 실행하게 하는 입체 지도 묘화 신호가 발생된다. 이 신호는 입체 도로 지도를 표시하기 위해 화상 표시 장치(4)에 적용된다. 다른 색들이 표고값에 따라 묘화에 할당되고, 다른 색들이 도로, 강 및 지명에 할당된다. 적색, 황색 또는 청색과 같은 원색이 안내 루트에 할당된다.
아래에서, 본 발명의 제4 실시예(10D)의 동작을 도 29를 참조하여 설명한다.
단계(S1, S2, S3 및 S4)는 제1 실시예(10A)의 (S301, S302, S303 및 S304)와 실질적으로 동일하다.
상술한 것처럼, 표고 변경 영역 결정 블록(3-5C)에서, 표고 변경 영역은 블록(3-1)에 의해 결정된 표시 영역으로부터 정의된다. 지형 형상 모델링 블록(3-2)에서, 단계(S1)에서 유도된 표시 영역을 충분히 덮는 범위를 갖는 지형 데이터는 외부 메모리 장치(2)로부터 판독되고, 형상 모델링이 수행된다(단계 S2). 현 표시 처리에서 필요한 데이터의 일부 또는 전체가 최근 표시 처리에 미리 사용되었으며, 따라서 연산 처리 장치(3)의 내부 메모리 장치(도시 없음)내에 저장되어 있는 경우, 데이터는 현 표시 처리에 사용될 수 있다. 이로써, 데이터 전달 시간이 저감될 수 있다. 지형 형상 모델링 방법은 도 7a, 7b 및 7c를 참조로 제1 실시예(10A)의 부분에서 설명하였다.
지형 형상 표고 변경 블록(3-6C)에서, 블록(3-2)에 의해 유도된 도 7c 또는 도 31b에 의해 도출된 개방형 모델과 같은 지형 형상 모델에 관하여, 표고 변경 영역에 해당하는 샘플링점의 표고 데이터(hi)에 아래의 변경이 적용된다. 이는, 표시 기준점 표고값(Pz)에 기초하여, 아래의 수학식 12에 다라 변경된 표고 데이터(hi)이다.
hi ← (hi-Pz)×α+Pz
여기서, 1α≥0
즉, 표고 변경 영역내의 샘플링점 i(x, y)의 표고값은 수학식 12로부터 도출된다. 즉, 샘플링점의 표고값은 (x, y, hi)의 형태이다. 즉, 표고 변경 영역의 나머지 부분의 표고값은 수학식 12를 사용하지 않고 원래의 지형 데이터(x, y, z)를 기초로 하여 도출된다. 이로써, 도 31d에 도시된 것과 같은 폴리곤 형상이 얻어진다(단계 S5). 제4 실시예(10d)에서, 값(α)를 0으로 함으로써, 표고 변경 영역내의 모든 샘플링점의 표고값(hi)은 표시 기준점의 표고값(Pz)과 동등하게 된다.
지도 요소 표고 결정 블록(3-7c)에서, 표시 영역내의 도로 및 지명에 대한 지도 요소 데이터가 외부 메모리 장치(2)의 댐프 데이터(2b)로부터 판독되며, 표고값이 없는 경우, 대응하는 표고값은 표시 기준점 표고값을 도출하는 것과 동일한 처리를 수행함으로써 내삽에 의해 도출된다(단계 S6).
모든 지도 표시 요소의 표고 결정에 대한 처리가 완료된 경우, 도 29의 플로우챠트의 동작 단계(S7, S8 및 S9)가 수행된다. 이러한 단계들은 제1 실시예(10A)의 도 5의 플로우챠트의 단계(S306, S307, 및 S308)와 실질적으로 동일하므로, 그들의 설명은 생략된다.
상술한 단계에 의해, 제4 실시예(10D)는 제1 실시예(10A)에 의해 얻어진 것과 같은 입체적 조감도를 제공할 수 있다.
제4 실시예(10D)는 제1 실시예가 가지는 이점과 더불어 아래의 이점을 갖는다. 즉, 제4 실시예(10D)의 경우에, 표시 기준점의 인근의 표고 변경 영역내의 샘플링점의 표고값은 표시 기준점의 표고값과 유사한 값으로 변경 또는 수정되도록 교정된다. 따라서, 도 32에 도시된 바람직하지 않은 현상은 극복된다. 즉, 도 32의 표시에서, 관점 주위에 위치한 높은 산의 존재로 인해, 표시 기준점(다시 말하면, 화살표 현 위치 마크)는 표시된 산에 의해 부분적으로 은폐된다. 그러나, 제4 실시예에서, 그러한 표시 기준점 및 그 주변은 항상 표시된다.
아래에서, 본 발명의 제5 실시예(10E)를 도 33 내지 도 35를 참조하여 설명한다.
제5 실시예(10E)는 상술한 제4 실시예(10D)와 유사하므로, 제4 실시예(10D)와 상이한 부분만 아래에 설명한다.
제4 실시예(10D)의 블록(31 내지 3-4, 3-5C, 3-6C, 3-7C)외에, 연산 처리 장치(3)은 좌표 변환 블록(3-8D), 지도 요소 표고 비교 블록(3-11D) 및 지도 요소 묘화 블록(3-12D)을 갖는다.
좌표 변환 블록(3-8D)에서, 표시된 화상 상의 2차원 좌표(Sx, Sy)는 투시 투영 변환을 통해 유도된다. 그러나, 제4 실시예(10D)와는 달리 깊이 좌표(Sz)는 유도되지 않는다.
지형 형상 묘화 블록(3-10D)에서, 제2 실시예(10B)의 블록(3-8)과 실질적으로 동일한 동작이 수행된다. 즉, 표시된 지형 형상 상의 덮어쓰기 관점에 대한 최고 깊은 표면으로부터 수행된다. 지도 요소 표고 비교 블록(3-11D)에서, 제2 실시예(10B)의 블록의 블록(3-9)과 실질적으로 동일한 동작이 수행된다. 지도 요소 묘화 블록(3-12D)에서, 제2 실시예(10B)의 블록(3-10)과 실질적으로 동일한 동작이 수행된다.
아래에서, 본 발명의 제5 실시예(10E)의 동작을 도 34 및 도 35를 참조하여 설명한다.
단계(S1, S2, S3, S4 및 S5)는 제4 실시예(10E)의 단계(S1, S2, S3, S4 및 S5)(도 29 참조)와 실질적으로 동일하다.
이러한 단계가 완료된 이후에, 지도 요소 표고 결정 블록(3-7C)은 아래와 같은 단계(S6A)를 수행한다. 즉, 제4 실시예(10D)의 지도 요소 표고 결정 블록(3-7C)와 유사하게, 블록(3-1)에 의해 결정되는 표시 영역내의 도로 및 지명을 위한 지도 요소 데이터는 외부 메모리 장치(2)의 지도 데이터(2b)로부터 판독되며, 표고값 데이터가 존재하지 않는다면, 대응된 표고 데이터는 표시 기준점의 표고값을 유도하는 것과 유사한 기술을 사용함에 의한 내삽에 의해 유도된다.
좌표 변환 블록(3-8D)에서, 투시 투영 변환이 수행된다(단계 S7A). 즉, 이러한 변환으로, 동차 좌표[T=(Tx, Ty, Tz, Tw)]가 유도된다. 묘화를 위해 사용되는 2차원 좌표(Sx, Sy)가 좌표(Sx=Tx/Tw, Sy=Ty/Tw)로부터 유도된다. 그러나, 이러한 제2 실시예에서, 깊이 좌표(Sz)는 유도되지 않는다.
지형 형상 묘화 블록(3-10D)에서, 단계(S10)(도 35 참조)의 동작이 수행된다. 즉, 지형 형상을 표시하는 다각형이 관점에 대한 최고 깊은 표면으로부터 순서대로 묘화된다. 즉, 최고 먼 부분으로부터 순서대로 덮어쓰기가 수행된다. 이러한 경우, 묘화 색상은 표고값에 따라 변화된다.
지도 요소 표고 비교 블록(3-11D) 및 지도 요소 묘화 블록(3012D)에서, 표시된 영역내의 지도 표시 요소가 지명인지에 따라 판단된다(S11). 그 이후에, 단계(S14, S12, S13, S15, S16 및 S17)의 동작이 선택된 조건에 따라 수행된다. 이러한 동작들이 상술한 제2 실시예(10B)의 단계(S314, S312, S313, S315, S316 및 S317)(도 25a 참조)의 것과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략된다.
단계(S14)에서 '아니오'이면, 즉, 지도 요소가 호수, 강, 역 시설, 골프 코스 등과 같은 표면 형상의 형태인 경우, 동작의 흐름은 단계(S18-1 ... S18-n)으로 진행한다. 이러한 단계들의 동작은 제2 실시예(10B)의 단계(S319-1 ...S319-n)과 실질적으로 동일하다. 이러한 판단 단계(S319-1 ...S319-n) 모두에서 아니오이면, 동작 흐름은 표면 형상의 지도 요소가 표시 영역 상에 덮어쓰여지는 단계(S19)로 진행된다. 그러나, 이러한 단계들 중의 하나가 예이면, 동작 흐름은 단계(S110)으로 진행된다. 이 단계에서, 표시될 지도 요소가 남는지에 대한 판단이 수행된다. '예' 라면, 즉 예를 들면 시스템-장착 차량의 위치를 표시하는 마크와 같은 표시 기준점 마크가 남는 경우, 상술한 동작들이 마크를 표시하기 위해 수행된다. 단계(W111)에서, 표시 처리가 계속되는지에 대해 판단이 수행된다. '예' 라면, 동작 흐름은 단계(S1)로 돌아간다. 한편, 아니오면, 상술한 공정은 종료되고, 시스템-장착 차량을 검출하는 공정과 같은 다음 공정들, 인도 경로를 발견하는 공정 등이 잇따른다.
제5 실시예(10E)는 제4 실시예(10D)의 이점 이외에도 아래의 이점을 갖는다. 즉, 제5 실시예의 경우, 은폐면 소거 묘화 처리를 수행하는 기능을 갖는 CPU를 제공할 필요가 없다. 그러므로, 시스템의 고속 처리 및 저가 제조가 얻어진다. 또한, (도로 등과 같은) 선도형 지도 요소의 표시의 원하지 않는 부분 드로핑(dropping)이 억제되며, 이는 지형 형상을 일주하는 경우에 생성되는 부득이한 오차에 의해 야기된다.
제5 실시예(10E)에서, 블록(3-10D)의 기능으로 인해, 지형의 색은 표고값에 따라 변화한다. 원한다면, 이러한 색 변화는 지형이 변화되는 부분에 사용될 수 있다.
다음에, 본 발명의 제6 실시예(10F)를 도 36 및 37을 참조하여 설명한다.
제6 실시예(10F)는 상술한 제4 및 제5 실시예(10D 및 10E)와 유사하므로, 실시예(10D 및 10E)와 상이한 부분만이 다음에 설명될 것이다.
도 36에 도시된 바와 같이, 제6 실시예(10F)에서는, 상술한 제3 실시예(10C)(도 26 참조)와 유사하게, 외부 기억 장치(2)의 지도 데이터(2b)가 제3 실시예 부분에서 상세히 설명되었던 2개의 군(2b1 및 2b2)으로 분할된다.
연산 처리 장치(3)은, 제5 실시예(10E)의 블록들(3-1, 3-2, 3-3, 3-4, 3-5C, 및 3-6C)과 더불어, 상술한 제3 실시예(10C)의 블록들(3-5B, 3-6B, 3-7A, 3-11, 및 3-12)와 동일한 좌표 변환 블록(3-8F), 은폐면 소거 묘화 처리 블록(3-9F), 선도형 데이터 표고 비교 블록(3-13), 및 선도형 데이터 묘화 처리 블록(3-14)를 구비한다.
다음에, 제6 실시예의 내비게이션 시스템(10F)의 동작이 도 37을 참조로 설명될 것이다.
단계들(S100 - S500)은 도 29의 제4 실시예의 단계들(S1 - S5)와 동일하다. 상기 단계들의 실행 후에, 동작 흐름은 단계(S600B)로 진행된다. 상기 단계에서는, 제4 실시예(10D)의 블록(3-7C)와 유사하게, 블록(3-1)에 의해 결정된 표시 영역 내의 지도 구성 요소들(도로, 지명 등)이 외부 기억 장치(2)의 2개의 데이터 그룹들(2b1 및 2b2)로부터 판독되며, 만약 표고값이 존재하지 않는다면, 대응 표고값이 표시 기준점의 표고값을 산출하는 것과 유사한 기술을 사용함으로써 내삽을 통해 산출된다.
좌표 변환 블록(3-8F)에서, 투영 변환이 수행된다. 이러한 변환에 있어서, 동차 좌표 T = (Tx, Ty, Tz, Tw)가 산출된다. 묘화를 위해 사용되는 2차원 좌표는 조건 Sx = Tx/Tw, Sy = Ty/Tw로부터 산출된다. 선도형 데이터가 아닌 데이터, 즉, 지형 데이터와 지명과 배경 데이터에서는, 깊이 좌표 Sz(=Tz/Tw)가 산출된다(S700B).
은폐면 소거 묘화 처리 블록(3-9F)에서는, 선도형 데이터(즉, 지형 데이터와 지명과 배경 데이터)가 아닌 데이터 상에서, 제4 실시예(10D)의 블록(3-9C)와 유사한, 은폐면 제거 처리가 실행된다(S800C).
선도형 데이터 표고 비교 블록(3-13)과 선도형 데이터 묘화 블록(3-14)에서는, 표시 영역 내의 선도형의 각각의 링크의 말단 표고값들이 2차원 좌표에 의해 제공된 대응 지형의 표고값과 비교된다(S200 - S220). 링크 말단의 표고값이 대응 지형의 표고값 이상일 때, 동작 흐름은 지도 구성 요소(즉, 선도형)가 표시 지형, 지명, 또는 아이콘 상에 기입되는 단계(S230)으로 진행된다. 상술한 처리(S200 - S230)은 표시 영역 내의 모든 선도형들에 적용된다(S240). 이러한 단계들을 사용하여, 제4 실시예(10D)에 의해 획득된 바와 같은 입체 조감도가 얻어진다.
단계(S240)에서, 지도 표시 처리를 계속할 것인지에 대한 판정이 수행된다. 만약 예라면, 동작 흐름은 단계(S100)으로 복귀된다. 만약 아니오라면, 상술한 처리가 종료되고, 시스템 장착 차량의 위치를 검출하기 위한 처리, 가이드 루트를 계산하기 위한 처리 등과 같은 다음의 처리들이 행해진다.
제6 실시예(10F)는 제4 실시예(10D)가 가진 장점에 추가하여 다음과 같은 장점들을 가진다. 즉, 제6 실시예(10F)의 경우에, 선도형 지도 구성 요소(도로 등)가 표시되어야 하는지의 여부가 구성 요소 단부의 조건에 의존하지 않으므로, 지형을 라운딩할 때 생성되는 부득이한 오차에 의해 발생될 수 있는, 표시 화상으로부터의 선도형 지도 구성요소의 바람직하지 않은 부분 드로핑이 억제된다.
다음에, 본 발명의 제7 실시예(10G)를 도 38 - 40을 참조하여 설명한다.
제7 실시예(10G)는 도 28의 제4 실시예와 유사하므로, 상이한 부분만이 다음에서 설명될 것이다.
연산 처리 장치(3)는, 제4 실시예(10D)의 블록들(3-1 - 3-4)에 추가하여, 평면 표시 영역 결정 블록(3-1b), 표고 설정 블록(3-60), 지도 구성 요소 표고 결정 블록(3-70), 좌표 변환 블록(3-80), 입체 표시 영역 결정 블록(3-91), 조감도 평면 묘화 블록(3-92), 및 화상 클리핑 블록(3-93)을 구비한다.
평면 표시 영역 결정 블록(3-1a)에서, 블록(3-1)에 의해 결정되어 표시 기준점을 포함하는 표시 영역 중 선정된 부분[즉, 제4 실시예(10D)의 도 31a에 도시된 마름모 영역]이 조감도 평면 표시 영역으로서 결정되고, 입체 표시 영역 결정 블록(3-1b)에서, 상술한 선정된 부분이 아닌 표시 영역의 부분이 입체 지도 표시 영역으로서 결정된다.
표고 설정 블록(3-60)에서, 블록(3-1a)에 의해 결정된 조감도 평면 표시 영역 내의 지도 구성 요소는 지도 데이터(2b)로부터 판독되고, 블록(3-3)에 의해 결정된 표시 기준점의 표고값은 지도 구성 요소의 표시점의 표고값로 설정된다.
지도 구성요소 표고 결정 블록(3-70)에서, 제4 실시예(10D)의 블록(3-7C)와 유사하게, 입체 지도 표시 영역 내의 지도 구성 요소가 외부 기억 장치(2)의 지도 데이터(2b)로부터 판독되고, 만약 표고값이 기록되지 않았다면, 대응 표고값이 블록(3-3)에 의해 결정된 표시 기준점 표고값을 산출하기 위한 처리와 유사한 처리를 실행함으로써 내삽을 통해 산출된다.
좌표 변환 블록(3-80)에서, 제4 실시예(10D)의 블록(3-8C)와 유사하게, 표시 화상의 2차원 좌표(Sx, Sy)와 깊이 좌표(Sz)가 투시 투영 변환을 통해 산출된다.
입체 표시 영역 결정 블록(3-91)에서, 깊이 좌표의 비교가 각각의 화상 요소에 대해 수행된다. 즉, 깊이가 이미 묘화된 것보다 작은 화상 요소만을 갱신함으로써, 은폐면 소거 기능을 가진 입체 지도 묘화 신호가 생성된다. 조감도 평면 묘화 블록(3-92)에서, 조감도 평면 표시 영역 내의 지도 구성 요소가 블록(3-60)에 의해 설정된 표시 기준점의 표고값과 동일한 표고값을 가지도록 그려지고 블록(3-91)에 의해 생성된 입체 지도 상에 기입된다. 화상 클리핑 블록(3-93)에서, 클리핑 처리는 입체 지도 화상과 조감도 평면 화상 간의 경계부에 적용되어, 화상 표시 장치(4)가 합성 화상을 표시하도록 한 쌍의 화상 신호가 화상 표시 장치(4)에 공급된다. 표시된 지도 구성 요소의 색상은 지도 구성 요소의 표고값에 따라 변화하고, 다른 색들은 도로, 하천, 및 지명의 묘화에 할당된다. 적색, 황색, 또는 청색과 같이 눈에 띄는 색은 안내 루트에 할당된다.
다음에, 제7 실시예의 내비게이션 시스템의 동작이 도 39의 (a) - (d), 및 40을 참조하여 설명될 것이다.
도 39의 (a)에 도시된 바와 같이, 표시 영역 결정 블록(3-1)에서, 외부 기억 장치(2)의 지형 데이터(2a)를 위한 표시 영역이 표시 기준점의 위치 좌표와 입력 장치(1)로부터 수신된 시선 방향각을 기초로 결정되고, 평면 표시 영역 결정 블록(3-1a)와 입체 표시 영역 결정 블록(3-1b)에서, 상술한 표시 영역 내의 조감도 평면 표시 영역과 입체 지도 표시 영역이 결정된다.
지형 모델링 블록(3-2)에서, 표시 영역 내의 지형 데이터가 판독되고 모델링되며, 표시 기준점 표고 결정 블록(3-3)에서, 표시 기준점의 표고값이 결정되고, 시점 좌표 결정 블록(3-4)에서, 시점 좌표가 결정된다.
지도 구성 요소 표고 결정 블록(3-70)에서, 상술한 제4 실시예(10D)의 블록(3-7C)에 의해 실행된 것과 동일한 동작이 수행된다. 즉, 블록(3-1b)에 의해 결정된 입체 표시 영역 내의 지도 표시 구성 요소는 외부 기억 장치(2)의 지도 데이터(2b)로부터 판독된다. 만약 표고값 데이터가 없다면, 적합한 표고값 데이터가 표시 기준점의 표고값을 산출한 것과 유사한 기술을 사용함으로써 내삽을 통해 산출된다. 표고 설정 블록(3-60)에서, 블록(3-1a)에 의해 결정된 조감도 평면 표시 영역 내의 지도 표시 구성 요소가 지도 데이터(2b)로부터 판독되고, 지도 표시 구성 요소를 위해 블록(3-3)에 의해 결정된 표시 기준점의 표고값이 설정된다.
좌표 변환 블록(3-80)에서, 투영 변환이 수행된다. 이러한 변환에 있어서, 균일 좌표 T = (Tx, Ty, Tz, Tw)가 산출된다. 묘화를 위해 사용되는 2차원 좌표는 조건 Sx = Tx/Tw, Sy = Ty/Tw로부터 산출되고 깊이 좌표 Sz(=Tz/Tw)가 또한 산출된다. 입체 표시 영역 결정 블록(3-91)에서, 은폐면 소거 처리가 좌표 변환된 표시 지도 데이터에 적용된다. 이러한 단계들로써, 도 39의 (b)에 도시된 바와 같은 입체 지도 화상이 생성된다.
조감도 평면 묘화 블록(3-92)에서, 도 39의 (c)에 도시된 바와 같은 조감도 평면 화상이 생성된다. 즉, 평면 지형은 표시 기준점의 표고값에 따라 결정된 색으로 배경을 묘화함으로써 표시된다. 블록(3-80)에서 좌표 변환 처리된 데이터를 기초로, 표고값이 블록(3-60)에서의 표시 기준점의 값으로 설정된 지도 표시 구성 요소가 대응 부분에 기입된다. 화상 클리핑 블록(3-93)에서, 입체 지도 화상과 조감도 평면 화상 간의 경계선 설치부가 클리핑되고 상기 2개의 화상들이 도 39의 (d)와 도 40에 도시된 바와 같은 최종 출력 화상을 생성하도록 결합된다. 도 40에 도시된 바와 같이, 표시된 화상은 입체 영역과 평면 영역을 포함한다.
제7 실시예(10G)는 제4 실시예(10D)에 의해서 처리되는 장점 이외에 다음과 같은 장점을 갖는다. 즉, 제7 실시예(10G)의 경우에는 표시 기준점 주변의 영역이 조감도 평면에 표시되기 때문이다. 따라서, 표시 기준점 주변의 영역은 시점측에서 보아 실제로 높은 산이 존재해도 항상 화상 위에 표시된다.
이어서, 도면들을 참조하면서, 본 발명의 제8 실시예(10H) 및 제9 실시예(10I)에 대하여 설명한다.
설명을 진행해 나감에 따라 자명해지듯이, 상기 실시예들(10H, 10I)에서는 표시된 지도의 배경 색상이 자연 조건(예를 들면, 계절, 기후, 시간 등)에 따라서 변화될 수 있는데, 실제로 시스템 장착 차량은 이러한 자연 조건하에서 운행된다.
도 41 내지 44c에는 본 발명의 제8 실시예의 내비게이션 시스템(10H)이 도시되어 있다.
도 41로부터 알수 있듯이, 이 내비게이션 시스템(10H)은 일반적으로 화상 표시부(1000), 적당한 내비게이션 장치2(000), 글로벌 위치 결정 시스템[grobal positioning system(GPS); 3000], 자이로스코프(4000), 차속 센서(5000) 및 캘린더 클럭(calendar clock ; 6000)을 포함한다. 화상 표시부(1000)는 도로 지도 정보를 색으로 표시하는 장치, 즉 예를 들면, 액정 컬러 표시 장치, 음극선 관 표시 장치 등이다. 적당한 내비게이션 장치(2000)는 마이크로 컴퓨터 및 CD-ROM드라이브를 포함한다. 드라이브는 격납된 도로 지도 정보를 갖는 CD-ROM을 동작가능하게 구동시킬 수 있다. 글로벌 위치 결정 시스템(3000)은 시스템 장착 차량의 위치를 감지하며, 자이로스코프(4000)는 차량이 운행중인 방향을 감지하고, 차속 센서(5000)는 차량의 운행 속도를 감지하고, 캘린더 클럭(6000)은 요일, 날짜, 달 및 연도를 표시한다. 센서(3000 내지 6000)로부터의 정보는 적당한 내비게이션 장치(2000)에 제공된다.
상기 적당한 내비게이션 장치(2000)는 각종의 산술 처리를 실시하기 위한 CPU(2200) 및 색상 보정을 실시하기 위해 등록된 컬러 테이블(2100)을 포함한다.
이어서, 도 42의 플로우챠트를 참조하여 내비게이션 시스템(10H)의 동작에 대하여 설명한다. 즉, 플로우챠트에 의해서 행해지는 각종의 작동 단계를 실시함으로써, 자연 조건에 따라 자동적으로 색상 보정이 실시된다.
단계(S1000)에서, 캘린더 클럭(6000)으로부터의 정보 데이터가 판독되고, 단계(S2000)에서, 상기 판독된 정보 데이터에 기초하여 현재의 자연 조건, 즉 사계절중의 어느 하나의 계절이 결정되거나 인식된다. 이어서, 단계(S3000)에서, 이렇게 결정된 계절에 기초하여, 컬러 테이블(2100)에 조회하여 표시된 색의 보정이 이루어진다. 이러한 단계에 의해서, 화상 표시부(1000)의 화면상에 표시된 지도 화상의 배경색이 변화된다. 표시된 지도의 배경은 도로, 장소 이름 등의 고정된 정보 번호를 제외한 많은 것들을 포함할 수 있다.
단계(S4000)에서는, 후술되는 다음의 부등식(13)을, 변경된 배경색이 만족시키는 지의 여부에 대한 판정이 이루어진다.
12 ≤ △Euv ≤ 250/(M + 2)
즉, 단계(S4000)에서는 변경된 색이 사용될 수 있는지의 여부에 대해서 판정이 이루어진다. 사용될 수 없는 경우(NO)에는 단계(S5000)으로 진행된다. 이 단계에서는 컬러 테이블(2100)에 조회하여 상기 변경된 색이 다시 변경된다. 이 색상 변경 처리는 상기 수학식 9가 만족될 때까지, 즉 단계(S4000)에서 변경된 색상이 사용될수 있을 때까지 반복된다. 사용될 수 있는 경우에는 배경이 사용된 색상으로 표시된다.
이어서, 컬러 테이블(2100)에 대하여 설명한다.
성인 남성이 통상 기억하고 있는 것과 잘 일치하는 입체 지도 표시 장치의 색 체계는 기준 색 체계로서 설정된다. 사계절을 전제로 한 각 표시 색상은 색상에 관한 문헌을 참조하거나 혹은 설문지를 작성함으로써 선택된다. 예를 들면, 봄, 여름 가을 및 겨울을 전제로 한 기본 색으로서 청색을 띤 녹색, 황색, 적색 및 흰색이 채택될 수 있다.
색 변화를 정량적으로 표시하기 위해서, 소위 CIELUV even color space method이 사용될 수 있다. 이때에는 색차(color difference) △Euv는 3개의 표시 자극 값(three stimulus values of display)를 기초로한 JIS(즉, 일본 공업 규격)에 규정된 식으로부터 얻어진다. 음극선관(CRT)이 화상 표시부(4)로서 사용되는 경우에, 색차 △Euv는 도 43a 내지 43c에 도시된 특성을 보인다. 즉, 색차 △Euv는 다음 수학식 14을 실시함으로써 구해진다.
△Euv = 형광 물질 FB 값 - 색차 특성
일반적으로, FB의 값은 제로(0)로부터 255까지의 정수이다. 도면의 예에서, 상기 수학식은 고정색 red (R,G,B) = (255,0,0)에 대하여 작성되었다.
도로 및 장소 이름의 색과 배경색간의 하한(minimum limit) 인식 정도는 컬러 핸드북의 표시 및 인지된 심리학적 테스트를 참조로 12로 결정된다. 이들 테스트에 따라서, △Eab(색 실별값) 12 및 △Eab = △Euv가 인식되었다. 상기 하한 인식 정도는 색 변위량에 대응한다.
2개의 색간의 상한(maximum limit) 인식 정도는 250/(M + 2)보다 적은 양으로 결정되는데, 여기서 M은 사용된 중간색의 번호를 나타낸다. 이러한 결정은 표시 장치의 경우에 색차의 최대값이 약 200 내지 300이라고 하는 사실에 기초한 것이다. 즉, 상술한 수학식 13이 결정된다.
계절을 나타내는 색 체계로서 성인 남자가 통상 기억하는 색 체계는 자연 색, 예를 들면 산의 계절에 따른 변화색에 의존한다. 이러한 관념에 의거하여 예를 들면 산의 색의 경우에 산의 표고차에 따라 색을 변화시키는 것이 효과적이다. 개시된 실시예에 있어서, 약 400m 이상의 표고를 가진 부분은 색 변화가 적용되는 산으로서 간주된다. 만일 실제의 산에 대해서만 색상 변화를 주려고 하는 경우에는 표고로부터 구해진 각 산의 구배(15 내지 20도의 각도)가 산을 인식하는데에 사용될 수 있다.
이어서, CIELUV even color space method 대신에 ATD model method가 사용되는 경우에 대하여 설명한다. 사실, CRT, 액정 표시 장치 등의 발광형 표시 장치가 사용되는 경우에, 표시 장치상의 색을 실제의 자연색과 정합시키는 경우에는 CIELUV even color space method 보다 ATD model method이 우수하다.
ATM model method의 벡터 밝기 V는 다음의 수학식 15로부터 구해진다. 이 수학식은 Mr. Guth의 논문에 나타나 있다.
V = (A2+ T2+ D2)0.5
여기서, A(밝기) 채널 = mA · 0.9341X
T(적색-녹색) 채널 = mT ·(0.7401X-0.6801Y-0.15677Z)
D(청색-황색) 채널 = mD ·(-0.0061X-0.0212Y + 0.0314Z)
mA = 0.3
mT = 1
mD = 6
X,Y 및 Z : 자극값
이 수학식의 결과는 도 44a 내지 44에 나타나 있다. 이 결과에 따라서, 색 변위의 원하는 정도(△ATD)는 다음의 부등식 16으로 표현된다.
1.5 ≤ △ATD ≤25/(M + 2)
상술한 처리를 실시함으로써, 화면상에 표시된 지도의 색과 시스템 장착 차량의 주변 풍경의 실제 색을 비교했을 때에 부득이하게 감지되는 비일치성이 낮게 될 수 있다.
도 45 및 46에는 본 발명의 제9 실시예의 내비게이션 시스템(10I)이 도시되어 있다.
이 실시예의 시스템(10I)이 상술한 제8 실시예의 시스템(10H)와 유사함으로 이하에서는 상기 제8 실시예(10H)와 다른 부분에 대해서만 설명한다.
즉, 제9 실시예(10I)에서는 클럭(7000), FM 다중 문자 방송 수신기(8000), 이동 전화(9000), 일조 센서(sunshine sensor)(10000), 우적(雨滴) 응답 센서(raindrop responsive sensor)(11000), 및 습도계(12000)가 더 제공된다. 클럭(7000)은 현재 시간을 나타낸다.
컬러 테이블(2100)은 3개의 형태의 컬러 테이블을 포함하는데, 하나는 계절에 따라 색상 보정을 실시하기 위한 것이고, 또 하나는 기후에 따라서 보정을 행하기 위한 것이며, 나머지 하나는 시간에 따라서 보정을 행하기 위한 것이다.
이어서, 내비게이션 시스템(10I)의 동작에 대하여 도 46의 플로우챠트를 참조하여 설명한다.
단계(S1100)에서, 캘린더 클럭(6000) 및 클럭(7000)으로부터의 정보 데이터가 판독되고, 단계(S1200)에서는 상기 판독된 정보 데이터에 기초하여 현재의 상태들, 즉 사계절 중의 하나의 계절, 및 현재의 시간대가 결정되거나 인식된다. 이어서, 단계(S1300)에서, 방송 수신기(8000), 이동 전화(9000), 일조 센서(10000), 우적 응답 센서(11000) 및/또는 습도계(12000)로부터의 기후 정보가 판독되고, 판독된 데이터에 기초하여 현재 시각에서의 기후가 결정되거나 인식된다.
일조 센서(10000), 우적 응답 센서(11000) 및 습도계(12000)로부터의 정보 데이터에 입각한 기후 정보는 다음과 같이 작성된다.
우기 상태 결정
우적 응답 센서(11000)가 온 신호를 발행하고 습도계(12000)가 80%이상을 표시하는 신호를 발행한다.
흐린 기후 상태 결정
우적 응답 센서(11000)가 오프 신호를 발행하고, 습도계(12000)가 80%이하를 표시하는 신호를 발행하며, 일조 센서(10000)가 1000Lux이하를 표시하는 신호를 발행한다.
쾌청한 기후 상태 결정
우적 응답 센서(11000)가 오프 신호를 발행하고, 습도계(12000)가 80%이하를 표시하는 신호를 발행하며, 일조 센서(10000)가 1000Lux이상을 표시하는 신호를 발행한다. 원할 경우에는 시스템 장착 차량이 실제로 운행중인 위치에 따라서 일조 센서(10000)로부터의 정보 데이터가 변경될 수 있다.
기후 결정이 지나치게 자주 변경되는 것을 방지하기 위해서는 차량이 10Km/h이상의 속도로 운행중일 때에 20초이상 일조 센서(10000)에 의해서 감지된 밝기(Lux)의 평균값을 이용하는 것이 바람직하다.
이어서, 단계(S1400)에서는 상술한 결정에 입각하여 표시색 변경 처리가 3종류의 컬러 테이블에 기초하여 행해진다. 이어서, 단계(S1500)에서 변경된 색이 기준 범위내에 있는지의 여부, 즉, 색이 사용될 수 있는지의 여부에 관한 판정이 이루어 진다. 색이 사용될 수 없는 경우에는 단계(S1600)으로 동작이 진행해 간다. 이 단계에서는 다시 한번 상기 3종류의 컬러 테이블에 기초하여 변경된 색상이 변화된다. 단계(S1500)에서는 색이 사용될 수 있을 때까지 색상 변경 처리가 반복된다. 색이 사용될 수 있는 경우에는 사용될 수 있는 색상으로 배경이 표시된다. 이러한 3 종류의 컬러 테이블에 따른 색 변화는 다음과 같이 행해진다.
계절을 전제로 한 색
봄, 여름, 가을 및 겨울 각각을 표시하기 위한 색으로서 푸른색을 띤 녹색, 오랜지색 및 흰색이 사용된다.
기후
쾌청한 기후, 흐린 기후 및 비오는 요일 각각을 표시하기 위해서 고 채도, 중 채도 및 저 채도가 사용된다.
시간대
주간, 오후/밤시간 각가을 표시하기 위해서 고 밝기 및 저 밝기가 사용된다.
즉, 예를 들면, 봄의 주간의 쾌청한 날의 경우에는 프른 색을 띤 녹색 고 채도 및 고 밝기를 포함한 배합된 색이 사용되고, 겨울의 오후의 흐린 날의 경우에는 흰색, 중 채도 및 저 밝기를 포함하는 배합된 색이 사용된다.
도로와 장소의 색과 배경 색 간의 하한 인식 정도는 부등호 12 ≤ △Euv ≤ 250/(M + 2)로부터 결정된다. 즉, 색 변위는 이러한 범위내에서 실시된다.
기준색의 보정(즉, 기준색에서 변위)은 다음과 같이 작성된다. 먼저, 기본 색의 색조(H), 채도(S) 및 밝기(L)가 HSL-공간-좌표로 표시되고, 이어서 이 좌표가 RGB-공간-좌표로 변형된다. 그 후에 원하는 색이 얻어질 때까지 RGB-공간-좌표에 선형 보정이 반복적으로 적용된다. 특정한 기본 색의 HSL-공간-좌표가 RGB-공간-좌표에서 점(0,100,100)으로 표시되어 있다고 가정하면, RGB-공간-좌표에서의 점(0,50,90)으로의 색 변위는 다음의 단계를 거친다. 즉, 2개의 점사이로 연장하는 라인이 정의되고, 이어서 이 라인 상의 점(0,90,98),(0,80,96),(0,70,94), (0,60,92)...이 정의되고, 이어서, 이들점에 대응하는 색이 순서대로 선택된다. 이러한 선택은 선택된 색이 부등호 12 ≤ △Euv ≤ 250/(M + 2)를 만족시킬 때까지 반복된다.
상술한 처리를 실행함으로서, 화면상에 표시된 지도의 색과 시스템 장착 차량의 주변 풍경의 실제의 색을 비교할 때에 필연적으로 감지되는 비일치성이 저하될 수 있다.
제9 실시예(10I)에서는 상술한 ATD model method가 사용될 수 있다. 이 경우에 부등호 1.5 ≤ △ATD ≤ 250/(M + 2)가 사용된다.

Claims (46)

  1. 내비게이션 시스템에 있어서,
    지형 평면 좌표에 표시된 요소의 표고값을 제공하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 메모리,
    도로와 지명을 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보를 저장하는 지도 데이터 메모리,
    표시된 지도의 위치와 방향을 도출해주는 표시 기준점 위치 좌표와 시선 방향 각도를 입력하는 입력 장치,
    상기 입력 장치로부터 발생한 정보에 따라 화면상에 표시된 영역을 결정하는 표시 영역 결정 블록,
    상기 표시 영역 결정 블록에 의해 결정된 표시 영역상의 지형 형상 데이터를 상기 지형 데이터 메모리로부터 판독하여 상기 지형 형상 데이터를 처리함으로써 지형 형상을 모델링하는 지형 형상 모델링 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 표시 기준점의 표고값을 결정하는 표시 기준점 표고 결정 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 표시 기준점 표고 결정 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 시점 좌표를 결정하는 시점 좌표 결정 블록,
    상기 지도 데이터 메모리로부터 상기 표시 영역내의 지도 표시 요소를 판독하고 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 참조해서 상기 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 표시 그래픽 데이터를 생성하는 지도 요소 표고 결정 블록,
    상기 시점 좌표 결정 블록으로부터의 정보와 상기 입력 장치로부터의 정보에 기초하여, 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보와 상기 지도 요소 표고 결정 블록으로부터의 정보에 투시 투영 변환을 가하는 좌표 변환 블록,
    상기 좌표 변환 블록으로부터의 정보를 처리하여 입체 지도 화상을 생성하는 묘화(描畵) 블록, 및
    상기 입체 지도 화상을 실제로 표시하는 화상 표시 장치
    를 포함하는 내비게이션 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 묘화 블록은 은폐면 소거 처리를 이행하면서 상기 좌표 변환 블록으로부터의 정보를 처리하는 내비게이션 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 묘화 블록은 표시된 통상의 도로와 다른 색과 선을 갖는 표시 안내 루트를 묘화하는 내비게이션 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지형 형상 모델링 블록은, 상기 표시 영역에 적절히 분포된 점 군을 설정하고 상기 지형 데이터 메모리로부터 각각의 점의 평면 좌표에 대응하는 표고값 z를 판독함으로써 3차원 샘플링점 군(x, y, z)를 형성하고, 소정의 규칙에 따라 상기 3차원 샘플링 군을 직선으로 연결함으로써 다면체 지형 형상 모델을 형성하는 내비게이션 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 시점 좌표 근처에 위치된 샘플링점 군은 보다 높은 분포 밀도를 가지며, 상기 시점에서 멀리 위치된 샘플링점 군은 보다 낮은 분포 밀도를 갖는 내비게이션 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 시점 좌표 결정 블록은 상기 표시 기준점 표고 결정 블록에 의해 결정된 표시 기준점 표고값에 따라 시점 좌표의 표고 좌표값을 변경하는 내비게이션 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 시점 좌표 결정 블록은 소정의 오프셋을 상기 표시 기준점 표고값에 가산함으로써 상기 시점 좌표의 표고값을 결정하는 내비게이션 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 지도 데이터 메모리에 저장된 지도 데이터가, 지도 요소상의 위치 정보가 2차원 좌표의 형태로 저장되고 지도 요소가 표고값 이외에 도로와 지명을 포함하는 형식인 경우, 상기 지형 형상 모델링 블록은, 상기 지형 형상 모델링 블록에 의해 생성된 지형 형상 모델을 참조하여, 상기 지도 표시 요소에 의해 소유된 2차원 좌표에 대응하는 2차원 좌표 표고값을 도출하고, 3차원 좌표의 형태로 표시 그래프 데이터를 생성하는 내비게이션 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 지도 데이터 메모리에 저장된 지도 데이터는 도로 링크를 구성하는 점 군의 2차원 좌표로 기술된 위치 정보, 및 상기 도로 링크가 고가 도로 혹은 터널을 지시하는지의 여부를 나타내는 도로형 정보를 포함하며,
    상기 도로 링크 구성점의 2차원 위치 정보와 상기 지형 형상 모델에 기초하여 구성점의 표고값을 결정할 때, 도로 링크의 내부 구성점이 고가 도로 혹은 터널을 나타내는 경우에는, 상기 지도 요소 표고 결정 블록은 지형 형상 모델에 관계없이 도로 링크의 양단점의 표고값을 고려하여 도로 링크의 내부 구성점의 표고값을 산출하는 내비게이션 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 지도 데이터 메모리에 저장된 지도 데이터는 도로 링크를 구성하는 점 군의 2차원 좌표로 기술된 위치 정보, 및 상기 도로 링크가 고가 도로 혹은 터널을 지시하는지의 여부를 나타내는 도로형 정보를 포함하며,
    상기 도로 링크 구성점의 2차원 위치 정보와 상기 지형 형상 모델의 표고값에 기초하여 구성점의 표고값을 결정할 때, 구성점에 대응하는 도로 링크가 고가 도로 혹은 터널을 나타내지 않고 상기 구성점의 밀도가 상기 지형 형상 모델링 블록에 의해 결정된 샘플링점의 밀도 보다 작은 경우에는, 상기 지도 요소 표고 결정 블록은 상기 도로 링크를 분할하는 새 구성점을 상기 도로 링크에 가산하고 지형 형상 모델을 참조하여 상기 새 구성점의 표고값을 산출하는 내비게이션 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 도로, 철도, 수계 및 시설에 대한 상기 표시 그래픽 데이터를 생성할 때, 상기 지도 요소 표고 결정 블록은 외부 및 내부 정보 수단으로부터 제공된 원 표고값에 소정의 오프셋값을 가산하여 높이 방향의 상기 도로, 철도, 수계 및 시설의 좌표값을 산출하는 내비게이션 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 도로와 상기 철도의 오프셋값은 상기 수계와 상기 시설의 오프셋값 보다 큰 내비게이션 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 안내 루트를 형성하기 위해 사용된 오프셋값은 상기 도로와 철도를 위한 오프셋값 보다 큰 내비게이션 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 시스템 장착 차량의 현 위치를 지시하는 그래픽 데이터의 표고값을 결정할 때, 상기 지도 요소 표고 결정 블록은 지형 형상 모델링 블록에 의해 주어진 지형 형상 모델에 기초하여 결정된 표고값에 소정의 오프셋값을 가산하여 시스템 장착 차량의 현 위치의 높이 방향의 좌표값을 산출하는 내비게이션 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 시스템 장착 차량의 현 위치를 지시하기 위해 사용된 오프셋값은 상기 도로와 철도를 위한 오프셋값 보다 큰 내비게이션 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 지명이 도시된 위치를 지시하기 위해 사용된 표시 그래픽 데이터를 생성할 때, 상기 지도 요소 표고 결정 블록은 외부 및 내부 정보 수단에 의해 주어진 상기 위치의 원 표고값에 도로를 위해 결정된 오프셋값 보다 큰 오프셋값을 가산하여 지명에 대한 표시 위치의 높이 방향의 좌표값을 산출하는 내비게이션 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 지명이 도시된 위치를 지시하기 위해 사용된 표시 그래픽 데이터를 생성할 때, 상기 지도 요소 표고 결정 블록은 외부 및 내부 정보 수단에 의해 주어진 상기 위치의 원표고값에 소정의 오프셋값을 가산하여 지명에 대한 표시 위치의 높이 방향의 좌표값을 산출하며, 상기 위치에 표시될 문자열 중의 임의의 문자가 표시 위치의 지형 형상에 의해 가려지지 않도록 상기 소정의 오프셋값이 결정되는 내비게이션 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 투시 투영 변환의 결과, 표시 지도 요소에 대한 복수의 묘화 요소가 동일 시선상에 중첩되도록 형성될 때, 상기 묘화 블록은 시점으로부터 멀리 위치된 묘화 요소를 표시하는 경우 상기 중첩 부분을 제외한 부분만을 화상 표시 장치에 표시하도록 작동하는 내비게이션 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 투시 투영 변환의 결과, 표시 지도 요소에 대한 복수의 묘화 요소가 동일 시선상에 중첩되도록 형성될 때, 상기 묘화 블록은 시점으로부터 멀리 위치된 묘화 요소를 표시하는 경우 그 이외의 부분과 다른 색으로 상기 중첩 부분을 화상 표시 장치에 표시하도록 작동하는 내비게이션 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 중첩 부분에 대한 색은, 중첩 부분의 색과 중첩 부분 이외의 색을 혼합함으로써 마련되는 내비게이션 시스템.
  21. 제1항에 있어서, 상기 투시 투영 변환의 결과, 표시 지도 요소에 대한 복수의 묘화 요소가 동일 시선상에 중첩되도록 형성될 때, 상기 묘화 블록은 상기 중첩 부분을 점선으로 화상 표시 장치에 표시하도록 작동하는 내비게이션 시스템.
  22. 제1항에 있어서, 지형 형상을 대표하는 폴리곤을 묘화할 때, 상기 묘화 블록은 지형 형상의 표고에 따라 변화하는 색으로 상기 폴리곤의 각 면을 묘화하도록 작동하는 내비게이션 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 폴리곤의 각 면을 변화하는 색으로 묘화하는 처리시, 상기 묘화 블록은 상기 폴리곤의 인접한 정점(apex)간에 각각 연장되는 선을 묘화하도록 작동하는 내비게이션 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 묘화되는 상기 각각의 선은 경선 및 위선 중의 하나인 내비게이션 시스템.
  25. 내비게이션 시스템에 있어서,
    지형 평면 좌표에 표시된 요소의 표고값을 제공하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 메모리,
    도로와 지명을 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보를 저장하는 지도 데이터 메모리,
    표시된 지도의 위치와 방향을 도출해주는 표시 기준점 위치 좌표와 시선 방향 각도를 입력하는 입력 장치,
    상기 입력 장치로부터 발생한 정보에 따라 화면상에 표시된 영역을 결정하는 표시 영역 결정 블록,
    상기 표시 영역 결정 블록에 의해 결정된 표시 영역상의 지형 형상 데이터를 상기 지형 데이터 메모리로부터 판독하여 상기 지형 형상 데이터를 처리함으로써 지형 형상을 모델링하며, 상기 표시 영역에 적절히 분포된 점 군을 설정하고 상기 지형 데이터 메모리로부터 각각의 점의 평면 좌표에 대응하는 표고값 z를 판독함으로써 3차원 샘플링점 군(x, y, z)를 형성하고, 소정의 규칙에 따라 상기 3차원 샘플링 군을 직선으로 연결함으로써 다면체 지형 형상 모델을 형성하는 지형 형상 모델링 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 표시 기준점의 표고값을 결정하는 표시 기준점 표고 결정 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 표시 기준점 표고 결정 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 시점 좌표를 결정하는 시점 좌표 결정 블록,
    상기 지도 데이터 메모리로부터 상기 표시 영역내의 지도 표시 요소를 판독하고 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 참조하여 상기 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 표시 그래픽 데이터를 생성하는 지도 요소 표고 결정 블록,
    상기 시점 좌표 결정 블록으로부터의 정보와 상기 입력 장치로부터의 정보에 기초하여, 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보와 상기 지도 요소 표고 결정 블록으로부터의 정보에 투시 투영 변환을 가하는 좌표 변환 블록,
    상기 좌표 변환 블록에 의해 투시 투영 변환된 상기 다면체의 지형 형상을, 덮어쓰는 방식으로 깊이 방향으로부터 묘화하여, 입체 지도 화상을 출력하는 지형 형상 묘화 블록,
    지도 요소 표고 결정 블록에 의해 결정된 각각의 지도 표시 요소의 표시 위치의 표고값을 지형 형상의 대응부의 표고값과 비교하는 지도 요소 표고 비교 블록,
    상기 지도 요소 표고 비교 블록에 의한 비교 결과에 기초하여, 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 이상인 지도 표시 요소를 상기 지형 형상에 덮어쓰는 지도 요소 묘화 블록, 및
    상기 지형 형상 묘화 블록에 의해 생성된 입체 지도 화상과 상기 지도 요소 묘화 블록에 의해 생성된 지도 요소 화상을 접합하여, 접합된 화상을 표시하는 화상 표시 장치
    를 포함하는 내비게이션 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 지형상에 묘화된 색에 기초하여, 상기 지도 요소 표고 비교 블록은 각각의 지도 표시 요소의 표시 위치의 표고값을 지형 형상의 대응부의 표고값과 비교하는 내비게이션 시스템.
  27. 제25항에 있어서, 표시될 지도 표시 요소가 안내 루트일 때, 상기 지도 요소 묘화 블록은 통상의 도로와 다른 색 또는 선을 갖는 안내 루트를 묘화하는 내비게이션 시스템.
  28. 제25항에 있어서, 상기 지도 표시 요소가 선도형 지도 요소일 때, 상기 링크의 양단부의 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 이상인 경우, 상기 지도 요소 표고 비교 블록은 상기 지도 요소 묘화 블록에게 선도형 지도 요소의 링크를 덮어쓰기를 실행하도록 지시하며,
    상기 지도 표시 요소가 평면 지도 요소일 때, 상기 평면 지도 요소의 모든 정점의 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 이상인 경우, 상기 지도 요소 표고 비교 블록은 상기 지도 요소 묘화 블록에게 평면 지도 요소의 덮어쓰기를 실행하도록 지시하는 내비게이션 시스템.
  29. 제25항에 있어서, 상기 지도 표시 요소가 도로, 강 또는 철도와 같은 선도형 지도 요소일 때, 상기 링크의 단부의 표고값 중의 하나가 지형 형상의 대응부의 표고값 보다 작은 경우, 상기 지도 요소 표고 비교 블록은 상기 지도 요소 묘화 처리 블록에게 선도형 지도 요소를 그 이외의 부분과 다른 색 또는 선으로 묘화하도록 지시하는 내비게이션 시스템.
  30. 내비게이션 시스템에 있어서,
    지형 평면 좌표에 표시된 요소의 표고값을 제공하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 메모리,
    도로, 강 및 철도를 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보를 저장하는 선도형 데이터 메모리,
    지명과 아이콘을 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보를 저장하는 지명 및 배경 데이터 메모리,
    표시된 지도의 위치와 방향을 도출해주는 표시 기준점 위치 좌표와 시선 방향 각도를 입력하는 입력 장치,
    상기 입력 장치로부터 발생한 정보에 따라 화면상에 표시된 영역을 결정하는 표시 영역 결정 블록,
    상기 표시 영역 결정 블록에 의해 결정된 표시 영역상의 지형 형상 데이터를 상기 지형 데이터 메모리로부터 판독하여 상기 지형 형상 데이터를 처리함으로써 지형 형상을 모델링하며, 상기 표시 영역에 적절히 분포된 점 군을 설정하고 상기 지형 데이터 메모리로부터 각각의 점의 평면 좌표에 대응하는 표고값 z를 판독함으로써 3차원 샘플링점 군(x, y, z)를 형성하고, 소정의 규칙에 따라 상기 3차원 샘플링 군을 직선으로 연결함으로써 다면체 지형 형상 모델을 형성하는 지형 형상 모델링 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 표시 기준점의 표고값을 결정하는 표시 기준점 표고 결정 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 표시 기준점 표고 결정 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 시점 좌표를 결정하는 시점 좌표 결정 블록,
    상기 표시 영역내의 선도형 데이터를 상기 선도형 데이터 메모리로부터 판독하고, 상기 지명 및 배경 데이터를 상기 지명 및 배경 데이터 메모리로부터 판독하여, 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 참조해서 각각의 상기 선도형 지도 요소 및 상기 지명과 상기 아이콘의 위치의 표고값을 결정하여, 표시 그래픽 데이터를 생성하는 지도 요소 표고 결정 블록,
    상기 시점 좌표 결정 블록에 의해 결정된 시점 좌표와 상기 입력 장치로부터의 시선 방향 각도 입력에 기초하여, 표고값이 결정된 선도형 지도 요소, 지명 및 아이콘과 같은 상기 표시 그래픽 데이터 및 상기 지형 형상 모델에 투시 투영 변환을 가하는 좌표 변환 블록,
    상기 좌표 변환 블록에 의해 상기 투시 투영 변환된 데이터에 가해진 은폐면 소거 처리를 실행하면서 묘화하고 입체 지도 화상 신호를 출력하는 묘화 처리 블록,
    상기 지도 요소 표고 결정 블록에 의해 결정된 선도형 데이터의 각각의 링크의 단부의 표고값을 지형 형상의 대응부의 표고값과 비교하는 선도형 데이터 표고 비교 블록,
    상기 선도형 데이터 표고 비교 블록에 의한 비교 결과에 기초하여, 선도형 요소의 링크의 단부의 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 이상인 경우, 선도형 지도 요소를 지형 형상에 덮어쓰는 선도형 데이터 묘화 처리 블록, 및
    상기 묘화 처리 블록으로부터의 입체 지도 화상과 상기 선도형 데이터 묘화 처리 블록으로부터의 선도형 화상을 접합하여, 접합된 화상을 표시하는 화상 표시 장치
    를 포함하는 내비게이션 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 표시될 선도형 요소가 안내 루트일 때, 상기 선도형 데이터 묘화 처리 블록은 통상의 도로와 다른 색 또는 선으로 상기 안내 루트를 묘화 처리하는 내비게이션 시스템.
  32. 제31항에 있어서, 선도형 지도 요소의 각각의 링크의 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 이상일 때, 상기 선도형 데이터 표고 비교 블록은 상기 선도형 데이터 묘화 처리 블록에게 선도형 지도 요소의 링크의 덮어쓰기를 실행하도록 지시하는 내비게이션 시스템.
  33. 제30항에 있어서, 상기 선도형 지도 요소의 각각의 링크의 단부 중 적어도 하나의 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 보다 작을 때, 상기 선도형 데이터 표고 비교 블록은 상기 선도형 데이터 묘화 처리 블록에게 선도형 지도 요소를 그 이외의 부분과 다른 색 또는 선으로 덮어쓰기를 실행하도록 지시하는 내비게이션 시스템.
  34. 내비게이션 프로그램을 기억하는 기억 매체에 있어서,
    상기 내비게이션 프로그램은
    (a) 표시 기준점의 위치 좌표와 시선 방향 각도 데이터에 기초하여 표시 영역을 결정하는 단계,
    (b) 상기 표시 영역내의 지형 형상 데이터를 판독하여 지형 형상의 모델링을 실행하는 단계,
    (c) 상기 표시 기준점의 상기 위치 좌표와 상기 지형 형상 모델을 참조하여 상기 표시 기준점의 표고값을 결정하는 단계,
    (d) 상기 표시 기준점의 위치 좌표, 상기 시선 방향 각도 및 상기 표시 기준점의 표고값에 기초하여 투시 투영 변환용 시점 좌표를 결정하는 단계,
    (e) 상기 표시 영역내의 지도 표시 요소 데이터를 판독하고, 필요에 따라, 상기 지형 형상 모델에 기초하여 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 표시 그래픽 데이터를 제공하는 단계,
    (f) 상기 시점 좌표와 상기 시선 방향 각도를 참조하여, 상기 지형 형상 모델과 표고값이 결정된 상기 지도 표시 요소에 대해 투시 투영 변환을 실행하는 단계, 및
    (g) 상기 투시 투영 변환이 실행된 데이터로부터 입체 지도 화상 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 기억 매체.
  35. 내비게이션 프로그램을 기억하는 기억 매체에 있어서,
    상기 내비게이션 프로그램은
    (a) 표시 기준점의 위치 좌표와 시선 방향 각도 데이터에 기초하여 표시 영역을 결정하는 단계,
    (b) 상기 표시 영역에 적절히 분포된 점 군을 설정하고 각각의 점의 평면 좌표(x, y)에 대응하는 표고값 z를 판독함으로써 3차원 샘플링점 군(x, y, z)를 형성하고, 소정의 규칙에 따라 상기 3차원 샘플링 군을 직선으로 연결함으로써 다면체 지형 형상 모델을 형성하는 단계,
    (c) 상기 표시 기준점의 상기 위치 좌표와 상기 지형 형상 모델을 참조하여 상기 표시 기준점의 표고값을 결정하는 단계,
    (d) 상기 표시 기준점의 위치 좌표, 상기 시선 방향 각도 및 상기 표시 기준점의 표고값을 참조하여 투시 투영 변환용 시점 좌표를 결정하는 단계,
    (e) 상기 표시 영역내의 지도 표시 요소 데이터를 판독하고, 필요에 따라, 상기 지형 형상 모델에 기초하여 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 표시 그래픽 데이터를 제공하는 단계,
    (f) 상기 시점 좌표와 상기 시선 방향 각도를 참조하여, 상기 지형 형상 모델과 표고값이 결정된 상기 지도 표시 요소에 대해 투시 투영 변환을 실행하는 단계,
    (g) 변환된 지형 형상을 도시하는 폴리곤을 묘화하는 화상 신호를 생성하고, 상기 폴리곤은 덮어쓰기 방식으로 깊이 방향으로부터 묘화되는 단계,
    (h) 각각의 지도 표시 요소의 표시 위치의 표고값을 지형 형상 모델의 대응부의 표고값과 비교하는 단계, 및
    (i) 상기 비교 결과에 따라, 표고값이 상기 지형 형상의 대응부의 표고값 보다 큰 지도 표시 요소만이 지형 형상 모델에 덮어쓰여지게 하는 화상 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 기억 매체.
  36. 내비게이션 프로그램을 기억하는 기억 매체에 있어서,
    상기 내비게이션 프로그램은
    (a) 표시 기준점의 위치 좌표와 시선 방향 각도 데이터에 기초하여 표시 영역을 결정하는 단계,
    (b) 상기 표시 영역에 적절히 분포된 점 군을 설정하고 각각의 점의 평면 좌표(x, y)에 대응하는 표고값 z를 판독함으로써 3차원 샘플링점 군(x, y, z)를 형성하고, 소정의 규칙에 따라 상기 3차원 샘플링 군을 직선으로 연결함으로써 다면체 지형 형상 모델을 형성하는 단계,
    (c) 상기 표시 기준점의 상기 위치 좌표와 상기 지형 형상 모델을 참조하여 상기 표시 기준점의 표고값을 결정하는 단계,
    (d) 상기 표시 기준점의 위치 좌표, 상기 시선 방향 각도 및 상기 표시 기준점의 표고값을 참조하여 투시 투영 변환용 시점 좌표를 결정하는 단계,
    (e) 상기 표시 영역내의 지도 표시 요소 데이터를 판독하고, 필요에 따라, 상기 지형 형상 모델에 기초하여 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 표시 그래픽 데이터를 제공하는 단계,
    (f) 상기 표시 영역내의 선도형 지도 표시 요소 데이터를 판독하고, 지명 및 배경 데이터를 판독하며, 상기 지형 형상 모델을 참조하여 상기 각각의 선도형 지도 요소와 상기 지명과 상기 아이콘의 위치를 결정하는 표시 그래픽 데이터를 제공하는 단계,
    (g) 시점 좌표와 시선 방향 각도에 기초하여, 상기 지형 형상 모델과 표고값이 결정된 선도형 지도 요소, 지명 및 아이콘과 같은 상기 표시 그래픽 데이터에 투시 투영 변환을 가하는 단계,
    (h) 투시 투영 변환된 데이터에 가해진 은폐면 소거 처리를 실행하면서 묘화하고 입체 지도 화상 신호를 출력하는 단계, 및
    (i) 선도형 지도 요소의 각각의 선의 단부의 표고값을 지형 형상의 대응부의 표고값과 비교하고, 비교 결과에 기초하여, 선도형 요소의 링크의 단부의 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 보다 클 때 지형 형상에 선도형 지도 요소를 덮어쓰는 단계
    를 포함하는 기억 매체,
  37. 내비게이션 시스템에 있어서,
    지형 평면 좌표에 표시된 요소의 표고값을 제공하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 메모리,
    도로와 지명을 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보를 저장하는 지도 데이터 메모리,
    표시된 지도의 위치와 방향을 도출해주는 표시 기준점 위치 좌표와 시선 방향 각도를 입력하는 입력 장치,
    상기 입력 장치로부터 발생한 정보에 따라 화면상에 표시된 영역을 결정하는 표시 영역 결정 블록,
    표시 기준점과 시선 방향 각도를 참조하여 결정되는 소정의 규칙에 따라 표시 영역의 변경 영역을 결정하는 표고 변경 영역 결정 블록,
    상기 표시 영역 결정 블록에 의해 결정된 표시 영역내의 샘플링점의 지형 형상 데이터를 상기 지형 데이터 메모리로부터 판독하여 상기 지형 형상 데이터를 처리함으로써 지형 형상을 모델링하는 지형 형상 모델링 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 표시 기준점의 표고값을 결정하는 표시 기준점 표고 결정 블록,
    상기 샘플링점의 표고값을 표시 기준점의 표고값과 유사한 값으로 변경하여 지형 형상 모델을 재모델링하는 지형 형상 표고 변경 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 표시 기준점 표고 결정 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 시점 좌표를 결정하는 시점 좌표 결정 블록,
    상기 표시 영역내의 지도 표시 요소를 상기 지도 데이터 메모리로부터 판독하고 상기 지형 형상 표고 변경 블록에 의해 도출된 재모델링된 지형 형상을 참조해서 상기 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 표시 그래픽 데이터를 생성하는 지도 요소 표고 결정 블록,
    상기 시점 좌표 결정 블록으로부터의 정보와 상기 입력 장치로부터의 정보에 기초하여, 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보와 상기 지도 요소 표고 결정 블록으로부터의 정보에 투시 투영 변환을 가하는 좌표 변환 블록,
    상기 좌표 변환 블록으로부터의 정보를 처리하여 상기 표시 영역내의 영역의 입체 지도 화상을 생성하는 묘화 처리 블록, 및
    상기 입체 지도 화상을 실제로 표시하는 화상 표시 장치
    를 포함하는 내비게이션 시스템.
  38. 내비게이션 시스템에 있어서,
    지형 평면 좌표에 표시된 요소의 표고값을 제공하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 메모리,
    도로와 지명을 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보를 저장하는 지도 데이터 메모리,
    표시된 지도의 위치와 방향을 도출해주는 표시 기준점 위치 좌표와 시선 방향 각도를 입력하는 입력 장치,
    상기 입력 장치로부터 발생한 정보에 따라 화면상에 표시된 영역을 결정하는 표시 영역 결정 블록,
    표시 기준점과 시선 방향 각도를 참조하여 결정되는 소정의 규칙에 따라 표시 영역의 변경 영역을 결정하는 표고 변경 영역 결정 블록,
    상기 표시 영역 결정 블록에 의해 결정된 표시 영역상의 지형 형상 데이터를 상기 지형 데이터 메모리로부터 판독하여 상기 지형 형상 데이터를 처리함으로써 지형 형상을 모델링하며, 상기 표시 영역에 적절히 분포된 점 군을 설정하고 상기 지형 데이터 메모리로부터 각각의 점의 평면 좌표에 대응하는 표고값 z를 판독함으로써 3차원 샘플링점 군(x, y, z)를 형성하고, 소정의 규칙에 따라 상기 3차원 샘플링 군을 직선으로 연결함으로써 다면체 지형 형상 모델을 형성하는 지형 형상 모델링 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 표시 기준점의 표고값을 결정하는 표시 기준점 표고 결정 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 표시 기준점 표고 결정 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 시점 좌표를 결정하는 시점 좌표 결정 블록,
    상기 샘플링점의 표고값을 표시 기준점의 표고값과 유사한 값으로 변경하여 지형 형상 모델을 재모델링하는 지형 형상 표고 변경 블록,
    상기 표시 영역내의 지도 표시 요소를 상기 지도 데이터 메모리로부터 판독하고 상기 지형 형상 표고 변경 블록에 의해 도출된 재모델링된 지형 형상을 참조해서 상기 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 표시 그래픽 데이터를 생성하는 지도 요소 표고 결정 블록,
    상기 시점 좌표 결정 블록으로부터의 정보와 상기 입력 장치로부터의 정보에 기초하여, 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보와 상기 지도 요소 표고 결정 블록으로부터의 정보에 투시 투영 변환을 가하는 좌표 변환 블록,
    상기 좌표 변환 블록에 의해 투시 투영 변환된 다면체의 지형 형상을, 덮어쓰는 방식으로 깊이 방향으로부터 묘화하여, 입체 지도 화상을 출력하는 지형 형상 묘화 블록,
    지도 요소 표고 결정 블록에 의해 결정된 각각의 지도 표시 요소의 표시 위치의 표고값을 지형 형상의 대응부의 표고값과 비교하는 지도 요소 표고 비교 블록,
    상기 지도 요소 표고 비교 블록에 의한 비교 결과에 기초하여, 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 이상인 지도 표시 요소를 상기 지형 형상에 덮어쓰는 지도 요소 묘화 처리 블록, 및
    상기 지형 형상 묘화 처리 블록에 의해 생성된 입체 지도 화상과 상기 지도 요소 묘화 블록에 의해 생성된 지도 요소 화상을 접합하여, 접합된 화상을 표시하는 화상 표시 장치
    를 포함하는 내비게이션 시스템.
  39. 내비게이션 시스템에 있어서,
    지형 평면 좌표에 표시된 요소의 표고값을 제공하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 메모리,
    도로, 강 및 철도를 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보를 저장하는 선도형 데이터 메모리,
    지명과 같은 문자열을 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보 및 폴리곤 또는 면도형에 의해 화상에 표현될 수 있는 배경을 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보를 저장하는 지명 및 배경 데이터 메모리,
    표시된 지도의 위치와 방향을 도출해주는 표시 기준점 위치 좌표와 시선 방향 각도를 입력하는 입력 장치,
    상기 입력 장치로부터 발생한 정보에 따라 화면상에 표시된 영역을 결정하는 표시 영역 결정 블록,
    표시 기준점과 시선 방향 각도를 참조하여 결정되는 소정의 규칙에 따라 표시 영역의 변경 영역을 결정하는 표고 변경 영역 결정 블록,
    상기 표시 영역 결정 블록에 의해 결정된 표시 영역상의 지형 형상 데이터를 상기 지형 데이터 메모리로부터 판독하여 상기 지형 형상 데이터를 처리함으로써 지형 형상을 모델링하며, 상기 표시 영역에 적절히 분포된 점 군을 설정하고 상기 지형 데이터 메모리로부터 각각의 점의 평면 좌표에 대응하는 표고값 z를 판독함으로써 3차원 샘플링점 군(x, y, z)를 형성하고, 소정의 규칙에 따라 상기 3차원 샘플링 군을 직선으로 연결함으로써 다면체 지형 형상 모델을 형성하는 지형 형상 모델링 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 표시 기준점의 표고값을 결정하는 표시 기준점 표고 결정 블록,
    상기 샘플링점의 표고값을 표시 기준점의 표고값과 유사한 값으로 변경하여 지형 형상 모델을 재모델링하는 지형 형상 표고 변경 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 표시 기준점 표고 결정 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 시점 좌표를 결정하는 시점 좌표 결정 블록,
    상기 표시 영역내의 선도형 데이터를 상기 선도형 데이터 메모리로부터 판독하고, 상기 지명 및 배경 데이터를 상기 지명 및 배경 데이터 메모리로부터 판독하여, 상기 지형 형상 표고 변경 블록에 의해 도출된 재모델링된 지형 형상을 참조해서 각각의 상기 선도형 지도 요소 및 상기 지명의 위치의 표고값을 결정하여, 표시 그래픽 데이터를 생성하는 지도 요소 표고 결정 블록,
    상기 시점 좌표 결정 블록으로부터의 정보와 상기 입력 장치로부터의 정보에 기초하여, 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보와 상기 지도 요소 표고 결정 블록으로부터의 정보에 투시 투영 변환을 가하는 좌표 변환 블록,
    은폐면 소거 처리를 실행하면서, 투시 투영 변환된 지형 형상 데이터와 지명 및 배경 데이터에 대한 묘화를 실행하는 은폐면 소거 묘화 블록,
    상기 지도 요소 표고 결정 블록에 의해 결정된 선도형 데이터의 각각의 링크의 단부의 표고값을 지형 형상의 대응부의 표고값과 비교하는 선도형 데이터 표고 비교 블록,
    상기 선도형 데이터 표고 비교 블록에 의한 비교 결과에 기초하여, 선도형 요소의 링크의 단부의 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 이상인 경우, 선도형 지도 요소를 지형 형상에 덮어쓰는 선도형 데이터 묘화 처리 블록, 및
    상기 묘화 처리 블록으로부터의 입체 지도 화상과 상기 선도형 데이터 묘화 처리 블록으로부터의 선도형 화상을 접합하여, 접합된 화상을 표시하는 화상 표시 장치
    를 포함하는 내비게이션 시스템.
  40. 내비게이션 시스템에 있어서,
    지형 평면 좌표에 표시된 요소의 표고값을 제공하는 지형 데이터를 저장하는 지형 데이터 메모리,
    도로와 지명을 포함하는 지도 표시 요소상의 위치와 부대 정보를 저장하는 지도 데이터 메모리,
    표시된 지도의 위치와 방향을 도출해주는 표시 기준점 위치 좌표와 시선 방향 각도를 입력하는 입력 장치,
    상기 입력 장치로부터 발생한 정보에 따라 화면상에 표시될 영역을 결정하는 표시 영역 결정 블록,
    표시 기준점과 시선 방향 각도를 참조하여 결정된 소정의 규칙에 따라, 평면 방식으로 표시될 제1부와 입체 방식으로 표시될 제2부를 결정하는 평면/입체 표시부 결정 블록,
    상기 표시 영역 결정 블록에 의해 결정된 표시 영역내의 샘플링점의 지형 형상 데이터를 상기 지형 데이터 메모리로부터 판독하여 상기 지형 형상 데이터를 처리함으로써 지형 형상을 모델링하는 지형 형상 모델링 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 표시 기준점의 표고값을 결정하는 표시 기준점 표고 결정 블록,
    상기 입력 장치로부터의 정보와 상기 표시 기준점 표고 결정 블록으로부터의 정보를 처리함으로써 시점 좌표를 결정하는 시점 좌표 결정 블록,
    상기 제2부에 표시될 지도 표시 요소를 상기 지도 데이터 메모리로부터 판독하고 상기 지형 형상 모델링 블록으로부터 도출된 상기 지형 형상 모델을 참조해서 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 입체 표시 그래픽 데이터를 생성하는 지도 요소 표고 결정 블록,
    상기 제1부에 표시될 지도 표시 요소를 상기 지도 데이터 메모리로부터 판독하고 상기 표시 기준점 표고 결정 블록에 의해 결정된 표시 기준점 표고값과 실질적으로 동일한 값으로 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 평면 표시 그래픽 데이터를 생성하는 표고 설정 블록,
    상기 시점 좌표 결정 블록으로부터의 정보와 상기 입력 장치로부터의 정보에 기초하여, 상기 지형 형상 모델과 상기 입체 표시 그래픽 데이터에 투시 투영 변환을 가하는 좌표 변환 블록,
    상기 좌표 변환 블록에 의해 투시 투영 변환된 데이터에 기초하여, 표시 영역내의 입체 지도 화상을 묘화하는 입체 지도 묘화 처리 블록,
    상기 평면 표시 그래픽 데이터에 기초하여, 상기 입체 지도 묘화 처리 블록에 의해 묘화된 화상에 덮어씌워질 평면 투시 투영 화상을 묘화하는 평면 투시 투영 묘화 처리 블록, 및
    상기 입체 지도 묘화 처리 블록에 의해 묘화된 상기 입체 지도 화상과 상기 평면 투시 투영 묘화 처리 블록에 의해 묘화된 평면 투시 투영 화상을 표시하는 화상 표시 장치
    를 포함하는 내비게이션 시스템.
  41. 내비게이션 프로그램을 기억하는 기억 매체에 있어서,
    상기 내비게이션 프로그램은
    (a) 표시 기준점의 위치 좌표와 시선 방향 각도 데이터에 기초하여 표시 영역을 결정하는 단계,
    (b) 상기 표시 기준점의 상기 위치 좌표와 상기 시선 방향 각도 데이터를 참조하여 결정된 소정의 규칙에 따라 상기 표시 영역내의 표고 변경 영역을 결정하는 단계,
    (c) 상기 표시 영역내의 지형 형상 데이터를 판독하여 지형 형상의 모델링을 실행하는 단계,
    (d) 표시 기준점의 위치 좌표와 상기 지형 형상 모델을 참조하여 표고값을 결정하는 단계,
    (e) 상기 표시 기준점의 위치 좌표, 상기 시선 방향 각도 및 상기 표시 기준점의 표고값을 참조하여 투시 투영 변환용 시점 좌표를 결정하는 단계,
    (f) 표고 변경 영역내의 샘플링점을 결정하고 샘플링점의 표고값을 표시 기준점의 표고값과 유사한 값으로 변경하여, 지형 형상 모델을 재모델링하는 단계,
    (g) 상기 표시 영역내의 지도 표시 요소를 판독하고 재모델링된 지형 형상을 참조하여 상기 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여, 표시 그래픽 데이터를 생성하는 단계,
    (h) 표고값이 결정된 지도 표시 요소와 상기 재모델링된 지형 형상 모델에 투시 투영 변환을 가하는 단계, 및
    (i) 상기 투시 투영 변환이 가해진 데이터로부터 입체 지도 화상을 생성하는 단계를 포함하는
    기억 매체.
  42. 내비게이션 프로그램을 기억하는 기억 매체에 있어서,
    상기 내비게이션 프로그램은
    (a) 표시 기준점의 위치 좌표와 시선 방향 각도 데이터에 기초하여 표시 영역을 결정하는 단계,
    (b) 상기 표시 영역에 소정의 밀도를 갖는 샘플링점 군을 설정하고, 각각의 샘플링점의 평면 좌표(x, y)에 대응하는 표고값 z를 도출함으로써 3차원 샘플링점 군(x, y, z)를 생성하며, 소정의 규칙에 따라 3차원 샘플링점을 직선으로 연결함으로써 다면체 지형 형상 모델을 형성하는 단계,
    (c) 상기 표시 기준점의 상기 위치 좌표와 상기 지형 형상 모델을 참조하여 표시 기준점의 표고값을 결정하는 단계,
    (d) 상기 표시 기준점의 위치 좌표, 상기 시선 방향 각도 및 상기 표시 기준점의 표고값에 기초하여 투시 투영 변환용 시점 좌표를 결정하는 단계,
    (e) 상기 표시 기준점의 위치 좌표와 상기 시각 방향 각도를 참조하여 결정된 소정의 규칙에 따라 상기 표시 영역에서 표고 변경 영역을 결정하는 단계,
    (f) 상기 샘프링점의 표고값을 표시 기준점의 표고값과 유사한 값으로 변경하여 지형 형상 모델을 재모델링하는 단계,
    (g) 상기 표시 영역내의 지도 표시 요소를 판독하고 재모델링된 지형 형상을 참조하여 상기 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여 표시 그래픽 데이터를 생성하는 단계,
    (h) 표고값이 결정된 지도 표시 요소와 상기 재모델링된 지형 형상 모델에 투시 투영 변환을 가하는 단계, 및
    (i) 각각의 지도 표시 요소의 표시 위치의 표고값을 지형 형상의 대응부의 표고값과 비교하고, 비교 결과에 기초하여, 표고값이 지형 형상의 대응부의 표고값 이상인 지도 표시 요소를 상기 지형 형상에 덮어쓰는 단계
    를 포함하는 기억 매체.
  43. 내비게이션 프로그램을 기억하는 기억 매체에 있어서,
    상기 내비게이션 프로그램은
    (a) 표시 기준점의 위치 좌표와 시선 방향 각도 데이터에 기초하여 표시 영역을 결정하는 단계,
    (b) 표시 기준점과 시선 방향 각도를 참조하여 결정된 소정의 규칙에 따라, 평면 방식으로 표시될 제1부와 입체 방식으로 표시될 제2부를 표시 영역에서 결정하는 단계,
    (c) 상기 표시 영역내의 샘플링점의 지형 형상 데이터를 판독하고, 상기 형상 데이터를 사용하여 지형 형상의 모델링을 실행하는 단계,
    (d) 표시 기준점의 위치 좌표, 시선 방향 각도 및 표시 기준점의 표고값을 참조하여, 투시 투영 변환용 시점 좌표를 결정하는 단계,
    (e) 상기 제2부에 표시될 지도 표시 요소를 판독하고 지형 형상 모델을 참조하여 지도 표시 요소의 표고값을 결정하여, 입체 표시 그래픽 데이터를 생성하는 단계,
    (f) 상기 제1부에 표시될 지도 표시 요소를 판독하고 지도 표시 요소의 표고를 표시 기준점 표고값과 실질적으로 동일한 값으로 결정하여, 평면 표시 그래픽 데이터를 생성하는 단계,
    (g) 시점 좌표와 시선 방향 각도에 기초하여, 상기 지형 형상 모델과 상기 입체 표시 그래픽 데이터에 투시 투영 변환을 가하는 단계,
    (h) 투시 투영 변환된 데이터에 기초하여, 상기 표시 영역과 함께 입체 지도 화상을 묘화하는 단계, 및
    (i) 상기 평면 표시 그래픽 데이터에 기초하여, 평면 투시 투영 화상을 묘화하고 상기 화상을 입체 지도 화상에 덮어쓰는 단계
    를 포함하는 기억 매체.
  44. 내비게이션 시스템에 있어서,
    적당한 내비게이션 장치,
    계절에 관한 정보를 제공하는 제1 블록,
    상기 계절에 대응하는 색상 정보를 기억하는 제2 블록,
    상기 적당한 내비게이션 장치에 의해 결정된 색상을 표시하는 제3 블록, 및
    상기 제1 블록으로부터의 계절 정보에 따라 상기 제2 블록으로부터 색상 정보를 판독함으로써 제3 블록의 표시 색상을 보정하는 제4 블록
    을 포함하는 내비게이션 시스템.
  45. 내비게이션 시스템에 있어서,
    적당한 내비게이션 장치,
    현재 시간을 제공하는 제1 블록,
    현재 시간에 대응하는 색상 정보를 기억하는 제2 블록,
    상기 적당한 내비게이션 장치에 의해 결정된 색상을 표시하는 제3 블록, 및
    상기 제1 블록으로부터의 시간 정보에 따라 상기 제2 블록으로부터 색상 정보를 판독함으로써 제3 블록의 표시 색상을 보정하는 제4 블록
    을 포함하는 내비게이션 시스템.
  46. 내비게이션 시스템에 있어서,
    적당한 내비게이션 장치,
    현재 기후를 제공하는 제1 블록,
    현재 기후에 대응하는 색상 정보를 기억하는 제2 블록,
    상기 적당한 내비게이션 장치에 의해 결정된 색상을 표시하는 제3 블록, 및
    상기 제1 블록으로부터의 기후 정보에 따라 상기 제2 블록으로부터 색상 정보를 판독함으로써 제3 블록의 표시 색상을 보정하는 제4 블록
    을 포함하는 내비게이션 시스템.
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