KR20160019417A

KR20160019417A - 3차원 지도 표시 시스템

Info

Publication number: KR20160019417A
Application number: KR1020157033793A
Authority: KR
Inventors: 키요나리 키시카와; 에이지 테시마; 마사토시 아라마키; 마사야 아다; 츠바사 토미타카; 타츠지 키무라; 마사루 나카가미; 타츠야 아자카미; 마이 후쿠사키
Original assignee: 가부시키가이샤 지오 기쥬츠켄큐쇼
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2016-02-19
Also published as: EP3009988A4; EP3009988A1; US20160098859A1; JP5959479B2; CN105283734A; JP2014241023A; WO2014199859A1

Abstract

3차원 지도를 표시하는 네비게이션 시스템에 있어서, 3차원 모델을 투시 투영하여 3차원 화상을 표시한다. 야경 모드로 표시할 때는 전체를 암색으로 하고, 또 각 건물 및 도로에 광원을 나타내는 백점을 표시시킨다. 건물의 경우, 광원은 그 높이에 따른 수 만큼 높이 방향으로 나열하여 표시한다. 또한, 도로에 대해서는 고속도로인 경우는 2열, 세가로인 경우는 1열과 같이, 도로 종별에 따른 수로 도로를 따라서 배치한다. 이와 같이 함으로써 건물의 창이나 가로수 등의 상세한 3차원 모델을 이용하지 않고 3차원 지도의 리얼리티를 향상시키며, 비교적 가벼운 부하로 3차원 지도의 리얼리티를 향상시킨다.

Description

3차원 지도 표시 시스템 {3D MAP DISPLAY SYSTEM}

본 발명은 지물(地物)을 3차원적으로 표현한 3차원 지도를 표시하는 기술에 관한 것이다.

종래, 건물이나 도로 등의 지물을 3차원적으로 표현한 3차원 지도가 보급되어 있다. 이 3차원 지도는 사용자가 현실로 시인(視認)하는 경치에 가까운 상태로 지물이 표현된다. 따라서, 3차원 지도를 네비게이션 시스템의 경로 안내에 이용하면, 사용자는 직감적으로 경로를 파악할 수 있어 편리성이 높다.

최근에는 3차원 지도에서 야경을 표현하는 것도 제안되어 있다. 야경을 표현할 때, 지물이나 그 배경은 어두운 색으로 묘화된다. 그리고, 예를 들면, 플라이트시뮬레이터 등은 높은 리얼리티를 느낄 수 있도록 3차원 모델을 이용하여 건물의 창에서 새어나가는 빛을 표현하거나, 건물이 라이트업되어 있는 상태를 표현하거나, 가로등의 빛을 표현하는 등 고도의 3차원 컴퓨터 그래픽이 사용된다.

또한, 하기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는 각 건물의 창에 대해 창 모델을 생성함으로써, 야경 모드시에 건물의 종류(주택용 건물, 사무용 건물, 고층 건물 등)에 따라서 점등하고 있는 창의 비율, 색조, 밝기 등을 바꾼다.

또한, 하기 특허문헌 2에 기재된 기술에서는 네비게이션 장치에 있어서, 야간용 지도를 묘화할 때, 지도 표시 축척이 작은 경우에 건물 도형의 중심 또는 정점을 고휘도색(광점 도형)으로 묘화한다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 제2002-298162호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 제2005-326154호

그러나, 특허문헌 2의 기술과 같이 야경을 표현할 때, 단순히 건물에 빛을 그리는 것만으로는 리얼리티를 향상시킬 수 없었다. 예를 들면, 민가 및 고층 빌딩은 당연히 빛의 점등 상태가 다르므로, 양쪽에 동일하게 빛을 점등시켜 야경을 그려도 주택가와 고층 빌딩에 대해 동일한 정도의 밝기 밖에 표현할 수 없고, 고층 빌딩 특유의 눈부신 밝기를 표현할 수는 없었다.

한편, 특허문헌 1에 기재된 기술과 같이, 고정밀 3차원 모델을 이용하면, 상기 문제를 해결하여 리얼리티가 높은 야경을 표현하는 것은 가능하지만, 이번에는 묘화를 위한 처리 부하가 매우 높아지는 다른 과제를 초래하게 된다.

이와 같은 3차원 지도에 있어서, 비교적 가벼운 처리 부하로 리얼리티가 높은 풍경을 표현하고자 하는 과제는 야경을 표현하는 경우에 한정되지 않으며, 주경을 표현하는 경우에도 공통된다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 비교적 가벼운 처리 부하로 3차원 지도의 리얼리티를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제 중 적어도 일부를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 채용했다.

본 발명의 장치는 지물을 3차원적으로 표현하는 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템에 있어서,

상기 지물의 3차원 모델을 포함하는 묘화 데이터와, 상기 지물의 외관적인 속성을 나타내는 외관 속성 정보를 대응하여 저장한 지도 데이터베이스와,

상기 묘화 데이터를 투영한 투영도를 생성하는 투영도 생성부와,

상기 외관 속성 정보에 기초하여, 상기 지물의 형상에 의존하지 않고 상기 외관 속성 정보에 따른 외관을 나타내는 화상인 속성 표현 화상을 상기 투영도 상에 겹쳐 표시하는 속성 표현 화상 중첩부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서 지물의 외관적인 속성이란, 실세계에 있어서 시각적으로 인식 가능한 사항을 나타내는 속성이다. 외관 속성 정보로서, 예를 들면 도로에 대해서는 도로 폭, 차선 수 등을 들 수 있고, 건물에 대해서는 그 높이·층수 등을 들 수 있다. 또한, 고속도로·일반 도로·세가로 등 도로의 종별, 빌딩·가옥 등 건물의 종별, 또 도로·건물 등의 지물 자체의 종별도 넓은 의미에서 지물의 외관을 나타내는 정보라고 할 수 있으므로, 외관 속성 정보에 포함될 수 있다.

속성 표현 화상은 지물의 형상에 의존하지 않고, 외관 속성 정보에 따른 외관을 나타내는 화상이다. 예를 들면, 자동차의 화상을 도로 상에 배치하는 것에 의해, 도로 폭이나 차선 수의 외관 속성 정보를 직감적 시각적으로 표현하는 경우는, 자동차의 화상이 속성 표현 화상에 해당한다. 속성 표현 화상은 반드시 실재하는 것의 화상일 필요는 없고, 예를 들면 야경을 표현할 때의 광원의 화상 등도 포함된다. 무엇보다 지물을 기호화한 지도 기호나, 이른바 교통 아이콘, 기업 아이콘 등의 안내용 기호는 지물의 외관을 재현하는 것은 아니므로, 속성 표현 화상에 포함되지 않는다. 또한, 속성 표현 화상은 지물의 형상에 의존하지 않는 화상이며, 텍스처 매핑에 있어서 지물의 형상에 맞춰 붙여지는 텍스처와도 다르다.

이와 같은 속성 표현 화상은, 외관 속성 정보에 대응하여 미리 준비하도록 해도 좋고, 3차원 지도를 표시할 때 생성하도록 해도 좋다. 또한, 표현해야 할 외관 속성 정보에 따라서 양자를 구분하도록 해도 좋다.

속성 표현 화상은 투영도 상에 있어서 고정된 위치에 표시시켜도 좋고, 이동시켜도 좋다. 또한, 사이즈 및 색상 등을 고정해도 좋고, 동적으로 변화시켜도 좋다.

투영도의 생성은 평행 투영, 투시 투영 등 다양한 방법을 이용할 수 있다. 본 발명은 광역의 투영도에 대해 특히 유용성이 높고, 이 때문에 투영도의 생성은 상공 시점에서 투시 투영에 의하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 투영도는 반드시 모든 지물을 투영할 필요는 없다. 예를 들면, 광역 도에 있어서, 속성 표현 화상에 의해 지물을 충분히 판별할 수 없을 정도로 작아진 경우에 이와 같은 지물은 투영 대상에서 제외하고, 속성 표현 화상으로 치환하도록 해도 좋다.

3차원 지도의 리얼리티를 향상시키기 위해서는 지물의 외관에 따라 다양한 장식을 실시하는 것이 바람직하다. 본 발명의 3차원 지도 표시 시스템에 의하면, 묘화 데이터와는 별도로 생성되는 속성 표현 화상을 이용함으로써 이와 같은 외관상의 장식을 실시할 수 있다. 또한, 이 속성 표현 화상은 지물의 외관 속성 정보에 기초하여 표시되므로, 특허문헌 2와 같이 단순히 광원을 추가하는 것과는 달리 지물의 외관상의 특징을 유연하게 반영시킨 표현을 실현할 수 있다. 또한, 지물 자체의 3차원 모델을 상세히 할 필요도 없으므로, 의사적이고 간이적으로 지물의 외관적인 속성을 표현할 수 있다. 따라서, 비교적 가벼운 처리 부하로 3차원 지도의 리얼리티를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 3차원 지도 표시 시스템에 있어서,

상기 속성 표현 화상은 상기 지물과 물리적인 관계없이 외관을 나타내는 화상이며,

상기 속성 표현 화상 중첩부는, 상기 속성 표현 화상을 상기 지물의 형상에서 벗어나는 것을 허용하여 표시하도록 해도 좋다.

"허용"이므로, 지물의 형상에서 벗어나지 않는 것도 포함하는 취지이다.

속성 표현 화상에는 도로 상에 표시하는 차량과 같이, 지물과 물리적으로 결합된 화상과, 야경에 있어서 건물의 빛을 나타내는 화상이나 해안선의 물보라를 나타내는 화상과 같이, 반드시 지물과 물리적으로 결합되지 않은 것이 있다. 상기 태양에서는 이와 같이 물리적으로 결합되지 않고 외관을 나타내는 화상에 대해서는 지물의 형상 내에 화상을 받아들여 구속없이 표시한다. 이와 같이 함으로써 3차원 모델의 윤곽 형상에 얽매이지 않는 표현이 가능해져 리얼리티를 향상시킬 수 있게 된다. 예를 들면, 바다를 나타내는 폴리곤에 대해 물보라를 나타내는 흰 점, 선 등을 해안선 부근에 랜덤, 또 폴리곤의 경계에서 벗어나는 것도 허용하여 표시함으로써, 바다의 폴리곤 형상이 비교적 단순한 것이었다고 해도 파도를 본뜬 복잡한 해안선을 표현할 수 있어, 그 리얼리티를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서,

상기 속성 표현 화상은 2차원 화상이며,

상기 속성 표현 화상 중첩부는, 상기 투영도 생성부에 의해 생성된 상기 투영도 상에 상기 속성 표현 화상을 겹쳐 표시하도록 해도 좋다.

상기 태양에 있어서, 속성 표현 화상은 투영도를 생성하는 투영 처리와는 별도로 단순히 2차원 화상 표시 처리에 의해 표시된다. 예를 들면, 생성된 2차원 화상으로서의 투영도 상에 직접 속성 표현 화상을 묘화하도록 해도 좋고, 2차원 레이어 상에 속성 표현 화상을 묘화하고 나서 투영도에 중첩 표시하도록 해도 좋다. 이와 같이 상기 태양에 의하면, 속성 표현 화상에 대한 투영 처리가 불필요해지므로, 표시를 위한 처리 부하를 경감할 수 있다.

이와 같은 태양에 있어서, 속성 표현 화상을 표시하는 위치는 다양한 방법으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 각 지물에 대해 투영 처리 후의 투영도 내에서의 2차원 좌표를 취득하고, 이 좌표값을 기준으로 속성 표현 화상의 표시 위치를 결정하도록 해도 좋다. 또한, 각 지물의 3차원 모델에 기초하여, 속성 표시 화상의 표시 위치를 3차원 공간 내에서 구한 후, 투영 처리와 동일한 좌표 변환을 실시하여 2차원 화상 내의 좌표를 구하도록 해도 좋다.

또한, 투영도를 상공 시점에서 투시 투영으로 생성하는 경우에는, 표시 위치가 투영도 내에서 위쪽으로 갈수록 속성 표현 화상의 크기를 작게 하여 표시하도록 해도 좋다. 투시 투영의 경우, 생성된 화상의 위쪽일수록 시점에서 먼 곳이 묘화되게 되므로, 위쪽일수록 속성 표현 화상의 크기를 작게 함으로써 속성 표현 화상에도 원근감을 부여할 수 있다.

이상에서 나타낸 태양의 구체적인 적용예로서,

상기 지물은 건물이고,

상기 외관 속성 정보는 상기 건물의 야간의 발광 태양을 나타내는 정보이며,

상기 속성 표현 화상은 상기 건물의 야간 발광을 나타내는 광원 화상이고,

상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 발광 형태에 따라서 상기 속성 표현 화상을 표시시키도록 해도 좋다.

건물의 야간의 발광 태양을 나타내는 외관 속성 정보는 발광시의 외관, 즉 건물에 조명 화상을 겹쳐 야경을 나타낼 때, 광원 화상의 수, 크기, 색상, 밝기, 모양, 배치 등에 영향을 미칠 수 있는 정보를 말한다. 이와 같은 외관 속성 정보는, 예를 들면, 건물의 종별, 건물의 높이나 층수, 건물의 평면적인 형상이나 크기 등을 들 수 있다.

상기 태양에 의하면, 이와 같은 외관 속성 정보에 따라서 광원 화상을 생성함으로써 건물에 대해 야경의 리얼리티를 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 건물의 종별이 오피스 빌딩인 경우, 창에서 새어나오는 형광등의 빛을 나타내는 광원 화상을 이용하고, 초고층 빌딩인 경우에는 항공 장해 등의 빛을 나타내는 광원 화상을 이용하는 것처럼, 광원 화상의 사용을 구분하여 표현할 수 있다.

또한, 상기 건물의 야간의 발광 태양을 표현하는 태양에 있어서,

상기 외관 속성 정보는 상기 건물의 높이 또는 층수를 나타내는 정보를 포함하고,

상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 건물의 높이 또는 층수에 따른 수 또는 크기로 상기 속성 표현 화상을 표시시키도록 해도 좋다.

이와 같이 함으로써, 높은 건물 또는 층수가 많은 건물일수록 많은 창에서 빛이 새어나오는 상태를 나타낼 수 있다.

광원 화상의 수는 예를 들면, 1층 건물이면 1개, 3층 건물이면 3개와 같이 건물의 층수와 일치시켜도 좋고, 1~5층 건물이면 1개, 6~10층 건물이면 두개와 같이 단계적으로 변화시켜도 좋다. 다양한 방법으로 건물의 높이 또는 층수에 따라서 단조 증가 또는 단계적으로 변화시킬 수 있다. 또한, 광원 화상의 수에 상한값 또는 하한값을 설정해도 좋다.

복수의 광원 화상을 표시하는 경우에는 건물의 높이 방향으로 나열해도 좋다. 이와 같이 하면, 시각상 보다 효과적으로 건물의 높이를 표현할 수 있다. 광원 화상들은 떨어져 있어도 좋고, 접하거나 또는 겹치도록 해도 좋다.

광원 화상은 건물의 높이 또는 층수에 따라서 면적이 변화하도록 확대 또는 형상을 변화시켜도 좋다. 이 경우 단조 증가시켜도 좋고, 단계적으로 변화시켜도 좋다.

본 발명에 있어서, 또한 건물의 평면 형상에 따라서 광원 화상을 좌우 방향으로 나열하여 표시해도 좋다.

본 발명의 3차원 지도 표시 시스템에 있어서,

상기 속성 표현 화상은 상기 지물과 물리적으로 결합된 물의 외관을 나타내는 화상이고,

상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 속성 표현 화상을 상기 지물의 형상에 기초하여 구속 조건하에서 표시하도록 해도 좋다.

지물의 형상에 기초한 구속 조건이란, 예를 들면, 지물을 나타내는 폴리곤에서 벗어나지 않는다는 조건, 경계상 또는 경계에서 소정의 거리 범위 내라는 조건 등으로 할 수 있다.

이와 같은 속성 표현 화상은 예를 들면, 도로의 가로등이나 도로상의 차, 바다에 떠있는 선박, 논밭이나 산 등에 있는 식물 등을 들 수 있다. 이와 같이 지물과 물리적으로 결합되어 있는 물의 경우, 지물 형상을 무시하고 표시하면, 위화감을 주는 화상이 될 수 있다. 상기 태양에서 이와 같은 속성 표현 화상에 대해서는 지물의 형상에 기초한 구속 조건하에서 표시시키므로, 이와 같은 위화감을 해소할 수 있다.

지물의 형상에 기초한 구속 조건이 부과되는 경우,

상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 속성 표현 화상을 표시시키기 위한 모델을 상기 투영도의 생성에 앞서, 상기 3차원 모델 상에 배치하도록 해도 좋다.

속성 표현 화상은 지물의 3차원 모델과 함께 투영되는 것으로, 지물에 중첩하여 표시되게 된다.

이와 같이, 3차원 모델 상에 속성 표현 화상용 모델을 배치하는 방법에 의하면, 3차원 모델과의 위치 관계를 비교적 용이하게 규정할 수 있고, 상술한 구속 조건을 유지하기 쉬워지는 이점이 있다. 또한, 속성 표현 화상용 모델에 대해서도 투영 처리가 실시되므로, 속성 표시 화상에 대해 지물의 3차원 모델과 동일한 원근감을 줄 수 있는 이점도 있다.

무엇보다 이와 같은 구속 조건이 부과된 경우에도 앞에서 설명한 바와 같이, 투영도에 2차원 화상으로서의 속성 표현 화상을 직접 묘화하거나, 레이어에 묘화하여 중첩하는 방법을 취하는 것이 가능하다.

반대로, 앞에서 설명한 구속 조건이 부과되지 않은 속성 표현 화상도 포함하여, 지물의 3차원 배치한 후, 투영하는 방법을 취하는 것도 가능하다.

또한, 속성 표현 화상을 표시하기 위한 모델은 3차원이라도 좋고, 2차원이라도 좋다. 2차원 속성 표현 화상을 이용하는 경우, 3차원 지도에 표시되는 모든 속성 표현 화상을 대응하는 지물의 위치 좌표에 따라서 하나의 평면상에 배치하는 것에 의해 속성 표현 화상으로 이루어진 텍스처를 생성하고, 이를 3차원 붙인 후, 투영하는 방법을 취해도 좋다.

상기 구속 조건이 부과되는 태양의 구체적인 예로서,

상기 지물은 도로이며,

상기 속성 표현 화상은 상기 도로 상에 배치된 가로등의 빛을 나타내는 광원 화상이며,

상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 광원 화상을 상기 도로를 따르는 구속 조건하에서 표시하도록 해도 좋다.

이와 같이 함으로써, 도로 상에 가로등의 빛을 표현할 수 있고, 도로의 야경의 리얼리티를 향상시킬 수 있다. 광원 화상의 배치는 다양한 설정이 가능하지만, 도로를 따라서 일정하게 배치함으로써, 더욱 리얼리티를 향상시킬 수 있다.

광원 화상의 배치는 도로의 차선 수 등에 따라서 변화시켜도 좋다. 예를 들면, 도로의 차선 수가 적은 경우에는 1열로 배치하고, 많은 경우에는 복수열(예를 들면, 2열)로 배치하도록 해도 좋다. 또한, 도로의 교차로상에 신호기의 점등 상태를 나타내는 광원 화상을 배치하도록 해도 좋다.

본 발명은 상술한 여러 가지 특징을 반드시 모두 구비하고 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 다양한 태양으로 실현하는 것이 가능하다. 또한, 각각의 태양에 있어서, 먼저 나타낸 다양한 부가적 요소를 적용하는 것이 가능하다.

본 발명을 컴퓨터 프로그램 또는 그 프로그램을 기록한 기록 매체 등으로 구성하는 경우에는, 3차원 지도 표시 시스템의 동작을 제어하는 프로그램 전체로서 구성하도록 해도 좋고, 본 발명의 기능을 실행하는 부분만을 구성하도록 해도 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 실시예의 네비게이션 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 지도 데이터(22)의 내용을 나타내는 설명도이다.
도 3은 설정 테이블(24T) 및 속성 표현 화상 데이터(24)의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4는 경로 안내 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 실시예의 3차원 지도의 표시 방법을 나타내는 설명도이다.
도 6은 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 건물용 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 8은 도로용 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 표시 모드가 야경 모드인 경우의 3차원 지도(조감도)의 표시예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 변형예의 광원 화상의 표시예를 나타내는 설명도이다.
도 11은 변형예의 도로용 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 12는 변형예의 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 13은 다른 변형예의 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 본 발명의 3차원 지도 표시 시스템을 출발지(현재 위치)에서 목적지까지의 경로 안내를 실시하는 네비게이션 시스템에 적용한 경우의 실시예에 기초하여 설명한다. 이하에서는 네비게이션 시스템의 예를 나타내지만, 본 발명은 이와 같은 예에 한정되지 않고, 3차원 지도를 표시하는 여러 가지 장치로서 구성 가능하다.

A. 시스템 구성 :

도 1은 실시예에 있어서 네비게이션 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 설명도이다. 네비게이션 시스템은 서버(100)와, 3차원 지도 표시 장치로서의 기능을 가진 단말(10)을 네트워크(NE)를 통해 접속하여 구성되어 있다. 이 외에 본 실시예의 서버(100)가 제공하는 기능을 단말(10)에 통합하여 스탠드어론 장치로서 구성해도 좋고, 또 많은 서버 등을 구비한 분산 시스템으로서 구성할 수도 있다.

서버(100)에는 지도 데이터베이스(20), 및 도시한 송수신부(101), 데이터베이스 관리부(102), 경로 탐색부(103)의 각 기능 블록이 구비되어 있다. 이와 같은 기능 블록은 서버(100)에 각각의 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램을 설치하는 것에 의해 소프트웨어적으로 구성할 수 있다. 이와 같은 기능 블록의 적어도 일부를 하드웨어적으로 구성해도 좋다.

지도 데이터베이스(20)에는 지도 데이터(22), 설정 테이블(24T), 속성 표현 화상 데이터(24), 문자 데이터(26), 및 네트워크 데이터(28)가 저장되어 있다.

지도 데이터(22)는 경로 안내시 등에 3차원 지도를 표시하기 위한 데이터이며, 바다, 산, 하천, 도로, 건물 등의 다양한 지물을 3차원적으로 묘화하기 위한 묘화 데이터로서의 3차원 모델(폴리곤) 등을 포함하고 있다.

설정 테이블(24T)은 지물의 외관을 장식하기 위해, 어떤 속성 표현 화상을 이용할지를 규정하고 있다. 본 실시예에서 속성 표현 화상은 미리 화상 데이터의 형태로 준비되어 있는 것과, 지도의 묘화시에 그래픽 라이브러리가 구비한 기능에 기초하여 생성되는 것이 있다. 속성 표현 화상 데이터(24)는 미리 준비되어야 하는 속성 표현 화상의 화상 데이터를 저장하고 있다.

지도 데이터(22) 및 설정 테이블(24T), 속성 표현 화상 데이터(24)의 데이터 구조는 이후에 설명한다.

문자 데이터(26)는 지도 중에 표시되는 문자를 나타내는 데이터이다.

네트워크 데이터(28)는 도로를 링크 및 노드의 집합으로 나타낸 경로 탐색 용 데이터이다.

서버(100)의 각 기능 블록은, 각각 이하의 기능을 제공한다.

송수신부(101)는 네트워크(NE)를 통해 단말(10)과 각종 명령이나 데이터 등의 수수(授受)를 실시한다. 본 실시예에 있어서, 예를 들면, 경로 탐색이나 지도 표시에 관한 명령, 지도 데이터베이스(20)에 저장된 각종 데이터 등이 수수되게 된다.

데이터베이스 관리부(102)는 지도 데이터베이스(20)로부터의 데이터의 판독을 제어한다.

경로 탐색부(103)는 지도 데이터베이스(20)를 이용하여, 사용자로부터 지정된 출발지에서 목적지까지의 경로 탐색을 실행한다. 경로 탐색에는 다이크스트라법 등의 주지의 방법을 적용할 수 있다.

단말(10)은 CPU, ROM, RAM 및 하드디스크 드라이브 등을 구비하고 있다. 그리고, CPU는 하드디스크 드라이브에 기억된 애플리케이션 프로그램을 판독하여 실행하는 것에 의해, 송수신부(12), 표시 제어부(13)로서 기능한다. 표시 제어부(13)는 투영도 생성부(14), 속성 표현 화상 중첩부(15), 및 문자 표시 제어부(16)를 구비하고 있다. 이들 각 부의 적어도 일부를 하드웨어에 의해 구성하도록 해도 좋다.

명령 입력부(11)는 경로 탐색,지도 표시에 관한 사용자의 지시를 입력한다.

송수신부(12)는 네트워크(NE)를 통해, 서버(100)와 각종 명령이나 데이터 등의 수수를 실시한다.

데이터 유지부(17)는 서버(100)로부터 취득된 데이터를 일시적으로 유지한다.

위치 정보 취득부(18)는 GPS(Global Positioning System)나 전자 나침반 등의 센서에 의해 단말(10)의 현재 위치 및 방위 등, 경로 탐색, 경로 안내에 필요한 정보를 취득한다.

투영도 생성부(14)는 지도 데이터(22)를 이용하여 투시투영법에 의해 지물을 3차원적으로 묘화한 투영도를 생성한다. 속성 표현 화상 중첩부(15)는 속성 표현 화상 데이터(24) 등을 이용하여 투영도 상에 속성 표현 화상을 겹쳐 표시한다. 문자 표시 제어부(16)는 문자 데이터(26)를 이용하여, 지물에 관한 정보를 나타내는 문자의 투영도상의 표시를 제어한다. 표시 제어부(13)는 투영도 생성부(14), 속성 표현 화상 중첩부(15) 및 문자 표시 제어부(16)의 동작을 제어하고, 이들에 의해 생성된 3차원 지도를 단말(10)의 표시 장치(30)에 표시한다.

또한, 본 실시예에서는 3차원 지도의 표시 모드로서, 주간의 풍경을 표시하는 표시 모드인 「주경 모드」와, 야간 풍경을 표시하는 표시 모드인 「야경 모드」가 준비되어 있다.

B. 지도 데이터 :

도 2는 지도 데이터(22)의 내용을 나타내는 설명도이다. 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 지도 데이터(22)에서는 각 지물에 대해 고유의 지물 ID가 부여되며, 지물마다 도시한 각종 데이터가 관리되어 있다.

「종별」은 「건물」, 「도로」, 「철도」, 「바다」, 「호수」, 「하천」, 「산림」, 「전답, 초원 」등 지물의 종류를 나타내고 있다.

「명칭」은 지물의 명칭이다.

「3차원 모델」은 각 지물을 3차원적으로 표시하기 위한 폴리곤 데이터이다. 이 데이터는 본 발명의 묘화 데이터에 해당한다.

「텍스처」는 텍스처 매핑에 있어서, 지물(3차원 모델)의 형상에 맞춰 붙여지는 화상이다.

「속성」은 지물의 종별에 따라서 지물의 다양한 성질을 나타내는 데이터이다. 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 지물의 종별이 건물이면, 고층 빌딩, 오피스 빌딩, 주택 등 건물의 상세한 종별(상세 종별)이나, 건물의 높이 또는 층수, 건물 폭 등이 속성에 포함된다. 또한, 도 2(c)에 도시한 바와 같이, 지물의 종별이 도로이면, 고속도로, 국도, 지방도로, 일반도로, 세가로 등 도로의 상세한 종별(상세 종별)이나 도로의 차선 수, 도로의 폭 등이 속성에 포함된다.

C. 속성 표현 화상 :

도 3은 설정 테이블(24T) 및 속성 표현 화상 데이터(24)의 일례를 나타내는 설명도이다. 설정 테이블(24T)은 지물의 외관을 수식하기 위해 이용하는 속성 표현 화상을 규정하고 있다. 본 실시예에서는 지도의 표시 모드로서 주경 모드, 야경 모드를 가지고 있기 때문에 속성 표현 화상도 표시 모드마다 설정되어 있다. 속성 표현 화상 데이터(24)는 속성 표현 화상을 표시하기 위한 2차원 화상 데이터를 식별 ID와 대응시켜 기억하고 있는 데이터베이스이다.

설정 테이블(24T)에 있어서 도시하는 바와 같이, 속성 표현 화상은 지물의 종별·상세 종별에 대응시킬 수 있다.

도로·고속도로의 주경 모드는 식별 정보(ID1)가 저장되어 있다. 이것은 속성 표현 화상 데이터(24)의 식별 정보(ID1), 즉 자동차의 화상 데이터를 속성 표현 화상으로서 이용하는 것을 나타내고 있다. 한편, 야경 모드에는 「광원(오렌지)」이 설정되어 있다. 이것은 그래픽 라이브러리 기능을 이용하여 지도 묘화시에 도로에 설치되는 가로등(나트륨등)의 오렌지색의 빛을 나타내는 구형의 광원 화상을 생성하여 표시하는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로 국도에 대해서는 주경 모드에서는 고속도로와 같이 식별 정보(ID1) 「자동차」를 이용하지만, 야경 모드에서는 「광원(백)」과 같이 색이 다른 광원을 이용하기로 했다. 지방도로에서는 주경 모드에서 속성 표현 화상을 이용하지 않는 설정으로 하고 있다. 이와 같이 도로의 종별에 따라서 설정을 변경하여 종별마다의 외관을 나타낼 수 있다.

마찬가지로 속성 표현 화상 데이터(24)에 준비된 화상 데이터를 이용하는 것으로는 각각 주경 모드에 있어서, 철도의 식별 정보(ID2)「열차」, 바다·항구의 식별 정보(ID3)「선박」, 산림·침엽수림의 식별 정보(ID4)「침엽수」, 산림·활엽수림의 식별 정보(ID5) 「광엽수」등이 있다.

한편, 묘화 시에 생성하는 것는 야경 모드로 사용되는 것으로서, 건물의 창에서 새어나오는 형광등의 백색광을 나타내는 사각형 및 원형의 창 광원 화상, 고층 빌딩의 옥상 등에 설치된 항공 장해등의 적색광을 나타내는 원형의 항공 장해등 화상, 선박을 밝히는 배 광원 화상이 있다. 또한, 주경 모드로 사용되는 것으로서, 바다의 파도의 반짝임을 나타내는 파도 광원 화상, 물보라를 나타내는 백점 화상 등이 있다. 속성 표현 화상은 그외에 다양한 지물에 대해 준비할 수 있다.

D. 경로 안내 처리 :

이하, 실시예의 네비게이션 시스템에서 경로 탐색 및 경로 안내를 실시하는 경우의 처리를 예로 들어, 실시예의 3차원 지도의 표시 제어에 대해 설명한다.

도 4는 경로 안내 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 단말(10)과 서버(100)의 처리 내용을 구별하여 기재하고 있지 않지만, 이 처리는 양자가 연휴하여 실행하는 처리이다.

처리를 개시하면, 네비게이션 시스템은 출발지, 목적지 및 표시 모드의 지시를 입력한다(단계(S10)). 출발지는 위치 정보 취득부(18)에 의해 취득한 현재 위치를 그대로 이용해도 좋다. 표시 모드로서는 주간의 풍경을 표시하는 표시 모드인 「주경 모드」와, 야간의 풍경을 표시하는 표시 모드인 「야경 모드」가 준비되어 있다. 표시 모드는 네비게이션 시스템에 시각을 취득하는 기능을 구비하도록 하고, 경로 안내 처리를 실행하는 시각에 따라서 자동적으로 전환하도록 해도 좋다.

계속해서, 네비게이션 시스템은 사용자의 지정에 기초하여 경로 탐색 처리를 실행한다(단계(S12)). 이 처리는 서버(100)가 지도 데이터베이스(20)에 저장된 네트워크 데이터(28)를 이용하여 실시하는 처리이며, 다이크스트라법 등의 주지의 방법에 의해 실시할 수 있다. 얻어진 경로는 단말(10)에 송신된다.

경로 탐색의 결과를 받아 단말(10)은 3차원 지도 표시를 실시하면서, 이하의 순서로 경로 안내를 실행한다.

우선, 단말(10)은 GPS 등의 센서로 현재 위치를 입력하고(단계(S14)), 3차원 지도를 표시할 때의 시점 위치, 시선 방향을 결정한다(단계(S16)). 시선 방향은, 예를 들면, 현재 위치에서 목적지를 향하는 경로 상의 장래 위치를 본 방향으로 할 수 있다. 시점 위치는 예를 들면, 현재 위치에서 소정 거리만큼 뒤로할 수 있고, 시점의 높이 및 각도(앙각, 부각)는 미리 설정된 값에서 사용자가 임의로 조정 가능하게 하고 있다.

그리고, 단말(10)은 3차원 지도 표시 처리를 실행한다(단계(S18)). 3차원 지도 표시 처리에 대해서는 이후에 상세히 설명한다.

단말(10)은 단계(S14~S18)까지의 처리를 목적지에 도달하기까지(단계(S20):YES), 반복 실행한다.

E. 3차원 지도 표시 처리 :

본 실시예에서는 도 3에서 설명한 여러 가지 속성 표현 화상을 그리는 것에 의해, 지물의 외관을 수식하여 3차원 지도를 표시한다. 속성 표현 화상의 표시는 다양한 방법으로할 수 있지만, 우선 3차원 모델을 투시 투영하여 얻어지는 투영도 상에, 2차원으로 속성 표현 화상을 그린 속성 표현 화상 레이어를 중첩하는 방법을 설명한다.

도 5는 본 실시예의 3차원 지도의 표시 방법을 나타내는 설명도이다. 3차원 모델과 투영도와 속성 표현 화상 레이어와의 관계를 모식적으로 나타냈다. 투영도는 3차원 모델을 투시 투영함으로써 묘화된 2차원 화상이다. 투시 투영에 의한 투영도에서는 아래쪽의 영역일수록 근경의 3차원 모델이 크게 묘화되고, 위쪽의 영역일수록 원경의 3차원 모델이 작게 묘화되어 원근감이 표현된다.

속성 표현 화상 레이어는 속성 표현 화상이 2차원으로 묘화된 레이어이며, 투영도와는 별도로 준비된다. 속성 표현 화상 레이어의 각 속성 표현 화상의 표시 위치는 예를 들면, 각 지물에 대해 투영도 내에서의 2차원 좌표를 취득하고, 이 좌표값을 기준으로 속성 표현 화상의 표시 위치를 결정하도록 할 수 있다. 각 지물의 3차원 모델에 기초하여, 속성 표시 화상의 표시 위치를 3차원 공간 내에서 구한 후, 투시 투영과 동일한 좌표 변환을 실시하여 2차원 화상 내의 좌표를 구하도록 해도 좋다. 속성 표현 화상 레이어는 투영도의 전면에 겹쳐진다.

속성 표현 화상 레이어에서는 투영도의 지물과 마찬가지로, 위쪽 영역일수록 속성 표현 화상이 축소되어 묘화된다. 이와 같이 함으로써 속성 표현 화상에도 원근감을 부여할 수 있다.

도 6은 3차원 지도 표시 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 도 4에 도시한 경로 안내 처리의 단계(S18)에 상당하는 처리이며, 단말(10)이 실행하는 처리이다.

처리를 개시하면, 단말(10)은 시점 위치, 시선 방향, 표시 모드를 입력한다(단계(S100)). 계속해서, 단말(10)은 지도 데이터베이스(20)로부터 시점 위치 및 시선 방향에 기초하여 정해지는 표시 대상 영역 내에 존재하는 지물의 3차원 모델과, 각 지물에 대응하는 속성 표현 화상 데이터(24)를 읽어들인다(단계(S110)).

그리고, 단말(10)은 3차원 지도의 표시 모드가 주경 모드인지 야경 모드인지를 판단한다(단계(S120)). 표시 모드가 야경 모드인 경우에 단말(10)은 3차원 모델 및 그 배경 전체를 암색화한다(단계(S130)). 한편, 표시 모드가 주경 모드인 경우에 단말(10)은 단계(S130)를 생략하고, 단계(S140)로 처리를 진행한다.

그리고, 단말(10)은 단계(S100)에서 설정된 시점 위치, 시선 방향에 기초하여 음선 소거를 실시하면서 투시투영법에 의해 렌더링을 실시하고, 지물을 3차원적으로 묘화한 투영도를 생성한다(단계(S140)).

그리고, 단말(10)은 각 지물에 대해 투영도 내에서의 2차원 좌표값을 취득하고, 이 좌표값을 기준으로 속성 표현 화상 레이어의 속성 표현 화상의 표시 위치를 설정한다(단계(S150)). 이 때, 단말(10)은 표시 모드에 따라서 각 지물에 대응하여 지도 데이터베이스(20)에 저장되어 있지 않은 속성 표현 화상(도 3 참조)을 그래픽 라이브러리 기능을 이용하여 생성하고, 이 속성 표현 화상의 표시 위치도 설정한다.

그리고, 단말(10)은 투영도 내에서의 각 지물의 표시 위치에 따라서 속성 표현 화상의 크기를 확축한다(단계(S160)). 속성 표현 화상의 크기는 지도의 축척에 따라서 투영도 내의 상하 방향의 중앙에 표시되는 지물을 기준으로 한 기준 크기가 설정되어 있고, 단말(10)은 지물의 표시 위치가 아래쪽일수록 속성 표현 화상의 크기를 확대하고, 지물의 표시 위치가 위쪽일수록 2차원 광원 화상의 크기를 축소한다.

그리고, 단말(10)은 속성 표현 화상 묘화 처리를 실행한다(단계(S170)). 속성 표현 화상 묘화 처리는 속성 표현 화상 레이어 상에 2차원으로 속성 표현 화상을 묘화하는 처리이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 속성 표현 화상에는 여러 가지 종류가 존재하지만, 그 종류에 따라서 묘화 방법이 다르기 때문에, 구체적인 처리 내용에 대해서는 이후에 설명한다.

속성 표현 화상 묘화 처리가 종료되면, 단말(10)은 표시 대상이 되는 문자 데이터를 읽어들이고, 지도상에 각 문자를 겹쳐 표시한다(단계(S180)).

이상의 처리에 의해, 단말(10)은 3차원 지도 표시 처리를 종료한다.

도 7은 건물용 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 도 6에 도시한 3차원 지도 표시 처리의 단계(S170)(속성 표현 화상 묘화 처리)의 일부에 상당하는 처리이며, 표시 모드가 야경 모드인 경우, 표시 대상 내 영역에 존재하는 건물에 대해 순차적으로 실행된다.

처리를 개시하면, 단말(10)은 처리 대상의 건물을 선택한다(단계(S200)). 그리고, 단말(10)은 그 건물의 속성 정보에 기초하여, 속성 표현 화상인 창 광원 화상의 표시 태양을 설정한다(단계(S210)). 단말(10)은 N층 건물에 대해, M개의 창 광원 화상을 설정한다. 본 실시예에서는 단계(S210)의 프레임 내에 나타낸 바와 같이, 1~5 층 건물에 대해 1개, 6~10층 건물에 대해 2개, 11~15층 건물에 대해서는 3개와 같이, 창 광원 화상의 수는 단계적으로 설정되고, 또 창 광원 화상의 수에는 상한값이 설정되어 있다. 창 광원 화상은 건물의 층수와 동일한 수로 해도 좋지만, 이와 같이 단계적으로 설정함으로써 지도 내에 표시되는 창 광원 화상의 수가 과잉 되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상한값을 마련하여, 일정 층수 이상의 건물에 대해서는 층수에 관계없이 창 광원의 화상 수를 상한값으로 억제함으로써, 한 개의 지물에 대해 창 광원 화상의 수가 과잉이 되는 것을 억제할 수 있다.

그리고, 단말(10)은 M개의 창 광원 화상을, 속성 표현 화상 레이어(도 5 참조)의 건물의 투영도에 대응하는 위치(도 6의 단계(S150) 참조)에 묘화한다(단계(S220)). 본 실시예에서는 단계(S220)의 프레임 내에 나타낸 바와 같이, 창 광원 화상은 반지름이 r인 원형 화상이며, 창 광원 화상이 복수인 경우에 단말(10)은 창 광원 화상들이 접하는 상태로 건물의 높이 방향으로 나열하여 묘화한다. 창 광원 화상의 일부는 건물의 형상에서 나와도 좋다. 광원 [1]의 위치는 우선 도 6의 단계(S150)에서 얻어진 표시 위치를 이용한다. M번째 창 광원 화상인 광원 [M]은 1번째 창 광원 화상인 광원 [1]의 위치를 기준으로 상하 방향으로 오프셋되어 묘화된다. 이 때의 오프셋량은, 하기 식(1)에 의해 산출된다.

오프셋[M] =(-1)^M × 2r × ROUNDUP((M-1) / 2,0) ...(1)

여기서, 「ROUNDUP(X, 0)」은 수치(X)의 소수 첫째자리를 잘라 올린 함수이다.

또한, 도시는 생략하고 있지만, 단말(10)은 처리 대상의 건물에 대해, 항공 장해등의 광원 화상이 설정되어 있는 경우에는 항공 장해 등의 광원 화상을, 예를 들면 건물의 옥상 구석에 대응하는 위치에 묘화한다.

이상의 처리에 의해, 단말(10)은 건물용 속성 표현 화상 묘화 처리를 종료한다.

광원 화상의 배치는 이 외에 다양한 태양을 취할 수 있다. 광원들을 떼어내도 좋고, 소정수 이상에서는 2열 이상으로 나누어 표시해도 좋다. 광원 [1]을 표시하는 위치에 따라서는, 광원 [M]은 광원 [1]에서 상방향 또는 하방향으로 순차적으로 나열하여 표시해도 좋다. 광원은 광원 [1]의 표시 위치 주변의 영역에 랜덤으로 배치해도 좋다.

도 8은 도로용 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 도 6에 도시한 3차원 지도 표시 처리의 단계(S170)(속성 표현 화상 묘화 처리)의 일부에 해당하는 처리이며, 표시 대상 내 영역에 존재하는 도로에 대해, 순차적으로 실행된다.

처리를 개시하면, 단말(10)은 처리 대상의 도로를 선택한다(단계(S300)). 그리고, 단말(10)은 그 도로의 속성 정보 및 모드에 기초하여 묘화해야 할 속성 표현 화상을 설정한다(단계(S310)). 단계(S310)의 프레임 내에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 처리 대상의 도로가 고속도로인 경우에 있어서, 표시 모드가 주경 모드인 경우에 단말(10)은 속성 표현 화상으로서 자동차의 화상을 선택한다. 또한, 예를 들면, 처리 대상 도로가 고속도로인 경우에 있어서, 표시 모드가 야경 모드인 경우에 단말(10)은 속성 표현 화상으로서 가로등을 나타내는 오렌지색 광원 화상을 선택한다.

그리고, 단말(10)은 선택한 속성 표현 화상을 속성 표현 화상 레이어(도 5 참조)의 도로의 형상 내에 묘화한다(단계(S320)).

단계(S320)의 프레임 내의 좌측에 나타낸 바와 같이, 단말(10)은 표시 모드가 야경 모드인 경우, 가로등의 빛을 나타내는 복수의 광원 화상을 도로를 따라서 등간격으로 배치되도록 묘화한다. 본 실시예에서 도로는 폴리곤이 아니라 라인에 선폭을 갖게 하여 묘화하도록 하고 있다. 따라서, 단말(10)은 도로의 렌더링 시에 라인 데이터의 통과점(P1, P2, P3)의 투영 후의 좌표를 표시 위치로서 취득해둔다(도 6의 단계(S150) 참조). 그리고, 단계(S320)의 처리에서는 이들 통과점(P1~P3)의 좌표에 기초하여 속성 표현 화상 레이어 상에서의 도로의 라인을 구하고, 이 라인을 따라서 소정의 간격(d)으로 광원 화상을 배치해가는 것이다. 간격(d)은 지도 표시의 축척 등에 기초하여 임의로 설정 가능하다. 투시 투영된 화상에서는 위쪽, 즉 원경으로는 거리의 축척도 빠듯하다는 것을 고려하여, 간격(d)을 위쪽으로 갈수록 점차 짧아지게 해도 좋다.

이 때, 단말(10)은 도로의 종별이나 차선 수에 따라서 광원 화상의 배열을 변화시킨다. 단말(10)은 예를 들면, 차선 수가 많은 고속도로에 대해서는 광원 화상을 2열로 배열하고, 차선 수가 적은 세가로에 대해서는 광원 화상을 일렬로 배열한다. 2열 이상으로 광원 화상을 표시할 때는 도로 라인에서 도로의 폭 방향으로 오프셋한 위치에 광원 화상을 배치하면 좋다. 이 때의 오프셋량은 도로에서 크게 벗어나지 않도록 도로의 선폭에 기초하여 설정하는 것이 바람직하지만, 반드시 도로 내에 들어가도록 할 필요는 없다. 이와 같은 태양으로 광원을 표현함으로써 도로 라인을 따르는 구속 조건하에서 광원을 묘화할 수 있다.

표시 모드가 주경 모드인 경우, 단말(10)은 단계(S320)의 프레임 내의 우측에 나타낸 바와 같이, 도로 상에 자동차의 화상이 랜덤으로 배치되도록 묘화한다. 도로 라인의 특정 방법은 야경 모드의 경우와 동일하다. 자동차의 화상의 배치 위치는 도로 라인상의 위치를 난수에 의해 결정해도 좋고, 자동차들의 간격을 난수에 의해 결정해도 좋다. 자동차의 화상을 표시할 때도 도로의 종별이나 차선 수에 따라서 2열 이상으로 변화시켜도 좋다. 단, 자동차의 화상인 경우는 광원 보다 구속 조건이 엄격하고, 도로의 선폭에서 나오지 않도록 오프셋량을 결정할 필요가 있다.

이상의 처리에 의해, 단말(10)은 도로용 속성 표현 화상 묘화 처리를 종료한다.

건물 및 도로 이외의 지물에 대한 속성 표현 화상 묘화 처리는 상술한 도로용 속성 표현 화상 묘화 처리와 거의 동일하다. 즉, 단말(10)은 처리 대상의 지물을 선택하고, 그 속성 정보 및 표시 모드에 기초하여 묘화해야 할 속성 표현 화상을 설정하고, 속성 표현 화상 레이어에 있어서 투영도에 대응하는 위치에 속성 표현 화상을 묘화한다. 단, 단말(10)은 속성 표현 화상이 지물과 물리적으로 결합된 화상인지 지물과 물리적으로 결합되지 않은 화상인지에 따라서 속성 표현 화상의 묘화 위치에 대한 조건을 전환한다.

지물에 물리적으로 결합되어 있지 않은 속성 표현 화상으로서 예를 들면, 해안선의 물보라를 나타내는 화상을 들 수 있다. 이 경우, 단말(10)은 바다를 나타내는 폴리곤에 대해 물보라를 나타내는 흰 점, 선 등을 해안선 부근에 랜덤으로 폴리곤의 경계에서 벗어나는 것을 허용한다. 또한, 지물에 물리적으로 결합되어 있는 속성 표현 화상으로서, 예를 들면 바다에 떠있는 선박, 논밭이나 산 등에 나 있는 식물 등을 나타내는 화상을 들 수 있다. 이 경우, 단말(10)은 예를 들면, 지물을 나타내는 폴리곤에서 벗어나지 않는다는 조건, 경계상 또는 경계에서 소정의 거리 범위 내라는 조건으로 속성 표현 화상의 묘화를 실시한다.

이와 같이, 지물에 따라서 속성 표현 화상의 묘화 위치에 대한 조건을 전환하는 것에 의해 여러 가지 지물에 대한 다양한 속성 표현 화상을 표시하는 것이 가능해지고, 3차원 지도의 리얼리티를 향상시킬 수 있다.

도 9는 표시 모드가 야경 모드인 경우의 3차원 지도(조감도)의 표시예를 나타내는 설명도이다. 이 3차원 지도는 상술한 3차원 지도 표시 처리(야경 모드)에 의한 것이다. 실제 지도에서는 하늘은 청색으로 그려지지만, 도 9에서는 하늘과 산의 경계를 명확하게 나타내기 위해, 하늘은 흰색으로 그려져 있다. 또한, 지도 중의 문자는 생략되어 있다.

표시 장치(30)의 표시 화면(WD)에는 도시한 바와 같이, 파선으로 둘러싸서 나타낸 영역(A) 근방에 건물의 창에서 새어나오는 빛 등을 나타내는 광원 화상이 집중되어 표시되고, 다수의 건물이 늘어선 도시의 야경이 진짜같이 표현되어 있다. 또한, 표시 화면(WD)에는 도로의 가로등의 빛 등을 나타내는 광원 화상이 선상으로 표시되고, 도로(RD) 등 복수의 도로의 야경이 리얼하게 표현되어 있다.

이상 설명한 본 실시예의 네비게이션 시스템에 의하면, 3차원 지도에 있어서 투영도 상에 속성 표현 화상을 겹쳐 표시하는 것에 의해, 의사적이고 간이적으로 지물의 외관적인 속성을 표현할 수 있다. 따라서, 비교적 가벼운 부하로 3차원 지도의 리얼리티를 향상시킬 수 있다.

F. 변형예 :

이상, 본 발명의 여러 가지 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이와 같은 실시예에 전혀 한정되지 않고, 그 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 태양으로의 실시가 가능하다. 예를 들면, 이하와 같은 변형이 가능하다.

F1. 변형예 1 :

상기 실시예에서는 3차원 지도의 표시 모드가 야경 모드인 경우, 건물의 층수에 따른 수의 광원 화상(창 광원 화상)을 배치하기로 했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

도 10은 변형예의 광원 화상의 표시 태양을 나타내는 설명도이다. 도 10(a)에 도시한 바와 같이, 건물의 높이가 높을수록 원형의 광원 화상의 크기를 커지도록 해도 좋다. 또한, 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 건물의 높이가 높을수록 광원 화상을 세로로 긴 타원형으로 변형시키도록 해도 좋다. 이와 같은 표시 태양에 의해서도 건물의 높이를 의사적으로 표현할 수 있다.

F2. 변형예 2 :

상기 실시예에서는 도로용 속성 표현 화상 묘화 처리에 있어서 가로등의 빛을 나타내는 광원 화상을 속성 표현 화상 레이어의 도로의 형상 내에 묘화하기로 했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다 .

도 11은 변형예의 도로용 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 3차원 지도의 표시 모드가 야경 모드인 경우, 도 6의 단계(S130) 직후에 표시 대상 내 영역에 존재하는 도로에 대해 순차적으로 실행된다.

처리를 개시하면, 단말(10)은 처리 대상의 도로를 선택한다(단계(S400)). 그리고, 단말(10)은 그 도로의 속성 정보에 기초하여 가로등의 빛을 나타내는 속성 표현 화상으로서의 광원 화상을 표시시키기 위한 구체의 광원 모델을 설정한다(단계(S410)). 처리 대상의 도로가 고속도로인 경우에 단말(10)은 오렌지색의 구체 모델을 설정한다. 또한, 처리 대상의 도로가 국도와 지방도로인 경우에 단말(10)은 백색의 구체 모델을 설정한다. 구체 모델의 직경은 예를 들면, 도로 폭 이내에서 임의로 설정 가능하고, 예를 들면, 도로 폭의 1/10로 할 수 있다.

그리고, 단말(10)은 설정한 광원 모델을 3차원 공간상에서 도로를 따라서 배치한다(단계S420). 본 실시예에서는 단계(S420)의 프레임 내에 나타낸 바와 같이, 도로를 따라서 등간격(d)이며, 도로에서 높이(h)의 위치에 구체의 광원 모델을 배치하기로 했다.

그리고, 단말(10)은 도 6의 단계(S100)에서 설정된 시점 위치, 시선 방향에 기초하여, 투시투영법에 의해 광원 모델 및 지물의 3차원 모델의 렌더링을 실시하여, 광원 화상이 겹쳐 표시된 투영도를 생성한다(단계(S430)).

본 변형예의 도로용 속성 표현 화상 묘화 처리에 의하면, 가로등의 빛을 나타내는 광원 모델에 대해서도 투시 투영이 실시되므로, 가로등의 빛을 나타내는 광원 화상에 대해 지물의 3차원 모델과 동일한 원근감을 부여할 수 있다.

F3. 변형예 3 :

상기 실시예에서는 3차원 지도 표시 처리에 있어서, 속성 표현 화상을 속성 표현 화상 레이어에 묘화하여, 이를 투영도에 겹치기로 했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

도 12은 변형예의 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 3차원 지도의 표시 모드가 야경 모드인 경우, 도 6의 단계(S130)의 직후에 실행된다.

처리를 개시하면, 단말(10)은 처리 대상의 지물을 선택한다(단계(S500)). 그리고, 단말(10)은 그 지물의 속성 정보에 기초하여 대응하는 속성 표현 화상(광원 화상)를 설정한다(단계(S510)). 그리고, 단말(10)은 지물의 위치 좌표에 따라서 속성 표현 화상을 하나의 평면상에 배치한다(단계(S520)). 단계(S520)의 프레임 내에이 상태를 모식적으로 나타냈다. 도시한 예에서 단말(10)은 건물에 대해서는 건물의 위치 좌표와 대응하는 위치에 건물 높이에 따른 크기의 원형의 광원 화상을 배치한다. 또한, 단말(10)은 도로에 대해서는 도로의 위치 좌표와 대응하는 위치에 가로등의 빛을 나타내는 원형의 광원 화상을 도로를 따라서 등간격으로 배치한다. 하나의 평면상에 복수의 지물에 대한 속성 표현 화상이 배치된 것을 속성 표현 화상 텍스처라고 부른다.

그리고, 단말(10)은 처리 대상이 되는 모든 지물에 대해, 모든 속성 표현 화상을 배치했는지 여부를 판단한다(단계(S530)). 모든 속성 표현 화상을 배치하지 않은 경우에는(단계(S530):NO), 단말(10)은 처리를 단계(S500)로 되돌린다. 한편, 모든 속성 표현 화상을 배치한 경우에(단계(S530):YES), 단말(10)은 속성 표현 화상 텍스처를 3차원 모델 상에 붙인다(단계(S540)).

그리고, 단말(10)은 도 6의 단계(S100)에서 설정된 시점 위치, 시선 방향에 기초하여 투시투영법에 의해 3차원 모델의 렌더링을 실시하여, 광원 화상이 겹쳐 표시된 투영도를 생성한다(단계(S550)).

이상의 처리에 의해, 단말(10)은 속성 표현 화상 묘화 처리를 종료한다.

F4. 변형예 4 :

도 13은 다른 변형예의 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 본 변형예의 속성 표현 화상 묘화 처리는 각각의 건물을 시인할 수 없을 정도의 광역도를 표시하는 경우의 처리이다. 본 변형예의 속성 표현 화상 묘화 처리의 흐름은 도 12에 도시한 변형예의 속성 표현 화상 묘화 처리와 거의 동일하다. 이 처리도 3차원 지도의 표시 모드가 야경 모드인 경우, 도 6의 단계(S130) 직후에 실행된다.

처리를 개시하면, 단말(10)은 처리 대상의 지물을 선택한다(단계(S600)). 그리고, 단말(10)은 그 지물의 속성 정보에 기초하여 대응하는 속성 표현 화상(광원 화상)을 설정한다(단계(S610)). 그리고, 단말(10)은 지물의 위치 좌표에 따라서 속성 표현 화상을 하나의 평면상에 배치한다(단계(S620)). 단계(S620)의 프레임 내에이 상태를 모식적으로 도시했다. 도시한 예에서 단말(10)은 건물에 대해서는 건물의 위치 좌표와 대응하는 위치에 건물 높이에 따른 크기의 원형의 광원 화상을 배치한다. 또한, 단말(10)은 도로에 대해서는 도로의 위치 좌표와 대응하는 위치에 가로등의 빛을 나타내는 원형의 광원 화상을 도로를 따라서 등간격으로 배치한다. 이 도면에 있어서 건물의 3차원 모델이 파선으로 그려져 있는 것은 건물에 대해서는 3차원 모델의 묘화를 실시하지 않는 것을 나타내고 있다.

그리고, 단말(10)은 처리 대상이 되는 모든 지물에 대해, 모든 속성 표현 화상을 배치했는지 여부를 판단한다(단계(S630)). 모든 속성 표현 화상을 배치하지 않은 경우에는(단계(S630):NO), 단말(10)은 처리를 단계(S600)로 되돌린다. 한편, 모든 속성 표현 화상을 배치한 경우에(단계(S630):YES), 단말(10)은 속성 표현 화상 텍스처를 3차원 모델에 붙인다(단계(S640)). 이 때, 단말(10)은 건물의 3차원 모델을 제거하고 나서 속성 표현 화상을 붙인다.

그리고, 단말(10)은 도 6의 단계(S100)에서 설정된 시점 위치, 시선 방향에 기초하여 투시투영법에 의해 건물 이외의 3차원 모델의 렌더링을 실시하여, 광원 화상이 겹쳐 표시된 투영도를 생성한다(단계(S650)). 이 투영도에서는 건물의 3차원 모델은 투영되지 않지만, 건물에 대응하는 광원 화상은 투영된다.

F5. 변형예 5 :

상기 실시예 및 변형예에서 설명한 여러 가지 처리는 반드시 모든 것을 갖추고 있을 필요는 없고, 일부를 생략하거나 다른 처리로 치환해도 관계없다.

F6. 변형예 6 :

상기 실시예는 본 발명의 3차원 지도 표시 시스템을 네비게이션 시스템에 적용한 예를 나타냈지만, 경로 탐색·경로 안내 기능과는 무관하게 3차원 지도를 표시하기 위한 장치로서 구성하는 것도 가능하다.

F7. 변형예 7 :

상기 실시예에 있어서 소프트웨어적으로 실행되고 있는 처리는 하드웨어적으로 실행해도 좋고, 그 반대도 가능하다.

본 발명은 지물을 3차원적으로 표현하는 3차원 지도를 표시하는 기술에 이용할 수 있다.

10 : 단말
11 : 명령 입력부
12 : 송수신부
13 : 표시 제어부
14 : 투영도 생성부
15 : 속성 표현 화상 중첩부
16 : 문자 표시 제어부
17 : 데이터 유지부
18 : 위치 정보 취득부
20 : 지도 데이터베이스
22 : 지도 데이터
24 : 속성 표현 화상 데이터
24T : 설정 테이블
26 : 문자 데이터
29 : 네트워크 데이터
30 : 표시 장치
100 : 서버
101 : 송수신부
102 : 데이터베이스 관리부
103 : 경로 탐색부
NE : 네트워크

Claims

지물을 3차원적으로 표현하는 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템에 있어서,
상기 지물의 3차원 모델을 포함하는 묘화 데이터와, 상기 지물의 외관적인 속성을 나타내는 외관 속성 정보를 대응하여 저장한 지도 데이터베이스,
상기 묘화 데이터를 투영한 투영도를 생성하는 투영도 생성부, 및
상기 외관 속성 정보에 기초하여, 상기 지물의 형상에 의존하지 않고 상기 외관 속성 정보에 따른 외관을 나타내는 화상인 속성 표현 화상을 상기 투영도 상에 겹쳐 표시시키는 속성 표현 화상 중첩부를 구비하는 3차원 지도 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 속성 표현 화상은 상기 지물 및 물리적인 결합없이 외관을 나타내는 화상이며,
상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 속성 표현 화상을 상기 지물의 형상에서 벗어나는 것을 허용하여 표시하는 3차원 지도 표시 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 속성 표현 화상은 2차원 화상이며,
상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 투영도 생성부에 의해 생성된 상기 투영도 상에 상기 속성 표현 화상을 겹쳐 표시하는 3차원 지도 표시 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지물은 건물이고,
상기 외관 속성 정보는 상기 건물의 야간의 발광 태양을 나타내는 정보이며,
상기 속성 표현 화상은 상기 건물의 야간의 발광을 나타내는 광원 화상이고,
상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 발광 태양에 따라서 상기 속성 표현 화상을 표시시키는 3차원 지도 표시 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 외관 속성 정보는 상기 건물의 높이 또는 층수를 나타내는 정보를 포함하며,
상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 건물의 높이 또는 층수에 따른 수 또는 크기로 상기 속성 표현 화상을 표시시키는 3차원 지도 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 속성 표현 화상은 상기 지물과 물리적으로 결합된 물의 외관을 나타내는 화상이며,
상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 속성 표현 화상을 상기 지물의 형상에 기초한 구속 조건하에서 표시시키는 3차원 지도 표시 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 속성 표현 화상을 표시시키기 위한 모델을 상기 투영도의 생성에 앞서 상기 3차원 배치하는 3차원 지도 표시 시스템.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 지물은 도로이고,
상기 속성 표현 화상은 상기 도로 상에 배치된 가로등의 빛을 나타내는 광원 화상이며,
상기 속성 표현 화상 중첩부는 상기 광원 화상을 상기 도로를 따른다는 구속 조건하에서 표시시키는 3차원 지도 표시 시스템.
컴퓨터에 의해 지물을 3차원적으로 표현하는 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 방법에 있어서,
상기 컴퓨터가 상기 지물의 3차원 모델을 포함하는 묘화 데이터와, 상기 지물의 외관적인 속성을 나타내는 외관 속성 정보를 대응하여 저장한 지도 데이터베이스를 참조하는 지도 데이터베이스 참조 공정,
상기 컴퓨터가 상기 묘화 데이터를 투영한 투영도를 생성하는 투영 생성 공정, 및
상기 컴퓨터가 상기 외관 속성 정보에 기초하여, 상기 지물의 형상에 의존하지 않고 상기 외관 속성 정보에 따른 외관을 나타내는 화상인 속성 표현 화상을, 상기 투영도 상에 겹쳐 표시시키는 속성 표현 화상 중첩 공정을 구비하는 3차원 지도 표시 방법.
컴퓨터에 의해 지물을 3차원적으로 표현하는 3차원 지도를 표시하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
상기 지물의 3차원 모델을 포함하는 묘화 데이터와, 상기 지물의 외관적인 속성을 나타내는 외관 속성 정보를 대응하여 저장한 지도 데이터베이스를 참조하는 지도 데이터베이스 참조 기능,
상기 묘화 데이터를 투영한 투영도를 생성하는 투영 생성 기능, 및
상기 외관 속성 정보에 기초하여, 상기 지물의 형상에 의존하지 않고 상기 외관 속성 정보에 따른 외관을 나타내는 화상인 속성 표현 화상을, 상기 투영도 상에 겹쳐 표시하는 속성 표현 화상 중첩 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체.