KR20160137505A - 3차원 지도 표시 시스템 - Google Patents

Abstract

지도 데이터베이스에 저장된 지물에 대해, 터널 등의 지하 구조물을 투과 오브젝트, 그 외의 지물을 비투과 오브젝트로 분류한다. 그리고, 투과 오브젝트, 비투과 오브젝트를 각각 별개로 투영하여 투과 오브젝트 투영도와 비투과 오브젝트 투영도를 생성한다. 이와 같이 얻어진 비투과 오브젝트 투영도 상에 투과율을 조정하여 투과 오브젝트 투영도를 중첩한다. 투과 오브젝트측을 투과시켜 중첩함으로써, 사용자는 마치 투과 오브젝트를 차폐하고 있던 지표면이나 지물이 투과하여 투과 오브젝트가 보이는 것 같은 지도를 실현할 수 있다.
또한, 지하 구조물 등 시인할 수 없는 지물을 위화감없이 표현한 3차원 지도를 표시한다.

Description

3차원 지도 표시 시스템{THREE-DIMENSIONAL-MAP DISPLAY SYSTEM}

본 발명은 지하 구조물 등 시인(視認)할 수 없는 지물을 위화감없이 표현한 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템에 관한 것이다.

네비게이션 장치나 컴퓨터 화면 등에 이용되는 전자지도에서는 건물 등의 지물을 3차원적으로 표현한 3차원 지도가 이용될 수 있다. 3차원 지도는 가상의 3차원 공간에 배치된 지물을 투시투영 등으로 투영함으로써 그려진다. 3차원 지도는 시점 위치에서 본 상태를 재현하는 것이므로, 터널 등의 지하 구조물이나 높은 건물의 배후에 있는 도로 등 시점 위치에서 시인할 수 없는 사각지대가 생기는 것이 숙명이다.

이와 같은 사각지대에 의한 영향을 완화하기 위해, 특허문헌 1은 터널을 파선 등으로 묘화하는 기술을 개시한다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 평11-24556호

3차원 지도의 이점은 시점 위치에서 본 상태가 리얼하게 재현되므로, 사용자가 직감적으로 지리를 파악할 수 있는 점이다. 특허문헌 1과 같이, 지도 중 파선으로 터널 등을 그리는 것은 3차원 지도의 리얼리티를 손상시키고, 매우 위화감이 있는 표현이 된다. 즉, 터널과 같은 지하 구조물을 표시하는 경우, 3차원 지도의 이점을 손상시키지 않는 위화감이 없는 표현을 하는 것이 요구된다. 이것은 지하 구조물을 표시하는 경우뿐만 아니라, 건물의 배후의 사각지대를 표시하는 경우 등, 시점 위치에서 보이지 않는 다양한 부위를 표시하는 경우에 있어서 공통 과제이다. 또한, 시점 위치에서 보이지 않는 다양한 부위를 표시하는 것은 단순한 실사 화상으로는 불가능하며, 이와 같은 표시를 할 수 있는 점은 3차원 지도의 큰 이점 중 하나이기도 하다.

본 발명은 이상의 과제를 감안하여, 3차원 지도에서 시인할 수 없는 지물을 위화감없이 표시 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은,

지물을 3차원적으로 나타낸 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템에 있어서,

상기 지물의 3차원 모델을 기억하는 지도 데이터베이스,

상기 3차원 지도를 투영하기 위한 투영 조건을 설정하는 투영 조건 설정부,

상기 지물 중 지표면 또는 다른 지물에 의해 차폐되어 있는 것의 적어도 일부를, 그 속성에 따라서 투과 오브젝트로서 추출하는 투과 오브젝트 추출부,

상기 투과 오브젝트를 투영한 투과 오브젝트 투영도와, 상기 투과 오브젝트 이외의 지물을 투영한 비투과 오브젝트 투영도를 각각 생성하는 투영 처리부, 및

상기 비투과 오브젝트 투영도상에 소정의 투과율로 상기 투과 오브젝트 투영도를 중첩하는 중첩 처리부를 구비하는 3차원 지도 표시 시스템으로서 구성할 수 있다.

본 발명은 지물을 투과 오브젝트와 비투과 오브젝트로 나누어 각각을 개별적으로 투영하고, 투과 오브젝트 투영도와 비투과 오브젝트 투영도를 작성하고, 양자를 중첩하여 3차원 지도를 표시한다. 이 때, 투과 오브젝트 투영도를 소정의 투과율로 투과시킨다. 이와 같이 함으로써, 투과 오브젝트 투영도는 비투과 오브젝트 투영도에 대해 희미하게 시인할 수 있는 상태에서 중첩되므로, 사용자에게는 마치 비투과 오브젝트 투영도측의 지물이 투과하고 있는 것처럼 느껴진다. 따라서, 위화감없이 투과 오브젝트를 시인 가능하게 표시할 수 있다.

도 1은 3차원 지도 표시 시스템의 표시 방법을 나타내는 설명도이다. 이 표시예에 기초하여, 본 발명의 3차원 지도의 표시 방법을 설명한다.

도면의 상단과 같이, 투과 오브젝트를 투영함으로써 투과 오브젝트 투영도를 생성한다. 이 예에서는 지면하에 존재하는 터널과 건물의 일부를 투과 오브젝트로하고 있다. 또한, 투과 오브젝트 이외의 지물을 투영함으로써 도면의 중단에 나타내는 바와 같이, 비투과 오브젝트 투영도를 생성한다. 도면의 예에서는 비투과 오브젝트 투영도에는 도로 및 강이 그려져 있다. 그리고, 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 투과 오브젝트 투영도를 비투과 오브젝트 투영도상에 중첩하여, 도면의 하단에 나타내는 중첩도를 생성한다. 이 때, 투과 오브젝트 투영도측의 투과율을 조정함으로써 투과 오브젝트는 희미하게 표시된다. 이와 같이 하는 것에 의해, 마치 지표면이 비쳐 보이는 것과 같은 상태에서 터널을 표시할 수 있기 때문이다.

투과 오브젝트는 임의로 설정 가능하지만, 지표면 또는 다른 지물에 의해 차폐되어 있는 것, 즉 본래에는 시인되지 않는 지물로 할 수 있고, 예를 들면, 지하에 존재하는 구조물이나 다른 건물 등 배후에 있는 지물, 즉 지표면 그 외에 의해 차폐되는 어떤 지물로 할 수 있다. 도 1의 예에서는 번잡화를 피하기 위해, 건물은 다른 지물로 차폐되어 있지 않은 상태로 그리고, 있지만, 본 발명의 이점을 살리기 위해서는 다른 지물에 의해 차폐되는 건물을 투과 오브젝트로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 상술한 바와 같이, 투과 오브젝트를 시인 가능하게 표시함으로써 3차원 지도의 사각지대를 저감하여, 사용자에게 지도로서 많은 정보를 줄 수 있다.

종래기술에 있어서, 배후의 도로를 차폐하는 측의 건물 등을 투과시키는 것은 존재한다. 본 발명에서는 차폐하는 측을 투과시키는 것이 아니라, 차폐되는 측면을 투과 오브젝트로 설정하고, 이를 투과시키는 점이 특징이다. 즉, 본래라면 배후에 있는 지물을 투과시켜, 차폐하고 있는 지물의 전면에 표시하는 것이다. 이와같이 함으로써, 사용자의 착각을 일으켜 마치 차폐하는 측의 지물이 투과하는 것처럼 인식시킬 수 있고, 또 투과 오브젝트를 전면에 중첩하기 때문에 비교적 명료하게 시인 가능하게 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 지물을 투영할 때 투과 처리를 실시하지 않고, 투영하여 얻어지는 투과 오브젝트 투영도에 대해 투과 처리를 실시한다. 따라서, 투과 오브젝트가 다수 존재하는 경우에도 전체에 통일된 투과 처리를 가벼운 부하로 실시할 수 있는 이점이 있다.

투과 오브젝트 투영도 및 비투과 오브젝트 투영도를 작성하기 위한 투영 조건은 다양한 설정이 가능하다. 우선, 투영 방법은 투시투영, 평행투영 중 어느 것을 이용해도 좋다. 또한, 투시투영의 경우에는 투영 조건, 즉 시점 위치, 시선 방향은 임의로 설정 가능하다. 평행투영의 경우에는 투영 조건, 즉 투영 방향은 임의로 설정 가능하다.

투영 조건은 임의로 설정 가능하지만, 투과 오브젝트 투영도, 비투과 오브젝트 투영도는 위치의 어긋남없이 중첩시키기 위해, 동일한 투영 조건으로 투영할 필요가 있다.

본 발명의 3차원 지도 표시 시스템에서는,

상기 투과 오브젝트는 지하 구조물인 것으로 해도 좋다.

지하 구조물로서 예를 들면, 지하에 있는 터널, 건물의 지하 부분이나 지하상가 등을 들 수 있다. 이것들을 투과 오브젝트로 함으로써, 지표면이 비쳐 보이는 것 같은 표시를 실현할 수 있다.

이 태양은 특히 지하 터널을 통행하는 경우의 경로 안내 처리, 지하상가의 안내, 또는 지하철이나 지하에 있는 점포 등과 같이 지하에 존재하는 목적지로의 안내 등의 경우에 유용하다.

또한, 지하 구조물을 투과 오브젝트로 하는 경우,

상기 지도 데이터베이스는 선 또는 도로면을 나타내는 폴리곤의 형태로 터널의 3차원 모델을 기억하고 있으며,

상기 투과 오브젝트는 상기 터널이고,

또한, 상기 지도 데이터베이스에 기억된 터널의 3차원 모델에 대해, 도로면 양측에 벽을 부착함으로써 터널 모델을 생성하는 터널 모델 생성부를 구비하고,

상기 투영 처리부는 상기 터널 모델에 기초하여, 상기 투과 오브젝트 투영도를 생성해도 좋다.

터널은 도로의 일부로서, 3차원 모델은 선 또는 폴리곤의 형태로 준비되어 있는 경우가 많다. 상기 태양에서는 이와 같은 간단한 모델에 대해서도 벽을 부착한 터널 모델을 생성한 후 투영하기 때문에, 터널을 보다 리얼하게 표현할 수 있는 이점이 있다.

무엇보다 상기 태양은 터널을 투과 오브젝트로 하는 경우에 반드시 벽을 부착하지 않으면 안되는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 상기 태양을 대신하여, 미리 벽을 부착한 상태로 터널의 3차원 모델을 준비해도 관계없다.

터널 모델을 생성할 때의 벽의 형상 등은 임의로 설정 가능하다. 예를 들면, 터널의 일반 형상인 반원형상의 단면 형상이 되도록 벽을 생성해도 좋다. 이와 같이 벽을 생성할 경우에는 터널의 상부를 완전히 덮는 것이 아니라 소정 폭의 틈을 설치해도 좋다. 이와 같이 함으로써 터널의 도로면을 시인 가능하게 할 수 있고, 지도로서 더 유용한 표현을 실현할 수 있다.

터널을 투과 오브젝트로 할 경우에는 또한,

도로를 노드 및 링크로 나타낸 네트워크 데이터, 및

상기 3차원 지도 표시 시스템의 사용자의 현재 위치를 검출하는 현재 위치 검출부를 구비하고,

상기 투과 오브젝트 추출부는,

상기 3차원 지도 표시 시스템이 안내해야 할 경로를 상기 링크의 연결로 나타낸 경로 데이터와 상기 네트워크 데이터에 기초하여, 상기 터널 중 상기 경로상에 있는 것, 또는 상기 현재 위치가 존재하는 링크의 전방 노드에 접속된 것을 상기 투과 오브젝트로서 추출해도 좋다.

이와 같이 함으로써 터널의 일부를 표시 대상으로 할 수 있다. 만약에 지도면 중에 있는 모든 터널을 표시하면, 사용자는 보통 시인할 수 있는 도로 등의 지물뿐만 아니라, 본래는 시인할 수 없는 다수의 터널도 시인 가능하게 되므로, 정보량이 너무 많아 혼란을 초래할 우려가 있다. 이에 대해, 상기 태양에서는 사용자에게 중요도가 높다고 생각되는 터널로 압축하여 표시하므로, 적절한 정보를 사용자에게 부여할 수 있다.

상기 태양에서는 경로상에 있는 터널, 및 현재 위치가 존재하는 링크의 전방 노드에 접속된 터널을 표시 대상으로 하고 있다. 전방이란 사용자의 진행 방향측을 말한다. 이와 같은 노드는 진행 방향에 존재하는 분기를 나타내므로, 만약에 그 노드에 접속된 터널을 표시해 두지 않으면 분기가 없는 것과 같은 3차원 지도가 표시되게 되어, 사용자를 혼란시킨다. 이와 같은 상태를 방지하기 위해, 상기 태양에서는 이와 같은 노드에 접속된 터널을 표시 대상으로 하고 있다. 표시 대상의 터널을 결정하기 위한 조건은, 상술한 2가지 외에도 설정 가능하다.

지하 구조물을 투과 오브젝트로 하는 경우,

상기 투영 처리부는 상기 지하 구조물에 대해 상대적으로 소정의 시점 높이에 있는 위치에 상기 투영을 위한 시점을 설정한 투시투영에 의해 상기 투영을 실시하고,

상기 지하 구조물의 3차원 모델은, 지표면하의 심도가 상기 시점 높이 보다 작게 억제된 상태로 준비되어 있도록 해도 좋다.

상기 태양과 같이 투시투영의 시점 위치를 지하 구조물과의 상대적인 위치 관계로 설정하는 경우, 지하 구조물이 지중 심도 존재하면, 시점 위치도 지중에 설정되어 버릴 우려가 있다. 예를 들면, 산속을 달리는 터널 등의 경우에는 산의 중심에 접근할수록 시점 위치가 지중에 설정될 우려가 높아진다.

이에 대해, 상기 태양에서는 지표면하의 심도를 억제한 상태로 지하 구조물의 3차원 모델을 생성하기 때문에, 시점 위치가 지중에 들어가는 것을 방지할 수 있어, 위화감이 없는 지도를 표시하는 것이 가능해진다. 상기 태양에 있어서 3차원 모델은 지중의 심도에 규제를 가하는 점에서, 지하 구조물의 형상을 정확히 나타내는 것은 아니지만, 상술한 바와 같이 시점을 설정할 경우에는 이와 같이 현실에서 동떨어진 형의 3차원 모델을 이용하는 것이 위화감이 없는 표시를 실현할 수 있는 경우도 있다.

단지 시점 위치가 지중에 들어가는 것을 방지하는 것뿐이라면, 시점 위치를 지표면에서 일정한 높이가 되도록 제어하는 방법도 생각할 수 있다. 그러나, 이 방법은 산의 중심 부근에서는 시점 위치에서 터널까지의 거리가 너무 떨어져, 터널을 작게밖에 표시할 수 없게 될 우려가 있다. 이에 대해, 상기 태양은 지하 구조물과 시점 위치와의 상대적인 위치 관계를 유지하는 것이 가능하므로, 지하 구조물이 극단적으로 작아지는 등의 폐해도 방지할 수 있는 이점이 있다.

지하 구조물을 투과 오브젝트로 할지 여부에 관계없이 본 발명의 3차원 지도 표시 시스템에서는,

상기 중첩 처리부는 상기 투과 오브젝트 투영도의 위쪽의 투과율을 아래쪽 보다 높게 하여 상기 중첩을 실시해도 좋다.

투과율을 높인다는 것은, 즉 투명에 가깝게 한다는 것이다. 상기 태양에 의하면, 아래쪽, 즉 시점 위치에 가까운 부분에서는 투과 오브젝트를 비교적 명확히 시인할 수 있고, 위쪽, 즉 먼 곳은 거의 시인할 수 없을 정도로 희미하게 표시시키는 것이 가능해진다. 이와 같이 함으로써, 먼 곳으로 갈수록 페이드아웃시켜 투과 오브젝트를 표시시킬 수 있고, 위화감을 더 경감하는 것이 가능해진다.

투과율은 임의로 설정 가능하다. 아래쪽에서 위쪽으로 향할수록 직선형상으로 변화시켜도 좋고, 단계적 또는 곡선형상으로 변화시켜도 좋다. 또한, 위쪽의 일정 영역에서는 투과 오브젝트를 완전히 투과시킨 상태, 즉 시인할 수 없는 상태로 해도 좋다.

본 발명에서는 투과 오브젝트 투영도에 대해 투과율을 변화시키므로, 다수의 투과 오브젝트가 존재하는 경우에도 전체적으로 통일된 투과율을 가벼운 처리 부하로 부여할 수 있다. 본 발명의 태양과 달리, 투영할 때 투과 오브젝트의 투과율을 개별적으로 제어하는 방법을 채택한 경우에는, 각 투과 오브젝트에 대해 시점 위치로부터의 거리를 구하고, 그것에 따른 투과율을 개별적으로 설정할 필요가 생겨, 매우 번잡한 처리가 요구된다. 본 발명에서는 이와 같은 부하를 방지할 수 있다.

본 발명에서는 상술한 다양한 특징을 반드시 모두 갖추고 있을 필요는 없고, 적절히 그 일부를 생략하거나 조합하여 구성해도 좋다.

또한, 본 발명은 3차원 지도 표시 시스템을 위한 지하 구조물의 데이터를 작성하는 지도 데이터 생성 장치로서 구성할 수도 있다.

즉, 지도 데이터 생성 장치는,

상기 지하 구조물의 3차원 모델을 저장한 지도 데이터베이스,

상기 지하 구조물의 3차원 모델 중, 지표면하의 심도가 상기 시점 높이 보다 커지는 부위에 대해, 그 심도가 상기 시점 높이 이하가 되도록 높이 데이터를 수정하는 수정부, 및

상기 수정후의 3차원 모델을 상기 지도 데이터베이스에 저장하는 지도 데이터베이스 관리부를 구비한다.

이와 같이 지물 데이터를 작성함으로써 지표면하의 심도가 억제되고, 따라서, 시점 위치가 지물과의 상대 관계로 정해져 있는 경우에도 시점 위치가 지중에 설정되는 등의 문제점을 방지할 수 있다.

본 발명은 또 다른 태양으로서, 컴퓨터에 의해 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 방법으로서 구성해도 좋고, 이와 같은 표시를 컴퓨터에 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램으로서 구성해도 좋다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램을 기록한 CD-R, DVD 그 외의 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로 구성해도 좋다.

본 발명은 지물을 투과 오브젝트와 비투과 오브젝트로 나누어 각각을 개별적으로 투영하고, 투과 오브젝트 투영도와 비투과 오브젝트 투영도를 작성하고, 양자를 중첩하여 3차원 지도를 표시한다. 이 때, 투과 오브젝트 투영도를 소정의 투과율로 투과시킨다. 이와 같이 함으로써, 투과 오브젝트 투영도는 비투과 오브젝트 투영도에 대해 희미하게 시인할 수 있는 상태에서 중첩되므로, 사용자에게는 마치 비투과 오브젝트 투영도측의 지물이 투과하고 있는 것처럼 느껴진다. 따라서, 위화감없이 투과 오브젝트를 시인 가능하게 표시할 수 있다.

본 발명에서는 투과 오브젝트 투영도에 대해 투과율을 변화시키므로, 다수의 투과 오브젝트가 존재하는 경우에도 전체적으로 통일된 투과율을 가벼운 처리 부하로 부여할 수 있다. 본 발명의 태양과 달리, 투영할 때 투과 오브젝트의 투과율을 개별적으로 제어하는 방법을 채택한 경우에는, 각 투과 오브젝트에 대해 시점 위치로부터의 거리를 구하고, 그것에 따른 투과율을 개별적으로 설정할 필요가 생겨, 매우 번잡한 처리가 요구된다. 본 발명에서는 이와 같은 부하를 방지할 수 있다.

도 1은 3차원 지도 표시 시스템의 표시 방법을 나타내는 설명도이다.
도 2는 3차원 지도 표시 시스템의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 3은 3차원 지도 데이터베이스의 구조를 나타내는 설명도이다.
도 4는 경로 안내 처리의 플로우차트이다.
도 5는 지도 표시 처리의 플로우차트이다.
도 6은 터널 모델 생성 처리의 플로우차트이다.
도 7은 3차원 지도의 표시예(1)를 나타내는 설명도이다.
도 8은 3차원 지도의 표시예(2)를 나타내는 설명도이다.
도 9는 제 2 실시예의 터널 데이터의 형상예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 터널 데이터 수정 처리의 플로우차트이다.
도 11은 제 2 실시예의 지도 표시 처리의 플로우차트이다.

실시예 1

A. 시스템 구성 :

도 2는 3차원 지도 표시 시스템의 구성을 나타내는 설명도이다. 본 실시예의 3차원 지도 표시 시스템은 경로 탐색을 실시하여, 3차원 지도를 표시하면서 경로 안내를 하는 시스템이다. 3차원 지도 표시 시스템은 경로 탐색, 경로 안내 기능을 수반하지 않고, 단지 사용자의 지시 등에 따라서 3차원 지도를 표시하는 시스템으로서 구성해도 좋다.

실시예의 3차원 지도 표시 시스템은, 서버(200)와 단말(300)을 네트워크(NE2)로 접속하여 구성되어 있다. 단말(300)로서는 스마트폰을 이용하기로 했지만, 휴대전화, 휴대측 정보 단말, 개인용 컴퓨터, 자동차 네비게이션 장치 등 지도를 표시할 수 있는 다양한 장치를 이용할 수 있다. 또한, 3차원 지도 표시 시스템은 서버(200)와 단말(300)을 일체화한 시스템으로서 구성해도 좋다.

서버(200) 및 단말(300)은 도시한 다양한 기능 블록이 준비되어 있다. 이와 같은 기능 블록은 본 실시예에서는 각각의 기능을 실현하는 컴퓨터 프로그램을, 서버(200) 및 단말(300)에 인스톨하는 것에 의해 소프트웨어적으로 구성했지만, 그 일부 또는 전부를 하드웨어적으로 구성해도 좋다.

본 실시예에서는 서버(200)와 단말(300)로 이루어진 구성을 채용했지만, 3차원 지도 표시 시스템은 스탠드얼론 장치로서 구성해도 좋고, 더 많은 서버 등으로 이루어진 분산 시스템으로서 구성해도 좋다.

(1) 서버(200)에 대해

지도 데이터베이스(210)에는 3차원 지도 데이터베이스(211) 및 네트워크 데이터(213)가 저장되어 있다. 3차원 지도 데이터베이스(211)에는 지물의 3차원 형상을 나타내는 폴리곤 데이터, 라인 데이터 및 문자 데이터가 저장되어 있다. 네트워크 데이터(213)는 도로를 링크 및 노드로 나타낸 경로 탐색용 데이터이다.

3차원 지도 데이터베이스(211)의 내용에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 지물을 선형상 오브젝트와 그외의 일반 지물로 나누어 취급한다. 선형상 오브젝트란, 도로와 같은 선형상의 지물의 총칭이며, 라인 데이터, 즉 꺽음선 데이터로 형상을 나타낼 수 있는 오브젝트를 말한다. 선형상 오브젝트로서 예를 들면, 도로, 터널, 선로, 경로 안내 표시, 하천 등이 포함된다. 선형상 오브젝트 이외의 일반 지물에는 건물 등이 포함된다. 3차원 지도 데이터베이스(211)에서는 건물 등의 일반 지물에 대해 3차원 형상을 나타내는 폴리곤 데이터가 준비되어 있다. 선형상 오브젝트에 대해서는 라인 데이터가 준비되어 있다. 단, 후술하는 바와 같이, 선형상 오브젝트에 대해 폴리곤 데이터를 함께 준비해도 좋다.

데이터베이스 관리부(202)는 지도 데이터베이스(210)의 데이터 입출력을 관리한다. 본 실시예에서는 3차원 지도 데이터베이스(211)에 저장된 오브젝트를 투과 오브젝트, 비투과 오브젝트로 분류하여 묘화를 실시한다. 3차원 지도 데이터베이스(211)로부터 데이터를 판독하고, 또 이 분류를 실시하는 것도 데이터베이스 관리부(202)의 기능이다.

데이터베이스 관리부(202)에는 터널 모델 생성부(204)가 준비되어 있다. 터널 모델 생성부(204)는 터널을 나타내는 라인 데이터에 기초하여 노면과 벽을 설치하고, 3차원적인 폴리곤 모델을 생성하는 기능을 가진다.

경로 탐색부(203)는 네트워크 데이터(213)를 이용하여 단말(300)의 사용자로부터 지정된 출발지에서 목적지까지의 경로를 탐색한다. 경로 탐색은 데이크스트라 알고리즘 등 주지의 방법에 의해 실시할 수 있다.

송수신부(201)는 네트워크(NE2)를 통해 단말(300)과의 사이에서 각종 데이터 나 명령의 송수신을 실시한다.

(2) 단말(300)에 대해

주 제어부(304)는 단말(300)에 구비된 각 기능 블록의 동작을 통합 제어한다.

송수신부(301)는 네트워크(NE2)를 통해 서버(200)와의 사이에서 데이터나 명령을 송수신한다.

명령 입력부(302)는 사용자의 경로 안내 등에 관한 지시 등을 입력한다. 지시로서 예를 들면, 경로 안내의 출발지, 목적지의 지정, 지도 표시시의 표시 스케일의 지정 등을 들 수 있다.

위치·통행 정보 취득부(303)는 GPS(Global PositioningSystem) 등의 센서로부터 단말(300)의 현재 위치 등을 취득한다.

지도 정보 기억부(305)는 지도를 표시할 때, 서버(200)로부터 취득한 3차원 지도 데이터베이스(211)를 일시적으로 기억한다. 본 실시예에서 단말(300)은 미리 모든 지도 데이터를 기억해 두는 것이 아니라, 지도의 표시 범위에 따라서 필요한지도 데이터를 적절히 서버(200)로부터 취득한다. 지도 정보 기억부(305)는 이와 같이 취득된 지도 데이터를 기억하고 있다. 또한, 아울러 경로 탐색 결과도 기억한다.

표시 제어부(306)는 지도 정보 기억부(305)에 기억되어 있는 지도 데이터를 이용하여, 단말(300)의 디스플레이(300d)에 지도 표시를 실시한다. 표시 제어부(306)에는 투영 처리부(307)와 중첩 처리부(308)가 구비되어 있다. 투영 처리부(307)는 지도 정보 기억부(305)에 저장된 폴리곤 데이터 및 라인 데이터를 투과 오브젝트와 비투과 오브젝트로 분류하여 각각 가상 3차원 공간에 배치하고, 투영하는 것에 의해 투과 오브젝트 투영도, 비투과 오브젝트 투영도를 생성하는 기능을 가진다. 중첩 처리부(308)는 생성된 투과 오브젝트 투영도를 비투과 오브젝트 투영에 투과율을 조정하여 중첩하여, 중첩도(도 1의 하단 참조)를 생성한다.

B. 지도 데이터베이스 :

도 3은 3차원 지도 데이터베이스의 구조를 나타내는 설명도이다. 도면 중에는 3차원 지도 데이터베이스(211)에 기억되어 있는 라인 데이터 및 폴리곤 데이터의 구조를 나타냈다.

라인 데이터는 도로, 터널 등의 선형상의 지물을 나타내는 데이터이며, 도시 한 바와 같이, ID, 속성, 구성점 등의 데이터가 저장되어 있다. ID는 각 라인 데이터의 식별 정보이다. 속성은 각 라인 데이터가 "도로" 인지 "터널"인지의 종별을 나타내는 정보이다. 속성 정보에는 이 외에 국도, 지방도로 등 도로의 종별, 도로 폭, 차선 수, 일방통행 그 외의 규제 등을 포함해도 좋다. 구성점은 도로의 형상을 정의하는 점의 3차원 좌표이다.

도면의 예에서는 ID=LID1가 부착된 라인 데이터(도면 중 실선으로 나타낸 도로에 대응하는 부분)는 속성에 의하면 "도로"이고, 그 형상은 구성점(PL1, PL2)으로 정의되는 것을 나타내고 있다. 또한, LD=LID2가 부착된 라인 데이터(도면 중 파선으로 나타낸 도로에 대응하는 부분)은 속성에 의하면 "터널"이고, 그 형상은 구성점(PL2~PL5)으로 정의되는 것을 나타내고 있다.

폴리곤 데이터는 건물 등의 지물을 나타내는 데이터이며, 라인 데이터와 동일한 데이터 구조를 가지고 있다. 단, 구성점으로서는 3차원 형상을 나타내는 폴리곤의 정점의 3차원 좌표를 부여하는 데이터로 되어 있다.

도면의 예에서는 ID=PID1가 부착된 폴리곤 데이터(도면 중 실선으로 나타낸 도로에 대응하는 부분)는 속성에 의하면 "지상 건물"이며, 그 형상은 도면 중에 나타낸 면의 구성점(PP1~PP4) 등으로 정의되는 것을 나타내고 있다. 지상 건물에는 아직 다른 면이 존재하므로, 구성점에는 각면의 정점을 나타내는 좌표가 더 저장되게 된다. 또한, LD=PID2가 부착된 폴리곤 데이터(도면 중 파선으로 나타낸 도로에 대응하는 부분)은 속성에 의하면 "지하 건물"이며, 그 형상은 구성점(PP3~PP6) 등으로 정의되는 것을 나타내고 있다. 지하 건물도 아직 다른 측면이 존재하므로, 구성점에는 각 면의 정점을 나타내는 좌표가 더 저장되게 된다.

본 실시예에서는 터널과 도로는 다른 지물로서 취급하고, 지상 건물과 지하 건물도 다른 지물로서 취급한다. 이를 대신하여 도시한 지상 건물 및 지하 건물 전체를 하나의 지물로서 취급하고, 각 구성점 또는 폴리곤에 대해 지상 부분, 지하 부분 등의 속성을 부여하는 방법을 채택해도 좋다.

C. 경로 안내 처리 :

(1) 경로 안내 처리 :

도 4는 경로 안내 처리의 플로우차트이다. 경로 안내 처리는 사용자에 의해 지정된 출발지에서 목적지에 향하기까지의 경로를 탐색하여, 그 안내를 실시하는 처리이다. 이것은 주로 서버(200)의 경로 탐색부(203), 단말(300)의 표시 제어부(306) 등이 협동하여 실시하는 처리이며, 하드웨어적으로는 서버(200) 및 단말(300)의 CPU에 의해 실시되는 처리이다.

처리를 개시하면, 단말(300)은 사용자로부터 출발지, 목적지의 지정을 입력한다(단계S10). 현재 위치를 출발지로서 이용해도 좋다.

서버(200)는 단말(300)로부터 출발지, 목적지 정보를 받고, 네트워크 데이터(213)를 참조하여 경로 탐색을 실시한다(단계S11). 경로 탐색은 데이크스트라 알고리즘 등 주지의 방법을 채택할 수 있다.

그리고, 경로 탐색 결과에 기초하여 경로 안내 데이터를 작성한다(단계S12). 경로 안내 데이터는 경로 탐색 결과를 네트워크 데이터(213) 링크 열로 나타낸 데이터이다. 경로 안내 데이터는 경로 탐색의 결과로서 단말(300)에 송신된다.

단말(300)은 계속해서 사용자의 현재 위치에 따라서 3차원 지도를 표시하면서 경로를 안내하는 처리를 실시한다.

우선, 단말(300)은 사용자의 현재 위치를 검출한다(단계S13). 현재 위치는 GPS 등의 센서를 이용하여 검출할 수 있다.

그리고, 단말(300)은 지도 표시 처리에 의해 3차원 지도를 표시한다(단계S14). 처리 내용은 이후에 상술한다.

이상의 처리를 단말(300)은 목적지에 도착할 때까지 반복 실시한다(단계S15).

(2)지도 표시 처리 :

도 5는 지도 표시 처리의 플로우차트이다. 경로 안내 처리(도 4)의 단계S14에 상당하는 처리이며, 단말(300)의 표시 제어부(306)가 주로 실행하는 처리이다.

처리를 개시하면, 단말(300)은 시점, 시선 방향, 표시 스케일을 입력한다(단계S20). 시점은 현재 위치에 기초하여 정하도록 해도 좋다. 시선 방향은 현재 위치 및 진행해야 할 경로에 기초하여 정하도록 해도 좋다

그리고, 3차원 지도로서 표시해야 할 범위의 지도 데이터 및 경로 안내 데이터를 읽어들인다(단계S21). 3차원 지도를 표시하기 위해, 본 실시예에서 단말(300)은 우선 지도 정보 기억부(305)에 저장되어 있는 데이터를 읽어들이고, 지도를 표시하기 위해 지도 데이터가 부족한 경우에는 부족분을 서버(200)로부터 취득한다.

계속해서, 서버(200)는 터널 모델 생성 처리를 실시한다(단계S22). 이 처리는 터널 라인 데이터에 기초하여 노면 및 터널의 벽을 생성하는 것에 의해 터널의 3차원 모델을 생성하는 처리이다. 처리에 대해 상세하게는 후술한다. 이 처리도 지도 데이터 등의 읽어들임(단계S21)과 마찬가지로, 이미 생성된 터널 모델은 지도 정보 기억부(305)에 저장되어 있으므로, 부족분의 터널에 대해서만 실행된다.

단말(300)은 지도 내에 표시되는 지물로부터 투과 오브젝트를 추출한다(단계S23). 본 실시예에서는 터널을 투과 오브젝트로 했다.

그리고, 단말(300)은 투과 오브젝트를 가상 3차원 공간에 배치하여 투시투영함으로써 투과 오브젝트 투영도를 생성한다(단계S24). 또한, 투과 오브젝트 이외의 지물, 즉 비투과 오브젝트를 별도로 가상 3차원 공간에 배치하여 투시투영함으로써 비투과 오브젝트 투영도를 생성한다(단계S25). 투과 오브젝트 투영도, 비투과 오브젝트 투영도를 생성할 때의 투영 조건, 즉 시점 위치, 시선 방향 등은 동일하게 하고 있다.

단말(300)은 마지막으로 얻어진 비투과 오브젝트 투영도에 투과 오브젝트 투영도를 중첩한다(단계S26). 이와 같이 하는 것에 의해 도 1의 하단에 나타낸 중첩도를 얻을 수 있다. 중첩시에는 투과 오브젝트 투영도의 투과율을 조정한다. 본 실시예에서는 지표면 등의 비투과 오브젝트 투영도의 각 지물이 비치는 것에 의해 투과 오브젝트 투영도를 시인할 수 있으면, 사용자가 착각할 정도의 투과율로 설정하고 있다. 투과율은 투과 오브젝트 투영도 전체적으로 일정해도 좋고, 공간에 따라서 변화시켜도 좋다.

(3) 터널 모델 생성 처리 :

도 6은 터널 모델 생성 처리의 플로우차트이다. 이 처리는 지도 표시 처리(도 5)의 단계S22에 상당하는 처리이며, 서버(200)가 실행하는 처리이다. 단말(300)의 처리 능력이 충분한 경우에는 단말(300)에서 실행해도 좋다.

서버(200)는 처리를 개시하면, 도로 데이터를 읽어들이고, 터널 구간을 추출한다(단계S30). 도면 중에 처리 예를 나타냈다. 이 예에서는 구성점(P1~P6)으로 정의되는 라인 데이터 형식으로 도로 데이터가 부여되어 있다. 이 중, 파선으로 나타낸 구성점(P2~P4) 구간에는 "터널"이라는 속성이 부여되어 있으면, 서버(200)는 이 구성점(P2~P4) 구간을 터널 구간으로서 추출한다. 도로와 터널이 다른 지물로서 3차원 지도 데이터베이스에 저장되어 있는 경우에는 상술한 복잡한 처리를 실시할 필요없이 "터널"이라는 속성이 부여된 지물을 추출하면 충분하다.

그리고, 서버(200)는 터널 구간을 확폭하여 노면 폴리곤을 생성한다(단계S31). 도면 중에 처리 상태를 예시했다. "라인"으로 나타낸 중앙의 선분이 라인 데이터에 의해 부여되는 선형상이다. 서버(200)는 이 라인에 직교하는 좌우 방향으로 라인을 평행 이동하는 것에 의해 확폭한다. 이것을 터널 구간의 전체 구성점에 대해 실행하는 것에 의해 노면 폴리곤을 생성할 수 있다. 확폭의 폭은 일정값으로 해도 좋고, 터널에 접속된 도로의 폭에 맞추도록 해도 좋다. 또한, 터널 구간에 대해, 도로 폭이나 차선 수 등의 속성 정보를 미리 준비해두고, 이와 같은 정보에 기초하여 확폭의 폭을 결정하도록 해도 좋다.

서버(200)는 노면 폴리곤의 양측에 벽 폴리곤을 생성한다(단계S32). 도면 중에 처리 예를 나타냈다. 이 예에서는 단면이 1/4 원호 형상인 벽이 노면 폴리곤의 양측에 설치되어 있다. 벽의 반경(R)은 임의로 설정 가능하지만, 도로에 관한 법령 등에 규정되어 있는 높이에 맞춰도 좋다. 본 실시예에서는 양측의 벽 폴리곤 사이에 틈(WS)를 설치했다. 틈(WS)이 존재하는 것에 의해, 터널을 3차원 표시한 경우에도 노면을 시인하는 것이 가능해지기 때문이다. 틈(WS)의 값도 임의로 결정 가능하지만, 본 실시예에서는 WS=도로폭Wr-2×R이라는 계산식으로 산출되는 값으로 했다. 즉, 도로의 양단에서 반경(R)으로 각각 1/4 원호(중심각 90도)의 벽 폴리곤을 생성했을 때, 필연적으로 얻어지는 틈이 WS가 된다. 반대로, 시인성을 고려하여 도로 폭(Wr)을 결정한 후, 반경(R)을 조정하거나 벽 폴리곤의 중심각을 90도 보다 작은 값으로 해도 좋다.

여기서는 원호 형상의 벽 폴리곤을 예시했지만, 벽 폴리곤의 형상은 임의이며, 평판 형상으로 해도 좋다.

D. 표시예 :

도 7은 3차원 지도의 표시예(1)를 나타내는 설명도이다. 터널을 투과 오브젝트로 표시한 예를 나타냈다. 중앙 부근에 종방향으로 그려져 있는 곡선이 터널이다. 그 주위에는 비투과 오브젝트로서 도로, 건물 등이 그려져 있다. 본래라면 터널은 지표면 아래에 위치하므로 3차원 지도에는 표시되지 않지만, 본 실시예의 3차원 지도에서는 표시되는 것을 알 수 있다. 따라서, 경로 안내에 있어서 터널을 통행하는 경로가 선택되어 있는 경우에도 현재지 마크는 터널상에 표시되어, 사용자에게 위화감이 없는 표시를 실현할 수 있다.

도 7의 예에서는 투과 오브젝트 투영도를 중첩할 때, 영역에 따라서 투과율을 변화시키고 있다. 투과 오브젝트 투영도의 하부 영역, 즉 시점 위치에 가까운 부분은 투과율을 낮게 하고, 상부 영역, 즉 시점에서 먼 부분은 투과율을 높게 하고 있다. 이와 같이 함으로써 하부 영역(TA)에서는 터널을 명료하게 표시하고, 먼 영역(TB)에서는 희미하게 표시시키고 있는 것처럼 페이드 아웃 표시할 수 있다. 그 결과, 터널의 길이를 표현할 수 있고, 또 사용자에게 과도한 정보를 주어 혼란을 야기하는 것을 방지할 수 있다. 시점으로부터의 거리에 따라서 하나의 지물인 터널의 투과율을 변화시키는 것은 통상이면, 투영 전에 지물의 구간마다 투과율을 설정하는 등의 처리가 필요해져 처리 부하가 높아지지만, 본 실시예에서는 투영 후의 2 차원 화상으로서의 투과 오브젝트 투영도에 대해 투과율을 설정하기 때문에, 가벼운 처리 부하로 페이드 아웃 표시를 실현할 수 있다.

도 8은 3차원 지도의 표시예(2)를 나타내는 설명도이다. 터널과 함께 건물의 일부도 투과 오브젝트로서 취급한 예를 나타냈다. 투과율은 시점에 가까운 부분에서 낮게, 먼쪽에서 높아지도록 설정되어 있다. 건물을 투과 오브젝트로서 취급함으로써 터널이나 도로를 인식하기 쉬워지는 이점이 있다.

도면의 예에서는 모든 건물을 투과 오브젝트로 하고 있지만, 다른 건물 등에 의해 차폐되는 건물만을 투과 오브젝트로 해도 좋다. 이와 같이 하면, 지표면이 비쳐 터널을 시인할 수 있는 것처럼 보일 뿐만 아니라, 전방에 있는 건물이 비쳐 배후에 있는 건물을 시인할 수 있는 것과 같은 표시를 실현할 수 있다.

이상에서 설명한 제 1 실시예의 3차원 지도 표시 시스템에 의하면, 터널 등 차폐되어 있는 지물을 마치 차폐하고 있는 측의 지물이 비쳐 보이는 것처럼 표시할 수 있고, 위화감없이 지도로서 유용성이 높은 표시를 실현할 수 있다.

실시예 2

계속해서, 제 2 실시예의 3차원 지도 표시 시스템에 대해 설명한다. 제 2 실시예에서는 투과 오브젝트로서 취급되는 터널의 데이터 구조가 제 1 실시예와는 상위하다.

(1) 터널 데이터의 수정 :

도 9는 제 2 실시예의 터널 데이터의 형상예를 나타내는 설명도이다. 산속을 거의 수평으로 관통하는 터널을 옆에서 본 상태를 나타냈다. 도면의 상단에는 지형을 모식적으로 나타내고, 하단에는 지표면으로부터 깊이(D)를 나타내는 그래프를 나타냈다. 깊이(D)는 상단에 나타내는 바와 같이, 지표면에서 터널까지의 거리를 나타내고, 터널이 지중에 있는 경우를 양으로 한다.

상단의 도면에 있어서, 위에 볼록하게 곡선형상으로 그려진 지표면이 산이다. 터널은 하부에 실선으로 나타낸 바와 같이, 거의 수평으로 뻗어 있다. 지표면이 산과 같이 기복이 있으므로 지표면으로부터의 깊이(D)는, 하단의 도면에 나타내는 바와 같이 중앙 부근에서 극대가 된다.

이와 같은 상태에서 터널을 이동할 때 경로 안내 표시하는 경우를 생각한다. 경로 안내 표시할 때의 시점 위치(이하, 카메라 위치라고도 함) 및 시선 방향은 현재 위치의 후 상방에서 현재 위치를 향해 설정하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 현재 위치(P1)에 대해서는 그 후방의 높이(h)의 점을 카메라 위치(C1)로 하여 투시투영을 실시한다. 이와 같이 하면 현재 위치 및 그 진행 방향의 경로를 포함한 3차원 지도를 표시할 수 있다.

그러나, 현재 위치(P2, P3)가 되면, 이 방법에서는 카메라 위치(C2, C3)로 설정되게 된다. 이와 같은 카메라 위치는 지중에 있기 때문에, 3차원 지도는 터널 이외의 지물은 전혀 그려지지 않는 상태가 되어 버린다. 이를 방지하기 위해, 예를 들면, 카메라 위치(C2, C3)를 지표면이 높은 위치에 설정하면, 이번에는 터널까지의 거리가 너무 멀어져, 터널이 매우 작게 밖에 그려지지 않는 또 다른 과제가 발생하게 된다.

본 실시예에서는 이와 같은 폐해를 방지하기 위해, 터널의 지표면으로부터의 깊이(D)가 최대값(Dmax) 이하가 되도록 수정한다. 이 수정을 실시한 터널 수정 데이터는 도면의 상단에 파선으로 나타낸 바와 같이, 산의 형상을 따라서 상측으로 곡선 형상으로 구부러진 형태가 된다. 수정하는 것은 터널의 높이 데이터 뿐이며, 2 차원적인 위치 데이터는 수정하지 않는다. 터널 수정 데이터를 이용하여 경로 안내를 하는 경우를 생각한다.

현재 위치(P4)에 있을 때, 시점 위치는 터널 수정 데이터를 따라서 후방에서 높이(h)의 카메라 위치(C4)에 설정된다. 이것은 지표면 보다 위에 있기 때문에, 위화감이 없는 3차원 지도를 표시 가능하게 한다.

또한, 현재 위치(P3)에 있을 때, 시점 위치는 터널 수정 데이터를 따라서 후방에서 높이(h)의 카메라 위치(C5)에 설정된다. 따라서, 이 경우에도 지표면 보다 위에 설정되므로, 위화감이 없는 3차원 지도를 표시 가능하게 한다.

터널 수정 데이터는 현실의 터널 형상을 나타내는 것이 아니다. 그러나, 이와 같이 터널의 지중 깊이를 수정한 지도 표시의 편의상 데이터를 준비하는 것에 의해, 복잡한 알고리즘을 이용할 필요없이, 경로 안내시에 위화감이 없는 지도의 표시를 실현하는 것이 가능해진다.

지중 심도의 최대값(Dmax)은 상술한 바와 같이, 카메라 위치가 지중에 들어가는 것을 방지하기 위한 규제값이므로, 카메라 위치를 결정하는 높이(h) 값 보다 큰 범위에서 임의로 설정 가능하다.

(2) 터널 데이터 수정 처리 :

도 10은 터널 데이터 수정 처리의 플로우차트이다. 이 처리는 서버(200)(도 1 참조)가 실행하도록 해도 좋고, 서버(200)에 접속된 다른 지도 데이터 생성 장치로 실행하도록 해도 좋다. 어떤 경우에도 도 10에 도시한 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램을 인스톨함으로써 소프트웨어적으로 구성할 수 있다. 여기서는 서버(200)가 실행하는 것을 설명한다.

터널 데이터 수정 처리를 개시하면, 서버(200)는 우선 터널 데이터를 읽어들이고(단계S40), 지표면으로부터 깊이(D)≤최대값(Dmax)이 되도록 터널 데이터의 각 구성점의 높이 데이터를 수정한다(단계S41).

도면 중에 수정 방법의 예를 나타냈다. 실선이 수정 전의 터널 데이터를 나타내고, 구성점(RP[1]~RP[7])으로 구성되어 있다. 지표면으로부터의 깊이(D)는 중앙 부근의 구성점(RP[3]-RP[5])에서 최대값(Dmax)을 초과하고 있다.

높이 데이터의 제 1 수정 방법에서는, 구성점(RP[3]-RP[5])의 각각을 지표면 깊이가 최대값(Dmax)이 되도록 수정한다. 이 방법에서의 수정 데이터가 각각 구성점(RPA[3]~RPA[5])이다. 제 1 수정 방법에서는 수정 후의 터널 경상이 중앙 부근에서 약간 변형된 상태가 되지만, 수정해야 할 구성점이 적게 해결되는 점이 특징이다.

제 2 수정 방법에서는, 우선 가장 지표면 깊이가 커지는 구성점(RP[4])의 높이를 최대값(Dmax)으로 수정한다. 이 구성점이 RPB[4]이다. 그리고, 터널 구간의 양 단의 구성점(RP[1], RP[7])과, 수정 후의 구성점(RPB[4])을 지나는 완만한 곡선, 예를 들면, 스플라인 곡선을 구하고, 이 곡선상에 타도록 각 구성점의 높이를 수정한다. 그 결과, 구성점 RP[2], RP[3], RP[5], RP[6]은 각각 RPB[2], RPB[3], RPB[5], RPB[6]으로 수정된다. 제 2 수정 방법에서는 수정해야 할 구성점은 많지만, 전체적으로 완만한 터널 형상을 실현할 수 있는 이점이 있다.

제 1 및 제 2 수정 방법은 어느 것을 선택해도 좋다.

이상의 처리에 의해 터널 데이터를 수정하면, 서버(200)는 이 수정 후의 데이터를 저장하고(단계S42), 터널 데이터 수정 처리를 종료한다. 경로 안내는 수정 후의 데이터를 이용하여 터널의 표시가 실시되게 된다.

(3)지도 표시 처리 :

도 11은 제 2 실시예의 지도 표시 처리의 플로우차트이다. 실시예 1의 지도 표시 처리(도 5)에 있어서, 터널 모델 생성 처리(도 5의 단계S22) 전에 표시 대상이 되는 터널을 선택하는 처리를 추가했다(도 11의 단계S21A). 터널은 본래 시인할 수 없는 지물이므로, 모든 터널을 표시 대상으로 하면, 지도가 매우 번잡해져 사용자를 혼란시킬 우려가 있으므로, 제 2 실시예에서는 중요성이 높은 터널만을 표시 대상으로 한다.

중요성이 높은 터널은, 다음 두 가지 조건에 기초하여 판단한다.

조건 1 : 경로상의 터널;

조건 2 : 현재 링크의 선단에 접속된 터널

제 2 실시예에서는 조건 1 또는 조건 2 중 적어도 하나를 만족하는 것이 표시 대상이 되고, 그렇지 않은 것은 표시 대상에서 제외된다.

도면 중에 상기 조건의 판단예를 나타냈다. 경로 탐색 결과, 도면 중에 실선으로 나타내는 경로가 얻어졌다고 한다. 각각의 화살표는 경로의 진행 방향을 나타내고, 또 경로를 구성하는 링크를 나타내고 있다. 링크의 접속 부분의 ●는 노드를 나타내고 있다.

최상단에 그려져 있는 터널 1은 경로상에 있는 터널이다. 따라서, 터널 1은 상술한 조건 1에 의해 표시 대상이 된다.

중단의 터널 2는 현재 위치가 존재하는 링크의 상대편 노드에 접속된 터널이다. 따라서, 터널 2는 상술한 조건 2에 의해 표시 대상이 된다. 터널 2가 경로상의 터널이 아님에도 불구하고 표시 대상이 되는 이유는 다음과 같다. 터널 2는 경로상의 노드와 접속되어 있으므로, 사용자가 경로를 주행해가면 반드시 통과하는 분기점을 구성하게 된다. 만약에 터널 2를 표시 대상에서 제외하면, 경로 안내에 이용되는 지도상에는 마치 상술한 분기점이 존재하지 않는 표시가 되어버려, 사용자에게 혼란을 줄 우려가 있다. 본 실시예에서는 이와 같은 혼란을 방지하기 위해, 터널 2와 같이 현재 위치 끝에서 분기를 구성하는 것에 대해서는 표시 대상으로 하고 있다.

하단의 터널 3은 조건 1, 2 중 어느 것에도 해당하지 않으므로, 표시 대상에서 제외된다. 터널 3도 경로와 접속하여 분기를 구성하고 있지만, 현재 위치는 이미 그 지점을 통과하고 있으므로, 비표시로 해도 사용자에게 혼란시킬 우려가 없기 때문이다. 우선 표시 대상으로 되어 있는 터널 2에 대해서도, 분기를 통과한 시점에서 터널 3과 마찬가지로 비표시로 전환하게 된다.

터널을 선택한 후의 처리는 제 1 실시예(도 5)와 동일하다. 선택된 터널에 대해 터널 모델을 생성하고(도 5의 단계S22), 투과 오브젝트의 추출(단계S23), 투과 오브젝트 투영도의 생성(단계S24), 비투과 오브젝트 투영도의 생성(단계S25), 그리고, 양자의 중첩(단계S26)을 실시하여 3차원 지도를 표시한다.

제 2 실시예에 의하면, 제 1 실시예의 효과 뿐만 아니라 현재 위치와의 상대 관계로 카메라 위치를 설정해도 카메라가 지중에 들어가는 지장을 방지할 수 있다. 또한, 표시 대상이 되는 터널을 선택하는 것에 의해 사용자에게 제공되는 정보를 적절히 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대해 설명했다.

이상의 실시예 1, 2에서 설명한 여러 가지 특징점은, 반드시 모두 구비할 필요는 없고, 적절히 일부를 생략하거나 조합하여 적용해도 좋다. 예를 들면, 제 2 실시예에서 설명한 터널 데이터의 수정이나 터널의 선택 처리는 제 1 실시예에도 적용 가능하다. 또한, 제 2 실시예에서는 지하 건물을 대상으로 하여 터널과 마찬가지로 깊이의 수정이나 표시 대상의 선택을 실시해도 좋다.

또한, 본 발명은 상술한 실시예 외에도 다양한 변형예를 채택할 수 있다.

(1) 투과 오브젝트로 할 수 있는 지물은 반드시 터널이나 지하건물에 한정되지 않는다. 지상에 존재하는 지물을 투과 오브젝트로 해도 좋다.

(2) 실시예에 있어서 소프트웨어로 처리하고 있는 부분은 하드웨어로 대체 할 수도 있고, 그 반대도 가능하다.

본 발명은 지하 구조물 등 시인할 수 없는 지물을 위화감없이 표현한 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템에 관한 것이다.

200 : 서버
201 : 송수신부
202 : 데이터베이스 관리부
203 : 경로 탐색부
204 : 터널 모델 생성부
210 : 지도 데이터베이스
211 : 3차원 지도 데이터베이스
213 : 네트워크 데이터
300 : 단말
301 : 송수신부
302 : 명령 입력부
303 : 위치·통행 정보 취득부
304 : 주 제어부
305 : 지도 정보 기억부
306 : 표시 제어부
307 : 투영 처리부
308 : 중첩 처리부

Claims (9)

1. 지물을 3차원적으로 나타낸 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템에 있어서,
   상기 지물의 3차원 모델을 기억하는 지도 데이터베이스,
   상기 3차원 지도를 투영하기 위한 투영 조건을 설정하는 투영 조건 설정부,
   상기 지물 중 지표면 또는 다른 지물에 의해 차폐되어 있는 것의 적어도 일부를, 그 속성에 따라서 투과 오브젝트로서 추출하는 투과 오브젝트 추출부,
   상기 투과 오브젝트를 투영한 투과 오브젝트 투영도와, 상기 투과 오브젝트 이외의 지물을 투영한 비투과 오브젝트 투영도를 각각 생성하는 투영 처리부, 및
   상기 비투과 오브젝트 투영도상에 소정의 투과율로 상기 투과 오브젝트 투영도를 중첩하는 중첩 처리부를 구비하는 3차원 지도 표시 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 투과 오브젝트는 지하 구조물인 3차원 지도 표시 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 지도 데이터베이스는 선 또는 도로면을 나타내는 폴리곤 형태로 터널의 3차원 모델을 기억하고 있고,
   상기 투과 오브젝트는 상기 터널이며,
   또한, 상기 지도 데이터베이스에 기억된 터널의 3차원 모델에 대해, 도로면 양측에 벽을 부착하는 것에 의해 터널 모델을 생성하는 터널 모델 생성부를 구비하고,
   상기 투영 처리부는 상기 터널 모델에 기초하여 상기 투과 오브젝트 투영도를 생성하는 3차원 지도 표시 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   도로를 노드와 링크로 나타낸 네트워크 데이터,및
   상기 3차원 지도 표시 시스템의 사용자의 현재 위치를 검출하는 현재 위치 검출부를 구비하고,
   상기 투과 오브젝트 추출부는,
   상기 3차원 지도 표시 시스템이 안내해야 할 경로를 상기 링크의 연결로 나타낸 경로 데이터와 상기 네트워크 데이터에 기초하여 상기 터널 중, 상기 경로 상에 있는 것, 또는 상기 현재 위치가 존재하는 링크의 전방의 노드에 접속된 것을 상기 투과 오브젝트로서 추출하는 3차원 지도 표시 시스템.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 투영 처리부는 상기 지하 구조물에 대해 상대적으로 소정의 시점 높이에 있는 위치에 상기 투영을 위한 시점을 설정한 투시투영에 의해 상기 투영을 실시하고,
   상기 지하 구조물의 3차원 모델은 지표면하의 심도가 상기 시점 높이보다 작게 억제된 상태로 준비되어 있는 3차원 지도 표시 시스템.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중첩 처리부는, 상기 투과 오브젝트 투영도의 상방의 투과율을 하방 보다 높게 하여 상기 중첩을 실시하는 3차원 지도 표시 시스템.
7. 청구항 5에 기재된 3차원 지도 표시 시스템을 위한 지하 구조물의 데이터를 생성하는 지도 데이터 생성 장치에 있어서,
   상기 지하 구조물의 3차원 모델을 저장한 지도 데이터베이스,
   상기 지하 구조물의 3차원 모델 중, 지표면하의 심도가 상기 시점 높이 보다 커지는 부위에 대해, 그 심도가 상기 시점 높이 이하가 되도록 높이 데이터를 수정하는 수정부, 및
   상기 수정 후의 3차원 모델을 상기 지도 데이터베이스에 저장하는 지도 데이터베이스 관리부를 구비하는 지도 데이터 생성 장치.
8. 지물을 3차원적으로 나타낸 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 방법에 있어서,
   컴퓨터가 실행하는 단계로서,
   상기 지물의 3차원 모델을 기억하는 지도 데이터베이스에 액세스하는 단계,
   상기 3차원 지도를 투영하기 위한 투영 조건을 설정하는 단계,
   상기 지물 중 지표면 또는 다른 지물에 의해 차폐되어 있는 것의 적어도 일부를 그 속성에 따라서 투과 오브젝트로서 추출하는 단계,
   상기 투과 오브젝트를 투영한 투과 오브젝트 투영도와, 상기 투과 오브젝트 이외의 지물을 투영한 비투과 오브젝트 투영도를 각각 생성하는 단계, 및
   상기 비투과 오브젝트 투영도상에 소정의 투과율로 상기 투과 오브젝트 투영도를 중첩하는 단계를 구비하는 3차원 지도 표시 방법.
9. 지물을 3차원적으로 나타낸 3차원 지도를 표시하기 위한 컴퓨터 프로그램에 있어서,
   상기 지물의 3차원 모델을 기억하는 지도 데이터베이스에 액세스하는 기능,
   상기 3차원 지도를 투영하기 위한 투영 조건을 설정하는 기능,
   상기 지물 중 지표면 또는 다른 지물에 의해 차폐되어 있는 것의 적어도 일부를 그 속성에 따라서 투과 오브젝트로서 추출하는 기능,
   상기 투과 오브젝트를 투영한 투과 오브젝트 투영도와, 상기 투과 오브젝트 이외의 지물을 투영한 비투과 오브젝트 투영도를 각각 생성하는 기능,
   상기 비투과 오브젝트 투영도상에 소정의 투과율로 상기 투과 오브젝트 투영도를 중첩하는 기능과 컴퓨터에 의해 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램.

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