KR20170098234A - 텍스처 생성 시스템 - Google Patents

Abstract

지물의 표면에 단위 텍스처를 랜덤하게 배열함으로써, 처리 부하를 억제하면서 현실감이 높은 텍스처를 생성한다. 건물 등의 지물에 대해서 1개 또는 복수의 창을 단위로 하여 점등 상태를 나타낸 ON 화상, 소등 상태를 나타낸 OFF 화상이라고 하는 단위 텍스처를 마련한다. 또한 텍스처와는 별도로, 픽셀마다 0 또는 1을 저장한 2값의 매트릭스를 마련한다. 건물의 표면에 텍스처를 붙일 때에는 건물에 따른 단위 텍스처의 배열 수(가로 2×세로 3 등)를 결정하고, 매트릭스의 임의의 부분으로부터 이 배열에 상당하는 픽셀을 취득한다. 그리고 매트릭스에 저장된 1, 0의 값에 따라서 ON 화상, OFF 화상을 선택하여 건물의 표면에 붙인다. 이렇게 함으로써, 건물의 외관으로서, 처리 부하를 억제하면서 점등, 소등이 랜덤하게 혼재된 상태의 현실감이 높은 텍스처를 생성할 수 있다.

Description

텍스처 생성 시스템{TEXTURE GENERATION SYSTEM}

본 발명은 지물의 외관을 나타내는 텍스처를 생성하는 텍스처 생성 시스템에 관한 것이다.

네비게이션 장치나 컴퓨터의 화면 등에 이용되는 전자 지도로서, 건물 등의 지물을 3차원적으로 표현한 3차원 지도가 있다. 3차원 지도에서는 3차원 모델에 의해 지물의 3차원 형상을 나타내고, 그 표면에 지물의 외관을 나타낸 텍스처를 붙임으로써 현실감을 향상시키고 있다. 텍스처는 지물의 외관 전체가 아니라 창 등의 부분에 대해서 생성되는 경우도 있다. 특허문헌 1은 빌딩과 같은 건물에 대해서 각 층 등의 요소 단위로 텍스처를 마련해 두고, 이것을 층수에 따라서 반복적으로 적용함으로써 벽면 전체에 대해서 텍스처로 표시하는 기술을 개시하고 있다.

최근에 3차원 지도의 현실감 향상에 대한 요구는 점차 높아져서, 3차원 지도에서 주경뿐 아니라 야경을 나타내는 것도 요구되어지고 있다. 야경의 경우, 빌딩의 창은 빛이 점등되어 있는 부분과 소등되어 있는 부분이 혼재된다. 야경의 현실감을 향상시키기 위해서는 빛의 점등, 소등을 혼재시킨 텍스처를 마련할 필요가 있다.

특개2004-362184호 공보

야경의 현실감을 향상시키기 위해서는 빛의 점등, 소등을 랜덤하게 배치하는 것이 바람직하다. 하나의 방법으로서, 건물의 창의 점등/소등을 각각 나타내는 2종류의 텍스처를 마련하고, 창마다 난수(亂數)에 의해 점등/소등의 2종류의 텍스처를 선택하면서 배치하면, 전체적으로 랜덤한 점등 상태를 표현하는 것이 가능하다. 그러나 3차원 지도에는 다수의 건물이 포함되어 있기 때문에, 이와 같은 방법에서는 야경을 표현하기 위한 처리 부하가 방대한 것이 된다.

이러한 처리 부하를 경감시키는 방법으로서, 복수의 창을 배열한 그룹 단위로 점등/소등의 패턴을 나타낸 텍스처를 여러 종류 마련하고, 난수에 의해 구분하여 사용하는 방법이 고려된다. 이하에 구체적인 예를 나타낸다.

도 11은 2종류의 점등 패턴을 이용한 야경의 3차원 지도를 예시하는 설명도이다. 이 예에서는 도면의 상측에 도시하는 바와 같이, 가로 2열×세로 4단의 8개의 창을 그룹으로 하고 있다. 도면 중의 해칭을 나타낸 창은 소등되어 있는 것을 나타내고 있다. 패턴 A는 가장 아래의 단과, 아래로부터 2단째의 우측의 창이 소등되고, 다른 창이 점등되어 있는 상태의 텍스처이다. 패턴 B는 아래의 2단의 창이 소등되고, 다른 창이 점등되어 있는 상태의 텍스처이다. 도면의 하측에는 이들 점등 패턴을 난수에 의해 배치하여 야경을 나타낸 예를 도시했다. 그러나 이 예를 주의 깊게 보면, 건물의 틀 둘레의 부분에 패턴 A, 패턴 B가 발견되고, 이에 의해 현실감이 적잖이 손실되게 된다.

즉, 현실감을 향상시키기 위해서 최소 단위인 창마다 난수를 이용하도록 하면 처리 부하가 방대한 것이 되고, 반대로 처리 부하를 경감시키기 위해서 복수의 창을 배열한 그룹 단위로 텍스처를 구분하여 사용하도록 하면 현실감이 손실되게 된다. 동일한 과제는 창을 대상으로 하는 경우에 한정되지 않으며, 또한 야경에 한정되는 것도 아니다. 수목에 대해서도, 가지나 잎을 나타낸 텍스처 등 수목의 부분에 적용할 수 있는 여러 종류의 단위 텍스처를 마련하고, 랜덤하게 단위 텍스처를 선택하면서 전체의 텍스처를 생성할 수 있다. 산, 논밭, 구름 등에 있어서도 마찬가지이다. 상술한 과제는 여러 종류의 텍스처를 선택하면서 적용 가능한 다양한 지물에서도 동일하게 발생할 수 있다.

본 발명은 이러한 과제를 감안하여, 처리 부하의 억제와, 규칙성을 회피하는 것으로 인한 현실감의 향상을 양립시킨 텍스처의 생성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 3차원 지도에서 지물의 외관을 나타내는 텍스처를 생성하는 텍스처 생성 시스템이며, 상기 지물의 3차원 형상을 나타내는 3차원 모델과, 상기 지물에 선택적으로 적용 가능한 여러 종류의 단위 텍스처를 기억하는 지도 데이터베이스와, 상기 단위 텍스처의 선택을 제어하는 제어값을 픽셀마다 기억한 소정 사이즈의 매트릭스를 기억하는 매트릭스 기억부와, 복수의 상기 단위 텍스처를 배열하여 붙임으로써 상기 3차원 모델을 구성하는 폴리곤의 텍스처를 생성하는 텍스처 생성부를 구비한다.

상기 텍스처 생성부는, 상기 폴리곤에서의 상기 배열의 각 위치와 상기 매트릭스의 픽셀을 맵핑하고, 상기 각 위치에 대응하는 상기 매트릭스의 제어값에 기초하여 여러 종류의 상기 단위 텍스처 중 어느 하나를 선택하고, 상기 각 위치에 각각 선택된 단위 텍스처를 배열하여 붙이는 텍스처 생성 시스템으로서 구성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 3차원 모델의 외관을 나타내는 텍스처로서, 단위 텍스처가 랜덤하게 배치된 텍스처를 생성할 수 있다. 또한 단위 텍스처의 선택에는 매트릭스에 기억된 제어값을 이용하기 때문에 3차원 모델의 부위마다 난수를 발생시키는 처리를 행할 필요가 없으며, 처리 부하를 억제할 수 있다. 그 결과, 단위 텍스처의 배치에 대해서 규칙성이 인식되기 어려워지며, 지물에 대해서 보다 자연스러운 외관을 표현하는 것이 가능해진다.

3차원 지도에서는 텍스처를 적용해야 하는 3차원 모델이 다수 존재하기 때문에, 매트릭스를 이용하는 것으로 인한 처리 부하의 경감 효과는 상당히 크다.

매트릭스의 사이즈는 임의로 설정 가능하다. 그 사이즈를 크게 해두면, 폴리곤 상의 각 위치와 매트릭스의 픽셀의 맵핑이 다양해지기 때문에, 선택된 단위 텍스처의 배치 패턴도 보다 다양해질 수 있다.

폴리곤 상의 각 위치와 매트릭스의 픽셀의 맵핑은 다양한 방법을 취할 수 있다. 예를 들어, 매트릭스 상에 기준점을 정하고, 폴리곤 상의 배열에 따른 영역을 맵핑해도 된다. 단위 픽셀을 폴리곤에 가로 2×세로 3의 배열로 배치하는 경우에는 각각의 위치에 기준점 둘레의 2×3 픽셀을 대응시키는 방법을 취한다. 폴리곤 상의 각 위치에 대해서, 매트릭스 상의 연속된 영역을 할당할 필요는 없다. 예를 들어, 폴리곤 상의 각 위치를 소정 함수로 매트릭스 상의 픽셀에 좌표 변환하는 방법을 취해도 된다.

매트릭스는 단일 종류일 필요는 없으며, 여러 종류를 구분하여 사용하도록 해도 된다. 단 메모리로부터 매트릭스를 읽어내는 처리를 경감시키는 관점으로부터는, 다수의 매트릭스를 마련하는 것보다 단일의 큰 사이즈의 매트릭스를 마련하는 쪽이 바람직하다.

본 발명에서의 텍스처의 "생성"은 단위 텍스처를 배열한 1장의 텍스처 화상을 생성하는 형태, 및 3차원 모델에 단위 텍스처를 선택하면서 직접 붙이는 형태를 모두 포함한다.

본 발명을 적용 가능한 3차원 모델로서는, 예를 들어 도 11에 예시한 바와 같은 건물, 수목, 산, 논밭, 구름 등이 고려된다. 건물의 경우에는, 단위 텍스처로서 창의 점등/소등 상태를 나타내는 텍스처를 마련할 수 있다. 점등, 소등의 2종류의 텍스처를 마련해도 되고, 복수의 창의 점등 패턴을 나타내는 3종류 이상의 텍스처를 마련해도 된다. 수목의 경우에는, 단위 텍스처로서 다양한 상태의 가지나 잎 등을 나타내는 텍스처를 마련할 수 있다. 그리고 수목의 줄기 주위에 이들 단위 텍스처를 선택하면서 배치함으로써 다양한 수목을 표현하는 것이 가능해진다. 단위 텍스처끼리 겹쳐서 배치하도록 해도 된다. 산이나 논밭도 마찬가지로, 수목이나 작물 등의 다양한 상태를 나타내는 단위 텍스처를 마련하면 된다. 구름의 경우에는, 흰색, 회색 등 하나의 구름의 각 부위의 다양한 색을 나타내는 텍스처를 마련할 수 있다. 구름의 부분마다 이들 텍스처를 선택하여 배치하면, 다양한 색이 섞인 다양한 구름을 용이하게 표현할 수 있다. 단위 텍스처끼리 겹쳐서 배치하도록 해도 된다. 본 발명은 이 외에도 다양한 3차원 모델에 적용 가능하다.

본 발명에 있어서, 매트릭스에 저장되는 제어값은 다양한 태양을 취할 수 있다.

예를 들어, 상기 매트릭스는 상기 단위 텍스처의 각 종류의 1대 1로 대응하는 제어값을 기억하고 있는 것으로 해도 된다.

예를 들어, 단위 텍스처가 2종류 마련되어 있을 때에는 제어값도 2종류로 하는 형태이다. 반드시 0과 1과 같이 연속적인 값으로 할 필요는 없으며, 10과 100 등 임의의 값을 취할 수 있다. 단위 텍스처가 3종류 마련되어 있을 때에는 제어값도 3종류로 하면 된다.

이와 같이 단위 텍스처와 제어값이 1대 1로 대응하도록 해두면, 매트릭스의 제어값에 따라서 신속하게 단위 텍스처를 일의적으로 결정할 수 있기 때문에 처리 부하를 보다 경감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 매트릭스는 상기 단위 텍스처의 종류 수보다 넓은 수치 범위의 제어값을 기억하고 있으며, 상기 텍스처 생성부는 상기 제어값과 소정 임계값의 비교에 의해, 상기 제어값을 상기 단위 텍스처의 종류 수에 양자화하여 상기 선택을 행하는 것으로 해도 된다.

예를 들어, 제어값으로서 0 내지 255의 범위의 어느 하나의 값을 저장해두는 태양이다. 단위 텍스처가 2종류 마련되어 있는 경우에는 임계값과 제어값의 대소 관계에 따라서 어느 하나의 단위 텍스처를 선택하도록 하면 된다. 단위 텍스처가 3종류 마련되어 있는 경우에는 값이 다른 제1, 제2 임계값(제1 임계값<제2 임계값)을 마련하고, (1) 제어값<제1 임계값인 경우, (2) 제1 임계값≤제어값<제2 임계값인 경우, (3) 제2 임계값≤제어값인 경우로 나누어서 3종류의 단위 텍스처를 선택하도록 하면 된다. 상기 형태에서는 제어값의 범위 및 임계값은 임의로 설정 가능하며, 이들 설정에 따라서, 단위 텍스처가 사용되는 비율을 유연하게 설정할 수 있는 이점이 있다.

임계값을 이용하는 경우에는, 상기 텍스처 생성부는 소정의 조건에 따라서 상기 임계값을 변화시켜서 상기 선택을 행하는 것으로 해도 된다.

이렇게 함으로써, 조건에 따라서 단위 텍스처가 사용되는 비율을 변화시킬 수 있고, 다양한 텍스처를 생성할 수 있는 이점이 있다. 예를 들어, 건물에 대해서 창의 점등/소등을 나타내는 2종류의 텍스처를 이용하는 경우, 임계값을 시간에 따라서 변화시킴으로써 대부분의 창이 점등되어 있는 저녁이 지난 상태나 대부분의 창이 소등되어 있는 한밤중 상태 등, 다양한 야경을 표현하는 것이 가능해진다.

단위 텍스처를 어떻게 선택하는지와 상관없이, 상기 텍스처 생성부는 상기 텍스처의 생성 시마다 상기 배열의 각 위치와 상기 매트릭스의 픽셀의 맵핑을 변화시키는 것으로 실시하는 것도 가능하다.

이렇게 함으로써, 텍스처를 생성할 때마다 매트릭스의 다른 픽셀, 즉 다른 제어값을 이용할 수 있고, 단위 텍스처의 배열을 보다 다양하게 변화시킬 수 있다. 맵핑은 예를 들어 텍스처를 생성하는 대상이 되는 지물이 다를 때마다 변화시켜도 되며, 동일한 지물에서 텍스처를 생성하는 폴리곤이 다를 때마다 변화시켜도 된다.

맵핑을 변화시키는 방법도 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 매트릭스의 기준점 주위의 픽셀을 맵핑하는 형태에서는 기준점의 위치를 변화시키면 된다. 기준점의 위치는 규칙적으로 변화시켜도 되고, 난수 등에 기초하여 변화시켜도 된다. 또한 배열의 각 위치와 픽셀을 함수로 맵핑하는 경우에는 맵핑에 이용되는 함수를 변화시켜도 된다.

또한, 본 발명에서는 단위 텍스처의 형태도 다양하다.

상기 단위 텍스처는 여러 종류의 상기 단위 텍스처를 상호 겹치지 않도록 배치한 단일의 통합 텍스처로서 기억되어 있으며, 상기 텍스처 생성부는 상기 선택에 따라서 상기 통합 텍스처 중 선택된 단위 텍스처에 대응하는 부분을 붙이는 것으로 하는 것도 가능하다.

만약 여러 종류의 단위 텍스처가 개별의 화상 데이터로서 마련되어 있는 경우에는, 선택 결과에 따라서 각각의 단위 텍스처를 읽어내는 처리가 필요해지는 경우가 있다. 이에 반해, 상기 형태에서는 여러 종류의 단위 텍스처를 배치한 통합 텍스처가 마련되어 있기 때문에 통합 텍스처를 메모리로부터 읽어내기만 하면, 단위 텍스처의 선택 결과에 따른 읽어들임 처리를 반복할 필요가 없어져서, 처리 부하를 경감시키는 것이 가능해진다.

통합 텍스처에 있어서, 단위 텍스처는 반드시 틈 없이 배치되어 있을 필요는 없으며, 단위 텍스처 사이에 틈이 존재해도 된다.

통합 텍스처는 1개에 한정되지 않는다. 상당히 많은 단위 텍스처가 이용되는 경우, 단위 텍스처를 복수의 그룹으로 나누고, 그룹마다 통합 텍스처를 마련하도록 해도 된다.

본 발명에서는, 상술한 다양한 특징을 반드시 모두 구비하고 있을 필요는 없으며, 적절히 그 일부를 생략하거나 조합시켜서 구성하는 것도 가능하다.

본 발명은 텍스처 생성 시스템으로서의 구성뿐 아니라, 이러한 텍스처 생성을 동반하는 3차원 지도 표시 시스템으로서 구성해도 된다. 또한, 컴퓨터에 의해 텍스처를 생성시키는 텍스처 생성방법, 또는 3차원 지도의 표시방법으로서 구성할 수도 있다. 나아가 본 발명은 텍스처의 생성이나 3차원 지도의 표시를 컴퓨터에 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램으로서 구성해도 된다. 또한 이러한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서 구성하는 것도 가능하다.

도 1은 3차원 지도 표시 시스템의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 2는 지도 데이터베이스의 구조를 도시하는 설명도이다.
도 3은 3차원 지도 표시 처리의 플로우차트이다.
도 4는 야경 텍스처 생성 처리의 플로우차트이다.
도 5는 단위 텍스처의 선택방법을 도시하는 설명도이다.
도 6은 3차원 지도의 표시 예(1)를 도시하는 설명도이다.
도 7은 3차원 지도의 표시 예(2)를 도시하는 설명도이다.
도 8은 변형예(1)에서의 단위 텍스처의 선택방법을 도시하는 설명도이다.
도 9는 변형예(2)에서의 단위 텍스처의 선택방법을 도시하는 설명도이다.
도 10은 변형예로서의 단위 텍스처의 배치방법을 도시하는 설명도이다.
도 11은 2종류의 점등 패턴을 이용한 야경의 3차원 지도를 예시하는 설명도이다.

실시예 1

본 발명에 대해서, 컴퓨터의 디스플레이 상에 3차원 지도를 표시하는 3차원 지도 표시 시스템으로서 구성한 실시예를 설명하기로 한다. 본 발명의 텍스처 생성 시스템은 3차원 지도 표시 시스템 내에 조합된 형태로 실시된다. 3차원 지도 표시 시스템은 컴퓨터 외에 스마트폰, 휴대전화, 태블릿 단말 등의 휴대단말, 네비게이션 장치 등 다양한 장치를 이용하여 구성하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예에서는 스탠드 알론으로 가동하는 시스템을 예시하는데, 도면 중에 도시하는 지도 데이터베이스(20) 등을 서버에 저장하고, 서버와 네비게이션 장치를 네트워크로 접속한 시스템으로서 구성하는 것이 가능하다.

A. 시스템 구성 :

도 1은 3차원 지도 표시 시스템의 구성을 도시하는 설명도이다. 실시예로서의 3차원 표시 시스템(10)은 CPU, RAM, ROM을 구비하는 컴퓨터에, 도시하는 각 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램을 설치함으로써 소프트웨어적으로 실현되어 있다. 각 기능의 적어도 일부는 하드웨어적으로 구성하는 것으로 해도 된다. 또한 컴퓨터에는 3차원 지도의 그래픽스를 행하기 위해서, CPU와는 별도로 GPU(Graphics Processing Unit)를 탑재해도 된다.

이하, 도면 중의 각 기능 블록의 기능에 대해서 설명하기로 한다.

지도 데이터베이스(20)는 3차원 지도를 표시하기 위해서 필요한 데이터를 저장하고 있다. 도면 중의 예에서는 3차원 모델(21) 및 텍스처 데이터(22)를 도시했다. 이 외에, 예를 들어 지도 중에 표시하는 문자를 기억하는 문자 데이터베이스를 구비해도 된다. 또한 경로 탐색을 위한 네트워크 데이터, 즉 도로를 링크, 노드로 나타낸 데이터베이스를 구비하는 것이 가능하다.

3차원 모델(21)은 건물 등의 지물의 3차원 형상을 나타내는 폴리곤 데이터 등을 저장한다.

텍스처 데이터(22)는 지물의 외관을 나타내는 화상 데이터를, 폴리곤에 붙여지기 위한 텍스처로서 기억한다. 주간용 텍스처(23)는 주경의 3차원 지도를 표시할 때에 이용되는 텍스처이다. 야간용 텍스처(24)는 야경의 3차원 지도를 표시할 때에 이용되는 텍스처이다. 빌딩과 같은 건물에 대해서, 주간용 텍스처(23)로서는 창의 형상을 나타내는 화상이 마련되고, 야간용 텍스처(24)로서는 창의 점등 상태를 나타내는 화상, 소등 상태를 나타내는 화상 등이 마련된다.

텍스처 데이터(22)에는 폴리곤 전체에 붙여지는 텍스처와, 폴리곤에 배열하여 붙여지는 단위 텍스처가 혼재되어 마련되어 있다. 텍스처 데이터 등의 구조에 대해서는 후술한다.

커맨드 입력부(11)는 키보드나 마우스 등의 조작부, 또는 네트워크를 통해서 사용자의 커맨드를 입력한다. 커맨드로서는, 3차원 지도를 표시할 때의 표시 범위, 시점, 시선 방향, 표시 모드 등을 들 수 있다. 본 실시예에서는 3차원 지도를 주경 또는 야경으로 표시 가능하게 되어 있기 때문에, 양자를 전환하는 커맨드를 포함시켜도 된다.

지도 표시 제어부(12)는 3차원 지도의 표시를 제어한다. 또한, 지도 데이터베이스로부터 필요한 데이터를 읽어내기도 한다.

3차원 폴리곤 생성부(13)는 3차원 지도를 표시하기 위해서 가상 3차원 공간 내에 각 지물의 3차원 모델(21)을 배치한다.

텍스처 생성부(14)는 3차원 폴리곤의 표면에 텍스처를 붙인다. 주간용 텍스처 생성부(15)는 주간용 텍스처(23)를 이용하여 주경을 나타내는 텍스처를 붙인다. 야간용 텍스처 생성부(16)는 야간용 텍스처(24)를 이용하여 야경을 나타내는 텍스처를 붙인다. 본 실시예에서는 야경을 나타낼 때에는 창의 점등/소등상태를 나타낸 2종류의 단위 텍스처를 랜덤하게 선택하면서 배치함으로써, 건물의 창이 랜덤하게 점등된 상태의 텍스처를 생성하고 있다. 이 처리에는 단위 텍스처의 선택에 이용되는 제어값을 저장한 매트릭스가 이용된다. 매트릭스 기억부(17)는 이 매트릭스를 기억하고 있다.

본 명세서에서, 텍스처의 "생성"이라고 할 때, 복수의 단위 텍스처를 배치하여 1장의 텍스처를 생성하는 형태, 및 복수의 단위 텍스처를 폴리곤 상에 순차적으로 붙이는 형태를 모두 포함한다. 본 실시예에서는 텍스처 생성부(14)는 후자의 형태, 즉 단위 텍스처를 폴리곤 상에 순차적으로 붙이는 형태로 폴리곤의 텍스처를 생성하고 있다.

이상에서 설명한 기능 블록 중, 본 실시예에서는 지도 데이터베이스(20), 텍스처 생성부(14), 매트릭스 기억부(17)가 본 발명에서의 텍스처 생성 시스템을 구성하게 된다.

도 2는 지도 데이터베이스의 구조를 도시하는 설명도이다.

도면의 상측에는 3차원 모델(21)의 데이터 예를 도시했다. 3차원 모델(21)에는 지물 ID, 종별, 폴리곤 등의 데이터가 저장된다.

지물 ID는 지물의 식별 정보이며, 우측에 도시한 건물의 예에서는 지물 ID로서 "B01"이 부여되어 있다.

종별은 지물의 종류이며, 우측에 도시한 예에서는 "건물"이 된다. 종별로서는 이 외에 도로, 철도, 산, 밭 등 다양한 정보를 이용할 수 있다. 또한 수목, 구름 등을 종별로 포함시킬 수 있다.

폴리곤에는 도시하는 데이터가 저장된다.

폴리곤 ID는 3차원 모델을 구성하는 각 폴리곤의 식별 정보이며, 우측에 도시한 예에서는 건물의 정면의 폴리곤에 POL1이 부여되어 있다.

형상은 폴리곤의 형상을 특정하는 데이터이며, 본 실시예에서는 정점의 좌표값을 기억하고 있다. 우측에 도시한 예에서는 폴리곤의 정점(PP1, PP2, PP3, PP4) 각각에 대해서 3차원 좌표값이 저장되게 된다. 좌표값은 3차원 지도 전체의 원점을 기준으로 하는 절대 좌표로 이용해도 되고, 지물마다 설정된 기준점을 원점으로 하는 상대 좌표를 이용해도 된다. 후자의 경우에는 3차원 모델(21)에 기준점의 절대좌표값을 별도로 저장하게 된다.

텍스처 반복 수는, 폴리곤에 붙여지는 텍스처의 배열을 규정하는 정보이다. 우측의 도면의 예에서는 건물의 표면을 가로 2×세로 3의 구분으로 나누고, 여기에 창의 텍스처를 반복적으로 붙인다. 따라서, 텍스처 반복 수에는 (2, 3)이라고 하는 데이터가 저장된다. 폴리곤 전체에 하나의 텍스처를 반복하지 않고 배치하는 경우에는 텍스처 반복 수는 (1, 1)이 된다.

주간용 텍스처 및 야간용 텍스처는 각각 폴리곤에 사용되는 텍스처의 식별 정보를 저장한다.

3차원 모델(21)에는 지물의 속성을 나타내는 속성 데이터를 포함시켜도 된다. 예를 들어, 건물에 대해서 명칭, 층수 등을 나타내는 데이터를 속성 데이터로 할 수 있다.

도면의 하측에는 텍스처 데이터(22)의 예를 도시했다. 텍스처 데이터(22)에는 주간용 텍스처, 야간용 텍스처가 기억되어 있다. 각 텍스처는 식별 정보로서의 텍스처 ID와 화상 데이터로 구성되어 있다.

도면의 예에서는 주간용 텍스처에 대해서는 텍스처 ID로서 "TEX1"이 부여되고, 창의 형상을 나타내는 화상이 마련되어 있다. 앞서 설명한 3차원 모델(21)에서는 주간용 텍스처로서 "TEX1"이 지정되어 있으므로, 도면의 우측에 도시한 건물(B01)에 대해서 주경을 나타낼 때에는 텍스처 데이터(22)의 TEX1로 나타나는 화상이 가로 2×세로 3으로 반복적으로 배열되게 된다.

도면의 예에서는, 야간용 텍스처에 대해서는 텍스처 ID로서 "TEX2"가 부여되고, 창이 소등 상태인 OFF 화상, 창이 점등 상태인 ON 화상의 2종류의 화상이 마련되어 있다. 앞서 설명한 3차원 모델(21)에서는 야간용 텍스처로서 "TEX2"가 지정되어 있으므로, 도면의 우측에 도시한 건물(B01)에 대해서 야경을 나타낼 때에는 텍스처 데이터(22)의 TEX2로 나타나는 ON 화상 및 OFF 화상이 선택되면서 가로 2×세로 3으로 반복적으로 배열되게 된다.

야간용 텍스처에 대해서는 OFF 화상, ON 화상에 "TEX2OFF", "TEX2ON"과 같이 개별의 텍스처 ID를 부여해도 된다. 이러한 경우에는, 양자를 야간용 텍스처로서 관련짓는 정보를 텍스처 데이터(22)에 마련해도 되고, 3차원 모델(21)의 야간용 텍스처로서 "TEX2OFF", "TEX2ON"이라고 하는 2개의 텍스처 ID를 저장하도록 하는 것이 가능하다.

야간용 텍스처는 각 3차원 모델에 대해서 OFF 화상, ON 화상과 같이 반드시 여러 종류의 화상을 마련해둘 필요는 없으며, 단일의 화상을 마련해 두어도 된다.

B. 3차원 지도 표시 처리 :

다음에, 실시예의 3차원 지도 표시 시스템(10)에서 3차원 지도를 표시할 때의 처리 내용에 대해서 설명하기로 한다.

도 3은 3차원 지도 표시 처리의 플로우차트이다. 처리를 시작하면, 3차원 지도 표시 시스템(10)은 지도 표시 범위를 설정한다(스텝 S10). 지도의 표시 범위는 예를 들어 사용자로부터의 지시에 의한 것으로 하는 것이 가능하다. 또한, 3차원 지도 표시 시스템이 경로 안내 시스템에 조합되어 있는 경우에는 경로 탐색의 결과나 현재 위치 등에 따라서 설정해도 된다. 3차원 지도 표시 시스템(10)은 지도의 표시 범위에 따라서 지도 표시에 필요로 되는 3차원 모델을 지도 데이터베이스(20)로부터 읽어들여서 가상 3차원 공간 내에 배치한다(스텝 S12).

다음으로, 지도의 표시 모드에 따라서 배경 및 텍스처의 표시를 수행한다.

주경 모드의 경우(스텝 S14), 3차원 지도 표시 시스템(10)은 주간용 배경, 하늘이나 먼 쪽의 풍경 등을 설정한다(스텝 S16). 그리고 지물에 대해서 주간용 텍스처를 표시한다(스텝 S18). 텍스처 데이터(22)로부터 3차원 모델(21)에서 지정된 주간용 텍스처를 읽어들여서 각 폴리곤에 붙인다.

야경 모드의 경우(스텝 S14), 어두운 하늘 등 야경용 배경을 설정하고(스텝 S20), 지물에 대해서 야경 텍스처 생성 처리를 실행한다(스텝 S22). 이 처리는 텍스처 데이터(22)로부터 3차원 모델(21)에서 지정된 야간용 텍스처를 읽어들이고, 폴리곤의 부위에 따라서 ON 화상, OFF 화상을 랜덤하게 선택하여 붙이는 것으로 수행된다.

상기 처리의 내용은 후술하기로 한다.

3차원 지도 표시 시스템(10)은 이상의 처리를 각 지물에 대해 수행함으로써 3차원 지도를 표시한다.

C. 야경 텍스처 생성 처리 :

도 4는 야경 텍스처 생성 처리의 플로우차트이다. 3차원 지도 표시 처리(도 3)의 스텝 S22에 상당하는 처리이다.

처리를 시작하면, 3차원 지도 표시 시스템(10)은 매트릭스 기억부(17)로부터 매트릭스를 읽어들인다(스텝 S50). 매트릭스에는 각 픽셀에 대해서 ON 화상, OFF 화상을 선택하기 위한 제어값이 기억되어 있다. 본 실시예에서는 선택의 대상이 되는 단위 텍스처가 ON 화상, OFF 화상 2종류이기 때문에, 매트릭스에는 0, 1의 2값을 기억하는 것으로 했다.

다음에, 3차원 지도 표시 시스템(10)은 처리의 대상이 되는 지물을 대상 모델로서 선택한다(스텝 S51). 대상 모델은 텍스처의 생성이 미처리인 것으로부터 선택하면 된다.

대상 모델이 건물이 아닌 경우(스텝 S52), 3차원 지도 표시 시스템(10)은 ON 화상, OFF 화상을 구분하여 사용할 필요가 없다고 판단하고, 3차원 모델(21)에서 지정된 야간용 텍스처를 붙인다(스텝 S53). 야간용 텍스처는 폴리곤 전체에 반복되지 않고 붙여진 경우도 있고, 도 2에 도시한 바와 같이 반복된 배치로 붙여지는 경우도 가능하다.

대상 모델이 건물인 경우(스텝 S52), 3차원 지도 표시 시스템(10)은 3차원 모델(21)의 텍스처 반복 수에 따라서 반복 수를 설정한다(스텝 S54). 도면 중에 가로 2×세로 3의 반복을 하는 경우의 설정 예를 도시했다. 본 실시예에서는 텍스처를 붙이기 위한 2차원 좌표계 (U, V)로서 반복 수에 따른 좌표값을 부여하는 것으로 했다. 도시하는 바와 같이 폴리곤의 좌하를 원점 (0, 0)으로 하고, 우하를 (2, 0), 좌상을 (0, 3), 우상을 (2, 3)이라고 하는 UV 좌표값을 부여하는 것이다. 지정된 텍스처 화상은 UV 좌표값에서 (0, 0)-(1, 1)의 정점에서 나타나는 직사각형 영역에 들어가도록 붙여지고, UV 좌표값으로서 1을 초과하는 값이 설정되어 있을 때에는 값에 따라서 반복적으로 붙여진다. 따라서, 도면 중의 각 좌표값이 설정되면, 가로 2×세로 3의 배열을 규정할 수 있다. 다른 배열에서도 마찬가지로 UV 좌표값에서 반복 수를 규정할 수 있다.

다음에, 3차원 지도 표시 시스템(10)은 매트릭스의 사용 영역을 정하는 기준점을 설정한다(스텝 S55). 기준점은 매트릭스의 좌하 등 임의로 설정된 고정의 점으로 해도 되고, 이 처리를 실행할 때마다 일정한 규칙 또는 난수에 의해 선택하도록 해도 된다. 본 실시예에서는 난수를 발생시키고, 기준점의 x좌표, y좌표를 설정하도록 한다.

기준점을 설정하면, 3차원 지도 표시 시스템(10)은 매트릭스의 제어값에 따라서 단위 텍스처를 선택하고 붙인다(스텝 S56). 본 실시예에서는 매트릭스의 각 픽셀에는 0, 1의 2값이 저장되어 있기 때문에, 값 1일 때에는 ON 화상, 값 0일 때에는 OFF 화상을 선택하는 것으로 한다.

스텝 S55, S56에서의 매트릭스를 이용한 단위 텍스처의 선택에 대해서는 구체 예에 기초하여 나중에 보다 상세하게 설명하기로 한다.

3차원 지도 표시 시스템(10)은 이상의 처리에 의해 대상 모델에 대해서 야간용 텍스처를 붙인다. 이 처리를 모든 대상 모델에 대해서 종료될 때까지(스텝 S57) 반복적으로 실행한다.

본 실시예에서는 대상 모델이 건물인지 여부에 의해 처리를 나누고 있는데(스텝 S52 참조), 이것은 건물에 대해서만 ON 화상, OFF 화상이라는 2종류의 단위 텍스처를 구분하여 사용하는 것으로 하고 있기 때문이다. 건물 이외의 지물에 대해서도 여러 종류의 단위 텍스처를 선택하여 이용하는 경우에는, 이러한 지물에 대해서도 건물과 동일한 처리(스텝 S54~S56)를 행하도록 하는 것이 가능하다.

도 5는 단위 텍스처의 선택방법을 도시하는 설명도이다. 도면의 상측에는 매트릭스의 예를 도시했다. 본 실시예에서는 256×256 픽셀의 사이즈로 하고 있는데, 매트릭스의 사이즈는 임의로 설정 가능하다. 매트릭스의 각 픽셀에는 0, 1의 2값이 저장되어 있다. 도면의 예에서는, 값 0이 저장되어 있는 픽셀을 검은 색, 1이 저장되어 있는 픽셀을 하얀 색으로 나타냈다. 도면의 예에서는 값 0, 1은 대략 동일한 수로 되어 있으며, 치우침 없이 분포되도록 설정되어 있는데, 값 0, 1의 비율이나 분포도 임의로 설정 가능하다. 이러한 매트릭스는 오퍼레이터가 각 픽셀의 값을 지정하는 방법, 함수나 난수에 의해 각 픽셀의 값을 결정하는 방법 등을 이용할 수 있다.

도면 중에는 야경 텍스처 생성 처리(도 4)의 스텝 S55에서 설정되는 기준점을 아울러 도시했다. 매트릭스의 좌하를 원점 0으로 하고, 가로 방향으로 Mx, 세로 방향으로 My의 위치에 있는 픽셀이 기준점이다. 기준점 (Mx, My)의 좌표는 난수, 함수 등에 의해 정할 수 있다.

도면의 중단에는 매트릭스의 일부의 확대도를 도시했다. 기준점 (Mx, My)을 좌하로 하는 직사각형 영역을 도시했다. 도면 중 각 매스는 매트릭스의 픽셀을 나타내고 있으며, 거기에 0 또는 1의 제어값이 저장되어 있다.

야경 텍스처 생성 처리(도 4)의 스텝 S56에서는 3차원 지도 표시 시스템(10)은 매트릭스의 기준점 (Mx, My)을 원점으로 하여, 단위 텍스처의 반복 수에 대응하는 영역(A)의 각 픽셀을 폴리곤의 각 부위와 맵핑한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 가로 2×세로 3의 반복 수로 단위 텍스처를 배치하는 경우에는 각 부위에 매트릭스의 가로 2×세로 3 픽셀로 이루어지는 영역(A)을 맵핑하게 된다.

도면의 하단에는 ON 화상, OFF 화상의 선택 결과를 도시했다. 영역(A)의 좌하의 픽셀에는 제어값으로서 0이 저장되어 있으므로 OFF 화상이 선택된다(도 4의 스텝 S56 참조). 좌하의 픽셀도 마찬가지이다. 중단에 대해서는 좌측의 제어값이 1, 우측의 제어값이 0으로 되어 있으므로, 좌측에는 ON 화상, 우측에는 OFF 화상이 선택된다. 상단에 대해서는 좌측의 제어값이 0, 우측의 제어값이 1로 되어 있으므로, 좌측에 OFF 화상, 우측에 ON 화상이 선택된다. 이와 같이 픽셀의 제어값에 따라서 ON 화상, OFF 화상을 선택하고, 폴리곤의 대응하는 부위에 붙임으로써 도면의 하단에 도시하는 바와 같은 건물 전체의 텍스처를 생성할 수 있다.

매트릭스 내의 제어값의 분포는 영역에 따라 다르므로, 기준점이 다르면 단위 텍스처의 선택에 이용하는 영역이 변화되고, 얻어지는 결과도 달라지게 된다. 또한 항상 고정된 기준점을 이용하는 경우에도 반복 수가 다르면 선택에 적용하는 영역의 크기가 변화되기 때문에, 얻어지는 결과에 대한 인상은 달라지게 된다.

도 5에서 설명한 처리는 GPU를 이용할 때에 특히 유용성이 높다. 일반적으로 GPU는 비교적 단순한 처리를 고속으로 행할 수 있도록 설계되어 있으며, 조건 분기에 대해서는 처리 속도가 비교적 늦어지는 특성을 가지고 있다. 도 5의 처리에서는 매트릭스의 각 픽셀의 제어값을 취득하고, 그 결과에 따라서 ON 화상, OFF 화상을 일의적으로 정할 수 있기 때문에 고속화를 도모할 수 있다. 예를 들어, 얻어진 0 또는 1의 제어값을 그대로 ON 화상, OFF 화상을 지정하기 위한 인수(引數)로서 이용하면, 조건 분기를 통하지 않고 양자를 구분하여 사용하는 것이 가능하다.

도 5의 예에서는, 기준점 둘레에 설정된 영역(A)에 대해서 폴리곤의 각 부위를 맵핑하도록 했으나, 양자의 맵핑은 함수에 기초하여 행해도 된다. 폴리곤의 각 부위에 대해서 매트릭스의 어느 하나의 픽셀을 할당할 수 있는 방법이라면 반드시 폴리곤과 동일한 형상의 영역을 할당할 필요는 없다.

D. 지도 표시 예 :

도 6은 3차원 지도의 표시 예(1)를 도시하는 설명도이다. 종래 기술로서, 도 11에 도시한 것과 동일한 조건으로 야경의 3차원 지도를 표시한 예를 도시했다. 도 11에서는 패턴 A, 패턴 B 등 점등/소등 상태가 규칙적으로 배치된 부위를 시인할 수 있는 것에 반해, 도 6의 표시 예(1)에서는 이러한 규칙성은 발견할 수 없다. 이와 같이, 본 실시예에 의하면, 야경에서의 건물의 점등/소등 상태로서 보다 자연스러운 상태를 표시하는 것이 가능하다.

도 7은 3차원 지도의 표시 예(2)를 도시하는 설명도이다. 도 6의 표시 예보다 위쪽의 시점으로부터 부감한 예를 도시했다. 시점 위치를 높게 함으로써, 한층 많은 건물의 창이 시인 가능하게 되는데, 이러한 상태에서도 건물의 창에 대해서 위화감이 없는 점등/소등 상태를 표시할 수 있다.

E. 효과 및 변형예 :

이상에서 설명한 실시예에 의하면, 매트릭스를 이용함으로써 처리 부하를 억제하면서 ON 화상, OFF 화상을 구분하여 사용하여, 위화감이 없는 야경 표시를 실현할 수 있다.

실시예에서는 2개의 창을 단위 텍스처로서 이용했으나, 단위 텍스처의 형상 등은 임의로 설정 가능하다. 하나의 창을 단위 텍스처로 해도 되고, 더 많은 창을 단위 텍스처로 해도 된다. 단, 도 11에 도시한 패턴 A, 패턴 B와 같이 2차원적으로 많은 창이 배치된 그룹을 단위 텍스처로 하면, 단위 텍스처마다의 패턴을 시인하기 쉬워진다. 따라서, 단위 텍스처는 가능한 한 최소의 요소 단위, 즉 건물의 예에서는 하나의 창에 접근시키는 것이 바람직하고, 복수의 창을 포함하는 경우에도 1차원으로 배치된 것으로 하는 것이 바람직하다.

본 실시예는 3차원 모델에 대해서 복수의 단위 텍스처를 선택하여 배치하기 위한 기술이며, 건물의 야경 표현에 한정된 기술은 아니다. 다양한 지물에 대해서 본 실시예를 적용함으로써, 처리 부하를 억제하면서 다양한 지물의 표시가 가능해지고, 3차원 지도의 현실감을 더 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 수목에 대해서 가지나 잎의 상태가 다른 복수의 단위 텍스처를 선택하여 적용하도록 하면, 다양한 수목을 표현 가능하게 된다. 구름에 대해서 흰색, 회색 등 다양한 색의 단위 텍스처를 선택하여 적용하도록 하면, 다양한 형상, 색의 구름을 표현 가능하게 된다. 실시예에서는 단위 텍스처끼리 겹쳐지지 않고 배치되는 예를 도시했으나, 본 기술을 적용하는 지물에 따라서는 단위 텍스처끼리 겹치도록 붙여도 된다.

본 실시예에 대해서는, 처리에 대해서도 더 다양한 변형예를 고려할 수 있다. 이하에서 설명하기로 한다.

(1) 단위 텍스처의 선택방법에 대한 변형예(1) :

도 8은 변형예(1)에서의 단위 텍스처의 선택방법을 도시하는 설명도이다. 실시예에서는 ON 화상, OFF 화상의 2종류의 단위 텍스처를 이용했으나, 변형예(1)에서는 우하에 도시하는 3종류의 단위 텍스처를 이용한다. 0 화상은 2개의 창이 소등의 단위 텍스처이다. 1 화상은 좌측이 소등, 우측이 점등인 단위 텍스처이다. 2 화상은 2개의 창이 점등인 단위 텍스처이다.

매트릭스에는 상단에 도시한 바와 같이, 0, 1, 2의 3값을 저장한다. 이렇게 함으로써, 실시예와 동일하게, 매트릭스의 각 픽셀에 따라서 3종류의 단위 텍스처를 구분하여 사용하여 배치할 수 있다. 즉, 0의 제어값이 저장된 픽셀에는 0 화상, 1의 제어값이 저장된 픽셀에는 1 화상, 2의 제어값이 저장된 픽셀에는 2 화상을 배치하면 된다. 그 결과, 좌하에 도시하는 바와 같이, 실시예보다 다양한 점등 상태를 표현하는 것이 가능하다.

단위 텍스처를 4가지 이상 마련하는 경우에도 변형예(1)과 동일하게 하여 처리할 수 있다.

(2) 단위 텍스처의 선택방법에 대한 변형예(2) :

도 9는 변형예(2)에서의 단위 텍스처의 선택방법을 도시하는 설명도이다. 이 예에서는 ON 화상, OFF 화상의 2종류의 단위 텍스처를 이용한다. 단, 매트릭스에는 0, 1이라는 2값의 제어값이 아니라, 0~255의 범위의 제어값, 즉 단위 텍스처의 종류 수보다 넓은 수치 범위의 제어값이 저장되어 있다. 제어값의 범위는 임의로 설정 가능하다.

변형예(2)에서는 각 픽셀에 저장된 제어값과 임계값(TH)의 대소 관계에 기초하여 ON 화상, OFF 화상의 선택을 행한다. 즉 제어값≤TH일 때에는 OFF 화상을 이용하고, 제어값>TH일 때에는 ON 화상을 이용하는 것이다.

하단에, 임계값(TH)=50인 경우, 150인 경우에 대해서 결과를 도시했다.

임계값(TH)=50인 경우, 좌하의 픽셀(P00)의 제어값은 0이며, 제어값≤TH가 되므로 OFF 화상이 선택된다. 우하의 픽셀(P10)의 제어값은 96이며, 제어값>TH가 되므로 ON 화상이 선택된다. 동일하게 하여, 픽셀(P01)은 OFF 화상, 픽셀(P11, P02, P12)은 ON 화상이 선택되게 된다. 그 결과, 임계값(TH)=50인 경우에는 좌하에 도시하는 바와 같이 점등 상태의 창이 많은 텍스처가 얻어진다.

다음에, 임계값(TH)=150인 경우에는 동일하게 단위 텍스처를 선택하면, 픽셀(P00, P10, P01, P12)에 OFF 화상, 픽셀(P11, P02)에 ON 화상이 선택되게 된다. 그 결과, 임계값(TH)=100인 경우에는 우하에 도시하는 바와 같이 소등 상태의 창이 많은 텍스처가 구해진다.

이와 같이 변형예(2)에 의하면, 동일한 건물이라고 해도 임계값(TH)을 변화시킴으로써, 얻어지는 텍스처를 변화시킬 수 있다. 임계값(TH)은 사용자가 지정해도 되고, 3차원 지도를 표시하는 시각 등의 조건에 따라서 변화시켜도 된다. 예를 들어, 저녁이 지난 시각에는 임계값(TH)=50을 이용하고, 심야에는 임계값(TH)=150을 이용하도록 하면, 시간대에 따른 야경을 표현하는 것이 가능하다.

변형예(2)에서도, 3종류 이상의 단위 텍스처를 이용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 변형예(1)(도 8)과 같이 3종류의 단위 텍스처(0화상, 1화상, 2화상)를 이용하는 경우에는 2개의 임계값(TH1, TH2)(TH1<TH2)을 이용하면 된다. 제어값≤TH1인 경우에는 0화상, TH1<제어값≤TH2인 경우에는 1화상, TH2<제어값인 경우에는 2화상과 같이 구분하여 사용할 수 있다. 이 경우, 임계값(TH1, TH2)의 적어도 한 쪽의 값을 변화시킴으로써, 3종류의 단위 텍스처의 비율을 변화시키는 것이 가능하다.

(3) 단위 텍스처의 배치방법에 대한 변형예 :

도 10은 변형예로서의 단위 텍스처의 배치방법을 도시하는 설명도이다. 이 예에서는 단위 텍스처를 개별의 화상 데이터로서 마련하는 것이 아니라, 하나로 배열한 통합 텍스처로서 마련한다. 중단에, 통합 텍스처의 예를 도시했다. 이 예에서는 하나의 화상의 상단에 주간용 화상, 하단의 좌측에 야간용 OFF 화상, 하단의 우측에 야간용 ON 화상이 배치되어 있다. 3개의 단위 텍스처는 틈 없이 배치되어 있는데, 틈을 마련해도 된다. 통합 텍스처의 화상의 위치는 통합 텍스처에 정의된 좌표계 (tu, tv)로 나타난다.

도면의 상측에는 주경을 표시할 때의 텍스처의 이용방법을 도시했다. 건물의 텍스처에는 UV 좌표계가 정의되어 있다. 건물에는 주간용 화상을 붙이게 되므로, 배치의 단위가 되는 좌하의 점(P3)에 주간용 화상의 점(tp3)을 대응시키고, 좌상의 점(P6)에 주간용 화상의 점(tp6)을 대응시키도록 좌표 변환을 한다. 점(P3)이 UV 좌표계에서 (0, 0), 점(P6)이 (1, 1)이면, 점(tp3)의 좌표가 (0, 0), 점(tp6)의 좌표가 (1, 1)이 되도록 (tu, tv)의 좌표계를 평행 이동 및 확대/축소하면 된다.

도면의 하측에는 야경을 표시할 때의 텍스처의 이용방법을 도시했다. 건물에는 OFF 화상 및 ON 화상을 선택하여 붙이게 되므로, 배치의 단위가 되는 영역마다 OFF 화상, ON 화상의 정점이 대응하도록 좌표 변환을 한다. 도시하는 바와 같이, 폴리곤의 최상단의 좌측에 OFF 화상, 우측에 ON 화상을 붙이는 경우를 고려한다. 좌측에는 점(P1, P4)에 각각 OFF 화상의 점(tp1, tp4)이 대응하도록 좌표 변환을 하면 된다. 이때, 붙여지는 폴리곤의 점(P1, P4)도 각각 UV 좌표계에서 (0, 0), (1, 1)이 되도록 좌표 변환할 필요가 있다. UV 좌표가 1을 초과할 때에는 (0, 0), (1, 1)의 범위에 대응하는 텍스처가 반복적으로 적용되기 때문이다. 마찬가지로, 우측에는 점(P2, P5)을 UV 좌표계에서 (0, 0), (1, 1)이 되도록 좌표 변환한 후에, 이들 2점에 ON 화상의 점(tp2, tp5)이 대응하도록 좌표 변환하면 된다.

이와 같이 붙여야 하는 단위 텍스처의 선택 결과에 따라서, 통합 텍스처 중에서 사용하는 부위를 비켜 놓음으로써 실시예와 동일한 화상을 얻을 수 있다. 단위 텍스처를 개별의 화상으로서 저장하고 있는 경우에는 선택 결과에 따라서 그때마다 단위 텍스처를 읽어들일 필요가 있는 것에 반해, 변형예의 방법에 의하면, 통합 텍스처를 일단 읽어들이면, 텍스처를 생성하는 처리 중에는 새로운 텍스처를 읽어들일 필요가 없기 때문에 보다 한층 처리의 고속화를 도모할 수 있다.

이 변형예에서도, 야간용으로 3종류 이상의 단위 텍스처를 이용하는 것이 가능하다.

이상으로 본 실시예의 다양한 변형예를 도시해 왔다. 본 발명에 대해서는 여기에 기재한 실시예 및 변형예에 한정되지 않고, 보다 더 다양한 변형예를 구성하는 것이 가능하다.

본 발명은 지물의 외관을 나타내는 텍스처를 생성하기 위해서 이용할 수 있다.

10 : 3차원 지도 표시 시스템 11 : 커맨드 입력부
12 : 지도 표시 제어부 13 : 3차원 폴리곤 생성부
14 : 텍스처 생성부 15 : 주간용 텍스처 생성부
16 : 야간용 텍스처 생성부 17 : 매트릭스 기억부
20 : 지도 데이터베이스 21 : 3차원 모델
22 : 텍스처 데이터 23 : 주간용 텍스처
24 : 야간용 텍스처

Claims (8)

1. 3차원 지도에서 지물의 외관을 나타내는 텍스처를 생성하는 텍스처 생성 시스템이며,
   상기 지물의 3차원 형상을 나타내는 3차원 모델과, 상기 지물에 선택적으로 적용 가능한 여러 종류의 단위 텍스처를 기억하는 지도 데이터베이스와,
   상기 단위 텍스처의 선택을 제어하는 제어값을 픽셀마다 기억한 소정 사이즈의 매트릭스를 기억하는 매트릭스 기억부와,
   복수의 상기 단위 텍스처를 배열하여 붙임으로써 상기 3차원 모델을 구성하는 폴리곤의 텍스처를 생성하는 텍스처 생성부를 구비하고,
   상기 텍스처 생성부는,
   상기 폴리곤에서의 상기 배열의 각 위치와 상기 매트릭스의 픽셀을 맵핑하고,
   상기 각 위치에 대응하는 상기 매트릭스의 제어값에 기초하여 여러 종류의 상기 단위 텍스처 중 어느 하나를 선택하고,
   상기 각 위치에 각각 선택된 단위 텍스처를 배열하여 붙이는 텍스처 생성 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 매트릭스는 상기 단위 텍스처의 각 종류와 1대 1로 대응하는 제어값을 기억하고 있는 텍스처 생성 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 매트릭스는 상기 단위 텍스처의 종류 수보다 넓은 수치 범위의 제어값을 기억하고 있으며,
   상기 텍스처 생성부는 상기 제어값과 소정 임계값의 비교에 의해 상기 제어값을 상기 단위 텍스처의 종류 수에 양자화하여 상기 선택을 행하는 텍스처 생성 시스템.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 텍스처 생성부는 소정 조건에 따라서 상기 임계값을 변화시켜서 상기 선택을 행하는 텍스처 생성 시스템.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 텍스처 생성부는 상기 텍스처의 생성 시마다 상기 배열의 각 위치와 상기 매트릭스의 픽셀의 맵핑을 변화시키는 텍스처 생성 시스템.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 단위 텍스처는 여러 종류의 상기 단위 텍스처를 상호 겹쳐지지 않도록 배치한 단일의 통합 텍스처로서 기억되어 있으며,
   상기 텍스처 생성부는 상기 선택에 따라서 상기 통합 텍스처 중 선택된 단위 텍스처에 대응하는 부분을 붙이는 텍스처 생성 시스템.
7. 3차원 지도에서 지물의 외관을 나타내는 텍스처를 생성하는 텍스처 생성방법이며,
   컴퓨터가 실행하는 스텝으로서,
   상기 지물의 3차원 형상을 나타내는 3차원 모델과, 상기 지물에 선택적으로 적용 가능한 여러 종류의 단위 텍스처를 기억하는 지도 데이터베이스를 참조하는 스텝과,
   상기 단위 텍스처의 선택을 제어하는 제어값을 픽셀마다 기억한 소정 사이즈의 매트릭스를 참조하는 스텝과,
   복수의 상기 단위 텍스처를 배열하여 붙임으로써 상기 3차원 모델을 구성하는 폴리곤의 텍스처를 생성하는 텍스처 생성 스텝을 구비하고,
   상기 텍스처 생성 스텝은
   상기 폴리곤에서의 상기 배열의 각 위치와 상기 매트릭스의 픽셀을 맵핑하는 스텝과,
   상기 각 위치에 대응하는 상기 매트릭스의 제어값에 기초하여 여러 종류의 상기 단위 텍스처 중 어느 하나를 선택하는 스텝과,
   상기 각 위치에 각각 선택된 단위 텍스처를 배열하여 붙이는 스텝을 구비하는 텍스처 생성방법.
8. 컴퓨터에, 3차원 지도에서 지물의 외관을 나타내는 텍스처를 생성시키기 위한 컴퓨터 프로그램이며,
   상기 지물의 3차원 형상을 나타내는 3차원 모델과, 상기 지물에 선택적으로 적용 가능한 여러 종류의 단위 텍스처를 기억하는 지도 데이터베이스를 참조하는 기능과,
   상기 단위 텍스처의 선택을 제어하는 제어값을 픽셀마다 기억한 소정 사이즈의 매트릭스를 참조하는 기능과,
   복수의 상기 단위 텍스처를 배열하여 붙임으로써 상기 3차원 모델을 구성하는 폴리곤의 텍스처를 생성하는 텍스처 생성 기능을 컴퓨터에 실현시키고,
   상기 텍스처 생성 기능으로서,
   상기 폴리곤에서의 상기 배열의 각 위치와 상기 매트릭스의 픽셀을 맵핑하는 기능과,
   상기 각 위치에 대응하는 상기 매트릭스의 제어값에 기초하여 여러 종류의 상기 단위 텍스처 중 어느 하나를 선택하는 기능과,
   상기 각 위치에, 각각 선택된 단위 텍스처를 배열하여 붙이는 기능을 컴퓨터에 실현시키는 컴퓨터 프로그램.
   

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