(57)【要約】【課題】計算量を抑えて、屋内空間のネットワークデータを生成するための中心線を生成することができる。【解決手段】中心線生成部は、凹角頂点を用いて、中心線を構成する第１の直線と第２の直線が交わる点を作成する（Step1）。上記Step1で作成した点間を線で接続する（Step2）。上記Step2で得られた接続線で囲われた閉多角形から、最も長い辺に対応する接続線を削除することを、閉多角形がなくなるまで繰り返す（Step3）。上記Step3で得られた接続線の各頂点から、通路の形状の枠線にぶつからず、かつ、他の接続線と交差せずに接続できる、一番遠い枠線の中心点が存在する場合に、当該頂点と中心点とを接続する（Step4）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元ベクトルデータで表現された屋内空間における移動可能領域である通路の中心線を生成する中心線生成装置であって、
少なくとも、前記２次元ベクトルデータを構成する要素である凹角頂点を用いて、前記屋内空間における通路の枠線と交差せず、かつ複数の直線で構成された連続する中心線を生成する中心線生成部
を含むことを特徴とする中心線生成装置。
【請求項２】
前記中心線生成部は、前記凹角頂点を用いて、前記中心線を構成する第１の直線と第２の直線が交わる点を取得し、前記取得した点を接続することで中心線を生成することを特徴とする請求項１記載の中心線生成装置。
【請求項３】
前記中心線生成部は、前記凹角頂点の角の二等分線を用いて前記中心線を生成することを特徴とする請求項１又は２記載の中心線生成装置。
【請求項４】
前記中心線生成部は、前記凹角頂点の角の二等分線の中心点、及び、前記凹角頂点の各々の前記二等分線が交わる点を抽出し、抽出した点を接続することで前記中心線を生成することを特徴とする請求項３記載の中心線生成装置。
【請求項５】
前記中心線生成部は、更に、生成された前記中心線で囲われた閉多角形から、最も長い辺に対応する中心線を削除することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項記載の中心線生成装置。
【請求項６】
前記２次元ベクトルデータで表現された屋内空間を所定の大きさのグリッドに分割するグリッド分割部と、
中心線接続部と、
を更に含み、
前記中心線生成部は、前記グリッドごとに前記中心線を生成し、
前記中心線接続部は、前記グリッドごとに生成された前記中心線を接続する請求項１〜請求項５の何れか１項記載の中心線生成装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項記載の中心線生成装置と、
前記生成された前記中心線に基づいて、前記通路を表すリンクおよび前記リンクの起点若しくは終点となるノードからなるネットワークデータを生成するネットワークデータ生成装置と、
を含むネットワークデータ生成システム。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１〜請求項６の何れか１項記載の中心線生成装置を構成する各部として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内空間のネットワークデータを生成するための中心線を生成する中心線生成装置、ネットワークデータ生成システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ネットワークデータの元となる中心線を生成する従来技術として、ドロネ三角形分割の特性を利用する方法（非特許文献１）やボロノイ図の特性を利用する方法（非特許文献２）が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Filippo Mortari，“Automatic Extraction of Improved Geometrical Network Model from CityGML for Indoor navigation”，＜インターネット検索：https://3d.bk.tudelft.nl/pdfs/FilippoMortari_thesis.pdf  検索日：2018/10/05＞
【非特許文献２】奥秋 恵子，“道路形状ポリゴンを用いた、道路幅員ネットワークデータの自動生成”，＜インターネット検索：https://www.gisa-japan.org/conferences/proceedings/2012/papers/D-1-4.pdf  検索日：2018/10/05＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記非特許文献１、２に記載のどちらの手法でも、生成した中心線に不要な部分が存在するため、それらの補正処理に時間がかかってしまうという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、計算量を抑えて、屋内空間のネットワークデータを生成するための中心線を生成することができる中心線生成装置、ネットワークデータ生成システム、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る中心線生成装置は、２次元ベクトルデータで表現された屋内空間における移動可能領域である通路の中心線を生成する中心線生成装置であって、少なくとも、前記２次元ベクトルデータを構成する要素である凹角頂点を用いて、前記屋内空間における通路の枠線と交差せず、かつ複数の直線で構成された連続する中心線を生成する中心線生成部を含んで構成されている。
【０００７】
また、本発明に係るネットワークデータ生成システムは、上記の中心線生成装置と、前記簡素化された前記中心線に基づいて、前記通路を表すリンクおよび前記リンクの起点若しくは終点となるノードからなるネットワークデータを生成するネットワークデータ生成装置と、を含んで構成されている。
【０００８】
また、本発明のプログラムは、コンピュータを、上記の中心線生成装置を構成する各部として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明の中心線生成装置、ネットワークデータ生成システム、及びプログラムによれば、計算量を抑えて、屋内空間のネットワークデータを生成するための中心線を生成することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態におけるネットワークデータ生成システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における中心線生成装置のブロック図である。
【図３】屋内空間の通路の形状の例を示す図である。
【図４】（Ａ）凹角頂点が存在する形状における中心線の例を示す図、及び（Ｂ）内枠が存在する形状における中心線の例を示す図である。
【図５】中心線の生成ロジックを示すフローチャートである。
【図６】中心線生成対象となる通路の形状の例を示す図である。
【図７】形状の凹角頂点を抽出した結果と凹角頂点の二等分線を引いた結果の例を示す図である。
【図８】凹角頂点の二等分線の中点、及び凹角頂点の二等分線同士の交点の例を示す図である。
【図９】点を総当たりで接続した結果の例を示す図である。
【図１０】接続した線の例を示す図である。
【図１１】閉多角形となっている線の組合せの内、一番長い線を抽出した結果の例を示す図である。
【図１２】抽出した一番長い線を削除した結果の例を示す図である。
【図１３】残った接続線の各頂点と形状の枠線の各辺の中心点とを接続した結果の例を示す図である。
【図１４】抽出した接続線と残った候補線の例を示す図である。
【図１５】凹角頂点が１つの場合の中心線の例を示す図である。
【図１６】屋内空間の通路の複雑な形状の例を示す図である。
【図１７】グリッド分割の結果の例を示す図である。
【図１８】グリッド間の中心線を接続する方法を説明するための図である。
【図１９】グリッド間の中心線を接続する際に、外枠を迂回する中心線を生成する方法を説明するための図である。
【図２０】グリッド間の中心線を接続する際に、内枠を迂回する中心線を生成する方法を説明するための図である。
【図２１】グリッド分割をせずに生成した中心線の例を示す図である。
【図２２】グリッド分割を行って生成した中心線の例を示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態における中心線生成装置の中心線生成処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図２４】ドロネ三角形分割の特性を利用して中心線を生成する方法を説明するための図である。
【図２５】ボロノイ図の特性を利用して中心線を生成する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
＜概要＞
まず、ドロネ三角形分割の特性を利用して中心線を生成する方法について説明する。ドロネ三角形分割の特性を利用した方法では、元形状をドロネ三角形分割し、その重心同士をつなぐことで中心線を生成する。
【００１３】
具体的には、図２４（Ａ）に示すように、ドロネ三角形分割法を用いて三角形分割し、形状外の三角形が存在していたら再計算する。そして、図２４（Ｂ）に示すように、三角形の重心にノードを生成する。
【００１４】
そして図２４（Ｃ）に示すように、ノードを間引く。このとき、つないだ結果、直線に近いノードを除去する。そして、図２４（Ｄ）に示すように、ノード間にリンクを生成する。このように、ドロネ三角形分割の特性を利用して中心線を生成する方法では、生成アルゴリズムの特性上、元形状の複雑さによって、ネットワークデータの生成コストが高くなる傾向にある。さらに、元形状によっては、再計算が繰り返され、時間がかかることが実証の結果明らかとなった。
【００１５】
次に、ボロノイ図の特性を利用して中心線を生成する方法について説明する。ボロノイ図の特性を利用した方法では、元形状の辺上に、一定間隔の点をうち、その点群からボロノイ多角形を生成する。このとき、隣り合う多角形同士を融合し、融合した多角形の辺のうち元形状の内部にある辺を中心線とする。
【００１６】
具体的には、図２５（Ａ）に示すように、形状の枠線に対して、等間隔に点を生成する。そして、図２５（Ｂ）に示すように、生成した点に対して、ボロノイ多角形を生成する。
【００１７】
そして、図２５（Ｃ）に示すように、各ボロノイ多角形の辺のうち元形状の枠線と交差しない辺を中心線とする。また、図２５（Ｄ）に示すように、重複する線分の除去や頂点の間引きを行い、中心線を簡素化する。
【００１８】
このように、ボロノイ図の特性を利用して生成した中心線は、生成アルゴリズムの特性上、元形状の複雑さによって、ネットワークデータの生成コストが高くなる傾向にある。
【００１９】
上述したように、ドロネ三角形分割の特性を利用した手法も、ボロノイ図の特性を利用した手法も、生成した結果そのままでは、経路探索などのネットワークとして利用するには無駄なノードやリンクを多く含んでいる。従って、中心線を生成した後に、経路探索のネットワークデータとするための必要最低限の補正（ドロネ三角形分割の特性を利用した手法におけるノードの間引き、ボロノイ図の特性を利用した手法における重複線の除去やノードの間引き）処理も時間を要することになる。
【００２０】
そこで、本発明の実施の形態に係る中心線生成装置では、従来の手法と比較して、入力データの屋内空間の形状に大きく依存せず、再計算を不要とし、生成コストを抑えて、ネットワークデータを生成できるようにする。
【００２１】
具体的には、屋内空間のネットワークデータを生成するために、屋内空間の通路の形状を入力として、その形状の特徴を利用して、ネットワークデータの元となる中心線を生成する。
【００２２】
ここで、生成される中心線は、入力する屋内空間の通路の形状の枠線と交差せず、かつ、その形状の任意の内部の位置から直線でつなげることができる途切れのない線となる。また、入力する屋内空間形状の凹角頂点に着目し中心線を生成することで、生成される中心線は、入力する屋内空間の通路の形状の枠線と交差せず、かつ、その形状の任意の内部の位置から直線でつなげることができる途切れのない線であることを満たす。
【００２３】
また、入力する屋内空間形状の面積が大きい場合や頂点数が多い場合は、グリッドに分割し、グリッド毎に中心線を生成したうえで、各グリッドの中心線を接続し、一つの中心線を生成することで、生成コストを抑える。
【００２４】
また、各グリッド間の中心線を接続する際に、通路の枠線と交差してしまう場合は、迂回する中心線を生成することで、入力する屋内空間の形状の枠線と交差せず、かつ、その形状の任意の内部の位置から直線でつなげることができる途切れのない線であることを満たす。
【００２５】
＜本発明の実施の形態に係るネットワークデータ生成システムの構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係るネットワークデータ生成システム１００の構成を示すブロック図である。
【００２６】
一般的に、中心線の生成のために、建築設計時に作成する２Ｄの建築用ＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ）データや、ＢＩＭ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）データに含まれる３Ｄモデルといったデジタルベクトルデータを利用する。
【００２７】
ここで、建築用ＣＡＤは、建物や構造物などの建築物の立体を平面図・立面図・断面図、あるいは透視図等の図面を作成するソフトウェアである。建築用ＣＡＤでは、レイヤ定義を有し、一般的に、壁や廊下のほか、柱、店舗、トイレ、エスカレータなどをレイヤで分けて管理することができる。
【００２８】
また、ＢＩＭは、３次元の建物形状および属性情報が含まれるデジタルモデルを管理するものである。ＢＩＭでは、クラス定義を有し、ＢＩＭデータの一つのフォーマットであるＩＦＣ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｃｌａｓｓｅｓ）では、階層、空間、階段、ドア、柱などの構造物毎に定義付けられている。
【００２９】
ＢＩＭデータを利用する際は、階層毎に水平投射することで、２Ｄのベクトルデータとして扱う。
【００３０】
また、入力データは、部屋や通路や、出入口、階段、エレベータなどの形状があらかじめレイヤやクラス定義などで意味付けられて管理されているものとする。
【００３１】
本発明の実施形態に係るネットワークデータ生成システム１００は、この入力データを記憶する屋内空間データ記憶装置１０と、入力データから中心線を生成する中心線生成装置２０と、その結果を格納する中心線データ記憶装置３０と、生成された中心線からネットワークデータを自動生成するネットワークデータ生成装置４０と、生成したネットワークデータを記憶するネットワークデータ記憶装置５０とを含む。
【００３２】
＜中心線生成装置の構成＞
次に、中心線生成装置２０の構成について説明する。図２に示すように、中心線生成装置２０は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する各処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含むコンピュータで構成することが出来る。この中心線生成装置２０は、機能的には図２に示すように、入力部２２と、演算部２４と、出力部２６を備えている。
【００３３】
入力部２２は、屋内空間データ記憶装置１０から、２次元ベクトルデータで表現された屋内空間における移動可能領域である通路を表す入力データを受け付ける。
【００３４】
ここで、通路とは、部屋と部屋を移動するための空間である。空間に接続している出入口数が２つ以上、かつ、空間の形状が凹回（穴あき）多角形の場合、通路に該当する。
【００３５】
演算部２４は、図２に示すように、グリッド分割部２４０、中心線生成部２４２、及び中心線接続部２４４を備えている。
【００３６】
グリッド分割部２４０は、入力データにおける２次元ベクトルデータで表現された屋内空間を所定の大きさのグリッドに分割する。グリッド分割部２４０の処理の詳細については後述する。
【００３７】
中心線生成部２４２は、グリッドごとに、少なくとも、２次元ベクトルデータを構成する要素である凹角頂点を用いて、屋内空間における通路の枠線と交差せず、かつ複数の直線で構成された連続する中心線を生成する。
【００３８】
中心線接続部２４４は、グリッドごとに生成された中心線を接続する。中心線接続部２４４の処理の詳細については後述する。
【００３９】
＜中心線生成部２４２による処理の詳細＞
中心線生成部２４２では、屋内空間のネットワークデータを生成するために必要となる中心線を生成する。まず、ネットワークデータを生成するために、なぜ、中心線が必要となるのかを示す。例えば、図３（Ａ）〜（Ｃ）で示す形状を用いて説明する。
【００４０】
図３（Ａ）で示す形状は、凹角が存在しないため、例えば、外枠の任意の位置に出入口が複数存在していても、その出入口間は直線で接続することができるため、中心線は不要である。
【００４１】
しかし、図３（Ｂ）で示す形状は凹角が存在するため、出入口の位置によってはその出入口間を直線で接続することができない場合がある。すわなち、接続した線が形状の外側に出てしまったり、形状の外枠と交差する場合、ネットワークデータとして誤りとなってしまう。
【００４２】
また、図３（Ｃ）で示す形状は内枠が存在するため、出入口の位置によってはその出入口間を直線で接続することができない場合がある。すわなち、接続した線が形状の内枠と交差する場合、ネットワークデータとして誤りとなってしまう。
【００４３】
従って、中心線生成装置２０の入力データとなる屋内空間データの通路の形状が凹角を持つ場合と、内枠を持つ場合は、中心線を生成することで、出入口間で接続した線が形状の外側に出てしまったり、形状の外枠と交差したり、接続した線が形状の内枠と交差することを防ぐ。
【００４４】
図４（Ａ）、（Ｂ）で示す通り、出入口は形状に対する中心線を経由することで、外枠の外に出ず、外枠と交差せず、内枠と交差しない通路のネットワークデータを導出することができるようになる。
【００４５】
ここで、形状に対する中心線を生成するアルゴリズムには、従来、ドロネ三角形分割の特性を利用する方法（非特許文献１）や、ボロノイ図の特性などを利用するアルゴリズム（非特許文献２）が存在するが、どちらの方式も、上述した通り、形状の面積の大きさや、形状の複雑さ（頂点数）に大きく依存するアルゴリズムであり、実データに対して適用するには生成コスト的に厳しいことが、実証の結果、明らかとなった。
【００４６】
従って、中心線生成部２４２は、この中心線を生成する際の形状の複雑さに大きく依存しない生成ロジックを用いて中心線を生成する。この生成ロジックを図５に示し、生成ロジックの各Stepの中心線生成の遷移を図６〜１４に示す。
【００４７】
Step1では、凹角頂点を用いて、中心線を構成する第１の直線と第２の直線が交わる点を作成する。具体的には、凹角頂点の各々から角の２等分線を引き、凹角頂点の角の二等分線の中心点、及び、凹角頂点の各々の二等分線が交わる点を、中心線を構成する第１の直線と第２の直線が交わる点として作成する。
【００４８】
例えば、図６に示す中心線生成対象となる屋内空間の通路の形状から、図７に示すように、形状の凹角頂点（図７の丸印）を抽出し、凹角頂点の角の二等分線を、形状の枠線と交差するまで引いた線（図７の太線）を抽出する（Step1-1）。
【００４９】
そして、図８に示すように、Step1-1で抽出した線（図８の太線）の中点と、二等分線同士の交点とを抽出する（図８の丸印、Step1-2）。
【００５０】
Step2では、上記Step1で作成した点間を線で接続する。このとき、通路の形状の枠線と交差する場合や、他の線と交差する場合には、線で接続しない。
【００５１】
例えば、図９に示すように、Step1-2で抽出した点（図９の丸印）を総当たりで接続している（図９の太線、Step2-1）。その際、通路の形状の枠線と交差する場合、及び既に接続している線（図９の太線）と交差する場合は接続しない。これにより、図１０に示すように、Step2-1で接続した接続線（図１０の太線）が得られる（Step2-2）。
【００５２】
Step3では、上記Step2で得られた接続線で囲われた閉多角形から、最も長い辺に対応する接続線を削除することを、閉多角形がなくなるまで繰り返す。
【００５３】
例えば、図１１に示すように、Step2-2で得られた接続線（図１１の太線）のうち、閉多角形となっている接続線の組合せを抽出し、その組み合わせの内、一番長い接続線（図１１の破線）を抽出する（Step3-1）。
【００５４】
そして、図１２に示すように、Step3-1で抽出した一番長い接続線（図１１の破線）を除去する（Step3-2）。
【００５５】
Step4では、上記Step3で得られた接続線の各頂点から、通路の形状の枠線にぶつからず、かつ、他の接続線と交差せずに接続できる、一番遠い枠線の中心点が存在する場合に、当該頂点と中心点とを接続する。このとき、中心点と頂点との距離より近い他の接続線が存在した場合は、当該頂点と中心点とを接続しない。
【００５６】
例えば、図１３に示すように、Step3-2で残った接続線（図１３の太線）の頂点を抽出し、その各頂点と、形状の枠線（外枠）の各辺の中心点（図１３の黒丸）とを接続する（Step4-1）。その際、通路の形状の枠線と交差する場合や、既に接続している接続線（図１３の太線）と交差する場合は接続しない。
【００５７】
また、Step3-2で残った接続線の頂点毎に、辺の中心点との接続線のうち、一番長い接続線のみを候補線として抽出する（図１３の破線）。ただし、その候補線（破線）の頂点である辺の中心点と、既に接続している接続線（太線）との最短距離が、当該候補線（破線）の長さより短い場合は、当該候補線を除去し、そうでない場合は当該候補線を残す。
【００５８】
そして、図１４に示すように、Step3-2にて抽出した接続線（図１４の太線）とStep4-1で残った候補線（図１４の破線）が得られる（Step4-2）。これが、中心線生成対象の屋内空間の通路の形状に対して本実施の形態の生成ロジックで生成した中心線となる。
【００５９】
なお、通路の形状に凹角頂点が１つしか存在しない場合、接続線が生成されない。その場合は、図１５に示すように、凹角頂点の二等分線の中心点（図１５の白丸）から、凹角頂点（図１５の黒丸）をなす２つの枠線の辺Ａ，Ｂと平行な線Ｃ，Ｄを生成して、中心線とすれば良い。
【００６０】
＜グリッド分割部２４０及び中心線接続部２４４の処理の詳細＞
本実施の形態の生成ロジックの場合、通路の形状の特徴となる凹角頂点のみに着目するため、従来の手法と比べ、大幅に生成コストを削減することができる。
【００６１】
この手法により、１万点ほどの頂点を持った多角形からの中心線生成コストについて、従来の方式では数日たっても中心線を生成できなかったのに対し、上記の生成ロジックを用いると１８時間で中心線が生成できることが明らかとなった。
【００６２】
しかし、上記のStep3における「接続線で囲われた閉多角形から、最も長い辺に対応する接続線を削除する」ことは、生成した接続線の総当たりで閉多角形を探索する必要がある。
【００６３】
また、Step4における「接続線の各頂点から、通路の形状の枠線にぶつからず、かつ、他の接続線と交差せずに接続できる、一番遠い枠線の中心点が存在する場合に、当該頂点と中心点とを接続する」は、生成した中心線の頂点と、通路の形状の枠線のうち外枠の各辺との総当たりで探索する必要がある。
【００６４】
従って、生成済みの中心線の数や、形状の枠線の辺の数に依存して、コストが大きくなる恐れがある。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、中心線の生成ロジックを用いた中心線の生成コストの改善手法を用いる。
【００６６】
上記で述べた通り、中心線の生成ロジックは、凹角頂点に着目することで生成コストを抑える考慮はあるものの、元形状によっては、生成コストを要する可能性を含んでいる。
【００６７】
従って、生成コストを要する場合（例えば、図１６に示すように元形状の頂点数が多い場合や面積が大きい場合など）であっても生成コストを抑えるために、グリッド分割部２４０は、図１７に示すように、屋内空間の通路の形状をグリッドで小さい単位に分割し、中心線生成部２４２は、その小さい単位のグリッド毎に、上記の中心線生成ロジックを適用して中心線を生成し、中心線接続部２４４は、各グリッド間の中心線同士を接続する。これにより、図１８（Ａ）に示すように、グリッド毎に中心線を生成するため、頂点と中心点が減り、生成コストが下がる。
【００６８】
中心線接続部２４４は、グリッドごとに生成された中心線を接続する。具体的には、グリッド切断面の両側それぞれに対し、グリッド切断面の中心点（図１８（Ｂ）参照）と、既に生成されている中心線の一番近い頂点とを接続する。これにより、グリッド間の中心線が必ずつながるように、グリッド切断面の中心点を頂点とする中心線を必ず生成することができ、切れ目のない一つの中心線を生成することができる。
【００６９】
ここで、グリッド間の切断面の中心点と中心線を接続する際に、通路の形状の枠線と交差してしまっては、中心線の意味を失ってしまう。従って、そのような場合は、迂回する中心線を生成することで、接続した中心線が形状の枠線と交差することを防ぐ。
【００７０】
具体的には、図１９（Ａ）に示すように、グリッド間の切断面の中心点と、一番近い中心線の頂点と接続したときに、外枠と交差する場合には、図１９（Ｂ）に示すように、外枠を、切断面の中心点と中心線の頂点とをつないだ線Ｅで切り、当該線Ｅと外枠とで形成された、閉じた多角形の形状に対して、大きくするように、多角形の各辺に対して所定距離離れた線Ｆで囲んだ形状を生成する。そして、図１９（Ｃ）に示すように、生成した形状の辺のうち、切った当該線Ｅと平行な線でない辺Ｇ、Ｈ、Ｉを採用して、外枠を迂回する中心線を生成する。
【００７１】
また、図２０（Ａ）に示すように、グリッド間の切断面の中心点と、一番近い中心線の頂点と接続したときに、内枠と交差する場合には、図２０（Ｂ）に示すように、内枠を、切断面の中心点と中心線の頂点とをつないだ線Ｊで切り、当該線Ｊと内枠とで形成された、２つの閉じた多角形の形状のうち、面積の小さいほうの多角形の形状に対して、大きくするように、多角形の各辺に対して所定距離離れた線Ｋで囲んだ形状を生成する。そして、図２０（Ｃ）に示すように、生成した形状の辺のうち、切った当該線Ｊと平行な線でない辺Ｌ、Ｍ、Ｎを採用して、内枠を迂回する中心線を生成する。
【００７２】
また、グリッド内の中心線が存在しない（グリッド内の形状に凹角頂点が存在しない）場合は、グリッド内の通路の形状の重心と、グリッド間の切断面の中心点を接続すれば良い。
【００７３】
本実施の形態では、上述したようにグリッドに分割する手法により、１万点ほどの頂点を持った多角形からの中心線生成コストについて、例えば、グリッド分割しない場合は１８時間かかっていたのが、本実施の形態の手法にて10×10に分割し、100個のグリッドに分割したところ、中心線が切れることなく、計算時間を２分３０秒程度まで削減できることを確認した。更に、グリッド分割せずに中心線を生成した場合の中心線（図２１参照）と、グリッド分割後に中心線同士を接続した場合の中心線（図２２参照）とを比較しても大きく形状は異なっていないことが確認できた。
【００７４】
＜ネットワークデータ生成装置４０の構成＞
本発明の実施の形態に係るネットワークデータ生成装置４０では、入力データから、階層毎に、屋内空間の一部である対象空間の各々を、部屋、通路、出入口、階の接続に振り分けると共に、生成された中心線に基づいて、中心線の頂点、交点にノードを生成し、そのノード間をリンクで接続することで、通路を表すリンクおよびリンクの起点若しくは終点となるノードからなる、屋内空間のネットワークデータを自動生成する。
【００７５】
具体的には、対象空間を、入力データが持つクラスやレイヤ定義、形状に付けられた名称や属性情報により振り分け可能な場合は、階層毎に部屋、通路、出入口、階の接続に振り分ける。
【００７６】
ここで、部屋は、ナビゲーションポイントの目的地となり得る空間である。空間に接続している出入口数が１つの場合、部屋に該当する。また、空間の形状が、凸多角形の場合、部屋に該当する。
【００７７】
また、空間は、屋内空間を意味のある単位（通路、部屋）に分割した領域である。また、空間は、ネットワークデータの生成対象となる移動可能な領域である。
【００７８】
また、出入口は、空間と空間とを接続する場所（ドア、壁無し）であり、階の接続は、屋内空間の階層間を接続する場所（階段、エレベータ、エスカレータ等）である。
【００７９】
また、リンクは、移動体（人、車いす、ベビーカー、ロボット、ドローン等）がリンク上を移動可能であることを想定し、移動可能な領域に引かれる線である。リンクの両端は必ずノードであり、リンクは、向き、長さという基本的な属性情報に加え、高さ、幅、段差、段数、手すり有といった移動可能領域の特徴を属性情報として持つことができる。また、リンクの途中で分岐がある場合や、リンクの向きを変える場合には、その起点となる点にノードを打ち、リンクを分割する。
【００８０】
ノードは、リンクの起点、もしくは終点となる点である。リンクの向きを変える（カーブを作成する）、リンクを分岐させる、などの場合にノードが生成されるほか、出入口の最寄にナビゲーションポイントを設けたい場合などには、意図的にリンクの途中にノードを打って、リンクを分割する場合がある。
【００８１】
また、ネットワークデータを生成する際に、入力データがもつ属性情報を付加することで、より、利用価値が高いデータを効率的に自動生成することができる。
【００８２】
ここで、入力データがもつ属性情報には、「部屋」、「通路」、「出入口」、「階の接続」に直接属性情報として含まれる情報や、直接的に含まれていないがそれらの形状の近傍や内部に含まれる形状（例えば、階段における手すりや、トイレにおける便器の数など）や、その形状がもつ属性情報（例えば、空間における床面の素材など）を自動的に抽出することで得られる情報も含まれる。
【００８３】
属性情報を付加する際、同一の属性情報を複数のネットワークデータに付加する場合は、別途、ＰＯＩを生成して、そのＩＤを属性情報に付加することで、データ量を削減することもできる。ここで、ＰＯＩはＰｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔの略であり、空間（店舗、部屋、トイレ等）が持つ形状に対する代表点と、その属性とを管理するものである。
【００８４】
＜本発明の実施の形態に係る中心線生成装置の作用＞
次に、本発明の実施の形態に係る中心線生成装置２０の作用について説明する。
【００８５】
まず、２次元ベクトルデータで表現された屋内空間における移動可能領域である通路を表す入力データが、屋内空間データ記憶装置１０に格納されている。そして、屋内空間データ記憶装置１０に格納されている入力データを、入力部２２によって受け付けると、中心線生成装置２０は、図２３に示す中心線生成処理ルーチンを実行する。
【００８６】
まず、ステップＳ１００において、入力データに基づいて、２次元ベクトルデータで表現された屋内空間を所定の大きさのグリッドに分割する。
【００８７】
そして、ステップＳ１０２において、グリッド毎に、上記図５に示す生成ロジックに従って、当該グリッド内の通路の中心線を生成する。
【００８８】
ステップＳ１０４では、グリッドごとに生成された中心線を接続して、切れ目のない一つの中心線を生成し、出力部２６により、中心線データ記憶装置３０に格納して、中心線生成処理ルーチンを終了する。
【００８９】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る中心線生成装置によれば、少なくとも、屋内空間の通路を表現する２次元ベクトルデータを構成する要素である凹角頂点を用いて、屋内空間における通路の枠線と交差せず、かつ複数の直線で構成された連続する中心線を生成することにより、計算量を抑えて、屋内空間のネットワークデータを生成するための中心線を生成することができる。
【００９０】
また、本発明の実施の形態に係るネットワークデータ生成システムによれば、中心線の生成における計算量を抑えることにより、計算量を抑えて、屋内空間のネットワークデータを生成することができる。
【００９１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００９２】
例えば、入力する屋内空間形状の面積が小さい場合や頂点数が少ない場合には、グリッド分割せずに中心線を生成してもよい。
【００９３】
また、上述の中心線生成装置２０は、内部にコンピュータシステムを有しているが、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【００９４】
また、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能であるし、ネットワークを介して提供することも可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１０   屋内空間データ記憶装置
２０   中心線生成装置
２２   入力部
２４   演算部
２６   出力部
３０   中心線データ記憶装置
４０   ネットワークデータ生成装置
５０   ネットワークデータ記憶装置
１００ ネットワークデータ生成システム
２４０ グリッド分割部
２４２ 中心線生成部
２４４ 中心線接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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