(57)【要約】【課題】さまざまな表示性能あるいは回線性能に依存せずに、同じ制御方式で、かつ地図としての表現が損なわれない３次元地図の伝送を実現する。【解決手段】３次元地図配信サーバ３００は、端末性能データを蓄積する端末性能記憶部３０２と、同一グループ内に含まれる形状データ間の距離が所定距離以内であり、同一グループ内に含まれる形状データのデータ量が所定データ量以内となるように、３次元地図配信用データベース構築装置１００によりグループ化されたグループデータがあらかじめ記憶されたグループデータデータベースからグループデータを取り出し、端末性能に応じた範囲のグループデータを特定する表示範囲決定手段３０１と、特定された前記グループデータに対応する形状データを、形状データが蓄積された３次元地図データベースから取り出して３次元地図表示端末に伝送する伝送手段３０３と備える。【選択図】図８
2006208756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置座標およびデータ量が特定された複数の形状データに基づいて、同一グループ内に含まれる形状データ間の距離が所定距離以内であり、同一グループ内に含まれる形状データのデータ量の総計が所定データ量以内となるように前記複数の形状データをグループ化し、グループ化後の位置座標、総計データ量およびグループ化されたそれぞれの形状データＩＤを有するグループデータを生成することを特徴とする３次元地図配信用データベース構築装置。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元地図配信用データベース構築装置において、
前記複数の形状データが蓄積された３次元地図データベースに含まれる形状データおよび前記グループデータが蓄積されたグループデータデータベースに含まれるグループデータを読み込み、前記形状データおよび前記グループデータの何れかの組合せからなる、形状データ間、グループデータ間、および形状データとグループデータ間の位置座標から組合せ毎の距離データを計算する距離計算手段と、
計算された前記組合せ毎の距離データを距離の短い順に並び替え、最短距離を有する最短データを抽出する最短データ抽出手段と、
抽出された前記最短データが所定距離以内であり、かつ前記最短データを構成する形状データもしくはグループデータに含まれるデータ量の総計が所定データ量以内となる場合には、前記最短データとなる組合せのデータがグループ化条件を満たすものであるとしてグループ化することにより新たなグループデータを生成して前記グループデータデータベースに蓄積されたグループデータを更新し、抽出された前記最短データが所定距離以内であり、かつ前記最短データを構成する形状データもしくはグループデータに含まれるデータ量の総計が所定データ量を超える場合には、前記最短データ抽出手段から前記最短データの次に短い距離データを新たな最短データとして読み込み、前記新たな最短データに基づいてグループ化条件を満たすか否かを判断して新たなグループデータを生成し、前記グループデータデータベースに蓄積されたグループデータを更新するグループ化判断手段と
を備え、
前記距離計算手段、前記最短データ抽出手段および前記グループ化判断手段は、前記グループ化判断手段により前記グループデータが更新されるごとに、一連の処理を繰り返し行い、
前記グループ化判断手段は、抽出された前記最短データまたは前記新たな最短データが所定距離を超える場合には、一連の処理を終了する
ことを特徴とする３次元地図配信用データベース構築装置。
【請求項３】
請求項２に記載の３次元地図配信用データベース構築装置において、
前記距離計算手段は、種別がさらに特定されて前記３次元地図データベースに蓄積された複数の形状データに基づいて、同一の種別毎に距離データを算出し、
前記最短データ抽出は、同一の種別毎に前記最短データを抽出し、
前記グループ化判断手段は、種別に応じた所定距離および所定データ量に基づいて種別毎にグループデータを生成する
ことを特徴とする３次元地図配信用データベース構築装置。
【請求項４】
３次元地図表示端末の種類と関連づけられた端末性能データを蓄積する端末性能記憶部と、
位置座標およびデータ量が特定された複数の形状データに基づいて、同一グループ内に含まれる形状データ間の距離が所定距離以内であり、同一グループ内に含まれる形状データのデータ量の総計が所定データ量以内となるように前記複数の形状データがグループ化されており、グループ化後の位置座標、総計データ量およびグループ化されたそれぞれの形状データＩＤを有するグループデータがあらかじめ記憶されたグループデータデータベースから前記グループデータを取り出し、前記端末性能記憶部に蓄積された前記端末性能データおよび前記３次元地図表示端末から受信した視点座標を含む表示要求に基づいて、端末性能に応じた範囲のグループデータを特定する表示範囲決定手段と、
特定された前記グループデータに含まれている形状データＩＤに対応する形状データを、位置座標およびデータ量が特定された複数の形状データが蓄積された３次元地図データベースから取り出し、取り出した前記複数の形状データを前記３次元地図表示端末に伝送する伝送手段と
を備えたことを特徴とする３次元地図配信サーバ。
【請求項５】
請求項４に記載の３次元地図配信サーバにおいて、
前記表示範囲決定手段は、前記形状データの種別毎に生成されたグループデータがあらかじめ記憶されたグループデータデータベースからグループデータを取り出し、前記端末性能記憶部に蓄積された前記端末性能データおよび前記３次元地図表示端末から受信した視点座標を含む表示要求に基づいて、端末性能およびあらかじめ決められた種別毎の表示範囲比率または表示データ量比率に応じた範囲の種別毎のグループデータを特定することを特徴とする３次元地図配信サーバ。
【請求項６】
請求項５に記載の３次元地図配信サーバにおいて、
前記伝送手段は、前記表示範囲決定手段により特定された形状データＩＤに対応する形状データを種別毎に前記３次元地図データベースから取り出し、取り出した種別毎の前記複数の形状データをあらかじめ決められた種別の優先順位にしたがって前記３次元地図表示端末に伝送することを特徴とする３次元地図配信サーバ。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の３次元地図配信サーバにおいて、
前記伝送手段は、前記３次元地図データベースから取り出した前記複数の形状データを前記３次元地図表示端末に伝送する際に、所定の伝送時間内で１回の伝送が行えるように伝送路性能に応じて前記複数の形状データを分割して伝送することを特徴とする３次元地図配信サーバ。
【請求項８】
請求項７に記載の３次元地図配信サーバにおいて、
前記伝送手段は、前記３次元地図データベースから取り出した前記複数の形状データを前記３次元地図表示端末に伝送する際に、伝送開始時刻と伝送するデータ量に関するデータをさらに付加して伝送し、前記３次元地図表示端末から応答として前記データ量を伝送するためにかかった伝送時間を伝送路性能として受信し、所定の伝送時間内で１回の伝送が行えるように前記伝送路性能に応じて前記複数の形状データを分割して伝送することを特徴とする３次元地図配信サーバ。
【請求項９】
請求項４ないし８のいずれか１項に記載の３次元地図配信サーバにおいて、
前記伝送手段は、形状データを表記できる伝送データ記述形式を用いて前記複数の形状データを伝送することを特徴とする３次元地図配信サーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地形や建物道路といった都市の３次元形状で記録された３次元地図を取り出して、携帯電話や携帯情報端末といったモバイル端末に表示させるための３次元地図配信用データベース構築装置および３次元地図配信サーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元地図をコンピュータに蓄積し、他のコンピュータへ一部の範囲の３次元地図を伝送する既存の技術としては、次のものがある。
【０００３】
景観を再現するための地形や建物のデータからなる空間データを、サーバ装置からクライアント端末へ伝送して表示する方式がある（例えば、特許文献１参照）。この方式において、３次元空間データ送信表示装置は、通信路の輻輳していない状態での伝送能力に基づいて３次元空間の領域を分割した分割数と、分割した各領域単位で各領域に含まれる３次元オブジェクトデータの詳細度とをあらかじめ設定しておく。そして、設定した分割数と詳細度とに基づいて３次元空間の領域を分割して詳細度を設定し、通信路の伝送能力の変化に応じて詳細度を変更すること、分割数を変更して詳細度を設定し直すこと、あるいは分割した各領域の領域サイズを変更すること、の少なくともいずれか１つを実行して、送信する３次元オブジェクトのデータ量を調整している。
【０００４】
また、空間データを、サーバ装置からクライアント端末へ伝送して表示する別の方式がある（例えば、特許文献２参照）。この方式における３次元空間データ送信表示システムでは、データを送信する通信路の輻輳状況の変化、仮想空間を表示するクライアント装置の処理負荷状況の変化あるいはメモリの容量の変化、視点の移動速度や視線の回転速度の変化等に応じて、サーバからクライアント装置へ単位時間当たりに送信する３次元オブジェクトデータの容量の上限を変更し、データ容量の上限を超えない範囲の３次元オブジェクトデータを抽出して送信するものである。
【０００５】
次に、一般的な領域を用いた伝送制御手法の説明をする。この伝送制御手法は、サーバに３次元地図のデータを蓄積し、仮想の領域を設定し、その領域に入る３次元データを通信路を介して表示端末へ伝送して表示するものである。一度に伝送する領域数を増減することにより、端末で一度に表示できるデータ量に制限があっても対応できるようにする手法である。
【０００６】
ある領域に対して縦横一定間隔で領域分割を行っているが、このような領域分割を施したときには、建物の３次元データが多く含まれる領域と、建物の３次元データが少なく含まれる領域がある。仮に、建物の大きさにかかわらず、建物１件を表現するための３次元データの量が同じであるとすると、領域によって、１領域に含まれるデータ量に差異が多く生じる。この対応として、サーバからある端末へ３次元データを伝送する際に、伝送する領域数を増減することが考えられる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７９４４９号公報（第１頁、図２）
【特許文献２】特開２００２−１９７０１６号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術には次のような問題点がある。従来の特許文献１の方式では、３次元データを表示する端末の表示性能あるいは伝送に利用する回線の速度によって、さまざまな詳細度のデータを事前に用意しておかないと、快適なレスポンスで表示できないという問題がある。また、表示性能の低い端末へ表示する場合、あるいは速度の遅い回線を利用して伝送する場合には、詳細度が低い粗いデータでしか景観を再現する３次元表示ができないという問題がある。
【０００９】
端末性能や回線性能に応じた伝送データの制御を行う場合、伝送する分割数を変更する手法も挙げられている。しかし、この方式では、２次元的な領域範囲を設けているので、２次元的に一定面積の領域を設定し、この中に入る３次元データを１まとまりとしているので、大量に３次元データが含まれる領域や、あまり３次元データを含まない領域がある。
【００１０】
さらに、もともと分割数に対してデータ量が一定というわけではないので、ある分割数のデータを伝送した後、端末側で表示できなかったら、分割数を減らすといった試行錯誤の制御が必要になる。その結果として、制御に時間がかかるか、狭い領域範囲のデータしか表示でいないという課題がある。そもそも、ある分割数のデータを伝送した後、端末側で表示できなかった場合、端末における３次元地図表示の動作がとまってしまう。
【００１１】
さらに、端末性能や回線性能に応じた伝送データの制御を行う場合、伝送する各領域の領域サイズを変更する手法も挙げられている。多量の３次元データがどの領域に属するかは、一般的には、各３次元データの２次元的な位置からその３次元データがどの領域に属するかを決定して、３次元データと領域との対応付けを計算しなくてはならない。ある領域サイズで分割したデータを伝送する場合に、端末性能の制約からさらに領域を細かくするというのは処理時間がかかってしまう。端末性能や回線性能に応じた領域サイズの領域分割を事前に行っておく必要があり、さまざまな性能の端末に対応するのは現実的ではない。
【００１２】
また、従来の特許文献２の方式では、単位時間あたりに伝送するデータ量の上限値の変更に応じて、伝送する３次元オブジェクトの量を調整するので、表示性能の低い端末へ表示する場合、あるいは速度の遅い回線を利用して伝送する場合には、伝送する３次元オブジェクトの量が著しく少なくなり、少ないデータであっても地図として表示できるような工夫をしていないため、景観を表示した場合の再現性あるいは見た目が悪くなるといった問題がある。
【００１３】
また、一般的な領域を用いた伝送制御手法では、サーバからある端末へ３次元データを伝送する際に、伝送する領域数を増減することにより伝送データ量を一定に近づけることを行うことができるが、このような制御では、表示できる３次元地図の範囲が、表示する３次元地図の場所によって、広くなったり狭くなったりしてしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、さまざまな表示性能の携帯端末へ３次元地図を伝送する場合、あるいはさまざまな性能の回線を介して３次元地図を伝送する場合のいずれに対しても、同じ制御方式で、かつ地図としての表現が損なわれない３次元地図の伝送を実現するための３次元地図配信サービスにおける３次元地図配信用データベース構築装置および３次元地図配信サーバ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】
【００１５】
本発明の３次元地図配信用データベース構築装置は、位置座標およびデータ量が特定された複数の形状データに基づいて、同一グループ内に含まれる形状データ間の距離が所定距離以内であり、同一グループ内に含まれる形状データのデータ量の総計が所定データ量以内となるように複数の形状データをグループ化し、グループ化後の位置座標、総計データ量およびグループ化されたそれぞれの形状データＩＤを有するグループデータを生成するものである。
【００１６】
さらに、本発明の３次元地図配信サーバは、３次元地図表示端末の種類と関連づけられた端末性能データを蓄積する端末性能記憶部と、位置座標およびデータ量が特定された複数の形状データに基づいて、同一グループ内に含まれる形状データ間の距離が所定距離以内であり、同一グループ内に含まれる形状データのデータ量の総計が所定データ量以内となるように複数の形状データがグループ化されており、グループ化後の位置座標、総計データ量およびグループ化されたそれぞれの形状データＩＤを有するグループデータがあらかじめ記憶されたグループデータデータベースからグループデータを取り出し、端末性能記憶部に蓄積された端末性能データおよび３次元地図表示端末から受信した視点座標を含む表示要求に基づいて、端末性能に応じた範囲のグループデータを特定する表示範囲決定手段と、特定されたグループデータに含まれている形状データＩＤに対応する形状データを、位置座標およびデータ量が特定された複数の形状データが蓄積された３次元地図データベースから取り出し、取り出した複数の形状データを３次元地図表示端末に伝送する伝送手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、３次元地図に含まれる複数の形状データをほぼ同じデータ量になるようにグループ化することにより、端末性能あるいは回線性能に応じて一定数のグループのデータを伝送すればよく、さまざまな表示性能の携帯端末へ３次元地図を伝送する場合、あるいはさまざまな性能の回線を介して３次元地図を伝送する場合のいずれに対しても、同じ制御方式で、かつ地図としての表現が損なわれない３次元地図の伝送を実現するための３次元地図配信サービスにおける３次元地図配信用データベース構築装置および３次元地図配信サーバを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の３次元地図配信用データベース構築装置および３次元地図配信サーバの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明を適用したサービスの構成図である。実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３は、いずれも図１に示すサービスの実現に必要である。図１において、３次元地図データベース２０は、３次元地図を蓄積してある電子データである。サーバ１０は、コンピュータであり、インターネット回線に接続されている。携帯電話４０は、携帯電話基地局３０を介してサーバ１０と通信し、サーバ１０から伝送される３次元地図を表示する端末である。
【００２０】
携帯情報端末５０は、携帯電話４０あるいは携帯電話基地局３０を介してサーバ１０と通信し、サーバ１０から伝送される３次元地図を表示する端末である。ここで、携帯電話４０は、他の無線通信手段でもよい。例えば、ＰＨＳ端末、ＰＨＳ通信カード、無線ＬＡＮ装置であってもよい。また、携帯情報端末５０は、カーナビゲーションシステムやノーロパソコンであってもよい。
【００２１】
３次元地図データベース２０に蓄積されている３次元地図は、例えば、建物１件を１つの形状データで表現していることとする。道路や地形もおおよそ５０メートル四方程度の大きさで１つの形状データで表現されていることとする。形状データは、建物の屋根や壁の面のデータの集合であり、面のデータは、面を構成する頂点座標の集合データであるとする。
【００２２】
この場合、例えば、建物を詳細に再現してある場合、あるいは建物そのものが複雑な形状である場合は、１件の建物でもデータ量が多くなる。さらに、３次元地図の建物データの面に、その建物に対応する実際の建物の外観の写真やイラストをテクスチャ画像として貼り付けてあってもよいこととする。
【００２３】
図２は、本発明の実施の形態１における３次元地図データベース２０のデータ構成である。建物１件、道路５０メートルといった形状の１つ１つに対して、図２で示す内容の形状データが３次元地図データベース２０に記録されている。形状データが複数ある場合は、図２の内容が、形状データの数分存在する。
【００２４】
図２において、ＩＤは、形状データ１つ１つに対してユニークに割り付けられた識別子である。種別は、例えば、建物、道路、道路以外の地面、道路標識といった地物の種類をあらわす番号が入る。例えば、建物は１、道路は２といった番号を割り当てておく。
【００２５】
頂点座標は、例えば、経度方向、緯度方向、上方向の３つの座標で頂点を表現したものであり、あらかじめ定めた基準点からのメートルで表現する。頂点は、何点で記述していてもよい。
【００２６】
面構成は、頂点のうち、どの頂点の組合せにより１面を表現するかを記録しておく。例えば、頂点Ａ〜Ｆの６点の頂点があるとき、面１、Ａ、Ｂ、Ｃ、面２、Ｂ、Ｃ、Ｆ、面３、Ｄ、Ｅ、Ｆと記述があった場合、３面からなり、各面は、例えば面１の場合、頂点Ａ、Ｂ、Ｃで囲まれた範囲が１面として表現される。１面の頂点数は、３点以上であれば何点でもよい。
【００２７】
テクスチャ画像は、建物等にテクスチャデータを貼る場合に、テクスチャデータである画像データの電子ファイル名を記録しておくものである。また、テクスチャ貼り付け面は、テクスチャデータを貼り付ける面を記述しておくものである。面は、先ほどの面１、面２といった表現でよく、画像データの電子ファイル名１つに対して、複数の面が対応付けられていてもよい。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態１における３次元地図配信用データベース構築装置１００の構成図である。３次元地図配信用データベース構築装置１００は、３次元地図データベース２０１から効率よく３次元地図を取り出すためにグループ化を行うものであり、３次元地図データベース２０１を入力として、グループ化されたグループデータを生成し、グループデータデータベース２０２に記憶させる機能を有する。
【００２９】
ここでは、３次元地図データベース２０１と、グループデータデータベース２０２とをあわせて３次元地図配信用データベース２００と呼ぶこととする。また３次元地図配信用データベース２００は、図１における３次元地図データベース２０に相当する。
【００３０】
図３に示すように、３次元地図配信用データベース構築装置１００は、距離計算手段１０１、距離データ記憶部１０２、最短データ抽出手段１０３、グループ化判断手段１０４で構成される。
【００３１】
距離計算手段１０１は、３次元地図データベース２０１内に３次元地図データとして蓄積されている形状データ同士の距離を計算し、あわせてグループデータデータベース２０２に蓄積されているグループデータ同士の距離、および形状データグループデータとの距離を計算する。距離データ記憶部１０２は、距離計算手段１０１により計算された距離データを一時的に蓄積する記憶部である。
【００３２】
最短データ抽出手段１０３は、距離データ記憶部１０２に蓄積された距離データに基づいて、もっとも距離の短い最短データを抽出する。さらに、グループ化判断手段１０４は、最短データ抽出手段１０３で抽出されたデータをグループ化するかどうかを判断する。
【００３３】
図４は、本発明の実施の形態１におけるグループデータデータベース２０２内のグループデータのデータ構造を示す図である。グループデータデータベース２０２に記憶されているグループデータは、３次元地図データを伝送するときの伝送量の制御に必要なデータに関する管理用データであり、１グループに含まれる形状データの面の数と、テクスチャの数が一定数以下、すなわち所定データ量以内になるように構築される。
【００３４】
グループデータデータベース２０２は、３次元地図データベース２０１の複数または１つの形状データを１グループとして記録している。グループが複数ある場合には、図４のグループデータの内容がグループ数分記録されていることとなる。
【００３５】
図４において、グループＩＤは、グループ１つ１つに対してユニークな識別子として記録される。座標は、ひとつのグループがどの位置の形状データの塊かを示すための情報であり、経度方向と緯度方向の座標で記録されている。高さ方向の座標を記録してあってもよい。図４の座標のスケールと座標系は、３次元地図データベース２０１に記録してある形状データのそれと同じである。この座標は、例えば、グループに含まれる形状データの頂点座標の重心とすることができる。
【００３６】
帰属３次元データは、グループ化されたそれぞれの形状データの帰属先を示すデータであり、３次元地図データベース２０１に記録されている形状データのＩＤが示されている。
【００３７】
種別は、１つのグループに含まれる形状データの種別であり、例えば建物、道路、道路以外の地面、道路標識といった地物の種類をあらわす番号が入る。例えば、建物は１、道路は２といった番号である。１つのグループに複数の種別を含む場合は、複数の種別が記録されていることとする。面数は、１つのグループに含まれている形状データのもつ面の総計の数である。また、テクスチャ数は、１つのグループに含まれている形状データのもつテクスチャの総計の数である。
【００３８】
次にグループデータを作成する手順について説明する。図５は、本発明の実施の形態１におけるグループデータ作成処理のフローチャートである。まず、ステップＳ５０１において、距離計算手段１０１は、距離データを計算する。距離計算手段１０１による距離データ計算の対象は、３次元地図データベース２０１に記録されている形状データのうち、グループデータデータベース２０２に記録されていない全ての形状データと、グループデータデータベース２０２に記録されているグループデータのうち、１グループに含まれる形状データの内容が確定していないグループデータ全てである。
【００３９】
すなわち、すでにグループデータデータベース２０２に記憶されているグループデータに含まれる形状データＩＤに対応する形状データは、グループ化を目的とした距離データ計算の対象から外す。さらに、グループデータデータベース２０２に記憶されているグループデータの中で、後述するデータ量等の制約からこれ以上の形状データの追加ができないグループについては、すでに形状データの内容が確定しているグループとして、グループ化を目的とした距離データ計算の対象から外す。
【００４０】
距離計算手段１０１は、形状データと形状データとの距離であれば、ひとつの形状データに含まれる座標の重心と、もうひとつの形状データに含まれる座標の重心のユークリッド距離を計算する。このとき、ひとつの形状データに含まれる座標と、もうひとつの形状データに含まれる座標のもっとも近い座標間のユークリッド距離を計算してもよい。
【００４１】
距離計算手段１０１は、形状データとグループデータとの距離であれば、形状データに含まれる座標の重心と、グループデータに含まれる座標の重心との距離を計算する。また、形状データにふくまれる座標とグループデータに含まれる座標のもっとも近い座標の組み合わせで計算してもよい。
【００４２】
さらに、距離計算手段１０１は、グループデータ同士の距離であれば、ひとつのグループデータに含まれる座標の重心と、もうひとつのグループデータに含まれる座標の重心との距離を計算する。また、グループデータに含まれる座標同士のもっとも近い座標の距離を計算してもよい。
【００４３】
次に、ステップＳ５０２において、距離計算手段１０１は、計算した距離データを一時的に距離データ記憶部１０２に蓄積する。図６は、本発明の実施の形態１における距離データのデータ構造を示す図である。距離データは、あるひとつのデータともうひとつのデータとがどれだけの距離であったかを１行に記録したデータである。そして、距離計算対象の形状データ同士、グループデータ同士、そして形状データとグループデータの組合せからなる行数の距離データが距離データ記憶部１０２に記録される。
【００４４】
１行のデータの中身は、例えば、ＩＤが１０００の形状データとＩＤが１０１６の形状データの距離は３．９８４といったような形状データ間の距離や、グループＩＤが５０１１のグループとＩＤが１０００の形状データの距離が５．２１といった内容が記録される。
【００４５】
次に、ステップＳ５０３において、最短データ抽出手段１０３は、距離データ記憶部１０２に蓄積された距離データを距離の短い順に並べ、もっとも距離の短い組合せを抽出する。この場合に、形状データ同士であっても、形状データとグループデータの組み合わせであっても、グループデータ同士の組み合わせであってもよい。さらに、最短データ抽出手段１０３は、形状データのＩＤまたはグループＩＤの組み合わせからなる、もっとも距離の短い組合せとして抽出した１組のデータをグループ化判断手段１０４へ送る。
【００４６】
次に、ステップＳ５０４において、グループ化判断手段１０４は、最短データ抽出手段１０３によって抽出された１組のデータをグループ化するかどうかを判断し、グループ化する場合には、グループデータデータベース２０２のグループデータの内容を更新する。具体的には、グループ化判断手段１０４は、以下の方法により、最短データとして抽出された１組のデータがグループ化の条件を満たすか否かを判断し、条件を満たす場合にのみグループ化を行うこととする。
【００４７】
組合せが形状データ同士であったとき、グループ化判断手段１０４は、入手した距離データがあらかじめ設定した閾値の距離以内であり、かつ、２つの形状データに含まれる面数の合計と、テクスチャ数の合計がそれぞれあらかじめ設定した１グループのデータの面数の閾値とテクスチャ数の閾値の範囲内におさまる場合には、グループ化を行う。
【００４８】
組合せが形状データとグループデータであったとき、グループ化判断手段１０４は、距離データがあらかじめ設定した閾値の距離以内であり、かつ、形状データに含まれる面数とグループデータに含まれる面数との合計と、形状データに含まれるテクスチャ数とグループデータに含まれるテクスチャ数との合計がそれぞれあらかじめ設定した１グループのデータの面数の閾値とテクスチャ数の閾値の範囲内におさまる場合には、グループ化を行う。
【００４９】
組合せがグループデータ同士であったとき、グループ化判断手段１０４は、距離データがあらかじめ設定した閾値の距離以内であり、かつ、２つのグループデータに含まれる面数の合計と、テクスチャ数の合計がそれぞれあらかじめ設定した１グループのデータの面数の閾値とテクスチャ数の閾値の範囲内におさまる場合には、グループ化を行う。
【００５０】
そして、グループ化判断手段１０４は、グループ化を行うと判断した場合には、ステップＳ５０５に移行し、グループデータの更新を行うこととなる。ステップＳ５０５において、グループ化判断手段１０４は、組合せが形状データ同士であったとき、組合せが形状データとグループデータであったとき、そして組合せがグループデータ同士であったときに応じて、以下のような異なる処理を行う。
【００５１】
組合せが形状データ同士であったときには、グループ化判断手段１０４は、グループデータデータベース２０２に新しいグループＩＤのグループデータを作成する。また、組合せが形状データとグループデータであったときには、グループ化判断手段１０４は、グループデータの帰属３次元データに新たにグループ化する形状データのＩＤを追加し、種別や、テクスチャ枚数、面数を更新し、グループデータの重心座標を再計算する。
【００５２】
また、組合せがグループデータ同士であったときには、グループ化判断手段１０４は、２つのグループデータの重心座標、帰属する形状データ、種別、テクスチャ数、面数を統合した新しいグループデータを作成するとともに、新しいグループデータの元となった２つのグループデータを消去する。
【００５３】
そして、グループ化判断手段１０４は、グループデータデータベース２０２のグループデータを更新した後に、更新したデータに基づく新たなグループ化処理を行うために、最初のステップＳ５０１に移行する。そして、３次元地図配信用データベース構築装置１００は、更新された新たなグループデータデータベース２０２のグループデータに基づいて、ステップＳ５０１〜Ｓ５０４の処理を繰り返し行うこととなる。
【００５４】
一方、先のステップＳ５０４において、グループ化の条件を満たさないと判断した場合には、ステップＳ５０６において、グループ化判断手段１０４は、全ての距離データに対してグループ化処理を終了したか否かを判断する。そして、全ての距離データに対してグループ化処理を終了した場合には、グループ化判断手段１０４は、一連の処理を終了する。また、全ての距離データに対してグループ化処理を終了していない場合には、ステップＳ５０７において、グループ化判断手段１０４は、次に短い距離データを最短データ抽出手段１０３へ要求する。
【００５５】
最短データ抽出手段１０３は、グループ化判断手段１０４からの要求に応じて、先に抽出した最短データの次に距離が短い新たな最短データの組を抽出して、グループ化判断手段１０４へ送る。その後、ステップＳ５０４に処理を移行し、グループ化判断手段１０４は、新たに抽出された最短データに対して、グループ化の条件を満たすか否かを再び判断する。
【００５６】
以上のような一連の処理を行うことにより、３次元地図配信用データベース構築装置１００は、グループ化の条件を満たす範囲内で、距離データの短いものから順に、グループ化を実行することができる。そして、最終的に、同一グループ内に含まれる形状データ間の距離が所定距離以内であり、同一グループ内に含まれる形状データのデータ量の総計が所定データ量以内となるようにグループ化されたグループデータがグループデータデータベース２０２に蓄積されることとなる。
【００５７】
上述の説明において、３次元地図配信用データベース構築装置１００によるこのようなグループ化処理は、３次元地図データベース２０１の全ての形状データに対して行われる場合を示したが、３次元地図データベース２０１の特定の種別を有する形状データに対してのみこのようなグループ化処理を施すことも可能である。
【００５８】
この場合、例えば、３次元地図データベース２０１の中身のうち、種別が道路である形状データだけを対象として、距離計算手段１０１、最短データ抽出手段１０３、グループ化判断手段１０４の各処理を行うことにより、道路の形状データのみのグループデータを作成できる。同様に種別が建物である形状データだけのグループデータを作成してもよいし、種別が地面であるか道路である形状データだけのグループデータを作成してもよい。
【００５９】
形状データをグループ化する場合に、特別な意味合いのある建物だけをあらかじめグループ化しておくこともできるようにする。例えば、○○デパートという建物の形状データを特別に扱いたい場合は、○○デパートの形状データ１つで１つのグループとして、形状データの種別をランドマークという種別にしてグループデータデータベース２０２に記録する。
【００６０】
また、広い公園といったシンボリックなエリアに散らばって建っている建物の形状データが５つあったとする。このような場合には、それらを一つのグループとして、形状データの種別をエリアという種別にしてグループデータデータベース２０２に記録する。なお、以後の実施の形態１におけるグループデータの生成処理では、種別がランドマークまたはエリアの形状データからなるグループには、別の形状データを追加しないこととする。
【００６１】
また、グループ化判断手段１０４におけるグループ化の判断は、形状データの面数、テクスチャ数だけではなく、形状データのデータ容量であってもよい。この場合、３次元地図データベース２０１の各形状データには、形状データのテクスチャデータを含むデータ容量がバイト数として記録されており、かつ、グループデータデータベース２０２の各グループデータに、そのグループに含まれる形状データのデータ容量の合計値が記録されることとする。
【００６２】
次に、グループ化された後のデータについて図面を用いて概念的に説明する。図７は、本発明の実施の形態１における３次元地図配信用データベース構築装置１００を用いてグループ化された３次元地図データベースの内容と、縦横一定間隔で領域分割することによりグループ化された３次元地図データベースの内容との比較を示した図であり、それぞれ図７（ａ）と図７（ｂ）に示されている。
【００６３】
ここで、図７（ａ）および図７（ｂ）に示された形状データは、一例として、建物を表現するデータを上空から地面を見下ろす視点方向で表示したものである。四角い小さな形状が建物の形状データを表現している。また、点線で囲まれた範囲がグループである。
【００６４】
図７（ａ）においては、複数の建物の形状データが１０のグループに分割されており、建物の形状データの分布によらず、１グループに含まれる建物の形状データの量は、ほぼ同じである。仮に、建物の大きさにかかわらず、建物１件を表現するための形状データの量が同じであるとすると、領域によって、１領域に含まれるデータ量の差異はほとんどない。ただし、近いもの同士のみグループ化されるので、近くに他の形状データの無い形状データはそのままグループ化される。
【００６５】
実施の形態１によれば、３次元地図データベースに含まれる形状データをほぼ同じデータ量になるようにグループ化することができ、サーバに蓄積された３次元地図データを端末へ伝送するときに、端末で表示可能な３次元データの面数やテクスチャ数の限界値に対応して、端末の種類に応じて一定数のグループのデータを伝送すればよい。
【００６６】
これにより、サーバから端末へ３次元地図を領域に分割して伝送する場合に、端末の表示性能にあわせて動的に伝送する分割数を変更する必要がなく、伝送量の制御に時間がかかることがない。さらに、ある分割数のデータを伝送した後、端末側で表示できなかった場合に、端末における３次元地図表示の動作がとまってしまうといったことも発生しなくなる。
【００６７】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２における３次元地図配信サーバおよび３次元地図表示端末の構成図である。図８において、点線で囲った３次元地図配信サーバ３００が、図１の３次元地図配信サービスにおけるサーバ１０に相当する。また、図８において、点線で囲った３次元地図表示端末４００が、図１の３次元地図配信サービスにおける携帯電話４０や携帯情報端末５０に相当する。３次元地図表示端末４００は、ノートパソコンであっても、カーナビゲーションの端末であってもよい。
【００６８】
３次元地図配信サーバ３００と３次元地図表示端末４００は、インターネットで通信が可能であることとする。また、通信回線は、携帯電話。無線ＬＡＮ、ＰＨＳといった無線通信を介していることとする。
【００６９】
図８の３次元地図データベース２０１は、図１および実施の形態１で示した３次元地図データベース２０１と同じものであるとする。さらに、図８のグループデータデータベース２０２は、図１および実施の形態１で示したグループデータデータベース２０２と同じものであるとする。
【００７０】
入力手段４０１は、キーボードまたはマウスからの入力を命令に変換して、表示範囲決定手段３０１へ送る手段である。表示範囲決定手段３０１は、入力手段４０１から受けた命令を元に、３次元地図配信サーバ３００から３次元地図表示端末４００へ伝送するデータの範囲を決定し、決定内容を伝送手段３０３へ伝える手段である。
【００７１】
端末性能記憶部３０２内の端末性能データは、端末の種類毎に表示できる形状データの面数の最大値、テクスチャ数の最大値を記録してあるデータであり、表示範囲決定手段３０１が３次元地図表示端末４００へ伝送するデータの範囲を決定する判断に利用する。
【００７２】
例えば、Ａ社のＫＥＩＴＡＩ１００００という機種名称の端末が、１００００面の３次元形状と、３０面のテクスチャを表示できるとすると、端末性能記憶部３０２には、ＫＥＩＴＡＩ１００００、１００００、３０といった端末性能データがあらかじめ入力されている。端末性能記憶部３０２内の端末性能データには、複数の端末のそれぞれについて、表示できる最大値を記録しておく。
【００７３】
伝送手段３０３は、３次元地図配信サーバ３００から３次元地図表示端末４００へ伝送するデータを、３次元地図データベース２０１から取り出して３次元地図表示端末４００の表示手段４０２へ伝送する手段である。
【００７４】
次に、具体的な動作について説明する。図９は、本発明の実施の形態２における操作入力に応じた表示画面の変化の様子を示した図である。図９（ａ）に示すような、Ａという建物の形状データとＢという建物の形状データが写っていた場合に、３次元地図表示端末４００の入力操作により、表示する視点の位置を前へ進めることにより、図９（ｂ）のように近づいた画面に切り替わり、さらに前進ボタンを押すことにより、図９（ｃ）のように遠くの建物Ｃがさらに表示されるという処理を例に、具体的な動作を説明する。
【００７５】
入力手段４０１は、例えば、キーボードとするが、マウスであってもゲームパッドであってもよい。また、表示手段４０２で、３次元地図を表示していることとし、表示手段４０２は、あらかじめ建物Ａと建物Ｂの形状データを、伝送手段３０３から受け取ってあったとする。さらに、形状データは、面を構成する頂点の座標位置を含むものとする。
【００７６】
３次元地図表示端末４００がノートパソコンである場合には、例えば、OpenGLという３次元表示ライブラリを用いることにより、図９に示すような立体的な３次元表示を、任意の視点位置、視点方向を設定して表示することができる。３次元地図表示端末４００が携帯電話であった場合には、例えば、ＪＡＶＡ（登録商標）言語の３次元表示関数を用いて、立体的な３次元表示を行う。
【００７７】
表示手段４０２と入力手段４０１は、表示手段４０２で表示中の３次元地図の視点位置の座標をメモリ上に記録して、読み出せるようになっている。また、最後に３次元地図配信サーバ３００からデータを受け取った時点の視点位置座標を、別途メモリ上に記録してあることとする。
【００７８】
さらに、３次元地図配信サーバ３００から３次元地図の形状データを受け取ったときに、視点位置を動かして、最後に３次元地図配信サーバ３００からデータを受け取った時点の視点位置座標からある距離だけ視点が動いたら新たなデータ取得を要求するといった距離の限度値を同じくメモリ上に記録しておく。
【００７９】
また、最後に３次元地図配信サーバ３００からデータを受け取った時点で伝送した３次元地図のグループは、その時点の視点位置からどの程度の半径の範囲のグループであったかを示すための半径の情報を、３次元地図配信サーバ３００から受け取ってあることとし、このデータもメモリ上に記録してあることとする。
【００８０】
図９の視点の３次元の座標は、（東が正の経度方向座標、北が正の緯度方向座標、高さ方向座標）であるとする。また、表示している視点の方向は、真東を向いていることとする。
【００８１】
入力手段４０１は、キーボードのあらかじめ決めた前進用のキーを押すことにより、視点方向を前進して３次元地図を表示するので視点位置がかわる。１回キーを押すごとに変化する視点座標の量を例えば１としておけば、最後に３次元地図配信サーバ３００からデータを受け取った時点の視点位置座標が（２００、１０５、３）であった場合、１０回前進用のキーを押すと、視点座標は（２１０、１０５、３）、さらに１０回前進用キーを押すと、（２２０、１０５、３）となり、３次元地図で表示している建物は近づいて表示される。
【００８２】
最後に、３次元地図配信サーバ３００からデータを受け取った時点の視点位置座標からある距離だけ視点が動いたら新たなデータ取得を要求するといった距離の限度値が２０であった場合、ここでもう一度前進用キーを押すと、視点座標は（２２１、１０５、３）となり、最後に３次元地図配信サーバ３００からデータを受け取った時点の視点位置座標（２００、１０５、３）から限度値の２０を超えるので、入力手段４０１は、表示する視点の位置を前へ進める命令を表示要求として表示範囲決定手段３０１へ伝送する。
【００８３】
限度値２０は、後述する図１２における次回取得距離で記述される座標距離のことである。伝送する手段は、例えば、ソケット通信といったインターネットを介した通信手段を用いる。
【００８４】
図１０は、本発明の実施の形態２における入力手段４０１から表示範囲決定手段３０１へ伝送する要求データ形式を示した図である。要求データ形式は、例えば、ＸＭＬ（eXchangeable Markup Language）形式で記述する。ＸＭＬ形式は、タグを用いて階層化ができるデータ記述形式である。要求データは、大きく分けて、データ取得情報と性能情報とに分けられる。データ取得情報は、要求データに必須であり、性能情報は、必須ではない。
【００８５】
データ取得情報には、データ取得依頼に関するデータと、表示中のデータに関するデータの２つのデータを記述する。データ取得依頼に関するデータは、取得したい時点で表示手段４０２が表示している３次元地図の視点位置の座標を含んでいる。
【００８６】
表示中のデータ内容は、最後に３次元地図配信サーバ３００からデータを受け取った時点の視点位置座標と、その時点で取得したグループが視点位置からどの程度の座標距離であったかを示す取得データ範囲のデータを含んでいる。
【００８７】
性能情報の内容は、その端末で表示できる３次元データの面数の限界値である枚数と、テクスチャ数の限界値である枚数と、端末と３次元地図配信サーバとの間の伝送路の帯域幅であるｂｐｓ（bit per second）値と、端末種別である。
【００８８】
性能情報は、端末種別を送れば、それ以外の性能情報を送らなくてもよい。性能情報は、端末から３次元地図配信サーバへ少なくとも１回送ればよい。ただし、何らかの状況の変化により、性能情報が変化したことを表示手段４０２で検知した場合は、変化した後の性能情報を要求データに含めて送ることとする。
【００８９】
表示手段４０２は、３次元地図配信サーバ３００から伝送された３次元地図を表示するが、表示中に、入力手段４０１により視点を変更したときに、視点変更した３次元地図の表示にかかる時間があらかじめ設定した閾値以上かかった場合、３次元データの面数の限界値である枚数と、テクスチャ数の限界値である枚数をそれぞれ１割少ない値に変更して、表示範囲決定手段３０１へ伝送する要求データの形式における性能情報として、３次元地図配信サーバ３００へ伝える。
【００９０】
要求データを受け取った表示範囲決定手段３０１は、要求データの内容から新たに取得すべき３次元地図データのグループと、端末で表示をやめるべき３次元データのグループの範囲を決定する。図１１は、本発明の実施の形態２における表示範囲決定の説明図である。
【００９１】
ここで、図１０の要求データ記述形式にある、表示中データ内容の視点座標を例えばＰとして、データ取得要求の視点座標を例えばＱとする。性能情報に端末種別名があった場合には、表示範囲決定手段３０１は、その端末種別名を元に端末性能記憶部３０２内の端末性能データを参照して、表示できる形状データの面数やテクスチャ数を取得する。
【００９２】
一例として、性能情報が要求データに含まれていて、表示できる形状データの面数が２００枚であったとする。また、グループデータデータベース２０２内のグループデータを実施の形態１のように作成したときに、１グループに属する形状データの面数が５０以下になるようにグループデータを作成していたとする。この場合、４グループ最大２００枚まで形状データの表示が可能である。
【００９３】
点Ｐに視点位置があった時点で、点線で囲まれたグループＩＤ  Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４グループの形状データを範囲として選択していたとする。要求データの新たなデータ取得時の視点座標Ｑを中心として、グループの重心が４つ入る最小の円が半径Ｒ２の円であったとすると、この円の中にグループＩＤがＡ、Ｃ、Ｄ、Ｅの４つのグループが入る。
【００９４】
すなわち、表示範囲決定手段３０１は、表示手段４０２で表示中のグループのうち、消去すべきなのはグループＩＤがＢであるグループに属する形状データであり、新たに３次元地図配信サーバ３００から表示手段４０２へ伝送すべきデータは、グループＩＤがＥのグループに属する形状データであると判断し、グループデータの中からグループＩＤがＥであるグループに属する形状データのＩＤおよびテクスチャデータを伝送手段３０３へ伝える。同時に、表示範囲決定手段３０１は、グループＩＤがＢのグループを消すように伝送手段３０３へ伝える。
【００９５】
さらに、表示範囲決定手段３０１は、視点座標Ｑを伝送手段３０３へ伝える。さらに、表示範囲決定手段３０１は、３次元地図表示端末４００において、表示する３次元地図の視点位置が、Ｑからどれだけ離れたら次の要求データを３次元地図配信サーバ３００へ伝送するかという値として、Ｒ２またはＲ２の半分の座標距離を伝送手段３０３へ伝える。
【００９６】
伝送手段３０３は、表示範囲決定手段３０１によって決定されたグループに基づいて、３次元地図データベース２０１から表示手段４０２へ伝送する形状データを取り出す。伝送手段３０３は、表示手段４０２へ新たに表示する形状データとテクスチャデータ、消すべきグループのグループＩＤおよび、次に３次元地図表示端末から要求をすべきタイミングを知るために必要な情報を伝送する。
【００９７】
図１２は、本発明の実施の形態２における伝送するデータの形式を示した図である。伝送するデータは、例えばＸＭＬ形式で記述する。表示データとして、新たに表示すべきグループのグループＩＤを記述する。消去データとして、消去すべきグループのグループＩＤを記述する。
【００９８】
さらに、データ取得判定用データとして、３次元地図表示端末４００において、新たに３次元地図配信サーバ３００へデータを要求するかどうかを判断するための情報として、取得座標と、次回取得距離を記述する。取得座標は、表示範囲決定手段３０１の動作の説明における座標Ｑである。また、次回取得距離は、表示範囲決定手段３０１において、Ｒ２またはＲ２の半分として設定した座標距離である。
【００９９】
新たに表示すべきグループが３グループあった場合は、３グループの形状データの内容をグループ別に並べて記述する。図１３は、本発明の実施の形態２におけるグループデータの記述形式を示す図である。このグループデータもＸＭＬ形式で記述し、グループＩＤを記述するとともに、グループに属する形状データを並列に記述する。
【０１００】
さらに、各形状データの記述内容を記述する。各形状データの内容としては、種別、面、テクスチャの情報を並列に記述する。種別は、道路、建物といった形状データの種別である。面は、図１３の例のように、３つの座標を複数並べることで記述する。図１３の例にある１、座標１、座標２、座標３は、座標１、座標２、座標３で囲まれた三角形が１番目の面であることを示している。座標は３つでなくても４つであってもよい。４つの場合は、四角形となる。また、面数はいくつ記述してあってもよい。
【０１０１】
テクスチャは、頂点とＵＶ値、テクスチャファイル名を記述する。ここで、頂点とは、面の記述にある座標を４点記述し、その４点にテクスチャの４隅がくるように貼り付けるものとする。また、ＵＶ値とは、テクスチャをうまくマッピングするために、テクスチャを貼り付ける頂点に設定する値である。
【０１０２】
すなわち、ＵＶ値とは、テクスチャの画像を多角形のどこにマッピングするのかという基準になる値である。ＵＶ値は、０〜１のいずれかの値をとり、ＵＶ座標は、この組合せからなる。例えば、ＵＶ座標１（０、０）は、テクスチャ画像の左上隅、ＵＶ座標４（１、０）は、テクスチャ画像の右上隅、ＵＶ座標２（０、１）は、テクスチャ画像の左下隅、ＵＶ座標３（１、１）は、テクスチャ画像の右下隅を示す。そして、ＵＶ座標のそれぞれの値を０〜１で設定することにより、テクスチャ画像の所望の位置を切り出すことができる。
【０１０３】
表示手段４０２は、テクスチャ画像のうち、ＵＶで指定された範囲の四角形を切り取り、頂点の記述によって指定される座標１、座標７、座標８、座標２にその４隅が合うように貼り付ける。
【０１０４】
テクスチャファイル名は、テクスチャファイルの名称を記述してある。伝送手段３０３は、図１２で示される伝送データ記述形式の内容とは別に、テクスチャデータを表示手段４０２へ伝送する。
【０１０５】
表示手段４０２は、例えば、OpenGLといった関数を用いて、頂点座標で表現される形状データの面を３次元コンピュータグラフィックスの表示として画面に表示する。このとき、視点位置の座標は、伝送手段３０３から伝送された取得座標である。視点は、前進、後退、右向き、左向き、上下方向に動かせることとする。
【０１０６】
また、伝送手段３０３から受け取ったグループの内容は、テクスチャデータを含めてメモリ上に記録しておく。入力手段４０１は、上記実施の形態２の図９を用いた説明におけるような動作で、例えば、前進キーを入力すると、３次元地図を表示している視点の座標位置を進める。視点の座標位置と、伝送手段３０３から伝送された取得座標の座標距離が、伝送手段３０３から伝送された次回取得距離を越えた場合に、入力手段４０１は、表示範囲決定手段３０１へ新しいデータを要求する。
【０１０７】
伝送手段３０３から表示手段４０２へ伝送データを伝送するのは、例えば、インターネットを介したソケット通信といった通信手段を用いる。３次元地図配信サーバ３００と３次元地図表示端末４００が携帯電話を介したインターネット網で接続されていて、携帯電話と３次元地図表示端末４００を所持した利用者が移動する車両に乗っている場合、車両の走行位置によっては、３次元地図配信サーバ３００と３次元地図表示端末４００との間の通信が途絶えることがある。
【０１０８】
３次元地図配信サーバ３００から３次元地図表示端末４００へデータを伝送する場合に、図１２の伝送データ記述形式のうち、上の方に書いてある順番にデータを伝送することとする。表示手段４０２は、表示データのグループＩＤ、消去データのグループＩＤ、データ取得判定用データを受け取った後、まず、現在表示中の形状データを全て画面から消去する。
【０１０９】
次に、メモリ上に記録している表示中のグループのデータの中から、消去すべきグループのデータを消去して、残ったグループの形状データをメモリから読み出して画面に表示する。
【０１１０】
その後、表示手段４０２は、複数のグループのデータを伝送手段３０３から受け取るが、１グループのデータを受け取る毎にメモリ上に記録している表示中のグループの内容に、受け取ったデータを追加するとともに、画面にそのグループに含まれる形状データを表示する。
【０１１１】
途中で、３次元地図配信サーバ３００と３次元地図表示端末４００との間の通信が途絶えてしまった場合、表示手段４０２から改めて３次元地図配信サーバ３００の伝送手段３０３と、例えばソケット通信といった通信で接続し、直接受け取れなかったグループのグループＩＤを伝送手段３０３へ伝える。
【０１１２】
伝送手段３０３は、表示範囲決定手段３０１からグループＩＤで示されるグループに含まれる形状データＩＤを取得し、このＩＤを元に３次元地図データベース２０１から形状データを取得して、表示手段４０２へ伝送する。なお、実施の形態２におけるソケット通信は、ＨＴＴＰプロトコルによる通信であってもよい。
【０１１３】
実施の形態２によれば、例えば、形状データが面数５０といったデータ量の単位でグループ化されていて、面数２００までであれば３次元データを表示できるといった３次元地図表示端末の性能に対応して、表示範囲決定手段が必ず４グループといった一定数量のグループを選択し、そのグループに含まれる形状データが過不足なく３次元地図表示端末において表示される。これにより、端末性能に応じたデータ量の範囲内で、かつできるだけ広範囲の形状データを常に表示することができ、かつ、伝送すべき形状データの選択が迅速に行われる。
【０１１４】
さらに、３次元地図表示端末の表示手段では、３次元の形状データを表示した場合のレスポンスに対応して、端末の表示性能を変更する。そして、表示範囲決定手段は、３次元地図表示端末からの要求データに含まれる端末の性能情報に対応したデータ量の形状データを含むグループを選択して、伝送手段を介して３次元地図表示端末へ伝送する。これらのことから、端末の状況に応じた伝送量の制御を行うことができる。
【０１１５】
さらに、３次元地図表示端末から３次元地図配信サーバへ要求する要求データの記述形式が決めてあり、３次元地図配信サーバから３次元地図表示端末へ伝送する伝送データの記述形式が決めてあり、いずれの記述形式もＸＭＬという一般的な記述形式沿った記述形式を用いている。これにより、誰でも簡単に要求データや伝送データの項目を記述できる。
【０１１６】
さらに、３次元地図表示端末から３次元地図配信サーバへ要求データを送るときに毎回性能情報を送るようにすれば、表示範囲決定手段は、３次元地図表示端末の入力手段から要求があった場合にのみ、その要求内容だけを見て伝送する形状データの範囲を決める。
【０１１７】
これらから、３次元地図配信サーバに、３次元地図表示端末の情報が残らず、また、３次元地図表示端末がどのような端末で、どのような回線で接続していても、３次元地図配信サーバから３次元地図データを取り出すことができる。
【０１１８】
さらに、３次元地図配信サーバと３次元地図表示端末との間の通信が途切れても、続きのデータを再度３次元地図表示端末側から要求して取得して表示できる。
【０１１９】
さらに、再度３次元地図配信サーバと３次元地図表示端末との間の通信を結ぶことができない場合であっても、通信が途切れた時点で、３次元地図配信サーバから３次元地図表示端末へ伝送済みのグループに含まれている形状データを表示することができる。
【０１２０】
さらに、３次元地図配信サーバから３次元地図表示端末へ全てのデータを伝送するまで表示が止まるようなことはなく、１グループのデータが伝送されると、直ぐに入力手段のキー操作で表示している３次元地図の形状データの表示視点位置を変更することができ、次に１グループのデータが伝送されると、そのグループも新たに追加して表示され、再び視点を移動する操作が可能になる。
【０１２１】
実施の形態３．
図１４は、本発明の実施の形態３における３次元地図配信サーバおよび３次元地図表示端末の構成図である。図１４において、入力手段４０１、伝送手段３０３、表示手段４０２、３次元地図データベース２０１、グループデータデータベース２０２、３次元地図配信サーバ３００、３次元地図表示端末４００、端末性能記憶部３０２は、実施の形態２の図８と同じである。
【０１２２】
また、グループデータデータベース２０２内のグループデータは、実施の形態１の手段により、形状データの種別毎に３次元地図データベース２０１から生成されているとする。図１４において、種別別範囲決定手段３０４は、入力手段４０１からのデータの要求に対して、どの範囲のグループのデータを伝送するかを、グループに含まれる形状データの種別毎に異なるような範囲を決定する手段であり、表示範囲決定手段３０１に種別による識別機能を付加したものに相当する。
【０１２３】
次に、具体的な動作について説明する。実施の形態２と同様に、図９に示した表示画像の変化がある場合について説明する。実施の形態２における図８の説明と同様の部分については、説明を省略し、表示範囲決定手段３０１の変わりに用いている種別別範囲決定手段３０４の動作を中心に説明する。
【０１２４】
実施の形態２と同じように、表示手段４０２では、３次元地図配信サーバ３００から伝送された３次元地図を表示し、表示中に、入力手段４０１により視点を変更したときに、視点変更した３次元地図の表示にかかる時間があらかじめ設定した閾値以上かかった場合、３次元データの面数の限界値である枚数と、テクスチャ数の限界値である枚数をそれぞれ１割少ない値として変更して、種別別範囲決定手段３０４へ伝送する要求データの形式における性能情報として、３次元地図配信サーバ３００へ伝える。
【０１２５】
要求データを受け取った種別別範囲決定手段３０４は、要求データの内容から新たに取得すべき３次元地図データのグループと、端末で表示をやめるべき３次元データのグループの範囲をグループの種別に基づいて決定する。ここで、グループ分けされている形状データの種別は、ランドマーク種別、道路種別、建物種別の３種類であったとする。
【０１２６】
図１５は、本発明の実施の形態３における種別別範囲決定手段３０４によるグループわけを行った結果を示す図であり、各種別のデータを表示した場合に真上から見た絵を示す。図１５（ａ）は、建物種別のみのグループわけを行った結果であり、図１５（ｂ）は、道路種別のみのグループわけを行った結果であり、さらに、図１５（ｃ）は、ランドマーク種別のみのグループわけを行った結果である。
【０１２７】
また、図１６は、本発明の実施の形態３における種別合成図である。図１５（ａ）〜図１５（ｃ）における各種別のデータは、ともに同じ範囲のデータであり、これら全てを単純に重ね合わせると図１６のように重なる。
【０１２８】
また、図１５（ａ）〜（ｃ）では、点線で囲まれた部分が１つのグループであるとする。図１５（ａ）の建物種別のグループと図１５（ｂ）の道路種別のグループは、あらかじめ一定のデータ量になるようにグループ化されていることとし、このデータ量が、例えば面の数で５０面であったとする。また、図１５（ｃ）のランドマーク種別のグループは、データ量にかかわらず表現上重要なデータをひとまとまりにしているので、１グループに含まれる形状データの数は、一定にならないが、図１５（ｃ）の例では面数で２０面であったとする。
【０１２９】
ここで、図１０の要求データ記述形式にある、データ取得要求の視点座標を例えばＱとする。また、図１５（ａ）〜（ｃ）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３を、Ｒ１を基準としてＲ２＝Ｂ×Ｒ１、Ｒ３＝Ａ×Ｒ１である変数とする。ここで、表示範囲比率に相当するＡおよびＢの値は、あらかじめ設定しておくものとし、図１５（ｂ）、（ｃ）の例では、それぞれＢ＝２、Ａ＝４である。
【０１３０】
図１５（ａ）において、建物種別のグループ範囲を決定する場合、Ｑから半径Ｒ１の範囲にグループの重心の入るグループを選ぶこととする。また、図１５（ｂ）において、道路種別のグループ範囲を決定する場合、Ｑから半径Ｒ２の範囲にグループの重心の入るグループを選ぶこととする。さらに、図１５（ｃ）において、ランドマーク種別のグループ範囲を決定する場合、Ｑから半径Ｒ３の範囲にグループの重心の入るグループを選ぶこととする。
【０１３１】
Ｒ１の値を増減することにより、Ｒ２およびＲ３も連動して増減し、図１５（ａ）〜（ｃ）の合計の面数が２５０を超えない最大のＲ１を決定する。性能情報が要求データに含まれていて、表示できる形状データの面数が２５０枚であったとすると、図１５（ａ）〜（ｃ）のようなＲ１、Ｒ２、Ｒ３が設定され、ランドマーク種別の２グループ（４０面）、道路種別の４グループ（１００面）、建物種別の２グループ（１００面）が範囲に入るので、合計２４０面の形状データを選択したことになる。この範囲に入っているグループのグループＩＤを表示すべき内容としてメモリに記録する。図１７は、本発明の実施の形態３における種別毎に異なる選択範囲とした場合の種別合成図である。
【０１３２】
一方、図１０の要求データ記述形式にある、表示中データ内容の項目に記述してある視点座標を中心とし、半径が表示中データ内容の項目に記述してある取得データ範囲の値を超えない範囲のデータが既に端末で表示されているので、この範囲に入るグループのグループＩＤを表示していた内容としてメモリに記録する。
【０１３３】
このとき、表示中データ内容においては、種別毎に異なる取得データ範囲が記録されていてもよく、そのような場合は、種別毎に取得データ範囲にあるグループのグループＩＤを取得して、表示していた内容としてメモリに記録する。
【０１３４】
次に、表示していた内容のグループＩＤに含まれ、表示すべき内容のグループＩＤに含まれないグループＩＤを消去すべきグループのＩＤとして、伝送手段３０３へ伝える。次に、表示すべき内容のグループＩＤに含まれ、表示していた内容のグループＩＤに含まれないグループＩＤを次に取得して表示すべきグループのＩＤとして伝送手段３０３へ伝える。
【０１３５】
また、図１５（ａ）〜（ｃ）におけるＱの座標と、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の値を新規に取得したときの視点位置として、伝送手段３０３へ伝える。さらにＲ１〜Ｒ３のうち最も小さい値であるＲ１を、３次元地図を表示する視点位置がＱからＲ１だけ離れたら新たにデータ取得を依頼するという限度値として、伝送手段３０３へ伝える
【０１３６】
伝送手段３０３は、種別別範囲決定手段３０４によって決定されたグループに基づいて、３次元地図データベース２０１から表示手段４０２へ伝送する形状データを取り出す。伝送手段３０３は、表示手段４０２へ新たに表示する形状データとテクスチャデータ、消すべきグループのグループＩＤおよび、次に３次元地図表示端末から要求をすべきタイミングを知るために必要な情報を伝送する。
【０１３７】
伝送手段３０３から表示手段４０２に伝送するデータの形式は、実施の形態２で説明した図１２の形式と同じである。
【０１３８】
さらに、データ取得判定用データとして、３次元地図表示端末４００において、新たに３次元地図配信サーバ３００へデータを要求するかどうかを判断するための情報として、取得座標と、次回取得距離を記述する。取得座標は、種別別範囲決定手段３０４の動作の説明における座標Ｑである。次回取得距離は、種別別範囲決定手段３０４において設定したＲ１の座標距離である。
【０１３９】
新たに表示すべきグループが複数グループあった場合は、複数グループの形状データの内容をグループ別に並べて記述する。このグループデータの記述形式は、実施の形態２で説明した図１３の形式と同じである。また、表示に関しても実施の形態２で説明した内容と同じであり省略する。
【０１４０】
実施の形態３によれば、さまざまな種別の形状データを一様な範囲で選択するのではなく、例えば、ランドマークとなるデータは、目の前の建物に比べて５倍先の距離まで表示し、道路は、目の前の建物に比べて２倍先まで表示することができる。これにより、道路の向かっている先やその先にある目印を表示しながら、かつ、端末の性能に応じたデータ量の形状データを表示できる。
【０１４１】
実施の形態２では、ランドマークを優先的に表示する例を示した。これに対して、実施の形態３では、駅前エリアの建物一式や、大学構内エリアの建物一式といったように、エリアを優先することにより、遠くの方にあっても認知度が高いと思われるエリアが優先して表示されるようにすることも可能である。さらに、周辺の建物を表示することで、自分の位置や向いている方向が容易に認識でき、道路を遠方まで表示することで、移動できる経路がどの方向へどのように広がっているかを容易に認知できる。
【０１４２】
なお、上述の実施の形態３においては、表示範囲比率を用いて各種別の表示範囲を決定していたが、これに限定されず、例えば、表示データ量比率を用いて各種別の表示データ量を所望の量にして表示範囲を決めることも可能である。
【０１４３】
実施の形態４．
図１８は、本発明の実施の形態４における３次元地図配信サーバおよび３次元地図表示端末の構成図である。図１８において、点線で囲った３次元地図配信サーバ３００が、図１の３次元地図配信サービスにおけるサーバ１０に相当する。また、図１８において、点線で囲った３次元地図表示端末４００が、図１の３次元地図配信サービスにおける携帯電話４０や携帯情報端末５０に相当する。実施の形態２における図８の構成と比較すると、図１８は、新たに分割手段３０５が追加されている。
【０１４４】
分割手段３０５は、伝送手段３０３から受け取ったデータを分割して３次元地図表示端末４００の表示手段４０２へ伝送する手段である。なお、図１８においては、伝送手段３０３と分割手段３０５を分けて記載しているが、伝送手段３０３の中に分割手段３０５の機能を付加することも可能である。
【０１４５】
次に、具体的な動作について説明する。実施の形態２と同様に、図９に示した表示画像の変化がある場合について説明する。実施の形態２における図８の説明と同様の部分については、説明を省略し、新たに追加された分割手段３０５の動作を中心に説明する。
【０１４６】
伝送手段３０３は、図１２で示される伝送データ記述形式の内容を、分割手段３０５へ伝送する。分割手段３０５は、図１２の伝送データ記述形式のうち、グループのデータをさらに分ける。
【０１４７】
図１９は、本発明の実施の形態４における形状データのグループ分割の説明図である。図１９に示すように、分割手段３０５は、例えば、７つの形状データをもつグループを分割し、３つの形状データを持つグループと４つの形状データを持つグループに分けて表示手段４０２へ伝送する。
【０１４８】
ここで、グループに分ける基準は、以下の通りである。伝送手段３０３では、グループが一つ到着すると、画面にその内容を足した３次元地図の表示をする。このとき、１つのグループを表示してから次のグループを表示するまでに、最短でグループを伝送するのにかかる時間分の待ち時間が生じる。
【０１４９】
そこで、１グループのデータ量が、例えば、１０００ＫＢ（８０００Ｋｂｉｔ）であったとき、３８４Ｋｂｐｓの伝送路では、８０００／３８４＝２０秒の待ち時間がかかってしまう。そこで、この待ち時間をあらかじめ設定した例えば３秒といった時間以内で伝送できるような単位でグループを分割する。
【０１５０】
伝送手段３０３が、３次元地図データベース２０１から頂点の座標、テクスチャのＵＶ値を取りだして、図１２で示される伝送データ記述形式のデータを作成した時点で、分割手段３０５は、グループのデータ量を取得する。また、伝送路は、端末からサーバへ伝送される要求データと合わせて送ってもよい。
【０１５１】
このとき、分割手段３０５は、分割手段３０５から表示手段４０２へデータを伝送し始めた時刻とデータ量を、分割手段３０５から表示手段４０２へ伝送するデータに付加して送る。これにより、表示手段４０２は、受け取り終わった時刻とデータ量から伝送路性能を算出できる。そして、入力手段４０１が次回に表示範囲決定手段３０１へデータを要求するときに、表示手段４０２で算出されたこの伝送路性能を伝えるといった伝達方式が考えられる。
【０１５２】
また、グループを分割するだけではなく、グループのデータを伝送する順番も入れ替える。例えば、道路種別の形状データを含むグループ、次にランドマーク種別の形状データを含むグループ、次に建物種別の形状データを含むグループといった順番に入れ替える。このような伝送する順番の優先順位は、あらかじめ設定しておくことができる。
【０１５３】
表示手段４０２は、例えばOpenGLといった関数を用いて、頂点座標で表現される形状データの面を３次元コンピュータグラフィックスの表示として画面に表示する。このとき、視点位置の座標は、伝送手段３０３から伝送された取得座標である。視点は、前進、後退、右向き、左向き、上下方向に動かせることとする。
【０１５４】
また、分割手段３０５から受け取ったグループの内容は、テクスチャデータを含めてメモリ上に記録しておく。入力手段４０１は、上記実施の形態２の図９を用いた説明におけるような動作で、例えば前進キーを入力すると、３次元地図を表示している視点の座標位置を進める。視点の座標位置と、分割手段３０５から伝送された取得座標の座標距離が分割手段３０５から伝送された次回取得距離を越えた場合に、入力手段４０１は、表示範囲決定手段３０１へ新しいデータを要求する。
【０１５５】
実施の形態４によれば、３次元地図配信サーバの分割手段は、回線の帯域幅に対応して、あらかじめ設定した待ち時間以内で表示できるようにデータを細かく分割して送るので、表示手段は、あらかじめ設定した待ち時間以内にひとまとまりの量の形状データを受け取って表示することができる。
【０１５６】
さらに、あらかじめ設定した種別の順番にデータが伝送されるので、端末では例えば、まずランドマークを表示して画面を見ている利用者が目印になるものを第一に見て目的の方角を知ることができる。次に、道路を表示することにより、画面を見ている利用者が目的の方角へ向かうためのルートを知ることができる。さらにその次に、回りの建物を表示することにより、実際に目の前に広がる景観と画面とを見比べることにより、進むべき方角が容易にわかる。
【０１５７】
このように、大局的な順に方角、道順、実際に歩き出す方向といった順に画面に表示されるので、道案内としてわかり易い表示が可能となる。ただし、画面に表示している３次元の地図と、利用者が実際に立っている場所が同じであるとする。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明を適用したサービスの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における３次元地図データベースのテーブル構成である。
【図３】本発明の実施の形態１における３次元地図配信用データベース構築装置の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるグループデータデータベース内のグループデータのデータ構造を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるグループデータ作成処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１における距離データのデータ構造を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１における３次元地図配信用データベース構築装置を用いてグループ化された３次元地図データベースの内容と、縦横一定間隔で領域分割することによりグループ化された３次元地図データベースの内容との比較を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態２における３次元地図配信サーバおよび３次元地図表示端末の構成図である。
【図９】本発明の実施の形態２における操作入力に応じた表示画面の変化の様子を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における入力手段から表示範囲決定手段へ伝送する要求データ形式を示した図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における表示範囲決定の説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における伝送するデータの形式を示した図である。
【図１３】本発明の実施の形態２におけるグループデータの記述形式を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における３次元地図配信サーバおよび３次元地図表示端末の構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における種別別範囲決定手段によるグループわけを行った結果を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態３における種別合成図である。
【図１７】本発明の実施の形態３における種別毎に異なる選択範囲とした場合の種別合成図である。
【図１８】本発明の実施の形態４における３次元地図配信サーバおよび３次元地図表示端末の構成図である。
【図１９】本発明の実施の形態４における形状データのグループ分割の説明図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１００  ３次元地図配信用データベース構築装置、１０１  距離計算手段、１０２  距離データ記憶部、１０３  最短データ抽出手段、１０４  グループ化判断手段、２００  ３次元地図配信用データベース、２０１  ３次元地図データベース、２０２  グループデータデータベース、３００  ３次元地図配信サーバ、３０１  表示範囲決定手段、３０２  端末性能記憶部、３０３  伝送手段、３０４  種別別範囲決定手段、３０５  分割手段、４００  ３次元地図表示端末、４０１  入力手段、４０２  表示手段。
【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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