(57)【要約】【課題】    地物以外の付加オブジェクトを３次元的に表示した３次元地図を提供する。【解決手段】  道路、建物などの地物を、平行投影によって３次元的に表示した投影画像データを予め用意しておく。３次元地図を表示する際には、投影画像を仮想３次元空間の地表面に貼り付け、その投影画像上に、バスや電車などの付加オブジェクトの３次元モデルを配置する。そして、この仮想３次元空間、即ち付加オブジェクトと投影画像とを、平行投影して３次元地図を表示する。  このように、投影画像と、付加オブジェクトの３次元モデルとを併用することによって、リアルな付加オブジェクトを表示しつつ、軽い処理負荷で３次元地図を表示することができる。【選択図】  図２
2015079353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地物を３次元的に表現した３次元地図を表示する３次元地図表示システムであって、
所定の投影条件で地物を投影して生成された２次元画像表示データとしての投影画像データを格納する投影画像データベースと、
前記地物とは別に、前記３次元地図内に３次元的に表示されるべき付加オブジェクトの３次元モデルを記憶する付加オブジェクト３次元モデルデータベースと、
前記投影画像データベースおよび付加オブジェクト３次元モデルデータベースを参照して、３次元地図を表示する表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、
仮想３次元空間内の地表面に前記投影画像データを貼り付け、
その後、該仮想３次元空間内において、前記付加オブジェクト３次元モデルを配置し、
該仮想３次元空間を投影することで前記３次元地図を表示する３次元地図表示システム。
【請求項２】
請求項１記載の３次元地図表示システムであって、
実際の３次元空間において前記付加オブジェクトが配置されるべき位置座標を設定し、該位置座標を前記投影画像データを生成するための投影条件で変換することによって、前記仮想３次元空間内の地表面上の仮想位置座標を生成する付加オブジェクト座標設定部を備え、
前記表示制御部は、前記仮想位置座標と前記実際の３次元空間における高さ成分に基づいて前記付加オブジェクトを配置して、前記３次元地図を表示する３次元地図表示システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の３次元地図表示システムであって、
前記投影画像データを生成するための投影は、鉛直方向に対して第１の投影角度だけ傾けた斜め方向からの平行投影である３次元地図表示システム。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記仮想３次元空間の投影は、鉛直方向に対して第２の投影角度だけ傾けた斜め方向からの平行投影である３次元地図表示システム。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記付加オブジェクトは、公共交通機関で利用される乗り物であり、
前記付加オブジェクトの実際の３次元空間における移動軌跡を表す付加オブジェクト軌跡データを記憶する付加オブジェクト軌跡データベースを備え、
前記表示制御部は、前記付加オブジェクト軌跡データに基づいて、該付加オブジェクトを配置して前記３次元地図を表示する３次元地図表示システム。
【請求項６】
コンピュータを有する３次元地図表示システムによって地物を３次元的に表現した３次元地図を表示する３次元地図表示方法であって、
前記３次元地図表示システムは、
所定の投影条件で地物を投影して生成された２次元画像表示データとしての投影画像データを格納する投影画像データベースと、
前記地物とは別に、前記３次元地図内に３次元的に表示されるべき付加オブジェクトの３次元モデルを記憶する付加オブジェクト３次元モデルデータベースとを備え、
前記３次元地図表示方法は、
前記コンピュータが実行するステップとして、
仮想３次元空間内の地表面に前記投影画像データを貼り付けるステップと、
その後、該仮想３次元空間内において、前記付加オブジェクト３次元モデルを配置するステップと、
該仮想３次元空間を投影することで前記３次元地図を表示するステップとを備える３次元地図表示方法。
【請求項７】
コンピュータを有する３次元地図表示システムによって地物を３次元的に表現した３次元地図を表示するためのコンピュータプログラムであって、
前記３次元地図表示システムは、
所定の投影条件で地物を投影して生成された２次元画像表示データとしての投影画像データを格納する投影画像データベースと、
前記地物とは別に、前記３次元地図内に３次元的に表示されるべき付加オブジェクトの３次元モデルを記憶する付加オブジェクト３次元モデルデータベースとを備え、
前記コンピュータプログラムは、
仮想３次元空間内の地表面に前記投影画像データを貼り付ける機能と、
その後、該仮想３次元空間内において、前記付加オブジェクト３次元モデルを配置する機能と、
該仮想３次元空間を投影することで前記３次元地図を表示する機能とを前記コンピュータに実現させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地物を３次元的に表現した３次元地図を、該地物以外の付加オブジェクトとともに表示する３次元地図表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
カーナビゲーション等の装置で用いられる３次元地図は、建造物や道路などの地物を透視投影などの方法で投影することで描画される。特許文献１のように、透視投影に代えて、平行投影を用いて３次元地図を表示する技術も開示されている。透視投影が視点を特定した上で行われる投影であるのに対し、平行投影は投影のための視点を定める必要がないことから、特許文献１の方法によれば、予め全領域について投影した画像を生成しておくことができ、表示の際の処理負荷を軽減することができる利点がある。
【０００３】
また、３次元地図の有用性を向上させるため、地図内に種々の付加的な情報を表示する技術も提案されている。特許文献２は、３次元地図内に車両や立て看板などの可動物の３次元モデルを地物とともに３次元空間に配置し、これを透視投影でレンダリングすることによって、リアリティを維持しつつ、利用者に多様な情報を提供することを可能とする技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０７０５０７号公報
【特許文献２】特許第３４２８２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の方法では、可動物と多数の地物の３次元モデルとを投影する必要があり、表示時の処理負荷が大きいという課題がある。
表示時の処理負荷を軽減するための方法として、特許文献１のように、予め全領域の投影画像を用意しておき、２次元画像で用意された可動物を重畳して表示することも考えられるが、かかる方法では、３次元地図としてのリアリティが失われ、付加的な情報を利用者に直感的に伝達することができない。また、可動物が種々の方向を向くことを考えると、可動物の２次元画像を多数用意しておくことが必要となり、データ容量の増大という別の課題も生じる。
かかる課題は、付加的な情報が可動物の場合に限られず、静的な看板などでも共通の課題である。本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、３次元地図において、建物や道路などの地物とは別に用意された３次元の付加オブジェクトを用いて、軽い処理負荷で、利用者に３次元的な表示態様で付加的な情報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】
本発明は、
地物を３次元的に表現した３次元地図を表示する３次元地図表示システムであって、
所定の投影条件で地物を投影して生成された２次元画像表示データとしての投影画像データを格納する投影画像データベースと、
前記地物とは別に、前記３次元地図内に３次元的に表示されるべき付加オブジェクトの３次元モデルを記憶する付加オブジェクト３次元モデルデータベースと、
前記投影画像データベースおよび付加オブジェクト３次元モデルデータベースを参照して、３次元地図を表示する表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、
仮想３次元空間内の地表面に前記投影画像データを貼り付け、
その後、該仮想３次元空間内において、前記付加オブジェクト３次元モデルを配置し、
該仮想３次元空間を投影することで前記３次元地図を表示する３次元地図表示システムと構成することができる。
【０００７】
本発明の３次元地図表示システムによれば、予め用意された投影画像データを用いて３次元地図を表示するため、表示時に大量の地物の投影処理を行う必要がなく、表示の処理負荷を軽減することができる。また、付加オブジェクトは３次元モデルとして用意するため、３次元地図としてのリアリティを損ねることなく、付加オブジェクトを用いた情報提供が可能となる。
投影画像データと付加オブジェクトの併用は、地表面に貼り付けられた投影画像データ上に付加オブジェクトを配置して、両者を投影することで行う。表示時の投影処理を完全に排除してしまうのではなく、表示時にも投影処理を行うため、付加オブジェクトを仮想３次元空間内で任意の位置、姿勢で配置して、３次元地図中に表示することが可能である。また、表示時の投影処理では、実質的には付加オブジェクトについての投影だけで足りるため、大量の地物を投影処理するのに比較すると、表示時の処理負荷を大幅に軽減することが可能である。
地物については、投影画像生成時と表示時に二重に投影処理が施される。しかし、本発明では、投影画像は仮想３次元空間の地表面に貼り付けられており、高さ成分を有しない状態で用いられているため、表示時の投影による影響を抑制することができ、過剰な歪みを抑制することができる。
以上の通り、本発明では、既に投影処理が施され、本来であれば更なる投影処理は不要となる投影画像を仮想３次元空間の地表面に貼り付けるという構成をとることによって、表示時の処理負荷を軽減しつつ、３次元的な付加オブジェクトを地図上の任意の場所に配置して３次元的地図を表示することが可能となるのである。
【０００８】
本発明において投影画像を生成する際の投影（以下、「生成時投影」と呼ぶこともある）は、透視投影、平行投影のいずれであってもよい。平行投影は、視点を特定する必要がないため、全領域で共通の投影画像を利用することができる。一方、透視投影による投影画像は、視点の位置によって変化するため、生成時投影として透視投影を用いる場合には、複数の視点および視線方向からの投影画像を用意しておくことになる。
また、付加オブジェクトを配置した後の３次元地図を表示する際の投影（以下、「表示時投影」と呼ぶこともある）も、透視投影、平行投影のいずれであってもよい。生成時投影と表示時投影の投影方法および投影条件は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
投影画像データは、ラスタデータおよびポリゴンデータのいずれの形式で備えてもよい。ただし、ポリゴンデータの方が、全体のデータ量を抑制でき、拡大して表示する際にも画像が粗くならないため高画質な地図を提供することができる利点がある。
付加オブジェクトとしては、例えば、車・バス・飛行機などの乗り物、人物、雲、その他の可動物としてもよいし、看板、案内板、標識などの静止物としてもよい。
これらの付加オブジェクトは、一定の位置に配置してもよいし、時刻とともに移動させてもよい。移動させることによって、車や人物の動きなどをアニメーションで表すことができ、例えば、混雑の様子や現在位置から目的地までの経路などを視覚的、直感的に表現したりすることもできる。
【０００９】
本発明の３次元地図表示システムにおいては、
実際の３次元空間において前記付加オブジェクトが配置されるべき位置座標を設定し、該位置座標を前記投影画像データを生成するための投影条件で変換することによって、前記仮想３次元空間内の地表面上の仮想位置座標を生成する付加オブジェクト座標設定部を備え、
前記表示制御部は、前記仮想位置座標と前記実際の３次元空間における高さ成分に基づいて前記付加オブジェクトを配置して、前記３次元地図を表示するものとしてもよい。
【００１０】
こうすることにより、以下に示す通り、地物と付加オブジェクトとの関係を正確に表示することができる。
本発明において仮想３次元空間の地表面に貼り付ける投影画像は、投影条件に応じて直交座標とは異なる座標系を構成する。例えば、透視投影の場合、視線方向に平行な二本の道路は、投影画像上では消失点で交差する斜めの直線として描かれることになる。また、平行投影の場合は、左右方向に直交する奥行き方向の道路は、投影画像上では左右方向の道路に斜めに交差する道路として描かれる。いずれの場合においても、実際の３次元空間（以下、「実空間」と呼ぶこともある）において地表面上に定義された直交座標系は、投影画像上では直交座標と異なる座標系に変換されることになる。従って、仮想３次元空間内において、実際の３次元空間上での２次元位置座標通りに付加オブジェクトを配置しても、付加オブジェクトは他の地物との相対的な位置関係が本来とは異なって配置されることになる。
これに対し、上記態様によれば、付加オブジェクトが配置されるべき実際の３次元空間における位置座標を仮想３次元空間内の座標系に変換した上で配置することができるため、付加オブジェクトを正確に配置することが可能となる。この結果、例えば、車などの付加オブジェクトを、投影画像の道路上に沿って配置したり移動させたりすることができ、地理に即した情報を表現することが可能となる。
上記態様では、座標変換を行って得られた２次元の座標と、実際の３次元空間における高さ成分の３成分を用いて仮想３次元空間に配置する。こうすることにより、付加オブジェクトは、仮想３次元空間内に高さ成分を維持して配置されることになる。従って、飛行機や雲などの付加オブジェクトを仮想３次元空間内で空中に配置することができ、これらの付加オブジェクトに対しても違和感のない３次元地図を実現できる。
【００１１】
本発明の３次元地図表示システムにおいて、
前記投影画像データを生成するための投影、即ち生成時投影は、鉛直方向に対して第１の投影角度だけ傾けた斜め方向からの平行投影であるものとしてもよい。
平行投影は、透視投影と異なり視点を特定する必要がない。従って、平行投影を用いれば、全領域について生成された投影画像を、３次元地図の表示範囲に関わらず共通して利用することができる。種々の視線方向で３次元地図を表示させたい場合には、視線方向を変化させた複数の投影条件での平行投影を行い、生成された複数種類の投影画像を使い分ければよい。
平行投影には、透視投影と異なり、地物が３次元的に表現されるにも関わらず、左右方向および奥行き方向の縮尺は維持されるという利点もある。つまり、透視投影の場合には、視点位置から遠方に行くほど、道幅や道路の間隔などが詰まって表示されるのに対し、平行投影では、遠景か近景かに関わらず、道幅や道路の間隔などの縮尺は維持される。この結果、投影画像上に付加オブジェクトを配置する場合も、その位置によって拡大縮小することなく一定のサイズで使用できるという利点がある。
【００１２】
本発明の３次元地図表示システムにおいては、生成時投影が透視投影であるか平行投影であるかに関わらず、
前記仮想３次元空間の投影、即ち表示時投影は、鉛直方向に対して第２の投影角度だけ傾けた斜め方向からの平行投影としてもよい。
表示時投影によって仮想３次元空間の地表面上に与えられる影響を考えると、表示時に平行投影を用いる場合には、仮想３次元空間の地表面上の２次元座標系のうち奥行き方向の軸の角度が変化する程度の変換で済み、透視投影に比べると座標系に生じる歪みを抑制することができる。従って、表示時投影として平行投影を用いることにより、投影画像に対してさらに投影処理が二重に施されることによる不自然さを軽減することが可能となる。
投影方法について、以上で説明した効果を考慮すると、生成時投影および表示時投影の双方に、平行投影を適用することがより好ましい。この場合、平行投影における投影方向のうち、２次元平面に対するピッチ角は変化させてもよいが、少なくとも投影方位、つまりヨー角は共通とすることが好ましい。
【００１３】
本発明の３次元地図表示システムにおいては、多様な付加オブジェクトを用いることができる。
例えば、前記付加オブジェクトは、公共交通機関で利用される乗り物としてもよい。
この場合には、前記付加オブジェクトの実際の３次元空間における移動軌跡を表す付加オブジェクト軌跡データを記憶する付加オブジェクト軌跡データベースを備え、
前記表示制御部は、前記付加オブジェクト軌跡データに基づいて、該付加オブジェクトを配置して前記３次元地図を表示するものとしてもよい。
公共交通機関は、バスの場合には決まった運行経路を運行し、鉄道の場合には線路上を走行するというように、決まった移動軌跡上を運行するのが通常である。上記態様によれば、こうした移動軌跡を記憶しておき、これに基づいて付加オブジェクトを配置することができるため、実際の運行状況に応じた表示を実現することができる。
かかる表示は、アニメーションで行ってもよい。こうすることにより、公共交通機関の運行経路を、ユーザに対して、より視覚的、直感的に提供することができる利点がある。例えば、バスについては、地図上に種々の色などで経路を表す線を描くことで運行経路を表示する路線図などが用いられることが多いが、こうした路線図では、直感的に目的地に到達する経路を見いだすことは、容易ではない。これに対し、３次元地図において、運行経路に沿ってバスがアニメーションで走行する表示を行えば、目的地を通過する路線を直感的に容易に識別することができる。バスに限らず、鉄道その他の公共交通機関についても同様である。
上記態様において、付加オブジェクト軌跡データは、オペレータが予め手入力などで生成して記憶させておくものとしてもよいし、インターネット上のサーバなど外部から取得するようにしてもよい。
また、付加オブジェクト軌跡データは、実際の３次元空間における座標系で軌跡を表すものとしてもよいし、これを座標変換して、仮想３次元空間における座標系で軌跡を表すものとしてもよい。後者の態様をとれば、付加オブジェクトの配置を決定する際における座標変換を省略することができる利点がある。
上記態様においては、公共交通機関の種類、および付加オブジェクト軌跡データに応じて、付加オブジェクトを使い分けてもよい。
【００１４】
本発明において、以上で説明した種々の特徴は必ずしも全てを備えている必要はなく、適宜、一部を省略したり、組み合わせたりして構成することもできる。
また、本発明は、上述の３次元地図表示システムに限らず、種々の態様で構成可能である。例えば、コンピュータによって３次元地図を表示する３次元地図表示方法として構成してもよいし、かかる表示をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして構成してもよい。また、かかるコンピュータプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】３次元地図の投影方法を示す説明図である。
【図２】３次元地図の表示例を示す説明図（１）である。
【図３】３次元地図の表示例を示す説明図（２）である。
【図４】３次元地図の拡大した表示例を示す説明図（１）である。
【図５】３次元地図の拡大した表示例を示す説明図（２）である。
【図６】３次元地図表示システムの構成を示す説明図である。
【図７】付加オブジェクト軌跡データの内容を示す説明図である。
【図８】投影画像データの内容を示す説明図である。
【図９】投影画像の座標系を示す説明図（１）である。
【図１０】投影画像の座標系を示す説明図（２）である。
【図１１】投影画像の座標系を示す説明図（３）である。
【図１２】投影画像データ生成処理のフローチャートである。
【図１３】地図表示処理のフローチャートである。
【図１４】付加オブジェクト軌跡データ生成処理のフローチャートである。
【図１５】変形例としての付加オブジェクトの表示例（１）を示す説明図である。
【図１６】変形例としての付加オブジェクトの表示例（２）を示す説明図である。
【図１７】変形例としての付加オブジェクトの表示例（３）を示す説明図である。
【図１８】変形例としての付加オブジェクトの表示例（４）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１６】
Ａ．３次元地図投影方法：
３次元モデルを投影することによって、コンピュータ、スマートフォンその他の携帯端末、およびナビゲーション装置などのディスプレイ上に３次元地図を表示する３次元地図表示装置を例にとって、本発明の実施例を説明する。
【００１７】
図１は、３次元地図の投影方法を示す説明図である。
実施例の３次元地図表示では、まず図１の上側に示すように、建物等の地物を３次元で表した３次元モデルを３次元空間に配置し、これをカメラａによって投影して投影画像を生成する。図１の上側は投影の様子を模式的に示したものに過ぎず、投影方法は、透視投影、平行投影のいずれであってもよい。この段階で行う投影を、生成時投影と呼ぶこともある。生成時投影は、３次元地図を表示する時点で行ってもよいし、予め行ってもよい。本実施例では、予め生成時投影を行っておき、投影画像を３次元画像としての投影画像データとして格納しておく場合を例にとって説明する。
【００１８】
生成された投影画像は、次に３次元地図を表示するための仮想３次元空間の地表面に貼り付けられる。図１の下側のハッチング部分は、図１の上側で生成された投影画像を地表面に貼り付けた状態を表している。本実施例において、仮想３次元空間というときは、特に断りない限り、投影画像を地表面に貼り付ける空間（図１の下側の空間）を表すものとする。
投影画像が貼り付けられた地表面上には、３次元地図中に表示される付加オブジェクトの３次元モデルが配置される。付加オブジェクトとは、建物や道路など地図を構成する地物以外のオブジェクトを言い、例えば、車・バス・飛行機などの乗り物、人物、雲、その他の可動物としてもよいし、看板、案内板、標識などの静止物としてもよい。図中には、バスの例を示した。
【００１９】
図１の上側と下側とでは、座標系が異なっている。生成時投影を行うために３次元モデルを配置する３次元空間（図１の上側に示した空間）は、ｘ，ｙ，ｚからなる３次元直交座標系であるのに対し、図１の下側では生成時投影によって、投影前のｘ，ｙ，ｚは２次元座標ｘｐ、ｙｐに変換されるからである。付加オブジェクト３次元モデルを配置するため、図１の下側の仮想３次元空間も、高さ成分ｚを有する３次元直交座標系で処理されるが、付加オブジェクトを配置する際には、実際の３次元空間での位置座標（即ち、図１の上側における平面座標ｘ，ｙ，ｚ）を、投影後の座標系ｘｐ、ｙｐに変換した上で配置する必要がある。
【００２０】
こうして付加オブジェクト３次元モデルが配置された仮想３次元空間を、図１の下側に示すように、カメラｂで投影して３次元地図を表示する。本実施例においては、この投影を、表示時投影と呼ぶこともある。生成時投影を行うことにより、付加オブジェクトを伴う３次元地図を表示することができる。また、付加オブジェクト３次元モデルの位置を、仮想３次元空間内で移動させることにより、３次元地図内で付加オブジェクトが移動するアニメーション表示を行うこともできる。
【００２１】
図２、３は、３次元地図の表示例を示す説明図である。図２には、投影画像、即ち地物のみを投影して得られた画像を示した。生成時投影としては平行投影を用いている。
図３には、投影画像上に、付加オブジェクトとしてバス、電車、停留所などの３次元モデルを配置した上で、表示時投影を行って得られる画像を示した。表示時投影も平行投影としている。こうすることによって、３次元地図上に、付加オブジェクトを３次元的に描いた地図が表示される。
建物などの地物については、生成時投影と、表示時投影の２回にわたって投影が施されることになるが、図３に示すように、極端に不自然になることはない。
バスは、種々の進行方向に応じた姿勢で３次元的に描かれている。本実施例では、付加オブジェクト３次元モデルを配置した上で表示時投影を行うため、付加オブジェクトの姿勢に応じてモデルを用意するまでなく、多様な姿勢で３次元表示を行うことができる。
【００２２】
図４、５は、３次元地図の拡大した表示例を示す説明図である。図４には地物の投影画像を示した。図５には、この投影画像を地表面に貼り付けた上に、付加オブジェクトとしてバス、停留所、文字などを配置して、表示時投影を行って得られた地図を示した。このように文字も付加オブジェクトとして配置することができる。透明の板に文字を貼り付けたものを付加オブジェクトとして配置すればよい。バスの付加オブジェクトは、実際の３次元空間における座標位置を変換して投影画像上に配置することにより、図示するように、道路上を走行しているように描くことができる。
このように、本実施例によれば、付加オブジェクトを３次元的に表示した上で３次元地図を表示することができる。付加オブジェクトは、ユーザに種々の情報を提供するために利用することができる。例えば、運行路線に沿ってバスを移動させるアニメーション表示を行うことにより、ユーザに対して、バスの路線を容易かつ直感的に認識させることが可能となる。また、停留所や文字などの静的な付加オブジェクトは、ユーザの要求に合わせた情報を、直感的に認識しやすい態様で提示するのに利用できる。
【００２３】
Ｂ．システム構成：
図１〜５で示した地図表示を実現するためのシステム構成について説明する。
図６は、実施例における３次元地図表示システムの構成を示す説明図である。サーバ２００からネットワークＮＥ２等を介して提供される地図データに基づいて、スマートフォン３００のディスプレイ３００ｄに地図を表示する構成例を示した。地図を表示する端末としては、パーソナルコンピュータ、ナビゲーション装置などを用いてもよい。また、３次元地図表示システムは、スマートフォン３００のような端末とサーバ２００とからなるシステムの他、スタンドアロンで稼働するシステムとして構成してもよい。
図中には、３次元地図データを生成するデータ生成装置１００も併せて示した。
【００２４】
スマートフォン３００には、主制御部３０４の下で稼働する種々の機能ブロックが構成されている。本実施例では、主制御部３０４および各機能ブロックは、それぞれの機能を実現するソフトウェアをインストールすることによって構成したが、その一部または全部をハードウェア的に構成してもよい。
送受信部３０１は、サーバ２００とのネットワークＮＥ２を介した通信を行う。本実施例では、３次元地図を表示するための地図データおよびコマンドの送受信が主として行われる。
コマンド入力部３０２は、ディスプレイ３００ｄを介して行われる操作等を通じて、ユーザからの指示を入力する。本実施例における指示としては、３次元地図の表示範囲、拡大・縮小の指定などが揚げられる。
地図情報記憶部３０５は、サーバ２００から提供された地図データを一時的に記憶しておくバッファである。経路案内時のように表示すべき地図が時々刻々と移動していく場合、地図情報記憶部３０５では不足する範囲の地図データをサーバ２００から受信して地図を表示する。本実施例では、生成時投影によって予め生成された投影画像が、地図データとして格納されることになる。また、投影画像上に配置される（図１の下側参照）付加オブジェクトの３次元モデルも併せて地図情報記憶部３０５に記憶されることになる。
表示制御部３０６は、地図情報記憶部３０５から提供されるデータに基づいて、スマートフォン３００のディスプレイ３００ｄに３次元地図を表示する。先に図１の下側に示したように、表示制御不３０６は、投影画像を地表面に貼り付け、付加オブジェクト３次元モデルを配置した上で、表示時投影をして３次元地図を表示するのである。
【００２５】
サーバ２００には、図示する機能ブロックが構成されている。本実施例では、これらの機能ブロックは、それぞれの機能を実現するソフトウェアをインストールすることによって構成したが、その一部または全部をハードウェア的に構成してもよい。
地図データベース２１０は、３次元地図を表示するためのデータベースである。本実施例では、投影画像データ２１１、付加オブジェクト軌跡データ２１２、付加オブジェクト３次元モデル２１３を含む地図データを格納する。投影画像データ２１１は、道路、建物などの地物を３次元的に表示するためのデータであり、地物の３次元モデルを平行投影することで得られた２次元のポリゴンデータである。付加オブジェクト軌跡データ２１２は、電車やバスなど、予め定められた経路を移動する付加オブジェクトについて、その軌跡を記憶するデータである。付加オブジェクト３次元モデル２１３は、付加オブジェクトの３次元形状を表すモデルである。
送受信部２０１は、ネットワークＮＥ２を介してスマートフォン３００とのデータの送受信を行う。本実施例では、投影画像のデータ、付加オブジェクト３次元モデル、およびコマンドの送受信が主として行われる。また、送受信部２０１は、ネットワークＮＥ１を介してデータ生成装置１００との通信も行う。本実施例では、生成された投影画像データの授受が主として行われる。
データベース管理部２０２は、地図データベース２１０からの種々のデータの読み出し、書き込みを制御する。
地図データベース内に、道路の形状をリンク、ノードで表したネットワークデータを容易し、また、サーバ２００内に、ネットワークデータを用いたダイクストラ法などの方法で経路探索を行う経路探索部を設けてもよい。この場合には、経路探索結果を、付加オブジェクト軌跡データの一つとして用いることもできる。
【００２６】
データ生成装置１００には、図示する機能ブロックが構成されている。本実施例では、これらの機能ブロックは、パーソナルコンピュータに、それぞれの機能を実現するソフトウェアをインストールすることによって構成したが、その一部または全部をハードウェア的に構成してもよい。
送受信部１０５は、ネットワークＮＥ１を介してサーバ２００とデータの授受を行う。
コマンド入力部１０１は、キーボード等を介してオペレータの指示を入力する。本実施例では、地図データを生成すべき領域の指定、平行投影パラメータの指定等が含まれる。
３Ｄ地図データベース１０４は、地図データを生成するために用いられる３次元モデルを格納するデータベースである。道路、建物などの地物については、３次元形状を表す電子データが格納されている。３Ｄ地図データベース１０４は、従来、透視投影によって３次元地図を表示するために備えられる３次元モデルを利用することができる。
平行投影部１０２は、３Ｄ地図データベース１０４に基づいて平行投影による表示を行って投影画像データを生成する。表示された投影画像は、平行投影データ１０３に格納され、送受信部１０５を介してサーバ２００の地図データベース２１０の投影画像データ２１１に格納される。
投影パラメータ設定部１０６は、平行投影時の投影角度（ピッチ角）、投影方位（ヨー角）などの投影パラメータを設定する。
【００２７】
図７は、付加オブジェクト軌跡データの内容を示す説明図である。
付加オブジェクト軌跡データは、バス、電車などの移動する付加オブジェクトに対応づけて、表示時の軌跡を記憶するデータである。「オブジェクトＩＤ」は、付加オブジェクト軌跡データの識別子である。「名称」は、当該軌跡を表す名称である。例えば、図示するように、バスの路線を名称として用いることができる。「３次元モデル」は、この付加オブジェクト軌跡データに対応づけて表示されるべき付加オブジェクトの３次元モデルを特定するデータである。本実施例では、付加オブジェクト３次元モデルに付されたモデルＩＤを記録するものとした。「軌跡」は、付加オブジェクトの移動経路を点列の形で表したものである。本実施例では、３次元の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）と、各地点における進行方向ベクトル（ｖｘ、ｖｙ、ｖｚ）を軌跡上の点ごとに記憶するものとした。位置および進行方向ともに３次元を用いることにより、航空機などのように３次元的な軌跡を描く付加オブジェクトの軌跡も表すことができる。
付加オブジェクト軌跡データは、例えば、オペレータの手入力によって生成してもよい。また、バスや鉄道の路線など公共交通機関の場合には、公共交通機関の路線図を解析して、その軌跡を自動設定するようにしてもよい。
【００２８】
付加オブジェクト３次元モデルは、付加オブジェクトの３次元形状を表すデータである。識別子としての「モデルＩＤ」、付加オブジェクトの「名称」、および「形状」として３次元モデルを構成するポリゴンの座標が記憶されている。このほか、種々の属性、例えば、３次元モデルが可動物か静止物かを表す情報、車・バス・電車・人などの種別、３次元モデルに貼り付けるテクスチャや表面の色などの表示上の情報などを併せて記憶させてもよい。
付加オブジェクト軌跡データと付加オブジェクト３次元モデルとは、「３次元モデル」と「モデルＩＤ」によって関連づけられる。図示した「バス○系統」の軌跡を表す際には、「３次元モデル」に記憶された「ＭＢ０１」が、「モデルＩＤ」に記憶されている付加オブジェクト３次元モデルを用いることになる。一つの付加オブジェクト３次元モデルを、複数の付加オブジェクト軌跡データで用いることもある。
【００２９】
Ｂ．投影画像データ：
図８は、投影画像データの内容を示す説明図である。３次元データＤ３から平行投影によってデータＤ１、Ｄ２が得られる様子を示している。３次元データＤ３は、平面Ｐ３上に、建物Ｍ３の３次元モデルおよび道路Ｒ３等を直交座標系ｘ，ｙ，ｚで表される３次元空間内に配置したデータである。
この３次元データＤ３を鉛直方向（図中の矢印Ａ１方向）に平行投影すると、投影面Ｐ１上では、建物Ｍ３は長方形Ｍ１のように２次元的に表現されたデータＤ１となる。道路Ｒ３も、道路Ｒ１のように直角に交差する三叉路として描かれる。これは、従来の２次元地図データに相当する。縮尺を考慮しなければ２次元地図を表す直交座標系ｘ，ｙは、３次元データＤ３を表す直交座標系ｘ，ｙ，ｚの平面成分ｘ，ｙと一致する。従って、道路Ｒ１を通る経路Ｇ１の軌跡は、実空間の平面座標ｘ，ｙをそのまま用いて表すことができる。縮尺を考慮する場合には、座標値に縮尺に応じた係数を乗じれば足りる。
これに対し、本実施例では、生成時投影として、鉛直方向に対して所定の投影角度だけ傾けた斜め方向（図中の矢印Ａ２方向）の平面Ｐ２上に平行投影する。この結果、データＤ２上には、建物Ｍ２のように３次元的に建物が表示される。道路Ｒ３も、道路Ｒ２のように直交している三叉路部分は、斜めに交差する状態で表示される。投影画像では建物Ｍ２等は３次元的に表現されてはいるものの、データＤ２は、あくまでも投影された２次元の表示データである。本実施例では、投影画像データとして、建物Ｍ２等を表示するためのポリゴンデータを格納する。この場合、建物Ｍ２の側壁、屋根部分で個別のポリゴンデータとしてもよいし、全体を一つのポリゴンデータとしてもよい。窓Ｗは、建物の壁面に貼り付けるテクスチャ、つまりラスタデータとして用意してもよいし、窓を個別のポリゴンデータとして用意してもよい。
本実施例の投影画像データは、このように斜め方向の平行投影によって各地物を投影した２次元データによって構成されている。
【００３０】
生成時投影処理として平行投影を用いる利点は次の通りである。
平行投影は、透視投影と異なり、投影のための視点を定める必要がない。即ち、投影角度、投影方位という投影パラメータで投影画像を得ておけば、その投影画像は、地図の表示領域に関わらず利用可能となる。従って、３次元地図を表示する際には、多数の地物データの投影処理を行うまでなく、既に生成されている投影画像から必要な領域を切り出して表示するだけで足りるのである。
また、平行投影は、透視投影と異なり、投影後も左右方向、奥行き方向の縮尺が維持されるという利点もある。
投影画像は、１種類でも差し支えないが、本実施例では、投影方位を、８種類に変化させ、８種類の投影画像を容易した。こうすることにより、ユーザの指定に応じて種々の方位から見た状態の３次元地図を描くことができる。
もっとも、生成時投影として透視投影を用いることも可能である。この場合には、予め設定された多数の視点および視線方向に応じて投影画像を生成しておけばよい。
【００３１】
道路Ｒ２において三叉路が斜めに交差するように表示される点から明らかな通り、実空間における平面の座標系ｘ，ｙは、データＤ２上では、直交座標ではなく、斜めに交差する２つの軸ｘｐ，ｙｐによって表される。従って、道路Ｒ２を通る経路Ｇ２の軌跡は、実空間上の座標ｘ，ｙ，ｚを、座標変換によって投影画像上の軸ｘｐ，ｙｐで表される座標系に座標変換することで求められる。
【００３２】
図９〜１１は、投影画像の座標系を示す説明図である。図９の写真に対応する地域の投影画像例を図１０、図１１に示した。
図１０は２次元地図の出力例である。図１０中に、図９のビルＢＬ１、ＢＬ２に対応する建物を破線囲みで示した。２次元地図では、図示されたこれらの地物が図９のビルＢＬ１、ＢＬ２に当たることが直感的には把握しづらい。２次元地図では、ビルＢＬ１、ＢＬ２の位置関係は２次元の位置座標ｘ，ｙで表される。この座標値は、実際の３次元空間内における３次元直交座標の平面成分と同じである。図１０内で、矢印ＤＡのように進行方向を表す場合、その位置や矢印の方向は、実際の３次元空間内の位置および方向を用いることが可能である。
図１１は平行投影による投影画像の出力例である。図１１にもビルＢＬ１、ＢＬ２を破線囲みで示した。平行投影で表示されているため、地図の縮尺は維持されている。従って、ビルＢＬ１、ＢＬ２の位置関係や、これらのビルよりも遠方に位置するビルまでの距離は、２次元地図（図１０）と同程度に把握可能である。
また、図１１では、地物が３次元的に表示されるため、ビルＢＬ１、ＢＬ２の形状も直感的に認識可能である。図１１が上方から見下ろす感じで描かれているのに対し、実際にこの地点に立つユーザは図９に示す通り下方から見上げるようにビルＢＬ１、ＢＬ２を見ることになるが、それでも図１１の表示に基づいてビルＢＬ１、ＢＬ２を直感的に識別することが可能である。
平行投影されているため、実空間における直交座標系は、図１１内では、座標軸ｘｐ，ｙｐに変換される（以下、この座標系ｘｐ，ｙｐを投影座標系と呼ぶこともある）。軸ｙｐは、軸ｘｐに対してわずかな角度ではあるが、斜めに交差している。従って、経路案内（図１０内の矢印ＤＡ）を表示する際には、実空間での位置および方向を、投影画像における座標系ｘｐ，ｙｐに変換することによって、その位置および方向を決定することができる。投影条件によっては、実空間における平面座標ｘ，ｙと、投影画像内の座標値ｘｐ，ｙｐとの間の誤差が比較的小さくなる場合があるから、かかる場合には、座標変換を省略しても差し支えない。
【００３３】
Ｄ．投影画像データ生成方法：
図１２は、投影画像データの生成処理のフローチャートである。データ生成装置１００の平行投影部１０２（図６参照）が行う処理であり、ハードウェア的には、データ生成装置１００を構成するパーソナルコンピュータのＣＰＵが実行する処理である。
処理を開始すると、データ生成装置１００は、処理対象となるメッシュの指定を入力する（ステップＳ１０）。３Ｄ地図データベースは、所定サイズのメッシュに区切って３次元モデルを格納しており、投影画像の生成も、メッシュ単位で行われる。図の右側に、メッシュの構成を示した。この例では、中央のメッシュＭＰが対象メッシュとして指定されているものとする。対象メッシュの指定方法は、メッシュ固有のインデックス、メッシュの座標などを用いることができる。地図上でオペレータが指定した点の座標値を含むメッシュをデータ生成装置１００が解析し、これを処理対象のメッシュとして設定する方法をとってもよい。
また、データ生成装置１００は、平行投影パラメータ、即ち投影方位と投影角度を入力する（ステップＳ１２）。平行投影パラメータは、投影画像データを生成する度にオペレータが指定するものとしてもよいし、予めデフォルトの平行投影パラメータをデータ生成装置１００内に設定しておく方法をとってもよい。
【００３４】
次に、データ生成装置１００は、対象メッシュおよびその周辺の所定範囲のメッシュについて、３Ｄ地図データベースを読み込む（ステップＳ１４）。本実施例では、右側の図に示すように、対象メッシュＭＰから２区画以内のメッシュに属する３Ｄ地図データベースを読み込むものとした。この範囲は任意に設定可能である。読み込んだ３Ｄ地図データベースは、データ生成装置１００のメモリ内に一時的に記憶される。
【００３５】
このように対象メッシュの周囲も含めて３Ｄ地図データベースを読み込む理由は、次の通りである。本実施例では、３Ｄ地図データベースに含まれる３次元の投影画像データを平行投影することによって投影画像データを生成する。ただし、地図データをメッシュに区切って生成・管理する場合、平行投影をメッシュ単位で施したのでは、適切な投影画像データを生成することができないという問題がある。
図中のハッチングを付したメッシュＭＰに対応する投影画像データを生成する場合を考える。３Ｄ地図データベースでは、メッシュＭＰの周囲に、図示する通り、Ｍ１１〜Ｍ５５までのメッシュが存在し、各メッシュには種々の地物が存在する。ここで、メッシュＭＰに隣接するメッシュＭ３４に存在する地物Ｂ３４を平行投影する場合を考える。平行投影が図中のＶｐｊ３４で示す方向に行われるとすると、地物Ｂ３４の上部は、メッシュＭＰ内に投影されることになる。このように、平行投影で投影画像データを生成する場合、処理対象となるメッシュＭＰに対しては、そのメッシュ内に存在しない地物の一部が投影されることもあるのである。従って、単にメッシュごとに平行投影を行ったのでは、他のメッシュに存在する地物の投影画像が欠けてしまい、適切な投影画像データを得ることができない。
そこで、本実施例では、処理対象となるメッシュＭＰに対して、そこに隣接するメッシュ（Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４、Ｍ２５、Ｍ３２、Ｍ３４、Ｍ４２、Ｍ４３、Ｍ４４）、およびこれらに更に隣接するメッシュ（Ｍ１１〜Ｍ１５、Ｍ２１、Ｍ２５、Ｍ３１、Ｍ３５、Ｍ４１、Ｍ４５、Ｍ５１〜Ｍ５５）の３次元投影画像データを読み込み、メッシュＭ１１〜Ｍ５５全体に対して平行投影を施した上で、メッシュＭＰに対応する部分のポリゴンを切り取ることによって投影画像データを生成する。こうすることによって、メッシュＭＰの処理時に、隣接するメッシュＭ３４に存在する地物Ｂ３４に対しても平行投影が行われるから、その上部も漏れなく投影画像データ化することができる。
【００３６】
本実施例では、上述の通り、処理対象となるメッシュＭＰから２区画までの位置にあるメッシュを用いているが、投影画像データの生成に用いる範囲は、任意に設定可能である。各メッシュのサイズが地物のサイズに比べて十分に大きく、２区画離れた位置にある地物が処理対象となるメッシュに投影される可能性がない場合には、１区画、つまり処理対象となるメッシュに直接隣接するメッシュのみを用いて平行投影を行ってもよい。また、逆に、メッシュのサイズが地物のサイズに比べて小さい場合には、３区画以上の範囲を用いて平行投影してもよい。
さらに、平行投影に用いる範囲は、処理対象となるメッシュＭＰの周囲に均等に配置する必要はなく、投影方位を考慮して、偏らせてもよい。例えば、図中に示すように矢印Ｖｐｊ３４の方位で平行投影する場合を考える。この時、メッシュＭＰの左側に隣接するメッシュＭ３２に存在する地物Ｂ３２は、矢印Ｖｐｊ３２方向に投影される結果、投影画像は地物Ｂ３２の左側に表示される。つまり、この投影方位では、地物Ｂ３２は、メッシュＭＰに投影されることはない。従って、メッシュＭＰを処理する際には、メッシュＭ３２を平行投影に用いる必要はないことになる。
同様に、図中の矢印Ｖｐの投影方位で平行投影する場合には、太線で囲った範囲（メッシュＭ３４、Ｍ３５、Ｍ４３〜Ｍ４５、Ｍ５３〜Ｍ５５）があれば足りる。
このように、平行投影に用いる範囲は、処理対象となるメッシュＭＰよりも投影方位側に偏らせて設定しても構わない。
【００３７】
以上の処理によって読み込んだ３Ｄ地図データベースに対し、データ生成装置１００はステップＳ１２で指定された平行投影パラメータに基づいて、平行投影を施す（ステップＳ１６）。この処理によって、各地物を平行投影で３次元的に表現した投影画像が表示される。本実施例では、これらの表示結果は、２次元のポリゴンデータとして、データ生成装置１００のメモリ内に一時的に格納する。表示結果をラスタデータとして格納してもよい。
【００３８】
平行投影が完了すると、データ生成装置１００は生成されたポリゴンデータから、対象メッシュに相当する領域を切出す（ステップＳ１８）。複数のメッシュにまたがって表示されているポリゴンに対しては、対象メッシュ内にある部分だけを抽出し、新たなポリゴンデータとして設定しなおす。
そして、データ生成装置１００は、投影画像データとして格納する（ステップＳ２０）。本実施例では、投影画像データ２１１への格納指示とともに、データをサーバ２００（図６参照）に送信する。
以上の処理を全メッシュについて実行することによって、本実施例の投影画像データ２１１を整備することができる。
【００３９】
Ｅ．地図表示処理：
図１３は、地図表示処理のフローチャートである。端末としてのスマートフォン３００の表示制御部３０６が主として実行する処理であり、ハードウェア的にはスマートフォン３００のＣＰＵが実行する処理である。
処理を開始すると、スマートフォン３００は、地図の表示範囲を設定する（ステップＳ５０）。ユーザからの指定を受け付けるようにしてもよいし、デフォルトの設定を利用してもよい。
次に、スマートフォン３００は、表示範囲に相当する領域の投影画像データを読み込み、仮想３次元空間の地表面に貼り付ける（ステップＳ５２）。投影画像データは、スマートフォン３００の地図情報記憶部３０５に記憶されているデータを利用するが、不足する場合には、サーバ２００から取得する。投影画像データは、表示範囲の周辺も含めて貼り付けることが好ましい。
【００４０】
スマートフォン３００は、地図内に表示すべき付加オブジェクトの３次元位置座標・姿勢を取得する（ステップＳ５４）。表示対象となる付加オブジェクトは、例えば、ユーザが個別またはバス・電車などの種別に基づいて指定可能としてもよい。また、「バスの路線を調査する」など、地図の表示目的に合わせて、表示対象となる付加オブジェクトを自動的に設定してもよい。
付加オブジェクトの位置座標や姿勢は、付加オブジェクト軌跡データに格納されている。スマートフォン３００の地図情報記憶部３０５に予めダウンロードされ格納されている分で不足する場合には、サーバ２００から取得する。バスや電車のように、軌跡に沿って移動する付加オブジェクトの場合には、付加オブジェクト軌跡データに沿って、表示すべき座標値、姿勢を徐々に移動させていけばよい。移動方法は、例えば、付加オブジェクトごとに、移動速度または移動量を設定しておいてもよいし、予め固定された移動量で移動させるようにしてもよい。
【００４１】
付加オブジェクトの３次元位置および姿勢を取得すると、スマートフォン３００は、投影画像生成時の投影条件、即ち生成時投影条件に基づいて、付加オブジェクトの平面位置座標および姿勢を、投影座標系に変換する（ステップＳ５６）。座標変換は、投影条件に応じた変換行列を乗じることにより可能である。サーバ２００から、地図データベース２１０を送信するのと併せて、投影条件をスマートフォン３００に送信しておき、スマートフォン３００が変換行列を生成するものとしてもよいし、サーバ２００で生成した変換行列をスマートフォン３００に送信するようにしてもよい。
スマートフォン３００は、上述の座標変換の結果得られる投影座標に従って、各付加オブジェクトの３次元モデルを、仮想３次元空間内で配置する（ステップＳ５８）。そして、全体をレンダリングして、３次元地図を表示する（ステップＳ６０）。このときのレンダリング、即ち表示時投影として、本実施例では平行投影を適用するものとした。投影角度、投影方位などの投影パラメータも、生成時投影に合わせた。投影パラメータは、生成時投影と異なる値としてもよい。
【００４２】
以上で説明した実施例によれば、図２〜５で示したように、３次元的な付加オブジェクトを配置した３次元地図を表示することができる。本実施例では、３次元モデルを表示時投影でレンダリングして付加オブジェクトを表示するため、リアルな表示が可能である。
上記実施例では、表示時投影の対象となる仮想３次元空間内には、地表面に貼り付けられた投影画像と、付加オブジェクトが配置されているのみであり、多数の地物の３次元モデルが配置されている訳ではない。従って、表示時投影も、非常に軽い負荷で実行することができる。
投影画像に対しては、二重に投影処理が施されることになるが、生成時投影と表示時投影の条件次第で、二重の投影処理による不自然さは十分に抑制することができる。特に、生成時投影と表示時投影の双方を平行投影で行うものとすれば、違和感はほとんどない程度に抑制することが可能である。
上記実施例では、付加オブジェクトを用いることにより、３次元地図に加えて種々の付加的な情報を、ユーザが視覚的かつ直感的に認識しやすい態様で提示することができる。例えば、バスや電車などの付加オブジェクトを、路線に沿って移動するアニメーションで提示すれば、ユーザは、目的地に到達する路線を、より簡単に識別することが可能となる。
本実施例においては、経路探索を可能な構成とし、付加オブジェクトを用いて行ってもよい。
【００４３】
Ｆ．変形例：
本実施例では、上述した実施例のほか、種々の変形例を構成可能である。
Ｆ１．付加オブジェクト軌跡データ生成処理：
実施例では、付加オブジェクトの３次元位置座標・姿勢を実空間の直交座標系で表し、表示時にスマートフォン３００側で、投影座標系に変換した上で付加オブジェクトを配置した。これに対して、以下に示す通り、付加オブジェクトの軌跡データを予め投影座標系で用意するものとしてもよい。
図１４は、付加オブジェクト軌跡データ生成処理のフローチャートである。サーバ２００が実行する処理である。
この処理を開始すると、サーバ２００は、生成時投影処理の平行投影パラメータを入力する（ステップＳ１００）。そして、これに基づき、実空間の直交座標系から投影座標に変換するための座標変換行列を生成する（ステップＳ１０２）。
次に、サーバ２００は、付加オブジェクトの原軌跡データを読み込む（ステップＳ１０４）。原軌跡データとは、付加オブジェクトの軌跡を実空間の直交座標系で表したデータである。原軌跡データとしては、実施例における付加オブジェクト軌跡データを、用いることができる。
サーバ２００は、原軌跡データを構成する平面位置座標および姿勢を、座標変換行列によって、投影座標に変換する（ステップＳ１０６）。そして、変換結果を付加オブジェクト軌跡データとして格納する（ステップＳ１０８）。
以上の処理によって、付加オブジェクト軌跡データは、既に座標変換された投影座標系で表されていることになる。従って、この軌跡データに基づいて付加オブジェクトの位置および姿勢を決定すれば、スマートフォン３００では、さらに座標変換（図１３のステップＳ５６）を施すまでなく、付加オブジェクトを配置することが可能となり、さらに表示時の処理付加を軽減することが可能となる。  
【００４４】
Ｆ２．変形例における付加オブジェクト：
本実施例は、多種多様な付加オブジェクトを用いることができる。図１５〜１８は、変形例としての付加オブジェクトの表示例を示す説明図である。
図１５は、多数の人を付加オブジェクトとして表示する例を示した。人の３次元モデルを用意し、任意の軌跡を、付加オブジェクト軌跡データとして格納しておくことにより、これらを表示することができる。人を付加オブジェクトとして表示することにより、人の混雑具合を視覚的に表すことが可能となる。この例では、一人一人の人を付加オブジェクトとして表示してもよいし、数人の人からなるグループを、ひとまとまりの付加オブジェクトとして表示してもよい。
図１６は、船および人を付加オブジェクトとして表示する例を示した。このように水面上を移動する付加オブジェクトを用いることも可能である。
図１７には、ローラーコースターを付加オブジェクトとして表示する例を示した。この例では、ローラーコースターの軌道自体が静的な付加オブジェクトであるとともに、走行するローラーコースターは可動物としての付加オブジェクトとして描かれる。ローラーコースターの走行は、軌道に基づいて付加オブジェクト軌跡データを用意しておくことにより、実現することができる。このように付加オブジェクトは、静的モデルと可動物モデルとの組み合わせで表現してもよい。また、図１７の例では、ローラーコースターは、地表面を走行するだけでなく、高度も変化させて３次元的に走行する。付加オブジェクトを配置する仮想３次元空間は、高さ成分を有する３次元空間として用意されているため、このように高度の変化を伴う付加オブジェクトも表示することが可能となる。
図１８には、観覧車を付加オブジェクトとして表示する例を示した。観覧車自体の位置は変化しないが、時間とともにゴンドラは回転する。かかる表示は、観覧車の３次元モデルの形状自体を時間とともに変化させることによって容易に実現することができる。
その他、３次元地図には、飛行機、雲など種々の物を付加オブジェクトとして表示することが可能である。
【００４５】
以上、本発明の実施例について説明した。３次元地図表示システムは、必ずしも上述した実施例の全ての機能を備えている必要はなく、一部のみを実現するようにしてもよい。また、上述した内容に追加の機能を設けてもよい。
本発明は上述の実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。
例えば、実施例では、生成時投影および表示時投影の双方を平行投影で行っているが、いずれか一方を透視投影としてもよい。
実施例においてハードウェア的に構成されている部分は、ソフトウェア的に構成することもでき、その逆も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、地物を３次元的に表現した３次元地図を、該地物以外の付加オブジェクトとともに表示する３次元地図表示システムに関する。
【符号の説明】
【００４７】
１００…データ生成装置
１０１…コマンド入力部
１０２…平行投影部
１０３…投影画像データ
１０４…３Ｄ地図データベース
１０５…送受信部
１０６…投影パラメータ設定部
２００…サーバ
２０１…送受信部
２０２…データベース管理部
２１０…地図データベース
２１１…投影画像データ
２１２…付加オブジェクト軌跡データ
２１３…付加オブジェクト３次元モデル
３００…スマートフォン
３００ｄ…ディスプレイ
３０１…送受信部
３０２…コマンド入力部
３０４…主制御部
３０５…地図情報記憶部
３０６…表示制御部
【図１】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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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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