(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部及び三次元データを記憶する記憶部を有するサーバと、ネットワークを介して前記サーバと通信可能であって表示部を有する端末装置と、を備えたプラント設備の三次元画像表示システムにおいて、
前記記憶部は、三次元データを格納する複数の格納手段を有するとともに、該複数の格納手段に格納された各三次元データを関連付けて記憶しており、
前記複数の格納手段は、
所定のプラント設備と該プラント設備の周辺領域との計測データを含む、航空レーザ計測による航空三次元データを格納する第１格納手段と、
少なくとも前記航空三次元データに含まれる、前記プラント設備を含む地上領域を計測した、モービルマッピングシステムによる広域地上三次元データを格納する第２格納手段と、
少なくとも前記プラント設備の内部を計測した、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを格納する第３格納手段とを含み、
前記制御部は、
前記記憶部に格納された三次元データに関する前記端末装置からの位置指定及び尺度指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記端末装置によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出する格納部選択手段と、
該格納部選択手段によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって指定された尺度に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を前記表示部に表示させるように前記端末装置へ送信する階層マップ画像表示手段とを備えたことを特徴とするプラント設備の三次元画像表示システム。
【請求項２】
前記複数の格納手段は、少なくとも前記航空三次元データに含まれる海域の水中を測量した、水域測量による水域三次元データを格納する第４格納手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプラント設備の三次元画像表示システム。
【請求項３】
前記格納部選択手段は、
前記端末装置からの位置指定及び尺度指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記端末装置によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出し、抽出された格納手段のうち、前記端末装置によって指定された尺度に最も適合する格納手段を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のプラント設備の三次元画像表示システム。
【請求項４】
前記複数の格納手段に格納された各三次元データは、三次元ベクトルから構成される点群データに基づいて互いに関連付けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラント設備の三次元画像表示システム。
【請求項５】
前記端末装置の端末制御部は、前記記憶部の前記点群データに基づいて、前記プラント設備の構造物及び／又は地形の寸法を算出する寸法算出手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のプラント設備の三次元画像表示システム。
【請求項６】
前記端末装置の端末制御部は、
前記三次元マップ画像における構造物の一部を前記表示部において非表示にさせる表示選択手段と、
前記端末装置が有するＣＡＤデータによる表示画像を、前記階層画像表示手段による前記三次元マップ画像に重ねあわせて前記表示部に表示させる合成画像生成手段と
を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラント設備の三次元画像表示システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記端末装置から送信された三次元データを前記複数の格納手段から該三次元データの取得方法に基づいて選択した一つの格納手段に格納して、該格納手段の三次元データを更新するとともに、更新した三次元データを他の格納手段の三次元データと関連付けるデータ更新手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラント設備の三次元画像表示システム。
【請求項８】
前記記憶部において、前記プラント設備を構成する構造物の三次元データは、構造物の機能によって分類されており、
前記端末装置の端末制御部は、前記記憶部における構造物の機能分類に基づいて、前記表示部の前記三次元マップ画像における構造物を分類表示させる機能別表示手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のプラント設備の三次元画像表示システム。
【請求項９】
制御部及び三次元データを記憶する記憶部を有するサーバと、ネットワークを介して前記サーバと通信可能であって表示部を有する端末装置と、を備えた三次元画像表示システムにおいて、
前記記憶部は、三次元データを格納する複数の格納手段を有するとともに、該複数の格納手段に格納された各三次元データを関連付けて記憶しており、
前記複数の格納手段は、
航空レーザ計測による航空三次元データを格納する第１格納手段と、
少なくとも前記航空三次元データに含まれる地上領域を計測した、モービルマッピングシステムによる広域地上三次元データを格納する第２格納手段と、
少なくとも前記航空三次元データに含まれる構造物の内部を計測した、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを格納する第３格納手段とを含み、
前記制御部は、
前記記憶部に格納された三次元データに関する前記端末装置からの位置指定及び尺度指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記端末装置によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出する格納部選択手段と、
該格納部選択手段によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって指定された尺度に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を前記表示部に表示させるように前記端末装置へ送信する階層マップ画像表示手段とを備えたことを特徴とする三次元画像表示システム。
【請求項１０】
制御部と、三次元データを記憶する記憶部と、入力手段と、表示部とを備えた三次元画像表示装置において、
前記記憶部は、三次元データを格納する複数の格納手段を有するとともに、該複数の格納手段に格納された各三次元データを関連付けて記憶しており、
前記複数の格納手段は、
航空レーザ計測による航空三次元データを格納する第１格納手段と、
少なくとも前記航空三次元データに含まれる地上領域を計測した、モービルマッピングシステムによる広域地上三次元データを格納する第２格納手段と、
少なくとも前記航空三次元データに含まれる構造物の内部を計測した、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを格納する第３格納手段とを含み、
前記制御部は、
前記入力手段による前記記憶部に格納された三次元データに関する位置指定及び尺度指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記入力手段によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出する格納部選択手段と、
該格納部選択手段によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって指定された尺度に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を前記表示部に表示させる階層マップ画像表示手段とを備えたことを特徴とする三次元画像表示装置。
【請求項１１】
制御部と、三次元データを記憶する記憶部と、入力手段と、表示部とを備えたコンピュータシステムの三次元画像表示方法であって、
前記記憶部は、三次元データを格納する複数の格納手段を有するとともに、該複数の格納手段に格納された各三次元データを関連付けて記憶しており、
航空レーザ計測による航空三次元データを前記複数の格納手段のうちの第１格納手段に格納する第１の格納工程と、
少なくとも前記航空三次元データに含まれる地上領域を計測した、モービルマッピングシステムによる広域地上三次元データを前記複数の格納手段のうちの第２格納手段に格納する第２の格納工程と、
少なくとも前記航空三次元データに含まれる構造物の内部を計測した、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを前記複数の格納手段のうちの第３格納手段に格納する第３の格納工程と、
前記制御部が、前記入力手段による前記記憶部に格納された三次元データに関する位置指定及び尺度指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記入力手段によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出する格納部選択工程と、
前記制御部が、前記格納部選択工程によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって指定された尺度に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を前記表示部に表示させる階層マップ画像表示工程とを含むことを特徴とする三次元画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精度の異なる複数の三次元データに基づいて三次元マップ画像を生成して表示する、三次元画像表示システム、三次元画像表示装置、三次元画像表示方法及びプラント設備の三次元画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ計測による三次元データを活用して、地形や建築物（構造物）を三次元画像で表示する技術が開発されている。このような技術の例として、航空レーザ計測によって計測した三次元データを地図情報として利用する技術（例えば、特許文献１）や、モービルマッピングシステム（以下、ＭＭＳという）によって計測した三次元データを地図情報として利用する技術（例えば、特許文献２）が知られている。
【０００３】
また、レーザ計測による三次元データを活用する技術として、固定型（非移動式）の地上型レーザ計測による三次元データ、例えば、非移動式の地上型三次元レーザスキャナによる三次元データを用いて建築物の外観や内部構造を計測し、建築物の三次元画像を建築計画に利用する技術が知られている（例えば、特許文献３）。
【０００４】
航空レーザ計測は、海域を含む広域の計測に適しており、ＭＭＳは、地上領域であって航空レーザ計測に比べて狭域の計測に適している。そのため、これらの計測によって得られた地図情報は、それぞれ縮尺の異なる地図情報として個別に利用されている。また、非移動式の地上型三次元レーザスキャナによる三次元画像は、これらの地図情報では得ることのできない建築物の内部構造の情報を有することから、建築物の三次元画像情報として、地図情報と分離した形態で利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４２４９７号公報
【特許文献２】特開２００２−０３１５２８号公報
【特許文献３】特開２００７−２７７８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プラント設備等、設備を構成する複数の構造物が、多種の大型装置や多数の配管を有する複合的な設備では、その構造物の内部構造の複雑さから、近年、地上型三次元レーザスキャナによる三次元画像情報を利用した設備管理が求められている。
【０００７】
プラント設備では、複数の構造物が広大な領域に亘って拡がっており、複数の構造物は、配管等によって複雑に繋がっている。そのため、構造物の一部について老朽化に伴う改修を行った場合に、他の構造物に対しても改修の影響が生じることがある。
【０００８】
しかし、プラント設備の改修作業を的確に行うために、上述した非移動式の地上型三次元レーザ計測によって、個々の構造物と、その周辺領域の三次元データを取得して、プラント設備全体を管理しようとすると、データ量が膨大になって、三次元データの処理スピードが遅くなってしまう。
【０００９】
一方、データ量を抑えるために、それぞれの構造物の三次元画像情報とは別に、航空レーザ計測やＭＭＳによる広域の地図情報を利用して、プラント設備の全体構造の把握しようとすると、それぞれの情報の整合性を取る作業が煩雑になって、作業効率が低下してしまう。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、三次元データのデータ量を抑えながら、広域の地図情報と、該地図情報に含まれる構造物の細部情報とを統合して表示することのできる、三次元画像表示システム、三次元画像表示装置、三次元画像表示方法、及びプラント設備の三次元画像表示システ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】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のプラント設備の三次元画像表示システムは、制御部及び三次元データを記憶する記憶部を有するサーバと、ネットワークを介して前記サーバと通信可能であって表示部を有する端末装置と、を備えたプラント設備の三次元画像表示システムにおいて、前記記憶部は、三次元データを格納する複数の格納手段を有するとともに、該複数の格納手段に格納された各三次元データを関連付けて記憶しており、前記複数の格納手段は、所定のプラント設備と該プラント設備の周辺領域との計測データを含む、航空レーザ計測による航空三次元データを格納する第１格納手段と、少なくとも前記航空三次元データに含まれる、前記プラント設備を含む地上領域を計測した、モービルマッピングシステムによる広域地上三次元データを格納する第２格納手段と、少なくとも前記プラント設備の内部を計測した、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを格納する第３格納手段とを含み、前記制御部は、前記記憶部に格納された三次元データに関する前記端末装置からの位置指定及び縮尺指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記端末装置によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出する格納部選択手段と、該格納部選択手段によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって指定された縮尺に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を前記表示部に表示させるように前記端末装置へ送信する階層マップ画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、第１格納手段の航空三次元データによって、プラント設備とその周辺領域を含む広域の三次元マップ画像を表示させることができるとともに、プラント設備において、より詳細な地図情報が必要な領域においては、該航空三次元データと関連付けられた第２格納手段による広域地上三次元データによって、より詳細な三次元マップ画像（すなわち、縮尺の大きい三次元マップ画像）を表示させることができる。さらに、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データによって、プラント設備の内部構造まで三次元マップ画像表示させることができる。これらのデータ、つまり、航空三次元データ、広域地上三次元データ及び域地上三次元データは、互いに関連付けられているため、プラント設備のマクロ的な管理（つまり、プラント設備とその周辺領域を含めた管理）と、ミクロ的な管理（つまり、プラント設備の内部の管理）とを統合したプラント設備管理として利用することができる。
【００１３】
また、三次元マップ画像の精度は、航空三次元データ、広域地上三次元データ、域地上三次元データの順で高くなるので、航空三次元データに含まれる領域のうちの必要な領域について、ＭＭＳによる広域地上三次元データや非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを用いることで、データ量を抑えながら、プラント設備のマクロ的及びミクロ的な管理を統合して行うことができる。
【００１４】
請求項２に記載のプラント設備の三次元画像表示システムは、請求項１に記載のプラント設備の三次元画像表示システムにおいて、前記複数の格納手段は、少なくとも前記航空三次元データに含まれる海域の水中を測量した、水域測量による水域三次元データを格納する第４格納手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、プラント設備近傍の海域の水中三次元マップ画像を利用することができ、陸域と水中を含む水域とを含めたプラント設備のマクロ的及びミクロ的な管理を統合して行うことができる。
【００１６】
請求項３に記載のプラント設備の三次元画像表示システムは、請求項１又は２に記載のプラント設備の三次元画像表示システムにおいて、前記格納部選択手段は、前記端末装置からの位置指定及び縮尺指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記端末装置によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出し、抽出された格納手段のうち、前記端末装置によって指定された縮尺に最も適合する格納手段を選択することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、同一精度の三次元データによって三次元マップ画像を生成することができるので、異なる精度の三次元データを組み合わせて三次元マップ画像を生成するものと比べてデータ処理が容易であり、処理スピードを高めることができる。
【００１８】
請求項４に記載のプラント設備の三次元画像表示システムは、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラント設備の三次元画像表示システムにおいて、前記複数の格納手段に格納された各三次元データは、三次元ベクトルから構成される点群データに基づいて互いに関連付けられることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、精度の異なる三次元データを統合しながら、点群データを利用して三次元ＣＡＤモデルの作成や、プラント設備を構成する構造物の品質管理等を容易に行うことができる。
【００２０】
請求項５に記載のプラント設備の三次元画像表示システムは、請求項４に記載のプラント設備の三次元画像表示システムにおいて、前記端末装置の端末制御部は、前記点群データに基づいて、前記三次元マップ画像に含まれる、前記プラント設備の構造物及び／又は地形の寸法を算出する寸法算出手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、プラント設備を構成する構造物やその周辺の地形の寸法を算出して、プラント設備の設計や改修作業等に利用することができる。
【００２２】
請求項６に記載のプラント設備の三次元画像表示システムは、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラント設備の三次元画像表示システムにおいて、前記端末装置の端末制御部は、前記三次元マップ画像における構造物の一部を前記表示部において非表示にさせる表示選択手段と、前記端末装置が有するＣＡＤデータによる表示画像を、前記階層画像表示手段による前記三次元マップ画像に重ねあわせて前記表示部に表示させる合成画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、三次元マップ画像において、構造物を非表示にさせて、プラント設備の設計や改修のシミュレーションを行うことができる。また、設計予定の構造物を三次元マップ画像に重ねあわせてシミュレーションを行うことができる。
【００２４】
請求項７に記載のプラント設備の三次元画像表示システムは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラント設備の三次元画像表示システムにおいて、前記制御部は、前記端末装置から送信された三次元データを前記複数の格納手段から該三次元データの取得方法に基づいて選択した一つの格納手段に格納して、該格納手段の三次元データを更新するとともに、更新した三次元データを他の格納手段の三次元データと関連付けるデータ更新手段を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、改修工事等によってプラント設備の一部に変更が生じた場合に、一つの格納手段の三次元データを更新することによって、他の格納手段の三次元データに反映させることができるので、プラント設備の広域の地図情報（縮尺の小さい地図情報）と、狭域の地図情報（縮尺の大きい地図情報）とを個別に更新する手間がなくなり、プラント設備のマクロ的及びミクロ的な管理が容易になる。
【００２６】
請求項８に記載のプラント設備の三次元画像表示システムは、請求項１〜７のいずれか１項に記載のプラント設備の三次元画像表示システムにおいて、前記記憶部において、前記プラント設備を構成する構造物の三次元データは、構造物の機能によって分類されており、前記端末装置の端末制御部は、前記記憶部における構造物の機能分類に基づいて、前記表示部の前記三次元マップ画像における構造物を分類表示させる機能別表示手段を備えたことを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、三次元マップ画像において同一の機能を有する構造物を視覚的に識別することができる。
【００２８】
また、上記目的を達成するために、請求項９に三次元画像表示システムは、制御部及び三次元データを記憶する記憶部を有するサーバと、ネットワークを介して前記サーバと通信可能であって表示部を有する端末装置と、を備えた三次元画像表示システムにおいて、前記記憶部は、三次元データを格納する複数の格納手段を有するとともに、該複数の格納手段に格納された各三次元データを関連付けて記憶しており、前記複数の格納手段は、航空レーザ計測による航空三次元データを格納する第１格納手段と、少なくとも前記航空三次元データに含まれる地上領域を計測した、モービルマッピングシステムによる広域地上三次元データを格納する第２格納手段と、少なくとも前記航空三次元データに含まれる構造物の内部を計測した、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを格納する第３格納手段とを含み、前記制御部は、前記記憶部に格納された三次元データに関する前記端末装置からの位置指定及び縮尺指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記端末装置によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出する格納部選択手段と、該格納部選択手段によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって指定された縮尺に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を前記表示部に表示させるように前記端末装置へ送信する階層マップ画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、上記目的を達成するために、請求項１０に三次元画像表示装置は、制御部と、三次元データを記憶する記憶部と、入力手段と、表示部とを備えた三次元画像表示装置において、前記記憶部は、三次元データを格納する複数の格納手段を有するとともに、該複数の格納手段に格納された各三次元データを関連付けて記憶しており、前記複数の格納手段は、航空レーザ計測による航空三次元データを格納する第１格納手段と、少なくとも前記航空三次元データに含まれる地上領域を計測した、モービルマッピングシステムによる広域地上三次元データを格納する第２格納手段と、少なくとも前記航空三次元データに含まれる構造物の内部を計測した、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを格納する第３格納手段とを含み、前記制御部は、前記入力手段による前記記憶部に格納された三次元データに関する位置指定及び縮尺指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記入力手段によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出する格納部選択手段と、該格納部選択手段によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって指定された縮尺に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を前記表示部に表示させる階層マップ画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
また、上記目的を達成するために、請求項１１に三次元画像表示方法は、制御部と、三次元データを記憶する記憶部と、入力手段と、表示部とを備えたコンピュータシステムの三次元画像表示方法であって、前記記憶部は、三次元データを格納する複数の格納手段を有するとともに、該複数の格納手段に格納された各三次元データを関連付けて記憶しており、航空レーザ計測による航空三次元データを前記複数の格納手段のうちの第１格納手段に格納する第１の格納工程と、少なくとも前記航空三次元データに含まれる地上領域を計測した、モービルマッピングシステムによる広域地上三次元データを前記複数の格納手段のうちの第２格納手段に格納する第２の格納工程と、少なくとも前記航空三次元データに含まれる構造物の内部を計測した、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを前記複数の格納手段のうちの第３格納手段に格納する第３の格納工程と、前記制御部が、前記入力手段による前記記憶部に格納された三次元データに関する位置指定及び縮尺指定に基づいて、前記複数の格納手段から、前記入力手段によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出する格納部選択工程と、前記制御部が、前記格納部選択工程によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって指定された縮尺に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を前記表示部に表示させる階層マップ画像表示工程とを含むことを特徴とする。
【００３１】
請求項９〜１１の構成によれば、第１格納手段の航空三次元データによって、広域の三次元マップ画像を表示させることができるとともに、より詳細な地図情報が必要な領域においては、該航空三次元データと関連付けられた第２格納手段による広域地上三次元データによって、より詳細な三次元マップ画像（すなわち、縮尺の大きい三次元マップ画像）を表示させることができる。さらに、非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データによって、航空三次元データに含まれる構造物の内部構造まで三次元マップ画像表示させることができる。これらのデータ、つまり、航空三次元データ、広域地上三次元データ及び域地上三次元データは、互いに関連付けられているため、航空三次元データに含まれる領域のうちの必要な領域について、ＭＭＳによる広域地上三次元データや非移動式の地上型レーザ計測による狭域地上三次元データを用いることで、三次元データのデータ量を抑えながら、広域の三次元マップ画像と、狭域の三次元マップ画像と統合して表示することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、三次元データのデータ量を抑えながら、広域の地図情報と、該地図情報に含まれる構造物の細部情報とを統合して、三次元マップ画像として表示させることができる。これにより、比較的広域の範囲を有する設備において、該設備のマクロ的及びミクロ的な管理を容易に統合的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るプラント設備の三次元画像表示システムの一実施形態の概略構成図。
【図２】三次元マップ画像の表示処理における制御部の動作のフローチャート図。
【図３】表示部に表示された第１格納手段の航空三次元データによる三次元マップ画像の例を示す図。
【図４】表示部に表示された第２格納手段の広域地上三次元データによる三次元マップ画像の例を示す図。
【図５】表示部に表示された第３格納手段の第１狭域地上三次元データによる三次元マップ画像の例を示す図。
【図６】表示部に表示された第３格納手段の第２狭域三次元データによる三次元マップ画像の例を示す図。
【図７】本発明に係る三次元画像表示装置の一実施形態の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本発明に係るプラント設備の三次元画像表示システム１の一実施形態、（すなわち、本発明に係る三次元画像表示システム１の一実施形態）を示す概略構成図である。
【００３５】
本実施形態のプラント設備の三次元画像表示システム（コンピュータシステム）１は、少なくとも、所定の製鉄プラント（プラント設備）５０と、その周辺領域の三次元マップ画像を表示するものであり、サーバ２と、ネットワーク４を介してサーバ２に接続された一以上の端末装置３とを含む。なお、本実施形態では、プラント設備の一例として、製鉄プラント５０（図３参照）を採用しているが、プラント設備はこれに限られず、例えば、原子力発電や火力発電等の発電プラント、化学プラント、環境プラント等、様々なプラント設備を対象とすることができる。
【００３６】
サーバ２は、三次元データを記憶する記憶部１０と、制御部２０と、通信部２７とを有する。端末装置３は、入力手段３１と、表示部３２と、端末記憶部３３と、端末制御部３４と、通信部４０とを有する。
【００３７】
サーバ２の通信部２７は、ネットワーク４を介して端末装置３と情報の送受信を行う通信インタフェースにより構成される。
【００３８】
サーバ２の記憶部１０は、三次元データを格納する複数の格納手段１１，１２，１３，１４を有しており、これらの格納手段に格納された三次元データを関連付けて記憶している。記憶部１０に含まれる格納手段は、第１格納手段１１と、第２格納手段１２と、第３格納手段１３と、第４格納手段１４とを含む。ここで、各格納手段１１，１２，１３，１４にける第１〜第４の表記は、格納の順番を表すものではなく、単なる格納手段の識別を表すものである。また、以下の説明に記載された、第１の格納工程、第２の格納工程、第３の格納工程及び第４の格納工程における第１〜第４の表記は、格納の順番を表すものではなく、単なる格納手段の識別を表すものである。
【００３９】
各格納手段１１，１２，１３，１４に格納される三次元データは、三次元ベクトル（三次元座標）から構成される点群データであり、記憶部１０において、それぞれの格納手段１１，１２，１３，１４における三次元データは、この点群データに基づいて互いに関連付けられている。具体的には、各格納手段１１，１２，１３，１４における三次元データ、つまり点群データが、各格納手段１１，１２，１３，１４において共通する複数の三次元ベクトルによって互いに関連付けられている。
【００４０】
以下に説明するように、第１〜第４格納手段１１，１２，１３，１４には、地形等の立体物の計測方法（すなわち、三次元データの取得方法）の相違によって、精度の異なる三次元データ、つまり、一定の領域における点群の粗密の度合が異なる三次元データが格納されている。ここで、立体物とは、陸域６１や水域６２を含む地形の形態や、製鉄プラント５０を構成する構造物５１の形態等、自然的及び人為的な立体物を含む意味である（図３参照）。製鉄プラント５０を構成する構造物５１の例としては、燃結路、コークス炉、高炉、転炉、鋳造設備、圧延設備等や、これらを構成する機械装置や配管等が含まれる。
【００４１】
第１格納手段１１には、航空レーザ計測によって立体物を計測した航空三次元データが格納される（第１の格納工程）。この航空三次元データは、少なくとも、所定のプラント設備と、該プラント設備の周辺領域との立体物データを含む。製鉄プラント５０等のプラント設備は、通常、海路から原料を搬入できるように海岸付近に設置されているので、周辺領域の立体物データ（地形データ）には、プラント設備が設置される陸域と、プラント設備付近の海岸に隣接する海域とのデータが含まれている。本実施形態の第１格納手段１１は、製鉄プラント５０と、該製鉄プラント５０の周辺領域（製鉄プラント５０が設置されている陸域６１、及び、原料搬入口となる、製鉄プラント５０の周辺の海域６２）の立体物データを含んでいる。
【００４２】
第２格納手段１２には、例えば自動車にカメラ及びレーザスキャナを搭載した、モービルマッピングシステム（ＭＭＳ）によって立体物を計測した広域地上三次元データが格納される（第２の格納工程）。この広域地上三次元データは、少なくとも、第１格納手段１１に格納された航空三次元データに含まれる製鉄プラント５０を含む地上領域を計測することによって取得した三次元データを含む。ＭＭＳによる計測では、航空レーザ計測よりも精度の高い三次元データを取得することができる。本実施形態の第２格納手段１２は、製鉄プラント５０（より具体的には、製鉄プラント５０の外観）と、該製鉄プラント５０の周辺の地上領域（陸域６１）との立体物データを含んでいる。
【００４３】
第３格納手段１３には、移動式のＭＭＳに対して非移動式となる、地上型レーザ計測によって立体物を計測した狭域地上三次元データが格納される（第３の格納工程）。この狭域地上三次元データは、製鉄プラント５０の内部構造の三次元データを含む。この非移動式の地上型レーザ計測は、少なくとも製鉄プラント５０の内部構造の立体物データを取得可能なレーザ計測であって、ＭＭＳに比して精度の高い三次元データを取得することが可能なものである。このような非移動式の地上型レーザ計測としては、例えば、非移動式の地上固定型レーザスキャナや地上型ハンディスキャナを用いることができる。また、第３格納手段１３は、レーザ計測による点群データの精度の違い（すなわち、一定の領域における点群の粗密の度合の違い）によって、さらに、複数の格納手段に分割した構成であってもよい。
【００４４】
本実施形態では、第３格納手段１３が、第１狭域データ格納手段１６と、第２狭域データ格納手段１７とを含む。第１狭域データ格納手段１６には、非移動式の地上固定型レーザスキャナによって計測した第１狭域地上三次元データが格納され、第２狭域データ格納手段１７には、地上型ハンディスキャナによって計測した、第１狭域地上三次元データよりも点群データの精度の高い三次元データである第２狭域地上三次元データが格納される。第２狭域データ格納手段１７には、非移動式の地上固定型レーザスキャナによって計測することのできない、構造物５１の細部の立体物データが格納されている。
【００４５】
第４格納手段１４には、少なくとも第１格納手段１１に格納された航空三次元データに含まれる海域６２における水中を測量した、水域測量による水域三次元データが格納される（第４の格納工程）。水域測量としては、例えば、音響測深機や、浅海底観測システム等を用いることができる。第４格納手段１４の水域三次元データは、第１格納手段１１の三次元データよりも点群データの精度が高く、第２及び第３格納手段１２，１３の三次元データと点群データの座標が異なっている。本実施形態において、第４格納手段１４の水域三次元データは、少なくとも製鉄プラント５０の周辺の海域６２の地形データを含んでいる。
【００４６】
上述した複数の格納手段１１，１２，１３，１４において、製鉄プラント５０を構成する構造物５１の三次元データは、構造物５１の機能によって分類されている。機能分類としては、例えば、内部を流通する蒸気、水、ガス、油等の違いによる配管の分類、ガス系統、電気系統、熱系統等による設備の分類、原料の移動経路による分類、構造物５１を構成する設備の機能による分類、危険性の高さによる分類などを単独又は組み合わせて行うことができる。なお、このような構造物５１の機能分類は、少なくとも２つの格納手段においてなされていることが好ましく、特に、第２格納手段１２と第３格納手段１３において、このような機能分類がなされていることが好ましい。さらに第１格納手段１１についても第２格納手段１２及び第３格納手段１３と同様に機能分類がなされていることがより好ましい。記憶部１０は、それぞれの格納手段１１，１２，１３，１４における同一分類の構造物５１の三次元データを互いに関連付けて記憶している。
【００４７】
サーバ２の制御部２０は、地図表示手段２１と、データ更新手段２２とを含み、地図表示手段２１は、格納部選択手段２５と、階層マップ画像表示手段２６とを含む。
【００４８】
地図表示手段２１は、端末装置３からの地図表示を指示する信号を受信した場合に、記憶部１０に格納された三次元データから、三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を端末装置３の表示部３２に表示させるように端末装置３へ送信するものである。
【００４９】
格納部選択手段２５は、端末装置３からの地図表示の信号を受信した場合に、端末装置３の入力手段３１から入力された、記憶部１０に格納された三次元データ（すなわち、立体物データ）に関する位置指定と縮尺指定とに基づいて、複数の格納手段１１，１２，１３，１４から、端末装置３によって指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出するものである。本実施形態の格納部選択手段２５は、さらに、抽出された格納手段のうち、端末装置３によって指定された縮尺に最も適合する一つの格納手段を選択する。
【００５０】
また、格納部選択手段２５は、端末装置３の入力手段３１から入力された、記憶部３０に格納された立体物データに関する指定が、位置指定のみの場合に、予め設定された所定の格納手段を選択する。本実施形態では、端末装置３からの指定が位置指定のみの場合に、格納部選択手段２５は第１格納手段１１を選択する。
【００５１】
また、格納部選択手段２５は、端末装置３からの位置指定と縮尺指定とがない場合、すなわち、地図表示の指示のみの場合、予め設定された所定の格納手段を選択する。本実施形態では、位置指定と縮尺指定とがない場合に、第１格納手段１１を選択する。
【００５２】
階層マップ画像表示手段２６は、格納部選択手段２５によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって、端末装置３によって指定された縮尺に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を端末装置３の表示部３２に表示させるように端末装置３へ送信するものである。格納部選択手段２５によって二以上の格納手段が選択された場合には、選択された複数の格納手段の三次元データに基づいて、指定された縮尺に適した三次元マップ画像を生成する。
【００５３】
既述のとおり、本実施形態では、格納部選択手段２５によって複数の格納手段から一つの格納手段を選択しており、階層マップ画像表示手段２６は、選択された一つの格納手段の三次元データから、三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を表示部３２に表示させるように端末装置３へ送信する。本実施形態では、格納部選択手段２５によって一つの格納手段を選択することで、縮尺の選択（つまり、端末装置によって指定された縮尺に適した縮尺の選択）を行っており、階層マップ画像表示手段２６では、それぞれの格納手段１１，１２，１３，１４において、予め設定された縮尺の三次元マップ画像を生成するようにしている。なお、階層マップ画像表示手段２６による縮尺の選択はこれに限られず、格納部選択手段２５によって選択された一つの格納手段において、予め設定された縮尺ではなく、入力手段３１によって指定された縮尺に適した詳細な縮尺の選択が可能な構成であってもよい。
【００５４】
また、階層マップ画像表示手段２６は、端末装置３からの位置指定と縮尺指定とがない場合、格納部選択手段２５によって選択された格納手段（本実施形態では、第１格納手段１１）から、予め設定された領域の三次元マップ画像を生成し、端末装置３の表示部３２に表示させるように端末装置３へ送信する。
【００５５】
データ更新手段２２は、端末装置３から送信された立体物に関する三次元データを記憶部１０の中の一つの格納手段に格納して、該格納手段の三次元データを更新するとともに、更新した三次元データを他の格納手段の三次元データと関連付けるものである。端末装置３から送信された三次元データを格納する一つの格納手段の選択は、該三次元データの取得方法によって決定される。つまり、航空レーザ計測によって取得された場合には第１格納手段１１に、ＭＭＳによって取得された場合には第２格納手段１２に、非移動式の地上型レーザ計測によって取得された場合には第３格納手段１３に、水域測量によって取得された場合には第４格納手段１４に格納される。さらに、本実施形態では、非移動式の地上型レーザ計測において、非移動式の地上固定型レーザスキャナによって取得された三次元データは、第１狭域データ格納手段１６に格納され、地上型ハンディスキャナによって取得された三次元データは、第２狭域データ格納手段１７に格納される。
【００５６】
端末装置３は、例えばインターネット等のネットワーク４を介して、サーバ２と通信可能な装置であり、既述のとおり、入力手段３１と、表示部３２と、端末記憶部３３と、端末制御部３４と、通信部４０とを有する。通信部４０は、ネットワーク４を介してサーバ２と情報の送受信を行う通信インタフェースにより構成される。入力手段３１は、端末装置３の使用者（ユーザ）からの操作入力を受け付けるものであり、表示部３２は、画像を表示するものである。このような端末装置３としては、例えば、キーボードやマウス等の入力装置（入力手段３１）、液晶表示装置等の表示装置（表示部３２）等を備えるパーソナル・コンピュータ、タッチパネル（入力手段３１、表示部３２）を備える携帯端末機等を用いることができる。
【００５７】
端末記憶部３３は、端末装置３によって作成したデータや、サーバ２や他の端末機器３やユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）等の外部機器から入力されたデータを記憶する部位である。
【００５８】
端末制御部３４は、寸法算出手段３５と、表示選択手段３６と、合成画像生成手段３７と、機能分類作成手段３８と、機能別表示手段３９とを含む。
【００５９】
寸法算出手段３５は、記憶部１０に記憶された三次元データ、すなわち点群データに基づいて、製鉄プラント５０の構造物５１及び／又は地形の寸法を算出するものである。具体的には、端末装置３の入力手段３１によって、表示部３２に表示された三次元マップ画像における構造物５１や地形の中から、寸法を算出したい範囲が選択される（入力される）と、点群データに基づいて寸法を算出し、算出結果を表示部３２に表示させる。なお、寸法の算出は、三次元マップ画像として表示部に表示されているものに限られず、記憶部１０に格納された三次元データを有する立体物（地形や構造物）に関する寸法を算出することができる。
【００６０】
表示選択手段３６は、表示部３２に表示された三次元マップ画像における構造物３１の一部又は全部を表示状態又は非表示状態となるように選択可能にするものである。具体的には、端末装置３の入力手段３１によって、三次元マップ画像における構造物５１の一部又は全部を選択し、入力手段３１によって、非表示を入力指示することで、選択した構造物５１を表示部３２において非表示状態にすることができる。また、入力手段３１によって、非表示状態となっている構造物５１について表示を入力指示することで、非表示状態の構造物５１を再度、表示させることができる。なお、構造物５１のみならず、地形の一部又は全部についても表示状態又は非表示状態に選択可能とすることができる。
【００６１】
合成画像生成手段３７は、端末装置３が有するＣＡＤデータやポリゴンデータによる表示画像を、階層マップ画像表示手段２６によって表示された三次元マップ画像に重ねあわせて表示部３２に表示させるものである。このようなＣＡＤデータ及びポリゴンデータとしては、端末記憶部３３に記憶された三次元ＣＡＤデータ等を用いることができる。合成画像生成手段３７は、表示選択手段３６と組み合わせて使用することができる。具体的には、表示選択手段３６によって表示部３２における三次元マップ画像の構造物５１の一部を非表示状態とし、合成画像生成手段３７によって、非表示状態となった部位に、ＣＡＤデータによる表示画像を重ねあわせて表示させることができる。
【００６２】
機能分類作成手段３８は、入力手段３１によって記憶部１０の三次元データに含まれる構造物５１を機能ごとに分類し、分類した情報をサーバ２の記憶部１０に記憶させるものである。機能分類としては、例えば、配管の分類や設備の機能による分類等、ユーザが入力手段３１によって任意に設定した分類や、サーバ２の記憶部１０に予め登録された分類を行うことができる。
【００６３】
機能別表示手段３９は、製鉄プラント５０を構成する構造物５１をその機能ごとに視覚的に識別できるように表示部３２に表示させるものである。具体的には、サーバ２の記憶部１０において設定されている機能分類に関して、端末装置３の入力手段３１からの機能分け指示を行った場合に、指示された機能を有する構造物５１を色彩によって他の構造物５１と識別可能となるように表示部３２に表示させる。例えば、表示部３２に表示された構造物５１の三次元マップ画像において、入力手段３１により、水（液体）が流通す配管と、蒸気が流通する配管とを機能分け指示した場合に、水の配管を赤色に表示し、蒸気の配管を黄色に表示させる等によって、異なる機能の配管を視覚的に識別できるようにする。
【００６４】
また、機能別表示手段３９は、異なる縮尺の三次元マップ画像において、同一の機能の構造物５１を同一の色彩によって表示させることができる。例えば、地図表示手段２１によって、縮尺の異なる２つの三次元マップ画像を表示部３２に表示させ、それぞれの三次元マップ画像において、同一機能を有する構造物５１を同一色に表示させることで、同一機能を有する構造物５１のマクロ的管理とミクロ的管理とを並行して行うことができる。
【００６５】
なお、機能別表示手段３９における視覚的な識別表示は、色彩による識別表示に限られない。例えば、指示された機能を有する構造物５１を点滅表示させる等、他の機能を有する構造物５１と視覚的に識別可能な方法であればよい。
【００６６】
上述した三次元画像表示システムでは、表示選択手段３６によって、構造物５１等の表示・非表示を選択し、合成画像生成手段３７によって、ＣＡＤデータやポリゴンデータの表示画像を三次元マップ画像に重ねあわせることで、製鉄プラント５０の設計や改修工事のシミュレーションを行うことができる。また、寸法算出手段３５によって、地形や構造物５１の寸法を簡易に算出することができるので、設計作業の効率化を図ることができる。また、点群データを用いて三次元マップ画像を生成することで、陸域６１及び海域６２を含む広域の地図情報にＣＡＤデータを重ねあわせることができるので、海域６２を含む製鉄プラント５０全体の地形的な管理にも適している。
【００６７】
また、機能別表示手段３９によって、製鉄プラント５０の設備を機能ごとに識別できるように画像表示させることができるので、改修作業を行った場合に、改修の影響が生じる可能性のある部位や関連する領域を改修作業前に視覚的に認識することができる。これにより、改修工事における不具合の発生を回避して、改修作業の効率化を図ることができる。また、構造物５１が危険度の高さによって分類されている場合には、機能別表示手段３９によって、危険度の高い構造物５１を表示させることにより、改修工事における事故の未然防止に活用することができる。また、危険度の低い構造物５１を表示させることにより、避難場所の確保等に利用することができる。
【００６８】
なお、サーバ２の制御部２０は、端末制御部３４における各手段を実行させるユーザインタフェース要素を、端末装置３の表示部３２に表示させるように端末装置３に送信する構成とすることができる。例えば、ネットワーク４を介して端末装置３からサーバ２へアクセスがなされた場合に、サーバ２の制御部２０は、寸法計測手段３５を機能させるユーザインタフェース要素を端末装置３の表示部３２に表示させるように端末装置３へ送信し、端末装置３が寸法計測手段３５を実行可能となるようにすることができる。表示選択手段３６、合成画像生成手段３７、機能分類作成手段３８及び機能別表示手段３９についても、同様な構成とすることができる。
【００６９】
次に、上述した製鉄プラント５０の三次元画像表示システム１における三次元マップ画像の表示処理について説明する。図２は、三次元マップ画像の表示処理における制御部２０の動作のフローチャート図である。
【００７０】
まず、端末装置３の入力手段３１によってユーザからの三次元マップ画像の地図表示指示が受け付けられ、この地図表示指示がネットワーク４を介してサーバ２に受信されると（ステップＳ１００）、サーバ２の地図表示手段２１は、地図表示指示の中に、地図表示に関する位置指定が含まれるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
【００７１】
地図表示指示に位置指定が含まれていない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、格納部選択手段２５は、予め設定された格納手段である第１格納手段１１を選択する。階層マップ画像表示手段２６は、第１格納手段１１の三次元データから予め設定された所定領域の三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を端末装置３の表示部３２に表示させるように端末装置３へ送信し（ステップＳ１０２）、表示処理を終了する。
【００７２】
地図表示指示に位置指定が含まれる場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部２０の格納部選択手段２５は、端末装置３からの地図表示指示に縮尺指定が含まれるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００７３】
地図表示指示に縮尺指定が含まれていない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、格納部選択手段２５は、予め設定された格納手段である第１格納手段１１を選択する。階層マップ画像表示手段２６は、第１格納手段１１の三次元データから、端末装置３によって指定された位置を含む所定範囲領域の三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を端末装置３の表示部３２に表示させるように端末装置３へ送信し（ステップＳ１０４）、表示処理を終了する。
【００７４】
地図表示指示に縮尺指定が含まれる場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、格納部選択手段２５は、指定された位置の三次元データを含む格納手段を抽出し、抽出した格納手段の中から指定された縮尺に適した一つの格納手段を選択する（ステップＳ１０５）（格納部選択工程）。選択された格納手段が第３格納手段１３である場合には、格納部選択手段２５は、さらに、第１狭域データ格納手段１６と第２狭域データ格納手段１７とのうち、指定された縮尺に適した一つの格納手段をする構成とすることができる。
【００７５】
次に、階層マップ画像表示手段２６は、ステップＳ１０５において選択された一つの格納手段の三次元データから、端末装置３によって指定された位置を含む所定範囲領域の三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を端末装置３の表示部３２に表示させるように端末装置３へ送信し（ステップＳ１０６）（階層マップ画像表示工程）、表示処理を終了する。
【００７６】
図３〜図６は、階層マップ画像表示手段２６によって端末装置３の表示部３２に表示された三次元マップ画像の例を示す図である。図３は、第１格納手段１１の航空三次元データによる三次元マップ画像の例を示し、図４は、第２格納手段１２の広域地上三次元データによる三次元マップ画像の例を示す。図５は、第３格納手段１３における第１狭域データ格納手段１６の狭域地上三次元データによる三次元マップ画像の例を示し、図６は、第３格納手段における第１狭域データ格納手段１６及び第２狭域データ格納手段１７の狭域地上三次元データによる三次元マップ画像の例を示す。
【００７７】
端末装置３が指定可能な縮尺の範囲において、指定された縮尺が小さい場合（陸海の広域指定の場合）や、端末装置３からの縮尺指定がない場合には、図３に示すように、製鉄プラント５０を広域にわたって視認可能な三次元マップ画像が表示される。指定可能な縮尺の範囲において、指定された縮尺が中程度の場合（陸海狭域指定の場合）には、図４に示すように、製鉄プラント５０の一部の設備（構造物５１）の外観と、製鉄プラント５０の敷地内の道路５２等を含む、該設備の周辺の景観とを含むような、図３に比して狭い領域の三次元マップ画像が表示される。指定可能な縮尺の範囲において、指定された縮尺が大きい場合（構造物広域指定の場合）には、図５に示すように、製鉄プラント５０の設備の外観構造を三次元マップ画像としてより詳細に表示させることができる。指定可能な縮尺の範囲において、指定された縮尺が非常に大きい場合（構造物狭域指定の場合）には、製鉄プラント５０の設備の外観だけではなく、図６に示すように、製鉄プラント５０を構成する構造物５１の内部構造（内部配管５４や内部通路５５等）を三次元マップ画像として表示させることができる。さらに、第４格納手段１４の水域三次元データによる三次元マップ画像では、水中の地形や、水中の構造物の三次元画像を表示させることができる。
【００７８】
このように、本実施形態の三次元画像表示システム１は、地形の広域マップ、地形の狭域マップ、構造物５１の広域マップ、構造物５１の狭域マップ（構造物５１の内部構造マップ）及び水中マップを統合して管理することができる。そのため、広大な敷地面積を有するとともに、海岸付近に設置され、さらに、構造物５１の詳細な設計図を必要とするプラント設備の管理に適している。特に、水域マップを備えることで、護岸工事に利用することができ、海岸付近に設置されるプラント設備の管理に好適である。また、必要な領域のみ点群データの精度の高い三次元マップ画像を用いることができるので、データ量を抑えながら、プラント設備の統合的な管理を行うことができる。
【００７９】
次に、上述した製鉄プラント５０の三次元画像表示システム１における三次元データの更新処理について説明する。
【００８０】
更新する立体物の三次元データ（地形の三次元データや構造物の三次元データ）は、端末装置３からネットワーク４を介してサーバ２へ送信される。サーバ２が立体物の三次元データを受信すると、データ更新手段２２は、三次元データの取得方法によって、第１〜第４格納手段１１，１２，１３，１４から一つの格納手段を選択する。
【００８１】
この三次元データの取得方法に基づく格納手段の選択は、例えば、端末装置３の使用者が三次元データをサーバ２へ送信する際に、取得方法を指定し、この取得方法の指定に基づいてデータ更新手段２２が格納手段を選択する構成とすることができる。また、端末装置３からの三次元データの取得方法の指定によって、格納手段を選択するとともに、データ更新手段２２が、選択された格納手段の点群データの精度と、端末装置３から送信された点群データの精度とを比較し、精度が同程度である場合に、選択された格納手段に格納して三次元データを更新し、精度が異なる場合に、エラー表示を端末装置３の表示部３２に表示させるようにすることができる。また、端末装置３から送信された三次元データの精度（点群データの精度）の違いによって、データ更新手段２２が、同程度の点群データの精度を有する格納手段を選択する構成としてもよい。
【００８２】
格納手段が選択されると、データ更新手段２２は、端末装置３から受信した三次元データによって、選択された格納手段の三次元データの一部又は全部を更新する。その後、更新された三次元データを他の格納手段の三次元データと関連付けて、記憶部１０に記憶させる。
【００８３】
データ更新手段２２によって、それぞれの格納手段１１，１２，１３，１４ごとにデータの更新ができるので、取得方法の異なる三次元データの更新を容易に行うことができる。そのため、改修工事等によって製鉄プラント５０に関する三次元データの変更が生じた場合に、一つの格納手段の三次元データを更新することによって、他の格納手段の三次元データに反映させることができるので、地形の広域マップ、地形の狭域マップ、構造物５１の広域マップ、構造物５１の狭域マップ及び水中マップを個別に更新する手間を省くことができる。その結果、製鉄プラント５０の管理コストを低減し、管理作業の効率を向上させることができる。さらに、データ更新手段２２によって、自動的に格納手段を選択させた場合には、端末装置３のユーザの操作がより簡易になる。また、複数のユーザが三次元画像表示システム１を利用する場合、例えば、サーバ２に複数の端末装置３が接続されている場合に、それぞれの端末装置３のユーザが最新の三次元データによる三次元マップ画像を利用することができる。
【００８４】
上述した三次元画像表示システム１は、複数のユーザが端末装置３及びインターネット（ネットワーク４）を介してサーバ２へアクセス可能なクラウド型のシステムとして好適に利用することができる。
【００８５】
次に、本発明の三次元画像表示装置５について説明する。図７は、本発明の三次元画像表示装置５の一実施形態を示す概略構成図である。図７に示す実施形態において、図１に示す三次元画像表示システム１と同様の機能を有するものには同一の符号を付しており、同様の機能についてはその詳細な説明を省略する。
【００８６】
本実施形態の三次元画像表示装置（コンピュータシステム）５は、入力手段３１と、表示部３２と、三次元データを記憶する記憶部１０と、制御部２０と、通信部とを有する。通信部は、ネットワークを介して外部機器と情報の送受信を行う通信インタフェースにより構成される。
【００８７】
入力手段３１は、ユーザからの操作入力を受け付けるものであり、表示部３２は、画像を表示するものである。
【００８８】
記憶部１０は、三次元データを格納する複数の格納手段１１，１２，１３，１４を有しており、これらの格納手段に格納された三次元データを関連付けて記憶している。記憶部１０に含まれる格納手段は、第１格納手段１１と、第２格納手段１２と、第３格納手段１３と、第４格納手段１４とを含む。第３格納手段１３は、第１狭域データ格納手段１６と、第２狭域データ格納手段１７とを含む。
【００８９】
本実施形態における三次元画像表示装置５の記憶部１０及び第１〜第４格納手段１１，１２，１３，１４のそれぞれは、図１に示すサーバ２の記憶部１０及び第１〜第４格納手段１１，１２，１３，１４のそれぞれと同様の構成であって、同様の機能を奏する。
【００９０】
制御部２０は、地図表示手段２１と、データ更新手段２２と、寸法算出手段３５と、表示選択手段３６と、合成画像生成手段３７と、機能分類作成手段３８と、機能別表示手段３９とを含む。地図表示手段２１は、格納部選択手段２５と、階層マップ画像表示手段２６とを含む。
【００９１】
地図表示手段２１は、三次元画像表示装置５の入力手段３１からの地図表示指示により、記憶部１０に格納された三次元データから、三次元マップ画像を生成し、三次元画像装置５の表示部３２に表示させる。
【００９２】
格納部選択手段２５は、入力手段から地図表示指示を受けた場合に、記憶部１０に格納された三次元データ（すなわち、立体物データ）に関する、入力手段３１からの位置指定と縮尺指定とに基づいて、複数の格納手段１１，１２，１３，１４から、指定された位置に関する三次元データを有する格納手段を抽出するものである。格納部選択手段２５は、さらに、抽出された格納手段のうち、入力手段３１によって指定された縮尺に最も適合する一つの格納手段を選択する。
【００９３】
階層マップ画像表示手段２６は、格納部選択手段２５によって抽出された格納手段の三次元データから、指定された位置を含む領域であって、入力手段３１によって指定された縮尺に適した三次元マップ画像を生成し、該三次元マップ画像を表示部３２に表示させるものである。
【００９４】
データ更新手段２２は、外部機器から入力された三次元データを記憶部１０の中の一つの格納手段に格納して、該格納手段の三次元データを更新するとともに、更新した三次元データを他の格納手段の三次元データと関連付けるものである。
【００９５】
寸法算出手段３４は、記憶部１０に記憶された三次元データ、すなわち点群データに基づいて、プラント設備の構造物及び／又は地形の寸法を算出するものである。
【００９６】
表示選択手段３５は、表示部３２に表示された三次元マップ画像における構造物の一部又は全部を表示状態又は非表示状態となるように選択可能にするものである。
【００９７】
合成画像生成手段３６は、三次元画像表示装置５の記憶部１０が有するＣＡＤデータやポリゴンデータによる表示画像を、階層マップ画像表示手段２６によって表示された三次元マップ画像に重ねあわせて表示部３２に表示させるものである。合成画像生成手段３６は、また、外部機器から入力されたＣＡＤデータやポリゴンデータによる表示画像を三次元マップ画像に重ねあわせて表示させることができる。
【００９８】
機能分類作成手段３７は、入力手段３１によって記憶部１０の三次元データに含まれる構造物を機能ごとに分類し、分類した情報を記憶部１０に記憶させるものである。
【００９９】
機能別表示手段３８は、プラント設備を構成する構造物をその機能ごとに視覚的に識別できるように表示部３２に表示させるものである。
【０１００】
上述した三次元マップ画像装置５は、図１に示す三次元画像表示システム１と同様の効果を奏することができ、プラント設備のマクロ的及びミクロ的な管理を容易に行うことができる。
【０１０１】
なお、図１に示す三次元画像表示システム１及び図７に示す三次元画像表示装置５において、制御部２０及び端末制御部２４内の各手段は、制御部２０及び端末制御部２４内のプロセッサ（演算手段）で、記憶部１０及び端末記憶部３３に格納されているアプリケーションプログラムの各ソフトウェアモジュールを実行することによって実現させることができる。上記アプリケーションプログラムは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどのコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に格納して頒布することができる。また、上記アプリケーションプログラムは、アプリケーションプログラムを伝送可能な伝送媒体（通信ネットワークまたは放送波等）を介してコンピュータに供給することができる。
【０１０２】
なお、上述した三次元画像表示システム１及び三次元画像表示装置５は、プラント設備に限らず、教育施設や公共施設、さらには、より広域の都市施設等の施設管理にも好適に利用することができる。なお、必要に応じて第４格納手段１４における水域三次元データは、海中のみならず、河川水中を測量した水域三次元データを含むものとしてもよい。また、河川水中を測量した水域三次元データをさらに別の格納手段（第５格納手段）に格納する構成としてもよい。
【０１０３】
また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１      三次元画像表示システム
２      サーバ
３      端末装置
４      ネットワーク
５      三次元画像表示装置
１０    記憶部
１１    第１格納手段
１２    第２格納手段
１３    第３格納手段
１４    第４格納手段
２０    制御部
２２    データ更新手段
２５    格納部選択手段
２６    階層マップ画像表示手段
３１    入力手段
３２    表示部
３４    端末制御部
３５    寸法算出手段
３６    表示選択手段
３７    合成画像生成手段
３９    機能別表示手段
【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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