(57)【要約】【課題】目標とする建物などの注目点とその周囲環境を把握し易くなるように構造物の３Ｄ表示を行なう歩行者ナビゲーション・システムを提供する。【解決手段】歩行者ナビゲーション・システムは視線方向で注目点を眺める視界の３次元地図を表示するので、画面表示と風景とを比較し易くなる。また、道に沿わないで、どの地点からもどの方向から目標を見ることができる。また、注目点よりも手前にある構造物を、透過できる特殊な方法（ワイヤフレーム、半透明など）で描画することにより、注目点と同時に周囲の建造物の位置関係も視界を遮られることなく描画し画面出力することを可能に【選択図】  図１
2004333155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図情報に基づいてユーザに誘導情報を提示する情報提示装置であって、
地図情報を格納する地図情報蓄積手段と、
地図上に配置されている各構造物の３次元幾何情報を格納する構造物情報蓄積手段と、
現在位置を取得する位置情報検出手段と、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定手段と、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の３次元幾何情報を前記地図情報蓄積手段及び前記構造物情報蓄積手段から読み出し、３次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成手段と、
生成された誘導情報を画面出力する表示手段と、
を具備することを特徴とする情報提示装置。
【請求項２】
視線方向を取得する視線方向取得手段をさらに備え、
前記誘導情報生成手段は視線方向で注目点を眺める視界の３次元地図表示を誘導情報として生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の情報提示装置。
【請求項３】
前記視線方向取得手段は、ユーザ入力、方向計測、位置情報の追跡のうちいずれかの手段により視線方向を取得する、
ことを特徴とする請求項２に記載の情報提示装置。
【請求項４】
前記誘導情報生成手段は、
表示対象領域に含まれる各構造物と注目点との位置関係を判定する位置関係判定手段と、
該位置関係の判定結果に応じて構造物の描画方法を決定する描画方法決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の情報提示装置。
【請求項５】
前記位置関係判定手段は、視線方向で構造物が注目点よりも手前にあるかどうかを判定し、
前記描画方法決定手段は、注目点よりも手前にあると判定された構造物に対してワイヤフレーム表示、半透明表示、又はその他の注目点を遮らない表示方法を設定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の情報提示装置。
【請求項６】
前記位置関係判定手段は、構造物を収容する最小限となる境界立方体を求め、境界立方体の接地４角形と注目点との位置関係に基づいて、視線方向で該構造物が注目点よりも手前にあるかどうかを判定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の情報提示装置。
【請求項７】
前記位置関係判定手段は、境界立方体が持つ接地４角形の３点以上の頂点が注目点よりも手前にあれば、構造物が注目点よりも手前にあると判定する、
ことを特徴とする請求項６に記載の情報提示装置。
【請求項８】
地図情報と地図上に配置されている各構造物の３次元幾何情報を利用して誘導情報を提示する情報提示方法であって、
現在位置を取得する位置情報検出ステップと、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定ステップと、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の３次元幾何情報を取り出して３次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成ステップと、
を具備することを特徴とする情報提示方法。
【請求項９】
視線方向を取得する視線方向取得ステップをさらに備え、
前記誘導情報生成ステップは視線方向で注目点を眺める視界の３次元地図表示を誘導情報として生成する、
ことを特徴とする請求項８に記載の情報提示方法。
【請求項１０】
前記視線方向取得ステップでは、ユーザ入力、方向計測、位置情報の追跡のうちいずれかの手段により視線方向を取得する、
ことを特徴とする請求項９に記載の情報提示方法。
【請求項１１】
前記誘導情報生成ステップは、
表示対象領域に含まれる各構造物と注目点との位置関係を判定する位置関係判定ステップと、
該位置関係の判定結果に応じて構造物の描画方法を決定する描画方法決定ステップと、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の情報提示方法。
【請求項１２】
前記位置関係判定ステップでは、視線方向で構造物が注目点よりも手前にあるかどうかを判定し、
前記描画方法決定ステップでは、注目点よりも手前にあると判定された構造物に対してワイヤフレーム表示、半透明表示、又はその他の注目点を遮らない表示方法を設定する、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の情報提示方法。
【請求項１３】
前記位置関係判定ステップでは、構造物を収容する最小限となる境界立方体を求め、境界立方体が持つ接地４角形と注目点との位置関係に基づいて、視線方向で該構造物が注目点よりも手前にあるかどうかを判定する、
を備えることを特徴とする請求項１２に記載の情報提示方法。
【請求項１４】
前記位置関係判定ステップでは、境界立方体が持つ接地４角形の３点以上の頂点が注目点よりも手前にあれば、構造物が注目点よりも手前にあると判定する、を備えることを特徴とする請求項１３に記載の情報提示方法。
【請求項１５】
地図情報と地図上に配置されている各構造物の３次元幾何情報を利用して誘導情報を提示するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
現在位置を取得する位置情報検出ステップと、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定ステップと、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の３次元幾何情報を取り出して３次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザに情報を提示する情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、地図情報などに基づいてユーザに進路や目的地などへの誘導情報を提示する情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、３Ｄコンピュータ・グラフィックスの利用により３次元地図表示をベースにした誘導情報を提示する情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、目標とする建物などの注目点とその周囲環境を把握し易くなるように構造物の３Ｄ表示からなる誘導情報を提示する情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００３】
【従来の技術】
昨今の技術革新に伴い、さまざまなタイプの情報機器が開発され、産業活動や日常生活など幅広い分野で人間の行動をサポートしている。
【０００４】
例えば、ナビゲーション・システムは、比較的広範囲の地図情報をあらかじめ蓄積しておき、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やその他の位置検出装置から得られる現在位置情報に基づいて該当する地図情報を読み出し、誘導情報としてユーザに提示する。
【０００５】
多くのナビゲーション・システムは、車両用に開発され、車載型として利用に供されている。この場合、時々刻々と変わる現在位置に応じて画面に表示される誘導情報は逐次的に更新される。また、ユーザ（運転者）から入力された目的地やその他の運転情報に応じて、目的地までの進路に従った地図情報の表示を行なう（例えば、特許文献１、特許文献２を参照のこと）。
【０００６】
さらに最近では、ナビゲーション・システムに３Ｄコンピュータ・グラフィックス技術の融合により、建物や道路などの構造物の３次元イメージをレンダリングして地図上の該当場所に配置し、３次元地図として誘導情報を提示するシステムも広く普及している。
【０００７】
これまでのナビゲーション・システムは、主として車載により運転を支援するカー・ナビゲーション・システムであったが、これからは歩行者に目的地までの道のりを示す歩行者ナビゲーション・システムも期待されている。
【０００８】
カー・ナビゲーションも歩行者ナビゲーションも、地図表示により誘導情報を提示するという点では共通するが、両者には以下のような相違点があると本発明者らは思料する。
【０００９】
（１）目的地探索という観点からは、カー・ナビゲーションでは、行く場所の住所や名前などがあらかじめはっきりしている。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、「ラーメンが食べたい」などといった、漠然としたユーザのリクエストに応えた目的地の場合が多い。
（２）経路探索という観点からは、カー・ナビゲーションでは、目的地に正確な道でたどり着けることが重視される。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、必ずしも早いことを求められない。途中で危険な箇所を回避したり、お勧めの場所を提示したりする場合もある。
（３）地図全般に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、一般的に、運転時は見ないので、最初と最後に確認するぐらいである。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、信号待ちや、曲がり角などで頻繁に見ることになる。
（４）２次元地図表示に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、ジャイロ・センサが利用可能であり、進んでいる場所を先頭にして地図情報を描くのが主流である。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、原則的に向きを割り出すことは不可能である。
（５）３次元地図表示に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、２Ｄ地図の拡張といった感じで、現状で特に大きな効果は得られない。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定したりするのに極めて便利である。
（６）音声案内に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、運転者は普段は画面を見ることがないので有効である。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、必ずしも必要とは言えない。
【００１０】
ナビゲーション・システムでは３次元地図表示が一般化しつつあるが、高い建物が立ち並ぶような地域においては、地図上の注目点で視界が遮られるという問題が考えられる。カー・ナビゲーションの場合、ジャイロ・センサにより進んでいる場所を推定しこれを先頭に地図情報を描いていくし、進行方向が道に沿う限りは、視界が建物で遮られることはない。
【００１１】
これに対し、歩行者ナビゲーションにおいては、地図上で注目点を設定する仕方次第では、視点と注目点の間に高い建物が存在すると、視界が遮られ、注目点を把握することが困難になってしまう。
【００１２】
【特許文献２】
特開平６−８８７３１号公報
【特許文献１】
特開平８−１６９８８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、地図情報などに基づいてユーザに進路や目的地などへの誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、３Ｄコンピュータ・グラフィックスの利用により３次元地図表示をベースにした誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、目標とする建物などの注目点とその周囲環境を把握し易くなるように構造物の３Ｄ表示からなる誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、視点と注目点の間に高い建物が存在しても注目点を把握し易いように３Ｄ表示からなる誘導情報を好適に提示することができる、歩行者ナビゲーション用の優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、地図情報に基づいてユーザに誘導情報を提示する情報提示装置であって、
地図情報を格納する地図情報蓄積手段と、
地図上に配置されている各構造物の３次元幾何情報を格納する構造物情報蓄積手段と、
現在位置を取得する位置情報検出手段と、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定手段と、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の３次元幾何情報を前記地図情報蓄積手段及び前記構造物情報蓄積手段から読み出し、３次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成手段と、
生成された誘導情報を画面出力する表示手段と、
を具備することを特徴とする情報提示装置である。
【００１８】
近年、ナビゲーション・システムに、地図を３次元で表示する技術が発達し、画面上に３次元地図を表示することが可能になっている。これにより、現在位置と周囲の建物や立体交差点などといった立体構造物の位置関係をユーザは３次元的に把握することが可能である。とりわけ歩行者ナビゲーションでは、３次元地図表示により、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定したりするのに極めて便利である。
【００１９】
ナビゲーション・システムは、ＧＰＳなどの位置情報検出手段により取得された現在位置に基づいて注目点を設定し、注目点を基準として表示対象領域を設定して誘導情報を生成し提示する。
【００２０】
カー・ナビゲーションの場合、ジャイロ・センサにより進んでいる場所すなわち経路位相情報を推定し、進路方向を注目点としてこれを先頭に描いていくのが一般的である。
【００２１】
これに対し、歩行者ナビゲーションの場合、目的地や経路が必ずしも明瞭ではない。また、歩行中は、画面の表示と画面と周囲の風景を比較しながら地図上で現在位置を同定することができれば便利である。そこで、本発明では、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する（注目点を中心とする）領域の３次元地図表示を誘導情報とすることにした。視線方向で注目点を眺める視界の３次元地図表示を誘導情報とすれば、画面表示と風景とを比較し易くなり、例えば、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定し易くなり、使い勝手がよい。また、道に沿わないで、どの地点からもどの方向から目標を見ることができるようになる。
【００２２】
ところが、３次元地図表示により誘導情報を提示する場合、高い建物が立ち並ぶような地域においては、地図上の注目点で視界が遮られるという問題が考えられる。
【００２３】
カー・ナビゲーションの場合、ジャイロ・センサにより進んでいる場所すなわち経路位相情報を推定し、進路方向を注目点としてこれを先頭に描いていくので、進行方向が道に沿う限りは、視界が建物で遮られることはない。
【００２４】
これに対し、歩行者ナビゲーションの場合、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する領域の地勢情報を３次元表示するので、視点と注目点の間に高い建物が存在すると、視界が遮られ、注目点を把握することができないことになる。この場合、画面上では自分の現在位置が建物に埋もれてしまい、見失ってしまうことから誘導不能となる。
【００２５】
そこで、本発明では、注目点よりも手前にあり視界を塞いで障害となる構造物を、そのオブジェクトの属性を変えて、透過できる特殊な方法（ワイヤフレーム、半透明など）で描画することにより、注目点と同時に周囲の建造物の位置関係も視界を遮られることなく描画し画面出力することを可能にした。これによって、ユーザは注目点の把握を容易にすることにした。
【００２６】
構造物が視界を塞ぐかどうかを判定する方法は幾つか考えられる。本発明では、構造物を収容する最小限の立方体を求め、この立方体の接地面と注目点との位置関係に基づいて視界に塞がるかどうか（すなわち注目点よりも手前にあるか）を簡易に判定するようにした。すなわち、立方体の接地面である長方形の３点以上の頂点が注目点より手前にあれば、特殊表示に切り替える。
【００２７】
このようにオブジェクトを特殊な方法で描画するか、普通の方法で描画するか否かを、接地４角形と基準軸の関係のみで判断することができるので、ＣＰＵの計算コストが小さくて済む。さらに、特殊描画方法としてワイヤフレームを採用した場合、３次元オブジェクトの描画は、一般的に普通のオブジェクト描画よりも３Ｄグラフィック描画エンジンへの負荷が少ないので、描画時間を短縮することができる。
【００２８】
また、本発明の第２の側面は、地図情報と地図上に配置されている各構造物の３次元幾何情報を利用して誘導情報を提示するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
現在位置を取得する位置情報検出ステップと、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定ステップと、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の３次元幾何情報を取り出して３次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００２９】
本発明の第２の側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第２の側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによって、コンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第１の側面に係る情報提示装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３０】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００３２】
近年、カー・ナビゲーション・システムに、地図を３次元で表示する技術が発達し、カー・ナビゲーションの画面上に３次元地図を表示することが可能になっている（図１を参照のこと）。これにより、カー・ナビゲーションで、現在位置と周囲の建物や立体交差点などといった立体構造物の位置関係をユーザは３次元的に把握することが可能である。
【００３３】
同時に、ＰＤＡ（個人用携帯端末）や携帯電話に現在位置を把握するためのＧＰＳが搭載することがかのうとなっており、現在位置に基づいて端末を持つユーザに目的地経路までを誘導する歩行者ナビゲーション・システムが実用化されるようになってきた。さらに、携帯端末装置が画面上に３次元グラフィックをリアルタイムで高速に描画できるハードウェアによる３Ｄグラフィック描画エンジンが近年実用化され、携帯端末装置上でも高速なグラフィックの描画が可能となっている。
【００３４】
カー・ナビゲーションも歩行者ナビゲーションも、地図表示により誘導情報を提示するという点では共通するが、両者には以下のような相違点があると本発明者らは思料する。
【００３５】
（１）目的地探索という観点からは、カー・ナビゲーションでは、行く場所の住所や名前などがあらかじめはっきりしている。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、「ラーメンが食べたい」などといった、漠然としたユーザのリクエストに応えた目的地の場合が多い。
（２）経路探索という観点からは、カー・ナビゲーションでは、目的地に正確な道でたどり着けることが重視される。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、必ずしも早いことを求められない。途中で危険な箇所を回避したり、お勧めの場所を提示したりする場合もある。
（３）地図全般に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、一般的に、運転時は見ないので、最初と最後に確認するぐらいである。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、信号待ちや、曲がり角などで頻繁に見ることになる。
（４）２次元地図表示に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、ジャイロ・センサが利用可能であり、進んでいる場所を先頭に地図情報を描くのが主流である。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、原則的に向きを割り出すことは不可能である。
（５）３次元地図表示に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、２Ｄ地図の拡張といった程度の利便性で、現状で特に大きな効果は得られない。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定したりするのに極めて便利である。
（６）音声案内に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、運転者は普段は画面を見ることがないので有効である。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、必ずしも必要とは言えない。
【００３６】
ナビゲーション・システムでは３次元地図表示が一般化しつつあるが、高い建物が立ち並ぶような地域においては、地図上の注目点で視界が遮られるという問題が考えられる。カー・ナビゲーションの場合、ジャイロ・センサにより進んでいる場所すなわち経路位相情報を推定し、進路方向を注目点としてこれを先頭にして地図情報を描いていくので、進行方向が道に沿う限りは、視界が建物で遮られることはない。
【００３７】
これに対し、歩行者ナビゲーションにおいては、注目点を設定する仕方によっては、注目点が高い建物に埋没し、建物で視界が遮られ、画面上から注目点を把握することが困難になってしまう。
【００３８】
ここで言う地図上の注目点として、例えばユーザの現在位置や目標地点を設定することが考えられる。本発明では、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する（若しくは、注目点を中心とする）領域の地勢情報を３次元表示することした。この場合、端末を持つユーザは端末の画面と周囲の風景を比較しながら地図上で現在位置を同定することができて、便利であると思料する。ところが、視点と注目点の間に高い建物が存在すると、視界が遮られ、注目点を把握することができないことになる。この場合、画面上では自分の現在位置が建物に埋もれてしまい、見失ってしまうことから誘導不能となる。
【００３９】
そこで、本発明では、このような視界を塞いで障害となる建造物を、そのオブジェクトの属性を変えて、透過できる特殊な方法（ワイヤフレーム、半透明など）で描画することにより、注目点と同時に周囲の建造物の位置関係も視界を遮られることなく描画し画面出力することを可能にした。これによって、ユーザは注目点の把握を容易にすることにした。
【００４０】
図２には、本発明の一実施形態に係る情報処理端末１のハードウェア構成を模式的に示している。同図に示すように、情報処理端末１は、ユーザの現在位置を取得するためのＧＰＳなどの位置検出装置５と、端末本体の処理装置６と、地図など誘導情報あるいはその他の情報をユーザに提示するための表示装置７と、地図情報や構造物の３次元幾何情報など大容量のデータを記録する外部記録装置８と、ユーザからの操作やコマンド／データの入力を受け付ける外部入力装置９とを備えている。
【００４１】
端末本体の処理装置６は、装置全体の動作を統括的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６−ｄと、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）６−ｂと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）６−ｃと、３Ｄグラフィック描画エンジン６−ａと、外部デバイスとのインターフェース６−ｅとで構成される。
【００４２】
ＣＰＵ６−ｄは、オペレーティング・システムが提供する実行環境下で、歩行者ナビゲーション・プログラムやその他のコンピュータ・プログラムを実行する。ＣＰＵ６−ｄは、インターフェース６−ｅ経由でＧＰＳ５から位置情報を取得したり、外部記憶装置から地図情報や構造物の３次元幾何情報を読み出したり、外部入力装置９を介したユーザ入力を取得することができる。
【００４３】
ＲＡＭ６−ｂは、書き込み可能な半導体メモリ装置であり、ＣＰＵ６−ｄの実行プログラム・コードをロードしたり、実行プログラムの作業データを一時格納したりするために使用される。ＲＯＭ６−ｃは、読み出し専用の半導体メモリ装置であり、始動時プログラムや各ハードウェア操作用プログラム、製造情報などを恒久的に格納する。
【００４４】
３Ｄグラフィック描画エンジン６−ａは、ＣＰＵ６−ｄからの指示に従って、地図情報並びに構造物の３次元幾何情報を基に、レンダリングやその他の３次元グラフィック処理を行ない、生成された描画情報を表示装置７で画面出力するようになっている。
【００４５】
ここで、図示の情報処理端末１における誘導情報の提示動作（歩行者ナビゲーション）について説明する。
【００４６】
処理装置６は、ＧＰＳ５からの信号により、現在位置の緯度経度を把握し、その位置を含む立体地図情報を、外部記憶装置８から取得する。このとき、ユーザは外部入力装置９を通して地図の描画モードを鳥瞰視点による立体地図描画モードにあらかじめ指定してあると仮定する。このとき、外部より得られた地図の情報は、一旦インターフェース６−ｅを通して、ＣＰＵ６−ｄを経由し、ＲＡＭ６−ｂに格納される。ＣＰＵ６−ｄは、地図描画を行なうに際し、この情報をさらに３Ｄグラフィック描画エンジン６−ａに送って描画させ、その結果が表示装置７に出力される。
【００４７】
本実施形態に係る情報処理端末１は、主として歩行者ナビゲーション用の３次元地図情報をユーザ提示する。
【００４８】
歩行者ナビゲーションの場合、目的地や経路が必ずしも明瞭ではない。また、歩行中は、画面の表示と画面と周囲の風景を比較しながら地図上で現在位置を同定することができれば便利である。そこで、本実施形態に係る情報処理端末１は、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する領域を３次元地図表示する。視線方向で注目点を眺める視界の３次元地図表示を歩行者に対する誘導情報とすれば、画面表示と風景とを比較し易くなり、例えば、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定し易くなり、使い勝手がよい。また、道に沿わないで、どの地点からもどの方向から目標を見ることができるようになる。
【００４９】
ところが、３次元地図表示により誘導情報を提示する場合、高い建物が立ち並ぶような地域においては、地図上の注目点で視界が遮られるという問題が考えられる。特に、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する領域の地勢情報を３次元表示する場合、視点と注目点の間に高い建物が存在すると、手前の建物で視界が遮られ、注目点を把握できなくなる。この場合、画面上では自分の現在位置が建物に埋もれてしまい、見失ってしまうことから誘導不能となる。
【００５０】
図３には、手前の建物で視界が遮られ、注目点を把握できなくなる様子を示している。注目点である画像の中心をＯとすると、すべての構造物を普通に描画した場合、手前の構造物が視界を遮り、注目点すなわち現在位置を把握できなくなる。
【００５１】
そこで、本実施形態に係る情報処理端末１では、注目点よりも手前にあり視界を塞いで障害となる構造物を、そのオブジェクトの属性を変えて、透過できる特殊な方法（ワイヤフレーム、半透明など）で描画することにより、注目点と同時に周囲の建造物の位置関係も視界を遮られることなく描画し画面出力することを可能にした。これによって、ユーザは３次元値図表時の中から注目点を容易に把することができる。
【００５２】
図４には、注目点よりも手前の建物をワイヤフレーム表示に切り替えることで、建物に埋もれている注目点を可視化した様子を示している。図示の通り、注目点である画像の中心をＯとすると、これよりも手前の構造物をワイヤフレームで描画しているので、手前に構造物があっても、ワイヤフレーム越しに注目点すなわち現在位置を把握することができる。
【００５３】
このような誘導情報の描画処理は、ＣＰＵ６−ｄと、ＲＡＭ６−ｂと、３Ｄグラフィック描画エンジン６−ａの間の協働的動作によって実現される。具体的には、以下の通りになる。
【００５４】
まず、ＧＰＳ５からの位置信号に基づいて現在位置を取得し、この現在位置を注目点に設定する。続いて、誘導情報を生成する際の視線方向又は視点を設定する。視点を設定した場合、視点から注目点に向かう直線が視線となる。視線方向又は視点は、例えば、外部入力装置９を介したユーザ入力を用いて設定してもよい。あるいは、情報処理端末１内に方向計測装置をさらに装備し、端末１自体を向けた方向を視線方向に設定することで、操作性が向上する。あるいは、ＧＰＳ５からの位置信号を時々刻々と追跡して、ユーザの進行方向を推定し、これを視線方向に設定するようにしてもよい。
【００５５】
次いで、地図情報のうち注目点を包含する所定面積の領域を立体地図の表示対象領域として設定する。そして、立体地図空間内において、図５に示すように、地図上のユーザの注目位置をＯ、ユーザの視点位置をＳとし、注目点Ｏを通り、地平面をなす平面ｍを想定する。次に、ＯＳ⊥ｌとなるような直線ｌをｍ上に定め、この直線を、平面上でやや視点方向に平行移動した直線ｌ’（以下、直線ｌ’を「基準軸」とする）を定める。この直線ｌ’で、平面ｍを、視点に対して手前側のｍ’と、奥のｍ”に分つものとする。地平面ｍ上でＯＳ⊥ｌとなるような直線ｌではなく、これよりも手前に平行移動した直線ｌ’を基準軸とするのは、実際のナビゲーション画面上での見栄えを良くするためである。
【００５６】
この平面ｍ上にビルなどの構造物オブジェクトをレンダリングする際、まず、構造物オブジェクトを収容する最小限の立方体をバウンディング・ボックスとして設定する。図６には、構造物オブジェクトにバウンディング・ボックスを設定した様子を示している。
【００５７】
このバウンディング・ボックス上に存在する４つの平面のうち、地表面をなす平面ｍに接するもの（以下、「接地４角形」とする）の、接地点Ｐ０〜Ｐ３の位置を調べる。このとき、この４点のうち、３点以上がユーザの視点から見て基準軸ｌ’よりも手前、すなわち、ｍ’の側に属していた場合、この構造物オブジェクトをワイヤフレーム形式で表示し（図７を参照のこと）、そうでなければ、普通に描画する（図８を参照のこと）。
【００５８】
以上の方法を、全ての地上の構造物に対し繰り返し行う。すると、ユーザ視点よりもやや手前にある構造物はすべてワイヤフレームなどの、指定された特殊な方法で描画され、それ以外の建物は普通に描画される。
【００５９】
９には、本実施形態に係る歩行者ナビゲーション用の誘導情報を生成するための処理手順をフローチャートの形式で示している。
【００６０】
まず、特殊な構造物を描画すべきか状況かどうか、すなわち、ユーザーが周りの建物などを確認すべき状況にあるかどうかを判断する（ステップＳ１）。
【００６１】
ここで、特殊な構造物を描画すべき状況ではないと判断された場合には、すべての構造物を通常の３Ｄイメージとして描画し（ステップＳ９）、本処理ルーチン全体を終了する。
【００６２】
一方、特殊な構造物を描画すべき状況であると判断された場合には、描画する構造物を選択する（ステップＳ２）。より具体的には、地図上で注目点を収容するように切り出された表示対象領域に存在する構造物が描画対象であり、１つずつ順次選択される。
【００６３】
そして、選択された構造物についてバウンディング・ボックス（図６を参照のこと）を取得する（ステップＳ３）。
【００６４】
次いで、このバウンディング・ボックスが持つ接地４角形の接地点Ｐ０〜Ｐ３の位置と基準軸ｌ’の位置関係を調べる（ステップＳ４）。
【００６５】
接地４角形の接地点Ｐ０〜Ｐ３のうち、３点以上がユーザの視点から見て基準軸ｌ’よりも手前、すなわち、ｍ’の側に属していた場合には（ステップＳ５）、構造物は注目点の手前にあり視界を遮ると判断し、この構造物オブジェクトをワイヤフレーム形式で表示する（ステップＳ６）（図７を参照のこと）。また、接地点Ｐ０〜Ｐ３のうち２点未満がユーザの視点から見て基準軸ｌ’よりも手前にあれば、構造物は注目点よりも奥にあり、視界を遮らないと判断して、通常の３Ｄイメージとして描画する（ステップＳ７）（図８を参照のこと）。
【００６６】
そして、表示対象領域内で未処理の構造物が残っている場合には（ステップＳ８）、ステップＳ２に戻り、上述と同様の手順に従い、構造物の描画処理を繰り返し行なう。また、すべての構造物の処理が終了した場合には、本処理ルーチン全体を終了する。
【００６７】
図１０には、構造物が視界に塞がるかどうかを判定する他の方法を図解している。図示の例では、ＧＰＳ５からの位置情報から得られる現在位置の変化に基づいて得られる経路位相から構造物と注目点との位置関係を判定するようになっている。
【００６８】
この場合、まず、ＧＰＳ５からの位置情報から得られる現在位置の変化に基づいて得られる経路位相を取得する。次いで、経路がどの道路をたどっているかを判断して道路の位相情報を取得する。そして、道路沿いの障害となる建物を特定して、建物の位置情報を取得する。建物を特定した後は、上述と同様にして、各建物の表示方法を決定して、それらの描画処理を行なえばよい。
【００６９】
［追補］
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、３Ｄコンピュータ・グラフィックスの利用により３次元地図表示をベースにした誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００７１】
また、本発明によれば、目標とする建物などの注目点とその周囲環境を把握し易くなるように構造物の３Ｄ表示からなる誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００７２】
また、本発明によれば、視点と注目点の間に高い建物が存在しても注目点を把握し易いように３Ｄ表示からなる誘導情報を好適に提示することができる、歩行者ナビゲーション用の優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００７３】
本発明に係る３次元地図表示方法を描画すべきすべてのオブジェクトに対して施すことにより、注目点よりも手前の構造物がすべて特殊な方法で描画される。したがって、画面上からも注目点と同時に周囲の建造物の位置関係も視線を遮られることなく描画することが可能となる。
【００７４】
また、本発明によれば、オブジェクトを特殊な方法で描画するか、普通の方法で描画するか否かを、接地４角形と基準軸の関係のみで判断できるので、ＣＰＵの計算コストが小さくて済む。さらに、構造物の特殊な描画方法としてワイヤフレームを採用した場合、３次元オブジェクトの描画は、一般的に普通のオブジェクト描画よりも３Ｄグラフィック描画エンジンへの負荷が少ないので、描画時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ナビゲーション・システムの概要を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る情報処理端末のハードウェア構成を模式的に示した図である。
【図３】手前の建物で視界が遮られ、注目点を把握できなくなる様子を示した図である。
【図４】注目点よりも手前の建物をワイヤフレーム表示に切り替えることで、建物に埋もれている注目点を可視化した様子を示した図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る誘導情報の描画処理を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る誘導情報の描画処理を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る誘導情報の描画処理を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る誘導情報の描画処理を説明するための図である。
【図９】歩行者ナビゲーション用の誘導情報を生成するための処理手順を示したフローチャートである。
【図１０】構造物が視界に塞がるかどうかを判定する他の方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…情報処理端末
５…ＧＰＳ
６…処理装置
６−ａ…３Ｄグラフィック描画エンジン
６−ｂ…ＲＡＭ
６−ｃ…ＲＯＭ
６−ｄ…ＣＰＵ
６−ｅ…外部デバイスとのインターフェース
７…表示装置
８…外部記憶装置
９…外部入力装置
【図１】
2004333155.tif 000003
【図２】
2004333155.tif 000004
【図３】
2004333155.tif 000005
【図４】
2004333155.tif 000006
【図５】
2004333155.tif 000007
【図６】
2004333155.tif 000008
【図７】
2004333155.tif 000009
【図８】
2004333155.tif 000010
【図９】
2004333155.tif 000011
【図１０】
2004333155.tif 000012