(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査システムにより実行される、場面を表示する方法であって、前記走査システムは、レーザスキャナと、表示装置と、データ処理装置と、メモリとを含み、前記方法は、
レーザスキャナが、走査位置から場面を走査して、前記場面内における表面上の少なくとも一つの点を表すポイントクラウドを形成すること、
前記少なくとも一つの点が、表示画面に画素として表されるように、表示装置が、前記ポイントクラウドを画像アレイとして前記表示画面に表示すること、
データ処理システムが、前記少なくとも一つの点について、画素の基準位置と交点との間のオフセットを決定することであって、前記交点は、前記少なくとも一つの点から前記走査位置への光線が、前記画素を含む前記表示画面の面と一致する面に交わる点である、前記決定すること、
メモリが、前記オフセットを格納すること
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記格納することは、前記画素に対応するグリッドにおける前記点のオフセットを格納することを含む、方法。
【請求項３】
走査システムにより実行される、場面を表示する方法であって、前記走査システムは、レーザスキャナと、表示装置と、データ処理装置と、メモリとを含み、前記方法は、
レーザスキャナが、走査位置から場面を走査して、前記走査位置から観察される前記場面内における表面上の少なくとも一つの点を表すポイントクラウドを形成すること、
前記少なくとも一つの点が、背景値以外の値を有する画素としてコンピュータ画面に表されるように、表示装置が、前記コンピュータ画面に画像アレイとして前記ポイントクラウドを表示すること、
データ処理システムが、前記少なくとも一つの点について、画素の基準位置と交点との間のオフセットを決定することであって、前記交点は、前記少なくとも一つの点から前記走査位置への光線が、前記画素を含む前記コンピュータ画面の面と一致する面に交わる点である、前記決定すること、
メモリが、オフセットグリッドに前記オフセットを格納すること
を備える方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、前記格納することは、前記画素に対応するオフセットグリッドに前記点の距離値を格納することを含む、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、更に、
画素オフセット及び前記距離値を用いて、前記画素において可視の点の三次元座標を演算することを備える方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法であって、前記画像アレイは、キューブマップ画像を含む、方法。
【請求項７】
請求項３に記載の方法であって、前記画像アレイは、球面マッピングを含む、方法。
【請求項８】
請求項３に記載の方法であって、前記画像アレイは、円筒形マッピングを含む、方法。
【請求項９】
請求項３に記載の方法であって、前記画像アレイは、直交画像マッピングを含む、方法。
【請求項１０】
請求項３に記載の方法であって、前記ポイントクラウドを表示することは、コンピュータユーザによる対話用途のために前記画像アレイを提供することを含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記対話用途は、前記コンピュータユーザが前記画像アレイを編集して、編集済み画像アレイを提供することを含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記画像アレイを編集することは、前記画像アレイ
にコンテンツを追加することを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記追加されるコンテンツは、マークアップオブジェクトを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記マークアップオブジェクトは、テキストを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、前記マークアップオブジェクトは、コメントボックスを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法であって、前記追加されるコンテンツは、前記少なくとも一つの点の座標を含む、方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の方法であって、前記追加されるコンテンツは、前記少なくとも一つの点と前記ポイントクラウドの第二の点との間の測定値を含む、方法。
【請求項１８】
請求項１２に記載の方法であって、更に、
前記編集された画像を格納すること
を備える方法。
【請求項１９】
請求項１２に記載の方法であって、更に、
他のコンピュータユーザによるアクセス及び閲覧のために前記編集された画像を格納すること
を備える方法。
【請求項２０】
一連のプログラム命令を格納した機械可読媒体であって、前記一連のプログラム命令は、データ処理システムによって実行される場合に、
走査位置から観察される場面内における表面上の複数の点を表すポイントクラウドへのアクセスを提供すること、
前記複数の点の各々が、コンピュータ画面上に画素として表されるように、コンピュータ画面に画像アレイとして前記ポイントクラウドを表示すること、
前記複数の点の各々に対して位置データを決定すること、
前記位置データを格納すること
を前記データ処理システムに実行させる命令を含み、
前記複数の点の各々に対して位置データを決定することは、点に関連付けられた画素の基準位置と交点との間のオフセットを決定することであって、前記交点は、前記点から前記走査位置への光線が、前記画素を含む前記コンピュータ画面の面と一致する面に交わる点である、前記オフセットを決定することを含む、機械可読媒体。
【請求項２１】
請求項２０に記載の機械可読媒体であって、前記画像は、キューブマップ画像、球面マッピング、円筒形マッピング及び直交画像マッピングからなるグループから選択される、機械可読媒体。
【請求項２２】
請求項２０に記載の機械可読媒体であって、前記ポイントクラウドを表示することは、コンピュータユーザによる対話用途のために、前記画像アレイを提供することを含む、機械可読媒体。
【請求項２３】
請求項２２に記載の機械可読媒体であって、前記対話用途は、前記画像アレイを編集して、編集済み画像アレイを提供することを含む、機械可読媒体。
【請求項２４】
請求項２３に記載の機械可読媒体であって、前記一連の命令は、前記編集済み画像アレイを格納するための少なくとも一つの命令を含む、機械可読媒体。
【請求項２５】
請求項２３に記載の機械可読媒体であって、前記画像アレイを編集することは、コンテンツを前記画像アレイに追加することを含む、機械可読媒体。
【請求項２６】
請求項２５に記載の機械可読媒体であって、前記追加されるコンテンツは、前記画像アレイにおける点の座標を含む、機械可読媒体。
【請求項２７】
請求項２５に記載の機械可読媒体であって、前記追加されるコンテンツは、前記画像アレイにおける二つの点の間の測定値を含む、機械可読媒体。
【請求項２８】
走査システムにより実行される方法であって、前記走査システムは、レーザスキャナと、表示装置と、データ処理装置と、メモリとを含み、前記方法は、
レーザスキャナが場面を走査して、前記場面内における一つ又は複数の表面上の複数の点を表すポイントクラウドを形成することであって、前記レーザスキャナは、走査位置に配置される、前記形成すること、
表示装置が、前記ポイントクラウドを画像アレイとしてコンピュータ画面上に表示することであって、前記複数の点の各々が、背景値以外の値を有する画素として前記コンピュータ画面上に表される、前記表示すること、
データ処理システムが、前記複数の点の各々について、前記画素の基準位置と交点との間のオフセット値を決定することであって、前記交点は、前記画素に対応する点から前記走査位置への光線が、前記画素を含む前記コンピュータ画面の面と一致する面に交わる点である、前記オフセット値を決定すること、
メモリが、前記オフセット値をオフセットグリッドとして格納することであって、前記画像アレイの各画素は、前記オフセットグリッドに格納された対応するオフセット値を有する、前記格納すること
を備える方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法であって、前記画像アレイは、キューブマップ画像を含む、方法。
【請求項３０】
請求項２８に記載の方法であって、前記基準位置は前記画素の中心である、方法。
【請求項３１】
請求項２８に記載の方法であって、更に、
前記オフセットグリッドに距離データを格納すること
を備える方法。
【請求項３２】
請求項２８に記載の方法であって、更に、
前記オフセットグリッドと分離している距離グリッドに距離データを格納すること
を備える方法。
【請求項３３】
請求項２８に記載の方法であって、前記点の間隔が前記画像アレイの画素より広い場合、追加の画素を前記画像アレイに提供して、連続的な画像を提供することを備える方法。
【請求項３４】
走査システムであって、
走査位置から場面を走査して、前記場面内における一つ又は複数の表面上の複数の点を表すポイントクラウド画像を形成するように動作可能なレーザスキャナと、
前記複数の点の各々が、背景値以外の値を有する画素として表されるように、前記ポイントクラウドを画像アレイとして表示する表示装置と、
前記複数の点の各々について、画素の基準位置と交点との間のオフセットを決定するデータ処理システムであって、前記交点は、前記画素に対応する前記点から前記走査位置への光線が、前記画素を含む前記表示装置の面と一致する面に交わる点である、前記データ処理システムと、
前記画像アレイの各画素が、オフセットグリッドに格納された対応するオフセットを有するように、各点の前記オフセットをオフセットグリッドとして格納するためのメモリと
を備える走査システム。
【請求項３５】
請求項３４に記載の走査システムであって、前記画像アレイは、キューブマップ画像を含む、走査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点座標を正確に表示する能力を有する、画像がマップされたポイントクラウドに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザスキャナは、数千、数百万、又は数十億の点の三次元位置情報を収集することによって、その周囲の状況に関するデータを収集する。そのような点を収集するための１つの革新的なレーザスキャナシステムが、本明細書に引用により包含される米国特許第５，９８８，８６２号明細書に記載されている。点は、コンピュータ上での閲覧やコンピュータによる操作時、総合してポイントクラウドと呼ばれるが、写真の様な場面を実質的に再現するほど高密度に収集することができる。これによって、レーザスキャナユーザは、ポイントクラウドを用いて場面を見たり、ポイントクラウドから測定値を収集したりできる。
【０００３】
公知のシステムによって、ユーザは、様々な視点からポイントクラウドを見ることができるが、現在、ポイントクラウドから取得される測定値に対して、ユーザが指定した許容誤差内で精度も維持しつつ、あたかもユーザがポイントクラウドにいるかのように又はポイントクラウドによって示された場面にいるかのように、ユーザがポイントクラウドを対話形式で見ることができるシステムは存在しない。
【０００４】
非ポイントクラウドデータを見るための、特に、異なる角度から撮られたひとまとまりの写真画像を見るための公知の技術によって、ユーザは、まるでユーザがその場面にいるかのように、それらの画像を見ることができる。この技術によって、ユーザは、首を上下左右に振ったり、拡大や縮小したりできる。この技術の公知の一実施形態において、ユーザは、一点から様々な方向で部屋等の周辺環境の写真を撮る。そして、これらの写真は、床、天井及び周辺の領域を網羅するが、コンピュータによって一緒に縫い合わせて、画像マップ、例えば、キューブマップを形成する。キューブマップを生成するために撮られる画像の数は、魚眼レンズを用いて、２つから、従来の一般消費者向けカメラを用いて、５０以上までばらつく。キューブマップの各辺は、全ての元の画像からの寄与をほぼ集約して、描画可能な表現を効率的に形成する画像によって表される。キューブマップアルゴリズムは、コンピュータ上で実行されると、ユーザによって選択された閲覧方向の入力に基づき、画像又はテクスチャーを返す。
【０００５】
画像マップをポイントクラウドに適合させると、望ましい視覚化の恩恵を有するが、ユーザがそのデータを用いてデジタル場面の距離を測定できるようにするには、幾つかの重要な修正が必要である。画像マップは、画像がコンピュータモニタ上に正確に表示されることを保証するだけであることから、既知の画像マップ技術は、画素が適切に表示されることを保証するのに充分なデータを維持するだけである。従って、データは、画面解像度が必要とする程度に正確なだけである。しかし、ポイントクラウドの状況では、個々の点は、ポイントクラウドデータが閲覧される解像度をほぼ超過する精度までレーザスキャナによって測定される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に基づき、走査位置に配置されたレーザスキャナシステムを用いて、場面を走査し、場面内の１つ又は複数の表面上の複数の点を表すポイントクラウドを形成する。そして、ポイントクラウドは、画像アレイとしてクライアントコンピュータ画面に表示される。ポイントクラウドの各点は、画面上に画素として表される。各画素に対して、オフセットは、基準位置と対応する交点との間に決定される。画像アレイにおける各画素のオフセット値は、オフセットグリッドに格納される。ポイントクラウドにおける点の画素オフセット値を決定するために用いられる交点は、ポイントクラウドにおける点から走査位置への光線が、その画素を含むクライアントコンピュータ画面の面と一致する面に交わる点である。距離並びに水平及び角の情報並びに色情報は、オフセットグリッドに、又は別の距離グリッドに格納され、これによって、各点の全三次元座標が復旧される。表示された画像アレイの或る領域における点間隔がアレイ画素より広い場合、“空の”画素は、値により埋められて、画像を連続にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】インターネット等の従来のクライアント・サーバネットワークを示す図である。
【図２】グラフィカルユーザーインターフェイスを示す説明図であって、点座標の正確な視覚化に関する本発明の特徴を示す図である。
【図３】レーザスキャナ、レーザスキャナによって収集された点、及び画素空間への点のマッピングを概略的に示す図である。
【図４】図３の画像マッピングを更に詳細に示す図である。
【図５】図３の画像マッピングを更に詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の特徴及び利点は、添付図面と共に検討される本発明の以下の詳細な説明を参照することによって更に良く理解し認識されるであろう。
本発明は、一体的なパノラマの様式でポイントクラウドを見るためのポイントクラウド閲覧プログラムを提供する。即ち、ユーザは、ユーザの視点を上下左右に回転できる。本発明は、画像マップを用いて、この視覚化技法を実現する。更に、ユーザは、１つの点を選択して、その点の現実の空間における座標を抽出するか、又は、一対の点を選択し、それらの間の距離を測定することが可能である。従って、パノラマ画像アレイを見る場合でも、各点の位置データが入手可能であり、また、ユーザは、レーザスキャナによって元々取り込まれたデータと同様に、位置データを寸法的に正確にするか、又は、寸法的にほぼ正確にするように選択できる。本発明の概念は、多数の画像が視点周辺のキューブを形成するために用いられるキューブマップ画像表現に適用されるばかりでなく、他のマッピング、例えば、画像座標が視点周辺の球体にマップされる（即ち、メルカトル図法やその類似の）球面マッピング、画像座標が視点周辺の円柱にマップされる円柱状マップ、並びに画像の閲覧方向、縮尺、及び方位だけが設定され、全ての画像光線が平行である直交画像にもまた適用されることを当業者は認識するであろう。
【０００９】
本質的に、本発明は、点を画像マップにマップする際、実際のデータから計算されたオフセットを用いた、ポイントクラウドにおける点を表す各画素の位置の調整段階を提供する。
【００１０】
本発明の他の態様には、ポイントクラウドの詳細度を生成する段階と、ビュー又はウェッブサイト間をハイパーリンクする段階と、ネットワークに接続されている、又はされる他のユーザへの伝達のためのポイントクラウドデータをマークアップする段階と、が含まれる。図１に示すように、好適には、ポイントクラウド閲覧プログラムは、ネットワーク７の状況でクライアント５上に起動するインターネットブラウザにおいて実行される。
【００１１】
好適には、ポイントクラウドデータは、図３に概略的に示すように、レーザスキャナ９を用いて、体積又は場面を走査する段階が含まれる従来の方法を用いて、取り込まれる。レーザスキャナ９は、公知であり、レーザスキャナ９によって収集されるポイントクラウドデータは、公知のフォーマットであり、また、公知の方法でコンピュータによって閲覧や操作ができる。
【００１２】
データ発行者ユーザは、ポイントクラウドデータをネットワーク７にロードし、それをウェッブサイト上で発行する。そして、ウェッブサイトユーザは、本発明に基づくプログラムを用いて、ポイントクラウドデータを見ることができる。
【００１３】
プログラムそれ自体は、好適には、インターネットブラウザへのプラグインであり、また、この目的のために、好適には、マイクロソフト・インターネット・エクスプローラ（ＭＩＣＲＯＳＯＦＴ  ＩＮＴＥＲＮＥＴ  ＥＸＰＬＯＲＥＲ）又はネットスケープ（ＮＥＴＳＣＡＰＥ）等のインターネットブラウザによって実行されることが可能なＸＭＬ又はＨＴＭＬ等のマークアップ言語で具現化される。プラグインプログラムをインストールしたユーザが、そのデータ発行者によって確立されたウェッブサイトに行く場合、プログラムは、自動的にブラウザ内で起動される。図２は、ウェブブラウザにおいて走る例示のユーザインターフェイスを示す。
【００１４】
プログラムは、好適には、図２に示すように、ユーザが、インターネットブラウザに表示されたデータを見て使用するための幾つかの機能を有する。これらの機能は、制御機能２０、マークアップ機能２２、及び測定機能２４の一部とすることができる。制御機能２０には、パン／ズームが含まれ、これによって、ユーザは、ポイントクラウドデータの画像マップ周辺を簡単に動き、閲覧方向を変えることができる。制御機能２０には、更に、ハイパーテキストモードが含まれ、これについては、更に詳細に後述する。
【００１５】
マークアップ機能２２には、テキストもしくはコメントボックス又は他の形状を画像マップに追加して編集を行う機能が含まれる。本発明に基づき、編集するユーザは、テキスト、測定座標及び多角形等の編集又はマークアップオブジェクトを公知のプロセスにより固有の層に生成する。図２は、追加編集層を備えたポイントクラウド画像マップの例を示す。ポイントクラウドは、閲覧ウィンドウ２６に表示され、ユーザは、点の座標（例えば、｛１００，−７５，２０｝）及び点間の測定値（例えば、１メートル）を含む編集項目を追加した。図２においては、ポイントクラウド画像マップは概略的に示されており、実際の実施形態においては、ポイントクラウド画像マップは、通常、更に本物に近い場面のように見えることを当業者は認識するであろう。
【００１６】
ユーザは、これらの編集項目を所定のタイプのファイルとして保存し得る。このファイルは、好適には、サーバ上に保存され、サーバへのアクセス権を有する他のユーザが、アクセスし閲覧できる。しかしながら、ファイルは、サーバ、クライアント、又は双方に保存してもよい。好適には、ユーザは、同時に幾つかの編集層を、任意の、又は全てのサーバ及びクライアントから、それらの層を連続してロードすることによって閲覧できる。編集層を形成する編集ファイルには、図２に示すように、点間の距離を伝える、又は点座標をテキストで示すベクトルオブジェクトを含み得る。ファイルには、更に、種々雑多な命令又は他の情報を伝えるスクリプト又はテキストボックスを含み得る。
【００１７】
図２は、マークアップ層を保存しロードする等のタスクを実施するための例示のユーザインターフェイスを示す。このインターフェイスには、サイドパネル２８が含まれ、これには、閲覧特性窓及びマークアップ層を保存及びロードするためのグラフィカル命令モジュールのような項目が含まれる。サイドパネル２８は、更に、好適な測定の単位、ハイパーリンクアドレス及びファイル特性等の他の情報の入力を伝達し可能にする。しかしながら、サイドパネル２８は、これらのタスクを実施し、この情報を提供するための一実施形態に過ぎず、当業者は、様々なキーストローク又はグラフィカルユーザーインターフェイスを実現して、同じ又は同様なタスクを実施できることを認識されたい。
【００１８】
ハイパーテキスト制御は、画像フレームを凍結し、それに名前を割り当て、そして、ハイパーテキストリンクを割り当てるが、このリンクは、ユーザがそれをクリックして起動すると、そのフレームを表示させる。即ち、ハイパーリンクユーザは、ビューを選択し、その名前を選択する。そして、このプログラムは、リンク文字列（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｘｘ．ｃｏｍ／ｘｘｘｘの様なもの）を返すが、リンク文字列は、異なるウェブページにハイパーリンクユーザが埋め込むことができ、このウェブページが、リンクされた頁を閲覧したい閲覧者をそのビューへ導く。
【００１９】
このハイパーテキスト制御は、インターネットハイパーリンクに特に専用に適用されるものではない。静止フレームは、マークアップオブジェクトを置くことができる場面として生成される。そして、これら任意のマークアップオブジェクトは、それらに埋め込まれた又はそれらに帰属されるハイパーリンクを有することができ、これにより、マークアップを閲覧する後続のユーザは、ハイパーリンクされた場所にナビゲートするマークアップオブジェクトをクリックすることができる。ハイパーリンクは、ウェブ地点等（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ等）の任意の適正なリンク可能な場所であってよいが、ｃ：＼ｆｉｌｅｎａｍｅ．ｐｄｆのようなコンピュータ上のローカルな場所であってもよく、又は、インターネットブラウザ等のブラウザが管理方法を知っている任意のリンクであってもよい。
【００２０】
追加のハイパーリンク機能は、好適には、本発明によるプログラムの追加機能であり、外部ハイパーリンクに関し、この場合、ユーザは、ウェブページアドレス等のオブジェクトをオブジェクトが含まれる層に埋め込む。例えば、ユーザは、例えば、図２に示すように、本明細書で画像フレームとも呼ぶポイントクラウド画像にマークアップ層を追加する。このマークアップ層には、図２を参照して以下に述べるように、座標及び距離情報と、ウェブ上の任意の外部地点へのリンクと、を含むことができる。このように、ユーザは、特定のポイントクラウド又は任意の特定のビューのポイントクラウドデータに関連する情報にリンクすることができる。
【００２１】
測定機能２４によって、ユーザは、点を特定し、点間の距離を測定し得る。ポイントクラウドデータは、コンピュータによって、各点をベクトルオブジェクトとして取り扱うよりもむしろ、画像として（即ち、ラスタドメインにおいて）取り扱われることから、コンピュータ画面解像度の限界にかかわらず、各点に関連する位置データの精度を維持する何らかの方法が存在するはずである。以下の説明では、図３、図４及び図５と共に考察して、点精度を維持する好適な方法を述べる。
【００２２】
図３は、インターネットブラウザにおいて画像として閲覧される場合でも、個々の点の位置精度を維持するオプションを与えるオフセットを決定するためのプロセスの単純な例を示す。レーザスキャナ９が、その周辺を走査するものとし、周辺内に配置されたオブジェクトの表面上の点である点Ａが、三次元座標｛ｘ，ｙ，ｚ｝において走査されるものとする。（図３に示すように、他の様々な点もまた走査されるが、簡潔にするために、点Ａについてのみ考える。）｛０，０，０｝を中心とする仮想キューブ３０は、キューブの前面が｛１，０，０｝方向や、上面が｛０，０，１｝にあるなどのように、ｘ，ｙ，ｚに合わせられている。仮に、面が、２メートル×２メートルであり、キューブ角部が、｛−１，−１，−１｝、｛−１，−１，１｝、・・・、｛１，１，１｝にあるものとしてキューブを定義する。その結果、各点｛ｘ，ｙ，ｚ｝について、１）光線｛０，０，０｝→｛ｘ，ｙ，ｚ｝が通過するキューブ面、２）光線｛０，０，０｝→｛ｘ，ｙ，ｚ｝が通過するキューブ面上の位置Ａ’、３）ポイントクラウドデータが、キューブマップによって投影される一連の画像に変換される場合、光線が通過するキューブ面上の画素、並びに４）その画素の中心座標及びその中心座標からその光線が通過する点へのオフセットを特定し得る。その画素の中心座標と、その中心座標から光線が通過する点までのオフセットとの間のデルタ、または差分は、オフセット角を与える。
【００２３】
一例として更に説明するために、図４及び図５を参照し、次のことを仮定する。２画素×２画素が、キューブ面にあり、また、点Ａの座標｛ｘ，ｙ，ｚ｝が、図３の現実の空間座標系において、｛１００，−７５，２０｝に等しい。これらの座標は、レーザスキャナからの測定値を用いて、公知の原理に基づき決定されることを当業者は認識するであろう。更に、点Ａは、光線｛０，０，０｝→｛ｘ，ｙ，ｚ｝が、ｘ＝＝１平面にあるキューブ面を通過するように、空間的に配置される。そして、相似の三角形（拡大縮小）によって、平面ｘ＝＝１と光線との交点において、｛１，−０．７５，０．２０｝であるＡ’の座標を有する。従って、図５に示すように、光線は、この特定のキューブ面上の位置Ａ’において画素（０，１）を通過する。このことを他の方法で述べることができる。即ち、コンピュータは、Ａ’が点Ａを表すように、画面上においてＡ’を含む画素を位置決めしなければならない。レーザスキャナ９によって収集されたデータからＡ’の位置を求めることは、当業者の能力の範囲内である。
【００２４】
対応するラスタファイルでは、画素（０，１）において、その距離、即ち、（１００＾２＋７５＾２＋２０＾２）の平方根及び２つのオフセット角を格納する。２つのオフセット角は、必ずしも角度とは限らず、キューブ面上のオフセットであってよい。上記の例では、画素（０，１）の中心は、座標｛１，−０．５，０．５｝を有し、従って、ｙ、ｚ座標のオフセットは、（−０．２５，−０．３０）である。
【００２５】
この情報が与えられた点を再構築する場合、コンピュータは、本発明に基づくプログラムによる命令を用いて、このキューブ面（ｘ＝＝１）上の画素位置（０，１）を選択し、座標｛１，−０．５，０．５｝を得て、そして、オフセット角（−０．２５，−．３０）を加えて、｛１，−０．７５，０．２０｝を得る。そして、コンピュータは、そのベクトルを規格化し、その距離を乗じて、｛１００，７５，２０｝を得る。その結果は、（図２に示すように）点Ａの表現をコンピュータ画面上で選択するユーザに表示し得る。その結果は、他の方法で用いることができ、例えば、２つの選択された点間の距離を計算するために用いることができる。
【００２６】
上記例において、左キューブ面（ｘ＝＝１平面内）は、図４に示すように、複数の画素が含まれるコンピュータ画面と一致する。ほとんどのコンピュータ画面は、４画素を超える画素を有することを当業者は認識されるであろうが、この概念を外挿するのは、通常の技術の範囲内である。更に、本例において、点Ａは、特定の閲覧方向及び視野を仮定して、画素（０，１）と表される。点Ａを表す画素は、閲覧方向及び視野が変化するにつれて、公知の通り変化し得る。
【００２７】
オフセット座標は、三次元空間において点位置を正確に再構築するのにどんな精度が必要かに依存して、任意の数のレベルの精度で格納できることに留意されたい。即ち、より高い精度は、より大きな“オフセット角画像”を必要とし、従って、ウェブページをロードするより広い帯域幅を必要とすることがトレードオフである。本例では、オフセットを小数点一位（−０．３、−０．３）に丸めて、格納及び伝送要件を低減してよいが、対応する精度は低下する。
【００２８】
キューブマップの各面は、テクスチャーマップ又は画素位置のグリッドである。角度オフセット及び距離は、オフセット対の対応するグリッドで表され、対応するグリッドの１つの入力項目が、テクスチャーマップ画像の各入力項目に対する。従って、キューブ面に対して５０ｘ５０テクスチャーマップ画像がある場合、対応する５０ｘ５０のオフセットグリッドがあり、この場合、テクスチャーマップ上の画素（１０，５）は、そのオフセットが、オフセットグリッドの（１０，５）に、また、距離グリッドの（１０，５）に格納される。好適には、角度オフセット情報は、画素の中心を基準として格納される。画像は、閲覧方向及び視野の変化を考慮して変形されるため、同じ変形が角度オフセット及び距離グリッドに適用される。
【００２９】
対応するグリッドを他の方法で記述すると、画像は、一様なグリッド上における画素から構成されるテクスチャーである。ユーザが、ポイントクラウド画像上の画素を選択すると、プログラムは、その画素の行及び列位置を決定し、オフセット及び／又は距離ファイル等の他のファイルに格納されたその行及び列位置の寸法的な場所を調べる。オフセットグリッド及び距離グリッドは、別個のグリッドであってよく、又は組み合わせて画像グリッドに対応する単一グリッドにしてもよい。
【００３０】
点の位置が表現される座標は、任意の原点を包含することを当業者は認識するであろう。原点は、与えられた地球上の基準点に、地理座標のように、又は、他のいずれかの場所に位置し得る。例示の非地理座標系には、ポイントクラウドの点の少なくとも幾つかが取られる点にその原点を有するシステムが含まれる。即ち、点が、唯一つの位置から収集された場合、非地理座標系の原点は、走査時のレーザスキャナ９のその一つの位置であってよい。点が、二つ以上の異なる位置から収集された場合、原点は、これらの位置の一つ又は全く他の位置であってよい。座標系の選択は、任意であり、利便性によって決定される。１つの座標系から他の座標系への変換は、単に公知の変換技法の問題である。
【００３１】
上述したように、オフセット及び距離精度は、コンピュータディスク上のファイルのサイズに関する設定値により変えてよい。ユーザは、好適には、精度を設定する権限を有する。
【００３２】
特に、インターネットを介したデータのストリーミングを円滑にするために、プログラムは、好適には、初期ファイル（ＸＭＬファイル等）への起点リンクをブラウザに与え、また、起点から、ダウンロードすべき全ファイルのリストを見つけ、インテリジェントにそれらを取り込む。即ち、開始ファイルは、発行者によって発行されるウェブページであり、この開始ファイルには、他のファイルへの自動的に追従されるリンクが含まれ、画像ファイル（例えば、テクスチャーマップ）及びマークアップファイル（上述したように、マークアップオブジェクトから構成されるファイル）が含まれる。画像ファイルは、好適には、公知の原理による詳細度に区分される。（ファイルは、必要ならばオンザフライで、又は記憶媒体上で区分してよいが、好適には、記憶媒体上で区分した方が良い。）ブラウザは、最初に、ユーザの選択ビューに適する詳細度で見える画像を入手し、ユーザに画像との対話を開始させ、その間、プログラムは、より大きな寸法のデータを入手しようと依然機能する。これによって、ウェブ又はネットワーク側に要求される何らかのヘビー級のサーバを設置することなく、即時に近い対話的な経験がなされる。
【００３３】
更に、距離データ並びに水平及びオフセット角データに加えて、ポイントクラウドにおける各画素の格納された値には、好適には、赤／緑／青（ＲＧＢ）又は階調色データ、又は画像を画面に表示するための色又は階調値に変換し得る何らかの他の値も含まれることを当業者は認識するであろう。
【００３４】
本発明のマッピング技法は、更に、表示された画像アレイの間隙を埋めて、連続的な画像を形成する段階を提供する。例えば、ポイントクラウドの或る領域における点間隔が、画像アレイの画素より広い場合、“空の”画素は、例えば、ＲＧＢ値で埋めて、画像を連続にすることができる。以下の代表的な方法は、これを達成するために用い得る。例えば、（１）近接許容、即ち、点が許容距離内にある場合、それらの特性（例えば、色）を補間して中間画素を埋める。（２）隣接グリッドの走査、即ち、点が、走査の隣接行又は列上にある場合、補間を行って、中間画素を埋める。（３）テクスチャーマップされた画像からの色を用いる。即ち、テクスチャーマップ画像が、点を色付けするために適用される場合、画素の隣り合った点のテクスチャー座標を補間し、また、テクスチャー座標を用いて、テクスチャーマップからの色を決定することによって、点を含まない画素にそのテクスチャーマップを適用する。
【００３５】
本明細書に述べた本発明の実施形態に対する様々な他の選択肢は、本発明の実践に際して用い得ることを理解されたい。以下の請求項は、これらの請求項及びこれによって網羅されるそれらの均等物の範囲内において、本発明のシステム及び方法の範囲を規定するものとする。
【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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