(57)【要約】【課題】表示上重要なオブジェクトを優先的に表示可能にするための重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて設定して視点の移動に伴って表示に必要なオブジェクトを優先的にかつ高速に抽出することができるようにする。【解決手段】コンピュータグラフィックスを用いて３次元モデルを表示する際に、表示上重要なオブジェクトを優先的に表示可能とするための重要度を生成する３次元モデル情報生成装置であって、３次元モデルを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された３次元モデルに基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部とを備える。【選択図】図１
2005242475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータグラフィックスを用いて３次元モデルを表示する際に、表示上重要なオブジェクトを優先的に表示可能とするための重要度を生成する３次元モデル情報生成装置であって、
３次元モデルを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された３次元モデルに基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部と
を備えた３次元モデル情報生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記記憶部は、３次元モデルとして、オブジェクトのレンダリング画像を記憶し、
前記重要度決定部は、
前記記憶部に記憶された画像を解析して特徴量を抽出する画像解析手段と、
前記画像解析手段により抽出された特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段と
を有することを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、
前記重要度算出手段が算出していないオブジェクトに対して重要度を算出する一般オブジェクト重要度算出手段をさらに有する
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記記憶部は、３次元モデルの３次元空間内における視点に関するデータを記憶し、
前記記憶部に記憶された視点に関するデータに基づいて３次元モデルをレンダリングし表示する表示部をさらに備え、
前記重要度決定部は、前記表示部による３次元モデルのレンダリング結果に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を決定する
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の３次元モデル情報生成装置において、
３次元空間内における視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、
前記視点情報取得部が取得した視点に関するデータに基づいて３次元モデルをレンダリングし表示する表示部と
をさらに備えた
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、
前記表示部による３次元モデルのレンダリング結果から重要度を算出する際に用いる特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段からの特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段と
を有することを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、
前記重要度算出手段が算出していないオブジェクトに対して重要度を算出する一般オブジェクト重要度算出手段をさらに有する
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項８】
請求項１に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記記憶部は、３次元モデルの３次元空間内における視点に関するデータを記憶し、
前記記憶部に記憶された視点に関するデータに基づいて３次元モデルをレンダリングし表示する表示部と、
前記表示部による３次元モデルのレンダリング結果から画像を生成して前記記憶部に記憶させる画像生成部と
をさらに備えた
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、
前記記憶部に記憶された画像から重要度を算出する際に用いる特徴量を抽出する画像解析手段と、
前記画像解析手段により抽出された特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段と
を有することを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、
前記重要度算出手段が算出していないオブジェクトに対して重要度を算出する一般オブジェクト重要度算出手段をさらに有する
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の３次元モデル情報生成装置において、
３次元空間内における視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、
前記視点情報取得部が取得した視点に関するデータに基づいて３次元モデルをレンダリングし表示する表示部とをさらに備え、
前記重要度決定部は、前記表示部による３次元モデルのレンダリング結果に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を決定する
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、
前記記憶部に記憶された画像から重要度を算出する際に用いる特徴量を抽出する画像解析手段と、
前記画像解析手段により抽出された特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段と
を有することを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、
前記重要度算出手段が算出していないオブジェクトに対して重要度を算出する一般オブジェクト重要度算出手段をさらに有する
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、３次元空間内の複数視点位置からポリゴンを見たときの方向と対応付けて重要度を算出する
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を、３次元空間内における複数視点位置から見たときの見え方の時間的な変化を考慮して決定する
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の３次元モデル情報生成装置において、
前記重要度決定部は、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度の判断基準として、
第１の基準に、３次元空間内で視点を移動した際に、最も大きく表示されたときの画面を占める割合が高いポリゴン及びそのオブジェクトを表示上重要なものと設定し、
第２の基準に、３次元空間内で視点を移動した際に、大きく表示されている時間が長いポリゴン及びそのオブジェクトを表示上重要なものと設定し、
上記２つの基準に対して重要度を算出した後、それらの値を統合することで重要度を算出する
ことを特徴とする３次元モデル情報生成装置。
【請求項１７】
オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の方向と関連付けて管理するインデックスを生成するインデックス生成装置であって、
３次元モデル及び３次元モデルを管理するインデックスを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された３次元モデルに基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部と、
前記記憶部に記憶されている３次元モデルの画像に基づいて３次元空間内における地点と方向との対応関係を生成する方向生成部と、
前記重要度決定部で決定した重要度を３次元空間内における方向と関連付けて登録する重要度登録部と
を備えたインデックス生成装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載のインデックス生成装置において、
前記方向生成部の代わりに、３次元空間内における地点と方向との対応関係を、視点を移動した際の視点に関する情報に基づいて生成する方向定義部を備えると共に、
３次元空間内における視点位置や視線方向等、視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、
３次元モデルを表示する表示部と、
３次元モデルをレンダリングした結果を画像に出力する画像生成部
をさらに備え、
前記方向定義部は、前記視点情報取得部が視点移動時に記憶部に格納した視点に関する情報を取得して、３次元空間内における地点と方向との対応関係を作成し、前記記憶部に格納する
ことを特徴とするインデックス生成装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載のインデックス生成装置において、
前記重要度決定部は、
記憶部に記憶された画像から重要度を算出する際に用いる特徴量を抽出する画像解析手段と、
前記画像解析手段により抽出された特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段と
を有することを特徴とするインデックス生成装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載のインデックス生成装置において、
前記重要度決定部は、
前記重要度算出手段が算出していないオブジェクトに対して重要度を算出する一般オブジェクト重要度算出手段をさらに有する
ことを特徴とするインデックス生成装置。
【請求項２１】
請求項１７に記載のインデックス生成装置において、
前記方向生成部の代わりに、３次元空間内における地点と方向との対応関係を、視点を移動した際の視点に関する情報に基づいて生成する方向定義部を備えると共に、
前記重要度決定部は、
前記表示部による３次元モデルのレンダリング結果から重要度を算出する際に用いる特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段からの特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段と
を有し、
３次元空間内における視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、
３次元モデルを表示する表示部と
をさらに備え、
前記方向定義部は、前記視点情報取得部が視点移動時に記憶部に格納した視点に関する情報を取得して、３次元空間内における地点と方向との対応関係を作成し、前記記憶部に格納する
ことを特徴とするインデックス生成装置。
【請求項２２】
３次元モデルを検索する検索装置であって、
３次元データ等を記憶する記憶部と、
オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部と、
３次元空間内における地点と方向との対応関係を記憶部が有する画像に基づいて生成する方向生成部と、
前記重要度決定部で決定した重要度を３次元空間内における方向と関連付けて登録する重要度登録部と、
３次元モデルを表示する表示部と、
３次元空間内における視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、
３次元空間内における方向と関連づいた重要度を用いてオブジェクトのデータを抽出する検索部と
を備えた検索装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の検索装置において、
前記重要度決定部は、
重要度を算出する際に用いる特徴量を記憶部が有している画像から抽出する画像解析手段と、
特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段と
を有し、
前記検索部は、
オブジェクトを抽出する３次元空間内の領域を決定する抽出領域決定手段と、
重要度算出時の３次元空間内における方向の中から、視線方向に最も近い方向を取得する視線方向取得手段と、
視線方向に対応する重要度に基づいてデータを抽出する抽出手段と
を有する
ことを特徴とする検索装置。
【請求項２４】
請求項２２に記載の検索装置において、
前記方向生成部の代わりに、３次元空間内における地点と方向との対応関係を、視点を移動した際の視点に関する情報に基づいて生成する方向定義部を備えると共に、
３次元モデルをレンダリングした結果を画像に出力する画像生成部をさらに備える
ことを特徴とするインデックス生成装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の検索装置において、
前記重要度決定部は、
重要度を算出する際に用いる特徴量を記憶部が有している画像から抽出する画像解析手段と、
特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段と
を有し、
前記検索部は、
オブジェクトを抽出する３次元空間内の領域を決定する抽出領域決定手段と、
重要度算出時の３次元空間内における方向の中から、視線方向に最も近い方向を取得する視線方向取得手段と、
視線方向に対応する重要度に基づいてデータを抽出する抽出手段と
を有することを特徴とする検索装置。
【請求項２６】
請求項２２に記載の検索装置において、
前記方向生成部の代わりに、３次元空間内における地点と方向との対応関係を、視点を移動した際の視点に関する情報に基づいて生成する方向定義部を備えると共に、
前記重要度決定部は、
重要度を算出する際に用いる特徴量を３次元モデルのレンダリング結果から抽出する特徴量抽出手段と、
特徴量に基づいて、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段と
を有する
ことを特徴とする検索装置。
【請求項２７】
３次元モデルを検索する検索装置であって、
３次元空間内における方向と関連づいた重要度を格納したインデックスを有し、３次元データ等を記憶する記憶部と、
３次元モデルを表示する表示部と、
視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、
オブジェクトを抽出する３次元空間内の領域を決定する抽出領域決定手段と、
重要度算出時の３次元空間内における方向の中から、視線方向に最も近い方向を取得する視線方向取得手段と、
視線方向に対応する重要度に基づいてデータを抽出する抽出手段と
を備えた検索装置。
【請求項２８】
請求項２２ないし２７のいずれか１項に記載の検索装置において、
前記検索部は、３次元空間内における方向と関連づいた重要度を用いて、視線の方向に対して表示上、重要なオブジェクトのデータを抽出する
ことを特徴とする検索装置。
【請求項２９】
コンピュータグラフィックスによる３次元表示における表示上重要なオブジェクトを優先的に抽出し、端末に配信する配信装置であって、
３次元データ等を記憶する記憶部と、
オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部と、
前記重要度決定部で決定した重要度を３次元空間内における方向と関連付けて登録する重要度登録部と、
３次元空間内における地点と方向との対応関係を記憶部が有する画像に基づいて生成する方向生成部と、
３次元空間内における方向と関連づいた重要度を用いてオブジェクトのデータを抽出する検索部と、
端末と３次元データ等のデータの送受信を行うデータ送受信部と
を備えた配信装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の配信装置において、
前記方向生成部の代わりに、３次元空間内における地点と方向との対応関係を、視点を移動した際の視点に関する情報に基づいて生成する方向定義部を備えると共に、
前記重要度決定部は、
重要度を算出する際に用いる特徴量を３次元モデルのレンダリング結果から抽出する特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段からの特徴量に基づいて重要度を算出する重要度算出手段と
を有し、
視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、
３次元モデルを表示する表示部と
をさらに備えた
ことを特徴とする配信装置。
【請求項３１】
請求項２９に記載の配信装置において、
前記方向生成部の代わりに、３次元空間内における地点と方向との対応関係を、視点を移動した際の視点に関する情報に基づいて生成する方向定義部を備えると共に、
３次元モデルをレンダリングした結果を画像に出力する画像生成部をさらに備え、
前記重要度決定部は、
重要度を算出する際に用いる特徴量を記憶部が有している画像から抽出する画像解析手段と、
特徴量に基づいて重要度を算出する重要度算出手段と
を有することを特徴とする検索装置。
【請求項３２】
ＬＡＮやインターネットによりデータの送受信を行う配信装置と表示装置を有する情報配信システムであって、
前記配信装置は、
３次元空間内における方向と関連づいた重要度を格納したインデックスを有し、３次元データを記憶する記憶部と、
重要度を用いてオブジェクトのデータを抽出する検索部と、
表示装置と３次元データの送受信を行うデータ送受信部と
を備え、
前記表示装置は、
３次元データ等のデータを記憶する記憶部と、
３次元モデルを表示する表示部と、
視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、
配信装置に配信してもらうデータを決める要求データ生成部と、
配信装置と３次元データ等のデータの送受信を行うデータ送受信部と、
回線の伝送速度を検出する伝送速度検出部と
を備えた
ことを特徴とする情報配信システム。
【請求項３３】
請求項３２に記載の情報配信システムにおいて、
前記配信装置は、
オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部と、
前記重要度決定部で決定した重要度を３次元空間内における方向と関連付けて登録する重要度登録部と、
３次元空間内における地点と方向との対応関係を記憶部が有する画像に基づいて生成する方向生成部と
をさらに備えた
ことを特徴とする情報配信システム。
【請求項３４】
請求項３２に記載の情報配信システムにおいて、
前記配信装置は、
オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部と、
３次元空間内における地点と方向との対応関係を、視点を移動した際の視点に関する情報に基づいて生成する方向定義部と、
重要度を３次元空間内における方向と関連付けて登録する重要度登録部と、
３次元モデルを表示する表示部と、
視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、
３次元モデルをレンダリングした結果を画像に出力する画像生成部と
をさらに備えた
ことを特徴とする情報配信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、３次元モデルのポリゴンに与える重要度を算出する３次元モデル情報生成装置、３次元空間内における方向に関連づいた重要度を有するインデックスを生成するインデックス生成装置、３次元空間内における方向と関連づいた重要度を有するインデックスを用いて表示上重要なオブジェクトのデータを抽出するための検索装置、抽出したオブジェクトをネットワークを介して配信する配信装置並びに情報配信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワーク上で３次元モデルを配信するシステムが実用化されている。高精細な３次元モデルは、３次元形状やテクスチャのデータ量が多く、配信や描画に多くの時間を要するため、データ量を軽量化することが必要になる。また、都市のように多数のオブジェクトを含む３次元空間を対象として配信や描画を行う場合には、配信や描画の対象とするオブジェクトを限定することにより、配信時間や描画時間を短縮することが必要になる。
【０００３】
そこで、回線の通信速度等に基づいて３次元モデルの詳細度を調節し、データ量を軽量化する方法や、オブジェクトに対して優先度を決定し、優先度を利用して配信や描画の対象を選択する方法が発明されている。
【０００４】
例えば、端末装置の３次元空間における視点の位置や方向等に基づいてオブジェクトに優先度を与え、ネットワーク帯域で利用可能なデータ量や優先度を考慮した配信を行うことで、ネットワーク資源とエンドシステム資源の両方の負荷を考慮に入れてアプリケーションの品質を制御する仮想空間システムが発明されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この仮想空間システムでは、端末装置が３次元空間における視点中心座標と視線方向をサーバに送信すると、サーバは、３次元空間におけるオブジェクトと視点との距離、視線方向とオブジェクトとのずれの角度、オブジェクトの表示面積に基づいてオブジェクトに優先度を与える。そして、この優先度を利用して、一送信当たりのデータ総量がネットワーク帯域を超過しないように優先度の高い順にオブジェクトを選択して配信したり、優先度の低いオブジェクトのデータ品質を低くして配信したりする。
【０００６】
また、通信路の利用可能な伝送能力等に応じて、送信オブジェクトとして抽出するオブジェクトの優先度や３次元モデルの詳細度を制御する３次元空間データ送信表示装置が発明されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
この３次元空間データ送信表示装置においては、優先度の種類として、オブジェクトの外観的形状に基づく視認性を向上させる度合いに応じて設定する静的優先度と、視点からの距離等に応じて設定する動的優先度を設定し、さらに、クライアント端末へ送信する必要性を、静的優先度と動的優先度とに基づいて設定する送信優先度が説明されている。３次元オブジェクトの外観形状が他のオブジェクトよりも大きく、表示の際に目立つオブジェクトほど、静的優先度が高い。また、視点からの距離が小さいほど、視線方向との乖離度が小さいほど動的優先度が高い。通信路の伝送能力の変化や視点の移動速度等に応じて優先度を変更することにより、送信データ量を調整することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−０６３６０１号公報
【特許文献２】特開２００２−２７９４４９号公報（請求項２８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特開２００２−０６３６０１号公報や特開２００２−２７９４４９号公報に記載された方法では、サーバが、端末側の３次元空間における視点位置が変化するたびにオブジェクトの優先度設定を行うため、多数の端末がサーバに接続し、各端末上で３次元空間内の視点の移動を行っている場合には、サーバの負荷が増大する。特に、優先度付与の対象となるオブジェクトが多い場合には、優先度を設定する処理の負荷が増大する。この結果、各端末の要求に応じて、表示に必要なオブジェクトを高速に抽出・配信することが困難になり、各端末では３次元空間内で高速に視点を移動させることが困難となる。
【００１０】
この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あり、表示上重要なオブジェクトを優先的に表示可能にするための重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて設定して、視点の移動に伴って表示に必要なオブジェクトを優先的にかつ高速に抽出することができるようにする３次元モデル情報生成装置、３次元空間内における方向に関連づいた重要度を有するインデックスを生成するインデックス生成装置、３次元空間内における方向と関連づいた重要度を有するインデックスを用いて表示上重要なオブジェクトのデータを抽出する検索装置、抽出したオブジェクトをネットワークを介して配信する配信装置並びに情報配信システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る３次元モデル情報生成装置は、コンピュータグラフィックスを用いて３次元モデルを表示する際に、表示上重要なオブジェクトを優先的に表示可能とするための重要度を生成する３次元モデル情報生成装置であって、３次元モデルを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された３次元モデルに基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部とを備えたものである。
【００１２】
また、この発明に係るインデックス生成装置は、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の方向と関連付けて管理するインデックスを生成するインデックス生成装置であって、３次元モデル及び３次元モデルを管理するインデックスを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された３次元モデルに基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部と、前記記憶部に記憶されている３次元モデルの画像に基づいて３次元空間内における地点と方向との対応関係を生成する方向生成部と、前記重要度決定部で決定した重要度を３次元空間内における方向と関連付けて登録する重要度登録部とを備えたものである。
【００１３】
また、この発明に係る検索装置は、３次元モデルを検索する検索装置であって、３次元データ等を記憶する記憶部と、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部と、３次元空間内における地点と方向との対応関係を記憶部が有する画像に基づいて生成する方向生成部と、前記重要度決定部で決定した重要度を３次元空間内における方向と関連付けて登録する重要度登録部と、３次元モデルを表示する表示部と、３次元空間内における視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、３次元空間内における方向と関連づいた重要度を用いてオブジェクトのデータを抽出する検索部とを備えたものである。
【００１４】
また、この発明に係る配信装置は、コンピュータグラフィックスによる３次元表示における表示上重要なオブジェクトを優先的に抽出し、端末に配信する配信装置であって、３次元データ等を記憶する記憶部と、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部と、前記重要度決定部で決定した重要度を３次元空間内における方向と関連付けて登録する重要度登録部と、３次元空間内における地点と方向との対応関係を記憶部が有する画像に基づいて生成する方向生成部と、３次元空間内における方向と関連づいた重要度を用いてオブジェクトのデータを抽出する検索部と、端末と３次元データ等のデータの送受信を行うデータ送受信部とを備えたものである。
【００１５】
さらに、この発明に係る情報配信システムは、ＬＡＮやインターネットによりデータの送受信を行う配信装置と表示装置を有する情報配信システムであって、前記配信装置は、３次元空間内における方向と関連づいた重要度を格納したインデックスを有し、３次元データを記憶する記憶部と、重要度を用いてオブジェクトのデータを抽出する検索部と、表示装置と３次元データの送受信を行うデータ送受信部とを備え、前記表示装置は、３次元データ等のデータを記憶する記憶部と、３次元モデルを表示する表示部と、視点に関する情報を取得する視点情報取得部と、配信装置に配信してもらうデータを決める要求データ生成部と、配信装置と３次元データ等のデータの送受信を行うデータ送受信部と、回線の伝送速度を検出する伝送速度検出部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定することができ、決定した重要度を登録したインデックスを用いてポリゴンを抽出することができるので、端末上で視点の位置や方向が変化するたびに個々のオブジェクトに対して重要度を算出する必要がない。このため、多数の端末がネットワークに接続している場合であっても、配信装置では高速に抽出・配信することができ、端末では３次元空間内を高速に視点移動できる。
【００１７】
また、３次元空間内における方向と対応付けて重要度を決定し、方向に応じた複数種類の重要度を有しているので、視点の方向に応じた重要度で表示に重要なポリゴン、及び頂点座標等の関連データを高速に抽出することができる。
【００１８】
また、端末が必要とする３次元モデルを高速に配信し、端末側で都市のように多数のオブジェクトが存在する空間内を視点が移動する際に、視点の移動に伴って表示に必要なオブジェクトを高速に表示することができる。
【００１９】
また、多数の端末がネットワークに接続し、各端末で任意の視点移動を行っている場合であっても、各端末では高速に３次元空間内を視点移動できる。
【００２０】
また、各オブジェクトに対して表示上の重要性を予め設定できる。
【００２１】
さらに、設定した重要度を用いて、視点の移動に伴って表示に必要なオブジェクトを優先的になおかつ高速に抽出することができ、また、回線の伝送速度が遅い場合や端末の性能が低い場合であっても、限られたデータ量で表示品質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１．
（３次元モデル情報生成装置）
図１は、この発明の実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す３次元モデル情報生成装置１００Ａは、コンピュータグラフィックスを用いて３次元モデルを表示する際に、表示上重要なオブジェクトを優先的に表示可能とするための重要度を生成するものであって、道路や建物等のオブジェクトの３次元データやレンダリング画像等の３次元モデルの画像を記憶する記憶部１０と、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定する重要度決定部２０Ａとを備えている。
【００２３】
また、前記重要度決定部２０Ａは、重要度を算出する際に用いる特徴量を記憶部１０が有している画像から抽出する画像解析手段２１と、画素数等の特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段２２とを有する。なお、各ポリゴンに設定する重要度は、３次元空間内における方向に応じた複数種類の重要度である。
【００２４】
次に、実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置１００Ａの動作を、道路や建物等から成る都市空間を対象として説明する。記憶部１０は、例えば、３次元空間内で道路上をウォークスルー（視点移動）した際のレンダリング画像を複数枚記憶している。各画像は、ウォークスルーを行った際の道路と方向に対応付いたファイル名を有しており、どの道路上をどの方向に向かってウォークスルーした際のレンダリング画像であるかを互いに区別することができる。
【００２５】
例えば、図２において、道路Ｒ上を地点Ａから地点Ｂの方向に向かってウォークスルーした場合（道路Ｒ上を方向１の方向にウォークスルーした場合）のレンダリング画像は、「Ｒ１」を付けたファイル名で記憶されており、道路Ｒ上を地点Ｂから地点Ａの方向に向かってウォークスルーした場合（道路Ｒ上を方向２の方向にウォークスルーした場合）のレンダリング画像は、「Ｒ２」を付けたファイル名で記憶されている。方向１や方向２は、例えば、南から北に向かう方向や西から東に向かう方向を方向１、北から南に向かう方向や東から南に向かう方向を方向２などと定義しておくことにより、３次元空間内の方向を示すことができる。
【００２６】
重要度決定部２０Ａの画像解析手段２１では、記憶部１０が有している画像を解析し、重要度を算出する際に用いる特徴量を抽出する。重要度を算出するオブジェクトの種別（建物／標識／道路など）は、操作員が任意に決めることができる。キーボード等を用いて、種別の数字を入力する方法や、記憶部１０に記憶しているファイルから種別の数字を読み込む方法等による。
【００２７】
画像解析手段２１の具体的な動作を説明する前に、まず、重要度の設定方法について、建物を例として、図３〜図７を用いて説明する。図３において、建物Ｐは、道路Ｒと道路Ｗが交差する角地に存在する建物である。建物Ｐの側面は、簡易的に四角形のポリゴンで示すが、もちろん四角形には限らず、形状は任意である。三角ポリゴンや多角形ポリゴンでもよい。以下、建物Ｐの側面の各ポリゴンをａ、ｂ、ｃ、ｄと表記する。
【００２８】
重要度の大小は、ポリゴンを３次元空間内における複数の視点位置から見たときの見え方に基づいて決定される。また、重要度は、ポリゴンを見たときの方向と関連付けて算出する。したがって、同一のポリゴンであっても、見る方向に応じた異なる重要度を有している。具体例として、図３に示す建物Ｐのポリゴンａは、道路Ｒ上を方向１に視点移動した際（図４）のレンダリング画像、および、道路Ｗ上を方向１・方向２で視点移動した際（図６、図７）のレンダリング画像に示される。そこで、ポリゴンａには、「道路Ｒの方向１に対する重要度」、「道路Ｗの方向１に対する重要度」、「道路Ｗの方向２に対する重要度」の３種類の重要度を算出することができる。
【００２９】
次に、画像解析手段２１の具体的な動作を説明する。図８において、道路Ｒ上を地点１から地点５の方向に視点移動した際のレンダリング画像が記憶部１０に蓄積されている。レンダリング画像１、レンダリング画像２はその例であり、各々、時刻１におけるレンダリング画像（地点１から見たときのレンダリング画像）、時刻２におけるレンダリング画像（地点２から見たときのレンダリング画像）とする。以後、説明の分りやすさのために、時刻Ｔ（Ｔ＝１、２、３、４、５）における画像をレンダリング画像Ｔと表記する。
【００３０】
まず、レンダリング画像Ｔ（Ｔ＝１、２、３、４、５）に示されている各建物に対して、可視ポリゴン（画像上に表示されているポリゴン）の画素数の総和を算出する。例えばレンダリング画像１に表示されている建物Ｐの場合、可視ポリゴンは、ポリゴンａとポリゴンｂであるので、レンダリング画像１における建物Ｐの可視ポリゴン画素数の総和ＳＰ＿１は、式（１）で算出することができる。
【００３１】
【数１】
2005242475.tif 000003
ただし、Ｓａ＿１、Ｓｂ＿１は各々レンダリング画像１におけるポリゴンａとポリゴンｂの画素数である。
【００３２】
なお、レンダリング画像上で、ポリゴンの色を建物毎に異なる色で表現しておくことによって、各建物を区別することができる。算出した画素数は、記憶部１０に格納される。
【００３３】
次に、重要度算出手段２２では、記憶部１０から画素数等の特徴量を取得すると、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて抽出された特徴量を総合的に用いて、各建物のポリゴンに設定する重要度を算出する。表示上、重要なオブジェクトであるとみなす判断基準としては、以下の２つの基準を設定することができる。各々の基準に対して重要度を算出した後、それらの値を統合することによってオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する。
【００３４】
・一つ目の基準
３次元空間内で視点を移動した際に、最も大きく表示された時の画面を占める割合が高いポリゴン（及びそのオブジェクト）は、表示上重要である。
・二つ目の基準
３次元空間内で視点を移動した際に、大きく表示されている時間が長いポリゴン（及びそのオブジェクト）は表示上重要である。
【００３５】
まず、一つ目の基準に対する重要度の算出方法を示す。各建物に対して、道路Ｒ上を地点１から地点５の方向に視点移動した際の時系列レンダリング画像の中で可視ポリゴン画素数の総和が最大になるときの値を求める。例えば建物Ｐの場合、可視ポリゴン画素数の総和が最大になるときの値ＳＰ＿ｍａｘは、式（２）から求めることができる。
【００３６】
【数２】
2005242475.tif 000004
なお、ＳＰ＿１やＳＰ＿２等の値は、記憶部１０から取得することができる。
【００３７】
次に、各建物の可視ポリゴン画素数の総和が最大になる時刻のレンダリング画像を用いて、画像上に示されているすべての建物の表示画素数（画像上に示されているすべての建物が画像上で占めている画素数）と、今処理を行っている建物の可視ポリゴン画素数の総和の最大値との比率を求める。建物Ｐの場合、比率ｘｐは式（３）により求めることができる。
【００３８】
【数３】
2005242475.tif 000005
【００３９】
ただし、式（３）において、建物Ｐの可視ポリゴン画素数の総和が最大となる時刻をＴ＝２とし、時刻Ｔ＝２におけるレンダリング画像２上における可視ポリゴン画素数の最大値をＳＰ＿２と表記した。また、Ｓａｌｌ＿２は、レンダリング画像２上に表示されているすべての建物の表示画素数である。
【００４０】
最後に、式（３）から算出した比率ｘｐを用いて、一つ目の基準に対する建物Ｐの重要度（ポリゴンａおよびポリゴンｂの重要度）Ｙ１ｐを、式（４）、式（５）を用いて算出する。
【００４１】
【数４】
2005242475.tif 000006
【００４２】
【数５】
2005242475.tif 000007
式（５）において、Ｈ１は任意の増加関数である。
【００４３】
なお、この重要度は、道路Ｒ上を地点１から地点５に向かって方向１に視点移動した際のレンダリング画像を用いて算出した重要度であるため、Ｙ１ｐは、「道路Ｒの方向１に対する一つ目の基準から算出した重要度」とする。
【００４４】
二つ目の基準では、レンダリング画像の全画素に対してある一定以上の画素数を占める時間を建物ごとに算出し、その時間の大小に応じて重要度を算出する。建物Ｐの場合、まず、式（６）を満たしている時間幅を算出する。
【００４５】
【数６】
2005242475.tif 000008
【００４６】
ここで、Ｇはレンダリング画像の全画素数であり、Ａは比率である。例えば、レンダリング画像の全画素のうち１５％以上の画素を占める時間を算出したい場合には、Ａ＝０．１５とする。
【００４７】
建物Ｐの時間幅ΔＰは、式（７）で近似することができる。
【００４８】
【数７】
2005242475.tif 000009
【００４９】
式（７）において、ｄは、式（６）を満たしているレンダリング画像の個数であり、Ｕは、道路Ｒの方向１に対するレンダリング画像の総枚数である。
【００５０】
最後に、式（７）から得られたΔＰを用いて、二つ目の基準に対する建物Ｐの重要度（ポリゴンａおよびポリゴンｂの重要度）Ｙ２ｐを、式（８）、式（９）から算出する。
【００５１】
【数８】
2005242475.tif 000010
【００５２】
【数９】
2005242475.tif 000011
【００５３】
式（９）において、Ｈ２は任意の増加関数である。
【００５４】
この重要度は、道路Ｒ上を地点１から地点５に向かって方向１に視点移動した際のレンダリング画像を用いて算出した重要度であるため、Ｙ２ｐは、「道路Ｒの方向１に対する二つ目の基準から算出した重要度」とする。
【００５５】
最後に、一つ目の基準から算出した重要度Ｙ１ｐと二つ目の基準から算出した重要度Ｙ２ｐを統合し、建物Ｐのポリゴンａとポリゴンｂの、道路Ｒの方向１に対する重要度Ｙｐを式（１０）を用いて算出する。
【００５６】
【数１０】
2005242475.tif 000012
【００５７】
ここで、Ｒは重要度のレンジを決める係数である。ｗ１とｗ２は、一つ目の基準と二つ目の基準に対する重み係数である。
【００５８】
このようにして、建物ごとに、道路と方向に関連づいた重要度を算出する。算出した重要度は、道路及び方向と対応付けて記憶部１０に格納する。
【００５９】
実施の形態１では、重要度を算出するための特徴量として画素数を用いる例を示したが、用いる特徴量は画素数に限らない。色相や明るさ、彩度、複雑度等、他の特徴量を用いて算出してもよい。このとき、複数の特徴量を組み合わせてもよい。
【００６０】
また、重要度を算出する際の数式は、実施の形態１に示した式に限らない。
【００６１】
また、実施の形態１では、二つの基準を加味して重要度を算出したが、重要度の算出に使用する基準は２つに限らない。他の基準を加味しても良い。例えば、画像解析手段において、各建物が遠方として表示されている画像を用いて遠方での見え方を解析し、重要度算出手段において遠方から見た際の大きさが大きい建物には重要度算出時の係数を大きくし、遠方から見た際の大きさが小さい建物には重要度算出時の係数を小さくするようにしてもよい。
【００６２】
また、実施の形態１では、重要度を算出する対象として建物を対象とした例を示したが、建物以外のオブジェクトに対しても同様に重要度を算出することができる。
【００６３】
また、実施の形態１では、道路上を視点移動した際のレンダリング画像を用いて重要度を算出する方法を示したが、３次元空間内における視点移動は道路上に限らず、任意である。同様に、実施の形態１では、ポリゴンに設定する重要度を道路の方向と対応付けて算出する方法を示したが、重要度を算出する方向は道路の方向に限らない。任意の方向から作成したレンダリング画像を用いて、その方向に対応する重要度を算出することができる。
【００６４】
さらに、実施の形態１では、レンダリング画像を用いる実施の形態であるが、道路上を移動しながら撮影した時系列画像を用いてもよい。
【００６５】
以上のように、実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置によれば、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定することができるので、３次元モデルの配信や表示を行う際に、端末における視点の移動に伴ってその都度、重要度を算出する必要がなく、端末上で表示に必要なオブジェクトを高速に表示することができる。
【００６６】
実施の形態２．
（一般のオブジェクトに対する重要度算出）
図９は、この発明の実施の形態２に係る３次元モデル情報生成装置の構成を示すブロック図である。図９に示す実施の形態２に係る３次元モデル情報生成装置１００Ｂは、図１に示す実施の形態１と同様な記憶部１０と、実施の形態２に係る重要度決定部２０Ｂとを備えている。
【００６７】
重要度決定部２０Ｂは、図１に示す実施の形態１と同様な画像解析手段２１及び重要度算出手段２２を有すると共に、重要度算出手段２２が算出していないオブジェクトに対して重要度を算出する一般オブジェクト重要度算出手段２３をさらに有する。
【００６８】
次に、実施の形態２に係る３次元モデル情報生成装置１００Ｂの動作ついて説明する。重要度決定部２０Ｂにおける画像解析手段２１では、重要度を算出する際に用いる特徴量を記憶部１０が有している画像から抽出する。具体的な動作は、実施の形態１と同様である。抽出した特徴量は記憶部１０に記憶する。重要度算出手段２２では、３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて抽出された特徴量を記憶部１０から取得すると、それらの特徴量を総合的に用いて、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する。具体的な動作は、実施の形態１と同様である。
【００６９】
さらに、一般オブジェクト重要度算出手段２３は、重要度算出手段２２で重要度を算出していないオブジェクトに対して重要度を決定する。重要度は、以下の２種類の方法を用いて決定することができる。
【００７０】
一つ目の方法は、信号、標識といったオブジェクトの種別に応じて重要度を決定する方法である。重要度の値は、キーボード等を用いて操作員が直接入力する方法のほかに、種別と重要度との対応関係を記述したファイルを記憶部から読み込む方法などにより、取得する。
【００７１】
二つ目の方法は、重要度算出手段２２において算出した重要度を記憶部１０から取得し、「グループ」ごとにオブジェクトの重要度を算出する方法である。ここで、「グループ」とは、２次元地図の図郭や、２次元領域内をメッシュ状に分割した際のメッシュ、街区等のまとまりの単位を指す。操作員がマウス等を用いて指定した任意の領域をグループとして用いてもよい。
【００７２】
グループごとに重要度を算出する方法を具体的に示す。図１０において、建物Ａ〜Ｋは、重要度算出手段２２で重要度を算出していない建物である。斜線を施した建物は、重要度算出手段２２で重要度を算出した建物である。街区１に存在する建物の中で、道路上を方向１に視点移動した際の画像を用いて算出した重要度の中で最も重要度が小さかったポリゴンを持つ建物が建物Ｍであったとする。この値が４５であった場合、街区１に存在する、建物Ａ〜Ｅのポリゴンの重要度を、４４以下の値として、例えば一律に３０に設定する。または、重要度の最大値が４４を越えないように、建物Ａ〜Ｅの各ポリゴンの面積に比例した重要度を設定してもよい。
【００７３】
同様にして、街区２に存在する、建物Ｆ〜Ｋのポリゴンの重要度は、街区２に存在する建物の中で、道路上を方向１に視点移動した際の画像を用いて算出した重要度の中で最も重要度が小さかったポリゴンの重要度に基づいて決定する。
【００７４】
このようにして、同一街区に存在する、重要度算出手段２２で算出した重要度の値を利用して、重要度算出手段２２で重要度を算出していないオブジェクトに対して重要度を設定する。
【００７５】
なお、上述した例では、街区を用いて重要度を決定したが、同様にして、メッシュや図郭、操作員が指定した領域等を用いて重要度を設定することができる。
【００７６】
以上のように、実施の形態２に係る３次元モデル情報生成装置によれば、重要度算出手段２２で算出した重要度を利用して画像に示されていないオブジェクトに対しても重要度を設定することができるので、３次元空間内で視点が移動する際に表示される確率（頻度）が極めて低いオブジェクトに対しては画像を用意せずに簡易的に重要度を算出することができる。
【００７７】
実施の形態３．
（ウォークスルーでレンダリング画像を生成。視点位置はリアルタイムに取得）
図１１は、この発明の実施の形態３に係る３次元モデル情報生成装置の構成を示すブロック図である。図１１に示す実施の形態３に係る３次元モデル情報生成装置１００Ｃは、図９に示す実施の形態２と同様な記憶部１０及び重要度決定部２０Ｂを備えると共に、建物や道路等のオブジェクトの３次元モデルをレンダリングして表示する表示部３０と、３次元空間内における視点位置や視線方向等、視点に関する情報を取得する視点情報取得部４０と、３次元モデルをレンダリングした結果を画像に出力する画像生成部５０とをさらに備えている。
【００７８】
次に、実施の形態３に係る３次元モデル情報生成装置１００Ｃの動作について説明する。まず、操作員がマウスやキーボード等の図示しない入力手段を用いて視点の位置や視線方向、視点の移動方向や１秒あたりの移動変位量等を入力すると、視点情報取得部４０は、入力された情報に基づいて視点に関する情報を取得する。表示部３０では、前記視点情報取得部４０が取得した視点位置と方向に基づいて３次元モデルをレンダリングして表示し、表示が完了すると、画像生成部５０にメッセージを送る。レンダリングの処理内容は、世の中一般のレンダリングと同様である。
【００７９】
画像生成部５０では、前記表示部１４からメッセージを受け取ると、３次元モデルをレンダリングした結果を画像に出力し、記憶部１０に記憶する。なお、レンダリング画像の生成は、予め決めておいた時間間隔ごとや、予め決めておいたフレームごとに行っても良い。画像のファイル名を、道路や移動方向等に対応付けた名称とすることで、３次元空間内における位置や方向と関連付けてレンダリング画像を記憶部１０に蓄積することができる。
【００８０】
この実施の形態３は、視点情報取得部４０において視点に関する情報を生成する実施の形態であるが、視点情報取得部４０を除く構成とし、予め作成しておいた視点に関する情報を記憶部１０から取得する構成としてもよい。例えば、視点位置や視線方向の時系列データや移動変位量を予め記憶部１０に記憶しておき、そのデータに基づいて自動的に視点を移動しながら画像を生成することもできる。また、道路ネットワークデータ等を用いて視点を移動させる経路の座標を取得してもよい。
【００８１】
以上のように、実施の形態３に係る３次元モデル情報生成装置によれば、３次元空間内で任意の視点移動を行いながらレンダリング画像を生成し、生成した画像を用いて３次元空間内における方向に対応した重要度を算出することができるので、３次元空間内の任意のオブジェクトに対して重要度を算出することができる。また、仮想空間内で視点移動した結果のレンダリング画像を用いて重要度を自動的に算出することができるので、対象とする３次元空間が広範囲である場合にも、重要度を簡単に算出することができる。
【００８２】
実施の形態４．
（ウォークスルーで画像を生成せずに、特徴量を抽出）
図１２は、この発明の実施の形態４に係る３次元モデル情報生成装置の構成を示すブロック図である。図１２に示す実施の形態４に係る３次元モデル情報生成装置１００Ｄは、図１に示す実施の形態１と同様な記憶部１０及び実施の形態４に係る重要度決定部２０Ｃを備えると共に、図１１に示す実施の形態３と同様な表示部３０と視点情報取得部４０とを備えている。
【００８３】
重要度決定部２０Ｃは、重要度を算出する際に用いる特徴量を３次元モデルのレンダリング結果から抽出する特徴量抽出手段２４と、図９に示す実施の形態２と同様な重要度算出手段２２と、一般オブジェクト重要度算出手段２３とを有する。
【００８４】
次に、実施の形態４に係る３次元モデル情報生成装置１００Ｄの動作ついて説明する。まず、操作員がマウスやキーボード等を用いて視点の位置や視線方向、視点の移動方向や１秒あたりの移動変位量等を入力すると、入力された情報に基づいて視点情報取得部４０が視点に関する情報を取得する。表示部３０では、前記視点情報取得部４０が取得した視点位置と方向に基づいて、３次元モデルをレンダリングし、表示する。レンダリングの処理内容は、世の中一般のレンダリングと同様である。表示が完了すると、重要度決定部２０Ｃにおける特徴量抽出手段にメッセージを送る。
【００８５】
特徴量抽出手段２４は、前記表示部３０からメッセージを受け取ると、レンダリング結果に基づいて画素数等の特徴量を抽出し、記憶部１０に格納する。具体的な処理内容は、実施の形態１における画像解析手段２１の処理内容と同一である。なお、画像解析手段２１と特徴量抽出手段２４の違いは、特徴量を抽出する際に画像を用いるか否かである。
【００８６】
重要度算出手段２２は、記憶部１０から画素数等の特徴量を取得し、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する。具体的な処理内容は、実施の形態１と同様である。一般オブジェクト重要度算出手段２３は、重要度算出手段２２で重要度を算出していないオブジェクトに対して重要度を決定する。具体的な処理内容は、実施の形態２と同様である。
【００８７】
実施の形態４は、視点情報取得部４０において視点に関する情報を生成する実施の形態であるが、視点情報取得部４０を除く構成とし、予め作成しておいた視点に関する情報を記憶部１０から取得する構成としてもよい。例えば、視点位置や視線方向の時系列データや移動変位量を予め記憶部１０に記憶しておき、そのデータに基づいて自動的に視点を移動しながらレンダリングし、レンダリング結果に基づいて特徴量を抽出してもよい。
【００８８】
以上のように、実施の形態４に係る３次元モデル情報生成装置によれば、重要度を決定する際に画像を蓄積する必要がないので、比較的低性能の端末であっても重要度を算出することができる。
【００８９】
実施の形態５．
（インデックス生成装置）
図１３は、この発明の実施の形態５に係るインデックス生成装置の構成を示すブロック図である。図１３に示す実施の形態５に係るインデックス生成装置２００Ａは、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の方向と関連付けて管理するインデックスを生成するものであって、図１に示す実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置と同様な記憶部１０と重要度決定部２０Ａとを備えると共に、記憶部１０に記憶されている３次元モデルの画像に基づいて３次元空間内における地点と方向との対応関係を記憶部１０が有する画像に基づいて生成する方向生成部６０と、重要度決定部２０Ａで決定した重要度を３次元空間内における方向と関連付けて登録する重要度登録部７０とを備えている。
【００９０】
ここで、前記記憶部１０は、３次元モデルのデータの他に、３次元モデルを管理するインデックスを記憶している。また、重要度決定部２０Ａは、記憶部１０に記憶された３次元モデルに基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内の複数視点位置から見たときの見え方に基づいて決定するもので、図１に示す実施の形態１と同様に、記憶部１０に記憶された画像から重要度を算出する際に用いる特徴量を抽出する画像解析手段２１と、画像解析手段２１により抽出された特徴量に基づいてオブジェクトのポリゴンに設定する重要度を算出する重要度算出手段２２とを有する。なお、この重要度決定部２０Ａは、図９に示す実施の形態２のように、さらに、重要度算出手段２２が算出していないオブジェクトに対して重要度を算出する一般オブジェクト重要度算出手段２３を有する重要度算出手段２０Ｂに代えても良い。
【００９１】
次に、実施の形態５に係るインデックス生成装置２００Ａの動作について説明する。記憶部１０では、道路や建物等のオブジェクトをデータベース等のインデックスにより管理している。データベースのテーブル例を図１４に示す。図１４において、領域分割テーブルは、都市の２次元領域をメッシュで管理するテーブルを示し、各メッシュは、メッシュ内に存在する建物や道路のＩＤを管理しており、道路は、道路ネットワークデータ等を用いることによりＩＤで識別できる。すなわち、メッシュＩＤに対応するメッシュ左下座標、メッシュ右上座標、建物ＩＤ、道路ＩＤを管理している。
【００９２】
また、道路テーブルは、道路に関するデータを格納するテーブルを示し、メッシュＩＤに対応する道路ＩＤ、道路名称、道路幅、道路長、頂点情報、接続道路情報を管理している。ここで、接続道路情報は、接続する道路のＩＤ等である。また、建物概要テーブルは、重心座標等の建物の概要を管理するテーブルを示し、建物ＩＤに対応する建物名称、メッシュＩＤ、街区ＩＤ、建物の重心座標、隣接道路ＩＤ１〜隣接道路ＩＤ４を管理している。ここで、隣接道路ＩＤ１〜隣接道路ＩＤ４は、建物に隣接している道路がある場合に、その道路のＩＤを示す項目である。
【００９３】
さらに、建物詳細テーブルは、３次元形状データ等の詳細なデータを管理するテーブルを示し、建物ＩＤに対応するメッシュＩＤ、ポリゴンＩＤ、頂点情報、テクスチャ情報、隣接道路ＩＤ１、重要度１１、重要度１２、隣接道路ＩＤ２、重要度２１、重要度２２、隣接道路ＩＤ３、重要度３１、重要度３２、隣接道路ＩＤ４、重要度４１、重要度４２を管理している。ここで、頂点情報はポリゴンを構成する頂点座標であり、テクスチャ情報はポリゴンに貼り付けるテクスチャに関する情報である。また、隣接道路ＩＤ１〜隣接道路ＩＤ４は、建物概要テーブルの隣接道路ＩＤ１〜隣接道路ＩＤ４と対応している。また、重要度ｉｊ（ｉ＝１〜４、ｊ＝１、２）は隣接道路ＩＤがｉである道路の方向ｊに対するポリゴンの重要度であり、例えば、「重要度１１」は、隣接道路ＩＤが１である道路の方向１に対する重要度のことを示している。
【００９４】
重要度決定部２０Ａでは、画像を解析することによって画素数等の特徴量を算出し、オブジェクトのポリゴンに設定する重要度を３次元空間内における方向と対応付けて算出する。具体的な処理内容は、実施の形態１に示した内容と同様である。
【００９５】
重要度登録部７０では、インデックスのテーブルに重要度１１〜重要度４２の項目を生成し、重要度決定部２０Ａにおいて決定した重要度を記憶部１０から取得し、重要度を算出した際の道路及び方向に対応して重要度を登録する。例えば、重要度決定部２０Ａにおいて、建物Ｐに対して、道路ＩＤが「１０」の道路の、方向１に対する重要度を算出している場合には、建物詳細テーブルの建物Ｐの項目において、隣接道路ＩＤの空きフィールドに道路ＩＤの「１０」を登録し、対応する重要度のフィールドに重要度の値を登録する。なお、重要度決定部２０Ａにおいて重要度を算出していないポリゴンに対しては、重要度に「０」の値を格納する。
【００９６】
方向生成部６０は、重要度算出時の３次元空間内における地点と方向との対応関係を記憶部１０が有する画像に基づいて生成し、記憶部１０に格納する。具体的な動作を、図１５及び図１６を用いて説明する。まず、記憶部１０に記憶されている画像のファイル名から、道路ＩＤと道路の方向を取得する。ここで、道路の方向とは、実施の形態１の重要度決定部２０Ａで説明したように、例えば、南から北に向かう方向や西から東に向かう方向を方向１、北から南に向かう方向や東から南に向かう方向を方向２とするなどして定義した方向であり、ファイル名に反映している方向のことである。図１５では、道路ＩＤは１〜５の数字で示されている。地点Ａから地点Ｂに向かう視点の移動に伴って作成されたレンダリング画像のファイル名が例えば「３＿１．ｊｐｇ」である場合、道路ＩＤとして３を取得し、道路の方向として方向１を取得する。
【００９７】
次に、記憶部１０に記憶されているインデックスの道路テーブル（図１４）を参照し、画像ファイル名から取得した道路ＩＤを持つ道路を検索して、その道路の頂点座標等を利用して、道路の方向ベクトルを算出する。例えば、前記のレンダリング画像（３＿１．ｊｐｇ）のファイル名からは、道路ＩＤとして３、方向として方向１を取得することができるので、道路３を形成するノードＡおよびＢの座標を参照して、ベクトルＡＢ（地点Ａから地点Ｂに向かうベクトル）を、重要度算出時の方向として算出する。道路を形成するノードが複数存在する場合には、道路を形成するすべてのノード間の方向ベクトルを算出する。算出した方向ベクトルの値は、道路のＩＤおよび道路の方向と対応付けて記憶部１０に格納する。この対応関係の例を図１６に示す。図１６に示すように、道路ＩＤに対応する方向ＩＤ、ノード１の座標、ノード２の座標、ノード１とノード２間の方向ベクトルが管理される。ここで、ノード１やノード２は、道路ＩＤを構成するノードである。
【００９８】
なお、上述した実施の形態５では、インデックスとしてデータベースを用いているが、インデックスの種類はデータベースに限らない。木構造等を利用して管理してもよい。また、図１４に示すテーブルを用いているが、テーブルの構成やフィールドは、図１４に示したものに限らない。
【００９９】
以上のように、実施の形態５に係るインデックス生成装置２００Ａによれば、記憶部１０が有している画像を用いて算出した重要度を記憶部１０が有するインデックスに登録することができるので、空間データの利用に際して、重要度を用いた利用が可能になる。また、重要度の算出に関連する３次元空間内の地点と方向との対応関係を生成できるので、３次元空間内の位置と方向に応じた重要度の利用が可能になる。
【０１００】
実施の形態６．
（インデックス生成装置）
図１７は、この発明の実施の形態６に係るインデックス生成装置の構成を示すブロック図である。図１７に示すインデックス生成装置２００Ｂは、図１３に示す実施の形態５と同様な記憶部１０、重要度決定部２０Ａ、重要度登録部７０を備えると共に、図１１に示す実施の形態３に係る３次元モデル情報生成装置１００Ｃと同様な表示部３０、視点情報取得部４０、画像生成部５０を備えている。さらに、３次元空間内における地点と方向との対応関係を、視点を移動した際の視点に関する情報に基づいて生成する方向定義部８０を備えている。
【０１０１】
次に、実施の形態６に係るインデックス生成装置２００Ｂの動作について説明する。視点を移動しながら画像を生成し、重要度を算出するまでの動作は、実施の形態３に示した内容と同様である。重要度登録部７０は、重要度を３次元空間内における方向と関連付けて記憶部１０が有するインデックスに登録する。具体的な動作は、実施の形態５と同様である。
【０１０２】
方向定義部８０は、視点情報取得部４０が視点移動時に記憶部１０に格納した視点に関する情報（視点位置や方向等）を取得して、３次元空間内における地点と方向との対応関係を作成し、記憶部１０に格納する。その対応関係の例を図１８に示す。図１８において、道路ＩＤは、視点が移動している道路のＩＤであり、方向ＩＤは、その道路のどちらの方向に視点が移動しているのかを区別するＩＤ（例えば、実施の形態１で示したように、南から北に向かう方向や西から東に向かう方向を方向１、北から南に向かう方向や東から南に向かう方向を方向２と区別するＩＤ）である。地点座標は、視点移動時の視点位置であり、方向ベクトルは視線方向のベクトルである。視点移動時のすべての視点情報を記述することもできるが、画像生成部５０が画像を生成した際の視点情報のみを記述しても良い。
【０１０３】
なお、実施の形態６は、画像生成部５０を備える実施の形態であるが、画像生成部５０を除いた構成で実施してもよい。この場合、重要度決定部２０Ａは、図１２に示す実施の形態４と同様な特徴抽出手段２４と重要度算出手段２２から成る構成、あるいは、特徴抽出手段２４と重要度算出手段２２と一般オブジェクト重要度算出手段２３から成る構成とする。
【０１０４】
また、実施の形態６は、３次元空間内における地点と方向との対応関係を、図１８に示す項目で作成しているが、この項目は、図１８に示す構成に限らない。
【０１０５】
以上のように、実施の形態６に係るインデックス生成装置２００Ｂによれば、記憶部１０が有するインデックスに重要度を登録することができるので、空間データの利用に際して、重要度を用いた利用が可能になる。その際に、３次元空間内における任意の視点移動に伴って生成したレンダリング画像を用いて重要度を算出し、算出した重要度を、視点移動時の３次元空間内における方向と対応付けてインデックスに登録することができるので、広範囲の３次元モデルを対象として作成した重要度を利用可能になる。
【０１０６】
実施の形態７．
（検索装置：記憶部に予めある画像から重要度を算出した場合）
図１９は、この発明の実施の形態７に係る検索装置の構成を示すブロック図である。図１９に示す実施の形態７に係る検索装置３００Ａは、実施の形態１〜実施の形態３に示した構成のいずれかであり、画像解析手段２１と重要度算出手段２２から成る構成、あるいは画像解析手段２１と重要度算出手段２２と一般オブジェクト重要度算出手段２３から成る構成とする重要度決定部２０Ａと、実施の形態５と同様な方向生成部６０及び重要度登録部７０と、実施の形態３と同様な記憶部１０、表示部３０及び視点情報取得部４０を備える。
【０１０７】
さらに、３次元空間内における方向と関連づいた重要度を用いてオブジェクトのデータを抽出する検索部９０を備えており、この検索部９０は、オブジェクトを抽出する３次元空間内の領域を決定する抽出領域決定手段９１と、重要度の算出に関連する３次元空間内の方向の中から、視線方向に最も近い方向を取得する視線方向取得手段９２と、視線方向に対応する重要度に基づいてデータを抽出する抽出手段９３とを有する。
【０１０８】
次に、実施の形態７に係る検索装置の動作について説明する。重要度の算出から登録に至るまでの処理内容は、実施の形態５と同様である。検索時における動作を以下に説明する。操作員がマウスやキーボード等を用いて視点の位置や視線方向、視点の移動方向や１秒あたりの移動変位量等を入力すると、入力された情報に基づいて視点情報取得部４０が視点に関する情報を取得し、検索部９０に渡す。
【０１０９】
検索部９０は、前記視点情報取得部４０から視点位置や視線方向を受け取ると、３次元空間内における方向と関連づいた重要度を用いてオブジェクトのデータを抽出する。抽出領域決定手段９１では、前記視点情報取得部４０から視点位置や視線方向を受け取ると、３次元空間内における視点の付近の領域を限定する。
【０１１０】
図１４に示すテーブルを用いて建物を抽出する動作の具体例を説明する。まず、記憶部１０に格納されている、図１４に示す領域分割テーブルを参照し、前記視点情報取得部４０から受け取った視点位置を含むメッシュＩＤを取得する。次に、道路テーブルを参照し、取得したメッシュＩＤに属する道路ＩＤの中から視点位置に対応する道路ＩＤを取得する。このようにして、前記視点情報取得部４０から受け取った視点位置に基づいて、視点の付近の領域を限定する。
【０１１１】
検索部９０の視線方向取得手段９２では、前記視点情報取得部４０から視線方向を受け取り、前記抽出領域決定手段９１から視点付近の領域を受け取ると、まず、記憶部１０に格納してある、３次元空間内における地点と方向との対応関係を参照し、視点の付近の領域であり、なおかる視線方向に最も近い方向ベクトルを取得する。なお、３次元空間内における地点と方向との対応関係は、例えば図１６であり、前記方向生成部６０が生成して記憶部１０に格納されている。
【０１１２】
次に、取得した方向ベクトルから道路ＩＤの方向（方向１等）を取得し、これを視線方向に対応する道路の方向とする。取得した道路の方向は、抽出手段９３に渡す。
【０１１３】
検索部９０の抽出手段９３では、前記抽出領域決定手段９１から視点付近の領域を受け取り、前記視線方向取得手段９２から視線方向に対応する道路の方向を受け取ると、視点の付近の領域に存在するオブジェクトの中から、受け取った方向に対する重要度が高いポリゴンを抽出し、頂点座標やテクスチャ頂点座標、テクスチャデータ等の空間データを抽出する。
【０１１４】
具体的には、建物詳細テーブルを参照して、取得した道路ＩＤを隣接道路とする建物を選び、さらにその中から、前記視線方向取得手段９２で取得した道路の方向に対応するポリゴンの重要度を用いてデータを抽出する。重要度を用いた抽出方法には、（１）重要度の値に基づいて抽出する方法、（２）オブジェクトの数に基づいて抽出する方法、（３）重要度の値とオブジェクトの数に基づいて抽出する方法の３種類の方法を用いることが出来る。
【０１１５】
（１）の方法では、例えば重要度の値が０〜１００までである場合に、７０以上の重要度をもつポリゴンを抽出したり、９０〜１００までの重要度を持つポリゴンを抽出したりすることができる。
（２）の方法では、視点の付近に存在するオブジェクトをＮ件、重要度の高いオブジェクトから順に抽出することができる。
（３）の方法では、例えば重要度の値が０〜１００までである場合に、８０以上の重要度を持つオブジェクトを重要度が高い順にＮ１件、６０〜８０の重要度を持つオブジェクトを重要度が高い順にＮ２件抽出することができる。
【０１１６】
抽出の基準として用いる重要度の数値や、オブジェクトの件数は、操作員がキーボード等を用いて入力してもよいし、予め記憶部に記憶しておいてもよい。このとき、抽出の基準として用いる重要度の数値やオブジェクトの件数は、表示端末の性能等に応じて入力や記憶を行うことができる。
【０１１７】
このようにして、視点の付近に存在するオブジェクトの中から重要度を用いてオブジェクトのポリゴンや頂点座標、テクスチャデータ等の空間データを抽出すると、抽出したデータを記憶部に格納するとともに表示部に読み込みメッセージを送る。表示部では、読み込みメッセージを受け取ると、記憶部に格納された空間データを取得し、３次元モデルをレンダリングする。なお、検索や表示の際には、既に表示しているオブジェクトの空間データを除き、新たに必要となる空間データのみを検索し、表示することができる。
また、頂点座標等の詳細な空間データを抽出したポリゴンから、順次表示することができる。
【０１１８】
また、実施の形態７では、抽出領域決定手段９１において視点の付近の領域を限定する際にメッシュＩＤや道路ＩＤを利用しているが、他の方法を用いてもよい。例えば、記憶部１０に円の半径Ｒや矩形の縦幅・横幅を記憶しておき、視点位置を中心とする半径Ｒの円や矩形を視点付近の領域の限定に用いてもよい。その他、道路上を予め複数の領域に分割し、建物等のオブジェクトを各領域に割り当てたインデックスを作成しておいて、この領域を利用して視点の付近の領域を限定する方法を用いてもよい。例えば、視点の付近として特定する領域の個数Ｍを記憶部１０に記憶しておき、抽出手段では、視点付近のＭ個の領域内に存在する建物に対して重要度を用いた抽出を行ってもよい。
【０１１９】
以上のように、実施の形態７に係る検索装置では、重要度を用いて表示対象のオブジェクトを変えて抽出することができるので、端末の表示性能に応じて抽出するオブジェクトの量を調節することができ、低性能の端末を利用する場合も、ストレスなく高速に３次元モデルを表示することができる。また、重要度は、表示上の重要性に基づいて決定しているので、限られたデータ量であっても表示品質が維持され、表示性能の著しい低下を防ぐことができる。
【０１２０】
実施の形態８．
（検索装置：ウォークスルーを行った際のレンダリング画像から算出した重要度を用いて検索）
図２０は、この発明の実施の形態８に係る検索装置の構成を示すブロック図である。図２０に示す実施の形態８に係る検索装置３００Ｂは、図１９に示す実施の形態７に係る検索装置と同様な記憶部１０、重要度決定部２０Ａ、表示部３０、視点情報取得部４０、重要度登録部７０、検索部９０を備えると共に、方法生成部６０の代わりに実施の形態６と同様な方向定義部８０と画像生成部５０を備えている。
【０１２１】
ここで、重要度決定部２０Ａは、画像解析手段２１と重要度算出手段２２から成る構成、あるいは画像解析手段２１と重要度算出手段２２と一般オブジェクト重要度算出手段２３から成る構成とする。また、画像解析手段２１、重要度算出手段２２、一般オブジェクト重要度算出手段２３の各処理内容は、実施の形態１あるいは実施の形態２で説明した処理内容と同様である。また、記憶部１０、表示部３０、視点情報取得部４０、画像生成部５０の各処理内容は、実施の形態３で示した内容と同様であり、方向定義部８０の処理内容は、実施の形態６と同様であり、重要度登録部７０の処理内容は実施の形態５と同様である。検索部９０は、実施の形態７に示した構成と同様であり、各処理内容も同様である。
【０１２２】
次に、実施の形態８に係る検索装置の動作について説明する。重要度の算出から登録までの動作は、実施の形態６に示す内容と同様である。検索時における動作を以下に説明する。まず、操作員がマウスやキーボード等を用いて３次元空間内における視点位置や視線方向、移動方向や１秒あたりの移動変位量等を入力すると、入力された情報に基づいて視点情報取得部４０が次の視点位置と方向を取得し、検索部９０に渡す。
【０１２３】
検索部９０における抽出領域決定手段９１では、前記視点情報取得部４０から視点位置と視線方向を受け取ると、オブジェクトを抽出する３次元空間内の領域を決定する。具体的な処理内容は、実施の形態７に示す内容と同様である。
【０１２４】
検索部９０の視線方向取得手段９２では、前記視点情報取得部４０から視線方向を受け取り、前記抽出領域決定手段９１からオブジェクトを抽出する３次元空間内の領域を受け取ると、記憶部１０に格納されている「方向定義」を参照して、視線の方向に対応する道路の方向を取得する。
【０１２５】
例えば、「方向定義」が図１８で示される場合、前記抽出領域決定手段９１において特定した領域に含まれる地点座標を取得し、その地点座標に対応付けられている方向ベクトルと前記視点情報取得部４０から受け取った視線ベクトルとのなす角度を算出して、視点の付近であり、なおかつ視線方向に最も近い方向ベクトルを有する地点ＩＤを取得する。この地点ＩＤに対応付けられている道路ＩＤおよびその方向ＩＤが、視線方向に対応する道路の方向として決定される。
【０１２６】
検索部９０の抽出手段９３では、前記抽出領域決定手段９１からオブジェクトを抽出する３次元空間内の領域を受け取り、前記視線方向取得手段９２から視線方向に対応する道路の方向を受け取ると、オブジェクトを抽出する領域に含まれているオブジェクトに対して、前記視線方向取得手段９２から受け取った方向に対する重要度を用いてデータを抽出する。具体的な処理内容は、実施の形態７に示す内容と同様である。
【０１２７】
このようにして、検索部９０において重要度を用いてオブジェクトの空間データを抽出すると、抽出した空間データを記憶部１０に格納するとともに表示部に読み込みメッセージを送る。表示部では、読み込みメッセージを受け取ると、記憶部１０に格納された空間データを用いて３次元モデルをレンダリングする。処理内容は、実施の形態７と同様である。
【０１２８】
なお、実施の形態８は、３次元空間内で視点を移動する際にレンダリング画像を生成し、レンダリング画像を用いて算出した重要度に基づいて検索を行う実施の形態であるが、レンダリング画像を生成せずに算出した重要度に基づいて検索を行う構成で実施してもよい。この場合の構成を図２１に示す。図２１に示す検索装置３００Ｃは、図２０の構成から画像生成部を除いた構成であり、重要度決定部２０Ａは、図１２に示す実施の形態４と同様な特徴量抽出手段２４と重要度算出手段２２とを備えた構成である。
【０１２９】
以上のように、実施の形態８に係る検索装置では、３次元空間内で任意の視点移動を行った際のレンダリング結果に基づいて重要度を算出できるので、想定される検索範囲に限定してポリゴンの重要度を算出することができる。また、設定した重要度を用いることにより、用途に応じた重要なデータを抽出することが出来る。
【０１３０】
実施の形態９．
（検索装置：重要度の算出と登録は済；検索のみを行う装置）
図２２は、この発明の実施の形態９に係る検索装置の構成を示すブロック図である。図２２に示す実施の形態９に係る検索装置３００Ｄは、３次元空間内においてオブジェクトを複数視点位置から見た時の見え方に基づいて設定した重要度を３次元空間内の方向と関連付けて管理するインデックスを有し、３次元データや画像等を記憶する記憶部１０と、視点情報取得部４０と、表示部３０と、検索部９０とを備える。視点情報取得部４０、表示部３０、検索部９０の各処理内容は実施の形態７と同様である。
【０１３１】
次に、実施の形態９に係る検索装置の動作について説明する。記憶部１０は、形状やテクスチャ等のデータを記憶するとともに、オブジェクトを３次元空間内における方向と関連づいた重要度で管理するインデックスを有している。このインデックスは、実施の形態５や実施の形態６で示した方法により構築することができる。インデックスは、記憶媒体等を介して記憶部１０に予め格納されている。
【０１３２】
操作員がマウスやキーボード等を用いて仮想空間内における視点の位置や移動方向、１秒あたりの移動変位量等を入力すると、入力された情報に基づいて視点情報取得部４０が視点位置と方向等、視点に関する情報を取得し、検索部９０に渡す。
【０１３３】
検索部９０は、前記視点情報取得部４０から視点位置や視線方向を受け取ると、記憶部１０が有するインデックスを参照し、視線方向に対応する重要度を用いてオブジェクトのデータを抽出する。具体的な動作は、実施の形態７と同様な、オブジェクトを抽出する３次元空間内の領域を決定する抽出領域決定手段９１と、重要度算出時の３次元空間内における方向の中から、視線方向に最も近い方向を取得する視線方向取得手段９２と、視線方向に対応する重要度に基づいてデータを抽出する抽出手段９３との構成を有し、同様に動作する。
【０１３４】
以上のように、実施の形態９に係る検索装置では、予め構築されているインデックスを記憶部１０に格納し、格納したインデックスを用いて検索を行うことができるので、インデックスの構築に関する知識がなくとも、重要度を用いた検索を行うことができる。
【０１３５】
実施の形態１０．
図２３は、この発明の実施の形態１０に係る配信装置の構成を示すブロック図である。図２３に示す実施の形態１０に係る配信装置４００Ａは、コンピュータグラフィックスによる３次元表示において、表示上重要なオブジェクトを優先的に抽出し、端末に配信する配信装置であって、図１９に示す実施の形態７と同様な、記憶部１０、重要度決定部２０Ａ、方向生成部６０、重要度登録部７０、検索部９０とを備えると共に、３次元モデルを表示する端末と視点に関する情報や３次元形状データ等のデータの送受信を行うデータ送受信部１１０を備える。なお、データの送受信に用いる通信路の形態や通信方式は任意である。また、３次元モデルを表示する端末も任意であり、記憶部１０、重要度決定部２０Ａ、方向生成部６０、重要度登録部７０、検索部９０の各処理内容は実施の形態７に示した処理内容と同様である。
【０１３６】
次に、実施の形態１０に係る配信装置の動作について説明する。重要度決定部２０Ａでは、記憶部１０が有している画像から画素数等の特徴量を抽出し、特徴量に基づいて重要度を算出する。具体的な動作は、実施の形態１や実施の形態２と同様である。重要度算出の際に用いる特徴量や数式のパラメータ等は、回線の通信速度や配信装置に接続している端末の性能等に応じて調整することができる。重要度登録部７０、方向生成部６０の具体的な動作は、実施の形態５と同様である。データ送受信部１１０は、端末から視点に関する情報を受け取ると、検索部９０に渡す。
【０１３７】
検索部９０は、データ送受信部１１０から視点位置や方向等、視点に関する情報を受け取ると、記憶部１０が有しているインデックスを用いて、重要度を用いたデータの抽出を行う。抽出の具体的な動作は、実施の形態７と同様である。なお、重要度を用いてポリゴンを抽出する際には、抽出の基準として用いる重要度の数値やオブジェクトの件数を、回線の通信速度と対応付けて記憶部１０に記憶しておき、回線の通信速度に応じた基準でポリゴンの抽出を行うことができる。抽出したポリゴンＩＤは記憶部１０に記憶する。
【０１３８】
データ送受信部１１０は、記憶部１０に記憶してあるポリゴンＩＤを参照し、検索部９０が抽出したポリゴンに関する詳細情報（頂点座標やテクスチャデータ等）を記憶部１０が有するインデックスを用いて抽出し、表示端末に送信する。このとき、表示端末に送信済みのデータは除き、まだ送信していないデータを送信することができる。また、表示端末から再送のメッセージを受信した場合には、メッセージに従って、該当するデータを再送することができる。
【０１３９】
なお、実施の形態１０は、優先的に配信するデータを決めるための重要度を、記憶部１０が有する画像を用いて算出する実施の形態であるが、３次元空間内で任意に視点移動することによって決定してもよい。この場合の構成図を図２４と図２５に示す。図２４に示す配信装置４００Ｂの構成は、図２３と比べると、方向生成部６０の代わりに方向定義部８０を備え、表示部３０、視点情報取得部４０、画像生成部５０を備えた構成になっている。また、重要度決定部２０Ａは、画像解析手段２１と重要度算出手段２２を有する構成である。また、図２５に示す配信装置４００Ｃの構成は、図２３と比べると、方向生成部６０の代わりに方向定義部８０を備え、表示部３０、視点情報取得部４０を備えた構成になっている。また、重要度決定部２０Ａは、特徴量抽出手段２４と重要度算出手段２２を有する構成である。
【０１４０】
以上のように、実施の形態１０に係る配信装置では、多数の端末が配信装置に接続し、３次元空間内における視点移動を行っている場合においても、端末ごとに、また、視点移動ごとに各オブジェクトの重要度をそのつど算出する必要がない。配信装置に予め蓄積されている重要度を用いて直ちに各端末上の表示において重要なポリゴンを検索して配信することができるので、端末側では、３次元空間内で高速に視点の移動を行うことができる。また、回線の通信速度が低いために多くのオブジェクトを抽出・配信できない場合であっても、限られた通信速度の範囲で重要度の高いオブジェクトを優先的に抽出することができるので、景観等の表示品質を著しく損ねることを防ぐ。
【０１４１】
実施の形態１１．
図１３は、この発明の実施の形態１１に係る情報配信システムにおける表示装置の構成を示すブロック図である。図１３に示す実施の形態１１に係る情報配信システムの表示装置５００は、ＬＡＮやインターネット、無線ＬＡＮ等により、データの送受信を行う配信装置と表示装置を有する情報配信システムにおける表示装置の構成を示し、配信装置から受信した３次元データや設定情報等のデータを記憶している記憶部１０と、３次元モデルをレンダリングして表示する表示部３０と、３次元空間内における視点位置や方向等、視点に関する情報を取得する視点情報取得部４０と、視点に関する情報に基づいて配信装置に配信してもらうデータを決める要求データ生成部１２０と、配信装置とデータの送受信を行うデータ送受信部１１０と、表示装置が接続しているネットワークの伝送速度を検出し、要求データ生成部に送る伝送速度検出部１３０とを備える。なお、データの送受信に用いる通信路の形態や通信方式は任意である。
【０１４２】
一方、図１４は、この発明の実施の形態１１に係る情報配信システムにおける配信装置の構成を示すブロック図である。図１４に示す実施の形態１１に係る情報配信システムの配信装置４００Ｄは、ＬＡＮやインターネット、無線ＬＡＮ等により、データの送受信を行う配信装置と表示装置を有する情報配信システムにおける配信装置の構成を示し、３次元データや画像等を記憶する記憶部１０と、表示装置１０と３次元データ等のデータの送受信を行うデータ送受信部１１０と、インデックスを用いてデータを検索する検索部９０とを備える。なお、記憶部１０に記憶される３次元モデルに関するデータは、重要度と関連付けて管理するインデックスを有している。また。検索部９０は、視線方向取得手段９２と抽出手段９３を含む構成とする。
【０１４３】
次に、実施の形態１１に係る情報配信システムの動作について示す。表示装置５００において、伝送速度検出部１３０は、表示装置３０が接続しているネットワークの伝送速度を検出し、要求データ生成部１２０に送る。ネットワークの状況に応じて変化した伝送速度を検出することが出来る。
【０１４４】
操作員がマウスやキーボード等を用いて３次元空間内における視点の位置や移動方向、１秒あたりの移動変位量等を入力すると、入力された情報に基づいて視点情報取得部４０が視点位置と方向等、視点に関する情報を取得し、要求データ生成部に送る。
【０１４５】
要求データ生成部１２０は、前記視点情報取得部４０から視点に関する情報を受け取り、前記伝送速度検出部１３０から伝送速度を受け取ると、配信装置５００Ｂに要求するデータの内容を決定する。
【０１４６】
例えば、視点静止時に関して、回線の伝送速度と、データの要求に用いるパラメータとの対応関係を図２４０１に示すように決めておき、記憶部１０に記憶しておく。伝送速度検出部で検出した伝送速度が１０Ｍｂｐｓであった場合、７００ミリ秒の時間間隔で視点の周囲に配した円内に存在するオブジェクトを抽出する。視点位置を受け取った直後（すなわち、第一回目のデータ要求時）には、視点を中心とする半径７０Ｍの円内に存在するオブジェクトのうち、重要度の数値が９５〜１２０の範囲であるオブジェクトを配信装置に要求するデータ要求メッセージを作成する。その後、７００ミリ秒後には、視点を中心とする半径８０Ｍの円内に存在するオブジェクトのうち、重要度の数値が１１０〜１２０の範囲であるオブジェクトを配信装置に要求するデータ要求メッセージを作成する。
【０１４７】
同様にして、第二回目のデータ要求の７００ミリ秒後には、視点を中心とする半径９０Ｍの円内に存在するオブジェクトのうち、重要度の数値が１１０〜１２０の範囲であるオブジェクトを配信装置に要求するデータ要求メッセージを作成する。このようにして作成したデータ要求メッセージは、データ送受信部１１０に渡す。なお、データを要求するメッセージの作成においては、既に受信したデータを要求しないメッセージを作成することができる。
【０１４８】
データ送受信部１１０は、前記要求データ生成部１２０からデータ要求メッセージを受け取ると、インターネット等を介して配信装置５００Ｂにメッセージを送る。
【０１４９】
配信装置５００Ｂでは、データ送受信部１１０がデータ要求メッセージを受け取ると、検索部９０にメッセージを渡す。
【０１５０】
検索部９０の視線方向取得手段９２では、データ要求メッセージから視線方向を取得すると、重要度に対応付けられている３次元空間内の方向と視線方向とのなす角度を算出し、視線方向に最も近い方向を取得する。検索部９０の抽出手段９３では、データ要求メッセージから、検索を行う空間の範囲や重要度の範囲等を受け取り、前期視線方向取得手段９２から、重要度算出時の方向のうち視線方向に最も近い方向を受け取ると、データ要求メッセージに基づいて重要度を用いたオブジェクトの抽出を行う。抽出の具体的な動作は、実施の形態７と同様である。抽出したデータは、データ送受信部１１０に送る。抽出したデータから順次送ることができる。
【０１５１】
データ送受信部１１０は、検索部９０から受け取ったデータをインターネット等により表示装置５００Ａのデータ送受信部１１０に渡す。
【０１５２】
表示装置５００のデータ送受信部１１０は、配信装置５００Ｂから受信したデータを記憶部１０に格納するとともに、表示部３０に追加読み込みのメッセージを送る。表示部３０は、追加読み込みのメッセージを受け取ると、記憶部１０に新に追加されたデータを用いてレンダリングする。データを受信するごとに、逐次データを表示することができる。
【０１５３】
なお、実施の形態１１の情報配信システムでは、配信装置４００Ｄがデータ送受信部１１０と検索部９０のみを有する構成であるが、図２３、図２４、図２５に示す配信装置の構成でもよい。
【０１５４】
また、実施の形態１１では、データの要求に用いるパラメータの設定項目の例として、図２８を示したが、パラメータは、図２８に示す項目に限るものではなく、任意である。重要度の範囲の代わりに、抽出するオブジェクトの件数を回線の伝送速度に応じて設定しておくこともできる。また、回線の伝送速度のみならず、表示端末の性能に応じてデータを要求するためのパラメータを設定することもできる。また、視点移動速度に応じてデータを要求するためのパラメータを設定してもよい。また、これらのパラメータ設定項目を予め記憶部１０に記憶していなくとも、配信装置５００Ｂから配信してもよい。
【０１５５】
以上のように、実施の形態１１に係る情報配信システムでは、個々の表示装置が、その表示性能や視点情報、回線の伝送速度等に応じて要求するデータの内容を決定して配信装置に送るため、配信装置は、表示装置から受け取ったデータ要求メッセージに従って空間データの抽出を行うことができる。したがって、多数の表示装置が配信装置に接続している場合であっても、個々の表示装置に送る空間データの内容を配信装置が決めずに済み、配信装置の負荷を軽減することができる。これにより、表示装置は、配信装置から高速に空間データを受信することができ、３次元空間内で高速に視点の移動を行うことができる。また、配信するデータは、回線の状況や端末の表示状況に応じたデータ量であり、表示上の重要性に基づいて抽出したデータであるため、通信速度が遅い回線や低性能の端末を利用する場合であっても表示品質の著しい低下を防ぐことができる。
【０１５６】
実施の形態７〜１１において、検索部９０における抽出手段９３では重要度に基づくオブジェクトの抽出を行うが、記憶部１０に予め形状の詳細度やテクスチャの解像度の異なる複数のデータを用意しておき、重要度に応じて異なる詳細度や解像度のデータを選択して抽出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置の動作を説明するもので、３次元空間内で道路上をウォークスルー（視点移動）した際のレンダリング画像を記憶した記憶部１０の説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置におけるオブジェクトのポリゴンに設定する重要度の設定方法について道路と建物を例とした説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置におけるオブジェクトのポリゴンに設定する重要度の設定方法について説明するもので、道路Ｒ上を方向１に視点移動した場合の説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置におけるオブジェクトのポリゴンに設定する重要度の設定方法について説明するもので、道路Ｒ上を方向２に視点移動した場合の説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置におけるオブジェクトのポリゴンに設定する重要度の設定方法について説明するもので、道路Ｗ上を方向１に視点移動した場合の説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置におけるオブジェクトのポリゴンに設定する重要度の設定方法について説明するもので、道路Ｗ上を方向２に視点移動した場合の説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る３次元モデル情報生成装置の動作を説明するもので、道路Ｒ上を地点１から地点５の方向に視点移動した際のレンダリング画像を記憶した記憶部１０の説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る３次元モデル情報生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る３次元モデル情報生成装置におけるオブジェクトのポリゴンに設定する重要度の設定方法について街区を利用した重要度の算出に関する説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る３次元モデル情報生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態４に係る３次元モデル情報生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態５に係るインデックス生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態５に係るインデックス生成装置の動作を説明するもので、記憶部１０に記憶されたデータベースのテーブル例を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態５に係るインデックス生成装置の動作を説明するもので、道路と表示画像の方向の説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態５に係るインデックス生成装置の動作を説明するもので、道路と方向ベクトルの対応関係の説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態６に係るインデックス生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】この発明の実施の形態６に係るインデックス生成装置の動作を説明するもので、方向定義の例を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態７に係る検索装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】この発明の実施の形態８に係る検索装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】この発明の実施の形態８に係る検索装置を説明するもので、レンダリング画像を生成せずに算出した重要度に基づいて検索を行う構成を示すブロック図である。
【図２２】この発明の実施の形態９に係る検索装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】この発明の実施の形態１０に係る配信装置の構成を示すブロック図である。
【図２４】この発明の実施の形態１０に係る配信装置を説明するもので、優先的に配信するデータを決めるための重要度を３次元空間内で任意に視点移動することによって決定する場合の構成を示すブロック図である。
【図２５】この発明の実施の形態１０に係る配信装置を説明するもので、優先的に配信するデータを決めるための重要度を３次元空間内で任意に視点移動することによって決定する場合の構成を示すブロック図である。
【図２６】この発明の実施の形態１１に係る情報配信システムの表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２７】この発明の実施の形態１１に係る情報配信システムの配信装置の構成を示すブロック図である。
【図２８】この発明の実施の形態１１に係る情報配信システムを説明するもので、回線の伝送速度と重要度範囲の対応付けの例を示す図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１０  記憶部、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  重要度決定部、２１  画像解析手段、２２  重要度算出手段、２３  一般オブジェクト重要度算出手段、３０  表示部、４０  視点情報取得部、５０  画像生成部、２４  特徴量抽出手段、６０  方向生成部、７０  重要度登録部、８０  方向定義部、９０  検索部、９１  抽出領域決定手段、９２  視線方向取得手段、９３  抽出手段、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ  ３次元モデル情報生成装置、１１０  データ送受信部、１２０  要求データ生成部、１３０  伝送速度検出部、２００Ａ，２００Ｂ  インデックス生成装置、３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ  検索装置、４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄ  配信装置、５００  表示装置。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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