(57)【要約】【課題】不連続面の発生やポッピングの少ない高画質の３次元表示を可能とする画像データ送信装置を得る。【解決手段】図形分割手段１０１により、地形図のデータを地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして分割する。図形生成手段１０２は、これら分割されたオブジェクト毎に詳細度の異なる３次元表示画像データを生成する。図形データ送信制御手段１０３は、生成された３次元表示画像データを送出する。【選択図】図１
2007172525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地形図のデータを地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして分割する図形分割手段と、
前記図形分割手段で分割されたオブジェクト毎に詳細度の異なる３次元表示画像データを生成する図形生成手段と、
前記図形生成手段で生成された３次元表示画像データを送出する図形データ送信制御手段とを備えた図形データ送信装置。
【請求項２】
地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして生成された詳細度の異なる３次元表示画像データからなる地形図のデータを受信する図形データ受信手段と、
前記図形データ受信手段で受信した３次元表示画像データを用い、視線位置に基づいて、所定の詳細度のオブジェクトを選択し、３次元地形表示データを生成する図形データ復元手段と、
前記図形データ復元手段で生成された３次元地形表示データを地形図の３次元表示画像として出力する図形データ表示制御手段とを備えた図形データ表示装置。
【請求項３】
コンピュータに、地形図のデータを領域毎に分割し、各領域の３次元表示画像データを送信させるためのプログラムであって、
前記地形図のデータを地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして分割する図形分割ステップと、
前記図形分割ステップで分割されたオブジェクト毎に詳細度の異なる３次元表示画像データを生成する図形生成ステップと、
前記図形生成ステップで生成された３次元表示画像データを送出する図形データ送信ステップとを実行させるためのプログラム。
【請求項４】
コンピュータに、詳細度の異なるオブジェクト毎の３次元表示画像データに基づいて地形図の３次元表示画像を表示させるためのプログラムであって、
地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして生成された詳細度の異なる３次元表示画像データからなる地形図のデータを受信する図形データ受信ステップと、
前記図形データ受信ステップで受信した３次元表示画像データを用い、視線位置に基づいて、所定の詳細度のオブジェクトを選択し、３次元地形表示データを生成する図形データ復元ステップと、
前記図形データ復元ステップで生成された３次元地形表示データを地形図の３次元表示画像として出力する図形データ表示制御ステップとを実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、３次元地形図からなる図形データを送信する図形データ送信装置と、図形データ送信装置から送信された３次元地形図からなる図形データから３次元の画像を表示する図形データ表示装置並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地理情報に基づいて、３次元モデルを表現するための標準ファイル形式は、例えば、非特許文献１に記載されている。
３次元ＣＧ（コンピュータグラフィックス）においては、データ量と描画速度はトレードオフの関係にあり、データ量を減らすと画質が低下するという問題がある。これを解決する伝統的な方法としてＬＯＤ（Ｌｅｖｅｌ  ｏｆ  Ｄｅｔａｉｌ）制御がある。これは、予めデータ単位毎に詳細モデルとデータ量の少ない何段階かの粗モデルを用意しておき、視点から遠くに位置するデータ単位には粗モデル、近くに位置するデータ単位には詳細モデルが配置されるように制御することで、画質の低下を抑えつつ、全体としてのデータ量を減らす工夫である。
【０００３】
これを地形図に適用する場合は、例えば、地形図を便宜的にいくつかのブロック（例えば２００ｍ四方毎）に区切り、視点位置に応じてブロック毎に詳細モデルと粗モデルの入れ替えを行う。具体的には、３次元ＣＧによって地形図を表示する場合、地形の標高を表現する三角形ポリゴンの集合として地形図をデータ化すると共に、各ポリゴンに色指定を行っている。このとき、地形図データは、前述のＬＯＤ制御を行うため、便宜的に一定サイズ（例えば２００ｍ四方）のブロックに分割され、各ブロックと視点との距離に基づいて詳細モデルと粗モデルの入れ替えが行われていた。
【０００４】
【非特許文献１】“Web3D Consortium GeoVRML1.0”、［online］、［平成１７年１２月９日検索］、インターネット＜URL：http://www.fit.ac.jp/~araya/GeoVRML1.0/index.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の方法では、地形の平坦な部分や起伏の激しい部分などに拘らず画一的に分割してモデルの入れ替えを制御していたため、不連続面の発生やポッピング（詳細度の入れ替えに伴い見え方が急激に変化する現象）の多い表示が行われるという問題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、不連続面の発生やポッピングの少ない高画質の３次元表示を可能とする画像データ送信装置及び画像データ表示装置並びにプログラムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る画像データ送信装置は、地形図のデータを地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして分割し、これらの分割されたオブジェクト毎に詳細度の異なる３次元表示画像データを生成し、この３次元表示画像データを図形データ表示装置に送出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の図形データ送信装置は、地形図のデータを地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして分割し、これらの分割されたオブジェクト毎に詳細度の異なる３次元表示画像データを生成するようにしたので、不連続面の発生やポッピングの少ない高画質の３次元表示を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による図形データ送信装置および図形データ表示装置を示す構成図である。
図において、図形データ送信装置１００は、コンピュータで構成され、図形分割手段１０１、図形生成手段１０２、図形データ送信制御手段１０３、通信インタフェース１０４を備えている。図形分割手段１０１は、地形図のデータを、地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして分割する機能を有している。図形生成手段１０２は、図形分割手段１０１で分割されたオブジェクト毎に詳細度の異なる３次元表示画像データを生成する機能を有している。図形データ送信制御手段１０３は、通信インタフェース１０４を介して、図形生成手段１０２で生成された３次元表示画像データを送出させる機能を有している。また、通信インタフェース１０４は、図形データ表示装置２００との通信制御を行うためのインタフェース部である。
【００１０】
図形データ表示装置２００は、コンピュータで構成され、通信インタフェース２０１、図形データ受信手段２０２、図形復元手段２０３、図形表示制御手段２０４、ディスプレイ２０５を備えている。通信インタフェース２０１は、図形データ表示装置２００として外部との通信制御を行うためのインタフェース部である。図形データ受信手段２０２は、通信インタフェース２０１を介して、地形図データを受信する機能部である。即ち、図形データ受信手段２０２は、図形データ送信装置１００から送信された、地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして生成された詳細度の異なる３次元表示画像データからなる地形図のデータを受信する。図形復元手段２０３は、図形データ受信手段２０２で受信した３次元表示画像データを用い、視線位置に基づいて、所定の詳細度のオブジェクトを選択し、３次元地形表示データを生成する機能を有している。図形表示制御手段２０４は、図形復元手段２０３で生成された３次元地形表示データを地形図の３次元表示画像としてディスプレイ２０５に出力する機能を有している。また、ディスプレイ２０５は、ＣＲＴや液晶ディスプレイ等からなり、３次元図形画像を表示させるための表示装置である。
【００１１】
また、上記図形データ送信装置１００における図形分割手段１０１〜図形データ送信制御手段１０３、および、図形データ表示装置２００における図形データ受信手段２０２〜図形表示制御手段２０４は、各々の機能に対応するソフトウェアとこれを実行するためのＣＰＵやメモリ等のハードウェアから実現されている。
更に、図形データ送信装置１００と図形データ表示装置２００とは、ＩＰネットワークといったネットワークを介して接続されている。
【００１２】
次に、実施の形態１の動作について説明する。
図２は、図形データ送信装置１００および図形データ表示装置２００の動作を示すフローチャートである。
先ず、図形データ送信装置１００の動作を説明する。
図形分割手段１０１は、図形データ送信装置１００に予め格納された図示しない地形図データ、あるいはネットワーク等を介して取得した地形図データを用いて、地形的に一つの単位を構成するオブジェクト毎に図形を分割する（図形分割処理：ステップＳＴ１１）。
【００１３】
図３は、図形分割の説明図である。
図示のデータは地形図の平面図であり、図形分割手段１０１は、図３に示すように、Ａ山３０１、Ｂ岳３０２、Ｃ山３０３、Ｄ盆地３０４といった地形的な一つの単位（例えば、山、谷、河川、市街地等）に分割する。具体的には、図形分割手段１０１は、国土地理院発行の国土基本図等を図示しない表示部に表示させ、デジタイザ（図示せず）等を用いて手作業で分割を行った結果のデータを取得する。この作業によって得られたデータの単位をオブジェクトとして管理する。尚、図３中、Ａは視線位置と方向を示している。
【００１４】
図４は、オブジェクトとして分割された地形図データの例である。
図示のように、Ａ山オブジェクト４０１、Ｂ岳オブジェクト４０２のように、地形図データとして意味のある単位に分割され、また、標高データを用いて視線方向に対応した３次元オブジェクトが形成される。
【００１５】
次に、図形生成手段１０２は、各オブジェクト毎に詳細モデルから粗モデルまで詳細度の異なるいくつかのモデルを作製する（図形生成処理：ステップＳＴ１２）。
図５は、図形生成処理によって生成された各モデルの説明図である。
図５において、（ａ）は高精細モデル、（ｂ）は中位モデル、（ｃ）は低位モデルを示している。このような精細度の異なるモデルを生成するには、例えば、ポリゴンリダクションと呼ばれる方法等を用いることができる。尚、ここでは、精細度の異なるモデルとして３段階としているが、これに限定されるものではなく、これ以外の段階数としてもよい。
【００１６】
次に、図形データ送信制御手段１０３は、図形生成手段１０２で生成された複数の詳細度を有する各オブジェクトを通信インタフェース１０４を介して図形データ表示装置２００に送信する（図形データ送信処理：ステップＳＴ１３）。
【００１７】
次に、図形データ表示装置２００の動作について説明する。
図形データ表示装置２００では、図形データ受信手段２０２が通信インタフェース２０１を介して、図形データ送信装置１００から、３次元表示画像データからなる地形図データを受信する（図形データ受信処理：ステップＳＴ２１）。即ち、受信するデータは、各オブジェクト毎に図５に示すような複数の精細度モデルを有する地形図データである。
【００１８】
次に、図形復元手段２０３は、別途入力された視線位置に基づいてＬＯＤ制御を行い、各オブジェクト毎に最適な詳細度モデルを用いて３次元の地形表示データを生成する（画像データ復元処理：ステップＳＴ２２）。そして、図形表示制御手段２０４は、図形復元手段２０３によって生成された３次元地形表示データを地形図の３次元表示画像としてディスプレイ２０５に送出し、ディスプレイ２０５はこれを表示する（画像データ表示制御処理：ステップＳＴ２３）。ここで、図形データ受信手段２０２で受信したデータは、地形的に意味のある単位であるオブジェクト毎に詳細度モデルが用意されているため、表示画像においても、不連続面の発生やポッピングの少ない高画質の３次元表示とすることができる。
【００１９】
以上のように、実施の形態１の図形データ送信装置によれば、地形図のデータを地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして分割する図形分割手段と、図形分割手段で分割されたオブジェクト毎に詳細度の異なる３次元表示画像データを生成する図形生成手段と、図形生成手段で生成された３次元表示画像データを送出する図形データ送信制御手段とを備えたので、不連続面の発生やポッピングの少ない高画質の３次元表示を行うことのできる図形データを生成することができる。
【００２０】
また、実施の形態１の図形データ表示装置によれば、地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして生成された詳細度の異なる３次元表示画像データからなる地形図のデータを受信する図形データ受信手段と、図形データ受信手段で受信した３次元表示画像データを用い、視線位置に基づいて、所定の詳細度のオブジェクトを選択し、３次元地形表示データを生成する図形データ復元手段と、図形データ復元手段で生成された３次元地形表示データを地形図の３次元表示画像として出力する図形データ表示制御手段とを備えたので、不連続面の発生やポッピングの少ない高画質の３次元表示を行うことができる。
【００２１】
また、実施の形態１のプログラムによれば、コンピュータに、地形図のデータを領域毎に分割し、各領域の３次元表示画像データを送信させるためのプログラムであって、地形図のデータを地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして分割する図形分割ステップと、図形分割ステップで分割されたオブジェクト毎に詳細度の異なる３次元表示画像データを生成する図形生成ステップと、図形生成ステップで生成された３次元表示画像データを送出する図形データ送信ステップとを実行させるようにしたので、コンピュータを用いて、不連続面の発生やポッピングの少ない高画質の３次元表示を行える図形データを生成するための図形データ送信装置を実現することができる。
【００２２】
また、実施の形態１のプログラムによれば、コンピュータに、詳細度の異なるオブジェクト毎の３次元表示画像データに基づいて地形図の３次元表示画像を表示させるためのプログラムであって、地形的に一つの単位を構成する領域毎にオブジェクトとして生成された詳細度の異なる３次元表示画像データからなる地形図のデータを受信する図形データ受信ステップと、図形データ受信ステップで受信した３次元表示画像データを用い、視線位置に基づいて、所定の詳細度のオブジェクトを選択し、３次元地形表示データを生成する図形データ復元ステップと、図形データ復元ステップで生成された３次元地形表示データを地形図の３次元表示画像として出力する図形データ表示制御ステップとを実行させるようにしたので、コンピュータを用いて、不連続面の発生やポッピングの少ない高画質の３次元表示を行うことのできる図形データ表示装置を実現することができる。
【００２３】
また、上記実施の形態１では、図形分割手段１０１は、地形図の分割データを取得する手段として、デジタイザ等を用いた手作業によるデータを取得するようにしたが、画像解析処理を行って自動的に分割を行うようにしてもよい。この方法としては、例えば、国土地理院発行の国土基本図といった地形図を用いる場合、山の名前を示す文字列と等高線に基づいて分割する、といった処理により実現することができる。
このような構成とすることにより、更に容易に、地形的に一つの単位を構成する領域を分割することができる。
【００２４】
また、実施の形態１では、地形的に一つの単位となる領域として、山、谷、河川、市街地等を用いて分割したが、これ以外にも、行政区域や所有権といった領域で分割するようにしてもよい。この場合においても、例えば、行政区域や所有権による領域でも、通常は、単なる従来のＬＯＤ制御に比べて地形を考慮して決定されている（例えば、河川や峠等を分割の基準としている）。このため、このような分割単位であっても上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
更に、実施の形態１では、図形データ送信装置１００の図形生成手段１０２において、詳細度変更図形データを作製する手段として、ポリゴンリダクションを用いたが、これに限定されるものではなく、予め３次元モデリングソフトウェアツール等を用いて、急峻な山・丸い山・裾野の広い山など、いくつかの典型的な地形について、各々詳細度の異なるモデルを複数作製しておき、元の図形データの代わりに表示に用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１による図形データ送信装置および図形データ表示装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１の図形データ送信装置および図形データ表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１における図形分割の説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるオブジェクトとして分割された地形図データの説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１における異なる詳細度モデルを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００  図形データ送信装置、１０１  図形分割手段、１０２  図形生成手段、１０３  図形データ送信制御手段、２００  図形データ表示装置、２０２  図形データ受信手段、２０３  図形復元手段、２０４  図形表示制御手段。
【図１】
2007172525.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007172525.tif 000005
【図４】
2007172525.tif 000006
【図５】
2007172525.tif 000007