(57)【要約】  鉱山工事現場を対象にした工事状況の視覚化  鉱山工事現場の関心区画に関して工事状況を説明するためのコンピュータ実施方法が記載されている。この方法は、少なくとも前記関心区画に関する前記鉱山工事現場の地表面の標高図（６１０）を表現している記録データを含むデータセット（１２）を決定することを含む。この標高図は前記地表面に関する計測データに基づいている。このデータセットはまた、少なくとも前記関心区画に関する参照標高トポグラフィー（６１２）表現している参照データを含む。この方法は前記決定されデータセットに基づいて、モデルデータ（１４）生成して、前記モデルの３次元ビューを描写する画像において、前記標高図（６１０）と前記参照標高トポグラフィー（６１２）との間に乖離を説明するための３次元モデルを規定すること、を更に含む。【選択図】図５
2017517784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱山工事現場の関心区画に関する工事状況を説明するためのコンピュータ実施方法であって、
少なくとも前記関心区画に関して前記鉱山工事現場の地表面の標高図（６１０）であって、前記地表面に関する計測データに基づいている標高図を、表現する記録データと、
少なくとも前記関心区画に関する参照標高トポグラフィー（６１２）を表現している参照データと、を含む、データセット  （１２）を決定することと、
前記決定されたデータセットに基づいてモデルデータ（１４）を生成して、前記標高図（６１０）と前記参照標高トポグラフィー（６１２）との間の乖離を説明するための３次元モデルを、前記モデルの３次元ビューを描写する画像において、規定することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記参照標高トポグラフィーが、少なくとも前記関心区画（４１０）に関して目標とした設計標高トポグラフィーである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記乖離が前記関心区画内の各位置における前記標高図（６１０）と前記参照標高トポグラフィー（６１２）との間の標高差を表現する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記標高差が前記画像にバー（５１４、５１８、５２０）として表現され、各バーが前記標高差の大きさを指示する長さを有し、前記バーがディスプレイ地表面（５１２）からの投影として表現され、バー（５１４）が前記ディスプレイ地表面（５１２）の第１の側からの正の標高差投影に対応しかつバー（５２０）が前記ディスプレイ地表面（５１２）の反対側から負の標高差投影に対応する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記バー（５１４、５１８、５２０）は、前記乖離を
規定範囲以内（５２０）、
前記規定範囲より上の  正の方向の乖離（５１４）または
前記規定範囲より下の負の方向の乖離（５１８）、
のうちの１つとして指示するために色分けされ、
前記規定範囲は、前記参照標高図（５１２）を基準として正の偏り限度と負の偏り限度との間に存在すると定義される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法が前記標高図を基準にして基準地面より上にある工事現場材料の合計容積および基準地面より下にある工事現場材料の合計容積を決定することと、該容積を該画像に表示することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記画像（６００）が前記標高図（６１０）と前記参照標高トポグラフィー（６１２）の両方を表示する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記画像において、前記標高図（６１０）が不透明として現れかつ前記参照標高トポグラフィー（６１２）が半透明として現れる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記例示された乖離が、前記参照標高図を基準にして正の偏り限度と負の偏り限度との間に存在する前記関心区画内の各位置における前記標高図と前記参照標高トポグラフィーとの間の標高差の図示（５２０）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
鉱山工事現場の関心区画に関する工事状況を説明するための計算システムであって、
コンピュータ実行可能命令を記憶するためのメモリシステム（２３２、２１４）と、
前記メモリシステムからの前記コンピュータ実行可能命令を読み込むように構成される処理システム（２２４、２１２）と、を含み、前記コンピュータ実行可能命令を実行すると同時に、前記処理システム（２２４、２１２）が、
少なくとも前記関心区画に関して工事現場の前記鉱山の地表面の標高図（６１０）であって、前記地表面に関する計測データに基づいている標高図を表現している記録データと、
少なくとも前記関心区画に関して参照標高トポグラフィー（６１２）を表現している参照データと、を含むデータセットを決定するように、および
前記決定されデータセットに基づいて、モデルデータ（１４）を生成するように構成され、前記モデルの３次元ビューを描写する画像内に、前記標高図（６１０）と前記参照標高トポグラフィー（６２０）との間に乖離を説明するための３次元モデルを規定する、計算システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は鉱山工事現場において工事状況を判断するための方法およびシステムに関するものであり、一実施形態において道路等のインフラを開発する建設工事および／または掘削工事において工事状況を評価することを伴う。
【背景技術】
【０００２】
鉱業において、採掘業者は車両や設備のアクセスのため、および鉱石や他の材料を運搬するためのインフラを整備する必要がある。このようなインフラとしては、道路、掘削穴、および工事現場のトポグラフィーを操作することにより創出される他のフィーチャが挙げられる。このようなインフラの創出は、設計の規格公差を満たすために目標標高（基準地面より上）より上にある工事現場の箇所を切土することによっておよび目標標高より下（基準地面より下）にある工事現場の区画を盛土することによって、工事現場を対象にして目標トポグラフィーを設計すること、および工事現場を操作することを伴う。しかし、この目的を達成するために行われたまたは行われる必要がある、工事の状態を評価することが難しくなり得る。したがって、工事状態の評価を支援供するためのツールを提供する必要がある。
【０００３】
明細書に記載されるいかなる先行技術を参照することは、この先行技術がいかなる裁量権において共通の一般知識の一部を形成することまたはこの先行技術が当業者により他のいくつかの先行技術と関連しているおよび／または結合されていると理解され、認められることを合理的に期待することができることの承認または示唆ではない。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の一態様では、鉱山工事現場の関心区画に関する工事状況を説明するためのコンピュータ実施方法について記載されている。この方法は、少なくとも関心区画に関する鉱山工事現場の地表面の標高図（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ  ｍａｐ）を表現している記録データから成るデータセットを決定することを包含する。この標高図は地表面に関する計測データに基づいている。このデータセットはまた少なくとも関心区画を対象とした参照標高トポグラフィーを表現している参照データを含む。この方法は、決定されたデータセットに基づいたモデルデータを生成すること、モデルの３次元視（ビュー）を描写する画像の中に、標高図と参照標高トポロジーとの乖離を説明するための３次元モデルを規定することを更に包含する。
【０００５】
本開示の別の態様では、鉱山工事現場の関心区画に関する工事状況を説明するための計算システムについて記載されている。この計算システムは、コンピュータ実行可能命令を記憶するためのメモリシステムと、処理システムとを含む。この処理システムはメモリシステムからのコンピュータ実行可能命令を読み込むように構成されている。コンピュータ  実行可能命令を実行すると同時に、システムはデータセットを決定するように構成されている。このデータセットは少なくとも関心区画に関する鉱山工事現場の地表面の標高図を表現している記録データから成り、同標高図は地表面に関する計測データに基づいている。  データセットはまた少なくとも関心区画に関する参照標高トポグラフィーを表現している参照データを含む。処理システムはまた決定されたデータセットに基づいて、モデルデータを生成し、モデルの３次元ビューを描写する画像の中に、標高図と参照標高トポロジーとの乖離を説明するための３次元モデルを規定するように構成されている。
【０００６】
本開示の別の態様では、鉱山工事現場の関心区画に関する工事状況を説明するためのコンピュータ実施方法について更に記載されている。この方法はデータセットを決定することを包含する。このデータセットは少なくとも関心区画に関する鉱山工事現場の地表面の標高図を表現している記録データを含み、同標高図は地表面に関する計測データに基づいている。データセットはまた少なくとも関心区画に関する参照標高トポグラフィーを表現している参照データ含む。この方法は、決定されたデータセットに基づいて、モデルデータを生成すること、モデルの３次元ビューを描写する画像の中に、標高図と参照標高トポロジーとの乖離を説明するための３次元モデルを規定することを更に包含する。この参照標高トポグラフィーは、少なくとも関心区画を対象に目標設計標高トポグラフィーであり、この画像は標高図と参照標高トポロジーの両方を表示している。
【０００７】
本書で使用するときには、文脈により別に解釈すべき場合を除くほか、用語“ｃｏｍｐｒｉｓｅ（含む、包含する）”および、“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”、“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”並びに“ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ”等のその用語の変形は、それ以上の添加物、構成要素、整数又はステップを除外することを意図されていない。
【０００８】
前項に記載される本発明の更なる態様およびこれらの態様の更なる実施形態は、一例としてかつ添付図面を参照して示される以下の記載から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示に準拠して、鉱山工事現場内の関心区画に関する工事状況を説明するためのコンピュータ実施方法のフローチャートである。
【図２】図１のコンピュータ実施方法を実行するためのシステムの概念図である。
【図３】ソフトウェア  プログラムのためのユーザー・インターフェースを示し、このユーザー・インターフェースは工事現場およびそれに対して目標トポグラフィーが設計された工事現場  内の  関心区画の平面図を示す。
【図４】図３に示される関心区画の２次元、平面図  を示すユーザー・インターフェースを示す。
【図５】工事現場の標高図と参照標高トポロジーとの乖離を説明する、関心区画の３次元視を描写する、本開示の一実施形態による画像を示す。
【図６】本開示の別の実施形態に準拠して乖離を説明するために関心区画の別の３次元視を描写する画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
鉱山工事現場内の関心区画に関する工事状況を説明するためのコンピュータ実施方法を実行するための例示的プロセス１０が図１に示されている。このプロセス１０は、関心区画を対象とする２つの入力された標高モデル間の差分を比較するための３次元（３Ｄ）モデルを導出する。
【００１１】
標高モデルの第１のものは、鉱山工事現場の地表面の標高図である。この標高図は地表面に関して取られた計測値に基づいた記録データから構成されている。標高図は、工事現場によって保有される実際の標高トポグラフィーを表現する。記録データは、位置座標のグリッドに関して標高値（例えば、海抜を基準にした鉱山固有基準地点）を含む。この位置座標は、例えば、経度および緯度座標、もしくは鉱山固有の基準地点からの東／西および北／南方向の距離を表現してよい。標高図はこのように工事業務に伴う少なくとも関心区画を含む鉱山工事現場の区画に関するデジタル標高モデルとして表現される。
【００１２】
第２の標高モデルは、第１の標高図がそれと比較される、少なくとも関心区画に関する参照標高トポグラフィーである。一実施形態では、参照標高トポグラフィーは関心区画に関して目標設計標高トポグラフィーである。このような設計標高トポグラフィーはコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェアによって生成される。しかしながら、代替の一実施形態では、この参照標高トポグラフィーは少なくとも関心区画に関する第２の標高図であってもよい。この第２の標高図は、第１の標高図のそれとは異なるある時に取られる区画のトポグラフィーの計測値に基づいてもよい。
【００１３】
プロセス１０における第１のステップ１２では、データセットが２つの入力標高モデルを含むように決定される。簡便にするために２つの標高モデルは以降計測値に基づいた第１の標高図、および上述の通り、設計データによって定義される参照標高トポグラフィーとして例示され。参照標高トポグラフィーは、例えば、ドラグライン用道路のための  目標トポグラフィーモデルを表現してもよい。
【００１４】
標高図は概ね、行列値の長方形グリッドを定義するラスター形式で記録され、このグリッド位置は２次元位置座標（例えば、基準地点と比較して北および南方向メートル）に対応する。各グリッド位置において記憶された値は、座標における標高を定義する。標高値は直接計測されたデータであってもよいし、あるいは他の計測標高データから補間または変換されてもよい。記録標高図は、１０ｍｍの精度を有してよい、標高図のデータは、工事現場の地表面に沿って走行する１つまたは複数の車両によって収集されてよく、車両上の測位システムから導出されるそれらの位置座標および標高をロギングする。
【００１５】
参照標高トポグラフィーは一般に、ベクターを用いる設計標高トポグラフィーを規定するＣＡＤファイルとして記憶される。このようなベクターベース表現は不規則三角網（ＴＩＮ）であってもよい。
【００１６】
いったんデータセットが決定されたら、２つの入力モデル間の標高差の表現を少なくとも含む３次元モデルを規定するモデルデータはステップ１４において生成される。この生成モデルは、少なくとも部分的に、他方から入力モデルの１つの標高を引き算することによって導出される。データを引き算するために準備するには、参照標高トポグラフィーはラスター形式に変換され行列引き算を可能にする。引き算プロセスでは、１つの行列における各座標値は、他の行列における対応座標の値から引き算される。例えば、参照標高トポグラフィーに関する標高値は同じ座標に対応する記録標高図に関する標高値から引き算されてよい。
【００１７】
引き算の結果は空間データの３個の次元であり、ラスターマトリクスとして表現され、かつそれは例示されるべき３モデルを規定してよい、若しくはこの例示されたモデルの一部を規定してよい。この計算されたラスターマトリクスは、２次元行列または関心区画をカバーする座標のグリッドを定義し、各座標は２つの入力モデル間の垂直即ち標高乖離を表現している対応付けられた第３の次元値を有する。参照標高トポグラフィーは標高図から引き算されたので、出力ラスターマトリクスの正の値が鉱山の地表面が参照標高トポロジーよりも高い高度を有していることを示唆するのに対して、負の値が鉱山の地表面が参照標高トポロジーより低い高度を有することを示唆する。一実施形態では、出力ラスターは１０ｍｍの精度で標高データを含み、１メートル刻みに間隔を置いた地点座標計測に備えている。この出力ラスターはまた本書では「差分ラスター」または「差分ファイル」とも称される。
【００１８】
前述の通り、２つの入力モデル間の乖離を説明するための３次元モデルが生成される。この生成モデルはまた、本書では視覚化モデルとも称する。この視覚化モデルは、差分ラスターだけで表現されてもよい。幾つかの実施形態では、この視覚化モデルはまたをラスター情報、例えば参照ラスター（例えば、参照トポグラフィーに従って定義する）更に含むことになり、これによって乖離は参照地表面を背景にして例示されてよい。参照トポグラフィーに加えてまたはその代わりに、視覚化モデルは参照標高トポグラフィー・ラスター含んでよい。そこで、計算における差分から導出された情報を表示することに加えて、視覚化構成要素は標高図または参照標高トポロジー、若しくは両方を同時に表示することができる。
【００１９】
ラスター（単数または複数）を定義した空間座標は、下流処理がこれらの空間座標のみに基づいて３Ｄ画像をレンダリング（描画）するように構成されるならば、３次元視覚化モデルを決定するのに十分であり得る。しかしながら、幾つかの実施形態では、この３次元視覚化モデルはまた、空間座標から３画像をどのようにレンダリングするかを定義する情報を更に含むことになる。
【００２０】
いったん３次元視覚化モデルが生成されると、視覚化モデルの３次元視覚化が行われ、関係者は参照標高トポロジーに対して基準地面より上、下、および基準地面上にそれぞれ存在する地点を容易に評価できるようになる。この視覚化はまた、参照標高トポグラフィーより下の工事現場材料の容積（より具体的には、基準地表面より下の容積）と比較した、参照標高トポグラフィーより上（より具体的には、基準地表面より上の容積）の工事現場材料（即ち土質材料）の容積の視覚的表示を提供する。
【００２１】
この視覚化モデルはステップ１６において視覚化システムへ送られ画像データを生成する。この視覚化システムは、関心区画に対して選択された視覚角（水平面より上または下）および選択された方位（経度／緯度視点位置を変えることによって）に関して３Ｄ視覚化モデルを描写する画像を生成する。この画像は視覚化モデルの３次元局面を描写するためにレンダリングされ、結果的にステップ１８において画像データの生成につながる。ステップ２０では、画像データは画像データによって表現される画像を処理しかつ表示するためにグラフィックスハードウェアへ送られる。
【００２２】
図２は、プロセス１０を実施するのに使用されてよい代表的計算環境２００のブロック図を示す。この計算環境は、インターネット等のネットワーク２３１を介してクライアント端子２２０と通信するサーバーシステム２１０を含む。このサーバーシステム２１０は、クライアント端子２２０によってアクセスされるウエブアプリケーションをホストとして運用するアプリケーションサーバー２１２の形で処理システムおよびメモリシステムを含む。このウエブアプリケーションは、“Ｔｅｒｒａｉｎ”と呼ばれるソフトウェア構成要素を実行させる例えばＣＡＴ（登録商標）  ＭｉｎｅｓｔａｒＴＭであってもよい、これはドリリング、ドラグライン、地均しおよび積込み作業を管理するように具体的に設計される。このウエブアプリケーションは、ウエブアプリケーションプログラムを実行するための情報を記憶するアプリケーションデータベース２１４を利用する。このアプリケーションサーバーは、アプリケーションサーバー２１２を介して動作される地理空間情報システム（ＧＩＳ）によって利用されるファイルを管理するためのサービス２１６を含む。共有記憶データベース２１９は、レイヤーサービス２１６とＧＩＳ２１８の両方によってアクセス可能であり、かつ２つの入力標高モデルおよび随意に選択され、読み込まれまたは更新されてよいいかなる他の標高モデル等の地形データおよび設計ファイルを記憶する。このように、共有記憶データベース２１９は、工事現場または工事現場の一部分の現在の標高図を規定するラスターファイル、ベクターファイルを規定する目標設計、および前回における工事現場に関する計測ベースの地形図を表現しているアーカイブ標高図を含んでよい。
【００２３】
この共有記憶データベース２１９は、ラスター形式の差分ファイルを、いったんそれが決定されたら更に記憶する。この差分ファイルはＧＩＳによって生成され、ＧＩＳは、いったんユーザーが工事状況視覚化のベースとなるべき標高モデルを選択したら、差分ファイルを計算する。このアプリケーションデータベース２１４および共有記憶データベースサーバー２１９はアプリケーションサーバー２１２のメモリシステムに記憶されてよい。その他の実施形態では、少なくとも共有記憶データベースは別個の記憶サーバー内に常駐してよい。
【００２４】
データベース２１９に記憶されているファイルは、個人計算装置またはラップトップ等のクライアント端子２２０を介してクライアントによってアクセスされてよい。その他の実施形態では、タブレットまたはスマートフォンはクライアント端子として機能してよい。図２に例示された実施形態では、クライアント端子２２０はアプリケーションサーバー２１２と通信するためのコミュニケーションポート２２２と、アプリケーションサーバー２１２にインターフェースを付けるようにウエブブラウザを動作させるための中央処理装置（ＣＰＵ）２２６を含むプロセッサ２２４とを有する。このクライアント端子２２０は、３Ｄ視覚化モデルの画像を生成するための視覚化システムとして機能する。しかしながら、その他の実施形態では、この視覚化システムは、３Ｄ視覚化モデルデータを生成する同じコンピュータによって実行されてよい。例えば、このような実施形態では、クライアント端子２２０は、アプリケーションサーバーの処理およびメモリ機能がクライアント端子２２０のプロセッサ２２４およびメモリ２３２によって  実行されつつある状態で、サーバーシステム２１０の構成要素の一部または全部を含んでもよい。
【００２５】
クライアント端子２２０はプロセッサ２２４を含み、かつまたＣＰＵダイ上に一体化されるかまたはグラフィックス情報を処理するための、補助処理回路としてグラフィックス処理装置（ＧＰＵ）２２８を有する。このＧＰＵ２２８は、ウエブブラウザの視覚ディスプレイおよびブラウザ内の３Ｄ視覚化モデルの画像を提供するためにモニター２３０上に表示されるべきデータを生成する。メモリ２３２は中央処理装置２２６にウエブブラウザおよびＡｄｏｂｅ  ＦｌａｓｈまたはＦｌｅｘ等のプラグインソフトウェアを動作させるように、ブラウザがアプリケーションサーバー２１２から送られるグラフィックス情報を解釈できるように構成設定する命令を記憶する。グラフィックスの解釈はまた、メモリ２３２に記憶されるアプリケーション固有ソフトウェアプラグインの形で３Ｄフレームワークによって可能にされる。クライアント端子２２０はまた、ユーザー入力装置２３４を含み、これによってユーザーが情報をウエブブラウザに入力し、かつ対話できるようになり、ユーザーに工事状況分析用の標高モデルファイルを選択させかつ視覚化モデルの３Ｄ生成された画像の投影図を選択させる。
【００２６】
計算環境２００におけるプロセス１０を動作させるために、ユーザーはアプリケーションサーバー２１２によってホストされ、ウェブサイト上のウエブアプリケーションにアクセスするためにクライアント端子２２０を使用する。ユーザーは、当該ユーザーに固有のアカウントへログインし、ユーザーに記録標高図および設計トポグラフィーファイル、並びに既に生成されたいかなる記憶差分ファイルへのアクセス権を与える。ユーザーはプロセス１０において比較される対象の記録標高図および参照標高トポグラフィーを選択する。アプリケーションサーバー２１２は、選択ファイルを識別する識別データを受信しかつレイヤーサービス２１６を使用してファイルの記憶地点を識別しかつＧＩＳ２１８によるアクセスに向けてファイルを準備させる。この識別地点に基づいて、ＧＩＳ２１８は処理のために選択ファイルをロードする。ＧＩＳ２１８は、既に記載したように、選択ファイル内のラスターグリッドデータによって定義された地点の１つ毎に標高値を引き算する。この結果得られた差分トポグラフィーは、次いで、共有記憶データベース２１９に差分ファイルとして保存される。この差分ファイルはまた、設計トポグラフィーの上の土壌の合計容積を表現している、即ち差分ファイル内の全標高値の総和または平均に基づいた、正の規定公差よりもより正であるデータを含んでよい。盛土する必要がある土壌の合計容積はまた、負の規定公差よりもより負である負の値を有する標高の平均または総和に基づいて計算される。
【００２７】
この差分ラスターおよび、任意選択的に、差分ラスターにおいて比較されている入力ラスターの片方または両方が、クライアント端子２２０上のウエブブラウザへ送られる。当初では、ラスターによって表現される地形情報は、工事現場の２次元平面図として、またはラスターによって表現された工事現場の部分（複数）としてモニター２３０上に提示される。図３は２次元ビューを示すユーザー・インターフェース３００を例示する。記録標高図によって表現される工事現場の区画は、ユーザー・インターフェース上の第１の色分け地図領域３１０（例えば、紫色）によって表現される。設計トポグラフィーに対応する工事現場の区画は、図３では長方形である、第２の地図領域３１２によって表現される。差分ラスターに表現される高さが設計の高さより上の最大許容高さより大きい第２の地図領域３１２内の任意の部分３１４は、基準地面より上にあるとして表現されかつ第２の色（例えば、赤色）で例示される。鉱山工事現場の高さが設計高さより下の最大規定高さより下である第２の地図領域３１２内の任意の部分３１６は、部分が基準地面より下であるから第３の色（例えば、青色）によって表現される。差分ファイルが設計より上の最大規定高さと設計より下の最大規定高さとの間にあると判定した第２の地図領域３１２内の任意の部分３１８は、「基準地面上」にあると判定されかつ第４の色（例えば、緑色）によって表現される。設計トポグラフィー区画の任意の部分３１９を例示するために第５の色（例えば、青緑色）が使用され、それに関して差分情報が入手可能できない（例えば、これらの領域が標高図において記録標高を有していないと思われるから）。３Ｄアイコン３２０を選択することによってユーザーに設計区画の３Ｄ視覚化を提示するために、ユーザーはアプリケーションサーバー２１２を、視覚化の３Ｄモードに入るように構成することができる。
【００２８】
３Ｄモードのイニシアルビュー４００が図４に示される。ビュー４００は、設計トポグラフィーに対応付けられた区画に対応する関心区画４１０を示す。この関心区画４１０は、概ね黒色であるが異なる指定色であってもよい、背景４２０上に表示される。このイニシアルビュー４００は依然として関心区画の２次元平面図であるが関心区画４１０の決定３Ｄモデルの３次元投影を提示するためにユーザーによって操作されてよい。この３Ｄモードは図３の２Ｄモードに関連させて記載したものと同じ着色機構を用いる。したがって、赤色で例示された部分４１４は工事現場の標高が基準地面より上である領域を指し、青色部分４１６は基準地面より下の標高を有する工事現場の区画を例示する、および緑色部分４１８は基準地面上にある工事現場の区画を例示する。目標とした設計および実際の工事現場地表面の３次元形状は、このビューでは目に見えない。これは投影透視が平面内にあるからであり、またしたがって平坦に見えるからである。工事現場に関するこの目標とした設計は、それにもかかわらず目立った色（例えば、青緑色）でのディスプレイ画像に表現される。しかしながら、図４では、標高データが４１９に示されるように工事現場の標高図から欠落しているところでは青緑色が唯一目に見える。また、このディスプレイには基本色４２２が提示されていて、どの色が基準地面より上、基準地面上および基準地面より下の部分に対応するかを例示するためである。基準地面より上の部分は、設計仕様書に準拠して、工事現場が基準地面上にあるために工事現場から切土する必要がある土地の区画として表現される。基準地面より上の土地の合計容積は差分ラスターから決定されかつ切土容積４２４として表現される。同様に、設計と工事現場地表面との間で、設計の下の容積は、規定地盤面水準まで工事現場地表面を構築するために必要とされる土地の容積を表現する。この容積は盛土容積４２６として表現され、かつ差分ラスターから同様決定される。それに関する標高データが欠落している合計区画は、欠落被覆区画４２８によって表現される。ナビゲーションアイコン４３０によって、ユーザーは平面図から離れる方向にビューを回転させて３Ｄモデルの３Ｄビューを提示することができるようになる。
【００２９】
この３Ｄモデルは差分ファイルからラスタライズ差分データの形でクライアント端子２２０へ提示される。また、ユーザー要求３Ｄモデルに例示のために必要とされることがある任意の標高図または設計トポグラフィー・ラスターが提示される。３Ｄモデルにおける標高図または設計トポグラフィー・ラスターの存在は、その要求視覚化に応じて任意選択である。一般に、少なくとも参照トポグラフィー（例えば、設計トポグラフィー）は差分ラスターが提供されることになる。このように、差分ラスターに関連付けられた標高における乖離は、設計トポグラフィーのコンテクスト内において見ることができる。しかしながら、任意選択的に、このディスプレイ３Ｄモデルは差分ラスターのみに基づいてよい、これによってこの表示３Ｄモデルは設計地表面トポグラフィーの正規化されたまたは平滑化された表現に対する乖離を例示する。
【００３０】
３Ｄモデルの３Ｄレンダリングを可能にするために、アプリケーションサーバーはまた指標バッファおよび頂点バッファをクライアントへ送り如何にしてラスター情報を３次元で解釈するか、それにしたがって、クライアントの視覚化要求に従って３Ｄ視覚化を表示するために如何にして３Ｄ画像をレンダリングするかを定義する。
【００３１】
当初では、クライアントＣＰＵ２２６は、提供されたラスターによって定義される、高さマップ情報を、多角形メッシュを一括して形成する頂点および辺によって規定される三角形の集まりへ変換する。ウエブブラウザ上のプラグインソフトウェアは、アプリケーションサーバーから送られる頂点バッファ、指標バッファおよびシェーダプログラムを解釈するライブラリを提供して、画像の３Ｄ視覚化を創出するために３Ｄオブジェクトを如何にしてレンダリングするかを定義する。この３Ｄモデルは各頂点がなにを表現するかを指示するために、頂点ごとにメタデータを含み、これによってシェーダは画像をそれに応じてレンダリングすることができる。
【００３２】
シェーダの種別ごとに、ＣＰＵ２２６はモニター２３０をフォーマットして該当３Ｄ視覚化を表示するように各画素の輝度および色彩を定義するデータを生成するために  対応頂点バッファおよび指標バッファをＧＰＵ２２８へ送る。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
工業的応用
図５は、図４の２Ｄ平面図に示された３Ｄモデルの３Ｄ視覚化の例示的実施形態を示す。図５においてより明確に視覚化されることができるように、モデルは設計標高トポグラフィーと工事現場の標高図との間の標高差を表現するＧＩＳによって計算されたラスターデータと重ね合わされた設計標高トポグラフィー５１２のためのラスタライズデータに基づいている。３Ｄ投影のレンダリングされた画像５００は、設計地表面５１２から延びるブロック体のバーを例示することによって計測標高図と参照（設計）標高トポグラフィーとの間の乖離を例示する。上向きに延びるバー５１４は、工事現場標高が設計標高より大きい工事現場内の位置を表現する。これらのバーのその長さ（即ち、高さ）は、判定標高差の大きさを指示する。しかしながら、バーの高さはまた、３Ｄ投影の透視に応じて考慮に入れられる（即ち、バーは視聴位置により近いバーよりもより短い投影視聴位置から更に離れる）。設計標高からの正の規定偏りよりも大きな差を表わすバーは、５１６において指示したように赤色に着色され、これによってこれらの区分が基準地面より上にあることを示す。同様に、負の偏差限度を上回るだけ設計標高から乖離する標高差に対応する設計地表面より下のバーは、５１８において示されるように青色で指し示される。これらの正のおよび負の標高偏差限度間の大きさを有するバーは、緑色バー５２０によって指示される。バーのそれぞれに対応する地理的情報が、カーソルをバーの上に置くことにより見ることができる。地理情報サマリー５２２は、そのバーに関して、鉱山現場標高が基準地面より上（切土を必要とする）、基準地面上、または基準地面より下（盛土を必要とする）にあるかどうかを表示する。この地理情報サマリー５２２はまた、工事現場と対応付けた参照の位置フレームに対して、工事現場の対応付けた地点座標および標高を表示する。このサマリー５２２はまた工事現場標高を基準地面上と考えられるべき規定偏り以内に抑えることが要求される標高（例えば、工事現場切土または盛土することによって）の要求変化を表示する。
【００３４】
参照標高上に重ね合わせられた差分標高が工事現場の実際の標高に等しいので、画像５００は事実上参照トポグラフィーと記録標高図の両方を同時にかつ互いに重ね合わせて表示する。参照トポグラフィー５１２の図解は、表示モデルの縮尺を指示するために間隔ラインマーカーを含む。隣接ラインマーカー間の距離は、キー５２７の５２６に指示されている。参照地表面の存在にかかわらず正のおよび負の偏りの両方を同時に見ることができるようにするために、参照地表面５１２が半透明地表面として提示される。
【００３５】
図６は、鉱山工事現場の標高トポグラフィーと参照、設計トポグラフィーとの間の乖離の代替３次元視覚化を示す。画像６００は、同様に参照トポグラフィー６１２上に重ね合わされた鉱山工事現場６１０の標高図を表示する。しかしながら、図５と対照的に、標高図６１０は頂点バッファ、指標バッファおよびシェーダの異なる一組を、クライアント端子２２０へ送られたラスターデータに適用することによって例示される。どちらかといえば図５に示された離散的に間隔を置いた縦バーのこのシリーズよりは、頂点および指標バッファ並びにシェーダのこの一組が、３Ｄモデルの画像が粗い模様分けされたかつ連続したレンダリングで工事現場の地表面ビューを描写するようにさせる。６２０において分かるように、参照トポグラフィー６１２の下の工事現場地表面６１０の領域は、参照トポグラフィー６１２の半透明視覚化を通して視覚できる。この画像６００はまた、海抜等の参照標高を基準にした標高を指示するように、キー６２２に従って表示画像の段階的着色を含む。そこで、表示トポグラフィーの勾配は、３Ｄモデルに対して対応付けられた着色の変化によって見ることができる。
【００３６】
参照地表面と計測標高図との間の乖離の３Ｄ視覚化によって、ユーザーは設計トポグラフィーに対して土質材料の分布の正当な評価を得ることができ、ユーザーは工事の現況を判断することができるようになる。完成までに要求される工事を説明することによって、ユーザーは如何にして、例えばどの領域からどの領域まで、土質材料を効率的に移動させるかを判断することができる、かつ基準地面上またはそれより上の区画から切土および移動して基準地面より下の区画に盛土するのに十分な土質材料が入手可能であるかどうかを確認できる。図５では、基準地面上にあるとして識別された（緑色バー５２０）区画に関する乖離の描写によって、ユーザーは材料を切土するかどうか、かつどの位の量の材料を切土したらよいか、若しくはその地点における標高を、基準地面上の標高を維持するのに要求される乖離の規定限度の外側に押し出さずに、基準地面上の地点  に追加するかどうかを確認できるようになる。
【００３７】
その他の実施形態では、鉱山工事現場の現在の標高トポグラフィーを参照設計と比較することよりもむしろ、現在のトポグラフィーが前回記録されたトポグラフィーと比較されてよい。このようにして、差分情報は、前回記録におけるトポグラフィーから今回記録まで、所望のトポグラフィーに向けて鉱山を進捗させるためにどの位の量の工事およびどこの工事が行われたかを説明する。
【００３８】
本明細書において開示されかつ定義された発明が、記載されたまたは本文または図面から明らかである個別の特徴の２つまたはそれ以上のすべての代替組み合わせにまで適用されることが理解されたい。これらの異なる組み合わせのすべてが本発明の様々な  代替態様を構成する。
【符号の説明】
【００３９】
１２  データセットを決定する
１４  モデルデータを生成する
１６  モデルデータを送る
１８  画像データを生成する
２０  画像を生成する
２１０  サーバーシステム
２１２  アプリケーションサーバー
２１４  アプリケーションデータベース
２１６  レイヤーサービス
２１８  地理空間情報システム（ＧＩＳ）
２１９  共有記憶データベース
２２０  クライアント端子
２２２  コミュニケーションポート（ＣＯＭＭＳ）
２２４  プロセッサ
２２６  中央処理装置（ＣＰＵ）
２２８  グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）
２３０  モニター
２３２  メモリ
２３４  入力装置
【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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【国際調査報告】
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