特許 6016684 ３次元地図表示システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6016684

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】３次元地図表示システム

(51)【国際特許分類】

   G06T 17/05 20110101AFI20161013BHJP

   G09B 29/00 20060101ALI20161013BHJP

【ＦＩ】

   G06T17/05

   G09B29/00 A

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-61218(P2013-61218)

(22)【出願日】2013年3月25日

(65)【公開番号】特開2014-186571(P2014-186571A)

(43)【公開日】2014年10月2日

【審査請求日】2016年1月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】502002186

【氏名又は名称】株式会社ジオ技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100165663

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 光宏

(72)【発明者】

【氏名】岸川 喜代成

(72)【発明者】

【氏名】手島 英治

(72)【発明者】

【氏名】荒巻 昌稔

(72)【発明者】

【氏名】内海 公志

(72)【発明者】

【氏名】中上 卓

(72)【発明者】

【氏名】阿座上 達也

(72)【発明者】

【氏名】米倉 達郎

【審査官】 岡本 俊威

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１３２７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３３８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２５２７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ １７／０５

Ｇ０９Ｂ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３次元地図を表示する３次元地図表示システムであって、
線状オブジェクトを表すラインデータを格納する地図データベースと、
前記線状オブジェクトについて、前記ラインデータとは別に、該線状オブジェクトを表すポリゴンデータを描画用のデータとして用意するライン描画データ設定部と、
前記地図データベースを参照して、指定された視点位置、視線方向からみた３次元地図を鳥瞰図で表示する表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、前記線状オブジェクトの全体にわたって、前記ラインデータによる描画と前記ポリゴンデータによる描画を重ねて行う３次元地図表示システム。

【請求項2】

請求項１記載の３次元地図表示システムであって、
前記ライン描画データ設定部は、前記ラインデータに基づいて、前記ポリゴンデータを生成する３次元地図表示システム。

【請求項3】

請求項１または２記載の３次元表示システムであって、
前記表示制御部による前記ラインデータによる描画は、視点からの距離によらず前記線状オブジェクトごとに一定の太さで行われる３次元地図表示システム。

【請求項4】

コンピュータによって３次元地図を表示する３次元地図表示方法であって、
前記コンピュータが実行するステップとして、
線状オブジェクトを表すラインデータを格納する地図データベースから前記ラインデータを読み込むステップと、
前記線状オブジェクトについて、前記ラインデータとは別に、該線状オブジェクトを表すポリゴンデータを描画用のデータとして用意するステップと、
前記地図データベースを参照して、指定された視点位置、視線方向からみた３次元地図を鳥瞰図で表示する表示制御ステップとを備え、
前記表示制御ステップは、前記線状オブジェクトの全体にわたって、前記ラインデータによる描画と前記ポリゴンデータによる描画を重ねて行う３次元地図表示方法。

【請求項5】

コンピュータによって３次元地図を表示するためのコンピュータプログラムであって、
線状オブジェクトを表すラインデータを格納する地図データベースから前記ラインデータを読み込む機能と、
前記線状オブジェクトについて、前記ラインデータとは別に、該線状オブジェクトを表すポリゴンデータを描画用のデータとして用意する機能と、
前記地図データベースを参照して、指定された視点位置、視線方向からみた３次元地図を鳥瞰図で表示する表示制御機能とをコンピュータに実現させ、
前記表示制御機能は、前記線状オブジェクトの全体にわたって、前記ラインデータによる描画と前記ポリゴンデータによる描画を重ねて行う機能であるコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、３次元地図を鳥瞰図で表示する３次元地図表示システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ナビゲーション装置やコンピュータの画面等に用いられる電子地図では、建物などの地物を３次元的に表現した３次元地図が用いられることがある。３次元地図は、通常、３次元モデルを透視投影などで３次元的に描くことによって表示される。上方の視点位置から見下ろす状態で描くことによって鳥瞰図で表示した３次元地図は、遠近感を伴って広範囲を表示できるため、有用性が高い。
３次元地図では、道路、線路などの線状のオブジェクトについても、遠近感を付与し、リアリティのある表現を実現するためには、ポリゴンモデルを利用して表示することが望ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−３３７０３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、鳥瞰図表示では、視点位置から遠く離れた遠方の領域では、全体に表示がつぶれ、視認し難くなるという課題がある。特に、道路、線路などの線状のオブジェクトの場合、遠方では細い線で描かれるようになり、ほとんど視認できなくなることも生じ得る。
かかる課題を解決する方法として、特許文献１は、鳥瞰図を表示する際に、遠方において特に左右に描かれる道路の線幅が非常に狭くなり視認できなくなるため、道路幅を太く修正して表示することによって視認性を向上させる技術を開示する。ところが、ポリゴンモデルの形状を修正するのは、それほど軽い処理負荷でできるものではないため、特許文献１の方法では、表示上あまり重要性が高いとは言えない遠方の線状オブジェクトを描画するために、無用に処理負荷をかけるという別の課題を招くことになる。
本発明は、かかる課題に鑑み、処理負荷の増加を抑制しつつ、鳥瞰図での３次元地図表示において、線状のオブジェクトの視認性を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、
３次元地図を表示する３次元地図表示システムであって、
線状オブジェクトを表すラインデータを格納する地図データベースと、
前記線状オブジェクトについて、前記ラインデータとは別に、該線状オブジェクトを表すポリゴンデータを描画用のデータとして用意するライン描画データ設定部と、
前記地図データベースを参照して、指定された視点位置、視線方向からみた３次元地図を鳥瞰図で表示する表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、前記線状オブジェクトについては、前記ラインデータによる描画と前記ポリゴンデータによる描画とを併用する３次元地図表示システムとして構成することができる。
線状オブジェクトとは、ラインデータ、即ち折れ線データで形状を表すことができるオブジェクトを言い、例えば、道路、線路、経路案内表示、河川などが含まれる。

【0006】

本発明によれば、ラインデータによる描画、ポリゴンデータによる描画を併用することによって、両者の利点を活かして３次元地図を表示することが可能となる。ラインデータは、線状オブジェクトの形状を折れ線で表すものであるため、遠近感などの表現に乏しい反面、視点から遠方の地点でも一定の太さで描画されるため視認しやすいという利点がある。これに対し、ポリゴンデータは、線状オブジェクトに視点からの距離に応じた幅などを持たせて描画できるため、遠近感を付与できるなどの利点がある反面、視点から遠方の地点では、その幅が細くなり過ぎて視認しづらくなるという短所がある。３次元地図においては、地図データベースには、地物を表すために１つのポリゴンモデルが用意されているのが通常であり、この方法では、ラインデータまたはポリゴンデータのいずれか一方を使用して描画を行うことになる。これに対し、本発明では、線状オブジェクトに対し、ラインデータとポリゴンデータという２つの描画用のデータを用いて描画を行うため、両者の利点を活かした描画が可能となる。

【0007】

両者を併用した描画を実現する方法は、次の通りである。
本発明では、線状オブジェクトについて地図データベースにラインデータが格納されている。そして、ライン描画データ設定部は、線状オブジェクトについて、ラインデータとは別に、その線状オブジェクトを表すポリゴンデータを描画用のデータとして用意する。つまり、通常であれば、１つの線状オブジェクトに対しては、地図データベースに格納されているラインデータを用いて描画するだけで足りるところ、これだけで描画を終えてしまわないよう、別途、ポリゴンデータも用意するのである。
「用意」とは、地図データベースに線状オブジェクトのポリゴンデータも併せて格納されている場合には、そのポリゴンデータを描画対象として特定することをいい、ポリゴンデータが格納されていない場合には、ポリゴンデータを生成して描画対象とすることを言う。ただし、これらの処理は、必ずしもラインデータとポリゴンデータに、同一の識別情報を付すという意味ではない。１つの共通する線状オブジェクトに対して２種類の描画用のデータが用意されればよい。

【0008】

本発明では、上述した利点の他、線状オブジェクトを表すために、地図データベースにはラインデータが格納されているため、地図データベースのデータ容量を抑制することができる効果もある。

【0009】

本発明において、
前記ライン描画データ設定部は、前記ラインデータに基づいて、前記ポリゴンデータを生成するものとしてもよい。
こうすることにより、ラインデータとポリゴンデータとを地図データベースに格納しておく必要がなくなり、データ容量を抑制することができる利点がある。
ポリゴンは、ラインデータに幅を与えることにより、計算負荷を過剰に増大させることなく、比較的容易に生成可能である。ラインデータに与える幅は、ラインデータに与えられた属性情報に基づいて設定することができる。例えば、線状オブジェクトが道路の場合、道路の車線数、車線幅などを属性情報として与えておくことにより、ラインデータに与えるべき幅を特定することができる。

【0010】

また、本発明において
前記表示制御部は、前記線状オブジェクトの全体にわたって、前記ラインデータによる描画と前記ポリゴンデータによる描画の双方を行うものとしてもよい。
こうすることにより、視点に比較的近い手前の領域では、幅を持たせて描かれるポリゴンデータによる描画が主として視認され、ポリゴンが細く描かれる遠方の領域では、一定の太さで描かれるラインデータによる描画が主として視認される。従って、両者を全体にわたって描くことにより、自然に、ポリゴンデータ、ラインデータの描画による利点を活かすことが可能となる。

【0011】

また、別の態様として、
前記表示制御部は、前記線状オブジェクトについて、前記視点位置から第１の距離までの範囲を前記ポリゴンデータのみによって描画し、視点からの距離が第２の距離以上の範囲を前記ラインデータのみによって描画するものとしてもよい。
こうすることにより、やはり手前の領域をポリゴンデータ、遠方をラインデータで描くことができる。線状オブジェクトを表すためには、ポリゴンデータとラインデータとの間に空隙が生じてはいけないから、第１の距離は第２の距離以上という関係が求められる。
「第１の距離＝第２の距離」である場合には、第１の距離の地点を境に、ポリゴンデータとラインデータとを切り換えて描画することになる。
「第１の距離＞第２の距離」である場合には、次のように描かれることになる。
視点位置から第２の距離に至るまでの範囲…ポリゴンデータのみによる描画；
第２の距離から第１の距離に至るまでの範囲…ポリゴンデータ、ラインデータ双方による描画；
第１の距離より遠方の範囲…ラインデータのみによる描画；
上述の態様では、このように一部の範囲において、ポリゴンデータ、ラインデータの双方を用いる部分が存在しても構わない。

【0012】

本発明においては、上述した種々の特徴を必ずしも全て備えている必要はなく、適宜、その一部を省略したり、組み合わせたりして構成してもよい。
本発明は、その他、コンピュータによって３次元地図を表示する３次元地図表示方法として構成してもよいし、かかる表示をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして構成してもよい。また、かかるコンピュータプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体として構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】３次元地図表示システムの構成を示す説明図である。

【図2】３次元地図データベースの構造を示す説明図である。

【図3】経路案内処理のフローチャートである。

【図4】地図表示処理のフローチャートである。

【図5】ポリゴンとラインとを併用した経路案内表示の例を示す説明図である。

【図6】ラインによる経路案内表示の例を示す説明図である。

【図7】ポリゴンによる経路案内表示の例を示す説明図である。

【図8】第２実施例における道路表示の例を示す説明図である。

【図9】第２実施例における地図表示処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【実施例1】

【0014】

Ａ．システム構成：
図１は、３次元地図表示システムの構成を示す説明図である。本実施例の３次元地図表示システムは、経路探索を行い、３次元地図を表示しながら経路案内をするシステムである。３次元地図表示システムは、経路探索、経路案内機能を伴わず、単にユーザからの指示等に従って３次元地図を表示するシステムとして構成してもよい。
実施例の３次元地図表示システムは、サーバ２００と端末３００とをネットワークＮＥ２で接続して構成されている。端末３００としては、スマートフォンを用いるものとしたが、携帯電話、携帯側情報端末、パーソナルコンピュータなど、地図を表示可能な種々の装置を利用可能である。

【0015】

サーバ２００および端末３００には、図示する種々の機能ブロックが用意されている。これらの機能ブロックは、本実施例では、それぞれの機能を実現するコンピュータプログラムを、サーバ２００および端末３００にインストールすることによってソフトウェア的に構成したが、その一部または全部をハードウェア的に構成してもよい。
本実施例では、サーバ２００と端末３００とからなる構成を採用したが、３次元地図表示システムは、スタンドアロンの装置として構成してもよいし、さらに多くのサーバ等からなる分散システムとして構成してもよい。

【0016】

（１）サーバ２００について
地図データベース２１０には、３次元地図データベース２１１およびネットワークデータ２１３が格納されている。３次元地図データベース２１１には、地物の３次元形状を表すポリゴンデータ、ラインデータおよび文字データが格納されている。ネットワークデータ２１３は、道路をリンクおよびノードで表した経路探索用のデータである。
３次元地図データベース２１１の内容について説明する。本実施例では、地物を線状オブジェクトと、その他の一般地物とに分けて取り扱う。線状オブジェクトとは、道路のように線状の地物の総称であり、ラインデータ、即ち折れ線データで形状を表すことができるオブジェクトを言う。線状オブジェクトには、例えば、道路、線路、経路案内表示、河川などが含まれる。線状オブジェクト以外の一般地物には、建物等が含まれる。３次元地図データベース２１１においては、建物等の一般地物に対しては、３次元形状を表すポリゴンデータが用意されている。線状オブジェクトに対しては、ラインデータが用意されている。ただし、後述する通り、線状オブジェクトについてポリゴンデータを併せて用意するものとしてもよい。
データベース管理部２０２は、地図データベース２１０のデータの入出力を管理する。
経路探索部２０３は、ネットワークデータ２１３を利用して、端末３００のユーザから指定された出発地から目的地までの経路を探索する。経路探索は、ダイクストラ法など周知の方法によって行うことができる。
送受信部２０１は、ネットワークＮＥ２を介して、端末３００との間で、種々のデータやコマンドの送受信を行う。

【0017】

（２）端末３００について
主制御部３０４は、端末３００に備えられた各機能ブロックの動作を統合制御する。
送受信部３０１は、ネットワークＮＥ２を介してサーバ２００との間で、データやコマンドの送受信を行う。
コマンド入力部３０２は、ユーザからの経路案内等に関する指示などを入力する。指示としては、例えば、経路案内の出発地、目的地の指定、地図表示時の表示スケールの指定などが挙げられる。
位置・通行情報取得部３０３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等のセンサから端末３００の現在位置を取得したり、ネットワークＮＥ２経由で、交通渋滞や通行規制の情報を取得する。
地図情報記憶部３０５は、地図を表示する際に、サーバ２００から取得した３次元地図データベース２１１を一時的に記憶する。本実施例では、端末３００は、予め全ての地図データを記憶しておくのではなく、地図の表示範囲に応じて必要となる地図データを適宜、サーバ２００から取得する。地図情報記憶部３０５は、こうして取得された地図データを記憶している。また、併せて、経路探索の結果も記憶する。
表示制御部３０６は、地図情報記憶部３０５に記憶されている地図データを用いて、端末３００のディスプレイ３００ｄへの地図表示を行う。
ライン描画データ設定部３０７は、線状オブジェクトを描画するために必要なデータを用意する機能を奏する。本実施例では、後述する通り、線状オブジェクトの一部については、ラインデータとポリゴンデータとを併用して描画を行う。双方のデータが地図情報記憶部３０５に格納されている場合には、双方を描画対象とする処理を行う必要がある。また、ポリゴンデータが存在しない場合には、ラインデータからポリゴンデータを生成する必要がある。ライン描画データ設定部３０７は、これらの処理を実行するのである。
線状オブジェクトのうち、ラインデータとポリゴンデータとを併用するものを、本実施例では、重畳描画オブジェクトと称する。線状オブジェクトの全てを重畳描画オブジェクトとしてもよいし、その一部を重畳描画オブジェクトと扱っても良い。例えば、線状オブジェクトのうち、特定の種別のものを重畳描画オブジェクトとしてもよいし、フラグを設定することにより、重畳描画オブジェクトとするか否かを個別に指定可能としてもよい。

【0018】

Ｂ．地図データベース：
図２は、３次元地図データベースの構造を示す説明図である。３次元地図データベース２１０は、表示スケールが異なる複数のレベルにより階層的に用意されている。上位層のレベルは、広範囲を表す詳細度の低い地図データであり、下位層のレベルは、やや狭い範囲を詳細に表す地図データである。レベルは、上位層、下位層の２階層だけでなく、さらに多数の階層を用意してもよい。

【0019】

下位層では、図示するように建物等の地物の３次元形状を表すポリゴンデータが格納されている。また、道路についてもポリゴンデータで用意されている。図中に、道路を例にとってポリゴンデータの内容を示した。ポリゴンデータには、固有の識別情報ＩＤ、ポリゴンの形状を表す頂点ＰＰ１、ＰＰ２等の３次元座標、および属性が格納されている。属性には、例えば、道路名称、道路種別、道路幅または車線数などの情報が含まれる。建物等の地物についても、同様の形式でポリゴンデータが用意されている。

【0020】

上位層では、広範囲を表示するため、道路についてはポリゴンではなくラインデータで用意されている。図中にラインデータの内容を示した。ラインデータには、固有の識別情報ＩＤ、ラインの形状を表す頂点ＰＬ１、ＰＬ２の３次元座標、および属性が格納されている。属性の内容は、下位層と同様である。
本実施例では、ポリゴンデータとラインデータの識別情報ＩＤを関連づけることにより、同一の道路に対するデータを特定できるようにした。ポリゴンデータとラインデータの双方に同じ識別情報ＩＤを用いるようにしてもよいし、両者を関連づけるデータを別途用意しても良い。
線状オブジェクトの中には、図２に示した道路のように、異なるレベルではあっても、ポリゴンデータとラインデータとが、それぞれ用意されているものが存在する。全ての線状オブジェクトについてポリゴンデータとラインデータの双方が用意されている訳ではなく、ラインデータのみが備えられているものもある。例えば、経路案内時に表れる経路案内表示、即ち経路を示す線や矢印は、ラインデータのみが用意されている。
もっとも、本実施例におけるデータ構造は一例であり、異なるレベルにあるポリゴンデータとラインデータとを関連づけない構成としても構わない。

【0021】

Ｃ．経路案内処理：
図３は、経路案内処理のフローチャートである。経路案内処理は、ユーザによって指定された出発地から目的地に向かうまでの経路を探索し、その案内を行う処理である。これは、主としてサーバ２００の経路探索部２０３、端末３００の表示制御部３０６などが協働して行う処理であり、ハードウェア的にはサーバ２００および端末３００のＣＰＵによって行われる処理である。
処理を開始すると、端末３００は、ユーザから出発地、目的地の指定を入力する（ステップＳ１０）。現在位置を出発地として用いても良い。
サーバ２００は、端末３００から出発地、目的地の情報を受け、ネットワークデータ２１３を参照して、経路探索を行う（ステップＳ１１）。経路探索は、ダイクストラ法などの周知の方法をとることができる。
そして、経路探索結果に基づき、経路案内データを作成する（ステップＳ１２）。経路案内データとは、経路案内用の線または矢印を描画するためのデータである。経路案内データは、ネットワークデータ２１３を用いて描画用のラインデータとすることもできるし、探索された経路に対応する道路のラインデータを用いてもよい。本実施例では、いずれの場合であっても、経路案内データは、ラインデータの形で用意するものとした。経路案内データは、経路探索の結果として、端末３００に送信される。

【0022】

端末３００は、次にユーザの現在位置に応じて、３次元地図を表示しながら経路を案内する処理を行う。
まず、端末３００は、ユーザの現在位置を検出する（ステップＳ１３）。現在位置は、ＧＰＳなどのセンサを利用して検出することができる。
そして、端末３００は、地図表示処理によって３次元地図を表示する（ステップＳ１４）。処理の内容は、後で詳述する。
以上の処理を、端末３００は、目的地に到着するまで繰り返し実行する（ステップＳ１５）。

【0023】

図４は、地図表示処理のフローチャートである。経路案内処理（図３）のステップＳ１４に相当する処理であり、端末３００の表示制御部３０６が主として実行する処理である。
処理を開始すると、端末３００は、視点、視線方向、表示スケールを入力する（ステップＳ２０）。視点は、現在位置に基づいて定めるものとしてもよい。視線方向は、現在位置および進行すべき経路に基づいて定めるものとしてもよい。
そして、３次元地図として表示すべき範囲の地図データおよび経路案内データを読み込む（ステップＳ２１）。３次元地図を表示するために、本実施例では、端末３００は、まず地図情報記憶部３０５に格納されているデータを読み込む、そして地図を表示するために地図データが不足している場合には、不足分をサーバ２００から取得する。
地図データを読み込むと、端末３００は、重畳描画オブジェクトを抽出する（ステップＳ２２）。先に説明した通り、重畳描画オブジェクトとは、線状オブジェクトのうち、ポリゴンデータおよびラインデータを併用して描画するものを言う。

【0024】

そして、端末３００は、重畳描画オブジェクトについては、以下に示す通り、ポリゴンデータとラインデータとを併用するためのデータの用意をする。
まず、端末３００は、他レベルの地図データから、重畳描画オブジェクトのポリゴンデータまたはラインデータを読み込む（ステップＳ２３）。図２で説明した通り、道路など、線状オブジェクトの種類によっては、上位層においてラインデータが格納され、下位層においてポリゴンデータが格納されていることがある。そこで、端末３００は、重畳描画オブジェクトについて、このように異なる階層に用意されているデータを検索し、これらが存在する場合には、読み込んで、ポリゴンデータ、ラインデータの双方を描画用のデータとして準備するのである。本実施例では、線状オブジェクトについては、必ずラインデータが格納されているが、ポリゴンデータは、他の階層を検索しても存在しない場合がある。このような線状オブジェクトについては、ステップＳ２３では、ポリゴンデータは用意できないことになる。

【0025】

次に、端末３００は、重畳描画オブジェクトのうち、ポリゴンデータが存在しないものについて、ポリゴンを生成する（ステップＳ２４）。
図中に処理の様子を例示した。ポリゴンの生成は、ラインデータに対して幅を持たせ、矩形状のポリゴンを生成することによって行う。こうして頂点ごとに拡幅して矩形状のポリゴンを生成すると、ラインが折れ線の場合、頂点においてポリゴン同士の重複やすき間が生じることがあるので、こうした箇所については、適宜、重複したポリゴンの削除や、すき間を埋めるためのポリゴンの生成などを行う。
以上の処理によって、重畳描画オブジェクトについて、ポリゴンデータおよびラインデータの双方が準備される。

【0026】

本実施例では、地図データベースからの読み込み（ステップＳ２３）、およびポリゴンデータの生成（ステップＳ２４）の２通りの方法を併用しているが、いずれか一方のみを用いるものとしてもよい。例えば、線状オブジェクトについては、地図データベースにおいてポリゴンデータではなくラインデータのみを用意するものとし、ステップＳ２３を省略した上で、ラインデータからポリゴンデータを生成する方法（ステップＳ２４）を行うものとしてもよい。

【0027】

以上の処理を終えると、端末３００は、指定された視点、視線方向から透視投影によって３次元地図を描画する（ステップＳ２５）。この際、重畳描画オブジェクトについては、ラインとポリゴンとを全領域において重ねて描画する。

【0028】

図５は、ポリゴンとラインとを併用した経路案内表示の例を示す説明図である。道路上に、経路案内用の線がポリゴンＰＰとラインＬＬとを重ねて描かれており、本実施例における出力例に相当する。本実施例の表示による効果を把握しやすいよう、道路など、経路案内表示以外の線状オブジェクトについては通常通りポリゴンのみを用いて描画してある。
視点に比較的近い領域Ａでは、ポリゴンＰＰの幅がラインＬＬの線幅を上回っているため、ポリゴンＰＰが主として視認される。ポリゴンＰＰは、視点から遠方に行くほど幅が細くなるため、領域Ａでは、経路案内表示として、遠近感を付与した表示を実現することができる。
視点から遠方の領域Ｂでは、ポリゴンＰＰの幅が非常に細くなるため、ラインＬＬが主として視認される。従って、視点から遠方においても、経路案内表示を容易に視認可能な態様で表示することができる。

【0029】

本実施例の出力例に対する比較対象として、ラインのみによる表示例およびポリゴンのみによる表示例を示す。
図６は、ラインによる経路案内表示の例を示す説明図である。視点に近い領域Ａ、遠方の領域Ｂのいずれにおいても、経路案内表示は、ラインＬＬによって一定の線幅で表示される。かかる表示の場合、遠方の領域Ｂにおいても、経路案内表示をはっきりと視認できる利点があるが、手前の領域Ａでは、遠近感に欠ける表示となり、リアリティを向上させ直感的に地理や経路等を把握できるという３次元地図としての利点を損ねる表示となっている。
図７は、ポリゴンによる経路案内表示の例を示す説明図である。視点に近い領域Ａ、遠方の領域Ｂのいずれにおいても、経路案内表示は、ポリゴンＰＰによって表示される。かかる表示の場合、手前の領域Ａでは、遠近感が付与され、リアリティのある表示を実現できる利点がある。しかし、遠方の領域Ｂにおいては、ポリゴンＰＰは、非常に細く描かれるため、ほとんど視認することができなくなってしまう。

【0030】

以上で説明した通り、実施例１の３次元地図表示システムによれば、線状オブジェクトについてポリゴンとラインとを併用することにより、視点に近い領域では、遠近感を付与しつつ、視点から遠方の領域でもはっきりと視認可能な表示を実現することができる。
また、実施例１では、ポリゴンによる描画と、ラインによる描画とを切り換えて使用するのではなく、全領域にわたって両者を併用するため、線状オブジェクトごとに、ポリゴンとラインとの切り換え地点を計算するなどの負荷をかけることなく、両者を重畳した描画を実現できる利点がある。

【実施例2】

【0031】

次に実施例２としての３次元地図表示システムについて説明する。実施例２は、重畳描画オブジェクトに対し、ポリゴンとラインとを切り換えて描画を行うものである。この意味で、実施例２では、重畳描画オブジェクトに対し、切換オブジェクトと呼ぶものとする。
システム構成（図１参照）、データ構造（図２参照）、経路案内処理（図３参照）などは実施例１と同様であるため、以下では、地図表示処理に絞って説明を行う。

【0032】

図８は、第２実施例における道路表示の例を示す説明図である。図８（ａ）に示すように、実施例２では、視点位置から所定の距離Ｄまでの範囲をポリゴン表示領域とし、それよりも遠方をライン表示領域と設定する。ポリゴン表示領域内では、ポリゴンデータを用いて切換オブジェクトを描画する。ライン表示領域内では、ラインデータに切り換えて切換オブジェクトを描画する。
図８（ｂ）に、切換オブジェクトの描画例を示した。視点位置に近いポリゴン表示領域では、ポリゴンＰによって描画される。その遠方のライン表示領域では、ラインＬによって、一定の線幅で描画される。
ポリゴン表示領域とライン表示領域の境界の距離Ｄ（以下、「切換距離Ｄ」と呼ぶ）は、任意に設定可能であり、例えば、ポリゴンの幅とラインの幅とが同程度となる距離とすることができる。もっとも、かかる距離は、ポリゴンの幅およびラインの幅に依存するため、厳密には線状オブジェクトごとに相違する。従って第２実施例の態様では、線状オブジェクトごとに、ポリゴンの幅とラインの幅とが同程度となる距離を算出し、ポリゴンによる描画とラインによる描画とを切り換えるようにしてもよい。また、表示範囲内で重要度の高い線状オブジェクトで代表して、切換距離Ｄを決め、これを全ての切換オブジェクトに適用してもよい。さらに、予め切換距離Ｄを設定しておき、これを全ての切換オブジェクトに適用するようにしてもよい。

【0033】

図９は、第２実施例における地図表示処理のフローチャートである。
端末３００は、視点、視線方向、表示スケールを入力し（ステップＳ３０）、地図データ、経路案内データを読み込む（ステップＳ３１）。これらの処理は、実施例１（図４参照）と同様である。
次に、端末３００は、切換オブジェクトを抽出し（ステップＳ３２）、切換オブジェクトについて、ラインとポリゴンとの切換点を算出する（ステップＳ３３）。図中に示したように、視点位置から切換距離Ｄの点が切換点となる。切換点よりも視点位置に近い側の部分Ｌ１はポリゴンで描かれ、遠方の部分Ｌ２はラインで描かれることになる。

【0034】

次に、端末３００は、ポリゴン表示領域での描画用のポリゴンデータを生成する（ステップＳ３４）。切換オブジェクトについてラインデータを読み込み、実施例１と同様（図４のステップＳ２４参照）、切換点よりも視点位置に近い側の部分Ｌ１のラインデータに幅を与えることでポリゴンを生成してもよい。また、他のレベルにおいてポリゴンデータが用意されている場合には、部分Ｌ１に相当する箇所のポリゴンデータを読み込んで利用してもよい。もっとも、他のレベルのポリゴンデータを利用する場合でも、部分Ｌ１に相当する箇所のみを切り出す処理は必要となる。

【0035】

端末３００は、以上で設定された地図データを用いて視点位置、視線方向に基づく透視投影により地図の描画処理を行う（ステップＳ３５）。この際、ポリゴン表示領域では、切換オブジェクトのポリゴンデータを使用して描画をし、ライン表示領域では、切換オブジェクトのラインデータを使用して描画を行う。

【0036】

以上で説明した実施例２の３次元地図表示システムによっても、切換オブジェクトについて、視点に近い領域ではポリゴンによる描画、遠方の領域ではラインによる描画というように、両者を併用して描画できるため、実施例１と同様、それぞれの利点を活かした３次元地図表示を実現することができる。
また、実施例２では、切換点を算出する負荷が増えるものの、実施例１のように視点から遠方において視認できなくなったポリゴンを描画するなど、無駄な描画を行う必要がなくなる利点がある。

【0037】

以上、本発明の実施例について説明した。
以上の実施例１、２で説明した種々の特徴点は、必ずしも全てを備えている必要はなく、適宜、一部を省略したり組み合わせたりして適用してもよい。
また、本発明は、上述した実施例の他、種々の変形例をとることができる。例えば、実施例においてソフトウェアで処理している部分はハードウェアに置き換えることもでき、その逆も可能である。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明は、線状オブジェクトの表示において、３次元地図としてのリアリティ、および視認性を向上図るために利用可能である。

【符号の説明】

【0039】

２００…サーバ
２０１…送受信部
２０２…データベース管理部
２０３…経路探索部
２１０…地図データベース
２１１…３次元地図データベース
２１３…ネットワークデータ
３００…端末
３０１…送受信部
３０２…コマンド入力部
３０３…位置・通行情報取得部
３０４…主制御部
３０５…地図情報記憶部
３０６…表示制御部
３０７…ライン描画データ設定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図8】

【図9】

【図5】

【図6】

【図7】