JP4590770B2

JP4590770B2 - 都市景観表示装置

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Publication number: JP4590770B2
Application number: JP2001108696A
Authority: JP
Inventors: 実吉田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2021-04-06
Also published as: JP2002304641A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カーナビゲーションシステム、地理情報システム（ＧＩＳ）等に利用される都市景観の立体表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーナビゲーションシステムやＧＩＳ（地理情報システム）など、都市景観を３次元表示する都市景観表示装置は、できるだけ多くの建物を表示することにより都市景観をリアルに且つ、目印となる建物を良く認識・識別できるように表示できることが求められる。さらに、例えばカーナビゲーションシステムのように移動に伴い視点も移動するような場合、画面はスクロールすることになるため、画面のスクロール時に、表示画面の切り替えが短時間で行われ、人間の目にスムーズな形で表示できる様にすることが求められている。
【０００３】
しかし、多くの建物を表示すると画像を生成表示するために必要な時間が増加し、１秒間に表示できる画面数（フレーム数）が少なくなることにより、例えばカーナビゲーションシステム等の移動体に係る都市景観表示装置では、移動時の表示、すなわち視点が移動する際の、表示画面スクロール時のスムーズな表示が犠牲になる。このように、多くの建物を表示することと、スムーズな表示を実現することは、装置の画像生成処理能力（例えば１秒間に表示できるフレーム数、または、後述する毎秒毎の描画可能なポリゴン数など）の点で、互いに相反する要請となり、どちらかを、あるいはどちらも、ある程度犠牲にし、妥協を図らなければならない。カーナビゲーションシステムのように、画面スクロール時のスムーズな表示を重視する場合は、従来、以下の２例に示すように、表示建物数を制限するという方法を採ってきた。
【０００４】
（１）表示領域を区分し、建物を表示する領域を制限する。
画像表示手段による表示において、表示領域を視点に近いほうから近接非表示、半透明表示、不透明表示、遠方非表示に区分する。
【０００５】
近接非表示領域では、建物は全く表示されない。視点に近い建物はより大きく表示されることから、近すぎる建物を表示すると、背後の建物群がほとんど見えなくなるため、これを防止することを目的としている。
【０００６】
遠方非表示領域でも建物は全く表示されない。遠方非表示領域を設ける目的の一つは、見栄え上重要でない遠方の描画のために計算資源を浪費しないようにするためであり、これは、画面表示速度を改善するための方策にもなる。この手法も近接非表示領域と同様、３次元コンピュータグラフィックスでは一般的な手法として使われている。
【０００７】
半透明表示領域では、表示対象建物は半透明に表示される。半透明表示領域を設ける目的の一つは、視点からそれほど離れていないことから、背後の建物を隠してしまう恐れがあるこの領域の建物について、背後の建物を覆って見えなくすることがないようにするためである。半透明表示以外にもワイヤフレーム表示や、ワイヤフレーム表示と半透明表示の組み合わせによる場合もある。
【０００８】
不透明表示領域では、表示対象建物は不透明に表示される。以上の方法は、カーナビゲーションシステムの３次元建物表示ではしばしば利用されているが、建物表示領域を制限することにより、表示建物数を低減し、且つ表示が見やすくなるよう工夫している。
【０００９】
（２）表示に係る建物を選択・抽出する。
例えば、特開平5-250420号公報において、見られるように、建物の底面積を利用して、表示に係る建物の選択・抽出を行っている。ここで提示されている目的は、地図の縮小表示の際に、単純な縮小表示では、表示が煩雑になり、見にくくなるため、建物の底面積を指標として、表示対象とする建物を、縮尺に応じて選択・抽出するものであるが、結果として、小さい建物を、見栄え上重要でないものとして表示対象から除くことにより表示建物数を低減し、且つ表示が見やすくなるよう工夫している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような工夫にもかかわらず、特に都市部など、多数の建物が存在する場合については、依然として、以下のような問題点が残る。
【００１１】
１．目印として適した建物（目印建物：後述）と都市景観表現に適した建物（景観建物：後述）との区別がなされず、両者の表示上の優先順位も設定されていなかったため、例えばナビゲーションに際して必要な目印建物が表示されず、目印、景観表現上それほど重要でない建物が表示されるとともに、その結果として目印として有用な建物の識別もしにくくなることがあるという問題があった。
【００１２】
２．表示される建物数を多数選択した場合には、画面スクロール時のスムーズな表示が妨げられる。逆にスムーズな表示を重視する場合には、あまり多くの建物を表示できず、目印建物の表示が十分でなく、都市景観も十分に良く表現されていないという問題が生じていた。
【００１３】
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、都市景観表示装置において、装置の画像生成処理能力に制限があった場合でも、表示のリアルタイム性を保持し、画面スクロール時のスムーズな表示を実現するとともに、目印として適した建物を確実に表示し、併せて、適切に選択された景観表現に適した建物を配置することで景観全体のリアリティーを改善し、且つ目印となる建物の識別が容易な表示を行うことを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る都市景観表示装置は、目印として適した建物である目印建物と景観表現に適した建物である景観建物を、建物の底面形状、高さ情報を有する建物情報を利用して選択する建物選択手段を備え、前記選択した目印建物と景観建物について前記建物情報を利用して３次元モデルを生成するとともに、道路情報、建物の配置情報を有する地図情報と前記３次元モデルから、前記選択した目印建物と景観建物について３次元景観を生成する３次元景観生成手段と、前記３次元景観を表示する画像表示手段を備え、前記建物選択手段に、前記目印建物の候補と前記景観建物の候補を選択し、前記３次元景観生成に供する優先順位を設定する手段を備えるとともに、前記都市景観生成手段に、表示に係る画像生成量上限値と共に、前記画像生成量上限値の範囲内で画像生成量下限値を設定し、３次元景観生成時に、前記画像生成量上限値及び下限値に基づき、前記都市景観生成手段により表示画面の生成の都度、遠方限界値と呼ぶ暫定上限値を算定し、前記遠方限界値の範囲内にある目印建物及び景観建物を表示する際、必要な画像生成量が前記画像生成量上限値を超えない場合は、前記遠方限界値の範囲内の目印建物候補及び景観建物候補を選択し、前記画像生成量上限値を超える場合は、前記画像生成量上限値を超えない様に、前記優先順位に従って、前記遠方限界値に基づき、次に画面に表示される前記目印建物と前記景観建物を選択する手段を備えたものである。
【００１５】
この発明に係る都市景観表示装置は、視点から建物までの距離またはそれに準じる数値である距離指標、建物底面積またはそれに準じる数値であるサイズ指標、建物の高さまたは建物の階数など高さに準じる数値である高さ指標の３指標のうち少なくとも一つを前記景観建物の選択基準として利用する前記建物選択手段を備えたものである。
【００１６】
この発明に係る都市景観表示装置は、前記距離指標、前記サイズ指標、前記高さ指標、目印建物であるかどうか、または目印建物としてふさわしさの度合いを示す目印指標の４指標のうち少なくとも一つを前記目印建物の選択基準として利用する前記建物選択手段を備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
実施の形態１．
図１は実施の形態１の都市景観表示装置基本構成図を示すブロック図である。図１において、１０は建物の底面形状をポリゴン（多角形）で近似した場合の各頂点の絶対座標（緯度、経度など）や建物の高さ若しくは階数情報を含む建物情報を格納しておく建物情報記憶手段、２０は道路位置、建物位置等の地図情報を格納しておく地図情報記憶手段、３０は建物情報と地図情報から３次元都市景観を描画生成するコンピュータにより構成される都市景観生成手段、４０は都市景観生成手段３０により生成された３次元都市景観を表示する画像表示手段である。３次元景観生成手段３０は、以下のソフトウェア、建物選択手段３００と、３次元景観描画生成手段３１０を含む。３次元景観描画生成手段３１０は、３次元モデル生成手段３１１、３次元景観生成手段３１２、描画手段３１３を含む。
【００２２】
建物情報記憶手段１０や地図情報記憶手段２０は、各種の記憶装置とそこに格納された建物情報や地図情報で構成される。各種記憶装置は、例えば、ハードディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ装置、フロッピーディスク装置、若しくはシリコン(ディスク)(スマートメディア, メモリスティック,フラッシュメモリカードなどを含む)などが考えられる。なお、建物情報記憶手段１０や地図情報記憶手段２０は、図１では独立したものとして記載してあるが、必ずしも独立した装置である必要はない。同一の記憶装置内に領域を分けて格納しても良い。
【００２３】
都市景観生成手段３０は、図１に明示してはいないが、ＣＰＵ（中央演算装置）やワークエリア（メモリ）を有し、建物情報記憶手段１０や地図情報記憶手段２０、画像表示手段４０との間でデータのやり取りをし、時間管理を含め、３次元景観描画生成手段３１０に含まれる３次元モデル生成手段３１１、３次元景観生成手段３１２、描画手段３１３における動作環境を設定し、サポートする機能を有する。例えば、３次元モデル生成手段３１１、３次元景観生成手段３１２、描画手段３１３は、通常、いずれも、ソフトウェアで構成されるが、各段階での処理時のＣＰＵ（中央演算装置）、ワークエリア（メモリ）の提供や、一連の処理の管理は都市景観描画生成手段３０において行われる。更に、必要に応じて、ユーザーによる入力もできるように、カーソル、マウス、ジョイステイック、十字ボタンなどの入力手段を備えることもある。
画像表示手段４０は、グラフィックプロセッサーと液晶ディスプレイまたは３次元高速表示機能付きビデオカードとCRTディスプレイなどで構成することが出来る。
【００２４】
なお、図１において、建物情報記憶手段１０、地図情報記憶手段２０、画像表示手段４０と、都市景観描画生成手段３０との間を結ぶ太線は各構成要素間の接続関係を示し、都市景観描画生成手段３０内の細線は情報の流れ若しくは処理の流れを示す。
【００２５】
ここで、建物情報記憶手段１０、地図情報記憶手段２０に格納される建物情報と地図情報の一例について補足しておく。地図情報は上述の通り区域毎の道路、建物などの位置情報からなり、区域毎にそこに含まれる建物には通し番号が付けられている。建物情報は、区域毎にこの通し番号に対して建物の情報を与えて作成される。具体的な建物の情報は、上述の通り、底面形状(例えば底面をポリゴンで表現し、その頂点毎の座標値を付与。)、高さ(階数と１階あたりの高さという形で与えても良い。)を基本とし、建物の属性として、建物の種類（オフィスビル、マンション、一戸建て住宅等）や、後述する目印指標等も含めることができる。場合によっては、建物の位置情報を建物情報に含め、地図情報にはそこに含まれる建物の通し番号のみを含めることもある。また、公園の形状については、地図情報に含めても良いし、広義の建物情報として含めても良い。更に、先に述べた様に、地図情報と建物情報は同一の記憶手段に格納しても良いが、さらに、両情報を一体として作成・格納してもよい。
以下では地図情報と建物情報は別々に格納されているとし、地図情報には建物の位置情報が、建物情報には、地図情報に含まれる建物位置と対応するようにして底面形状、高さ、属性情報が含まれているものとして扱うことにする。
【００２６】
実施の形態１の特徴は、建物選択手段３００を導入し、自動で目印建物と景観建物を選択できるようにしたこと、及び画面上での建物の表示領域を複数領域に区分した場合に、目印建物が、景観建物より広範囲の表示領域に表示されるようにしたことである。
【００２７】
図１に示す都市景観表示装置の動作を説明するに先だって、画像表示手段４０での画像表示時の表示領域区分と、建物選択手段３００での表示に係る建物の選定について説明する。
【００２８】
○表示領域区分
従来の技術の項で述べたように、建物の表示の仕方に関して、表示領域を視点からの距離に応じて、近距離から順に、近接非表示領域、半透明表示領域、不透明表示領域、遠方非表示領域に分けるが、不透明表示領域に付いては、これを視点からの距離により、近いほうから順に、不透明必須表示領域と不透明選択表示領域とに区分する。領域区分に際して、指標とする距離（＝距離指標）については、一般に“距離”として使用される、視点からのユークリッド空間の意味での距離を使っても良いし、距離に準じる値として、３次元コンピュータグラフィックス分野で良く使われている、1−zを使用しても良い。
【００２９】
ここで、zは、３次元座標系の座標軸の一つで、右手系を使った時は、右手親指をx軸、人差し指をy軸、中指をz軸にとり、通常、地面はy＝０の平面で、空の方向がyの値が正の向きである。この場合、視線方向をz軸にとり、z軸と直交し、y軸とも直交する方向をx軸にとり、さらに、実座標を座標変換し、視点座標をx＝０、y＝０、z＝１としている。この場合、“距離に準じる数値”１−zは、視点を通り視線方向ベクトルを法線ベクトルとする面から対象物（座標＝x、y、z）までの距離となる。
【００３０】
上記、各表示領域での建物表示は、従来の技術の項で述べたとおりであるが、不透明必須表示領域は、後述の目印建物と景観建物の両者を表示する領域、不透明選択表示領域は、目印建物のみを表示する領域として定義される。これらの領域を分ける境界値（視点からの距離若しくはそれに準じる値）は、固定値を割り当てても良いし、何らかの関数値でも良い。後者の例としては、表示に係る縮小率を変えた場合、表示領域間の境界値も縮小率に逆比例して変えるという設定法をあげることができる。尚、各建物がどの表示領域に含まれるかということは、各建物の位置を地図情報若しくは建物情報から読み取ることによって判定できる。
【００３１】
なお、建物が複数の表示領域にまたがることもありうる。その場合、建物がどの表示領域に属しているかの判断基準は、例えば、建物の代表点がどの表示領域に属するかにより決めて良い。建物の代表点は建物底面を近似する多角形の頂点のうち、視点に一番近い点や多角形の重心などが考えられる。この代表点は、その都度計算しても良いが、あらかじめ建物情報として格納しておいても良い。
【００３２】
○表示に係る建物の選定
建物選択手段３００で、地図に含まれる建物群から、以下の通り、目印建物と景観建物を選別する。
【００３３】
◇景観建物
景観表現に適した建物で、建物に関する指標Ａが、基準Ａを満足するものを景観建物候補とし、その中から、前記視点からの距離（またはこれに準じる値：距離指数）により区分された前記複数の表示領域中、景観上適切と考えられ、あらかじめ指定された領域内で表示されるものとして定義される。
【００３４】
距離指標による指定表示領域としては、例えば、半透明表示領域、不透明必須表示領域とする。不透明選択表示領域については、視点から比較的遠く、景観上、重要ではないこと、及び、この領域は比較的縮小された形で表示されることから、多数の建物を表示するとかえって煩雑さが増すことから、景観建物の表示対象領域からは除外することにしたものである。
【００３５】
基準Ａに係る指標Ａの一例としては、建物情報に含まれる底面形状から底面積若しくはそれに準じる値を建物のサイズ指標とし、これを使用する方法がある。底面積を指標Ａとした場合、基準Ａは、底面積が、ある値以上、例えば、底面積が２００平方メートルより大きな建物となる。
【００３６】
このように表示に係る建物のサイズ指標に下限値を設けるのは、小さな建物までも表示すると、地区によっては表示画面が煩雑となり、かえって景観を分かりにくくするからである。もちろん下限値を０平方メートルに設定することによって、実質上、下限値を設けないですべての建物を表示対象にすることも可能であるし、表示の縮小率に応じて下限値を変えて、表示の縮小率に応じて見やすくすることもできる。
【００３７】
また、サイズ指標を指標Ａとする場合に、建物底面の最大辺の長さを用いても良い。これは、建物の幅はあるが、厚さが小さく、底面積にするとそれほど大きくはないものの、景観上は目立つため採り入れたほうが良いものも景観建物とすることができる。当然、底面積及び建物底面の最大辺長さの両基準をサイズ指標として、併せて、景観建物を選定することも可能である。
【００３８】
以上は、サイズ指標と距離指標を使った景観建物の選択例であるが、これに高さを指標に加えて、高さ指標、サイズ指標、距離指標を使い、総合的に選択しても良い。このように景観建物の選択に際して、サイズ指標や距離指標と共に、高さ指標を加えることにより、色々な種類の景観建物の選択が可能となり、景観をより良く表現できるようになる。
【００３９】
◇目印建物
目印として適した建物で、建物の指標Ｂが、基準Ａよりも目立つものとして設定された基準Ｂを満足する目印建物候補の中から、前記視点からの距離（またはこれに準じる値：距離指標）により区分された前記複数の表示領域中、景観建物の表示領域よりも小さくなくて、目印建物を表示するのに適切と考えられ、あらかじめ指定された領域内で表示されるものとして定義される。
【００４０】
指定表示領域としては、例えば、半透明表示領域、不透明必須表示領域、不透明選択表示領域とする。上記景観建物での例に対して、不透明選択表示領域の分だけ建物選択領域を広げてある。目印とするためには、景観建物より広い領域について表示する必要があるとの判断によるものである。
【００４１】
基準Ｂに係る指標Ｂの一例としては、建物の高さ若しくは階数（高さ指標）がある。この場合の基準Ｂは、高さ指標がある値以上の建物、例えば、１５階以上の建物となる。高い建物は目印として適しているとの考え方によるものである。また、建物の底面積またはそれに準じる値（サイズ指標）が、景観建物に比べ、著しく大きいものとすることもできる。例えば１０００平方メートル以上の底面積を有するものや、底面１辺の長さが、５０ｍを超えるものとするなどである。
【００４２】
また、建物情報中に目印または目印としてのふさわしさの度合いを目印指標として（例えば属性情報の一種として扱って）建物情報に持たせても良い。大変有名で、特徴ある外観をしており目印建物として適したものとユーザが考えれば、その主観によりこの目印指標を付加して良い。すなわち、目印指標はその建物の有名さなど、社会的要因を勘案して、総合的に人間が判断して決めることができる。目印としてのふさわしさの度合いの指標化に付いては、これを数値として与えることで実現できる。数値の選定は人間の主観による。
【００４３】
このような方法を採れば、皇居や国会議事堂など、高さ指標やサイズ指標からは目印建物には選定されないようなものでも、知名度や、独特のデザインなどの要因から目印に適しているとして、建物情報に目印をつけておくか、目印の度合いを高くして目印指標を設定しておくことができる。
【００４４】
景観建物、目印建物ともその選択はコンピュータにより行われるが、目印指標をあらかじめ設定しておくことで、その建物に付いては、人間の判断で目印建物として選択されることになる。
【００４５】
更に、高さ指標、サイズ指標、目印指標、さらに距離指標を加えて、これらを任意に組み合わせて選択し、指標Ｂとすることもできる。例えば、階数に底面積を掛けたものを指標Ｂとすると、これは建物の延べ床面積に近い値を持ち、建物の大きさを示す指標として優れている。この値が一定値以上のもので上記指定された表示領域にある建物を目印建物として選定することにすると、高さ指標、サイズ指標、距離指標という３つの情報を複合的に組み合わせて選択したことになるし、これに目印指標を追加すると、４情報を複合的に組み合わせて選択したことになる。
【００４６】
なお、景観建物の一部が目印建物とも重複するケースが起こりうる。その場合、重複選択しないようにするのが効率的であるし、実際上は重複が起こらないようにするが、重複除去の処理が必須と言うわけではない。
【００４７】
図２は、図１に示す都市景観表示装置の動作を説明する為のフロー図である。以下、図２にしたがって、図１に示す都市景観表示装置の動作を説明する。
Step1からStep11までは都市景観生成手段３０内における処理である。
図２のStep1では視点位置と視線方向を決め地図上のどの地点を中心とした表示にするかを決定する。例えば、カーナビゲーションシステムにおいては、ＧＰＳ（全地球測位システム）を使って、車の現在位置と進行方向を把握するなどの方法により、視点位置と視線方向を計算することにより、地図上のどの地点を中心とした表示にするかを決定する。なお、カーソル、マウス、ジョイステイック、十字ボタンなどの入力デバイスにより、ユーザが視点位置と視線方向を選んでも良い。Step2では、この表示中心点とその視線方向、及び指定された縮尺率から、画像表示手段４０に表示される地図上の範囲が決定される。なお、前述の表示領域区分（近接非表示領域、半透明表示領域、不透明必須表示領域、不透明選択表示領域、遠方非表示領域）もここで行われる。
【００４８】
Step3では、画像表示手段４０で表示対象となる範囲の地図を、地図情報記憶手段２０に格納されている地図情報から選択し都市景観生成手段３０に読みこむ。Step4では、Step3で決定された各表示領域に含まれる建物を抽出し、その建物情報を建物情報記憶手段１０から読み込む。
【００４９】
Step5では、建物情報に含まれている、建物の位置、高さ、底面形状、及び目印指標から、距離指標、高さ指標、サイズ指標、目印指標を抽出・算定し、建物選択手段３００で、目印建物と景観建物を各m個、n個、選択する。選択基準は、前記のとおりであるが、ここでは、例えば、半透明表示領域、不透明必須表示領域にある底面積２００平方メートル以上の建物を景観建物とし、半透明表示領域、不透明必須表示領域、不透明選択表示領域にある高さ１５階以上の建物を目印建物とする。
【００５０】
Step6では、建物の底面形状や高さ（または階数）等の建物情報を利用して、３次元モデル生成手段３１１で、建物iの３次元モデル（＝３次元モデルｉとする。）を生成する。建物の３次元モデルとは、建物の立体モデルということで、例えば、建物情報に含まれている底面多角形を底面とし、前記建物高さを高さとする多角柱が建物の３次元モデルの一例である。なお、３次元モデルiは、表示領域毎に不透明、半透明として生成するものとする。
【００５１】
Step7では、３次元景観生成手段３１２を使い、Step3で決定された表示対象範囲の地図上に、Step5で生成した３次元モデルiを配置し、３次元景観iを生成する。Step8では、描画手段３１３で、３次元景観iの、視点からの２次元投影図である投影図iを生成する。Step9では、Step8で生成した投影図iと一回前の処理で生成した３次元景観i−1の投影図を加え、陰面処理を施して、３次元景観iの投影図とする。
【００５２】
Step10では、終了可否判定を行い、目印建物m個、景観建物n個がそれぞれの表示領域ですべて処理されたかどうかを判定し、処理が完了していればStep12の処理に移行、処理が完了していなければ、Step11に移行する。Step11では、対象建物を次の建物に移してStep6に戻る。Step12では、Step8で得られた３次元景観iの投影図を、目印建物、景観建物毎に画像表示手段４０に表示する。
【００５３】
以上の結果、最終的には、目印建物と景観建物すべての投影図が地図上の表示領域毎に半透明表示、不透明表示に分けられ、所定の位置に配置された形で、画像表示手段４０に表示される。
【００５４】
図３に、このようにして生成された３次元景観の投影図を画像として表示した例を示す。図３において、４００は表示手段４０の表示画面の枠を示す。フルスクリーンでなく、マルチウィンドウシステムでは、ウィンドウの境界となる。４１０は水平線、４２０は遠方非表示領域、４３０は不透明選択表示領域、４４０は不透明必須表示領域、４５０は半透明表示領域、４６０は近接非表示領域である。４０１は、半透明表示領域にあるため半透明表示にされた景観建物、４０２は不透明必須表示領域にあるため不透明に表示された景観建物、４０３はいずれも不透明表示領域に建っている目印建物である。
【００５５】
この例では、半透明表示領域、または不透明必須表示領域にある底面積２００平方メートル以上の建物が景観建物として表示され、半透明表示領域、不透明必須表示領域、及び不透明選択表示領域にある、階数１５階以上の建物が目印建物として表示されることになる。半透明表示領域と不透明表示領域にある、大きさ、高さの点で顕著な建物が表示されるため、対象地域の景観、雰囲気がリアルに表示される。やや遠方の不透明選択表示領域については、目印になる１５階建て以上の建物が表示されるが、低層の景観建物は表示されない。これは、遠方にある低層の建物は、表示しても、手前の建物に隠されてしまい意味がなかったり、不必要に雑多な表示になり、ユーザにとってはかえって認識・識別しにくくなるためである。
【００５６】
本実施の形態に依れば、以上のように、都市景観表示にあたり、目印と景観という機能を独立に設定できるため、目印建物を確実に表示することが可能となり、且つ、景観建物を適切に選択することにより、景観全体のリアリティーを改善し、これに表示領域の選択を組み合わせれば、目印建物の識別が容易な表示を行うことができる。さらに、表示に係る建物数を効果的に削減できるため、装置の画像生成処理能力に対する負担を減らすことができ、装置の画像生成処理能力に制限があった場合でも、表示のリアルタイム性を改善しスムーズな表示が実現できる。
【００５７】
実施の形態２．
実施の形態２は、建物選択手段３００に、目印建物候補と景観建物候補を選定すると共に、都市景観生成に関する優先順位を設定する機能を付加したものである。優先順位の必要性に付いては、装置の画像生成処理能力の制約から来るものである。
【００５８】
例えば、カーナビゲーションシステムを例にとり、移動しながらの表示を考える。装置の画像生成表示の能力が、毎秒１０万ポリゴン（多角形）の実効性能であるとする。移動に伴い視点も移動するものとすると、画面はスクロールすることになるため、スクロールに伴いスムーズな画像表示を実現するためには、毎秒ある程度の数のフレーム（画面）を表示しなければならない。今、この必要フレーム数を毎秒３０フレームとする。（最低でも毎秒１２フレーム必要。毎秒３０フレームの表示があればスムーズに見える。毎秒６０フレーム以上では人間の目には違いが識別できなくなる。）上記実効性能を装置の画像生成量の上限として設定すると、この場合、毎フレーム３３００ポリゴンの描画が画像生成量上限値となる。この値を上限ポリゴン数と呼ぶ。
【００５９】
このように装置の画像生成処理能力の制約から、描画が可能な画像生成量上限値（以下、上限ポリゴン数と呼ぶ。）が決まってしまうことから、景観建物と目印建物をすべて描画する場合の必要ポリゴン数が、この上限ポリゴン数を超える可能性がある場合、スムーズな表示を得るには、建物に優先順位をつけて優先順位の低い建物については、描画対象外にする必要が出てくる。
【００６０】
本実施の形態２は、このように装置の画像生成処理能力に制約があるという状況に対応するためになされた発明の一実施形態である。
【００６１】
実施の形態２の処理手順を、図２と図４のフロー図を使って説明する。
図２のStep1からStep4の内容は、実施の形態１と同様である。
Step5については、、建物選択手段３００は、景観建物、目印建物を選定するのではなく、目印建物候補、景観建物候補を選定することとし、これに優先番号iの形で優先順位を付ける（詳細は後述する。）。
【００６２】
Step6は実施の形態１と同じであるが、Step7に移る前に、図４に示すStep6.1〜6.4を挿入する。Step6.1では、Step6で生成した建物iの３次元モデルiを投影描画する時の必要ポリゴン数（建物iのポリゴン数と略称する。）を見積もる。（詳細は後述する。）
Step6.2では、建物1から建物i−1までのポリゴン数を積算した、積算ポリゴン数i−1と、Step6.1で見積もった、建物iのポリゴン数を加えて、積算ポリゴン数iとする。
【００６３】
Step6.3では、積算ポリゴン数iが上限ポリゴン数を超えるかどうかを判定する。超えれば、画像生成処理能力の制約の上限に達したため、建物i以降の処理を停止し、建物i−1迄を表示対象とするための手続き、Step6.4を経由して、Step12へ移行する。超えなければ、画像生成処理能力の制約の上限には未だ達していないことから、Step7へ移行する。Step7からStep12は実施の形態１と同じである。
【００６４】
景観建物候補の優先順位のつけ方は、各表示領域中で、底面積の大きさに従って優先順位を高くする方法（サイズ指標の値による方法。）、視点に近いほど優先順位を高くする方法（距離指標の値による方法。ただし、近接非表示領域は除く。）など、うち少なくとも一つを指標として、指標の値に応じて優先順位を決めることができるし、複数個を組み合わせた、例えば、各表示領域中で、表示領域別に底面積と高さを掛けた値の大きさに従って優先順位を高くする方法（距離指標とサイズ指標、高さ指標を組み合わせた方法。）などがある。
【００６５】
また、目印建物候補の場合は、高さ指標、サイズ指標、距離指標に目印指標を加え、これらのうち少なくとも一つを指標として、指標の値に応じて優先順位を決めることができるし、複数個を組み合わせて優先順位を決めることもできるが、いずれの方法を使用するにしても、少なくとも景観建物候補よりも目立つ様に選定基準を設定し、優先順位を決める必要がある。なお、優先順位を付ける場合は、目印指標は、目印としてのふさわしさの度合いと言う形で数値化しておく必要がある。
【００６６】
目印建物候補、景観建物候補の優先順位はそれぞれ独立に設定し、相互の優先順位に付いては、通常、目印建物候補の優先順位を景観建物候補の優先順位よりも高くするが、両者の優先順位を混在させても良い。優先順位を混在させる方法は、両優先順位を一定の関係式で１つの優先順位に変換する方法をとれば良い。例えば、景観建物候補の優先順位番号はＭ倍した数字とし、目印建物候補の優先順位番号はそのまま使用することとする。Ｍを大きくすると目印建物候補の優先度が大きくなる。このような方法により、目印建物候補の優先度を上げつつ、景観建物候補の優先順位との混在を許容することができる。
【００６７】
建物iの３次元モデルiの投影図を描画するために必要なポリゴン数の見積もりに付いては、厳密に計算しても良いし、必ずしもそうしなくとも良い。いずれにせよ計算時間を短くすることが肝要である。概算の方法としては、壁面が見える確率はおおよそ1/2であることから、ある建物の底面多角形の頂点数がwであるとすると、側壁面の数はwであり、おおよそw/2の面が見えると近似して良い。鳥瞰図においては天井面が見えるので、これに1を加えた、1＋w/2がその建物のおおよその描画に必要なポリゴン数と見積もることができる。
【００６８】
一方若干厳密な計算方法としては、例えば、地面をy＝０の平面とする座標系を考える。建物の底面多角形の辺ＥＦ（ただし、点Ｅ(x1、0、z1)、F(x2、0、z2)とする。)を底辺とする側壁面は、地面に垂直なので、底面多角形の頂点が、空から見て右回りの場合、法線ベクトルは(a、0、b)と表せる。ただし、a=z2−z1、b=x1−x2とする。点(x1、0、z1)を通り、法線ベクトルを(a、0、b)とする平面は、a・(x−x1)＋b・(z−z1)＝0である。そして、a・(x−x1)＋b・(z−z1)＞０の領域からのみこの平面は見える。よって、視点を(u、v、w)とすると、a・(u−x1)＋b・(w−z1)＞０の領域からのみこの平面は見える可能性があり、そうでなければ決して見えない。この場合、各側壁面につき２回の乗算と若干の加減算で判定できる。天井のポリゴンが見えるかどうかの判定は視点と天井の高さを比較すれば良い。視点のほうが高ければ見えるし、逆なら見えない。また、底面ポリゴンは決して見えない。このような計算で総ポリゴン数をかなり厳密に計算することができる。
【００６９】
優先順位の設定を、目印建物候補→景観建物候補とし、目印建物、景観建物のそれぞれの候補については、例えば視点からの距離が小さいものの優先順位を上げることとした場合、例えば景観建物候補中、不透明必須表示領域のある建物で上限ポリゴン数を超えてしまったとしても、目印建物はすべて表示されているし、景観建物候補も、視点により近い部分の建物は既に表示されていることになる。都市部で建物数が多くなった場合には、景観建物候補で表示に係らなくなるものが増えるかもしれないし、場合によっては目印建物候補の一部も表示されない可能性もあるが、表示されている建物との関係で言えば、それらは表示の優先順位が低いものなので、許容せざるを得ない。
【００７０】
なお、上限ポリゴン数をもう少し柔軟に考え、例えば、１秒間に表示できるフレーム数をある程度犠牲にしても目印建物候補は全部表示すると言う方法もある。この場合は、図４のStep6とStep6.1の間に、目印建物候補の数、mに達したかどうかを判定し、未だ達していなければ、Step7へ移行し、達していればStep6.1に移行するというプロセスを追加すれば良い。スクロール時のスムーズな表示と言う点からは若干の不満が残る可能性もあるが、目印建物候補はすべて目印建物として表示されることになる。
【００７１】
本実施の形態によれば、装置の画像生成処理能力に制約がある中で、画面スクロール時にも、人の目に時間遅れを感じさせないスムーズな表示を維持しつつ、画像生成処理能力の限度一杯を使って、その範囲でできるだけ多くの目印になる建物と景観を表現する建物を表示することができる。従って、多数の建物の存在下で画面スクロールを行う際にも、スムーズな表示と目印機能、景観表現機能をうまくバランスさせることができる。
【００７２】
実施の形態３．
本実施の形態は、画面のスクロール時にちらつきの少ない表示をするためのものである。
スクロール時の表示画面について概説すると以下のようになる。
スクロールするということは、視点を移動させることになるが、視点の移動に伴い、各表示領域の境界線も移動していくことになり、その中に含まれる目印建物、景観建物も変化していく。例えば、半透明表示領域に属していた目印建物、若しくは景観建物は視点が前進する場合、近接非表示領域に移動し、表示画面から消えてしまうし、不透明必須表示領域の目印建物、景観建物も半透明表示領域から近接非表示領域を経る為、不透明表示から半透明表示、その後表示画面から消えてしまう。不透明選択表示領域にある目印建物は不透明必須表示領域、半透明表示領域を経て近接非表示領域に移行するため、不透明表示がしばらく続いた後、半透明表示となり、表示画面から消える。不透明選択表示領域にある景観建物候補は、最初は表示されていないが、不透明必須表示領域から半透明表示領域、近接非表示領域と移行するにしたがって、不透明表示、半透明表示を経て画面から消える。
【００７３】
このように目印建物、景観建物共、スクロールに伴い、出現、不透明表示、半透明表示、そして消滅という経過をたどるが、このような表示上の変化は、１つのパターンに則ったものであり、見ているものにとって自然な流れとして認識でき、奇異な感じを抱かせるものではない。
【００７４】
しかし、目印にしようと思っていた建物、若しくは景観建物が予想外に消えたり現れたりすると戸惑いを感じ、建物の表示／非表示が頻繁に切り替わると（いわゆる画面のちらつきとなり）、ユーザをいらつかせる。
【００７５】
実施の形態２では、目印建物候補と景観建物候補に優先順位を設定することにより、装置の画像生成処理能力に制約がある中で、必要な建物の表示を確保するようにしたが、このことが原因で、画面をスクロールするにあたり、特定の建物の表示/非表示が頻繁に切り替わる、ちらつき現象が生じることがある。
【００７６】
例えば、目印建物の増減が著しい場合を想定する。このような場合は、建物の優先順位の変更が頻繁に起こり、表示限界近くの優先順位の建物は、表示/非表示が頻繁に切り替えられることになる。目印建物が多い場合は、目印建物の中でもこのような表示/非表示が頻繁に切り替わるものが出てくる可能性があるが、一般には景観建物に起こりやすい。
【００７７】
本実施の形態３は、実施の形態２で導入した上限ポリゴン数に加えて、下限ポリゴン数と遠方限界値を導入して、実施の形態２で、追加修正した図２（Step5の一部修正とStep6.1〜6.4の新規追加。）の追加したStep6.1〜6.4の部分を、図５に示すStep6.1〜6.7におきかえることにより、上記の意味での表示のちらつきを少なくする手段を提供するものである。
【００７８】
下限ポリゴン数は上限ポリゴン数よりも小さな、例えば上限ポリゴン数の８０％に相当する値を設定する。後述するように、下限ポリゴン数も表示に係る積算ポリゴン数の制約条件の一つでもあるので、この下限ポリゴン数をあまり小さく設定すると、表示建物の数が少なくなってしまい、また、上限ポリゴン数に近づけすぎると、ある建物の表示/非表示の切り替えが頻繁に起こると言うちらつき減少の低減効果が小さくなってしまう。したがって、両効果の兼ね合いから適当な値を決めるべき数値である。
【００７９】
本実施の形態３を図２（ただし上記の通り修正したものとする。すなわちStep5では建物に処理の優先順位をつけ、Step6.1〜6.7を追加した。）と、追加したStep6.1〜6.7を示すフロー図である図５で説明する。
【００８０】
図２のStep1〜6、Step7〜12の内容は実施の形態２と同じである。なお、Step5での建物優先順位の設定は、ここでは、目印建物候補、景観建物候補とも視点に近い建物の優先順位を高くし（ただし、非表示領域の分は除外する。）、目印建物候補は景観建物候補より優先順位を高くするものとする。
Step6とStep7の間に、図５に示すStep6.1〜6.7を挿入する。以下、Step6.1〜6.7について、図５に従って説明する。
【００８１】
図５のStep6.1とStep6.2は、実施の形態２に係る図４の場合と同じである。すなわち、ここまでで、積算ポリゴン数iが算定される。
Step6.3では、積算ポリゴン数ｉと上限ポリゴン数を比較し、積算ポリゴン数iが上限ポリゴン数を超えた場合は、Step6.6へ移行し、超えない場合はStep6.4に移行する。
【００８２】
Step6.4では、対象建物iの、視点からの距離が、既に設定済みの遠方限界値（最初の画面であれば初期値、そうでなければ、後述する、前回までの画面表示時にStep6.6で設定された遠方限界値）よりも小さければ、Step7へ、そうでなければStep6.5へ移行する。
【００８３】
Step6.5では、積算ポリゴン数iが、下限ポリゴン数以上であれば、Step6.6へ、そうでなければStep7へ移行する。
Step6.6では、積算ポリゴン数iが上限ポリゴン数を上回った時、若しくは積算ポリゴン数iが下限ポリゴン数以上になった時の、建物iの、視点からの距離を遠方限界値として設定する。ここで、遠方限界値の初期値は任意な値でかまわない。
【００８４】
以上の手順による装置の動作を、図６に従って、具体例で説明する。
図６は横軸に遠方限界値（若しくは視点からの距離）、縦軸に建物数若しくは積算ポリゴン数をとる。直線A、直線Bは、それぞれ、ある地域A、Bについて、視点からの距離と共に表示対象となる建物の数がどのように変化するかを示したものである。縦軸の建物数はそれを表示するために必要な積算ポリゴン数と等価であるから、以後は、縦軸を積算ポリゴン数として扱うことにする。また、直線A、直線Bは、単調増加関数であるが、ここでは説明を単純化するために直線とした。また、図６には、上限ポリゴン数と下限ポリゴン数に対応する縦軸位置に一転鎖線で水平線を引いてある。この上限ポリゴン数、下限ポリゴン数を示す一点鎖線と直線A，及びBの交点の距離（または、遠方限界値）を、図示する様に、A1、A2、B1、B2とする。更に、遠方限界値の初期値をA0とし、A0は図６に示す様に、A1とA2の間の値と仮定する。
【００８５】
今、カーナビゲーションシステムを考え、時刻TaからTbの間、車で移動しているものとし、時刻Taでは地域Ａに、時刻Tbでは地域Bに到達しているものとする。この場合、直線Aより、距離A0での積算ポリゴン数は上限ポリゴン数と下限ポリゴン数の間にあるため、時刻Taにおける表示にかかる建物の処理は、図５のStep6.4が最初の制約条件となる。すなわち、遠方限界値初期値A0に等しい距離範囲内の建物を処理し終わり、距離A0を越える建物の処理に移ろうとすると、図５、Step6.5に移行する。Step6.5では、距離A0での積算ポリゴン数が下限ポリゴン数を超えていることから、Step6.6に移行し、遠方限界値をA0に設定し、距離A0迄の範囲内にある建物について、画面Aとして表示される。
【００８６】
次に時刻Tbまで経過した時は、距離/ポリゴン数の依存性は、図６の直線Ｂで示すような距離/ポリゴン数の依存性になる。すなわち、建物数が増加している。直線Bの距離A0に対する積算ポリゴン数は、図６より、上限ポリゴン数を超えているので、今回は、図５のStep6.3の、上限ポリゴン数が最初の制約条件となる。すなわち、Step6.3において、遠方限界値A0よりも小さな距離B1で積算ポリゴン数が上限ポリゴン数以上となり、この時の距離B1を遠方限界値として設定し、距離B1までの範囲内にある建物について、画面Bとして表示される。
【００８７】
次に、時刻Tc迄経過し、地域Ｃに到った時、ポリゴン数と距離の関係が、例えば直線Aの場合と同じになっていたとする。（必ずしも同じである必要はないが、説明の簡略化のための措置である。）このとき、直線Aより、距離B1での積算ポリゴン数は下限ポリゴン数より小さいので、図５のStep6.5の、下限ポリゴン数が最初の制約条件となる。すなわち、積算ポリゴン数が下限ポリゴン数と等しくなる距離まで、処理建物を増やしていき、積算ポリゴン数が下限ポリゴン数以上になった時点で、建物の処理は終了し、Step6.6に移行し、遠方限界値をA2に設定し、距離A2までの範囲内にある建物について、画面Ｃとして表示される。
【００８８】
実施の形態２の、上限ポリゴン数の制約条件のみで表示/非表示の切り替えを制御する場合について、図６のケースを適用して見ると、時刻がTa→Tb→Tcと経過するに伴い、遠方限界値はA0→B1→A1と大きく変化することになるが、本実施の形態３によれば、遠方限界値はA0→B1→A2と変化が小さくなっている。
従って、変化が抑制された分、表示/非表示の切り替えに係る建物数は減少し、ちらつき現象が緩和されることになる。
【００８９】
以下、図７、図８により、この点をもう少し詳細に見ていくことにする。
ここでも、カーナビゲーションシステムのように、移動に伴い、画面をスクロール表示するケースを想定する。
【００９０】
図７は、横軸に時刻、縦軸に遠方限界値をとり、積算ポリゴン数が、上限ポリゴン数、下限ポリゴン数に等しくなる距離範囲として、それぞれ上限値対応遠方限界値、下限値対応遠方限界値を定義し、その時間変化を実線で示したものである。遠方限界値が大きいということは、建物の数が少ないことを意味する。図８は、図７に示す各時刻T1〜T12での建物数（or積算ポリゴン数。）の距離による変化を示す。ここでは、簡略化のために、この変化を直線と仮定し、各時刻T1〜T12をパラメータとして直線の右端に記載してある。各時刻での上記直線が同一となる時は、各時刻をT10/T11/T12等として、各対応する直線の右端に記載した。各直線は、図７の各時刻での上限値対応遠方限界値、及び下限値対応遠方限界値と一致している。
【００９１】
次に、遠方限界値の初期値（任意の値で良い。）を、例えばV0とする。図８によると直線T1の距離V0での積算ポリゴン数は上限ポリゴン数と下限ポリゴン数の間に位置する。従って、図５のStep6.4が最初の制約条件となり、距離V0までの建物の処理を図２に従って行い、距離がV0の建物になった時、Step6.5に移行する。このとき、Step6.5での判定は、図８より、Yesとなり、Step6.6に移行し、この時の距離はV0なので、そこで設定される遠方限界値はV0のままで、それまでの遠方限界値から変化しない。
【００９２】
時刻T2では、時刻T0で設定された遠方限界値がV0であること、時刻T0で設定された遠方限界値が、時刻T2での上限値対応遠方限界値と下限値対応遠方限界値の間に位置するということから、時刻T1の時と同じ理由により、時刻T2での遠方限界値設定値は変化せずV0のままである。
【００９３】
同様に、時刻T3、T4でも遠方限界値設定値は変化せずV0のままである。すなわち、一つ前の時点の遠方限界値が、新たな時刻での上限値対応遠方限界値と下限値対応遠方限界値の間に位置する場合、新たに設定される遠方限界値は前の値のまま不変である。
【００９４】
次に、時刻T4からT5になった時を考える。図８の直線T5より、距離V0での積算ポリゴン数を見ると、下限ポリゴン数より小さい値になっている。従って、この場合は、図５のStep6.5が最初の制約条件となり、積算ポリゴン数が下限ポリゴン数を超えるまで、処理対象建物の範囲（＝距離）を増やしていく。積算ポリゴン数が下限ポリゴン数以上になった時点で、処理が終了し、このとき遠方限界値は下限ポリゴン数で決まる遠方限界値、すなわち、図７の時刻T5での下限値対応遠方限界値V1に設定される。
【００９５】
続く時刻T6でも、時刻T5の時と事情は同じで、上限値対応遠方限界値、下限値対応遠方限界値ともに、時刻T5で設定された遠方限界値V1よりも大きい。従って、時刻T6で新たに設定される遠方限界値は、時刻T6での下限値対応遠方限界値V2に等しい。時刻T7から時刻T9間は、一つ前の時点での遠方限界地設定値が上限値対応遠方限界値と下限値対応遠方限界値の間に位置するので、遠方限界値は不変でV2のままである。
【００９６】
次に、時刻T9から時刻T10になった時を考える。この場合は、図８の直線T10より、距離V2よりもずっと小さい距離V3で上限ポリゴン数を超えてしまうことが分かる。従って、図５のStep6.3が最初の制約条件となり、積算ポリゴン数が上限ポリゴン数を超えた建物の距離V3を遠方限界値として設定する。時刻T11、T12では、設定された遠方限界値が上限対応遠方限界値に等しいため、遠方限界値は不変のままである。
【００９７】
以上、設定された遠方限界値は、図７に破線と丸印で示した。
装置の画像生成処理能力に制約がある中で、画面スクロール時に建物数の急な増減がある場合に発生する、特定の建物の表示/非表示の頻繁な切替わり（いわゆるちらつき）現象は、図７の上限値対応遠方限界値の急変に起因するものであるが、本実施の形態に依れば、図７の設定された遠方限界値の時間変化に示す通り、遠方限界値の急変が緩和されている。従って、その分ちらつき現象は緩和され、画面スクロール時でもちらつきの少ないスムーズな表示を実現できる。
【００９８】
実施の形態４．
都市景観表示では表示建物数を実際の建物数に近づけるほど、リアリティーが向上するが、見易さと言う点では必ずしも、多くの建物を表示するほうが良いわけではない。表示する建物数が多すぎるとかえって煩雑な印象を与え、表示画面が見にくくなってしまう。この実施の形態は、必要な建物は表示しつつ、煩雑な印象を与えないように工夫したもので、最大表示建物数ｐを煩雑さの指標として導入し、表示建物総数をこの値以内に制限するようにしたものである。
【００９９】
図２のフロー図を使って本実施の形態を説明する。
図２において、Step1からStep7までは実施の形態１と同じである。Step10の終了可否判定の条件を実施の形態１で示した建物総数m＋nではなく、最大表示建物数ｐとする。ただし、この値がm＋nよりも大きい場合はm＋nで置き換えるものとする。なお、実施の形態１では目印建物、景観建物として説明したが、ここでは、建物の表示に係る優先順位はあらかじめ決められており、必ずしもすべてが表示されるわけではないことから、以下では表示対象として決定するまでは、目印建物候補、景観建物候補と呼ぶことにし、Step5で、各優先順位は既に決められており、通常目印建物候補の優先順位が景観建物候補の優先順位よりも高いので、その場合は景観建物候補nの内、p−mが表示に係る景観建物数になる。もしp−mがnよりも大きければ景観建物はすべて表示される。
【０１００】
なお、最大表示建物数pは固定数値でも良いし、関数値として与えても良い。
また、その都度ユーザーに選択させても良い。しかし、固定値であれば、ある程度の規模以上の都市では、大都市であろうと小都市であろうと表示画面上は、個々の建物の、規模の違いと言う点を除けば、違いが表示されないため、都市景観の表示と言う点で問題がある。それに対して関数値で与える場合はこれを改善できる。例えば、最大表示建物数ｐは１００を下限、５００を上限とし、その間は表示候補建物数（目印建物候補と景観建物候補の合計値）qの７０％とする。
このようにすると、候補建物数が１００以上になると、表示候補建物数に比例して表示建物数が変化していくため、都市景観をある程度反映した表示が可能となる。最大表示建物数に上限を設定するのは画像生成処理能力の制約から来るもので、実施の形態２若しくは３で説明した上限ポリゴン数の設定理由と同じである。
【０１０１】
その都度ユーザーが選択する例としては、景観建物候補のなかにも目印としたい建物が含まれているが、現表示画面には表示されていない場合、これを表示させて、現在地からの位置関係を確認したいと言う場合に、一時的に最大表示建物数を大きくして（場合によってはスムーズな表示を犠牲にしても）目指す建物を画面上に表示させるというケースがある。
【０１０２】
このように、本実施の形態によれば、建物表示がある限度以上に煩雑にならないようにすることができるため、見やすい表示にすることができる。また、結果として表示に係る建物数が削減されるので、画面スクロール時のスムーズな表示という点でも改善される。
【０１０３】
【発明の効果】
この発明に係る都市景観表示装置は、目印として適した建物である目印建物と、景観をより良く表示するために必要な建物である景観建物を、選択する建物選択手段を備え、前記選択した目印建物と景観建物について前記建物情報を利用して３次元モデルを生成するとともに、道路情報、建物の配置情報を有する地図情報と前記３次元モデルから、前記選択した目印建物と景観建物について３次元景観を生成する３次元景観生成手段と、前記３次元景観を表示する画像表示手段を備え、前記建物選択手段に、前記目印建物の候補と前記景観建物の候補を選択し、前記３次元景観生成に供する優先順位を設定する手段を備えるとともに、前記３次元景観生成手段に、表示に係る画像生成量上限値と共に、前記画像生成量上限値の範囲内で画像生成量下限値を設定し、３次元景観生成時に、前記画像生成量上限値及び下限値に基づき、３次元景観生成手段により表示画面の生成の都度、遠方限界値と呼ぶ暫定上限値を算定し、前記遠方限界値の範囲内にある目印建物及び景観建物を表示する際、必要な画像生成量が前記画像生成量上限値を超えない場合は、前記遠方限界値の範囲内の目印建物候補及び景観建物候補を選択し、前記画像生成量上限値を超える場合は、前記画像生成量上限値を超えない様に、前記優先順位に従って、次に画面に表示される目印建物と景観建物を選択する手段を備えたことにより、装置の画像生成処理能力に制約がある中で、画面スクロール時に建物数の急な増減がある場合に発生する、特定の建物の表示／非表示の頻繁な切替わり（いわゆるちらつき）現象を低減できる。これにより、表示のリアルタイム性に加えて、ちらつき現象も改善でき、スムーズな表示が可能となる。
【０１０４】
この発明に係る都市景観表示装置は、視点から建物までの距離またはそれに準じる数値である距離指標、建物底面積またはそれに準じる数値であるサイズ指標、建物の高さまたは建物の階数など高さに準じる数値である高さ指標の３指標のうち少なくとも一つを前記景観建物の選択基準として利用する前記建物選択手段を備えたことにより、景観建物の選択手段、または選択手段の組み合わせの選択自由度が大きくなるため、景観全体を良く表現するために適切な景観建物の選定が容易になる。
【０１０５】
この発明に係る都市景観表示装置は、前記目印建物の選択基準として、前記距離指標、前記サイズ指標、前記高さ指標、目印建物であるかどうか、または目印建物としてふさわしさの度合いを示す目印指標の４指標のうち少なくとも一つを利用する前記建物選択手段を備えたことにより、目印建物の選択手段、または選択手段の組み合わせの選択自由度が大きくなるため、目印としてより適切な目印建物の選択が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る、都市景観表示装置基本構成図を示すブロック図
【図２】実施の形態１のフロー図
【図３】実施の形態１による表示画面例
【図４】図２のフロー図の、実施の形態２に対応した追加修正分
【図５】図２のフロー図の、実施の形態３に対応した追加修正分
【図６】遠方限界値と建物数（or積算ポリゴン数）の関係
【図７】上下限値対応遠方限界値と遠方限界値設定値の時間変化
【図８】各時刻毎の遠方限界値と建物数（or積算ポリゴン数）の関係
【符号の説明】
１０建物情報記憶手段、２０地図情報記憶手段、
３０都市景観生成手段、４０画像表示手段、３００建物選択手段、
３１０３次元空間描画生成手段、３１１３次元モデル生成手段、
３１２描画手段、３１３３次元空間生成手段、４００表示手段４０の表示画面枠、４０１半透明表示領域内の半透明表示にされた景観建物、
４０２不透明必須表示領域内の不透明に表示された景観建物、４０３不透明必須表示領域及び不透明選択表示領域内の不透明に表示された目印建物、
４１０水平線、４２０遠方非表示領域、４３０不透明選択表示領域、４４０不透明必須表示領域、４５０半透明表示領域、４６０近接非表示領域

Claims

目印として適した建物である目印建物と、景観表現に適した建物である景観建物を、建物の底面形状、高さ情報を有する建物情報を利用して選択する建物選択手段を備え、前記選択した目印建物と景観建物について、底面形状と高さ情報を有する建物情報を利用して建物の３次元モデルを生成するとともに、道路情報、建物の配置情報を有する地図情報と前記３次元モデルから、前記選択した目印建物と景観建物について３次元景観を生成する都市景観生成手段と、前記３次元景観を表示する画像表示手段を備え、前記建物選択手段に、前記目印建物の候補と前記景観建物の候補を選択し、前記３次元景観生成に供する優先順位を設定する手段を備えるとともに、前記都市景観生成手段に、表示に係る画像生成量上限値と共に、前記画像生成量上限値の範囲内で画像生成量下限値を設定し、３次元景観生成時に、前記画像生成量上限値及び下限値に基づき、前記都市景観生成手段により表示画面の生成の都度、遠方限界値と呼ぶ暫定上限値を算定し、前記遠方限界値の範囲内にある目印建物及び景観建物を表示する際、必要な画像生成量が前記画像生成量上限値を超えない場合は、前記遠方限界値の範囲内の目印建物候補及び景観建物候補を選択し、前記画像生成量上限値を超える場合は、前記画像生成量上限値を超えない様に、前記優先順位に従って、前記遠方限界値に基づき、次に画面に表示される前記目印建物と前記景観建物を選択する手段を備えた都市景観表示装置。
視点から建物までの距離またはそれに準じる数値である距離指標、建物底面積またはそれに準じる数値であるサイズ指標、建物の高さまたは建物の階数など高さに準じる数値である高さ指標の３指標のうち少なくとも一つを前記景観建物の選択基準として利用する前記建物選択手段を備えた請求項１に記載の都市景観表示装置。
前記距離指標、前記サイズ指標、前記高さ指標、目印建物であるかどうか、または目印建物としてのふさわしさの度合いを示す目印指標の４指標のうち少なくとも一つを前記目印建物の選択基準として利用する前記建物選択手段を備えた請求項２に記載の都市景観表示装置。