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JP3218372B2 - 3D graphic display method - Google Patents
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JP3218372B2 - 3D graphic display method - Google Patents

3D graphic display method

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JP3218372B2
JP3218372B2 JP28574191A JP28574191A JP3218372B2 JP 3218372 B2 JP3218372 B2 JP 3218372B2 JP 28574191 A JP28574191 A JP 28574191A JP 28574191 A JP28574191 A JP 28574191A JP 3218372 B2 JP3218372 B2 JP 3218372B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、図形位置情報と高さ等
の第3次元情報から高速に3次元図形を生成し表示する
3次元図形表示方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional graphic display system for generating and displaying a three-dimensional graphic at a high speed from graphic positional information and third-dimensional information such as height.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開昭61−148576による発明
は、高度撮影画像データのような高密度情報に対して高
速に3次元表示を行うものである。これは高速性を実現
するために高密度情報に比例する付随情報を計算、保存
することを行っている。この方式は、高密度な画素情報
から、3角形で近似される地表面を形成する場合におい
て、その画素情報が近似された3角形内に複数画素存在
する場合の表示対象画素を間引くことにより高速表示を
実現するものであり、ベクトル情報から3次元表示する
場合についての高速表示方式ではない。
2. Description of the Related Art The invention according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-148576 is to perform high-speed three-dimensional display on high-density information such as highly photographed image data. It calculates and stores accompanying information proportional to high-density information in order to achieve high speed. According to this method, when a ground surface approximated by a triangle is formed from high-density pixel information, high-speed display is performed by thinning out display target pixels when a plurality of pixels exist in the approximated triangle. Display is realized, and is not a high-speed display method for three-dimensional display from vector information.

【0003】また、ベクトル図形を3次元表示する時に
は、任意の図形に付随している、或は、図形とは独立し
て保有している標高,温度,湿度等の第3次元情報の値
に応じて、3次元を形成する面を新たに生成することに
よって、3次元を表現することができる。この種の3次
元表示の従来技術として、次の方式が知られている。地
図情報を持ち、任意の位置の標高値を算出できる地図表
示処理装置において、まず、視点の位置・高さより平面
位置情報を持つ構成点で格子状の情報列を、3次元表示
の対象である地表領域に対して作成し、フレームメモリ
に情報を格納する。格子の構成点より、3次元図形の最
小表示単位となる平面図形を作成する。ここで、平面図
形は構成点情報,面色の情報をもつ。つぎに、3次元表
示においては、格子の構成点について標高値を求める。
ここで得られた3次元情報をもつ構成点に対して、2次
元平面へ透視変換を行い、全平面図形に対して平面図形
情報に従い稜線表示,面内塗りつぶしを行うことによ
り、3次元表示を行う。上記の方式は、視野以外の領域
について処理を行う必要があるため、また、視点からの
距離とは無関係に格子の構成点間隔が一定(等間隔方
式)であるため、構成点数は視点からの距離の2乗に比
例する(後述参照)。これにより、3次元表示対象領域
が拡大するに伴い、演算負荷が膨大になる、という問題
がある。
When a vector graphic is displayed three-dimensionally, the value of the three-dimensional information such as altitude, temperature, and humidity attached to an arbitrary graphic or held independently of the graphic is used. Accordingly, a three-dimensional surface can be expressed by newly generating a surface forming the three-dimensional surface. The following method is known as a conventional technique of this type of three-dimensional display. In a map display processing device having map information and capable of calculating an elevation value at an arbitrary position, first, a grid-like information sequence is constituted by three-dimensional display at constituent points having plane position information from the viewpoint position / height. Create for the ground surface area and store the information in the frame memory. From the constituent points of the grid, a plane figure as a minimum display unit of the three-dimensional figure is created. Here, the plane figure has constituent point information and plane color information. Next, in the three-dimensional display, the elevation value is obtained for the constituent points of the grid.
Perspective transformation to the two-dimensional plane is performed on the constituent points having the three-dimensional information obtained here, and ridge lines are displayed and in-plane filling is performed on all the plane figures in accordance with the plane figure information, whereby the three-dimensional display is performed. Do. In the above method, the processing must be performed on an area other than the visual field, and since the interval between the constituent points of the grid is constant (equal interval method) irrespective of the distance from the viewpoint, the number of constituent points is different from the viewpoint. It is proportional to the square of the distance (see below). As a result, there is a problem that the calculation load becomes enormous as the three-dimensional display target area is enlarged.

【0004】図2に、従来の、格子構成点を作成し、3
次元表示する方法について説明する。一般に、3次元表
示する対象領域内の全てに対し、図示のように、等間隔
に格子点1を作成する。その構成は、等間隔格子構成図
2のようになる。これを、透視変換すると、等間隔格子
構成点による透視変換図3が表示される。なお、10は
視点を示す。この等間隔方式の場合には、表示された図
形の遠近感が鮮明に表現されており、全体形状の把握が
容易となるが、3次元表示対象領域が広い範囲になる
と、格子点1の数が急激に膨大なものになり、処理時間
は長くなる。また、同一形状の図形を透視変換した場合
には、視点の近傍の図形は大きく、視点から遠方の図形
は小さく表示し、即ち、視点近傍の図形は粗く、遠方の
図形は密に表現し、これにより、表示密度を一定に保
ち、構成点数の増大を押さえることが出来る方式が考え
られる。図3に、この方式による格子点の構成例を示
す。しかし、この方式のままでは、格子点1の算出演算
が複雑になり、且つ、表示密度一定時の透視変換後の図
形は、透視変換図5に示すように、遠近感を喪失する。
FIG. 2 shows a conventional grid composing point, and
A method for displaying a dimension will be described. Generally, grid points 1 are created at regular intervals as shown in FIG. The configuration is as shown in FIG. When this is perspective-transformed, a perspective-transformed diagram 3 of the equally-spaced grid constituent points is displayed. In addition, 10 shows a viewpoint. In the case of this equal-interval method, the perspective of the displayed figure is clearly expressed, and it is easy to grasp the entire shape. However, when the three-dimensional display target area is wide, the number of grid points 1 is reduced. Rapidly becomes enormous, and the processing time becomes long. Also, when a figure having the same shape is perspective-transformed, a figure near the viewpoint is large, and a figure far from the viewpoint is displayed small, that is, a figure near the viewpoint is coarse, and a figure far away is densely represented. As a result, a method is conceivable in which the display density can be kept constant and the number of components can be suppressed. FIG. 3 shows a configuration example of a grid point according to this method. However, if this method is used as it is, the calculation for calculating the grid point 1 becomes complicated, and the figure after perspective transformation when the display density is constant loses perspective as shown in the perspective transformation diagram 5.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の事情に鑑み、ベクトル図形情報を取り扱う場合の3次
元表示において、高速処理を実現することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize high-speed processing in three-dimensional display when handling vector graphic information in view of the above-mentioned circumstances.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、平面位置情報と、高度,深度,温度,湿度等の第3
次元情報から構成される図形データから3次元図形を生
成し、表示するに際し、視点の位置、視点の高さ及び視
点の方向を入力する手段と、視点からの距離を判定する
手段と、その距離に応じて格子構成間隔を決定し、格子
構成点位置を算出する手段と、算出した各々の格子構成
点の位置に対して高さを算出する手段と、格子構成点の
位置と高さから3次元図形を生成し、3次元図形を2次
元平面へ透視変換する手段と、図形表示する手段を有す
る3次元図形表示方式とする。
In order to achieve the above object, plane position information and third information such as altitude, depth, temperature, humidity, etc., are set.
In generating and displaying a three-dimensional graphic from graphic data composed of dimensional information, means for inputting the position of the viewpoint, the height of the viewpoint and the direction of the viewpoint, means for determining the distance from the viewpoint, and the distance Means for determining a grid composing interval in accordance with the above, calculating a grid composing point position, a means for calculating a height for each of the calculated grid composing point positions, and 3 A three-dimensional graphic display system having means for generating a three-dimensional graphic and performing perspective transformation of the three-dimensional graphic into a two-dimensional plane and means for displaying the graphic is adopted.

【0007】[0007]

【作用】本発明は、視点からの距離を判定し、その距離
に応じて格子構成間隔を決定し、格子構成点位置を算出
することにより、演算量及び表示データ量を減少させる
ことができ、表示の高速化が可能となる。また、3次元
表示を行う際に、図形の構成点間隔を視点からの距離の
増大に伴い増大させることにより、図形の構成面数が減
少し、表示の高速化が可能となる。また、図形の構成点
間隔を部分的に変化させることにより、部分的な領域の
詳細表示が可能となり、且つ、全体的に高速化すること
ができる。
According to the present invention, the amount of calculation and the amount of display data can be reduced by judging the distance from the viewpoint, determining the grid configuration interval according to the distance, and calculating the grid configuration point position. The display can be speeded up. Also, when performing three-dimensional display, by increasing the interval between the constituent points of the figure with an increase in the distance from the viewpoint, the number of constituent surfaces of the figure is reduced, and the display can be speeded up. In addition, by partially changing the interval between the constituent points of the figure, it is possible to display a partial area in detail, and to increase the overall speed.

【0008】[0008]

【実施例】本発明の実施例を、図面を用いて、説明す
る。図1は、本発明の一実施例であり、地図情報を保有
しており、任意の位置の標高値を算出できる地図表示処
理装置において、高速3次元表示を実現する処理手順を
示す。まず、視点の位置、視点の高さ及び視点の方向を
入力する手段により各々の情報を入力し(ステップ10
1)、視点からの距離Dを判定する手段により処理の判
定分岐を行い(ステップ102)、その距離に応じて、
即ち、視点からの距離D≦格子点間隔変更位置D1のと
きは格子構成点間隔をd1と決定し、また、D1<D≦D
2のときはd2と決定し、以下同様に、Dn<Dのときは
dn+1と決定し、格子構成点位置を算出する手段によ
り、位置の算出を行う(ステップ103)。つぎに、算
出した各々の格子構成点の位置に対して、高さを算出す
る手段により標高値を算出し(ステップ104)、格子
構成点の位置と高さから3次元図形を生成し(ステップ
105)、3次元図形を2次元平面へ透視変換する手段
により、2次元平面に変換し(ステップ106)、図形
表示する手段により、画面等に表示を行う(ステップ1
07)。この処理手順により、地図情報を高速に3次元
表示する。なお、第3次元情報として、高度、深度、温
度、湿度等がある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and shows a processing procedure for realizing high-speed three-dimensional display in a map display processing device which holds map information and can calculate an elevation value at an arbitrary position. First, respective information is input by means of inputting the position of the viewpoint, the height of the viewpoint, and the direction of the viewpoint (step 10).
1) A process for determining the distance D from the viewpoint is branched (step 102), and according to the distance,
That is, when the distance from the viewpoint D ≦ the lattice point interval change position D 1 , the lattice constituent point interval is determined as d 1, and D 1 <D ≦ D
In the case of 2 , it is determined as d 2, and similarly, in the case of Dn <D, it is determined as dn + 1, and the position is calculated by the means for calculating the lattice composing point position (step 103). Next, an elevation value is calculated by the height calculating means for each of the calculated positions of the grid points (step 104), and a three-dimensional figure is generated from the positions and heights of the grid points (step 104). 105) Transform the three-dimensional figure into a two-dimensional plane by means of perspective transformation to a two-dimensional plane (step 106), and display it on a screen or the like by means of graphic display (step 1).
07). With this processing procedure, map information is three-dimensionally displayed at high speed. The third dimension information includes altitude, depth, temperature, humidity, and the like.

【0009】図4に、本発明の、格子構成点を作成し、
3次元表示する方式を示す。図4は、可変間隔方式を示
し、視点10からの距離に従い格子点間隔を増大させ
る。即ち、格子点間隔を増大させるためのトリガを視点
からの距離として、所定の距離に到達した場合に増大す
るものである。本方式の格子構成点に基づいて透視変換
したとき、図形は、可変間隔の透視変換図7のようにな
る。このように、従来の等間隔方式の図2に比し、本発
明の可変間隔方式は、構成点数が減少し、また、視点か
らの距離が遠方に位置する領域において、平面図形の表
示密度が高くなり、透視変換を行った際、少数画素で複
数の平面図形を表現することになる。図4から明らかな
ように、視点と表示領域の距離の増大に従い、格子構成
点の間隔を広くした場合においても、表示画面上に表現
される図形形状には、大きく影響を及ぼすことはない。
しかし、このままでは、不自然な段差が発生する。この
段差に対して、可変間隔の補助線付透視変換図9に示す
ように、透視変換後の図形面上に、補助線8を描画す
る。これにより、図2の等間隔格子構成点による透視変
換図3と同等な表示が出来る。
FIG. 4 is a diagram showing the construction of grid points according to the present invention.
The method of three-dimensional display is shown. FIG. 4 shows a variable interval method, in which the grid point interval is increased according to the distance from the viewpoint 10. That is, when the trigger for increasing the grid point interval is a distance from the viewpoint, the trigger increases when a predetermined distance is reached. When the perspective transformation is performed on the basis of the grid composing points of the present method, the graphic is as shown in FIG. As described above, the variable interval method of the present invention reduces the number of constituent points and reduces the display density of planar graphics in an area located far away from the viewpoint, as compared with the conventional equal interval method shown in FIG. When a perspective transformation is performed, a plurality of plane figures are represented by a small number of pixels. As is clear from FIG. 4, even when the interval between the grid points is increased in accordance with the increase in the distance between the viewpoint and the display area, the graphic shape expressed on the display screen is not significantly affected.
However, an unnatural level difference occurs if this condition is maintained. For this step, as shown in FIG. 9, the auxiliary line 8 is drawn on the graphic plane after the perspective conversion. As a result, a display equivalent to that of the perspective transformation diagram 3 shown in FIG.

【0010】ここで、本発明の可変間隔方式を用いた場
合における演算の縮減量の算出式を説明する。まず、標
高値算出の必要となる平面図形の構成点数について、従
来の等間隔方式と本発明の方式とについて比較する。従
来の等間隔方式の場合、構成点数の総和は N×(A+N−1) N:横方式グリッド数A:最前列構成点数 となり、この結果、 解析表示距離 ∝ N であることから 構成点数の総和 ∝ 解析表示距離2となる。 本発明の方式の場合、構成点数は、同じグリッド間隔で
構成されるブロック内の構成点数の和が、間隔が変化し
ても一定となることから P×B P:グリッド間隔が一定な領域内の構成点数の和 B:グリッド間隔が変更された回数 となり、この結果、 解析表示距離 ∝ B であることから 構成点数の総和 ∝ 解析表示距離となる。 このように、従来の等間隔方式の場合、構成点数の総和
が解析表示距離の二乗に比例するに比し、本発明の方式
の場合は、構成点数の総和が解析表示距離に比例するの
みであるので、構成点数は極めて少なくなる。
Here, a description will be given of a formula for calculating the amount of reduction in calculation when the variable interval method of the present invention is used. First, a comparison will be made between the conventional equal-interval method and the method of the present invention with respect to the number of points of the plane figure required to calculate the elevation value. In the case of the conventional equidistant method, the sum of the number of constituent points is N × (A + N−1) N: the number of grids in the horizontal method A: the number of constituent points in the front row, and as a result, the analytical display distance N N解析 Analysis display distance is 2 . In the case of the method of the present invention, since the sum of the number of constituent points in a block having the same grid interval is constant even when the interval changes, P × BP: in a region where the grid interval is constant. B: The number of times the grid interval has been changed. As a result, since the analytical display distance B B, the total number of component points ∝ the analytical display distance. As described above, in the case of the conventional equal spacing method, the sum of the number of constituent points is proportional to the square of the analysis display distance, whereas in the method of the present invention, the sum of the number of constituent points is only proportional to the analysis display distance. Therefore, the number of constituent points is extremely small.

【0011】つぎに、格子点間隔を変更する位置算出式
の例を図5,図6,図7を用いて説明する。図5では、
格子点間隔変更位置D(図中、D1、D2)と水平方向の
格子点間隔変更の基準値d(図中、d1、d2、d3)と
の関係を示す。視点からの距離が遠方になるに従い(一
般的に、D1<D2<…<Dm)格子間隔を広くする場合
(一般的に、d1<d2<…<dm)、一次元の式により
表すことができる。但し、この図5では、構成点変更の
決定要素を、視点からの距離に限定しているが、図形の
大きさにより変更位置を変える場合もありうる。
Next, an example of a position calculation formula for changing the grid point interval will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7. FIG. In FIG.
(In the figure, D 1, D 2) lattice point interval change position D shows the relationship between the reference value of the horizontal grid point interval change d (in Fig, d 1, d 2, d 3). As the distance from the viewpoint becomes farther (generally, D 1 <D 2 <... <Dm) and the grid interval is widened (generally, d 1 <d 2 <. Can be represented by However, in FIG. 5, the determinant of the change of the constituent point is limited to the distance from the viewpoint, but the change position may be changed depending on the size of the figure.

【0012】そこで、図6では、地形15の起伏表現を
行う場合を例として、図形の傾きを最大30度と置き、
水平方向の格子点間隔変更の基準値dとしたときの、任
意の地形図に対する格子点間隔変更の基準値d’を決定
する例を示す。11はスクリーン、14は地表面を表
す。水平方向の格子点間隔変更の基準値dのスクリーン
上に展開される幅はdzであり、傾きをもった図形がこ
れと同等の精度を得るためには、スクリーン上に展開さ
れる幅はdzが同じになればよいことから、格子点間隔
変更の基準値d’は、 d’ = d×cos(3
0度)= d/2とした。
In FIG. 6, as an example, a terrain 15 is undulated, and the inclination of the figure is set to a maximum of 30 degrees.
An example in which a reference value d ′ for changing a grid point interval for an arbitrary topographic map when a reference value d for changing a grid point interval in the horizontal direction is set is shown. Reference numeral 11 denotes a screen, and 14 denotes a ground surface. The width of the reference value d for changing the grid point interval in the horizontal direction developed on the screen is dz, and the width developed on the screen is dz in order to obtain the same accuracy as a figure having an inclination. Should be the same, the reference value d ′ for changing the grid point interval is d ′ = d × cos (3
0 degree) = d / 2.

【0013】図7では、任意の格子点間隔変更位置D上
における格子点間隔変更の基準値d’に相当する高さを
ABとして、格子点間隔変更位置Dを決定するための式
を導出する例を示す。まず、2つのポイント間ABの長
さに対応するスクリーン上の長さA’B’を求める。 O’A’、OAについては、 O’A’:OA = O’’O’:O’’O ∴O’A’ =(OA × O’’O’)/ O’’O 同様に、O’B’、OBについては、 O’B’:OB = O’’O’:O’’O ∴O’B’ =(OB × O’’O’)/ O’’O A’B’= O’A’+ O’B’ =(AB × O’’O’)/ O’’O (1) 表示する画面13の全ピクセル量Sw、スクリーン11
のA’B’に対応するピクセル量をP、地表面14から
の高さをHとしたとき、スクリーンの長さとピクセル量
の関係から、A’B’をピクセル値に変換すると、 Sw/2:H=P:A’B’ ∴P=(Sw × A’B’)/2H (2) ここで、視野角を上下45度(視線中心点12とスクリ
ーン11の地表面Cの角度)とし、構成点間隔変更距離
D、地平面に対する格子点間隔基準値dとすると、 O’’O=D O’’O’=O’C=H OA+OB=d×cos(30度)=d/2 であり、このパラメータにより、式(1)を整理する
と、 A’B’=(H×d/2)/D=H×d/2D この結果を式(2)に代入し、Dについて解くと、 P =(Sw/2H)×(H×d/2D)=Sw×d/4D D =Sw×d/4P こうして、格子点間隔の変更位置を、視点からの格子点
間隔変更距離Dとして得る事が出来る。
FIG. 7 derives an equation for determining the grid point interval change position D, where AB is the height corresponding to the grid point interval change reference value d 'on an arbitrary grid point interval change position D. Here is an example. First, a length A'B 'on the screen corresponding to the length AB between two points is obtained. For O'A 'and OA, O'A': OA = O "O ': O" O ∴ O'A' = (OA x O "O ') / O" O For “B” and OB, O′B ′: OB = O ″ O ′: O ″ O∴O′B ′ = (OB × O ″ O ′) / O ″ OA A′B ′ = O′A ′ + O′B ′ = (AB × O ″ O ′) / O ″ O (1) Total pixel amount Sw of screen 13 to be displayed, screen 11
When the pixel amount corresponding to A′B ′ is P and the height from the ground surface 14 is H, A′B ′ is converted into a pixel value from the relationship between the screen length and the pixel amount. : H = P: A′B′∴P = (Sw × A′B ′) / 2H (2) Here, the viewing angle is 45 degrees vertically (the angle between the line-of-sight center point 12 and the ground surface C of the screen 11). Assuming that the component point interval change distance D is the grid point interval reference value d with respect to the ground plane, O "O = DO" O '= O'C = HOA + OB = d * cos (30 degrees) = d / 2 By using this parameter, equation (1) can be arranged as follows: A′B ′ = (H × d / 2) / D = H × d / 2D When this result is substituted into equation (2), and D is solved, , P = (Sw / 2H) × (H × d / 2D) = Sw × d / 4D D = Sw × d / 4P Thus, the change position of the lattice point interval is determined from the viewpoint. It can be obtained as the grid point interval change distance D.

【0014】図8に、本発明を適用して、地図データを
3次元表示上に重畳表示させる実施例を示す。前記の格
子点間隔変更位置を算出する方法を用いて、3次元図形
上に重畳表示する地図データ(例えば、道路)の表示レ
ベル変更位置を算出し、各表示レベル変更位置の間を視
点に近い程低く、視点から遠方になる程高くなるような
表示レベルの設定を行う。一方、地図データには、各図
形データごとに表示プライオリティを与えておき、前述
の表示レベル以下のプライオリティである場合のみ表示
する。図中、視点位置10に対して、横方向を視点方向
とした表示画面であり、は平面地図データ(道路)、
視点近傍から視点遠方に対応して、<1>、<2>、<
3>及び<4>は表示レベル変更位置、、、、
及びは表示レベルを示す。表示プライオリティは、表
示レベル変更位置<3>までを表示レベルとし、表示
レベル変更位置<4>以降をそれより低いものとした。
は、平面地図データ(道路)を透視変換した後の3
次元表示地図(道路)を示す。平面地図データ(道路)
において、3次元図形上に重畳表示する地図データ
(道路)の表示レベル変更位置<1>、<2>、<3>
及び<4>は、前記の格子点間隔変更位置を算出する方
法を用いて算出し、表示レベル、、、及び
は、各表示レベル変更位置の間を視点に近い程低く、視
点から遠方になる程高くなるように設定する。このよう
な平面地図データ(道路)を透視変換すると、図示の
ような3次元表示地図が表示画面に表示される。な
お、平面地図データ(道路)における表示レベル変更
位置<4>以降の地図データ(道路)は、表示プライオ
リティが表示レベルより低いものとしたため、表示さ
れない。このようにして、格子点間隔変更位置を算出す
る方法を用いることにより、視点位置から遠方になるに
従い、3次元表示上に重畳表示するデータを減少させる
ことができる。なお、図中の表示レベル変更位置、表示
レベル、表示プライオリティは一例であり、地図データ
の表示上の諸条件により、それぞれの算出値、設定値が
決まることは云うまでもない。
FIG. 8 shows an embodiment in which map data is superimposed on a three-dimensional display by applying the present invention. The display level change position of the map data (for example, road) to be superimposed on the three-dimensional figure is calculated by using the above-described method of calculating the grid point interval change position, and the position between each display level change position is close to the viewpoint. The display level is set so as to be lower as the distance from the viewpoint increases. On the other hand, the map data is given a display priority for each figure data, and is displayed only when the priority is lower than the above-mentioned display level. In the figure, there is a display screen in which the horizontal direction is the viewpoint direction with respect to the viewpoint position 10, where A is plane map data (road),
<1>, <2>, <
3> and <4> are display level change positions,.
And indicate a display level. The display priority was set to the display level up to the display level change position <3>, and lower than the display level change position <4>.
B is 3D after perspective map of plane map data (road) A
The dimension display map (road) is shown. Plan map data (road)
A , display level change positions <1>, <2>, <3> of map data (roads) superimposed and displayed on a three-dimensional figure.
And <4> are calculated using the above-described method of calculating the grid point interval change position, and the display level, and the distance between the display level change positions is lower as the position is closer to the viewpoint and farther from the viewpoint. Set to be higher. When such planar map data (road) A is perspective-transformed, a three-dimensional display map B as shown is displayed on the display screen. The map data (road) after the display level change position <4> in the plane map data (road) A is not displayed because the display priority is lower than the display level. In this way, by using the method of calculating the grid point interval change position, the data superimposed on the three-dimensional display can be reduced as the distance from the viewpoint position increases. It should be noted that the display level change position, the display level, and the display priority in the figure are merely examples, and it goes without saying that the respective calculated values and set values are determined by various conditions on the display of the map data.

【0015】図9に、本発明を適用して、特定領域の構
成点間隔を小さくした実施例を示す。特定領域16は、
この場合の格子点1の構成例である。これは、前記の格
子点間隔変更位置を算出する方法を用いて、表示する3
次元図形の面を生成する格子点1の位置を求める。さら
に、図形データ等に予め設定されている詳細表示必要領
域に対して、構成点間隔が小さくなるように格子点の位
置を定める。詳細表示必要領域を設定する手段の例とし
ては、所定の図形データで領域を指定する方法、あるい
は、第3次元情報の変化量により判別する方法(第3次
元情報が高さの場合には、傾斜量が変化量となる)等が
ある。これにより、特定領域を詳細に表示し、且つ、全
体としては表示する図形データを減少させることができ
る。
FIG. 9 shows an embodiment in which the present invention is applied to reduce the interval between constituent points of a specific area. The specific area 16 is
This is a configuration example of a grid point 1 in this case. This is displayed using the method of calculating the grid point interval change position described above.
The position of the grid point 1 for generating the plane of the two-dimensional figure is obtained. Furthermore, the positions of the grid points are determined so that the interval between the constituent points is reduced with respect to the area required for detailed display preset in the graphic data or the like. Examples of the means for setting the area required for detailed display include a method of designating an area with predetermined graphic data or a method of determining the area based on the amount of change in the 3D information (when the 3D information is a height, The amount of change becomes the amount of change). As a result, the specific area can be displayed in detail, and graphic data to be displayed can be reduced as a whole.

【0016】図10に、本発明を適用して、縮尺が異な
る地図を用いて、3次元表示する実施例を示す。図中、
は1/50万、は1/10万、は1/2.5万の
地図データを表し、は表示装置を示す。これらの地図
データでは、同じ位置における図形密度が異なる。同じ
位置に対する図形密度は、1/50万<1/10万<1
/2.5万の関係にある。そこで、表示装置に、1/
2.5万,1/10万,1/50万の地図データを表示
するとき、前記の格子点間隔変更位置を算出するのと同
様にして、図形表示対象縮尺変更位置を算出する。この
算出した図形表示対象縮尺変更位置毎に、図示のよう
に、図形密度の小さい地図データ程遠方にして、各地図
データを表示する。このように、同一縮尺の地図の図形
データを表示する場合には、視点位置からの距離が遠方
になれば、多量のデータを処理しなければならないが、
算出した縮尺変更位置を用いて、表示する図形データの
読みだし先を自動的に選択させ、遠方は、単位面積当り
の図形データ密度が粗い縮尺からの図形を表示するよう
にすることにより、高速な3次元表示が可能となる。な
お、遠方の位置においては、視点近傍と同程度の密度図
形を表示した場合には、図形が重ね書き表示され、図形
の形状が判別できなくなるという問題があるが、本方式
に依れば、遠方の表示データは減少するため、その問題
に対しても効果を得る。
FIG. 10 shows an embodiment in which the present invention is applied and three-dimensional display is performed using maps of different scales. In the figure,
1 represents 1 / 500,000, 2 represents 1 / 100,000, n represents 1 / 25,000 map data, and M represents a display device. These map data have different figure densities at the same position. The figure density for the same position is 1 / 500,000 <1 / 100,000 <1
/ 25,000. Thus, the display device M, 1 /
When displaying 25,000, 1 / 100,000 and 1 / 500,000 map data, the graphic display target scale change position is calculated in the same manner as the calculation of the lattice point interval change position. As shown in the figure, the map data having a smaller figure density is located farther away from each other at each of the calculated graphic display target scale change positions, and each map data is displayed. In this way, when displaying graphic data of a map of the same scale, a large amount of data must be processed if the distance from the viewpoint position is far away.
Using the calculated scale change position, automatically select the read destination of the graphic data to be displayed, and display the graphic from a scale with a coarse graphic data density per unit area in the distant place, so that high speed can be achieved. 3D display is possible. In addition, at a distant position, when a figure of the same density as that near the viewpoint is displayed, the figure is overwritten and displayed, and there is a problem that the shape of the figure cannot be determined. However, according to this method, Since the display data at a distant place is reduced, an effect is also obtained for the problem.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
2次元ベクトル図形と第3次元情報に基づき、演算量及
び表示データ量を減少させることにより、3次元表示を
高速化することができる。また、図形の構成点間隔を、
3次元表示を行う際に、視点からの距離の増大に伴い増
大させるので、図形の構成面数が減少し、表示の高速化
が可能となる。さらに、図形の構成点間隔を部分的に変
化させることにより、部分的な領域の詳細表示が可能と
なり、且つ、全体的に高速化することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
By reducing the amount of calculation and the amount of display data based on the two-dimensional vector graphic and the third-dimensional information, three-dimensional display can be speeded up. Also, the interval between the constituent points of the figure is
When three-dimensional display is performed, the number of graphics is increased with an increase in distance from the viewpoint, so that the number of constituent surfaces of the graphic is reduced, and display can be speeded up. Further, by partially changing the interval between the constituent points of the figure, it is possible to display the detail of a partial area, and to increase the speed as a whole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるフロー図FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.

【図2】等間隔方式の説明図FIG. 2 is an explanatory view of an equal interval method.

【図3】一定密度方式の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a constant density method.

【図4】本発明の可変間隔方式の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a variable interval system according to the present invention.

【図5】格子点間隔と格子点間隔変更距離の関係説明図FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between grid point intervals and grid point interval change distances.

【図6】図形の傾きと水平方向の格子点間隔変更基準値
との関係説明図
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the inclination of a figure and a reference value for changing grid point intervals in the horizontal direction.

【図7】格子点間隔変更位置算出式導出の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of derivation of a grid point interval change position calculation formula.

【図8】重畳表示する本発明の実施例の説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention for superimposed display.

【図9】特定領域の構成点間隔を小さくする本発明の実
施例の説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention for reducing the interval between constituent points of a specific area.

【図10】異縮尺地図を使用する本発明の実施例の説明
FIG. 10 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention using a different scale map.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 格子点 2 等間隔格子構成図 3 等間隔格子構成点による透視変換図 4 一定間隔格子構成図 5 一定間隔格子構成点による透視変換図 6 可変間隔格子構成図 7 可変間隔格子構成点による透視変換図 8 補助線 9 補助線付透視変換図 10 視点 11 スクリーン 12 視線中心線 13 表示する画面 14 地表面 15 地形 16 特定領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lattice point 2 Equidistant grid configuration diagram 3 Perspective transformation diagram by equidistant lattice configuration point 4 Constant spacing lattice configuration diagram 5 Perspective transformation diagram by fixed interval lattice configuration point 6 Variable spacing lattice configuration diagram 7 Perspective transformation by variable spacing lattice configuration point Figure 8 Auxiliary line 9 Perspective transformation diagram with auxiliary line 10 Viewpoint 11 Screen 12 Center line of sight 13 Display screen 14 Ground surface 15 Terrain 16 Specific area

フロントページの続き (72)発明者 野本 安栄 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社日立製作所 大みか工場内 (56)参考文献 特開 平1−205277(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 15/00 - 17/50 Continuation of the front page (72) Inventor Yasue Nomoto 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Omika Plant, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-1-205277 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G06T 15/00-17/50

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 図形情報をディスプレイ上に表示可能な
表示装置において、平面位置情報と、高度,深度,温
度,湿度等の第3次元情報から構成される図形データか
ら3次元図形を生成し、表示するに際し、視点の位置、
視点の高さ及び視点の方向を入力する手段と、視点から
の距離を判定する手段と、その距離に応じて格子構成間
隔を決定し、格子構成点位置を算出する手段と、算出し
た各々の格子構成点の位置に対して高さを算出する手段
と、格子構成点の位置と高さから3次元図形を生成し、
3次元図形を2次元平面へ透視変換する手段と、図形表
示する手段を有することを特徴とする3次元図形表示方
式。
1. A display device capable of displaying graphic information on a display, wherein a three-dimensional graphic is generated from graphic data including plane position information and three-dimensional information such as altitude, depth, temperature, and humidity. When displaying, the position of the viewpoint,
Means for inputting the height of the viewpoint and the direction of the viewpoint, means for determining the distance from the viewpoint, means for determining the grid configuration interval according to the distance, means for calculating the grid configuration point position, Means for calculating the height for the position of the grid composing points, and generating a three-dimensional figure from the position and the height of the grid composing points,
A three-dimensional graphic display method, comprising: means for perspectively converting a three-dimensional graphic into a two-dimensional plane; and means for displaying a graphic.
【請求項2】 請求項1において、3次元図形の構成点
間隔は、遠方の位置に存在する図形のそれを大きくする
ことを特徴とする3次元図形表示方式。
2. The three-dimensional graphic display method according to claim 1, wherein the interval between constituent points of the three-dimensional graphic is larger than that of a graphic located at a distant position.
【請求項3】 請求項1または請求項2において、3次
元表示を行う領域内における特定領域の3次元表示図形
の構成点間隔を小さくし、その他の構成点間隔を大きく
することを特徴とする3次元図形表示方式。
3. The method according to claim 1, wherein the interval between the constituent points of the three-dimensional display graphic of the specific area in the area for performing the three-dimensional display is reduced, and the intervals between the other constituent points are increased. 3D graphic display method.
【請求項4】 請求項1において、異なる密度の図形を
保有している複数の図形データファイルから3次元図形
を生成し、表示する際に、表示する図形データが格納さ
れているファイルを距離及び視線の角度に応じて自動的
に選択させることを特徴とする3次元図形表示方式。
4. A method according to claim 1, wherein when generating and displaying a three-dimensional graphic from a plurality of graphic data files having graphics of different densities, the file storing the graphic data to be displayed is separated by distance and distance. A three-dimensional graphic display method characterized by automatically selecting according to the angle of the line of sight.
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