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JP7607488B2 - Apparatus and method for creating a 3D fold diagram of the earth's surface - Google Patents
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JP7607488B2 - Apparatus and method for creating a 3D fold diagram of the earth's surface - Google Patents

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JP7607488B2 JP2021055839A JP2021055839A JP7607488B2 JP 7607488 B2 JP7607488 B2 JP 7607488B2 JP 2021055839 A JP2021055839 A JP 2021055839A JP 2021055839 A JP2021055839 A JP 2021055839A JP 7607488 B2 JP7607488 B2 JP 7607488B2
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Description

本発明は、地表面の立体折図作成装置及び地表面の立体折図作成方法に関する。 The present invention relates to a device for creating a 3D fold diagram of the earth's surface and a method for creating a 3D fold diagram of the earth's surface.

近年、デジタル技術の向上により、2次元あるいは3次元の地図や標高データ等の地理空間情報をモニター上で見たり操作したりすることが一般的になり、業務目的だけでなく、ゲームなどの趣味目的で一般使用者が利用する機会も増えている。 In recent years, advances in digital technology have made it common to view and manipulate geospatial information, such as two-dimensional or three-dimensional maps and elevation data, on a monitor, and there are increasing opportunities for general users to use monitors not only for business purposes but also for leisure activities such as playing games.

しかし、デジタル製品はPCや周辺機器、ソフトウェアを必要とし、環境整備も含めて製品の作成に費用が掛かること、デジタル技術に関する一定の知識を必要とすること、大きさや質感等を直接触れて体感し難いという問題がある。 However, digital products require a PC, peripheral devices, and software, and are costly to create, including the setup of the environment. They also require a certain level of knowledge about digital technology, and it is difficult to directly touch and experience the size and texture of the products.

一方、地形の凹凸を直感的に理解するために、「ジオラマ地図」、「触地図」、「立体地図」、「積層模型」等と呼ばれる、地形を3次元的(立体的)に表現した模型(以後、立体地図と総称する)も使用されている。例えば、下記特許文献1には、シート体に描かれた等高線に沿って切断して得られる複数の等高線片を積層して形成される立体模型が開示されている。また、下記特許文献2には、所定の地形が立体成形された立体部と複数の凹部が設けられた平面部とを備える軟質合成樹脂製の立体地図が開示されている。 On the other hand, in order to intuitively understand the unevenness of the terrain, models that represent the terrain three-dimensionally (stereoscopically) are also used, such as "diorama maps," "tactile maps," "3D maps," and "laminated models" (hereafter collectively referred to as 3D maps). For example, the following Patent Document 1 discloses a 3D model formed by laminating multiple contour pieces obtained by cutting along contour lines drawn on a sheet body. Also, the following Patent Document 2 discloses a 3D map made of soft synthetic resin that has a 3D portion in which a specific terrain is 3D-formed and a flat portion with multiple recesses.

しかし、これらの立体地図は、その作製のために3Dプリンタ等の専用機材の購入や、専門的な業者への発注が必要であること、広い範囲を対象に作製し、あるいは量産するためには多額の費用が掛かるという問題があった。 However, these 3D maps have the problem that production requires the purchase of specialized equipment such as 3D printers or the ordering of work from specialized companies, and that producing them for a wide area or mass-producing them is very expensive.

特開平5-313584号広報JP Patent Publication No. 5-313584 特開2020-27141号広報JP2020-27141Publication

本発明の目的は、立体地図を作成するための地表面の立体折図を簡易に作成できる地表面の立体折図作成装置及び地表面の立体折図作成方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a device and method for creating a 3D fold diagram of the earth's surface that can easily create a 3D fold diagram of the earth's surface for creating a 3D map.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の実施形態を含む。 To achieve the above objective, the present invention includes the following embodiments.

[1]地表面を表す二次元画像である地表面画像を任意形状に分割し、複数の分割地表面画像を生成する地表面画像分割手段と、
前記分割地表面画像の各辺上の、当該辺の起終点を含む複数箇所に高さ基準点を設定し、前記高さ基準点のそれぞれの地表面の高さを取得する高さ情報取得手段と、
前記分割地表面画像の各辺と同一の長さを持つ底辺を前記辺毎に設定するとともに、当該各底辺上の前記高さ基準点に対応する位置毎に、当該高さ基準点の前記地表面の高さに応じた高さを有する高さ基準点頂点を設定し、前記各底辺の起終点と前記高さ基準点頂点とを頂点とする多角形の側面図画像を前記分割地表面画像の各辺に対して生成する側面図画像生成手段と、
前記分割地表面画像の各辺の長さを、当該辺に対応する前記側面図の前記高さ基準点頂点を結んだ線分の長さの総和と一致するように延長し、延長した前記各辺の長さに応じて前記分割地表面画像を拡大して上面図画像を生成する上面図画像生成手段と、
前記側面図画像と前記上面図画像とを、印刷可能な出力データである立体折図データとして生成する立体折図データ生成手段と、
を備える地表面の立体折図作成装置。
[1] a ground surface image division means for dividing a ground surface image, which is a two-dimensional image representing the ground surface, into a plurality of divided ground surface images of an arbitrary shape;
a height information acquiring means for acquiring the height of the ground surface at each of the height reference points, the height reference points being set at a plurality of points on each of the sides of the divided ground surface image, including the start and end points of the sides;
a side view image generating means for setting a base having the same length as each side of the divided ground surface image, and for each position on each base corresponding to the height reference point, setting a height reference point vertex having a height corresponding to the height of the ground surface at the height reference point, and generating a polygonal side view image having vertices at the start and end points of each base and the height reference point vertex for each side of the divided ground surface image;
a top view image generating means for extending a length of each side of the divided ground surface image so as to coincide with a total length of a line segment connecting the height reference point vertices of the side view corresponding to the side, and enlarging the divided ground surface image in accordance with the length of each extended side to generate a top view image;
A three-dimensional fold data generating means for generating the side view image and the top view image as three-dimensional fold data which is printable output data;
A device for creating three-dimensional folding diagrams of the earth's surface.

[2]前記地表面画像分割手段は、前記地表面画像を、任意の三角形に分割して複数の前記分割地表面画像を生成する、[1]に記載の地表面の立体折図作成装置。 [2] The ground surface image division means divides the ground surface image into any number of triangles to generate a plurality of divided ground surface images. The device for creating a three-dimensional folding diagram of the ground surface described in [1].

[3]前記立体折図データを印刷出力した印刷物により、前記側面図に対応する側面と、前記上面図に対応する上面とにより三角柱が形成され、当該三角柱の一つまたは複数の組み合わせにより、地表面の立体地図が形成される、[2]に記載の地表面の立体折図作成装置。 [3] The device for creating a 3D fold diagram of the earth's surface described in [2] forms a triangular prism with a side surface corresponding to the side view and a top surface corresponding to the top view by printing out the 3D fold diagram data, and forms a 3D map of the earth's surface by combining one or more of the triangular prisms.

[4]地表面を表す二次元画像である地表面画像を任意形状に分割し、複数の分割地表面画像を生成する地表面画像分割工程と、
前記分割地表面画像の各辺上の、当該辺の起終点を含む複数箇所に高さ基準点を設定し、前記高さ基準点のそれぞれの地表面の高さを取得する高さ情報取得工程と、
前記分割地表面画像の各辺と同一の長さを持つ底辺を辺毎に設定するとともに、当該各底辺上の前記高さ基準点に対応する位置毎に、当該高さ基準点の前記地表面の高さに応じた高さを有する高さ基準点頂点を設定し、前記各底辺の起終点と前記高さ基準点頂点とを頂点とする多角形の側面図画像を前記分割地表面画像の各辺に対して生成する側面図画像生成工程と、
前記分割地表面画像の各辺の長さを、当該辺に対応する前記側面図の前記高さ基準点頂点を結んだ線分の長さの総和と一致するように延長し、延長した前記各辺の長さに応じて前記分割地表面画像を拡大して上面図画像を生成する上面図画像生成工程と、
前記側面図画像と前記上面図画像とを、印刷可能な出力データである立体折図データとして生成する立体折図データ生成工程と、
を備える地表面の立体折図作成方法。
[4] a ground surface image division step of dividing a ground surface image, which is a two-dimensional image representing the ground surface, into an arbitrary shape and generating a plurality of divided ground surface images;
a height information acquiring step of setting height reference points at a plurality of locations on each side of the divided ground surface image, including the start and end points of the side, and acquiring the height of the ground surface at each of the height reference points;
a side view image generating step of setting a base having the same length as each side of the divided ground surface image for each side, setting a height reference point vertex having a height corresponding to the height reference point on each base for each position corresponding to the height reference point on the ground surface, and generating a polygonal side view image having vertices at the start and end points of each base and the height reference point vertex for each side of the divided ground surface image;
a top view image generating step of extending the length of each side of the divided ground surface image so as to coincide with the sum of the lengths of the line segments connecting the height reference point vertices of the side view corresponding to the side, and enlarging the divided ground surface image according to the length of each extended side to generate a top view image;
a 3D fold data generating step of generating the side view image and the top view image as 3D fold data which is printable output data;
A method for creating a three-dimensional folding diagram of the ground surface comprising the steps of:

本発明によれば、立体地図を作成するための地表面の立体折図を簡易に作製できる地表面の立体折図作成装置及び地表面の立体折図作成方法を提供できる。 The present invention provides a device and method for creating a 3D earth surface fold diagram that can easily create a 3D earth surface fold diagram for creating a 3D map.

実施形態にかかる上面図及び側面図並びにこれらを貼り合わせた三角柱の例を示す図である。1A and 1B are diagrams showing an example of a triangular prism formed by bonding together a top view and a side view according to an embodiment. 実施形態にかかる三角柱の組み合わせにより形成された地表面の立体地図の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a three-dimensional map of the earth's surface formed by combining triangular prisms according to an embodiment. 実施形態にかかる地表面の立体折図作成装置の例の機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of an example of a three-dimensional folding diagram creation device for a ground surface according to an embodiment. 実施形態にかかる地表面画像分割部による分割地表面画像の生成処理の説明図である。5 is an explanatory diagram of a process of generating a divided ground surface image by a ground surface image dividing unit according to the embodiment; FIG. 実施形態にかかる高さ情報取得部による高さ基準点の設定処理の説明図である。11 is an explanatory diagram of a setting process of a height reference point by a height information acquisition unit according to the embodiment. FIG. 実施形態にかかる側面図画像生成部による側面図画像の生成処理の説明図である。11A to 11C are explanatory diagrams of a side view image generating process performed by a side view image generating unit according to the embodiment. 実施形態にかかる上面図画像生成部の処理の説明図である。11A and 11B are explanatory diagrams of a process of a top view image generating unit according to the embodiment. 実施形態にかかる上面図画像生成部による分割地表面画像を拡大する処理の説明図である。11 is an explanatory diagram of a process of enlarging a divided ground surface image by a top view image generating unit according to the embodiment. FIG. 実施形態にかかる上面図画像生成部が補助線を使用して拡大前の分割地表面画像を変形する処理の説明図である。11 is an explanatory diagram of a process in which a top view image generating unit according to an embodiment transforms a divided ground surface image before enlargement by using auxiliary lines. FIG. 実施形態にかかる立体折図データ生成部が生成した立体折図データの印刷結果の例を示す図である。13 is a diagram showing an example of a printed result of the three-dimensional fold diagram data generated by the three-dimensional fold diagram data generating unit according to the embodiment. FIG. 実施形態にかかる立体折図作成装置の動作例のフロー図である。FIG. 11 is a flow diagram of an example of the operation of the three-dimensional folding diagram creation device according to the embodiment.

以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)を、図面に従って説明する。 Below, a form for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings.

実施形態にかかる地表面の立体折図作成装置100は、立体地図を作成するための地表面の上面図及び側面図を含む立体折図をプリンタ等により印刷し、印刷出力した印刷物を使用者が自ら切り抜いて貼り合わせることにより、立体地図を簡易に作成することを可能とする装置である。上記印刷物を切り抜いて貼り合わせ、上記側面図に対応する側面と、上記上面図に対応する上面とにより三角柱等を形成し、当該三角柱等の一つまたは複数の組み合わせにより、地表面の立体地図を形成する。なお、上記上面図は、地表面の標高を表す等高線等が記載され、適宜な着色がなされた地表面画像を適宜分割した図(画像)であり、上記側面図は、上面図の各辺の標高を表す多角形である。 The earth's surface 3D folding diagram creation device 100 according to the embodiment is a device that allows a user to easily create a 3D map by printing, using a printer or the like, a 3D folding diagram including a top view and a side view of the earth's surface for creating a 3D map, and then cutting and pasting the printed out printouts themselves. The printed out materials are cut out and pasted together to form a triangular prism or the like with a side surface corresponding to the side view and a top surface corresponding to the top view, and a 3D map of the earth's surface is formed by one or more combinations of the triangular prisms. The top view is a diagram (image) in which contour lines or the like representing the elevation of the earth's surface are drawn and an appropriately colored earth's surface image is appropriately divided, and the side view is a polygon representing the elevation of each side of the top view.

図1(a)、(b)、(c)には、上面図及び側面図並びにこれらを貼り合わせた三角柱の例が示される。図1(a)が上面図の例を、図1(b)が側面図の例を、図1(c)が三角柱の例をそれぞれ表している。 Figures 1(a), (b), and (c) show examples of top and side views, as well as a triangular prism formed by gluing these together. Figure 1(a) shows an example of a top view, Figure 1(b) shows an example of a side view, and Figure 1(c) shows an example of a triangular prism.

図1(a)の上面図は、立体地図を作成する対象領域の地表面を表す二次元画像である地表面画像を、後述する地表面画像分割部10が三角形状に分割して得た分割地表面画像に、後述する上面図画像生成部16の処理を実行した結果の画像(上面図画像)である。なお、後述するように、分割地表面画像及びこれから生成した上面図画像は、三角形に限られるものではなく、任意に設定することができる。 The top view in FIG. 1(a) is an image (top view image) that is the result of applying processing by a top view image generating unit 16 (described later) to a divided ground surface image obtained by dividing a ground surface image, which is a two-dimensional image showing the ground surface of the target area for which a 3D map is to be created, into triangles by a ground surface image dividing unit 10 (described later). Note that, as described later, the divided ground surface image and the top view image generated from it are not limited to triangles and can be set arbitrarily.

図1(b)には、上記上面図画像と上面図画像の各辺に対応した側面図とが示されている。各辺と側面図との対応関係は、破線により示されている。上記側面図は、上記分割地表面画像に後述する側面図画像生成部14の処理を実行した結果得られる画像(側面図画像)である。 Figure 1 (b) shows the top view image and a side view corresponding to each side of the top view image. The correspondence between each side and the side view is shown by dashed lines. The side view is an image (side view image) obtained as a result of executing processing of the side view image generating unit 14, which will be described later, on the divided ground surface image.

図1(c)の三角柱は、上記上面図画像及び側面図画像を紙に印刷し、これを切り抜いて貼り合わせることにより作製したものである。 The triangular prism in Figure 1(c) was created by printing the top view image and side view image on paper, cutting them out, and pasting them together.

図2(a)、(b)には、上記三角柱の組み合わせにより形成された地表面の立体地図の例が示される。図2(a)には、ほぼ正方形の領域の地表面画像を4個の三角形領域に分割した分割地表面画像から生成された上面図画像及び4個の分割地表面画像の各辺に対応した側面図画像を印刷出力して作製された4個の三角柱が示されている。これらの三角柱を、上記分割地表面画像の互いに一致する辺(後述する同一の分割線により分割されて生成された辺)に対応する側面同士で密着させて形成した地表面の立体地図が図2(b)に示されている。 Figures 2(a) and (b) show an example of a 3D map of the earth's surface formed by combining the above-mentioned triangular prisms. Figure 2(a) shows four triangular prisms created by printing out a top view image generated from a divided earth's surface image in which an approximately square earth's surface image is divided into four triangular regions, and side view images corresponding to each side of the four divided earth's surface images. Figure 2(b) shows a 3D map of the earth's surface formed by bringing these triangular prisms into contact with each other with their side surfaces corresponding to the mutually matching sides of the divided earth's surface image (sides generated by dividing along the same dividing line, described later).

図3には、実施形態にかかる地表面の立体折図作成装置100の例の機能ブロック図が示される。図3において、地表面の立体折図作成装置100は、地表面画像分割部10、高さ情報取得部12、側面図画像生成部14、上面図画像生成部16、立体折図データ生成部18、表示制御部20、通信部22、記憶部24及びCPU26を含んで構成されている。なお、CPU26以外にGPU等のアクセラレーターを用いてもよい。上記地表面の立体折図作成装置100は、CPU26、ROM、RAM、不揮発性メモリ、I/O、通信インターフェース等を備え、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されており、上記各機能は、例えばCPU26とCPU26の処理動作を制御するプログラムとにより実現される。 Figure 3 shows a functional block diagram of an example of a 3D fold diagram creation device 100 for the ground surface according to the embodiment. In Figure 3, the 3D fold diagram creation device 100 for the ground surface is configured to include a ground surface image division unit 10, a height information acquisition unit 12, a side view image generation unit 14, a top view image generation unit 16, a 3D fold diagram data generation unit 18, a display control unit 20, a communication unit 22, a storage unit 24, and a CPU 26. In addition to the CPU 26, an accelerator such as a GPU may be used. The 3D fold diagram creation device 100 for the ground surface is configured as a computer that includes a CPU 26, a ROM, a RAM, a non-volatile memory, an I/O, a communication interface, etc., and controls the entire device and performs various calculations. Each of the above functions is realized, for example, by the CPU 26 and a program that controls the processing operation of the CPU 26.

地表面画像分割部10は、立体地図を作成する対象領域の地表面を表す二次元画像である地表面画像を取得し、取得した地表面画像を、上記地表面画像上に分割線を生成することにより任意形状に分割し、複数の分割地表面画像を生成する。この場合、分割地表面画像の形状、すなわち地表面画像を分割する際の形状は任意であって、特に限定されないが、立体地図を容易に作成できることから、直線の辺で囲まれた形状が好適であり、三角形がさらに好適である。なお、上記地表面画像及びこれを分割した分割地表面画像は、画像内の各点の座標情報を有している。地表面画像分割部10は、地表面画像を分割する際に、地表面画像上に分割線を生成するが、この場合、地表面画像上に頂点を発生させ、各頂点を結ぶ線として上記分割線を生成する。頂点の位置は、地表面画像の中心の他、任意の点で良いが、対象領域内の標高の最高地点または最低地点を含めると、立体地図の作成が容易になり好適である。このため、地表面画像分割部10は、対象領域の標高データを取得する構成とする。この場合、対象領域を等間隔のグリッド形状に分割して、各グリッドの標高データ(数値標高モデル:DEM)として取得するのが好適である。また、使用者が地形図の等高線や標高点を判読し、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、タッチパネル等の適宜な入力手段により入力することにより対象領域の標高を取得する構成としてもよい。なお、対象領域の地形に応じて、上記適宜な入力手段により使用者が分割線を追加、削除できる構成としてもよい。地表面画像分割部10の処理の詳細は後述する。 The ground surface image division unit 10 acquires a ground surface image, which is a two-dimensional image representing the ground surface of the target area for which a three-dimensional map is to be created, and divides the acquired ground surface image into an arbitrary shape by generating division lines on the ground surface image to generate a plurality of divided ground surface images. In this case, the shape of the divided ground surface image, i.e., the shape when dividing the ground surface image, is arbitrary and is not particularly limited, but a shape surrounded by straight sides is preferable, and a triangle is even more preferable, because it allows for easy creation of a three-dimensional map. Note that the ground surface image and the divided ground surface images obtained by dividing it have coordinate information for each point in the image. When dividing the ground surface image, the ground surface image division unit 10 generates division lines on the ground surface image, but in this case, vertices are generated on the ground surface image, and the division lines are generated as lines connecting each vertex. The position of the vertex may be any point other than the center of the ground surface image, but it is preferable to include the highest or lowest point of elevation in the target area, as this makes it easier to create a three-dimensional map. For this reason, the ground surface image division unit 10 is configured to acquire elevation data for the target area. In this case, it is preferable to divide the target area into an equally spaced grid shape and obtain elevation data for each grid (digital elevation model: DEM). Alternatively, the elevation of the target area may be obtained by the user reading the contour lines and elevation points on the topographical map and inputting the data using an appropriate input means such as a keyboard, a pointing device such as a mouse, or a touch panel. Depending on the topography of the target area, the user may be able to add or delete division lines using the appropriate input means. Details of the processing by the ground surface image division unit 10 will be described later.

上記地表面画像は、上記対象領域の地形図が典型的に挙げられるが、その他の画像として住宅地図、道路地図、航空写真、衛星写真、地形上に着色等のある各種主題図等とすることもできる。また、上記地表面画像のデータ及び標高データは、通信部22を介して外部のサーバ等から取得することができる。また、USBメモリその他の記憶手段から読み出して、あるいは上記適宜な入力手段により使用者が入力して取得する構成としてもよい。 The ground surface image is typically a topographical map of the target area, but other images may include residential maps, road maps, aerial photographs, satellite photographs, and various thematic maps with colored topography. The ground surface image data and elevation data may be acquired from an external server via the communication unit 22. The data may also be read from a USB memory or other storage means, or may be acquired by the user inputting the data via the appropriate input means.

上記地表面画像のデータ、標高データ、分割線のデータ、分割地表面画像のデータ(辺のデータを含む)は、地表面画像分割部10が記憶部24に記憶させる、 The data of the ground surface image, the elevation data, the dividing line data, and the divided ground surface image data (including the edge data) are stored in the storage unit 24 by the ground surface image dividing unit 10.

高さ情報取得部12は、地表面画像分割部10が生成した分割線により地表面画像が分割された上記分割地表面画像及び標高データを記憶部24から読み出し、分割地表面画像の各辺上の、当該辺の起終点を含む複数箇所に高さ基準点を設定し、上記高さ基準点のそれぞれの地表面の高さ(標高)を取得する。上記高さ基準点は、分割地表面画像の各辺上に予め定めた一定の間隔毎に設定してもよいし、任意の間隔に設定してもよい。これらの場合、上記適宜な入力手段により使用者が高さ基準点を設定する構成とするのが好適である。また、任意の間隔に高さ基準点を設定する場合には、分割地表面画像が表す地形等に応じて、高さ基準点の間隔を変化させてもよい。上記高さ基準点の高さの情報(標高)は、例えば高さ基準点と上記標高データ(DEMデータ)とを、それぞれが有する座標情報に基づいて重ね合わせることにより標高データから取得することができる。また、使用者が地形図の等高線や標高点を判読し、上記適宜な入力手段により入力することにより高さ基準点の標高を取得する構成としてもよい。高さ情報取得部12の処理の詳細は後述する。 The height information acquisition unit 12 reads out the divided ground surface image and the elevation data obtained by dividing the ground surface image by the dividing line generated by the ground surface image division unit 10 from the storage unit 24, sets height reference points at a plurality of locations on each side of the divided ground surface image, including the start and end points of the side, and acquires the ground surface height (altitude) of each of the height reference points. The height reference points may be set at a predetermined interval on each side of the divided ground surface image, or may be set at any interval. In these cases, it is preferable that the user sets the height reference points using the appropriate input means. In addition, when setting height reference points at any interval, the interval of the height reference points may be changed depending on the topography represented by the divided ground surface image. The height information (altitude) of the height reference points can be acquired from the elevation data, for example, by superimposing the height reference points and the elevation data (DEM data) based on the coordinate information that each of them has. In addition, the user may acquire the elevation of the height reference points by reading the contour lines and elevation points of the topographical map and inputting them using the appropriate input means. The processing of the height information acquisition unit 12 will be described in detail later.

以上のようにして設定した高さ基準点の座標情報(位置データ)及び高さの情報(高さデータ)は、高さ情報取得部12が記憶部24に記憶させる。 The coordinate information (position data) and height information (height data) of the height reference point set in the above manner are stored in the memory unit 24 by the height information acquisition unit 12.

側面図画像生成部14は、図1(b)等に示された側面図画像を以下の処理により生成する。ここで、側面図画像は、図1(b)に示されように、底辺と、分割地表面画像の各辺の所定の点の標高を表す点(後述する高さ基準点頂点)を結んだ折れ線と、底辺の両端と上記折れ線の両端とを結んだ線と、により囲まれた多角形となっている。側面図画像生成部14は、記憶部24から分割地表面画像のデータ、高さ基準点の位置データ及び高さデータを読み出し、上記分割地表面画像の各辺と同一の長さを持つ底辺を辺毎に設定するとともに、当該各底辺上の上記高さ基準点に対応する位置毎に、当該高さ基準点の上記地表面の高さ(標高)に応じた高さを有する高さ基準点頂点を設定する。上記各辺と同一の長さを持つ底辺を辺毎に設定する処理は、例えば分割地表面画像と同一形状で同一の長さの周長を持つ底面画像を生成し、この底面画像の対応する辺を上記底辺とすることにより実行することができる。また、上述した各底辺上の上記高さ基準点に対応する位置は、各辺の端部から各高さ基準点までの距離を求め、当該各辺に対応する各底辺の端部から同距離の位置として決定する。次に、上記各底辺の起終点と上記高さ基準点頂点とを頂点とする多角形の側面図画像を上記分割地表面画像の各辺に対して生成する。生成した側面図画像のデータは、側面図画像生成部14が記憶部24に記憶させる。側面図画像生成部14の処理の詳細は後述する。 The side view image generating unit 14 generates the side view image shown in FIG. 1(b) and the like by the following process. Here, as shown in FIG. 1(b), the side view image is a polygon surrounded by a broken line connecting a base and a point (a height reference point vertex described later) representing the altitude of a specific point on each side of the divided ground surface image, and a line connecting both ends of the base and both ends of the broken line. The side view image generating unit 14 reads the data of the divided ground surface image, the position data of the height reference point, and the height data from the storage unit 24, and sets a base having the same length as each side of the divided ground surface image for each side, and sets a height reference point vertex having a height corresponding to the height reference point on each base (altitude) of the ground surface of the height reference point for each position corresponding to the height reference point. The process of setting a base having the same length as each side can be performed, for example, by generating a bottom image having the same shape and perimeter length as the divided ground surface image, and setting the corresponding side of this bottom image as the base. In addition, the position on each base side corresponding to the height reference point is determined by calculating the distance from the end of each side to each height reference point, and is determined as a position at the same distance from the end of each base side corresponding to each side. Next, a side view image of a polygon having vertices at the start and end points of each base side and the height reference point vertex is generated for each side of the divided ground surface image. The side view image generation unit 14 stores data of the generated side view image in the storage unit 24. Details of the processing by the side view image generation unit 14 will be described later.

上面図画像生成部16は、記憶部24から分割地表面画像のデータ及び側面図画像のデータを読み出し、上記分割地表面画像の各辺の長さを、当該辺に対応する上記側面図画像の上記高さ基準点頂点を結んだ線分の長さの総和と一致するように延長し、延長した上記各辺の長さに応じて上記分割地表面画像を拡大して上面図画像を生成する。分割地表面画像を拡大した上面図画像のデータは、上面図画像生成部16が記憶部24に記憶させる。上面図画像生成部16の処理の詳細は後述する。 The top view image generating unit 16 reads out the data of the divided ground surface image and the data of the side view image from the storage unit 24, extends the length of each side of the divided ground surface image so that it matches the sum of the lengths of the line segments connecting the height reference point vertices of the side view image corresponding to that side, and enlarges the divided ground surface image according to the length of each extended side to generate a top view image. The data of the top view image obtained by enlarging the divided ground surface image is stored in the storage unit 24 by the top view image generating unit 16. Details of the processing of the top view image generating unit 16 will be described later.

立体折図データ生成部18は、記憶部24から上記側面図画像のデータと上面図画像のデータとを読み出し、上記側面図画像と上記上面図画像とを、印刷可能な出力データである立体折図データとして生成する。生成した立体折図データは、立体折図データ生成部18が記憶部24に記憶させる。 The 3D fold diagram data generating unit 18 reads the side view image data and the top view image data from the storage unit 24, and generates the side view image and the top view image as 3D fold diagram data, which is printable output data. The 3D fold diagram data generating unit 18 stores the generated 3D fold diagram data in the storage unit 24.

表示制御部20は、上記地表面画像のデータ、分割線のデータ、分割地表面画像のデータ、側面図画像のデータ、上面図画像のデータ及び立体折図データ等を記憶部24から読み出し、液晶表示装置その他の適宜な表示装置を制御して表示する。 The display control unit 20 reads the ground surface image data, dividing line data, divided ground surface image data, side view image data, top view image data, and three-dimensional folded diagram data from the memory unit 24, and controls a liquid crystal display device or other appropriate display device to display them.

通信部22は、適宜なインターフェースにより構成され、外部のサーバ等から地表面画像のデータ等を取得し、地表面画像分割部10に渡す等の処理を実行する。 The communication unit 22 is configured with an appropriate interface and performs processes such as acquiring data of ground surface images from an external server, etc., and passing the data to the ground surface image segmentation unit 10.

記憶部24は、ハードディスク装置、ソリッドステートドライブ(SSD)等の不揮発性メモリで構成され、上記各種情報等、及びCPU26の動作プログラム等の、地表面の立体折図作成装置100が行う各処理に必要な情報を記憶する。なお、記憶部24としては、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)、コンパクトディスク(CD)、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ、電気的消去および書き換え可能な読出し専用メモリ(EEPROM)、フラッシュ・メモリ等を使用してもよい。また、記憶部24には、主としてCPU26の作業領域として機能するランダムアクセスメモリ(RAM)、及びBIOS等の制御プログラムその他のCPU26が使用するデータが格納される読み出し専用メモリ(ROM)を含めるのが好適である。 The storage unit 24 is composed of a non-volatile memory such as a hard disk drive or a solid state drive (SSD), and stores the above-mentioned various information and the operating program of the CPU 26, and other information necessary for each process performed by the earth surface 3D folding diagram creation device 100. The storage unit 24 may be a digital versatile disk (DVD), a compact disk (CD), a magneto-optical disk (MO), a flexible disk (FD), a magnetic tape, an electrically erasable and rewritable read-only memory (EEPROM), a flash memory, or the like. It is also preferable that the storage unit 24 includes a random access memory (RAM) that mainly functions as a working area for the CPU 26, and a read-only memory (ROM) in which control programs such as the BIOS and other data used by the CPU 26 are stored.

図4(a)、(b)には、地表面画像分割部10による分割地表面画像の生成処理の説明図が示される。図4(a)が、対象領域の地表面画像の例である。地表面画像は、前述したように、地表面画像分割部10が取得した、対象領域の地表面を表す二次元画像である。 Figures 4(a) and (b) show explanatory diagrams of the process of generating a divided ground surface image by the ground surface image segmentation unit 10. Figure 4(a) is an example of a ground surface image of the target area. As described above, the ground surface image is a two-dimensional image representing the ground surface of the target area acquired by the ground surface image segmentation unit 10.

図4(b)に示されるように、地表面画像分割部10は、上記地表面画像上に分割線Dを生成することにより地表面画像を任意形状に分割する。図4(b)の例では、正方形の外周線とその対角線及び辺の中点を結ぶ線を、分割線Dとして生成している。この結果、地表面画像が8個の三角形に分割されており、各三角形領域が、図4(b)における分割地表面画像となっている。 As shown in Fig. 4(b), the ground surface image dividing unit 10 divides the ground surface image into an arbitrary shape by generating dividing lines D L on the ground surface image. In the example of Fig. 4(b), the dividing lines D L are generated as the perimeter line of a square, its diagonal line, and lines connecting the midpoints of the sides. As a result, the ground surface image is divided into eight triangles, and each triangular area becomes the divided ground surface image in Fig. 4(b).

図5には、高さ情報取得部12による高さ基準点の設定処理の説明図が示される。図5において、高さ情報取得部12は、地表面画像分割部10が地表面画像上に生成した分割線Dの上に高さ基準点Hpを配置する。前述したように、高さ基準点Hpは、予め定めた一定の間隔毎に設定してもよいし、任意の間隔に設定してもよいが、分割線Dが生成された地表面画像を適宜な表示装置に表示させ、これを見ながら上記適宜な入力手段により使用者が高さ基準点Hpを設定する構成とするのが好適である。この場合、分割地表面画像が表す地形等に応じて、高さ基準点Hpの間隔を変化させてもよい。 5 is an explanatory diagram of the setting process of the height reference points by the height information acquisition unit 12. In FIG. 5, the height information acquisition unit 12 places height reference points Hp on the division lines D L generated on the ground surface image by the ground surface image division unit 10. As described above, the height reference points Hp may be set at a predetermined constant interval or at any interval, but it is preferable to display the ground surface image on which the division lines D L are generated on an appropriate display device, and the user sets the height reference points Hp by the appropriate input means while viewing the image. In this case, the interval of the height reference points Hp may be changed depending on the topography, etc., represented by the divided ground surface image.

次に、高さ情報取得部12は、高さ基準点Hpと上記標高データ(DEMデータ)とを、それぞれが有する座標情報に基づいて重ね合わせることにより、標高データから高さ基準点Hpの高さの情報を取得する。 Next, the height information acquisition unit 12 acquires information on the height of the height reference point Hp from the elevation data by overlaying the height reference point Hp and the above-mentioned elevation data (DEM data) based on the coordinate information that each of them possesses.

なお、分割地表面画像の各辺における標高の最高地点と最低地点とを高さ基準点として設定するのが好適である。これにより、作製した立体地図により、地形をより確からしく表現することができるからである。この場合、高さ情報取得部12が記憶部24から読み出した上記標高データ(DEMデータ)が有する座標情報に基づき、分割地表面画像の辺の各点の座標情報から、標高の最高地点と最低地点とを抽出する。また、高さ情報取得部12は、標高の最高地点と最低地点との中間における傾斜が大きく変化する場所に高さ基準点を追加しても良い。ここで、傾斜が大きく変化するか否かは、隣接する2点の高さ基準点を結ぶ線分の高さを表す1次式に基づき、分割地表面画像の辺上の点の標高と上記1次式に基づく高さとの差の絶対値が、所定の閾値を超える場合に傾斜が大きく変化すると判断する。上記閾値は、縮尺、要求する精度により適宜定める。この高さ基準点を追加する処理は、上記適宜な入力手段により使用者が入力した指示に基づいて実行する構成としてもよい。なお、平坦な場所ないしは一定の傾斜地で、途中の傾斜の変化が無い、あるいは上記同様に判断して変化が小さい分割線D上には、中間に高さ基準点を設定しなくても良い。 It is preferable to set the highest point and the lowest point of the elevation on each side of the divided ground surface image as the height reference point. This is because the created three-dimensional map can more accurately represent the topography. In this case, the height information acquisition unit 12 extracts the highest point and the lowest point of the elevation from the coordinate information of each point of the side of the divided ground surface image based on the coordinate information of the elevation data (DEM data) read from the storage unit 24 by the height information acquisition unit 12. The height information acquisition unit 12 may also add a height reference point at a location where the slope changes significantly between the highest point and the lowest point of the elevation. Here, whether or not the slope changes significantly is determined based on a linear equation representing the height of a line segment connecting two adjacent height reference points, and if the absolute value of the difference between the elevation of a point on the side of the divided ground surface image and the height based on the linear equation exceeds a predetermined threshold value, the slope is determined to change significantly. The threshold value is appropriately determined depending on the scale and the required accuracy. The process of adding the height reference point may be configured to be executed based on an instruction input by the user through the appropriate input means. It is not necessary to set a height reference point in the middle on the dividing line DL on a flat place or on a land with a constant slope where there is no change in slope along the way or where the change is small as judged in the same manner as above.

図6(a)、(b)、(c)には、側面図画像生成部14による側面図画像の生成処理の説明図が示される。図6(a)は、図4(b)、図5に示される例において、分割地表面画像として生成された8個三角形の領域を、隣接する2個ずつ結合させて4個の三角形の領域(領域1~領域4)としたことを表している。これら4個の領域1~領域4も、分割地表面画像である。なお、この結合処理は、例えば上記適宜な入力手段により使用者が入力した指示に基づいて地表面画像分割部10または側面図画像生成部14が実行する構成とすることができる。 Figures 6(a), (b), and (c) are explanatory diagrams of the side view image generation process by the side view image generation unit 14. Figure 6(a) shows that in the example shown in Figures 4(b) and 5, eight triangular regions generated as divided ground surface images are joined in pairs of adjacent two to form four triangular regions (regions 1 to 4). These four regions 1 to 4 are also divided ground surface images. Note that this joining process can be configured to be performed by the ground surface image division unit 10 or the side view image generation unit 14 based on instructions input by the user via the appropriate input means, for example.

図6(b)、(c)は、図6(a)における領域3についての側面図画像の生成処理の説明図である。図6(b)には、領域3を示す三角形が示されており、その3本の辺がA、B、Cで示されている。これら辺A、B、C上には、高さ情報取得部12が設定した高さ基準点Hpが示されている。なお、後の説明のために、辺Aに設定された高さ基準点に、順番にHp1~Hp6の番号が付されている。 Figures 6(b) and (c) are explanatory diagrams of the process of generating a side view image for area 3 in Figure 6(a). Figure 6(b) shows a triangle representing area 3, with its three sides indicated as A, B, and C. Height reference points Hp set by the height information acquisition unit 12 are indicated on these sides A, B, and C. For the sake of later explanation, the height reference points set on side A are numbered in order from Hp1 to Hp6.

側面図画像生成部14は、図6(c)に示されるように、分割地表面画像である領域3の3本の辺A、B、Cと同一の長さを持つ底辺Lbを設定する。この底辺Lbは、3本の辺A、B、Cの各点と一対一に対応しており、辺A、B、C上に設定された20個の高さ基準点Hpに対応した点を有している。図6(c)では、辺A、B、Cに対応する底辺Lbの範囲に、それぞれA、B、Cと記載されている。 As shown in Fig. 6(c), the side view image generating unit 14 sets a base Lb having the same length as the three sides A, B, and C of area 3, which is the divided ground surface image. This base Lb has a one-to-one correspondence with each point of the three sides A, B, and C, and has points corresponding to the 20 height reference points Hp set on sides A, B, and C. In Fig. 6(c), A, B, and C are written in the range of base Lb corresponding to sides A, B, and C, respectively.

次に、側面図画像生成部14は、底辺Lb上の上記高さ基準点に対応する位置毎に当該高さ基準点Hpの上記地表面の高さ(標高)に応じた高さを有する高さ基準点頂点Htを設定する。高さ基準点頂点Htは、底辺Lb上の高さ基準点Hpから立てた垂線上に設定される。側面図画像生成部14は、設定した高さ基準点頂点Htを順番に結び、連続した台形形状となる側面図画像Svを作成する。図6(c)では、辺A、B、C上に設定された20個の高さ基準点Hpに対応した20個の台形Tr1~Tr20が作成されている。これら複数の台形Tr1~Tr20で構成された側面図画像Svと分割地表面画像である三角形領域(領域3)の辺A、B、Cとの対応関係は、上述したように、底辺Lbのそれぞれ対応する範囲にA、B、Cと記載して示している。 Next, the side view image generating unit 14 sets a height reference point vertex Ht having a height corresponding to the height (altitude) of the ground surface of the height reference point Hp for each position corresponding to the height reference point on the base side Lb. The height reference point vertex Ht is set on a perpendicular line erected from the height reference point Hp on the base side Lb. The side view image generating unit 14 connects the set height reference point vertices Ht in order to create a side view image Sv having a continuous trapezoid shape. In FIG. 6(c), 20 trapezoids Tr1 to Tr20 corresponding to the 20 height reference points Hp set on sides A, B, and C are created. The correspondence between the side view image Sv composed of these multiple trapezoids Tr1 to Tr20 and the sides A, B, and C of the triangular area (area 3) which is the divided ground surface image is indicated by A, B, and C in the corresponding ranges of the base side Lb, respectively, as described above.

なお、上記例では、各高さ基準点Hpの高さとして地表面の標高を使用したが、重み付けを行い、高さを強調表示してもよい。例えば、実際の標高のn倍(×n、nは実数)等としてもよい。また、各高さ基準点Hpの高さの基準は、必ずしも底辺Lbの標高を0mとして設定する必要は無く、適宜基準標高を定めて、その差分のみの側面図画像としてもよい。また、側面図画像用の情報(地質図、地下資源、地下構造物等)があれば側面図画像に張り付けてもよい。 In the above example, the elevation of the ground surface was used as the height of each height reference point Hp, but the height may be weighted and emphasized. For example, the actual elevation may be multiplied by n (xn, n is a real number). In addition, the reference elevation for each height reference point Hp does not necessarily have to be set to 0 m as the elevation of the base Lb. An appropriate reference elevation may be set and the side view image may be the difference only. If there is information for the side view image (geological map, underground resources, underground structures, etc.), it may be pasted onto the side view image.

図7には、上面図画像生成部16の処理の説明図が示される。図7に示された例は、図6(b)に示された辺Aに対応している。図6(b)において、辺A上に設定された高さ基準点は、辺Aの右上から左下に順次Hp1~Hp6と番号を振って示され、図7において、底辺Lb上で上記高さ基準点Hp1~Hp6に対応する点は、順次Hp1~Hp6と番号を振って示されている。また、高さ基準点Hp1~Hp6の高さを有する高さ基準点頂点も、Ht1~Ht6と番号を振って示されており、高さ基準点Hp1~Hp6の底辺Lbからの高さ(対応する高さ基準点Hp1~Hp6と高さ基準点頂点Ht1~Ht6との長さ)をH1~H6で表している。 Fig. 7 shows an explanatory diagram of the processing of the top view image generating unit 16. The example shown in Fig. 7 corresponds to side A shown in Fig. 6(b). In Fig. 6(b), the height reference points set on side A are numbered Hp1 to Hp6 in sequence from the upper right to the lower left of side A, and in Fig. 7, the points on the base side Lb corresponding to the height reference points Hp1 to Hp6 are numbered Hp1 to Hp6 in sequence. In addition, the height reference point vertices having the heights of the height reference points Hp1 to Hp6 are also numbered Ht1 to Ht6, and the heights of the height reference points Hp1 to Hp6 from the base side Lb (the lengths between the corresponding height reference points Hp1 to Hp6 and the height reference point vertices Ht1 to Ht6) are represented by H1 to H6.

ここで、底辺Lb上において、隣接する高さ基準点Hp間の距離(辺Aにおいて、隣接する高さ基準点Hp間の距離と同じ)を順次BL1~BL5とし、隣接する高さ基準点頂点Ht1~Ht6間の距離を順次L1~L5とする。なお、L1~L5は、高さ基準点頂点Ht1~Ht6間を結ぶ斜面の長さである。 Here, the distances between adjacent height reference points Hp on the base side Lb (the same as the distances between adjacent height reference points Hp on side A) are sequentially designated as BL1 to BL5, and the distances between adjacent height reference point vertices Ht1 to Ht6 are sequentially designated as L1 to L5. Note that L1 to L5 are the lengths of the slopes connecting the height reference point vertices Ht1 to Ht6.

上記隣接する高さ基準点頂点Ht1~Ht6間の距離L1~L5は、以下のように算出される。
=√((Hn+1-H +BL
The distances L1 to L5 between the adjacent height reference point vertices Ht1 to Ht6 are calculated as follows.
L n =√((H n+1 - H n ) 2 +BL n 2 )

次に、上面図画像生成部16は、上記高さ基準点頂点Ht1~Ht6間の距離L1~L5の総和(ΣL)を求め、辺Aの長さを上記総和の距離(ΣL)に一致するように延長する。この処理を他の辺B、Cにも実行し、延長後の各辺A、B、Cの端点(延長前に結合していた端点)同士を結合させ、延長した上記辺A、B、Cの長さに応じて上記分割地表面画像としての領域3を表す三角形を拡大し、拡大領域とする。他の領域1、2、4についても同様の処理を実行し、それぞれの拡大領域を求める。 Next, the top view image generating unit 16 finds the sum (ΣL n ) of the distances L1 to L5 between the height reference point vertices Ht1 to Ht6, and extends the length of side A so that it matches the sum (ΣL n ). This process is also performed on the other sides B and C, and the end points of the extended sides A, B, and C (the end points that were connected before the extension) are joined together, and the triangle representing area 3 as the divided ground surface image is enlarged according to the lengths of the extended sides A, B, and C to obtain an enlarged area. The same process is performed on the other areas 1, 2, and 4, and the enlarged areas of each are found.

図8(a)、(b)には、上面図画像生成部16による分割地表面画像を拡大する処理の説明図が示される。図8(a)には、拡大前の分割地表面画像ID1と拡大後の分割地表面画像の輪郭線Lpが示される。拡大後の分割地表面画像の輪郭線Lpは、図7の処理で求めた拡大領域の輪郭である。 Figures 8(a) and (b) show explanatory diagrams of the process of enlarging the divided ground surface image by the top view image generating unit 16. Figure 8(a) shows the divided ground surface image ID1 before enlargement and the contour line Lp of the divided ground surface image after enlargement. The contour line Lp of the divided ground surface image after enlargement is the contour of the enlarged area obtained by the process of Figure 7.

次に、上面図画像生成部16は、図8(b)に示されるように、拡大前の分割地表面画像ID1に対してアフィン変換を実行し、画像の大きさ、すなわち画像の輪郭の形状が、上記拡大領域(拡大後の分割地表面画像の輪郭線Lp)に一致するように変形し、拡大後の分割地表面画像、すなわち上面図画像ID2とする。 Next, as shown in FIG. 8(b), the top view image generating unit 16 performs an affine transformation on the divided ground surface image ID1 before enlargement, and deforms the size of the image, i.e., the shape of the image contour, so that it matches the enlarged area (contour line Lp of the divided ground surface image after enlargement), to generate the enlarged divided ground surface image, i.e., the top view image ID2.

図9(a)、(b)には、上面図画像生成部16が補助線を使用して拡大前の分割地表面画像を変形する処理の説明図が示される。図9(a)には、図8(a)と同様に、拡大前の分割地表面画像ID1と拡大後の分割地表面画像の輪郭線Lpが示される。拡大後の分割地表面画像の輪郭線Lpは、上記図8(a)、(b)において説明した通り、上面図画像生成部16による分割地表面画像を拡大する処理により求めたものである。 Figures 9(a) and (b) show explanatory diagrams of the process in which the top view image generating unit 16 uses auxiliary lines to deform the divided ground surface image before enlargement. Like Figure 8(a), Figure 9(a) shows the divided ground surface image ID1 before enlargement and the contour line Lp of the divided ground surface image after enlargement. The contour line Lp of the divided ground surface image after enlargement is obtained by the process of enlarging the divided ground surface image by the top view image generating unit 16, as explained above in Figures 8(a) and (b).

ここで、拡大前の分割地表面画像ID1において、高低差等の地形の変化が激しい場合は、いずれかの頂点(図9(a)では、Vで示す)から、対向する辺の高さ基準点(最高地点ないしは最低地点が好適である)に向かって高さ補助線Laを引く。高さ補助線Laを引く処理は、上記適宜な入力手段により使用者が頂点V及び対向する辺の高さ基準点を指定して入力した補助線作成指示情報に基づいて、地表面画像分割部10が実行する。なお、高さ補助線Laは、地形に合わせて複数本設定してもよい。 Here, in the divided ground surface image ID1 before enlargement, if there is a large change in the terrain, such as elevation difference, a height auxiliary line La is drawn from one of the vertices (indicated by V in FIG. 9(a)) toward the height reference point of the opposing side (preferably the highest or lowest point). The process of drawing the height auxiliary line La is executed by the ground surface image division unit 10 based on auxiliary line creation instruction information input by the user by specifying the vertex V and the height reference point of the opposing side using the appropriate input means. Note that multiple height auxiliary lines La may be set according to the terrain.

次に、高さ情報取得部12が、上記高さ補助線Laに対して高さ基準点Hpを配置し、高さ基準点Hpの高さの情報を取得する。側面図画像生成部14は、高さ基準点Hpの標高に応じた高さ基準点頂点Htを設定し、上面図画像生成部16が上記高さ基準点頂点Ht間の距離を求めて高さ補助線Laを延長する。 Next, the height information acquisition unit 12 places a height reference point Hp on the height auxiliary line La and acquires height information of the height reference point Hp. The side view image generation unit 14 sets a height reference point vertex Ht according to the altitude of the height reference point Hp, and the top view image generation unit 16 determines the distance between the height reference point vertices Ht and extends the height auxiliary line La.

上記高さ補助線Laを延長した結果、図9(b)に示されるように、高さ補助線Laが結合した高さ基準点の位置で、拡大後の分割地表面画像の輪郭線Lpが折れ線となる。上面図画像生成部16は、図9(b)に示された、折れ線を含む拡大後の分割地表面画像の輪郭線Lpに基づき、拡大前の分割地表面画像ID1に対してアフィン変換を実行し、画像の大きさ、すなわち画像の輪郭の形状が、上記拡大領域に一致するように変形し、上面図画像ID2とする。 As a result of extending the height auxiliary line La, as shown in FIG. 9(b), the contour line Lp of the enlarged divided ground surface image becomes a broken line at the position of the height reference point where the height auxiliary line La joins. The top view image generating unit 16 performs an affine transformation on the pre-enlargement divided ground surface image ID1 based on the contour line Lp of the enlarged divided ground surface image including the broken line shown in FIG. 9(b), and deforms the image size, i.e., the shape of the image contour, so that it matches the enlarged area, to generate a top view image ID2.

図10(a)、(b)には、立体折図データ生成部18が生成した立体折図データの印刷結果の例を示す図が示される。図10(a)には、立体折図データを構成する上面図画像ID2及び側面図画像Svの印刷結果が含まれる。 Figures 10(a) and (b) show examples of the printout results of the 3D fold diagram data generated by the 3D fold diagram data generation unit 18. Figure 10(a) includes the printout results of the top view image ID2 and the side view image Sv that constitute the 3D fold diagram data.

図10(b)に示されるように、立体折図データ生成部18は、上面図画像ID2及び側面図画像Svの周囲に適宜なのりしろOvの領域を設け、上面図画像ID2及び側面図画像Svに連結した状態で印刷出力する。これにより、印刷出力した上面図と側面図とを切り抜いた後、のりしろOvにより貼り合わせることにより、図2(b)に示されるような立体折図(立体地図)を簡易に作製できる。 As shown in FIG. 10(b), the 3D fold diagram data generator 18 provides an appropriate overlap area Ov around the top view image ID2 and the side view image Sv, and prints them out in a state where they are linked to the top view image ID2 and the side view image Sv. This makes it easy to create a 3D fold diagram (3D map) like that shown in FIG. 2(b) by cutting out the printed out top view and side view and then pasting them together with the overlap Ov.

図11には、実施形態にかかる立体折図作成装置100の動作例のフロー図が示される。図11において、地表面画像分割部10が、地表面画像データ及び標高データを取得し(S1)、地表面画像上に分割線を生成して分割し、複数の分割地表面画像を生成する(S2)。 Figure 11 shows a flow diagram of an example of the operation of the 3D folding diagram creation device 100 according to the embodiment. In Figure 11, the ground surface image division unit 10 acquires ground surface image data and elevation data (S1), generates division lines on the ground surface image to divide it, and generates multiple divided ground surface images (S2).

高さ情報取得部12は、上記分割地表面画像の各辺上の、当該辺の起終点を含む複数箇所に高さ基準点を設定し(S3)、上記高さ基準点のそれぞれの地表面の高さ(標高)を取得する(S4)。 The height information acquisition unit 12 sets height reference points at multiple locations on each side of the divided ground surface image, including the start and end points of the side (S3), and acquires the ground surface height (altitude) of each of the height reference points (S4).

側面図画像生成部14は、上記分割地表面画像の各辺と同一の長さを持つ底辺を辺毎に設定するとともに、当該各底辺上の上記高さ基準点に対応する位置毎に、当該高さ基準点の上記地表面の高さ(標高)に応じた高さを有する高さ基準点頂点を設定する(S5)。次に、側面図画像生成部14は、上記各底辺の起終点と上記高さ基準点頂点とを頂点とする多角形の側面図画像を上記分割地表面画像の各辺に対して生成する(S6)。 The side view image generating unit 14 sets a base having the same length as each side of the divided ground surface image for each side, and sets a height reference point vertex having a height corresponding to the height reference point on each base at each position corresponding to the height reference point on the ground surface (altitude) of the height reference point (S5). Next, the side view image generating unit 14 generates a polygonal side view image for each side of the divided ground surface image, with vertices being the start and end points of each base and the height reference point vertex (S6).

上面図画像生成部16は、上記分割地表面画像の各辺の長さを、当該辺に対応する上記側面図の上記高さ基準点頂点を結んだ線分の長さの総和と一致するよう延長し(S7)、延長した上記各辺の長さに応じて上記分割地表面画像を拡大して上面図画像を生成する(S8)。 The top view image generating unit 16 extends the length of each side of the divided ground surface image so that it matches the sum of the lengths of the line segments connecting the height reference point vertices of the side view corresponding to that side (S7), and enlarges the divided ground surface image according to the length of each extended side to generate a top view image (S8).

立体折図データ生成部18は、上記側面図画像と上記上面図画像とを、印刷可能な出力データである立体折図データとして生成する(S9)。 The 3D fold data generating unit 18 generates the side view image and the top view image as 3D fold data, which is output data that can be printed (S9).

上記立体折図データを印刷出力すれば、立体地図を作成するための上面図と側面図とが印刷された印刷物が得られる。なお、分割地表面画像が三角形である場合、上記側面図に対応する側面と、上記上面図に対応する上面とにより三角柱が形成され、当該三角柱の一つまたは複数の組み合わせにより、地表面の立体地図が形成される。また、上面図画像が三角形以外の多角形である場合には、当該多角形の底面を有する角柱の一つまたは複数の組み合わせにより、地表面の立体地図が形成される。この場合、当該多角形の底面を有する角柱と三角柱とを含んだ組み合わせでもよい。 By printing out the 3D folding diagram data, a printout is obtained on which a top view and a side view for creating a 3D map are printed. If the divided ground surface image is a triangle, a triangular prism is formed by the side corresponding to the side view and the top surface corresponding to the top view, and a 3D map of the ground surface is formed by one or more combinations of the triangular prisms. If the top view image is a polygon other than a triangle, a 3D map of the ground surface is formed by one or more combinations of prisms having a base of the polygon. In this case, the combination may include a prism having a base of the polygon and a triangular prism.

上述した、図11の各ステップを実行するためのプログラムは、記録媒体に格納することも可能であり、また、そのプログラムを通信手段によって提供してもよい。その場合、例えば、上記説明したプログラムについて、「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」の発明または「データ信号」の発明として捉えてもよい。 The program for executing each step of FIG. 11 described above may be stored in a recording medium, or the program may be provided by a communication means. In that case, for example, the program described above may be considered as an invention of a "computer-readable recording medium on which a program is recorded" or an invention of a "data signal."

10 地表面画像分割部、12 高さ情報取得部、14 側面図画像生成部、16 上面図画像生成部、18 立体折図データ生成部、20 表示制御部、22 通信部、24 記憶部、26 CPU、100 立体折図作成装置。 10 ground surface image division unit, 12 height information acquisition unit, 14 side view image generation unit, 16 top view image generation unit, 18 3D folding diagram data generation unit, 20 display control unit, 22 communication unit, 24 storage unit, 26 CPU, 100 3D folding diagram creation device.

Claims (4)

地表面を表す二次元画像である地表面画像を任意形状に分割し、複数の分割地表面画像を生成する地表面画像分割手段と、
前記分割地表面画像の各辺上の、当該辺の起終点を含む複数箇所に高さ基準点を設定し、前記高さ基準点のそれぞれの地表面の高さを取得する高さ情報取得手段と、
前記分割地表面画像の各辺と同一の長さを持つ底辺を前記辺毎に設定するとともに、当該各底辺上の前記高さ基準点に対応する位置毎に、当該高さ基準点の前記地表面の高さに応じた高さを有する高さ基準点頂点を設定し、前記各底辺の起終点と前記高さ基準点頂点とを頂点とする多角形の側面図画像を前記分割地表面画像の各辺に対して生成する側面図画像生成手段と、
前記分割地表面画像の各辺の長さを、当該辺に対応する前記側面図の前記高さ基準点頂点を結んだ線分の長さの総和と一致するように延長し、延長した前記各辺の長さに応じて前記分割地表面画像を拡大して上面図画像を生成する上面図画像生成手段と、
前記側面図画像と前記上面図画像とを、印刷可能な出力データである立体折図データとして生成する立体折図データ生成手段と、
を備える地表面の立体折図作成装置。
a ground surface image division means for dividing a ground surface image, which is a two-dimensional image representing the ground surface, into a plurality of divided ground surface images of an arbitrary shape;
a height information acquiring means for acquiring the height of the ground surface at each of the height reference points, the height reference points being set at a plurality of points on each of the sides of the divided ground surface image, including the start and end points of the sides;
a side view image generating means for setting a base having the same length as each side of the divided ground surface image, and for each position on each base corresponding to the height reference point, setting a height reference point vertex having a height corresponding to the height of the ground surface at the height reference point, and generating a polygonal side view image having vertices at the start and end points of each base and the height reference point vertex for each side of the divided ground surface image;
a top view image generating means for extending a length of each side of the divided ground surface image so as to coincide with a total length of a line segment connecting the height reference point vertices of the side view corresponding to the side, and enlarging the divided ground surface image in accordance with the length of each extended side to generate a top view image;
A three-dimensional fold data generating means for generating the side view image and the top view image as three-dimensional fold data which is printable output data;
A device for creating three-dimensional folding diagrams of the earth's surface.
前記地表面画像分割手段は、前記地表面画像を、任意の三角形に分割して複数の前記分割地表面画像を生成する、請求項1に記載の地表面の立体折図作成装置。 The device for creating a three-dimensional folding diagram of the earth's surface according to claim 1, wherein the ground surface image division means divides the ground surface image into arbitrary triangles to generate a plurality of divided ground surface images. 前記立体折図データを印刷出力した印刷物により、前記側面図に対応する側面と、前記上面図に対応する上面とにより三角柱が形成され、当該三角柱の一つまたは複数の組み合わせにより、地表面の立体地図が形成される、請求項2に記載の地表面の立体折図作成装置。 The device for creating a 3D fold diagram of the earth's surface according to claim 2, in which a triangular prism is formed by the side surface corresponding to the side view and the top surface corresponding to the top view on a printed matter of the 3D fold diagram data, and a 3D map of the earth's surface is formed by one or more combinations of the triangular prisms. 地表面を表す二次元画像である地表面画像を任意形状に分割し、複数の分割地表面画像を生成する地表面画像分割工程と、
前記分割地表面画像の各辺上の、当該辺の起終点を含む複数箇所に高さ基準点を設定し、前記高さ基準点のそれぞれの地表面の高さを取得する高さ情報取得工程と、
前記分割地表面画像の各辺と同一の長さを持つ底辺を前記辺毎に設定するとともに、当該各底辺上の前記高さ基準点に対応する位置毎に、当該高さ基準点の前記地表面の高さに応じた高さを有する高さ基準点頂点を設定し、前記各底辺の起終点と前記高さ基準点頂点とを頂点とする多角形の側面図画像を前記分割地表面画像の各辺に対して生成する側面図画像生成工程と、
前記分割地表面画像の各辺の長さを、当該辺に対応する前記側面図の前記高さ基準点頂点を結んだ線分の長さの総和と一致するように延長し、延長した前記各辺の長さに応じて前記分割地表面画像を拡大して上面図画像を生成する上面図画像生成工程と、
前記側面図画像と前記上面図画像とを、印刷可能な出力データである立体折図データとして生成する立体折図データ生成工程と、
を備える地表面の立体折図作成方法。
a ground surface image division step of dividing a ground surface image, which is a two-dimensional image representing the ground surface, into a plurality of divided ground surface images of an arbitrary shape;
a height information acquiring step of setting height reference points at a plurality of locations on each side of the divided ground surface image, including the start and end points of the side, and acquiring the height of the ground surface at each of the height reference points;
a side view image generating step of setting a base having the same length as each side of the divided ground surface image, and setting a height reference point vertex having a height corresponding to the height reference point on each base at a position corresponding to the height reference point on the ground surface, and generating a polygonal side view image having vertices at the start and end points of each base and the height reference point vertex for each side of the divided ground surface image;
a top view image generating step of extending the length of each side of the divided ground surface image so as to coincide with the sum of the lengths of the line segments connecting the height reference point vertices of the side view corresponding to the side, and enlarging the divided ground surface image according to the length of each extended side to generate a top view image;
a 3D fold data generating step of generating the side view image and the top view image as 3D fold data which is printable output data;
A method for creating a three-dimensional folding diagram of the ground surface comprising the steps of:
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003281561A (en) 2002-03-26 2003-10-03 Kanazawa Inst Of Technology Map data processing method, computer graphic processing method and apparatus
JP2006505794A (en) 2002-11-08 2006-02-16 ピクトメトリー インターナショナル コーポレイション Tilted geographic positioning and measurement system
JP2006048064A (en) 2005-08-11 2006-02-16 National Institute Of Advanced Industrial & Technology High-precision 3D map production system and high-precision 3D map creation processing method
JP2009051620A (en) 2007-08-27 2009-03-12 Koryo Miura Folding tool and method of manufacturing folding plane material
JP2011102954A (en) 2009-11-11 2011-05-26 Meiou Co Ltd Method for forming paper model of mountain shape
JP2021189474A (en) 2020-05-25 2021-12-13 富士通株式会社 Route recognition program, information processing apparatus, and route recognition method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3317304B2 (en) * 1992-02-07 2002-08-26 和治 関 Manufacturing method of soft 3D map
JPH10228237A (en) * 1997-02-17 1998-08-25 Kunitachi Joho Kagaku Kenkyusho:Kk Three-dimensional map, three-dimensional map manufacturing apparatus, and three-dimensional map manufacturing method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003281561A (en) 2002-03-26 2003-10-03 Kanazawa Inst Of Technology Map data processing method, computer graphic processing method and apparatus
JP2006505794A (en) 2002-11-08 2006-02-16 ピクトメトリー インターナショナル コーポレイション Tilted geographic positioning and measurement system
JP2006048064A (en) 2005-08-11 2006-02-16 National Institute Of Advanced Industrial & Technology High-precision 3D map production system and high-precision 3D map creation processing method
JP2009051620A (en) 2007-08-27 2009-03-12 Koryo Miura Folding tool and method of manufacturing folding plane material
JP2011102954A (en) 2009-11-11 2011-05-26 Meiou Co Ltd Method for forming paper model of mountain shape
JP2021189474A (en) 2020-05-25 2021-12-13 富士通株式会社 Route recognition program, information processing apparatus, and route recognition method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
地図を貼り付けた模型,国土地理院 立体地図(地理院地図3D・触地図)[オンライン],2014年03月19日,インターネット<URL:https://maps.gsi.go.jp/3d/more1/sample.html>
模型に地図を貼り付ける例,国土地理院 立体地図(地理院地図3D・触地図)[オンライン],2014年03月19日,インターネット<https://maps.gsi.go.jp/3d/more1/make/make.html>

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