画像処理装置、アイコン等描画方法およびアイコン等描画プログラム
【課題】 ３Ｄ空間的な遠近感を持たせつつ２Ｄ的表示サイズの制限と距離による表示数の制限をかけることで、３Ｄ立体地図上における各種表示物の見やすさを向上させる。
【解決手段】 視点と２次元的な表示物との距離を距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、第１のエリアに含まれる場合に、表示物のディスプレイ画面上の描画サイズを最大値に設定する手段と、第２のエリアに含まれる場合に、距離の長短に応じて表示物のディスプレイ画面上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定する手段と、第３のエリアに含まれる場合に、表示物のディスプレイ画面上の描画サイズを最小値に設定する手段と、第４のエリアに含まれる場合に、表示物の描画をスキップする手段と、描画サイズが設定された表示物をディスプレイ画面に２次元的に描画する手段とを備える。
【解決手段】 視点と２次元的な表示物との距離を距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、第１のエリアに含まれる場合に、表示物のディスプレイ画面上の描画サイズを最大値に設定する手段と、第２のエリアに含まれる場合に、距離の長短に応じて表示物のディスプレイ画面上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定する手段と、第３のエリアに含まれる場合に、表示物のディスプレイ画面上の描画サイズを最小値に設定する手段と、第４のエリアに含まれる場合に、表示物の描画をスキップする手段と、描画サイズが設定された表示物をディスプレイ画面に２次元的に描画する手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーナビゲーション装置等に適用可能な画像処理装置、アイコン等描画方法およびアイコン等描画プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内において自車の位置や進行方向等をディスプレイ画面の地図上に表示するカーナビゲーション装置が普及してきているが、昨今の描画技術の目覚しい発展により、カーナビゲーション用の地図も３Ｄ（３次元：３-Dimension）による立体化を迫られてきている。ここで、カーナビゲーションにおける地図の３Ｄ化とは、主役である「道」を表示しつつ、３Ｄ化された建造物も同時に描画するものである。
【０００３】
ところで、カーナビゲーション装置のディスプレイ画面上には、道路や建造物の他に、サービスステーション等の施設や目的地を示すアイコンや名称文字等の様々な表示物が存在する。このような表示物を３Ｄ地図において表示する場合、従来の手法は大まかに以下の２種類があった。
（１）表示物の位置を示す空間座標をディスプレイ画面に投影し、固定サイズのアイコン等を２Ｄ（２次元：２-Dimension）画像として表示する手法
（２）表示物の位置を示す空間座標上に、それぞれの表示物を３Ｄ画像としてそのまま表示する手法（例えば特許文献１を参照）
【特許文献１】特開平９−３１９３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の手法（１）にあっては、大量のアイコンや名称文字がディスプレイ画面で重なって見難くなるとともに、固定サイズのアイコン等であるために３Ｄ空間に存在する表示物としての遠近感が感じられないという問題があった。
【０００５】
また、上述した従来の手法（２）にあっては、実際に表示物が３Ｄ空間上に置かれていることから距離による遠近感は感じられるが、視点（カメラ位置）から遠くになると表示物が小さくなり過ぎて認識できないという問題があった。反対に、遠くからでも認識できるようなサイズにしてしまうと、近づいたときに大き過ぎてディスプレイ画面に対して邪魔な表示になってしまうという問題があった。従って、手法（２）は表示エリアが狭い場合にのみ有効な手法であり、表示エリアが広い場合には適していなかった。
【０００６】
本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、３Ｄ空間的な遠近感を持たせつつ２Ｄ的表示サイズの制限と距離による表示数の制限をかけることで、３Ｄ立体地図上における各種表示物の見やすさを向上させることのできる画像処理装置、アイコン等描画方法およびアイコン等描画プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明にあっては、請求項１に記載されるように、道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置であって、上記表示手段に表示する視野を定める視点と２次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最大値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に２次元的に描画する手段とを備えるカーナビゲーション装置を要旨としている。
【０００８】
また、請求項２に記載されるように、請求項１に記載の画像処理装置において、上記表示物の種類毎に定められた最大足長に、上記視点から上記表示物を見下ろす俯角に応じて補正した値の長さを持ち、上端が上記表示物に接し、下端が上記表示物の表示位置に位置する逆三角形状の足エフェクトを描画する手段を更に備えるようにすることができる。
【０００９】
また、請求項３に記載されるように、請求項１または２のいずれか一項に記載の画像処理装置において、上記表示物が特別な地点を示す表示である場合、上記第４のエリアに含まれる場合に描画をスキップした上記表示物につき、地平線もしくは水平線の先であって表示位置に相当する位置に最小値の描画サイズで上記表示物を表示するようにすることができる。
【００１０】
また、請求項４に記載されるように、道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置であって、上記表示手段に表示する視野を定める視点と３次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最小値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値から最小値まで連続的に変化する値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に３次元的に描画する手段とを備えるようにすることができる。
【００１１】
また、請求項５または６に記載されるように、アイコン等描画方法として構成することができる。
【００１２】
また、請求項７または８に記載されるように、アイコン等描画プログラムとして構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像処理装置、アイコン等描画方法およびアイコン等描画プログラムにあっては、３Ｄ空間的な遠近感を持たせつつ２Ｄ的表示サイズの制限と距離による表示数の制限をかけることで、３Ｄ立体地図上における各種表示物の見やすさを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態につき図面を参照して説明する。なお、本発明をカーナビゲーション装置に適用した場合について説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態にかかるカーナビゲーション装置の構成例を示す図である。図１において、カーナビゲーション装置１００は、３Ｄ地図情報（アイコン等の表示物の情報を含む）を格納するハードディスク装置１０１と、ハードディスク装置１０１から地図情報を読み出すディスク読取装置１０２と、読み出した地図情報をバッファリングするデータバッファ１０３と、ディスク読取装置１０２における地図情報の読み出しを制御する地図読出制御部１０４とを備えている。なお、ハードディスク装置１０１とともに、あるいはハードディスク装置１０１に代え、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）装置、ＣＤ（Compact Disk）装置等を用いることができる。また、カーナビゲーション装置１００は、当該装置の搭載される車輌の位置情報を取得するＧＰＳ受信機１０５と、車輌の進行方向、加速度、速度、走行距離等を検出する自律航法センサ１０６と、これらから車輌位置を算出する車輌位置計算部１０７とを備え、算出された車輌位置の情報は地図読出制御部１０４に与えられ、地図読出制御部１０４は車輌位置の属する範囲の地図情報を読み出すようディスク読取装置１０２を制御する。
【００１６】
一方、カーナビゲーション装置１００は、データバッファ１０３から取得した地図情報および車輌位置計算部１０７から取得した車輌位置情報に基づいて遠景をＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）１１５に描画する遠景描画部１０８と、データバッファ１０３から取得した地図情報に基づいて道および立体的な建造物をＶＲＡＭ１１５に描画する地図描画部１０９と、データバッファ１０３から取得した地図情報に基づいてアイコン等の表示物をＶＲＡＭ１１５に描画するマーク画像描画部１１１と、データバッファ１０３から取得した地図情報に基づいて操作画面をＶＲＡＭ１１５に描画する操作画面描画部１１２と、データバッファ１０３から取得した地図情報および車輌位置計算部１０７から取得した車輌位置情報に基づいて、別途ユーザから指定された目的地までの最適な経路を検索する経路検索処理部１１３と、経路の検索結果に基づいて誘導経路をＶＲＡＭ１１５に描画する誘導経路描画部１１４とを備えている。また、ＶＲＡＭ１１５に描画された遠景画像、地図画像、表示物画像、操作画面画像、誘導経路画像を出力する画像出力部１１６と、画像合成された画像をユーザに向けて表示するディスプレイ装置１１７とを備えている。
【００１７】
図２はアイコン等の２Ｄ表示物の表示位置と描画サイズの関係の例を示す図であり、ディスプレイ画面１において、その視野を定める視点（カメラ）側から距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３により区分されるエリアＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を定め、表示物の表示位置がいずれのエリアに属するかによって表示物の描画サイズを変化させるようにしている。なお、エリアＡ４の上は遠景（空、山並み、街並み等の画像）が表示されるエリアである。
【００１８】
ここで、
Ｘ：表示物の空間表示座標（地面２次元座標）と視点座標の距離
Ｌ１：視点が近づいても描画サイズがこれ以上大きくならない距離
Ｌ２：視点が遠ざかっても描画サイズがこれ以上小さくならない距離
Ｌ３：視点が遠ざかったらこれ以上奥には表示物を表示しない距離
であり、Ｘ≧０、０＜Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３である。
【００１９】
また、
Ｓ：表示物の描画サイズ
Ｓｍｉｎ：ディスプレイ画面において認識できる表示物の最小の描画サイズ
Ｓｍａｘ：ディスプレイ画面において邪魔にならない表示物の最大の描画サイズ
である。
【００２０】
各エリアＡ１〜Ａ４は次のような意味合いを持つ。
・エリアＡ１（Ｘ＜Ｌ１）：表示物が最大の描画サイズで表示されるエリアであり、画面に対して見える最も大きい表示サイズを保つ表示エリアである。大きすぎて画面に対して邪魔になるのを防ぐためのエリアでもある。そのときの描画サイズをＳｍａｘとする。
・エリアＡ２（Ｌ１≦Ｘ＜Ｌ２）：描画サイズが拡縮するエリアであり、距離Ｘに応じて描画サイズが変化することで遠近感を感じさせる。描画サイズの変化範囲はＳｍｉｎ＜Ｓ＜Ｓｍａｘとする。
・エリアＡ３（Ｌ２≦Ｘ＜Ｌ３）：表示物が最小の描画サイズで表示されるエリアであり、ディスプレイ画面に対して見える最も小さい表示サイズを保つ表示エリアである。小さすぎて認識できないのを防ぐためのエリアでもある。そのときの描画サイズをＳｍｉｎとする。
・エリアＡ４（Ｘ≧Ｌ３）：表示物を表示しないエリアであり、最も奥になるエリアである。表示物が大量に表示されるのを防ぐための足切りラインでもある。
【００２１】
図２においては、例として、エリアＡ３にある表示物２ａ、エリアＡ２にある表示物２ｂ、エリアＡ１にある表示物２ｃを示しており、エリアＡ３の表示物２ａは描画サイズＳ＝Ｓｍｉｎでディスプレイ画面１上に２次元的に描画され、エリアＡ２の表示物２ｂは描画サイズＳがＳｍｉｎ〜Ｓｍａｘの範囲で距離Ｘに応じた描画サイズでディスプレイ画面１上に２次元的に描画され、エリアＡ１の表示物２ｃは描画サイズＳ＝Ｓｍａｘでディスプレイ画面１上に２次元的に描画される。また、各表示物２ａ、２ｂ、２ｃは、上端が表示物２ａ、２ｂ、２ｃに接し、下端が表示位置に位置する逆三角形状の足エフェクト３ａ、３ｂ、３ｃを伴って地面上から浮いた状態となっており、これらの足エフェクト３ａ、３ｂ、３ｃの長さについても表示位置に応じて長さが適切に制御され、表示物２ａ、２ｂ、２ｃとともにディスプレイ画面１上に２次元的に描画される。
【００２２】
図３はアイコン等の２Ｄ表示物の表示位置と足エフェクトの長さの関係の例を示す図であり、各表示物の大きさは画面上に投影描画された場合の描画サイズとなるように概念的に示している。ここで、
θ：視点（カメラ）の俯角
ｈ：俯角θによって変化する足エフェクトの長さ
ｈｍａｘ：表示物の種類毎に設定された足エフェクトの最大長さ
とすると、各表示物は常に視点を向いたものとなり、足エフェクトの長さは最大がｈｍａｘで、俯角θが大きくなるにつれて短くなる。具体的には、最大長さｈｍａｘにｃｏｓθを乗じたものが足エフェクトの長さとなり、３次元的なオブジェクトを俯角θをもって見た場合の長さに相当する。図３では、視点から最も遠くにある表示物２ａの足エフェクト３ａの長さｈａは最大長さｈｍａｘに近いものとなり、表示物２ｂの足エフェクト３ｂの長さｈｂ、表示物２ｃの足エフェクト３ｃの長さｈｃの順に短くなる。
【００２３】
図４はアイコン等の２Ｄ表示物の描画の処理例を示すフローチャートであり、図１におけるマーク画像描画部１１１においてソフトウェア（コンピュータプログラム）により実現される処理を示している。図４において、表示物についての表示データの読み出しを行い（ステップＳ１）、表示座標（表示位置）の検出を行う（ステップＳ２）。次いで、表示座標と視点位置の距離Ｘの算出を行い（ステップＳ３）、Ｌ２≦Ｘ＜Ｌ３であるか否か、すなわち図２におけるエリアＡ３に存在するか否かを判断し（ステップＳ４）、該当する場合は描画サイズＳをＳｍｉｎに設定する（ステップＳ５）。該当しない場合（ステップＳ４のＮＯ）はＸ＜Ｌ１であるか否か、すなわち図２におけるエリアＡ１に存在するか否かを判断し（ステップＳ６）、該当する場合は描画サイズＳをＳｍａｘに設定する（ステップＳ７）。該当しない場合（ステップＳ６のＮＯ）はＬ１≦Ｘ＜Ｌ２であるか否か、すなわち図２におけるエリアＡ２に存在するか否かを判断し（ステップＳ８）、該当する場合は距離Ｘの長短に応じて描画サイズＳを最小値Ｓｍｉｎから最大値Ｓｍａｘまで連続的に変化する値に設定する（ステップＳ９）。該当しない場合（ステップＳ８のＮＯ）はＸ≧Ｌ３とみなして表示物の描画をスキップし（ステップＳ１０）、表示データの読み出し（ステップＳ１）に戻る。描画サイズＳの設定（ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９）により、描画サイズＳが決定される（ステップＳ１１）。
【００２４】
次いで、表示物毎の足エフェクトの最大長さｈｍａｘを検出し（ステップＳ１２）、視点俯角θにより足エフェクトの長さｈを算出する（ステップＳ１３）。次いで、足エフェクトの長さｈが最大長さｈｍａｘより大きいか否かを判断し（ステップＳ１４）、大きくない場合はそのまま、大きい場合にはｈｍａｘとし（ステップＳ１５）、足エフェクトの長さｈを決定する（ステップＳ１６）。そして、既に決定された表示物の描画サイズＳと足エフェクトの長さｈに基づいてディスプレイ画面に表示物および足エフェクトを２次元的に描画する（ステップＳ１７）。
【００２５】
このように、アイコン等の２Ｄ表示物については、視点から近い距離にあるものは固定の最大描画サイズで描画するので、近づいたときに大き過ぎてディスプレイ画面に対して邪魔な表示になってしまうということがなくなり、遠い距離では認識可能な最小描画サイズで描画するので、小さくなり過ぎて認識できないということがなくなる。また、その中間の距離の場合は距離に応じて描画サイズが変化するため、遠近感を表現することができる。更に、所定距離以上では表示物の表示を行わないため、表示物が多くなり過ぎるのを防止することができる。一方、足エフェクトを伴う場合には、足エフェクトの長さが視点からの俯角によって変化するため、３次元空間内にあるオブジェクトと同様の視覚的効果を発揮し、表示物の指し示す地点（表示位置）を認識しやすい。また、足エフェクトの長さは表示物の種類毎に異ならせてあるので、表示物の地面からの浮き具合から表示の種類を認識しやすい。
【００２６】
次に、図５は目的地表示等の３Ｄ表示物の表示位置と描画スケールの関係の例を示す図であり、ディスプレイ画面１において、その視野を定める視点（カメラ）側から距離Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’により区分されるエリアＡ１’、Ａ２’、Ａ３’、Ａ４’を定め、表示物の表示位置がいずれのエリアに属するかによって表示物の描画スケールを変化させるようにしている。目的地表示等の３Ｄ表示物がアイコン等の２Ｄ表示物と異なるのは、３Ｄモデルとして地図上に置かれている存在であるという点である。そして、描画スケールは、前述した２Ｄ表示物の場合のディスプレイ画面上の描画サイズとは異なり、３Ｄオブジェクトの大きさを示す値であり、同じ描画スケールであっても視点との距離により近づけば大きく、遠のけば小さく、ディスプレイ画面上の描画サイズが変化するものである。
【００２７】
ここで、
Ｘ：表示物の空間表示座標（地面２次元座標）と視点座標の距離
Ｌ１’：視点が近づいても描画スケールがこれ以上縮小しない距離
Ｌ２’：視点が遠ざかっても描画スケールがこれ以上拡大しない距離
Ｌ３’：視点が遠ざかったらこれ以上奥には表示物を表示しない距離
であり、Ｘ≧０、０＜Ｌ１’＜Ｌ２’＜Ｌ３’である。
【００２８】
また、
ＳＣ：表示物の描画スケール
ＳＣｍｉｎ：ディスプレイ画面に対して最適な最小描画スケール
ＳＣｍａｘ：ディスプレイ画面に対して最適な最大描画スケール
である。
【００２９】
各エリアＡ１’〜Ａ４’は次のような意味合いを持つ。
・エリアＡ１’（Ｘ＜Ｌ１’）：表示物の描画スケールが最小に設定されるエリアであり、近づいたときでも大きくなり過ぎない最適な描画サイズを保つようになるエリアである。このときの描画スケールをＳＣｍｉｎとする。描画スケールは変わらないので近づけば徐々に大きく、かつ高さが高くなる遠近感がある。
・エリアＡ２’（Ｌ１’≦Ｘ＜Ｌ２’）：描画スケールが表示位置に応じて変化するエリアである。距離Ｘに応じて描画スケールが変化することで、ある程度同じ描画サイズとして認識させるエリアである。描画スケールの変化範囲はＳＣｍｉｎ＜ＳＣ＜ＳＣｍａｘとする。距離が近づくと描画スケールも連動して変わるため、画面に対して同じ描画サイズを保つエリアとなる。
・エリアＡ３’（Ｌ２’≦Ｘ＜Ｌ３’）：描画スケールが最大に設定されるエリアである。非常に大きなサイズで３Ｄ地図上に配置することで、離れていても認識可能になる。このときの描画スケールをＳｍａｘとする。描画スケールは変わらないので近づけば徐々に大きく、かつ高くなる遠近感がある。
・エリアＡ４’（Ｘ≧Ｌ３’）：表示物を表示しないエリアである。目的地表示は基本的にどんなに奥でも表示するものであるが、表示距離には上限があると思われるため、上限を設けている。
【００３０】
図５においては、例として、エリアＡ３’にある表示物４ａ、エリアＡ２’にある表示物４ｂ、エリアＡ１’にある表示物４ｃを示しており、エリアＡ３’の表示物４ａは描画スケールＳＣ＝ＳＣｍａｘで視点との距離に応じてディスプレイ画面１上に３次元的に描画され、エリアＡ２’の表示物４ｂは描画スケールＳＣがＳＣｍｉｎ〜ＳＣｍａｘの範囲で距離Ｘに応じた値に設定された上で視点との距離に応じてディスプレイ画面１上に３次元的に描画され、エリアＡ１’の表示物４ｃは描画スケールＳＣ＝ＳＣｍｉｎで視点との距離に応じてディスプレイ画面１上に３次元的に描画される。
【００３１】
図６は目的地表示等の３Ｄ表示物の表示位置による描画スケールの変化の例を示す図であり、距離ＸがＸ＜Ｌ１’となる表示物４ｃの描画スケールＳＣはＳＣｍｉｎとなり、距離ＸがＬ１’≦Ｘ＜Ｌ２’となる表示物４ｂの描画スケールＳＣはＳＣｍｉｎ〜ＳＣｍａｘの範囲の値となり、距離ＸがＬ２’≦Ｘ＜Ｌ３’となる表示物４ｃの描画スケールＳＣはＳＣｍａｘとなる。
【００３２】
図７は目的地表示等の３Ｄ表示物の描画の処理例を示すフローチャートであり、図１におけるマーク画像描画部１１１においてソフトウェア（コンピュータプログラム）により実現される処理を示している。図７において、表示物についての表示データの読み出しを行い（ステップＳ２１）、表示座標（表示位置）の検出を行う（ステップＳ２２）。次いで、表示座標と視点位置の距離Ｘの算出を行い（ステップＳ２３）、Ｌ２’≦Ｘ＜Ｌ３’であるか否か、すなわち図５におけるエリアＡ３’に存在するか否かを判断し（ステップＳ２４）、該当する場合は描画スケールＳＣをＳＣｍａｘに設定する（ステップＳ２５）。該当しない場合（ステップＳ２４のＮＯ）はＸ＜Ｌ１’であるか否か、すなわち図５におけるエリアＡ１’に存在するか否かを判断し（ステップＳ２６）、該当する場合は描画スケールＳＣをＳＣｍｉｎに設定する（ステップＳ２７）。該当しない場合（ステップＳ２６のＮＯ）はＬ１’≦Ｘ＜Ｌ２’であるか否か、すなわち図５におけるエリアＡ２’に存在するか否かを判断し（ステップＳ２８）、該当する場合は距離Ｘの長短に応じて描画スケールＳＣを最大値Ｓｍａｘから最小値Ｓｍｉｎまで連続的に変化する値に設定する（ステップＳ２９）。該当しない場合（ステップＳ２８のＮＯ）はＸ≧Ｌ３’とみなして表示物の描画をスキップし（ステップＳ３０）、表示データの読み出し（ステップＳ２１）に戻る。描画スケールＳＣの設定（ステップＳ２５、Ｓ２７、Ｓ２９）により、描画スケールＳＣが決定され（ステップＳ３１）、描画スケールＳＣに基づいてディスプレイ画面に表示物を３次元的に描画する（ステップＳ３２）。
【００３３】
このように、目的地表示等の３Ｄ表示物については、視点から遠い距離では最大描画スケールとすることで、建造物よりも相対的に大きく表示することで認識性を高めることができる。また、視点から近い距離では最小描画スケールとすることで表示が大きくなり過ぎるのを防止することができる。更に、その中間の距離では描画スケールを距離に応じて変化させることで、ほぼ一定の描画サイズを保つことができる。
【００３４】
以下、アイコン等の描画例について説明する。
【００３５】
図８は２Ｄ表示物としての施設マーク表示の描画例を示す図であり、足エフェクト２２ａ、２２ｂ、２２ｃを伴った施設マーク表示２１ａ、２１ｂ、２１ｃが描画された状態を示している。なお、図示の例はサービスステーションのマークを示している。
【００３６】
図９は２Ｄ表示物としてのメモリ地点表示の描画例を示す図である。メモリ地点とは、ユーザにより登録された地点であり、メモリ地点表示はその地点を指し示す表示である。図９においては、足エフェクト２４ａ、２４ｂを伴ったメモリ地点表示２３ａ、２３ｂが描画された状態を示している。ここで、メモリ地点については、通常の２Ｄ表示物とは異なり、表示物の表示が行われない遠方のものについても、地平線（水平線）Ｈ上の表示位置に相当する位置に最小値の描画サイズでメモリ地点表示２３ｂ、足エフェクト２４ｂとして描画するようにしている。なお、このようなメモリ地点のほか、ナビゲーション装置がユーザに提示する地点や、通信手段を介して外部から与えられる地点等の「特別な地点」（メモリ地点を含む）についての表示に図９に示したのと同様の表示を適用することができる。
【００３７】
図１０は２Ｄ表示物としてのＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）事象マーク表示の描画例を示す図であり、ＶＩＣＳ事象マーク表示２５ａ、２５ｂが描画された状態を示している。ＶＩＣＳ事象マーク表示については足エフェクトを伴わず、道のすぐ上に付随するように表示する。
【００３８】
図１１（ａ）は２Ｄ表示物としての名称表示の描画例を示す図であり、交差点名、道路名、施設名等の名称表示２６ａ〜２６ｅが描画された状態を示している。名称表示については、図１１（ｂ）に示すように、名称種別により地面からの高さを異ならせている。
【００３９】
図１２（ａ）は２Ｄ表示物としての標識アイコン上位表示の描画例を示す図であり、信号機や道番号等の標識アイコン上位表示２７ａ〜２７ｅが描画された状態を示している。標識アイコン上位表示については、図１２（ｂ）に示すように、自車周辺および進行方向にあるもののみに表示を限定することで、表示物が多過ぎないようにしている。また、図１２（ｃ）に示すように、種別により地面からの高さを異ならせている。
【００４０】
図１３は２Ｄ表示物としての標識アイコン下位表示の描画例を示す図であり、一方通行表示等の標識アイコン下位表示２８ａ、２８ｂが描画された状態を示している。
【００４１】
図１４は３Ｄ表示物としての目的地表示の描画例を示す図であり、車輌の現在位置を示す自車アイコン５１から延びるルート表示６１の先に目的地表示４１が描画された状態を示している。
【００４２】
なお、上記の実施形態では本発明をカーナビゲーション装置に適用した場合について説明したが、車輌以外の手持ちのナビゲーション装置のほか、シミュレータ、ゲーム等にも本発明を適用することが可能である。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるカーナビゲーション装置の構成例を示す図である。
【図２】アイコン等の２Ｄ表示物の表示位置と描画サイズの関係の例を示す図である。
【図３】アイコン等の２Ｄ表示物の表示位置と足エフェクトの長さの関係の例を示す図である。
【図４】アイコン等の２Ｄ表示物の描画の処理例を示すフローチャートである。
【図５】目的地表示等の３Ｄ表示物の表示位置と描画スケールの関係の例を示す図である。
【図６】目的地表示等の３Ｄ表示物の表示位置による描画スケールの変化の例を示す図である。
【図７】目的地表示等の３Ｄ表示物の描画の処理例を示すフローチャートである。
【図８】施設マーク表示の描画例を示す図である。
【図９】メモリ地点表示の描画例を示す図である。
【図１０】ＶＩＣＳ事象マーク表示の描画例を示す図である。
【図１１】名称表示の描画例を示す図である。
【図１２】標識アイコン上位表示の描画例を示す図である。
【図１３】標識アイコン下位表示の描画例を示す図である。
【図１４】目的地表示の描画例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００ カーナビゲーション装置
１０１ ハードディスク装置
１０２ ディスク読取装置
１０３ データバッファ
１０４ 地図読出制御部
１０５ ＧＰＳ受信機
１０６ 自律航法センサ
１０７ 車輌位置計算部
１０８ 遠景描画部
１０９ 地図描画部
１１１ マーク画像描画部
１１２ 操作画面描画部
１１３ 経路検索処理部
１１４ 誘導経路描画部
１１５ ＶＲＡＭ
１１６ 画像出力部
１１７ ディスプレイ装置
２ａ〜２ｃ 表示物
３ａ〜３ｃ 足エフェクト
４ａ〜４ｃ 表示物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーナビゲーション装置等に適用可能な画像処理装置、アイコン等描画方法およびアイコン等描画プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内において自車の位置や進行方向等をディスプレイ画面の地図上に表示するカーナビゲーション装置が普及してきているが、昨今の描画技術の目覚しい発展により、カーナビゲーション用の地図も３Ｄ（３次元：３-Dimension）による立体化を迫られてきている。ここで、カーナビゲーションにおける地図の３Ｄ化とは、主役である「道」を表示しつつ、３Ｄ化された建造物も同時に描画するものである。
【０００３】
ところで、カーナビゲーション装置のディスプレイ画面上には、道路や建造物の他に、サービスステーション等の施設や目的地を示すアイコンや名称文字等の様々な表示物が存在する。このような表示物を３Ｄ地図において表示する場合、従来の手法は大まかに以下の２種類があった。
（１）表示物の位置を示す空間座標をディスプレイ画面に投影し、固定サイズのアイコン等を２Ｄ（２次元：２-Dimension）画像として表示する手法
（２）表示物の位置を示す空間座標上に、それぞれの表示物を３Ｄ画像としてそのまま表示する手法（例えば特許文献１を参照）
【特許文献１】特開平９−３１９３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の手法（１）にあっては、大量のアイコンや名称文字がディスプレイ画面で重なって見難くなるとともに、固定サイズのアイコン等であるために３Ｄ空間に存在する表示物としての遠近感が感じられないという問題があった。
【０００５】
また、上述した従来の手法（２）にあっては、実際に表示物が３Ｄ空間上に置かれていることから距離による遠近感は感じられるが、視点（カメラ位置）から遠くになると表示物が小さくなり過ぎて認識できないという問題があった。反対に、遠くからでも認識できるようなサイズにしてしまうと、近づいたときに大き過ぎてディスプレイ画面に対して邪魔な表示になってしまうという問題があった。従って、手法（２）は表示エリアが狭い場合にのみ有効な手法であり、表示エリアが広い場合には適していなかった。
【０００６】
本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、３Ｄ空間的な遠近感を持たせつつ２Ｄ的表示サイズの制限と距離による表示数の制限をかけることで、３Ｄ立体地図上における各種表示物の見やすさを向上させることのできる画像処理装置、アイコン等描画方法およびアイコン等描画プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明にあっては、請求項１に記載されるように、道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置であって、上記表示手段に表示する視野を定める視点と２次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最大値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に２次元的に描画する手段とを備えるカーナビゲーション装置を要旨としている。
【０００８】
また、請求項２に記載されるように、請求項１に記載の画像処理装置において、上記表示物の種類毎に定められた最大足長に、上記視点から上記表示物を見下ろす俯角に応じて補正した値の長さを持ち、上端が上記表示物に接し、下端が上記表示物の表示位置に位置する逆三角形状の足エフェクトを描画する手段を更に備えるようにすることができる。
【０００９】
また、請求項３に記載されるように、請求項１または２のいずれか一項に記載の画像処理装置において、上記表示物が特別な地点を示す表示である場合、上記第４のエリアに含まれる場合に描画をスキップした上記表示物につき、地平線もしくは水平線の先であって表示位置に相当する位置に最小値の描画サイズで上記表示物を表示するようにすることができる。
【００１０】
また、請求項４に記載されるように、道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置であって、上記表示手段に表示する視野を定める視点と３次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最小値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値から最小値まで連続的に変化する値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値に設定する手段と、上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に３次元的に描画する手段とを備えるようにすることができる。
【００１１】
また、請求項５または６に記載されるように、アイコン等描画方法として構成することができる。
【００１２】
また、請求項７または８に記載されるように、アイコン等描画プログラムとして構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像処理装置、アイコン等描画方法およびアイコン等描画プログラムにあっては、３Ｄ空間的な遠近感を持たせつつ２Ｄ的表示サイズの制限と距離による表示数の制限をかけることで、３Ｄ立体地図上における各種表示物の見やすさを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態につき図面を参照して説明する。なお、本発明をカーナビゲーション装置に適用した場合について説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態にかかるカーナビゲーション装置の構成例を示す図である。図１において、カーナビゲーション装置１００は、３Ｄ地図情報（アイコン等の表示物の情報を含む）を格納するハードディスク装置１０１と、ハードディスク装置１０１から地図情報を読み出すディスク読取装置１０２と、読み出した地図情報をバッファリングするデータバッファ１０３と、ディスク読取装置１０２における地図情報の読み出しを制御する地図読出制御部１０４とを備えている。なお、ハードディスク装置１０１とともに、あるいはハードディスク装置１０１に代え、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）装置、ＣＤ（Compact Disk）装置等を用いることができる。また、カーナビゲーション装置１００は、当該装置の搭載される車輌の位置情報を取得するＧＰＳ受信機１０５と、車輌の進行方向、加速度、速度、走行距離等を検出する自律航法センサ１０６と、これらから車輌位置を算出する車輌位置計算部１０７とを備え、算出された車輌位置の情報は地図読出制御部１０４に与えられ、地図読出制御部１０４は車輌位置の属する範囲の地図情報を読み出すようディスク読取装置１０２を制御する。
【００１６】
一方、カーナビゲーション装置１００は、データバッファ１０３から取得した地図情報および車輌位置計算部１０７から取得した車輌位置情報に基づいて遠景をＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）１１５に描画する遠景描画部１０８と、データバッファ１０３から取得した地図情報に基づいて道および立体的な建造物をＶＲＡＭ１１５に描画する地図描画部１０９と、データバッファ１０３から取得した地図情報に基づいてアイコン等の表示物をＶＲＡＭ１１５に描画するマーク画像描画部１１１と、データバッファ１０３から取得した地図情報に基づいて操作画面をＶＲＡＭ１１５に描画する操作画面描画部１１２と、データバッファ１０３から取得した地図情報および車輌位置計算部１０７から取得した車輌位置情報に基づいて、別途ユーザから指定された目的地までの最適な経路を検索する経路検索処理部１１３と、経路の検索結果に基づいて誘導経路をＶＲＡＭ１１５に描画する誘導経路描画部１１４とを備えている。また、ＶＲＡＭ１１５に描画された遠景画像、地図画像、表示物画像、操作画面画像、誘導経路画像を出力する画像出力部１１６と、画像合成された画像をユーザに向けて表示するディスプレイ装置１１７とを備えている。
【００１７】
図２はアイコン等の２Ｄ表示物の表示位置と描画サイズの関係の例を示す図であり、ディスプレイ画面１において、その視野を定める視点（カメラ）側から距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３により区分されるエリアＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を定め、表示物の表示位置がいずれのエリアに属するかによって表示物の描画サイズを変化させるようにしている。なお、エリアＡ４の上は遠景（空、山並み、街並み等の画像）が表示されるエリアである。
【００１８】
ここで、
Ｘ：表示物の空間表示座標（地面２次元座標）と視点座標の距離
Ｌ１：視点が近づいても描画サイズがこれ以上大きくならない距離
Ｌ２：視点が遠ざかっても描画サイズがこれ以上小さくならない距離
Ｌ３：視点が遠ざかったらこれ以上奥には表示物を表示しない距離
であり、Ｘ≧０、０＜Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３である。
【００１９】
また、
Ｓ：表示物の描画サイズ
Ｓｍｉｎ：ディスプレイ画面において認識できる表示物の最小の描画サイズ
Ｓｍａｘ：ディスプレイ画面において邪魔にならない表示物の最大の描画サイズ
である。
【００２０】
各エリアＡ１〜Ａ４は次のような意味合いを持つ。
・エリアＡ１（Ｘ＜Ｌ１）：表示物が最大の描画サイズで表示されるエリアであり、画面に対して見える最も大きい表示サイズを保つ表示エリアである。大きすぎて画面に対して邪魔になるのを防ぐためのエリアでもある。そのときの描画サイズをＳｍａｘとする。
・エリアＡ２（Ｌ１≦Ｘ＜Ｌ２）：描画サイズが拡縮するエリアであり、距離Ｘに応じて描画サイズが変化することで遠近感を感じさせる。描画サイズの変化範囲はＳｍｉｎ＜Ｓ＜Ｓｍａｘとする。
・エリアＡ３（Ｌ２≦Ｘ＜Ｌ３）：表示物が最小の描画サイズで表示されるエリアであり、ディスプレイ画面に対して見える最も小さい表示サイズを保つ表示エリアである。小さすぎて認識できないのを防ぐためのエリアでもある。そのときの描画サイズをＳｍｉｎとする。
・エリアＡ４（Ｘ≧Ｌ３）：表示物を表示しないエリアであり、最も奥になるエリアである。表示物が大量に表示されるのを防ぐための足切りラインでもある。
【００２１】
図２においては、例として、エリアＡ３にある表示物２ａ、エリアＡ２にある表示物２ｂ、エリアＡ１にある表示物２ｃを示しており、エリアＡ３の表示物２ａは描画サイズＳ＝Ｓｍｉｎでディスプレイ画面１上に２次元的に描画され、エリアＡ２の表示物２ｂは描画サイズＳがＳｍｉｎ〜Ｓｍａｘの範囲で距離Ｘに応じた描画サイズでディスプレイ画面１上に２次元的に描画され、エリアＡ１の表示物２ｃは描画サイズＳ＝Ｓｍａｘでディスプレイ画面１上に２次元的に描画される。また、各表示物２ａ、２ｂ、２ｃは、上端が表示物２ａ、２ｂ、２ｃに接し、下端が表示位置に位置する逆三角形状の足エフェクト３ａ、３ｂ、３ｃを伴って地面上から浮いた状態となっており、これらの足エフェクト３ａ、３ｂ、３ｃの長さについても表示位置に応じて長さが適切に制御され、表示物２ａ、２ｂ、２ｃとともにディスプレイ画面１上に２次元的に描画される。
【００２２】
図３はアイコン等の２Ｄ表示物の表示位置と足エフェクトの長さの関係の例を示す図であり、各表示物の大きさは画面上に投影描画された場合の描画サイズとなるように概念的に示している。ここで、
θ：視点（カメラ）の俯角
ｈ：俯角θによって変化する足エフェクトの長さ
ｈｍａｘ：表示物の種類毎に設定された足エフェクトの最大長さ
とすると、各表示物は常に視点を向いたものとなり、足エフェクトの長さは最大がｈｍａｘで、俯角θが大きくなるにつれて短くなる。具体的には、最大長さｈｍａｘにｃｏｓθを乗じたものが足エフェクトの長さとなり、３次元的なオブジェクトを俯角θをもって見た場合の長さに相当する。図３では、視点から最も遠くにある表示物２ａの足エフェクト３ａの長さｈａは最大長さｈｍａｘに近いものとなり、表示物２ｂの足エフェクト３ｂの長さｈｂ、表示物２ｃの足エフェクト３ｃの長さｈｃの順に短くなる。
【００２３】
図４はアイコン等の２Ｄ表示物の描画の処理例を示すフローチャートであり、図１におけるマーク画像描画部１１１においてソフトウェア（コンピュータプログラム）により実現される処理を示している。図４において、表示物についての表示データの読み出しを行い（ステップＳ１）、表示座標（表示位置）の検出を行う（ステップＳ２）。次いで、表示座標と視点位置の距離Ｘの算出を行い（ステップＳ３）、Ｌ２≦Ｘ＜Ｌ３であるか否か、すなわち図２におけるエリアＡ３に存在するか否かを判断し（ステップＳ４）、該当する場合は描画サイズＳをＳｍｉｎに設定する（ステップＳ５）。該当しない場合（ステップＳ４のＮＯ）はＸ＜Ｌ１であるか否か、すなわち図２におけるエリアＡ１に存在するか否かを判断し（ステップＳ６）、該当する場合は描画サイズＳをＳｍａｘに設定する（ステップＳ７）。該当しない場合（ステップＳ６のＮＯ）はＬ１≦Ｘ＜Ｌ２であるか否か、すなわち図２におけるエリアＡ２に存在するか否かを判断し（ステップＳ８）、該当する場合は距離Ｘの長短に応じて描画サイズＳを最小値Ｓｍｉｎから最大値Ｓｍａｘまで連続的に変化する値に設定する（ステップＳ９）。該当しない場合（ステップＳ８のＮＯ）はＸ≧Ｌ３とみなして表示物の描画をスキップし（ステップＳ１０）、表示データの読み出し（ステップＳ１）に戻る。描画サイズＳの設定（ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９）により、描画サイズＳが決定される（ステップＳ１１）。
【００２４】
次いで、表示物毎の足エフェクトの最大長さｈｍａｘを検出し（ステップＳ１２）、視点俯角θにより足エフェクトの長さｈを算出する（ステップＳ１３）。次いで、足エフェクトの長さｈが最大長さｈｍａｘより大きいか否かを判断し（ステップＳ１４）、大きくない場合はそのまま、大きい場合にはｈｍａｘとし（ステップＳ１５）、足エフェクトの長さｈを決定する（ステップＳ１６）。そして、既に決定された表示物の描画サイズＳと足エフェクトの長さｈに基づいてディスプレイ画面に表示物および足エフェクトを２次元的に描画する（ステップＳ１７）。
【００２５】
このように、アイコン等の２Ｄ表示物については、視点から近い距離にあるものは固定の最大描画サイズで描画するので、近づいたときに大き過ぎてディスプレイ画面に対して邪魔な表示になってしまうということがなくなり、遠い距離では認識可能な最小描画サイズで描画するので、小さくなり過ぎて認識できないということがなくなる。また、その中間の距離の場合は距離に応じて描画サイズが変化するため、遠近感を表現することができる。更に、所定距離以上では表示物の表示を行わないため、表示物が多くなり過ぎるのを防止することができる。一方、足エフェクトを伴う場合には、足エフェクトの長さが視点からの俯角によって変化するため、３次元空間内にあるオブジェクトと同様の視覚的効果を発揮し、表示物の指し示す地点（表示位置）を認識しやすい。また、足エフェクトの長さは表示物の種類毎に異ならせてあるので、表示物の地面からの浮き具合から表示の種類を認識しやすい。
【００２６】
次に、図５は目的地表示等の３Ｄ表示物の表示位置と描画スケールの関係の例を示す図であり、ディスプレイ画面１において、その視野を定める視点（カメラ）側から距離Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’により区分されるエリアＡ１’、Ａ２’、Ａ３’、Ａ４’を定め、表示物の表示位置がいずれのエリアに属するかによって表示物の描画スケールを変化させるようにしている。目的地表示等の３Ｄ表示物がアイコン等の２Ｄ表示物と異なるのは、３Ｄモデルとして地図上に置かれている存在であるという点である。そして、描画スケールは、前述した２Ｄ表示物の場合のディスプレイ画面上の描画サイズとは異なり、３Ｄオブジェクトの大きさを示す値であり、同じ描画スケールであっても視点との距離により近づけば大きく、遠のけば小さく、ディスプレイ画面上の描画サイズが変化するものである。
【００２７】
ここで、
Ｘ：表示物の空間表示座標（地面２次元座標）と視点座標の距離
Ｌ１’：視点が近づいても描画スケールがこれ以上縮小しない距離
Ｌ２’：視点が遠ざかっても描画スケールがこれ以上拡大しない距離
Ｌ３’：視点が遠ざかったらこれ以上奥には表示物を表示しない距離
であり、Ｘ≧０、０＜Ｌ１’＜Ｌ２’＜Ｌ３’である。
【００２８】
また、
ＳＣ：表示物の描画スケール
ＳＣｍｉｎ：ディスプレイ画面に対して最適な最小描画スケール
ＳＣｍａｘ：ディスプレイ画面に対して最適な最大描画スケール
である。
【００２９】
各エリアＡ１’〜Ａ４’は次のような意味合いを持つ。
・エリアＡ１’（Ｘ＜Ｌ１’）：表示物の描画スケールが最小に設定されるエリアであり、近づいたときでも大きくなり過ぎない最適な描画サイズを保つようになるエリアである。このときの描画スケールをＳＣｍｉｎとする。描画スケールは変わらないので近づけば徐々に大きく、かつ高さが高くなる遠近感がある。
・エリアＡ２’（Ｌ１’≦Ｘ＜Ｌ２’）：描画スケールが表示位置に応じて変化するエリアである。距離Ｘに応じて描画スケールが変化することで、ある程度同じ描画サイズとして認識させるエリアである。描画スケールの変化範囲はＳＣｍｉｎ＜ＳＣ＜ＳＣｍａｘとする。距離が近づくと描画スケールも連動して変わるため、画面に対して同じ描画サイズを保つエリアとなる。
・エリアＡ３’（Ｌ２’≦Ｘ＜Ｌ３’）：描画スケールが最大に設定されるエリアである。非常に大きなサイズで３Ｄ地図上に配置することで、離れていても認識可能になる。このときの描画スケールをＳｍａｘとする。描画スケールは変わらないので近づけば徐々に大きく、かつ高くなる遠近感がある。
・エリアＡ４’（Ｘ≧Ｌ３’）：表示物を表示しないエリアである。目的地表示は基本的にどんなに奥でも表示するものであるが、表示距離には上限があると思われるため、上限を設けている。
【００３０】
図５においては、例として、エリアＡ３’にある表示物４ａ、エリアＡ２’にある表示物４ｂ、エリアＡ１’にある表示物４ｃを示しており、エリアＡ３’の表示物４ａは描画スケールＳＣ＝ＳＣｍａｘで視点との距離に応じてディスプレイ画面１上に３次元的に描画され、エリアＡ２’の表示物４ｂは描画スケールＳＣがＳＣｍｉｎ〜ＳＣｍａｘの範囲で距離Ｘに応じた値に設定された上で視点との距離に応じてディスプレイ画面１上に３次元的に描画され、エリアＡ１’の表示物４ｃは描画スケールＳＣ＝ＳＣｍｉｎで視点との距離に応じてディスプレイ画面１上に３次元的に描画される。
【００３１】
図６は目的地表示等の３Ｄ表示物の表示位置による描画スケールの変化の例を示す図であり、距離ＸがＸ＜Ｌ１’となる表示物４ｃの描画スケールＳＣはＳＣｍｉｎとなり、距離ＸがＬ１’≦Ｘ＜Ｌ２’となる表示物４ｂの描画スケールＳＣはＳＣｍｉｎ〜ＳＣｍａｘの範囲の値となり、距離ＸがＬ２’≦Ｘ＜Ｌ３’となる表示物４ｃの描画スケールＳＣはＳＣｍａｘとなる。
【００３２】
図７は目的地表示等の３Ｄ表示物の描画の処理例を示すフローチャートであり、図１におけるマーク画像描画部１１１においてソフトウェア（コンピュータプログラム）により実現される処理を示している。図７において、表示物についての表示データの読み出しを行い（ステップＳ２１）、表示座標（表示位置）の検出を行う（ステップＳ２２）。次いで、表示座標と視点位置の距離Ｘの算出を行い（ステップＳ２３）、Ｌ２’≦Ｘ＜Ｌ３’であるか否か、すなわち図５におけるエリアＡ３’に存在するか否かを判断し（ステップＳ２４）、該当する場合は描画スケールＳＣをＳＣｍａｘに設定する（ステップＳ２５）。該当しない場合（ステップＳ２４のＮＯ）はＸ＜Ｌ１’であるか否か、すなわち図５におけるエリアＡ１’に存在するか否かを判断し（ステップＳ２６）、該当する場合は描画スケールＳＣをＳＣｍｉｎに設定する（ステップＳ２７）。該当しない場合（ステップＳ２６のＮＯ）はＬ１’≦Ｘ＜Ｌ２’であるか否か、すなわち図５におけるエリアＡ２’に存在するか否かを判断し（ステップＳ２８）、該当する場合は距離Ｘの長短に応じて描画スケールＳＣを最大値Ｓｍａｘから最小値Ｓｍｉｎまで連続的に変化する値に設定する（ステップＳ２９）。該当しない場合（ステップＳ２８のＮＯ）はＸ≧Ｌ３’とみなして表示物の描画をスキップし（ステップＳ３０）、表示データの読み出し（ステップＳ２１）に戻る。描画スケールＳＣの設定（ステップＳ２５、Ｓ２７、Ｓ２９）により、描画スケールＳＣが決定され（ステップＳ３１）、描画スケールＳＣに基づいてディスプレイ画面に表示物を３次元的に描画する（ステップＳ３２）。
【００３３】
このように、目的地表示等の３Ｄ表示物については、視点から遠い距離では最大描画スケールとすることで、建造物よりも相対的に大きく表示することで認識性を高めることができる。また、視点から近い距離では最小描画スケールとすることで表示が大きくなり過ぎるのを防止することができる。更に、その中間の距離では描画スケールを距離に応じて変化させることで、ほぼ一定の描画サイズを保つことができる。
【００３４】
以下、アイコン等の描画例について説明する。
【００３５】
図８は２Ｄ表示物としての施設マーク表示の描画例を示す図であり、足エフェクト２２ａ、２２ｂ、２２ｃを伴った施設マーク表示２１ａ、２１ｂ、２１ｃが描画された状態を示している。なお、図示の例はサービスステーションのマークを示している。
【００３６】
図９は２Ｄ表示物としてのメモリ地点表示の描画例を示す図である。メモリ地点とは、ユーザにより登録された地点であり、メモリ地点表示はその地点を指し示す表示である。図９においては、足エフェクト２４ａ、２４ｂを伴ったメモリ地点表示２３ａ、２３ｂが描画された状態を示している。ここで、メモリ地点については、通常の２Ｄ表示物とは異なり、表示物の表示が行われない遠方のものについても、地平線（水平線）Ｈ上の表示位置に相当する位置に最小値の描画サイズでメモリ地点表示２３ｂ、足エフェクト２４ｂとして描画するようにしている。なお、このようなメモリ地点のほか、ナビゲーション装置がユーザに提示する地点や、通信手段を介して外部から与えられる地点等の「特別な地点」（メモリ地点を含む）についての表示に図９に示したのと同様の表示を適用することができる。
【００３７】
図１０は２Ｄ表示物としてのＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）事象マーク表示の描画例を示す図であり、ＶＩＣＳ事象マーク表示２５ａ、２５ｂが描画された状態を示している。ＶＩＣＳ事象マーク表示については足エフェクトを伴わず、道のすぐ上に付随するように表示する。
【００３８】
図１１（ａ）は２Ｄ表示物としての名称表示の描画例を示す図であり、交差点名、道路名、施設名等の名称表示２６ａ〜２６ｅが描画された状態を示している。名称表示については、図１１（ｂ）に示すように、名称種別により地面からの高さを異ならせている。
【００３９】
図１２（ａ）は２Ｄ表示物としての標識アイコン上位表示の描画例を示す図であり、信号機や道番号等の標識アイコン上位表示２７ａ〜２７ｅが描画された状態を示している。標識アイコン上位表示については、図１２（ｂ）に示すように、自車周辺および進行方向にあるもののみに表示を限定することで、表示物が多過ぎないようにしている。また、図１２（ｃ）に示すように、種別により地面からの高さを異ならせている。
【００４０】
図１３は２Ｄ表示物としての標識アイコン下位表示の描画例を示す図であり、一方通行表示等の標識アイコン下位表示２８ａ、２８ｂが描画された状態を示している。
【００４１】
図１４は３Ｄ表示物としての目的地表示の描画例を示す図であり、車輌の現在位置を示す自車アイコン５１から延びるルート表示６１の先に目的地表示４１が描画された状態を示している。
【００４２】
なお、上記の実施形態では本発明をカーナビゲーション装置に適用した場合について説明したが、車輌以外の手持ちのナビゲーション装置のほか、シミュレータ、ゲーム等にも本発明を適用することが可能である。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるカーナビゲーション装置の構成例を示す図である。
【図２】アイコン等の２Ｄ表示物の表示位置と描画サイズの関係の例を示す図である。
【図３】アイコン等の２Ｄ表示物の表示位置と足エフェクトの長さの関係の例を示す図である。
【図４】アイコン等の２Ｄ表示物の描画の処理例を示すフローチャートである。
【図５】目的地表示等の３Ｄ表示物の表示位置と描画スケールの関係の例を示す図である。
【図６】目的地表示等の３Ｄ表示物の表示位置による描画スケールの変化の例を示す図である。
【図７】目的地表示等の３Ｄ表示物の描画の処理例を示すフローチャートである。
【図８】施設マーク表示の描画例を示す図である。
【図９】メモリ地点表示の描画例を示す図である。
【図１０】ＶＩＣＳ事象マーク表示の描画例を示す図である。
【図１１】名称表示の描画例を示す図である。
【図１２】標識アイコン上位表示の描画例を示す図である。
【図１３】標識アイコン下位表示の描画例を示す図である。
【図１４】目的地表示の描画例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００ カーナビゲーション装置
１０１ ハードディスク装置
１０２ ディスク読取装置
１０３ データバッファ
１０４ 地図読出制御部
１０５ ＧＰＳ受信機
１０６ 自律航法センサ
１０７ 車輌位置計算部
１０８ 遠景描画部
１０９ 地図描画部
１１１ マーク画像描画部
１１２ 操作画面描画部
１１３ 経路検索処理部
１１４ 誘導経路描画部
１１５ ＶＲＡＭ
１１６ 画像出力部
１１７ ディスプレイ装置
２ａ〜２ｃ 表示物
３ａ〜３ｃ 足エフェクト
４ａ〜４ｃ 表示物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置であって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と２次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最大値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に２次元的に描画する手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
上記表示物の種類毎に定められた最大足長に、上記視点から上記表示物を見下ろす俯角に応じて補正した値の長さを持ち、上端が上記表示物に接し、下端が上記表示物の表示位置に位置する逆三角形状の足エフェクトを描画する手段を更に備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
上記表示物が特別な地点を示す表示である場合、上記第４のエリアに含まれる場合に描画をスキップした上記表示物につき、地平線もしくは水平線の先であって表示位置に相当する位置に最小値の描画サイズで上記表示物を表示することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置であって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と３次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最小値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値から最小値まで連続的に変化する値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に３次元的に描画する手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置におけるアイコン等の表示物の描画方法であって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と２次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最大値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップし、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に２次元的に描画することを特徴とするアイコン等描画方法。
【請求項６】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置におけるアイコン等の表示物の描画方法であって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と３次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最小値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値から最小値まで連続的に変化する値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップし、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に３次元的に描画することを特徴とするアイコン等描画方法。
【請求項７】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置におけるアイコン等の表示物の描画プログラムであって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と２次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最大値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に２次元的に描画する手段として、コンピュータを機能させることを特徴とするアイコン等描画プログラム。
【請求項８】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置におけるアイコン等の表示物の描画プログラムであって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と３次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最小値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値から最小値まで連続的に変化する値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に３次元的に描画する手段として、コンピュータを機能させることを特徴とするアイコン等描画プログラム。
【請求項１】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置であって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と２次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最大値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に２次元的に描画する手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
上記表示物の種類毎に定められた最大足長に、上記視点から上記表示物を見下ろす俯角に応じて補正した値の長さを持ち、上端が上記表示物に接し、下端が上記表示物の表示位置に位置する逆三角形状の足エフェクトを描画する手段を更に備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
上記表示物が特別な地点を示す表示である場合、上記第４のエリアに含まれる場合に描画をスキップした上記表示物につき、地平線もしくは水平線の先であって表示位置に相当する位置に最小値の描画サイズで上記表示物を表示することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置であって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と３次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最小値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値から最小値まで連続的に変化する値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に３次元的に描画する手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置におけるアイコン等の表示物の描画方法であって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と２次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最大値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップし、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に２次元的に描画することを特徴とするアイコン等描画方法。
【請求項６】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置におけるアイコン等の表示物の描画方法であって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と３次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最小値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値から最小値まで連続的に変化する値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値に設定し、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップし、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に３次元的に描画することを特徴とするアイコン等描画方法。
【請求項７】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置におけるアイコン等の表示物の描画プログラムであって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と２次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最大値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値から最大値まで連続的に変化する値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の上記表示手段上の描画サイズを最小値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に２次元的に描画する手段として、コンピュータを機能させることを特徴とするアイコン等描画プログラム。
【請求項８】
道および立体的な建造物の表示を含む３次元地図を表示手段に表示する画像処理装置におけるアイコン等の表示物の描画プログラムであって、
上記表示手段に表示する視野を定める視点と３次元的な表示物との距離を、距離が小さい方から第１乃至第４のエリアのいずれに属するかを判断する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第１のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最小値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第２のエリアに含まれる場合に、上記距離の長短に応じて上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値から最小値まで連続的に変化する値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第３のエリアに含まれる場合に、上記表示物の３次元空間上の描画スケールを最大値に設定する手段と、
上記視点と上記表示物との距離が上記第４のエリアに含まれる場合に、上記表示物の描画をスキップする手段と、
描画サイズが設定された上記表示物を上記表示手段に３次元的に描画する手段として、コンピュータを機能させることを特徴とするアイコン等描画プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−２６２００（Ｐ２００７−２６２００Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０８７５６（Ｐ２００５−２０８７５６）
【出願日】平成１７年７月１９日（２００５．７．１９）
【出願人】（０００１３２４７１）株式会社セガ (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１９日（２００５．７．１９）
【出願人】（０００１３２４７１）株式会社セガ (811)
【Ｆターム（参考）】
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