３次元地図表示システム
【課題】 文字に対して遠近感を持たせた地図を表示する。
【解決手段】 ３次元地図表示システムは、道路，建物などの地物の３次元ポリゴンデータに基づいて透視投影によって地図表示を行う。地図中に表示される文字については、文字表示の対象となる建物等の奥行きに応じて、文字サイズを変化させる。透視投影では、奥行きに応じて建物等が縮小されて表示されるが、文字サイズは、建物等に適用されるのとは異なる表示比率で変化させる。
こうすることにより、文字自体に遠近感を持たせることができ、建物等との関係を直感的に把握しやすくなるとともに、透視投影法と異なる表示比率を適用することによって、文字サイズが過大または過小となることを回避でき、判読しやすい文字表示を実現することができる。
【解決手段】 ３次元地図表示システムは、道路，建物などの地物の３次元ポリゴンデータに基づいて透視投影によって地図表示を行う。地図中に表示される文字については、文字表示の対象となる建物等の奥行きに応じて、文字サイズを変化させる。透視投影では、奥行きに応じて建物等が縮小されて表示されるが、文字サイズは、建物等に適用されるのとは異なる表示比率で変化させる。
こうすることにより、文字自体に遠近感を持たせることができ、建物等との関係を直感的に把握しやすくなるとともに、透視投影法と異なる表示比率を適用することによって、文字サイズが過大または過小となることを回避でき、判読しやすい文字表示を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，地物を３次元的に表現した３次元地図を描画する３次元地図表示システムに関し、詳しくは3次元地図における文字の表記方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーション装置、コンピュータ、および携帯端末の画面等に電子地図を表示する際に，建造物や道路などの地物を透視投影によって３次元的に表示する３次元地図表示システムがある。３次元地図表示システムでは、建造物や道路などを表す３次元のポリゴンデータを地図データとして格納しておき、ユーザの現在位置など指定された視点および視線ベクトルに応じて、レンダリングと呼ばれる処理を行い透視投影による地図を描画している。
特許文献１は、このような３次元地図において、建造物等の名称を文字で表示する技術を開示する。この技術では、ポリゴンデータとは別に文字データを用意し、建造物等を透視投影で描画した２次元の画像内で文字を配置する。文字の配置は、各建造物等のシルエットに当たる表示領域を求め、その表示領域内に文字が収まるように定めている。
特許文献２は、地図とは異なる分野ではあるが、３次元のＣＡＤにおいて文字を表示する技術を開示する。この技術では、対象物のモデリングを行う３次元空間内に文字を配置し、対象物のモデルとともに文字も透視投影することによって、文字を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６３１０２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１３６１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１は従来技術における文字の表示例を示す説明図である。従来は、３次元地図において文字を表示する場合、いずれの名称も、同じ文字サイズ、文字間隔で表示していた。
このように表示した場合、図１から分かる通り、地図内に多くの文字が配置されると、文字自体からは遠近感が把握できないため、それぞれの文字がどの建造物等を指しているのかが直感的に把握しづらい。また、遠景の建造物等を指す文字も相対的に大きなサイズで表示されることになるため、画面内が煩雑になるという課題もある。
本発明は、かかる課題に鑑み、３次元地図において、描画された建造物等の地物と文字との対応関係を直感的に把握しやすい文字表示を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、地物を３次元的に表現した３次元地図を描画する３次元地図表示システムとして構成することができる。本発明の３次元地図表示システムは、地図データベース、背景描画部、文字表示部を備えている。
地図データベースは３次元ポリゴンデータと文字データとを格納する。経路案内を行うための道路ネットワークデータなど他のデータを併せて格納してもよい。
３次元ポリゴンデータとは、地物を透視投影法で３次元的に描画するためのデータである。このように３次元的に描かれた画像を、以下、背景画像または地図画像と称することもある。地物とは、建造物、信号機、案内板、橋、街路樹など、地上に配置される種々の対象物、および道路、山、川、海などを言う。
文字データとは、背景画像中に所定の名称を表示するための文字列および表示位置を特定するデータである。表示すべき名称としては、例えば、地物等の名称、交差点の名称、地名、住所、通り名、行き先案内などが挙げられる。それぞれの文字データは、表示位置を特定するため、表示対象となる地物等や表示すべき地点と対応づけて格納されている。また文字データとして、表示すべき文字のフォント、文字色、縦書き／横書きなどの属性を併せて格納してもよい。
背景描画部は、３次元ポリゴンデータを用いて地物を透視投影法で３次元的に描画することで背景画像を生成する。
文字表示部は文字データを用いて背景画像中に所定の名称を表す文字を表示する。文字表示部は、各名称の文字列について、文字列を外接するように包含する文字枠が透視投影法における視点からの奥行きに応じて小さくなるように表示する。ただし、奥行きに応じた表示比率は、透視投影法における表示比率とは異なる表示比率になるようにする。表示比率とは、奥行きが所定の基準位置における文字枠の大きさに対する、それぞれの奥行きにおける文字枠の大きさの比率を言う。
文字枠は典型的には文字列の最大幅および最大高さからなる矩形とすることができるが、文字列に応じて一義的に定まる種々の形状を文字枠と定義することができる。文字枠を小さくするためには、奥行きに応じて、文字列の文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方を変化させる。文字サイズのみを変化させてもよいし、文字間隔のみを変化させてもよい。また、文字サイズと文字間隔の双方を変化させてもよい。さらに、奥行きが所定範囲内の近景では文字間隔のみを変化させ、それを超える遠景では文字サイズを変化させるというように、文字サイズ、文字間隔の双方を切り替えて変化させてもよい。
【０００６】
本発明の３次元地図表示システムによれば、上述の通り、奥行きに応じて文字枠の大きさを変化させて表示することができる。つまり、同じ文字列であっても、視点から遠い遠景に表示される場合には、近景に表示される場合よりも文字枠が小さくなるように表示されるのである。このように文字サイズおよび文字間隔を決定することによって、文字に遠近感を持たせることができ、文字と地物等との対応関係が直感的に把握しやすくなる。
透視投影法では、遠景の地物等は近景の地物等よりも奥行きに応じた表示比率で縮小して表示されるが、本発明では、文字については、地物等の表示比率とは異なる表示比率を適用する。こうすることによって、文字表示比率を柔軟に設定でき、文字に遠近感を持たせるとともに、文字を読みやすくすることが可能となる。
【０００７】
文字枠の表示比率は、種々の設定が可能である。例えば、奥行きが所定値以下の範囲では透視投影法よりも大きい表示比率で文字枠の大きさを変化させるようにしてもよい。こうすることによって、この範囲内では奥行きが大きくなっても建物等が縮小されるのに比較して相対的に大きく文字枠を表示することができるため、判読可能に文字を表示させることができ、地図としての有用性を向上させることができる。
この文字の表示比率は、奥行きに応じて直線的に変化させるようにしてもよいし、曲線的に変化させるようにしてもよい。
一般に透視投影法では、奥行きを横軸にとり、表示比率を縦軸にとると、「表示比率＝０」に漸近する反比例のグラフとなる。文字の表示比率は、奥行きが所定値以下の範囲で、この反比例のグラフよりも大きく設定されていれば足りる。所定値以下の範囲は、例えば、判読可能に文字が表示できる奥行き範囲内というように設定することができる。
【０００８】
文字表示は、視点位置から所定の奥行き範囲内に位置する文字を表示対象としてもよい。つまり、この範囲を超える奥行きにある文字は表示対象外としてもよい。こうすることによって判読できないほど小さい文字が表示されることを回避でき、地図の画面内が煩雑になることを回避できる。
所定の範囲は、種々の設定が可能である。例えば、視点位置から所定の半径内にある円形領域内を表示対象としてもよい。また、視点位置から奥行き方向に所定距離だけ離れた直線を境界とする帯状領域または矩形領域を表示対象としてもよい。
【０００９】
文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方について、予め設定された制限値の範囲内で変化させるようにしてもよい。制限値は最大値／最小値の一方のみを設けてもよいし、双方を設けても良い。文字サイズの最大値を設ければ、文字が過大となりすぎて地物等の画像を覆い隠してしまう事態を回避できる。文字サイズの最小値を設ければ、判読できないほどの過小な文字が表示されることを回避できる。文字間隔の最大値を設ければ、一連の文字列として認識できないほどに文字間隔が開きすぎることを回避できる。文字間隔の最小値を設ければ、個別の文字と認識できないほどに文字が詰まることを回避できる。このようにこれらの制限値を設けることにより、判読しやすい文字表示を実現することができる。
【００１０】
縦長の文字枠と横長の文字枠で異なる表示比率を適用してもよい。縦長の文字枠（縦書きの文字）と、横長の文字枠（横書きの文字）とでは、判読のしやすさに差違があるため、両者で異なる表示比率を適用することにより、それぞれの文字枠について判読しやすい文字表示を実現することができる。
縦長の文字枠／横長の文字枠のそれぞれに適用する表示比率は種々の設定が可能であるが、例えば、地図表示画面が矩形である場合には、長辺に沿う方向の文字枠に対して、短辺に沿う方向の文字枠よりも急な表示比率を適用してもよい。横辺が長辺、縦辺が短辺の矩形の場合には、長辺に沿う横長の文字枠に対して、短辺に沿う縦長の文字枠よりも急な表示比率を適用するのである。長辺に沿う方向の複数の文字枠は、短辺方向にずらして配置されるため、文字枠同士の間隔が狭くなりがちであるから、奥行きに応じて急激に小さくすることにより、こうした煩雑さを抑制することが可能となる。
文字表示の煩雑さを抑制するためには、別の態様として、縦長よりも横長の文字枠で小さい文字サイズを用いるようにしてもよい。こうすれば、縦長と横長とで共通の表示比率を適用しても、画面内の煩雑さを抑制することができる。
【００１１】
本発明において文字表示部は次の方法で文字を表示するか否かを決めるようにしてもよい。
まず、文字表示部は、文字の表示対象となるべき地物および背景の輪郭内を文字の表示領域として特定する。そして、この表示領域の最大幅が、文字枠の幅よりも大きい場合に、文字を表示するのである。こうすることによって、少なくとも幅方向は表示領域内に収まる文字が表示対象となるため、わずかに一部分が見えているだけの地物等に対する無用な文字を表示対象外とすることができ、画面内の煩雑さを抑制することができる。
仮に文字枠の大きさを固定で表示するものとした場合、透視投影法では遠景に行くほど地物等が縮小されて表示されるため、すぐに文字枠は地物等の表示範囲からはみ出すことになり、上述の方法による表示可否の判断が活きない。本発明では、奥行きに応じて文字枠を変化させるからこそ、上述の方法によって、表示する意義のある文字を選択的に表示することが可能となるのである。
【００１２】
文字を表示する際の文字配置については、例えば、次の方法をとることができる。
まず、文字表示部は、描画された地図内での文字の表示位置を複数の方法で設定する。そして、設定された複数の表示位置のうち、文字と他の文字の文字枠同士の重なりが少ない表示位置を選択する。こうすることにより、文字同士の重なりを回避して、見やすい文字表示を実現することができる。
【００１３】
また、本発明では、交差点について、各出口方向の行き先を表示するようにしてもよい。例えば、交差点を右折した場合の行き先、左折した場合の行き先を表示するのである。かかる表示は、例えば、次の方法で実現することができる。
まず、地図データベースには、地図中の交差点について、交差点への進入方向と対応づけて、交差点の各出口方向の行き先を表す文字列を格納した行き先データベースを設ける。このデータベースは種々の構造をとることができるが、例えば、道路をノード、リンクで表現したネットワークデータを利用して、交差点に進入するリンクと交差点の出口に該当するリンクの組合せに対して、それぞれ行き先を格納する態様をとることができる。そして、文字表示部は、透視投影法における視線ベクトル、または現在位置および進行方向に基づいて進入方向または進入リンクを特定し、それぞれの出口方向に対応するリンクを指定することで上述の行き先データベースを参照し、行き先を表す文字を表示するのである。
こうすることによって、比較的容易に行き先案内を表示することが可能となる。出口方向に当たる通り名称などを行き先データベースに格納しておき、通り名称を行き先と併せて、または行き先に代えて表示してもよい。
行き先案内は、全ての交差点に対して表示する必要はなく、直近の交差点など、一部の交差点についてのみ表示するようにしてもよい。
【００１４】
本発明は，その他，コンピュータによって３次元地図を描画する３次元地図表示方法として構成してもよいし，かかる描画をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして構成してもよい。また，かかるコンピュータプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体として構成してもよい。記録媒体としては，フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ，光磁気ディスク，ＩＣカード，ＲＯＭカートリッジ，パンチカード，バーコードなどの符号が印刷された印刷物，コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等，コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術における文字の表示例を示す説明図である。
【図２】実施例における３次元地図表示システムの構成を示す説明図である。
【図３】実施例における文字表示例を示す説明図である。
【図４】経路案内処理のフローチャートである。
【図５】３次元地図表示処理のフローチャートである。
【図６】文字サイズ決定処理のフローチャートである。
【図７】文字表示対象領域の他の設定例を示す説明図である。
【図８】文字サイズの設定例（１）を示す説明図である。
【図９】文字サイズの設定例（２）を示す説明図である。
【図１０】文字サイズの設定例（３）を示す説明図である。
【図１１】文字配置処理のフローチャートである。
【図１２】交差点、行き先表示のフローチャート（１）である。
【図１３】交差点、行き先表示のフローチャート（２）である。
【図１４】行き先データベースを例示する説明図である。
【図１５】行き先表示例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１６】
＜＜システム構成＞＞
図２は、実施例における３次元地図表示システムの構成を示す説明図である。図２には車載のカーナビゲーション装置としての構成例を示した。３次元地図表示システムは、歩行者用のナビゲーション装置として構成してもよい。また、３次元地図表示システム１００は、車載装置としての構成に限らず、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＮＤ（Personal
Navigation Device）などの携帯端末を用いて構成することも可能である。３次元地図表示システム１００は、ナビゲーション機能を必ずしも備えている必要はなく、単に３次元地図を表示するシステムとして構成してもよい。
【００１７】
３次元地図表示システム１００は、ディスプレイ１０１、スイッチ１０２等を備える本体から構成される。ユーザは、ディスプレイ１０１に表示されるメニュー等に従ってスイッチ１０２を操作することで、出発地、目的地、時間優先／距離優先などの経路探索の条件を指定することができる。また、経路案内時には、ディスプレイ１０１上に地図および経路が表示される。この画面では、スイッチ１０２を操作することによって、ノースアップ（地図の上が北となる表示）／ヘディングアップ（地図の上が移動体の進行方向となる表示）の切り換えや、地図の表示サイズの切り換え、３次元表示／２次元表示の切り替えなどを行うことができる。
【００１８】
図の上方には、３次元地図表示システム１００に備えられている機能ブロックを示した。本実施例では、３次元地図表示システム１００は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを有しており、図中の各機能ブロックは、主としてＲＯＭに備えられた制御プログラムによってソフトウェア的に構成されている。これらの機能ブロックは、それぞれハードウェア的に構成してもよい。
また、本実施例では、３次元地図表示システム１００に必要な機能ブロックを全て備えることによってスタンドアロンで稼働する装置構成とした。これに対し、図中の機能の少なくとも一部を、３次元地図表示システム１００とネットワーク等の通信回線で接続されたサーバによって提供する構成としてもよい。
【００１９】
３次元地図表示システム１００には、経路探索および経路案内に使用する地図データベース１３０が用意されている。地図データベース１３０は、３次元地図表示システム１００内に記憶する他、ＤＶＤなどの記録媒体によって提供してもよいし、サーバからネットワーク等の通信回線を介して供給可能としてもよい。
【００２０】
地図データベース１３０には、道路ネットワークデータ１３１、３次元ポリゴンデータ１３２、文字データ１３３が備えられている。
道路ネットワークデータ１３１は、道路をノードおよびリンクで表したネットワークであり、主として経路探索および経路案内に利用される。リンクとは道路に対応した位置座標で表される点列からなる線分または折れ線である。ノードはリンクの交点または端点に対応する位置座標で表される地点である。
３次元ポリゴンデータ１３２は、地物等を３次元的に表示した３次元地図を表示するためのデータである。３次元ポリゴンデータ１３２には、高架道路、ビルその他の建造物のデータの他、道路周辺に存在する案内板、道路標識、ガードレール、街路樹などを表示するためのデータも格納されており、ユーザが現実に視認する光景とほぼ同じ画面を再現可能となっている。
文字データ１３３は、地物等の名称、交差点の名称、地名、住所、通り名など、地図中に種々の文字を表示するためのデータを格納している。文字データ１３３は、表示対象となる地物等と対応づけて格納されている。交差点名や地名など、表示対象としての３次元ポリゴンデータが存在しない名称については、緯度経度などの座標系で表示位置を指定してもよい。文字データ１３３には、表示すべき文字のフォント、文字色、縦書き／横書きなどの属性を併せて格納してもよい。
【００２１】
主制御部１１０は、３次元地図表示システム１００の動作を統合制御する。コマンド入力部１１５は、ユーザによるスイッチ１０２の操作を介して、経路探索の条件指定や経路案内の表示切り換えなどのコマンドを入力する。
経路探索エンジン１１２は、ユーザから指定された条件に従って、道路ネットワーク１３１を参照して経路探索を行う。経路探索方法としては、例えば、周知のダイクストラ法を利用することができる。経路探索結果１１３は、経路探索の結果を記憶するメモリ領域である。経路探索の結果は、任意の形式で記憶可能である。本実施例では、通過すべきノードおよびリンクを順次指定したノード・リンク列の形式で記憶させている。
ＧＰＳ１１１は、Global Positioning Systemによって現在位置を検出する。ジャイロによる検出結果を併用することで検出精度を向上させることもできる。
経路案内部１１４は、検出された現在位置に応じて、経路探索結果１１３に記憶された経路の案内画面をディスプレイ１０１に表示する。案内画面としては、２次元地図上に経路を表示した画面、３次元モデルを利用した画面がある。バーズアイビュー、ドライバーズビューなど、種々の視点での３次元表示が可能である。３次元表示の視点は、ユーザの操作によって切り換えられる他、交差点との位置関係によって自動的に切り換えることも可能である。
表示制御部１２０は、ディスプレイ１０１への表示を制御する。表示内容としては、経路探索の条件等を指定するためのメニュー画面等の表示や、経路探索や経路案内に用いられる地図の表示などが挙げられる。
３次元地図による経路案内時の表示は、図示する背景描画部１２１、文字表示部１２２、経路表示部１２３によって行われる。背景描画部１２１は、３次元ポリゴンデータ１３２を用いて、透視投影法により地物等の描画を行う。文字表示部１２２は、描画された背景画像中に、地物等の名称などの文字を表示する。経路表示部１２３は、経路探索結果１１３を参照して、背景画像中に経路を表示する。本実施例では、背景画像を描画するレイヤ、文字を表示するレイヤ、経路を表示するレイヤと分けて、それぞれの描画、表示を行うものとした。３次元地図全体を一つのレイヤで描画してもよいし、更に多くのレイヤを用いても構わない。またレイヤは、図示した以外の順序で重ね合わせるようにしてもよい。
３次元地図表示システム１００は、経路案内と無関係に単に３次元地図を表示することも可能である。かかる場合には、背景描画部１２１、文字表示部１２２が用いられることになる。
【００２２】
＜＜文字表示例＞＞
図３は、実施例における文字表示例を示す説明図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）の順に、正面に位置する「百年橋通り」なる道路を進行する際の表示を示した。
図中に丸囲みで示した「ルビエ博多」なる文字に着目すると、図３（ａ）〜図３（ｄ）の順に、この文字列の文字枠、つまり「ルビエ博多」の文字の外郭に相当する矩形の大きさが大きくなっていることが分かる。本実施例では、このように奥行きに応じて文字枠の大きさを変化させて文字を表示する。
具体的には、図３（ａ）の状態では、「ルビエ博多」なる建物は、視点位置よりも奥行き方向に遠方にあるため、透視投影法によって小さく描画される。従って、「ルビエ博多」の名称も、小さく表示する。図３（ｂ）〜図３（ｄ）のように、「ルビエ博多」に近づくと、透視投影法によって建物は徐々に大きく描画されるようになるため、名称も徐々に大きく表示する。
図３の例では、奥行きに応じて文字サイズおよび文字間隔の双方を変化させる例を示したが、文字サイズまたは文字間隔の一方のみを変化させる態様としてもよい。奥行きに応じて、文字サイズ等を設定する方法は、後述する。
従来技術における表示例（図１）と、図３とを比較すれば明らかな通り、奥行きに応じて、文字枠の大きさを変化させることによって、文字自体に遠近感を持たせることができ、文字と建物との対応関係を直感的に把握しやすくなる利点がある。また、遠景の文字を小さく表示することにより、地図内の煩雑さを抑制できる。
以下では、経路案内を行う場合を例にとって、図３のように文字枠の大きさを変化させて３次元地図を表示する技術について説明する。
【００２３】
＜＜経路案内処理＞＞
図４は、経路案内処理のフローチャートである。３次元地図表示装置１００のＣＰＵが実行する処理である。処理を開始すると、ＣＰＵは、経路探索の出発地および目的地を設定する（ステップＳ１０）。出発地は、ユーザが指定してもよいし、ＧＰＳ１１１で検出される現在位置を用いても良い。
出発地、目的地が設定されると、ＣＰＵは経路探索を行う（ステップＳ１２）。経路探索は、例えば、道路ネットワークデータ１３１を参照し、周知のダイクストラ法によって行うことができる。得られた経路は、経路探索結果１１３に蓄積される。
ＣＰＵは、以下、ＧＰＳ１１１の検出結果およびその変化に基づいて、現在位置および進行方向を取得し（ステップＳ１４）、３次元地図を表示しながら（ステップＳ１００）、経路案内を行う。本実施例では、地図表示は、２次元地図と３次元地図で切り替え可能であるが、ここでは３次元地図表示を行う場合を例にとって説明する。この経路案内は、目的地に到着するまで継続して行う（ステップＳ５００）。
本実施例では、経路案内処理の一過程として３次元地図を表示する例を示すが、経路案内と無関係に単純にユーザの操作に従って３次元地図を表示させることも可能である。
【００２４】
＜＜３次元地図表示処理＞＞
図５は、３次元地図表示処理のフローチャートである。図４のステップＳ１００に相当する処理である。
本実施例では、図５の右側に示すように、背景レイヤ、文字レイヤ、経路レイヤに分けて描画を行っている。背景レイヤとは、地物等の背景画像を描画するレイヤである。文字レイヤは、地物等の名称などの文字を表示するためのレイヤである。経路レイヤは、経路探索結果を矢印等で表示するためのレイヤである。ディスプレイ１０１には、これらのレイヤを重ね合わせた画像が表示される。
３次元地図表示処理を開始すると、ＣＰＵは、背景描画処理を行う（ステップＳ２００）。これは、３次元ポリゴンデータ１３２を参照しながら、透視投影法によって地物等を描画する処理である。透視投影法の視点は、現在位置、または現在位置から所定距離だけずらした位置を用いることができる。透視投影の視線ベクトルとしては、現在の進行方向を用いることができる。視点や視線ベクトルをユーザが指定可能としてもよい。
次に,ＣＰＵは、文字表示処理を行う（ステップＳ３００）。地図内に表示される地物等の名称などの文字を表示する処理である。図３で示したように、本実施例では、文字表示の対象となる地物等の奥行きに応じて文字サイズを変化させることによって文字枠の大きさを変化させるため、ＣＰＵは奥行きに応じて文字サイズを決定する処理、つまり文字サイズ決定処理を行う（ステップＳ３１０）。そして、文字サイズを決めた後、文字の配置を決定する処理、つまり文字配置処理を行う（ステップＳ３４０）。また、交差点の名称、および交差点からの出口についての行き先を表示する処理、つまり交差点、行き先表示処理を行う（ステップＳ３７０）。これらの各処理の内容については、後で詳述する。
こうして背景および文字の表示を行うと、ＣＰＵは、経路表示処理を行う（ステップＳ４００）。経路探索結果１１３を参照して、目的地に向かう経路を矢印等で表示する処理である。
【００２５】
＜＜文字サイズ決定処理＞＞
図６は、文字サイズ決定処理のフローチャートである。図５のステップＳ３１０に相当する処理である。
ＣＰＵは、現在位置Ｐｖを取得する（ステップＳ３１２）。そして、処理対象となる文字が表す地物の重心位置Ｐｏｂｊを取得する（ステップＳ３１４）。文字データ１３３は、それぞれ文字が表す対象となる３次元ポリゴンデータ１３２と関連づけて格納されているから、３次元ポリゴンデータ１３２を参照すれば、その重心位置Ｐｏｂｊを取得することができる。交差点名称、通りの名称、地名など地物と対応づけられていない文字については、表示すべき位置が文字データ１３３に格納されているので、この位置を、上述の重心位置Ｐｏｂｊとして用いることができる。
ＣＰＵは、図中右上の説明図内に示す通り、視点位置と重心位置との距離ｄを取得する（ステップＳ３１６）。そして、この距離ｄが視点から規定範囲Ｄｃ内か否かを判断する（ステップＳ３１８）。図中右下の説明図に示す通り、視点Ｐｖを中心として半径Ｄｃの円形領域Ａを設定し、文字が表す地物の重心位置Ｐｏｂｊが、この円形領域Ａ内にあるか否かを判断することになる。
そして、重心位置Ｐｏｂｊまでの距離ｄが、規定距離Ｄｃよりも小さい場合には（ステップＳ３１８）、距離ｄに応じた文字サイズを決定する（ステップＳ３２２）。文字サイズは奥行きに応じて予め設定された関数に基づいて決める。具体的な決定方法は後述する。なお、重心位置Ｐｏｂｊが視線ベクトルからずれている場合には、厳密には距離ｄは奥行きとは異なるが、距離ｄを奥行きと見なして文字サイズを決定して差し支えない。３次元地図の左右方向の画角が限られているため視線ベクトルから大きく左右方向に離れた位置の文字は画角から外れること、および左右にずれた位置にある文字は他の建物等の陰になるため表示対象となりにくいことから、表示される文字は、視線ベクトル付近のものが多いからである。
ステップＳ３１８において、距離ｄが規定距離Ｄｃよりも大きい場合には、その文字は表示対象外とする（ステップＳ３２０）。つまり、図示する円形領域Ａ内に位置する地物に対応する文字のみを表示対象とし、その外側に位置する文字は表示対象外とするのである。このように、視点Ｐｖから一定距離内にある文字だけを表示対象とすることによって、遠く離れた文字を間引くことができ、地図画像内が煩雑化するのを回避することができる。
円形領域Ａを規定する距離Ｄｃは、文字を表示対象とするか否かの判断基準となる距離であり、任意に設定可能である。距離Ｄｃを大きくすれば、多くの文字が表示対象となるので地図で提供される情報が増える一方、地図画像が煩雑になる傾向がある。逆に、距離Ｄｃを小さくすれば、地図画像内は文字が少なく簡潔になる一方、地図によって提供される情報が少なくなる。距離Ｄｃは、双方を考慮して設定すれば良い。距離Ｄｃは、予め固定としてもよいし、ユーザが指定可能としてもよい。
【００２６】
図６では、処理対象となる文字を決定した後、当該文字を表示すべき重心位置Ｐｏｂｊを求め、円形領域Ａ内に属するか否かに応じて、表示対象とするか否かを判断する（ステップＳ３１３）という手順で処理を行う例を示した。
表示対象とするか否かは、種々の処理方法で判断可能である。図６に示した方法とは逆に、まず視点位置Ｐｖを中心とする円形領域Ａを設定し、円形領域Ａ内のオブジェクトを抽出し、それに対応する文字データを選択することで、表示対象となる文字を特定してもよい。文字の表示は、視線ベクトル方向に存在するもののみが問題となるため、視線ベクトルに直交する直径で円形領域Ａを切断した半円形領域を用いて表示対象となる文字を特定する方法をとることもできる。
【００２７】
図６では円形領域Ａを用いて表示対象となる文字を判別する例を示したが、円形以外の領域を用いて判断してもよい。
図７は、文字表示対象領域の他の設定例を示す説明図である。この例では、文字表示対象領域として矩形領域を用いた例を示した。視点位置Ｐｖ、視線ベクトルＶｖであるとすると、視点位置Ｐｖからオブジェクトまでの視線ベクトル方向の投影距離ｄｄが規定距離Ｄｒ以内の場合に、文字を表示対象と判断する。投影距離ｄｄは、オブジェクトの重心位置Ｐｏｂｊから視線ベクトルＶｖへの垂線の足ＰＨを算出し、視点Ｐｖから足ＰＨまでの距離を算出すればよい。
さらに、視線ベクトルと直交する幅方向にも制限を持たせても良い。図示するように幅Ｗｒ内のみを表示対象とするのである。幅Ｗｒは、透視投影法の画角などを考慮して任意に設定可能である。こうすることにより、表示対象となる文字をさらに間引くことができる。図６で示した円形領域に比較して、矩形領域を用いる場合には、視線ベクトルＶｖ方向の規定距離Ｄｒと、幅Ｗｒとを個別に設定することができるため、文字表示対象領域を柔軟に設定できる利点がある。
【００２８】
次に、図６のステップＳ３２２における文字サイズの決定方法について説明する。
図８は、文字サイズの設定例（１）を示す説明図である。図８（ａ）における直線Ｌｓが、文字サイズと視点からの距離、つまり奥行きとの関係を表している。図示する通り、本実施例では、奥行きが大きくなるほど表示比率が最大値Ｓｍａｘから最小値Ｓｍｉｎまで直線的に小さくなる。表示比率は、奥行きがＤｍａｘよりも小さい範囲内で設定されている。奥行きの最大値Ｄｍａｘを超える範囲では、文字を表示しないからであり、このＤｍａｘの値は、図６における円形領域Ａの半径Ｄｃ、または図７における矩形領域の辺Ｄｒに相当する値となる。表示比率は、Ｄｍａｘよりも小さい奥行きＤｌｉｍで、最小値となるように設定されている。従って、奥行きＤｌｉｍからＤｍａｘの間では、表示比率は奥行きに関わらず最小値で固定値となる。このように固定値となる範囲を設けることにより、文字が過小となることを回避し、判読可能なサイズの文字を表示することが可能となる。
一般に透視投影法では、奥行きを横軸にとり、表示比率を縦軸にとると、表示比率Ｌｐは「表示比率＝０」に漸近する反比例のグラフとなる。本実施例では、文字の表示比率Ｌｓは、透視投影法における表示比率Ｌｐよりも大きくなるように設定した。透視投影では奥行きが大きくなるにつれて建物が縮小されて表示されるが、図８（ａ）に示すように文字の表示比率を設定することによって、奥行きが大きくなるにつれて建物よりも緩やかな比率で文字サイズは小さくなる。従って、文字サイズが過小となることを回避でき、判読可能なサイズで文字表示することが可能となる。
本実施例では、文字間隔は上側の文字の下端と、下側の文字の上端との間隔として定義されている。従って、文字サイズを変更すれば文字間隔一定であっても文字列に外接する矩形の文字枠の大きさは、文字サイズに応じて縦横ともに変化する。
図８（ａ）では、文字サイズの表示比率の設定例を示したが、これに代えて、奥行きに応じて文字サイズを設定するグラフを用いても良い。
【００２９】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の設定による文字の表示例を示す説明図である。「ＡＢＣＤＥビル」なる文字列の表示位置を奥行き方向に変化させた場合の表示例を示した。この文字列を包含する矩形Ｃｂが文字枠である。ただし、図の煩雑化を回避するため、それぞれの文字については、文字枠Ｃｂを一定比率で拡大した矩形を文字枠として描いている。
図示する通り、奥行きが大きくなるにつれて、文字のサイズが徐々に小さくなる。この表示比率が直線的であることは、「ＡＢＣＤＥビル」の文字枠の上端と下端とが、それぞれ直線的に配置されることから分かる。 また、文字サイズを透視投影法と同じ表示比率で変化させた場合には、上端と下端とを結ぶ直線は、消失点Ｖｐで交差するはずであるが、図８（ｂ）の例では、上端を結んだ線は消失点Ｖｐとは異なる点で交差する。このことから、それぞれの奥行きにおける文字の表示比率は、透視投影法による表示比率よりも大きくなっていることが分かる。
【００３０】
図８（ｃ）は、地図中での文字の表示例である。図示する通り、「ルビエ博多」など遠景の建物に対する文字は、「西鉄ビル別館」など近景にある建物に対する文字よりも小さく表示される。こうすることにより、文字からも、遠近感が把握でき、文字と建物との対応関係を直感的に理解しやすくなる。
【００３１】
文字サイズの変化は、図８に示す他、種々の設定が可能である。
図９は、文字サイズの設定例（２）を示す説明図である。図９（ａ）における曲線Ｃｓが、表示比率と視点からの距離、つまり奥行きとの関係を表している。図示する通り、奥行きが大きくなるほど表示比率が最大値Ｓｍａｘから最小値Ｓｍｉｎに漸近するように曲線的に小さくなる。表示比率は、図８と同様、奥行きがＤｍａｘよりも小さい範囲内で設定されている。かかる曲線は、指数関数、双曲線など種々の関数を用いることができる。最小値Ｓｍｉｎに漸近する曲線を用いると、最大値Ｄｍｉｎ近傍では、概ね最小値Ｓｍｉｎに近い表示比率となり、文字が過小となることを一つの統一的な関数で簡易に回避することができる利点がある。
曲線の関数は、種々の設定が可能であるが、透視投影法による表示比率Ｌｐよりも、全範囲で大きな表示比率となるように設定することが好ましい。こうすることにより、建造物の大きさの変化よりも文字サイズの変化を緩やかにすることができ、文字サイズが過小となることを回避できる。
【００３２】
図９（ｂ）は、図９（ａ）の設定による文字の表示例を示す説明図である。「ＡＢＣＤＥビル」なる文字列の表示位置を奥行き方向に変化させた場合の表示例を示した。図示する通り、奥行きが大きくなるにつれて、文字のサイズが徐々に小さくなることが分かる。この表示比率が曲線的であることは、「ＡＢＣＤＥビル」の文字列の下端を直線的に配置したときに上端が曲線的に配置されることから分かる。下端を直線的に配置したのは、建物の下端は道路に沿って直線的に並んでいるので、これに合わせて文字を配置した方が、違和感が小さいからである。
図の例では、文字の下端を結ぶ直線は消失点Ｖｐで交差するのに対し、上端を結ぶ曲線は消失点Ｖｐとは異なる点に向かうことになるから、文字の表示比率は、透視投影法による表示比率よりも大きいことが分かる。
【００３３】
図９（ｃ）は、地図中での文字の表示例である。図示する通り、「ルビエ博多」など遠景の建物に対する文字は、「西鉄ビル別館」など近景にある建物に対する文字よりも小さく表示される。こうすることにより、文字からも、遠近感が把握でき、文字と建物との対応関係を直感的に理解しやすくなる。
【００３４】
文字サイズは、更に種々の設定が可能である。
図１０は、表示比率の設定例（３）を示す説明図である。
図１０（ａ）には、直線的に表示比率を変化させる設定の変形例を示した。この例では、次のように３つの区分に応じて表示比率が決まっている。
奥行き＜Ｄ０・・・・・・・・・表示比率は最大値Ｓｍａｘで固定；
Ｄ０≦奥行き≦Ｄｌｉｍ・・・・表示比率は最大値ＳｍａｘからＳｍｉｎまで直線的に変化；
Ｄｌｉｍ＜奥行き≦Ｄｍａｘ・・表示比率は最小値Ｓｍｉｎで固定；
このように、奥行き＜Ｄ０となる近景の部分にも、表示比率が一定となる範囲を設けても良い。こうすることにより、近景の文字が過大になって画面からはみ出してしまうことを抑制できる利点がある。
【００３５】
図１０（ｂ）には、曲線的に表示比率を変化させる設定の変形例を示した。表示比率は、曲線Ｃｓ１のように、奥行きＤｍａｘで最小値Ｓｍｉｎとなるように、最大値Ｓｍａｘから上に凸の曲線と下に凸の曲線との組合せで変化させる。かかる関数としては、例えば、余弦（ｃｏｓ）関数が挙げられる。こうすることにより、近景で文字が過大になることを抑制しつつ、遠景で文字が過小になることを抑制することができ、全体にわたって判読可能な文字を表示することが可能となる。
また、別の設定例として、曲線Ｃｓ２のように、上に凸の曲線によって最大値Ｓｍａｘから最小値Ｓｍｉｎまで変化させるようにしてもよい。かかる曲線としては、指数関数、正弦（ｓｉｎ）関数などを用いることができる。こうすることにより、遠景に向かうにつれて急激に文字サイズが小さくなるから、近景の文字が過大になることを回避できるとともに、近景での情報提供を重視した地図表示を行うことが可能となる。
【００３６】
図８〜１０では、文字サイズの設定方法を説明したが、文字間隔についても、同様に奥行きに応じて変化させてもよい。それぞれの文字の代表点の距離によって文字間隔が定義されている場合は、文字間隔についても変化させることが好ましい。かかる定義では、文字サイズを小さくしても文字の代表点の間隔は変化しないため、文字と文字との隙間が開いてしまうからである。文字間隔の定義に関わらず、文字サイズの変化に応じて文字間隔も変化させるようにすれば、遠景においても近景においても文字列全体をバランスよく表示することが可能となる。文字サイズの変化と文字間隔の変化とは異なる表示比率としてもよいし、同じ表示比率を適用してもよい。
また図８〜１０では、文字サイズを変化させる例を示したが、文字枠の大きさが変化すれば遠近感を把握することは可能であるため、文字サイズは固定とし、文字間隔のみを奥行きに応じて変化させる設定としてもよい。さらに、奥行きが所定範囲内にあるときは文字間隔のみを変化させ、奥行きが所定範囲よりも大きくなると、文字サイズのみ、または文字サイズと文字間隔を変化させるというように、途中で変化の態様を切り替えてもよい。
【００３７】
図８〜１０では、縦長の文字枠に対する設定を示した。横長の文字枠に対しては、縦長と同様の設定を適用してもよいし、異なる設定としてもよい。図３（ｃ）に示すように、横長の文字枠は、奥行きに応じて上下方向にずれて配置されるため、縦長の文字枠に比較して文字枠同士の間隔が狭くなりがちである。従って、横長の文字枠に対しては、縦長の文字枠よりも相対的に文字サイズが小さくなる設定を適用することが好ましい。
【００３８】
＜＜文字配置処理＞＞
図１１は、文字配置処理のフローチャートである。サイズが決定された文字について、地図画像内の配置を決定する処理であり、文字表示処理（図５）のステップＳ３４０に相当する処理である。
処理を開始すると、ＣＰＵはオブジェクトの横幅Ｗｏｂｊを取得する（ステップＳ３４２）。図中に横幅Ｗｏｂｊの例を示した。図中にハッチングで示したように、まずＣＰＵは、建物など文字の表示対象となるオブジェクトについて、透視投影された地図画像内での輪郭を特定する。これは、オブジェクトのシルエット（以下、「表示領域」ということもある）を求めるということもできる。そして、この輪郭で特定された閉図形または表示領域の最大幅を計測し、横幅Ｗｏｂｊとするのでる。
ＣＰＵは、文字の幅が、横幅Ｗｏｂｊである場合（ステップＳ３４４）には、その文字を表示対象外とする（ステップＳ３４６）。こうすることによって、透視投影図で、ごく一部しか見えていないような建物等に対して文字が表示されることを容易に回避でき、地図の煩雑化を抑制することができる。
文字の幅が横幅Ｗｏｂｊ≦である場合には（ステップＳ３４４）、文字の配置位置を決定する（ステップＳ３４８）。左右方向の位置は、文字枠を最大横幅Ｗｏｂｊ内で消失点に近い側の端に一端を寄せて配置することが好ましい。こうすることにより、オブジェクトからのはみ出し、および他の建物等への重なりを少なくすることができる。
縦方向の位置については、まずオブジェクトの表示領域の最下部ＢＬを特定する（ステップＳ３５０）。図の右側に示した通り、最下部ＢＬとは、オブジェクトについての３次元での最下部という意味ではなく、透視投影された２次元の地図画像内で表示領域を見た場合の縦方向の最下部という意味である。そして、最下部ＢＬを求めると、ＣＰＵは、ここに文字の最下点を配置する（ステップＳ３５２）。図の右側に示した通り、最下部ＢＬに文字を配置することにより、オブジェクトから上下方向に文字が大きくはみ出すことを回避でき、また結果として画面から上下方向に文字がはみ出すことも抑制できる利点がある。
【００３９】
文字配置は、必ずしも図１１に示した方法による必要はない。例えば、表示領域の重心位置に文字枠の重心を合わせるように配置してもよい。また、他の文字枠や、他のオブジェクトの表示領域との重なりの有無を判断して、表示するか否かを決定してもよい。例えば、表示対象となる文字枠の面積のうち、所定の割合以上の面積が他の文字枠や表示領域と重なるようであれば、表示対象から外すものとしてもよい。
【００４０】
＜＜交差点、行き先表示処理＞＞
図１２および図１３は、交差点、行き先表示のフローチャートである。この処理は、交差点の名称や、交差点出口の行き先を表示する処理であり、文字表示処理（図５）のステップＳ３７０に相当する処理である。交差点、行き先表示の文字サイズについては、図８〜１０の処理によって事前に設定されているものとする。
ＣＰＵは、まず交差点に名称を表示するための処理を実行する。ＣＰＵは、交差点について表示領域を取得する（ステップＳ３７２）。図の右側に、表示領域の例を示した。
図中の領域ＩＳＣが表示領域に相当する。透視投影法で地図を描画すると、交差点の中には、建物ＢＬＤ１、ＢＬＤ２等によって部分的に隠れてしまうものが生じる。表示領域とは、本来、道路ポリゴンのみで規定されるはずの交差点のうち、建物によって隠される部分を除いた領域を言う。
図中に示すように、表示領域ＩＳＣは複雑な形状となることが多い。そこで表示領域ＩＳＣに内接する一定幅Ｗｉの矩形領域Ｒｉを求め、この重心ＣＧ１（図示は省略）に交差点名称を配置する（ステップＳ３７４）。
【００４１】
そして、ＣＰＵは、交差点名称について、他の配置候補を設定する。つまり、３次元ポリゴンデータに基づいて、交差点の重心位置ＣＧｉを求め、この点からＨだけ上方にある点ＣＧ２に交差点名称を配置するのである（ステップＳ３７６）。地図画像内での配置は、点ＣＧ２に対応する点を透視投影法で求めることによって決められる。
【００４２】
ＣＰＵは、こうして求められた配置位置ＣＧ１、ＣＧ２のうち、建物名称との重なりが少ない方を選択して、交差点名称を表示する（ステップＳ３７８）。当然ながら、２つの配置位置ＣＧ１、ＣＧ２同士の重なりは判断しない。
建物名称については、建物との位置関係が重要であり、文字配置の自由度が低いのに対し、交差点名称は、上述のように複数の配置が可能である。建物等の名称と重なりが少ない側の配置を選択することにより、交差点名称の配置の自由度を活かし、見やすい表示を実現することができる。
上述の例では、２つの配置を比較する場合を示したが、さらに多くの配置候補を考慮してもよい。また、いずれの配置候補も、建物との重なりが生じる場合には、重なる部分の面積が少ないものを選択してもよいし、複数の候補配置から予め設定された優先度に従って一つを選択してもよい。
交差点名称の配置を決定すると、ＣＰＵは、交差点名称と重なる建物名称を削除する（ステップＳ３８０）。こうすることで、交差点名称を優先的に表示することができる。交差点名称と建物名称の優先度は、種々の設定が可能であり、建物名称と重ならない場合にのみ交差点名称を表示するようにしてもよい。また、交差点名称の文字枠のうち建物名称が重なる部分の比率を求め、この比率が所定値以下の場合は、交差点名称を優先（建物名称を削除）するようにしてもよい。
【００４３】
交差点名称を配置すると、ＣＰＵは、交差点の行き先表示を行う。この処理のため、まずＣＰＵは対象となる交差点について、行き先情報を取得する（ステップＳ３８２）。
【００４４】
行き先情報を与える行き先データベースについて説明する。
図１４は、行き先データベースを例示する説明図である。本実施例では、行き先データベースは、文字データ１３３の一つとして格納されているものとしたが、道路ネットワークデータ１３１に格納するようにしてもよい。
図１４（ａ）に示す道路形状を例にとって行き先データベースの構造を説明する。図１４（ａ）に示す通り、この交差点は、ノードＦＮ１に接続される４本のリンクＦＬ１〜ＦＬ４から構成されている。リンクＦＬ１は「□□」に向かう通り「Ａ通り」に対応している。リンクＦＬ２は「○○」に向かう通り「Ｂ通り」に対応している。リンクＦＬ３は、「＊＊」に向かう通り「Ａ通り」に対応している。リンクＦＬ４は「△△」に向かう通り「Ｃ通り」に対応している。
図１４（ｂ）に行き先データベース例を示した。行き先データベースは、ノードごとに用意されている。図の例では、図１４（ａ）に示したノードＦＮ１に対応する部分を示した。「リンク間情報」は、ノードＦＮ１の通行方法を進入リンク、出口リンクの組合せで示している。例えば、「ＦＬ１→ＦＬ２」は、リンクＦＬ１からノードＦＮ１に進入し、リンクＦＬ２に退出する経路を表している。そして、「行き先」は当該経路に対して表示されるべき行き先情報の文字列を表し、「通り名」は当該経路において出口リンクに対応する通り名称を表している。例えば、「ＦＬ１→ＦＬ２」の経路に対しては、リンクＦＬ２が「○○」に向かう通り「Ｂ通り」に対応しているから、「行き先」として「○○」、「通り名」として「Ｂ通り」が格納されている。他の経路についても、同様である。
このように、ノードの通過方法に対して、それぞれ「行き先」、「通り名」を対応づけたデータベースを用いることにより、通過方法に即した利便性の高い行き先表示を行うことが可能となる。
例えば、図１４（ｂ）のデータ構造によれば、リンク間情報「ＦＬ１→ＦＬ３」と「ＦＬ２→ＦＬ３」とでは、ともにリンクＦＬ３を出口とする経路であっても、別個のデータとして、それぞれ異なる「行き先」「通り名」を格納することができる。リンク間情報「ＦＬ１→ＦＬ３」に対しては、リンクＦＬ１、ＦＬ３がともに「Ａ通り」に対応したリンクであることから、「通り名」データをブランクとして、表示の簡素化を図ってもよい。また、リンクＦＬ１からＦＬ３方向に向かうユーザと、リンクＦＬ２からＦＬ３方向に向かうユーザとで、求める行き先情報が異なる傾向にある場合には、この傾向に合わせた個別の「行き先」を格納してもよい。
図１４の例では、「行き先」「通り名」をそれぞれ格納するものとしたが、いずれか一方のみを格納してもよい。
【００４５】
図１４で示した行き先データベースを参照すれば、ＣＰＵは、各交差点のノードに対して、それぞれの出口ごとの「行き先」「通り名」を行き先情報として取得することができる。行き先情報は経路探索結果とは無関係に取得して構わない。図１４の例で、リンクＦＬ１をノードＦＮ１に向かって走行している場合には、経路探索結果に関わらず、進入リンクとしてリンクＦＬ１を含むリンク間情報「ＦＬ１→ＦＬ２」、「ＦＬ１→ＦＬ３」、「ＦＬ１→ＦＬ４」の全データを取得してもよい。
【００４６】
図１３に戻り、交差点、行き先表示処理の内容を説明する。
行き先情報を取得すると、ＣＰＵは、行き先情報を表示する。行き先情報についても、交差点名称と同様、複数の候補表示位置を設定し、いずれか一つを選択する方法をとった。ＣＰＵは、一つ目の候補として、出口道路ポリゴンと交差点との交線の中点Ｄ１に行き先表示を配置する（ステップＳ３８４）。また２つ目の候補として、出口道路リンクと交差点との境界の上方Ｈｍの点Ｄ２に行き先表示を配置する（ステップＳ３８６）。そして、Ｄ１、Ｄ２のうち、建物名称と重なりが生じない方を選択して行き先表示する（ステップＳ３８８）。交差点名称の場合は、建物名称よりも交差点名称を優先的に表示するが（ステップＳ３７８、Ｓ３８０）、行き先表示は交差点名称よりも重要性が低いと考えられるため、建物名称を優先させるものとした。行き先名称についても、交差点名称と同様、建物名称より優先的に表示する処理としてもよい。
【００４７】
上述した２つの候補表示位置の設定例について具体的に説明する。
図１５は、行き先表示例を示す説明図である。図１５（ａ）に候補表示位置の設定例を示した。図の煩雑化を回避するため、候補位置Ｄ１は図の右側のリンクＦＬＲに示し、候補位置Ｄ２は左側のリンクＦＬＬに示した。中央のハッチングを付した領域ＩＳＣ２が交差点領域である。
候補位置Ｄ１は、右側のリンクＦＬＲに対応する道路ポリゴンと交差点領域ＩＳＣ２との交線の中点に設定する。リンクＦＬＲと交差点領域との交点に設定するようにしてもよい。実際には左側のリンクＦＬＬに対しても点Ｄ１に対応する候補位置が得られることになる。
一方、候補位置Ｄ２は、リンクＦＬＬと交差点領域ＩＳＣ２との交点ＤＨを足とする垂線を求め、交点ＤＨより高さＨｍの位置にある点Ｄ２に表示する。具体的には、３次元空間においてかかる点Ｄ２を求め、透視投影によって描画された地図上での表示位置を特定すればよい。実際には、右側のリンクＦＬＲに対しても点Ｄ２に対応する候補位置が得られることになる。
そして、各リンクＦＬＲ、ＦＬＬに対して得られた２つの候補位置に行き先表示を行った場合に、建物名称と重ならないものを選択するのである。
【００４８】
図１５（ｂ）に行き先情報の表示例を示した。破線で囲った「祇園」「塩原」という横書きの名称が、「美野島交差点」の行き先表示である。中央の「百年橋通り」という縦書きの名称が通り名表示である。ここでは、行き先と通り名とを使い分けて表示する例を示した。表示の文字サイズは交差点名称と同様にして設定できる。縦書き／横書きの使い分けは、対応するリンクが地図画像内で傾き４５〜９０度（垂直に近い状態）であれば縦書き、その他の場合は横書きというように設定することができる。縦書きまたは横書きのいずれかに統一してもよいし、通り名は縦書き、行き先は横書きというように内容に応じて使い分けても良い。
行き先表示を全ての交差点について行うと、画面が煩雑化するため、最も近景にある交差点についてのみ行き先表示を行うようにしてもよい。
【００４９】
本実施例では、図１４（ｂ）に示すように行き先情報として「行き先」「通り名」の２通りが用意されている。この２通りは種々の方法で使い分けが可能である。例えば、ユーザがいずれを表示するかを指示するようにしてもよい。また、正面に近い通りに対しては「通り名」を用い、右左折方向の通りに対しては「行き先」を用いるというように、方向に応じて使い分けてもよい。例えば、進入リンクと出口リンクとの間の角度が所定値以下（直進に近い状態）であれば、「通り名」を用い、その他の場合には「行き先」を用いるという方法をとることができる。
【００５０】
＜＜効果および変形例＞＞
以上で説明した実施例の３次元地図表示システムによれば、文字サイズを奥行きに応じて変化させることにより、文字自体に遠近感を持たせることができる。この結果、文字と建物等との対応関係を直感的に把握しやすくできる。
また、奥行きに応じた文字サイズの表示比率を、透視投影法において建物等に適用される表示比率と異なる設定とすることにより、文字サイズが過小または過大となることを回避でき、判読可能な文字を表示しつつ、画像の煩雑化を回避することができる。
【００５１】
本発明は、種々の態様で実現することが可能である。上述した種々の処理は、必ずしも全てを備えなければならないことはなく、一部を省略したり、他の処理に置き換えたりすることも可能である。
また、上述の例において、ソフトウェア的に実行されている処理は、ハードウェア的に実行してもよいし、その逆も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は，地物を３次元的に表現した３次元地図において文字を表示するために利用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１００…３次元地図表示システム
１０１…ディスプレイ
１０２…スイッチ
１１０…主制御部
１１１…ＧＰＳ
１１２…経路探索エンジン
１１３…経路探索結果
１１４…経路案内部
１１５…コマンド入力部
１２０…表示制御部
１２１…背景描画部
１２２…文字表示部
１２３…経路表示部
１３０…地図データベース
１３１…道路ネットワークデータ
１３２…３次元ポリゴンデータ
１３３…文字データ
【技術分野】
【０００１】
本発明は，地物を３次元的に表現した３次元地図を描画する３次元地図表示システムに関し、詳しくは3次元地図における文字の表記方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナビゲーション装置、コンピュータ、および携帯端末の画面等に電子地図を表示する際に，建造物や道路などの地物を透視投影によって３次元的に表示する３次元地図表示システムがある。３次元地図表示システムでは、建造物や道路などを表す３次元のポリゴンデータを地図データとして格納しておき、ユーザの現在位置など指定された視点および視線ベクトルに応じて、レンダリングと呼ばれる処理を行い透視投影による地図を描画している。
特許文献１は、このような３次元地図において、建造物等の名称を文字で表示する技術を開示する。この技術では、ポリゴンデータとは別に文字データを用意し、建造物等を透視投影で描画した２次元の画像内で文字を配置する。文字の配置は、各建造物等のシルエットに当たる表示領域を求め、その表示領域内に文字が収まるように定めている。
特許文献２は、地図とは異なる分野ではあるが、３次元のＣＡＤにおいて文字を表示する技術を開示する。この技術では、対象物のモデリングを行う３次元空間内に文字を配置し、対象物のモデルとともに文字も透視投影することによって、文字を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６３１０２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１３６１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１は従来技術における文字の表示例を示す説明図である。従来は、３次元地図において文字を表示する場合、いずれの名称も、同じ文字サイズ、文字間隔で表示していた。
このように表示した場合、図１から分かる通り、地図内に多くの文字が配置されると、文字自体からは遠近感が把握できないため、それぞれの文字がどの建造物等を指しているのかが直感的に把握しづらい。また、遠景の建造物等を指す文字も相対的に大きなサイズで表示されることになるため、画面内が煩雑になるという課題もある。
本発明は、かかる課題に鑑み、３次元地図において、描画された建造物等の地物と文字との対応関係を直感的に把握しやすい文字表示を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、地物を３次元的に表現した３次元地図を描画する３次元地図表示システムとして構成することができる。本発明の３次元地図表示システムは、地図データベース、背景描画部、文字表示部を備えている。
地図データベースは３次元ポリゴンデータと文字データとを格納する。経路案内を行うための道路ネットワークデータなど他のデータを併せて格納してもよい。
３次元ポリゴンデータとは、地物を透視投影法で３次元的に描画するためのデータである。このように３次元的に描かれた画像を、以下、背景画像または地図画像と称することもある。地物とは、建造物、信号機、案内板、橋、街路樹など、地上に配置される種々の対象物、および道路、山、川、海などを言う。
文字データとは、背景画像中に所定の名称を表示するための文字列および表示位置を特定するデータである。表示すべき名称としては、例えば、地物等の名称、交差点の名称、地名、住所、通り名、行き先案内などが挙げられる。それぞれの文字データは、表示位置を特定するため、表示対象となる地物等や表示すべき地点と対応づけて格納されている。また文字データとして、表示すべき文字のフォント、文字色、縦書き／横書きなどの属性を併せて格納してもよい。
背景描画部は、３次元ポリゴンデータを用いて地物を透視投影法で３次元的に描画することで背景画像を生成する。
文字表示部は文字データを用いて背景画像中に所定の名称を表す文字を表示する。文字表示部は、各名称の文字列について、文字列を外接するように包含する文字枠が透視投影法における視点からの奥行きに応じて小さくなるように表示する。ただし、奥行きに応じた表示比率は、透視投影法における表示比率とは異なる表示比率になるようにする。表示比率とは、奥行きが所定の基準位置における文字枠の大きさに対する、それぞれの奥行きにおける文字枠の大きさの比率を言う。
文字枠は典型的には文字列の最大幅および最大高さからなる矩形とすることができるが、文字列に応じて一義的に定まる種々の形状を文字枠と定義することができる。文字枠を小さくするためには、奥行きに応じて、文字列の文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方を変化させる。文字サイズのみを変化させてもよいし、文字間隔のみを変化させてもよい。また、文字サイズと文字間隔の双方を変化させてもよい。さらに、奥行きが所定範囲内の近景では文字間隔のみを変化させ、それを超える遠景では文字サイズを変化させるというように、文字サイズ、文字間隔の双方を切り替えて変化させてもよい。
【０００６】
本発明の３次元地図表示システムによれば、上述の通り、奥行きに応じて文字枠の大きさを変化させて表示することができる。つまり、同じ文字列であっても、視点から遠い遠景に表示される場合には、近景に表示される場合よりも文字枠が小さくなるように表示されるのである。このように文字サイズおよび文字間隔を決定することによって、文字に遠近感を持たせることができ、文字と地物等との対応関係が直感的に把握しやすくなる。
透視投影法では、遠景の地物等は近景の地物等よりも奥行きに応じた表示比率で縮小して表示されるが、本発明では、文字については、地物等の表示比率とは異なる表示比率を適用する。こうすることによって、文字表示比率を柔軟に設定でき、文字に遠近感を持たせるとともに、文字を読みやすくすることが可能となる。
【０００７】
文字枠の表示比率は、種々の設定が可能である。例えば、奥行きが所定値以下の範囲では透視投影法よりも大きい表示比率で文字枠の大きさを変化させるようにしてもよい。こうすることによって、この範囲内では奥行きが大きくなっても建物等が縮小されるのに比較して相対的に大きく文字枠を表示することができるため、判読可能に文字を表示させることができ、地図としての有用性を向上させることができる。
この文字の表示比率は、奥行きに応じて直線的に変化させるようにしてもよいし、曲線的に変化させるようにしてもよい。
一般に透視投影法では、奥行きを横軸にとり、表示比率を縦軸にとると、「表示比率＝０」に漸近する反比例のグラフとなる。文字の表示比率は、奥行きが所定値以下の範囲で、この反比例のグラフよりも大きく設定されていれば足りる。所定値以下の範囲は、例えば、判読可能に文字が表示できる奥行き範囲内というように設定することができる。
【０００８】
文字表示は、視点位置から所定の奥行き範囲内に位置する文字を表示対象としてもよい。つまり、この範囲を超える奥行きにある文字は表示対象外としてもよい。こうすることによって判読できないほど小さい文字が表示されることを回避でき、地図の画面内が煩雑になることを回避できる。
所定の範囲は、種々の設定が可能である。例えば、視点位置から所定の半径内にある円形領域内を表示対象としてもよい。また、視点位置から奥行き方向に所定距離だけ離れた直線を境界とする帯状領域または矩形領域を表示対象としてもよい。
【０００９】
文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方について、予め設定された制限値の範囲内で変化させるようにしてもよい。制限値は最大値／最小値の一方のみを設けてもよいし、双方を設けても良い。文字サイズの最大値を設ければ、文字が過大となりすぎて地物等の画像を覆い隠してしまう事態を回避できる。文字サイズの最小値を設ければ、判読できないほどの過小な文字が表示されることを回避できる。文字間隔の最大値を設ければ、一連の文字列として認識できないほどに文字間隔が開きすぎることを回避できる。文字間隔の最小値を設ければ、個別の文字と認識できないほどに文字が詰まることを回避できる。このようにこれらの制限値を設けることにより、判読しやすい文字表示を実現することができる。
【００１０】
縦長の文字枠と横長の文字枠で異なる表示比率を適用してもよい。縦長の文字枠（縦書きの文字）と、横長の文字枠（横書きの文字）とでは、判読のしやすさに差違があるため、両者で異なる表示比率を適用することにより、それぞれの文字枠について判読しやすい文字表示を実現することができる。
縦長の文字枠／横長の文字枠のそれぞれに適用する表示比率は種々の設定が可能であるが、例えば、地図表示画面が矩形である場合には、長辺に沿う方向の文字枠に対して、短辺に沿う方向の文字枠よりも急な表示比率を適用してもよい。横辺が長辺、縦辺が短辺の矩形の場合には、長辺に沿う横長の文字枠に対して、短辺に沿う縦長の文字枠よりも急な表示比率を適用するのである。長辺に沿う方向の複数の文字枠は、短辺方向にずらして配置されるため、文字枠同士の間隔が狭くなりがちであるから、奥行きに応じて急激に小さくすることにより、こうした煩雑さを抑制することが可能となる。
文字表示の煩雑さを抑制するためには、別の態様として、縦長よりも横長の文字枠で小さい文字サイズを用いるようにしてもよい。こうすれば、縦長と横長とで共通の表示比率を適用しても、画面内の煩雑さを抑制することができる。
【００１１】
本発明において文字表示部は次の方法で文字を表示するか否かを決めるようにしてもよい。
まず、文字表示部は、文字の表示対象となるべき地物および背景の輪郭内を文字の表示領域として特定する。そして、この表示領域の最大幅が、文字枠の幅よりも大きい場合に、文字を表示するのである。こうすることによって、少なくとも幅方向は表示領域内に収まる文字が表示対象となるため、わずかに一部分が見えているだけの地物等に対する無用な文字を表示対象外とすることができ、画面内の煩雑さを抑制することができる。
仮に文字枠の大きさを固定で表示するものとした場合、透視投影法では遠景に行くほど地物等が縮小されて表示されるため、すぐに文字枠は地物等の表示範囲からはみ出すことになり、上述の方法による表示可否の判断が活きない。本発明では、奥行きに応じて文字枠を変化させるからこそ、上述の方法によって、表示する意義のある文字を選択的に表示することが可能となるのである。
【００１２】
文字を表示する際の文字配置については、例えば、次の方法をとることができる。
まず、文字表示部は、描画された地図内での文字の表示位置を複数の方法で設定する。そして、設定された複数の表示位置のうち、文字と他の文字の文字枠同士の重なりが少ない表示位置を選択する。こうすることにより、文字同士の重なりを回避して、見やすい文字表示を実現することができる。
【００１３】
また、本発明では、交差点について、各出口方向の行き先を表示するようにしてもよい。例えば、交差点を右折した場合の行き先、左折した場合の行き先を表示するのである。かかる表示は、例えば、次の方法で実現することができる。
まず、地図データベースには、地図中の交差点について、交差点への進入方向と対応づけて、交差点の各出口方向の行き先を表す文字列を格納した行き先データベースを設ける。このデータベースは種々の構造をとることができるが、例えば、道路をノード、リンクで表現したネットワークデータを利用して、交差点に進入するリンクと交差点の出口に該当するリンクの組合せに対して、それぞれ行き先を格納する態様をとることができる。そして、文字表示部は、透視投影法における視線ベクトル、または現在位置および進行方向に基づいて進入方向または進入リンクを特定し、それぞれの出口方向に対応するリンクを指定することで上述の行き先データベースを参照し、行き先を表す文字を表示するのである。
こうすることによって、比較的容易に行き先案内を表示することが可能となる。出口方向に当たる通り名称などを行き先データベースに格納しておき、通り名称を行き先と併せて、または行き先に代えて表示してもよい。
行き先案内は、全ての交差点に対して表示する必要はなく、直近の交差点など、一部の交差点についてのみ表示するようにしてもよい。
【００１４】
本発明は，その他，コンピュータによって３次元地図を描画する３次元地図表示方法として構成してもよいし，かかる描画をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして構成してもよい。また，かかるコンピュータプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体として構成してもよい。記録媒体としては，フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ，光磁気ディスク，ＩＣカード，ＲＯＭカートリッジ，パンチカード，バーコードなどの符号が印刷された印刷物，コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等，コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術における文字の表示例を示す説明図である。
【図２】実施例における３次元地図表示システムの構成を示す説明図である。
【図３】実施例における文字表示例を示す説明図である。
【図４】経路案内処理のフローチャートである。
【図５】３次元地図表示処理のフローチャートである。
【図６】文字サイズ決定処理のフローチャートである。
【図７】文字表示対象領域の他の設定例を示す説明図である。
【図８】文字サイズの設定例（１）を示す説明図である。
【図９】文字サイズの設定例（２）を示す説明図である。
【図１０】文字サイズの設定例（３）を示す説明図である。
【図１１】文字配置処理のフローチャートである。
【図１２】交差点、行き先表示のフローチャート（１）である。
【図１３】交差点、行き先表示のフローチャート（２）である。
【図１４】行き先データベースを例示する説明図である。
【図１５】行き先表示例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１６】
＜＜システム構成＞＞
図２は、実施例における３次元地図表示システムの構成を示す説明図である。図２には車載のカーナビゲーション装置としての構成例を示した。３次元地図表示システムは、歩行者用のナビゲーション装置として構成してもよい。また、３次元地図表示システム１００は、車載装置としての構成に限らず、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＮＤ（Personal
Navigation Device）などの携帯端末を用いて構成することも可能である。３次元地図表示システム１００は、ナビゲーション機能を必ずしも備えている必要はなく、単に３次元地図を表示するシステムとして構成してもよい。
【００１７】
３次元地図表示システム１００は、ディスプレイ１０１、スイッチ１０２等を備える本体から構成される。ユーザは、ディスプレイ１０１に表示されるメニュー等に従ってスイッチ１０２を操作することで、出発地、目的地、時間優先／距離優先などの経路探索の条件を指定することができる。また、経路案内時には、ディスプレイ１０１上に地図および経路が表示される。この画面では、スイッチ１０２を操作することによって、ノースアップ（地図の上が北となる表示）／ヘディングアップ（地図の上が移動体の進行方向となる表示）の切り換えや、地図の表示サイズの切り換え、３次元表示／２次元表示の切り替えなどを行うことができる。
【００１８】
図の上方には、３次元地図表示システム１００に備えられている機能ブロックを示した。本実施例では、３次元地図表示システム１００は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを有しており、図中の各機能ブロックは、主としてＲＯＭに備えられた制御プログラムによってソフトウェア的に構成されている。これらの機能ブロックは、それぞれハードウェア的に構成してもよい。
また、本実施例では、３次元地図表示システム１００に必要な機能ブロックを全て備えることによってスタンドアロンで稼働する装置構成とした。これに対し、図中の機能の少なくとも一部を、３次元地図表示システム１００とネットワーク等の通信回線で接続されたサーバによって提供する構成としてもよい。
【００１９】
３次元地図表示システム１００には、経路探索および経路案内に使用する地図データベース１３０が用意されている。地図データベース１３０は、３次元地図表示システム１００内に記憶する他、ＤＶＤなどの記録媒体によって提供してもよいし、サーバからネットワーク等の通信回線を介して供給可能としてもよい。
【００２０】
地図データベース１３０には、道路ネットワークデータ１３１、３次元ポリゴンデータ１３２、文字データ１３３が備えられている。
道路ネットワークデータ１３１は、道路をノードおよびリンクで表したネットワークであり、主として経路探索および経路案内に利用される。リンクとは道路に対応した位置座標で表される点列からなる線分または折れ線である。ノードはリンクの交点または端点に対応する位置座標で表される地点である。
３次元ポリゴンデータ１３２は、地物等を３次元的に表示した３次元地図を表示するためのデータである。３次元ポリゴンデータ１３２には、高架道路、ビルその他の建造物のデータの他、道路周辺に存在する案内板、道路標識、ガードレール、街路樹などを表示するためのデータも格納されており、ユーザが現実に視認する光景とほぼ同じ画面を再現可能となっている。
文字データ１３３は、地物等の名称、交差点の名称、地名、住所、通り名など、地図中に種々の文字を表示するためのデータを格納している。文字データ１３３は、表示対象となる地物等と対応づけて格納されている。交差点名や地名など、表示対象としての３次元ポリゴンデータが存在しない名称については、緯度経度などの座標系で表示位置を指定してもよい。文字データ１３３には、表示すべき文字のフォント、文字色、縦書き／横書きなどの属性を併せて格納してもよい。
【００２１】
主制御部１１０は、３次元地図表示システム１００の動作を統合制御する。コマンド入力部１１５は、ユーザによるスイッチ１０２の操作を介して、経路探索の条件指定や経路案内の表示切り換えなどのコマンドを入力する。
経路探索エンジン１１２は、ユーザから指定された条件に従って、道路ネットワーク１３１を参照して経路探索を行う。経路探索方法としては、例えば、周知のダイクストラ法を利用することができる。経路探索結果１１３は、経路探索の結果を記憶するメモリ領域である。経路探索の結果は、任意の形式で記憶可能である。本実施例では、通過すべきノードおよびリンクを順次指定したノード・リンク列の形式で記憶させている。
ＧＰＳ１１１は、Global Positioning Systemによって現在位置を検出する。ジャイロによる検出結果を併用することで検出精度を向上させることもできる。
経路案内部１１４は、検出された現在位置に応じて、経路探索結果１１３に記憶された経路の案内画面をディスプレイ１０１に表示する。案内画面としては、２次元地図上に経路を表示した画面、３次元モデルを利用した画面がある。バーズアイビュー、ドライバーズビューなど、種々の視点での３次元表示が可能である。３次元表示の視点は、ユーザの操作によって切り換えられる他、交差点との位置関係によって自動的に切り換えることも可能である。
表示制御部１２０は、ディスプレイ１０１への表示を制御する。表示内容としては、経路探索の条件等を指定するためのメニュー画面等の表示や、経路探索や経路案内に用いられる地図の表示などが挙げられる。
３次元地図による経路案内時の表示は、図示する背景描画部１２１、文字表示部１２２、経路表示部１２３によって行われる。背景描画部１２１は、３次元ポリゴンデータ１３２を用いて、透視投影法により地物等の描画を行う。文字表示部１２２は、描画された背景画像中に、地物等の名称などの文字を表示する。経路表示部１２３は、経路探索結果１１３を参照して、背景画像中に経路を表示する。本実施例では、背景画像を描画するレイヤ、文字を表示するレイヤ、経路を表示するレイヤと分けて、それぞれの描画、表示を行うものとした。３次元地図全体を一つのレイヤで描画してもよいし、更に多くのレイヤを用いても構わない。またレイヤは、図示した以外の順序で重ね合わせるようにしてもよい。
３次元地図表示システム１００は、経路案内と無関係に単に３次元地図を表示することも可能である。かかる場合には、背景描画部１２１、文字表示部１２２が用いられることになる。
【００２２】
＜＜文字表示例＞＞
図３は、実施例における文字表示例を示す説明図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）の順に、正面に位置する「百年橋通り」なる道路を進行する際の表示を示した。
図中に丸囲みで示した「ルビエ博多」なる文字に着目すると、図３（ａ）〜図３（ｄ）の順に、この文字列の文字枠、つまり「ルビエ博多」の文字の外郭に相当する矩形の大きさが大きくなっていることが分かる。本実施例では、このように奥行きに応じて文字枠の大きさを変化させて文字を表示する。
具体的には、図３（ａ）の状態では、「ルビエ博多」なる建物は、視点位置よりも奥行き方向に遠方にあるため、透視投影法によって小さく描画される。従って、「ルビエ博多」の名称も、小さく表示する。図３（ｂ）〜図３（ｄ）のように、「ルビエ博多」に近づくと、透視投影法によって建物は徐々に大きく描画されるようになるため、名称も徐々に大きく表示する。
図３の例では、奥行きに応じて文字サイズおよび文字間隔の双方を変化させる例を示したが、文字サイズまたは文字間隔の一方のみを変化させる態様としてもよい。奥行きに応じて、文字サイズ等を設定する方法は、後述する。
従来技術における表示例（図１）と、図３とを比較すれば明らかな通り、奥行きに応じて、文字枠の大きさを変化させることによって、文字自体に遠近感を持たせることができ、文字と建物との対応関係を直感的に把握しやすくなる利点がある。また、遠景の文字を小さく表示することにより、地図内の煩雑さを抑制できる。
以下では、経路案内を行う場合を例にとって、図３のように文字枠の大きさを変化させて３次元地図を表示する技術について説明する。
【００２３】
＜＜経路案内処理＞＞
図４は、経路案内処理のフローチャートである。３次元地図表示装置１００のＣＰＵが実行する処理である。処理を開始すると、ＣＰＵは、経路探索の出発地および目的地を設定する（ステップＳ１０）。出発地は、ユーザが指定してもよいし、ＧＰＳ１１１で検出される現在位置を用いても良い。
出発地、目的地が設定されると、ＣＰＵは経路探索を行う（ステップＳ１２）。経路探索は、例えば、道路ネットワークデータ１３１を参照し、周知のダイクストラ法によって行うことができる。得られた経路は、経路探索結果１１３に蓄積される。
ＣＰＵは、以下、ＧＰＳ１１１の検出結果およびその変化に基づいて、現在位置および進行方向を取得し（ステップＳ１４）、３次元地図を表示しながら（ステップＳ１００）、経路案内を行う。本実施例では、地図表示は、２次元地図と３次元地図で切り替え可能であるが、ここでは３次元地図表示を行う場合を例にとって説明する。この経路案内は、目的地に到着するまで継続して行う（ステップＳ５００）。
本実施例では、経路案内処理の一過程として３次元地図を表示する例を示すが、経路案内と無関係に単純にユーザの操作に従って３次元地図を表示させることも可能である。
【００２４】
＜＜３次元地図表示処理＞＞
図５は、３次元地図表示処理のフローチャートである。図４のステップＳ１００に相当する処理である。
本実施例では、図５の右側に示すように、背景レイヤ、文字レイヤ、経路レイヤに分けて描画を行っている。背景レイヤとは、地物等の背景画像を描画するレイヤである。文字レイヤは、地物等の名称などの文字を表示するためのレイヤである。経路レイヤは、経路探索結果を矢印等で表示するためのレイヤである。ディスプレイ１０１には、これらのレイヤを重ね合わせた画像が表示される。
３次元地図表示処理を開始すると、ＣＰＵは、背景描画処理を行う（ステップＳ２００）。これは、３次元ポリゴンデータ１３２を参照しながら、透視投影法によって地物等を描画する処理である。透視投影法の視点は、現在位置、または現在位置から所定距離だけずらした位置を用いることができる。透視投影の視線ベクトルとしては、現在の進行方向を用いることができる。視点や視線ベクトルをユーザが指定可能としてもよい。
次に,ＣＰＵは、文字表示処理を行う（ステップＳ３００）。地図内に表示される地物等の名称などの文字を表示する処理である。図３で示したように、本実施例では、文字表示の対象となる地物等の奥行きに応じて文字サイズを変化させることによって文字枠の大きさを変化させるため、ＣＰＵは奥行きに応じて文字サイズを決定する処理、つまり文字サイズ決定処理を行う（ステップＳ３１０）。そして、文字サイズを決めた後、文字の配置を決定する処理、つまり文字配置処理を行う（ステップＳ３４０）。また、交差点の名称、および交差点からの出口についての行き先を表示する処理、つまり交差点、行き先表示処理を行う（ステップＳ３７０）。これらの各処理の内容については、後で詳述する。
こうして背景および文字の表示を行うと、ＣＰＵは、経路表示処理を行う（ステップＳ４００）。経路探索結果１１３を参照して、目的地に向かう経路を矢印等で表示する処理である。
【００２５】
＜＜文字サイズ決定処理＞＞
図６は、文字サイズ決定処理のフローチャートである。図５のステップＳ３１０に相当する処理である。
ＣＰＵは、現在位置Ｐｖを取得する（ステップＳ３１２）。そして、処理対象となる文字が表す地物の重心位置Ｐｏｂｊを取得する（ステップＳ３１４）。文字データ１３３は、それぞれ文字が表す対象となる３次元ポリゴンデータ１３２と関連づけて格納されているから、３次元ポリゴンデータ１３２を参照すれば、その重心位置Ｐｏｂｊを取得することができる。交差点名称、通りの名称、地名など地物と対応づけられていない文字については、表示すべき位置が文字データ１３３に格納されているので、この位置を、上述の重心位置Ｐｏｂｊとして用いることができる。
ＣＰＵは、図中右上の説明図内に示す通り、視点位置と重心位置との距離ｄを取得する（ステップＳ３１６）。そして、この距離ｄが視点から規定範囲Ｄｃ内か否かを判断する（ステップＳ３１８）。図中右下の説明図に示す通り、視点Ｐｖを中心として半径Ｄｃの円形領域Ａを設定し、文字が表す地物の重心位置Ｐｏｂｊが、この円形領域Ａ内にあるか否かを判断することになる。
そして、重心位置Ｐｏｂｊまでの距離ｄが、規定距離Ｄｃよりも小さい場合には（ステップＳ３１８）、距離ｄに応じた文字サイズを決定する（ステップＳ３２２）。文字サイズは奥行きに応じて予め設定された関数に基づいて決める。具体的な決定方法は後述する。なお、重心位置Ｐｏｂｊが視線ベクトルからずれている場合には、厳密には距離ｄは奥行きとは異なるが、距離ｄを奥行きと見なして文字サイズを決定して差し支えない。３次元地図の左右方向の画角が限られているため視線ベクトルから大きく左右方向に離れた位置の文字は画角から外れること、および左右にずれた位置にある文字は他の建物等の陰になるため表示対象となりにくいことから、表示される文字は、視線ベクトル付近のものが多いからである。
ステップＳ３１８において、距離ｄが規定距離Ｄｃよりも大きい場合には、その文字は表示対象外とする（ステップＳ３２０）。つまり、図示する円形領域Ａ内に位置する地物に対応する文字のみを表示対象とし、その外側に位置する文字は表示対象外とするのである。このように、視点Ｐｖから一定距離内にある文字だけを表示対象とすることによって、遠く離れた文字を間引くことができ、地図画像内が煩雑化するのを回避することができる。
円形領域Ａを規定する距離Ｄｃは、文字を表示対象とするか否かの判断基準となる距離であり、任意に設定可能である。距離Ｄｃを大きくすれば、多くの文字が表示対象となるので地図で提供される情報が増える一方、地図画像が煩雑になる傾向がある。逆に、距離Ｄｃを小さくすれば、地図画像内は文字が少なく簡潔になる一方、地図によって提供される情報が少なくなる。距離Ｄｃは、双方を考慮して設定すれば良い。距離Ｄｃは、予め固定としてもよいし、ユーザが指定可能としてもよい。
【００２６】
図６では、処理対象となる文字を決定した後、当該文字を表示すべき重心位置Ｐｏｂｊを求め、円形領域Ａ内に属するか否かに応じて、表示対象とするか否かを判断する（ステップＳ３１３）という手順で処理を行う例を示した。
表示対象とするか否かは、種々の処理方法で判断可能である。図６に示した方法とは逆に、まず視点位置Ｐｖを中心とする円形領域Ａを設定し、円形領域Ａ内のオブジェクトを抽出し、それに対応する文字データを選択することで、表示対象となる文字を特定してもよい。文字の表示は、視線ベクトル方向に存在するもののみが問題となるため、視線ベクトルに直交する直径で円形領域Ａを切断した半円形領域を用いて表示対象となる文字を特定する方法をとることもできる。
【００２７】
図６では円形領域Ａを用いて表示対象となる文字を判別する例を示したが、円形以外の領域を用いて判断してもよい。
図７は、文字表示対象領域の他の設定例を示す説明図である。この例では、文字表示対象領域として矩形領域を用いた例を示した。視点位置Ｐｖ、視線ベクトルＶｖであるとすると、視点位置Ｐｖからオブジェクトまでの視線ベクトル方向の投影距離ｄｄが規定距離Ｄｒ以内の場合に、文字を表示対象と判断する。投影距離ｄｄは、オブジェクトの重心位置Ｐｏｂｊから視線ベクトルＶｖへの垂線の足ＰＨを算出し、視点Ｐｖから足ＰＨまでの距離を算出すればよい。
さらに、視線ベクトルと直交する幅方向にも制限を持たせても良い。図示するように幅Ｗｒ内のみを表示対象とするのである。幅Ｗｒは、透視投影法の画角などを考慮して任意に設定可能である。こうすることにより、表示対象となる文字をさらに間引くことができる。図６で示した円形領域に比較して、矩形領域を用いる場合には、視線ベクトルＶｖ方向の規定距離Ｄｒと、幅Ｗｒとを個別に設定することができるため、文字表示対象領域を柔軟に設定できる利点がある。
【００２８】
次に、図６のステップＳ３２２における文字サイズの決定方法について説明する。
図８は、文字サイズの設定例（１）を示す説明図である。図８（ａ）における直線Ｌｓが、文字サイズと視点からの距離、つまり奥行きとの関係を表している。図示する通り、本実施例では、奥行きが大きくなるほど表示比率が最大値Ｓｍａｘから最小値Ｓｍｉｎまで直線的に小さくなる。表示比率は、奥行きがＤｍａｘよりも小さい範囲内で設定されている。奥行きの最大値Ｄｍａｘを超える範囲では、文字を表示しないからであり、このＤｍａｘの値は、図６における円形領域Ａの半径Ｄｃ、または図７における矩形領域の辺Ｄｒに相当する値となる。表示比率は、Ｄｍａｘよりも小さい奥行きＤｌｉｍで、最小値となるように設定されている。従って、奥行きＤｌｉｍからＤｍａｘの間では、表示比率は奥行きに関わらず最小値で固定値となる。このように固定値となる範囲を設けることにより、文字が過小となることを回避し、判読可能なサイズの文字を表示することが可能となる。
一般に透視投影法では、奥行きを横軸にとり、表示比率を縦軸にとると、表示比率Ｌｐは「表示比率＝０」に漸近する反比例のグラフとなる。本実施例では、文字の表示比率Ｌｓは、透視投影法における表示比率Ｌｐよりも大きくなるように設定した。透視投影では奥行きが大きくなるにつれて建物が縮小されて表示されるが、図８（ａ）に示すように文字の表示比率を設定することによって、奥行きが大きくなるにつれて建物よりも緩やかな比率で文字サイズは小さくなる。従って、文字サイズが過小となることを回避でき、判読可能なサイズで文字表示することが可能となる。
本実施例では、文字間隔は上側の文字の下端と、下側の文字の上端との間隔として定義されている。従って、文字サイズを変更すれば文字間隔一定であっても文字列に外接する矩形の文字枠の大きさは、文字サイズに応じて縦横ともに変化する。
図８（ａ）では、文字サイズの表示比率の設定例を示したが、これに代えて、奥行きに応じて文字サイズを設定するグラフを用いても良い。
【００２９】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の設定による文字の表示例を示す説明図である。「ＡＢＣＤＥビル」なる文字列の表示位置を奥行き方向に変化させた場合の表示例を示した。この文字列を包含する矩形Ｃｂが文字枠である。ただし、図の煩雑化を回避するため、それぞれの文字については、文字枠Ｃｂを一定比率で拡大した矩形を文字枠として描いている。
図示する通り、奥行きが大きくなるにつれて、文字のサイズが徐々に小さくなる。この表示比率が直線的であることは、「ＡＢＣＤＥビル」の文字枠の上端と下端とが、それぞれ直線的に配置されることから分かる。 また、文字サイズを透視投影法と同じ表示比率で変化させた場合には、上端と下端とを結ぶ直線は、消失点Ｖｐで交差するはずであるが、図８（ｂ）の例では、上端を結んだ線は消失点Ｖｐとは異なる点で交差する。このことから、それぞれの奥行きにおける文字の表示比率は、透視投影法による表示比率よりも大きくなっていることが分かる。
【００３０】
図８（ｃ）は、地図中での文字の表示例である。図示する通り、「ルビエ博多」など遠景の建物に対する文字は、「西鉄ビル別館」など近景にある建物に対する文字よりも小さく表示される。こうすることにより、文字からも、遠近感が把握でき、文字と建物との対応関係を直感的に理解しやすくなる。
【００３１】
文字サイズの変化は、図８に示す他、種々の設定が可能である。
図９は、文字サイズの設定例（２）を示す説明図である。図９（ａ）における曲線Ｃｓが、表示比率と視点からの距離、つまり奥行きとの関係を表している。図示する通り、奥行きが大きくなるほど表示比率が最大値Ｓｍａｘから最小値Ｓｍｉｎに漸近するように曲線的に小さくなる。表示比率は、図８と同様、奥行きがＤｍａｘよりも小さい範囲内で設定されている。かかる曲線は、指数関数、双曲線など種々の関数を用いることができる。最小値Ｓｍｉｎに漸近する曲線を用いると、最大値Ｄｍｉｎ近傍では、概ね最小値Ｓｍｉｎに近い表示比率となり、文字が過小となることを一つの統一的な関数で簡易に回避することができる利点がある。
曲線の関数は、種々の設定が可能であるが、透視投影法による表示比率Ｌｐよりも、全範囲で大きな表示比率となるように設定することが好ましい。こうすることにより、建造物の大きさの変化よりも文字サイズの変化を緩やかにすることができ、文字サイズが過小となることを回避できる。
【００３２】
図９（ｂ）は、図９（ａ）の設定による文字の表示例を示す説明図である。「ＡＢＣＤＥビル」なる文字列の表示位置を奥行き方向に変化させた場合の表示例を示した。図示する通り、奥行きが大きくなるにつれて、文字のサイズが徐々に小さくなることが分かる。この表示比率が曲線的であることは、「ＡＢＣＤＥビル」の文字列の下端を直線的に配置したときに上端が曲線的に配置されることから分かる。下端を直線的に配置したのは、建物の下端は道路に沿って直線的に並んでいるので、これに合わせて文字を配置した方が、違和感が小さいからである。
図の例では、文字の下端を結ぶ直線は消失点Ｖｐで交差するのに対し、上端を結ぶ曲線は消失点Ｖｐとは異なる点に向かうことになるから、文字の表示比率は、透視投影法による表示比率よりも大きいことが分かる。
【００３３】
図９（ｃ）は、地図中での文字の表示例である。図示する通り、「ルビエ博多」など遠景の建物に対する文字は、「西鉄ビル別館」など近景にある建物に対する文字よりも小さく表示される。こうすることにより、文字からも、遠近感が把握でき、文字と建物との対応関係を直感的に理解しやすくなる。
【００３４】
文字サイズは、更に種々の設定が可能である。
図１０は、表示比率の設定例（３）を示す説明図である。
図１０（ａ）には、直線的に表示比率を変化させる設定の変形例を示した。この例では、次のように３つの区分に応じて表示比率が決まっている。
奥行き＜Ｄ０・・・・・・・・・表示比率は最大値Ｓｍａｘで固定；
Ｄ０≦奥行き≦Ｄｌｉｍ・・・・表示比率は最大値ＳｍａｘからＳｍｉｎまで直線的に変化；
Ｄｌｉｍ＜奥行き≦Ｄｍａｘ・・表示比率は最小値Ｓｍｉｎで固定；
このように、奥行き＜Ｄ０となる近景の部分にも、表示比率が一定となる範囲を設けても良い。こうすることにより、近景の文字が過大になって画面からはみ出してしまうことを抑制できる利点がある。
【００３５】
図１０（ｂ）には、曲線的に表示比率を変化させる設定の変形例を示した。表示比率は、曲線Ｃｓ１のように、奥行きＤｍａｘで最小値Ｓｍｉｎとなるように、最大値Ｓｍａｘから上に凸の曲線と下に凸の曲線との組合せで変化させる。かかる関数としては、例えば、余弦（ｃｏｓ）関数が挙げられる。こうすることにより、近景で文字が過大になることを抑制しつつ、遠景で文字が過小になることを抑制することができ、全体にわたって判読可能な文字を表示することが可能となる。
また、別の設定例として、曲線Ｃｓ２のように、上に凸の曲線によって最大値Ｓｍａｘから最小値Ｓｍｉｎまで変化させるようにしてもよい。かかる曲線としては、指数関数、正弦（ｓｉｎ）関数などを用いることができる。こうすることにより、遠景に向かうにつれて急激に文字サイズが小さくなるから、近景の文字が過大になることを回避できるとともに、近景での情報提供を重視した地図表示を行うことが可能となる。
【００３６】
図８〜１０では、文字サイズの設定方法を説明したが、文字間隔についても、同様に奥行きに応じて変化させてもよい。それぞれの文字の代表点の距離によって文字間隔が定義されている場合は、文字間隔についても変化させることが好ましい。かかる定義では、文字サイズを小さくしても文字の代表点の間隔は変化しないため、文字と文字との隙間が開いてしまうからである。文字間隔の定義に関わらず、文字サイズの変化に応じて文字間隔も変化させるようにすれば、遠景においても近景においても文字列全体をバランスよく表示することが可能となる。文字サイズの変化と文字間隔の変化とは異なる表示比率としてもよいし、同じ表示比率を適用してもよい。
また図８〜１０では、文字サイズを変化させる例を示したが、文字枠の大きさが変化すれば遠近感を把握することは可能であるため、文字サイズは固定とし、文字間隔のみを奥行きに応じて変化させる設定としてもよい。さらに、奥行きが所定範囲内にあるときは文字間隔のみを変化させ、奥行きが所定範囲よりも大きくなると、文字サイズのみ、または文字サイズと文字間隔を変化させるというように、途中で変化の態様を切り替えてもよい。
【００３７】
図８〜１０では、縦長の文字枠に対する設定を示した。横長の文字枠に対しては、縦長と同様の設定を適用してもよいし、異なる設定としてもよい。図３（ｃ）に示すように、横長の文字枠は、奥行きに応じて上下方向にずれて配置されるため、縦長の文字枠に比較して文字枠同士の間隔が狭くなりがちである。従って、横長の文字枠に対しては、縦長の文字枠よりも相対的に文字サイズが小さくなる設定を適用することが好ましい。
【００３８】
＜＜文字配置処理＞＞
図１１は、文字配置処理のフローチャートである。サイズが決定された文字について、地図画像内の配置を決定する処理であり、文字表示処理（図５）のステップＳ３４０に相当する処理である。
処理を開始すると、ＣＰＵはオブジェクトの横幅Ｗｏｂｊを取得する（ステップＳ３４２）。図中に横幅Ｗｏｂｊの例を示した。図中にハッチングで示したように、まずＣＰＵは、建物など文字の表示対象となるオブジェクトについて、透視投影された地図画像内での輪郭を特定する。これは、オブジェクトのシルエット（以下、「表示領域」ということもある）を求めるということもできる。そして、この輪郭で特定された閉図形または表示領域の最大幅を計測し、横幅Ｗｏｂｊとするのでる。
ＣＰＵは、文字の幅が、横幅Ｗｏｂｊである場合（ステップＳ３４４）には、その文字を表示対象外とする（ステップＳ３４６）。こうすることによって、透視投影図で、ごく一部しか見えていないような建物等に対して文字が表示されることを容易に回避でき、地図の煩雑化を抑制することができる。
文字の幅が横幅Ｗｏｂｊ≦である場合には（ステップＳ３４４）、文字の配置位置を決定する（ステップＳ３４８）。左右方向の位置は、文字枠を最大横幅Ｗｏｂｊ内で消失点に近い側の端に一端を寄せて配置することが好ましい。こうすることにより、オブジェクトからのはみ出し、および他の建物等への重なりを少なくすることができる。
縦方向の位置については、まずオブジェクトの表示領域の最下部ＢＬを特定する（ステップＳ３５０）。図の右側に示した通り、最下部ＢＬとは、オブジェクトについての３次元での最下部という意味ではなく、透視投影された２次元の地図画像内で表示領域を見た場合の縦方向の最下部という意味である。そして、最下部ＢＬを求めると、ＣＰＵは、ここに文字の最下点を配置する（ステップＳ３５２）。図の右側に示した通り、最下部ＢＬに文字を配置することにより、オブジェクトから上下方向に文字が大きくはみ出すことを回避でき、また結果として画面から上下方向に文字がはみ出すことも抑制できる利点がある。
【００３９】
文字配置は、必ずしも図１１に示した方法による必要はない。例えば、表示領域の重心位置に文字枠の重心を合わせるように配置してもよい。また、他の文字枠や、他のオブジェクトの表示領域との重なりの有無を判断して、表示するか否かを決定してもよい。例えば、表示対象となる文字枠の面積のうち、所定の割合以上の面積が他の文字枠や表示領域と重なるようであれば、表示対象から外すものとしてもよい。
【００４０】
＜＜交差点、行き先表示処理＞＞
図１２および図１３は、交差点、行き先表示のフローチャートである。この処理は、交差点の名称や、交差点出口の行き先を表示する処理であり、文字表示処理（図５）のステップＳ３７０に相当する処理である。交差点、行き先表示の文字サイズについては、図８〜１０の処理によって事前に設定されているものとする。
ＣＰＵは、まず交差点に名称を表示するための処理を実行する。ＣＰＵは、交差点について表示領域を取得する（ステップＳ３７２）。図の右側に、表示領域の例を示した。
図中の領域ＩＳＣが表示領域に相当する。透視投影法で地図を描画すると、交差点の中には、建物ＢＬＤ１、ＢＬＤ２等によって部分的に隠れてしまうものが生じる。表示領域とは、本来、道路ポリゴンのみで規定されるはずの交差点のうち、建物によって隠される部分を除いた領域を言う。
図中に示すように、表示領域ＩＳＣは複雑な形状となることが多い。そこで表示領域ＩＳＣに内接する一定幅Ｗｉの矩形領域Ｒｉを求め、この重心ＣＧ１（図示は省略）に交差点名称を配置する（ステップＳ３７４）。
【００４１】
そして、ＣＰＵは、交差点名称について、他の配置候補を設定する。つまり、３次元ポリゴンデータに基づいて、交差点の重心位置ＣＧｉを求め、この点からＨだけ上方にある点ＣＧ２に交差点名称を配置するのである（ステップＳ３７６）。地図画像内での配置は、点ＣＧ２に対応する点を透視投影法で求めることによって決められる。
【００４２】
ＣＰＵは、こうして求められた配置位置ＣＧ１、ＣＧ２のうち、建物名称との重なりが少ない方を選択して、交差点名称を表示する（ステップＳ３７８）。当然ながら、２つの配置位置ＣＧ１、ＣＧ２同士の重なりは判断しない。
建物名称については、建物との位置関係が重要であり、文字配置の自由度が低いのに対し、交差点名称は、上述のように複数の配置が可能である。建物等の名称と重なりが少ない側の配置を選択することにより、交差点名称の配置の自由度を活かし、見やすい表示を実現することができる。
上述の例では、２つの配置を比較する場合を示したが、さらに多くの配置候補を考慮してもよい。また、いずれの配置候補も、建物との重なりが生じる場合には、重なる部分の面積が少ないものを選択してもよいし、複数の候補配置から予め設定された優先度に従って一つを選択してもよい。
交差点名称の配置を決定すると、ＣＰＵは、交差点名称と重なる建物名称を削除する（ステップＳ３８０）。こうすることで、交差点名称を優先的に表示することができる。交差点名称と建物名称の優先度は、種々の設定が可能であり、建物名称と重ならない場合にのみ交差点名称を表示するようにしてもよい。また、交差点名称の文字枠のうち建物名称が重なる部分の比率を求め、この比率が所定値以下の場合は、交差点名称を優先（建物名称を削除）するようにしてもよい。
【００４３】
交差点名称を配置すると、ＣＰＵは、交差点の行き先表示を行う。この処理のため、まずＣＰＵは対象となる交差点について、行き先情報を取得する（ステップＳ３８２）。
【００４４】
行き先情報を与える行き先データベースについて説明する。
図１４は、行き先データベースを例示する説明図である。本実施例では、行き先データベースは、文字データ１３３の一つとして格納されているものとしたが、道路ネットワークデータ１３１に格納するようにしてもよい。
図１４（ａ）に示す道路形状を例にとって行き先データベースの構造を説明する。図１４（ａ）に示す通り、この交差点は、ノードＦＮ１に接続される４本のリンクＦＬ１〜ＦＬ４から構成されている。リンクＦＬ１は「□□」に向かう通り「Ａ通り」に対応している。リンクＦＬ２は「○○」に向かう通り「Ｂ通り」に対応している。リンクＦＬ３は、「＊＊」に向かう通り「Ａ通り」に対応している。リンクＦＬ４は「△△」に向かう通り「Ｃ通り」に対応している。
図１４（ｂ）に行き先データベース例を示した。行き先データベースは、ノードごとに用意されている。図の例では、図１４（ａ）に示したノードＦＮ１に対応する部分を示した。「リンク間情報」は、ノードＦＮ１の通行方法を進入リンク、出口リンクの組合せで示している。例えば、「ＦＬ１→ＦＬ２」は、リンクＦＬ１からノードＦＮ１に進入し、リンクＦＬ２に退出する経路を表している。そして、「行き先」は当該経路に対して表示されるべき行き先情報の文字列を表し、「通り名」は当該経路において出口リンクに対応する通り名称を表している。例えば、「ＦＬ１→ＦＬ２」の経路に対しては、リンクＦＬ２が「○○」に向かう通り「Ｂ通り」に対応しているから、「行き先」として「○○」、「通り名」として「Ｂ通り」が格納されている。他の経路についても、同様である。
このように、ノードの通過方法に対して、それぞれ「行き先」、「通り名」を対応づけたデータベースを用いることにより、通過方法に即した利便性の高い行き先表示を行うことが可能となる。
例えば、図１４（ｂ）のデータ構造によれば、リンク間情報「ＦＬ１→ＦＬ３」と「ＦＬ２→ＦＬ３」とでは、ともにリンクＦＬ３を出口とする経路であっても、別個のデータとして、それぞれ異なる「行き先」「通り名」を格納することができる。リンク間情報「ＦＬ１→ＦＬ３」に対しては、リンクＦＬ１、ＦＬ３がともに「Ａ通り」に対応したリンクであることから、「通り名」データをブランクとして、表示の簡素化を図ってもよい。また、リンクＦＬ１からＦＬ３方向に向かうユーザと、リンクＦＬ２からＦＬ３方向に向かうユーザとで、求める行き先情報が異なる傾向にある場合には、この傾向に合わせた個別の「行き先」を格納してもよい。
図１４の例では、「行き先」「通り名」をそれぞれ格納するものとしたが、いずれか一方のみを格納してもよい。
【００４５】
図１４で示した行き先データベースを参照すれば、ＣＰＵは、各交差点のノードに対して、それぞれの出口ごとの「行き先」「通り名」を行き先情報として取得することができる。行き先情報は経路探索結果とは無関係に取得して構わない。図１４の例で、リンクＦＬ１をノードＦＮ１に向かって走行している場合には、経路探索結果に関わらず、進入リンクとしてリンクＦＬ１を含むリンク間情報「ＦＬ１→ＦＬ２」、「ＦＬ１→ＦＬ３」、「ＦＬ１→ＦＬ４」の全データを取得してもよい。
【００４６】
図１３に戻り、交差点、行き先表示処理の内容を説明する。
行き先情報を取得すると、ＣＰＵは、行き先情報を表示する。行き先情報についても、交差点名称と同様、複数の候補表示位置を設定し、いずれか一つを選択する方法をとった。ＣＰＵは、一つ目の候補として、出口道路ポリゴンと交差点との交線の中点Ｄ１に行き先表示を配置する（ステップＳ３８４）。また２つ目の候補として、出口道路リンクと交差点との境界の上方Ｈｍの点Ｄ２に行き先表示を配置する（ステップＳ３８６）。そして、Ｄ１、Ｄ２のうち、建物名称と重なりが生じない方を選択して行き先表示する（ステップＳ３８８）。交差点名称の場合は、建物名称よりも交差点名称を優先的に表示するが（ステップＳ３７８、Ｓ３８０）、行き先表示は交差点名称よりも重要性が低いと考えられるため、建物名称を優先させるものとした。行き先名称についても、交差点名称と同様、建物名称より優先的に表示する処理としてもよい。
【００４７】
上述した２つの候補表示位置の設定例について具体的に説明する。
図１５は、行き先表示例を示す説明図である。図１５（ａ）に候補表示位置の設定例を示した。図の煩雑化を回避するため、候補位置Ｄ１は図の右側のリンクＦＬＲに示し、候補位置Ｄ２は左側のリンクＦＬＬに示した。中央のハッチングを付した領域ＩＳＣ２が交差点領域である。
候補位置Ｄ１は、右側のリンクＦＬＲに対応する道路ポリゴンと交差点領域ＩＳＣ２との交線の中点に設定する。リンクＦＬＲと交差点領域との交点に設定するようにしてもよい。実際には左側のリンクＦＬＬに対しても点Ｄ１に対応する候補位置が得られることになる。
一方、候補位置Ｄ２は、リンクＦＬＬと交差点領域ＩＳＣ２との交点ＤＨを足とする垂線を求め、交点ＤＨより高さＨｍの位置にある点Ｄ２に表示する。具体的には、３次元空間においてかかる点Ｄ２を求め、透視投影によって描画された地図上での表示位置を特定すればよい。実際には、右側のリンクＦＬＲに対しても点Ｄ２に対応する候補位置が得られることになる。
そして、各リンクＦＬＲ、ＦＬＬに対して得られた２つの候補位置に行き先表示を行った場合に、建物名称と重ならないものを選択するのである。
【００４８】
図１５（ｂ）に行き先情報の表示例を示した。破線で囲った「祇園」「塩原」という横書きの名称が、「美野島交差点」の行き先表示である。中央の「百年橋通り」という縦書きの名称が通り名表示である。ここでは、行き先と通り名とを使い分けて表示する例を示した。表示の文字サイズは交差点名称と同様にして設定できる。縦書き／横書きの使い分けは、対応するリンクが地図画像内で傾き４５〜９０度（垂直に近い状態）であれば縦書き、その他の場合は横書きというように設定することができる。縦書きまたは横書きのいずれかに統一してもよいし、通り名は縦書き、行き先は横書きというように内容に応じて使い分けても良い。
行き先表示を全ての交差点について行うと、画面が煩雑化するため、最も近景にある交差点についてのみ行き先表示を行うようにしてもよい。
【００４９】
本実施例では、図１４（ｂ）に示すように行き先情報として「行き先」「通り名」の２通りが用意されている。この２通りは種々の方法で使い分けが可能である。例えば、ユーザがいずれを表示するかを指示するようにしてもよい。また、正面に近い通りに対しては「通り名」を用い、右左折方向の通りに対しては「行き先」を用いるというように、方向に応じて使い分けてもよい。例えば、進入リンクと出口リンクとの間の角度が所定値以下（直進に近い状態）であれば、「通り名」を用い、その他の場合には「行き先」を用いるという方法をとることができる。
【００５０】
＜＜効果および変形例＞＞
以上で説明した実施例の３次元地図表示システムによれば、文字サイズを奥行きに応じて変化させることにより、文字自体に遠近感を持たせることができる。この結果、文字と建物等との対応関係を直感的に把握しやすくできる。
また、奥行きに応じた文字サイズの表示比率を、透視投影法において建物等に適用される表示比率と異なる設定とすることにより、文字サイズが過小または過大となることを回避でき、判読可能な文字を表示しつつ、画像の煩雑化を回避することができる。
【００５１】
本発明は、種々の態様で実現することが可能である。上述した種々の処理は、必ずしも全てを備えなければならないことはなく、一部を省略したり、他の処理に置き換えたりすることも可能である。
また、上述の例において、ソフトウェア的に実行されている処理は、ハードウェア的に実行してもよいし、その逆も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は，地物を３次元的に表現した３次元地図において文字を表示するために利用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１００…３次元地図表示システム
１０１…ディスプレイ
１０２…スイッチ
１１０…主制御部
１１１…ＧＰＳ
１１２…経路探索エンジン
１１３…経路探索結果
１１４…経路案内部
１１５…コマンド入力部
１２０…表示制御部
１２１…背景描画部
１２２…文字表示部
１２３…経路表示部
１３０…地図データベース
１３１…道路ネットワークデータ
１３２…３次元ポリゴンデータ
１３３…文字データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地物を３次元的に表現した３次元地図を描画する３次元地図表示システムであって，
前記地物を透視投影法で３次元的に描画して前記３次元地図の背景画像を生成するための３次元ポリゴンデータと，前記背景画像中に所定の名称を表示するための文字列および表示位置を特定する文字データとを格納する地図データベースと、
前記３次元ポリゴンデータを用いて地物を透視投影法で３次元的に描画して前記背景画像を生成する背景描画部と、
前記文字データを用いて前記背景画像中に前記所定の名称を表す文字を表示する文字表示部とを備え、
前記文字表示部は、
各名称の文字列について、該文字列を包含する文字枠が前記透視投影法における視点からの奥行きに応じて該透視投影法における表示比率とは異なる表示比率で小さくなるよう、該文字列の文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方を変化させて、前記文字の表示を行う３次元地図表示システム。
【請求項２】
請求項１記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、奥行きが所定値以下の範囲では前記透視投影法よりも緩やかな表示比率で前記文字枠の大きさを変化させる３次元地図表示システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、前記視点位置から所定の奥行き範囲内に位置する文字を表示対象とする３次元地図表示システム。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、前記文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方について、予め設定された制限値の範囲内で変化させる３次元地図表示システム。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、縦長の文字枠と横長の文字枠で異なる表示比率を適用する３次元地図表示システム。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、
前記文字の表示対象となるべき地物および背景の輪郭内を前記文字の表示領域とし、
該表示領域の最大幅が、前記文字枠の幅よりも大きい場合に、当該文字を表示する３次元地図表示システム。
【請求項７】
請求項１〜５いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、
前記地図内での前記文字の表示位置を複数の方法で設定し、
前記設定された複数の表示位置のうち、該文字と他の文字の文字枠同士の重なりが少ない表示位置を選択する３次元地図表示システム。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記地図データベースは、地図中の交差点について、該交差点への進入方向と対応づけて、該交差点の各出口方向の行き先を格納した行き先データベースを有しており、
前記文字表示部は、前記透視投影法における視線ベクトルに基づいて前記進入方向を特定し、前記行き先データベースを用いて、前記行き先を表す文字を表示する３次元地図表示システム。
【請求項９】
地図データベースを備えたコンピュータによって、地物を３次元的に表現した３次元地図を描画する３次元地図表示方法であって，
前記地図データベースは、
前記地物を透視投影法で３次元的に描画して前記３次元地図の背景画像を生成するための３次元ポリゴンデータと，前記背景画像中に所定の名称を表示するための文字列および表示位置を特定する文字データとを格納するデータベースであり、
前記コンピュータは、
前記３次元ポリゴンデータを用いて地物を透視投影法で３次元的に描画して前記背景画像を生成する背景描画ステップと、
前記文字データを用いて前記背景画像中に前記所定の名称を表す文字を表示する文字表示ステップとを実行し、
前記文字表示ステップでは、
各名称の文字列について、該文字列を包含する文字枠が前記透視投影法における視点からの奥行きに応じて該透視投影法における表示比率とは異なる表示比率で小さくなるよう、該文字列の文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方を変化させて、前記文字の表示を行う３次元地図表示方法。
【請求項１０】
地図データベースを備えたコンピュータによって、地物を３次元的に表現した３次元地図を描画するためのコンピュータプログラムであって，
前記地図データベースは、
前記地物を透視投影法で３次元的に描画して前記３次元地図の背景画像を生成するための３次元ポリゴンデータと，前記背景画像中に所定の名称を表示するための文字列および表示位置を特定する文字データとを格納するデータベースであり、
前記プログラムは、
前記３次元ポリゴンデータを用いて地物を透視投影法で３次元的に描画して前記背景画像を生成する背景描画機能と、
前記文字データを用いて前記背景画像中に前記所定の名称を表す文字を表示する文字表示機能とを実行させるプログラムであり、
前記文字表示機能は、
各名称の文字列について、該文字列を包含する文字枠が前記透視投影法における視点からの奥行きに応じて該透視投影法における表示比率とは異なる表示比率で小さくなるよう、該文字列の文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方を変化させて、前記文字の表示を行う機能であるコンピュータプログラム。
【請求項１】
地物を３次元的に表現した３次元地図を描画する３次元地図表示システムであって，
前記地物を透視投影法で３次元的に描画して前記３次元地図の背景画像を生成するための３次元ポリゴンデータと，前記背景画像中に所定の名称を表示するための文字列および表示位置を特定する文字データとを格納する地図データベースと、
前記３次元ポリゴンデータを用いて地物を透視投影法で３次元的に描画して前記背景画像を生成する背景描画部と、
前記文字データを用いて前記背景画像中に前記所定の名称を表す文字を表示する文字表示部とを備え、
前記文字表示部は、
各名称の文字列について、該文字列を包含する文字枠が前記透視投影法における視点からの奥行きに応じて該透視投影法における表示比率とは異なる表示比率で小さくなるよう、該文字列の文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方を変化させて、前記文字の表示を行う３次元地図表示システム。
【請求項２】
請求項１記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、奥行きが所定値以下の範囲では前記透視投影法よりも緩やかな表示比率で前記文字枠の大きさを変化させる３次元地図表示システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、前記視点位置から所定の奥行き範囲内に位置する文字を表示対象とする３次元地図表示システム。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、前記文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方について、予め設定された制限値の範囲内で変化させる３次元地図表示システム。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、縦長の文字枠と横長の文字枠で異なる表示比率を適用する３次元地図表示システム。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、
前記文字の表示対象となるべき地物および背景の輪郭内を前記文字の表示領域とし、
該表示領域の最大幅が、前記文字枠の幅よりも大きい場合に、当該文字を表示する３次元地図表示システム。
【請求項７】
請求項１〜５いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記文字表示部は、
前記地図内での前記文字の表示位置を複数の方法で設定し、
前記設定された複数の表示位置のうち、該文字と他の文字の文字枠同士の重なりが少ない表示位置を選択する３次元地図表示システム。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか記載の３次元地図表示システムであって、
前記地図データベースは、地図中の交差点について、該交差点への進入方向と対応づけて、該交差点の各出口方向の行き先を格納した行き先データベースを有しており、
前記文字表示部は、前記透視投影法における視線ベクトルに基づいて前記進入方向を特定し、前記行き先データベースを用いて、前記行き先を表す文字を表示する３次元地図表示システム。
【請求項９】
地図データベースを備えたコンピュータによって、地物を３次元的に表現した３次元地図を描画する３次元地図表示方法であって，
前記地図データベースは、
前記地物を透視投影法で３次元的に描画して前記３次元地図の背景画像を生成するための３次元ポリゴンデータと，前記背景画像中に所定の名称を表示するための文字列および表示位置を特定する文字データとを格納するデータベースであり、
前記コンピュータは、
前記３次元ポリゴンデータを用いて地物を透視投影法で３次元的に描画して前記背景画像を生成する背景描画ステップと、
前記文字データを用いて前記背景画像中に前記所定の名称を表す文字を表示する文字表示ステップとを実行し、
前記文字表示ステップでは、
各名称の文字列について、該文字列を包含する文字枠が前記透視投影法における視点からの奥行きに応じて該透視投影法における表示比率とは異なる表示比率で小さくなるよう、該文字列の文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方を変化させて、前記文字の表示を行う３次元地図表示方法。
【請求項１０】
地図データベースを備えたコンピュータによって、地物を３次元的に表現した３次元地図を描画するためのコンピュータプログラムであって，
前記地図データベースは、
前記地物を透視投影法で３次元的に描画して前記３次元地図の背景画像を生成するための３次元ポリゴンデータと，前記背景画像中に所定の名称を表示するための文字列および表示位置を特定する文字データとを格納するデータベースであり、
前記プログラムは、
前記３次元ポリゴンデータを用いて地物を透視投影法で３次元的に描画して前記背景画像を生成する背景描画機能と、
前記文字データを用いて前記背景画像中に前記所定の名称を表す文字を表示する文字表示機能とを実行させるプログラムであり、
前記文字表示機能は、
各名称の文字列について、該文字列を包含する文字枠が前記透視投影法における視点からの奥行きに応じて該透視投影法における表示比率とは異なる表示比率で小さくなるよう、該文字列の文字サイズおよび文字間隔の少なくとも一方を変化させて、前記文字の表示を行う機能であるコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−７３３９７（Ｐ２０１２−７３３９７Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１７９０６（Ｐ２０１０−２１７９０６）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（５０２００２１８６）株式会社ジオ技術研究所 (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（５０２００２１８６）株式会社ジオ技術研究所 (23)
【Ｆターム（参考）】
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