３次元ＧＩＳナビゲーション方法、３次元ＧＩＳナビゲーションサーバおよび３次元ＧＩＳナビゲーションシステム
【課題】 利用者が進行方向やランドマーク等を認識するのに最適な情報バランスを考慮し、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことのできる３次元ＧＩＳナビゲーション方法等を提供することを目的とする。
【解決手段】 クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する方法であって、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する工程と、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く工程と、視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する工程とを備える。
【解決手段】 クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する方法であって、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する工程と、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く工程と、視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグラフィック機能の乏しい携帯電話に３次元ＧＩＳ（Geographical Information System）ナビゲーションを提供する３次元ＧＩＳナビゲーション方法、３次元ＧＩＳナビゲーションサーバおよび３次元ＧＩＳナビゲーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元ＧＩＳは様々な分野での利用が期待されており、一部で実用化が進められつつある。有望な用途の一つとして、歩行者の所持する携帯電話に対し目的地への道順に沿った３次元の景観を表示するナビゲーションシステムが考えられている。しかし、３次元ＧＩＳの基盤データはグラフィック展開時に膨大な演算処理を要するため、グラフィック機能の乏しい携帯電話で処理するのは非常に困難である。
【０００３】
一方、携帯電話等のモバイル端末は近年、小型、高性能、多機能になってきている。主に携帯電話は年々著しく向上し続けている。視覚的な表現に関しては、近年の携帯電話では液晶画面のカラー化、大型化、高画質化が進み、高性能で多彩な表現が可能になった。基本的な静止画、動画に関して言えば、高品質な表現が可能になり、多くの用途に使用されている。
【０００４】
しかしながら、現状の携帯電話ではＣＰＵ能力や記憶容量を含め、総合的な機能制約があるため、膨大な空間データを用いる３次元グラフィックス表現には適していない。また、携帯電話ごとに３次元グラフィックスエンジンや表示領域、発色数の性能差があるため、端末によって著しく動作速度が異なってしまう等の端末依存の問題も発生する。故に、現状の携帯電話において３次元ＧＩＳ方式を採用し、多くの建物や道路を広範囲にわたりレンダリングしてアニメーションで再現することは極めて困難である。
【０００５】
そこで、膨大な空間データを使ったレンダリング処理はサーバに任せ、携帯電話ではサーバから送られてくる静止画を素材に用いて３次元アニメーションを実現する方式が現実的であり、既にいくつか提案されている。例えば、特許文献１には、ユーザの現在地情報および目的地情報を受信し、現在地と目的地とを結ぶルートを計算し、ルート上の各地点における複数もしくは大きさの異なる静止画を携帯電話に配信して表示する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−６９４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、携帯電話に静止画を配信して表示させることにより、グラフィック機能の乏しい携帯電話における３次元景観のナビゲーションを実現したものが既に提案されているが、配信する静止画をいかに決定するかという点については十分に考慮されておらず、実用に際してデータ量が多くなり、携帯電話の限られた帯域では伝送が困難になる場合がある。例えば、ルートに沿って等間隔に作成した静止画を携帯電話に配信する場合、視認性を確保するために間隔を小さく設定するとデータ量が多くなり、狭帯域のモバイル回線で伝送するには応答時間への影響が避けられない。また、伝送効率および応答時間短縮の観点から複数の静止画をまとめて伝送する場合、携帯電話のメモリ容量の制限から一度に保持しておける静止画数が限られるため、データ量が多くなることで伝送回数が増えるという問題もある。
【０００７】
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、利用者が進行方向やランドマーク等を認識するのに最適な情報バランスを考慮し、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことのできる３次元ＧＩＳナビゲーション方法、３次元ＧＩＳナビゲーションサーバおよび３次元ＧＩＳナビゲーションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する方法であって、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する工程と、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く工程と、視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する工程とを備えるようにしている。これにより、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことができる。
【０００９】
また、請求項２に記載されるように、区間道路の総距離と静止画枚数の割合に応じて静止画の間引きを行うようにすることができる。これにより、道路上の静止画における基本的な間引きを行うことができる。
【００１０】
また、請求項３に記載されるように、交差点の進行方向変化角度と静止画枚数の割合に応じて静止画の間引きを行うようにすることができる。これにより、交差点の静止画における基本的な間引きを行うことができる。
【００１１】
また、請求項４に記載されるように、視認性に影響を与える重要個所の静止画の間引きを行わないようにすることができる。これにより、間引きに起因する画像の視認性の低下を防止することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載されるように、間引きの行われなかった静止画のうち、視認性に影響を与える重要個所以外の静止画の画質を低下させるようにすることができる。これにより、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことができる。
【００１３】
また、請求項６に記載されるように、重要個所は、開始地点、終点地点、進行方向変化直前、交差点内の最初の１枚目および２枚目、または、ランドマークの静止画であるものとすることができる。これにより、視認性に影響を与える重要個所についての具体的な基準を与えることができる。
【００１４】
また、請求項７に記載されるように、クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する装置であって、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する手段と、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く手段と、視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する手段とを備える３次元ＧＩＳナビゲーションサーバとして構成することができる。
【００１５】
また、請求項８に記載されるように、利用者により所持される無線通信機能を有したクライアントと、上記クライアントからのナビゲーション要求に応じ目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信し、配信する静止画につき、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する手段、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く手段、および視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する手段を有した３次元ＧＩＳナビゲーションサーバとを備える３次元ＧＩＳナビゲーションシステムとして構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にあっては、クライアントに配信するナビゲーション画像として、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画に対し間引きおよび画質変更を行うことで、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことができ、狭帯域のモバイル回線で伝送する場合の応答時間を速め、複数の静止画をまとめて伝送する場合の伝送回数を削減することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態にかかる３次元ＧＩＳナビゲーションシステムの構成図である。図１において、３次元ＧＩＳナビゲーションシステムは、３次元ＧＩＳ情報に基づいてナビゲーションのための静止画等を作成しネットワーク２を介して配信する３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ１と、ネットワーク２に接続された基地局３と、利用者が保持する携帯電話等のクライアント４とから構成されている。
【００１９】
３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ１は、ＧＩＳデータベース１２の格納情報に基づき予めアニメーションデータを作成し、作成したアニメーションデータをアニメーションデータ蓄積部１３に格納するアニメーションデータ作成部１１と、ネットワーク２を介してクライアント４からのナビゲーションの要求を受信するとともにナビゲーションのための静止画等をクライアント４に向けて送信するデータ送受信部１４と、クライアント４からのナビゲーションの要求に応じてナビゲーションデータを作成するナビゲーションデータ作成部１５と、ナビゲーションデータ作成部１５で作成されたナビゲーションデータの静止画を対象に、利用者に支障をきたさない範囲での間引き・画質変更を行う間引き・画質変更部１６と、間引き・画質変更の行われた静止画にナビゲーションのためのキャプションおよび記号等の定型オブジェクトを付加する定型オブジェクト挿入部１７とを備えている。
【００２０】
アニメーションデータ作成部１１は、ＧＩＳデータベース１２の格納情報に基づき３次元景観の動画を生成する動画生成部１１１と、生成された動画から静止画を抽出する静止画抽出部１１２とを備えている。
【００２１】
ＧＩＳデータベース１２は、道路の接続関係を示す道路ネットワーク情報１２１と、道路の形状を示す道路形状情報１２２と、道路の周囲に存在する建物の形状を示す建物形状情報１２３と、建物の外壁等の属性を示す建物属性情報１２４と、視認性の高いランドマークとなり得る建物等を示すランドマーク情報１２５とを含んでいる。
【００２２】
ナビゲーションデータ作成部１５は、クライアント４から取得した現在地情報および目的地情報に基づき、ＧＩＳデータベース１２の道路ネットワーク情報１２１を用いてルートを解析するルート情報解析部１５１と、解析されたルートに沿った静止画を全て選択する静止画選択部１５２とを備えている。
【００２３】
間引き・画質変更部１６は、道路の総距離と静止画枚数の割合もしくは交差点の進行方向変化角度と静止画枚数の割合に応じて間引き間隔を判断して決定する間引き間隔判断・決定部１６１と、間引きを行わない重要個所の静止画を除外し、間引きする個所を決定する間引き個所判断・決定部１６２と、間引き処理を実行する間引き処理部１６３と、間引きされなかった静止画のうち重要個所でない部分を画質変更の対象として判断し決定する画質変更判断・決定部１６４と、画質変更処理を実行する画質変更処理部１６５とを備えている。
【００２４】
定型オブジェクト挿入部１７は、ＧＩＳデータベース１２の道路ネットワーク情報１２１を用いてルートを解析するルート情報解析部１７１と、ルートの解析結果に基づき、座標データから静止画ごとの位置・進行方向を判定し、その位置・進行方向に対するキャプション・記号を付加するキャプション・記号挿入部１７２とを備えている。
【００２５】
以下、上記の実施形態の動作について説明する。
【００２６】
図２は３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ１の処理を示すフローチャートである。
【００２７】
先ず、クライアント４に対してナビゲーションを行う前段階の処理として、ナビゲーションに際して提供する静止画の素材となるアニメーションデータの作成について説明する。
【００２８】
アニメーションデータ作成部１１の動画生成部１１１は、ナビゲーションサービスを行うエリア内の道路および交差点につき、ＧＩＳデータベース１２の格納情報に基づきレンダリング処理を行い、道路、交差点の景観を表示した３次元空間映像の動画を生成する（ステップＳ１）。
【００２９】
次いで、静止画抽出部１１２は動画生成部１１１で生成された動画から、道路については一定距離間隔ごとに、交差点については一定角度間隔ごとに、静止画を抽出し、抽出した静止画５０２と座標データ５０３からなるアニメーションデータ５０１をアニメーションデータ蓄積部１３に格納する（ステップＳ２）。
【００３０】
図３はアニメーションデータ作成における静止画抽出の方法を示す図であり、（ａ）に示すように、各道路５１１の往路・復路に沿って一定速度で移動した場合の景観を示す動画５１４、５１５と、交差点５１２において一定の角速度で３６０度回転した場合の景観を示す動画５１６とから、道路５１１の動画５１４、５１５については一定距離間隔ごとに静止画５１７、５１８を抽出し、交差点５１２の動画５１６については一定角度間隔ごとに静止画５１９を抽出する。なお、５１３は道路５１１の周辺に存在する建物である。
【００３１】
（ｂ）は直進路における静止画の抽出をより詳しく示したものであり、道路５１１の動画５１４から一定間隔ごとに静止画５１７を抽出する。なお、静止画５１７を抽出する間隔はあまり広くせず、後の間引き処理により視認性に問題のない部分の静止画を間引くことで対応する。これは、当初から広い間隔で静止画を抽出した場合、移動の開始地点や終点地点における静止画と実際の景観との誤差が大きくなるためである。
【００３２】
（ｃ）は交差点における静止画の抽出をより詳しく示したものであり、交差点５１２の動画５１６から一定角度間隔ごとに静止画５１９を抽出する。なお、交差点５１２の動画５１６は真北を始点としたものに統一することで、静止画５１９の抽出処理を画一化することができる。また、静止画５１９を抽出する角度間隔はあまり広くせず、後の間引き処理により視認性に問題のない部分の静止画を間引くことで対応する。これは、当初から広い角度間隔で静止画を抽出した場合、右左折時における景観のつながりがわかりにくくなり、どこまで曲がるのかを正確に伝えられないからである。
【００３３】
次に、図２に戻り、クライアント４に対してナビゲーションを行う処理について説明する。
【００３４】
クライアント４からデータ送受信部１４を介してナビゲーションの要求があった場合（ステップＳ３）、ナビゲーションデータ作成部１５のルート情報解析部１５１は、要求に含まれる現在地情報および目的地情報に基づき、ＧＩＳデータベース１２の道路ネットワーク情報１２１を用いて、道路、交差点を組み合わせたルート情報を解析する（ステップＳ４）。
【００３５】
次いで、静止画選択部１５２は、道路、交差点ごとの連続する静止画からルート情報に沿った静止画を全て選択し、静止画の識別情報をリストにしたルート静止画リストファイル５０４を出力する（ステップＳ５）。
【００３６】
図４はナビゲーションデータ作成における静止画選択の方法を示す図であり、（ａ）において道路５２０を直進し交差点５１２において道路５２１に右折するものとすると、道路および交差点についての複数の静止画５１７、５１８、５１９の中から、道路については進行方向に属する全ての静止画５２２、５２４を選択し、交差点については右折に伴って変化する角度範囲にある全ての静止画５２３を選択する。
【００３７】
（ｂ）は直進路における静止画の選択をより詳しく示したものであり、道路５２０の進行方向に沿った静止画５２２の全てを選択する。（ｃ）は交差点における静止画の選択をより詳しく示したものであり、交差点における右折に伴う方向５２５から方向５２６への角度変化範囲内に存在する静止画５２３を全て選択する。
【００３８】
次いで、図２に戻り、間引き・画質変更部１６はルート静止画リストファイル５０４にリストアップされた静止画に対し、利用者に支障をきたさない範囲での間引きを行うとともに、重要度に応じた画質変更（画質低下）を行い、間引いた静止画を除外するとともに画質変更した静止画の識別情報を反映した新たなルート静止画リストファイル５０５を出力する（ステップＳ６）。間引き・画質変更部１６の処理の詳細については後述する。
【００３９】
次いで、定型オブジェクト挿入部１７のルート情報解析部１７１は、ＧＩＳデータベース１２の道路ネットワーク情報１２１を用いてルート情報を解析し、ナビゲーションのためのキャプションや進行方向を示す記号を挿入するための情報を取得する（ステップＳ７）。
【００４０】
次いで、キャプション・記号挿入部１７２は、座標データから静止画ごとの位置・進行方向を判定し（ステップＳ８）、その位置・進行方向に対するキャプション・記号を決定し（ステップＳ９）、キャプション・記号の内容、挿入位置等を示す情報を含んだ制御ファイル５０７を作成する（ステップＳ１０）。
【００４１】
そして、データ送受信部１４は該当する静止画とキャプション・記号データ５０６と制御ファイル５０７とをクライアント４に向けネットワーク２を介して送信する（ステップＳ１１）。
【００４２】
これらの情報を取得したクライアント４では、静止画とキャプションと記号とを制御ファイル５０７の制御情報に基づき合成して表示し、利用者は表示された静止画と周囲の景観とを比較するとともに、キャプションおよび記号を参考情報として、進行方向を把握する。利用者が現時点の表示画像について認識し、次の画像を要求すべき所定のキー操作を行うと、ルート情報に沿った次の静止画等を送信する。この場合、その都度に静止画等を送信するようにしてもよいし、図５に示すように予め複数の静止画等をクライアント４に送信しておき（先読）、クライアント４内で表示を切り替え、不要になった静止画等を廃棄するようにしてもよい。この先読により、歩行利用に際して遅延の少ない端末応答性が確保できる。
【００４３】
図６は間引き・画質変更部１６の処理（図２におけるステップＳ６の詳細）を示すフローチャートである。
【００４４】
先ず、間引き・画質変更部１６の間引き間隔判断・決定部１６１は、ルート静止画リストファイル５０４を入力し（ステップＳ２１）、次いでＧＩＳデータベース１２から道路ネットワーク情報１２１を入力する（ステップＳ２２）。
【００４５】
次いで、間引き間隔判断・決定部１６１は、区間道路の総距離と静止画枚数の割合による間引き間隔を判断して決定するとともに（ステップＳ２３）、交差点における進行方向の変化角度と静止画枚数の割合による間引き間隔を判断して決定する（ステップＳ２４）。
【００４６】
次いで、間引き個所判断・決定部１６２は、間引きを行わない重要個所の静止画、例えば、開始地点、終点地点、進行方向変化直前、交差点内の最初の１枚目および２枚目、ランドマーク等を判断し決定する（ステップＳ２５）。
【００４７】
図７は直進路における静止画間隔による間引きの判断の例を示す図であるが、（ａ）に示すように道路５２７に沿った連続する静止画５２８がある程度の間隔をもっている場合、間引き間隔判断・決定部１６１は間引きの必要はないと判断し、（ｂ）に示すように道路５２９に沿った連続する静止画５３０の間隔が狭い場合には間引きの必要があると判断し、何枚おきに間引くかを決定する。すなわち、静止画の間隔がある程度の距離であるならば間引きを行う必要はなく、逆に間引きをしてしまうと前後の静止画で景観のつながりがわからなくなってナビゲーションに支障をきたしてしまうからである。一方で、静止画の間隔が短い場合は全ての静止画を使用すると膨大なデータ量となり、高速に処理を行うのが困難となるため、間引く対象とする。
【００４８】
図８は直進路における静止画の間引きの例を示す図であり、一定間隔（例えば１０メートル間隔）で抽出された静止画５３１〜５３９の間隔が短いと判断し、１枚おきの静止画５３２、５３４、５３６、５３８を間引いた場合を示している。また、残った静止画５３１、５３３、５３５の画像の例をあわせて示してある。例えば１０メートル間隔で抽出された静止画の場合、２つ以上を連続して間引いてしまうと各静止画の距離が開きすぎてしまい、景観のつながり（連続性）がわからなくなってしまうため、１枚おきに間引くようにしている。
【００４９】
一方、間引き間隔判断・決定部１６１は、間引き個所判断・決定部１６２によって重要個所と判断された所定の位置の静止画については間引きを行わない。第１は、直進する場合の直後の静止画であり、図９に示すように、静止画５４０から直進が開始されるものとすると、この静止画５４０については元から間引かないことに加え、続く静止画５４１についても間引きの対象としない。これは、直進開始直後の静止画については、進行方向につき利用者の認識をより確実にするためである。
【００５０】
また、間引きを行わない特定の位置の第２は、道なりの右左折において進行方向が変化する直前の静止画であり、ルート情報の解析結果に基づいて道なりの右左折が発生する場所を特定し、その直前の静止画は間引きの対象としない。
【００５１】
図１０（ａ）は地点Ａから直進し地点Ｂで右折して地点Ｃに進行する場合に、原則通りに間引きを行った場合を示しており、地点Ｂで右折する直前の静止画５４３を間引いている。この場合、地点Ｂで右折する直前に利用者に対して表示されるのは静止画５４２となってしまうため、地点Ｂの静止画５４４とのつながりがわかりずらくなってしまう。そこで、（ｂ）に示すように、地点Ｂで右折する直前の静止画５４３については間引きの対象としないものとする。これにより、続く静止画５４４とのつながりがわかりやすくなり、円滑なナビゲーションを行うことができる。
【００５２】
図１１は交差点における静止画の間引きの例を示す図であり、地点Ａから直進し地点Ｂで右折して地点Ｃに進行するものとすると、地点Ｂの交差点における進行方向の変化角度範囲内に存在するものとして選択された静止画５４６〜５４９のうち、最初の静止画５４６とそれに続く静止画５４７と最後の静止画５４９を残し、それ以外の静止画５４８を間引きの対象とする。従って、静止画５４６と静止画５４７の間は小さい角度変化となり、静止画５４７と静止画５４９の間は大きな角度変化となる。
【００５３】
これは、一定角度間隔の静止画を全て使用しなくても利用者に対して十分に進行方向の変化を認識させることができるため、データ量を削減するために所定の枚数ずつ間引きを行うが、最初の進行方向の変化については利用者に明確に認識してもらうべきことから、最初の静止画に続く静止画については間引きを行わないものである。
【００５４】
次いで、図６に戻り、間引き処理部１６３は、間引き間隔判断・決定部１６１および間引き個所判断・決定部１６２において決定された間引き間隔および間引き個所に応じて、間引き処理を実行する（ステップＳ２６）。これは、ルート静止画リストファイル５０４から該当する静止画の識別情報の記述を削除することで行う。
【００５５】
次いで、画質変更判断・決定部１６４は、間引き処理の終了後、重要個所ではなく、かつ間引きされなかった静止画を判断して決定し（ステップＳ２７）、画質変更処理部１６５は、重要個所ではないものとされた静止画につきアニメーションデータ蓄積部１３に格納された静止画に対して画質変更を行う（ステップＳ２８）。なお、予め画質変更された静止画を全ての静止画に対して用意しておき、それを選択するようにしてもよい。
【００５６】
図１２は開始地点における静止画の画質の例を示す図であり、開始地点における静止画５５０の画質は、ナビゲーションの開始場所を利用者にわかりやすく示すため、画質変更を行わない状態のままの高画質な鮮明な画像としておく。
【００５７】
図１３は直進路における静止画の画質の例を示す図であり、重要個所となる開始地点の静止画５５１およびその次の静止画５５２とランドマークの静止画５５６については利用者の視認性を高めるため高画質のものとしておくが、その他の静止画５５３、５５４、５５５等については、進行方向の変化もなく特に視認性に影響を与えないため、データ量を削減するために画質を低下させる。
【００５８】
図１４は道なりの右左折における静止画の画質の例を示す図であり、左折となる地点Ｄの手前の静止画５５７については、進行方向の変化を利用者にわかりやすく示すため、画質変更を行わない状態のままの高画質な鮮明な画像としておく。
【００５９】
図１５は交差点手前における静止画の画質の例を示す図であり、地点Ａから直進し地点Ｂで右折して地点Ｃに進行する場合に、右折する地点Ｂの手前の静止画５５８については、進行方向の変化を利用者にわかりやすく示すため、画質変更を行わない状態のままの高画質な鮮明な画像としておく。
【００６０】
図１６は交差点における静止画の画質の例を示す図であり、地点Ａから直進し地点Ｂで右折して地点Ｃに進行する場合、地点Ｂの交差点内における静止画５５９〜５６１については、進行方向が変化している最中であり、どのくらい曲がるのかという変化の度合いを利用者にわかりやすく示すため、画質変更を行わない状態のままの高画質な鮮明な画像としておく。
【００６１】
次いで、図６に戻り、画質変更処理部１６５は、間引き・画質変更によって書き換えられたルート静止画リストファイル５０５を出力し（ステップＳ２９）、処理を終了する。
【００６２】
このように、利用者が進行方向やランドマーク等を認識するのに最適な情報バランスを考慮した間引き・画質変更処理を行うことにより、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことができ、クライアント４における画像表示の応答を速めることができる。また、複数の静止画を先読みする場合の伝送回数も削減することができる。
【００６３】
上述した静止画の間引きおよび画質変更によるデータ削減の効果を実測した結果を以下に示すが、約２４％のデータ削減の効果が確認された。
【００６４】
＜削減前の静止画＞
・静止画枚数：１５枚
・１枚当たりの静止画データ量：約７ｋＢ
（解像度200×150pixel、圧縮率60％のjpegフォーマット）
・総データ量：１０５ｋＢ（７ｋＢ×１５枚）
＜削減後の静止画＞
・静止画枚数：１２枚（支障のない範囲での間引きが３枚）
・画質変更枚数：２枚（重要個所でないことによる画質変更）
・画質変更した１枚当たりの静止画データ量：約５ｋＢ
（解像度200×150pixel、圧縮率35％のjpegフォーマット）
・総データ量：８０ｋＢ（７ｋＢ×１０枚＋５ｋＢ×２枚）
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】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる３次元ＧＩＳナビゲーションシステムの構成図である。
【図２】３次元ＧＩＳナビゲーションサーバの処理を示すフローチャートである。
【図３】アニメーションデータ作成における静止画抽出の方法を示す図である。
【図４】ナビゲーションデータ作成における静止画選択の方法を示す図である。
【図５】静止画等の先読みの例を示す図である。
【図６】間引き・画質変更部の処理を示すフローチャートである。
【図７】直進路における静止画間隔による間引きの判断の例を示す図である。
【図８】直進路における静止画の間引きの例を示す図である。
【図９】直進開始直後の間引きの例を示す図である。
【図１０】道なりの右左折における静止画の間引きの例を示す図である。
【図１１】交差点における静止画の間引きの例を示す図である。
【図１２】開始地点における静止画の画質の例を示す図である。
【図１３】直進路における静止画の画質の例を示す図である。
【図１４】道なりの右左折における静止画の画質の例を示す図である。
【図１５】交差点手前における静止画の画質の例を示す図である。
【図１６】交差点における静止画の画質の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ ３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ
１１ アニメーションデータ作成部
１１１ 動画生成部
１１２ 静止画抽出部
１２ ＧＩＳデータベース
１２１ 道路ネットワーク情報
１２２ 道路形状情報
１２３ 建物形状情報
１２４ 建物属性情報
１２５ ランドマーク情報
１３ アニメーションデータ蓄積部
１４ データ送受信部
１５ ナビゲーションデータ作成部
１５１ ルート情報解析部
１５２ 静止画選択部
１６ 間引き・画質変更部
１６１ 間引き間隔判断・決定部
１６２ 間引き個所判断・決定部
１６３ 間引き処理部
１６４ 画質変更判断・決定部
１６５ 画質変更処理部
１７ 定型オブジェクト挿入部
１７１ ルート情報解析部
１７２ キャプション・記号挿入部
２ ネットワーク
３ 基地局
４ クライアント
【技術分野】
【０００１】
本発明はグラフィック機能の乏しい携帯電話に３次元ＧＩＳ（Geographical Information System）ナビゲーションを提供する３次元ＧＩＳナビゲーション方法、３次元ＧＩＳナビゲーションサーバおよび３次元ＧＩＳナビゲーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元ＧＩＳは様々な分野での利用が期待されており、一部で実用化が進められつつある。有望な用途の一つとして、歩行者の所持する携帯電話に対し目的地への道順に沿った３次元の景観を表示するナビゲーションシステムが考えられている。しかし、３次元ＧＩＳの基盤データはグラフィック展開時に膨大な演算処理を要するため、グラフィック機能の乏しい携帯電話で処理するのは非常に困難である。
【０００３】
一方、携帯電話等のモバイル端末は近年、小型、高性能、多機能になってきている。主に携帯電話は年々著しく向上し続けている。視覚的な表現に関しては、近年の携帯電話では液晶画面のカラー化、大型化、高画質化が進み、高性能で多彩な表現が可能になった。基本的な静止画、動画に関して言えば、高品質な表現が可能になり、多くの用途に使用されている。
【０００４】
しかしながら、現状の携帯電話ではＣＰＵ能力や記憶容量を含め、総合的な機能制約があるため、膨大な空間データを用いる３次元グラフィックス表現には適していない。また、携帯電話ごとに３次元グラフィックスエンジンや表示領域、発色数の性能差があるため、端末によって著しく動作速度が異なってしまう等の端末依存の問題も発生する。故に、現状の携帯電話において３次元ＧＩＳ方式を採用し、多くの建物や道路を広範囲にわたりレンダリングしてアニメーションで再現することは極めて困難である。
【０００５】
そこで、膨大な空間データを使ったレンダリング処理はサーバに任せ、携帯電話ではサーバから送られてくる静止画を素材に用いて３次元アニメーションを実現する方式が現実的であり、既にいくつか提案されている。例えば、特許文献１には、ユーザの現在地情報および目的地情報を受信し、現在地と目的地とを結ぶルートを計算し、ルート上の各地点における複数もしくは大きさの異なる静止画を携帯電話に配信して表示する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−６９４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、携帯電話に静止画を配信して表示させることにより、グラフィック機能の乏しい携帯電話における３次元景観のナビゲーションを実現したものが既に提案されているが、配信する静止画をいかに決定するかという点については十分に考慮されておらず、実用に際してデータ量が多くなり、携帯電話の限られた帯域では伝送が困難になる場合がある。例えば、ルートに沿って等間隔に作成した静止画を携帯電話に配信する場合、視認性を確保するために間隔を小さく設定するとデータ量が多くなり、狭帯域のモバイル回線で伝送するには応答時間への影響が避けられない。また、伝送効率および応答時間短縮の観点から複数の静止画をまとめて伝送する場合、携帯電話のメモリ容量の制限から一度に保持しておける静止画数が限られるため、データ量が多くなることで伝送回数が増えるという問題もある。
【０００７】
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、利用者が進行方向やランドマーク等を認識するのに最適な情報バランスを考慮し、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことのできる３次元ＧＩＳナビゲーション方法、３次元ＧＩＳナビゲーションサーバおよび３次元ＧＩＳナビゲーションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する方法であって、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する工程と、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く工程と、視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する工程とを備えるようにしている。これにより、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことができる。
【０００９】
また、請求項２に記載されるように、区間道路の総距離と静止画枚数の割合に応じて静止画の間引きを行うようにすることができる。これにより、道路上の静止画における基本的な間引きを行うことができる。
【００１０】
また、請求項３に記載されるように、交差点の進行方向変化角度と静止画枚数の割合に応じて静止画の間引きを行うようにすることができる。これにより、交差点の静止画における基本的な間引きを行うことができる。
【００１１】
また、請求項４に記載されるように、視認性に影響を与える重要個所の静止画の間引きを行わないようにすることができる。これにより、間引きに起因する画像の視認性の低下を防止することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載されるように、間引きの行われなかった静止画のうち、視認性に影響を与える重要個所以外の静止画の画質を低下させるようにすることができる。これにより、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことができる。
【００１３】
また、請求項６に記載されるように、重要個所は、開始地点、終点地点、進行方向変化直前、交差点内の最初の１枚目および２枚目、または、ランドマークの静止画であるものとすることができる。これにより、視認性に影響を与える重要個所についての具体的な基準を与えることができる。
【００１４】
また、請求項７に記載されるように、クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する装置であって、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する手段と、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く手段と、視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する手段とを備える３次元ＧＩＳナビゲーションサーバとして構成することができる。
【００１５】
また、請求項８に記載されるように、利用者により所持される無線通信機能を有したクライアントと、上記クライアントからのナビゲーション要求に応じ目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信し、配信する静止画につき、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する手段、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く手段、および視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する手段を有した３次元ＧＩＳナビゲーションサーバとを備える３次元ＧＩＳナビゲーションシステムとして構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にあっては、クライアントに配信するナビゲーション画像として、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画に対し間引きおよび画質変更を行うことで、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことができ、狭帯域のモバイル回線で伝送する場合の応答時間を速め、複数の静止画をまとめて伝送する場合の伝送回数を削減することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態にかかる３次元ＧＩＳナビゲーションシステムの構成図である。図１において、３次元ＧＩＳナビゲーションシステムは、３次元ＧＩＳ情報に基づいてナビゲーションのための静止画等を作成しネットワーク２を介して配信する３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ１と、ネットワーク２に接続された基地局３と、利用者が保持する携帯電話等のクライアント４とから構成されている。
【００１９】
３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ１は、ＧＩＳデータベース１２の格納情報に基づき予めアニメーションデータを作成し、作成したアニメーションデータをアニメーションデータ蓄積部１３に格納するアニメーションデータ作成部１１と、ネットワーク２を介してクライアント４からのナビゲーションの要求を受信するとともにナビゲーションのための静止画等をクライアント４に向けて送信するデータ送受信部１４と、クライアント４からのナビゲーションの要求に応じてナビゲーションデータを作成するナビゲーションデータ作成部１５と、ナビゲーションデータ作成部１５で作成されたナビゲーションデータの静止画を対象に、利用者に支障をきたさない範囲での間引き・画質変更を行う間引き・画質変更部１６と、間引き・画質変更の行われた静止画にナビゲーションのためのキャプションおよび記号等の定型オブジェクトを付加する定型オブジェクト挿入部１７とを備えている。
【００２０】
アニメーションデータ作成部１１は、ＧＩＳデータベース１２の格納情報に基づき３次元景観の動画を生成する動画生成部１１１と、生成された動画から静止画を抽出する静止画抽出部１１２とを備えている。
【００２１】
ＧＩＳデータベース１２は、道路の接続関係を示す道路ネットワーク情報１２１と、道路の形状を示す道路形状情報１２２と、道路の周囲に存在する建物の形状を示す建物形状情報１２３と、建物の外壁等の属性を示す建物属性情報１２４と、視認性の高いランドマークとなり得る建物等を示すランドマーク情報１２５とを含んでいる。
【００２２】
ナビゲーションデータ作成部１５は、クライアント４から取得した現在地情報および目的地情報に基づき、ＧＩＳデータベース１２の道路ネットワーク情報１２１を用いてルートを解析するルート情報解析部１５１と、解析されたルートに沿った静止画を全て選択する静止画選択部１５２とを備えている。
【００２３】
間引き・画質変更部１６は、道路の総距離と静止画枚数の割合もしくは交差点の進行方向変化角度と静止画枚数の割合に応じて間引き間隔を判断して決定する間引き間隔判断・決定部１６１と、間引きを行わない重要個所の静止画を除外し、間引きする個所を決定する間引き個所判断・決定部１６２と、間引き処理を実行する間引き処理部１６３と、間引きされなかった静止画のうち重要個所でない部分を画質変更の対象として判断し決定する画質変更判断・決定部１６４と、画質変更処理を実行する画質変更処理部１６５とを備えている。
【００２４】
定型オブジェクト挿入部１７は、ＧＩＳデータベース１２の道路ネットワーク情報１２１を用いてルートを解析するルート情報解析部１７１と、ルートの解析結果に基づき、座標データから静止画ごとの位置・進行方向を判定し、その位置・進行方向に対するキャプション・記号を付加するキャプション・記号挿入部１７２とを備えている。
【００２５】
以下、上記の実施形態の動作について説明する。
【００２６】
図２は３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ１の処理を示すフローチャートである。
【００２７】
先ず、クライアント４に対してナビゲーションを行う前段階の処理として、ナビゲーションに際して提供する静止画の素材となるアニメーションデータの作成について説明する。
【００２８】
アニメーションデータ作成部１１の動画生成部１１１は、ナビゲーションサービスを行うエリア内の道路および交差点につき、ＧＩＳデータベース１２の格納情報に基づきレンダリング処理を行い、道路、交差点の景観を表示した３次元空間映像の動画を生成する（ステップＳ１）。
【００２９】
次いで、静止画抽出部１１２は動画生成部１１１で生成された動画から、道路については一定距離間隔ごとに、交差点については一定角度間隔ごとに、静止画を抽出し、抽出した静止画５０２と座標データ５０３からなるアニメーションデータ５０１をアニメーションデータ蓄積部１３に格納する（ステップＳ２）。
【００３０】
図３はアニメーションデータ作成における静止画抽出の方法を示す図であり、（ａ）に示すように、各道路５１１の往路・復路に沿って一定速度で移動した場合の景観を示す動画５１４、５１５と、交差点５１２において一定の角速度で３６０度回転した場合の景観を示す動画５１６とから、道路５１１の動画５１４、５１５については一定距離間隔ごとに静止画５１７、５１８を抽出し、交差点５１２の動画５１６については一定角度間隔ごとに静止画５１９を抽出する。なお、５１３は道路５１１の周辺に存在する建物である。
【００３１】
（ｂ）は直進路における静止画の抽出をより詳しく示したものであり、道路５１１の動画５１４から一定間隔ごとに静止画５１７を抽出する。なお、静止画５１７を抽出する間隔はあまり広くせず、後の間引き処理により視認性に問題のない部分の静止画を間引くことで対応する。これは、当初から広い間隔で静止画を抽出した場合、移動の開始地点や終点地点における静止画と実際の景観との誤差が大きくなるためである。
【００３２】
（ｃ）は交差点における静止画の抽出をより詳しく示したものであり、交差点５１２の動画５１６から一定角度間隔ごとに静止画５１９を抽出する。なお、交差点５１２の動画５１６は真北を始点としたものに統一することで、静止画５１９の抽出処理を画一化することができる。また、静止画５１９を抽出する角度間隔はあまり広くせず、後の間引き処理により視認性に問題のない部分の静止画を間引くことで対応する。これは、当初から広い角度間隔で静止画を抽出した場合、右左折時における景観のつながりがわかりにくくなり、どこまで曲がるのかを正確に伝えられないからである。
【００３３】
次に、図２に戻り、クライアント４に対してナビゲーションを行う処理について説明する。
【００３４】
クライアント４からデータ送受信部１４を介してナビゲーションの要求があった場合（ステップＳ３）、ナビゲーションデータ作成部１５のルート情報解析部１５１は、要求に含まれる現在地情報および目的地情報に基づき、ＧＩＳデータベース１２の道路ネットワーク情報１２１を用いて、道路、交差点を組み合わせたルート情報を解析する（ステップＳ４）。
【００３５】
次いで、静止画選択部１５２は、道路、交差点ごとの連続する静止画からルート情報に沿った静止画を全て選択し、静止画の識別情報をリストにしたルート静止画リストファイル５０４を出力する（ステップＳ５）。
【００３６】
図４はナビゲーションデータ作成における静止画選択の方法を示す図であり、（ａ）において道路５２０を直進し交差点５１２において道路５２１に右折するものとすると、道路および交差点についての複数の静止画５１７、５１８、５１９の中から、道路については進行方向に属する全ての静止画５２２、５２４を選択し、交差点については右折に伴って変化する角度範囲にある全ての静止画５２３を選択する。
【００３７】
（ｂ）は直進路における静止画の選択をより詳しく示したものであり、道路５２０の進行方向に沿った静止画５２２の全てを選択する。（ｃ）は交差点における静止画の選択をより詳しく示したものであり、交差点における右折に伴う方向５２５から方向５２６への角度変化範囲内に存在する静止画５２３を全て選択する。
【００３８】
次いで、図２に戻り、間引き・画質変更部１６はルート静止画リストファイル５０４にリストアップされた静止画に対し、利用者に支障をきたさない範囲での間引きを行うとともに、重要度に応じた画質変更（画質低下）を行い、間引いた静止画を除外するとともに画質変更した静止画の識別情報を反映した新たなルート静止画リストファイル５０５を出力する（ステップＳ６）。間引き・画質変更部１６の処理の詳細については後述する。
【００３９】
次いで、定型オブジェクト挿入部１７のルート情報解析部１７１は、ＧＩＳデータベース１２の道路ネットワーク情報１２１を用いてルート情報を解析し、ナビゲーションのためのキャプションや進行方向を示す記号を挿入するための情報を取得する（ステップＳ７）。
【００４０】
次いで、キャプション・記号挿入部１７２は、座標データから静止画ごとの位置・進行方向を判定し（ステップＳ８）、その位置・進行方向に対するキャプション・記号を決定し（ステップＳ９）、キャプション・記号の内容、挿入位置等を示す情報を含んだ制御ファイル５０７を作成する（ステップＳ１０）。
【００４１】
そして、データ送受信部１４は該当する静止画とキャプション・記号データ５０６と制御ファイル５０７とをクライアント４に向けネットワーク２を介して送信する（ステップＳ１１）。
【００４２】
これらの情報を取得したクライアント４では、静止画とキャプションと記号とを制御ファイル５０７の制御情報に基づき合成して表示し、利用者は表示された静止画と周囲の景観とを比較するとともに、キャプションおよび記号を参考情報として、進行方向を把握する。利用者が現時点の表示画像について認識し、次の画像を要求すべき所定のキー操作を行うと、ルート情報に沿った次の静止画等を送信する。この場合、その都度に静止画等を送信するようにしてもよいし、図５に示すように予め複数の静止画等をクライアント４に送信しておき（先読）、クライアント４内で表示を切り替え、不要になった静止画等を廃棄するようにしてもよい。この先読により、歩行利用に際して遅延の少ない端末応答性が確保できる。
【００４３】
図６は間引き・画質変更部１６の処理（図２におけるステップＳ６の詳細）を示すフローチャートである。
【００４４】
先ず、間引き・画質変更部１６の間引き間隔判断・決定部１６１は、ルート静止画リストファイル５０４を入力し（ステップＳ２１）、次いでＧＩＳデータベース１２から道路ネットワーク情報１２１を入力する（ステップＳ２２）。
【００４５】
次いで、間引き間隔判断・決定部１６１は、区間道路の総距離と静止画枚数の割合による間引き間隔を判断して決定するとともに（ステップＳ２３）、交差点における進行方向の変化角度と静止画枚数の割合による間引き間隔を判断して決定する（ステップＳ２４）。
【００４６】
次いで、間引き個所判断・決定部１６２は、間引きを行わない重要個所の静止画、例えば、開始地点、終点地点、進行方向変化直前、交差点内の最初の１枚目および２枚目、ランドマーク等を判断し決定する（ステップＳ２５）。
【００４７】
図７は直進路における静止画間隔による間引きの判断の例を示す図であるが、（ａ）に示すように道路５２７に沿った連続する静止画５２８がある程度の間隔をもっている場合、間引き間隔判断・決定部１６１は間引きの必要はないと判断し、（ｂ）に示すように道路５２９に沿った連続する静止画５３０の間隔が狭い場合には間引きの必要があると判断し、何枚おきに間引くかを決定する。すなわち、静止画の間隔がある程度の距離であるならば間引きを行う必要はなく、逆に間引きをしてしまうと前後の静止画で景観のつながりがわからなくなってナビゲーションに支障をきたしてしまうからである。一方で、静止画の間隔が短い場合は全ての静止画を使用すると膨大なデータ量となり、高速に処理を行うのが困難となるため、間引く対象とする。
【００４８】
図８は直進路における静止画の間引きの例を示す図であり、一定間隔（例えば１０メートル間隔）で抽出された静止画５３１〜５３９の間隔が短いと判断し、１枚おきの静止画５３２、５３４、５３６、５３８を間引いた場合を示している。また、残った静止画５３１、５３３、５３５の画像の例をあわせて示してある。例えば１０メートル間隔で抽出された静止画の場合、２つ以上を連続して間引いてしまうと各静止画の距離が開きすぎてしまい、景観のつながり（連続性）がわからなくなってしまうため、１枚おきに間引くようにしている。
【００４９】
一方、間引き間隔判断・決定部１６１は、間引き個所判断・決定部１６２によって重要個所と判断された所定の位置の静止画については間引きを行わない。第１は、直進する場合の直後の静止画であり、図９に示すように、静止画５４０から直進が開始されるものとすると、この静止画５４０については元から間引かないことに加え、続く静止画５４１についても間引きの対象としない。これは、直進開始直後の静止画については、進行方向につき利用者の認識をより確実にするためである。
【００５０】
また、間引きを行わない特定の位置の第２は、道なりの右左折において進行方向が変化する直前の静止画であり、ルート情報の解析結果に基づいて道なりの右左折が発生する場所を特定し、その直前の静止画は間引きの対象としない。
【００５１】
図１０（ａ）は地点Ａから直進し地点Ｂで右折して地点Ｃに進行する場合に、原則通りに間引きを行った場合を示しており、地点Ｂで右折する直前の静止画５４３を間引いている。この場合、地点Ｂで右折する直前に利用者に対して表示されるのは静止画５４２となってしまうため、地点Ｂの静止画５４４とのつながりがわかりずらくなってしまう。そこで、（ｂ）に示すように、地点Ｂで右折する直前の静止画５４３については間引きの対象としないものとする。これにより、続く静止画５４４とのつながりがわかりやすくなり、円滑なナビゲーションを行うことができる。
【００５２】
図１１は交差点における静止画の間引きの例を示す図であり、地点Ａから直進し地点Ｂで右折して地点Ｃに進行するものとすると、地点Ｂの交差点における進行方向の変化角度範囲内に存在するものとして選択された静止画５４６〜５４９のうち、最初の静止画５４６とそれに続く静止画５４７と最後の静止画５４９を残し、それ以外の静止画５４８を間引きの対象とする。従って、静止画５４６と静止画５４７の間は小さい角度変化となり、静止画５４７と静止画５４９の間は大きな角度変化となる。
【００５３】
これは、一定角度間隔の静止画を全て使用しなくても利用者に対して十分に進行方向の変化を認識させることができるため、データ量を削減するために所定の枚数ずつ間引きを行うが、最初の進行方向の変化については利用者に明確に認識してもらうべきことから、最初の静止画に続く静止画については間引きを行わないものである。
【００５４】
次いで、図６に戻り、間引き処理部１６３は、間引き間隔判断・決定部１６１および間引き個所判断・決定部１６２において決定された間引き間隔および間引き個所に応じて、間引き処理を実行する（ステップＳ２６）。これは、ルート静止画リストファイル５０４から該当する静止画の識別情報の記述を削除することで行う。
【００５５】
次いで、画質変更判断・決定部１６４は、間引き処理の終了後、重要個所ではなく、かつ間引きされなかった静止画を判断して決定し（ステップＳ２７）、画質変更処理部１６５は、重要個所ではないものとされた静止画につきアニメーションデータ蓄積部１３に格納された静止画に対して画質変更を行う（ステップＳ２８）。なお、予め画質変更された静止画を全ての静止画に対して用意しておき、それを選択するようにしてもよい。
【００５６】
図１２は開始地点における静止画の画質の例を示す図であり、開始地点における静止画５５０の画質は、ナビゲーションの開始場所を利用者にわかりやすく示すため、画質変更を行わない状態のままの高画質な鮮明な画像としておく。
【００５７】
図１３は直進路における静止画の画質の例を示す図であり、重要個所となる開始地点の静止画５５１およびその次の静止画５５２とランドマークの静止画５５６については利用者の視認性を高めるため高画質のものとしておくが、その他の静止画５５３、５５４、５５５等については、進行方向の変化もなく特に視認性に影響を与えないため、データ量を削減するために画質を低下させる。
【００５８】
図１４は道なりの右左折における静止画の画質の例を示す図であり、左折となる地点Ｄの手前の静止画５５７については、進行方向の変化を利用者にわかりやすく示すため、画質変更を行わない状態のままの高画質な鮮明な画像としておく。
【００５９】
図１５は交差点手前における静止画の画質の例を示す図であり、地点Ａから直進し地点Ｂで右折して地点Ｃに進行する場合に、右折する地点Ｂの手前の静止画５５８については、進行方向の変化を利用者にわかりやすく示すため、画質変更を行わない状態のままの高画質な鮮明な画像としておく。
【００６０】
図１６は交差点における静止画の画質の例を示す図であり、地点Ａから直進し地点Ｂで右折して地点Ｃに進行する場合、地点Ｂの交差点内における静止画５５９〜５６１については、進行方向が変化している最中であり、どのくらい曲がるのかという変化の度合いを利用者にわかりやすく示すため、画質変更を行わない状態のままの高画質な鮮明な画像としておく。
【００６１】
次いで、図６に戻り、画質変更処理部１６５は、間引き・画質変更によって書き換えられたルート静止画リストファイル５０５を出力し（ステップＳ２９）、処理を終了する。
【００６２】
このように、利用者が進行方向やランドマーク等を認識するのに最適な情報バランスを考慮した間引き・画質変更処理を行うことにより、ナビゲーションに必要な画像の視認性を確保しつつデータ量を落とすことができ、クライアント４における画像表示の応答を速めることができる。また、複数の静止画を先読みする場合の伝送回数も削減することができる。
【００６３】
上述した静止画の間引きおよび画質変更によるデータ削減の効果を実測した結果を以下に示すが、約２４％のデータ削減の効果が確認された。
【００６４】
＜削減前の静止画＞
・静止画枚数：１５枚
・１枚当たりの静止画データ量：約７ｋＢ
（解像度200×150pixel、圧縮率60％のjpegフォーマット）
・総データ量：１０５ｋＢ（７ｋＢ×１５枚）
＜削減後の静止画＞
・静止画枚数：１２枚（支障のない範囲での間引きが３枚）
・画質変更枚数：２枚（重要個所でないことによる画質変更）
・画質変更した１枚当たりの静止画データ量：約５ｋＢ
（解像度200×150pixel、圧縮率35％のjpegフォーマット）
・総データ量：８０ｋＢ（７ｋＢ×１０枚＋５ｋＢ×２枚）
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】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる３次元ＧＩＳナビゲーションシステムの構成図である。
【図２】３次元ＧＩＳナビゲーションサーバの処理を示すフローチャートである。
【図３】アニメーションデータ作成における静止画抽出の方法を示す図である。
【図４】ナビゲーションデータ作成における静止画選択の方法を示す図である。
【図５】静止画等の先読みの例を示す図である。
【図６】間引き・画質変更部の処理を示すフローチャートである。
【図７】直進路における静止画間隔による間引きの判断の例を示す図である。
【図８】直進路における静止画の間引きの例を示す図である。
【図９】直進開始直後の間引きの例を示す図である。
【図１０】道なりの右左折における静止画の間引きの例を示す図である。
【図１１】交差点における静止画の間引きの例を示す図である。
【図１２】開始地点における静止画の画質の例を示す図である。
【図１３】直進路における静止画の画質の例を示す図である。
【図１４】道なりの右左折における静止画の画質の例を示す図である。
【図１５】交差点手前における静止画の画質の例を示す図である。
【図１６】交差点における静止画の画質の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ ３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ
１１ アニメーションデータ作成部
１１１ 動画生成部
１１２ 静止画抽出部
１２ ＧＩＳデータベース
１２１ 道路ネットワーク情報
１２２ 道路形状情報
１２３ 建物形状情報
１２４ 建物属性情報
１２５ ランドマーク情報
１３ アニメーションデータ蓄積部
１４ データ送受信部
１５ ナビゲーションデータ作成部
１５１ ルート情報解析部
１５２ 静止画選択部
１６ 間引き・画質変更部
１６１ 間引き間隔判断・決定部
１６２ 間引き個所判断・決定部
１６３ 間引き処理部
１６４ 画質変更判断・決定部
１６５ 画質変更処理部
１７ 定型オブジェクト挿入部
１７１ ルート情報解析部
１７２ キャプション・記号挿入部
２ ネットワーク
３ 基地局
４ クライアント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する方法であって、
道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する工程と、
利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く工程と、
視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する工程とを備えたことを特徴とする３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項２】
区間道路の総距離と静止画枚数の割合に応じて静止画の間引きを行うことを特徴とする請求項１に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項３】
交差点の進行方向変化角度と静止画枚数の割合に応じて静止画の間引きを行うことを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項４】
視認性に影響を与える重要個所の静止画の間引きを行わないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項５】
間引きの行われなかった静止画のうち、視認性に影響を与える重要個所以外の静止画の画質を低下させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項６】
重要個所は、開始地点、終点地点、進行方向変化直前、交差点内の最初の１枚目および２枚目、または、ランドマークの静止画であることを特徴とする請求項４または５のいずれか一項に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項７】
クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する装置であって、
道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する手段と、
利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く手段と、
視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する手段とを備えたことを特徴とする３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ。
【請求項８】
利用者により所持される無線通信機能を有したクライアントと、
上記クライアントからのナビゲーション要求に応じ目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信し、配信する静止画につき、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する手段、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く手段、および視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する手段を有した３次元ＧＩＳナビゲーションサーバとを備えたことを特徴とする３次元ＧＩＳナビゲーションシステム。
【請求項１】
クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する方法であって、
道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する工程と、
利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く工程と、
視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する工程とを備えたことを特徴とする３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項２】
区間道路の総距離と静止画枚数の割合に応じて静止画の間引きを行うことを特徴とする請求項１に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項３】
交差点の進行方向変化角度と静止画枚数の割合に応じて静止画の間引きを行うことを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項４】
視認性に影響を与える重要個所の静止画の間引きを行わないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項５】
間引きの行われなかった静止画のうち、視認性に影響を与える重要個所以外の静止画の画質を低下させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項６】
重要個所は、開始地点、終点地点、進行方向変化直前、交差点内の最初の１枚目および２枚目、または、ランドマークの静止画であることを特徴とする請求項４または５のいずれか一項に記載の３次元ＧＩＳナビゲーション方法。
【請求項７】
クライアントからのナビゲーション要求に応じ、目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信する装置であって、
道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する手段と、
利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く手段と、
視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する手段とを備えたことを特徴とする３次元ＧＩＳナビゲーションサーバ。
【請求項８】
利用者により所持される無線通信機能を有したクライアントと、
上記クライアントからのナビゲーション要求に応じ目的地に至るルート上の個々の地点の３次元景観を示す静止画を順次に配信し、配信する静止画につき、道路上の一定距離間隔における静止画および交差点における一定角度間隔の静止画を選択する手段、利用に支障をきたさない範囲で静止画を間引く手段、および視認性に影響を与える重要度に応じて静止画の画質を変更する手段を有した３次元ＧＩＳナビゲーションサーバとを備えたことを特徴とする３次元ＧＩＳナビゲーションシステム。
【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１６】
【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１６】
【公開番号】特開２００６−８４１８４（Ｐ２００６−８４１８４Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６６３３９（Ｐ２００４−２６６３３９）
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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