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JP2004333155A - Information presenting device, information presenting method, and computer program - Google Patents

Information presenting device, information presenting method, and computer program Download PDF

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JP2004333155A
JP2004333155A JP2003125270A JP2003125270A JP2004333155A JP 2004333155 A JP2004333155 A JP 2004333155A JP 2003125270 A JP2003125270 A JP 2003125270A JP 2003125270 A JP2003125270 A JP 2003125270A JP 2004333155 A JP2004333155 A JP 2004333155A
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JP
Japan
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Application number
JP2003125270A
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Japanese (ja)
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Kenji Kameda
健司 亀田
Natsuo Koda
夏雄 香田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
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    • G01C21/3647Guidance involving output of stored or live camera images or video streams
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • GPHYSICS
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  • Instructional Devices (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pedestrian navigation system for providing 3-D display of buildings to make it easy to grasp marking points on target buildings and peripheral environments. <P>SOLUTION: In this pedestrian navigation system, a 3-D map is displayed for enabling a user to view the marking points in the direction of user's eyes. Display on the screen and real views can be easily compared to each other. The targets can be viewed in any direction from any point, not necessarily along roads. Buildings on the user's side of the marking point are displayed by special means such as wire frames or translucency, so that they can be seen through. Therefore, position relation of peripheral buildings can also be drawn to be outputted on the screen without shielding the views as well as the marking points. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザに情報を提示する情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、地図情報などに基づいてユーザに進路や目的地などへの誘導情報を提示する情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【0002】
さらに詳しくは、本発明は、3Dコンピュータ・グラフィックスの利用により3次元地図表示をベースにした誘導情報を提示する情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、目標とする建物などの注目点とその周囲環境を把握し易くなるように構造物の3D表示からなる誘導情報を提示する情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【0003】
【従来の技術】
昨今の技術革新に伴い、さまざまなタイプの情報機器が開発され、産業活動や日常生活など幅広い分野で人間の行動をサポートしている。
【0004】
例えば、ナビゲーション・システムは、比較的広範囲の地図情報をあらかじめ蓄積しておき、GPS(Global Positioning System)やその他の位置検出装置から得られる現在位置情報に基づいて該当する地図情報を読み出し、誘導情報としてユーザに提示する。
【0005】
多くのナビゲーション・システムは、車両用に開発され、車載型として利用に供されている。この場合、時々刻々と変わる現在位置に応じて画面に表示される誘導情報は逐次的に更新される。また、ユーザ(運転者)から入力された目的地やその他の運転情報に応じて、目的地までの進路に従った地図情報の表示を行なう(例えば、特許文献1、特許文献2を参照のこと)。
【0006】
さらに最近では、ナビゲーション・システムに3Dコンピュータ・グラフィックス技術の融合により、建物や道路などの構造物の3次元イメージをレンダリングして地図上の該当場所に配置し、3次元地図として誘導情報を提示するシステムも広く普及している。
【0007】
これまでのナビゲーション・システムは、主として車載により運転を支援するカー・ナビゲーション・システムであったが、これからは歩行者に目的地までの道のりを示す歩行者ナビゲーション・システムも期待されている。
【0008】
カー・ナビゲーションも歩行者ナビゲーションも、地図表示により誘導情報を提示するという点では共通するが、両者には以下のような相違点があると本発明者らは思料する。
【0009】
(1)目的地探索という観点からは、カー・ナビゲーションでは、行く場所の住所や名前などがあらかじめはっきりしている。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、「ラーメンが食べたい」などといった、漠然としたユーザのリクエストに応えた目的地の場合が多い。
(2)経路探索という観点からは、カー・ナビゲーションでは、目的地に正確な道でたどり着けることが重視される。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、必ずしも早いことを求められない。途中で危険な箇所を回避したり、お勧めの場所を提示したりする場合もある。
(3)地図全般に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、一般的に、運転時は見ないので、最初と最後に確認するぐらいである。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、信号待ちや、曲がり角などで頻繁に見ることになる。
(4)2次元地図表示に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、ジャイロ・センサが利用可能であり、進んでいる場所を先頭にして地図情報を描くのが主流である。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、原則的に向きを割り出すことは不可能である。
(5)3次元地図表示に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、2D地図の拡張といった感じで、現状で特に大きな効果は得られない。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定したりするのに極めて便利である。
(6)音声案内に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、運転者は普段は画面を見ることがないので有効である。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、必ずしも必要とは言えない。
【0010】
ナビゲーション・システムでは3次元地図表示が一般化しつつあるが、高い建物が立ち並ぶような地域においては、地図上の注目点で視界が遮られるという問題が考えられる。カー・ナビゲーションの場合、ジャイロ・センサにより進んでいる場所を推定しこれを先頭に地図情報を描いていくし、進行方向が道に沿う限りは、視界が建物で遮られることはない。
【0011】
これに対し、歩行者ナビゲーションにおいては、地図上で注目点を設定する仕方次第では、視点と注目点の間に高い建物が存在すると、視界が遮られ、注目点を把握することが困難になってしまう。
【0012】
【特許文献2】
特開平6−88731号公報
【特許文献1】
特開平8−16988号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、地図情報などに基づいてユーザに進路や目的地などへの誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【0014】
本発明のさらなる目的は、3Dコンピュータ・グラフィックスの利用により3次元地図表示をベースにした誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【0015】
本発明のさらなる目的は、目標とする建物などの注目点とその周囲環境を把握し易くなるように構造物の3D表示からなる誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【0016】
本発明のさらなる目的は、視点と注目点の間に高い建物が存在しても注目点を把握し易いように3D表示からなる誘導情報を好適に提示することができる、歩行者ナビゲーション用の優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第1の側面は、地図情報に基づいてユーザに誘導情報を提示する情報提示装置であって、
地図情報を格納する地図情報蓄積手段と、
地図上に配置されている各構造物の3次元幾何情報を格納する構造物情報蓄積手段と、
現在位置を取得する位置情報検出手段と、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定手段と、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の3次元幾何情報を前記地図情報蓄積手段及び前記構造物情報蓄積手段から読み出し、3次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成手段と、
生成された誘導情報を画面出力する表示手段と、
を具備することを特徴とする情報提示装置である。
【0018】
近年、ナビゲーション・システムに、地図を3次元で表示する技術が発達し、画面上に3次元地図を表示することが可能になっている。これにより、現在位置と周囲の建物や立体交差点などといった立体構造物の位置関係をユーザは3次元的に把握することが可能である。とりわけ歩行者ナビゲーションでは、3次元地図表示により、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定したりするのに極めて便利である。
【0019】
ナビゲーション・システムは、GPSなどの位置情報検出手段により取得された現在位置に基づいて注目点を設定し、注目点を基準として表示対象領域を設定して誘導情報を生成し提示する。
【0020】
カー・ナビゲーションの場合、ジャイロ・センサにより進んでいる場所すなわち経路位相情報を推定し、進路方向を注目点としてこれを先頭に描いていくのが一般的である。
【0021】
これに対し、歩行者ナビゲーションの場合、目的地や経路が必ずしも明瞭ではない。また、歩行中は、画面の表示と画面と周囲の風景を比較しながら地図上で現在位置を同定することができれば便利である。そこで、本発明では、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する(注目点を中心とする)領域の3次元地図表示を誘導情報とすることにした。視線方向で注目点を眺める視界の3次元地図表示を誘導情報とすれば、画面表示と風景とを比較し易くなり、例えば、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定し易くなり、使い勝手がよい。また、道に沿わないで、どの地点からもどの方向から目標を見ることができるようになる。
【0022】
ところが、3次元地図表示により誘導情報を提示する場合、高い建物が立ち並ぶような地域においては、地図上の注目点で視界が遮られるという問題が考えられる。
【0023】
カー・ナビゲーションの場合、ジャイロ・センサにより進んでいる場所すなわち経路位相情報を推定し、進路方向を注目点としてこれを先頭に描いていくので、進行方向が道に沿う限りは、視界が建物で遮られることはない。
【0024】
これに対し、歩行者ナビゲーションの場合、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する領域の地勢情報を3次元表示するので、視点と注目点の間に高い建物が存在すると、視界が遮られ、注目点を把握することができないことになる。この場合、画面上では自分の現在位置が建物に埋もれてしまい、見失ってしまうことから誘導不能となる。
【0025】
そこで、本発明では、注目点よりも手前にあり視界を塞いで障害となる構造物を、そのオブジェクトの属性を変えて、透過できる特殊な方法(ワイヤフレーム、半透明など)で描画することにより、注目点と同時に周囲の建造物の位置関係も視界を遮られることなく描画し画面出力することを可能にした。これによって、ユーザは注目点の把握を容易にすることにした。
【0026】
構造物が視界を塞ぐかどうかを判定する方法は幾つか考えられる。本発明では、構造物を収容する最小限の立方体を求め、この立方体の接地面と注目点との位置関係に基づいて視界に塞がるかどうか(すなわち注目点よりも手前にあるか)を簡易に判定するようにした。すなわち、立方体の接地面である長方形の3点以上の頂点が注目点より手前にあれば、特殊表示に切り替える。
【0027】
このようにオブジェクトを特殊な方法で描画するか、普通の方法で描画するか否かを、接地4角形と基準軸の関係のみで判断することができるので、CPUの計算コストが小さくて済む。さらに、特殊描画方法としてワイヤフレームを採用した場合、3次元オブジェクトの描画は、一般的に普通のオブジェクト描画よりも3Dグラフィック描画エンジンへの負荷が少ないので、描画時間を短縮することができる。
【0028】
また、本発明の第2の側面は、地図情報と地図上に配置されている各構造物の3次元幾何情報を利用して誘導情報を提示するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
現在位置を取得する位置情報検出ステップと、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定ステップと、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の3次元幾何情報を取り出して3次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【0029】
本発明の第2の側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第2の側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによって、コンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第1の側面に係る情報提示装置と同様の作用効果を得ることができる。
【0030】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【0032】
近年、カー・ナビゲーション・システムに、地図を3次元で表示する技術が発達し、カー・ナビゲーションの画面上に3次元地図を表示することが可能になっている(図1を参照のこと)。これにより、カー・ナビゲーションで、現在位置と周囲の建物や立体交差点などといった立体構造物の位置関係をユーザは3次元的に把握することが可能である。
【0033】
同時に、PDA(個人用携帯端末)や携帯電話に現在位置を把握するためのGPSが搭載することがかのうとなっており、現在位置に基づいて端末を持つユーザに目的地経路までを誘導する歩行者ナビゲーション・システムが実用化されるようになってきた。さらに、携帯端末装置が画面上に3次元グラフィックをリアルタイムで高速に描画できるハードウェアによる3Dグラフィック描画エンジンが近年実用化され、携帯端末装置上でも高速なグラフィックの描画が可能となっている。
【0034】
カー・ナビゲーションも歩行者ナビゲーションも、地図表示により誘導情報を提示するという点では共通するが、両者には以下のような相違点があると本発明者らは思料する。
【0035】
(1)目的地探索という観点からは、カー・ナビゲーションでは、行く場所の住所や名前などがあらかじめはっきりしている。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、「ラーメンが食べたい」などといった、漠然としたユーザのリクエストに応えた目的地の場合が多い。
(2)経路探索という観点からは、カー・ナビゲーションでは、目的地に正確な道でたどり着けることが重視される。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、必ずしも早いことを求められない。途中で危険な箇所を回避したり、お勧めの場所を提示したりする場合もある。
(3)地図全般に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、一般的に、運転時は見ないので、最初と最後に確認するぐらいである。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、信号待ちや、曲がり角などで頻繁に見ることになる。
(4)2次元地図表示に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、ジャイロ・センサが利用可能であり、進んでいる場所を先頭に地図情報を描くのが主流である。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、原則的に向きを割り出すことは不可能である。
(5)3次元地図表示に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、2D地図の拡張といった程度の利便性で、現状で特に大きな効果は得られない。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定したりするのに極めて便利である。
(6)音声案内に関して言えば、カー・ナビゲーションでは、運転者は普段は画面を見ることがないので有効である。これに対し、歩行者ナビゲーションでは、必ずしも必要とは言えない。
【0036】
ナビゲーション・システムでは3次元地図表示が一般化しつつあるが、高い建物が立ち並ぶような地域においては、地図上の注目点で視界が遮られるという問題が考えられる。カー・ナビゲーションの場合、ジャイロ・センサにより進んでいる場所すなわち経路位相情報を推定し、進路方向を注目点としてこれを先頭にして地図情報を描いていくので、進行方向が道に沿う限りは、視界が建物で遮られることはない。
【0037】
これに対し、歩行者ナビゲーションにおいては、注目点を設定する仕方によっては、注目点が高い建物に埋没し、建物で視界が遮られ、画面上から注目点を把握することが困難になってしまう。
【0038】
ここで言う地図上の注目点として、例えばユーザの現在位置や目標地点を設定することが考えられる。本発明では、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する(若しくは、注目点を中心とする)領域の地勢情報を3次元表示することした。この場合、端末を持つユーザは端末の画面と周囲の風景を比較しながら地図上で現在位置を同定することができて、便利であると思料する。ところが、視点と注目点の間に高い建物が存在すると、視界が遮られ、注目点を把握することができないことになる。この場合、画面上では自分の現在位置が建物に埋もれてしまい、見失ってしまうことから誘導不能となる。
【0039】
そこで、本発明では、このような視界を塞いで障害となる建造物を、そのオブジェクトの属性を変えて、透過できる特殊な方法(ワイヤフレーム、半透明など)で描画することにより、注目点と同時に周囲の建造物の位置関係も視界を遮られることなく描画し画面出力することを可能にした。これによって、ユーザは注目点の把握を容易にすることにした。
【0040】
図2には、本発明の一実施形態に係る情報処理端末1のハードウェア構成を模式的に示している。同図に示すように、情報処理端末1は、ユーザの現在位置を取得するためのGPSなどの位置検出装置5と、端末本体の処理装置6と、地図など誘導情報あるいはその他の情報をユーザに提示するための表示装置7と、地図情報や構造物の3次元幾何情報など大容量のデータを記録する外部記録装置8と、ユーザからの操作やコマンド/データの入力を受け付ける外部入力装置9とを備えている。
【0041】
端末本体の処理装置6は、装置全体の動作を統括的に制御するCPU(Central Processing Unit)6−dと、RAM(RandomAccess Memory)6−bと、ROM(Read Only Memory)6−cと、3Dグラフィック描画エンジン6−aと、外部デバイスとのインターフェース6−eとで構成される。
【0042】
CPU6−dは、オペレーティング・システムが提供する実行環境下で、歩行者ナビゲーション・プログラムやその他のコンピュータ・プログラムを実行する。CPU6−dは、インターフェース6−e経由でGPS5から位置情報を取得したり、外部記憶装置から地図情報や構造物の3次元幾何情報を読み出したり、外部入力装置9を介したユーザ入力を取得することができる。
【0043】
RAM6−bは、書き込み可能な半導体メモリ装置であり、CPU6−dの実行プログラム・コードをロードしたり、実行プログラムの作業データを一時格納したりするために使用される。ROM6−cは、読み出し専用の半導体メモリ装置であり、始動時プログラムや各ハードウェア操作用プログラム、製造情報などを恒久的に格納する。
【0044】
3Dグラフィック描画エンジン6−aは、CPU6−dからの指示に従って、地図情報並びに構造物の3次元幾何情報を基に、レンダリングやその他の3次元グラフィック処理を行ない、生成された描画情報を表示装置7で画面出力するようになっている。
【0045】
ここで、図示の情報処理端末1における誘導情報の提示動作(歩行者ナビゲーション)について説明する。
【0046】
処理装置6は、GPS5からの信号により、現在位置の緯度経度を把握し、その位置を含む立体地図情報を、外部記憶装置8から取得する。このとき、ユーザは外部入力装置9を通して地図の描画モードを鳥瞰視点による立体地図描画モードにあらかじめ指定してあると仮定する。このとき、外部より得られた地図の情報は、一旦インターフェース6−eを通して、CPU6−dを経由し、RAM6−bに格納される。CPU6−dは、地図描画を行なうに際し、この情報をさらに3Dグラフィック描画エンジン6−aに送って描画させ、その結果が表示装置7に出力される。
【0047】
本実施形態に係る情報処理端末1は、主として歩行者ナビゲーション用の3次元地図情報をユーザ提示する。
【0048】
歩行者ナビゲーションの場合、目的地や経路が必ずしも明瞭ではない。また、歩行中は、画面の表示と画面と周囲の風景を比較しながら地図上で現在位置を同定することができれば便利である。そこで、本実施形態に係る情報処理端末1は、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する領域を3次元地図表示する。視線方向で注目点を眺める視界の3次元地図表示を歩行者に対する誘導情報とすれば、画面表示と風景とを比較し易くなり、例えば、交差点などで曲がり角の目安となる建物を特定し易くなり、使い勝手がよい。また、道に沿わないで、どの地点からもどの方向から目標を見ることができるようになる。
【0049】
ところが、3次元地図表示により誘導情報を提示する場合、高い建物が立ち並ぶような地域においては、地図上の注目点で視界が遮られるという問題が考えられる。特に、ユーザの現在位置を注目点に設定し、注目点を包含する領域の地勢情報を3次元表示する場合、視点と注目点の間に高い建物が存在すると、手前の建物で視界が遮られ、注目点を把握できなくなる。この場合、画面上では自分の現在位置が建物に埋もれてしまい、見失ってしまうことから誘導不能となる。
【0050】
図3には、手前の建物で視界が遮られ、注目点を把握できなくなる様子を示している。注目点である画像の中心をOとすると、すべての構造物を普通に描画した場合、手前の構造物が視界を遮り、注目点すなわち現在位置を把握できなくなる。
【0051】
そこで、本実施形態に係る情報処理端末1では、注目点よりも手前にあり視界を塞いで障害となる構造物を、そのオブジェクトの属性を変えて、透過できる特殊な方法(ワイヤフレーム、半透明など)で描画することにより、注目点と同時に周囲の建造物の位置関係も視界を遮られることなく描画し画面出力することを可能にした。これによって、ユーザは3次元値図表時の中から注目点を容易に把することができる。
【0052】
図4には、注目点よりも手前の建物をワイヤフレーム表示に切り替えることで、建物に埋もれている注目点を可視化した様子を示している。図示の通り、注目点である画像の中心をOとすると、これよりも手前の構造物をワイヤフレームで描画しているので、手前に構造物があっても、ワイヤフレーム越しに注目点すなわち現在位置を把握することができる。
【0053】
このような誘導情報の描画処理は、CPU6−dと、RAM6−bと、3Dグラフィック描画エンジン6−aの間の協働的動作によって実現される。具体的には、以下の通りになる。
【0054】
まず、GPS5からの位置信号に基づいて現在位置を取得し、この現在位置を注目点に設定する。続いて、誘導情報を生成する際の視線方向又は視点を設定する。視点を設定した場合、視点から注目点に向かう直線が視線となる。視線方向又は視点は、例えば、外部入力装置9を介したユーザ入力を用いて設定してもよい。あるいは、情報処理端末1内に方向計測装置をさらに装備し、端末1自体を向けた方向を視線方向に設定することで、操作性が向上する。あるいは、GPS5からの位置信号を時々刻々と追跡して、ユーザの進行方向を推定し、これを視線方向に設定するようにしてもよい。
【0055】
次いで、地図情報のうち注目点を包含する所定面積の領域を立体地図の表示対象領域として設定する。そして、立体地図空間内において、図5に示すように、地図上のユーザの注目位置をO、ユーザの視点位置をSとし、注目点Oを通り、地平面をなす平面mを想定する。次に、OS⊥lとなるような直線lをm上に定め、この直線を、平面上でやや視点方向に平行移動した直線l’(以下、直線l’を「基準軸」とする)を定める。この直線l’で、平面mを、視点に対して手前側のm’と、奥のm”に分つものとする。地平面m上でOS⊥lとなるような直線lではなく、これよりも手前に平行移動した直線l’を基準軸とするのは、実際のナビゲーション画面上での見栄えを良くするためである。
【0056】
この平面m上にビルなどの構造物オブジェクトをレンダリングする際、まず、構造物オブジェクトを収容する最小限の立方体をバウンディング・ボックスとして設定する。図6には、構造物オブジェクトにバウンディング・ボックスを設定した様子を示している。
【0057】
このバウンディング・ボックス上に存在する4つの平面のうち、地表面をなす平面mに接するもの(以下、「接地4角形」とする)の、接地点P0〜P3の位置を調べる。このとき、この4点のうち、3点以上がユーザの視点から見て基準軸l’よりも手前、すなわち、m’の側に属していた場合、この構造物オブジェクトをワイヤフレーム形式で表示し(図7を参照のこと)、そうでなければ、普通に描画する(図8を参照のこと)。
【0058】
以上の方法を、全ての地上の構造物に対し繰り返し行う。すると、ユーザ視点よりもやや手前にある構造物はすべてワイヤフレームなどの、指定された特殊な方法で描画され、それ以外の建物は普通に描画される。
【0059】
9には、本実施形態に係る歩行者ナビゲーション用の誘導情報を生成するための処理手順をフローチャートの形式で示している。
【0060】
まず、特殊な構造物を描画すべきか状況かどうか、すなわち、ユーザーが周りの建物などを確認すべき状況にあるかどうかを判断する(ステップS1)。
【0061】
ここで、特殊な構造物を描画すべき状況ではないと判断された場合には、すべての構造物を通常の3Dイメージとして描画し(ステップS9)、本処理ルーチン全体を終了する。
【0062】
一方、特殊な構造物を描画すべき状況であると判断された場合には、描画する構造物を選択する(ステップS2)。より具体的には、地図上で注目点を収容するように切り出された表示対象領域に存在する構造物が描画対象であり、1つずつ順次選択される。
【0063】
そして、選択された構造物についてバウンディング・ボックス(図6を参照のこと)を取得する(ステップS3)。
【0064】
次いで、このバウンディング・ボックスが持つ接地4角形の接地点P0〜P3の位置と基準軸l’の位置関係を調べる(ステップS4)。
【0065】
接地4角形の接地点P0〜P3のうち、3点以上がユーザの視点から見て基準軸l’よりも手前、すなわち、m’の側に属していた場合には(ステップS5)、構造物は注目点の手前にあり視界を遮ると判断し、この構造物オブジェクトをワイヤフレーム形式で表示する(ステップS6)(図7を参照のこと)。また、接地点P0〜P3のうち2点未満がユーザの視点から見て基準軸l’よりも手前にあれば、構造物は注目点よりも奥にあり、視界を遮らないと判断して、通常の3Dイメージとして描画する(ステップS7)(図8を参照のこと)。
【0066】
そして、表示対象領域内で未処理の構造物が残っている場合には(ステップS8)、ステップS2に戻り、上述と同様の手順に従い、構造物の描画処理を繰り返し行なう。また、すべての構造物の処理が終了した場合には、本処理ルーチン全体を終了する。
【0067】
図10には、構造物が視界に塞がるかどうかを判定する他の方法を図解している。図示の例では、GPS5からの位置情報から得られる現在位置の変化に基づいて得られる経路位相から構造物と注目点との位置関係を判定するようになっている。
【0068】
この場合、まず、GPS5からの位置情報から得られる現在位置の変化に基づいて得られる経路位相を取得する。次いで、経路がどの道路をたどっているかを判断して道路の位相情報を取得する。そして、道路沿いの障害となる建物を特定して、建物の位置情報を取得する。建物を特定した後は、上述と同様にして、各建物の表示方法を決定して、それらの描画処理を行なえばよい。
【0069】
[追補]
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【0070】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、3Dコンピュータ・グラフィックスの利用により3次元地図表示をベースにした誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【0071】
また、本発明によれば、目標とする建物などの注目点とその周囲環境を把握し易くなるように構造物の3D表示からなる誘導情報を好適に提示することができる、優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【0072】
また、本発明によれば、視点と注目点の間に高い建物が存在しても注目点を把握し易いように3D表示からなる誘導情報を好適に提示することができる、歩行者ナビゲーション用の優れた情報提示装置及び情報提示方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【0073】
本発明に係る3次元地図表示方法を描画すべきすべてのオブジェクトに対して施すことにより、注目点よりも手前の構造物がすべて特殊な方法で描画される。したがって、画面上からも注目点と同時に周囲の建造物の位置関係も視線を遮られることなく描画することが可能となる。
【0074】
また、本発明によれば、オブジェクトを特殊な方法で描画するか、普通の方法で描画するか否かを、接地4角形と基準軸の関係のみで判断できるので、CPUの計算コストが小さくて済む。さらに、構造物の特殊な描画方法としてワイヤフレームを採用した場合、3次元オブジェクトの描画は、一般的に普通のオブジェクト描画よりも3Dグラフィック描画エンジンへの負荷が少ないので、描画時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ナビゲーション・システムの概要を説明するための図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る情報処理端末のハードウェア構成を模式的に示した図である。
【図3】手前の建物で視界が遮られ、注目点を把握できなくなる様子を示した図である。
【図4】注目点よりも手前の建物をワイヤフレーム表示に切り替えることで、建物に埋もれている注目点を可視化した様子を示した図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る誘導情報の描画処理を説明するための図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る誘導情報の描画処理を説明するための図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る誘導情報の描画処理を説明するための図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る誘導情報の描画処理を説明するための図である。
【図9】歩行者ナビゲーション用の誘導情報を生成するための処理手順を示したフローチャートである。
【図10】構造物が視界に塞がるかどうかを判定する他の方法を説明するための図である。
【符号の説明】
1…情報処理端末
5…GPS
6…処理装置
6−a…3Dグラフィック描画エンジン
6−b…RAM
6−c…ROM
6−d…CPU
6−e…外部デバイスとのインターフェース
7…表示装置
8…外部記憶装置
9…外部入力装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an information presenting apparatus, an information presenting method, and a computer program for presenting information to a user, and more particularly, to an information presenting apparatus for presenting guidance information to a route, a destination, or the like to a user based on map information or the like. And an information presentation method, and a computer program.
[0002]
More specifically, the present invention relates to an information presenting apparatus and an information presenting method for presenting guidance information based on a three-dimensional map display using 3D computer graphics, and a computer program, and in particular, to a target building TECHNICAL FIELD The present invention relates to an information presenting apparatus, an information presenting method, and a computer program for presenting guidance information composed of a 3D display of a structure so as to make it easier to grasp a point of interest such as the surrounding environment and the like.
[0003]
[Prior art]
With the recent technological innovation, various types of information devices have been developed to support human activities in a wide range of fields such as industrial activities and daily life.
[0004]
For example, a navigation system stores map information in a relatively wide area in advance, reads corresponding map information based on current position information obtained from a GPS (Global Positioning System) or other position detecting device, and provides guidance information. To the user.
[0005]
Many navigation systems have been developed for vehicles and are available as on-board vehicles. In this case, the guidance information displayed on the screen is sequentially updated according to the current position that changes every moment. In addition, map information is displayed according to the route to the destination in accordance with the destination and other driving information input by the user (driver) (for example, see Patent Documents 1 and 2). ).
[0006]
More recently, by integrating 3D computer graphics technology with a navigation system, a 3D image of a structure such as a building or a road is rendered and placed at a corresponding location on a map, and guidance information is presented as a 3D map. Systems that do this are also widespread.
[0007]
Until now, navigation systems have mainly been car navigation systems that assist driving by in-vehicle use, but pedestrian navigation systems that show pedestrians the route to their destinations are also expected.
[0008]
Both the car navigation and the pedestrian navigation are common in that guidance information is presented by map display, but the present inventors think that there are the following differences.
[0009]
(1) From the viewpoint of destination search, in car navigation, the address, name, and the like of a place to go are known in advance. In contrast, pedestrian navigation is often a destination that responds to vague user requests, such as "I want to eat ramen."
(2) From the viewpoint of route search, in car navigation, it is important to reach a destination with an accurate road. On the other hand, pedestrian navigation does not always need to be fast. In some cases, you may avoid a dangerous spot or suggest a recommended spot.
(3) Speaking of maps in general, car navigation is generally not seen when driving, so it is only necessary to check at the beginning and end. On the other hand, in pedestrian navigation, the user frequently sees the vehicle at a traffic light or at a corner.
(4) Regarding the two-dimensional map display, in car navigation, a gyro sensor can be used, and the map information is mainly drawn with the place where the vehicle is traveling at the top. In contrast, in pedestrian navigation, it is basically impossible to determine the direction.
(5) Regarding the three-dimensional map display, in the car navigation, a particularly large effect cannot be obtained at present because of the feeling of expanding a 2D map. On the other hand, pedestrian navigation is extremely convenient for specifying a building that is an indicator of a turn at an intersection or the like.
(6) Speaking of voice guidance, car navigation is effective because the driver does not normally look at the screen. In contrast, pedestrian navigation is not always necessary.
[0010]
In the navigation system, the three-dimensional map display is becoming popular. However, in an area where tall buildings are lined up, there is a problem that a view point is obstructed by an attention point on the map. In the case of car navigation, a gyro sensor estimates the location where the vehicle is heading, and draws map information based on the estimated location. As long as the direction of travel is along the road, the view is not obstructed by buildings.
[0011]
On the other hand, in pedestrian navigation, depending on how to set the point of interest on the map, if there is a tall building between the viewpoint and the point of interest, the view will be blocked, making it difficult to grasp the point of interest. Would.
[0012]
[Patent Document 2]
JP-A-6-88831
[Patent Document 1]
JP-A-8-16988
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an excellent information presenting device, an information presenting method, and a computer program capable of suitably presenting guidance information to a route or a destination based on map information or the like to a user. It is in.
[0014]
A further object of the present invention is to provide an excellent information presenting apparatus, an information presenting method, and a computer program which can suitably present guidance information based on a three-dimensional map display by utilizing 3D computer graphics. Is to do.
[0015]
A further object of the present invention is to provide an excellent information presenting apparatus capable of suitably presenting guidance information including a 3D display of a structure so as to facilitate understanding of a target point of interest such as a building and its surrounding environment. An object of the present invention is to provide an information presentation method and a computer program.
[0016]
A further object of the present invention is to provide an excellent pedestrian navigation system capable of suitably presenting guidance information including a 3D display so that the attention point can be easily grasped even if a tall building exists between the viewpoint and the attention point. To provide an information presenting apparatus, an information presenting method, and a computer program.
[0017]
Means and Action for Solving the Problems
The present invention has been made in view of the above problems, and a first aspect thereof is an information presentation device that presents guidance information to a user based on map information,
Map information storage means for storing map information;
Structure information storage means for storing three-dimensional geometric information of each structure arranged on the map;
Position information detecting means for acquiring the current position;
Display target area setting means for acquiring a point of interest based on the current position and setting a display target area including the point of interest;
Guidance for reading the map information about the display target area and the three-dimensional geometric information of each structure included in the display target area from the map information storage means and the structure information storage means, and generating guidance information composed of a three-dimensional map display. Information generation means;
Display means for outputting the generated guidance information to a screen;
It is an information presentation device characterized by comprising:
[0018]
In recent years, a technology for displaying a map in three dimensions has been developed in a navigation system, and it has become possible to display a three-dimensional map on a screen. Thereby, the user can three-dimensionally grasp the positional relationship between the current position and a three-dimensional structure such as a surrounding building or a three-dimensional intersection. In particular, in pedestrian navigation, a three-dimensional map display is extremely useful for specifying a building that is a guide for a turn at an intersection or the like.
[0019]
The navigation system sets a point of interest based on the current position acquired by position information detecting means such as GPS, sets a display target area based on the point of interest, and generates and presents guidance information.
[0020]
In the case of car navigation, it is a general practice to estimate a traveling position, that is, route phase information by a gyro sensor, and draw the leading direction with the course direction as a point of interest.
[0021]
On the other hand, in the case of pedestrian navigation, the destination and the route are not always clear. During walking, it is convenient if the current position can be identified on the map while comparing the screen display with the surrounding scenery. Therefore, in the present invention, the current position of the user is set as a point of interest, and a three-dimensional map display of a region including the point of interest (centered on the point of interest) is used as the guidance information. If the guidance information is a three-dimensional map display of the field of view that looks at the point of interest in the direction of the line of sight, it is easier to compare the screen display with the landscape. Good. In addition, it is possible to see the target from any point and from any direction without being along the road.
[0022]
However, when guidance information is presented by a three-dimensional map display, in a region where tall buildings are lined up, there is a problem that a view point is obstructed by a point of interest on the map.
[0023]
In the case of car navigation, the gyro sensor estimates the location where the vehicle is traveling, that is, the path phase information, and draws this at the beginning with the direction of the course as the point of interest. There is no obstruction.
[0024]
On the other hand, in the case of pedestrian navigation, the current position of the user is set as a point of interest, and terrain information of an area including the point of interest is displayed three-dimensionally. Therefore, if a tall building exists between the viewpoint and the point of interest, The view is obstructed, and the point of interest cannot be grasped. In this case, the user's current position is buried in the building on the screen and is lost, so that no guidance is possible.
[0025]
Therefore, in the present invention, by drawing a structure that is in front of the point of interest and obstructs the field of view and obstructs the view by changing the attribute of the object and using a special method (wire frame, translucent, etc.) that can be transmitted. In addition to the point of interest, the positional relationship of surrounding buildings can be drawn and output to the screen without obstructing the view. This makes it easier for the user to grasp the point of interest.
[0026]
There are several methods for determining whether the structure blocks the view. According to the present invention, a minimum cube for accommodating a structure is obtained, and it is simply determined whether or not the field of view is closed based on the positional relationship between the contact surface of the cube and the point of interest (that is, whether or not it is closer to the point of interest). Judgment was made. That is, if three or more vertices of the rectangle, which is the contact surface of the cube, are in front of the target point, the display is switched to the special display.
[0027]
As described above, whether to draw an object by a special method or a normal method can be determined only by the relationship between the grounding rectangle and the reference axis, so that the calculation cost of the CPU can be reduced. Furthermore, when a wire frame is employed as a special drawing method, drawing of a three-dimensional object generally requires less load on a 3D graphic drawing engine than drawing of an ordinary object, so that drawing time can be reduced.
[0028]
According to a second aspect of the present invention, a process for presenting guidance information using map information and three-dimensional geometric information of each structure arranged on the map is executed on a computer system. A computer program described in a computer-readable form,
A position information detecting step of obtaining a current position;
Acquiring a point of interest based on the current position and setting a display target area including the point of interest;
A guide information generating step of extracting map information about the display target area and three-dimensional geometric information of each structure included in the display target area to generate guide information composed of a three-dimensional map display;
A computer program characterized by comprising:
[0029]
The computer program according to the second aspect of the present invention defines a computer program described in a computer-readable format so as to realize a predetermined process on a computer system. In other words, by installing the computer program according to the second aspect of the present invention in a computer system, a cooperative action is exerted on the computer system, and the information presentation according to the first aspect of the present invention. The same operation and effect as the device can be obtained.
[0030]
Further objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed descriptions based on embodiments of the present invention described below and the accompanying drawings.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0032]
In recent years, a technology for displaying a map in three dimensions has been developed in a car navigation system, and a three-dimensional map can be displayed on a car navigation screen (see FIG. 1). As a result, the user can three-dimensionally grasp the positional relationship between the current position and a three-dimensional structure such as a surrounding building or a three-dimensional intersection by car navigation.
[0033]
At the same time, it is supposed that a GPS for ascertaining the current position is mounted on a personal digital assistant (PDA) or a mobile phone, and a walk that guides a user having the terminal to a destination route based on the current position. User navigation systems have come into practical use. Further, in recent years, a 3D graphic drawing engine using hardware that enables a mobile terminal device to draw a three-dimensional graphic on a screen at high speed in real time has been put to practical use, and high-speed graphic drawing can be performed on the mobile terminal device.
[0034]
Both the car navigation and the pedestrian navigation are common in that guidance information is presented by map display, but the present inventors think that there are the following differences.
[0035]
(1) From the viewpoint of destination search, in car navigation, the address, name, and the like of a place to go are known in advance. In contrast, pedestrian navigation is often a destination that responds to vague user requests, such as "I want to eat ramen."
(2) From the viewpoint of route search, in car navigation, it is important to reach a destination with an accurate road. On the other hand, pedestrian navigation does not always need to be fast. In some cases, you may avoid a dangerous spot or suggest a recommended spot.
(3) Speaking of maps in general, car navigation is generally not seen when driving, so it is only necessary to check at the beginning and end. On the other hand, in pedestrian navigation, the user frequently sees the vehicle at a traffic light or at a corner.
(4) In terms of two-dimensional map display, a gyro sensor can be used in car navigation, and the mainstream is to draw map information starting from the place where the vehicle is traveling. In contrast, in pedestrian navigation, it is basically impossible to determine the direction.
(5) With regard to three-dimensional map display, car navigation does not provide a particularly large effect at present, with the convenience of extending a 2D map. On the other hand, pedestrian navigation is extremely convenient for specifying a building that is an indicator of a turn at an intersection or the like.
(6) Speaking of voice guidance, car navigation is effective because the driver does not normally look at the screen. In contrast, pedestrian navigation is not always necessary.
[0036]
In the navigation system, the three-dimensional map display is becoming popular. However, in an area where tall buildings are lined up, there is a problem that a view point is obstructed by an attention point on the map. In the case of car navigation, the gyro sensor estimates the location where the vehicle is traveling, that is, the route phase information, and draws the map information with the direction of the course as the point of interest, starting with this, so long as the direction of travel is along the road, The view is not obstructed by the building.
[0037]
On the other hand, in pedestrian navigation, depending on how to set a point of interest, the point of interest is buried in a high building, the view is blocked by the building, and it becomes difficult to grasp the point of interest from the screen. .
[0038]
As the point of interest on the map referred to here, for example, it is conceivable to set the current position or the target point of the user. According to the present invention, the current position of the user is set as a point of interest, and the terrain information of an area including (or centered on) the point of interest is displayed three-dimensionally. In this case, the user having the terminal can identify the current position on the map while comparing the screen of the terminal with the surrounding scenery, which is considered to be convenient. However, if there is a tall building between the viewpoint and the point of interest, the field of view is blocked, and the point of interest cannot be grasped. In this case, the user's current position is buried in the building on the screen and is lost, so that no guidance is possible.
[0039]
Therefore, in the present invention, such a building that obstructs the view and obstructs the object by changing the attribute of the object and drawing it by a special method (wire frame, translucent, etc.) that can be transmitted to the point of interest. At the same time, it was possible to draw and output the positional relationship of surrounding buildings without interrupting the field of view. This makes it easier for the user to grasp the point of interest.
[0040]
FIG. 2 schematically shows a hardware configuration of the information processing terminal 1 according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, the information processing terminal 1 provides a position detecting device 5 such as GPS for acquiring the current position of the user, a processing device 6 of the terminal body, and guidance information such as a map or other information to the user. A display device 7 for presenting, an external recording device 8 for recording a large amount of data such as map information and three-dimensional geometric information of a structure, and an external input device 9 for receiving an operation or a command / data input from a user. It has.
[0041]
The processing device 6 of the terminal main body includes a CPU (Central Processing Unit) 6-d that comprehensively controls the operation of the entire device, a RAM (Random Access Memory) 6-b, a ROM (Read Only Memory) 6-c, It comprises a 3D graphic drawing engine 6-a and an interface 6-e with an external device.
[0042]
The CPU 6-d executes a pedestrian navigation program and other computer programs under an execution environment provided by the operating system. The CPU 6-d acquires position information from the GPS 5 via the interface 6-e, reads map information and three-dimensional geometric information of a structure from an external storage device, and acquires a user input via the external input device 9. be able to.
[0043]
The RAM 6-b is a writable semiconductor memory device, and is used for loading an execution program code of the CPU 6-d and temporarily storing work data of the execution program. The ROM 6-c is a read-only semiconductor memory device, and permanently stores a start-up program, hardware operation programs, manufacturing information, and the like.
[0044]
The 3D graphic drawing engine 6-a performs rendering and other three-dimensional graphic processing based on the map information and the three-dimensional geometric information of the structure according to an instruction from the CPU 6-d, and displays the generated drawing information on a display device. 7, the screen is output.
[0045]
Here, an operation of presenting guidance information (pedestrian navigation) in the illustrated information processing terminal 1 will be described.
[0046]
The processing device 6 grasps the latitude and longitude of the current position from the signal from the GPS 5, and acquires the three-dimensional map information including the position from the external storage device 8. At this time, it is assumed that the user has previously specified the map drawing mode to the three-dimensional map drawing mode from the bird's-eye viewpoint through the external input device 9. At this time, the map information obtained from outside is temporarily stored in the RAM 6-b via the interface 6-e, the CPU 6-d. When drawing a map, the CPU 6-d further sends this information to the 3D graphic drawing engine 6-a to draw the information, and the result is output to the display device 7.
[0047]
The information processing terminal 1 according to the present embodiment mainly presents three-dimensional map information for pedestrian navigation to a user.
[0048]
In the case of pedestrian navigation, destinations and routes are not always clear. During walking, it is convenient if the current position can be identified on the map while comparing the screen display with the surrounding scenery. Therefore, the information processing terminal 1 according to the present embodiment sets the current position of the user as a point of interest, and displays a region including the point of interest on a three-dimensional map. If a three-dimensional map display of the field of view that looks at the point of interest in the direction of the line of sight is used as guidance information for pedestrians, it is easier to compare the screen display with the landscape, for example, it is easier to identify a building that is a guide for a corner at an intersection or the like. , Easy to use. In addition, it is possible to see the target from any point and from any direction without being along the road.
[0049]
However, when guidance information is presented by a three-dimensional map display, in a region where tall buildings are lined up, there is a problem that a view point is obstructed by a point of interest on the map. In particular, when the current position of the user is set as a point of interest and terrain information of an area including the point of interest is displayed three-dimensionally, if a tall building exists between the viewpoint and the point of interest, the view is blocked by the building in front. , The attention point cannot be grasped. In this case, the user's current position is buried in the building on the screen and is lost, so that no guidance is possible.
[0050]
FIG. 3 shows a state in which the view in front of the building is obstructed and the point of interest cannot be grasped. Assuming that the center of the image, which is the point of interest, is O, when all the structures are drawn normally, the structure in front blocks the field of view, and the point of interest, that is, the current position, cannot be grasped.
[0051]
Therefore, in the information processing terminal 1 according to the present embodiment, a special method (wire frame, translucent, etc.) that allows a structure that is located before the point of interest and obstructs the view and obstructs the view by changing the attribute of the object is used. This makes it possible to draw and output the positional relationship of surrounding buildings as well as the point of interest without obstructing the view. As a result, the user can easily grasp the point of interest from within the three-dimensional value chart.
[0052]
FIG. 4 shows a state in which the building in front of the point of interest is switched to the wireframe display to visualize the point of interest buried in the building. As shown in the drawing, if the center of the image as the point of interest is set to O, the structure in front of this is drawn with a wire frame. The position can be grasped.
[0053]
Such a drawing process of the guidance information is realized by a cooperative operation among the CPU 6-d, the RAM 6-b, and the 3D graphic drawing engine 6-a. Specifically, it is as follows.
[0054]
First, a current position is acquired based on a position signal from the GPS 5 and the current position is set as a point of interest. Subsequently, the gaze direction or viewpoint when generating the guidance information is set. When the viewpoint is set, a straight line from the viewpoint to the point of interest is the line of sight. The gaze direction or viewpoint may be set using, for example, a user input via the external input device 9. Alternatively, a direction measurement device is further provided in the information processing terminal 1 and the direction in which the terminal 1 itself is turned is set as the line-of-sight direction, thereby improving operability. Alternatively, the position signal from the GPS 5 may be tracked every moment to estimate the traveling direction of the user, and this may be set as the line-of-sight direction.
[0055]
Next, an area having a predetermined area that includes the point of interest in the map information is set as a display target area of the three-dimensional map. Then, in the three-dimensional map space, as shown in FIG. 5, the user's attention position on the map is O, the user's viewpoint position is S, and a plane m passing through the attention point O and forming the ground plane is assumed. Next, a straight line l that satisfies OS⊥1 is determined on m, and this straight line is referred to as a straight line l ′ (hereinafter, the straight line l ′ is referred to as a “reference axis”) that is slightly translated in the viewpoint direction on the plane. Determine. With this straight line l ′, the plane m is divided into m ′ on the near side with respect to the viewpoint and m ″ on the back. This is not a straight line l such that OS⊥l on the ground plane m. The reason why the straight line l 'translated in front of this is set as the reference axis is to improve the appearance on the actual navigation screen.
[0056]
When rendering a structural object such as a building on the plane m, first, a minimum cube that accommodates the structural object is set as a bounding box. FIG. 6 shows a state in which a bounding box is set in the structure object.
[0057]
Among the four planes existing on the bounding box, the positions of the ground points P0 to P3 of the plane that is in contact with the plane m that forms the ground surface (hereinafter referred to as “ground quadrilateral”) are examined. At this time, if three or more of the four points belong to the front of the reference axis l ′ from the viewpoint of the user, that is, belong to the m ′ side, the structure object is displayed in a wire frame format. (See FIG. 7), otherwise draw normally (see FIG. 8).
[0058]
The above method is repeated for all structures on the ground. Then, all the structures slightly in front of the user's viewpoint are drawn by a specified special method such as a wire frame, and the other buildings are drawn normally.
[0059]
FIG. 9 shows, in the form of a flowchart, a processing procedure for generating guidance information for pedestrian navigation according to the present embodiment.
[0060]
First, it is determined whether a special structure is to be drawn or not, that is, whether the user is in a situation to check surrounding buildings or the like (step S1).
[0061]
Here, if it is determined that it is not a situation to draw a special structure, all the structures are drawn as normal 3D images (step S9), and the entire processing routine ends.
[0062]
On the other hand, if it is determined that the situation is such that a special structure should be drawn, the structure to be drawn is selected (step S2). More specifically, structures existing in a display target area cut out to accommodate a point of interest on a map are drawing targets, and are sequentially selected one by one.
[0063]
Then, a bounding box (see FIG. 6) is acquired for the selected structure (step S3).
[0064]
Next, the positional relationship between the positions of the grounding points P0 to P3 of the grounding rectangle of the bounding box and the reference axis l 'is checked (step S4).
[0065]
When three or more of the ground contact points P0 to P3 of the contact quadrangular belong to the front of the reference axis l ', that is, to the m' side from the viewpoint of the user (step S5), the structure Determines that it is in front of the point of interest and obstructs the field of view, and displays this structure object in a wire frame format (step S6) (see FIG. 7). If less than two of the ground points P0 to P3 are closer than the reference axis l ′ when viewed from the user's viewpoint, it is determined that the structure is deeper than the point of interest and does not obstruct the view, The image is drawn as a normal 3D image (step S7) (see FIG. 8).
[0066]
If an unprocessed structure remains in the display target area (step S8), the process returns to step S2, and the structure drawing processing is repeated according to the same procedure as described above. When the processing for all the structures is completed, the entire processing routine ends.
[0067]
FIG. 10 illustrates another method for determining whether a structure is obstructed by the field of view. In the illustrated example, the positional relationship between the structure and the point of interest is determined from the path phase obtained based on the change in the current position obtained from the position information from the GPS 5.
[0068]
In this case, first, a path phase obtained based on a change in the current position obtained from the position information from the GPS 5 is obtained. Next, it is determined which road the route follows, and phase information of the road is acquired. Then, a building that becomes an obstacle along the road is specified, and positional information of the building is acquired. After specifying the buildings, the display method of each building may be determined in the same manner as described above, and the drawing process may be performed.
[0069]
[Supplement]
The present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiment without departing from the scope of the present invention. That is, the present invention has been disclosed by way of example, and the contents described in this specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims described at the beginning should be considered.
[0070]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, an excellent information presenting apparatus and information presenting method capable of suitably presenting guidance information based on a three-dimensional map display using 3D computer graphics, And a computer program.
[0071]
Further, according to the present invention, an excellent information presenting apparatus capable of suitably presenting guidance information including a 3D display of a structure so that a target point of interest such as a building and its surrounding environment can be easily grasped. And an information presentation method, and a computer program.
[0072]
Further, according to the present invention, even if a tall building exists between a viewpoint and a point of interest, guidance information composed of 3D display can be suitably presented so that the point of interest can be easily grasped. An excellent information presentation device, an excellent information presentation method, and a computer program can be provided.
[0073]
By applying the three-dimensional map display method according to the present invention to all objects to be drawn, all the structures before the point of interest are drawn by a special method. Therefore, it is possible to draw not only the point of interest but also the positional relationship of the surrounding buildings without obstructing the line of sight from the screen.
[0074]
Further, according to the present invention, it is possible to determine whether to draw an object by a special method or an ordinary method based only on the relationship between the grounding rectangle and the reference axis. I'm done. Furthermore, when a wire frame is employed as a special drawing method for a structure, drawing a three-dimensional object generally requires less load on a 3D graphic drawing engine than drawing an ordinary object, so that drawing time should be reduced. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a navigation system.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a hardware configuration of an information processing terminal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a view in front of a building is obstructed and a point of interest cannot be grasped.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a building in front of a point of interest is visualized by switching to a wire frame display to display a point of interest buried in the building.
FIG. 5 is a diagram for explaining a guide information drawing process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a guide information drawing process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a guide information drawing process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining a guide information drawing process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure for generating guidance information for pedestrian navigation.
FIG. 10 is a diagram for explaining another method for determining whether or not a structure is blocked by a field of view.
[Explanation of symbols]
1. Information processing terminal
5 ... GPS
6. Processing equipment
6-a 3D graphic drawing engine
6-b RAM
6-c ROM
6-d ... CPU
6-e: Interface with external device
7 Display device
8 External storage device
9 External input device

Claims (15)

地図情報に基づいてユーザに誘導情報を提示する情報提示装置であって、
地図情報を格納する地図情報蓄積手段と、
地図上に配置されている各構造物の3次元幾何情報を格納する構造物情報蓄積手段と、
現在位置を取得する位置情報検出手段と、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定手段と、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の3次元幾何情報を前記地図情報蓄積手段及び前記構造物情報蓄積手段から読み出し、3次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成手段と、
生成された誘導情報を画面出力する表示手段と、
を具備することを特徴とする情報提示装置。
An information presentation device that presents guidance information to a user based on map information,
Map information storage means for storing map information;
Structure information storage means for storing three-dimensional geometric information of each structure arranged on the map;
Position information detecting means for acquiring the current position;
Display target area setting means for acquiring a point of interest based on the current position and setting a display target area including the point of interest;
Guidance for reading the map information about the display target area and the three-dimensional geometric information of each structure included in the display target area from the map information storage means and the structure information storage means, and generating guidance information composed of a three-dimensional map display. Information generation means;
Display means for outputting the generated guidance information to a screen;
An information presentation device, comprising:
視線方向を取得する視線方向取得手段をさらに備え、
前記誘導情報生成手段は視線方向で注目点を眺める視界の3次元地図表示を誘導情報として生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の情報提示装置。
The apparatus further includes a line-of-sight direction acquisition unit that acquires a line-of-sight direction,
The guidance information generating means generates, as guidance information, a three-dimensional map display of a field of view that looks at a point of interest in the line of sight;
The information presentation device according to claim 1, wherein:
前記視線方向取得手段は、ユーザ入力、方向計測、位置情報の追跡のうちいずれかの手段により視線方向を取得する、
ことを特徴とする請求項2に記載の情報提示装置。
The line-of-sight direction obtaining means obtains a line-of-sight direction by any one of user input, direction measurement, and tracking of position information.
The information presentation device according to claim 2, wherein:
前記誘導情報生成手段は、
表示対象領域に含まれる各構造物と注目点との位置関係を判定する位置関係判定手段と、
該位置関係の判定結果に応じて構造物の描画方法を決定する描画方法決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の情報提示装置。
The guidance information generating means,
A positional relationship determining unit configured to determine a positional relationship between each structure included in the display target area and the point of interest;
A drawing method determining unit that determines a drawing method of a structure according to the determination result of the positional relationship;
The information presentation device according to claim 2, comprising:
前記位置関係判定手段は、視線方向で構造物が注目点よりも手前にあるかどうかを判定し、
前記描画方法決定手段は、注目点よりも手前にあると判定された構造物に対してワイヤフレーム表示、半透明表示、又はその他の注目点を遮らない表示方法を設定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の情報提示装置。
The positional relationship determining means determines whether or not the structure is in front of the point of interest in the line of sight,
The drawing method determination unit sets a display method that does not block the attention point, such as a wire frame display, a semi-transparent display, or another structure for a structure determined to be located before the attention point,
The information presentation device according to claim 4, wherein:
前記位置関係判定手段は、構造物を収容する最小限となる境界立方体を求め、境界立方体の接地4角形と注目点との位置関係に基づいて、視線方向で該構造物が注目点よりも手前にあるかどうかを判定する、
ことを特徴とする請求項5に記載の情報提示装置。
The positional relationship determining means obtains a minimum boundary cube accommodating the structure, and, based on the positional relationship between the grounding rectangle of the boundary cube and the point of interest, the structure is positioned in front of the point of interest in the line of sight. To determine if
The information presentation device according to claim 5, wherein:
前記位置関係判定手段は、境界立方体が持つ接地4角形の3点以上の頂点が注目点よりも手前にあれば、構造物が注目点よりも手前にあると判定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の情報提示装置。
If the three or more vertices of the grounding rectangle of the boundary cube are closer to the point of interest than the point of interest, the positional relationship determination means determines that the structure is located before the point of interest.
The information presentation device according to claim 6, wherein:
地図情報と地図上に配置されている各構造物の3次元幾何情報を利用して誘導情報を提示する情報提示方法であって、
現在位置を取得する位置情報検出ステップと、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定ステップと、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の3次元幾何情報を取り出して3次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成ステップと、
を具備することを特徴とする情報提示方法。
An information presentation method for presenting guidance information using map information and three-dimensional geometric information of each structure arranged on a map,
A position information detecting step of obtaining a current position;
Acquiring a point of interest based on the current position and setting a display target area including the point of interest;
A guide information generating step of extracting map information about the display target area and three-dimensional geometric information of each structure included in the display target area to generate guide information composed of a three-dimensional map display;
An information presentation method, comprising:
視線方向を取得する視線方向取得ステップをさらに備え、
前記誘導情報生成ステップは視線方向で注目点を眺める視界の3次元地図表示を誘導情報として生成する、
ことを特徴とする請求項8に記載の情報提示方法。
Further comprising a line-of-sight direction obtaining step of obtaining a line-of-sight direction,
The guidance information generating step generates, as guidance information, a three-dimensional map display of a field of view that looks at a point of interest in the line of sight.
9. The information presentation method according to claim 8, wherein:
前記視線方向取得ステップでは、ユーザ入力、方向計測、位置情報の追跡のうちいずれかの手段により視線方向を取得する、
ことを特徴とする請求項9に記載の情報提示方法。
In the gaze direction obtaining step, the gaze direction is obtained by one of user input, direction measurement, and tracking of position information.
The information presentation method according to claim 9, wherein:
前記誘導情報生成ステップは、
表示対象領域に含まれる各構造物と注目点との位置関係を判定する位置関係判定ステップと、
該位置関係の判定結果に応じて構造物の描画方法を決定する描画方法決定ステップと、
を備えることを特徴とする請求項9に記載の情報提示方法。
The guidance information generating step includes:
A positional relationship determining step of determining a positional relationship between each structure included in the display target region and the point of interest;
A drawing method determining step of determining a drawing method of the structure according to the determination result of the positional relationship;
The information presentation method according to claim 9, further comprising:
前記位置関係判定ステップでは、視線方向で構造物が注目点よりも手前にあるかどうかを判定し、
前記描画方法決定ステップでは、注目点よりも手前にあると判定された構造物に対してワイヤフレーム表示、半透明表示、又はその他の注目点を遮らない表示方法を設定する、
を備えることを特徴とする請求項11に記載の情報提示方法。
In the positional relationship determination step, determine whether the structure is in front of the point of interest in the line of sight,
In the drawing method determining step, a wire frame display, a translucent display, or a display method that does not block other points of interest is set for a structure determined to be located in front of the point of interest,
The information presentation method according to claim 11, further comprising:
前記位置関係判定ステップでは、構造物を収容する最小限となる境界立方体を求め、境界立方体が持つ接地4角形と注目点との位置関係に基づいて、視線方向で該構造物が注目点よりも手前にあるかどうかを判定する、
を備えることを特徴とする請求項12に記載の情報提示方法。
In the positional relationship determination step, a minimum boundary cube accommodating the structure is obtained, and the structure is positioned in the line of sight with respect to the attention point based on the positional relationship between the grounding rectangle of the boundary cube and the attention point. Judge whether it is in the foreground,
The information presentation method according to claim 12, comprising:
前記位置関係判定ステップでは、境界立方体が持つ接地4角形の3点以上の頂点が注目点よりも手前にあれば、構造物が注目点よりも手前にあると判定する、を備えることを特徴とする請求項13に記載の情報提示方法。In the positional relationship determination step, if three or more vertices of the grounding quadrangle of the boundary cube are in front of the attention point, it is determined that the structure is in front of the attention point. The information presentation method according to claim 13, wherein 地図情報と地図上に配置されている各構造物の3次元幾何情報を利用して誘導情報を提示するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
現在位置を取得する位置情報検出ステップと、
現在位置に基づいて注目点を取得し、注目点を包含する表示対象領域を設定する表示対象領域設定ステップと、
表示対象領域についての地図情報及び表示対象領域に含まれる各構造物の3次元幾何情報を取り出して3次元地図表示からなる誘導情報を生成する誘導情報生成ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
Computer program written in a computer-readable format to execute a process for presenting guidance information using a map information and three-dimensional geometric information of each structure arranged on the map on a computer system And
A position information detecting step of obtaining a current position;
Acquiring a point of interest based on the current position and setting a display target area including the point of interest;
A guide information generating step of extracting map information about the display target area and three-dimensional geometric information of each structure included in the display target area to generate guide information composed of a three-dimensional map display;
A computer program comprising:
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