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JPH09102029A - Topography data interpolation device - Google Patents

Topography data interpolation device

Info

Publication number
JPH09102029A
JPH09102029A JP7261732A JP26173295A JPH09102029A JP H09102029 A JPH09102029 A JP H09102029A JP 7261732 A JP7261732 A JP 7261732A JP 26173295 A JP26173295 A JP 26173295A JP H09102029 A JPH09102029 A JP H09102029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
interpolation
altitude
data
mesh
points
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7261732A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Yasuda
安田  真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP7261732A priority Critical patent/JPH09102029A/en
Publication of JPH09102029A publication Critical patent/JPH09102029A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a topography data interpolation device which can reflect the fine variation pattern of real topography on an interpolation value when topography is divided into mesh structures and given altitude data is interpolated. SOLUTION: An interpolation arithmetic processing part 108 which obtains an interpolation point coordinate dividing the size of the mesh of altitude data into two by a mesh division processing, selects a latest contact point in an orthogonal position relation for the respective interpolation point coordinates, divides the whole areas of interpolation objects into the areas of high correlation of altitude fluctuation, calculates random numbers having distribution equal to altitude variance in the divided areas, calculates the altitude of the interpolation points by adding the value of the random numbers to the altitude average value of the latest contact points of the interpolation points in the pertinent area and repeats an altitude calculation processing for re-interpolation points obtained by re-dividing the mesh size by the number of dividing times, which is previously set, is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地形をメッシュ構
造に分割して与えられた高度データを補間する地形デー
タ補間装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a terrain data interpolating device for dividing terrain into a mesh structure and interpolating given altitude data.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子媒体を用いて数値的に与えら
れた地図データをCRT等に表示する地図表示装置が増
えてきた。この際、用意できる地図データ(以降、実デ
ータとも表記する)の観測地点数、すなわちデータ密度
には限りがあるので、表示画面における縮尺比が小さく
なると相対的に表示される地図は荒くなる。よって、視
覚的により現実味を帯びた地形図を描画するためには、
実データの補間が必要になる。この補間方法の公知文献
としては例えば、特開平4−107687号公報に示さ
れた「地形データ作成装置」がある。
2. Description of the Related Art In recent years, an increasing number of map display devices display numerically provided map data on a CRT or the like using an electronic medium. At this time, since the number of observation points of the map data that can be prepared (hereinafter, also referred to as actual data), that is, the data density is limited, the map displayed relatively becomes rough when the scale ratio on the display screen becomes small. Therefore, to draw a more realistic topographic map,
Interpolation of actual data is required. As a publicly known document of this interpolation method, there is, for example, a "terrain data creating device" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-107687.

【0003】図19は上記特許公報に示された従来の補
間方法の説明図であり、本発明と関係の有る図面のみを
抜粋したものである。以下図19を用いて従来の補間方
法を説明する。上記特許公報に示された発明において
は、図19の(a)及び(b)に示すように、高度デー
タが既知である平面座標上の直交配列集合P(i,j) (す
なわち実データの水平成分。以降はメッシュデータと呼
ぶ)から同座標の2分割点T(i,j) を求め、このT(i,
j) から隣接点までの距離に応じた偏差を、フラクタル
的計算方法で設定し、これをP(i,j) における高度デー
タa、cの平均値(a+c)/2に加えることで補間点
T(i,j) の高度を得ている(この処理を同文献に習って
中間点処理と呼ぶ)。この中間点処理は図19の(c)
から(d)へと順次繰り返され、最終的に図19の
(d)のようになる。この図19の(d)は同図の
(a)と比べると、各メッシュが4等分されたことにな
る。
FIG. 19 is an explanatory view of the conventional interpolation method shown in the above patent publication, and only the drawings relevant to the present invention are extracted. The conventional interpolation method will be described below with reference to FIG. In the invention disclosed in the above-mentioned patent publication, as shown in (a) and (b) of FIG. 19, an orthogonal array set P (i, j) (that is, the actual data Horizontal component (hereinafter referred to as mesh data), the two-division point T (i, j) with the same coordinates is obtained, and this T (i, j)
The deviation corresponding to the distance from j) to the adjacent point is set by a fractal calculation method, and this is added to the average value (a + c) / 2 of the altitude data a and c at P (i, j) to interpolate points. The altitude of T (i, j) is obtained (this process is referred to as midpoint process in the same literature). This midpoint processing is shown in FIG.
To (d) are sequentially repeated until the final result is as shown in (d) of FIG. Compared to FIG. 19A, FIG. 19D shows that each mesh is divided into four equal parts.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の補
間方法には以下のような問題点がある。すなわち、例え
ば図19の(a)の左上のメッシュにおける中間点処理
において、T(i,j) はP(i,j) 、P(i,j+1) 、P(i+1,
j) 、P(i+1,j+1) の4点から求めているのに対し、T
(i,j-1) はP(i,j) とP(i+1,j) の2点、T(i,j+1) は
P(i,j+1) とP(i+1,j+1) の2点、T(i-1,j) はP(i,
j) とP(i,j+1) の2点、T(i+1,j) はP(i+1,j) とP
(i+1,j+1) の2点しか用いていない。この結果、後者4
点に関しては、その導出に際して1方向の起伏のみしか
考慮されておらず、補間値に実際の細かな起伏の模様を
反映させることが難しい。また、中間処理に際して高度
平均値に加える偏差を次の式(1)によって、
However, the above interpolation method has the following problems. That is, for example, T (i, j) is P (i, j), P (i, j + 1), P (i + 1,
j) and P (i + 1, j + 1) are obtained from four points, whereas T
(i, j-1) is two points of P (i, j) and P (i + 1, j), and T (i, j + 1) is P (i, j + 1) and P (i + 1). , j + 1), T (i-1, j) is P (i, j)
j) and P (i, j + 1), and T (i + 1, j) is P (i + 1, j) and P (i + 1, j).
Only two points (i + 1, j + 1) are used. As a result, the latter 4
Regarding points, only the undulations in one direction are taken into consideration when deriving the points, and it is difficult to reflect the actual fine undulation pattern in the interpolation value. Further, the deviation added to the altitude average value during the intermediate processing is calculated by the following equation (1).

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】与えてガウス分布の標準偏差を決めるk、
hなるパラメータを導入しているが、これらパラメータ
の与え方の具体的指針が述べられていない。
Given k, which determines the standard deviation of the Gaussian distribution,
Although the parameters h are introduced, no specific guideline for giving these parameters is mentioned.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る地形データ
補間装置は、地形をメッシュ構造に分割して与えられた
高度データを補間する地形データ補間装置において、前
記高度データのメッシュをメッシュ分割処理によってメ
ッシュサイズを2分割する補間点座標を求め、この各補
間点座標に対してそれぞれ直交する位置関係にある最近
接点を選定し、次に補間対象の全領域を高度変動の相関
の高い領域に分割し、この分割された各領域における高
度分散と等しい分布をもつ乱数を算出し、この乱数の値
を該当領域内における前記補間点の最近接点の高度平均
値に加算することにより前記補間点の高度を算出し、さ
らに、あらかじめ設定された分割回数だけメッシュサイ
ズを再分割して得られる再補間点について上記高度算出
処理を繰り返す補間演算処理手段を備えたものである。
A terrain data interpolating apparatus according to the present invention is a terrain data interpolating apparatus for interpolating terrain into a mesh structure and interpolating given altitude data. The interpolating point coordinates that divide the mesh size into two are obtained by using, and the nearest contact point that is in a positional relationship orthogonal to each of these interpolating point coordinates is selected. Divide, calculate a random number having a distribution equal to the altitude variance in each of the divided regions, and add the value of this random number to the altitude average value of the closest points of the interpolation points in the region, The altitude is calculated, and the altitude calculation process is repeated for the re-interpolation points obtained by re-dividing the mesh size a preset number of times. Those having an arithmetic processing unit.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1は本発明の地形データ補間装
置を用いた地形データ描画装置の構成例を示す図であ
る。図1において、101は地形図の表示装置、102
は表示制御部、103は実際の地形データ(実データ)
を収めた地形データベース、104は本発明の地形デー
タ補間装置であり、この地形データ補間装置104は、
入出力部106、補間処理制御部107、補間演算処理
部108及び補間処理に際してデータを一時的に保管す
る地形データメモリ109からなる。また105は上記
各機器101〜104を接続するデータバスである。図
1において、補間処理を行なわない場合は、表示制御部
102が地形データベース103からデータを読み出
し、表示装置101に表示する。補間処理を行なう場合
は、表示制御部102から地形データ補間装置104内
の補間処理制御部107に制御が移る。
1 is a diagram showing an example of the configuration of a terrain data drawing apparatus using the terrain data interpolation apparatus of the present invention. In FIG. 1, 101 is a topographic map display device, and 102
Is a display control unit, 103 is actual terrain data (actual data)
Is a terrain data base, 104 is a terrain data interpolating device of the present invention.
An input / output unit 106, an interpolation processing control unit 107, an interpolation calculation processing unit 108, and a terrain data memory 109 for temporarily storing data during the interpolation processing. Reference numeral 105 is a data bus that connects the above-mentioned devices 101 to 104. In FIG. 1, when the interpolation process is not performed, the display control unit 102 reads the data from the terrain database 103 and displays it on the display device 101. When performing the interpolation process, the control is transferred from the display control unit 102 to the interpolation process control unit 107 in the terrain data interpolation device 104.

【0009】補間処理制御部107は、まず、実データ
と補間データを格納するのに充分な大きさの地形データ
メモリ109を確保する。例えば、実データがm×mメ
ッシュからなるときのデータサイズがDmm(単位は任
意)で、補間処理によりメッシュサイズを1/2にする
場合、データ量は4倍になるので、地形データメモリサ
イズとしてはDmm×4が必要となる。なお、ここでメッ
シュサイズの分割回数(もしくは分割後のメッシュサイ
ズ)は適当な入力手段(図示せず)によりあらかじめ指
定されているものとする。次に、入出力部106を介し
て、地形データベース103から補間対象となる実デー
タを読み出し地形データメモリ109に格納する。この
ときの各データの格納位置は、実データサイズとメッシ
ュ分割回数から適宜決定される。続いて補間演算処理部
107は処理フローに従って、地形データメモリ109
から必要データを読み出しながら補間処理に伴う演算を
行ない、結果として得られた補間データを地形データメ
モリ109上の適当な位置に書き込む。
The interpolation processing control unit 107 first secures a terrain data memory 109 of a sufficient size to store the actual data and the interpolation data. For example, when the actual data consists of m × m mesh, the data size is Dmm (the unit is arbitrary), and when the mesh size is halved by the interpolation process, the data amount is quadrupled. As a result, Dmm × 4 is required. Here, it is assumed that the number of divisions of the mesh size (or the mesh size after division) is designated in advance by an appropriate input means (not shown). Next, the actual data to be interpolated is read from the terrain database 103 via the input / output unit 106 and stored in the terrain data memory 109. The storage position of each data at this time is appropriately determined from the actual data size and the number of mesh divisions. Then, the interpolation calculation processing unit 107 follows the processing flow to obtain the terrain data memory 109.
While the necessary data is being read from, the calculation associated with the interpolation processing is performed, and the resulting interpolation data is written in an appropriate position on the terrain data memory 109.

【0010】処理フローが終了すると補間処理制御部1
07は表示制御部102に制御権を戻し描画を実行す
る。なお、補間時に実データも地形データメモリ109
に格納するのは、地形データメモリ109には半導体メ
モリ、地形データベース103には比較的低速なCD−
ROMや磁気メモリ等が用いられるものと仮定している
ためであり、速度について考慮する必要がない、もしく
は充分な大きさの地形データメモリ109を確保できな
い場合には、実データを地形データベース103に収め
たまま処理を行なうことになる。
When the processing flow ends, the interpolation processing control unit 1
Reference numeral 07 returns the control right to the display control unit 102 to execute drawing. The actual data at the time of interpolation is also the topographical data memory 109.
The terrain data memory 109 stores a semiconductor memory, and the terrain database 103 stores a relatively slow CD-.
This is because it is assumed that a ROM, a magnetic memory, or the like is used. Therefore, when it is not necessary to consider the speed or when the terrain data memory 109 having a sufficient size cannot be secured, the actual data is stored in the terrain database 103. Processing will be performed with the data stored.

【0011】以下、地形データ(即ち3次元データ)の
補間方法を説明する。図12は複数の矩形領域から構成
される地形図を示す図であり、ここで地形データは、例
えば図12のように、ある矩形領域内で与えられるもの
とする。また一般に、この地形データの水平成分は、領
域内外の任意の点を原点としたときの差分値として与え
られるが、以下の処理においてこの原点位置に異存する
部分はない。
The method of interpolating the terrain data (that is, three-dimensional data) will be described below. FIG. 12 is a diagram showing a topographic map composed of a plurality of rectangular areas. Here, it is assumed that the topographical data is given within a certain rectangular area as shown in FIG. 12, for example. Further, generally, the horizontal component of this topographical data is given as a difference value when an arbitrary point inside or outside the area is set as an origin, but in the following processing, there is no part that exists at this origin position.

【0012】図2は本発明に係るメッシュ分割方法を説
明する図であり、図2の(a)〜(d)を用いてメッシ
ュ(3×3)の分割処理過程を説明する。図2の(a)
中に[0]として示したものが実データである。まず、
各メッシュを構成する矩形中央に補間座標[1](図2
の(b)を参照)を定める。各[1]の仮の高度とし
て、それぞれ最近接[0]点4個の高度データの平均値
を用いる。次に、全メッシュからなる矩形領域の辺上で
各メッシュを構成する矩形辺の2等分点に補間座標
[2]を定める(図2の(c)を参照)。各[2]の仮
の高度は、それぞれ最近接[0]点2個と[1]点1個
の高度データの平均値を用いる。最後に、全メッシュか
らなる矩形領域の辺上を除く、各メッシュを構成する矩
形の各辺の2等分点に補間座標[3]を定める(図2の
(d)を参照)。各[3]の仮の高度は、それぞれ最近
接[0]点2個と[1]点2個の高度データの平均値を
用いる。こうして得た[1]〜[3]の補間点を[0]
の実データに足し合わせて再配置すると、メッシュサイ
ズは元のナットの1/2となる。後は、必要な分割数
(分割回数)に達するまで上記処理を繰り返せば良い。
FIG. 2 is a diagram for explaining the mesh division method according to the present invention, and the mesh (3 × 3) division process will be described with reference to FIGS. Figure 2 (a)
What is indicated as [0] is the actual data. First,
Interpolated coordinates [1] (see FIG. 2) in the center of the rectangle forming each mesh.
(See (b) of)). As the temporary altitude of each [1], the average value of the altitude data of the four closest [0] points is used. Next, interpolation coordinates [2] are set at the bisectors of the rectangular sides that form each mesh on the sides of the rectangular area formed by all the meshes (see (c) in FIG. 2). As the temporary altitude of each [2], the average value of the altitude data of the two nearest [0] points and one [1] point is used. Finally, interpolation coordinates [3] are set at the bisectors of each side of the rectangle forming each mesh except for the side of the rectangular area formed of all meshes (see (d) of FIG. 2). As the provisional altitude of each [3], the average value of the altitude data of the two nearest [0] points and two [1] points is used. The interpolation points [1] to [3] thus obtained are [0]
When rearranged by adding to the actual data of, the mesh size becomes half of the original nut. After that, the above process may be repeated until the required number of divisions (the number of divisions) is reached.

【0013】実施形態1.図3は本発明の実施形態1に
係るメッシュ分割処理を含む全補間処理のフローチャー
トである。なお図のSに続く数字はステップ番号を示
す。図3のS301で補間処理が開始されると、S30
2で実データ{0}が読み出され、次にS303で、各
座標点に対してグループ番号と呼ぶ数値を設定する。こ
のグループ番号は実データにおいて高度変動の相関が高
い(すなわち、起伏の状態が似通った)領域を区分する
ためのもので、メッシュ分割後に高度データを求める際
に利用する。なおこのグループ番号の設定処理の詳細は
図4で説明する。図3のS304では、分割回数の初期
値0がセットされ、S305で、分割による補間座標の
設定と該当座標の平均高度の設定が行なわれる。なお、
図中では、記号{}を用いて座標[0]〜[3]の全デ
ータのセットを表している。メッシュ分割処理は、あら
かじめ設定された指定分割回数に達する(S304→S
317)か、分割後のメッシュサイズが指定の大きさに
なるまで繰り返し実施される。
Embodiment 1 FIG. 3 is a flowchart of all interpolation processing including mesh division processing according to the first embodiment of the present invention. The numbers following S in the figure indicate step numbers. When the interpolation process is started in S301 of FIG. 3, S30
The actual data {0} is read in 2 and then, in S303, a numerical value called a group number is set for each coordinate point. This group number is used to classify a region in the real data having a high correlation of altitude fluctuations (that is, a similar undulation state), and is used when obtaining altitude data after mesh division. Details of the group number setting process will be described with reference to FIG. In S304 of FIG. 3, an initial value of the number of divisions is set to 0, and in S305, interpolation coordinates are set by division and an average altitude of the corresponding coordinates is set. In addition,
In the figure, the symbol {} is used to represent a set of all data of coordinates [0] to [3]. The mesh division processing reaches the preset number of divisions set in advance (S304 → S).
317) or until the mesh size after division reaches a specified size.

【0014】図4は本発明に係るグルーピング処理方法
を説明する図であり、図5は本発明に係る地形データの
構造を示す図である。図4の(a)は、グループ番号の
設定例を示すものであり、この例では、全領域が、起伏
の状態が似通った、0〜2の3つの領域に分けられてお
り、図中の点Aは0、1、2、2という4つの領域に共
有されている。グループ番号を各座標に割り当てるた
め、図5に示すようなデータ構造体を用意する。データ
構造体は、メッシュ座標(x,y)(すなわち座標の水
平成分)、高度データ(h)、及びグループ番号(n0(,
n1(,n2(,n3))))からなる。グループ番号は最大4つまで
指定し得るが、これは、矩形メッシュの場合、1頂点は
最大4つのメッシュに共有される可能性があるためであ
る。この結果、点Aのグループ番号は(重複する番号を
除いて)(0,1,2) 、点C、Eは(0,2) と書かれる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the grouping processing method according to the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the structure of the terrain data according to the present invention. FIG. 4A shows an example of setting the group number. In this example, the entire area is divided into three areas 0 to 2 having similar undulations. The point A is shared by four areas 0, 1, 2, 2. A data structure as shown in FIG. 5 is prepared in order to assign a group number to each coordinate. The data structure includes mesh coordinates (x, y) (that is, horizontal components of coordinates), altitude data (h), and group numbers (n0 (,
n1 (, n2 (, n3)))). Up to four group numbers can be specified, because in the case of a rectangular mesh, one vertex may be shared by up to four meshes. As a result, the group number of point A is written (0,1,2) (excluding duplicate numbers), and points C and E are written (0,2).

【0015】グループ番号による領域分けは、元のメッ
シュ形を踏襲したものだけでなく、グループ番号の与え
方によって図4の(b)のFGI、FIHに見られるよ
うな3角形、もしくは直線のみからなる領域も設定し得
る。(BCDEとFGHIの差異は、Cが(0,2)な
のに対してGが(0)であることから生ずる)ただし、
後述する高度算出処理において各グループ領域における
高度分散値を算出する必要があるため、1つのグループ
は少なくとも3つ以上の点を含まなければならない。ま
た、領域は必ずしも連続している必要はない。
The area division based on the group number is not limited to the one following the original mesh shape, but may be based on the triangular shape as seen in FGI and FIH in FIG. Area can be set. (The difference between BCDE and FGHI arises from the fact that G is (0) while C is (0,2))
Since it is necessary to calculate the altitude variance value in each group area in the altitude calculation process described later, one group must include at least three points. Also, the areas do not necessarily have to be continuous.

【0016】図3のS303における、このようなグル
ープ番号の与え方の一例を下記に示す。まず、全領域を
データとして扱い易い適当な大きさの小領域に分割した
後、(1)地形を見ながら、直接、各小領域を平野部、
山岳部などに大まかにグループ分けしてゆき、(2)全
小領域の高度の平均値、分散値とその分布状態の情報を
求め、それをもとに自動的にグループ分けしてゆく、な
どし、さらに各小領域のグループ番号をその小領域内に
含まれるメッシュ頂点のグループ番号として継承、設定
する、などの方法が考えられる。
An example of how to give such a group number in S303 of FIG. 3 is shown below. First, after dividing the whole area into small areas of appropriate size that are easy to handle as data, (1) directly looking at the topography,
Roughly group into mountainous areas, etc. (2) Obtain information about the average and variance values of the altitudes of all small areas and their distribution status, and then automatically group into groups based on that information. Further, a method of inheriting and setting the group number of each small area as the group number of the mesh vertices included in the small area is conceivable.

【0017】次に、図4の(c)を用いてS306にお
ける、メッシュ分割後のグルーピング処理手順について
説明する。図4の(c)は同図の(a)の領域BCDE
を拡大して示したもので、白丸が元の座標点、黒丸が分
割処理で得た座標点である。B、C、Eのグループ番号
はそれぞれ、B(02)、C(02)、E(20)、また、これに合
わせてDもD(2) ではなくD(22)と書く(句読点は省
略)。まず、図4の(c)の中央の補間点cはB、C、
D、Eから計算されるので、これら4点のグループ番号
を列挙していくと(02022220)となる。この数列中の0と
2の数をカウントしながらそれぞれ1対1に対応させて
いくと2が2個余る。そこでc(22)とする。これがcの
グループ番号となる。図4の(c)のbはB、D、cか
ら計算されるので(022222)からb(22)となり、同様に、
a(02)、d(02)、e(22)も明らかである。上記処理を図
4の(a)のすべての点に対して行なうことで、メッシ
ュ分割後のグルーピングとして同図の(d)を得る。
Next, the procedure of grouping processing after mesh division in S306 will be described with reference to FIG. FIG. 4C shows the region BCDE of FIG. 4A.
The white circles are the original coordinate points and the black circles are the coordinate points obtained by the division processing. The group numbers of B, C, and E are B (02), C (02), and E (20), respectively, and in accordance with this, D is also written as D (22) instead of D (2) (punctuation is omitted. ). First, the center interpolation point c in FIG. 4C is B, C,
Since it is calculated from D and E, the group numbers of these four points are listed (02022220). When counting the numbers of 0 and 2 in this sequence and making them correspond one-to-one, two 2 are left. Therefore, let c (22). This is the group number of c. Since b of FIG. 4 (c) is calculated from B, D, and c, it becomes (022222) to b (22). Similarly,
The a (02), d (02) and e (22) are also clear. By performing the above processing for all points in FIG. 4A, FIG. 4D is obtained as grouping after mesh division.

【0018】グルーピングを終えると、図3のS308
〜S313における高度算出処理に移る。最初に、ある
グループ番号を持つすべての点の高度の分散σを求める
(S308)。次に、分散の大きさがσであるような正
規分布に従う乱数を発生させる(S309)。このよう
な乱数系列は、例えばC言語の標準ライブラリとして用
意されている整数の一様乱数を用いて、次の式(2)と
して求められる。ただし、式(2)でri は整数一様乱
数、Aはその値域、n=3or4である。
When the grouping is completed, S308 in FIG.
~ Move to the altitude calculation process in S313. First, the altitude variance σ of all points having a certain group number is obtained (S308). Next, a random number that follows a normal distribution with a variance of σ is generated (S309). Such a random number sequence is obtained as the following equation (2) using, for example, an integer uniform random number prepared as a standard library of C language. However, in Expression (2), r i is an integer uniform random number, A is its range, and n = 3 or 4.

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】上記式(2)で求めたrandを分割処理の際
に設定した仮の高度データhm に加えることで、次の式
(3)により新たな高度が計算される(S311)。 h=hm +rand …(3) 以上のグルーピング及び高度算出処理は、すべてのグル
ープの(S307→S315)あらゆる点(S310→
S313)に対して行なわれる。このループ処理の結
果、複数のグループ番号をもつ頂点に対しては、最後の
グループ番号での高度算出処理結果が適用される。
A new altitude is calculated by the following formula (3) by adding the rand obtained by the formula (2) to the temporary altitude data h m set at the time of the division processing (S311). h = h m + rand ... ( 3) or more groupings and altitude calculation process, all groups (S307 → S315) all points (S310 →
This is performed for S313). As a result of this loop processing, the altitude calculation processing result at the last group number is applied to the vertices having a plurality of group numbers.

【0021】次にS316で分割回数を1つ増加し、S
317で1つ増加後の分割回数が指定された分割回数に
達しているかどうかを判別し、達していない場合は、S
305に戻り、S305〜S315の処理を繰り返す。
また1つ増加後の分割回数が指定分割回数に達していれ
ば、S318で終了する。なお、本実施形態1の補間演
算処理手段に領域拡張補間処理手段を付加した構成は、
実施形態3において後述する。
Next, in S316, the number of divisions is increased by one, and S
In 317, it is determined whether or not the number of divisions after incrementing by one has reached the specified number of divisions, and if not, S
Returning to 305, the processes of S305 to S315 are repeated.
If the number of divisions after incrementing by one has reached the designated number of divisions, the process ends in S318. The configuration in which the area expansion interpolation processing means is added to the interpolation calculation processing means of the first embodiment is
It will be described later in the third embodiment.

【0022】図6〜図11は本発明の実施形態1におけ
るグルーピングの有無による処理結果の比較を示す図で
あり、それぞれ補間点をワイヤフレーム表示したもので
ある。図6〜図8ではグルーピングを行なわず、最近接
点の高度平均値と分散値から直接補間点の高度を求めて
いる。図6が4×4メッシュの実データであり、この実
データにメッシュ分割を行なって、これを8×8、16
×16と補間していったものが図7、8である。図9は
図6の実データのグルーピング例を示す図であり、図6
と同一の実データを用いた場合、領域0での高度の分散
σは83.5(単位は任意)、領域1では12.8であ
った。この図9のグルーピングを用いた補間後のデータ
を示す図として図10、11を得た。なお、図9の下方
が図10、11での手前側に相当する。この図10、1
1を図7、8と比較すると、起伏の模様がよりはっきり
と現れていることが分かる。
6 to 11 are views showing comparison of processing results according to the presence / absence of grouping in the first embodiment of the present invention, in which the interpolation points are displayed in a wire frame. In FIGS. 6 to 8, the grouping is not performed, and the altitude of the interpolation point is directly obtained from the average value and the dispersion value of the closest points. FIG. 6 shows real data of 4 × 4 mesh, and this real data is mesh-divided to obtain 8 × 8, 16
Interpolation with x16 is shown in FIGS. FIG. 9 is a diagram showing an example of grouping of the actual data shown in FIG.
When using the same actual data as above, the altitude variance σ in region 0 was 83.5 (the unit is arbitrary), and in region 1 it was 12.8. 10 and 11 are obtained as a diagram showing the data after the interpolation using the grouping of FIG. The lower side of FIG. 9 corresponds to the front side in FIGS. This FIG.
Comparing 1 with FIGS. 7 and 8, it can be seen that the relief pattern appears more clearly.

【0023】本発明の実施形態1に係る地形データ補間
装置によれば、上記のように、地形データの補間値を求
める際に互いに直交する位置関係にある最近接点のデー
タを用いると共に、この最近接点の高度平均値に乱数を
加算するに際して、全領域を高度変動の相関の高い領域
に分割してその各領域における高度分散と等しい分布を
もつ乱数を計算してこれをその領域内に含まれる前記補
間点に適用するようにした。この結果、実際の地形の起
伏を確認しながらこれを反映した補間データを得ること
が可能となる。
According to the terrain data interpolating apparatus according to the first embodiment of the present invention, as described above, when the interpolation value of the terrain data is obtained, the data of the closest contact points which are in a mutually orthogonal positional relationship are used, and When adding a random number to the altitude average value of the contact points, divide the entire region into regions with high correlation of altitude fluctuation, calculate a random number with a distribution equal to the altitude variance in each region, and include this within that region It was applied to the interpolation points. As a result, it is possible to obtain the interpolation data reflecting this while confirming the actual topographic relief.

【0024】実施形態2.図13は本発明の実施形態2
に係る補間処理のフローチャートであり、図3の補間処
理におけるグルーピング処理(S306)を行なわない
別の高度算出処理方法を示すものである。なお、図中に
おける記号{}は、座標[0]〜[3]の全データセッ
トを表している。また図14は図13における高度算出
処理方法を説明する図である。
Embodiment 2 FIG. FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of the interpolation processing according to FIG. 3, showing another altitude calculation processing method in which the grouping processing (S306) in the interpolation processing of FIG. 3 is not performed. In addition, the symbol {} in the drawing represents all the data sets of the coordinates [0] to [3]. FIG. 14 is a diagram for explaining the altitude calculation processing method in FIG.

【0025】図13のS401で補間処理が開始される
と、S402で実データ{0}が読み出され、S403
で分割回数の初期値0がセットされる。S404で、最
初のメッシュ分割処理による補間座標{1}が設定され
ると(図2の(b)を参照)、S405で補間座標
{1}の高度算出を行なう。S405においては、ある
補間座標[1]に対して最も近接する[0]4個の高度
の平均値hm 及び分散σを求める。次に、分散の大きさ
がσであるような正規分布に従う乱数を発生させる。こ
の乱数系列は、例えばC言語の標準ライブラリとして用
意されている整数の一様乱数を用いて、次の式(4)と
して求められる。ただし、式(4)でri は整数一様乱
数、Aはその値域、n=3or4である。
When the interpolation processing is started in S401 of FIG. 13, the actual data {0} is read out in S402, and S403
The initial value 0 of the number of divisions is set with. When the interpolation coordinate {1} by the first mesh division processing is set in S404 (see (b) of FIG. 2), the altitude of the interpolation coordinate {1} is calculated in S405. In step S405, the average value h m and the variance σ of the four [0] altitudes closest to a certain interpolation coordinate [1] are obtained. Next, a random number that follows a normal distribution and has a variance of σ is generated. This random number sequence is obtained as the following expression (4) using, for example, an integer uniform random number prepared as a standard library of C language. However, in equation (4), r i is an integer uniform random number, A is its range, and n = 3 or 4.

【0026】[0026]

【数3】 (Equation 3)

【0027】上記式(4)で求めたrandを、前記補間点
の最近接点の高度平均値である仮の高度データhm に加
えるのであるが、この場合に図14の(a)に示される
ような、補間座標[1]とその周囲4つの[0]の距離
の比に応じた補正を施し、[1]の高度は次の式(5)
より求める。
The rand obtained by the above equation (4) is added to the provisional altitude data h m which is the altitude average value of the closest point of the interpolation point. In this case, it is shown in FIG. Such correction is performed according to the ratio of the distance between the interpolated coordinate [1] and four surrounding [0], and the altitude of [1] is calculated by the following equation (5).
Find more.

【0028】[0028]

【数4】 (Equation 4)

【0029】このように元の高度の分散を新たに求める
乱数分布に反映させ、かつ、補間点と最近接点間の距離
を考慮に入れた補正を施すことで、実際の地形の起伏に
近いかたちで補間データを得ることができる。以上の処
理をすべての[1]に対して行なう。
In this way, the distribution of the original altitude is reflected in the newly obtained random number distribution, and correction is performed in consideration of the distance between the interpolation point and the nearest contact point, whereby the shape close to the actual topographical relief is obtained. Interpolation data can be obtained with. The above processing is performed for all [1].

【0030】S406で、補間座標{2}の設定が行な
われると、S407で補間座標{2}の高度算出を次の
ように行なう。.ある補間座標[2]に対して最も近接
する[0]2個と[1]1個の高度の平均値hm 及び分
散σを求める。以下、randを求める部分までは上記S4
05と同じであるが、最後の高度を求める際には、図1
4の(b)に示されるような補間座標[2]とその周囲
の[0]及び[1]の距離の比に応じた補正を施し、
[2]の高度は次の式(6)より算出する。
When the interpolation coordinate {2} is set in S406, the altitude of the interpolation coordinate {2} is calculated in S407 as follows. . The average value h m and the variance σ of the altitudes of [0] 2 and [1] 1 which are closest to a certain interpolation coordinate [2] are obtained. Hereafter, up to the part for obtaining rand, the above S4
It is the same as 05, but when finding the final altitude,
4 (b), correction is performed according to the ratio of the interpolated coordinate [2] and the distances [0] and [1] around it,
The altitude of [2] is calculated by the following equation (6).

【0031】[0031]

【数5】 (Equation 5)

【0032】以上の処理をすべての[2]に対して行な
う。
The above processing is performed for all [2].

【0033】S408で、補間座標{3}の設定が行な
われると、S409で補間座標{3}の高度算出を次の
ように行なう。ある補間座標[3]に対して最も近接す
る[0]2個と[1]2個の高度の平均値hm 及び分散
σを求める。以下、randを求める部分までは上記S40
5と同じであるが、最後に高度を求める際には、図14
の(c)に示されるような補間座標[3]とその周囲の
[0]及び[1]の距離の比に応じた補正を施し、
[3]の高度は次の式(7)より算出する。
When the interpolation coordinate {3} is set in S408, the altitude of the interpolation coordinate {3} is calculated in S409 as follows. An average value h m and a variance σ of altitudes of [0] 2 and [1] 2 which are closest to a certain interpolation coordinate [3] are obtained. Hereafter, up to the part for obtaining rand, the above S40
It is the same as No. 5, but when finally obtaining the altitude,
Correction according to the ratio of the interpolated coordinate [3] and the distances of [0] and [1] around it as shown in (c) of
The altitude of [3] is calculated by the following equation (7).

【0034】[0034]

【数6】 (Equation 6)

【0035】以上の処理をすべての[3]に対して行な
う。
The above processing is performed for all [3].

【0036】本発明の実施形態2に係る地形データ補間
装置によれば、上記のように、地形データの補間値を求
める際に互いに直交する位置関係にある最近接点のデー
タを用いると共に、この最近接点の高度平均値に乱数を
加算するに際し、前記最近接点の高度の分散と等しい分
布をもつ乱数を用い、かつ、同乱数に対して補間点と最
近接点間の距離の比に応じた補正を施したので、実際の
地形の起伏に近いかたちで補間データを算出することが
可能となる。
According to the terrain data interpolating apparatus of the second embodiment of the present invention, as described above, when the interpolated value of the terrain data is obtained, the data of the closest contact points which are in a mutually orthogonal positional relationship are used, and When adding a random number to the altitude average value of the contact points, use a random number having a distribution equal to the dispersion of the altitude of the closest contact point, and correct the random number according to the ratio of the distance between the interpolation point and the closest contact point. Since it is applied, it becomes possible to calculate the interpolation data in a form close to the actual topographical relief.

【0037】さて上記S405、S407及びS409
で述べた方法をそのまま図12における内部矩形領域に
適用していった場合、各領域の実データ[0]のみを用
いるだけでは隣接する領域との境界線における接続をな
めらかに行なうことはできない。その理由を図15及び
図16の例を用いて以下に示す。図15は本発明に係る
内部矩形領域境界近傍でのメッシュ分割方法の説明図で
あり、図16は本発明に係る領域拡張方法の説明図であ
る。
Now, the above S405, S407 and S409
When the method described in 1) is applied to the internal rectangular area in FIG. 12 as it is, the connection at the boundary line with the adjacent area cannot be smoothly performed only by using the actual data [0] of each area. The reason is shown below using the examples of FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is an explanatory diagram of a mesh division method in the vicinity of an internal rectangular area boundary according to the present invention, and FIG. 16 is an explanatory diagram of an area expansion method according to the present invention.

【0038】図15の(a)は図12でID0、ID1
と記した内部矩形領域境界線近傍の模様を表しており、
同図の中心線はID0とID1との境界線で、図12に
おける領域境界線(太線)に当たる。この境界線上の点
列[2]の算出方法は、ID0の領域側から算出する方
法とID1の領域側から算出する方法の2通りがある。
境界線の両側にそれぞれ矢印があるのは、この2つの領
域側からそれぞれ算出できることを示している。図15
の(a)の境界線上の点列[2]に前記式(6)を適用
すると、ID0側から求める仮の高度hm は、ID0領
域の[1](0)(ここで()内はID番号を示す)と
[0]から計算されるのに対し、ID1側から求めるh
m は[1](1)と[0]から計算され、両者は本質的
に一致しない。
FIG. 15A shows ID0 and ID1 in FIG.
Represents the pattern near the boundary of the inner rectangular area,
The center line in the figure is the boundary line between ID0 and ID1, and corresponds to the area boundary line (thick line) in FIG. There are two methods of calculating the point sequence [2] on the boundary line: a method of calculating from the area side of ID0 and a method of calculating from the area side of ID1.
The arrows on both sides of the boundary indicate that the calculation can be performed from these two regions, respectively. FIG.
When the above equation (6) is applied to the point sequence [2] on the boundary line of (a) of, the provisional altitude h m obtained from the ID0 side is [1] (0) of the ID0 region (where () is ID number) and [0], while h calculated from ID1
m is calculated from [1] (1) and [0], and both are essentially inconsistent.

【0039】そこで本発明の実施形態3及び4において
は、このような地形データの補間処理に際して、図16
の(a)に示すように、各内部領域の境界を隣接する領
域(正確には矩形頂点を共有する領域)にまで拡張し、
これを実データとみなして補間処理を行なう(以降、こ
の領域を拡張領域と呼ぶ)。ここで隣接領域への拡張
は、所要メッシュ数分だけ拡張させればよいが、図16
の例においては、1メッシュ分だけ拡張した場合を示し
ている。
Therefore, in the third and fourth embodiments of the present invention, the interpolation processing of such topographical data is performed as shown in FIG.
As shown in (a) of, the boundary of each internal area is extended to an adjacent area (to be exact, an area sharing a rectangular vertex),
Interpolation processing is performed by regarding this as actual data (hereinafter, this area is referred to as an extended area). Here, the extension to the adjacent area may be performed by the required number of meshes.
In the example of, the case of expanding by one mesh is shown.

【0040】図16の(a)において、破線で示される
領域AはID4を拡張した拡張領域を表し、ID4の補
間に際してはID0〜ID3、ID5〜ID8のデータ
の一部が付加される。また、全体領域の周辺に接してい
る内部領域については、当然周辺方向への拡張は行なわ
れない。図16の(a)におけるID0がこの場合に相
当し、拡張後の領域は破線のBのようになる。即ちID
0の上辺及び左辺に隣接する内部領域はないので、ID
0データに付加されるのはID1、ID3、ID4のデ
ータの一部となる。上記のように領域拡張を行なうと図
15の(a)は、同図の(b)のようになる。図15の
(b)において、ID0からID1に向けて領域拡張を
行なった後の境界線が拡張前の境界線の右側の破線であ
り、逆にID1からID0に向けて領域拡張を行なった
後の境界線が拡張前の境界線の左側の破線である。拡張
後の境界線はそれぞれ1メッシュ分ずれることになる。
In FIG. 16A, an area A shown by a broken line represents an expanded area obtained by expanding ID4, and when interpolating ID4, a part of the data of ID0 to ID3 and ID5 to ID8 is added. Further, with respect to the internal region which is in contact with the periphery of the entire region, naturally the expansion in the peripheral direction is not performed. ID0 in (a) of FIG. 16 corresponds to this case, and the area after expansion becomes as indicated by the broken line B. Ie ID
Since there is no internal area adjacent to the upper and left sides of 0, ID
A part of the data of ID1, ID3, and ID4 is added to the 0 data. When area expansion is performed as described above, FIG. 15 (a) becomes as shown in FIG. 15 (b). In FIG. 15B, the boundary line after the region expansion from ID0 to ID1 is the broken line on the right side of the boundary line before the expansion, and conversely after the region expansion from ID1 to ID0. The boundary line of is the broken line on the left side of the boundary line before expansion. The boundary lines after expansion are shifted by 1 mesh.

【0041】ここで図16の(a)のBと書いた太破線
の矩形領域に注目すると、この矩形の右辺はID0をI
D1方向に拡張した後の拡張領域の境界線であり、これ
は図15の(b)における右側の破線と同じものであ
る。さて、領域ID0の周辺上の補間点を求める際に、
周辺上および同領域内部の実データのみを用いると、同
領域外の高度変動の実データが欠落しているわけである
から、それだけ補間精度が低くなる。そこで領域を適当
に数メッシュ分拡張してその部分の実データも取り込
み、拡張後の領域に対して改めて補間処理を行なう。
When attention is paid to the thick broken rectangular area written as B in FIG. 16A, the right side of this rectangle is ID0 to I.
This is a boundary line of the expansion area after expansion in the D1 direction, which is the same as the broken line on the right side in FIG. Now, when obtaining the interpolation points around the area ID0,
If only the actual data on the periphery and in the same area is used, the actual data of the altitude variation outside the same area is missing, and thus the interpolation accuracy decreases accordingly. Therefore, the area is appropriately expanded by a few meshes and the actual data of that part is also taken in, and the interpolation processing is performed again for the expanded area.

【0042】このとき、元の領域ID0の周辺上でどの
ように補間が行なわれるかを示しているのが図15の
(b)である。図中、[2]が周辺上の補間点である
が、その高度が周囲4点のデータの平均値から求められ
ていることが分かる。ただし、境界線上での接続を保証
するために、式(7)から乱数項を除いて高度データは
次の式(8)と計算する。 h=hm …(8) ここで乱数を付加しない平均値を用いるのは、ID1側
から[2]の高度を求めた際も同じ値となることを保証
するためである。
At this time, FIG. 15B shows how interpolation is performed on the periphery of the original area ID0. In the figure, [2] is the interpolation point on the periphery, but it can be seen that the altitude is obtained from the average value of the data of the four surrounding points. However, in order to guarantee the connection on the boundary line, the altitude data is calculated by the following equation (8) by removing the random number term from the equation (7). h = h m ... (8) to use the average value is not added here random number, in order to ensure that the same value even when seeking high [2] from ID1 side.

【0043】このような拡張領域を用いて補間を行なう
ためには、地形データメモリも増加させる必要がある。
例えば、実データがm×mメッシュからなるときの実デ
ータ+拡張領域メッシュ数は(全方向に拡張された場
合)(m+2)×(m+2)であり、そのデータサイズ
をDm+2,m+2 (単位は任意)と書けば、補間処理により
メッシュサイズを1/2にするのに要する地形データメ
モリサイズは最大Dm+2, m+2 ×4となる。
In order to perform interpolation using such an extended area, it is necessary to increase the terrain data memory.
For example, when the actual data consists of m × m meshes, the actual data + the number of expanded area meshes is (when expanded in all directions) (m + 2) × (m + 2), and the data size is D m + 2, m If +2 (unit is arbitrary) is written, the maximum terrain data memory size required for halving the mesh size by the interpolation process is D m + 2, m + 2 × 4.

【0044】実施形態3,4.図17は本発明の実施形
態3,4に係る領域拡張処理を含む補間処理のフローチ
ャートである。なおここでは、上記の領域拡張処理を実
施形態1に適用したものを実施形態3と称し、実施形態
2に適用したものを実施形態4と称することにする。ま
た複数の各内部矩形領域にはID0からID(last)まで
の番号が与えられているものとする。図17のS501
で補間処理が開始されると、S502でID番号の初期
値0がセットされる。S503においては、すべてのI
D(S502〜S508のID)に対して各IDに対応
した実データ[0]を読み出すとともに、S504で
は、隣接内部領域の番号IDnを求める。
Embodiments 3 and 4. FIG. 17 is a flowchart of interpolation processing including area expansion processing according to the third and fourth embodiments of the present invention. In addition, here, what applied the above-mentioned area | region expansion process to Embodiment 1 is called Embodiment 3, and what was applied to Embodiment 2 is called Embodiment 4. Further, it is assumed that the plurality of internal rectangular areas are given numbers from ID0 to ID (last). S501 in FIG.
When the interpolation process is started in step S502, the initial value 0 of the ID number is set in step S502. In S503, all I
The actual data [0] corresponding to each ID is read for D (the IDs in S502 to S508), and the number IDn of the adjacent internal area is obtained in S504.

【0045】続いてS505で、全拡張領域の実データ
{0}(IDn)を読み出すのであるが、これは図16
の(b)におけるa、b、c、d、e、f、g及びhの
ように、共有され得る領域部分のデータをポインタ等で
分割管理することで容易に実現される。S506の補間
処理では、図3の実施形態1における補間処理、または
図13の実施形態2における補間処理と同一処理を行な
うが、該当領域の周辺上の補間点の高度データは、前記
式(8)による乱数を付加しない高度平均値を用いる。
また内部領域の周辺が全体領域の周辺に一致しない限
り、補間座標[2]の設定は不要である。.次にS50
7で、ID番号を1つ増加し、S508で、ID番号が
ID(last)+1になったかを判別し、なったら終了(S
509)し、ならなかったらS503〜S508のステ
ップを繰り返す。
Subsequently, in S505, the actual data {0} (IDn) of all the extension areas are read out. This is shown in FIG.
This can be easily realized by dividing and managing the data of the area that can be shared, such as a, b, c, d, e, f, g, and h in (b) of FIG. In the interpolation processing of S506, the same processing as the interpolation processing in the first embodiment of FIG. 3 or the second embodiment of FIG. 13 is performed, but the altitude data of the interpolation points on the periphery of the corresponding area is obtained by the equation (8). ) Use the altitude average value without adding random numbers.
In addition, unless the periphery of the internal region matches the periphery of the entire region, the setting of the interpolation coordinate [2] is unnecessary. . Then S50
In step 7, the ID number is incremented by 1, and in step S508, it is determined whether the ID number has become ID (last) +1.
509), and if not, steps S503 to S508 are repeated.

【0046】図17における領域拡張処理を実施する実
施形態3,4の補間処理を要約すると次の通りとなる。
即ち実施形態3においては、地形データを高度変動の相
関の高い矩形領域に分割し、各矩形領域の補間を行なう
際に、該当矩形領域に接するかまたは頂点を共有する全
矩形領域方向に該当領域を所定メッシュ数分拡張した
後、実施形態1に記載の補間演算処理を行ない、且つ該
当領域の周辺上の補間点の高度データとして、この補間
点の最近接点の高度平均値を用いる領域拡張補間処理を
含む。また実施形態4においては、地形データが複数の
矩形領域の集合体で構成されている場合、各矩形領域の
補間を行なう際に、該当矩形領域に接するかまたは頂点
を共有する全矩形領域方向に該当領域を所定メッシュ数
分拡張した後、実施形態2に記載の補間演算処理を行な
い、且つ該当領域の周辺上の補間点の高度データとし
て、この補間点の最近接点の高度平均値を用いる領域拡
張補間処理を含む。
The interpolation processing of the third and fourth embodiments for carrying out the area expansion processing in FIG. 17 is summarized as follows.
That is, in the third embodiment, the terrain data is divided into rectangular areas having a high degree of correlation with altitude variation, and when interpolation is performed for each rectangular area, the corresponding area is in contact with the corresponding rectangular area or in the direction of all rectangular areas sharing a vertex. Area is expanded by a predetermined number of meshes, the interpolation calculation processing described in the first embodiment is performed, and the area expansion interpolation using the altitude average value of the nearest point of this interpolation point as the altitude data of the interpolation point on the periphery of the relevant area. Including processing. Further, in the fourth embodiment, when the terrain data is composed of an aggregate of a plurality of rectangular areas, when performing interpolation of each rectangular area, the directions of all the rectangular areas that are in contact with the corresponding rectangular area or share the apex are shared. After expanding the corresponding area by a predetermined number of meshes, the interpolation calculation process described in the second embodiment is performed, and the altitude average value of the closest point of this interpolation point is used as the altitude data of the interpolation point on the periphery of the area. Includes extended interpolation processing.

【0047】図18は本発明の実施形態4の補間処理結
果を示す図であり、補間結果をワイヤフレーム表示した
ものである。図18の(a)は補間前で各2×2メッシ
ュの内部矩形領域4つから構成された実データである。
この図18の(a)の各領域のメッシュを2分割後補間
して4×4のメッシュとし、さらに全領域を合成表示し
たものが同図の(b)である。
FIG. 18 is a diagram showing an interpolation processing result according to the fourth embodiment of the present invention, in which the interpolation result is displayed in a wire frame. FIG. 18A shows actual data composed of four internal rectangular areas of 2 × 2 mesh before interpolation.
The mesh of each area in FIG. 18A is divided into two and interpolated into a 4 × 4 mesh, and the entire area is combined and displayed in FIG. 18B.

【0048】本発明の実施形態3,4に係る地形データ
補間装置によれば、上記のように、地形データを複数の
矩形領域の集合体とした場合に、補間対象領域を拡張し
て対応することで、領域間の連続性を失うことなく各領
域の補間を行なえる。
According to the terrain data interpolating apparatus according to the third and fourth embodiments of the present invention, as described above, when the terrain data is an aggregate of a plurality of rectangular areas, the area to be interpolated is expanded and dealt with. By doing so, each area can be interpolated without losing the continuity between the areas.

【0049】以上、実施形態1〜4においては、3次元
データの補間に関して説明してきたが、本発明は、単純
に次数を落すだけで、これを2次元データにも適用し得
ることは明らかである。また、メッシュ分割処理方法と
して、メッシュを構成する矩形の各辺を2等分する方法
について述べたが、これを3等分、5等分等に変更し得
ることも明らかである。また、高度計算に用いる乱数と
しては、幾何分布、三角分布、カイ2乗分布、ガンマ分
布、ベータ分布、F分布、2項分布等に従うもの等も利
用可能である。また、補間点と最近接点間の距離に応じ
た補正を行なう際の補正値を修正する座標系は、非直交
座標系に対しても拡張可能である。
Although the first to fourth embodiments have been described with respect to the interpolation of three-dimensional data, it is clear that the present invention can be applied to two-dimensional data by simply lowering the order. is there. Also, as the mesh division processing method, the method of dividing each side of the rectangle forming the mesh into two equal parts has been described, but it is also obvious that this can be changed into three equal parts, five equal parts and the like. Further, as the random numbers used in the altitude calculation, those which follow a geometric distribution, a triangular distribution, a chi-square distribution, a gamma distribution, a beta distribution, an F distribution, a binomial distribution, etc. can be used. Further, the coordinate system that corrects the correction value when performing the correction according to the distance between the interpolation point and the closest point can be extended to the non-orthogonal coordinate system.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、地形をメ
ッシュ構造に分割して与えられた高度データを補間する
地形データ補間装置において、前記高度データのメッシ
ュをメッシュ分割処理によってメッシュサイズを2分割
する補間点座標を求め、この各補間点座標に対してそれ
ぞれ直交する位置関係にある最近接点を選定し、次に補
間対象の全領域を高度変動の相関の高い領域に分割し、
この分割された各領域における高度分散と等しい分布を
もつ乱数を算出し、この乱数の値を該当領域内における
前記補間点の最近接点の高度平均値に加算することによ
り前記補間点の高度を算出し、さらに、あらかじめ設定
された分割回数だけメッシュサイズを再分割して得られ
る再補間点について前上高度算出処理を繰り返す補間演
算手段を備えるようにしたので、地形データの補間値を
求める際に互いに直交する位置関係にある最近接点のデ
ータを用いると共に、この最近接点の高度平均値に乱数
を加算するに際して、全領域を高度変動の相関の高い領
域に分割してその各領域における高度分散と等しい分布
をもつ乱数を計算してこれをその領域内に含まれる補間
点に適用するようにしたことで、実際の地形の起伏を確
認しながらこれを反映した補間データを得ることが可能
となる。
As described above, according to the present invention, in the terrain data interpolating device for dividing the terrain into the mesh structure and interpolating the given altitude data, the mesh of the altitude data is subjected to mesh division processing to determine the mesh size. The interpolation point coordinates to be divided into two are obtained, the nearest contact point having a positional relationship orthogonal to each of the interpolation point coordinates is selected, and then the entire area to be interpolated is divided into areas with high correlation of altitude fluctuation,
The altitude of the interpolation point is calculated by calculating a random number having a distribution equal to the altitude dispersion in each of the divided areas, and adding the value of this random number to the average height value of the closest points of the interpolation points in the corresponding area. In addition, an interpolation calculation means for repeating the previous upper altitude calculation processing for the re-interpolation points obtained by re-dividing the mesh size by the preset number of divisions is provided, so when calculating the interpolation value of the terrain data In addition to using the data of the closest contact points that are orthogonal to each other, when adding a random number to the altitude average value of this closest contact point, the entire region is divided into regions with high correlation of altitude fluctuations and the altitude variance in each region is calculated. By calculating a random number with equal distribution and applying it to the interpolation points included in that area, this can be done while checking the actual topographic relief. Interpolated data reflects it is possible to obtain.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の地形データ補間装置を用いた地形デー
タ描画装置の構成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a terrain data drawing apparatus using a terrain data interpolation apparatus of the present invention.

【図2】本発明に係るメッシュ分割方法を説明する図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating a mesh division method according to the present invention.

【図3】本発明の実施形態1に係るメッシュ分割処理を
含む全補間処理のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of all interpolation processing including mesh division processing according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明に係るグルーピング処理方法を説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a grouping processing method according to the present invention.

【図5】本発明に係る地形データの構造を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a structure of topographical data according to the present invention.

【図6】グルーピングを用いない場合の実データを示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing actual data when grouping is not used.

【図7】グルーピングを用いない場合の補間後のデータ
(8×8)を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing data (8 × 8) after interpolation when grouping is not used.

【図8】グルーピングを用いない場合の補間後のデータ
(16×16)を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing data (16 × 16) after interpolation when grouping is not used.

【図9】図6の実データのグルーピング例を示す図であ
る。
9 is a diagram showing an example of grouping of the actual data of FIG.

【図10】グルーピングを用いた場合の補間後のデータ
(8×8)を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing data (8 × 8) after interpolation when grouping is used.

【図11】グルーピングを用いた場合の補間後のデータ
(16×16)を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing data (16 × 16) after interpolation when grouping is used.

【図12】複数の矩形領域から構成される地形図を示す
図である。
FIG. 12 is a diagram showing a topographic map composed of a plurality of rectangular areas.

【図13】本発明の実施形態2に係るフローチャートで
ある。
FIG. 13 is a flowchart according to the second embodiment of the present invention.

【図14】図13における高度算出処理方法を説明する
図である。
14 is a diagram illustrating an altitude calculation processing method in FIG.

【図15】本発明に係る内部矩形領域境界近傍でのメッ
シュ分割方法の説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a mesh division method in the vicinity of an internal rectangular area boundary according to the present invention.

【図16】本発明に係る領域拡張方法の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a region expansion method according to the present invention.

【図17】本発明の実施形態3,4に係る補間処理のフ
ローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart of interpolation processing according to the third and fourth embodiments of the present invention.

【図18】本発明の実施形態4の補間処理結果を示す図
である。
FIG. 18 is a diagram showing an interpolation processing result according to the fourth embodiment of the present invention.

【図19】特許公報に示された従来の補間方法の説明図
である。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a conventional interpolation method disclosed in the patent publication.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 表示装置 102 表示制御部 103 地形データベース 104 地形データ補間装置 105 データバス 106 入出力部 107 補間処理制御部 108 補間演算処理部 109 地形データメモリ 101 display device 102 display control unit 103 terrain database 104 terrain data interpolation device 105 data bus 106 input / output unit 107 interpolation processing control unit 108 interpolation calculation processing unit 109 terrain data memory

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地形をメッシュ構造に分割して与えられ
た高度データを補間する地形データ補間装置において、 前記高度データのメッシュをメッシュ分割処理によって
メッシュサイズを2分割する補間点座標を求め、この各
補間点座標に対してそれぞれ直交する位置関係にある最
近接点を選定し、次に補間対象の全領域を高度変動の相
関の高い領域に分割し、この分割された各領域における
高度分散と等しい分布をもつ乱数を算出し、この乱数の
値を該当領域内における前記補間点の最近接点の高度平
均値に加算することにより前記補間点の高度を算出し、
さらに、あらかじめ設定された分割回数だけメッシュサ
イズを再分割して得られる再補間点について上記高度算
出処理を繰り返す補間演算処理手段を備えたことを特徴
とする地形データ補間装置。
1. A terrain data interpolating device for interpolating altitude data provided by dividing a terrain into a mesh structure, and obtaining interpolation point coordinates for dividing a mesh of the altitude data into two mesh sizes by mesh division processing. Select the closest contact point that is in a positional relationship orthogonal to each interpolation point coordinate, then divide the entire interpolation target area into areas with high correlation of altitude fluctuation, and equalize the altitude distribution in each of these divided areas. A random number having a distribution is calculated, and the altitude of the interpolation point is calculated by adding the value of this random number to the altitude average value of the closest points of the interpolation point in the corresponding area,
Further, the terrain data interpolating device is provided with an interpolation calculation processing means for repeating the altitude calculation processing for the re-interpolation points obtained by re-dividing the mesh size by a preset number of divisions.
【請求項2】 地形データを高度変動の相関の高い矩形
領域に分割し、各矩形領域の補間をおこなう際に、該当
矩形領域に接するかまたは頂点を共有する全矩形領域方
向に該当領域を所定メッシュ数分拡張した後、請求項1
に記載の補間演算処理をおこない、且つ該当領域の周辺
上の補間点の高度データとして、該補間点の最近接点の
高度平均値を用いる領域拡張補間処理手段を付加したこ
とを特徴とする請求項1記載の地形データ補間装置。
2. The terrain data is divided into rectangular areas having a high degree of correlation with altitude variation, and when the rectangular areas are interpolated, the corresponding areas are prescribed in the directions of all rectangular areas that are in contact with the corresponding rectangular areas or share vertices. After expanding by the number of meshes, claim 1.
The area expansion interpolation processing means for performing the interpolation calculation processing according to claim 1 and using, as altitude data of interpolation points on the periphery of the relevant area, an average height value of the nearest points of the interpolation points. Topographical data interpolating device according to 1.
【請求項3】 地形をメッシュ構造に分割して与えられ
た高度データを補間する地形データ補間装置において、 前記高度データのメッシュをメッシュ分割処理によって
メッシュサイズを2分割する補間点座標を求め、この各
補間点座標に対してそれぞれ直交する位置関係にある最
近接点を選定し、該最近接点の高度の分散と等しい分布
をもち、且つ前記補間点と最近接点との距離に応じた補
正を施した乱数値を計算し、この乱数の値を該当領域内
における前記補間点の最近接点の高度平均値に加算する
ことにより前記補間点の高度を算出し、さらに、あらか
じめ設定された分割回数だけメッシュサイズを再分割し
て得られる再補間点について前記高度算出処理を繰り返
す補間演算処理手段を備えたことを特徴とする地形デー
タ補間装置。
3. A terrain data interpolating device for dividing terrain into a mesh structure to interpolate given altitude data, and obtains interpolation point coordinates for dividing the mesh of the altitude data into two mesh sizes by mesh division processing. The closest contact point having a positional relationship orthogonal to each interpolation point coordinate was selected, and the distribution was equal to the dispersion of the altitude of the closest contact point, and the correction was made according to the distance between the interpolation point and the closest contact point. A random number is calculated, and the altitude of the interpolation point is calculated by adding the value of this random number to the altitude average value of the closest points of the interpolation points in the corresponding area, and further, the mesh size is set by the preset number of divisions. A topographical data interpolating device comprising an interpolation calculation processing means for repeating the altitude calculation processing for a re-interpolation point obtained by re-dividing.
【請求項4】 地形データが複数の矩形領域の集合体で
構成されている場合、各矩形領域の補間をおこなう際
に、該当矩形領域に接するかまたは頂点を共有する全矩
形領域方向に該当領域を所定メッシュ数分拡張した後、
請求項3に記載の補間演算処理をおこない、且つ該当領
域の周辺上の補間点の高度データとして、該補間点の最
近接点の高度平均値を用いる領域拡張補間処理手段を付
加したことを特徴とする請求項3記載の地形データ補間
装置。
4. When the terrain data is composed of an aggregate of a plurality of rectangular areas, when performing interpolation of each rectangular area, the corresponding area is in contact with the corresponding rectangular area or in the direction of all rectangular areas sharing vertices. After expanding by a predetermined number of meshes,
The interpolation expansion processing according to claim 3 is performed, and area expansion interpolation processing means that uses an altitude average value of the nearest contact points of the interpolation points as altitude data of the interpolation points on the periphery of the relevant area is added. The terrain data interpolation device according to claim 3.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7561165B2 (en) 2002-07-10 2009-07-14 Harman Becker Automotive Systems Gmbh System for texturizing electronic representations of objects
CN114358843A (en) * 2021-12-31 2022-04-15 胜斗士(上海)科技技术发展有限公司 Method and device for determining object distribution state

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