JPH06332993A - 景観の解析・予測システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種の開発に対応した景観の予測・評価を表
示画面上の画像を見ながら対話形式で容易に行うことを
目的とする。 【構成】 景観の解析・予測の対象となる地域の地形図
から、図形読取装置１０のディジタイザで等高線及び計
画地敷地境界線を読み取り、この等高線情報を画像処理
装置１２により標高のメッシュデータに変換処理して、
景観の３次元解析データとし、さらに、計画地敷地内に
構築される構造物の３次元画像データを上記メッシュデ
ータと合成して景観モデル用の３次元画像データを生成
し、この景観モデル画像中の地形画像と構造物画像の視
点の一致処理を行った後、構造物の形態調整処理を行う
ことにより景観モデル画像を作成し、この景観モデル画
像を見ながら構造物が計画地域の環境にどのような影響
を及ぼすかを解析し評価する構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、環境計画、環境保全対
策、及び環境アセスメントにおける景観の分野におい
て、自然環境や生活環境の中に構造物等を構築するとき
に、その計画、設計における景観の事前評価に利用され
る景観の解析・予測システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、土木事業においては、これが自然
環境や生活環境に及ぼす影響を、計画・設計の段階で把
握・評価し、質的な検討を行うことにより、将来に及ぼ
す影響を正確に予測することが必要になり、計画・設計
における事前評価のための環境要素の一つとして定着し
つつある。従来、このような自然環境や生活環境の中に
構造物を構築することによる景観を、計画・設計の段階
で解析・予測し、事前評価する手法としては、類似地区
の事例を参考にする定性的なもの、縮尺模型あるいはパ
ース等の絵によるものが主である。また、景観評価その
他の解析に用いる地形データ（標高など）の取得につい
ては、時間と人手をかけて丹念に読み取る方法が用いら
れている。さらに、合成写真（風景とパース）によるモ
ンタージュ作成については、専門の技術者に依頼して、
風景写真上に視点及び視角等を考慮した上で構造物等を
描画していく方法を採っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の技術では、景観の事前評価に必要な地形デ
ータを取得する場合、その読み取り作業のほとんどは人
手に依存しているため、その入力作業に多くの時間と人
手を要するほか、地形データの読み取り過程における人
為的なミスが生じ易く、データのチェック及び管理の面
での不具合がある。また、景観を評価する合成写真を作
成する場合においても、予め撮影し現像焼き付けした風
景写真上に構造物等を専門の技術者により手描きにて直
接描画する方式を採っているため、合成写真の作成に時
間がかかり、しかも、データに修正が生じた場合には、
合成写真の作成を最初から行わなければならない。ま
た、景観に対する視点を変えるごとに上記と同様な作業
手順を取る必要があるため、合成写真の作成には、更に
多くの労力と時間が必要になるとともに、人為的なミス
による手戻りも必然的に増加するという問題があった。

【０００４】本発明は、上述のような事情に鑑みなされ
たものであり、その目的とするとろは、景観の予測、評
価を表示画面上の画像を見ながら対話形式で容易に行う
ことができる景観の解析・予測システムを提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１の発明は、景観の解析・予測の対象となる地
域の地形図から等高線を読み取る図形読取手段と、前記
読み取った等高線を標高メッシュデータに変換して対象
地域の地形に対する各種視点からの３次元画像データを
生成する第１の画像処理手段と、前記対象地域内に構築
される構造物の計画図より構造物に対する各種視点から
の３次元画像データを生成する第２の画像処理手段と、
前記地形の３次元画像データと前記構造物の３次元画像
データとを合成して構造物とその背景からなる３次元の
景観モデル画像を構成する画像データ合成処理手段と、
前記景観モデル画像を表示する表示手段と、前記表示手
段に表示される景観モデル画像中の構造物の形態を入力
指令に基づいて調整し、該構造物とその背景とからなる
景観モデル画像から対象地域の環境に及ぼす影響を予測
し評価する解析処理手段とを備える構成にした。

【０００６】また、請求項２の発明は、景観の解析・予
測の対象となる地域の景観現況映像を読み込む画像入力
手段と、前記対象地域内に構築される構造物の計画図よ
り構造物に対する各種視点からの３次元画像データを生
成する画像処理手段と、前記景観現況映像の画像データ
と前記構造物の３次元画像データとを合成して構造物と
その背景とからなる景観モデル画像を構成する画像デー
タ合成処理手段と、前記景観モデル画像を表示する表示
手段と、前記表示手段に表示される景観モデル画像中の
構造物の形態を入力指令に基づいて調整し、該構造物と
その背景とからなる景観モデル画像から対象地域の環境
に及ぼす影響を予測し評価する解析処理手段とを備える
構成にした。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明による景観の解析・予測システ
ムの構成図である。図１において、１０は景観の解析・
予測の対象となる地域の地形図、対象地域の計画図、対
象地域に構築される構造物の設計図、植生図等を読み取
る図形読取装置であり、この図形読取装置１０はディジ
タイザ及びこのディジタイザで読み取った図形の２次元
位置情報を２値化する処理部等から構成される。１１は
景観解析・予測の対象となる地域を各視点から撮影した
スチール写真、ビデオ映像、パース等の画像情報を読み
取る画像入力装置であり、この画像入力装置１１はイメ
ージスキャナー、スキャンコンバータ等から構成され
る。即ち、スチール写真及びパースの画像読み取りには
イメージスキャナーが使用され、ビデオ映像の読み込み
にはスキャンコンバータが使用される。

【０００８】図１中、１２は図形読取装置１０により読
み取られた図形の２次元位置データ及び画像入力装置１
１により読み込まれた画像データを解析・変換・合成処
理する画像処理装置であり、この画像処理装置１２に
は、処理された図形データ及び画像データを格納する記
憶装置１３が接続されているとともに、画像処理をリア
ルタイムに高速で行うための画像処理を兼ねたホストプ
ロセッサ１４が接続されている。１５は記憶装置１３に
接続された画像出力装置であり、この画像出力装置１５
はＣＲＴ等から構成される。また、記憶装置１３及び画
像出力装置１５はホストプロセッサ１４により制御され
管理される。１６はホストプロセッサ１４に接続した入
力装置であり、この入力装置１６はキーボード等から構
成される。

【０００９】なお、上記実施例の構成において、図形読
取装置１０が画像読取手段を、画像入力装置１１が画像
入力手段を、画像処理装置１２が第１、第２の画像処理
手段及び解析処理手段を、画像出力装置１５が表示手段
をそれぞれ構成している。

【００１０】次に、上記のように構成された本実施例の
動作について、図２〜図７を参照して説明する。まず、
地形図の等高線から３次元の地形データを生成する場合
の処理手順を図２に示すフローチャートを参照して説明
する。対象地域の景観の解析・予測に際しては、まず、
図４に示す地形図を図形読取装置１０であるディジタイ
ザ上にセットし、この地形図上の景観解析・予測の対象
となる地域の計画地境界線及び該計画地内の等高線をデ
ィジタイザのフリーカーソルでなぞることにより、計画
地境界線及び各等高線を読み取る。即ち、フリーカーソ
ルを計画地境界線または等高線に沿い移動しながらフリ
ーカーソルの座標ピックアップ用ボタンをプッシュ操作
することにより、計画地境界線及び各等高線を２次元位
置情報（座標）として収集する。これらの２次元位置情
報はＡ／Ｄ変換（２値化）された後、画像処理装置１２
に出力される（ステップＳ１）。なお、等高線の２次元
位置情報を収集する場合は、それぞれの等高線に対応す
る高度データと等高線であることを表わす識別データを
ディジタイザ付属のキーボードから入力する。また、計
画地境界線の２次元位置情報を収集する場合もこれを識
別するための識別データをキーボードから入力する。

【００１１】画像処理装置１２では、地形メッシュデー
タを得るために、ステップＳ２においてＹ方向に０．１
ｃｍのピッチ間隔で形成される２６１本の線の各々につ
いてＸ方向に０．１ｃｍのピッチ間隔で分割されるＸ方
向データを生成し、さらに、ステップＳ３においてＸ方
向に０．１ｃｍのピッチ間隔で形成される３８１本の線
の各々についてＹ方向に０．１ｃｍのピッチ間隔で分割
されるＹ方向データを生成する。

【００１２】次に、画像処理装置１２では、ステップＳ
４において、地形図から読み取った等高線の２次元位置
情報（座標）毎に、上記ステップＳ２で生成したＸ方向
データ及び高度データを用いてスプライン補間すること
により、等高線に応じたメッシュ間隔及び高度を算出
し、Ｙ方向２６１本のＸ方向に伸びるメッシュデータに
変換する。さらに、ステップＳ４では、地形図から読み
取った等高線の２次元位置データ毎に、上記ステップＳ
３で生成したＹ方向データ及び高度データを用いてスプ
ライン補間することにより、等高線に応じたメッシュ間
隔及び高度を算出し、Ｘ方向３８１本のＹ方向に伸びる
メッシュデータに変換する。これにより、地形図から読
み取った等高線の２次元位置（座標）毎のメッシュデー
タは２つ生成されることになる。そこで、次のステップ
Ｓ５では、上記ステップＳ５で算出した同一座標点の２
つのメッシュデータを合成（平均化）し補正することに
より、地形に対応した正確な３次元表示用のメッシュデ
ータを生成する。このメッシュデータは記憶装置１３に
格納される。

【００１３】一方、ステップＳ６では、地形図から読み
取った計画地境界線の２次元位置データから地形図上で
の計画地敷地境界を判別し、次のステップＳ７において
計画地敷地境界線をロジカルデータに変換する。このロ
ジカルデータは記憶装置１３に格納される。

【００１４】次のステップＳ８では、上記記憶装置１３
に格納されているメッシュデータ及び計画地敷地境界に
ついてのロジカルデータを基に計画地の希望する周辺地
域からの可視及び不可視領域処理を行い、これにより、
希望の眺望地点から見た計画地形の画像データを生成す
る（ステップＳ９）。生成された画像データは記憶装置
１３に記憶されるとともに、画像処理装置１２の管理下
で画像出力装置１５に出力される。画像出力装置１５で
は画像データを３次元の出力信号に変換し、画像出力装
置１５内蔵のＣＲＴに出力することにより、図５に示す
ワイヤーフレームによる３次元の計画地形をＣＲＴに表
示する。

【００１５】また、ステップＳ１０では、記憶装置１３
に格納されているメッシュデータ及びロジカルデータを
基に特定視点位置から見た敷地内の地形の可視及び不可
視領域処理を行い、これにより、特定視点から見た地形
の画像データを生成する（ステップＳ１１）。生成され
た画像データは記憶装置１３に記憶されるとともに、画
像処理装置１２の管理下で画像出力装置１５に出力され
る。画像出力装置１５では画像データを３次元の出力信
号に変換し、画像出力装置１５内蔵のＣＲＴに出力する
ことにより、メッシュ形態の３次元敷地内地形をＣＲＴ
に表示する。

【００１６】次に、３次元地形データと対象地域に構築
される構造物の設計情報を用いて景観の予測・評価を行
う場合の処理手順を図３に示すフローチャートを参照し
て説明する。まず、計画地の３次元地形モデル（ＣＧ画
像）と計画地に構築される構造物の立体モデル（ＣＧ画
像）とを合成したときの景観の予測・評価について述べ
る。この場合は、画像処理装置１２において、上記図２
のステップＳ５で生成した地形メッシュデータを基に計
画地形の立体表示に必要な３次元の画像データ（背景デ
ータ）を生成する（ステップＳ２１）。

【００１７】一方、設計図から、図形読取装置１０であ
るディジタイザにより、設計図から計画地に構築される
構造物図を読み取り、この読み取った構造物図情報をＡ
／Ｄ変換して画像処理装置１２に入力する（ステップＳ
２２）。この場合、構造物のＣＡＤデータを画像処理装
置１２に取り込むようにしてもよい。画像処理装置１２
では、取り込んだ２次元の画像データを基にして構造物
の立体表示に必要な３次元の画像データを生成する（ス
テップＳ２３）。次のステップＳ２４では、計画地形の
３次元画像データと構造物の３次元画像データとを合成
し、この合成画像データに対し陰線／陰面消去処理を施
す。その後、ステップＳ２５において、計画地形及び構
造物の視点位置を算出し、この算出結果に基づいて計画
地形及び構造物に対する視点が同一となるように計画地
形の画像及び構造物の画像を自動的に調整する。また、
上記３次元の画像データは記憶装置１３に記憶されると
ともに、画像処理装置１２の管理下で画像出力装置１５
に出力される。画像出力装置１５では画像データを３次
元の出力信号に変換し、画像出力装置１５内蔵のＣＲＴ
に出力することにより、同一視点の３次元計画地形モデ
ルと３次元構造物モデルとを合成してなる景観モデル画
像をＣＲＴに表示する。

【００１８】次のステップＳ２６では、ＣＲＴの表示画
面を見ながら計画地内での構造物の形態、即ち色、質
感、形状等が構造物の背景と調和するように景観モデル
画像上で構造物の形態を調整する。この調整操作は、デ
ィジタイザ及び入力装置１６を利用して行う。その後、
ステップＳ２７において、上記調整された景観モデル画
像を見ながら構造物が計画地域の環境にどのような影響
を及ぼすかを解析し評価する。ここで、評価結果がＯＫ
であると判断された場合は、景観モデル画像を画像出力
装置１５に出力する。この画像出力装置１５では、景観
モデル画像をＣＲＴに表示するとともに、最終的な出力
要求に応じて、写真、ネガ、カラープリント、磁気ディ
スク等に出力され、コピーされる（ステップＳ２８）。
また、ステップＳ２７において、評価結果がＮＧである
と判断されたときは、ステップＳ２６に戻り、ＯＫが得
られるまで構造物の形態処理を繰り返し実行する。

【００１９】次に、計画地域の現況スチール写真と構造
物画像とを合成して景観を評価する場合について、図３
を参照して説明する。この場合は、計画地域を撮影した
図６に示すようなスチール写真を画像入力装置１１の１
つであるイメージスキャナーにより読み取り、Ａ／Ｄ変
換して画像処理装置１２に入力する（ステップＳ２
９）。画像処理装置１２では、スチール写真画像データ
とステップＳ２２、Ｓ２３で生成した構造物の３次元画
像データ１０とをステップＳ２４で合成し、さらに、上
記と同様にステップＳ２５〜Ｓ２８に示す処理を実行す
ることにより、スチール写真上に３次元の構造物画像を
合成した景観モデル画像を作成する。図７は、このとき
の景観モデル画像の一例を示す。

【００２０】上記のような本実施例においては、景観の
解析・予測の対象となる地域の地形図より、ディジタイ
ザで等高線及び計画地敷地境界線を読み取り、この等高
線を標高のメッシュデータに変換処理して、景観の３次
元解析データとし、さらに、計画地敷地内に構築される
構造物の３次元画像データを上記メッシュデータと合成
して景観モデル用の３次元画像データを生成し、この景
観モデル画像中の地形画像と構造物画像の視点の一致処
理を行った後、構造物の形態調整処理を行うことにより
景観モデル画像を作成し、この景観モデル画像を見なが
ら構造物が計画地域の環境にどのような影響を及ぼすか
を解析し評価する構成にしたので、景観の解析データの
作成、入力作業を画面と対話しながら簡便に行うことが
でき、人為的なミスが減少し、景観の予測・評価時間も
大幅に削減できる。

【００２１】また、本実施例においては、景観の解析・
予測の対象となる地域を撮影したスチール写真をイメー
ジスキャナーにより読み込み、この地域画像データと構
造物の３次元画像データとを合成して景観モデル画像
（ホトモンタージュ）を作成し、このホトモンタージュ
を見ながら構造物が計画地域の環境にどのような影響を
及ぼすかを解析し評価する構成にしたので、画面上での
グラフィカルな対話操作で、専門的な知識や技術を要す
ることなく景観用のホトモンタージュを画面上で簡単に
作成し修正することができる。

【００２２】なお、本発明は、上記実施例に記載された
構成のものに限定されず、請求項に記載した範囲を逸脱
しない限り、種々の変形が可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、景
観の解析・予測の対象となる地域の地形図から等高線を
読み取る図形読取手段と、前記読み取った等高線を標高
メッシュデータに変換して対象地域の地形に対する各種
視点からの３次元画像データを生成する第１の画像処理
手段と、前記対象地域内に構築される構造物の計画図よ
り構造物に対する各種視点からの３次元画像データを生
成する第２の画像処理手段と、前記地形の３次元画像デ
ータと前記構造物の３次元画像データとを合成して構造
物とその背景からなる３次元の景観モデル画像を構成す
る画像データ合成処理手段と、前記景観モデル画像を表
示する表示手段と、前記表示手段に表示される景観モデ
ル画像中の構造物の形態を入力指令に基づいて調整し、
該構造物とその背景とからなる景観モデル画像から対象
地域の環境に及ぼす影響を予測し評価する解析処理手段
とを備える構成にしたので、各種の開発に対応した景観
の予測・評価を表示画面上の画像を見ながら対話形式で
容易に行うことができるとともに、人為的なミスが減少
し、景観の予測・評価時間も大幅に削減できるという効
果がある。

【００２４】また、本発明においては、景観の解析・予
測の対象となる地域の景観現況映像を読み込む画像入力
手段と、前記対象地域内に構築される構造物の計画図よ
り構造物に対する各種視点からの３次元画像データを生
成する画像処理手段と、前記景観現況映像の画像データ
と前記構造物の３次元画像データとを合成して構造物と
その背景とからなる景観モデル画像を構成する画像デー
タ合成処理手段と、前記景観モデル画像を表示する表示
手段と、前記表示手段に表示される景観モデル画像中の
構造物の形態を入力指令に基づいて調整し、該構造物と
その背景とからなる景観モデル画像から対象地域の環境
に及ぼす影響を予測し評価する解析処理手段とを備える
構成にしたので、画面上でのグラフィカルな対話操作
で、専門的な知識や技術を要することなく景観用のホト
モンタージュを画面上で簡単に作成し修正することがで
きるほか、各種の開発に対応した景観の予測・評価を表
示画面上の画像を見ながら対話形式で容易に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による景観の解析・予測システムのブロ
ック図である。

【図２】本実施例における地形図の等高線から３次元の
地形データを生成する場合の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図３】本実施例における３次元地形データ及び対象地
域のスチール映像情報を用いて景観の予測・評価を行う
場合の処理手順を示すフローチャートである。

【図４】本実施例に適用される地形図である。

【図５】本実施例におけるワイヤフレームによる地形の
３次元出力画像例を示す図である。

【図６】本実施例に使用される現況の景観スチール写真
を示す。

【図７】本実施例における現況スチール写真と構造物画
像とを合成した景観モデル画像の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 図形読取装置 １１ 画像入力装置 １２ 画像処理装置 １３ 記憶装置 １４ ホストプロセッサ １５ 画像出力装置 １６ 入力装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 景観の解析・予測の対象となる地域の地
   形図から等高線を読み取る図形読取手段と、 前記読み取った等高線を標高メッシュデータに変換して
   対象地域の地形に対する各種視点からの３次元画像デー
   タを生成する第１の画像処理手段と、 前記対象地域内に構築される構造物の計画図より構造物
   に対する各種視点からの３次元画像データを生成する第
   ２の画像処理手段と、 前記地形の３次元画像データと前記構造物の３次元画像
   データとを合成して構造物とその背景からなる３次元の
   景観モデル画像を構成する画像データ合成処理手段と、 前記景観モデル画像を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示される景観モデル画像中の構造物の
   形態を入力指令に基づいて調整し、該構造物とその背景
   とからなる景観モデル画像から対象地域の環境に及ぼす
   影響を予測し評価する解析処理手段と、 を備えてなる景観の解析・予測システム。
2. 【請求項２】 景観の解析・予測の対象となる地域の景
   観現況映像を読み込む画像入力手段と、 前記対象地域内に構築される構造物の計画図より構造物
   に対する各種視点からの３次元画像データを生成する画
   像処理手段と、 前記景観現況映像の画像データと前記構造物の３次元画
   像データとを合成して構造物とその背景とからなる景観
   モデル画像を構成する画像データ合成処理手段と、 前記景観モデル画像を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示される景観モデル画像中の構造物の
   形態を入力指令に基づいて調整し、該構造物とその背景
   とからなる景観モデル画像から対象地域の環境に及ぼす
   影響を予測し評価する解析処理手段と、 を備えてなる景観の解析・予測システム。