JP4165060B2 - 図形縮小編纂方法及び装置並びに図形変形装置及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、図形縮小編纂方法及び装置並びに図形変形方法及び装置に関し、より具体的には、視覚上の違和感を感じさせずに図形、例えば、地図データ中の建物の平面図形を縮小編纂する図形縮小編纂方法及び装置、並びにその縮小編纂に使用する図形変形方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地図は、縮尺に応じて表現が異なる。その表現形式は図式として規定されている。ある縮尺の地図を作成しようとする場合、その縮尺よりも大きな縮尺の地図が存在し、その地図の内容を利用できるときには、その大きな縮尺の地図を編纂して所望の縮尺の地図を作成する。
【０００３】
例えば、縮尺１／２５００の地図を縮小して、縮尺１／１００００の地図を作成できる。従来は、縮尺１／２５００の地図を写真撮影して縮尺１／１００００に縮小した上で、縮尺１／１００００の図式に基づいて、人間が、建物等の各要素を描画し直している。人間による図式に基づく再描画では、写真処理により縮小されることにより読みづらくなっている要素を、読み取りやすいように変形することも容易であり、細かすぎるものを省略することも容易である。但し、そのような変形・省略のためには、高度な熟練を必要とする。
【０００４】
最近、地図がデジタル化されつつある。デジタル地図は、コンピュータにより自由に拡大縮小できる。しかし、既存の地図処理ソフトウエアは、地図を拡大縮小する際に、その地図内の各要素、代表的な建物を同じ倍率で単純に拡大縮小する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
地図を縮小する際に、従来の地図処理ソフトウエアでは、その地図に含まれる建物図形を単純に縮小してしまう。この場合、建物が細かく表示されすぎるだけでなく、建物形状が保存された状態で縮小される。これはしばしば、不必要な建物を表示したり、不必要に細かい建物形状を表示することにつながり、縮小後の地図が見にくく、うるさいものになってしまう。換言すると、しばしば、縮小後の地図は、縮小後の地図の縮尺に応じた図式で表現されたものにならなくなる。
【０００６】
本発明は、このような不都合を解消し、縮小後の縮尺に合った変形及び省略を自動的に行う図形縮小編纂方法及び装置並びに図形変形方法及び装置を提示することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る図形縮小編纂方法は、複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを縮小編纂する図形縮小編纂方法であって、入力する図形データのサイズが所定サイズ以上であるかどうかを判別し、所定サイズ未満の場合に除去する除去判定ステップと、当該除去判定ステップにより除去されない図形データの形状を、各頂点間接続線の線長が所定基準長を越えるように変形する変形ステップと、当該変形ステップで変形された図形データの形状を出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小ステップとを具備し、当該変形ステップは、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除ステップとを具備することを特徴とする。
【０００８】
除去判定ステップにより、変形処理の負担を軽減できる。当該変形ステップで変形された図形データの形状を出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小ステップを設けることにより、変形後の図形が見やすいものになる。
【０００９】
当該変形ステップは、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除ステップとを具備する。これにより、凸部及び凹部を効率的に削除できる。
【００１０】
当該変形ステップが更に、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除ステップとを具備する。これにより、例えば、段差のある折れ曲がり部分を、段差の無い折れ曲がり直線で簡略化できる。
【００１１】
当該変形ステップは更に、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引きステップと、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、これに隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引きステップ及び当該頂点代替ステップの一方を選択する選択ステップとを具備する。これにより、短い線が連なった形状変化部分を簡略化できる。
【００１２】
当該変形ステップは、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除ステップを具備する。これにより、微小な曲がり部分を直線で簡略化できる。
【００１３】
当該縮小ステップが、当該変形ステップで変形された図形データの形状を、目的の縮尺のサイズよりも出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する。これにより、目的の縮尺への縮小と、見やすさのための縮小を一括して行える。
【００１４】
当該除去判定ステップが、入力する図形データに外接する長方形を設定する外接長方形設定ステップと、当該外接長方形設定ステップで設定された長方形の短辺を所定長と比較する比較ステップとを具備する。これにより、削除して良い図形を効率的に検出できる。
【００１５】
本発明に係る縮小編纂装置は、複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを縮小編纂する図形縮小編纂装置であって、入力する図形データのサイズが所定サイズ以上であるかどうかを判別し、所定サイズ未満の場合に除去する除去判定手段と、当該除去判定手段により除去されない図形データの形状を、各頂点間接続線の線長が所定基準長を越えるように変形する変形手段と、当該変形手段で変形された図形データの形状を、出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小手段とを具備し、当該変形手段は、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
除去判定手段により、変形処理の負担を軽減できる。変形手段で変形された図形データの形状を出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小手段を設けることにより、変形後の図形が見やすいものになる。
【００１７】
当該変形手段は、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除手段とを具備する。これにより、凸部及び凹部を効率的に削除できる。
【００１８】
当該変形手段が更に、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除手段とを具備する。これにより、例えば、段差のある折れ曲がり部分を、段差の無い折れ曲がり直線で簡略化できる。
【００１９】
当該変形手段は更に、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引き手段と、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引き手段及び当該頂点代替手段の一方を選択する選択手段とを具備する。これにより、短い線が連なった形状変化部分を簡略化できる。
【００２０】
当該変形手段は、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除手段を具備する。これにより、微小な曲がり部分を直線で簡略化できる。
【００２１】
当該縮小手段が、当該変形手段で変形された図形データの形状を、目的の縮尺のサイズよりも出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する。これにより、目的の縮尺への縮小と、見やすさのための縮小を一括して行える。
【００２２】
当該除去判定手段が、入力する図形データに外接する長方形を設定する外接長方形設定手段と、当該外接長方形設定手段で設定された長方形の短辺を所定長と比較する比較手段とを具備する。これにより、削除して良い図形を効率的に検出できる。
【００２３】
本発明に係る図形変形方法は、複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを変形して簡略化する図形変形方法であって、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除ステップとを具備することを特徴とする。これにより、凸部及び凹部を効率的に削除できる。例えば、段差のある折れ曲がり部分を、段差の無い折れ曲がり直線で簡略化できる。
【００２５】
本発明に係る図形変形方法は更に、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引きステップと、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引きステップ及び当該頂点代替ステップの一方を選択する選択ステップとを具備する。これにより、短い線が連なった形状変化部分を簡略化できる。
【００２６】
本発明に係る図形変形方法は更に、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除ステップを具備する。これにより、微小な曲がり部分を直線で簡略化できる。
【００２７】
本発明に係る図形変形装置は、複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを変形して簡略化する図形変形装置であって、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除手段とを具備することを特徴とする。これにより、凸部及び凹部を効率的に削除できる。例えば、段差のある折れ曲がり部分を、段差の無い折れ曲がり直線で簡略化できる。
【００２９】
本発明に係る図形変形装置は更に、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引き手段と、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、これに隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引き手段及び当該頂点代替手段の一方を選択する選択手段とを具備する。これにより、短い線が連なった形状変化部分を簡略化できる。
【００３０】
本発明に係る図形変形装置は更に、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除ステップを具備する。これにより、微小な曲がり部分を直線で簡略化できる。
【００３１】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００３２】
図１は、デジタル地図の縮小に適用した本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。ここでは、例えば、１／２５００の地図上の家屋データを１／１００００に縮小する、即ち、縮小率１／４で家屋形状を縮小すると仮定する。また、家屋データは、複数の頂点と、外形を示すように各頂点を時計回りに接続する線分のデータからなり、一般的には、多角形構造になっている。
【００３３】
縮尺１／２５００の地図上の家屋データ１０が、除去判定装置１２に入力する。除去判定装置１２は、縮小後の縮尺では無視できる家屋を検出し、事前に除去する装置である。除去判定装置１２は、入力家屋データに外接する長方形を設定する外接長方形設定装置１４と、長方形設定装置１４により設定された長方形の短辺を基準長Ｌａと比較し、その短辺が基準長Ｌａ以上の家屋データのみを後段に出力する比較器１６とからなる。
【００３４】
図２は、家屋データの形状の一例を示す。図２を参照して、外接長方形設定装置１４の作用を説明する。家屋データの各頂点を、 Ｐ１〜Ｐ８とする。外接長方形設定装置１４は、家屋データの中から最も長い線分（最長線分）を検索する。図２に示す例では、線分Ｐ８−Ｐ１が最長線分になる。最長線分Ｐ８−Ｐ１の方向をＹ軸とする。換言すると、最長線分がＹ軸上にのるように、何れかの頂点を中心にして家屋データを回転すると、以後の処理が容易になる。回転角を記憶しておき、必要な処理の後に元に戻せばよい。
【００３５】
家屋データの頂点Ｐ１〜Ｐ８の内、Ｙ軸方向における最遠端の２点を検索する。図２に示す例では、Ｐ１とＰ６が検索される。Ｙ軸方向におけるその最遠端の２点Ｐ１，Ｐ６間の距離を、目的の長方形の１辺とする。具体的には、最も遠端の２点Ｐ１，Ｐ６からにＹ軸に垂線を下ろしたときの交点間の距離が、目的の長方形の１辺となる。Ｙ軸に直交する軸をＸ軸とする。各頂点からＸ軸に垂線を下ろしたときのＸ軸との交点（垂線の足）が、互いに最も遠くなる２つの頂点を検索する。図２に示す例では、Ｐ１（又はＰ８）とＰ５である。頂点Ｐ１，Ｐ５からＸ軸に下ろした垂線の足間の距離を、目的の長方形の別の１辺の長さとする。得られた長方形の短い方の辺の長さを基準長Ｌａと比較し、基準長Ｌａより短ければ、その家屋データを削除する。
【００３６】
変形装置１８は、除去判定装置１２により一定以上の大きさであると判定された家屋データの形状を簡略化する。具体的には、変形装置１８は、最短辺が基準長Ｌｂ以上になるまで家屋形状の変形を繰り返すことで、形状を簡略化する。この詳細は、後述する。
【００３７】
縮小装置２０は、変形装置１８により形状を簡略化された家屋データを、目的の縮尺（ここでは、１／１００００）に単純に縮小されたサイズより僅かに小さいサイズに縮小する装置である。一般的には、縮小装置２０は、変形装置１８から出力される家屋データの家屋形状を、目的の縮尺（ここでは、１／１００００）の地図を表示する出力装置（表示装置又はプリンタ）での線の太さの半分相当分、小さいサイズに縮小する。これは、隣接する図形の線との重複を避けるためである。線の幅だけ小さくすると、縮小しすぎる。
【００３８】
縮小装置２０から出力される家屋データは、目的の縮尺の地図上で表現されるのに適したサイズの家屋形状を示す。縮小装置２０を設けたことにより、目的の縮尺の地図上で、隣接する線図形との線の重なりが避けられ、家屋形状が見やすいものになる。
【００３９】
制御装置２２には、目的の縮尺（ここでは、１／１００００）と、オリジナルの縮尺（ここでは、１／２５００）からの縮小率（ここでは、１／４｛＝１／１００００／（１／２５００）｝）と、出力解像度（例えば、出力装置を示す情報）が入力する。制御装置２２は、目的の縮尺と縮小率から基準長Ｌａ，Ｌｂを決定し、基準長Ｌａを比較回路１６に、基準長Ｌｂを変形装置１８に、縮小率及び出力解像度を縮小装置２０にそれぞれ供給する。
【００４０】
図３は、変形装置１８の動作フローチャートを示す。先ず、最短辺を検索する（Ｓ１）。図４に示すような、辺Ｐ１Ｐ２が最短辺である家屋形状モデルで説明する。最短辺Ｐ１Ｐ２が基準長Ｌｂ以上の場合（Ｓ２）、最短辺Ｐ１Ｐ２の後の辺Ｐ６Ｐ１と前の辺Ｐ２Ｐ３の方向角の差θを算出する（Ｓ３）、その角θが、基準値より大きく、且つ、（３６０−基準値）より小さいかどうかを確認する（Ｓ４）。基準値は例えば、１７０゜である。ステップＳ３，Ｓ４により、前辺と後辺が実質的に平行且つ逆方向であるかどうかを確認している。
【００４１】
前辺と後辺が実質的に平行で逆方向である場合（Ｓ４）、図５、図６、図７及び図８に示すような、基準長Ｌｂよりも細い幅の突起を有する形状モデルを想定できる。図５〜図８で、辺Ｐ１Ｐ２が最短辺である。本明細書では、最短辺Ｐ１Ｐ２の始点Ｐ１を終点とする辺ＰＮＰ１が後辺、最短辺の終点Ｐ２を始点とする辺Ｐ２Ｐ３が前辺である。図５及び図６は前辺長が後辺長以上の場合の形状モデルを示し、図７及び図８は、前辺長が後辺長未満の場合の形状モデルを示す。図７は、図５に示す形状モデルを左右反転した形状モデルを示し、図８は、図６に示す形状モデルを左右反転した形状モデルを示す。
【００４２】
前辺Ｐ２Ｐ３の長さと後辺ＰＮＰ１の長さを比較する（Ｓ５）。図５及び図６に示す形状モデルでは、前辺Ｐ２Ｐ３が後辺ＰＮＰ１より長く、図７及び図８に示す形状モデルでは、前辺Ｐ２Ｐ３が後辺ＰＮＰ１より短い。
【００４３】
前辺Ｐ２Ｐ３の長さが後辺ＰＮＰ１の長さ以上の場合（Ｓ５）、即ち、図５及び図６に示す形状モデルに対し、前辺Ｐ２Ｐ３の終点Ｐ３が、実質的に、後辺ＰＮＰ１の更に後の辺ＰＮ−１ＰＮの線（延長線を含む。）上にあるかどうかを調べる（Ｓ６）。
【００４４】
前辺Ｐ２Ｐ３の終点Ｐ３が実質的に、後後辺ＰＮ−１ＰＮの線上にある場合（Ｓ６）、図５に示すように、変形する。即ち、先ず、図５（ａ）に示す形状から、図５（ｂ）に示すように、最短辺Ｐ１Ｐ２の両端点Ｐ１，Ｐ２と、突起部分の底を形成する２つの頂点ＰＮ，Ｐ３の内の一方、例えば頂点Ｐ３を削除し、残る頂点ＰＮを頂点Ｐ４と接続する。但し、頂点ＰＮからその前後の頂点ＰＮ−１，Ｐ４間を結ぶ線分ＰＮ−１Ｐ４に垂線を下ろしたときのその垂線の長さが基準長Ｌｂ以下である場合、頂点ＰＮを残す意義が無いので、図５（ｃ）に示すように、更に頂点ＰＮも削除し、頂点ＰＮ−１，Ｐ４間を直接、接続する。図５（ｃ）では、最短辺を含む突起が完全に削除される。
【００４５】
前辺Ｐ２Ｐ３の終点Ｐ３が実質的に、後後辺ＰＮ−１ＰＮの線上にない場合（Ｓ６）、図６に示すように変形する。即ち、図６（ａ）に示す形状から、図６（ｂ）に示すように、最短辺Ｐ１Ｐ２の両端点Ｐ１，Ｐ２を削除し、後辺ＰＮＰ１の始点から前辺Ｐ２Ｐ３に垂線を下ろし、その足ＰＮａに頂点ＰＮを移動する。これにより、突起が後辺ＰＮＰ１の高さ分で削除されることになる。
【００４６】
前辺Ｐ２Ｐ３の長さが後辺ＰＮＰ１の長さ未満の場合（Ｓ５）、即ち、図７及び図８に示す形状モデルに対し、ステップＳ６〜Ｓ８に示す処理とは左右を反転した処理を行う。即ち、後辺ＰＮＰ１の始点ＰＮが、実質的に、前辺Ｐ２Ｐ３の更に前の辺Ｐ３Ｐ４の線（延長線を含む。）上にあるかどうかを調べる（Ｓ９）。
【００４７】
後辺ＰＮＰ１の始点ＰＮが実質的に、前前辺Ｐ３Ｐ４の線上にある場合（Ｓ９）、図７に示すように変形する。即ち、先ず、図７（ａ）に示す形状から、図７（ｂ）に示すように、最短辺Ｐ１Ｐ２の両端点Ｐ１，Ｐ２と、突起部分の底を形成する２つの頂点ＰＮ，Ｐ３の内の一方、例えば頂点ＰＮを削除し、残る頂点Ｐ３を頂点ＰＮ−１と接続する。但し、頂点Ｐ３からその前後の頂点ＰＮ−１，Ｐ４間を結ぶ線分ＰＮ−１Ｐ４に垂線を下ろしたときのその垂線の長さが基準長Ｌｂ以下である場合、頂点Ｐ３を残す意義が無いので、図７（ｃ）に示すように、更に頂点Ｐ３も削除し、頂点ＰＮ−１，Ｐ４間を直接、接続する。図７（ｃ）では、最短辺を含む突起が完全に削除される。
【００４８】
後辺ＰＮＰ１の始点ＰＮが実質的に、前前辺Ｐ３Ｐ４の線上にない場合（Ｓ９）、図８に示すように変形する。即ち、図８（ａ）に示す形状から、図８（ｂ）に示すように、最短辺Ｐ１Ｐ２の両端点Ｐ１，Ｐ２を削除し、前辺Ｐ２Ｐ３の終点Ｐ３から後辺ＰＮＰ１に垂線を下ろし、その足Ｐ３ａに頂点Ｐ３を移動する。これにより、突起が後辺Ｐ２Ｐ３の高さ分で削除されることになる。
【００４９】
以上を繰り返すことで、頂辺が最短辺であるほぼ矩形の突起を削除することができる。
【００５０】
最短辺の前辺と後辺が実質的に平行でないか、又は、平行であっても逆方向でない場合（Ｓ４）の処理を説明する。この場合には、図９に示すように、基準長Ｌｂよりも短い辺が単独で存在する場合と、図１０及び図１１に示すように、基準長Ｌｂよりも短い辺が連続している場合とが考えられる。
【００５１】
図９（ａ）に示すように基準長Ｌｂより短い辺Ｐ１Ｐ２が単独で存在する場合（Ｓ１２）、図９（ｂ）に示すように、その前の辺Ｐ２Ｐ３の長さと、後の辺ＰＮＰ１の長さとの逆比で辺Ｐ１Ｐ２を分割し、その分割点をＰ１ａとする。即ち、辺Ｐ１Ｐ１ａの長さと辺Ｐ１ａＰ２の長さの比が、辺Ｐ２Ｐ３の長さと辺ＰＮＰ１の長さの比に等しくなるように、分割点Ｐ１ａを設定する。そして、分割点Ｐ１ａを通り後辺ＰＮＰ１と平行に描いた線と、後後辺ＰＮ−１ＰＮの線（延長線を含む。）との交点をＰＮａとする。同様に、分割点Ｐ１ａを通り前辺Ｐ２Ｐ３と平行に描いた線と、前前辺Ｐ３Ｐ４の線（延長線を含む。）との交点をＰ３ａとする。分割点Ｐ１ａを頂点Ｐ１の代替点とし、点ＰＮａを頂点ＰＮの代替点とし、点Ｐ３ａを頂点Ｐ３の代替点として、点Ｐ１ａと点ＰＮａを接続し、点Ｐ１ａと点Ｐ３ａを接続し、点Ｐ２を削除する。
【００５２】
更に、点Ｐ１ａからその前後の点ＰＮａと点Ｐ３ａを接続する線に垂線を下ろし、その垂線の長さが基準長Ｌｂ以下の場合には、図９（ｃ）に示すように、点Ｐ１ａを削除し、点ＰＮａと点Ｐ３ａを結ぶ辺を形成する。
【００５３】
基準長Ｌｂ以下の辺が連続する場合（Ｓ１２）、その連続する辺の数が偶数か奇数かを調べる（Ｓ１４）。偶数の場合（Ｓ１４）、例えば、図１０（ａ）に示すように点Ｐ１〜Ｐ７間の線分が全て基準長Ｌｂ以下の場合、図１０（ｂ）に示すように、偶数番目の点Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６を全て削除し、線Ｐ１Ｐ３，Ｐ３Ｐ５，Ｐ５Ｐ７を新たに設定する（Ｓ１５）。
【００５４】
基準長Ｌｂ以下の辺の連続数が奇数の場合（Ｓ１４）、例えば、図１１（ａ）に示すように点Ｐ１〜Ｐ６間の線分が全て基準長Ｌｂ以下の場合、図１１（ｂ）に示すように、偶数番目の点Ｐ２，Ｐ４とその次（又は前）の点Ｐ３，Ｐ５との間の中間に新たな点Ｐ２ａ，Ｐ４ａを設定すると共に、基準長Ｌｂ以下の連続する辺の途中に位置する頂点Ｐ２〜Ｐ５を削除し、始点Ｐ１、終点Ｐ６及びここで設定した中間点Ｐ２ａ，Ｐ４ａを順番に接続する（Ｓ１６）。
【００５５】
家屋データの最短辺が基準長Ｌｂを越える迄（Ｓ２）、ステップＳ３〜Ｓ１６の処理を繰り返す。家屋データの最短辺が基準長Ｌｂを越えると（Ｓ２）、以上の変形処理結果を出力して、変形処理を終了する（Ｓ１７）。
【００５６】
図５〜図８に示すように、小さな矩形の突起の頂辺が最短辺になる場合、その頂辺の始点Ｐ１と終点Ｐ２を削除し、その突起の底を形成する頂点ＰＮ，Ｐ３を直接、接続してもよい。辺ＰＮＰ３の長さが基準長Ｌｂ以下になっても、変形処理＃５（Ｓ１３）により、上述の場合と同様の又は類似した結果が得られる。
【００５７】
除去判定装置１２、変形装置１８、縮小装置２０及び制御装置２２の各機能は、コンピュータ上のソフトウエアによって実現されるが、勿論、ハードウエアによっても実現できる。縮小装置２０の縮小機能を、目的の縮尺への縮小と、見栄えをよくするための解像度の半分相当の縮小とに分離してもよい。その場合、前者の縮小機能を、例えば、除去判定装置１２の前に配置しても良いこともまた、明らかである。
【００５８】
家屋に適用した実施例を説明したが、本発明は、家屋に限定されない一般的な図形を縮小する場合にも適用可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、基本形状を維持しつつ、家屋データのサイズを所望の縮尺に合致するサイズに縮小することができる。しかも、目的の縮尺上で見やすい形状に変形するので、見やすい地図を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】 外接長方形設定装置１４の動作を説明するための家屋データの形状例である。
【図３】 変形装置１８の動作フローチャートである。
【図４】 前辺と後辺の方向角差を説明する家屋形状モデルである。
【図５】 変形処理＃１（ステップＳ７）の処理例である。
【図６】 変形処理＃２（ステップＳ８）の処理例である。
【図７】 変形処理＃３（ステップＳ１０）の処理例である。
【図８】 変形処理＃４（ステップＳ１１）の処理例である。
【図９】 変形処理＃５（ステップＳ１３）の処理例である。
【図１０】 変形処理＃６（ステップＳ１５）の処理例である。
【図１１】 変形処理＃７（ステップＳ１６）の処理例である。
【符号の説明】
１０：入力家屋データ
１２：除去判定装置
１４：外接長方形設定装置
１６：比較器
１８：変形装置
２０：縮小装置
２２：制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、図形縮小編纂方法及び装置並びに図形変形方法及び装置に関し、より具体的には、視覚上の違和感を感じさせずに図形、例えば、地図データ中の建物の平面図形を縮小編纂する図形縮小編纂方法及び装置、並びにその縮小編纂に使用する図形変形方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地図は、縮尺に応じて表現が異なる。その表現形式は図式として規定されている。ある縮尺の地図を作成しようとする場合、その縮尺よりも大きな縮尺の地図が存在し、その地図の内容を利用できるときには、その大きな縮尺の地図を編纂して所望の縮尺の地図を作成する。
【０００３】
例えば、縮尺１／２５００の地図を縮小して、縮尺１／１００００の地図を作成できる。従来は、縮尺１／２５００の地図を写真撮影して縮尺１／１００００に縮小した上で、縮尺１／１００００の図式に基づいて、人間が、建物等の各要素を描画し直している。人間による図式に基づく再描画では、写真処理により縮小されることにより読みづらくなっている要素を、読み取りやすいように変形することも容易であり、細かすぎるものを省略することも容易である。但し、そのような変形・省略のためには、高度な熟練を必要とする。
【０００４】
最近、地図がデジタル化されつつある。デジタル地図は、コンピュータにより自由に拡大縮小できる。しかし、既存の地図処理ソフトウエアは、地図を拡大縮小する際に、その地図内の各要素、代表的な建物を同じ倍率で単純に拡大縮小する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
地図を縮小する際に、従来の地図処理ソフトウエアでは、その地図に含まれる建物図形を単純に縮小してしまう。この場合、建物が細かく表示されすぎるだけでなく、建物形状が保存された状態で縮小される。これはしばしば、不必要な建物を表示したり、不必要に細かい建物形状を表示することにつながり、縮小後の地図が見にくく、うるさいものになってしまう。換言すると、しばしば、縮小後の地図は、縮小後の地図の縮尺に応じた図式で表現されたものにならなくなる。
【０００６】
本発明は、このような不都合を解消し、縮小後の縮尺に合った変形及び省略を自動的に行う図形縮小編纂方法及び装置並びに図形変形方法及び装置を提示することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る図形縮小編纂方法は、複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを縮小編纂する図形縮小編纂方法であって、入力する図形データのサイズが所定サイズ以上であるかどうかを判別し、所定サイズ未満の場合に除去する除去判定ステップと、当該除去判定ステップにより除去されない図形データの形状を、各頂点間接続線の線長が所定基準長を越えるように変形する変形ステップと、当該変形ステップで変形された図形データの形状を出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小ステップとを具備し、当該変形ステップは、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除ステップとを具備することを特徴とする。
【０００８】
除去判定ステップにより、変形処理の負担を軽減できる。当該変形ステップで変形された図形データの形状を出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小ステップを設けることにより、変形後の図形が見やすいものになる。
【０００９】
当該変形ステップは、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除ステップとを具備する。これにより、凸部及び凹部を効率的に削除できる。
【００１０】
当該変形ステップが更に、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除ステップとを具備する。これにより、例えば、段差のある折れ曲がり部分を、段差の無い折れ曲がり直線で簡略化できる。
【００１１】
当該変形ステップは更に、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引きステップと、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、これに隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引きステップ及び当該頂点代替ステップの一方を選択する選択ステップとを具備する。これにより、短い線が連なった形状変化部分を簡略化できる。
【００１２】
当該変形ステップは、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除ステップを具備する。これにより、微小な曲がり部分を直線で簡略化できる。
【００１３】
当該縮小ステップが、当該変形ステップで変形された図形データの形状を、目的の縮尺のサイズよりも出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する。これにより、目的の縮尺への縮小と、見やすさのための縮小を一括して行える。
【００１４】
当該除去判定ステップが、入力する図形データに外接する長方形を設定する外接長方形設定ステップと、当該外接長方形設定ステップで設定された長方形の短辺を所定長と比較する比較ステップとを具備する。これにより、削除して良い図形を効率的に検出できる。
【００１５】
本発明に係る縮小編纂装置は、複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを縮小編纂する図形縮小編纂装置であって、入力する図形データのサイズが所定サイズ以上であるかどうかを判別し、所定サイズ未満の場合に除去する除去判定手段と、当該除去判定手段により除去されない図形データの形状を、各頂点間接続線の線長が所定基準長を越えるように変形する変形手段と、当該変形手段で変形された図形データの形状を、出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小手段とを具備し、当該変形手段は、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除手段とを具備することを特徴とする。
【００１６】
除去判定手段により、変形処理の負担を軽減できる。変形手段で変形された図形データの形状を出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小手段を設けることにより、変形後の図形が見やすいものになる。
【００１７】
当該変形手段は、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除手段とを具備する。これにより、凸部及び凹部を効率的に削除できる。
【００１８】
当該変形手段が更に、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除手段とを具備する。これにより、例えば、段差のある折れ曲がり部分を、段差の無い折れ曲がり直線で簡略化できる。
【００１９】
当該変形手段は更に、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引き手段と、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引き手段及び当該頂点代替手段の一方を選択する選択手段とを具備する。これにより、短い線が連なった形状変化部分を簡略化できる。
【００２０】
当該変形手段は、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除手段を具備する。これにより、微小な曲がり部分を直線で簡略化できる。
【００２１】
当該縮小手段が、当該変形手段で変形された図形データの形状を、目的の縮尺のサイズよりも出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する。これにより、目的の縮尺への縮小と、見やすさのための縮小を一括して行える。
【００２２】
当該除去判定手段が、入力する図形データに外接する長方形を設定する外接長方形設定手段と、当該外接長方形設定手段で設定された長方形の短辺を所定長と比較する比較手段とを具備する。これにより、削除して良い図形を効率的に検出できる。
【００２３】
本発明に係る図形変形方法は、複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを変形して簡略化する図形変形方法であって、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定ステップと、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除ステップとを具備することを特徴とする。これにより、凸部及び凹部を効率的に削除できる。例えば、段差のある折れ曲がり部分を、段差の無い折れ曲がり直線で簡略化できる。
【００２５】
本発明に係る図形変形方法は更に、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引きステップと、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替ステップと、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引きステップ及び当該頂点代替ステップの一方を選択する選択ステップとを具備する。これにより、短い線が連なった形状変化部分を簡略化できる。
【００２６】
本発明に係る図形変形方法は更に、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除ステップを具備する。これにより、微小な曲がり部分を直線で簡略化できる。
【００２７】
本発明に係る図形変形装置は、複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを変形して簡略化する図形変形装置であって、各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定手段と、当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除手段とを具備することを特徴とする。これにより、凸部及び凹部を効率的に削除できる。例えば、段差のある折れ曲がり部分を、段差の無い折れ曲がり直線で簡略化できる。
【００２９】
本発明に係る図形変形装置は更に、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引き手段と、当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、これに隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替手段と、当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引き手段及び当該頂点代替手段の一方を選択する選択手段とを具備する。これにより、短い線が連なった形状変化部分を簡略化できる。
【００３０】
本発明に係る図形変形装置は更に、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除ステップを具備する。これにより、微小な曲がり部分を直線で簡略化できる。
【００３１】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００３２】
図１は、デジタル地図の縮小に適用した本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。ここでは、例えば、１／２５００の地図上の家屋データを１／１００００に縮小する、即ち、縮小率１／４で家屋形状を縮小すると仮定する。また、家屋データは、複数の頂点と、外形を示すように各頂点を時計回りに接続する線分のデータからなり、一般的には、多角形構造になっている。
【００３３】
縮尺１／２５００の地図上の家屋データ１０が、除去判定装置１２に入力する。除去判定装置１２は、縮小後の縮尺では無視できる家屋を検出し、事前に除去する装置である。除去判定装置１２は、入力家屋データに外接する長方形を設定する外接長方形設定装置１４と、長方形設定装置１４により設定された長方形の短辺を基準長Ｌａと比較し、その短辺が基準長Ｌａ以上の家屋データのみを後段に出力する比較器１６とからなる。
【００３４】
図２は、家屋データの形状の一例を示す。図２を参照して、外接長方形設定装置１４の作用を説明する。家屋データの各頂点を、 Ｐ１〜Ｐ８とする。外接長方形設定装置１４は、家屋データの中から最も長い線分（最長線分）を検索する。図２に示す例では、線分Ｐ８−Ｐ１が最長線分になる。最長線分Ｐ８−Ｐ１の方向をＹ軸とする。換言すると、最長線分がＹ軸上にのるように、何れかの頂点を中心にして家屋データを回転すると、以後の処理が容易になる。回転角を記憶しておき、必要な処理の後に元に戻せばよい。
【００３５】
家屋データの頂点Ｐ１〜Ｐ８の内、Ｙ軸方向における最遠端の２点を検索する。図２に示す例では、Ｐ１とＰ６が検索される。Ｙ軸方向におけるその最遠端の２点Ｐ１，Ｐ６間の距離を、目的の長方形の１辺とする。具体的には、最も遠端の２点Ｐ１，Ｐ６からにＹ軸に垂線を下ろしたときの交点間の距離が、目的の長方形の１辺となる。Ｙ軸に直交する軸をＸ軸とする。各頂点からＸ軸に垂線を下ろしたときのＸ軸との交点（垂線の足）が、互いに最も遠くなる２つの頂点を検索する。図２に示す例では、Ｐ１（又はＰ８）とＰ５である。頂点Ｐ１，Ｐ５からＸ軸に下ろした垂線の足間の距離を、目的の長方形の別の１辺の長さとする。得られた長方形の短い方の辺の長さを基準長Ｌａと比較し、基準長Ｌａより短ければ、その家屋データを削除する。
【００３６】
変形装置１８は、除去判定装置１２により一定以上の大きさであると判定された家屋データの形状を簡略化する。具体的には、変形装置１８は、最短辺が基準長Ｌｂ以上になるまで家屋形状の変形を繰り返すことで、形状を簡略化する。この詳細は、後述する。
【００３７】
縮小装置２０は、変形装置１８により形状を簡略化された家屋データを、目的の縮尺（ここでは、１／１００００）に単純に縮小されたサイズより僅かに小さいサイズに縮小する装置である。一般的には、縮小装置２０は、変形装置１８から出力される家屋データの家屋形状を、目的の縮尺（ここでは、１／１００００）の地図を表示する出力装置（表示装置又はプリンタ）での線の太さの半分相当分、小さいサイズに縮小する。これは、隣接する図形の線との重複を避けるためである。線の幅だけ小さくすると、縮小しすぎる。
【００３８】
縮小装置２０から出力される家屋データは、目的の縮尺の地図上で表現されるのに適したサイズの家屋形状を示す。縮小装置２０を設けたことにより、目的の縮尺の地図上で、隣接する線図形との線の重なりが避けられ、家屋形状が見やすいものになる。
【００３９】
制御装置２２には、目的の縮尺（ここでは、１／１００００）と、オリジナルの縮尺（ここでは、１／２５００）からの縮小率（ここでは、１／４｛＝１／１００００／（１／２５００）｝）と、出力解像度（例えば、出力装置を示す情報）が入力する。制御装置２２は、目的の縮尺と縮小率から基準長Ｌａ，Ｌｂを決定し、基準長Ｌａを比較回路１６に、基準長Ｌｂを変形装置１８に、縮小率及び出力解像度を縮小装置２０にそれぞれ供給する。
【００４０】
図３は、変形装置１８の動作フローチャートを示す。先ず、最短辺を検索する（Ｓ１）。図４に示すような、辺Ｐ１Ｐ２が最短辺である家屋形状モデルで説明する。最短辺Ｐ１Ｐ２が基準長Ｌｂ以上の場合（Ｓ２）、最短辺Ｐ１Ｐ２の後の辺Ｐ６Ｐ１と前の辺Ｐ２Ｐ３の方向角の差θを算出する（Ｓ３）、その角θが、基準値より大きく、且つ、（３６０−基準値）より小さいかどうかを確認する（Ｓ４）。基準値は例えば、１７０゜である。ステップＳ３，Ｓ４により、前辺と後辺が実質的に平行且つ逆方向であるかどうかを確認している。
【００４１】
前辺と後辺が実質的に平行で逆方向である場合（Ｓ４）、図５、図６、図７及び図８に示すような、基準長Ｌｂよりも細い幅の突起を有する形状モデルを想定できる。図５〜図８で、辺Ｐ１Ｐ２が最短辺である。本明細書では、最短辺Ｐ１Ｐ２の始点Ｐ１を終点とする辺ＰＮＰ１が後辺、最短辺の終点Ｐ２を始点とする辺Ｐ２Ｐ３が前辺である。図５及び図６は前辺長が後辺長以上の場合の形状モデルを示し、図７及び図８は、前辺長が後辺長未満の場合の形状モデルを示す。図７は、図５に示す形状モデルを左右反転した形状モデルを示し、図８は、図６に示す形状モデルを左右反転した形状モデルを示す。
【００４２】
前辺Ｐ２Ｐ３の長さと後辺ＰＮＰ１の長さを比較する（Ｓ５）。図５及び図６に示す形状モデルでは、前辺Ｐ２Ｐ３が後辺ＰＮＰ１より長く、図７及び図８に示す形状モデルでは、前辺Ｐ２Ｐ３が後辺ＰＮＰ１より短い。
【００４３】
前辺Ｐ２Ｐ３の長さが後辺ＰＮＰ１の長さ以上の場合（Ｓ５）、即ち、図５及び図６に示す形状モデルに対し、前辺Ｐ２Ｐ３の終点Ｐ３が、実質的に、後辺ＰＮＰ１の更に後の辺ＰＮ−１ＰＮの線（延長線を含む。）上にあるかどうかを調べる（Ｓ６）。
【００４４】
前辺Ｐ２Ｐ３の終点Ｐ３が実質的に、後後辺ＰＮ−１ＰＮの線上にある場合（Ｓ６）、図５に示すように、変形する。即ち、先ず、図５（ａ）に示す形状から、図５（ｂ）に示すように、最短辺Ｐ１Ｐ２の両端点Ｐ１，Ｐ２と、突起部分の底を形成する２つの頂点ＰＮ，Ｐ３の内の一方、例えば頂点Ｐ３を削除し、残る頂点ＰＮを頂点Ｐ４と接続する。但し、頂点ＰＮからその前後の頂点ＰＮ−１，Ｐ４間を結ぶ線分ＰＮ−１Ｐ４に垂線を下ろしたときのその垂線の長さが基準長Ｌｂ以下である場合、頂点ＰＮを残す意義が無いので、図５（ｃ）に示すように、更に頂点ＰＮも削除し、頂点ＰＮ−１，Ｐ４間を直接、接続する。図５（ｃ）では、最短辺を含む突起が完全に削除される。
【００４５】
前辺Ｐ２Ｐ３の終点Ｐ３が実質的に、後後辺ＰＮ−１ＰＮの線上にない場合（Ｓ６）、図６に示すように変形する。即ち、図６（ａ）に示す形状から、図６（ｂ）に示すように、最短辺Ｐ１Ｐ２の両端点Ｐ１，Ｐ２を削除し、後辺ＰＮＰ１の始点から前辺Ｐ２Ｐ３に垂線を下ろし、その足ＰＮａに頂点ＰＮを移動する。これにより、突起が後辺ＰＮＰ１の高さ分で削除されることになる。
【００４６】
前辺Ｐ２Ｐ３の長さが後辺ＰＮＰ１の長さ未満の場合（Ｓ５）、即ち、図７及び図８に示す形状モデルに対し、ステップＳ６〜Ｓ８に示す処理とは左右を反転した処理を行う。即ち、後辺ＰＮＰ１の始点ＰＮが、実質的に、前辺Ｐ２Ｐ３の更に前の辺Ｐ３Ｐ４の線（延長線を含む。）上にあるかどうかを調べる（Ｓ９）。
【００４７】
後辺ＰＮＰ１の始点ＰＮが実質的に、前前辺Ｐ３Ｐ４の線上にある場合（Ｓ９）、図７に示すように変形する。即ち、先ず、図７（ａ）に示す形状から、図７（ｂ）に示すように、最短辺Ｐ１Ｐ２の両端点Ｐ１，Ｐ２と、突起部分の底を形成する２つの頂点ＰＮ，Ｐ３の内の一方、例えば頂点ＰＮを削除し、残る頂点Ｐ３を頂点ＰＮ−１と接続する。但し、頂点Ｐ３からその前後の頂点ＰＮ−１，Ｐ４間を結ぶ線分ＰＮ−１Ｐ４に垂線を下ろしたときのその垂線の長さが基準長Ｌｂ以下である場合、頂点Ｐ３を残す意義が無いので、図７（ｃ）に示すように、更に頂点Ｐ３も削除し、頂点ＰＮ−１，Ｐ４間を直接、接続する。図７（ｃ）では、最短辺を含む突起が完全に削除される。
【００４８】
後辺ＰＮＰ１の始点ＰＮが実質的に、前前辺Ｐ３Ｐ４の線上にない場合（Ｓ９）、図８に示すように変形する。即ち、図８（ａ）に示す形状から、図８（ｂ）に示すように、最短辺Ｐ１Ｐ２の両端点Ｐ１，Ｐ２を削除し、前辺Ｐ２Ｐ３の終点Ｐ３から後辺ＰＮＰ１に垂線を下ろし、その足Ｐ３ａに頂点Ｐ３を移動する。これにより、突起が後辺Ｐ２Ｐ３の高さ分で削除されることになる。
【００４９】
以上を繰り返すことで、頂辺が最短辺であるほぼ矩形の突起を削除することができる。
【００５０】
最短辺の前辺と後辺が実質的に平行でないか、又は、平行であっても逆方向でない場合（Ｓ４）の処理を説明する。この場合には、図９に示すように、基準長Ｌｂよりも短い辺が単独で存在する場合と、図１０及び図１１に示すように、基準長Ｌｂよりも短い辺が連続している場合とが考えられる。
【００５１】
図９（ａ）に示すように基準長Ｌｂより短い辺Ｐ１Ｐ２が単独で存在する場合（Ｓ１２）、図９（ｂ）に示すように、その前の辺Ｐ２Ｐ３の長さと、後の辺ＰＮＰ１の長さとの逆比で辺Ｐ１Ｐ２を分割し、その分割点をＰ１ａとする。即ち、辺Ｐ１Ｐ１ａの長さと辺Ｐ１ａＰ２の長さの比が、辺Ｐ２Ｐ３の長さと辺ＰＮＰ１の長さの比に等しくなるように、分割点Ｐ１ａを設定する。そして、分割点Ｐ１ａを通り後辺ＰＮＰ１と平行に描いた線と、後後辺ＰＮ−１ＰＮの線（延長線を含む。）との交点をＰＮａとする。同様に、分割点Ｐ１ａを通り前辺Ｐ２Ｐ３と平行に描いた線と、前前辺Ｐ３Ｐ４の線（延長線を含む。）との交点をＰ３ａとする。分割点Ｐ１ａを頂点Ｐ１の代替点とし、点ＰＮａを頂点ＰＮの代替点とし、点Ｐ３ａを頂点Ｐ３の代替点として、点Ｐ１ａと点ＰＮａを接続し、点Ｐ１ａと点Ｐ３ａを接続し、点Ｐ２を削除する。
【００５２】
更に、点Ｐ１ａからその前後の点ＰＮａと点Ｐ３ａを接続する線に垂線を下ろし、その垂線の長さが基準長Ｌｂ以下の場合には、図９（ｃ）に示すように、点Ｐ１ａを削除し、点ＰＮａと点Ｐ３ａを結ぶ辺を形成する。
【００５３】
基準長Ｌｂ以下の辺が連続する場合（Ｓ１２）、その連続する辺の数が偶数か奇数かを調べる（Ｓ１４）。偶数の場合（Ｓ１４）、例えば、図１０（ａ）に示すように点Ｐ１〜Ｐ７間の線分が全て基準長Ｌｂ以下の場合、図１０（ｂ）に示すように、偶数番目の点Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６を全て削除し、線Ｐ１Ｐ３，Ｐ３Ｐ５，Ｐ５Ｐ７を新たに設定する（Ｓ１５）。
【００５４】
基準長Ｌｂ以下の辺の連続数が奇数の場合（Ｓ１４）、例えば、図１１（ａ）に示すように点Ｐ１〜Ｐ６間の線分が全て基準長Ｌｂ以下の場合、図１１（ｂ）に示すように、偶数番目の点Ｐ２，Ｐ４とその次（又は前）の点Ｐ３，Ｐ５との間の中間に新たな点Ｐ２ａ，Ｐ４ａを設定すると共に、基準長Ｌｂ以下の連続する辺の途中に位置する頂点Ｐ２〜Ｐ５を削除し、始点Ｐ１、終点Ｐ６及びここで設定した中間点Ｐ２ａ，Ｐ４ａを順番に接続する（Ｓ１６）。
【００５５】
家屋データの最短辺が基準長Ｌｂを越える迄（Ｓ２）、ステップＳ３〜Ｓ１６の処理を繰り返す。家屋データの最短辺が基準長Ｌｂを越えると（Ｓ２）、以上の変形処理結果を出力して、変形処理を終了する（Ｓ１７）。
【００５６】
図５〜図８に示すように、小さな矩形の突起の頂辺が最短辺になる場合、その頂辺の始点Ｐ１と終点Ｐ２を削除し、その突起の底を形成する頂点ＰＮ，Ｐ３を直接、接続してもよい。辺ＰＮＰ３の長さが基準長Ｌｂ以下になっても、変形処理＃５（Ｓ１３）により、上述の場合と同様の又は類似した結果が得られる。
【００５７】
除去判定装置１２、変形装置１８、縮小装置２０及び制御装置２２の各機能は、コンピュータ上のソフトウエアによって実現されるが、勿論、ハードウエアによっても実現できる。縮小装置２０の縮小機能を、目的の縮尺への縮小と、見栄えをよくするための解像度の半分相当の縮小とに分離してもよい。その場合、前者の縮小機能を、例えば、除去判定装置１２の前に配置しても良いこともまた、明らかである。
【００５８】
家屋に適用した実施例を説明したが、本発明は、家屋に限定されない一般的な図形を縮小する場合にも適用可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、基本形状を維持しつつ、家屋データのサイズを所望の縮尺に合致するサイズに縮小することができる。しかも、目的の縮尺上で見やすい形状に変形するので、見やすい地図を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】 外接長方形設定装置１４の動作を説明するための家屋データの形状例である。
【図３】 変形装置１８の動作フローチャートである。
【図４】 前辺と後辺の方向角差を説明する家屋形状モデルである。
【図５】 変形処理＃１（ステップＳ７）の処理例である。
【図６】 変形処理＃２（ステップＳ８）の処理例である。
【図７】 変形処理＃３（ステップＳ１０）の処理例である。
【図８】 変形処理＃４（ステップＳ１１）の処理例である。
【図９】 変形処理＃５（ステップＳ１３）の処理例である。
【図１０】 変形処理＃６（ステップＳ１５）の処理例である。
【図１１】 変形処理＃７（ステップＳ１６）の処理例である。
【符号の説明】
１０：入力家屋データ
１２：除去判定装置
１４：外接長方形設定装置
１６：比較器
１８：変形装置
２０：縮小装置
２２：制御装置
Claims (20)
- 複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを縮小編纂する図形縮小編纂方法であって、
入力する図形データのサイズが所定サイズ以上であるかどうかを判別し、所定サイズ未満の場合に除去する除去判定ステップと、
当該除去判定ステップにより除去されない図形データの形状を、各頂点間接続線の線長が所定基準長を越えるように変形する変形ステップと、
当該変形ステップで変形された図形データの形状を出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小ステップ
とを具備し、
当該変形ステップは、
各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索ステップと、
当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定ステップと、
当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除ステップと、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定ステップと、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除ステップ
とを具備することを特徴とする図形縮小編纂方法。 - 当該変形ステップは更に、
当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引きステップと、
当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、これに隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替ステップと、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引きステップ及び当該頂点代替ステップの一方を選択する選択ステップ
とを具備する請求項１に記載の図形縮小編纂方法。 - 当該変形ステップは、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除ステップを具備する請求項１又は２に記載の図形縮小編纂方法。
- 当該縮小ステップが、当該変形ステップで変形された図形データの形状を、目的の縮尺のサイズよりも出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する請求項１に記載の図形縮小編纂方法。
- 当該除去判定ステップが、入力する図形データに外接する長方形を設定する外接長方形設定ステップと、当該外接長方形設定ステップで設定された長方形の短辺を所定長と比較する比較ステップとを具備する請求項１に記載の図形縮小編纂方法。
- 当該図形データが地図上の家屋を表現する家屋データである請求項１に記載の図形縮小編纂方法。
- 複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを縮小編纂する図形縮小編纂装置であって、
入力する図形データのサイズが所定サイズ以上であるかどうかを判別し、所定サイズ未満の場合に除去する除去判定手段と、
当該除去判定手段により除去されない図形データの形状を、各頂点間接続線の線長が所定基準長を越えるように変形する変形手段と、
当該変形手段で変形された図形データの形状を、出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する縮小手段
とを具備し、
当該変形手段は、
各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索手段と、
当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定手段と、
当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除手段と、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定手段と、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除手段
とを具備することを特徴とする図形縮小編纂装置。 - 当該変形手段は更に、
当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引き手段と、
当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、これに隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替手段と、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引き手段及び当該頂点代替手段の一方を選択する選択手段
とを具備する請求項７に記載の図形縮小編纂装置。 - 当該変形手段は、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除手段を具備する請求項７又は８に記載の図形縮小編纂装置。
- 当該縮小手段が、当該変形手段で変形された図形データの形状を、目的の縮尺のサイズよりも出力解像度に応じた所定量だけ小さいサイズに縮小する請求項７に記載の図形縮小編纂装置。
- 当該除去判定手段が、入力する図形データに外接する長方形を設定する外接長方形設定手段と、当該外接長方形設定手段で設定された長方形の短辺を所定長と比較する比較手段とを具備する請求項７に記載の図形縮小編纂装置。
- 当該図形データが地図上の家屋を表現する家屋データである請求項７に記載の図形縮小編纂装置。
- 複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを変形して簡略化する図形変形方法であって、
各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索ステップと、
当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定ステップと、
当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除ステップと、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定ステップと、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除ステップ
とを具備することを特徴とする図形変形方法。 - 更に、
当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引きステップと、
当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、これに隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替ステップと、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引きステップ及び当該頂点代替ステップの一方を選択する選択ステップ
とを具備する請求項１３に記載の図形変形方法。 - 更に、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除ステップを具備する請求項１３又は１４に記載の図形変形方法。
- 当該図形データが地図上の家屋を表現する家屋データである請求項１３に記載の図形変形方法。
- 複数の頂点とこれらを順に接続する頂点間接続線とからなる図形データを変形して簡略化する図形変形装置であって、
各頂点間接続線の内の、最短辺を検索する最短辺検索手段と、
当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかであるかどうかを判定する矩形判定手段と、
当該最短辺が実質的に矩形の凸部の頂辺及び凹部の底辺の何れかである場合に、当該最短辺の始点及び終点となる頂点を削除し、その両側の頂点を接続する最短辺削除手段と、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続するかどうかを判定する連続判定手段と、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続しない場合に、当該所定基準長以下の頂点間接続線をその両側の頂点間接続線の線長比で分割し、その分割点を端点とするように当該両側の頂点間接続線を平行移動し、当該分割点及び平行移動後の頂点間接続線の反対側の端点を、当該所定基準長以下の頂点間接続線の端点及び平行移動前の当該両側の頂点間接続線の頂点の代替とする線削除手段
とを具備することを特徴とする図形変形装置。 - 更に、
当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の頂点を１つおきに間引く頂点間引き手段と、
当該所定基準長以下の連続する頂点間接続線の中間の１つおきの頂点を、これに隣接する頂点との間の中間点で代替する頂点代替手段と、
当該所定基準長以下の頂点間接続線が連続する場合に、連続する当該所定基準長以下の頂点間接続線の数を計算し、その計算結果に応じて当該頂点間引き手段及び当該頂点代替手段の一方を選択する選択手段
とを具備する請求項１７に記載の図形変形装置。 - 更に、注目頂点の両側の２つの頂点を結ぶ線に当該注目頂点から垂線を下ろし、その垂線の長さが当該所定基準長以下の場合に、当該注目頂点を削除する注目頂点削除手段を具備する請求項１７又は１８に記載の図形変形装置。
- 当該図形データが地図上の家屋を表現する家屋データである請求項１７に記載の図形変形装置。
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