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Maplat – 地図を歪ませず非線形全単射変換を保証する古地図ビューア技術

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Maplat、2019年秋の発表資料
基本的にICC2019資料の和訳

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Maplat – 地図を歪ませず非線形全単射変換を保証する古地図ビューア技術

  1. 1. Maplat – 地図を歪ませず非線形全単 射変換を保証する古地図ビューア技術 大塚 恒平 – Code for History 1
  2. 2. 目次 • 発表者紹介 • Maplatとは • 座標変換の手法 • 線から線への変換 • Stroly との比較 • Maplatの適用例 • まとめ 2
  3. 3. 発表者紹介 3
  4. 4. • 大塚 恒平 • エンターテイメント系位置情報ビジネスで 15 年 • マピオン社(現ワンコンパス社)- 位置情報ゲーム「ケータイ国盗り合 戦」の立ち上げに参加。ゲームシナリオ作成やプログラム実装など、企画 と技術双方のディレクターとして活躍。 • ATR-Promotions 社(現 Stroly 社)- スマホ向け古地図アプリの立ち上げに参 加。プログラム実装や特許技術開発など、企画と技術双方のディレクター として活躍。 • 現在は HERE Technologies 社において、地図コンテンツとプラットフォーム 双方の営業サポートエンジニアとして勤務。 • 余暇ではボランタリーに、本発表で取り上げる Maplat の開発を含む オープンデータ、オープンソースの活動を行なっている。この8月、新た な Code for Japan の非地域ブリゲートとして Code for History を立ち上げた。 4
  5. 5. Maplatとは 5
  6. 6. 古地図や絵地図を使って街歩きを楽し める地図ビューア技術 6 © OpenStreetMap © Utouto Tanken-tai
  7. 7. 既存の GIS を用いて古地図や絵地図を 扱う際の問題点 (1) • 古地図や絵地図は地域の魅力が詰まっているので、観光や教育用途に とても有用なはず、しかし… • 歴史的素養の少ない一般の人にとって、古地図を読み解いて現在の街 並みと照らし合わせるのは至難の技 • 既存の GIS は古地図を現在地図に重ね合わせることはできるが、古地 図の側を酷く歪めてしまい、その持つ魅力を半減させてしまう 7
  8. 8. 既存の GIS を用いて古地図や絵地図を 扱う際の問題点 (2) • 既存の GIS が古地図を歪めてしまうサンプル 8
  9. 9. Maplat は古地図を歪めずに正確な地図 の上に重ねることを実現しました 9
  10. 10. 10 画面の中心点では、常に 古地図と現代地図の位置 が合うようにする 大まかに中心点周りの方 角と縮尺比を計算し、そ れに合わせ古地図全体が 大まかに重なるように見 せかける
  11. 11. 座標変換の手法 11
  12. 12. 座標変換の手法 (1) 対応点の三角網を作成する 12 古地図と正確な地図の間に対 応点(GCP)を整備すること で、三角網を生成
  13. 13. 座標変換の手法 (2) 対応点の外包内での変換 13 古地図 現代地図 対応点の外包内では、座標は三 角網を用いたベクタ計算で変換
  14. 14. 座標変換の手法 (3) 対応点の外包外での変換 14 古地図 現代地図 古地図の図郭と対応する頂点を独 自の計算法で現代地図側に定義す ることで、三角網の定義域を拡張
  15. 15. 15 座標変換の手法 (4) 古地図図郭外の変換 古地図 現代地図 古地図図郭の頂点と対応点の重 心とで作られる三角を 4 つ定義 し、図郭外の点はそれらの三角 のベクタを延長して変換
  16. 16. 線から線への変換 16 New
  17. 17. 17従来のロジックの問題点 古地図 現代地図 道などの線要素が三角網の辺と交 差していた場合、線上の点がもう 一方の線上に変換されない問題
  18. 18. 18 改善方法: 対応線の導入 (1) 古地図 現代地図 対応線は常に三角網の辺として採 用されるため、それに重なる線的 要素は線に変換される 対応線
  19. 19. 19 改善方法: 対応線の導入 (2) 古地図 現代地図 もし対応線が曲線の場合、補助対 応点を自動的に挿入して三角網を 拡張 対応線
  20. 20. STROLY との比較 20
  21. 21. Stroly は 2010 年に発表された同種の古地図 処理技術 21
  22. 22. Stroly の用いている座標変換手法 22 古地図 現代地図 Stroly もベクタ計算を用いてい るが、三角網を形成するのでは なく、変換点近傍の3点を用い ており、トポロジが破壊される
  23. 23. Stroly との比較 (1) 双方向変換後のエラー比較 23 Maplat での変換 Stroly での変換 双方向変換後の平均変換誤差 (ピクセル) Maplat: 0.00000000018 Stroly: 11.09373539396
  24. 24. Stroly との比較 (2) 対応機能比較マトリクス 24 Items Stroly Maplat 公開の容易さ ✔:編集後すぐ公開可能 ×:手作業デプロイ 全単射変換 × ✔:特許審査中 方角縮尺変換 ×:縮尺変換にバグあり ✔:方角も縮尺もぴったり変換 線から線への変換 × ✔ 地図重ね合わせ ×:切り替えのみ、もっさり ✔:常時重ね合わせ、きびきび オフライン対応 × ✔:PWA 対応 ネットワーク環境 ×:インターネット環境のみ ✔:イントラ、ローカル動作可 HTML 埋め込み対応 ×:IFRAME での埋め込みのみ ✔:DIV 埋め込み、API 制御可能 シェア機能 ×:地図ページのシェアのみ ✔:地図ページと視点のシェア可能 モバイル対応 ×:自社アプリ開発のみ ✔:iOS と Android のライブラリ提供 POI 機能 ×:情報表示のみ ✔:リンクにより動作や遷移制御可 オープンソース × ✔
  25. 25. Maplatの適用例 25
  26. 26. 商用アプリの事例 26 商用アプリの事例では、観光用 途でのスマホネイティブアプリ 採用が多い
  27. 27. 教育的適用事例 27 既存GISよりも親しみやすい特徴を利用して、街の歴史を訪 ねる街歩きフィールドワークなどに採用され、教育的効果 を実証 国土地理院 コンテストで 3冠受賞
  28. 28. まとめ 28
  29. 29. まとめ • 既存GISでの実績ある座標変換手法と、リアルタイムに中心点周辺の方 角と縮尺を合わせ込む手法を用いて、Maplat は古地図を歪めたりし て魅力を損なうことなく、現代地図と重ね合わせることに成功した • 同種のソリューションに Stroly があるが、座標変換手法として既存 GIS の成果を取り入れない方法を使っているためトポロジーが維持さ れず、結果、Maplat は非線形全単射変換の保証や線を線に変換でき る性能で優位を保っている • そのような特色により、Maplat は歴史的街歩きなどの用途で高い教 育的効果を発揮している 29
  30. 30. 30 End User: kochizufan Repository: code4history/Maplat E-mail: kochizufan@gmail.com 資料: http://bit.ly/maplat_icc_japan

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