A Schematic Map Generation System Using Centroidal Voronoi Tessellation and Icon-Label Replacement Algorithm

중심 보로노이 조각화와 아이콘 및 레이블 배치 알고리즘을 이용한 도식화된 지도 생성 시스템

A schematic map is a special purpose map which is generated to recognize it's objects easily and conveniently via simplifying and highlighting logical geometric information of a map. To manufacture the schematic map with road, label and icon, we must generate simplified route map and replace many geometric objects. Performing a give task, however, there are an amount of overlap areas between geometric objects whenever we process the replacement of geometry objects. Therefore we need replacing geometric objects without overlap. But this work requires much computational resources, because of the high complexity of the original geometry map. We propose the schematic map generation system whose map consists of icons and label. The proposed system has following steps: 1) eliminating kinks that are least relevant to the shape of polygonal curve using DCE(Discrete Curve Evolution) method. 2) making an evenly distributed route using CVT(Centroidal Voronoi Tessellation) and Grid snapping method. Therefore we can keep the structural information of the route map from CVT method. 3) replacing an icon and label information with collision avoidance algorithm. As a result, we can replace the vertices with a uniform distance and guarantee the available spaces for the replacement of icons and labels. We can also minimize the overlap between icons and labels and obtain more schematized map.

도식화된 지도란 일반적인 지도가 가진 복잡한 지리 정보를 특정한 사용 목적에 따라 논리적으로 간략화시킨 다음 중요한 정보들은 부각시켜, 사용자가 인식하기 편하게 제작한 지도이다. 본 논문에서는 도로와 레이블 그리고 그 아이콘이 중요한 의미를 가지는 도식화된 지도를 제작하기 위한 알고리즘을 소개한다. 구조적인 지도의 생성을 위해서는 간략화 된 도로정보와 이에 따른 객체들의 배치 작업이 필요하다. 그러나 원본 지리정보의 복잡성으로 인하여 원본 도로 정보를 중심으로 객체들의 배치작업을 수행할 경우 객체들 간의 중첩이 발생하게 되어, 시각적으로 잘 정돈된 지도 생성이 어렵다. 논문에서 제안한 시스템은 이와 같이 상대적으로 복잡한 경로를 가진 구조적 지도를 효과적으로 시각화하기 위하여 다음과 같은 처리 절차를 수행한다. 1)DEC 기법을 사용하여 다각형으로 구성된 경로 곡선을 이루는 정점들 중에서 중요도가 떨어지는 정점들을 제거한다. 2) 중심 보로노이 조각화와 그리드 스내핑을 적용하여, 원본지도의 구조적 정보를 유지하면서 밀집도가 균일한 도로 정보를 생성한다. 3) 아이콘과 레이블이 서로 겹쳐지지 않도록 적절하게 배치하여 도식화된 지도를 완성한다. 그 결과 원본 지도의 밀집된 정점들을 균일한 간격으로 배치하였으며, 아이콘과 레이블을 배치할 수 있는 공간을 확보하였다. 이를 통해 아이콘과 레이블의 중첩을 최소화 할 수 있었으며, 복잡한 지도 정보로 부터 가독성이 높은 지도를 제작할 수 있었다.