立體地圖顯示系統技術方案

本發明專利技術使用立體的地表面數據，以較輕的處理負載進行起伏表現。于地圖數據庫中，儲存表現地表面的立體形狀的地表面數據。通過對該地表面數據進行照光而投影，從而生成表現地表面濃淡的二次元圖像(圖1的中段圖像)，將其作為地表面材質并儲存于地圖數據中。于顯示地圖時，將地表面材質貼附于地表面數據上，進行透視投影(圖1的下段圖像)。藉由如此，可提供于地圖顯示時不必進行照光，從而可以較輕的處理負載能感到地表面起伏的地圖。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及能表現地表面起伏的立體地圖的立體地圖顯示系統。
技術介紹
衛星導航裝置或計算機的畫面等中所用的電子地圖，有使用以立體表現建筑物等地物的立體地圖。立體地圖通常以透視投影等立體描繪立體模型而進行顯示。立體地圖中，由于地表面亦通過立體多邊形而呈現，故藉此亦可表現出起伏亦即表現出地表面的凹凸狀態。專利文獻1中公開了以立體描繪地表面的方法。日本特開平10-207351號公報
技術實現思路
立體地圖中，為了表現立體感，僅使用立體模型并不足夠，而必須于立體假想空間內設定光源而對立體模型進行照光，從而表現出濃淡。通常，照光處理的計算負荷較大，因此，如果對地表面也進行照光，則多邊形的數目變得非常龐大，從而造計算負荷變得非常大的問題課題。本專利技術鑒于上述問題，目的為使用立體的地表面數據，從而能以較輕的處理負荷表現起伏。本專利技術可構成為一種立體地圖顯示系統，其為顯示立體地圖的立體地圖顯示系統，且包含地圖數據庫，其存儲有表現地表面的立體形狀的地表面數據及基于對前述地表面數據進行特定照光的狀態的投影圖而生成的地表面材質(texture);及顯示控制部，其通過對前述地表面數據套用前述地表面材質進行投影，從而顯示前述立體地圖。本專利技術中的地表面材質由于基于預先進行照光的狀態的投影圖而生成，故通過照光而反映地表面上產生的濃淡。本專利技術中，由于套用該地表面材質而投影地表面，故于地圖顯示時，不必進行照光即可表現地表面的立體感，從而可以較輕的處理負荷顯示立體地圖。本專利技術中，地表面的材質生成可通過種種設定而進行。例如照光可從正上方進行，亦可從斜向進行。且生成地表面材質時的投影可利用透視投影、平行投影等的各種方法，但基于生成無變形的地表面材質的觀點而言，最好使用從正上方的平行投影，亦即顯示二次元地圖時的投影方法。顯示地圖時的投影并無必要一定與生成地表面材質時的投影方法相同。例如可通過從正上方的平行投影而生成地表面材質，且通過從斜方向的透視投影顯示地圖。圖1為地表面材質及其套用例的說明圖。以山Μ的周邊區域為例顯示。圖的中段中，表示對山Μ的周邊地表面進行照光而投影的地表面材質。通過照光而成為以對應于地表面的起伏表現濃淡的材質。地表現材質為如此生成的二次元圖像。圖的下段中，表示對地表面數據貼附上述地表面材質，通過透視投影而描繪的投影圖。投影方向為從中段的圖中所示的相機C所見的視線方向V。未進行照光。由于對地表面材質賦予濃淡，故即使未照光，如此亦能獲得對地表面的起伏賦予立體感的投影圖。由于對地表面數據進行投影，故山Μ的形狀于區域Β1內表現。圖的上段中，表示不使用地表面數據，而是僅對平坦面貼附地表面材質并進行透視投影的投影圖。投影方向中段的圖中所示的視線方向V，并未進行照光。雖然對應于地表面材質表現濃淡，但僅通過對平坦面進行貼附，無法獲得如下段的圖中所示的立體感。且，山Μ雖存在于區域Α1內，但由于為平坦面，故無法再現其形狀。僅使用地表面材質，將成為無法感覺到山Μ存在的圖。是否能感覺到立體感并非僅通過山Μ的有無而感覺。若比較上段的區域Α2與下段的區域Β2，可知即使于山Μ以外的區域，地表面的立體感有無亦不同；如此，本專利技術中，通過組合套用表示地表面的立體形狀的地表面數據與地表面材質，即使不進行照光，亦可感受到充分立體感的投影圖再現。圖1只不過表示最普遍的一例，其不應解釋為本專利技術只能應用于如山Μ的山地。且，于圖1的下段，雖表示未進行照光而描繪的例自，但亦可進而進行照光。本專利技術提供的立體地圖顯示系統中，前述地表面材質亦設為可基于對前述地表面根據其標高值而賦予特定著色的狀態的投影圖所生成。藉由如此，除了地表面的立體感以外，亦可通過顏色直覺地掌握地表面的高度。著色可任意設定。例如可考慮以隨著標高上升自深綠色至淺綠色變化般進行著色，進而于標尚車父尚的區域賦予掠色等的樣態。于先前所示的圖1中，考慮對地點Ρ1、Ρ3、Ρ2、山頂Μ等的區域分別賦予不同著色。藉由如此，可根據顏色易于辨識標高。于顯示立體地圖時，為了減輕投影處理的負荷，有如下方法:準備預先描繪遠景的圖像數據，將其以立于地表面的狀態進行投影的方法。藉由如此，可使投影地表面的范圍縮小至距視點特定的距離范圍內，從而可減輕投影處理的負荷。本專利技術中，當然亦可應用該方法。然而，本專利技術提供的立體地圖顯示系統中，前述顯示控制部亦可為不將貼附有描繪包含前述地表面的遠方景色的背景圖像的多邊形立于該地表面，而是通過前述地表面數據的投影顯示遠方景色。本專利技術中，由于使用地表面材質，從而不需照光，因此可減輕顯示地圖時的處理負荷。因此，不必準備如上述的遠景圖像，即可通過地表面的投影而描繪遠景。通過采用該方法，并無必要預先準備遠景的圖像數據，亦不會產生即使視點或視線方向產生變化遠景亦無變化等缺陷，從而可描繪自近景至遠景無斷開的自然圖像。本專利技術提供的立體地圖顯示系統中，前述顯示控制部亦可設為前述地表面材質的解像度于距前述投影的視點較遠的區域比較近區域進一步減低。藉由如此，可進一步減輕遠景描繪所需的負荷。且，一并地，亦可使地表面數據的材質于距視點較遠的區域比較近的區域更粗。例如，可采用于距視點較近的區域，使用以50米間隔的格子賦予標高的地表面數據，而于較遠區域使用以100米間隔的格子的方式，使格子間隔產生變化。本文中，距視點較近區域、較遠區域可任意設定。亦可對應于描繪地圖時距離視點的距離而連續使解像度等變化，亦可對應于距離視點的距離分割成多個區域，對各區域使解像度等階段性變化。本專利技術提供的立體地圖顯示系統中，前述地圖數據庫亦可進而存儲有表現地物的立體形狀的立體模型與表示對于該地物預先進行特定照光的狀態的外觀的材質，且前述顯示控制部亦可進而對于前述立體模型套用前述材質而進行前述投影。藉由如此，由于針對地物亦即建筑物等的立體模型亦不需要照光，因此可進一步減輕處理負荷。套用于地表面的材質與表示立體模型外觀的材質的照光較好設為相同條件。藉由如此，可實現整體上無不協調感的地圖顯示。本專利技術中，并無必要必須包含全部上述各種特征，亦可適當省略、組合其一部分而構成。此外，本專利技術亦可構成為利用計算機顯示立體地圖的立體地圖顯示方法，亦可構成為通過計算機執行該顯示的計算機程序。且，亦可構成為記錄有該計算機程序的CD-R、DVD等的計算機可讀取的記錄媒體。【附圖說明】圖1為地表面材質及其套用例的說明圖；圖2為立體地圖顯示系統的構成的說明圖；圖3為地圖數據庫的數據格(cell)構造的說明圖；圖4為地圖數據庫的數據構造的說明圖；圖5為地表面材質生成處理的流程圖；圖6為地圖顯示處理的流程圖(1);圖7為地圖顯示處理的流程圖(2);圖8為深度緩沖清除效果的說明圖；圖9為立體地圖的顯示例的說明圖。附圖標記說明:100-立體地圖顯示系統；110-指令輸入部；120-地圖數據讀出部；121-位準.網格設定部；122-數據格設定部；130-地圖數據庫；132-地表面數據；133-地表面材質；134-地物數據；140-顯示控制部；141-顯示/非顯示設置部；142-遠景描繪部；143-深度緩沖清除部;144-近景描繪部。【當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種立體地圖顯示系統，其為顯示立體地圖的立體地圖顯示系統，其特征在于，包含：地圖數據庫，其存儲有表現地表面的立體形狀的地表面數據及基于對前述地表面數據進行特定照光的狀態的投影圖而生成的地表面材質；及顯示控制部，其通過對前述地表面數據套用前述地表面材質進行投影，從而顯示前述立體地圖。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：荒巻昌稔，岸川喜代成，手島英治，內海公志，中上卓，阿座上達也，米倉達郎，
申請(專利權)人：吉歐技術研究所股份有限公司，
類型：發明
國別省市：日本;JP