專利名稱：基于曲面區(qū)域的地形建模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于例如生成數(shù)字地圖的三維地形模型。特別地，本 發(fā)明涉及基于曲面區(qū)域建立的地形模型。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，例如城市地圖和道路地圖的數(shù)字地圖變得越來(lái)越普遍。 它們表示例如手持和車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中的重要構(gòu)件塊。電子地圖可表示 地物圖像(如街道、建筑物和河流)，并利用存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，壓縮盤 或數(shù)字多用盤)以存儲(chǔ)與地物圖像相關(guān)的數(shù)據(jù)。
數(shù)字地圖可通過(guò)數(shù)字地形模型來(lái)生成。多種多樣的地形學(xué)地形模 型由官方機(jī)構(gòu)以及商業(yè)提供者提供。原則上，數(shù)字地形模型是由規(guī)則或不規(guī)則地水平間隔開的地面位置的地形高程(terrain elevation)組成 的數(shù)字文件。數(shù)字地形產(chǎn)品可用在顯示被選的點(diǎn)之間的地面傾斜、傾 斜方向和地形剖面的三維數(shù)字地圖的生成過(guò)程中。
通常，三維地形模型通過(guò)機(jī)載激光掃描獲得。激光掃描系統(tǒng)包括 距離測(cè)量裝置和方向測(cè)量裝置的組合。為了確定目標(biāo)點(diǎn)的位置，除了 距離以外，還必須確定水平和垂直方向。因此，必須使發(fā)出的激光束 偏斜。通常有兩種方法來(lái)使激光束偏斜?；蛘呃缤ㄟ^(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)旋 轉(zhuǎn)整個(gè)掃描單元，或者通過(guò)旋轉(zhuǎn)鏡來(lái)使激光束偏斜。記錄發(fā)出/接收的 激光束的垂直和水平角度，使得能夠計(jì)算所需的方向。距離和方向測(cè) 量的組合提供目標(biāo)點(diǎn)的位置。
由于上述數(shù)據(jù)獲取方法，通過(guò)激光掃描獲得的地形模型是基于光 柵以變化的分辨率提供的。目前最高可獲得的分辨率允許具有大約25 米的數(shù)據(jù)點(diǎn)的間隔的地貌的數(shù)字表示。
數(shù)據(jù)格點(diǎn)典型地通過(guò)各個(gè)單獨(dú)的頂點(diǎn)表示。頂點(diǎn)是三維空間中具 有特定位置(通常用其x、 y和z坐標(biāo)給出)的點(diǎn)。它是多邊形建模中 的基本結(jié)構(gòu)，其中在多邊形建模中，兩個(gè)頂點(diǎn)一起可被用于限定線的
端點(diǎn)，并且三個(gè)頂點(diǎn)可被用于限定平面三角形。表示數(shù)據(jù)格點(diǎn)的頂點(diǎn) 之間的連接是通過(guò)多邊形獲得的。
因此，現(xiàn)有技術(shù)的所得的地形模型的質(zhì)量取決于可獲得的分辨率。 另外，對(duì)計(jì)算資源的需求，特別是存儲(chǔ)需求，也取決于數(shù)據(jù)的分辨率。 這對(duì)通常設(shè)置有相當(dāng)有限的計(jì)算機(jī)資源的例如車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的嵌入式 系統(tǒng)造成嚴(yán)峻的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于生成具有可變分辨率特別是 具有相對(duì)少的數(shù)據(jù)的地形模型的方法，以便節(jié)省外部和內(nèi)部存儲(chǔ)空間 同時(shí)保持物理地形的所顯示的數(shù)字表示的高質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
上述目的是通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的用于生成物理地形的數(shù)字表示 的方法實(shí)現(xiàn)的，該方法包括以下步驟
讀取包括光柵點(diǎn)的數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)，所述光柵點(diǎn)具有包括指 示光柵點(diǎn)的高度值的高度坐標(biāo)的坐標(biāo)；
確定數(shù)字地形模型的相鄰光柵點(diǎn)的高度值之間的差值；
僅存儲(chǔ)具有與至少一個(gè)相鄰光柵點(diǎn)的高度值相差至少預(yù)定閾值的 高度值的光柵點(diǎn)；和
計(jì)算內(nèi)插存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)的三維B樣條曲面。
地形模型是三維模型，例如通過(guò)激光掃描獲得的地貌的數(shù)字模型。 多種多樣的地形學(xué)地形模型由官方機(jī)構(gòu)以及商業(yè)提供者提供。原則上， 數(shù)字地形模型是由規(guī)則或不規(guī)則地水平間隔開的地面位置的地形高程 組成的數(shù)字文件。本文中使用的術(shù)語(yǔ)"物理地形"也將包括城市區(qū)域、 都市、村莊等的三維地形。包括在地形模型中的光柵點(diǎn)具有三維坐標(biāo) 值(實(shí)際上，光柵點(diǎn)由坐標(biāo)值表征或可由坐標(biāo)值定義)。根據(jù)本發(fā)明的 方法，讀取提供的地形模型的光柵點(diǎn)的坐標(biāo)。
術(shù)語(yǔ)"樣條"表示由多項(xiàng)式分段地定義的函數(shù)。給定次數(shù)(degree)、 平滑度和域分割的每個(gè)樣條函數(shù)可被表示為相同次數(shù)和平滑度的B樣 條(基本樣條)的線性組合。B樣條可通過(guò)公知的(Cox) de Boor算 法來(lái)評(píng)估。對(duì)于m-]個(gè)節(jié)點(diǎn)tj (i=0,...,m)的給定的非減序列，次數(shù)n 的B樣條是由下式組成的參數(shù)曲線<formula>formula see original document page 6</formula>
其中，Pi是控制點(diǎn)，并且bi,n是由以下遞歸定義的基函數(shù):
fl,如果ti 2t^t1+1 0,其它情況
<formula>formula see original document page 6</formula>
如果所有基函數(shù)都具有相同的符號(hào)(通常被選為正)，則曲線完全 包含在其控制點(diǎn)的凸包中。當(dāng)節(jié)點(diǎn)為等距離時(shí)，B樣條被稱為均勻B
樣條?；瘮?shù)b^確定控制點(diǎn)P,影響曲線的強(qiáng)烈程度。形成所提供的數(shù) 字地形模型的光柵點(diǎn)的子集的所存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)可被直接用作控制點(diǎn)P,。 可替換地，這些光柵點(diǎn)到三維B樣條曲面(片)的相應(yīng)點(diǎn)的距離可被 最小化(也見下文)。
在節(jié)點(diǎn)的數(shù)目等于B樣條的次數(shù)時(shí)，B樣條表示Bezier曲線?？?用在本發(fā)明的方法中的B樣條的實(shí)例包括bi，n被選擇為bi，。的常數(shù)B樣 條(最簡(jiǎn)單的樣條)，以及具有下式表示的bj，"t)的線性B樣條
t-t:
bi,i(t)=
t,+,-t,
Li+2
Li+2
Li+1
0，
如果、+1 否則.
t s t
i+2
然而，常數(shù)和線性B樣條相當(dāng)簡(jiǎn)單，更令人滿意的內(nèi)插可通過(guò)均勻二 次和均勻三次B樣條獲得。對(duì)于曲線C的第i+l段，均勻二次樣條通
過(guò)下式以矩陣形式計(jì)算
<formula>formula see original document page 6</formula>
計(jì)算<formula>formula see original document page 6</formula>
根據(jù)本發(fā)明使用的B樣條曲面可通過(guò)使用下面的混合函數(shù)混合B
樣條網(wǎng)來(lái)生成。
<formula>formula see original document page 7</formula>
其中Pj,k為空間中節(jié)點(diǎn)的位置。B樣條曲面也可解釋為由可在移動(dòng)過(guò)程 中改變形狀的移動(dòng)B樣條的曲線所經(jīng)過(guò)的曲面區(qū)域。B樣條的凸包特 性也適用于B樣條曲面。
通過(guò)生成用于內(nèi)插所存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)(或其坐標(biāo))的三維B樣條曲 面(片)，可以根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和實(shí)際處理器負(fù)擔(dān)來(lái)實(shí)現(xiàn)物理地形的 所顯示的數(shù)字表示的可變分辨率并使其得到適應(yīng)。物理地形的數(shù)字表 示的顯示分辨率不取決于輸入數(shù)據(jù)，而是可任意地選擇。即使對(duì)于相 對(duì)低的分辨率，相當(dāng)精確的地形建模也變得可能。
物理地形的數(shù)字表示的表面的計(jì)算可以足夠迅速地被執(zhí)行以便保 證快速顯示。特別地，B樣條的使用通過(guò)操縱一個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)而允 許改變包括在B樣條曲面內(nèi)的曲線的局部行為。采用B樣條曲面的又 一優(yōu)點(diǎn)在于如下事實(shí)與使用標(biāo)準(zhǔn)的多邊形相比，可以數(shù)字地表示更 全面的地形剖面。
根據(jù)上述方法的一個(gè)實(shí)施例，計(jì)算的B樣條曲面是均勻二次或均 勻三次B樣條曲面，g卩，分別基于均勻二次或均勻三次B樣條的曲面 (見上文對(duì)相應(yīng)基函數(shù)的描述)。不僅可以容易地為均勻二次和均勻三 次B樣條曲面兩者預(yù)先計(jì)算混合函數(shù)，而且可以以數(shù)值穩(wěn)定的方式計(jì) 算兩種曲面。然而，三次曲面的計(jì)算需要比二次曲面的計(jì)算更強(qiáng)大的 計(jì)算機(jī)資源，前者被認(rèn)為通常更精確地表示物理地形。
可以采用非均勻B樣條，而不采用均勻B樣條(B樣條曲面)。特 別地，B樣條曲面可以是非均勻有理B樣條曲面(NURBS)，例如三 次NURBS或四階NURBS。 NURBS的特性是，每個(gè)控制點(diǎn)被賦予附 加權(quán)重。這樣，NURBS表示四維空間中的曲線，因?yàn)榭刂泣c(diǎn)具有作為 第四坐標(biāo)的附加權(quán)重。
NURBS的優(yōu)點(diǎn)包括在仿射和透視變換下的不變性，特別是，提供 了高靈活性以匹配多種多樣的形狀。此外，它們有助于在存儲(chǔ)B樣條 曲面時(shí)最小化存儲(chǔ)器消耗。實(shí)際上，非常復(fù)雜的形狀可以用相當(dāng)少的 數(shù)據(jù)表示。另外，它們可通過(guò)本領(lǐng)域已知的數(shù)值穩(wěn)定和精確的算法非
常快速地得到計(jì)算。
根據(jù)本文中公開的用于生成物理地形的數(shù)字表示的方法的一個(gè)實(shí) 施例，所提供的數(shù)字地形模型的光柵點(diǎn)的最低高度值被存儲(chǔ)并且被取 為參考值，并且存儲(chǔ)具有與至少一個(gè)相鄰光柵點(diǎn)的高度值相差至少預(yù) 定閾值的高度值的存儲(chǔ)光柵點(diǎn)的高度值，作為與參考值的差值。由此， 可節(jié)省存儲(chǔ)空間，并且可支持內(nèi)插B樣條曲面的高效計(jì)算。
可以計(jì)算三維B樣條曲面，使得存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)到它們?cè)贐樣條曲 面上的相應(yīng)點(diǎn)的歐幾里得距離的平方被最小化。例如，對(duì)于具有高度
hj,k的光柵點(diǎn)Pj，k，可計(jì)算B樣條曲面Q(s,t)以滿足以下條件
<formula>formula see original document page 8</formula>這種最小二乘法可改善物理地形的數(shù)字表示的精確度，而無(wú)需具 有節(jié)點(diǎn)或控制點(diǎn)的光柵點(diǎn)。
本發(fā)明還提供了用于顯示物理地形的數(shù)字表示的方法，其包括根 據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的用于生成物理地形的數(shù)字表示的方法的步
驟，并且還包括存儲(chǔ)和/或顯示計(jì)算出的三維B樣條曲面。物理地形的
數(shù)字表示可以以三維地圖的形式顯示。也可預(yù)見的是，在附加的顯示 層上顯示物理地形的數(shù)字表示，該附加的顯示層至少部分地覆蓋在所 顯示的數(shù)字二維地圖上。
此外，提供了包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品， 所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有用于執(zhí)行上述方法的實(shí)例之一的 步驟的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。
此外，本發(fā)明提供了根據(jù)權(quán)利要求8的數(shù)字地圖顯示裝置，其包
括
存儲(chǔ)包括在數(shù)字地形模型中的光柵點(diǎn)的子集的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中所有 存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)具有與相鄰光柵點(diǎn)的高度值的相差量大于預(yù)定限制的高 度值，即，數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有存儲(chǔ)具有在預(yù)定范圍內(nèi)的類似高度值的光柵占.
配置成選擇光柵點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)的分辨率的選擇裝置； 計(jì)算裝置，其被配置成通過(guò)采用光柵點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)的所選擇的分 辨率對(duì)存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)插來(lái)計(jì)算三維B樣條曲面，并向顯示單元
和/或配置成存儲(chǔ)三維B樣條曲面的存儲(chǔ)裝置提供三維B樣條曲面；和 顯示單元，其被配置成顯示由計(jì)算裝置提供的三維B樣條曲面和/ 或顯示存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的三維B樣條曲面。
三維B樣條曲面可以是二次或三次均勻B樣條曲面或非均勻有理 B樣條曲面。數(shù)字地圖顯示裝置也可包括切換裝置以將三維B樣條曲
面疊加在二維地圖上或在前者和后者的顯示之間進(jìn)行切換。這樣，數(shù) 字地圖顯示裝置被配置成僅使用具有與相鄰光柵點(diǎn)的高度值的相差量 大于預(yù)定限制的高度值的光柵點(diǎn)，以可被自動(dòng)選擇或可由操作者選擇
的可變分辨率來(lái)計(jì)算B樣條曲面。
這樣的數(shù)字地圖顯示裝置可有利地用在車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中。因此， 對(duì)車輛特別是為汽車提供了包括上述數(shù)字地圖顯示裝置的導(dǎo)航系統(tǒng)。
將參照附圖描述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。在描述中，將參照意 在示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖。應(yīng)理解的是，這些實(shí)施例不代表 本發(fā)明的全部范圍。


圖la示出通過(guò)四個(gè)控制點(diǎn)對(duì)有理B樣條的操縱，并且圖lb示出 由12個(gè)控制點(diǎn)確定的有理B樣條的曲線上的控制點(diǎn)的局部影響；
圖2示出B樣條曲面的一個(gè)實(shí)例和由5X5的控制點(diǎn)組成的控制網(wǎng)
格；
圖3是顯示出用于生成物理地形的數(shù)字表示的本發(fā)明的方法的一 個(gè)實(shí)例的基本步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
B樣條是本發(fā)明中采用的B樣條曲面的基本分量。圖1顯示出具 有四個(gè)控制點(diǎn)的均勻B樣條的一個(gè)實(shí)例。由B樣條定義的曲線以及B 樣條曲面
<formula>formula see original document page 9</formula>
分別由控制點(diǎn)局部地控制。每個(gè)控制點(diǎn)影響曲線上最接近它的部分， 但對(duì)曲線上較遠(yuǎn)的部分具有很小的影響或沒(méi)有影響，這可從顯示出具
有12個(gè)控制點(diǎn)的曲線的圖lb容易地看出。圖lb中顯示出的曲線相互 間不同，僅是由于控制點(diǎn)P(7)的位置。為了示例的目的，圖lb中也顯
示出控制點(diǎn)的連接。圖la和lb中顯示出的曲線的形狀由包括曲線的 平面中的控制點(diǎn)的位置確定(嚴(yán)格地說(shuō)，由控制點(diǎn)的坐標(biāo)給出的從數(shù) 學(xué)四維空間的投影，加上賦給每個(gè)控制點(diǎn)的附加權(quán)重；見上文)。
圖2顯示出具有由5 X 5控制點(diǎn)定義的控制網(wǎng)格的B樣條曲面的實(shí) 例。控制網(wǎng)格表示連接控制點(diǎn)的線的視覺化(通常所說(shuō)的控制多邊形)。
通過(guò)基函數(shù)bj,p(S)和bk,q(t)給每個(gè)控制點(diǎn)賦予權(quán)重。參數(shù)s和t是分別具
有值Sl, s2, ...， s,和t,, t2, tm的離散參數(shù)。根據(jù)用于生成物理地形的三 維數(shù)字表示的方法的一個(gè)實(shí)例，空間分辨率Sj+,-Sj(^0,…,l-l)和 ti+一i(—0,…,m-l)分別可以根據(jù)數(shù)字表示的期望的精確度或可用的計(jì)算 機(jī)資源進(jìn)行選擇。
圖3示出本文中公開的用于生成物理地形的三維數(shù)字表示的方法 的基本步驟。地形模型可從官方提供者所提供的各種數(shù)字模型中選擇。 數(shù)字地形模型，例如激光掃描的數(shù)字地形模型，由地方和聯(lián)邦政府以 及例如美國(guó)商務(wù)部和相應(yīng)的歐洲管理和政府部門等提供。
首先，從可用的數(shù)字地形模型讀取數(shù)據(jù)(步驟1)。特別地，數(shù)據(jù) 包括數(shù)字地形模型的光柵點(diǎn)(網(wǎng)格點(diǎn))的三維坐標(biāo)值。
對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以便合理地減少為了已經(jīng)由提供的地 形模型建模的物理地形的可靠的數(shù)字表示所必需的光柵點(diǎn)的數(shù)目。根 據(jù)本實(shí)例，所提供的模型中的最低和最高點(diǎn)之間的高度差(即相應(yīng)的 高度坐標(biāo)的值的差)被確定。此外，最低點(diǎn)被選為為其存儲(chǔ)高度值的 參考點(diǎn)。所有其它點(diǎn)的高度值可被表示為相對(duì)于最低光柵點(diǎn)的正的差。 后者可被標(biāo)準(zhǔn)化為零的高度。
作為下一步驟，確定與要表示的地形的高度輪廓的高度差相關(guān)的 光柵點(diǎn)。這意味著，對(duì)于具有相等高度值或在預(yù)定限制內(nèi)的相似高度 值的相鄰光柵點(diǎn)，僅存儲(chǔ)這些光柵點(diǎn)中的一個(gè)。因此，僅存儲(chǔ)這些點(diǎn) 中的一個(gè)的高度值。
預(yù)定限制可以例如通過(guò)實(shí)常數(shù)給定，或通過(guò)各個(gè)高度值的差的某 一百分比給定，或通過(guò)最低和最高光柵點(diǎn)(即，分別具有最低和最高 高度值的光柵點(diǎn))的高度值之間的差的某一百分比給定，或通過(guò)最低
或最高光柵點(diǎn)的高度值的某一百分比給定，等等。
如果例如光柵點(diǎn)ru，v、 ru+1,v、 ru+2,v、 ru+3,v (下標(biāo)u和v表示平面坐標(biāo)， 例如，地理經(jīng)度和緯度)處的高度值相差預(yù)定限制以下的某個(gè)值，則 僅存儲(chǔ)光柵點(diǎn)中的一個(gè)，即ru,v，并且從而僅存儲(chǔ)高度值中的一個(gè)。因 此，僅存儲(chǔ)與物理地形的高度輪廓的精確模型相關(guān)的那些光柵點(diǎn)(步 驟3)，并且因此，與初始提供的數(shù)字地形模型相比可顯著地減小對(duì)存 儲(chǔ)容量的需求。
從存儲(chǔ)的高度值中獲得用于通過(guò)B樣條曲面內(nèi)插存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)
(步驟4)的坐標(biāo)。計(jì)算的B樣條曲面可被存儲(chǔ)以用于隨后的顯示，
并且也可在它們已經(jīng)被計(jì)算后立即顯示(步驟5)。
在矩陣表示法中，B樣條曲面可通過(guò)下式為控制點(diǎn)的矩陣G計(jì)算
<formula>formula see original document page 11</formula>
其中矢量g和T表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的內(nèi)插的位置，例如，對(duì)于三次內(nèi)插
<formula>formula see original document page 11</formula>
M表示由基于B樣條的內(nèi)插給定的內(nèi)插矩陣，例如，對(duì)于三次內(nèi)插， '—13-3 1、
<formula>formula see original document page 11</formula>
三維B樣條曲面(片)的分辨率Sj+廣Sj(j^,…，l-l)和ti+1-ti(i=0,...,m-l)
可分別由操作者手動(dòng)選擇。也優(yōu)選的是，關(guān)于例如可用的計(jì)算機(jī)資源 或待建模的物理地形的種類自動(dòng)地調(diào)整分辨率。
1權(quán)利要求
1.一種用于生成物理地形的數(shù)字表示的方法，包括以下步驟讀取包括光柵點(diǎn)的數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)，所述光柵點(diǎn)具有包括指示所述光柵點(diǎn)的高度值的高度坐標(biāo)的坐標(biāo)；確定所述數(shù)字地形模型的相鄰光柵點(diǎn)的高度值之間的差值；僅存儲(chǔ)具有與至少一個(gè)相鄰光柵點(diǎn)的高度值相差至少預(yù)定閾值的高度值的那些光柵點(diǎn)；和計(jì)算內(nèi)插存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)的三維B樣條曲面。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述B樣條曲面是均勻二次 或均勻三次B樣條曲面。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述B樣條曲面是非均勻有 理B樣條曲面。
4. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所提供的數(shù)字 地形模型的光柵點(diǎn)的最低高度值被存儲(chǔ)并且被取為參考值，并且其中， 存儲(chǔ)具有與至少一個(gè)相鄰光柵點(diǎn)的高度值相差至少所述預(yù)定閾值的高 度值的存儲(chǔ)光柵點(diǎn)的高度值，作為與所述參考值的差值。
5. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，計(jì)算所述三維 B樣條曲面，使得存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)到它們?cè)贐樣條曲面上的相應(yīng)點(diǎn)的歐 幾里得距離的平方被最小化。
6. 用于顯示物理地形的數(shù)字表示的方法，包括根據(jù)前述權(quán)利要求 中的任一項(xiàng)的用于生成物理地形的數(shù)字表示的方法的步驟，并且還包 括存儲(chǔ)和/或顯示計(jì)算出的三維B樣條曲面。
7. 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述一個(gè) 或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一項(xiàng)的 方法的步驟的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。
8. 數(shù)字地圖顯示裝置，包括存儲(chǔ)數(shù)字地形模型的光柵點(diǎn)的子集的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中所有存儲(chǔ)的光 柵點(diǎn)具有與相鄰光柵點(diǎn)的高度值的相差量大于預(yù)定限制的高度值；配置成選擇所述光柵點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)的分辨率的選擇裝置； 計(jì)算裝置，其被配置成通過(guò)采用所述光柵點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)的所選擇的分辨率對(duì)存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)插來(lái)計(jì)算三維B樣條曲面，并向顯示 單元和/或配置成存儲(chǔ)所述三維B樣條曲面的存儲(chǔ)裝置提供所述三維B 樣條曲面；和顯示單元，其被配置成顯示由所述計(jì)算裝置提供的所述三維B樣 條曲面和/或顯示存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的所述三維B樣條曲面。
9. 如權(quán)利要求8所述的數(shù)字地圖顯示裝置，其中，所述三維B樣 條曲面是二次或三次均勻B樣條曲面或非均勻有理B樣條曲面。
10. 用于車輛特別是用于汽車的導(dǎo)航系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求8 或9的數(shù)字地圖顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于曲面區(qū)域的地形建模方法，包括以下步驟讀取包括光柵點(diǎn)的數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)，所述光柵點(diǎn)具有包括指示光柵點(diǎn)的高度值的高度坐標(biāo)的坐標(biāo)；確定數(shù)字地形模型的相鄰光柵點(diǎn)的高度值之間的差值；僅存儲(chǔ)具有與至少一個(gè)相鄰光柵點(diǎn)的高度值相差至少預(yù)定閾值的高度值的那些光柵點(diǎn)；以及計(jì)算內(nèi)插存儲(chǔ)的光柵點(diǎn)的三維B樣條曲面。
文檔編號(hào)G06T17/50GK101192312SQ200710196359
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者H·邁爾, M·施特拉森布克-克萊克 申請(qǐng)人:哈曼貝克自動(dòng)系統(tǒng)股份有限公司