用于渲染三維表面的數(shù)據(jù)的方法
【專利摘要】用于渲染三維表面的數(shù)據(jù)的方法。本發(fā)明涉及用于通過渲染表示三維表面的一部分的物理特征的數(shù)據(jù)而顯示三維表面(11)的一部分的表示(1)的方法(100)，數(shù)據(jù)以多個(gè)不同的細(xì)節(jié)級(jí)別(331-333)被分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)片段(20)中，表示(1)包括多個(gè)圖像像素(10)，緩沖器被分配給每個(gè)圖像像素(10)，方法(100)包括：識(shí)別(110)需要渲染的片段(20)，渲染(150)所識(shí)別的片段(20)，其中片段(20)的至少一部分通過多個(gè)圖像像素(10)來顯示，其特征在于，指定(130)明確的距離值給每個(gè)所識(shí)別的片段(20)，以及在圖像像素(10)的緩沖器中存儲(chǔ)默認(rèn)緩沖值(18)，其中渲染(150)包括比較(160)圖像像素(10)的緩沖值(18)與目前所渲染的片段(20)的距離值。本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行所述方法的移動(dòng)設(shè)備(30)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
【專利說明】用于渲染三維表面的數(shù)據(jù)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于渲染具有多個(gè)細(xì)節(jié)級(jí)別的尤其是地形的三維表面的數(shù)據(jù)的方法，該方法尤其防止由于重疊引起的渲染偽像的形成。

【背景技術(shù)】
[0002]渲染是通過計(jì)算機(jī)程序生成來自如三維地形模型的模型的圖像的過程。要渲染的三維地形模型可為包括高程數(shù)據(jù)的網(wǎng)格，例如數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字表面模型(DSM)或數(shù)字地形模型(DTM)。數(shù)字模型可包括有限區(qū)域的數(shù)據(jù)，例如特定城市或景觀的模型，以及大陸或甚至全部行星的模型。
[0003]當(dāng)在計(jì)算機(jī)中渲染三維地形數(shù)據(jù)時(shí)，重要的是以這樣的方式劃分?jǐn)?shù)據(jù)，不是所有的數(shù)據(jù)都需要存儲(chǔ)在設(shè)備的存儲(chǔ)器中，從而減少設(shè)備上所需的存儲(chǔ)器的數(shù)量。這對(duì)于通常具有特別有限的存儲(chǔ)容量的移動(dòng)設(shè)備是特別重要的。
[0004]渲染三維地形圖像的計(jì)算機(jī)從現(xiàn)有技術(shù)中通常是已知的:US7551172B2公開了一種用于在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送表示三維圖像的信息的方法；US6496189B1公開了一種用于顯示在遠(yuǎn)程設(shè)備上從交互選擇的視點(diǎn)中得到的區(qū)域圖像的方法和設(shè)備。
[0005]在用于渲染三維地形數(shù)據(jù)的普通方法中，使用樹型結(jié)構(gòu)，其將數(shù)據(jù)分成片段(tile)和細(xì)節(jié)級(jí)別，其中每個(gè)細(xì)節(jié)級(jí)別包括比在前一個(gè)細(xì)節(jié)級(jí)別更多的信息，從而允許放大或縮小，同時(shí)保持渲染質(zhì)量并且保持設(shè)備上所需的存儲(chǔ)器量。不利地，如果片段三維地進(jìn)行顯示，頂點(diǎn)上相互重疊的片段將出現(xiàn)，也就是，出現(xiàn)覆蓋相同區(qū)域的片段，但具有不同細(xì)節(jié)級(jí)別。當(dāng)這些片段不包括精確相同量的信息，則片段不完全地重疊。這個(gè)問題就出現(xiàn)，由于更高細(xì)節(jié)級(jí)別的片段，即包括更多信息的片段，可以顯示在較低細(xì)節(jié)級(jí)別的片段頂點(diǎn)，即包括更少信息的片段。但由于重疊，可以發(fā)生較低細(xì)節(jié)級(jí)別的片段的某些部分被部分地或完全被顯示在更高細(xì)節(jié)級(jí)別的另一個(gè)片段的頂點(diǎn)，導(dǎo)致所謂的偽像。
[0006]去除這些偽像的各種方法從現(xiàn)有技術(shù)中已知。一種方法使用“剪裁平面”。為了避免重疊，這種方法包括對(duì)每個(gè)片段確定，片段的哪個(gè)區(qū)域?qū)⒁讳秩尽２焕?，這種方法相對(duì)慢，特備是在移動(dòng)設(shè)備上，因?yàn)閺?fù)雜3D計(jì)算也需要產(chǎn)生以及用于確定需要渲染的片段區(qū)域的復(fù)雜邏輯。
[0007]另一種方法使用“深度補(bǔ)償”。其中，利用其細(xì)節(jié)級(jí)別值將補(bǔ)償增加到每個(gè)片段。這種方法的主要問題是增加對(duì)彼此頂點(diǎn)上全部片段的“懸?！庇绊懖⑶胰绻麛?shù)據(jù)級(jí)別上數(shù)據(jù)量大大改變，則不起作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的是提供一種渲染三維數(shù)據(jù)的增強(qiáng)方法。
[0009]本發(fā)明的特別目的是提供避免從現(xiàn)有技術(shù)已知的方法的缺點(diǎn)的這樣一種方法。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種渲染三維地形模型的數(shù)據(jù)的方法。
[0011]此外，本發(fā)明的目的是提供一種可在手持移動(dòng)設(shè)備上執(zhí)行的方法，和提供一種用于執(zhí)行所述方法的手持設(shè)備。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)目的是用于特別在手持設(shè)備上執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
[0013]這些目的的至少一個(gè)可根據(jù)權(quán)利要求1的方法、根據(jù)權(quán)利要求12的移動(dòng)設(shè)備、根據(jù)權(quán)利要求15的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和/或本發(fā)明從屬權(quán)利要求得到。
[0014]一種用于通過渲染表示三維表面的一部分的物理特征的數(shù)據(jù)而顯示所述三維表面的所述一部分的表示的方法，所述數(shù)據(jù)以多個(gè)不同的細(xì)節(jié)級(jí)別被分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)片段中，所述表示包括多個(gè)圖像像素，緩沖器被分配給每個(gè)圖像像素，所述方法包括以下步驟:
[0015]?識(shí)別需要渲染的片段，
[0016].渲染所識(shí)別的片段，其中片段的至少一部分通過多個(gè)圖像像素來顯示，
[0017]根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括:
[0018].指定明確的距離值給每個(gè)所識(shí)別的片段，以及
[0019].在所述圖像像素的所述緩沖器中存儲(chǔ)默認(rèn)緩沖值，
[0020]其中所述渲染包括比較所述圖像像素的所述緩沖值與目前所渲染的片段的所述距離值。
[0021]在所述方法的一個(gè)實(shí)施例中，以所述片段的所述距離值的順序?qū)γ總€(gè)片段依次地執(zhí)行所述渲染。
[0022]在所述方法的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述緩沖值和所述距離值的比較的結(jié)果，所述渲染包括:在各個(gè)像素的所述緩沖器中存儲(chǔ)所述距離值作為新的緩沖值并且在所述像素中顯示來自所述片段的數(shù)據(jù)信息。
[0023]在所述方法的優(yōu)選實(shí)施例中，所述緩沖器為模板(stencil)緩沖器。為了存儲(chǔ)距離值，特別使用模板緩沖器。模板緩沖器為通常具有每像素一字節(jié)深度的外部緩沖器，其是基于現(xiàn)代圖形硬件，附加地是像素的顏色緩沖器和深度緩沖器。
[0024]在所述方法的一個(gè)實(shí)施例中，表示為二維或三維圖像，其可在顯示器上顯示給用戶。
[0025]在所述方法的另一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)為數(shù)字高程模型、數(shù)字表面模型或數(shù)字地形模型。
[0026]根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例，將要渲染的片段根據(jù)片段在圖像中的位置進(jìn)行分類(sort)并且然后被順序地渲染，從而避免復(fù)雜3D計(jì)算。在這個(gè)實(shí)施例中，該方法包括根據(jù)片段相對(duì)于表示的位置在列表中將片段分類，其中
[0027].根據(jù)所述片段在所述列表中的位置指定所述距離值，以及
[0028].順序地渲染所述片段，從在所述列表中的第一個(gè)片段開始所述渲染。
[0029]特別地，所述片段的位置是在所述片段和觀測(cè)點(diǎn)或所述表示的中心點(diǎn)之間的距離，例如，觀測(cè)點(diǎn)可為虛擬攝像機(jī)的虛擬位置，特別是，在所述表示的所述中心點(diǎn)或所述觀測(cè)點(diǎn)和每個(gè)片段的邊界框的中心之間的距離，或在所述表示的所述中心點(diǎn)或所述觀測(cè)點(diǎn)和所述邊界框的最近側(cè)之間的距離。
[0030]更特別地，所述默認(rèn)緩沖值和指定給在所述列表中的所述第一片段的所述距離值是在所述緩沖器的數(shù)值范圍中的最小值和最大值。特別是，所述緩沖器為8位緩沖器，并且
[0031].緩沖值為O并且指定給列表中第一片段的距離值為255，或者
[0032].緩沖值為255并且指定給列表中第一片段的距離值為O。
[0033]在所述方法的特別實(shí)施例中，對(duì)于在所述列表中的每個(gè)片段，
[0034]?特別是如果指定給在所述列表中的所述第一片段的所述距離值為在所述緩沖器的數(shù)值范圍中的最大值，則所述距離值按照I減小，或者
[0035]?特別是如果指定給在所述列表中的所述第一片段的所述距離值為在所述緩沖器的數(shù)值范圍中的最小值，則所述距離值按照I增加。
[0036]在所述方法的一個(gè)實(shí)施例中，比較包括確定像素的緩沖值或者目前所渲染的片段的距離值是否小于另一個(gè)。如果指定給最近片段的所述距離值大于在所述圖像像素的所述緩沖器中存儲(chǔ)的所述默認(rèn)緩沖值，則所述比較包括確定像素的當(dāng)前緩沖值是否小于目前所渲染的片段的所述距離值，并且如果指定給最近片段的所述距離值小于在所述圖像像素的所述緩沖器中存儲(chǔ)的所述默認(rèn)緩沖值，則所述比較包括確定像素的當(dāng)前緩沖值是否大于目前所渲染的片段的所述距離值。如果所述確定的結(jié)果是肯定的，則在相應(yīng)像素的所述緩沖器中存儲(chǔ)所述距離值作為新的緩沖值，并且來自所述片段的數(shù)據(jù)信息被顯示在相應(yīng)的像素中。
[0037]在另外的實(shí)施例中，所述方法在包括用于向用戶顯示所述表示的顯示器的移動(dòng)設(shè)備上被執(zhí)行，所述移動(dòng)設(shè)備特別為導(dǎo)航設(shè)備，移動(dòng)電話，特別是智能電話，或平板計(jì)算機(jī)。
[0038]所述方法的一個(gè)實(shí)施例包括
[0039].識(shí)別需要渲染的片段，
[0040].根據(jù)片段到視點(diǎn)的距離將片段分類，
[0041].根據(jù)片段的距離的順序?qū)⒕嚯x值指定給每個(gè)片段，
[0042].將為O的默認(rèn)緩沖值指定給用于所有像素的緩沖器，以及
[0043].以片段的距離值的順序依次地渲染片段，以最近的片段開始。
[0044]本發(fā)明也涉及一種執(zhí)行所述方法的移動(dòng)設(shè)備。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)設(shè)備包括:適于顯示三維表面的一部分的表示的顯示器，和用于渲染表示所述三維表面的所述一部分的物理特征的數(shù)據(jù)的渲染單元，所述數(shù)據(jù)以多個(gè)不同的細(xì)節(jié)級(jí)別被分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)片段中，所述表示包括多個(gè)圖像像素，每個(gè)圖像像素具有緩沖器，其中，所述渲染單元適于:
[0046].識(shí)別需要渲染的片段，
[0047].指定明確的距離值給每個(gè)所識(shí)別的片段，
[0048].在所述圖像像素的所述緩沖器中存儲(chǔ)默認(rèn)緩沖值，以及
[0049]?渲染所識(shí)別的片段，其中片段的至少一部分通過多個(gè)圖像像素來顯示，其中所述渲染包括比較所述圖像像素的所述緩沖值與目前所渲染的片段的所述距離值。
[0050]在所述移動(dòng)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中，所述渲染單元包括分類算法，所述分類算法適于根據(jù)所述片段在所述表示中的位置在列表中將所述片段分類，其中
[0051].根據(jù)所述片段在所述列表中的位置指定所述距離值，并且
[0052].順序地渲染所述片段，從在所述列表中的第一個(gè)片段開始所述渲染。
[0053]在所述移動(dòng)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中，渲染單元適于在相應(yīng)像素的所述緩沖器中存儲(chǔ)目前所渲染的片段的所述距離值作為新的緩沖值。
[0054]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)設(shè)備包括定位裝置，特別為GNSS接收器，用于檢測(cè)所述設(shè)備的目前位置。
[0055]在另外實(shí)施例中，所述移動(dòng)設(shè)備包括通信裝置，用于從外部服務(wù)器無線地接收用于渲染的數(shù)據(jù)。
[0056]本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的程序代碼，或由包括程序代碼片段的電磁波來具體實(shí)施，并且具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，特別地當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算裝置上運(yùn)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的以下步驟:
[0058].識(shí)別需要渲染的片段，
[0059].指定明確的距離值給每個(gè)所識(shí)別的片段，
[0060].在所述圖像像素的所述緩沖器中存儲(chǔ)默認(rèn)緩沖值，以及
[0061]?渲染所識(shí)別的片段，其中片段的至少一部分通過多個(gè)圖像像素來顯示，其中所述渲染包括比較所述圖像像素的所述緩沖值與目前所渲染的片段的所述距離值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]下面將通過參考連同附圖的典型實(shí)施例詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中:
[0063]圖1示出地形表示的不同細(xì)節(jié)級(jí)別中的片段的分布；
[0064]圖2示出包括偽像的所渲染的三維地形的圖像；
[0065]圖3示出兩個(gè)片段的重疊；
[0066]圖4是例示根據(jù)本發(fā)明方法的示例性實(shí)施例的流程圖；
[0067]圖5a例示確定片段的距離的典型步驟；
[0068]圖5b示出片段列表，根據(jù)片段的距離分類片段；
[0069]圖6a_圖6d例示連續(xù)渲染片段的示例；并且
[0070]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的手持式移動(dòng)設(shè)備的示例性實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0071]圖1示出在三個(gè)不同細(xì)節(jié)級(jí)別331-333中的地形表示的示例。將表示細(xì)分為多個(gè)片段，每個(gè)片段具體包括一部分表示的位圖。每個(gè)片段被指定數(shù)字，從中能夠得到每個(gè)片段的位置和細(xì)節(jié)級(jí)別。特別是，特定數(shù)據(jù)文件包括每個(gè)片段。第一細(xì)節(jié)級(jí)別包括最低數(shù)量的細(xì)節(jié)。
[0072]在這個(gè)示例中，在第一細(xì)節(jié)級(jí)別331中，將地形細(xì)分為四個(gè)矩形片段，用數(shù)字“O”、
和“3”表示，每個(gè)都對(duì)應(yīng)于細(xì)分為16個(gè)片段的第二細(xì)節(jié)級(jí)別332的四個(gè)片段。例如，第一細(xì)節(jié)級(jí)別的片段“2”對(duì)應(yīng)于第二細(xì)節(jié)級(jí)別“20”、“21”、“22”和“23”。第二細(xì)節(jié)級(jí)別的每個(gè)片段對(duì)應(yīng)于下一個(gè)更高級(jí)別(第三細(xì)節(jié)級(jí)別333)的四個(gè)片段，使得這個(gè)更高級(jí)別被細(xì)分為64個(gè)片段。例如，第二細(xì)節(jié)級(jí)別的片段“13”對(duì)應(yīng)于第三細(xì)節(jié)級(jí)別的片段“130”、“131”、“132” 和 “133”。
[0073]圖2示出在渲染之后在虛擬攝像機(jī)視圖中顯示給用戶的圖像I。圖像I由多個(gè)像素(未示出)組成并且具有中心點(diǎn)15。圖像是以高的細(xì)節(jié)級(jí)別示出對(duì)象的三維風(fēng)景(Iandscape)Il的表示，該表示由多個(gè)片段(未示出)組成。在圖像I的中間示出偽像12，顯示相當(dāng)?shù)图?xì)節(jié)級(jí)別中的風(fēng)景。
[0074]利用在頂點(diǎn)彼此重疊的片段三維地顯示圖像I的片段，即，至少部分地覆蓋相同區(qū)域但具有不同的細(xì)節(jié)級(jí)別的片段。當(dāng)這些片段不包括確切相同量的信息時(shí)，片段不是完全合適。更高細(xì)節(jié)級(jí)別的片段(即，包括更多信息的片段)應(yīng)該被顯示在更低細(xì)節(jié)級(jí)別的片段(即，包括更少信息的片段)的上方。但由于重疊，更低細(xì)節(jié)級(jí)別的片段的某些部分能夠顯示在更高細(xì)節(jié)級(jí)別的其他片段的上方，導(dǎo)致所描述的偽像12。本發(fā)明的目的是，通過增加特定值到圖像I的每個(gè)片段和每個(gè)像素，避免這種偽像12的形成。
[0075]圖3示意性示出具有重疊區(qū)域22的表示I的兩個(gè)片段20、20’，其中一個(gè)尤其具有比另一個(gè)更高的細(xì)節(jié)級(jí)別。表示I包括多個(gè)像素10，其中對(duì)于重疊區(qū)域22，兩組像素都可用來顯示。優(yōu)選地，屬于具有預(yù)期細(xì)節(jié)級(jí)別的片段20、20’的這些像素可以被顯示。顯示錯(cuò)誤組的像素通常導(dǎo)致偽像的形成。
[0076]圖4示出描述根據(jù)本發(fā)明的方法100的示例性實(shí)施例的流程圖。所描述的方法100包括以下步驟110到180。
[0077]在步驟110中，識(shí)別需要被渲染的片段。尤其是，存在從當(dāng)前視點(diǎn)是可見的并且從而顯示給用戶的全部片段。
[0078]在步驟120中，根據(jù)圖像中所識(shí)別的片段的位置，特別是所顯示圖像的中心，特別是從最接近圖像的中心開始，所識(shí)別的片段被分類到列表中。對(duì)于這個(gè)分類，其特別能夠用于確定片段的渲染順序，即，哪個(gè)片段可以被首先渲染，能夠使用多種不同的已知分類算法。對(duì)于分類片段，例如能夠使用將要顯示的圖像中心到每個(gè)片段的邊界框的中心的距離，或到邊界框的最近側(cè)的距離。
[0079]在步驟130中，根據(jù)列表中各自位置為每個(gè)片段指定明確距離值，例如，使得為最近片段指定最高的距離值，并且為最遠(yuǎn)的片段指定最小的距離值，例如，以為最近片段指定值255為開始，通過對(duì)于列表中的每個(gè)片段將這個(gè)值遞減一。
[0080]在步驟140中，在模板緩沖器中將默認(rèn)緩沖值指定給將要顯示的圖像的全部像素。模板緩沖器是工作在整數(shù)值的附加緩沖器-通常具有每像素一字節(jié)深度-另外可為像素的顏色緩沖器和深度緩沖器。通常地，模板緩沖器用來限制渲染區(qū)域。如果最近的片段被指定最大距離值，如上面步驟130所描述的，則為像素指定默認(rèn)緩沖值為零。
[0081]在步驟150中，連續(xù)地渲染片段，特別是以列表中它們的位置順序，即從最近的片段開始。連續(xù)地，對(duì)于將由當(dāng)前所渲染的片段覆蓋的圖像部分的每個(gè)像素，執(zhí)行下面的步驟。
[0082]在步驟160中，讀取像素的當(dāng)前緩沖值。對(duì)于第一渲染的片段，所讀取的全部像素的緩沖值將是在步驟140中指定的默認(rèn)緩沖值。然后將所讀取的像素的緩沖值與目前所渲染的相應(yīng)片段的距離值相比較。如果像素的緩沖值小于片段的距離值，方法繼續(xù)步驟170。否則，即，如果像素的緩沖值等于或大于片段的距離值，丟棄相應(yīng)的像素，即，既不顯示也不另外地處理，該方法對(duì)于下一個(gè)像素繼續(xù)重復(fù)步驟150，或者，如果已經(jīng)渲染相應(yīng)于目前所渲染片段的全部像素，則繼續(xù)相應(yīng)于下一個(gè)片段的第一像素。
[0083]在步驟170中，將當(dāng)前所渲染的片段的距離值指定給像素的模板緩沖器作為新的緩沖值，從而分別替換默認(rèn)緩沖值或像素的任何其他當(dāng)前緩沖值。
[0084]在步驟180中，顯示或者另外處理像素，例如存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。那么，該方法繼續(xù)步驟150，分別渲染目前所渲染片段的下一個(gè)像素，或者下一個(gè)片段的像素。
[0085]當(dāng)圖像的全部像素顯示一個(gè)片段的一部分，則方法100結(jié)束。
[0086]明顯地，在步驟130中，也可指定最低距離值給最近片段，最高距離值給最遠(yuǎn)片段，例如，從對(duì)于最近片段為零開始。在步驟140中，所指定的默認(rèn)緩沖值可為最高可能值-在工作在整數(shù)值的8位緩沖器中，默認(rèn)緩沖值可為255。在步驟160中，從而，兩個(gè)值的比較也必須相適應(yīng)，即，如果像素的緩沖值超過片段的距離值，方法繼續(xù)步驟170，并且如果像素的緩沖值等于或小于片段的距離值，丟棄相應(yīng)的像素。
[0087]在圖5a中，示意性地描述了圖像1，其將要顯示給用戶并且由多個(gè)重疊片段形成。圖5a例示根據(jù)片段的距離對(duì)于分類片段確定到片段的距離。示出了圖像I的中心點(diǎn)15，從該中心點(diǎn)15每個(gè)片段的距離被確定到。對(duì)于一個(gè)典型片段20示出了兩個(gè)可能距離。測(cè)量從中心點(diǎn)15到各個(gè)片段20的中心25的距離Cl1，特別的是片段的邊界框21的中心。測(cè)量從中心點(diǎn)15到片段20的邊緣上的最近的點(diǎn)，特別是邊界框21的最近的點(diǎn)，的距離d2。可選擇地，能夠測(cè)量從觀測(cè)點(diǎn)，即虛擬攝像機(jī)位置，的距離。
[0088]在對(duì)于將要渲染的每個(gè)片段已經(jīng)確定距離之后，根據(jù)片段的距離在表格中分類片段。在圖5b中示出這種表格2的示例。每個(gè)片段20根據(jù)表格2中片段的位置被指定明確的距離值28。特別是(如這里所示)，最近的片段(具有最小距離)被指定最大距離值28，并且對(duì)于列表2中每個(gè)下面的片段，距離值28遞減一。如果用于存儲(chǔ)緩沖值的緩沖器，特別是模板緩沖器，為8位緩沖器，對(duì)于最近值的距離值可為255。
[0089]圖6a_圖6d示出包括多個(gè)像素10的圖像1_在這個(gè)簡(jiǎn)化示例中為6X6陣列的像素10。附圖例示多個(gè)片段20的連續(xù)渲染-在這個(gè)簡(jiǎn)化示例中每個(gè)片段20相應(yīng)于圖1的3X3陣列的像素。利用其實(shí)際緩沖值18示出圖1的每個(gè)像素10。將緩沖值18指定給各個(gè)像素的模板緩沖器，模板緩沖器為8位緩沖器。
[0090]在圖6a中，圖像I的全部像素10的模板緩沖器被指定為默認(rèn)緩沖值18為O-圖4的步驟140中進(jìn)行描述。
[0091]在圖6b中，描述了這樣一種情形，其中已經(jīng)渲染第一片段20，其被指定的距離值為255-當(dāng)使用8位緩沖器時(shí)的最高可能整數(shù)值。對(duì)于圖像I的9個(gè)像素10的每一個(gè)，片段20占用，各個(gè)像素的當(dāng)前緩沖值18和當(dāng)前所渲染的片段20的距離值進(jìn)行比較(圖4中步驟160)。當(dāng)距離值超出全部9個(gè)像素的緩沖值18 (255>0)時(shí)，將距離值指定給9個(gè)像素的模板緩沖器作為新的緩沖值18 (圖4中步驟170)。那么通過圖像I的9個(gè)像素顯示片段的數(shù)據(jù)(圖4中步驟180);通過虛線背景表示這個(gè)。
[0092]在圖6c中，為第二片段20’指定的距離值小于第一片段20的距離值-這里值為254-片段20’接著第一片段20進(jìn)行渲染。這個(gè)第二片段20’部分地與第一片段重疊。此夕卜，比較9個(gè)緩沖值18和距離值(圖4中步驟160)。在與第一片段的重疊區(qū)域中，距離值小于當(dāng)前緩沖值18(254〈255)，使得不具有額外動(dòng)作地丟棄第二片段20’的這個(gè)區(qū)域，SP，不顯示第二片段20’的這個(gè)區(qū)域。這意味著，圖像I的相應(yīng)像素10保持不變。對(duì)于其它的5個(gè)像素10，距離值超出緩沖值18 (254>0)，使得將距離值指定給像素的模板緩沖器作為新的緩沖值18(圖4中步驟170)并且通過5個(gè)像素10顯示片段20’的這個(gè)區(qū)域(圖4中的步驟180)-由虛線背景再次表示。
[0093]圖6d示出在渲染分別具有距離值253、252、251、250、249、248和247的7個(gè)另外片段(未示出)之后的圖像I。因此，圖像I的全部像素10被指定片段的距離值中的一個(gè)距離值作為新的緩沖值18。
[0094]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)設(shè)備30的示例性實(shí)施例。該裝置為手持并且包括渲染單元(未示出)，用于渲染表示部分三維表面的物理特征的數(shù)據(jù)，特別通過如上所述的根據(jù)本發(fā)明的方法。此外，該移動(dòng)設(shè)備包括特別設(shè)計(jì)為觸摸屏的顯示器31，該顯示器31基于由渲染單元所渲染的數(shù)據(jù)而被適配為顯示圖像。顯示器31包括用于放大和縮小的縮放功能33，S卩，改變所顯示數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)級(jí)別。優(yōu)選地，該裝置包括定位裝置，例如GNSS接收器，和用于從服務(wù)器無線地接收數(shù)據(jù)的通信裝置。
[0095]盡管上面已經(jīng)例示了本發(fā)明，部分地參考一些優(yōu)選實(shí)施例，但是，必須理解的是，能夠做出實(shí)施例的不同特征的多個(gè)修改和組合。所有這些修改均在隨附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于通過渲染表示三維表面的一部分的物理特征的數(shù)據(jù)而顯示所述三維表面(11)的所述一部分的表示(I)的方法(100)，所述數(shù)據(jù)以多個(gè)不同的細(xì)節(jié)級(jí)別(331-333)被分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)片段(20)中，所述表示(I)包括多個(gè)圖像像素(10)，緩沖器被分配給每個(gè)圖像像素(10)，所述方法(100)包括以下步驟: ?識(shí)別(110)需要渲染的片段(20)， ?渲染(150)所識(shí)別的片段(20)，其中片段(20)的至少一部分通過多個(gè)圖像像素(10)來顯示， 其特征在于， ?指定(130)明確的距離值(28)給每個(gè)所識(shí)別的片段(20)，以及 ?在所述圖像像素(10)的所述緩沖器中存儲(chǔ)(140)默認(rèn)緩沖值(18)， 其中所述渲染(150)包括比較(160)所述圖像像素(10)的所述緩沖值(18)與目前所渲染的片段(20)的所述距離值(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法(100)，其特征在于， 以所述片段(20)的所述距離值的順序?qū)γ總€(gè)片段(20)依次地執(zhí)行所述渲染(150)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法(100)，其特征在于， 所述渲染(150)包括:特別是基于所述緩沖值(18)和所述距離值(28)的比較的結(jié)果，在各個(gè)像素(10)的所述緩沖器中存儲(chǔ)(170)所述距離值(28)作為新的緩沖值(18)并且在所述像素(10)中顯示(180)來自所述片段(20)的數(shù)據(jù)信息。
4.根據(jù)在前任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法(100)，其特征在于， 所述緩沖器為模板緩沖器。
5.根據(jù)在前任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法(100)，其特征在于， ?所述數(shù)據(jù)為數(shù)字高程模型、數(shù)字表面模型或數(shù)字地形模型，并且/或者 ?所述表示(I)為可在顯示器上顯示給用戶的二維或三維圖像。
6.根據(jù)在前任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法(100),其特征在于， 根據(jù)所述片段(20)相對(duì)于所述表示⑴的位置在列表(2)中將所述片段(20)分類(120)，其中 ?根據(jù)所述片段(20)在所述列表(2)中的位置指定所述距離值(28)，以及 ?順序地渲染所述片段(20)，從在所述列表(2)中的第一個(gè)片段開始所述渲染(150)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法(100)，其特征在于， 所述片段(20)的位置是在所述片段(20)和所述表示(I)的中心點(diǎn)(15)或觀測(cè)點(diǎn)之間的距離(Clpd2),特別是 ?在所述表示(I)的所述中心點(diǎn)(15)或所述觀測(cè)點(diǎn)和每個(gè)片段(20)的邊界框(21)的中心(25)之間的距離(Cl1)，或 ?在所述表示(I)的所述中心點(diǎn)(15)或所述觀測(cè)點(diǎn)和所述邊界框(21)的最近側(cè)之間的距離(d2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法(100)，其特征在于， 所述默認(rèn)緩沖值(18)和指定給在所述列表(2)中的所述第一片段的所述距離值(28)是在所述緩沖器的數(shù)值范圍中的最小值和最大值， 特別是，其中所述緩沖器為8位緩沖器，并且 ?所述默認(rèn)緩沖值(18)為O并且指定給在所述列表(2)中的所述第一片段的所述距離值(28)為255，或者 ?所述默認(rèn)緩沖值(18)為255并且指定給在所述列表中的所述第一片段的所述距離值(28)為 O。
9.根據(jù)權(quán)利要求6到8中的任一項(xiàng)的方法(100)，其特征在于， 對(duì)于在所述列表(2)中的每個(gè)片段(20)， ?特別是如果指定給在所述列表⑵中的所述第一片段的所述距離值(28)為在所述緩沖器的數(shù)值范圍中的最大值，則所述距離值(28)按照I減小，或者 ?特別是如果指定給在所述列表⑵中的所述第一片段的所述距離值(28)為在所述緩沖器的數(shù)值范圍中的最小值，則所述距離值(28)按照I增加。
10.根據(jù)在前任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法(100)，其特征在于， ?如果指定(130)給最近片段的所述距離值(28)大于在所述圖像像素(10)的所述緩沖器中存儲(chǔ)(140)的所述默認(rèn)緩沖值(18)，則所述比較(160)包括確定像素(10)的當(dāng)前緩沖值(18)是否小于目前所渲染的片段的所述距離值，并且 ?如果指定(130)給最近片段的所述距離值(28)小于在所述圖像像素(10)的所述緩沖器中存儲(chǔ)(140)的所述默認(rèn)緩沖值(18)，則所述比較(160)包括確定像素(10)的當(dāng)前緩沖值(18)是否大于目前所渲染的片段的所述距離值(28)， 其中，如果所述確定的結(jié)果是肯定的，則在相應(yīng)像素(10)的所述緩沖器中存儲(chǔ)所述距離值(28)作為新的緩沖值(18)，并且來自所述片段(20)的數(shù)據(jù)信息被顯示(180)在所述像素(10)中。
11.根據(jù)在前任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法(100)，其特征在于， 所述方法在包括用于向用戶顯示所述表示(I)的顯示器(31)的移動(dòng)設(shè)備(30)上被執(zhí)行，所述移動(dòng)設(shè)備(30)特別為?導(dǎo)航設(shè)備， ?移動(dòng)電話，特別是智能電話，或 ?平板計(jì)算機(jī)。
12.—種移動(dòng)設(shè)備(30)，所述移動(dòng)設(shè)備包括: ?適于顯不三維表面的一部分的表不(I)的顯不器(31),和 ?用于渲染表示所述三維表面的所述一部分的物理特征的數(shù)據(jù)的渲染單元，所述數(shù)據(jù)以多個(gè)不同的細(xì)節(jié)級(jí)別(331-333)被分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)片段(20)中，所述表示(I)包括多個(gè)圖像像素(10)，緩沖器被分配給每個(gè)圖像像素(10)， 其特征在于， 所述渲染單元適于: ?識(shí)別(110)需要渲染的片段(20)， ?指定(130)明確的距離值(29)給每個(gè)所識(shí)別的片段(20)， ?在所述圖像像素(10)的所述緩沖器中存儲(chǔ)(140)默認(rèn)緩沖值(18)，以及?渲染(150)所識(shí)別的片段(20)，其中片段(20)的至少一部分通過多個(gè)圖像像素(10)來顯示，其中所述渲染(150)包括比較(160)所述圖像像素(10)的所述緩沖值(18)與目前所渲染的片段(20)的所述距離值(28)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的移動(dòng)設(shè)備(30)，其特征在于， 所述渲染單元 ?包括分類算法，所述分類算法適于根據(jù)所述片段(20)在所述表示(I)中的位置在列表⑵中將所述片段(20)分類，其中根據(jù)所述片段(20)在所述列表(2)中的位置指定所述距離值(28)，并且順序地渲染所述片段(20)，從在所述列表(2)中的第一個(gè)片段開始所述渲染(150)，和/或 ?適于在相應(yīng)像素(10)的所述緩沖器中存儲(chǔ)(170)目前所渲染的片段(20)的所述距離值(28)作為新的緩沖值(18)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的移動(dòng)設(shè)備(30)，其特征在于， ?定位裝置，其特別為GNSS接收器，和/或 ?通信裝置，其用于從服務(wù)器無線地接收所述數(shù)據(jù)。
15.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品 ?包括存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的程序代碼，或由包括程序代碼段的電磁波來具體實(shí)施，并且 ?具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，特別地當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在根據(jù)權(quán)利要求12到14中任一項(xiàng)的移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算裝置上運(yùn)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)的方法的以下步驟: ?識(shí)別(110)需要渲染的片段(20)， ?指定(130)明確的距離值(28)給每個(gè)所識(shí)別的片段(20)， ?在所述圖像像素(10)的所述緩沖器中存儲(chǔ)(140)默認(rèn)緩沖值(18)，以及?渲染(150)所識(shí)別的片段(20)，其中片段(20)的至少一部分通過多個(gè)圖像像素(10)來顯示，其中所述渲染(150)包括比較(160)所述圖像像素(10)的所述緩沖值(18)與目前所渲染的片段(20)的所述距離值(28)。
【文檔編號(hào)】G06T17/05GK104167014SQ201410192651
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】O·沙特里 申請(qǐng)人:赫克斯岡技術(shù)中心