地圖描繪裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及使在球體對象與使用矢量地圖描繪的平面地圖之間過渡的同時(shí)描繪 地圖的地圖描繪裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] W往公知有將球體的地球投影在平面上生成地圖的各種方法。但是,在將地球投 影在平面上的情況下,存在地球與平面上的地圖之間產(chǎn)生誤差的問題。例如,在作為我們最 常看到的地圖的基礎(chǔ)的墨卡托投影法的情況下,高紳度的地域被表現(xiàn)為變形的地圖。
[0003] 另外,在近年來的車載導(dǎo)航系統(tǒng)中要求如下的功能;將球體的地球顯示為諸如能 夠觀察到地球整體的廣域縮尺的地圖,在除此之外的比例尺下顯示使用矢量地圖描繪的平 面地圖。但是,如上所述,由于在地球與平面地圖之間存在誤差,因而在隨著比例尺變更而 切換兩者時(shí),導(dǎo)致地圖看起來變大,存在對用戶帶來不協(xié)調(diào)感的問題。
[0004] 為了解決該種問題,例如專利文獻(xiàn)1公開了如下的技術(shù);在由多邊形構(gòu)成的地球 對象、和利用極射圓柱投影制圖法(stereographicC}din化icalprojection)將地球投影 在平面上得到的平面地圖之間利用動(dòng)畫進(jìn)行過渡。
[0005] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開2009 - 59099號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[000引發(fā)明要解決的問題
[0009] 但是,在上述的專利文獻(xiàn)1中,雖然公開了在由多邊形(polygon)構(gòu)成的地球?qū)?象、和利用極射圓柱投影制圖法將地球投影在平面上得到的平面地圖之間過渡的技術(shù),但 是沒有提及與在使用矢量地圖描繪的平面地圖之間過渡的技術(shù)。因此,在專利文獻(xiàn)1公開 的技術(shù)中,不能實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)所要求的功能。
[0010] 本發(fā)明正是為了解決該種問題而提出的,其課題是提供一種能夠在由多邊形構(gòu)成 的地球?qū)ο蟆⒑褪褂檬噶康貓D描繪的平面地圖之間沒有不協(xié)調(diào)感地進(jìn)行過渡的地圖描繪裝 置。
[0011] 用于解決問題的手段
[0012] 本發(fā)明的地圖描繪裝置具有:地圖數(shù)據(jù)取得部,其取得地圖數(shù)據(jù);網(wǎng)格(parcel) 縱橫比率計(jì)算部,其計(jì)算能夠使根據(jù)由地圖數(shù)據(jù)取得部取得的地圖數(shù)據(jù)從任意視點(diǎn)描繪球 體對象時(shí)的地圖與平面地圖之間的差異最小的網(wǎng)格縱橫比率;多邊形生成部,其根據(jù)由網(wǎng) 格縱橫比率計(jì)算部計(jì)算出的網(wǎng)格縱橫比率,生成用于描繪介于地球?qū)ο笈c平面地圖之間的 中間地圖的多邊形;W及描繪部,其根據(jù)由多邊形生成部生成的多邊形描繪中間地圖。
[001引發(fā)明效果
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的地圖描繪裝置,由多邊形構(gòu)成的地球?qū)ο蠛褪褂檬噶康貓D描繪的平 面地圖的之間的過渡,是在中間介入了能夠使球體對象和平面地圖的差異為最小的中間地 圖的情況下進(jìn)行的,因而能夠在地球?qū)ο蠛推矫娴貓D之間沒有不協(xié)調(diào)感地進(jìn)行過渡。
【附圖說明】
[0015] 圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0016] 圖2是用于說明將在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中使用的地球按照紳度 經(jīng)度進(jìn)行分割而得到的地圖、與將該地球分割成網(wǎng)格而得到的地圖之間的差異的圖。
[0017] 圖3是用于說明構(gòu)成在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中使用的地球?qū)ο蟮?多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)系的圖。
[0018] 圖4是用于說明構(gòu)成在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中使用的地球?qū)ο蟮?多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)的求解方法的圖。
[0019] 圖5是用于說明在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中被映射至多邊形上的結(jié) 構(gòu)坐標(biāo)的圖。
[0020] 圖6是用于說明構(gòu)成在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中使用的平面地圖的 多邊形的頂點(diǎn)的坐標(biāo)系的圖。
[0021] 圖7是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置的中間多邊形坐標(biāo)計(jì)算部的 動(dòng)作的流程圖。
[0022] 圖8是用于說明構(gòu)成在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中使用的平面地圖的 多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)的校正方法的圖。
[0023] 圖9是用于說明在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中從無限遠(yuǎn)進(jìn)行的透視投 影成為與平行投影一樣的描繪結(jié)果的圖。
[0024] 圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中的顯示范圍、視覺對象距離及 視場角的關(guān)系的圖。
[0025] 圖11是用于說明在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中進(jìn)行的視點(diǎn)的移動(dòng)方 法的圖。
[0026] 圖12是用于說明在本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置中進(jìn)行的比例尺變更方 法的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面,參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[002引 實(shí)施方式1
[0029] 圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。該地圖描繪裝置 具有地圖數(shù)據(jù)庫1、控制部2、地圖數(shù)據(jù)取得部3、網(wǎng)格(parcel)縱橫比率計(jì)算部4、多邊形 生成部5、視點(diǎn)位置計(jì)算部9及描繪部10。另外,所述多邊形生成部5具有球體多邊形坐標(biāo) 計(jì)算部6、平面多邊形坐標(biāo)計(jì)算部7及中間多邊形坐標(biāo)計(jì)算部8。
[0030] 地圖數(shù)據(jù)庫1存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)。地圖數(shù)據(jù)取得部3讀出存儲(chǔ)在該地圖數(shù)據(jù)庫1中的 地圖數(shù)據(jù)。
[0031] 控制部2根據(jù)來自外部的輸入,決定描繪范圍和/或顯示比例尺該些地圖描繪所 需要的參數(shù)。將由該控制部2決定出的參數(shù)發(fā)送給地圖數(shù)據(jù)取得部3。
[0032] 地圖數(shù)據(jù)取得部3從地圖數(shù)據(jù)庫1取得利用從控制部2發(fā)送來的參數(shù)表示的必要 的地圖數(shù)據(jù)。將由該地圖數(shù)據(jù)取得部3取得的地圖數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)格縱橫比率計(jì)算部4和多 邊形生成部5。
[0033] 網(wǎng)格縱橫比率計(jì)算部4根據(jù)從地圖數(shù)據(jù)取得部3發(fā)送來的地圖數(shù)據(jù)計(jì)算作為基準(zhǔn) 的網(wǎng)格,具體而言,計(jì)算能夠使從任意視點(diǎn)描繪球體對象時(shí)的地圖與平面地圖之間的差異 為最小的網(wǎng)格的縱橫比率。由該網(wǎng)格縱橫比率計(jì)算部4計(jì)算出的網(wǎng)格縱橫比率被發(fā)送給多 邊形生成部5。
[0034] 多邊形生成部5根據(jù)從地圖數(shù)據(jù)取得部3發(fā)送來的地圖數(shù)據(jù)和從網(wǎng)格縱橫比率計(jì) 算部4發(fā)送來的網(wǎng)格縱橫比率,生成地圖描繪用多邊形并發(fā)送給描繪部10。該多邊形生成 部5具有球體多邊形坐標(biāo)計(jì)算部6、平面多邊形坐標(biāo)計(jì)算部7及中間多邊形坐標(biāo)計(jì)算部8。
[0035] 球體多邊形坐標(biāo)計(jì)算部6計(jì)算構(gòu)成地球?qū)ο蟮亩噙呅蔚捻旤c(diǎn)坐標(biāo),并發(fā)送給中間 多邊形坐標(biāo)計(jì)算部8。平面多邊形坐標(biāo)計(jì)算部7計(jì)算構(gòu)成平面地圖的多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo),并 發(fā)送給中間多邊形坐標(biāo)計(jì)算部8。
[0036] 中間多邊形坐標(biāo)計(jì)算部8根據(jù)從球體多邊形坐標(biāo)計(jì)算部6發(fā)送來的頂點(diǎn)坐標(biāo)和從 平面多邊形坐標(biāo)計(jì)算部7發(fā)送來的頂點(diǎn)坐標(biāo),計(jì)算構(gòu)成介于地球?qū)ο笈c平面地圖之間的中 間地圖的多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)(稱為"多邊形坐標(biāo)")。由該中間多邊形坐標(biāo)計(jì)算部8計(jì)算出 的多邊形坐標(biāo)作為用于描繪中間地圖的多邊形,被發(fā)送給視點(diǎn)位置計(jì)算部9和描繪部10。
[0037] 視點(diǎn)位置計(jì)算部9根據(jù)從多邊形生成部5發(fā)送來的多邊形,計(jì)算表示在描繪過渡 中的中間地圖時(shí)的視點(diǎn)位置的視點(diǎn)位置參數(shù),并發(fā)送給描繪部10。
[003引描繪部10使用從多邊形生成部5發(fā)送來的構(gòu)成中間地圖的多邊形和從視點(diǎn)位置 計(jì)算部9發(fā)送來的視點(diǎn)位置參數(shù),描繪地球?qū)ο蠛推矫娴貓D的中間地圖。
[0039] 下面,說明如上所述構(gòu)成的實(shí)施方式1的地圖描繪裝置的動(dòng)作。首先,控制部2根 據(jù)來自外部的輸入,決定描繪范圍和/或顯示比例尺等地圖描繪所需要的參數(shù),并發(fā)送給 地圖數(shù)據(jù)取得部3。
[0040] 從控制部2接收到參數(shù)的地圖數(shù)據(jù)取得部3依照該參數(shù)從地圖數(shù)據(jù)庫1取得必要 的地圖數(shù)據(jù),并發(fā)送給網(wǎng)格縱橫比率計(jì)算部4和多邊形生成部5。另外,設(shè)為從地圖數(shù)據(jù)庫 1取得的地圖數(shù)據(jù)包括用于映射至構(gòu)成地球?qū)ο蟮亩噙呅紊系膱D像數(shù)據(jù)、和記述了用于描 繪平面地圖的矢量地圖的矢量數(shù)據(jù)等。并且,將用于描繪平面地圖的矢量地圖分割成被稱 為網(wǎng)格(parcel)的矩形。
[0041] 從地圖數(shù)據(jù)取得部3接收到地圖數(shù)據(jù)的網(wǎng)格縱橫比率計(jì)算部4根據(jù)該地圖數(shù)據(jù), 計(jì)算使從球體對象過渡的平面地圖,即計(jì)算使用矢量地圖描繪的平面地圖的網(wǎng)格縱橫比 率,并發(fā)送給多邊形生成部5。
[0042] 在此,說明使用被分割成網(wǎng)格的矢量地圖描繪平面地圖的方法。被分割成網(wǎng)格的 地圖數(shù)據(jù)是將如圖2的(a)所示按照紳度經(jīng)度分割地球而得到的地圖(縱橫的比率不同的 地圖)、按照圖2的化)所示W(wǎng)分割后的地圖單位規(guī)一化處理后的數(shù)據(jù)(使縱橫的比率相等 的地圖下稱為"網(wǎng)格地圖"))。因此,在所有的網(wǎng)格地圖中,縱橫的比率相等。目P,如圖 2的化)所示的A'和B'那樣,即使是在不同的地點(diǎn),網(wǎng)格的縱橫比率也相等。
[0043] 但是,在按照紳度經(jīng)度分割地球而得到的地圖中,由于地球是球狀,因而在紳度不 同時(shí),地圖的縱橫比率不同。即,如圖2的(a)所示的A和B那樣,在紳度不同的地點(diǎn),被分 割后的地圖的縱橫比率不同。因此,在直接描繪網(wǎng)格地圖的情況下,在距離作為基準(zhǔn)的紳度 越遠(yuǎn)時(shí),越將與實(shí)際的地圖之間產(chǎn)生變形。因此,需要對網(wǎng)格的縱橫比率進(jìn)行校正來描繪。
[0044] 但是,在對各個(gè)網(wǎng)格設(shè)定不同的縱橫比率的情況下,網(wǎng)格邊界部分將不連續(xù),因而 求出代表地點(diǎn)的縱橫比率,并使用該值。在設(shè)描繪對象畫面的像素坐標(biāo)為W的情況下,能夠 用下式(1)表示從網(wǎng)格地圖的坐標(biāo)進(jìn)行的變換。
[0045]
[0046] 其中,win_abs_ratio表示像素坐標(biāo)與絕對規(guī)一化坐標(biāo)之比,xyratio表示代表 地點(diǎn)的網(wǎng)格縱橫比,P表示網(wǎng)格坐標(biāo),ParcelLB表示網(wǎng)格的左下部的絕對規(guī)一化坐標(biāo), dispCenterAbs表示絕對規(guī)一化坐標(biāo)的顯示中屯、,dispCenterWin表示像素坐標(biāo)的顯示中 屯、。
[0047]網(wǎng)格縱橫比率計(jì)算部4計(jì)算在此使用的縱橫比率。該網(wǎng)格縱橫比率能夠根據(jù)代表 地點(diǎn)的紳度lat用下面的式(2)求出。通過使用當(dāng)前的顯示中屯、作為該代表地點(diǎn),能夠使 從任意視點(diǎn)描繪球體對象時(shí)的地圖與平面地圖的差異為最小。
[0048] xyratio=cos(lat)…(2)
[0049] 從地圖數(shù)據(jù)取得部3接收到地圖數(shù)據(jù)、并且從網(wǎng)格縱橫比率計(jì)算部4接收到網(wǎng)格 縱橫比率的多邊形生成部5根據(jù)該些地圖數(shù)據(jù)和網(wǎng)格縱橫比率,生成地圖描繪用多邊形。 具體動(dòng)作如下所述。
[0化0] 首