三維地圖顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維地圖顯示系統(tǒng)，其以鳥瞰視圖顯示三維地圖。
【背景技術(shù)】
[0002]被顯示在例如導(dǎo)航系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)的屏幕上的電子地圖可以是三維地圖，其三維地表達(dá)諸如建筑物的特征。所述三維地圖一般通過三維地繪制例如經(jīng)由透視投影的三維模型而被顯示。通過從較高的視點(diǎn)位置向下看而以鳥瞰視圖繪制的三維地圖能夠顯示具有透視性的寬闊的區(qū)域并且由此具有高的可用性。
[0003]所述三維地圖有利地能夠使用戶直觀地理解地形。真實(shí)性方面的改進(jìn)期望利用此優(yōu)勢(shì)。根據(jù)此觀點(diǎn)，已嘗試將透視性賦予所述三維地圖中的特征。例如，專利文獻(xiàn)I公開了指定日光位置繪陰影于三維模型的技術(shù)。
[0004]引用列表專利文獻(xiàn)
PTLl:JP 2006-126445A。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題
然而，繪陰影于三維地圖上是不容易的。
[0006]例如，專利文獻(xiàn)I的技術(shù)要求用于計(jì)算涉及日光的估計(jì)位置的陰影繪制的繁重處理負(fù)荷。
[0007]在一些情況下，表示特征的多邊形的垂直關(guān)系不同于實(shí)際關(guān)系。例如，可以按照表示地表的多邊形之上的重疊配置來繪制表示諸如池塘或河流的水系統(tǒng)的多邊形。在實(shí)際高度關(guān)系中位于比所述水系統(tǒng)更高位置處的地表在所述多邊形配置中被呈現(xiàn)在所述水系統(tǒng)之下。在此狀態(tài)中，提供日光位置的假設(shè)上的足夠的陰影繪制是困難的。
[0008]通過考慮以上問題，本發(fā)明的目的在于在三維地圖的顯示中提供陰影繪制，同時(shí)避免處理負(fù)荷中的極度增加。
[0009]對(duì)問題的解決方案
根據(jù)本發(fā)明，提供了顯示三維地圖的三維地圖顯示系統(tǒng)，包括:繪制地圖數(shù)據(jù)庫，其被用于繪制所述三維地圖；以及顯示控制器，其引用所述繪制地圖數(shù)據(jù)庫并以從一高度向下看的視點(diǎn)位置的鳥瞰視圖以及按注視方向顯示所述三維地圖。所述繪制地圖數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存:被用于繪制表示要在所述三維地圖中繪制的特征形狀的特征多邊形的特征多邊形數(shù)據(jù)；以及被用于顯示陰影墻多邊形的陰影墻多邊形數(shù)據(jù)，其是用以表達(dá)所述三維地圖中的陰影的虛擬板狀多邊形，被設(shè)置為垂直于或傾斜于要設(shè)置所述板狀多邊形的特征多邊形，并且被指定為僅從前表面和后表面中的一個(gè)表面是可見的并且從另一個(gè)表面是透明的。所述顯示控制器僅顯示被指定為關(guān)于所述陰影墻多邊形是可見的表面。
[0010]本發(fā)明提供了虛擬陰影墻多邊形并繪制所述陰影墻多邊形以繪陰影于特征。此處的陰影不是表示地表上的陰影，而是表示由垂直于或傾斜于特征的表面的表面的呈現(xiàn)(諸如特征的水平差)產(chǎn)生的陰影。圖1是示出了陰影的實(shí)例的圖。圖1A示出了在沒有陰影的狀態(tài)中的三維地圖的顯示實(shí)例。在此實(shí)例中，地表和水系統(tǒng)之間的邊界被顯示，好像所述地表和所述水系統(tǒng)如所示出的被呈現(xiàn)在同一平面上。圖1B示出了使用陰影墻多邊形來提供陰影的實(shí)例。在此實(shí)例中，所述陰影墻多邊形是沿圖1A中的邊界被垂直地設(shè)立的板狀多邊形，以便當(dāng)從視點(diǎn)的前側(cè)查看時(shí)是可見的。因此，在三維地圖的顯示中，陰影像黑色邊緣一樣沿所述邊界被繪制。這提供了具有立體效果的三維地圖。這樣的顯示所需要的處理僅僅增加了由所述陰影墻多邊形的繪制對(duì)象并且不會(huì)導(dǎo)致處理負(fù)荷中的極度增加。
[0011]如圖1中所示出的陰影也可以例如通過沿著多邊形的邊界繪制粗線而被表達(dá)。然而，本發(fā)明使用陰影墻多邊形，其具有下列優(yōu)點(diǎn)。
[0012]所述陰影墻多邊形被設(shè)置為僅從前表面和后表面中的一個(gè)表面是可見的。例如，在圖1中，甚至當(dāng)陰影墻多邊形被設(shè)置為圍繞所述水系統(tǒng)時(shí)，靠近所述視點(diǎn)一側(cè)上的部分沒有被顯示。這避免了要被顯示的特征通過所述陰影墻多邊形而被隱藏，并且使自然陰影能夠根據(jù)注視方向而被提供。
[0013]在繪制三維地圖的處理中，像其他特征，透視感被給予至陰影墻多邊形。這在沒有任何特殊處理的情況下減少了與距視點(diǎn)的距離的增加的陰影墻多邊形的繪制尺寸。在圖1中，所述陰影墻多邊形難以在大距離處可見。
[0014]相比于沿多邊形的邊界簡單地繪制粗線的方法，使用陰影墻多邊形的方法具有易于提供自然陰影的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]圖1的例示僅僅是實(shí)例。例如，所述陰影墻多邊形不限于被提供在像圖1的多邊形的邊界上，而是可以被提供在包括所述多邊形的內(nèi)側(cè)的各種位置處。
[0016]針對(duì)被指定為是可見的陰影墻多邊形的表面顏色，各種設(shè)置被允許。如對(duì)陰影是合適的表達(dá)，該顏色可以是黑色或灰色。具有相似色度但相比于被呈現(xiàn)在附近的多邊形的顏色更低的亮度的顏色可以根據(jù)在其處所述陰影墻多邊形被設(shè)置的位置而被使用。紋理可以被添加至所述陰影墻多邊形。
[0017]陰影墻多邊形垂直于或傾斜于所述陰影墻多邊形針對(duì)其而被設(shè)置的特征多邊形的表面。當(dāng)為像圖1的實(shí)質(zhì)上水平的地表或水系統(tǒng)設(shè)置陰影墻多邊形時(shí)，在垂直方向上或傾斜方向上設(shè)置陰影墻多邊形。例如，當(dāng)陰影墻多邊形被設(shè)置在被附加至表示垂直平面的特征多邊形的窗口多邊形或窗口紋理(諸如建筑物的窗戶)的附近時(shí)，所述陰影墻多邊形形成像窗戶頂?shù)膶?shí)質(zhì)上水平或傾斜的平面。
[0018]各種方法可用于僅顯示所述陰影墻多邊形的一個(gè)表面。例如，可使陰影墻多邊形的要被顯示的表面和將是透明的表面通過對(duì)要被顯示的表面及將是透明的表面設(shè)置標(biāo)記的方法或者通過根據(jù)多邊形的法向矢量來識(shí)別前表面和后表面的方法而被識(shí)別?？刂齐S后被進(jìn)行以不將所述表面在顯示中繪制成是透明的。在此應(yīng)用中，所述顯示控制器可以被配置成不將繪制多邊形的后表面作為標(biāo)準(zhǔn)過程。
[0019]根據(jù)另一應(yīng)用，所述顯示控制器可以被配置成繪制多邊形的前表面和后表面兩者，以及為陰影墻多邊形的將是透明的表面指定透明顏色。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述陰影墻多邊形可以被設(shè)置在所述特征多邊形的邊界位置處。
[0021]在許多情況下，陰影出現(xiàn)在多邊形的邊界上。本發(fā)明的陰影墻多邊形當(dāng)設(shè)置在所述邊界位置處時(shí)是高效的。
[0022]在以上方面，所述特征多邊形可以包括根據(jù)與實(shí)際高度關(guān)系相反的垂直關(guān)系按照重疊配置繪制的特征多邊形，并且所述陰影墻多邊形可以以所述重疊配置而被設(shè)置在更高特征多邊形的邊界處，并被指定為在面向所述更高特征多邊形的一側(cè)上是可見的。
[0023]例如，在圖1中示出的水系統(tǒng)通過按地表多邊形之上的重疊配置繪制水系統(tǒng)多邊形而被表達(dá)。更特別地，在所述實(shí)際高度關(guān)系中，所述地表應(yīng)位于水表面之上。然而，所述多邊形的垂直關(guān)系將所述水系統(tǒng)多邊形顯示為較高的多邊形。在在其處所述多邊形的垂直關(guān)系與實(shí)際高度關(guān)系相反的這樣的位置處，現(xiàn)有技術(shù)在光線的假定上的計(jì)算沒有提供足夠的陰影。因此，本發(fā)明在此位置處尤其有效。
[0024]這樣的相反的位置關(guān)系不限于在所述地表和所述水系統(tǒng)之間被觀察，而是可以發(fā)生在各種多邊形之間。特定的實(shí)例包括被提供在建筑物的側(cè)壁上的窗戶以及在所述地表上繪出的半地下的道路和鐵路。
[0025]本發(fā)明不限于三維地圖顯示系統(tǒng)的方面，而是通過各種其他方面而被實(shí)現(xiàn)。
[0026]例如，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了地圖數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置，其產(chǎn)生被用于顯示三維地圖的繪制地圖數(shù)據(jù)庫，包括:原始地圖數(shù)據(jù)庫，其儲(chǔ)存被用于繪制表示要在所述三維地圖中顯示的特征的形狀的特征多邊形的特征多邊形數(shù)據(jù)；以及陰影墻多邊形產(chǎn)生器，其產(chǎn)生垂直陰影墻多邊形來表達(dá)所述三維地圖中的陰影。所述陰影墻多邊形產(chǎn)生器被配置為:提取被儲(chǔ)存在所述原始地圖數(shù)據(jù)庫中的特征多邊形的邊界；在所述陰影墻多邊形僅從前表面和后表面中的一個(gè)表面是可見的但是從另一個(gè)表面是透明的這樣的狀態(tài)中，產(chǎn)生要垂直于或傾斜于所述邊界的垂直板狀陰影墻多邊形；以及將所產(chǎn)生的陰影墻多邊形存儲(chǔ)到所述繪制地圖數(shù)據(jù)庫中。
[0027]本發(fā)明的地圖數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置使得所述陰影墻多邊形能夠被有效率地設(shè)置在所述特征多邊形的邊界處。
[0028]所述陰影墻多邊形針對(duì)其要被設(shè)置的特征多邊形可以例如，由操作者指定，或者可以根據(jù)所述特征多邊形的類型而被選擇。
[0029]所述陰影墻多邊形中的那個(gè)表面要被使得是可見的也可以由操作者指定，或者可以根據(jù)所述陰影墻多邊形的形狀或所述陰影墻多邊形針對(duì)其而被設(shè)置的特征多邊形的類型而被確定。在后者的情況下，例如，當(dāng)陰影墻多邊形被設(shè)置為圍繞特征多邊形時(shí)，所述陰影墻多邊形的內(nèi)側(cè)可以被指定為是可見的。
[0030]根據(jù)所述地圖數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置的一個(gè)方面，所述特征多邊形可以包括根據(jù)與實(shí)際高度關(guān)系相反的垂直關(guān)系按照重疊配置繪制的特征多邊形，并且所述陰影墻多邊形產(chǎn)生器可以在如下這樣的狀態(tài)中產(chǎn)生陰影墻多邊形:所述陰影墻多邊形以重疊配置被設(shè)置在較高的特征多邊形的邊界處，并且被指定為在面向所述較高的特征多邊形的一側(cè)上是可見的。
[0031]這允許陰影墻多邊形的有效率的產(chǎn)生，包括將是可見的表面的指定。
[0032]本發(fā)