立體地圖顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能表現(xiàn)地表面起伏的立體地圖的立體地圖顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星導(dǎo)航裝置或計(jì)算機(jī)的畫面等中所用的電子地圖，有使用以立體表現(xiàn)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(jìn)行顯示。立體地圖中，由于地表面亦通過(guò)立體多邊形而呈現(xiàn)，故藉此亦可表現(xiàn)出起伏亦即表現(xiàn)出地表面的凹凸?fàn)顟B(tài)。專利文獻(xiàn)1中公開了以立體描繪地表面的方法。
[0003][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0004][專利文獻(xiàn)]
[0005][專利文獻(xiàn)1]日本特開平10-207351號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006][發(fā)明欲解決的課題]
[0007]立體地圖中，為了表現(xiàn)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(nèi)設(shè)定光源而對(duì)立體模型進(jìn)行照光，從而表現(xiàn)出濃淡。通常，照光處理的計(jì)算負(fù)荷較大，因此，如果對(duì)地表面也進(jìn)行照光，則多邊形的數(shù)目變得非常龐大，從而造計(jì)算負(fù)荷變得非常大的問(wèn)題課題。
[0008]本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，目的為使用立體的地表面數(shù)據(jù)，從而能以較輕的處理負(fù)荷表現(xiàn)起伏。
[0009][用以解決技術(shù)問(wèn)題的手段]
[0010]本發(fā)明可構(gòu)成為一種立體地圖顯示系統(tǒng)，其為顯示立體地圖的立體地圖顯示系統(tǒng)，且包含
[0011 ]地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，其存儲(chǔ)有表現(xiàn)地表面的立體形狀的地表面數(shù)據(jù)及基于對(duì)前述地表面數(shù)據(jù)進(jìn)行特定照光的狀態(tài)的投影圖而生成的地表面材質(zhì)(texture);及
[0012]顯示控制部，其通過(guò)對(duì)前述地表面數(shù)據(jù)套用前述地表面材質(zhì)進(jìn)行投影，從而顯示前述立體地圖。
[0013]本發(fā)明中的地表面材質(zhì)由于基于預(yù)先進(jìn)行照光的狀態(tài)的投影圖而生成，故通過(guò)照光而反映地表面上產(chǎn)生的濃淡。本發(fā)明中，由于套用該地表面材質(zhì)而投影地表面，故于地圖顯示時(shí)，不必進(jìn)行照光即可表現(xiàn)地表面的立體感，從而可以較輕的處理負(fù)荷顯示立體地圖。
[0014]本發(fā)明中，地表面的材質(zhì)生成可通過(guò)種種設(shè)定而進(jìn)行。例如照光可從正上方進(jìn)行，亦可從斜向進(jìn)行。且生成地表面材質(zhì)時(shí)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(wú)變形的地表面材質(zhì)的觀點(diǎn)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(shí)的投影方法。
[0015]顯示地圖時(shí)的投影并無(wú)必要一定與生成地表面材質(zhì)時(shí)的投影方法相同。例如可通過(guò)從正上方的平行投影而生成地表面材質(zhì)，且通過(guò)從斜方向的透視投影顯示地圖。
[0016]圖1為地表面材質(zhì)及其套用例的說(shuō)明圖。以山Μ的周邊區(qū)域?yàn)槔@示。圖的中段中，表示對(duì)山Μ的周邊地表面進(jìn)行照光而投影的地表面材質(zhì)。通過(guò)照光而成為以對(duì)應(yīng)于地表面的起伏表現(xiàn)濃淡的材質(zhì)。地表現(xiàn)材質(zhì)為如此生成的二次元圖像。
[0017]圖的下段中，表示對(duì)地表面數(shù)據(jù)貼附上述地表面材質(zhì)，通過(guò)透視投影而描繪的投影圖。投影方向?yàn)閺闹卸蔚膱D中所示的相機(jī)C所見的視線方向V。未進(jìn)行照光。由于對(duì)地表面材質(zhì)賦予濃淡，故即使未照光，如此亦能獲得對(duì)地表面的起伏賦予立體感的投影圖。由于對(duì)地表面數(shù)據(jù)進(jìn)行投影，故山Μ的形狀于區(qū)域Β1內(nèi)表現(xiàn)。
[0018]圖的上段中，表示不使用地表面數(shù)據(jù)，而是僅對(duì)平坦面貼附地表面材質(zhì)并進(jìn)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(jìn)行照光。雖然對(duì)應(yīng)于地表面材質(zhì)表現(xiàn)濃淡，但僅通過(guò)對(duì)平坦面進(jìn)行貼附，無(wú)法獲得如下段的圖中所示的立體感。且，山Μ雖存在于區(qū)域Α1內(nèi)，但由于為平坦面，故無(wú)法再現(xiàn)其形狀。僅使用地表面材質(zhì)，將成為無(wú)法感覺到山Μ存在的圖。是否能感覺到立體感并非僅通過(guò)山Μ的有無(wú)而感覺。若比較上段的區(qū)域Α2與下段的區(qū)域Β2，可知即使于山Μ以外的區(qū)域，地表面的立體感有無(wú)亦不同；
[0019]如此，本發(fā)明中，通過(guò)組合套用表示地表面的立體形狀的地表面數(shù)據(jù)與地表面材質(zhì)，即使不進(jìn)行照光，亦可感受到充分立體感的投影圖再現(xiàn)。
[0020]圖1只不過(guò)表示最普遍的一例，其不應(yīng)解釋為本發(fā)明只能應(yīng)用于如山Μ的山地。且，于圖1的下段，雖表示未進(jìn)行照光而描繪的例自，但亦可進(jìn)而進(jìn)行照光。
[0021 ]本發(fā)明提供的立體地圖顯示系統(tǒng)中，
[0022]前述地表面材質(zhì)亦設(shè)為可基于對(duì)前述地表面根據(jù)其標(biāo)高值而賦予特定著色的狀態(tài)的投影圖所生成。
[0023]藉由如此，除了地表面的立體感以外，亦可通過(guò)顏色直覺地掌握地表面的高度。著色可任意設(shè)定。例如可考慮以隨著標(biāo)高上升自深綠色至淺綠色變化般進(jìn)行著色，進(jìn)而于標(biāo)尚車父尚的區(qū)域賦予掠色等的樣態(tài)。
[0024]于先前所示的圖1中，考慮對(duì)地點(diǎn)Ρ1、Ρ3、Ρ2、山頂Μ等的區(qū)域分別賦予不同著色。藉由如此，可根據(jù)顏色易于辨識(shí)標(biāo)高。
[0025]于顯示立體地圖時(shí)，為了減輕投影處理的負(fù)荷，有如下方法:準(zhǔn)備預(yù)先描繪遠(yuǎn)景的圖像數(shù)據(jù)，將其以立于地表面的狀態(tài)進(jìn)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(diǎn)特定的距離范圍內(nèi)，從而可減輕投影處理的負(fù)荷。本發(fā)明中，當(dāng)然亦可應(yīng)用該方法。
[0026]然而，本發(fā)明提供的立體地圖顯示系統(tǒng)中，
[0027]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(yuǎn)方景色的背景圖像的多邊形立于該地表面，而是通過(guò)前述地表面數(shù)據(jù)的投影顯示遠(yuǎn)方景色。
[0028]本發(fā)明中，由于使用地表面材質(zhì)，從而不需照光，因此可減輕顯示地圖時(shí)的處理負(fù)荷。因此，不必準(zhǔn)備如上述的遠(yuǎn)景圖像，即可通過(guò)地表面的投影而描繪遠(yuǎn)景。通過(guò)采用該方法，并無(wú)必要預(yù)先準(zhǔn)備遠(yuǎn)景的圖像數(shù)據(jù)，亦不會(huì)產(chǎn)生即使視點(diǎn)或視線方向產(chǎn)生變化遠(yuǎn)景亦無(wú)變化等缺陷，從而可描繪自近景至遠(yuǎn)景無(wú)斷開的自然圖像。
[0029]本發(fā)明提供的立體地圖顯示系統(tǒng)中，
[0030]前述顯示控制部亦可設(shè)為前述地表面材質(zhì)的解像度于距前述投影的視點(diǎn)較遠(yuǎn)的區(qū)域比較近區(qū)域進(jìn)一步減低。
[0031]藉由如此，可進(jìn)一步減輕遠(yuǎn)景描繪所需的負(fù)荷。
[0032]且，一并地，亦可使地表面數(shù)據(jù)的材質(zhì)于距視點(diǎn)較遠(yuǎn)的區(qū)域比較近的區(qū)域更粗。例如，可采用于距視點(diǎn)較近的區(qū)域，使用以50米間隔的格子賦予標(biāo)高的地表面數(shù)據(jù)，而于較遠(yuǎn)區(qū)域使用以100米間隔的格子的方式，使格子間隔產(chǎn)生變化。
[0033]本文中，距視點(diǎn)較近區(qū)域、較遠(yuǎn)區(qū)域可任意設(shè)定。亦可對(duì)應(yīng)于描繪地圖時(shí)距離視點(diǎn)的距離而連續(xù)使解像度等變化，亦可對(duì)應(yīng)于距離視點(diǎn)的距離分割成多個(gè)區(qū)域，對(duì)各區(qū)域使解像度等階段性變化。
[0034]本發(fā)明提供的立體地圖顯示系統(tǒng)中，
[0035]前述地圖數(shù)據(jù)庫(kù)亦可進(jìn)而存儲(chǔ)有表現(xiàn)地物的立體形狀的立體模型與表示對(duì)于該地物預(yù)先進(jìn)行特定照光的狀態(tài)的外觀的材質(zhì)，
[0036]且前述顯示控制部亦可進(jìn)而對(duì)于前述立體模型套用前述材質(zhì)而進(jìn)行前述投影。
[0037]藉由如此，由于針對(duì)地物亦即建筑物等的立體模型亦不需要照光，因此可進(jìn)一步減輕處理負(fù)荷。
[0038]套用于地表面的材質(zhì)與表示立體模型外觀的材質(zhì)的照光較好設(shè)為相同條件。藉由如此，可實(shí)現(xiàn)整體上無(wú)不協(xié)調(diào)感的地圖顯示。
[0039]本發(fā)明中，并無(wú)必要必須包含全部上述各種特征，亦可適當(dāng)省略、組合其一部分而構(gòu)成。
[0040]此外，本發(fā)明亦可構(gòu)成為利用計(jì)算機(jī)顯示立體地圖的立體地圖顯示方法，亦可構(gòu)成為通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行該顯示的計(jì)算機(jī)程序。且，亦可構(gòu)成為記錄有該計(jì)算機(jī)程序的CD-R、DVD等的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄媒體。
【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1為地表面材質(zhì)及其套用例的說(shuō)明圖；
[0042]圖2為立體地圖顯示系統(tǒng)的構(gòu)成的說(shuō)明圖；
[0043]圖3為地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)格(cell)構(gòu)造的說(shuō)明圖；
[0044]圖4為地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)構(gòu)造的說(shuō)明圖；
[0045]圖5為地表面材質(zhì)生成處理的流程圖；
[0046]圖6為地圖顯示處理的流程圖(1);
[0047]圖7為地圖顯示處理的流程圖(2);
[0048]圖8為深度緩沖清除效果的說(shuō)明圖；
[0049]圖9為立體地圖的顯示例的說(shuō)明圖。
[0050]附圖標(biāo)記說(shuō)明:100-立體地圖顯示系統(tǒng)；110-指令輸入部；120-地圖數(shù)據(jù)讀出部；121-位準(zhǔn).網(wǎng)格設(shè)定部；122-數(shù)據(jù)格設(shè)定部；130-地圖數(shù)據(jù)庫(kù)；132-地表面數(shù)據(jù)；133-地表面材質(zhì)；134-地物數(shù)據(jù)；140-顯示控制部；141-顯示/非顯示設(shè)置部；142-遠(yuǎn)景描繪部；143-深度緩沖清除部;144-近景描繪部。
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